DE1189880B - Hydraulisch betaetigter Scheibenwischermotor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B62d

Deutsche Kl.: 63 c-82

Nummer: 1189 880

Aktenzeichen: T17788 11/63 c

Anmeldetag: 27. Januar 1960

Auslegetag: 25. März 1965

Die Erfindung betrifft einen hydraulisch betätigten Scheibenwischermotor, der von zum Flüssigkeitsbehälter einer hydraulischen Hilfskraftlenkung rückfließender Druckflüssigkeit antreibbar ist, wobei der Flüssigkeitsdruck in der Druckleitung zum Scheibenwischermotor mittels eines regelbaren Drosselventils in der Rückflußleitung zum Flüssigkeitsbehälter auf den zum Wischbetrieb erforderlichen Druck gehalten wird.

Es ist bereits eine mit der Hilfskraftlenkung zusammenwirkende Scheibenwischanlage für Kraftfahrzeuge bekannt, bei welcher aus dem mit einer Pumpe verbundenen Druckflüssigkeitsbehälter Druckflüssigkeit durch eine Leitung einer vom Lenkrad beeinflußten Steuereinrichtung zugeführt wird, die mit einem Servomotor zum Betätigen der Lenkung verbunden ist. Die Auslaßleitung der Steuereinrichtung ist mit einer Zumeß- oder Drosselvorrichtung für die Rückleitung zum Druckflüssigkeitsbehälter verbunden. An diese Auslaßleitung ist der Wischmotor so angeschaltet, daß die Druckflüssigkeit durch ein Ventil über eine Leitung zum Wischermotor und zurück zum Druckflüssigkeitsbehälter strömt. Das Ventil ist so angeordnet, daß eine Umgehungsleitung für den Wischermotor zum Druckflüssigkeitsbehälter geschaffen wird; dadurch ist es möglich, durch vollständiges öffnen der Drossel den Wischermotor stillzusetzen. Die Umgehungsleitung kann von Hand geöffnet oder geschlossen werden. Die bekannte Scheibenwischanlage arbeitet nicht selbsttätig, sondern muß von Hand ein- oder abgeschaltet werden, da auch die Drossel von Hand zu betätigen ist. Der Druck der dem Wischermotor zugeführten Flüssigkeit, der von der jeweiligen Beanspruchung der Hilfskraftlenkung abhängt, ist dabei zwangläufig großen Schwankungen unterworfen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Hilfe einer selbsttätig wirkenden Ventileinrichtung den Flüssigkeitsdruck zum Antrieb des Wischermotors immer auf den erforderlichen richtigen Wert zu halten. Dies soll dadurch erreicht werden, daß die Regelung des Rückflusses von der Hilfskraftlenkung durch das Drosselventil mittels einer Ventileinheit erfolgt, die den Durchlaß der Rückflußleitung in Abhängigkeit vom Druck in der Druckmittelleitung zum Scheibenwischermotor begrenzt.

Die Ventileinheit zum Drosseln und Freigeben des Durchlasses in der Rückflußleitung wird durch zwei innerhalb des Gehäuses des Drosselventils gleitende Kolben unterschiedlichen Durchmessers gebildet, zwischen denen eine Feder liegt, wobei der größere Kolben unter dem Arbeitsdruck des Wischermotors Hydraulisch betätigter Scheibenwischermotor

Anmelder:

Trico Products Corporation, Buffalo, N.Y.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. P. K. Holzhäuser, Patentanwalt,

Offenbach/M., Herrnstr. 37

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 30. Januar 1959 (790 248)

steht und der kleinere Kolben den Durchlaß in der Rückflußleitung reguliert.

Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder, und zwar ist

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit einer hydraulischen Hilfskraftlenkung, von deren rückfließender Druckflüssigkeit der Scheibenwischermotor angetrieben wird,

F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Steuerventils der Hilfskraftleitung, teilweise im Schnitt,
F i g. 3 ein Schnitt durch das Drosselventil,
F i g. 4 eine Seitenansicht eines Druckflüssigkeitsmotors der Hilfskraftlenkung, teilweise im Schnitt, und

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht des Steuerventils für den Wischermotor, dessen Oberteil gegen den Ventilsitz um 90° zurückgeklappt ist.

