DE19650476C1 - Hydraulische Servolenkung - Google Patents
Hydraulische ServolenkungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Servolenkung, deren
als hydrostatisches Motoraggregat bzw. als hydraulisches Ver
drängeraggregat ausgebildeter Servomotor auch als Lenkungs
dämpfer wirkt, indem an Hydraulikleitungen zwischen Servomo
tor und Servoventil Dämpferventilanordnungen vorgesehen sind,
die einen temperaturabhängig steuerbaren Drosselwiderstand
aufweisen.
Heutige Kraftfahrzeuge sind regelmäßig mit einer Servolenkung
ausgerüstet, die zumindest im Falle von Personenkraftwagen
typischerweise mit hydraulischer Hilfskraft arbeitet, derart,
daß die vom Fahrer bei Betätigung der Fahrzeuglenkung aufzu
bringenden Kräfte immer hinreichend gering gehalten werden.
Um im Lenksystem Schwingungen weitestgehend zu vermeiden bzw.
zu unterdrücken, besitzen praktisch alle Fahrzeuglenkungen
einen Lenkungsdämpfer.
Aus der DE 28 38 151 A1 ist eine Servolenkung der eingangs
angegebenen Art bekannt, wobei jedoch die Erzeugung einer
Servokraft nur bei geringer Fahrgeschwindigkeit vorgesehen
ist und das Servomotor-Lenkungsdämpfer-Aggregat bei höheren
Fahrgeschwindigkeiten lediglich Dämpfungsfunktionen über
nimmt. Um Viskositätsänderungen des hydraulischen Mediums bei
wechselnden Temperaturen hinsichtlich der Dämpfungswirkung
kompensieren zu können, können temperaturkompensierte Dros
seln vorgesehen sein, bei denen eine Drosselschraube mit ei
nem Anschlag mit veränderlichem Temperaturkoeffizienten zu
sammenwirkt.
Aus der DE 40 29 156 A1 sowie der DE 41 06 310 A1 ist be
kannt, ein als Servomotor dienendes doppeltwirkendes Kolben-
Zylinder-Aggregat ständig als Lenkungsdämpfer wirken zu las
sen.
Die in diesen beiden Druckschriften vorgesehenen Dämpferven
tilanordnungen sind vergleichsweise aufwendig. Nach der
DE 43 23 179 C1 ist zur Vereinfachung der Dämpferventilanord
nungen vorgesehen, die Dämpferventile an einem lochscheiben
artigen Ventilträgerteil auszubilden, dessen vom Hydraulikme
dium durchsetzte Löcher mittels stirnseitig am Ventilträger
teil durch Bolzen gehalterter Ventilplättchen und/oder gefe
derter Ventilplatten steuerbar sind. Dabei kann vorgesehen
sein, das lochscheibenartige Ventilträgerteil nach Art eines
Distanzringes oder einer Distanzscheibe zwischen einer Lager
fläche eines am Gehäuse des Servoventiles oder des Servomo
tors angeordneten Anschlußstutzens und einer Gegenlagerfläche
des mit dem Anschlußstutzen verbindbaren Anschlußteiles der
Hydraulikleitung einzuspannen.
Statt dessen ist es auch möglich, das Ventilträgerteil im An
schlußstutzen bzw. im Anschlußteil unverlierbar zu haltern,
wie es beispielsweise in der DE 44 23 658 A1 dargestellt ist.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Servolenkung der ein
gangs angegebenen Art noch weiter zu verbessern und insbeson
dere das Betriebsverhalten an unterschiedliche Außeneinflüsse
anzupassen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei
einer Servolenkung der eingangs angegebenen Art die Dämpfer
ventilanordnungen jeweils zumindest einen Kanal mit
Schließ- oder Drosselorgan aufweisen, welches von einer Federanordnung
mit stark temperaturabhängiger und bei sinkender Temperatur
deutlich abnehmender Federkraft in seine Schließ- bzw. Dros
sellage gespannt wird.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Dros
selwiderstand und damit die Dämpferwirkung der Dämpferven
tilanordnung temperaturabhängig zu steuern, um eine Anpassung
an die temperaturabhängige Viskosität des Hydraulikmedius zu
erreichen. Bei sehr niedriger Temperatur wird das Hydraulik
medium deutlich zähflüssiger, mit der Folge, daß das Hydrau
likmedium weniger leicht durch die Dämpferventilanordnungen
hindurchströmen kann. Dieser Effekt wird nun erfindungsgemäß
dadurch weitestgehend kompensiert, daß bei niedriger Tempera
tur eine Entdrosselung der Dämpferventilanordnungen erfolgt.
