DE1555244A1

DE1555244A1 - Hydrostatic steering system

Info

Publication number: DE1555244A1
Application number: DE19671555244
Authority: DE
Inventors: Pedersen Hardi Skovgard
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1967-03-23
Filing date: 1967-03-23
Publication date: 1971-05-19
Also published as: NL6803826A; CH469593A; JPS4815487B1; SE340759B; BE712244A; FR1558787A; GB1154138A

Description

Hydrostatische Lenkanlage (i.)Hydrostatic steering system (i.)

Die Erfindung bezieht sieh auf eine hydrostatische Lenkanlage, bei der eine auf die zu lenkenden Räder wirkende Arbeitszylinder anordnung von einer Lenkeinrichtung mit Druckflüssigkeit versorgt wird.The invention relates to a hydrostatic steering system, in which one acting on the wheels to be steered working cylinder arrangement of a steering device with pressure fluid is supplied.

Hydrostatische Lenkanlagen dieser Art erlauben es, auf eine mechanische Verbindung zwischen der Lenkeinrichtung und den zu lenkenden Rädern zu verzichten. Es genügen hydraulische
Leitungen zwischen Lenkeinrichtung und Arbeitszylinderanordnung.Hydrostatic steering systems of this type make it possible to dispense with a mechanical connection between the steering device and the wheels to be steered. Hydraulic ones are sufficient
Lines between steering device and working cylinder arrangement.

Die bekannten Lenkanlagen besitzen einen Arbeitszylinder. Wenn eine der zu ihm führenden Leitungen undicht wird, läßt sich das Fahrzeug nicht mehr lenken. Die bekannten hydrostatischen Lenkanlagen eignen sich daher nur für langsame Fahrzeuge, die bei einem solchen Versagen der Lenkanlage sofort zum Stehen gebracht werden können.The known steering systems have a working cylinder. If one of the lines leading to it leaks, it can no longer steer the vehicle. The known hydrostatic steering systems are therefore only suitable for slow vehicles that can be brought to a standstill immediately in the event of such a failure of the steering system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Lenkanlage anzugeben, die beim Bruoh einer Leitung nicht unwirksam wird und sich daher auch für schnellere Fahrzeuge
eignet. The invention is based on the object of specifying a hydrostatic steering system which does not become ineffective when a line is bruoh and is therefore also suitable for faster vehicles
suitable.

lAfc.?ü1 Abu. 2 Nr. I Satz3desÄmürunu*a«a.v.4.Ma»*lAfc.?ü1 Abu. 2 No. I sentence 3desÄmürunu * a «a.v.4.Ma» *

109821/0083109821/0083

-2- 15552U-2- 15552U

Diese Aufgabe wird gelöst durch zwei Arbeitszylinder, deren Kolben mechanisch miteinander verbunden und deren Zu- und Ableitungen parallel geschaltet sind, und durch ein Ventil in den parallelen Leitungen, das in Abhängigkeit vom Druck in den parallelen Leitungen gesteuert ist und beim Bruch einer der parallelen Leitungen in eine diesen Parallelzweig absperrende Stellung geht.This object is achieved by two working cylinders, their pistons mechanically connected to one another and their supply and discharge lines are connected in parallel, and by a valve in the parallel lines, which depends on the pressure in the parallel lines is controlled and in the event of a break in one of the parallel lines in one of these parallel branches shut off Position goes.

Bei einer solchen Anordnung arbeitet der zweite Zylinder im Notfall allein weiter, so daß das Fahrzeug noch sicher gelenkt werden kann. Der Mehraufwand für diese Sicherheit ist gering. Er besteht im wesentlichen in der ' Hinzufügung des im Notfall absperrenden, druckgesteuerten Ventils. Zwar werden auch zwei Zylinder verwendet; diese können aber wesentlich kleiner als der bekannte einzige Zylinder ausgeführt werden, da sie normalerweise gemeinsam wirken. Das Ventil kann Teil der lenkeinrichtung sein, so daß die Verbindungsleitungen unmittelbar an den Ausgängen des Ventils statt an den bisherigen Ausgängen der Lenkeinrichtung angeschlossen werden können. Da der gebrochene Leitungszweig sofort nach dem Bruch abgesperrt wird, kann höchstens das in der gebrochenen Leitung und im anschliessenden Zylinderraum befindliche öl verloren gehen.With such an arrangement, the second cylinder continues to work alone in an emergency, so that the vehicle can still be steered safely can be. The additional effort for this security is low. It essentially consists of adding the in an emergency shut-off, pressure-controlled valve. Two cylinders are also used; but these can be much smaller as the known single cylinder, since they normally work together. The valve can be part of the steering device so that the connecting lines are connected directly to the valve outputs instead of the previous outputs the steering device can be connected. Since the broken line branch is shut off immediately after the break, can at most that in the broken line and in the subsequent Oil in the cylinder chamber is lost.

