DE2445808A1 - Servolenkgeraet - Google Patents

Description

Servolenkgerät ·

Die Erfindung betrifft ein Servolenkgerät, insbesondere ein Sex"volenkgerät zum Aufnehmen von Schwingungen in einem Servoventil hiervon unter Verwendung der Viskosität des Druckmittels.

In einem Servolenkgerät gemäß Fig. 1, die einen Längsschnitt hiervon zeigt, wird eine Drehventilhülse nicht gleichzeitig mit einer Lenkwelle gedreht, sondern wird mit einer Nacheilung gegenüber einem Ventilgehäuse mitgenommen, da die Drehventilhülse und die Lenkwelle mittels eines Drehstabs federnd verbunden sind und da ferner Dichtglieder dazwischen angeordnet sind. Daher ändert sich die im Drehstab gespeicherte Energie bei jeder nacheilenden Mitnahme der Drehventilhülse. Somit wird das Ventilglied selbsterregten Schwingungen ausgesetzt. Zusätzlich wird auch das Druckmittel aufgrund der selbsterregten Schwingungen des Ventilglieds in Schwingungen versetzt und erzeugt hierdurch ein unangenehmes Geräusch.

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Für gewöhnlich wurden schwingungsdämpfende Glieder gegen das Ventilglied gedrückt, um dessen Schwingungen mittels dazwischen auftretendem Reibungswiderstand zu verhüten. Während der Reibungswiderstand bei der herkömmlichen Technik in gewissem Maße zufriedenstellte, konnten die selbsterregten Schwingungen des Ventilglieds im allgemeinen hiervon nicht ganz aufgenommen werden. Somit waren zusätzliche schwingungsdämpfende Einrichtungen, etwa eine Öffnung und ein Speicher zum völligen Aufnehmen der Schwingungen, erforderlich. Darüber hinaus war nicht nur die Qualitätskontrolle der Teile der schwingungsdämpfenden Einrichtungen schwierig, sondern es wurde auch, bedingt durch die öffnung und den Speicher, eine Verzögerung des betrieblichen Ansprechens beobachtet.

Die oben genannten Nachteile werden nicht nur bei dem in Fig. 1 gezeigten Servolenkgerät beobachtet, sondern sind auch den mit drehbaren Servoventilen arbeitenden Servolenkgeräten eigen.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines neuen und verbesserten Servolenkgeräts, bei dem zur Verminderung von dessen Geräusch die Schwingungen seines Servoventils v/irksam beseitigt werden.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen und verbesserten Servolenkgeräts, bei dem zur Aufnahme von dessen Schwingungen und auch zur Vereinfachung von dessen Konstruktion ein mit Viskosität arbeitender schwingungsdämpfender Mechanismus verwendet wird.

Ein v/eiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines neuen und verbesserten Servolenkgeräts, das im Betrieb schnell anspricht.

Die obigen und weiteren Ziele werden gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht durch Vorsehen eines Servolenkgeräts, das gekennzeichnet ist durch ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung zum

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Einlassen von Druckmittel in das Servolenkgerät, durch eine Auslaßöffnung zum Auslassen des Druckmittels, durch ein erstes Glied, das zur Unterstützung eines von Hand ausgeübten Lenkmoments betätigbar mit einem Hydraulikmotor verbunden ist, durch ein zweites Glied, das mit dem ersten Glied ausgefluchtet ist und mit dem von Hand ausgeübten Lenkmoment beaufschlagt wird, durch eine federnde Einrichtung, die das erste mit dem zweiten Glied federnd verbindet, durch eine erste Ventileinrichtung, die drehbar im Gehäuse gelagert und fest mit dem ersten Glied verbunden ist, durch eine zweite Ventileinrichtung, die mit dem zweiten Glied verbunden ist, wobei die erste und die zweite Ventileinrichtung zur Steuerung des in den Hydraulikmotor eingelassenen Druckmittels betätigbar sind, wenn sie durch das von Hand ausgeübte Lenkmoment gegeneinander gedreht werden, durch eine schwingungsdämpfende Einrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Ventilanordnung angeordnet und gegen eine hiervon gedrückt wird, durch eine Kammeranordnung, die zwischen der schwingungsdämpfenden Einrichtung und der zweiten Ventileinrichtung angeordnet ist und durch eine Kanalanordnung, die die Strömung des viskosen Druckmittels in die und aus der Kammeranordnung drosselt.

