DE2056066B2 - Abschalteinrichtung für die hydraulische Hilfskraft bei einer Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abschalteinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei bekannten Abschalteinrichtungen dieser Art (DE-AS 12 91 644) sind beide Abschaltventile über ihren der Druckentlastung dienenden Ventilanschluß und einen die Betätigungsnocken enthaltenden Raum an einen zusätzlichen Rücklaufkanal in der Wand des Lenkgetriebegehäuses angeschlossen. Die Druckentlastung erfolgt bei diesen Abschalteinrichtungen durch Abströmen der in die druckbeaufschlagten Arbeitsdruckkammer eingesteuerten Druckmittelmengen in den Rücklauf. Eine wirksame Abschaltung der Hilfskraft erfordert dabei verhältnismäßig große Leitungsquerschnitte. Dies zusammen mit den notwendigen Leitungslängen bedeutet jedoch einen unerwünscht hohen Aufwand für lediglich der Hilfskraftabschaltung dienende Druckmittelleitungen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die bei den bekannten Abschalteinrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 aufgezeigten Nachteile in bezug auf Leitungsaufwand zu vermeiden.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise bei Einrichtungen der eingangs genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.

Bei der Abschalteinrichtung nach der Erfindung können zwei gleiche einfache Abschaltventile verwendet werden, für die ein Anschließen an eine besondere Rücklaufleitung für die Druckentlastung nicht erforderlich ist.

Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist erreicht, daß zur Ventilbetätigung keine zur Lenkwelle bzw. zum Lenkgetriebe zusätzlichen beweglichen Anschlagelemente erforderlich sind. Die Steuerkurve kann unmittelbar an einem Segment der Lenkwelle vorgesehen und z. B. mittels Räumen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 sind die Bewegungen der Ventilschieber der Abschaltventile unbeeinflußt vom Druck der das Lenksegment enthal-

tenden Arbeitsdruckkammer.

Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 ergeben sich kurze Leitungswege und eine Vereinfachung der Gehäuseausbildung für das Unterbringen des Steuerventilesund der Abschaltventile.

Durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 ist eine Erleichterung von Montage- und Wartungsarbeiten erreicht

Wie die erfindungsgemäße Abschalteinrichtung beispielsweise im einzelnen ausgeführt sein kann, ist im folgenden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Hilfskraftlenkung mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung,

F i g. 2 einen Ausschnitt der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3 den Schnitt gemäß Linie HI-III in F \ g. 2 und

Fig.4 einen Teilschnitt entsprechend Fig.2 durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemä-Ben Abschalteinrichtung.

In einem als Arbeitszylinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 10 ist ein Arbeitskolben 11 verschiebbar geführt, der mittels Zahnstangenprofil 12 und Lenksegment 13 mit einer Lenkwelle 14 in Antriebsverbindung 2s steht Der Arbeitskolben 11 unterteilt das Gehäuse 10 in zwei Arbeitsdruckkammern 15 und 16, die mittels Leitungen 17 bzw. 18 und 19 (Fig.3) an ein Steuerschieberventil 20 angeschlossen sind. Ein Steuerschieber 21 des Ventiles 20 wird in nicht dargestelUer Weise von einem festen radialen Steuerlineal einer im Arbeitskolben 11 drehbar axial jedoch unverschiebbar gelagerten Lenkmutter je nach Betätigungsrichtung einer mit der Lenkmutter schraubbeweglich verbundenen Gewindespindel 22 aus der gezeichneten Mittelstellung ausgelenkt Die in einem Gehäusedeckel 23 drehbar und axial unverschiebbar gelagerte Gewindespindel 22 kann über einen äußeren Kupplungszapfen 24 mit einem Lenkhandrad verbunden werden.

Die Arbeitsdruckkammer 15 ist mittels der Leitung 17 an eine Ventilkammer 25 angeschlossen, die der jeweiligen Verbindung der Arbeitsdruckkammer 15 mit einer druckentlasteten Rücklaufleitung 26 oder mit einer Arbeitsdruckleitung 27 dient.

