DE1480714A1 - Lenkeinrichtung,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Lenkeinrichtung,insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

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DE1480714A1
DE1480714A1 DE19651480714 DE1480714A DE1480714A1 DE 1480714 A1 DE1480714 A1 DE 1480714A1 DE 19651480714 DE19651480714 DE 19651480714 DE 1480714 A DE1480714 A DE 1480714A DE 1480714 A1 DE1480714 A1 DE 1480714A1
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control valve
steering
planetary gear
pump
steering device
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DE19651480714
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Erich Jablonsky
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/093Telemotor driven by steering wheel movement

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

  • Lenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge . Die Erfindung betrifft eine Lenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydraulischer Übertragung der Denkbewegung mittels einer durch die das lenkhandrad tragenden Lenkspindel antreibbaren Druckmittelförderpumpe, einer ständig angetriebenen Servopumpe und einem oder mehreren Servomotoren sowie. einer in den Druckmittelkreislauf geschalteten Druckmittelsteuereinrichtung.
  • Es sind bereits Hilfskraftlenkeinrichtungen der genannten Art bekannt geworden, bei denen die Betätigung eines Druckmittelsteuerventils in Abhängigkeit von der von Hand aufzubringenden Lenkkraft erfolgt. @eie bekannte Einrichtung enthält eine geteilte Lenkspindel mit zwischengeschaltetem Torsionsstab, wobei mit den Enden des Toreionsstabee je ein Teil eines Druckmittelsteuerventils verbunden ist und durch Relativbewegung der Ventilglieder die Steuerung des Druckmittels zü einem oder mehreren auf die zu lenkenden Fahrzeugräder einwirkenden Servomotoren bewirkt wird.
  • Zwischen der Lenkspindel und den zu lenkenden Fahrzeugrädern besteht bei dieser bekannten Einrichtung eine mechamache Verbindung, die sich aus der Zencepindel, einem Lenkgetriebe und dem Denkgestänge zusammensetzt. Gegenüber der bekannten Einrichtung betrifft die vorliegende Erfindung eine Hilfskraftlenkung, bei der die von der lenkapindel eingeleitete Lenkbewegung ohne mechanische Verbindung über Druckmittelkreisläufe hydraulisch mittels Druckmittelförderpumpe und Servomotoren bewirkt wird. Die von der Denkspindel angetriebene Druckmittelförderpumpe muß dabei so ausgelegt sein, daß bereits bei einer geringen Drehbewegung der lenkspindel eine große Druckmittelmenge gefordert wird. Ferner besteht die Forderung, daß die Denkeinrichtung nur äußerst geringen Raum beansprucht.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine lenkung zu schaffen, die bei äußerst geringem Raumbedarf eine hohe Förderleistung aufweist, die außerdem mit einer geringen Anzahl von Bauteilen auskommt und in ihrem Aufbau unkompliziert und billig herzustellen ist.
  • Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß eines oder mehrere der getriebenen bzw. feststehenden Glieder der.von Hand antreibbaren Druckmittelförderpumpe in Abhängigkeit des auf dieses Glied virkenden Momentes begrenzt verstellbar vorgesehen tat und daß dieses Glied unmittelbar oder über Umlenkhebel mit dem die Steuerbewegung ausführenden Steuerteil der Druckmittelsteuerein= richtung trieblich verbunden ist. Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die von Hand antreibbare pumpe durch ein Hydro-Planetenradgetriebe gebildet ist, das im Sinne eines ins Schnelle übersetzten Abtriebes mit der Lenkspindel gekuppelt ist, dessen Pumpenkammern an einem oder mehreren Servo -Notoren angeschlossen sind, und daß zwischen den, Pumpenkammern und dem Servomotor in dem Druckmittelkreislauf ein oder mehrere durch das begrenzt verstellbare Glied der Hydro-Planetenradpumpe betätigbaren Druckmittelsteuerventile geschaltet sind, Ferner besteht ein Merkmal der vorliegenden Erfindung darin, daß mit der Lenkspindel das innenverzahnte Außenrad trieblich verbunden ist, und daß der Planetenträger gegenüber dem feststehenden Gehäuse in beiden Umfangsrichtungen eine begrenzte Verstellbewegung ausführen kann, und daß der Planetenträger zwangsläufig mit einem oder mehreren. Steuerventilschiebern des Druckmittelsteuerventils gekuppelt ist.
