DE1680253A1 - Servo-Lenkung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents
Servo-Lenkung fuer KraftfahrzeugeInfo
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
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Description
Die vorliegende Erfindung, welche unter der Mitwirkung von Alain MALO zustandegekommen ist, betrifft Servo-Lenkungen
für Kraftfahrzeuge u.a. Sie "betrifft eine Servo-Lenkung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine mit
einem Lenkrad verbundene Eingangswelle, eine das Lenkgestänge steuernde Ausgangswelle sowie einen Servo-Motor
in Form z.B. eines doppelt wirkenden Zylinder-Kolbens-Paares, dessen Zylinder am Rahmen des Fahrzeuges
befestigt und durch zwei Leitungen zum Einspeisen und Abführen eines Fluids eingespeist ist.
Die Servo-Lenkung gemäß der Erfindung ist insbesondere dadurch bemerkenswert, daß die Leitungen an zwei von-
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einander unabhängige Druckmittelverteiler und an zwei Durchtritte angeschlossen sind, deren Durchtrittsquerschnitte
mittels eines mit der Eingangswelle verbundenen Drosselorganes veränderbar sind.
Da das Drosselorgan nur die Aufgabe hat, die Durchtritte mindestens teilweise zu verschließen,ist für seine Herstellung
keine besondere Maßhaltigkeit notwendig. Da andererseits daa Drosselorgan durch das Gleichgewicht
der statischen und dynamischen Drücke des auf seine beidenStirnseiten
einwirkenden Fluids in einer Mittellage gehalten wird, sind keine Stellfedern notwendig. Seine
Bauweise ist also sehr wirtschaftlich.
Weitere Einzelheitenjand Vorteile der Erfindung gehen
aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor... Die Zeichnungen
stellen dar:
Pig. 1 ist ein Grundschema einer Ausführungsform gemäß der Erfindung.
Pig. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
der Vorrichtung gemäß der Erfindung nach Pig.
Pig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der linie III-III inPig. 4 einer Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IT
in Pig. 3.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Vorrichtung nach
Fig. 2 in einer Schnittansicht entlang der Linie V-V in Pig. 6.
Pig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Pig. 5.
Wie in Pig. 1 dargestellt, umfaßt eine Servolenkung für Kraftfahrzeuge mit nicht gezeigten lenkenden Rädern
eine Zahnstange 1, ein mit einem nicht dargestellten Lenkrad über eine Lenksäule 3 verbundenes Ritzel 2 sowie
ein Servozylinder-Kolben-Paar 4 mit einem an dem Rahmen oder an der Karosserie des Fahrzeuges befestigten
Zylinder 5. Ein in diesem Zylinder 5 verschiebbarer
Kolben 6 mit' einer üblbenstange 6a unterteilt den Zylinder 5 in zwei Zylinderkammern 7 und 8 und betätigt
einen Zapfen 9, welcher die lenkenden Räder mittels eines
in Pig. 2 dargestellten Gestänges 10 verstellt.
Gemäß der Erfindung steuert die Zahnstange 1 ein Drosselorgan 11, welches in einem Körper 12 eines Strömungsventiles
13 verschieblich gelagert ist. Dieser Körper 12 ist starr mit dem Kolben 6 des Servo-^ylinder-Kolben-Paares
4 verbunden. Das Drosselorgan 11,
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welches an zentraler Stelle 11a erweitert ist, bildet im Inneren des Ventilkörpers 12 eine Mittelkammer
14 und zwei Endkammern 15» 16 aus. Diese Kammern 14» 15»
16 sind an einen Fluidreservebehälter 17 und an die Zylinderkammern 7 und 8 des Servo-Zylinder-Kolben-Paares
Über Leitungen 18, 19 und 20 angeschlossen.
Zwei1 Druckmittelpumpen oder Verteiler 21, 22 saugen aus
_ dem Fluidbehälter 17 Druckmittel an und speisen getrennt über die Leitung 19 die Endkammer 15 und die Zylinderkammer
7 sowie über die Leitung 20 die Endkammer 16 und die Zylinderkammer 8 ein.
Wird durch das nicht dargestellte Lenkrad das Ritzel 2 in eine der beiden mit den Pfeilen F oder G- bezeichnetenRichtungen
gedreht, dann schnürt die Schulter 11a des Drosselorganes 11 die jeweils zwischen den Kammernl4»
15 oder 14» 16 vorhandenen Durchtritte 23 oder 24 ein.