In Fig. 1 ist eine Kraftfahrzeug 10 gezeigt, das mit der üblichen Lenkeinrichtung und Hilfskraftlenkung ausgerüstet ist. Das Lenkrad 11 ist mit dem Lenkgetriebe 12 durch die Lenksäule 13 verbunden. An dem Lenkgetriebe sitzt ein Lenkhebel 14, dessen anderes Ende durch ein Kugelgelenk 15 drehbar mit dem Ventilschaft 16 im Ventilgehäuse 17 des Steuerventils 18 verbunden ist. Mit dem Ventilgehäuse 17 ist der Arm 19 verschraubt, dessen anderes Ende mit einem Kugelgelenk 20 drehbar an dem Haltearm 21 sitzt, der seinerseits am Fahrzeugrahmen 23 befestigt ist. Eine Spurstange 25 ist bei 24 gelenkig am Arm 19 angebracht und sitzt mit einem Ende mit einem Kugelgelenk 26 an dem Lenkarm 27 am Achsschenkel 28, der starr an der Radscheibe 29 befestigt ist.

Eine zweite Spurstange stellt die Verbindung über ein Gelenk 30 und ein Kugelgelenk 33 mit dem Lenkarm 32 des anderen Vorderrades her.

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Das Lenken der Räder wird in bekannter Weise Leitung 48' des Steuerventils 45' mit der Leitung 49' durch eine Hilfskraftlenkung unterstützt, für die verbunden ist, läßt die Auslaßverlängerung 80 Hocheine hydraulische Pumpe 35 vorgesehen ist, deren druckflüssigkeit in die Öffnung 81 eintreten, die zur Gehäuse am Motorblock 36 und deren Rotor an der Leitung 73 über die Leitung 82 im Ventilsitz 42' Kurbelwelle 37 befestigt ist. Die Einlaßseite der 5 führt. Der Druck der Flüssigkeit in der Leitung 73 Pumpe steht über die Leitung 39 mit dem Druck- wird so auf die Fläche des Kolbens 74 innerhalb des flüssigkeitsbehälter 38 in Verbindung, während an Drosselventils 59 für den Scheibenwischermotor ausden Auslaß der Pumpe über die Leitung 40 das geübt (F i g. 3). Eine Feder 75 liegt zwischen den Steuerventil 18 angeschlossen ist. Die F i g. 2 zeigt Kolben 74 und 76, die beide im Ventilkörper des das Ventil in Ruhestellung, in der die Bunde 44, 45 io Drosselventils 59 gleiten können. Der Druck auf die und 46 des Ventilschaftes 16 die Leitungen 42 und 43 Fläche des Kolbens 74 bewirkt, daß sich die aus den nur teilweise sperren. Der Hub des Ventilschaftes 16 Kolben 74 und 76 und der Feder 75 bestehende Einwird durch die Scheibe 16' bestimmt, die sich in heit in Fig. 3 nach links bewegt. Dies geschieht, einer Ausnehmung des Ventilgehäuses 17 verschie- weil die auf den Kolben 74 wirkende Kraft wegen ben kann. Die Feder 67 zwischen den Scheiben 68 15 dessen größerer Fläche als die auf den Kolben 76 und 69 sorgt für eine Rückstellung des Ventil- wirkende Kraft ist. Diese Bewegung läßt das Ende schaftes, wenn die Verstellung durch das Lenkrad 11 des Kolbens 76 die Öffnung in den Durchlässen 62, aufhört. Eine mit der Leitung 42 ungefähr fluchtende 63 und 64 verkleinern, die eine Umgehung des Leitung 47 führt zu einer Leitung 48, die mit der Scheibenwischermotors 60 ist. Der Kolben 76 setzt Kammer 49 des Druckflüssigkeitsmotors 50 in Ver- 20 auf diese Weise dem Strömen durch die Umgehungsbindung steht (Fig. 4). Gegen die Leitung 43 ist die leitung Widerstand entgegen und bewirkt, daß ein Leitung 51 etwas versetzt, die in die Leitung 52 zur geringerer Druck in der Leitung 64 zum Druck-Kammer 53 des Druckflüssigkeitsmotors 50 mündet. flüssigkeitsbehälter 38 und ein größerer Druck in