  • Durch eine solche gemäß der Erfindung ausgebildete Lenkeinrichtung wird auf äußerst einfache Weise die Betätigung von Druckmittelsteuerventilen bewirkt, wobei die für die von Hand antreibbare Pumpe erforderlichen Glieder für die Betätigung der druckmittelsteuerung benutzt werden und somit zusätzliche Glieder eingespart werden können. Es besteht ferner der Vorteil, daß sich eine solche Betätigung auf kleinstem Raum unterbringen läßt und eine zwangsläüfige . Verstellung der Steuerventilschieber ermöglicht. Außerdem ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Steuerventileinrichtung durch zwei Steuerventile gebildet ist, deren Steuerventilschieber quer zur längsachse des Planetenradgetriebes in einem gleichen Abstand von dieser parallel zueinander und gegenläufig verstellbar angeordnet sind, und daß das Steuerventilgehäuse durch den Abschlußdeckel des Planetengetriebegehäuses gebildet ist.
  • Durch eine solche erfindungdgemäße Ausbildung ist es ermöglicht, die erforderlichen Steuerventilschieber und die zugehörigen Druckmittelkanäle innerhalb der Planetenradpumpe bzw. dessen Äbschlußdeckel unterzubringen und damit wesentlich an Raum einzusparen.
  • Es ist außerdem beispielsweise Gegenstand der vorliegenden Erfindung, daß dem Steuerventilschieber eine Reaktionskrafteinrichtung zugeordnet ist.
  • Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung ist eine Einrichtung zur Erzielung einer Reaktionskraft für Hilfskraftlenkungen geschaffen, bei denen keine mechanische Verbindung zwischen der Lenkspindel und den zu lenkenden Fahrzeugrädern besteht. Die Reaktionakrafteinrichtung ist nicht auf den Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschränkt, sondern ist auch bei anderen Ausführungsformen von Lenkeinrichtungen, bei denen zwischen Lenkspindel und zu lenkenden Fahrzeugrädern keine mechanische Verbindung besteht, anwendbar. Die Heaktionskrafteinrichtung ist äußerst einfach in Ihrem Aufbau gestaltet und zeichnet sich durch einwandfreie Funktion bei gleichzeitig geringem Raumbedarf aus. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die an die Lenkspindel angeschlossene Druckmittelförderpumpe; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt in einem Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 4 das Steuerventil; Fig. 4 zeigt in einem Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 2 ebenfalls das Steuerventil; Fig. 5 zeigt einen Querschnitt nach der Linie V-V der Fig. 2; Fig. 6 zeigt die gesamte Einrichtung in schematischer Darstellung in Neutrallage des Steuerventils; Fig. 7 zeigt die gesamte Einrichtung in schematischer Darstellung mit verstelltem Steuerventil; Fig. 8 zeigt die gesamte Einrichtung in schematischer Darstellung mit gegenüber Fig. 7 entgegengesetzt verstelltem Steuerventil; Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform des Steuerventils in schematischer Darstellung; Fig.10 zeigt eine weitere Ausführung des Steuerventiismit einem einzigen Steuerventilschieber schematisch dargestellt und Fig. 11 zeigt eine andere Ausführungsform des Steuerventils nach Fig. 1 bis 10 mit einer Reaktionseinrichtung. In Fig. 1 ist mit 1 die das Lenkhandrad tragende Lenkspindel bezeichnet, die sich in einem Gehäuse 2, aas' durch einen Deckel 3 abgeechlossem ist, unter Vermittlung von Wälzlagern 4 lagert. An dem in das Gehäuse 2 hineinragenden Ende der Lenkspindel 1 ist eine topfförmige Mitnehmerscbeibe 5 befestigt, die eine Ausnehmung 6 enthält, in die ein Vorsprung 6' des Außenrades eines nachfolgend beschriebenen Planetenradgetriebes eingreift, Mit 8 ist ein im Gehäuse 2 angeordnetes Planetenradgetriebe bezeichnet, das sich aus