DE1480704C3 - Hilfskraftlenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung gemäß ^⁰ dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Bekannte Hilfskraftlenkungen der genannten Art werden im aligemeinen für schnelle Fahrzeuge aber auch für Gliederfahrzeuge mit Drehschemel- oder Knicklenkung verwendet. Bei letzteren ist es erforderlieh, daß etwaige, von der Fahrbahn her auf die gelenkten Räder wirkenden Stöße kein Ausschlagen der Räder bewirken.

Aus der DE-AS 1177 500 sind Lenkeinrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches bekannt, deren Steuerventil bei Stoßen auf die gelenkten Räder ein dem Ausschlagen der Räder entgegenwirkendes Druckpolster im Servomotor hervorruft. Infolge der hierbei gewählten Bauweise der Anordnung werden solche Druckstöße jedoch nur bis zur Höhe des durch das Sicherheitsventil bestimmten Druckes aufgenom

Aus einer anderen Druckschrift (DE-AS 11 02 197) ist es zwar bekannt, die gelenkten Räder durch Abschließen der zu dem Hilfskraftmotor führenden Leitungen bei neutral stehender Steuereinrichtung hydraulisch zu blockieren, also unabhängig von dem durch das Sicherheitsventil vorgegebenen Druck. Bei diesen Einrichtungen können jedoch die in Ausschlagstellung befindlichen Räder nicht selbsttätig in die Stellung für Geradeausfahrt zurücklaufen. Dieses Verhalten wird bei schnellen Straßenfahrzeugen aber verlangt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuerventil für Hilfskraftlenkungen zu schaffen, die beide obengenannten Forderungen in vollkommenem Maße erfüllen und die mit geringen Änderungen des Steuerventils eine Ausführung mit in Neutralstellung wahlweise offenen oder gesperrten Zylinderanschlüssen zulassen.

Die gestellte Aufgabe wird durch die im Patentanspruch beschriebene Erfindung gelöst.

Das Hauptmerkmal einer Hilfskraftlenkung nach der Erfindung besteht dariri, daß durch Verwendung und Austausch von Steuerventilschiebern mit unterschiedlich breiten Steuernuten bei gleicher Ausbildung des Steuerventilgehäuses wahlweise eine Hilfskraftlenkung mit in Neutralstellung der Steuereinrichtung blockiertem oder mit frei beweglichem Servomotor herstellbar ist.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Lenkeinrichtung in schematischer Darstellung;

Fig.2 einen Längsschnitt einer Steuerventileinrichtung für eine Lenkung mit blockierbarem Servomotor; ,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine Steuerveniilein- ' richtung mit einem geänderten Steuerventilschieber.

In Fig. 1 und 2 trägt eine Lenkspindel 2 ein Lenkhandrad 5 und ist an ein Lenkgetriebe 4 angeschlossen. Eine Steuerventileinrichtung 6 ist konzentrisch zur Lenkspindel 2 angeordnet und wird durch axiale Verstellung der Lenkspindel 2 um das Steuerspiel betätigt. Von der Druckseite einer Druckmittelförderpumpe 10 führt eine Leitung 8 zur Steuerventileinrichtung 6 und von dieser ein Druckmittelrücklauf 7 zu einem Behälter 11. Die Steuerventileinrichtung 6 ist weiter über Druckmittelleitungen 12 und 13 an die j Druckzylinderräume 15, 16 eines Hydraulikmotors 17 angeschlossen. Dieser besteht aus einem Druckzylinder ; 18 und einem doppelt wirkenden Servokolben 19. Der : Servokolben 19 ist über eine Kolbenstange 19' gelenkig an einem Fahrzeugrahmenteil 20 befestigt, während der Druckzylinder 18 gelenkig mit einem Lenkstockhebel 22 in Verbindung steht. Außerdem ist am Lenkstockhebel 22 eine Schubstange 24 angelenkt, die mit den zu lenkenden Fahrzeugrädern 25 in trieblicher Verbindung steht. '