Die temperaturabhängig arbeitenden Federanordnungen können
Federn aus einer Formgedächtnis-Legierung und/oder Bimetall
federn aufweisen. Bei den Federn aus Formgedächtnis-Legierung
ändert sich das Federverhalten sprunghaft, wenn ein schmaler
Sprungtemperaturbereich über- bzw. unterschritten wird. Bime
tallfedern können ihr Verhalten in einem großen Temperaturbe
reich vergleichsweise "schleichend" ändern bzw. bei einem
Temperaturschwellwert "umschnappen". Durch entsprechende Aus
wahl bzw. Kombination der Federelemente kann eine optimale
Anpassung an die Viskositätsänderungen des Hydraulikmediums
erreicht werden.
Die Erfindung hat insbesondere in sehr kalten Klimazonen hohe
Bedeutung. Bei längerer Geradeausfahrt des Fahrzeuges erfolgt
am Servomotor keinerlei Zu- oder Abfluß von Hydraulikmedium.
Da der Servomotor dem Fahrtwind und/oder Spritzwasser ausge
setzt ist, bleibt dann das Hydraulikmedium sehr kalt und zäh
flüssig, mit der Folge, daß jede Hydraulikströmung nur gegen
einen deutlich erhöhten Strömungswiderstand erfolgen und die
Lenkung schwergängig werden kann. Diese negativen Effekte
werden durch die Erfindung vermieden.
Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin
dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung
vorteilhafter Ausführungsformen verwiesen, die anhand der
Zeichnung beschrieben werden.
Dabei zeigt
Fig. 1 eine schaltplanartig schematisierte Darstellung einer
hydraulischen Servolenkung mit Dämpferventilen am
Servomotor,
Fig. 2 ein Schnittbild einer ersten Ausführungsform eines
temperaturabhängig arbeitenden Dämpferventiles,
Fig. 3 ein Schnittbild einer abgewandelten Ausführungsform,
Fig. 4 ein Schnittbild einer weiteren Variante,
Fig. 5 eine vierte Ausführungsform und
Fig. 6 eine fünfte Ausführungsform,
Fig. 7 eine sechste Ausführungsform,
Fig. 8 eine siebte Ausführungsform,
Fig. 9 eine achte Ausführungsform und
Fig. 10 eine Ausführungsform, bei der die Dämpferventile
im Gehäuse des Servoventiles angeordnet sind.
Gemäß Fig. 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Kraftfahr
zeug vordere Fahrzeuglenkräder 1, die im dargestellten Bei
spiel über Spurstangen 2 mit einer Zahnstange 3 verbunden
sind, welche gleichachsig in die Kolbenstange eines als Ser
vomotor angeordneten doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregates
4 übergeht bzw. mit der Kolbenstange verbunden
ist.
Die Zahnstange 3 kämmt mit einem Ritzel 5, welches über eine
Lenksäule 6 mit einem Lenkhandrad 7 antriebsmäßig verbunden
ist. In der Lenksäule 6 ist ein drehelastisches Element 8 an
geordnet, so daß zwischen Ritzel 5 und Lenkhandrad 7 eine be
grenzte Relativdrehung auftreten kann, deren Maß von den zwi
schen Ritzel 5 und Lenkhandrad 7 übertragenen Kräften und Mo
menten abhängig ist.
Diese Relativdrehung steuert ein Servoventil 9, welches über
Motorleitungen 10 mit den beiden Kammern des Kolben-Zylinder-Aggregates
4 und andererseits mit der Druckseite einer Hy
draulikpumpe 11 sowie einem relativ drucklosen Hydraulikre
servoir 12 verbunden ist, an das die Saugseite der Pumpe 11
angeschlossen ist.
In der dargestellten Mittellage des Servoventiles 9 sind die
beiden Kammern des Kolben-Zylinder-Aggregates 4 miteinander
sowie mit dem Reservoir 12 verbunden. Außerdem kann eine Ver
bindung zur Druckseite der Pumpe 11 bestehen, welche dann
ständig laufen kann.
