DE2629113C3

DE2629113C3 - Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2629113C3
Application number: DE19762629113
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Ing.(Grad.) 7321 Reichenbach Rieger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1976-06-29
Filing date: 1976-06-29
Publication date: 1980-05-22
Also published as: DE2629113B2; DE2629113A1

Description

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Endlagen-Abschalteinrichtung für eine über eine Zentralhydraulik betriebene Hilfskraftlenkung anzugeben.

M Hierbei muß gesichert sein, daß die Druckmittelversorgung zusätzlicher über die Zentralhydraulik versorgter Verbraucher durch die Abschalteinrichtung nicht beeinfluß wird, sondern diese weiterhin voll einsatzfähig bleiben.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 enthalten.

Durch die Erfindung wird eine aus einem Sitzventil

M bestehende Abschalteinrichtung hoher Dichtheit vorgeschlagen, welche bei den systembedingten hohen Arbeitsdrücken einer Zenlralhydraulik eine Überlastung der Lenkung und des Lenkgestänges vermeidet. Durch das verlustlose Absperren des ölzulaufs bleibt der hohe Arbeitsdruck erhalten, so daß weitere Verbraucher jederzeit voll einsatzfähig sind. Hinzu kommt ein sehr einfacher Aufbau, der das Einstellen der Abschalteinrichtung bei der Montage erübrigt. Ferner bietet die Abschalteinrichtung infolge ihrer Zwangs-

w steuerung eine hohe Betriebssicherheit, die selbst bei einem Bruch der den Stößel belastenden Feder noch zuverlässig schließt.

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bekannte Hilfskraftlenkungen dieser Art (DE-PS Erläuterung der Erfindung

Die Erfindung ist nachstehend anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine Hilfskraftlenkung nach der Erfindung mit einer ίο gemeinsamen Abschalteinrichtung für beide Druckräume,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Hilfskraftlenkung, in welcher jedem Druckraum eine gesonderte Abschalteinrichtung zugeordnet ist und

F i g. 3 einen in anderer Ebene geführten Teil-Längsschnitt durch die Hilfskraftlenkung nach F i g. 2.

In Kraftfahrzeugen mit einer Zentralhydraulik werden neben der Hilfskraftlenkung 1 weitere voneinander unabhängige Verbraucher, z. B. die Bremsen und eine Niveauregelung, deren Druckmittelbedarf unterschiedlich groß ist, von einer Druckmittelpumpe 2 versorgt. Damit die Druckmittelpumpe 2 klein gehalten werden kann, ist ein überein Speicherladeventil 3 aufgeladener Druckspeicher 4 vorgesehen. Um den Druckmittelbedarf unter allen Betriebsbedingungen sicherzustellen, liegt der Druck des durch den Speicher 4 vorgespannten Druckmittel etwa doppelt so hoch als der höchste

Arbeitsdruck einer nach dem Durchflußsystem arbeitenden Hilfskraftlenkung bei normalem Lenkbetrieb. Hinter dem Speicher 4 ist eine Druckleitung 5 zu miteinander verbindbaren Abschnitten 6 und 6Λ geführt Von der Druckleitung 5 zweigen Leitungen 7 ·, und 8 ab, welche zu der Bremsanlage bzw. zu der Niveauregulierung führen (nicht gezeichnet). Diese Rücklaufbohrung 10 steht mit einem Ölbehälter !1 in Verbindung.

