DE1233738B

DE1233738B - Druckmittelsteuereinrichtung fuer Hilfskraft-lenkungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1233738B
Application number: DEZ11451A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joerg Linser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1961-06-20
Filing date: 1965-04-03
Publication date: 1967-02-02
Also published as: US3407844A; GB975518A; NL266560A; LU40288A1; NL126539C; GB1126371A

Description

DEUTSCHES PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche KL: 63 c-47

Nummer: 1233 738

Aktenzeichen: Z1145111/63 c

1233 738 Anmeldetag: 3.Aprill965

Auslegetag: 2. Februar 1967

Das Hauptpatent betrifft eine Druckmittelsteuereinrichtung für Hilfskraftlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem aus zwei Teilen bestehenden, mittels eines verdrehweichen Gliedes verbundenen Lenkorgan, dessen einer Teil mit dem Lenkhandrad und dessen zweiter Teil mit der Lenkschnecke zusammengeschlossen ist, und mit in einem der Teile des Lenkorgans quer zur Längsachse der Lenkeinrichtung zu dieser außermittig und frei verschieblich in einem Steuerteil angeordneten Druckmittelsteuerund Rückwirkungskolben, wobei an dem anderen Teil des Lenkorgans unmittelbar in Aussparungen an den Steuerkolben angreifende Finger für deren gleichzeitige gegenläufige Mitnahme je in beiden Verstellrichtungen vorgesehen und die Steuerkolben vom Druck des Arbeitsmittels zum Erzeugen einer diesem Druck proportionalen Rückwirkungskraft belastbar sind.

Die Größe der Rückwirkungskraft und damit der manuelle Kraftanteil der Lenkung kann durch Verändern der Kolbenabmessungen eingestellt werden. Zu diesem Zweck werden die Steuer- und Rückwirkungskolben mit den sie umgebenden Steuerbüchsen gegen solche mit anderen Dimensionen ausgetauscht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Druckmittelsteuereinrichtung nach dem Hauptpatent zu verbessern, um die Rückwirkungskräfte unter Verwendung von nicht abgestuften Ventilkolben und -büchsen durch Auswechseln von Teilen zu verändern, welche gegenüber den Austauschteilen einer Druckmittelsteuereinrichtung nach dem Hauptpatent einfacher gestaltet und leichter zu bearbeiten sind.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß an einem Ende jedes Steuerkolbens eine am Steuerteil auswechselbar befestigte Reduzierhülse mit unter dem Druck des Arbeitsmittels auf den zugehörigen Steuerkolben wirkenden Kolbeneinsatz angeordnet ist.

Durch die Verwendung von Hülsen und Kolbeneinsätzen mit verschiedenen, im allgemeinen vom Durchmesser des Steuerkolbens abweichenden, wirksamen Durchmessern, kann die am Steuer- und Rückwirkungskolben wirkende Rückwirkungskraft verändert werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.

Das Gehäuse 102 des einen Steuerteils einer hydraulischen Hilfskraftlenkung ist in einer Drucköl enthaltenden Ringnut 106 um die Achse »0« der Lenkspindel drehbar gelagert. Von dem anderen ebenfalls um die Achse »0« drehbaren Steuerteil sind zwei Zapfen 104 und 104' im Schnitt dargestellt, Druckmittelsteuereinrichtung für Hilfskraftlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Zusatz zum Patent: 1133 642

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktiengesellschaft,
Friedrichshafen, Löwentalerstr. 100

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Jörg Linser, Durlangen

welche Teile einer nicht dargestellten Gabelwelle bilden. Die Zapfen greifen in Langlöcher 105 und 105' zweier Steuerkolben 101 bzw. 10Γ ein. Die beiden Kolben 101 und 10Γ sind im Gehäuse 102 Veras schieblich gelagert. Gehäuse 102 und Gabelwelle sind in an sich bekannter Weise mit zwei drehgefederten Teilen einer Lenkspindel verbunden. Wirkt kein Drehmoment auf die Lenkspindel, so nehmen die Teile 102, 104 und 104' die dargestellte Neutralstellung zueinander ein. Überträgt die Lenkspindel ein Lenkmoment, so verdrehen sich die beiden federnd miteinander verbundenen Teile der Lenkspindel gegeneinander, und die Kolben 101 und 101' bewegen sich im Gehäuse 102 entweder in Richtung der Pfeile bei einer Rechtsdrehung des Lenkhandrades oder entgegen der Pfeilrichtung bei einer Linksdrehung des Lenkhandrades. Beide Steuerkolben bewegen sich je in einer Bohrung 118 und 118' von Büchsen 117 bzw. 117'. Die Büchsen sind in das Gehäuse 102 eingepreßt. Die Bohrungen der Büchsen sind durch je eine Hülse 107 und 107' und durch die Kolbeneinsätze 108 bzw. 108' auf einer Seite geschlossen. Die Hülsen sind in das Gehäuse 102 dichtend eingesetzt und werden durch eine Lasche 116 im Gehäuse 102 befestigt. Die Lasche 116 ist durch eine Schraube 119 am Gehäuse 102 lösbar befestigt. Die Hülsen mit den Kolbeneinsätzen können nach Bedarf gegen solche mit abweichender Innenbohrung und dazu passenden Kolbeneinsätzen ausgetauscht werden.