Statt dessen ist es auch möglich, daß in der Mittelstellung
des Servoventiles 9 der Ventilanschluß zur Druckseite der
Pumpe 11 abgesperrt ist, welche in diesem Falle über ein
Rückschlagventil 13 einen Druckspeicher 14 laden kann und in
Abhängigkeit vom Ladedruck gesteuert bzw. bei hohem Ladedruck
ausgeschaltet wird.
Sobald zwischen Ritzel 5 und Lenkhandrad 7 Kräfte bzw.
Drehmomente wirksam sind, wird das Servoventil 9 in der einen
oder anderen Richtung aus seiner Mittellage verschoben, mit
der Folge, daß zwischen den Motorleitungen 10 eine mehr oder
weniger große Druckdifferenz in der einen oder anderen Rich
tung und damit eine mehr oder weniger große Servokraft des
Kolben-Zylinder-Aggregates 4 in der einen oder anderen Rich
tung erzeugt und die jeweils am Lenkhandrad 7 für ein Lenkma
növer aufzubringende Kraft entsprechend vermindert wird.
Bei der erfindungsgemäßen Lenkung übernimmt das als Servomo
tor dienende Kolben-Zylinder-Aggregat 4 auch die Funktion ei
nes Lenkungsdämpfers zur Dämpfung schneller Lenkwinkelände
rungen der Fahrzeuglenkräder 1. Zu diesem Zweck sind an den
Anschlüssen der Leitungen 10 am Kolben-Zylinder-Aggregat 4
jeweils Dämpferventile 15 angeordnet, welche in weiter unten
dargestellter Weise temperaturabhängig arbeiten. In Fig. 1
sind die Dämpferventile 15 als durch eine Temperatur T steu
erbare Drosseln dargestellt. Aufgrund des Drosselwiderstandes
der Dämpferventile 15 werden schnelle Bewegungen des Kolbens
des Kolben-Zylinder-Aggregates 4 und dementsprechend schnelle
Lenkverstellungen der Fahrzeuglenkräder 1 gedämpft.
Fig. 2 zeigt nun eine erste Ausführungsform einer Dämpferven
tilanordnung 15.
Am Kolben-Zylinder-Aggregat 4 ist jede Kammer mit einer An
schlußöffnung 16 versehen, die innerhalb eines Innengewinde
teiles 17, gleichachsig zur Gewindeachse, angeordnet ist. In
das Innengewindeteil 17 läßt sich ein hutförmiges Anschluß
teil 18 mit einem an ihm angeordneten Außengewinde eindrehen,
wobei zwischen einander gegenüberliegenden Flanschflächen am
Innengewindeteil 17 einerseits und am Anschlußteil 18 ande
rerseits ein mit der Motorleitung 10 fest verbundener Halte
ring 19 axial einspannbar ist und die Spalte zwischen den
Stirnseiten des Halteringes 19 und den zugewandten
Flanschflächen von Innengewindeteil 17 und Anschlußteil 18
durch Dichtringe 20 am Haltering 19 druckfest abgesperrt wer
den.
Der Haltering 19 besitzt auf seinem Innenumfang einen nach
Art einer Ringnut ausgebildeten Kanal 21, welcher einerseits
mit der Motorleitung 10 und andererseits mit einer oder meh
reren Radialbohrungen 22 im Anschlußteil 18 kommuniziert und
damit eine Verbindung zwischen der Motorleitung und dem In
nenraum des Anschlußteiles 18 herstellt.
Innerhalb des Anschlußteiles 18 ist ein kreisscheibenförmiges
Trägerteil 23 fest und unverlierbar gehaltert, welches inner
halb des Anschlußteiles 18 einen an die Radialbohrung bzw.
Radialbohrungen 22 anschließenden Raum 24' von einem an die
Anschlußöffnung 16 anschließenden Raum 24'' abtrennt.
Das Trägerteil 23 besitzt Axialbohrungen 25 und 26, wobei die
Axialbohrungen 25 in eine zum Raum 24'' geöffnete Vertiefung
27 auf der unteren Stirnseite des scheibenförmigen Trägertei
les 23 und die Axialbohrungen 26 in eine ähnliche Vertiefung
28 auf der in Fig. 2 oberen Stirnseite des Trägerteiles 23
münden.