Ein Gehäuseteil 28 nimmt das Lenkgetriebe und ein Gehäuseteil 29 ein Steuerventil auf. Die Lenkspindel 2 weist an ihrem unteren Ende ein Gewinde 30 auf, das in ein Gegengewinde 32 einer Lenkmutter 31 eingreift. Die Lenkmutter 31 trägt ein Zahnstangenprofil 33, das mit einem Zahnsegment 34 in Eingriff steht. Mit dem Zahnsegment 34 ist eine Lenkstockhebelwelle 35 drehfest verbunden, an der der Lenkstockhebel 22 (Fig. 1) befestigt ist. Die Lenkspindel trägt einen Bund 38, der innerhalb eines am Gehäuse 28 bzw. 29 festen Anschlagringes 39 axial beweglich ist. Der Bund 38 stützt sich über Wälzkörper 44 und 45, Anschlagscheiben 40 und 41 sowie vorgespannte Druckfedern 46 und 47 in beiden Richtungen an den Gehäuseteilen 28 Und 29 ab. Zwischen den Anschlagscheiben 40, 41 und Anschlagflächen 42, 43 der Gehäuse 28 und 29 ist in Neutralstellung der Lenkspindel 2 ein dem Steuerspiel der Druckmittelsteuereinrichtung entsprechender Zwischenraum vorhanden. Die Anschlagscheiben 40 und 41 stützen sich in Neutralstellung der Lenkspindel 2 am Anschlagring 39 ab und zentrieren durch die Wirkung der Druckfedern 46 und 47 die Lenkspindel 2 in ihrer Neutralstellung.

Konzentrisch zur Lenkspindel 2 ist ein Steuerventilschieber 48 angeordnet, der sich einerseits an den Bund 38 unter Vermittlung von Wälzkörpern anlegt und andererseits durch einen Sprengring 49 an der Lenkspindel 2 unverschieblich gehalten ist. Der Steuerventilschieber 48 trägt Nuten 50, 51, 52 und 53, die mit einer Zwischennut 56 bzw. m>t Nuten 57 und 58 im Steuerventilgehäuse 29 zusammenwirken. Zwischen der Lenkspindel 2 und der Bohrungsfläche des Steuerventilschiebers 48 ist ein Ringraum 60 gebildet, der über Bohrungen 61 bzw. 62 mit den Nuten 51 und 53 in ständiger Verbindung steht. Die Nuten 50 und 52 stehen über einen Zulaufkanal 70 und einen von diesem abzweigenden Kanal 71 mit der Leitung 8 der Druckmittelförderpumpe 10 in ständiger Verbindung. Außerdem sind an die Nuten 57, 58 Zu- bzw. Rückführungskanäle 73 bzw. 74 angeschlossen, in die jeweils eine vom Druckzylinderraum 15 bzw. 16 kommende Leitung 12 bzw. 13 mündet. Durch die Nuten werden bei Verstellung des Steuerventilschiebers 48 Durchtrittsquerschnitte 5Γ, 51", 52', 52" und 62' gebildet. Die Nut 53 steht über eine Öffnung 72 und den Druckmittelrücklauf 7 ständig mit dem Behälter 11 in Verbindung.

In Neutralstellung des Steuerventilschiebers 48 sind die an den Druckzylinderraum 15 bzw. 16 angeschlossenen Nuten 57 und 58 gegenüber den Nuten 52,51 und 53 geschlossen.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende:

Wird die Lenkspindel 2 durch Drehen am Lenkhandrad 3 beispielsweise im Uhrzeigersinn verstellt, so wird die Lenkmutter 31 in der Zeichnung nach rechts verschoben und die Fahrzeugräder 25 werden über das Zahnsegment 34 und die Lenkstockhebelwelle 35 bzw. den Lenkstockhebel 22 und die Schubstange 24 eingeschlagen. Setzen die zu lenkenden Fahrzeugräder 25 der eingeleiteten Lenkbewegung einen größeren Widerstand entgegen, so wird die Lenkspindel 2 gegen die Wirkung der Federn 46 nach links verstellt und der mit der Lenkspindel 2 verbundene Steuerventilschieber 48 in der gleichen Richtung mitgenommen. Damit gelangt das von der Druckmittelförderpumpe 10 geförderte Druckmittel über die Leitung 8, den Zulaufkana! 70, den Kanal 71 und die Nuten 52 und 57 sowie den Zulaufkanal 73 und die Druckmittelleitung 13 ^r> zum Druckzylinderraum 16. Das im Druckzylinderraum 15 befindliche Druckmittel strömt über die Druckmittelleitung 12, den Rückführungskanal 74, die Nuten 58 und 53 sowie die Öffnung 72 und den Druckmittelrücklauf 7 zum Behälter 11. Bei entgegengesetztem Lenkhandradeinschlag verläuft der Steuervorgang umgekehrt. -'