einem im Gehäuse 2 unter Vermittlung von Wälzkörpern 10 frei drehbar gelagerten Außenrad 9, den auf Planetenradachsen 13 und 14 drehbaren Planetenrädern 11 und 12 sowie einem auf einer Achse 16 gelagerten Sonnenrad 15 zusammensetzt. Zu beiden Seiten der Planetenräder, des Außenrades 9 und des Sonnenrades 15 sind Druckplatten 17 bzw. 18 angeordnet, die zur Aufnahme der Planetenradachsen 13 und 14 sowie der Sonnenradachse 16 dienen. Die Sonnenradachse 16 lagert sich zusätzlich noch in entsprechenden Lagerbohrungen 21 und 22 im Gehäuseabschlußdeckel 3 und in der lenkspindel 1. Wie aus den Fig. 2 bis 5 zu erkennen ist, sind zwischen den Druckplatten 17 und 18 in die Räume zwischen den Planetenrädern 11 und 12 sowie des Sonnenrades 15 Füllstücke 26 und 27 innerhalb des Außenrades 9 eingesetzt, die zur Abdichtung der Räder des Planetengetriebes und zur Bildung von Pumpenkammern 28 und 28'; 29. 29'; 30. 30' und 31, 31' dienen. Von den Pumpenkammern wirken jeweils die diagonal einander gegenüberliegenden Kammern 28' und 28 bzw. 29 und 29' bzw. 30 und 30' und die kammern 31 und 31' entsprechend der Drehrichtung der pumpe als Druck- bzw. Saugkammern und sind daherje über später-noch näher beschriebene Kanäle miteinander verbunden. Diese Kanäle sind über je eine getrennte Leitung über das Druckmittelsteuerventil an je einen Druckzylinderraum 36 bzw. 37 eines Servomotors 38 (Fig. 6) angeschlossen, wobei die Zylinderräume durch einen im Zylinder beweglichen doppelt beaufschlagbaren Servokolben 39 gebildet sind, dessen Kolbenstange 39' an einen Verbraucher, beispielsweise an das Gestänge einer lenkein- ` richtung für Fahrzeuge angeschlossen ist. "Entspreshend der Drehrichtung der Denkspindel 1 bildet sich entweder im Druckzylinderraum 36 oder im Zylinderraum 3i ein Druckmitteldruck aus und die Fahrzeugräder werden entsprechend eingeschlagen.
  • Zur Unterstützung der von Hand eingeleiteten Lenkewegung durch Servokraft ist eine servopumpe 4Q mit einem Rücklaufbehälter 41 vorgesehen, wobei diese Servopumpe 40 ständig vom Fahrzeugmotor angetrieben wird. Ferner sind däzü, wie aus der Zeichnung ersichtlich, für das von der Handpumpe und der Servopumpe 40 geförderte Druckmittel zum einen oder anderen Druckzylinderraum 36 bzw. 37 steuernde Ventile 45 . bzw. 46 erforderlich (Fis. 6).
  • Diese Ventile werden gemäß Fig. 2 bis 5 gebildet durch den als Ventilgehäuse dienenden Abschlüßdeckel 3 des Gehäuses 2 und je einem in Bohrungen desselben eingesetzten Steuerventilschieber 50 und 51. Die $teuerventilschieber 50 ünd 51 sind quer zur Längsaehse der Lenkspindel 1 bzw. zur getriebelängsachse parallel zueinander angerdnet und liegen im gleichen Abstand von der erwähhten Längsachse. Die Füllstücke 26 und 27 sind über Bolzen 54, 55, 56 und 57 mit den Druckplatten 17 und 18 verbunden und mittels Mutterm 58, 59, 60 und 61 mit diesen verschraubt. Die Bolzen 55 und 56 weisen je einen Zapfen 70 bzw. 71 auf, der ohne Spiel in eine entsprechende Nute 72 bzw. 73 am Steuerventilsohieber 50 bzw. 51 eingreift. Zur Begrenzung des Hubes der Steuerventilschieber 50 und 51 ragen die Zapfen 70 und 71 der Bolzen 55 und 56 durch Bohrungen 75 bzw. 76 des Abachlußdeckels 3 hindurch, die um den Betrag des Steuerspiels der Steuerventilschieber 50 und 51 größer bemessen sind als die Durchmesser der Zapfen 70 und 71. Ferner sind auf die Steuerventilschieber 50 bzw. 51 in entgegengesetzten Richtungen wirkende und unter Vorspannung stehende Druckfedern 78, 79, 80 und 81 vorgesehen, die sich an Abschlußstücken 82, 83, 84 und 85 im Abschlußdeckel 3 abstützen und die Steuerventilschieber in unbetätigtem Zustand in Neutralstellung halten.