In einer Zentralöffnung des Trägerteiles 23 ist ein Bolzen 29
gehaltert, welcher auf einer Stirnseite des Trägerteiles 23 -
im Beispiel der Fig. 2 auf der der Anschlußöffnung 16 zuge
wandten Stirnseite - kreisscheibenförmige Federplatten 30
haltert und auf der anderen Stirnseite des Trägerteiles 23
als Axialführung für eine Ringscheibe 31 ausgebildet ist.
Die Federplatten 30 sind so bemessen, daß sie die Axialboh
rungen 26 im Trägerteil 23 zumindest weitestgehend überdecken
und größere Bereiche der den Axialbohrungen 25 zugeordneten
Vertiefungen 27 frei lassen. Die Ringscheibe 31 ist so bemes
sen, daß sie die Axialbohrungen 25 zu überdecken vermag und
die den Axialbohrungen 26 zugeordneten Vertiefungen 28 zumin
dest bereichsweise frei läßt.
Die Ringscheibe 31 besitzt an ihrem Innenumfangsrand einen
hülsenförmigen Fortsatz 31' mit einem zum Umfang des Bolzens
29 hin abgewinkelten stirnseitigen Flansch, welcher den Bol
zen 29 mit geringem radialen Spiel umfaßt. Im Ringraum zwi
schen dem hülsenförmigen Fortsatz 31' und dem Außenumfang des
Bolzens 29 ist eine erste Schraubendruckfeder 32 zwischen dem
Ringflansch des Fortsatzes 31' und der zugewandten Stirnseite
des Trägerteiles 23 eingespannt. Im übrigen ist eine weitere
Schraubendruckfeder 33 zwischen der Ringscheibe 31 und der
zugewandten Stirnseite eines am freien Ende des Bolzens 29
angeordneten Flansches eingespannt.
Bei normalen Betriebstemperaturen besitzt die Schraubendruck
feder 33 eine im Vergleich zur Schraubendruckfeder 32 große
Spannung, so daß die Schraubendruckfeder 33 die Ringscheibe
31 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 32 gegen das Trä
gerteil 23 drängen kann.
Die Schraubendruckfeder 33 besteht aus einer Formgedächtnis-Legierung,
welche ihre Federeigenschaften bei einer relativ
niedrigen Sprungtemperatur deutlich ändert, derart, daß bei
Unterschreitung der Sprungtemperatur nur noch eine im Ver
gleich zur Schraubendruckfeder 32 geringe Federspannung ver
bleibt und die Schraubendruckfeder 32 die Ringscheibe 31 ge
gen die restliche Kraft der Schraubendruckfeder 33 ständig in
einer von dem Trägerteil 23 abgehobenen Lage zu halten ver
mag.
Die Federplatten 30 können aus normalem Federstahl od. dgl.
bestehen.
Statt dessen ist es auch möglich, die in Fig. 2 unterste Fe
derplatte 30 oder mehrere der unteren Federplatten 30 oder
alle Federplatten 30 aus Formgedächtnis-Legierung herzustel
len, derart, daß die Federrate der Federplatten 30 und damit
deren Steifigkeit bei Unterschreitung einer Sprungtemperatur
deutlich abnehmen.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, zwei Federplatten 30
aus unterschiedlichen Materialien, welche sich in ihrem Aus
dehnungsverhalten bei Temperaturänderungen unterscheiden,
nach Art einer Bimetallfeder zu kombinieren, derart, daß eine
Bimetall-Federplatte gebildet wird, welche sich mit ihrem Au
ßenumfang bei absinkenden Temperaturen zunehmend von der zu
gewandten Stirnseite des Trägerteiles 23 abhebt.
Die Federplatten 30 sowie die Ringscheibe 31 wirken mit den
Axialbohrungen 25 und 26 und den Vertiefungen 27 und 28 als
Drosseln zusammen.
