DE19735979A1 - Hilfskraftlenkung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hilfskraftlen­ kung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Zylinder angeordneten beweglichen Kolben, der eine Kolben­ stange aufweist, die in einer im Zylindergehäuse vorgesehe­ nen Führung verschiebbar gelagert ist.

Bei Hilfskraftlenkungen, und insbesondere bei Zahn­ stangenhydrolenkungen, stellt sich am Endanschlag ungewollt der maximale Öldruck ein, wodurch eine erhöhte Pumpentätig­ keit bis zum Abregeldruck ausgelöst wird. Da die eigentli­ che Lenkbewegung abgeschlossen ist, handelt es sich dabei um eine unnötige Leistungssteigerung der Pumpe, welche nicht unerhebliche Pumpengeräusche bedingt, zu einer Öler­ hitzung führt, die die Ölpumpe beschädigen kann, die gele­ gentlich Kavitationen in der Pumpe hervorruft und die ein Abfallen der Motordrehzahl bedingt, die je nach Nachrege­ lungsfähigkeit des Motors, welche mit erheblichen zusätzli­ chen Kosten verbunden ist, bis zum Motorstillstand führen kann, sowie einen erhöhten Energieverbrauch erfordert.

Eine hydrostatische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit hydraulischer Endabschaltung, ist ganz allgemein aus der DE-A 25 16 771 bekannt. Hierbei ist eine Handpumpe vorgesehen, eine vom Fahrzeugmotor aus an­ treibbare Hochdruckölpumpe, ein in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkhandrades in beiden Richtungen verstellba­ res Steuerventil, zwei den Lenkeinschlag bewirkende und miteinander mechanisch gekoppelte Stellmotoren, wobei das Drucköl je einem Druckraum der beiden Stellmotoren über die Handpumpe und den beiden anderen Druckräumen unmittelbar von der Hochdruckölpumpe aus zugeleitet wird. Die Arbeits­ kolben der Stellmotoren enthalten jeweils ein Zwillings­ rückschlagventil, wobei der eine Ventilkörper jedes Zwil­ lingsrückschlagventils durch den als Endanschlag wirkenden Boden betätigbar ist, derart, daß der jeweils von der Hoch­ druckölpumpe direkt beaufschlagte Druckraum des einen Stellmotors über den zugehörigen entlasteten Druckraum mit den Behälter verbindbar ist.

Diese Hilfskraftlenkung ist hervorragend für schwere selbstfahrende Arbeitsmaschinen geeignet, für deren Stell­ motoren ein großes hydraulisches Arbeitsvolumen erforder­ lich ist, d. h. daß diese Art der hydraulischen Endabschal­ tung nur mit Hilfe von großen Zylindern zu verwirklichen, nicht jedoch bei Zahnstangenhydrolenkungen oder anderen Hilfskraftlenkungen mit sehr kleinen Kolben verwendbar ist.

Auch für eine Vielzahl von Kugelmutterlenkungen wird eine hydraulische Endabschaltung vorgesehen; aus Kosten­ gründen tendiert jedoch der Lenkungsmarkt dazu, auch für größere Personenkraftwagen Zahnstangenhydrolenkungen einzu­ setzen, für die es derzeit jedoch nur eine hydraulische Endabschaltung mit Hilfe von Gehäusenuten gibt, die jedoch nur in Fahrzeuge mit hoher Achsrückstellung eingebaut wer­ den können, da am Endabschlag kein Rücklenkdruck zur Verfü­ gung steht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Prinzip der hydraulischen Endabschaltung mit Kolbenventil im Zusam­ menhang mit einer Zahnstangenhydrolenkung oder einer Kugel­ mutterhydrolenkung, d. h., Hilfskraftlenkungen mit einer mechanischen Verbindung von einem Lenkhandrad zu den zu lenkenden Fahrzeugrädern, zu verwirklichen, so daß auch bei Einsatz von kleinen Hilfskraftlenkungs-Kolben eine wirksame Endabschaltung auf einfache Art und Weise gewährleistet ist.

Ausgehend von einer Hilfskraftlenkung der eingangs näher genannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Un­ teransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäß ausgestaltete Hilfskraftlenkung bietet den Vorteil, daß ausgehend vom Endanschlag das Ein­ leiten einer Lenkbewegung mit hydraulischer Unterstützung möglich ist, daß aufgrund der außen liegenden Ventilbautei­ le der vorhandene Bauraum ausreicht, so daß die verwendete Feder Hubtoleranzen bis zu 2 mm auffangen kann und demzu­ folge keine Auswahlmontage erforderlich ist, daß eine Nach­ rüstung von vorhandenen Lenkungen durch einfachen Kolben­ austausch möglich ist, daß eine Kostenreduzierung dadurch erzielt wird, daß die vor allem bei Kleinwagen technisch aufwendige Motornachregelung entfällt, daß zugleich ein geringerer Energieverbrauch erzielt wird, da bei Personen­ kraftwagen ohne Nachregelung die Leerlaufdrehzahl niedriger eingestellt werden kann und daß die Hilfskraftlenkung mit der derzeitigen Fertigungstechnologie herstellbar ist, so daß keine zusätzlichen wesentlichen Investitionen nötig sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zwei vorteilhafte Ausführungsbei­ spiele dargestellt sind.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel und

Fig. 2 einen Axialschnitt durch ein zweites Ausfüh­ rungsbeispiel durch den Zylinder und den Kolben für eine erfindungsgemäß ausgerüstete Zahnstangenhydrolenkung.