Bei einer besonders einfachen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lenkanlage ist das Ventil zu seiner Mittelebene symmetrisch aufgebaut und weist einen Schieber auf, der an seinen beiden Enden je zwei Druckflächen hat, die mit den Zu- und Ableitungen je eines Zylinders verbunden sind, und der in seiner einen Endstellung den einen und in seiner anderen Endstellung den anderen Parallelzweig absperrt. Jenachdem, in welchem Paralle'lzweig der Bruch erfolgt, bewegt sich der Schieber in die eine oder andere Endstellung, da dann der Druck auf die Druckflächen des gegenüberliegenden Schieberteils überwiegt.In a particularly simple embodiment of the steering system according to the invention, the valve is constructed symmetrically to its center plane and has a slide which has two pressure surfaces at each of its two ends, which are connected to the inlet and outlet lines of a cylinder, and in its one End position blocks one and the other parallel branch in its other end position. Depending on the parallel branch in which the break occurs, the slide moves into one or the other end position, since the pressure on the pressure surfaces of the opposite slide part then predominates.

109821/0083109821/0083

Vorzugsweise besitzen die Druckflächen gleiche Größe. Damit ist sichergestellt, daß unter allen Betriebsverhältnissen der beim Bru'ch auftretende Druckunterschied zum Verstellen des Schiebers ausreicht.The printing areas are preferably of the same size. In order to it is ensured that under all operating conditions the pressure difference that occurs at the Bru'ch can be adjusted of the slide is sufficient.

Sodann ist es zweckmäßig, in der Endstellung des Schiebers die abgesperrten Leitungen mit einer Entlüftungsleitung zu verbinden. Damit wird erreicht, daß der Kolben, der zum gebrochenen Parallelzweig gehört, der Bewegung des anderen Kolbens frei folgen kann.It is then expedient to connect the blocked lines to a vent line in the end position of the slide. This ensures that the piston belonging to the broken parallel branch is free to move the other piston can follow.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Lenkanlage, wobei das im Längsschnitt dargestellte Sperrventil eine Neutralstellung einnimmt, undFig. 1 is a schematic representation of the steering system, wherein the shut-off valve shown in longitudinal section is a Assumes neutral position, and

Pig. 2 die gleiche Darstellung wie in Pig. 1,.wobei das Sperrventil seine rechte Endstellung einnimmt.Pig. 2 the same representation as in Pig. 1, where the Check valve assumes its right end position.

Eine Lenkeinrichtung 1, die einen Ölbehälter, eine ölpumpe und eine Steuereinrichtung mit Lenkrad 2 aufweist und beispielsweise einen Aufbau hat, wie er in der TJS-PatentschriftA steering device 1, which includes an oil tank, an oil pump and a control device with steering wheel 2 and, for example has a structure as described in the TJS patent

2 984 215 beschrieben ist, besitzt zwei Ausgangsleitungen2,984,215 has two output lines

3 und 4, über die je nach Drehrichtung Drucköl gefördert bzw. zurückgeführt wird.3 and 4, via which pressure oil is conveyed depending on the direction of rotation or is returned.

Die Leitung 3 teilt sich in zwei Parallelleitungen 5 und 6. Die Leitung 4 teilt sich in zwei Parallelleitungen 7 und 8. In sämtliche dieser Leitungen 5-8 ist ein gemeinsames Sperrventil 9 eingeschaltet. Die vier Leitungen 5 bis 8 sind über Schlauchabschnitte 10 bis 13 mit zwei Zylindern 14 und 15 verbunden, deren Kolben 16 und 17 gemeinsam auf das Lenkgestänge 18 wirken. . " . Line 3 divides into two parallel lines 5 and 6. Line 4 divides into two parallel lines 7 and 8. A common shut-off valve 9 is switched on in all of these lines 5-8. The four lines 5 to 8 are connected via hose sections 10 to 13 to two cylinders 14 and 15, the pistons 16 and 17 of which act together on the steering linkage 18. . ".