Bei normalen Betriebstemperaturen werden die Ringscheibe 31
und die Federplatten 30 elastisch gegen die zugewandten
Stirnseiten des Trägerteiles 23 gedrängt. Im Falle einer hy
draulischen Strömung vom Raum 24' zum Raum 24'' muß dann das
Hydraulikmedium durch einen geringen Freiraum am Außenrand
der Ringscheibe 31 vorbei durch die Vertiefung 28 und die
Axialbohrungen 26 hindurchströmen und die Federplatten 30 von
der Unterseite des Trägerteiles 23 abheben. Dadurch wird ins
gesamt ein recht hoher Drosselwiderstand erreicht, der zu ei
ner entsprechenden Dämpfung der Hydraulikströmung sowie der
bei dieser Strömung auftretenden Bewegung des Kolbens des
Kolben-Zylinder-Aggregates 4 (vgl. Fig. 1) führt. Bei umge
kehrter Strömungsrichtung muß das Hydraulikmedium am Außen
rand der Federplatten 30 vorbei durch die Vertiefungen 27 so
wie die Axialbohrungen 25 hindurchströmen und dabei die
Ringscheibe 31 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 33 an
heben. Hierbei tritt nur eine geringe Drosselung der Strömung
auf.
Bei Unterschreitung der Sprungtemperatur hebt die Ringscheibe
31 vom Trägerteil 23 ab, so daß der Strömungswiderstand in
Richtung des Raumes 24'' stark vermindert wird, da auch in
dieser Strömungsrichtung nunmehr die Axialbohrungen 25 geöff
net sind.
Soweit die Federplatten 30 ganz oder teilweise aus Formge
dächtnis-Legierung bestehen, nimmt deren Steifigkeit bei Un
terschreitung ihrer Sprungtemperatur deutlich ab, so daß bei
einer Strömung vom Raum 24' zum Raum 24'' von den Federplatten
30 nur ein deutlich verminderter Drosselwiderstand bewirkt
werden kann.
Falls die Federplatten 30 als Bimetall-Platte ausgebildet
sind, ist eine Anordnung möglich, bei der sich die Federplat
ten 30 bei tiefer werdender Temperatur vollständig vom Trä
gerteil 23 abheben, mit der Folge, daß der durch die Feder
platten 30 bewirkte Drosselwiderstand bei beiden Strömungs
richtungen abnimmt.
Federelemente aus Formgedächtnis-Legierung besitzen ein
"Schaltverhalten", d. h. wird die Sprungtemperatur über- oder
unterschritten, so verändert sich der Zustand des Federele
mentes von weich nach hart bzw. umgekehrt. Im übrigen können
Temperatureinflüsse weitestgehend vernachlässigt werden. Dies
ist gleichbedeutend damit, daß die Schraubendruckfeder 33 aus
Formgedächtnis-Legierung die Ringscheibe 31 oberhalb der
Sprungtemperatur drosselwirksam "schaltet" und unterhalb der
Sprungtemperatur drosselunwirksam macht. Damit wird der von
der Ringscheibe 31 bewirkte Drosselwiderstand "schlagartig"
zwischen stark und schwach umgeschaltet.
Bimetall-Elemente können ihre Form in einem weiten Tempera
turbereich verändern, d. h. der hiervon gesteuerte Drosselwi
derstand verändert sich in einem weiten Temperaturbereich.
Die Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von der Ausführungsform nach Fig. 2 lediglich dadurch, daß
die Schraubendruckfeder 33 der Fig. 2 weggelassen und durch
eine Schraubendruckfeder 34 ersetzt ist, die zwischen dem
Ringflansch am in Fig. 3 oberen Ende des hülsenförmigen Fort
satzes 31' und dem Ringflansch am freien Ende des Bolzens 29
eingespannt ist und wiederum aus einer Formgedächtnis-Legierung
besteht, derart, daß die Schraubendruckfeder 34
oberhalb einer Sprungtemperatur eine hohe und unterhalb der
Sprungtemperatur eine geringe Federspannung aufweist. Damit
ergibt sich ein grundsätzlich gleichartiges Betriebsverhalten
wie im Falle der Fig. 2.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 wird die Ringscheibe 31
von einer weitestgehend ohne jede Temperaturabhängigkeit ar
beitenden Schraubendruckfeder 35 gegen das Trägerteil 23 ge
spannt.