  • Zum Zwecke der Steuerung des von der Servopumpe 40 geförderten Druckmittels zum Servomotor 38 sind in die Füllstücke 26 und 27 miteinander in Verbindung stehende Kanäle 90, 91, 92, 93, 94 und 95 bzw. 96, 97, 98, 99, 100 und 101 eingearbeitet. Die Kanäle 90, 91 und 92 sind mit den Pumpenkammern 28 und 31', die Kanäle 93, 94 und 95 mit den Pumpenkammern 31 und 28', die Kanäle 96, 97 und 98 mit den Pumpenkammern 30 und 29' und die Kanäle 99, 100 und 101 mit den Pumpemmkammern 29 und 30' in Verbindung. Die Bolzen 54, 55, 56 und 57 weisen axial gerichtete Bohrungen 110, 112, 113 bzw. 111 auf. Die Bohrung 110 ist dabei. mit den Kanälen 93, 94 und 95, die Bohrung 112 mit den Kanälen 99, 100 und 101, die Bohrung 113 mit den Kanälen 96, 97 und 98 und die Bohrung 111 mit den Kanälen 90, 91 und 92 in Verbindung. Ferner schließt an die Bohrung 110 ein zum, Steuerventil 45 führender Verbindungekammal 110' an und an die Bohrung 111 ein Kanal 111' Im Abschlußdeckel 3 an.
  • Die Kammern 28, 28', 31 und 31' bzw. 29, 29', 30 und 30' stehen je über einen Sammelkanal 121.bzw. 120 ständig miteinander in Verbindung, wobei der Kanal 121 an die Ringnut 145 des 8teuerventilschiebers 51 und an die ringnut 130 des Schiebers 50, und der Kanal 120 an die Ringnut 132 des Schiebers 50 und die Ringnut 145 des Schiebers 51 angeschlossen ist. Der Steuerventilochieber 50 des Steuerventils 45 weist Steuerringnuten 125, 126, 127 und 72 auf, die mit entsprechenden Ringnuten 129, 130, 131, 132 und 133 des Ventilgehäuses 3 zusammenwirke. Ebenso weist der Steuerventilochieber 51 des Steuerventils 46 Steuerringnuten 140, 73, 142 und 143 auf, die mit Gegenringnuten 144, 145, 146 und 147 zusammenwirken.
  • An die Ringnut 131 des Schiebere 50 schließt der mit der Druckleite der Servopumpe 40 in Verbindung stehende Kanal 150 und an die Ringnut 129 der zum Reservebehälter 41 führende Rücklaufkanal 152 an. Ferner ist an die Ringmnut 140 und an die Ringnut 143 des steuerventilschiebers 51 je ein zu dem Zylinderraum 36 bzw. 37 des Servomotors 38 führender Kanal 153 bzw. 154 angsachlossen. Im Steuerventilochieber 50 ist eine axiale Verbindungebohrung 162 eingearbeitet, die über '. radiale Bohrungen 163 und 164 eihe Otändige Verbindung zwischen den Ringnuten 125 und 126 herstellt (Fig. 7).
  • Mit 160 ist ein Verbindungskanal bezeichnet, der einerseits in die Ringnut 131 am Steuerventilschieber 50 und. an die Ringnut 142 des Steuerventilschiebers 51 mündet und somit an die @ruckleitung 150 der Servopumpe 40 ständig angeschlossen ist. Der Kanal 160 ist nach außen durch einen Stopfen 160' abgeschlossen. Die Wirkungseise der Einrichtung gemäß Fig. 1 bis 9 ist wie nachfolgend beschrieben: Wird die Denkspindel 1 entgegen der Uhrzeigerumdrehung verstellt, so wird mittels des topfförmigen Teiles 5 und der Mitnehmerverbindung 6, 6' das Außenrad 9 des Planetenradgetriebes mitgenommen. Damit werden die Planetenräder 11 und 12 sowie das Sonnenrad 15 übersetzt angetrieben, wobei die Planetenräder 11 und 12 durch den sich am feststehenden Gehäuse 2 abstützenden und durch die den Planetenradträger bildenden Scheiben 17 und 18 der Bewegung des Außenrades 9 nicht zu folgen vermögen. Die Planetenräder 11 und 12 mit ihren Lagerscheiben 17 und 18 führen gegenüber dem feststehenden Gehäuse 2 und 3 nur eine begrenzte Drehbewegung aus, und zwar so weit, bis sich die Zapfen 70 und 71 der Bolzen 55 bzw. 56 an die Bohrungswände der Bohrungen 75 bzw. 76 im Ventilgehäuse 3 anlegen. Durch diese Relativdrehung wird mittels der in die Ruten 72 und 73 am Steuerventilschieber 50 bzw. 51 eingreifenden Zapfen 70 bzw. 71 der Bolzen 55 bzw. 56 eine gegenläufige Verstellung der Steuerventilschieber 50 bzw. 51 bewirkt, und zwar wird der Steuerventilschieber 50 in Richtung des Pfeiles A und der Steuerventilschieber 51 in Richtung des Pfeiles B verstellt (Fig. 7).