Der Druckflüssigkeitsmotor 50 erzeugt die not- der Leitung 63 und der Druckmittelleitung 72 vorwendige Hilfskraft für das Lenken der Räder 34. 25 handen ist, die zum Scheibenwischermotor 60 führt. Sein Kolben 54 ist am Ende der Welle 55 ange- Ein erhöhter Druck in der Druckmittelleitung 72 beordnet, die mit einem Kugelgelenk 56 am Fahrzeug- wirkt einen erhöhten Druck in der Leitung 73, weil rahmen 23 befestigt ist. Die Verbindung des Armes diese Leitungen über das Steuerventil 45' miteinander 19 mit dem Motorgehäuse wird durch einen Stift in Verbindung stehen. Dieser Druckaufbau hinter 56' in einem Trägerarm 57' hergestellt. 30 dem Kolben 74 bewirkt eine weitere Bewegung der

Wenn das Lenkrad 11 festgehalten wird, strömt Ventileinheit 74, 75, 76 nach links. Zusätzlich zu

Druckflüssigkeit durch die Leitung 57 des Steuerven- dieser Bewegung der Ventileinheit nach links erfolgt

tils 18. Sie strömt ebenfalls durch die Leitung 57, ein Zusammendrücken der Feder 75 durch die

wenn das Lenkrad gedreht wird, weil die Bunde 44, höheren Drücke, die auf die Flächen der Kolben 74

45, 46 die Leitungen 43, 57 und 52 nie vollständig 35 und 76 ausgeübt werden. Diese Wirkung dauert an,

schließen. Die durch die Leitung 57 strömende bis die Kolbenschulter 74' auf die Ventilschulter 75'

Flüssigkeit wird benutzt, um die hydraulische Ener- auftrifft. Danach läßt die Feder 75 den Kolben 76

gie zum Betätigen des Scheibenwischermotors 60 zu die öffnung der Leitung 64 in Abhängigkeit von den

erzeugen. Schwankungen des hydraulischen Druckes in der

Die Pumpe 35 ist so bemessen, daß stets ein ge- 4° Leitung 63 verändern, um dadurch den Druck in der

nügender Durchfluß von Druckflüssigkeit vorhanden zum Scheibenwischermotor 60 führenden Leitung 72

ist, um die Hilfskraftlenkung richtig zu betätigen, auf dem richtigen Wert zu halten. Die Ventileinheit

auch wenn der Kraftfahrzeugmotor 36 sich nur im 74, 75, 76 kann gewünschtenfalls durch die Verwen-

Leerlauf dreht, und es ist daher stets zusätzlich zu dung einer von Hand betätigten mechanischen Ver-

dem Bedarf für die Servosteuerung ein Flüssigkeits- 45 bindungsvorrichtung an Stelle der oben beschrie-

strom vorhanden, wenn die Motorgeschwindigkeit benen hydraulischen Steuerung bewegt werden. Das

größer als die Leerlaufgeschwindigkeit ist. Wenn der Drosselventil 59 übt somit die doppelte Wirkung

Scheibenwischermotor 60 durch den zusätzlichen aus, entweder den Druck zum Scheibenwischermotor

Flüssigkeitsstrom in Betrieb gesetzt werden soll, 60 auf dem richtigen Wert zu halten oder, je nach

wird ein Schaltglied 70 dafür auf dem Armaturen- 50 Bedarf, einen wesentlich verringerten Druck zum

brett betätigt Das Schaltglied kann aus Zahnstange Betätigen des Kolbens 74 aufrechtzuerhalten. Eine

und Ritzel bestehen und mit dem Ende eines Entlüftungsöffnung 77 ist im Gehäuse des Drossel-

Bowdenkabels 71 verbunden sein, dessen anderes ventils59 vorgesehen, um die Kolben 74 und 76