Innerhalb des Bolzens 29 ist ein Bypaß-Kanal 36 angeordnet,
welcher über eine Axialbohrung im Bolzen 29 in den Raum 24''
und über Radialbohrungen in den Raum 24' mündet. Innerhalb ei
nes im Durchmesser erweiterten Bereiches des Bypaß-Kanales 36
ist ein kolbenartiger Schieber 37 axial verschiebbar angeord
net, welcher nach Art eines Ventilkörpers mit einer Ringstufe
38 im Bypaß-Kanal 36 zusammenwirken kann und den Bypaß-Kanal
36 absperrt, wenn er auf der Ringstufe 38 aufsitzt. Der
Schieber 37 wird von zwei Schraubendruckfedern 39 und 40 in
einander entgegengesetzten Richtungen beaufschlagt. Die
Schraubendruckfeder 39 besteht aus Formgedächtnis-Legierung
und besitzt oberhalb einer Sprungtemperatur eine hinreichend
große Spannung, derart, daß sie den Schieber 37 gegen die
Kraft der Feder 40 gegen die Ringstufe 38 zu drängen vermag.
Unterhalb der Sprungtemperatur reicht die Kraft der Schrau
bendruckfeder 40 aus, den Schieber 37 gegen die restliche
Kraft der Feder 39 von der Ringstufe 38 so weit abzuheben,
daß der Bypaß-Kanal 36 weitgehend geöffnet wird.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Fig. 4 dadurch, daß der Bypaß-Kanal 36
als Axialbohrung im Bolzen 29 ausgebildet ist und durch einen
Dichtkegel 41 gesteuert wird, welcher an einer Bimetallfeder
42 angeordnet ist, die an einem C-förmigen Ringteil 43 gehal
tert ist, das auf der dem Trägerteil 23 zugewandten Seite des
Ringflansches am freien Ende des Bolzens 29 angeordnet und
von der Schraubendruckfeder 35 gegen den genannten Ring
flansch gespannt wird. Die Bimetallfeder 42 ist so ausgebil
det, daß sie bei steigender Temperatur den Dichtkegel 41 zu
nehmend gegen die Stirnöffnung des Bypaß-Kanals 36 drängt
bzw. bei niedriger Temperatur von der Stirnöffnung abhebt.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 unterscheidet sich von der
Ausführungsform nach Fig. 5 dadurch, daß der als Axialbohrung
des Bolzens 29 ausgebildete Bypaß-Kanal 36 durch eine Bime
tallscheibe 44 gesteuert wird, welche mit einem verzahnten
Rand in einer Ringnut an der Innenwand des Anschlußteiles 18
gehaltert und nach Art einer Schnappfeder ausgebildet ist,
die bei höherer Temperatur mit einem an ihr anvulkanisierten
Dichtring 45 gegen den zugewandten Stirnrand des Bypaß-Kanals
36 gespannt wird und bei geringer werdender Temperatur von
der zugewandten Stirnseite des Bolzens 29 abhebt.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform steuert die
Bimetallscheibe 44 einen an ihr in einer Zentrieröffnung ge
halterten Schieber 46, welcher in der vom Bypaß-Kanal 36 ge
bildeten Axialbohrung des Bolzens 29 axial verschiebbar ist
und in der dargestellten eingeschobenen Lage Radialbohrungen
47 im Bolzen 29 axial überdeckt. Die Bimetallscheibe 44
schiebt den Schieber 46 bei höherer Temperatur in diese dar
gestellte Lage, so daß über den Bypaß-Kanal 36 keine Verbin
dung zwischen den Räumen 24' und 24'' besteht. Sobald die Tem
peratur hinreichend abnimmt, schnappt die Bimetallscheibe 44
in den strichliert dargestellten Zustand um, und der Schieber
46 wird hinreichend weit aus dem Bypaß-Kanal 36 herausgezo
gen, so daß die Radialbohrungen 47 mehr oder weniger weit
freigegeben werden und die Räume 24' und 24'' über den Bypaß-
Kanal 36 miteinander kommunizieren.
In der Fig. 8 ist zunächst dargestellt, daß sich das Träger
teil 23 mit dem Bolzen 29 auch "umgekehrt" im Anschlußteil 18
anordnen läßt, d. h. das freie Ende des Bolzens 29 ist der An
schlußöffnung 16 zugewandt.
Die Ringscheibe 31 besitzt an ihrem Außenumfang zwei schmale
bügelförmige Arme 48 mit hakenartig abgewinkelten Enden, wel
che eine am freien Ende des Bolzens 29 angeordnete Bimetall
scheibe 49 umgreifen.