Die Arbeitsweise der oben beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
Wird das Ritzel 2 durch das nicht dargestellte Lenk-. rad in Richtung des Pfeiles 6- gedifct, dann wird die
Zahnstange 1 verschoben und der Durchtritt 24 für das Fluid zwischen der Endkammer 16 und der Hittelkammer 14»
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welche zum Abführen des Fluids dient, eingeschnürt. In der Endkammer 16 kommt es also unmittelbar zu einem
Druckanstieg. Dieser Druck wird über die Leitung 20 in die Zylinderkammer 8 des Servo-Zylinder-Kolben-Paares
übertragen. Der Kolben 6 dieses Zylinder-Kolben-Paares wird also in Richtung des Pfeiles Gl verschoben
und unterstützt dadurch die Betätigung des Lenkrades. Der Kolben 6 ist starr mit dem Körper 12 des Strömungsventils verbunden und nimmt diesen mit. Dadurch wird
die Einschnürung progressiv aufgehoben und die Lenkung in der dem Lenkrad entsprechenden Stellung stabilisiert.
Bei der oben beschriebenen Bewegung wird das in derZylinderkammer 7 des Zylinder-Kolben-Paares eingeschlossene
Fluid&ber die Leitungen 19 in die Endkammer 15»
von dort in die Mittelkammer 14 und dann über die Leitung 18 in den Pluidreservebehälter 17 gedrüdct.
Die Arbeitsweise ist entsprechend, wenn man das Lenk- |
rad in Richtung des Pfeiles P dreht, so daß die Zahnstange
1 in Richtung des Pfeiles 11 verschoben wird.
Bei der in Fig. 2 dargestellten praktischen Ausführungsform ist das Strömungsventil wegen seiner wenig sperrigen
Bauart in dem Kolben 6 des Servo-Zylinder-Kolben-Paares
angeordnet. Der Zylinder 5 des Zylinder-Kolben- ' Paares weist dann eine Ringwulit 5a auf, welche mit
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einem eingeschnürten Teil 6b des Kolbens 6, in dem das Drosselorgan 11 gelagert ist, praktisch, in Berührung
steht. Diese Ringwulst 5a unterteilt den zwischen dem eingeschnürten Teil 6b des Kolbens 6 und der Innenwand
des Zylindrs 5 gebildeten Raum in zwei Kammern 25 und 26, welche durch zwei Pumpen 21 und 22 eingespeist
werden. In dem Kolben 6 und in dem Drosselorgan 11 ausgebildete Kanäle 27, 28 und 29,30 stellen eine dauernde
Verbindung zwischen den Kammern 15 und 25, den Kamfe mernl6 und 26 sowie zwischen der Mittelkammer 14 und
den Zylinderkammern 7 und 8 her., wobei die Zylinderkammer 8 des Zylinder-Kolben-Paares 4 z.B., wie in den
Zeichnungen dargestellt, an den I1IUi dr es ervebehälter
angeschlossen 1st.
Die Pumpen 21 und 22 speisen die beiden Kammern 25 und 26 des Zylinder-Kolben-Paares ein. Das iTuid fließt
durch die Leitngen 27 und 28 in die Endkammern 15 und
16 des Strömungsventils und dann in die Mittelkammer 14·
Über die Leitung 30 gelangt es in die Zylinderkammer 8 und von dort über die Leitung 18 zurück in den Reserve- ·
behälter 17..
Eine Verschiebung der Zahnstange 1 in Richtung des Pfeiles Pl führt zur Einschnürung des Durchtrittes 23
zwischen der Endkammer 15 und der Mittelkammer 14· Dadurch steigt der Druck vor der Mittelkammer 14 insbe-
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sondere in den Kammern 15 und 25. Der Druck in der Kammer 25 liefert die gewünschte Servo-Kraft.
Der den Körper des Strömungsventiles "bildende Kolben 6
ist starr mit der Kolbenstange 6a verbinden, welche die Bewegung auf das lenkgestänge 10 überträgt. Die Zylinderkammer
7 ist mit unter niedrigem Druck stehender Hydraulikflüssigkeit angefüllt und nimmt insbesondere
die Leckverluste der Kammer 26 auf. Diese Zylinderkammer 7 entleert sfii und wird über den Kanal 30 je
nach der Bewegung des Kolbens 6 mit Fluid unter niedrigem Druck angefüllt.
Aus der Beschreibung geht hervor, daß für die Ausbildung des Strömungsventils keinerlei besondere Genauigkeit
notwendig ist. Der Durchmesser d und die Länge 1 der Schulter 11a des Drosselorganes 11 können sehr weite
Fassung aufweisen.
