DE1920826A1 - Pressure medium control device for power steering systems, especially for motor vehicles - Google Patents
Pressure medium control device for power steering systems, especially for motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Druckmittelsteuereinrichtung für Hilfskraftlenkungen, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach DBP 1,133«642, mit zwei im Ölzulaufraum quer und außermittig zur Längsachse angeordneten Steuerventilen9 deren beide über einen Torsionsstab verdrehweich miteinander verbundenen Steuerglieder beim Drehen des Lenkhandrades um die Längsachse des Steuerventilgehäuses rotieren.The invention relates to a pressure medium control device for power steering, in particular for motor vehicles, according to DBP 1.133-642, with two control valves 9 arranged in the oil inlet chamber transversely and eccentrically to the longitudinal axis, both of which control elements, connected to one another via a torsion bar, rotate around the longitudinal axis of the control valve housing when the steering handwheel is turned.
Eine Einrichtung der genannten Art ist beispielsweise durch das DBP 1. .133.642 bekannt geworden. Hierbei ist jedoch die Druckmittelsteuereinrichtung nur für solche hydraulische Lenkgetriebe verwendbar, deren Gehäuse gleichzeitig den Hydraulikzylinder bilden, also für sogenannte Blockhydrolenkangen, bei denen die axial verschiebbare Lenkmutter als Hydraulikkolben ausgebildet ist. Für Fahrzeuge, deren Platzverhältnisse nur den Einbau einer Soriderlenkungs, z.B. einer Zahnstangen- bzw» einer Schneckenrollenlenkung zulassen, sollte die vorerwähnte9 bewährte Druckmittel-Steuereinrichtung ebenfalls verwendbar gemacht werdein.A device of the type mentioned has become known, for example, from DBP 1. .133.642. Here, however, the pressure medium control device can only be used for those hydraulic steering gears whose housings also form the hydraulic cylinder, i.e. for so-called block hydraulic rods in which the axially displaceable steering nut is designed as a hydraulic piston. The aforementioned 9 proven pressure medium control device should also be made usable for vehicles whose space only allows the installation of a Soriderlenkungs, eg a rack and pinion or a worm roller steering.
Es ist die Aufgabe dieser Erfindung eine vielseitig verwendbare, an möglichst vielen mechanischen Lenkgetrieben, sowie auch anderen Steuereinrichtungen z.B. Ruderanlagen;, leicht anzubauende Druckmittelsteuereinrichtung zu. schaffen9 und dadurch vorhandene Lenkgetriebe bzw, auch andere Getriebe in solche mit hydraulischer Hilfskraftunterstützung umzuwandeln 9 wobei z.B. der Servomotors, vom Lenkgetriebe getrennt, unmittelbar auf die gelenkten Räder einwirkt.It is the object of this invention to provide a pressure medium control device which can be used in many ways and which can be easily attached to as many mechanical steering gears as possible, as well as to other control devices, such as steering systems. create 9 and thereby convert existing steering gears or other gears into those with hydraulic auxiliary power assistance 9 whereby, for example, the servo motor, separated from the steering gear, acts directly on the steered wheels.
