DE1750263C - Arbeitskolben eines Druckmittel Stellzyhnders - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitskolben werden kann, Diese AusfUhrungsform der erflndungseiiius Druckmittel-Stollzylinders mit oinom zur Zy- gemlißen Ventil-Vorrichtung ist insbesondere bei ; lindoruclise parallelen Ventilkanal, der in die Arbeit»- Servolenkungen vorteilhaft, bei denen auch bei voll druckriiumc beiderseits des Arbeitskolbens mündet eingeschlagenem Lenkrad noch eine reduzierte Hilfsund im Bereich der Kolbonendsteliungen geülfnet, S kreftuntersttltzung erwünscht ist, damit die Handdugugüii in mittleren Kolbenstellungen geschlossen ist, k ruf te nicht zu groß werden,
und mit darin angeordneten, axial beweglichen Ven- Das Einsetzen der durch die Verschiebung des !!!gliedern. erfindungsgemüßen Arbeitskolbens bewirkten hydrau-

Bei einer bekannten Ventil-Vorrichtung dieser Art li&chon Hubbegrenzung kann für die beiden Kolben-(USA.-Patcntschrift 2 4Q3 325) ist der Arbeitskolben io bewegungsrichtungen gegenüber der Mittellage in unradial in zwei Kolbenhillften geteilt, die je einen im terschiedliehen Abstünden erfolgen, wenn die beiden Durchmesser abgestuften koaxialen Vcnlilkanal auf- Endabschnitte des Ventilstjftes von der genannten weisen. In den beiden aneinanderstoßenden weiten Mittellagc ungleiche Abstünde aufweisen. Eine der-Kanalabschnitten sind zwei Ventilkugeln angeordnet, artige Ausführung ist für Servolenkungen mit unzwischen denen eine Ventilfeder abgestützt ist. Die 15 gleicher Lenkgeometrie geeignet. Sowohl für Links-Vcntilkugcln schließen jeweils den benachbarten ais auch für Rechtslenkungen kann dann der gleiche engeren Kanalteil ab, Durch innere Gehüuseanschlüge Ventilstift in umgekehrter Einbaulage verwendet werden von den Kolbenstirnseiten her in den engeren werden.

Kanalteilen angeordnete Ventilstößel zum Abheben Die Charakteristik der hydraulischen Hubbegren-

der Venlilkugclii betätigt. Diese bekannte Ventil- 20 zung kann bei dem erfindungsgemäßen Arbeitskolben

Vorrichtung ist aufwendig, da für jeden Arbeitsraum durch einfaches Austauschen des Ventilstiftes geän-

eine besondere Ventilkugcl sowie ein zusätzlicher dert werden.

Stößel vorgesehen sein muß. Bei dieser Vorrichtung Die Querschnittsverminderung der Endabschnitte

ist weiterhin nachteilig, daß eine Ventilfeder erfor- des Vcntilstiftes gegenüber dem Querschnitt des

dcrlich ist und der Arbeitskolben geteilt sein muß, 35 Ventilkanals kann dadurch erreicht werden, daß der

so daß zusätzliche Mittel zur Abdichtung der Kolben- Querschnitt der Endabschnitte sternförmig ausge-

teile vorzusehen sind. Zum Auswechseln und Reini- bildet ist. Die Sternarme dienen dann zur Führung

gen der Vcntilteile muß der Arbeitskolben demontiert des Ventilstiftes. Es ist jedoch auch denkbar, daß der

werden. Endabschnitt des bolzenförmigen Ventilstiftes zwei

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- 30 nicht diametral gegenüberliegende Längsnuten zum

steht darin, eine Ventil-Vorrichtung der eingangs öffnen des Ventilkanals aufweist, wobei die zylin-

genanntcn Art zu schallen, welche die aufgezeigten drischen Umfangsflächen des Endabschnittes zur

Nachteile dieser bekannten Vorrichtung nicht auf- Führung des Ventilstiftes dienen.

weist. Bei einer baulich besonders einfachen Ausfüh-

Aus der USA.-Patentschrift 3 375 660 ist eine Ser- 35 rungsform des erfindungsgemäßen Arbeitskolbens

volenkung bekannt, bei der ausschließlich hydrau- kann der Ventilstift im Stellzylinder radial lediglich

lische Lenkkräfte auf die gelenkten Fahrzeugräder durch den Arbeitskolben gehalten sein und sich axial

einwirken. Dabei ist zwischen den Arbeitskolben des in der einen Richtung an einer Gehäuseschulter, da-

Druckinittcl-Stcllzylinders und das Lenkhandrad wir- gegen in der anderen Richtung an einem stirnseiligen

kungsmäßig ein doppelt wirkender Geberzylinder 40 Gehäusedeckel abstützen.