Weitere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II von Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie IH-III von Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

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Fig. 5 einen· Schnitt einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der die der Fig. 3 entsprechenden Teile zeigt.

In Fig. 1 ist auf einem einen Körper eines Servolenkgeräts bildenden Hydraulikzylinder 10 ein Ventilgehäuse 11 befestigt, in dem.eine Drehventilhülse 12 drehbar angeordnet ist. Es sind erste und zweite Ventilkammern 14, 16 vorgesehen, die mit Einlaß- bzw. Auslaßöffnungen 13, 15 verbunden sind. Ein erstes von einem Ventilglied 17 abstehendes Klappenventil 18 wird in der ersten Ventilkammer 14 so drehbar aufgenommen, daß der von der Einlaßöffnung 13 gelieferte Druckmitteldruck hierdurch verteilt wird. Ein von einer mit einem Lenkhandgriff verbundenen Lenkwelle 19 abstehendes zweites Klappenventil 20 wird in der zweiten Ventilkammer 16 so drehbar aufgenommen, daß das aus der Auslaßöffnung 15 herauszulassende Druckmittel nach Art einer Entnahme gesteuert wird.

Im Hydraulikzylinder 10 ist ein Kolben 21 verschiebbar angeordnet, mit dem eine einstückig mit der Drehventilhülse 12 verbundene Schraubenwelle 22 über Kugeln 23 in Eingriff steht. Es ist ein doppelter Drehstab 24 vorgesehen, der durch die Schraubenwelle 22, das Ventilglied 17 und die Lenkwelle 19 so verläuft, daß die Schraubenwelle 22 und das Ventilglied 17 einerseits sowie das Ventilglied 17 und die Lenkwelle 19 andererseits entsprechend mittels erster und zweiter federnder Teile 25, 26 des doppelten Drehstabs 24 federnd miteinander verbunden sind. Am Kolben 21 ist eine Zahnstange 27 vorgesehen, die in ein auf einer Querwelle 28 vorgesehenes sektorförmiges Zahnrad 29 eingreift. Die Querwelle 28 ist in bekannter Weise über ein Lenkgestänge mit den lenkbaren Rädern eines Fahrzeugs verbunden. Linke und rechte Kammern 31 und 32 sind über Leitungen 33 bzw. 34 mit auf der Drehventilhülse 12 vorgesehenen Ringnuten 35, verbunden.

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Wie in Fig» 2 gezeigt, sind zwei Paare von Einspritzöffnungen 37, 38, die dem Klappenventil 20 gegenüberliegen, in die zweite Ventilkammer 16 geöffnet. In ähnlicher·Weise sind zwei Paare von nicht gezeigten Verteilungsöffnungen, die dem Klappenventil 18 gegenüberliegen, in die erste Ventilkammer 14 geöffnet.