  • Wie aus der schematischen Darstellung Fig. 6 zu stehen die Steuerventilschieber 50 und 51 in Neutralstellung. Dabei wird das von der Servopumpe 40 geförderte Druckmittel über den Kanal 150, die Ringnut 131 und 126 sowie die Bohrung 162 und die Ringnuten 125 und 129 mittels des Rücklaufkanals 158 zurück in den Reservebehälter 41 gesteuert. Unabhängig davon wird das durch die von der Lenkspindel 1 angetriebene Planetenradpumpe geförderte Druckmittel je nach Drehrichtung dem einen oder anderen Druckzylinderraum 36 bzw. 37 des Servomotors 38 zugeleitet. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist bei einer Drehung des Außenrades 9 entgegen dem Uhrzeigersinn die Druckleitung 150 über die Ringnut 131 und den Kanal 160 an die Ringnut 142 des Steuerventilschiebers 51 angeschlossen. Die Ringnut 142 steht durch die Verstellbewegung des Steuerventilschiebers 51 in Richtung des Pfeiles B mit der Ringnut 146 und daher über den Verbindungskanal 121 auch mit den als Saugkammern wirkenden Pumpenkammern 28, 28'. 31 und 31' in Verbindung. Das Druckmittel wird durch Betätigung der Planetenradpumpe 8 aus den Kammern 28, 28', 31 und 31' angesaugt und zu den Druckkammern 29, 29', 30 und 30' gefördert. Von, da aus gelangt das Druckmittel über den Verbindungskanal 120 zur Ringmut 145 des Steuerventilschiebers 51 und über die Ringnut 140 und die Leitung 153 zum Druckzylinderraum 36 des Servomotors 38 und der Servokolben 39 wird mit Hilfskraftunterstützung nach rechts verschoben und demzufolge auch die zu lenkenden Fahrzeugräder eingeschlagen (Fig. 7). Das im Druckzylinderraum 37 befindliche Druckmittel kann über die Ringnuten 143 und 147 des Steuerventilschiebers 51 und den Rücklaufkanal 152 zum Reservebehälter 41 abströmen. Wird die lenkapindel im Gegensatz zum Vorbeschriebenen im Sinne der Uhrzeigerdrehung bewegt, so wird gemäß Fig. B der Steuerventilschieber in Richtung des Pfeiles -B und der Steuerventilschieber 51 in Richtung des Pfeiles A verstellt. Das durch die Servopumpe 40 geförderte Druckmittel gelangt über die Druckleitung 150 und die Ringnuten 126 und 131 des Steuerventilschiebers 50 zum Kanal 160 und über die Ringnuten 142 und 145 zur Saugleitung 121 bzw. den bei dieser Drehrichtung als Saugkammern wirkenden Pumpenkammern 29, 29', 30 und 30' der Planetenradpumpe 8 und wird durch deren Betätigung zu den nunmehr als Druckkammern wirkenden Pumpenkammern 28, 28', 31 und 31' gefördert. Das Druckmittel gelangt von diesen Kammern über einen Kanal 120 zu den Ringnuten 146 und 143 des Steuerventilschiebers 51 und über die Leitung 154 zum Druckzylinderraum 37 des Servomotors 38. Der Servokolben 39 wird damit nach links verstellt (Fig. 8) und damit die zu lenkenden Fahrzeugräder entsprechend eingeschlagen. Das im Druckzylinderraum 36 befindliche Druckmittel kann dabei über die Ringnuten 140 und 144 des Steuerventilschiebers 51 und den Rücklaufkanal 152 zum Druckmittelreservebehälter 41 entweichen. In Fig. 9 ist schematisch eine besondere Ausführungsform des Steuerventilschiebers 51 gezeigt. Der Steuerventilschieber 51 enthält dabei die gleichen Steuerringnuten wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 8, jedoch mit dem Unterschied, daß die über die Leitungen 153 bzw. 154 an die Druck-' zylinderräume angeschlossenen Steuerringnüten 170 und 171 in Neutralstellung des Steuerventilschiebers 51 keine Verbindung mit den benachbarten Ringmauten 144 und 145 bzw. 146 und 147 aufweisen. Damit sind in Neutralstellung des Steuerventilschiebers 51 die Druckzylnderräume 36 und 37 gegenüber dem Druckmittelrücklauf 152 abgeschlossen und der Servokolben 39 in seiner jeweiligen Stellung hydraulisch blockiert und ein Zurücklauen der Lenkung aus der Kurvenfahrtstellung in die Geradeausfahrtstellung oder umgekehrt verhindert. Dies ist von Vorteil, z.8. bei rahmengelenkten Fahrzeugen mit sogenannter Knicklenkung, bei denen es unerwünscht ist, beide Wagenteile zueinander zu verstellen. Durch die Abstützung der Druckzylinderräume 36 und 37 in der beschriebenen Weise wird eine unbeabsichtigte Verstellung der beiden Fahrzeughälften zueinander vermieden.