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
Die Erfindung besteht darin, dass das antriebsseitige Steuerglied drehfest an die Lenkspindel angeschlossen und das abtriebsseitige Steuerglied mit einem mechanischen lenkgetriebe derart verbunden ist, dass das Steuervetttilgehau.se sowohl an > das Lenkgetriebe angeflanscht als auch von diesem getrennt angeordnet sein kann, wobei das zapfenförmige Ende des abtriebsseitigen. Steuergliedes als Ritzel für ein Zahnstangengetriebe9 bzw» als Welle für die Aufnahme eines Stirnrades bzw. einer Kerbverzahnung ausgebildet ist. Die Erfindung besteht ferner darin, dass das zapfenförmige Ende des abtriebsseitigen Steuer-™ gliedes, das als Ventilkörper die beiden Steuerventile umgibts und das beidseitig mittels Schrägkugellager bzw. kombinierter Axial- und Radiallager in dem Steu.erventilgehau.se .gelagert ist9 und das freie Ende des die Kolben der Steuerventile verstellenden, antriebsseitigen Steuergliedes als Verbindungselemente. zwischen Lenkspindel und Lenkgetriebe jeweils über drehfeste Verbindungsmittel verfügen. Perner können nach der Erfindung zum Ausgleich von Verspannungen, und von Pluchtungsfehlern zwischen Lenksäule, Steuerventileinrichtung und Lenkgetriebe elastische Kupplungen bzw. Kreuzgelenke eingebaut sein. The invention consists in that the drive-side control member is connected to the steering spindle in a rotationally fixed manner and the output-side control member is connected to a mechanical steering gear in such a way that the Steuervetttilgehau.se can be flanged to> the steering gear or arranged separately from it, with the peg-shaped end of the output side. Control member is designed as a pinion for a rack and pinion gear 9 or »as a shaft for receiving a spur gear or a serration. The invention further consists in that the pin-shaped end of the output-side control ™ member which surrounds the valve body, the two control valves and s is .gelagert both sides by means of angular contact ball bearings or combined axial and radial bearings in the Steu.erventilgehau.se 9 and the free end of the control element on the drive side that adjusts the pistons of the control valves as connecting elements. each have non-rotatable connecting means between the steering spindle and the steering gear. According to the invention, elastic couplings or universal joints can be installed between the steering column, control valve device and steering gear to compensate for tension and alignment errors.
Nachstehend werden an Hand der Zeichnung verschiedene .-- .,-, ) Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigensDescribes) embodiments of the invention in more detail - various .-- be below with reference to the drawing,.. Show it
Pig« 1 einen Längsschnitt durch die Druckmittelsteuerein- ,. ■;;-., richtung, : . , ,Pig «1 a longitudinal section through the pressure medium control device. ■ ;; -., direction, : . ,,
Pig. 2 einen Längsschnitt durch die Steuereinrichtung mit Ausbildung des Ventilkörpers als Ritzel für eine Zahnstangenlenkung, Pig. 2 shows a longitudinal section through the control device with training of the valve body as a pinion for a rack and pinion steering,
Pig. 3 einen Längsschnitt durch die Steuereinrichtung mit Ausbildung des Ventilkörpers als Welle für die Aufnahme eines Stirnrades, ' *Pig. 3 shows a longitudinal section through the control device with training of the valve body as a shaft for receiving a spur gear, '*
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Fig. 4 ein Einbaubeispiel einer Steuereinrichtung mit schema-"'^ "tf^ch dargestellten Schlauchverbindungen eines Hydrauliksystems 9 mit zwischengeschalteter Kupplunge 4 shows an installation example of a control device with hose connections of a hydraulic system 9 with an interposed coupling
Tig« 5 ein Einbaubeispiel einer Steuereinrichtung mit getrennt gelagertem Getriebegehäuse und mit Kupplung auf der Lenkspindelseite, Tig «5 an installation example of a control device with separate bearing gear housing and with coupling on the steering spindle side,
Fig. 6 ein Detail im vergrößerten Maßstab zu Fig«, 5? 6 shows a detail on an enlarged scale from FIGS .
Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie YII - VII in Pig, 1.7 shows a cross section along the line YII - VII in Pig, 1.