Die Arbeitsdruckkammer 16 ist mittels der Leitungen 18 und 19 an zwei Ventilkammern 28 und 29 angeschlossen, von denen die Kammer 28 zur Verbindung der Arbeitsdruckkammer 16 mit der Arbeitsdruckleitung 27 und die Kammer 29 zur Verbindung der Arbeitsdruckkammer 16 mit der Rücklaufleitung 26 dient.

An die Ventilkammer 25, die über die Leitung 17 in ständiger Verbindung mit der Arbeitsdruckkammer 15 steht, ist ein abgeknickt verlaufender Druckkanal 30 angeschlossen, der in ständiger Verbindung mit zwei Ventilkammern 31 und 32 von zwei die Arbeitsdruckkammer 16 gegen den Druckkanal 30 abschließenden Abschaltventilen 33 und 34 steht Zwischen jede Ventilkammer 31 bzw. 32 und die Arbeitsdruckkammer 16 ist ein unter der Wirkung einer Ventilfeder 35 bzw. 36 t>o an einer Nockenkurve 37 anliegender Ventilschieber 38 bzw. 39 eingeschaltet, der in einer in eine Gehäusebohrung 46 bzw. 47 der jeweiligen Ventilkammer eingesetzten Ventilbüchse 40 bzw. 41 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 der Arbeitsdruckkammer 16 zusammenarbeiten. An dem der Arbeitsdruckkammer zugekehrten Schieberende sind die Axialnuten 42 und 43 durch radiale Steuerkanten 48 bzw. 49 begrenzt, die mit einer inneren Stirnfläche 50 bzw. 51 der Venulbüchse 40 bzw. 41 zusammenarbeiten.

Die nicht in einer Ebene liegenden Abschaltventile 33 und 34 (vgL Fig.3) sind in Umfangsrichtung 59 der Lenkwelle 14 um den Abstand 52 gegeneinander versetzt, so daß in den bei 53 und 54 angedeuteten, dem Bereich der Hubendstellungen des Arbeitskolbens 11 zugehörigen Endstellungen der Lenkwelle 14 der mit einem jeweiligen Endabschnitt 55 bzw. 56 der Nockenkurve 37 in Eingriff gelangende Ventilschieber 38 bzw. 39 durch die Ventilfeder 35 bzw. 36 in eine AbschaltsteUung 57 bzw. 58 gebracht wird. In der Abschaltstellung 57 bzw. 58 treten die Steuerkanten 48 bzw. 49 aus der Ventilbüchse 40 bzw. 41 heraus, so daß die beiden Arbeitsdruckkammern 15 und 16 miteinander verbunden sind

In mittleren Drehwinkelstellungen der Lenkwelle 14 arbeiten die Ventilschieber 38 und 39 mit einem mittleren zylindrischen Abschnitt 60 der Nockenkurve 37 zusammen, dessen Radius 61 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. 41 liegen, so daß die Verbindung zwischen den Ventilkammern 31 und 32 und der Arbeitsdruckkammer 16 abgesperrt ist

Erfindungsgemäß schließen die beiden Abschaltventile 33 und 34 dieselbe Arbeitsdruckkammer 16 ab, wobei diese Ventile in einen eine gegenseitige Verbindung beider Arbeitsdruckkammern 15 und 16 herstellenden Druckkanal 30 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 33,34 zur Rücklaufleitung 26 ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht erforderlich.

Beide Ventilschieber 38 und 39 werden durch dieselbe Nockenkurve 37, die in einem Arbeitsgang geräumt werden kann, betätigt, so daß besondere Koppelungsglieder zwischen Lenkwelle 14 und Abschaltventilen 33, 34 nicht erforderlich sind. Der Druckkanal 30 ist kurz, weil er zu einer Ventilkammer 25 des in Nähe der Lenkwelle 14 angeordneten Steuerventiles 20 geführt ist, die in ständiger Verbindung mit der anderen Arbeitsdruckkammer 15 steht. Durch die unmittelbare Nebeneinanderanordnung der Abschaltventile 33, 34 einerseits und des Steuerventiles 20 andererseits bleibt der Gehäuseaufwand für alle drei Ventile gering.