Da die Nuten 57 bzw. 58 in Neutralstellung des Steuerventilschiebers 48 nicht mit den Nuten 52 bzw. 51 und 53 in Verbindung stehen, kann das in den Druckzylinderräumen 15 und 16 befindliche Druckmit-

i^r) tel nicht zum Behälter 11 abströmen. Das in den Druckzylinderräumen 15 und 16 eingeschlossene Druckmittel bildet bei Belastung des Hydraulikmotors 17 Druckpolster, so daß der an das Lenkgestänge angeschlossene Druckzylinder 18 hydraulisch blockiert ist. Eine selbsttätige Bewegung der Lenkung in die Geradeausfahrtstellung kann somit nicht erfolgen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 sind den Druckmittelzulauf bzw. -rücklauf zu den Druckzylinderräumen 15 bzw. 16 steuernde Nuten 80, 81 und 82 eines Steuerventilschiebers 79 so breit bemessen, daß sie in Neutralstellung des Steuerventilschiebers 79 in Verbindung mit ihren Gegennuten 56, 57 und 58 im Ventilgehäuse 29 stehen. Bei gleicher Ausbildung des Steuerventilgehäuses 29 kann so durch bloßes Austausehen des Steuerventilschiebers gegen einen Steuerventilschieber mit breiteren Ringnuten eine Hilfskraftlenkung ohne Sperrung der Druckzylinderräume 15 und 16 in Neutralstellung des Steuerventilschiebers 79 erhalten werden. Das von der Druckmittelförderpumpe 10

r> geförderte Arbeitsmittel strömt dabei drucklos durch die Steuerventileinrichtung 6.

Beide Druckzylinderräume 15 und 16 stehen in Neutralstellung des Steuerventils mit dem Behälter 11 in Verbindung. Die Lenkung kann aus der Kurvenstellung selbsttätig in die Geradeausfahrtstellung zurücklaufen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit mechanischer Verbindung zwischen Lenkhandrad und gelenkten Rädern, einer moto- "> risch angetriebenen Druckmittelförderpumpe, einem Hydraulikmotor und einem vom Lenkhandrad her mechanisch betätigbaren, aus zwei gegeneinander verstellbaren Teilen bestehenden Steuerventil, das in Neutralstellung einen praktisch drucklosen '" Druckmittelfluß von der Druckmittelförderpurnpe zum Behälter zuläßt, wobei eine zur Förderpumpenleitung ständig offene mittlere Nut zwischen zwei an den Hydraulikmotor angeschlossenen Nuten angeordnet ist und an diese wiederum sich zu beiden '5 Seiten je eine an den Rücklauf angeschlossene Nut anschließt, von denen die eine ständig mit dem Druckmittelrücklauf und die zweite durch einen in dem einen Steuerventilteil gelegenen Kanal ständig mit der einen Nut verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Teil des Steuerventils (29 bzw. 48; 79) eine weitere zur Förderpumpenleitung ständig offene Nut (50) enthält, die mit der mittleren Nut (52; 81) durch einen Verbindungskanal (71) und durch eine Zwischennut 2^r> (56) im anderen Teil (48; 79 bzw. 29) des Steuerventils in dessen Neutralstellung mit der zweiten (51; 80) der beiden an den Druckmittelrücklauf (72) angeschlossenen Nuten (51; 80 und 53; 82) verbunden ist, und daß bei aus der Neutrallage ^3l) verstelltem Steuerventil durch einen am einen Teil des Steuerventils angeordneten, der Zwischennut (56) gegenüberliegenden Bund (51') der Durchfluß durch die Zwischennut zur zweiten Nut (51; 80) und damit zum Druckmittelrücklauf gesperrt ist. ³^