In einem Steuerventilgehäuse 1 mit einem Deckelflansch 1' ist in zwei Schrägkugellagern 2 und 3 ein als Steuerglied wirkender Ventilkörper 4 mit zwei Steuerventilen 5 und 6 gelagert= Der Ventilkörper 4 ist mit einem zapfenförmigen Ende 7 im Schrägkugellager 2 gelagert, während sein anderes Ende 8 Ölnuten 9 aufweist und sich an der inneren Lagerschale des Schrägkugellagers 3 abstützt, die ihrerseits die äußere Lagerschale eines Doppelnadellagers 10 bildet. Ein als Hohlwelle ausgebildetes Steuer- bzw, Verstellglied 11, auf dem das Doppelnadellager 10 aich abstützt, trägt an seinem einen Ende zwei Zapfen 12 und 13s die in bekannter Weise zum Betätigen der Steuerventile 5 und 6 dienen9 während das andere Ende über einen im Innern des Verstellgliedes 11 verlaufenden Torsionsstab 14 mit dem zapfenförmigen Ende 7 des Ventilkörpers 4 verdrehweich gekoppelt ist» In einer unlver= seilen Ausfuhrungsform der Steuereinrichtung nach Fig, 1 trägt das linke Ende 7 des Ventilkörpers 4 eine Kerbverzahnimg 15 zum Anschluß an ein Lenkgetriebe 16 und das rechte Ende des Verstellgliedes 11 eine Kerbverzahnung 17 zum Anschluß an eine Lenkspindel 18 beispielsweise über eine Muffe 19» In einer weiteren Ausführungsform nach Fig. 2 mit einem Steuerventilgehäuse 1" ist ein Ventilkörper 4" gleichzeitig als Ritzel 20 ausgebildet9 das··- mit einer Zahnstange 21 eines Zahnstajigenlenkgetriebes 22 im Eingriff steht. Dabei tritt an Stelle des Schrägkugellagers 2 ein Radiallager 23 und ein Axiallager 24, das von einem Zwischen-In a control valve housing 1 with a cover flange 1 ', a valve body 4 acting as a control element with two control valves 5 and 6 is mounted in two angular contact ball bearings 2 and 3 = the valve body 4 is mounted with a pin-shaped end 7 in the angular contact ball bearing 2, while its other end has 8 oil grooves 9 and is supported on the inner bearing shell of the angular contact ball bearing 3, which in turn forms the outer bearing shell of a double needle bearing 10. Designed as a hollow shaft control respectively, the adjusting member 11 on which the double needle bearing 10 is supported Aich, carrying at one end two pins 12 and 13s in a known manner for actuating the control valves 5 and 6 are 9 while the other end via an inside of the adjusting member 11 extending torsion bar 14 with the pin-shaped end 7 of the valve body 4 is coupled torsionally soft »In an unlver = rope embodiment of the control device according to Fig . at the end of the adjusting member 11, a spline 17 for connection to a steering shaft 18, for example via a sleeve 19 »In a further embodiment shown in Figure 2 with a control valve housing 1" is a valve body 4 "at the same time as a pinion 20 formed 9, ·· - with a toothed rack 21 of a rack and pinion steering gear 22 is in engagement. Instead of the angular contact ball bearing 2, there is a radial bearing 23 and an axial bearing 24, which is supported by an intermediate
« ο if ο β« Ο if ο β
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flansch 25 gehalten wird. Bei einer Ausführung nach Fig« 3 ist ein Stirnrad 26 auf einer Welle 27 eines Ventilkörpers 4" mittels einer Mutter 28 befestigt. Ein Radiallager 29 führt das Ritzel und damit die zapfenförmige Welle 27 des Ventilkörpers 4" in einem Zwischenflansch 30, während für die axiale Führung des Ventilkörpers 4" das Axiallager 24? wie in Fig, 29 angeordnet ist. Das Ritzel 26 ist im Eingriff mit einer Antriebswelle 31 eines am Zwischenflansch 30 befestigten Zahnstangengetriebes 32.flange 25 is held. In an embodiment according to FIG. 3, a spur gear 26 is fastened to a shaft 27 of a valve body 4 ″ by means of a nut 28. A radial bearing 29 guides the pinion and thus the pin-shaped shaft 27 of the valve body 4 ″ in an intermediate flange 30, while for the axial guiding the valve body 4 ', the axial bearing 24? as shown in Fig, 2 9 is arranged. the pinion 26 is in engagement with a drive shaft 31 of a rack gear 32 fixed to the intermediate 30th