  • In Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform des exfindungsgemäßen Steuerventils dargestellt. Bei dieser Ausführung ist nur ein einziger Steuerventilschieber 175 erforderlich. Die Pumpenkammern 28, 28', 31 und 31' bzw. 29, 29', 30 und 30' sind auch hier durch Verbindungskanäle 120 bzw. 121 zusammengeschlossen. Der Steuerventilschieber 175 stützt
    eich über vorge.epannte Druäkfedern 173 und'174 am Ventil-
    gehäuoe 3 erb un',c r@.rird vön,deseü., 1nNeual7.age
    Der Steuerventilschieber 175 enthält Steuerringnuten 178, 179, 180 und 181, die mit entsprechenden Gegenringnuten 183, 184, 185, 186 und 187 im Steuerventilgehäuse 3 zusammenwirken. An die Ringnuten 185 bzw. 186 schließen die Kanäle 120 bzw. 121 an, während die Ringnuten 184 und 187 über einen Verbindungskanal 188 zusammengeschlossen sind. Die Ringnuten 179 bzw. 181 schließen an die Zuleitungen 153 bzw. 154 an und die Ringnut 180 hat über einen Verbindungskanal 190 und die Druckleitung 191 Verbindung mit der Druckseite der Servopumpe 40. Ferner besteht eine Verbindung zwischen der Ringnut 184 und einer an den Reservebehälter 41 anschließenden leitung 193. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel steht der Steuerventilschieber 175 über den mit dem-Planetenradträger 17, 18 bzw. 26, 27 (Fig. 1) fest verbundenen Bolzen 56 mittels der Nut 181 und dem Zapfen 71 des Bolzens 56 in trieblicher Verbindung (Fig. 1). In Fig. 10 ist der Steuerventilschieber 175 aus seiner Neutralstellung in Richtung des Pfeiles C verstellt gezeigt. Diese Verstellrichtung ergibt sich aus einer Drehung der lenkspindel im Uhrzeigersinn. Die Servopumpe 40 fördert dabei über die Druckleitung 191 Und die Ringnuten 178 und 183, den Verbindungskanal 190 im Steuerventilschieber 175, sowie die Ringnuten 180 und 185 zum Kanal 121. Sämtliche mit diesem Kanal verbundenen Pumpenkammern 29', 29, 30' und 30 wirken dabei als Saugkammern und das Druckmittel wird durch den Antrieb der Planetenradpumpe mittels der Lenkspindel 1 zu den Druckkammern 28, 28', 31 und 31' gefördert und über den Kanal 120 zur Ringnut 186 und 181 geleitet. von da aus gelangt das Druckmittel über die Leitung 154 zum Druckzylinderraum 37 des Servomotors 38. Der Servokolben wird damit nach links verstellt und die an den Servokolben 39 angeschlossenen Fahrzeugräder entsprechend eingeschlagen. Das im Druckzylinderraum 36 befindliche Druckmittel kann über die Ringnüt 179 und die Ringnut 184 sowie den Kanal 193 zum Reservebehälter 41 abströmen. Bei entgegengesetzter Drehung der Lenkspindel 1 wird der Steuerventilschieber 175 entgegen der Richtung des Pfeiles C verstellt. Die Führung des Druckmittels erfolgt dann zum Druckzylinderraum 36 und das im Druckzylinderraum 37 befindliche Druckmittel kann zum Reservebehälter 41 abströmen. In Fig. 11 ist eine weitere Ausführungsform des Steuerventils dargestellt und zwar ist hierbei eine Einrichtung zur Erzielung einer der Servokraft proportionalen Reaktionskraft vorgesehen. Diese Ausführung sieht vor, daß anstelle des Steuerventils 46 in Fig. 6 und 7 ein Steuerventil 190 vorgesehen wird. Das Steuerventil enthält einen Steuerventilschieber 191, in den eine zentrale Bohrung 192 eingearbeitet ist. Diese Bohrung dient zur Aufnahme zweier axial in der Bohrung 192 verstellbarer Reaktionskolben 193 und 194. Die Reaktionskolben stützen sich je an entgegengesetzten Seiten des Steuerventilgehäuses 3 an Anschlagflächen 195 bzw. 196 ab. Zwischen den beiden Reaktionskolben 193 und 194 ist eine Reaktionskammer 197 gebildet, die eine auf beide Kolben einwirkende Druckfeder 198 enthält. Am Kolben 193 bzw. 194 ist