Zwischen den beiden Steuerkolben und den Hülsen ist je ein Ringraum 109 und 109' gebildet. Die

709 507/233

Claims

Ringräume sind durch je eine enge Bohrung 120 und 120' mit einer Ringnut 121 bzw. 12Γ verbunden. Am entgegengesetzten Ende sind die beiden Steuerkolben je mit einer Ringnut 112 und 112' versehen. Diese Ringnut ist bei nach links bewegtem Steuerkolben mit der Ringnut 106 verbunden. Bei nach rechts bewegtem Kolben ist die Ringnut gegen diesen Druckraum abgeschlossen. Die Ringnut 112 ist durch einen Kanal 113 mit dem Ringraum 109' verbunden. Entsprechend ist die Ringnut 112' durch einen Kanal 113' mit dem Ringraum 109 verbunden. In der Mitte der Steuerkolben 101 und 101' befindet sich zwischen dem Kolben und der Hülsenbohrung 118 bzw. 118' je ein Rücklaufraum 110 und 110'. Diese beiden Rücklaufräume werden jeweils in der rechten Steuerlage eines der Kolben durch die Steuerkante 111 bzw. 111' von dem entsprechenden Raum 109 und 109' getrennt.

Die Ringnut 121 ist mit dem rechten Zylinderraum 115 eines Servomotors mit Kolben 103 verbunden. Die Ringnut 121' ist mit dem linken Zylinderraum 114 des Servomotors verbunden. Die beiden Rücklaufräume 110 und 110' stehen mit der nicht dargestellten, zum Ölbehälter führenden Rücklaufleitung in Verbindung.

Die Druckmittelsteuereinrichtung wirkt wie folgt: Wird das Lenkhandrad beispielsweise im Uhrzeigersinn gedreht, so bewegen sich die Zapfen 104 und 104' im gleichen Sinn um die Achse »0«. Das Gehäuse 102 folgt den Zapfen 104 und 104' nach, und zwar mit einer gewissen Winkelverschiebung infolge der zwischen beiden Steuerteilen wirkenden Feder. Dabei wird der Steuerkolben 101' im Gehäuse 102 nach rechts und der Steuerkolben 101 nach links verstellt, bis die Steuerkante 11Γ den Raum 110' schließt und der Raum 112 des unteren Steuerkolbens zur Ringnut 106 geöffnet wird. Dann steht die Ringnut 121' durch den Kanal 113 mit der Ringnut 106 in Verbindung, und es baut sich in der Nut 121', in der Leitung 114' und im Zylinderraum 114 Druck auf. Das nachströmende Drucköl verschiebt den Kolben 103 nach rechts. Das aus dem Zylinderraum 115 verdrängte öl kann durch die Leitung 115', Ringnut 121, Raum 110 und die Rücklaufleitung in den Ölbehälter zurückfließen.

Bei einer Linksdrehung des Lenkhandrades wird der Kolben 101' nach links und der Kolben 101 nach rechts verschoben. Es sind jetzt die Räume 121 und 112' mit Drucköl beaufschlagt, welches durch die LeitungllS' in den ZylinderraumllS strömt. Der Kolben 103 bewegt sich also nach links. Das Leerlauföl entweicht aus dem Zylinderraum 114 durch die Leitung 114', Räume 12Γ und 110' zum Ölbehälter.

Bei einer Drehung der Zapfen 104 und 104' im Uhrzeigersinn wird der nach rechts verschobene

Steuerkolben 101' an beiden Enden vom Drucköl voll beaufschlagt, so daß seine Verstellkraft gleich Null ist. Der nach links verschobene Steuerkolben 101 wird am linken Ende vom Drucköl voll beaufschlagt. Am rechten Ende wird jedoch nur die kleinere Fläche des Kolbeneinsatzes 108 vom Drucköl beaufschlagt. Zum Verstellen des Kolbens 101 nach links ist also beim Arbeitsdruck p, Kolbendurchmesser D und Durchmesser d des Kolbeneinsatzes 108 eine Verstellkraft

P = P^(D*-d*)

zu überwinden. Entsprechend ist beim Verstellen der Steuereinrichtung in umgekehrter Richtung die gleiche auf den Kolben 10Γ wirkende Kraft P zu überwinden. Die Kraft P kann durch Ändern des Durchmessers d an verschiedene Lenkungen angepaßt werden. Zu diesem Zweck werden beide Hülsen 107 und 107' und die Einsätze 108 bzw. 108' gegen solche mit abweichendem Durchmesser d der Kolbeneinsätze und der Hülsenbohrungen ausgetauscht.

Im allgemeinen ist d<CD, so daß sich eine Rückwirkungskraft ΡφΟ ergibt. Es können aber auch beide DurchmesserD und d gleich groß sein; dann . ist P==O. Der manuelle Lenkanteil am Lenkrad ist also Null, was bei bestimmten Fahrzeugen erwünscht ist.

Patentanspruch:

Druckmittelsteuereinrichtung für Hilfskraftlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem aus zwei Teilen bestehenden, mittels eines verdrehweichen Gliedes verbundenen Lenkorgan, dessen einer Teil mit dem Lenkhandrad und dessen zweiter Teil mit der Lenkschnecke zusammengeschlossen ist, und mit in einem der Teile des Lenkorgans quer zur Längsachse der Lenkeinrichtung zu dieser außermittig und frei verschieblich in einem Steuerteil angeordneten Druckmittelsteuer- und Rückwirkungskolben, wobei an dem anderen Teil des Lenkorgans unmittelbar in Aussparungen an den Steuerkolben angreifende Finger für deren gleichzeitige gegenläufige Mitnahme je in beiden Verstellrichtungen vorgesehen und die Steuerkolben vom Druck des Arbeitsmittels zum Erzeugen einer diesem Druck proportionalen Rückwirkungskraft belastbar sind, nach Patent 1133 642, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende jedes Steuerkolbens (101 und 10Γ) eine am Steuerteil (102) auswechselbar befestigte Reduzierhülse (107 bzw." 107') mit unter dem Druck des Arbeitsmittels auf den zugehörigen Steuerkolben wirkenden Kolbeneinsatz (108 bzw. 108') angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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