Bei höherer Temperatur nimmt die Bimetallscheibe 49 ihren un
gewölbten, Scheibenförmigen Zustand ein. In diesem Fall kann
die Schraubendruckfeder 35 die Ringscheibe 31 gegen das Trä
gerteil 23 drängen, und zwischen den hakenförmigen Enden der
Arme 48 und der Bimetallscheibe 49 verbleibt noch ein gerin
ges axiales Spiel. Sobald die Temperatur hinreichend absinkt,
nimmt die Bimetallscheibe 49 ihren gewölbten Zustand mit der
Anschlußöffnung 16 zugewandter Konkavseite ein, mit der Fol
ge, daß die Ringscheibe 31 mittels ihrer Arme 48 gegen die
Kraft der Schraubendruckfeder 35 von dem Trägerteil 23 wegge
zogen und mit axialem Abstand von dem Trägerteil 23 gehalten
wird.
Die Ausführungsform der Fig. 9 zeigt eine Möglichkeit, einen
steuerbaren Bypaß-Kanal 53, 54 innerhalb des Anschlußteiles 17
anzuordnen.
Bei dieser Ausführungsform besitzt der Haltering 19 radial
innerhalb der Dichtringe 20 verminderte axiale Abmessungen,
derart, daß zumindest auf der dem Anschlußteil 18 zugewandten
Stirnseite des Halteringes 19 in dessen Montagelage ein Ring
kanal 51 gebildet wird. Dieser Ringkanal 51 ist über Axial
bohrungen 52 mit dem Kanal 21 verbunden und kommuniziert dem
entsprechend mit der Motorleitung 10.
Innerhalb des Anschlußteiles 17 ist zumindest eine Axialboh
rung 53 derart angeordnet, daß sie mit dem Ringkanal 51 kom
muniziert. Diese Axialbohrung 53 ist über eine gestufte Ra
dialbohrung 54 mit der Anschlußöffnung 16 im Anschlußteil 17
verbunden. Die nach außen durch einen Kugelpfropf 55 abge
schlossene Radialbohrung 54 umfaßt ein Rückschlagventil mit
einem im dargestellten Beispiel kugelförmigen Ventilkörper
56, welcher von einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten
Ventilfeder 57 gegen einen ringscheibenförmigen Sitz 58 ge
drängt wird. Diese Feder 57 besteht aus einer Formgedächtnis-Legierung
und besitzt oberhalb einer Sprungtemperatur eine
vergleichsweise hohe Federspannung, derart, daß der Ventil
körper 56 nur bei höherem Druckgefälle in Öffnungsrichtung
bewegt werden kann. Unterhalb der Sprungtemperatur besitzt
die Feder 57 eine äußerst geringe Federspannung, mit der Fol
ge, daß sich der Ventilkörper 56 bereits bei geringem Druck
gefälle in Öffnungsrichtung bewegen kann. Damit wird bei Tem
peraturen unterhalb der Sprungtemperatur ein drosselarmer Weg
von der Motorleitung 10 zur Anschlußöffnung 16 eröffnet.
Abweichend von den obigen Ausführungen können die Dämpferven
tile 15 auch am Gehäuse des Servoventiles 9 angeordnet sein,
so daß sie mit dem Servoventil ein komplett vormontierbares
Ventilmodul bilden.
Dabei kann gemäß einer ersten Variante vorgesehen sein, die
Dämpferventile in oben dargestellter Weise in hohlschrauben
artigen Anschlußteilen an entsprechenden Anschlüssen des Ser
voventilgehäuses unterzubringen.
Statt dessen ist es auch möglich und vorteilhaft, die dämp
fungswirksamen Elemente in Gehäusebohrungen des Servoventil
gehäuses unterzubringen.
Fig. 10 zeigt eine hierfür konstruktiv zweckmäßige Ausgestal
tung.
Das Servoventil 9 ist in einem Gehäuse 90 untergebracht, wel
ches in Fig. 10 teilweise schematisch und teilweise aus
schnittsweise geschnitten dargestellt ist.