Wenn die ersten und zweiten Klappenventile 18, 20 in eine*"in Fig. 2 gezeigten neutralen Stellung gehalten werden, wird das in die Ventilkammer 14 gelieferte Druckmittel gleichmäßig in die Verteilungsöffnungen geliefert und durch die Einspritzöffnungen 37, 38.in die zweite Ventilkammer 16 eingespritzt. Wenn die ersten und zweiten Klappenventile 18, 20 durch ein von Hand ausgeübtes Lenkmoment im Uhrzeigersinn gedreht werden (Fig. 2), wird das in die erste Ventilkammer 14 gelieferte Druckmittel in ausgewählte Verteilungsöffnungen geliefert und dann zu den Einspritzöffnungen 38 geleitet. In diesem Fall sind jedoch die Öffnungen 37 durch das zweite Klappenventil 20 geschlossen, so daß die aus den Öffnungen 37 eingespritzte Druckmittelmenge vermindert wird, um hierdurch den Druckmitteldruck zu vergrößern. Dementsprechend · wird das Druckmittel über die Ringnut 35 und die Leitung 33 zur linken Kammer 31 geliefert, um hierdurch den Kolben 21 nach rechts zu bewegen. Daher werden die Lenkräder über die Querwelle 28 und das Lenkgestänge nach rechts geschwenkt.

Radiale Steuerplatten 40 sind auf dem zweiten Klappenventil 20 vorgesehen, das in der zweiten Ventilkammer 16 enthalten ist. Zwei Paare von schwingungsdämpfenden Schiebern 41, 42, die den Steuerplatten 40 gegenüberliegen, sind in der Drehventilhülse 21 verschiebbar angeordnet. Die schwingungsdämpfenden Schieber 41, 42 sind entsprechend mit kleinen Öffnungen 45, 46 versehen, die zu Ringnuten 43, 44 geöffnet sind und eine drosselnde Wirkung haben (Fig. 3). Flüssigkeitsdicht hinter den schwingungsdämpfenden Schiebern vorgesehene Schieberkammern 47, 48 sind entsprechend mit den Ringnuten 45, 44 über die kleinen-öffnungen 44, 45 verbunden. In der Drehventilhülse 22 sind Leitungen 49 und 50

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vorgesehen, die die Ringnuten 43, 44 mit der ersten Ventilkammer 14 verbinden.

Dementsprechend wird ein' Teil des zur ersten Ventilkanuner 14 gelieferten Druckmittels zu den Schieberkammern 47, 48 über Leitungen 49, 50, die Ringnuten 43, 44 und die kleinen Öffnungen 45, 46 geleitet, so daß die Schwingungsdämpfenden Schieber 41, gegen die beiden Seiten der Steuerplatten gedrückt v/erden.

Die selbsterregten Schwingungen des zweiten Klappenventils 20 .. werden durch hydraulisches Drücken der schwingungsdämpfenden Schieber 41, 42 gegen die Steuerplatten 40 verhindert, da das Volumen der Schieberkammern 47, 48 nicht schnell geändert werden kann, so daß das viskose Druckmittel aufgrund seiner Viskosität nicht in kurzer Zeit durch die kleinen Öffnungen 45, 46 hindurchtreten kann. Daher wird das durch die Schwingungen des zweiten Klappenventils 20 bedingte unangenehme Geräusch wirksam verhindert.

Wenn Druckfedern 60, 61 in den Schieberkammern 47, 48 angeordnet sind, um die schwingungsdämpfenden Schieber 41, 42, wie in Fig. gezeigt, elastisch zu drücken, werden die selbsterregten Schwingungen des zweiten Klappenventils 20 noch wirksamer verhindert.

Es v/ird nun eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Fig. 4, in der unterschiedliche Schnitte zum besseren Verständnis der Arbeitsweise überlagert sind, zeigt eine weitere Art eines Servodrehventils, das mit dem oben genannten schwingungsdämpfenden Mechanismus versehen ist.

Das Bezugszeichen 51 bezeichnet ein mit der Lenkwelle verbundenes Drehventil. Das Bezugszeichen 52 bezeichnet eine mit der Schraubenwelle verbundene Drehventilhülse. Die Drehventilhülse und das Drehventil 51 sind durch einen Drehstab 53 federnd miteinander verbunden. Die Drehventilhülse 52 ist auch mit Steuerplatten 40 versehen. Zwei Paare von schwingungsdämpfenden Schiebern 41, 42 sind in der Drehventilhülse 52 angeordnet und es wird

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Druckmittel zu den Schieberkammern durch die kleinen Öffnungen geliefert, die den in Fig. 3 gezeigten ähnlich sind. Einlaßkanäle 54 und. Auslaßkanäle 55 werden wahlweise mit Verteilungskanälen 56, 57 durch die Phasendifferenz zwischen dem Drehventil 51 und der Drehventilhülse 52 verbunden.

Natürlich kann, wie oben erwähnt, in dieser bevorzugten Ausführungsform die schwingungsdämpfende Wirkung erzielt werden.

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Servolenkgerät, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer Einlaßöffnung zum Einlassen von Druckmittel in das Servolenkgerät, durch eine Auslaßöffnung zum Auslassen des Druckmittels, durch ein erstes Glied, das zur Unterstützung eines von Hand ausgeübten Lenkmoments betätigbar mit einem Hydraulikmotor verbunden ist, durch ein zweites Glied, das mit dem ersten Glied ausgefluchtet ist und mit dem von Hand ausgeübten Lenkmoment beaufschlagt wird, durch eine federnde Einrichtung, die das erste mit dem zweiten Glied federnd verbindet, durch eine erste Ventileinrichtung, die drehbar im Gehäuse gelagert und fest mit dem ersten Glied verbunden ist, durch eine zweite Ventileinrichtung, die mit dem zweiten Glied verbunden ist, wobei die erste und die zweite Ventileinrichtung zur Steuerung des in den Hydraulikmotor eingelassenen Druckmittels betätigbar sind, wenn sie durch das von Hand ausgeübte Lenkmoment gegeneinander gedreht werden, durch eine schwingungsdämpfende Einrichtung, die zwischen der ersten und der zweiten Ventilanordnung angeordnet und gegen eine hiervon gedrückt wird, durch eine Kammeranordnung, die zwischen der schwingungsdämpfenden Einrichtung und der zweiten Ventileinrichtung angeordnet ist,und durch eine Kanalanordnung, die die Strömung des viskosen Druckmittels in die und aus der Kammeranordnung drosselt.
2. 2. Servolenkgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Federanordnung, die die schwingungsdämpfende Einrichtung gegen die zweite Ventileinrichtung drückt.
3. 3. Servolenkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventileinrichtung mit einem Einlaßkanal versehen

   . ist, der mit der Einlaßöffnung und mit wenigstens zwei mit dem Hydraulikmotor verbundenen Verteilungskanälen verbunden ist, und daß die zweite Ventileinrichtung mit einem Vertei-

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   lungskanal versehen ist, der mit der Auslaßöffnung verbunden ist, wobei die zweite Ventileinrichtung betätigbar ist zur Verbindung eines der Verteilungskanäle mit dem Einlaßkanal und zur Verbindung des anderen Verteilungskanals mit dem Auslaßkanal, wenn sie durch das von Hand ausgeübte Lenkmoment gegenüber der ersten .Ventileinrichtung gedreht wird.
4. 4. Servolenkgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung ein elastisch mit dem ersten Glied verbundenes erstes Klappenventil und ein einstückig mit dem zweiten Glied verbundenes zweites Klappenventil enthält, und daß die schwingungsdämpfende Einrichtung gleitend verschiebbar in der ersten Ventileinrichtung angeordnet und so gegen das zweite Glied gedrückt wird, daß sie die Schwingungen des zweiten Klappenventils verhindert.
5. 5. Servolenkgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung in der schwingungsdämpfenden Einrichtung vorgesehen und so mit der Einlaßöffnung verbunden ist, daß · sie das Druckmittel in die Kammeranordnung einleitet.
6. 6. Servolenkgerät nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine sich vom zweiten Glied aus radial erstreckende Steuerplatte, wobei die schwingungsdämpfende Einrichtung entgegengesetzt gerichtet gegen die Steuerplatte gedrückt wird.

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