In den Figuren, in denen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, bezeichnet 8 einen in einem Zylinder 9 hin- und herbewegbaren Kolben, dessen Kolben­ stange 10 in einer Kolbenstangenführung 7 gelagert ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei versetzt zueinander angeordnete Bohrungen 1 vor­ gesehen, wobei in Fig. 1 nur eine der Bohrungen eingezeich­ net ist. Die Bohrung 1 wird von einem Stößel 11 durchsetzt, der an seinem einen Ende mit einem Kopfteil 2 versehen ist, welches in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung ein Ende der Bohrung 1 verschließt. Das andere Ende des Stößels 11 ist mit einem Anschlag 3 versehen, der z. B. durch einen Sprengring 4 am Stößel 11 gehalten wird. Auf dem Anschlag 3 stützt sich eine Feder 6 ab, die in eine Buchse 5 ein­ greift, welche im Abstand zum Kopfteil 2 am Stößel 11 ange­ ordnet ist und die derart ausgestaltet ist, daß sie das andere Ende der Bohrung 1 in der in Fig. 1 gezeichneten Stellung abdichtet, da sie in dieser Stellung von der Fe­ der 6 vorgespannt wird.

Bewegt sich nun bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Kolben 8 der Hilfskraftlenkung in Richtung des Pfeiles f nach rechts, d. h. in den Endanschlag, so stützt sich der Anschlag 3 auf der Führung 7 für die Kolbenstan­ ge 10 oder einem entsprechenden Teil des Zylindergehäuses 9 ab, so daß das Kopfteil 2 die zugehörige Öffnung der Boh­ rung 1 frei gibt und das Lenkungsöl in die Bohrung 1 ein­ dringen kann. Der Druck des Lenkungsöles schiebt nun die Buchse 5 gegen die Wirkung der Feder 6 zurück, so daß die gesamte Bohrung geöffnet ist und der gewünschte Druckaus­ gleich stattfinden kann. Beim Zurücklenken wird die Buch­ se 5 wieder in Richtung der Öffnung 1 unter der Einwirkung der Feder 6 verschoben und dichtet diese ab, wodurch der Lenkungsdruckaufbau und das Weglenken mit voller hydrauli­ scher Unterstützung ermöglicht wird.

Die zweite im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 nicht dargestellte Bohrung wird ebenfalls von einem Stößel durch­ setzt, der jedoch spiegelbildlich eingesetzt wird, so daß der Kolben 8 sowohl für das Linkslenken als auch für das Rechtslenken mit einer erfindungsgemäß ausgestalteten hy­ draulischen Endabschaltung versehen ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Kolben 8 nur eine einzige Bohrung 1 vorgesehen, die ebenfalls von einem Stößel 11 durchsetzt wird, der jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch aufgebaut ist, d. h. daß er zwei Buchsen 5 aufweist, welche beide jeweils durch eine Feder 6 vorgespannt sind. Der Verschie­ beweg der Buchsen 5 in Richtung Kolbenmitte ist hierbei jeweils durch eine Halterung 12 begrenzt; der Stößel stützt sich in Fig. 2 auf der rechten Seite ebenfalls an der Kol­ benstangenführung 7 bzw. einem entsprechend ausgestalteten Teil des Zylindergehäuses ab; am linken Ende im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 2 ist ein Anschlag 3 vorgesehen, der durch einen Sprengring 4 gehalten wird.

Der Stößel nach Fig. 2 mit den beiden Buchsen 5 und den beiden Federn 6 übernimmt hierbei die Funktion der hy­ draulischen Endabschaltung sowohl für die linke als auch für rechte Endstellung; ein Verschieben des Kolbens 8 in der Zeichnung gemäß Fig. 2 nach rechts bedingt ein Abheben der linken Buchse 5 und ermöglicht das Eindringen des Drucköls in die Bohrung 1, wodurch die rechte Buchse 5 ent­ gegen der Wirkung der zugehörigen Feder 6 die Bohrung frei gibt; in gleicher Weise funktioniert der Stößel 11 mit den beiden Buchsen bei einer Verschiebung des Kolbens 8 nach links in Fig. 2. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also nur eine Bohrung im Kolben 8 erforderlich.

Bezugszeichenliste

1

Bohrung

2

Kopfteil

3

Anschlag

4

Sprengring

5

Buchse

6

Feder

7

Kolbenstangenführung

8

Kolben

9

Zylinder

10

Kolbenstange

11

Stößel

12

Halterung

Claims (3)

1. Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem in einem Zylinder (9) angeordneten beweglichen Kolben (8), der eine Kolbenstange (10) aufweist, die in einer im Zylindergehäuse vorgesehenen Führung (7) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kol­ ben (8) mindestens eine achsparallele durchgehende Bohrung (1) aufweist, in der ein von einer Feder (6) beaufschlagter Stößel (11) angeordnet ist, der mit der Führung (7) für die Kolbenstange (10) oder mit dem Zylindergehäuse zusammen­ wirkt.

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kolben (8) zwei im Ab­ stand voneinander angeordnete Bohrungen aufweist, daß jeder Stößel (11) an einem Ende mit einem die Buchse abdichtenden Kopfteil (2) und mit einer die Bohrung abdichtenden auf dem Stößel gleitenden Buchse (5) versehen ist und daß die Buch­ se (5) durch die Feder (6) vorgespannt ist, deren anderes Ende sich an einem mit dem Stößel (11) verbundenen An­ schlag (3) abstützt.

3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Stößel (11) mit zwei im Abstand voneinander und spiegelsymmetrisch zueinander ange­ ordneten Buchsen (5) versehen ist, deren einander zugewand­ te Seiten an je einer Halterung (12) anliegen, die ihre Verschiebung in Richtung Kolbenmitte begrenzt und daß jede Buchse (5) durch eine Feder (6) vorgespannt ist, deren an­ deres Ende sich an einem mit dem Stößel verbundenen An­ schlag (3) abstützt.