eingeschaltet, dessen mit der Lenkspindel getrieblich Eine wirksame Entlüftung des Stellzylinders beim

verbundener Kolben von einem druckmittelgesteuer- Inbetriebsetzen läßt sich dadurch erzielen, daß der

ten Steuerschieber für die Druckmittelhilfskraft achs- Ventilkanal in Einbaustellung des Stellzylinders im

parallel durchsetzt ist. Die Stirnflächen des Steuer- obersten Teil des Arbeitskolbens angeordnet ist. Dann

Schiebers werden jeweils vom Druckmittel des an- 45 sind beim öffnen des Ventilkanals in der oberen

grenzenden Zylinderraumes beaufschlagt. Eine hy- Endstellung des Arbeitskolbens bei geneigter Zylin-

draulische Verbindung der beiden Zylinderräume derlage die obersten Teile beider Druckmittelräume

durch den Steuerschieber ist bei dieser bekannten an eine Rücklaufleitung angeschlossen.

Anordnung nicht möglich. Wie ein Arbeitskolben mit den Merkmalen der

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß da- 50 Erfindung beispielsweise ausgeführt sein kann, ist im

durch gelöst, daß der Ventilkanal einen gleichblei- folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es

benden Querschnitt aufweist und zur Führung eines zeigt

im Stcllzylinder axial fixierten und parallel zur Zy- Fig. 1 eine Teilansicht des Lenkgetriebes einer

lindcrachse angeordneten, stangenförmigen Ventil- Servolenkung, teilweise im Längsschnitt,

Stiftes über seine ganze Länge dient, daß der Ventil- 55 F i g. 2 eine Ansicht entsprechend F i g. 1 mit einer

stift einen mittleren Abschnitt und zwei Endab- anderen Stellung des Arbeitskolbens,

schnitte aufweist, deren Querschnitte kleiner sind F i g. 3 einen Ventilstift in Ansicht,

als der des mittleren Abschnitts, und daß der mittlere F i g. 4 eine Seitenansicht des Ventilstiftes nach

Abschnitt beim Eintauchen in den Ventilkanal druck- Fi g. 3,

fest gegen den Arbeitskolben abgedichtet ist. 60 Fig. 5 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 4 mit

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht ledig- einer zweiten Ausführungsform des Ventilstiftes,

lieh aus einem Ventilstift sowie dem Ventilkanal und Fig. 6 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 4 mit

zeichnet sich infolgedessen durch einfachen Aufbau einer dritten Ausführungsform des Ventilstiftes und

und große Betriebssicherheit aus. Der Querschnitt des Fi g. 7 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 4 mit

Ventilstiftes kann als Drossclcjuerschnitt ausgebildet 65 einer vierten Ausführungsform des Ventilstiftes,

sein, so daß auch ein teilweiser Druckabbau statt Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Lenkgetriebe 10, des-

eines vollständigen Druckausgleiches in dem unter sen Gehäuse 11 als im Durchmesser abgestufter

dem Arbeitsdruck stehenden Zylinderraum erzielt Druckmittelzylinder ausgebildet ist. Der enge Zy-

lindorteil 12 client zur Führung des Arbeitskolbens 13, der gegenüber dem weiten Zylinderteil 14 durch eine Dichtung 15 abgedichtet ist. Der weite Zylinderteil 14 ist durch einen stirnseitigen Gehllusedeckel 16 druckfest abgeschlossen, in dem ein Lonkspindelteil

17 drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist. Das Lenkspindelteil 17 ist mit dem Arbeitskolben 13 schraubbeweglich verbunden, der seinerseits in nicht gezeigter Weise mit der Lenkwelle in Antriebsverbindung steht. Die Arbeitsraume 18 und 19 beiderseits des Arbeitskolbens 13 können durch ein nichtdargestelltes Steuerventil mit seiner Arbeitsdruckquelle oder mit einem druckentlasteten Raum verbunden werden. Je nach Lenkcinschlag des Spindelteiles 17 wird einer der beiden Arbeitsriiume an die Arbeitsdruckquelle und der andere an den druckentlasteten Raum angeschlossen.

Parallel zur Zylinderachse 20 verläuft im Arbeitskolben 13 ein Ventilkanal 21, der in die Arbeitsräume

18 und 19 mündet. Der Ventilkanal 21 wird von einem Ventilstift 22 durchsetzt, der sich axial in der einen Richtung an einer Gehäuseschulter 28 und in der anderen Richtung am Gehäusedeckel 16 abstützt und auf diese Weise im Gehäuse 11 axial fixiert ist. Der Ventilstift weist einen mittleren Abschnitt 22« mit as Kreisquerschnitt und zwei Endabschnitte 22 b mit sternförmigem Querschnitt 23 (F i g. 4) auf.