ein Ansatz 200 bzw. 201 gebildet, der sich in Neutralstellung der Reaktionskolben 193 und 194 an einer durch eine in die Bohrung der Reaktionskolben 193 und 194 an einer durch eine in die Bohrung 192 eingesetzten Büchse 203 bzw. durch einen Absatz in der Bohrung 192 gebildete Schulter 204 bzw. 205 anlegt. Die Reaktionskammer 197 ist über eine Bohrung 206 ständig an die Steuerringnut 142 angeschlossen. Die Reaktionskolben 193 und 194 weisen vom Druckmittel beaufschlagbare Kolbenflächen 212 und 213 auf. Es sind an den Reaktionskolben 193 und 194 ferner Dichtungen 210 und 211 vorgesehen, die die Reaktionskammer 197 nach außen abdichten. Die Wirkungsweise ist dabei so, daß das durch die Servopumpe 40 geförderte Druckmittel über die Zuleitung 160 oder 121 zur Steuerringnut 142 des Steuerventilschiebers 191 gelangt und damit auch über die Bohrung 206 in die Reaktionskammer 197. Wird der Steuerventilschieber 191 mittels der Steuerbewegung des Planetenradträgers 17, 18 und den in die Nut 73 am Steuerventilschieber 191 angreifenden Zapfen 71 entsprechend der Einschlagrichtung der Lenkspindel 1 in Richtung des Pfeiles D verstellt, so wirkt dieser Verstellung der sich in der Reaktionskammer 197 aufbauende Druckmitteldruck entgegen, gegen den der Reaktionskolben 194 in die Reaktionskammer 197 hineingedrückt werden muß. Der Reaktionskolben 194 hebt dabei mit seinem Ansatz 201 von der zugehörigen Schulter 205 ab. Damit muß bei Verstellung des Steuerventilschiebers 191 der Druck in der Reaktionskammer 197 überwunden werden, was sich als Gegenkraft beim Denken am Lenkhandrad bemerkbar macht. Die beschriebene Reaktionswirkung ist in beiden Verstellrichtungen des Steuerventilschiebers wirksame

Claims (16)

  1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1, Lenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydraulischer Übertragung der Lenkbewegung mittels einer durch die das Lenkhandrad tragenden Lenkspindel antreibbaren Druckmittelförderpumpe, einer ständig angetriebenen Servopumpe und einem oder mehreren Servomotoren sowie einer in den Druckmittelkreialauf geschalteten Druckmittelsteuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der getriebenen bzw. feststehenden Glieder (9, 11 12 bzw. 15) der von Hand antreibbaren Druekmittelförderpumpe (8) in Abhängigkeit des auf dieses Glied (9, 11 p 12 bzw. 15) wirkenden Momentes begrenzt verstellbar vorgesehen ist, und daß dieses Glied (9, 11, 12 bzw. 15) unmittelbar oder über Umlenkglieder mit dem die Steuerbewegung ausführenden Steuerteil (50, 51) der Druckmittelsteuereinrichtung (45 bzw. 46) trieblich verbunden ist.
  2. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von Hand antreibbare Pumpe (8) durch ein Hydro-Planetenradgetriebe (9, 11, 12 bzw. 15) gebildet ist, das im Sinne eines ins Schnelle übersetzten Antriebes mit der Denkspindel. (1) gekuppelt ist, dessen Pumpenkammern (28, 28', 29', 30, 30', 31, 31') an einen. oder mehrere Servomotoren (38) angeschlossen Bind, und daß zwischen den Pumpenkammern und dem Servomotor in den Druokmittelkreislauf dein oder mehrere durch das begrenzt verstellbare Glied der Hydro-Planetenradpumpe (8) betätigbare Druckmittelsteuerventile (45 bzw. 46) geschaltet sind.
  3. 3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der lenkspindel(1) das innenverzahnte Außenrad (9) trieblich verbunden ist, und daß der Planetenträger (17, 18) gegenüber dem feststehenden Gehäuse in beiden Umfangsrichtungen eine begrenzte Veratellbewegung ausführen kann, und daß der Planetenträger zwangsläufig mit einem oder mehreren Steuerventilachiebern des Druckmittelsteuerventils gekuppelt ist.