Ausgangsseitig des Servoventiles 9 sind zwei als Gehäuseboh
rungen ausgebildete Kanäle 91 vorgesehen, die jeweils über
eine der Dämpferventilanordnungen 15 mit einem Anschluß 92
für die zum Servomotor 4 führenden Leitungen 10 verbunden
sind. Jeder vom Servoventil 9 kommende Teil der Kanäle 91 er
weitert sich innerhalb des Gehäuses 90 stufenförmig in eine
Kammer 93, welche kreisförmigen Querschnitt aufweist und auf
der quer zur Achse der Kammer 93 erstreckten Außenseite des
Gehäuses 90 durch einen beispielsweise eingepreßten Deckel 94
abgesperrt ist. Jede Kammer 93 wird durch ein darin einge
preßtes Trägerteil 23 in einen Teilraum 93' und einen Teilraum
93'' unterteilt. Vom Teilraum 93' zweigt eine zum jeweiligen
Anschluß 92 führende Querbohrung 95 ab. Das Trägerteil 23 be
sitzt eine Ausbildung entsprechend einer der Fig. 2 bis 8, so
daß auf die entsprechenden Teile der Beschreibung verwiesen
werden kann, wobei das Trägerteil 23 in gleicher Weise wie in
den vorgenannten Figuren mit dämpfungswirksamen Elementen be
stückt ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 10 kann unter Kostengesichts
punkten vorteilhaft sein, weil am Gehäuse 90 des Servoventi
les 9 lediglich zusätzliche Bohrungen u. dgl. vorhanden und
die Form des Gehäuses lediglich für die Anordnung der zusätz
lichen Bohrungen u. dgl. bemessen sein müssen. Gegenüber den
Ausführungsformen der Fig. 2 bis 9 kann insbesondere das ver
gleichsweise aufwendige Anschlußteil 18 erübrigt werden. Im
übrigen können die Motorleitungen 10 herkömmliche Anschluß
teile besitzen.
Claims (11)
1. Hydraulische Servolenkung, deren als hydrostatisches Mo
toraggregat bzw. als hydraulisches Verdrängeraggregat ausge
bildeter Servomotor auch als Lenkungsdämpfer wirkt, indem an
Hydraulikleitungen zwischen Servomotor und Servoventil Dämp
ferventilanordnungen vorgesehen sind, die einen temperaturab
hängig steuerbaren Drosselwiderstand aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpferventilanordnungen (15) jeweils zumindest einen
Kanal (25, 26; 52, 53) mit Schließ- oder Drosselorgan
(30, 31, 41; 44, 45, 46, 56) aufweisen, welches von einer Federanord
nung mit temperaturabhängiger, bei sinkender Temperatur ab
nehmender Federkraft in seine Schließ- bzw. Drossellage ge
spannt wird.
2. Servolenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federanordnung als Feder aus Formgedächtnis-Legierung
ausgebildet ist oder eine derartige Feder umfaßt.
3. Servolenkung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federanordnung aus einer Bimetallfeder besteht oder
eine derartige Feder umfaßt.
4. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die temperaturabhängige Federanordnung durch eine tempe
raturabhängige Feder (33) sowie eine dagegen gespannte Feder
(32) aus Formgedächtnis-Legierung gebildet ist.
5. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bimetallscheibe (49) bei tiefer Temperatur ein
Schließ- bzw. Drosselteil (31) gegen eine temperaturunabhän
gige Feder (35) in eine Offenlage zieht.
6. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bimetallfeder bzw. -scheibe (42, 44) ein Schließvorgang
(41, 45, 46) eines Bypaßkanales (36) steuert, der die Dämpfer
ventilanordnung überbrückt.
7. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Feder (57) aus Formgedächtnis-Legierung ein Schließ
organ (56) eines Bypaßkanales (53, 54) steuert, der die Dämp
ferventilanordnung überbrückt.
8. Servolenkung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bypaßkanal (36) in einem Trag- bzw. Halteteil (29)
für Dämpferventilelemente angeordnet ist.
9. Servolenkung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bypaßkanal (53, 54) in einem Anschlußbereich (17) des
Servomotors angeordnet ist und direkt eine Verbindungsleitung
(10) zwischen Servomotor und Servoventil mit einer Motoran
schlußöffnung (16) verbindet.
10. Servolenkung nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Bypaßkanal (36, 53, 54) in einem Anschlußbereich (17)
des Gehäuses des Servoventiles (9) angeordnet ist und direkt
eine Verbindungsleitung (10) zwischen Servomotor und Servo
ventil mit einer Anschlußöffnung des Servoventiles verbindet.
11. Servolenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dämpferventilanordnungen (15) in Gehäusebohrungen des
Servoventiles (9) angeordnet sind.
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