Ferner ist es nicht notwendig, beiderseits der Schulter
Rückstellfedern einzubauen, da das Drosselorgan 11 durch den statischen und dynamischen Druck des von den
Endkammern 15 und 16.in die Mittelkammer 14 strömenden Fluids ganz natürlich in seine Gleichgewichtsstellung
zurückgestellt wird.
Aus den beiden obigen Betrachtungen geht hervor, daß
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der Aufbau dee Ventils sehr wirtschaftlich ist.
Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, könnte man der zentralen Schulter 11a auch die Form eines zylindrischen
Schiebers geben; aber die Erfahrung hat gezeigt, daß mit der dargestellten Form der Druckanstieg und
somit die Servo-Kraft bei einer geringeren Verschiebung der Schulter erzielt wird, also schon bei einer kleinerenDrehung
des Lenkrades, wodurch das Fahren des Kraft-™ wagens angenehmer wird.
Das Strömungsventil 13 kann ebenfalls wegen seiner wenig sperr-igen Bauart direkt an der lenksäule 3 (Fig.
3 und 4) angeordnet sein. Diese Lenksäule 3 umfaßt in diesem Fall eine Eingangswelle 31, an der das nicht
dargestellte Lenkrad befestigt ist sowie eine Ausgangswelle 32, welche einem Servomotor mit einem Zylinder-Kolben-Paar
4 oder einem langsam drehenden Hydraulikfc motor zugeordnet ist. Die Wellen 31» 32 sind kippbar
in dem Körper 12 des Strömungsventils gelagert.
In diesem Körper 12 ausgebildete Kanäle 33, 34» 35 und 36 verbinden die Pumpen 21, 22 mit dem Zylinder-Kolben-Paar
4 oder mit dem Hydraulikmotor sowie mit in dem %rper 12 ausgebildeten Ringnuten 37, 38. Diesen Ringnuten
stehen Leitungen 39» 40 gegenüber, die in der Welle 32 und in Ansätzen 41 und 42 (Fig. 4) dieser V&le aus-
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gebildet sind. Diese Ansätze 41» 42 liegen in der Entleerungskammer
14. Die Leitungen 39, 40 münden in diese Kammer ein. Die Ansätze 41» 42 der Welle 32 nehmen
das an der Welle 31 befestigte Drosselorgan 11 zwischen sin auf und bilden mit diesem Organ die Durchtritte 23
und 24 zur Entleerung des aus den Leitungen 39 und 40 kommenden Fluids.
Gemäß der Erfindung gelangt die von den Verteilern 21, 22 ausfließende Hydraulikflüssigkeit über die Kanäle J
35 und 36 in die Ringnuten 37 und 38 des Körpers 12 und dann in die Leitungen 39, 40 der Ausgangswelle 32.
Die Hydraulikflüssigkeit gelangt dann durch die Durchtritte 23 und 24 zwischen dem Drosselorgan 11 und den
Ansätzen 41, 42 der Welle 32 hindurch in die Kammer 14. Aus der Kammer 14 fließt das Pluid dann über die Leitung
18 in den Behälter 17 zurück. Das Drosselorgan 11 ist über eine Achse 43 mit einem Betätigungshebel 44 verbunden,
der an der das Lenkrad tragenden Eingangswelle 31 befestigt ist.
Bei einer Drehung des Lenkrades in Richtung des Pfeiles 3? wird die Hydraulikflüssigkeit in 23 eingeschnürt,
während sie in 24 frei fließt. ,Dadurch entsteht in der Leitung 39, der Ringnut 37, den Kanälen 35, 32 und der
den Servomotor 4 einspeisenden Leitung 19 ein Überdruck
- 10 -
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Eine Drehung des Lenkrades in entgegengesetzter Richtung (Pfeil G) bewirkt einen Überdruck in der leitung 20.
Wie schon oben erwähnt, beschicken die Leitungen 19 und 20 den Servo-Motor 4, der z.B. ein Zylinder-Kolben-Paar
mit doppelter Wirkung (Pig. 1 und 2) oder ein langsam drehender Hydraulikmotor sein kann. Ein Überdruck
in der Leitung 19 bewirkt die Drehung des Motors 4 und der Welle 32 in Richtung des Pfeiles P. Ein Überdruck
in der Leitung 20 bewirkt die Drehung der Welle 32 in der Richtung des Pfeiles G.