Ende mit einem Steuerventil 45' im Scheibenwischer- sich ungehindert zueinander bewegen zu lassen. Eine

motor 60 gekuppelt ist (Fig. 5). Das Steuerventil 55 Auslaßleitung 78 (Fig. 1 und 3) führt von dem

45' ist um 90° von dem Ventilsitz 42' nach hinten Wischermotor 60 zu dem T-Stück 65, das mit der

gekippt gezeigt, um die Darstellung zu verdeutlichen. Leitung 66 in Verbindung steht, die ihrerseits zu

Wenn das Steuerventil 45' in die »Ein-«Stellung dem Druckflüssigkeitsbehälter 38 führt. Die hydraubewegt worden ist, kommt die Druckflüssigkeit mit lische Flüssigkeit, die durch den Scheibenwischerdem Scheibenwischermotor 60 über die Druckmittel- 60 motor 60 fließt, wird auf diese Weise zum Druckleitung 72 in Verbindung, die mit dem Rückfluß 58 flüssigkeitsbehälter 38 zurückgefördert.
vom Steuerventil 18 verbunden ist (Fig. 1 und 3). Wenn das Schaltglied70 betätigt wird, um den Die Druckflüssigkeit wird auch der Leitung 73 durch Scheibenwischermotor 60 abzuschalten, wird das die Auslaßverlängerung80 der Leitung48' (Fig. 5) Steuerungsventil 45' darin in eine Stellung zurückgezugeführt, da Flüssigkeit unter hohem Druck in die 65 führt, in der es die Verbindung zwischen den Lei-Leitung 49' gelangt ist, die ihrerseits diese Druck- tungen 72 und 73 unterbricht, weil es nach links flüssigkeit den arbeitenden Teilen des Scheiben- (F i g. 5) gegenüber dem Ventilsitz 42' bewegt wird, wischermotors 60 zuführt. Wenn die vorgesehene und die Auslaßverlängerung 80 wird außer Verbin-

dung mit der Öffnung 81 in dem Ventilsitz 42' be- Stellungen zwischen Steuerventil 45' und Ventilsitz wegt. Nachdem jedoch das Steuerventil 45' seine 42' der Verbindungsbereich zwischen den Leistun-Bewegung nach links vollendet hat, gestattet eine gen 48' und 49' verändert werden, um die Ge-Auslaßverbindung 83 der hydraulischen Flüssigkeit, schwindigkeit des Scheibenwischermotors 60 zu verdie einen Druck gegen die Fläche des Kolbens 74 5 ändern. Es ergibt sich, daß die Bewegung des ausübt, abzufließen, und zwar mit einer verhältnis- Steuerungsventils 45' durch die Verwendung des mäßig langsamen Geschwindigkeit aus der Leitung Schaltgliedes 70 so wirkt, daß der Scheibenwischer-73 in die Auslaßleitung 78, von wo die Flüssigkeit motor angelassen, seine Geschwindigkeit gesteuert über den Rückfluß 66 in den Behälter 38 zurück- und der Scheibenwischermotor in Parkstellung gekehrt. Die Ventileinheit 74-75-76 kehrt in die in io bracht wird, wobei das Drosselventil 59 während des F i g. 3 gezeigte Stellung infolge des Einflusses des Vorganges in der oben beschriebenen Art und Weise Flüssigkeitsdruckes auf die Fläche des Kolbens 76 wirkt, um dem Scheibenwischermotor hydraulische zurück, wobei das langsame Abfließen von Flüssig- Flüssigkeit unter einem Druck zuzuführen, der zu keit hinter dem Kolben 74 sicherstellt, daß ein ge- seinem richtigen Arbeiten notwendig ist. Wenn das nügend hoher hydraulischer Druck dem Scheiben- 15 Steuerventil 45' in seine Parkstellung bewegt wird, wischermotor 60 durch die Leitung 72 für eine ge- steht die Leitung 72' mit der Leitung 41' in dem nügend lange Zeit zugeführt wird, um ein rieh- Ventilsitz 42' in Verbindung, um dem Scheibentiges Zurückbringen des Scheibenwischermotors in wischermotor hydraulische Flüssigkeit zuzuführen, die Ruhestellung sicherzustellen. Wenn der Schei- um ihn in Ruhestellung zu bringen,
benwischermotor nicht arbeitet, fließt die abgege- 20 Im Betrieb bewirkt die Pumpe 35, daß Flüssigbene oder verbrauchte hydraulische Flüssigkeit von keit durch das oben beschriebne System fließt, wenn dem Steuerungsgerät der Lenkhilfe direkt in den der Motor des Fahrzeuges läuft, und da die Ge-Druckflüssigkeitsbehälter 38 durch das Drosselventil schwindigkeit der Pumpe von der Geschwindigkeit