In der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform des Ventilstiftes 22 weisen dessen Endabschnitte 22 b von der mit M bezeichneten Mittelstellung des Arbeiteder mit M bezeichneten Mittelstellung des Arbeitskolbens 13 gleiche Abstände α und b auf. Infolgedessen setzt die hydraulische Hubbegrenzung für den Arbeitskolben 13 jeweils nach im Betrag gleichgroßen, jedoch entgegengerichteten Lenkradeinschlägen ein. Bei ungleicher Lenkgeometrie eines Fahrzeuges können Ventilstifte verwendet werden, bei ' denen die Abstände α und b nicht gleich sind. Bei diesen Lenkungen können die gleichen Ventilstifte sowohl für Rechts- als auch für Linkslenkung verwendet werden, wobei der Ventilstift gegenüber seiner Einbaulage für Linkslenkung in umgekehrter Lage in das Lenkgetriebegehäuse der Rechtslenkung eingesetzt wird.

In F i g. 2 ist der Arbeitskolben 13 in der linken Endstellung A gezeichnet, in welcher der Ventilkanal 21 durch den einen Endabschnitt 22 b des Ventilstiftes 22 geöffnet ist. Durch das Maß der Querschnittsverminderung beim Endabschnitt 22 b gegenüber dem Kanalquerschnitt des Führungsteiles 21 α kann eine mehr oder weniger starke Drosselung des aus dem unter dem Arbeitsdruck stehenden Arbeitsraum (in F i g. 2 der Raum 19) abströmenden Druckmittels erzielt werden. Infolgedessen übt der Arbeitskolben 13 auch im Bereich dieser Endstellung noch eine Hilfskraft aus. Beim Anwendungsbeispiel einer Servolenkung sind dann auch bei vollem Lenkeinschlag bzw. beim Befahren des kleinsten Wendekreises die erforderlichen Handkräfte nicht zu groß.

Die in den F i g. 1 bis 6 gezeigten Ventilstifte 22, 522 bzw. 622 weisen jeweils Endabschnitte mit sternförmigem Querschnitt 23, 523 bzw. 623 auf, wobei die zylindrischen Außenflächen 24, 524 bzw. 624 der Sternarmo zur formschlUssigen Führung des Vcntilstiftes 22 Im Führungsteil 21 α des Ventilkanals 21 dienen, Der volle Kreisquerschnitt 723 des VenüJstiftcs ist Im Bereich eines Endabschnittes um den Querschnitt zweier Lüngsnuten 725 vermindert.

Der Ventilstift 22 ist an einem in bezug auf die in Einbaulage geneigte Achse 20 oberen Teil 26 des Arbeitskolbens 13 ungeordnet, so daß alle Räume des Gehäuses Il in der oberen Kolbcncndstcllung A bzw. B auch beim erstmaligen Inbetriebsetzen des Lenkgetriebes über die jeweils geöffnete Rücklauflcitung am Steuerventil wirkungsvoll entlüftet werden.

Die Charakteristik der Ventilvorrichtung kann durch einfaches Austauschen des Venülstiftes geändert werden.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Arbeitskolben eines Druckmitlcl-Stellzyljndcrs mit einem zur Zylinderachse parallelen Ventilkanal, der in die Arbeitsdruckräume beiderseits des Arbeitskolbens mündet und im Bereich cbr Kolbcnendstcllungen geöffnet, dagegen in mittleren Kolbenstellungen geschlossen ist, und mit darin angeordneten axial beweglichen Ventilgliedern, dadurch gekennzeichnet, daß der Vcntilkanal (21) einen gleichbleibenden Querschnitt aufweist und zur Führung eines im Stellzylinder (Lenkgetriebegehäuse II) axial fixierten und parallel zur Zylinderachse angeordneten stangcnförmigen Ventilstiftes (22) über seine ganze Länge dient, daß der Venlilstift einen mittleren Abschnitt (22 a) und zwei Endabschnitte (22/)) aufweist, deren Querschnitte kleiner sind als der des mittleren Abschnitts, und daß der mittlere Abschnitt beim Eintauchen in den Vcntilkanal druckfest gegen den Arbeitskolbcn abgedichtet ist.

2. Arbeitskolben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (22 b) von dem in die Mittelstellung (M) bewegten Arbeitskolbcn (13) unterschiedliche Abstände (α -/= h) aufweisen.

3. Arbeitskolbcn nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch sternförmigen Querschnitt (23 bzw. 523 bzw. 623) eines Endabschnittes (F i g. 4 bis 6).

4. Arbeitskolben nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Endabschnitt mit zwei sich diametral gegenüberliegenden Längsnuten (725, F i g. 7).

5. Arbeitskolben nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilstift (22) in der einen Richtung an einer Gehäuseschulter (28) des Stellzylinders (Lenkgetriebegehäuse U) und in der entgegengesetzten Richtung an einem stirnseitigen Gehäusedeckel (16) abstUlzbar ist.

6. Arbeitskolben nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkanal (21) in Einbaustcltung des Stellzylinders (LenkgetriebcgehUusc II) im obersten Teil (26) des Arbeitskolbens (13) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen