DE2056066A1

DE2056066A1 - Abschaltventilvorrichtung bei einer Servolenkung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE2056066A1
Application number: DE19702056066
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Prof. Dr.-Ing.; Katz Klaus Dipl.-Ing.; 7000 Stuttgart; Scheuter Anton 7301 Aichschieß. P Förster
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1972-05-31
Also published as: SE367163B; FR2114542A5; JPS5340773B1; US3872774A; DE2056066C3; IT944785B; GB1364708A; DE2056066B2

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Palm,8762/4 Stuttgart - Untertürkheim 11. November 1970

EPT Krt/pfa.

¹¹ Abschaltventilvorrichtung bei einer Servolenkung für Fahrzeuge ^M

Die Erfindung bezieht eich auf eine Abschaltventilvorrichtung für das Abschalten der Servokraft in Bereich der Hubendstellungen des Arbeitskolbens einer Servolenkung für Fahrzeuge, bei der beiden Arbeitedruckräumen des Arbeitsdruckzylinders je ein unter Vermittlung von an der Lenkwelle vorgesehenen Steuermitteln betätigtes Abschaltventil zugeordnet ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art in der deutschen Patentschrift 1 I60 318 öffnet nur das eine der beiden Abschaltventile unmittelbar in den einen Arbeitsdruckrau», wahrend das andere eine Verbindung zwischen der Rücklaufleitung und einer Stichleitung zua anderen Arbeitsdruckrauai steuert. Dei dieser bekannten Vorrichtung ist der Aufwand an Druckmittelleitungen groß und Funktion sowie konstruktiver Aufbau der beiden Abschaltventile sind verschieden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die aufgezeigten Nachteile bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zu vermeiden. Diese Aufgab· ist gemäß der Erfindung da-

sοwohl

durch gelöst, daß beide Abschaltventile/denselben Arbeitsdruckraue öffnen als auch in ihrer jeweiligen Abschaltstellung eine gegenseitige Verbindung der beiden Arbeitsdruckräuae freigeben.

Bei der erfindungsgemäßen Abschaltvorrichtung können zwei gleiche einfachere Abschaltventil· verwendet und die bei der bekannten Vorrichtung erforderliche Verbindung dar Ventil· mit der Rück-

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laufleitung eingespart werden.

Nach einen anderen, selbständigen Erfindungsgedanken ist zur Schaffung einer einfachen Ventilbetätigung, die auch auf Abschaltvorrichtungen anderer als der vorstehend vorgeschlagenen Art anwendbar ist, vorgesehen, daß die Stellglieder der beiden in Unifangsrichtung der Lenkwelle gegeneinander versetzten Abschaltventile mit einer aus drei in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Abschnitten zusammengesetzten drehfesten Steuerkurve der Lenkwelle zusammenarbeiten und daß d-sr mittlere Abschnitt einen im wesentlichen gleichbleibenden und gegenüber den beiden Endabschnitten verschiedenen Abstand zur Achse der Lenkwelle aufweist, so daß beide Stellglieder im Drehwinkelbereich des mittleren Abschnittes in ihre die gegenseitige Verbindung der Arbeitsdruckräume absperrende Ruhestellung gebracht sind, während im Dereich der Hubendstellungen der jeweils zugehörige Endabschnitt der Steuerkurve lediglich das in Umfangsrichtung benachbarte Stellglied in die die gegenseitige Verbindung der Arbeitsdruckräuiac freigebende Abschaltstellung betätigt und das andere Stellglied weiterhin mit dem mittleren Abschnitt der Steuerkurve in Wirkung steht.

Diese neue Abschaltvorrichtung ist besonders dadurch vorteilhaft, daß zur Ventilbetätigung keine zur Lenkwelle bzw. zum Lenkgetriebe zusätzlichen beweglichen Koppelglieder erforderlich sind. Die Steuerkurv· kann unmittelbar an einem Segment der Lenkwelle vorgesehen und z.B. mittels Räumen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Nach einem weiteren Erfindungsgedanken ist die Erzielung relativ kurzer Druckleitungen dadurch in einfacher vorteilhafter Weise ermöglicht, daß das den Arbeitsdruck in den beiden Arbeitsdruckräumen steuernde Steuerventil in an sich bekannter Weis· in Nähe der Lenkwell· gelagert ist und daß nie Abschaltventile mit einer

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mit dein anderen Arbeitsdruckraum in stündijrer Verbindung stehenden Kammer des Steucrventiles verbunden sind. Dei dieser vorgeschlagenen Anordnung können die Abschaltventile möglichst nahe an das Steuerventil herangerückt werden, so daß neben den kurzen Druckleitungen noch eine Vereinfachung der Gehäuseausbildung für die drei Ventile erzielt ist.

Wie die erfindungsgemäße Abachaltventilvorrichtunc beispielsweise im einzelnen ausgeführt sein kann, ist im folgenden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. In der Zeichnung bedeuten

ic. * eine schomatische Darstellung einer Servolenkung in verkleinertem Maßstab mit dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abschaltventilvorrichtung,

Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 in vergrößertem Haßstab,

Fi;-;. 3 einen Schnitt gemäß Linie III - III in Fig. 2 in natürlichem Maßstab und

Fig. k einen Teilschnitt entsprechend Fig. 2 durch das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsjjemäßen Servolenkung.

In dem als Druckmittelzylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse

10 des ersten Ausführungsbeispieles ist ein Arbeitskolben 11 vorschiebbar geführt, der mittels Zahnstangenprofil 12 und Zahnsegment 13 mit der Lenkwelle I^ in Antriebsverbindung steht. Der Arbeitskolben 11 unterteilt das Gehäuse 10 in die beiden Arbeitsdruckräume 15 und IG, die mittels der Leitungen 17 und lo,19 (Fig. 3) an ein Steuerschieberventil 20 angeschlossen sind. Der Steuerschieber 21 des Ventiles 20 wird in nicht dargestellter Wei se von einem festen radialen Steuerlineal einer im Arbeitskolben

11 drehbar, axial jedoch unverschiebbar gelagerten Lenkmutter je nach Drehwinkelausschlag der mit der Lenkmutter schraubbeweglicli verbundenen Lenkachnecke 22 aus der gezeichneten Mittelstellung ausgelenkt. Die in dem Gehäusedeckel 23 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelage^g g 2 3/0203 BAD ORIGINAL

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Lenkschnecke 22 kann über einen äußeren Kupplungszapfen 24 mit dem Lenkhandrad verbunden werden.

Der Arbeitsdrucki-aum 15 ist mittels der Leitung 17 an eine Ventilkaramer 25 angeschlossen, die der jeweiligen Verbindung des Ar-Ί itsdruckraumes 15 uiit einer druckentlasteten Rücklauf leitung '!6 oder mit einer Arbeitsdruckleitung 27 dient.

Der Arbeitsdruckraum 16 ist mittels der Leitungen 13 und 19 an zwei Ventilkaramern 28 und 29 angeschlossen, von denen die Kammer 28 zur Verbindung des Arbeitsdruckraumes 16 mit der Arbeitsdruckleitung 27 und die Kammer 29 zur Verbindung des Arboitsdruckraumes IG mit der Rücklaufleitung 26 dient.

An die Ventilkaemer 25, die über die Leitung 17 in ständiger Verbindung mit dem Arbeitsdruckraum I5 steht, ist ein rechtwinklig verlaufender Abschaltkanal 30 angeschlossen, der in ständiger Verbindung mit zwei Ventilkaramern 31 und 32 von zwei den Arbeitsdruckraum l6 gegen den Kanal 30 abschließenden Abschaltventilen 33 und 34 steht. Zwischen jede Ventilkanmer 3I bzw. 32 und den Arbeitsdruckraum l6 ist ein unter der Wirkung einer Ventilfeder 35 bzw. 3^ an einer Steuerkurve 37 angreifender AbEchaltschieber 38 bzw. 39 eingeschaltet, der in einer in die Gohäusebohrung 4G

eingesetzten bzw. 47 der jeweiligen Ventilkammer/Ventilbüchse kO bzw. kl gleitet und am Umfang mit Axialnuten 42 bzw. 43 versehen ist, die mit radialen Öffnungen 44 bzw. 45 in der Ventilhülse zur Verbindung der Ventilkammer 31 bzw. 32 mit dem Arbeitsdruckraum l6 zusammenarbeiten. An dem dem Arbeitsdruckraum zugekehrten Schiebest ende sind die Axialnuten 42 und 43 durch radiale Steuerkanten 48 bzw. 49 begrenzt, die mit der inneren Stirnfläche 50 bzw. 5I der Ventilbüchse 40 bzw. 4l zusammenarbeiten.

Die nicht in einer Ebene liegenden Abschaltventile 33 und 34 (vgl. Fig. 3) sind in lief angerichtung 59 der Lenkwelle 14 um den Abstand 52 gegeneinander versetzt, so daß in den bei 53 und 54

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angedeuteten, dem Boreich der Hübendeteilungen des Arbeitskolbens 11 zugehörigen Endstellungen der Lenkwelle 14 der mit dem jeweiligen Endabschnitt 55 bzw. 56 der Steuerkurve 37 in Eingriff gelangende Abschaltschieber 38 bzw. 39 durch die Feder 35 bzw. 36 in seine Abschaltstellung 57 bzw. 58 gebracht wird. In der Abschaltstellung 57 bzw. 58 treten die Steuerkanten 48 bzw. 49 aus der Ventilbüchse 4o bzw. 4l heraus, so daß die beiden Arbeitsdruckräume 15 und 16 miteinander verbunden sind.

In mittleren Drehwinkelstellungen der Lenkwelle 14 arbeiten die Abschaltschieber 38 und 39 «ait einem mittleren zylindrischen Abschnitt 60 der Steuerkurve 37 zuaawraen, dessen Radius 6l zur Achse 62 der Lenkwelle 14 so groß bemessen ist, daß die Steuerkanten 48 bzw. 49 in mittleren Stellungen der Lenkwelle 14 innerhalb der Ventilbüchse 40 bzw. kl liegen, so daß die Verbindung zwischen den Ventilkammern 3I und 32 und dem Arbeitsdruckraum l6 abgesperrt ist. *

Erfindungsgemäß schließen die beiden Abschaltventile 33 und 34 denselben Arbeitsdruckraum l6 ab, wobei diese Ventile in einen eine gegenseitige Verbindung beider Arbeitsdruckräume 15 und l6 herstellenden Kanal "}Q eingeschaltet sind. Auf diese Weise können beide Ventile 33 und 34 völlig gleich sein. Ferner ist der Leitungsaufwand für diese Ventile auf eine einzige Leitung begrenzt. Eine unmittelbare Verbindung von den Abschaltventilen 331 3^ zur Rücklaufleitung 26 ist bei der orfindungsgemäßen Vorrichtung nicht erforderlich.

Beide Abschaltschieber 38 und 39 werden durch dieselbe Steuerkurve 37« die in einem Arbeitsgang geräumt werden kann, betätigt, so daß besondere Koppelungsglieder zwischen Lenkwolle 14 und Abechaltventilen 331 34 nicht erforderlich sind. Die Verbindungsleitung 30 ist dadurch sehr kurz, daß diese Leitung zu einer Ventilkamner 25 des in Nähe der Lenkwelle 14 angeordneten Steuerventile« 20 geführt ist, die in ständiger Verbindung mit dem anderen

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Arbeitsdruckraum I5 steht. Durch die unmittelbare Nobeneinanderanordnung der Abachaltvontile 33, 34 einerseits und des Steuerventiles 20 andererseits bleibt der Gehäuseaufwand für alle drei Ventile gering.

Der Sitz bzw. die Lage der Ventilbüchsen 'ΊΟ und 4l ist relativ zur Stellung der Steuerkanten 48 und 49 mittels der Schraubgowindebefestigungen 63 und 64 einstellbar, so daß der Abschaltpunkt an eine beliebige Stelle des jeweiligen Hubendbereiches verlegbar ist. Nach dem Abschalten der Servokraft kann die Lenkrolle 14 von Hand bis in eine Anschlagstellung weiterbetütigt werden.

Die gezeichneten, den Abschaltkanal 30 gegenüber dem Arbeitsdruckraum l6 absperrenden Ruhestellungen der Abschaltschieber 3" und 39 sind mit 65 bzw. 66 bezeichnet.

Das zweite Ausführungsbeispiel der erfindungsgcraäßon Servolenkung nach Fig. 4 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen lediglich durch die Anordnung von Anschlagmitteln für die Begrenzung der zum Arbeitsdruckraum hin gerichteten Vontilöffnungsbewegung. Das Abschaltventil 134 ist Trirkungsmäßig zwischen den einen Arbeitsdruckraum II6 des nicht mohr gezeichneten Arbeitskolbens und einen Abschaltkanal I30 geschaltet, der in ständiger Verbindung mit dem anderen Arbeitsdruckraum des Arbeitskolbens steht. Der Abschaltkanal I30 ist ferner über Hohrungen l45 in der Ventilbüchse l4l nit einem Schieberlänf-skanal 143 am Umfang des in der Ventilbüchse geführten Abschaltschiebers I39 verbunden, dessen den Kanal 143 abschließende Stouerkanto l49 mit der als Gegensteuorkante wirkenden Stirnfläche I5I der Ventilbüchse zusammenarbeitet.

Erfindungsgeraäß ist vorgesehen, daß die Öffnungsbeweirung des Abschaltschiebers I39 (wio auch diejenige der Abschaltachieber 3^ und 39) tu«n Arbeitsdruckraum II6 hin gerichtet ist. Hierdurch

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kann die einfach zu bearbeitende Stirnfläche I5I der Ventilbüchse als Steuerkante verwendet werden. Um beim Demontieren der Lonkwolle zu vermeiden, daß der Abschaltschieber 139 durch Schwerkraft oder durch die Ventilfeder 13G zu weit in den Raum HG hineinbewect wird, so daß der Viedereinbau der Lenkwelle gestört ist, ist in dia Ventilbüchse l4l ein Kerbstift IC7 tangential eingesetzt, dessen axial mittlerer Dereich in die Ilülsenbohruiig 169 hineinragt und mit einem Hund I6O des Abschaltschiebers 139 zusammenarbeitet.

Die Lonkwelle bzw. deren mit dem Abschaltschieber 139 zusammenarbeitender Teil kann eine Abschrägung aufweisen, die beim axialen Einsetzen dei~ Lenkwelle in das Gehäuse den Abschaltschieber 139 in die Bohrung I69 hineindrückt.

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Claims

- 8 - Daim 8762/4 11.11*1970 Ansprüche;

1. Abschaltventilvorrichtung für das Abschält ent der ServekaraiTt im Bereich der Hubendstellungen des Arbeitskolbens einer Servolenkung für Fahrzeuge, bei der beiden Arbeitsdruckräumen des Arbeitsdruck-Zylinders je ein unter Vermittlung von an der Lenkwello vorgesehenen Steuermitteln betätigtes Abschaltventil zugeordnet isit,_; dadurch gekennzeichnet, daß beide Abschaltventile (33 und: 3%) sowohl denselben Arbeitsdruckraum (16) öffnen al» auch i» ihrer jeweiligen Äbschaltstellung (57 bzw. 5O) eine gegenseitige Verbindung (Abschaltkanal JO) der beiden Arbeitsdruckraumc (15 und l6) freigeben.

2. Vorrichtung insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (Abschaltschieber 38 und 39) der beiden in Unifangsrichtung (59) der Lenkwelle (l'i) gegeneinander versetzten Abschaltventile (33 und 3'*) mit einer aus drei in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden Abschnitten (55$ 60 und 56) zusammengesetzten drehfest en Steuerkurve (37) der Lonkwolle (l'i) zusammenarbeiten und daß der mittlere Abschnitt (60) einen im wesentlichen gleichbleibenden und gegenüber den beiden Endabschnitten (55 und 56) verschiedenen Abstand (lladius 6l) zur A^hse (62) der Lenkwelle (l'i) axifwcist, so daß beide Stellglieder (Abschaltschieber 38 und 39) im Drehwinkelberai ch (lot; mittleren Abschnittes (60) in ihre die gegenseitige Verbindung (Abschaltkanal JO) der Arheitsdruclcräuiiie (15 und 16) absperrende !Ruhestellung (65 bzw. 66) gebracht sind, während im liprojeh <Jcr Hubendstel lungen (Lenkwellonstel3im,^r;en 5 3 und fjk) der jexicil« zugehörige Endabßchnitt (55 bzw. 56) <lor Steuerkurve (37) lediglich das in Umfangsrichtung benachbarte Stellglied (Abi-chnltiichicber 3& bzw. 39) in die die gegensci ti ,'.;c Verbindung (Absclu; J I kanal 3^) der Arbeit sdruckriiumc (15 und l6) freigebende Abschaltstellung (57 bzw. betätigt und das andere Stellglied (Abcchaltschieber 39 bzw.

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3^0 Veitei-iiin mit deai mittleren Einschnitt (CG) der Steuerkurve (37J in Virkuns stellt«.

3· Vorrichtung nach exxieüi oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das den Arbeitsdruck in den beiden Arbeitsdriiekriiumen (15 und 16) steuernde Steuerventil (20) in an sich bekannter Heise in iiühe der Lenkwelle (1Λ) rela^ert ist und daß die Äbsclialtventile (33 und 3'i) ciit einer mit dem anderen Arbeitsdruckraura (Ii)) in ständiger Verbindung stellenden Ilanmier (25) des Steuerventiles (20) verbunden sind.

k. Vorriclitunc nacli einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3τ dadurch sekennzeiclmet, daß die uffnun^sbewe^un^· des Ventilstellglieües (Abschaltschieber 139) wenisstens einen AbscJialtvantiles

Ai'beitadruckrauni (116) hin s^erJ-^cält^oi' -i-^s^ ^Ull(^ ύ^?' dem Ventilstell^lied (Abschaliscliieljor 139) und dein Ι^γ«λ· Lilf.;e lüuse (Ventilbüchse l-'il) die üffnun,":sbe\/e^uni, becren An.sciila<nnittel (lierbstift 167 und Hund i(iC) voi*;;eselien sind

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