59, ohne durch den Scheibenwischermotor zu laufen. des Motors abhängt, werden stärkere Flüssigkeits-Es ist an dieser Stelle darauf hinzuweisen, daß 25 ströme mit höheren Motorgeschwindigkeiten erder Kolben 76, der in der Leitung 63 gleitet, teil- reicht als bei niedrigen Geschwindigkeiten. Wenn die weise die Öffnung versperrt, die zur Leitung 64 des Lenkhilfe und der Scheibenwischermotor nicht verVentils 59 führt, wenn der Motor 60 sich in einer wendet werden, d. h. wenn das Steuerventil 18 die in »abgeschalteten« Stellung befindet. Dieses Versper- F i g. 2 gezeigte Stellung einnimmt und der Scheiren ergibt ein leichtes Abdrosseln der Flüssigkeit, 30 benwischermotor abgeschaltet ist, fließt die hydraudie in die Leitung 64 fließt, um einen genügenden lische Flüssigkeit frei durch das Steuersystem in Druck in der Leitung 72 aufzubauen, die zu dem den Druckflüssigkeitsbehälter 38 zurück und der Scheibenwischermotor führt, um so einen genügen- Druck der Flüssigkeit, die von der Pumpe 35 geden Druck auf der Fläche des Kolbens 74 aufzu- fördert wird, hat einen sehr niedrigen Wert. Wenn bauen, um die Einheit 74-75-76 in eine Arbeitsstel- 35 das Steuerventil 18 betätigt wird, so daß die Bunde lung zu bringen, wenn das Motorsteuerungsventil 44, 45 und 46 darin ihre in F i g. 2 gezeigte Stellung 45' die Leitungen 72 und 73, wie vorstehend be- verlassen, macht sich ein Druckaufbau zwischen schrieben, in Verbindung bringt. Die vom Kolben dem Steuerventil und der Pumpe 35 bemerkbar. 76 in obiger Weise bewirkte Abdrosselung ist sehr Wenn der Scheibenwischermotor jedoch nicht im gering, genügt jedoch, die obigen Zwecke zu erfül- 40 Betrieb ist, befindet sich die hydraulische Flüssiglen, ist aber nicht groß genug, um eine beträchtliche keit, die sich in dem Rückfluß 58 jenseits des Steuer-Belastung auf das System zu verursachen, wenn der ventils 18 befindet, auf niedrigem Druck, der sich Motor nicht arbeitet. Mit anderen Worten stellt die durch die im wesentlichen frei fließende Flüssigkeit dargestellte Ausführung ein sofortiges richtiges An- ergibt, die lediglich leicht vom Kolben 76 gedroslaufen des Wischermotors sicher, wenn das 45 seit wird, wie vorstehend beschrieben. Wenn der Steuerungsventil 45' betätigt wird, ohne einen Scheibenwischermotor arbeitet, hat das Drosselventil Widerstand in dem System hervorzurufen, wenn der 59 die Neigung, den Strom hydraulischer Flüssig-Scheibenwischermotor 60 abgeschaltet wird. keit zu drosseln, der in die Leitung 64 des Drossel-Aus der vorstehenden Beschreibung geht klar ventils 59 fließt, wodurch bewirkt wird, daß die hy-

hervor, daß der hydraulische Scheibenwischermotor 5° draulische Flüssigkeit aus dem Lenkhilfegerät abge-