Der Sitz bzw. die Lage der VentilbUchsen 40 und 41 relativ zur Stellung der Steuerkanten 48 und 49 ist mittels Schraubgewindebefestigungen 63 und 64 einstellbar, so daß der Abschaltpunkt an eine beliebige Stelle des jeweiligen Hubendbereiches verlegbar ist. Nach dem Abschalten der Hilfskraft kann die Lenkwelle 14 von Hand bis in eine Anschlagstellung weiterbetätigt werden.

Die gezeichneten, den Druckkanal 30 gegenüber der Arbeitsdruckkammer 16 absperrenden Ruhestellungen der Ventilschieber 38 und 39 sind mit 65 bzw. 66 bezeichnet.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung nach F i g. 4 unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen lediglich durch die Anordnung von Anschlagmitteln für die Begrenzung der zur Arbeiisdrückkarnnicr hin

gerichteten Ventilöffnungsbewegung. Ein Abschaltventil 134 ist wirkungsgemäß zwischen die eine Arbeitsdruckkammer 116 des nicht gezeichneten Arbeitskolbens und einen Druckkanal 130 geschaltet, der in ständiger Verbindung mit der anderen Arbeitsdruckkammer des Arbeitskolbens steht. Der Druckkanal 130 ist ferner über Bohrungen 145 in einer Ventilbüchse 141 mit einem Schieberlängskanal 143 am Umfang eines in der Ventilbüchse geführten Ventilschiebers 139 verbunden, dessen den Kanal 143 abschließende Steuerkante 149 mit einer als Gegensteuerkante wirkenden Stirnfläche 151 der Ventilbüchse zusammenarbeitet.

Die Öffnungsbewegung des Ventilschiebers 139 (wie auch diejenige der Ventilschieber 38 und 39) ist zur Arbeitsdruckkammer 116 hin gerichtet Hierdurch kann die einfach zu bearbeitende Stirnfläche 151 der Ventilbüchse als Steuerkante verwendet werden. Um beim Demontieren der Lenkwelle zu vermeiden, daß der Ventilschieber 139 durch Schwerkraft oder durch eine Ventilfeder 136 zu weit in die Arbeitsdruckkammer 116 hineinbewegt wird, so daß der Wiedereinbau der Lenkwelle gestört ist, ist in die Ventilbüchse 141 ein Kerbstift 167 tangential eingesetzt, dessen axial mittlerer Bereich in eine Hülsenbohrung 169 hineinragt und mit einem Bund 168 des Ventilschiebers 139 zusammenarbeitet.