109821/0083109821/0083

Das Sperrventil 9 besteht aus einem symmetrischen Gehäuse und einem symmetrischen Schieber 20, der beidseitig durch je eine Feder 21 bzw. 22 belastet ist. Im Zug der Leitung 5 findet sich eine Eingangsbohrung 51 mit Abzweigbohrung 52 im Gehäuse 19, eine Ringnut 53 im Schieber 20 und eine Ausgangsbohrung 54 mit Querbohrung 55 im Gehäuse 19· Ähnliche Teile 61 - 65, 71-75 und 81 - 85 befinden sich im Zuge der anderen Leitungen 6-8. Der Schieber 20 besitzt an seinem linken Ende eine kreisförmige Druckfläche 23 und eine ringförmige Druckfläche 24. An seinem rechten Ende befindet sich eine kreisförmige Druckfläche 25 und eine ringförmige Druckfläche ^:26. Diese Druckflächen haben gleiche Größe. Jeder Druckfläche ist ein Druckraum 33 - 36 zugeordnet, der über eine Leitung - 46 mit einer der Schlauchleitungen 10 - 13 verbunden ist.The check valve 9 consists of a symmetrical housing and a symmetrical slide 20, which is loaded on both sides by a spring 21 and 22 respectively. In the train of the line 5 there is an inlet bore 51 with a branch bore 52 in the housing 19, an annular groove 53 in the slide 20 and an outlet bore 54 with a transverse bore 55 in the housing 19.Similar parts 61-65, 71-75 and 81-85 are located in the Course of the other lines 6-8. The slide 20 has a circular pressure surface 23 and an annular pressure surface 24 at its left end. At its right end there is a circular pressure surface 25 and an annular pressure surface ^: 26. These pressure surfaces are of the same size. A pressure chamber 33-36 is assigned to each pressure surface and is connected to one of the hose lines 10-13 via a line 46-46.

Ferner sind im Kolben 20 Entlüftungsleitungen 90 - 93 vorgesehen, die jeweils eine der Leitungen 43 - 46 mit einer von vier Entlüftungsleitungen 94 - 97 im Gehäuse verbinden können.Furthermore, ventilation lines 90-93 are provided in the piston 20, each of which has one of the lines 43-46 with one of four vent lines 94 - 97 can connect in the housing.

Es sei ein Normalbetrieb angenommen, bei dem über die Leitung 4 Drucköl gefördert und über die Leitung 3 Öl zurückgeführt wird. Dann fließen gleiche Druckölmengen über die parallelen Leitungen 7 und 8 und die anschließenden Schläuchleitungen 11 und 13 in die Räume unterhalb der Kolben 16 und 17 beider Zylinder 14 und 15. Das von den Kolben verdrängte Öl gelangt über die Schlauchleitungen 10 und 12 sowie die parallelen Leitungen 5 und 6 zur Leitung 3 zurück. Beide Kolben 16 und 17 steuern gemeinsam das Lenkgestänge 18. Der Schieber 20 ist von beiden Seiten gleich belastet und bleibt daher in seiner in Fig. 1 veranschaulichten Mittelstellung stehen.Assume normal operation in which over the line 4 pressure oil is pumped and oil is returned via line 3. Then the same amounts of pressure oil flow over the parallel ones Lines 7 and 8 and the subsequent hose lines 11 and 13 into the spaces below the pistons 16 and 17 of both Cylinders 14 and 15. The oil displaced by the piston reaches the hose lines 10 and 12 as well as the parallel ones Lines 5 and 6 return to line 3. Both pistons 16 and 17 jointly control the steering linkage 18. The slide 20 is equally loaded from both sides and therefore remains in its central position illustrated in FIG. 1.