In Fig. 4 wird ein weiteres Einbaubeispiel einer Druckmlttelsteuereinrichtung mit schematischer Darstellung der rest-4 shows a further installation example of a pressure medium control device with a schematic representation of the remaining
) liehen hydraulischen Anlage gezeigt. Hierbei ist aas Steuerventilgehäuse 1 fest an ein Mantelrohr 33 einer nicht näher dargestellten lenksäule angeschlossen 9 während das zapfenförmige Ende 7 des nicht sichtbaren Ventilkörpers über eine elastische Kupplung 34 mit einem Zahnstangengetriebe 35 drehfest verbunden ist, so dass Fluchtungsfehler ausgeglichen werden. Die an sich bekannte Wirkungsweise einer solchen Servoeinrichtung sei nachstehend kurz erläutert: Von einer Servopumpe 36 wird das Druckmittel über eine Zulauf leitung 37, ein Mengenregelventil 38 und einen Anschluß 39 im Steuerventilgeh.au.se 1 zu den beiden Steuerventilen 5 V1Hd 6 gefördert. In neutraler Lenkstellung strömt das Druck-* mittel ohne Druckaufbau über die Steuerventile 5 und 6 direkt zu einem Anschluß 40 für eine Rücklaufleitung 41 und über diese zu) borrowed hydraulic system shown. Here, aas control valve housing 1 fixed to a jacket tube 33 of a steering column, not shown is connected 9 while the peg-shaped end 7 of the non-visible valve body via an elastic coupling 34 is connected rotationally fixed with a rack gear 35, so that misalignment can be compensated. The per se known mode of operation of such a servo device is briefly explained below: The pressure medium is conveyed by a servo pump 36 via an inlet line 37, a flow control valve 38 and a connection 39 in the Steuerventilgeh.au.se 1 to the two control valves 5 V 1 Hd 6 . In the neutral steering position, the pressure medium flows without pressure build-up via the control valves 5 and 6 directly to a connection 40 for a return line 41 and via this
" einem Behälter 42 zugleich mit der Überschußmenge des Mengenregelventils 38 zurück. Zwischen der Zulaufleitung 37 und der Rücklaufleitung 41 ist ein Überdruckventil 43 angeordnet. Sobald durch Drehen am Lenkhandrad bzw-, an der Lenkspindel 18 eine Lenkbewegung eingeleitet wird, sperrt die verdrehweiche Anordnung des Steuergliedes 4 und des Steuergliedes 11 durch Verstellen der Ventile 5 und 6 aus der Neutrallage den freien Durchlauf des Druckmittels durch die Steuereinrichtung. Unter Druckaufbau wird dann je nach Lenkrichtung einem linken bzw, einem rechten Druckraun 44 bzw*'45. eines Servomotors 46 das Druckmittel zugeführt tmd dadurch die hydraulische Lenkkraftunterstützung ausgelöst. Wird beispidleweise der linke Druckraum 44 über einen Anschluß 47 und ein·"a container 42 at the same time with the excess amount of the flow control valve 38. A pressure relief valve 43 is arranged between the inlet line 37 and the return line 41. As soon as a steering movement is initiated by turning the steering handwheel or the steering spindle 18, the torsionally soft arrangement of the control element blocks 4 and the control member 11 allow the pressure medium to flow freely through the control device by adjusting the valves 5 and 6. Under pressure build-up, depending on the steering direction, the pressure medium is then fed to a left or right pressure chamber 44 or a servomotor 46 tmd thereby triggered the hydraulic steering power assistance. If, for example, the left pressure chamber 44 via a connection 47 and a ·
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Leitung 48 beaufschlagt, so wird das Druckmittel aus dem rechten Druckraum 45 verdrängt und über eine Leitung 49» einen Anschluß 50, die Steuerventile 5 und 6 und die Rücklaufleitung 41 zur Saugseite der Servopumpe 36 zurückgeförderteLine 48 is applied, so the pressure medium is from the right Pressure chamber 45 is displaced and a connection is made via a line 49 50, the control valves 5 and 6 and the return line 41 to Suction side of the servo pump 36 fed back
