Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 7615/4

Stuttgart-Untertürkheim ' 15.11.1968

"Ventil-Vorrichtung im Arbeitskolben eines Druckmittel-Stellzylinders"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventil-Vorrichtung im Arbeitskolben eines Druckmittel-Stellzylinders,bei der in den Endstellungen des Arbeitskolbens ein Ventil zur Verbindung der Arbeitsräume beiderseits des

Arbeitskolbens geöffnet ist und die Ventil-Schließ- f

körper durch am Zylinder abstützbare Stößel betätigt werden.

Bei einer bekannten Ventil-Vorrichtung (US-Patent 2^D3 325) dieser Art sind im Arbeitskolben zwei wirkungsmäßig in Reihe angeordnete und sich gegeneinander über eine Druckfeder abstützende Ventilkugelri in einem die Arbeitsräume miteinander verbundenen Kanal vorgesehen, die über je einen Stößel von den Kolbenstirn seiten her aufgestoßen werden. Die Stößel sind im Arbeitskolben gelagert und kommen in den Endstellungen des Arbeitskolbens am Zylinder zur Anlage. Mittel zur M

Verlagerung des Zeitpunktes zum Abschalten der Druckmittelkraft an eine beliebige Stelle des Kolbenhubes fehlen bei dieser bekannten Vorrichtung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bekannte Vorrichtung derart weiterzubilden, daß die Ventilbetätigungsorgane für beide Ventile von demselben Zylinderende aus zugänglich sind. Eine solche Anordnung kann erforderlich sein, wenn man infolge

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Platzmangels an das andere Zylinderende in Einbaulage nicht herankommen kann und der Ausbau des Zylinderaggregates vermieden werden soll.

Die geschilderte Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Ventil-Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Ventile wirkungsmäßig parallel geschaltet und die Stößel im selben Arbeitsraum angeordnet sind, und daß zumindest derjenige Stößel, der auf das in diesen Arbeitsraum öffnende Ventil einwirkt, in seiner Längsachse gegenüber dem Zylinder im wesentlichen unverrückbar festgelegt ist.

Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung ist es möglich, auch Mittel zur Verlagerung des Abschaltpunktes der Druckmittelkraft für beide Endstellungen des Arbeitskolbens an demselben Zylinderende anzuordnen. Zu diesem Zweck können von außerhalb des Zylindergehäuses aus einstellbare Anschläge vorgesehen sein,die mit den Stößeln der Ventile zusammenwirken.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung der Zeichnung zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Servolenkung mit den für die Erfindung wesentlichen Einzelheiten im Längsschnitt.

Das Gehäuse 1 des Lenkgetriebes ist als Druckmittelzylinder ausgebildet und durch den Arbeitskolben 2 in die beiden Arbeitsräume 3 und k unterteilt. Der Arbeitskolben 2 ist in dem Gehäuse 1 druckdicht sowie verschiebbar geführt und steht durch ein Zahnstangan·» profil 5 mit dem Zahnsegment 6 der Lenkwelle 7 in Antriebsverbindung. Die Lenkwelle 7 sowie eine Lenk-

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spindel 8 sind in dem Gehäuse 1 in nicht gezeigter Weise drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. Während die getriebeeingangsseitige Lenkspindel 8 mit dem Lenkhandrad in nicht gezeigter Weise kuppelbar ist, kann die getriebeausgangsseitige Lenkwelle mit dem Lenkgestänge der gelenkten Fahrzeugräder in bekannter Weise gekoppelt werden.

Der Arbeitskolben 2 ist durch Lenkschnecke und Lenkmutter in ebenfalls nicht dargestellter Weise mit der Lenkspindel 8 derart beweglich verbunden, daß eine Dreh-

bewegung der Lenkspindel 8 eine Verschiebung des Ar- ^

beitskolbens 2 im Gehäuse 1 bewirkt.

Zur Unterstützung der Lenkhandkraft ist in die Arbeitsräume 3 und k Druckmittel mit Hilfe eines Steuerschiebers 9 einsteuerbar. Der im Querschnitt angedeutete Steuerschieber 9 steht durch das Steuerlineal 10, das mit der im Arbeitskolben 2 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagerten Lenkmutter starr verbunden sein kann, mit der Lenkspindel 8 derart in bewegungsabhängiger Verbindung, daii bei Drehbewegungen des Lenkhandrades in der einen oder anderen Richtung das Druckniveau in dem einen der beiden Arbeitsräume 3 oder 4 gegenüber dem ή

anderen erhöht wird.

Im Arbeitskolben 2 sind zwei Ventile 11 und 12 angeordnet, mittels derer die Druckmittelkraft in den Endstellungen des Kolbens abgeschaltet wird; d.h., durch die ein Druckausgleich zwischen den beiden Arbeitsräumen 3 und h herbeigeführt werden kann. Das Ventil 11 ist dem Arbeitsraum k zugeordnet, d.h., wenn der •Arbeitskolben 2 vom höheren Druck im Arbeitsraum k beaufschlagt ist und sich im Bereich der in der Zeichnung linken Endstellung befindet, kann durch das Ventil 11 die im Arbeitsraum 4 wirkende Druckraittelkraft abgeschaltet werden. Durch das Ventil 12 wird entsprechend

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die Druckmittelkraft im Arbeitsraum 3 abgeschaltet, wenn sich der Arbeltskolben 2 im Bereich der rechten Endstellung befindet. Durch das Abschalten der Druckmittelkraft wird vermieden, daß in der Lenkung zu hohe Servokräfte auftreten. Der Arbeitskolben 2 kann nach erfolgter Abschaltung nur noch von Hand in die Endstellung bewegt werden.