Nun sei angenommen, daß die Schlauchleitung 12 bricht. Wegen des ausfließenden Öls tritt ein Druckabfall auf, der sich über die Leitung 45 in den Druckraum 35 fortsetzt. InfolgedessenIt is now assumed that the hose line 12 breaks. Because of the outflowing oil , a pressure drop occurs, which continues via the line 45 into the pressure chamber 35. Consequently

109821/0083109821/0083

überwiegt der Druck in den Druckräumen 33 und 34 auf der linken Seite des Schiebers und dieser wird in seine in Pig. 2 gezeichnete rechte Endlage verschoben.the pressure predominates in the pressure chambers 33 and 34 on the left side of the slide and this is in its in Pig. 2 drawn right end position shifted.

In dieser Endlage steht die Leitung 5 über die Querbohrungen 52 und 55 mit der Schlauchleitung 10 und die leitung 7 über die Querbohrungen 72 und 75 mit der Schlauchleitung 11 in Verbindung. Dagegen hat der Schieber den anderen Parallelzweig, also die Leitungen 6 und 8 abgesperrt. Über die Leitung 46 und die Entlüftungsleitungen 93 und 97 wird der Raum unter dem Kolben 17 des Arbeitszylinders 15 entlastet. Über die Bruchstelle der Schlauchleitung 12 ist die Oberseite entlastet. Demzufolge kann der Kolben 17 von dem Kolben 16 frei mitgenommen werden, wenn dieser nunmehr allein von der Lenkeinrichtung betätigt wird.In this end position, the line 5 is above the cross bores 52 and 55 with the hose line 10 and the line 7 via the transverse bores 72 and 75 with the hose line 11 in connection. In contrast, the slide has shut off the other parallel branch, that is, the lines 6 and 8. Via line 46 and the vent lines 93 and 97, the space under the piston 17 of the working cylinder 15 is relieved. About the The upper side is relieved of stress at the break point of the hose line 12. As a result, the piston 17 can be freely carried along by the piston 16 if this is now solely from the steering device is operated.

Es ist leicht einzusehen, daß entsprechende Verhältnisse bei dem Bruch irgendeiner der anderen Schlauchleitungen herrschen, so daß in jedem Fall ein sicherer ÜTotlenkbetrieb möglich ist.It is easy to see that the same conditions prevail if any of the other hose lines breaks, so that a safe ÜTotlenkbetrieb is possible in any case.

Um Druckstöße in den nicht abzusperrenden Leitungen bei der Umschaltung des Sperrventils 9 zu vermeiden, ist es zweckmäßig ,die Ringnuten des Schiebers 20 (oder die angrenzenden Bohrungen) so breit zu halten oder mit einer Ausschrägung zu versehen, daß bereits öl über die Querbohrungen, z.B. 52, 72, 55» 75»fließt, bevor die zugehörigen Hauptbohrungen, z.B. 51, 71» 54» 74» abgesperrt sind.. In order to avoid pressure surges in the lines not to be shut off when switching over the shut-off valve 9, it is advisable to keep the annular grooves of the slide 20 (or the adjacent bores) so wide or to provide them with a bevel that oil is already over the transverse bores, e.g. 52, 72, 55 »75 » flows before the associated main bores, eg 51, 71 »54» 74 »are blocked ..

109821/0083109821/0083

Claims

1. Hydrostatic steering system, "with the one to be steered Load-acting working cylinder arrangement is supplied with hydraulic fluid from a steering device, characterized by two working cylinders, their pistons mechanically connected to each other and their supply and discharge lines parallel are switched, and by a valve in the parallel lines, which depends on the pressure in the parallel Lines is controlled and in the event of a break in one of the parallel lines in one that shuts off this parallel branch Position goes.

2. Steering system according to claim 1, characterized in that the valve is constructed symmetrically to its center plane and has a slide which has two pressure surfaces at each of its two ends, one with the inlet and outlet lines Cylinder are connected, and in its one end position

. the one and in its other end position shut off the other parallel branch.

3. Steering system according to claim 1 or 2, characterized in that the pressure areas have the same size.

4. Steering system according to one of claims 1 to 3, characterized in that that in the end position of the slide the blocked lines are connected to a vent line are.

■ 'cJCn iÄil. 7 i λ_ο. ^ No. I ScIz 3 the. ÄrvJerun ;; jgc ·.;. v. 4.9.

109821/0083109821/0083

Blank page