Bei der inPig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform
ist der Betätigungshebel 44 mit Drosselventilen 11 versehen, umfassend eine Regelschraube 45, 46 (Pig. 6)
und Klappen 47,48 zur Einstellung der Durchtritte 23» 24 für denDurchgang des von den Leitungen 39 und 40
kommenden Fluids.
ψ Die Drehung des Lenkrades und der Eingangswelle 31 in
Richtung des Pfeiles P bewirkt das Aufdrücken der Klappe 47 auf die öffnung des Kanals 39, wodurch der Durchtritt
23 verkleinert oder gesperrt wird. Der dadurch entstehende Druckanstieg in den Kanälen 39, 35, 33
und in der Leitung 19 bewirkt die Drehung des Servo-Motors
4 in Richtung des Pfeiles P.
— 11 —
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Die Arbeitsweise ist bei einer Drehung des !Lenkrades
in Richtung dee Pfeiles G selbstverständlich entsprechend.
- Patentansprüche -
- 12 -
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Claims (6)
1. Servo-lenkung für Kraftfahrzeuge» umfassend eine mit
einem Lenkrad verbundene Eingangswelle, eine das Lenkgestänge steuernde Ausgangswelle sowie einen
Servo-Motor in Form 2.B4 eines doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Paares,
dessen Zylinder am Rahmen des Fahrzeuges befestigt und durch zwei Leitungen zum Einspeisen
und Abführen eines Fluids eingespeist ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (19,20) an
zwei voneinander unabhängige Druckmittelverteiler (21, 22) und an zwei Durchtritte (23,24) angeschlossen
sind, deren Durchtrittsquerschnitte mittels eines mit der Eingangswelle (1; 31) verbundenen Drosselorganes
(11) veränderbar sind.
2. Servo-Lenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Drosselorgan (11) an einer Zahnstange (1) befestigt, in einem mit dem Kolben (6) des Zylinder-Kolben-Paares
(4) verbundenen Körper (12) verschiebbar ist und diesen Körper (12) in drei Kammern(14,15,16)
unterteilt, welche jeweils an einem Fluidreservebehälter (17) und an zwei in demZylinder-Kolben-Paar (4) von dem
Kolben (6) und dem Zylinder (5) gebildete Zylinder- kammern (7,8) angeschlossen sind»
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3. Servo-Lenkung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (5) des
Zylinder-Kolben-Paares (4) eineRingwulst (5a) aufweist,
welche mit einem das Drosselorgan (11) aufnehmenden Kolben (6) zu einem eingeschnürten Seil (6b) dieses
Kolbens in Berührung steht, und daß die von dem Kolben (6) und dem Zylinder (5) des Zylinder-Kolben-Paares (4)
gebildeten Kammern (7,8) jeweils an den Pluidreservebehälter
(17) und an die drei Kammern (14,15,16) in dem Körper (12) des Drosselorganes (11) mittel© in dem Drosselorgan
(11) und in dem Kolben(6) ausgebildeten Kanälen
(27,28,29,30) angeschlossen sind.
4. Servo-Lenkung nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet,
daß das an der Eingangswelle (31) befestigte Drosselorgan (11) die Durchtritte (23,24) der beiden in
der Ausgangswelle (32) ausgebildeten Leitungen (39,40) mindestens teilweise verschließt, und daß jede dieser
beiden Leitungen (39,40) angeschlossen ist an einen der Druckmittelverteiler (21,22) und an eine der Speiseleitungen
(19,20) des Servo-Motors (4)»
5. Servo-Lenkung nach Anspruch 4i dadurch gekennzeichnet,
daß die Leitungen (39,40) in Ansätzen (41,42) der Ausgangswelle (32) ausgebildet sind, welche das an der
Eingangswelle (31) befestigte Drosselorgan (11) zwischen sich aufnehmen und mit diesem Drosselorgan die in
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ihran Durchtrittsquerschnitt veränderbaren Burchtritte
(23f24) zur Entleerung des durch die leitungen ausgelieferten
Fluids "bilden.
6. Servo-lenkung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingangswelle (31) zwei Drosselventile (4-5»46)
aufweist, umfassend eine Regelschraube und eine Klappe (46,47) zum Verschließen der in der Ausgangswelle (32)
ausgebildeten Mttndungsöffnungen der Leitungen (39,40).
109821/0241
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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FR76636 | 1966-09-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE1680253A1 true DE1680253A1 (de) | 1971-05-19 |
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ID=8617269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (3)
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DE (1) | DE1680253A1 (de) |
GB (1) | GB1197296A (de) |
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