Die Lenkwelle bzw. deren mit dem Ventilschieber 139 zusammenarbeitender Teil kann eine Abschrägung aufweisen, die beim axialen Einsetzen der Lenkwelle in das Gehäuse den Ventilschieber 139 in die Bohrung 169 hineindrückt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abschalteinrichtung für die hydraulische Hilfskraft bei einer Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge, mit einem mit einer Lenkwelle in Antriebsverbindung stehenden und einen Arbeitszylinder in zwei Arbeitsdruckkammern unterteilenden Arbeitskolben und mit einem in der einen Arbeitsdruckkammer gelagerten, an einer Lenkwelle angeordneten Lenksegment, sowie mit zwei durch Nocken an der ι ο Lenkwelle betätigten und mit jeweils einem unter Arbeitsdruck einer Arbeitsdruckkammer stehenden Ventilanschluß und einem zur Druckentlastung dienenden Ventilanschluß versehenen, je ein federbelastetes Schließglied enthaltenden Abschaltventilen, die in mittleren Hubstellungen des Arbdtskolbecs in einer ihre beiden Ventilanschlüsse gegeneinander absperrenden Sperrstellung stehen, aus der in den Hubendstellungen des Arbeitskolbens jeweils das mit der wirksamen Arbeitsdruckkammer über seinen unter Arbeitsdruck stehenden Ventilanschluß verbundene Abschaltventil in eine seine beiden Ventilanschlüsse miteinander verbindende Abschaltstellung betätigt ist, wobei der unter Arbeitsdruck stehende Ventilanschluß des einen Abschaltventils in die das Lenksegment enthaltende Arbeitsdruckkammer mündet und der unter Arbeitsdruck stehende Ventilanschluß des anderen Abschaltventils an einen mit der anderen Arbeitsdruckkammer in Verbindung stehenden Druckkanal des Arbeitszylinders angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der der Druckentlastung dienende Ventilanschluß (49,51 bzw. 149,151) des über seinen unter Arbeitsdruck stehenden Ventilanschluß (32 bzw. 132) an den Druckkanal (30) angeschlossenen Abschaltventil (34 bzw. 134) an die das Lenksegment (Lenkwelle 14) enthaltende Arbeitsdruckkammer (16) und der der Druckentlastung dienende Ventilanschluß (31) des anderen Abschal tventiles (33) an den Druckkanal (30) angeschlossen ist und beide Abschaltventile als Schließglied je einen durch die Ventilfeder in Schließstellung gehaltenen Ventilschieber enthalten.

2. Abschaltventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Abschaltventile in Umfangsrichtung zur Lenkwellenachse gegeneinander versetzt angeordnet sind und ihre Ventilschieber (38 und 39 bzw. 139) durch die Ventilfedern (35 und 36 bzw. 136) in Gleitkontakt mit einer am Steuersegment (Lenkwelle 14) vorgesehe- so nen Nockenkurve (37) mit drei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Kurvenabschnitten (55, 60, 56) gehalten sind, wobei der mittlere Kurvenabschnitt (60) einen anderen Abstand (Radius 61) zur Lenkwellenachse (62) als die beiden äußeren Kurvenabschnitte (55 und 56) aufweist und in den Hubendstellungen jeweils ein einen verringerten Abstand zur Lenkweilenachse (62) aufweisender Kurvenabschnitt (55 bzw. 56) mit dem Ventilschieber (38 bzw. 39 bzw. 139) des an die jeweils wirksame Arbeitsdruckkammer (16 bzw. 15) angeschlossenen Abschaltventil (33 bzw. 34 oder 134) in Gleitkontakt steht.

3. Abschalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilschieber der Abschaltventile eine mit der zugeordneten Arbeitsdruckkammer in ständiger offener Verbindung stehende Axialbohrung aufweisen und die beiden Ventilanschlüsse (31 und 48, 50 bzw. 32 und 49, 51 oder 149,151) eines jeden Abschaltventiles (33 bzw. 34 oder 134) durch eine von der Axialbohrung unabhängige Druckverbindung (42 bzw. 43 oder 143) in der Abschaltstellung (57 bzw. 58 oder 153) miteinander verbunden sind.

4. Abschalteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den Arbeitsdruck einstellende Steuerventil (20) in an sich bekannter Weise in Nähe der Lenkwelle (14) gelagert und der Druckkanal (30) die Abschaltventile (33 und 34 bzw. 134) mit einer mit der nicht das Lenksegment (Lenkwelle 14) enthaltenden Arbeitsdruckkammer (15) in offener Verbindung stehenden Ventilkammer (25) des Steuerventiles (20) verbindet

5. Abschalteinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ventilschieber (139) und Ventilgehäuse (141) eines Abschaltventiles (134) korrespondierende Anschlagmittel (Bund 168 und Kerbstift 167) aufweisen, die die Bewegung des Ventilschiebers (139) in Richtung auf die Lenkwelle (14) begrenzen.