Wieder ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 5$ wo ähnlich wie in Fig. 2, das zapfenförmlge Ende eines Ventilkörpers als Ritzel 51 eines Lenkgetriebes 52 ausgebildet ist und im Eingriff mit einer Zahnstange 53 steht. Während der eigentliche Ventilkörper in zwei Schrägkugellagern (in Fig. 5 nicht dargestellt) des Steuerventilgehäuses 1 gelagert ist, stützt sich das Ritzel 51 in zwei radialen Nadellagern 54 und 55 des Lenkgetriebes 52 abv In axialer Richtung wird das Ritzel 51 von einem Axiallager 56 geführt, das über eine Scheibe 57 von einer Mutter 58 gehalten wird. Um Verspannungen und eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, sind das Lenkgetriebe 52 und das Steu.erventilgehau.se 1 bzw. der Deckelflansch 1' unabhängig voneinander gelagert und durch einen von einem O-Dichtring 59 abgeschlossenen Zwischenraum 60 getrennt. Der O-Dichtring, dessen Anordnung in vergrößertem Maßstab in Flg. 6 gezeigt wird, verhindert gleichzeitig auch das Eindringen von Schmutz in die Lagerstellen. Da das Steuerventilgehäuse 1 bei dieser Anordnung nach Fig. 5 keine eigene Befestigung am Fahrzeug aufweist, sondern lediglich durch die Schlauchverbindungen oder eine weiche Blechbefestigung gegen Drehen gesichert ist, können durch eine zwischen der Lenkspindel 18 und dem Steuervsntilgerhäuse 1 eingebaute elastische Kupplung 61 fahrzeugseitlge Elastizitäten ausgeglichen werden.Yet another exemplary embodiment is shown in FIG. 5 where, similar to FIG. 2, the peg-shaped end of a valve body is designed as a pinion 51 of a steering gear 52 and is in engagement with a rack 53. While the actual valve body is mounted in two angular contact ball bearings (not shown in Fig. 5) of the control valve housing 1, the pinion 51 is supported in two radial needle bearings 54 and 55 of the steering gear 52 abv In the axial direction, the pinion 51 is guided by an axial bearing 56, which is held by a nut 58 via a washer 57. In order to avoid tension and mutual interference, the steering gear 52 and the Steu.erventilgehau.se 1 or the cover flange 1 'are mounted independently of one another and separated by an intermediate space 60 closed by an O-sealing ring 59. The O-sealing ring, the arrangement of which on an enlarged scale in Flg. 6 is shown, at the same time prevents dirt from entering the bearing points. Since the control valve housing 1 in this arrangement according to FIG. 5 does not have its own attachment to the vehicle, but is only secured against turning by the hose connections or a soft sheet metal attachment, elasticities on the vehicle side can be compensated for by an elastic coupling 61 installed between the steering spindle 18 and the control valve housing 1 will.
Der in Fig. 7 gezeigte Querschnitt durch das Steuerventilgehäuse 1 zeigt die beiden Steuerventile 5 und 6 im Längsschnitt mit dem bei einer Lenkbewegung rotierenden Ventilkörper 4..Der Anschluß 39 im Steuerventilgehäuse 1 führt zu einem Ölzulaufraum 62. Die zwei die Kolben 63 und 64 gegenläufig steuernde Zapfen 12 und 13 gehören zum Steuerglied 11, das über den Torsionsstab 14 die Drehbewegung der LenksplndeL in bekannter Weise mit entspre-The cross section through the control valve housing 1 shown in FIG. 7 shows the two control valves 5 and 6 in longitudinal section with the valve body 4 rotating during a steering movement. The connection 39 in the control valve housing 1 leads to an oil inlet chamber 62. The two pins 12 controlling pistons 63 and 64 in opposite directions and 13 belong to the control member 11, which is controlled via the torsion bar 14 the rotary movement of the steering wheel in a known manner with corresponding
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ohendem Steuerspiel auf den Ventilkörper 4 überträgt und damit an das lenkgetriebe weitergibt„ Über diese mechanische Verbindung vom Lenkhandrad zu. den gelenkten Rädern kann das Fahrzeug bei Ausfall der Hydraulik auch rein manuell gelenkt werden.ohendem control clearance on the valve body 4 transfers and so that it passes on to the steering gear “About this mechanical Connection from the steering wheel to. With the steered wheels, the vehicle can also be steered manually in the event of a hydraulic failure will.
18o4.196918o4.1969
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| SH | Request for examination between 03.10.1968 and 22.04.1971 |