60, wenn er arbeitet, stets mit einer hydraulischen geben wird, um durch die Leitung 72 zum Schei-Flüssigkeit unter geeignetem Druck versehen ist, benwischermotor geführt zu werden. Da jedoch der um eine richtige Scheibenwischermotorgeschwindig- Weg der Flüssigkeit durch den Scheibenwischerkeit in Übereinstimmung mit der Einstellung des motor im Vergleich zu dem Weg, den die Flüssig-Schaltgliedes 70 hervorzurufen. Weiterhin stört das 55 ekit normalerweise durch die Leitung 64 des Ventils Scheibenwischersystem in keiner Weise das richtige 59 nehmen würde, wesentlich beengt ist, entsteht ein Arbeiten der Lenkhilfe, da die Druckleistung der Druckaufbau von genügender Größe, um den Schei-Pumpe 35 genügend groß ist, um den Druck für benwischermotor 60 anzutreiben. Gleichgültig, ob beide Anlagen aufrechtzuerhalten, und weil für den die Hilfskraftlenkung betätigt wird oder nicht, hat Scheibenwischermotor die abgegebene hydraulische 60 der Druck in der Leitung 58 vom Steuerventil 18 Flüssigkeit aus dem Lenkhilfesystem verwendet wird. einen sehr geringen Wert, wenn der Scheibenwischer-

Es ist auch darauf hinzuweisen, daß, wenn das motor 60 abgeschaltet ist, und lediglich wenn der

Steuerungsventil 45' in eine »Ein«-Stellung durch Scheibenwischermotor angeschaltet wird, muß die

Verwendung des Schaltgliedes 70 bewegt wird, keine Pumpe 35 einen zusätzlichen Druck liefern und die andere Vorrichtung gehandhabt zu werden braucht, 65 zusätzliche Belastung übernehmen, die notwendig

um den Scheibenwischermotor anzulassen. Außer- ist, um den Scheibenwischermotor anzutreiben. Es

dem kann durch Betätigen des Schaltgliedes 70 in ist klar, daß die Hilfskraftlenkung mit einem wesent-

altbekannter Weise zum Verändern der relativen lieh höheren Druck arbeitet als das Wischersystem.

Da die Leistungsfähigkeit der Pumpe genügend ist, um den Bedarf sowohl der Hilfskraftlenkung als auch den des Wischersystems zu decken, und da das Wischersystem die hydraulische Flüssigkeit lediglich erhält, während sie zur Pumpe zurückkehrt, ist die Anforderung des Scheibenwischersystems an die Pumpe geringer als die Anforderung der Hilfskraftlenkung und kann daher das richtige Arbeiten der letzteren nicht stören.

Claims (2)

Patentansprüche: IO

1. Hydraulisch betätigter Scheibenwischermotor, der von zum Flüssigkeitsbehälter einer hydraulischen Hilfskraftlenkung rückfließender Druckflüssigkeit antreibbar ist, wobei der Flüssigkeitsdruck in der Druckleitung zum Scheibenwischermotor mittels eines regelbaren Drosselventils in der Rückflußleitung zum Flüssigkeitsbehälter auf dem zum Wischbetrieb erforderlichen Druck gehalten wird, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die Regelung des Rückflusses (58, 63, 66) von der Hilfskraftlenkung durch das Drosselventil (59) mittels einer Ventileinheit (74, 75, 76) erfolgt, die den Durchlaß (62, 63, 64) der Rückflußleitung in Abhängigkeit vom Druck in der Druckmittelleitung (72) zum Scheibenwischermotor (60) begrenzt.

2. Scheibenwischermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit zum Drosseln und Freigeben des Durchlasses (62, 63, 64) in der Rückflußleitung durch zwei innerhalb des Gehäuses des Drosselventils (59) gleitende Kolben (74 und 76) unterschiedlichen Durchmessers gebildet wird, zwischen denen eine Feder (75) liegt, wobei der größere Kolben (74) unter dem Arbeitsdruck des Wischermotors (60) steht und der kleinere Kolben (76) den Durchlaß (62, 63, 64) in der Rückflußleitung reguliert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1136 142.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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