Erfindungsgemäß sind die beiden Ventile 11 und 12 parallel zwischen die beiden Arbeitsräume 3 und 4 geschaltet, wobei die zugehörigen Stößel 13 und 14 im gleichen Arbeitsraum 3 untergebracht und vom gleichen Zylinderende (Zylinderstirnwand 15) her von außerhalb des Gehäuses T aus einstellbar sind. Das Ventil 12 steuert einen den Arbeitekolben 2 ganz durchsetzenden Ventilkanal 16, der in die Arbeitsräume 3 und 4 mündet. In der Ventilsitzbüchse 17 des Ventiles 12 ist ein Ventilschieber 18 druckdicht geführt, in den eine schieberachsparallele Steuernut eingearbeitet ist, die beim Überfahren der Ventilbüchse 17 eine Verbindung zwischen den beiden Arbeitsräumen 3 und 4 herstellt. Der Ventilschieber 18 ist mit dem zugehörigen Stößel 14 einteilig ausgeführt, der mittels einer tassenförmigen Passung 20 an der Zylinderstirnwand 15 fixiert ist. Die Fassung 20 ist in einer Bohrung 21 der Zylinderstirnwand 15 druckdicht und verschiebbar angeordnet und an ihrer äußeren Stirnseite 22 mit einem Anschlagbolzen 23 versehen, der koaxial zur Bohrung 21 in die Zylinderstirnwand 15 eingeschraubt und gegenüber letzterer durch eine Kontermutter 24 gesichert ist. Mittels der-außerhalb des Gehäuses 1 zugänglichen Teile 23 und 24 kann der Abschaltpunkt für die Druckmittelkraft des Arbeitsraumes 3 an eine beliebige Stelle des Kolbenhubes gelegt werden. Um dem Arbeitskolben 2 geringfügige Drehbewegungen um seine Längsachse zu ermöglichen, ohne daß in den Ventilbetätigungsorganen Zwängungen auftreten, ist der

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Stößel 14 in der Fassung 20 begrenzt beweglich ange-• ordnet. Zu diesem Zweck weist der Stößel· 14 einen Bund Z6 kleineren Durchmessers auf, der in eine Bohrung 27 größeren Durchmessers der Passung 20 eingreift. Durch das Spiel S' des Bundes 26 gegenüber der Bohrung 27 kann der im Drehsinn des Arbeitskolbens 2 starr mit letzterem verbundene Stößel 14 kleinere Drehbewegungen des Arbeitskolbens 2 mitmachen. Der Bund 26 ist am Heraustreten aus der Bohrung 27 durch einen Sicherungsring 28 gehindert, wobei zwischen Bund 26 und Sicherungsring 28 noch ein Stützring 29 angeordnet ist. . · ^

Damit die Mündung des Ventilkanales 16 zumindest außerhalb des Lenkspindelumfanges liegt, ist der Ventilkanal 16 exzentrisch zur Lenkspindel 8 angeordnet. Die Schnittebene der Ventile 11 und 12 ist nicht mit der Zeichnungsebene identisch.

Das Ventil 11 für die Abschaltung der Druckmittelkraft des Arbeitsraumes 4 weist einen Ventilkanal 32 auf, der an seinem einen Ende in den Arbeitsraum 3 mündet und über einen Querkanal 33 an seinem anderen Ende mit dem Ventilkanal 16 bzw. mit dem anderen Ar- λ

beitsraum in Verbindung steht. Der Ventilkanal 32 '*■

ist an beiden Enden durch je eine in den Kanal öffnende Ventilkugel 34 bzw. 35 abgeschlossen. Die Ventilkugeln 34 und 35 stützen sich gegeneinander über eine Druckfeder 36 ab, wobei die Ventilkugel 34 durch den Stößel 13 und die Ventilkugel 35 durch die Wirkung des Druckmittels im Arbeitsraum 4 aufgestoßen wird. Beim Aufstoßen der Ventilkugel 34 tritt der Stößel 13 mit dem kleineren Durchmesser 37 in die Bohrung 38 mit dem größeren Durchmesser 39 der Ventilsitzbüchse 40 ein. Durch das Spiel S„ = 39 minus 37 kann auch die Ventilsitzbüchse 40 kleinere Drehbewegungen des Arbeitskolbens gegenüber dem Gehäuse 1 mitmachen, ohne durch den Eingriff des im wesentlichen gehäusefesten Stößels 13 behindert zu werden. 009824/0923

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Der Stößel 13 ist mit einem Zapfen 41 einteilig ausgeführt, der in eine Bohrung 42 der Zylinderstirnwand 15 druckdicht und verschiebbar ein-'greift. An seiner äußeren Stirnseite 43 ist der Zapfen 44 mit einem in die Wand 15 -koaxial zur Bohrung 42 eingeschraubten Anschlagbolzen 44 versehen, der gegenüber der Zylinderstirnwand 15 durch eine Kontermutter 45 gesichert ist. Mittels der außerhalb des Gehäuses 1 zugänglichen Teile 44 und 45 kann der Abschaltpunkt für die Druckmittelkraft des Arbeitsraum«s 4 an ein© beliebige Stelle des Kolbenhubes gelegt werden_o

In Einbaulage des Gehäuses- 1 bildet die Zylinderstimwand 15 das untere, leicht zugängliche Ende des Druckmittelsyliiiderso Ton diesem Ende aus können beide Ventile 11 und 12 von außen derart ©ingestellt werdens, daß die Hubbegrenzung für die Druckxnittelkraft für beliebige Kolbenhübe realisierbar ist. Der bauliche Aufwand der erfindungsgemäßen Ventil-Vorrichtung ist gering«