  4. 4. Lenkeinrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (17, 18) aus zwei die Stirnseiten der räder (9, 11, 12 und 15) des Planetenradgetriebes (8) abdeckende und die Planetenradachsen (13 und 1 4) und die Sonnenradachse (21) aufnehmenden Druckplatten (17 und 18) besteht, die sich am feststehenden Gehäuse (2) abstützen.
  5. 5. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Außenrades (9) die Zahnkammern der Zahnräder (9, 11, 12 und 15) bzw. die Pumpenkammern (28, 28'i 29, 29'; 30, 30' und 31, 31') des Planetengetriebes (8) gegeneinander abschließende und mit dem Planetenradträger (17, 1.8) verbundene Füllstücke (26, 27) angeordnet sind.
  6. 6. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstücke (26, 27) die zusammengehörigen Pumpenkammern (28, 28', 31. 31' bzw. 29, 29', 30, 30') verbindende Kanäle (90, 91, 92, 93, 94 und 95 bzw. 99,100, 101; 96, 97 und 98) aufweisen.
  7. 7, Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 69 dadurch gekennzeichnet, daB das Planetenradgetriebe (8) und die Steuerventileinrichtung (45 bzwö 46) in-koaxial zueinander angeordneten und miteinander verbundenen Gehäuseteilen (2 und 3) angeordnet sind. B.
  8. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventilgehäuse durch den Abschlußdeckel (3) des Planetengetriebegehäuses (2) gebildet ist.
  9. 9. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daB die Steuerventileinrichtung (45 bzw. 46) durch zwei Steuerventile (45 und 46) gebildet ist, deren Steuerventilschieber (50 und 51) quer zur Längsachse des Planetenradgetriebes (8) und in einem gleichen Abstamid von dieser parallel zueinander und gegenläufig verstellbar angeordnet sind.
  10. 10. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnete daß die Druckplatten (17 und 18) des. Planetenradträgers und die Füllatücke (26 und 27) miteinander verbindende Bolzen (54, 55, 56, 57) vorhanden sind, die gleiche oder annähernd gleiche Abstände von der längsachse des Planetengetriebes (8) aufweisen und von denen die einander diagonal gegenüberliegenden Bolzen (55 und 56) mittels Zapfen (70 bzw. 71) in Nuten (72 bzw. 73) an den Steuerventilschiebern (50 bzw. 51) eingreifen
  11. 11. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (70 bzw. 71) durch Bohrungen (75, 76) im Steuerventilgehäuse (3) hindurchragen, und daß diese Bohrungen um den Betrag des Steuerspiels der Steuerventilschieber (50 und 51) größer sind als die Durchmesser der Zapfen (70 bzw. 71).
  12. 12. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis i1, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Zuleitungen (153 bzw. 154) zu den Druckzylinderräumen (36 bzw. 37) angeschlossenen Steuerringnuten (170 bzw. 171 in Neutralstellung des Steuerventilschiebers (51) gegenüber den Zu- und Rücklaufringnuten (144 und 145 bzw. 146 und 147) angeschlossen sind.
  13. 13. Lenkgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein einziger, quer zur Längsachse des Planetengetriebes (8) und in einem Abstand von dieser Achse angeordneter Steuerventilschieber (175) im Steuerventilgehäuse (3) verstellbar vorgesehen ist.
  14. 14. Lenkgetriebe, beispielsweise nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuerventilschieber (191) eine Reaktionskrafteinrichtung (193, 194, 197) zugeordnet ist.
  15. 15. Lenkeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zentralen Bohrung (192) des Steuerventilschiebers (191) zwei entgegengesetzt wirkende Reaktionskolben (193 und 194) mit Reaktionskolbenflächen (212 bzw. 213) verstellbar eingesetzt sind, die zwischen sieh eine ständig an die Pumpenkammern (28, 28', 29, 29', 30, 30', 31, 31') der Planetenradpumpe (8) angeschlossene Reaktionskammer (197) bilden und sich an Gehäuseanschlägen (195 bzw. 196) abstützen.
  16. 16. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Steuerventilschieber (191) Schultern (204 und 205) und an den Reaktionskolben (193 und 194) sich in Neutralstellung an diese anlegende Ansätze (20Q bzw. 201) gebildet sind, und daß zwischen den Reaktionskolben (193 und 194) eine diese in Neutralstellung haltende Federungseinrichtung (198) eingesetzt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3626379A1 (de) * 1985-08-06 1987-02-12 White Jun Hollis Newcomb Hydrostatische lenkvorrichtung

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DE3626379A1 (de) * 1985-08-06 1987-02-12 White Jun Hollis Newcomb Hydrostatische lenkvorrichtung

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