Die Hilfskraftlenkung 1 weist in einem als Servozyäinder ausgebildeten Lenkgetriebegehäuse 12 einen gleichzeitig als Lenkmutter ausgeführten Arbeitskolben 13 auf. Der Arbeitskolben 13 steht einerseits mit einer Segmentwelle 14 und andererseits über eine Kugelreihe 15 mit einer Gew ndespindel 16 im Eingriff. Eine mit einem nicht dargestellten Lenkhandrad verbundene Lenkspindel 18 überträgt die Drehbewegung auf einen Spindelkopf 17 der Gewindespindel 16. Hierbei stützt sich die Lenkspindel 18 über ein Zentrierlager 19 axial an der Gewindespindel 16 ab. Im Spindelkopf 17 ist eine _>o Steuereinrichtung 20 für das Druckmittel untergebracht, welche in bekannter Weise aus einem Lenkventil 21 und einem Lenkkraftbegrenzungsventil 22 besteht. Die beiden vorgenannten Ventile liegen quer zur Spindelachse und werden zu Beginn einer Lenkbewegung durch J5 zwei mit dem unteren Ende der Lenkspindel 18 verbundene Zapfen 23 und 24, mit dem Spindelkopf 17 drehend, gegenläufig zueinander verstellt. Nach Überwinden eines durch Bohrungen 25 und 26 begrenzten Verstellspiels der Ventile 21 und 22, drehen die Zapfen .23 und 24 die Gewindespindel 16 unmittelbar weiter. Pa, wie eingangs erwähnt, die Druckmittelpumpe 2 als Bestandteil einer Zentralhydraulik außer der Hilfskraftlenkung 1 noch weitere Verbraucher versorgt, ist die Steuereinrichtung 20 so ausgelegt, daß sie in der J5 Neulralstellung den Durchfluß zu dem Druckmittelbehälter 11 sperrt. Weitere Einzelheiten des Aufbaues der Steuereinrichtung 20 sind bekannt und für das weitere Verständnis der Abschalteinrichtung ohne Bedeutung.

Der Arbeitskolben 13 unterteilt das Lenkgetriebege- -to häuse 12 in zwei Arbeitsräume 27 und 28. Die Zuführung des Druckmittel, zur Steuereinrichtung 20 erfolgt über die Abschnitte 6 und 6/4, zwischen welchen eine Abschaltventileinrichtung 30 eingesetzt ist, über ein koaxial durch den Arbeitskolben 13 bis in die Gewindespindel 16 geführtes Rohr 31, einen weiteren Zulaufkanal 32 in der Gewindespindel 16 sowie über gestrichelt angedeutete Kanäle 33 und 34. In der einen Lenkrichtung verbindet die Steuereinrichtung 20 die Kanäle 33 und 34 mit einem Gehäusekanal 35, der, wie >o durch eine strichpunktierte Linie 36 angedeutet, an den unteren Arbeitsraum 27 angeschlossen ist. In der anderen Lenkrichtung verbindet die Steuereinrichtung 20 die Kanäle 33 und 34 mit einer Bohrung 3/, die, wie die strichpunktierte Linie 38 angibt, mit dem oberen ^r>5 Arbeitsraum 28 verbunden ist. Der jeweils entlastete Arbeitsraum 27 oder 28 ist über einen Ringkanal 39 an die Rücklaufbohrung 10 angeschlossen.

Die Abschaltventileinrichtung 30 besteht aus einem mit einem Ventilkegel 40 versehenen Stößel 41, der durch die Kraft einer Feder 42 um Arbeitskolben 13 anliegt Der Arbeitskolben 13 ist mit Schaltflächen 43 und 44 versehen, die dem vollen Ausschlag der gelenkten Räder entsprechen. V/ährend des Arbeitshubes ist der Ventilkegel 40 geöffnet, so daß das Druckmittel über die Abschnitte 6 und SA zu der Steuereinrichtung 20 und von dort in einen der Arbeitsräume 27 oder 28 gelangen kann. Beim Erreichen einer der Endsteüungen gleitet der Stößel 41 entlang der Schaltfläche 43 oder 44, bis der Ventilkegel 40 den Durchfluß absperrt. Die Lenkhilfskraft ist dadi'j-ch abgeschaltet. Als Folge des in Schließrichtung auf den Ventilkegel 40 einwirkenden Zulaufdruckes wird die Kraft der Feder 42 durch eine zusätzliche hydraulische Dichtkraft unterstützt. Auch bei einem evtl. Bruch der Feder 42 ist damit sichergestellt, daß der Ventilkegel 40 zuverlässig schließt, lediglich die Ansprechzeit ist dabei geringfügig länger.

Nach einem Ansprechen der Abschaltventileinrichtung 30 gemäß Fig. 1, muß das Lenkhandrad um einen bestimmten Drehwinkel ausschließlich mit Handkraft zurückbewegt werden, bis der Stößel 41 und damit der Ventilkegel 40 durch die Schaltflächen 43 oder 44 um einen gewissen Weg angehoben wird, so daß ein ausreichender öldurchsatz für den Druckaufbau im anderen Druckraum vorhanden ist. Die Ausführungsform nach Fig.2 und 3 mit einer für jeden Druckraum gesonderten Abschaltventileinrichtung vermeidet beim Gegenlenken aus einer Abschaltstellung ein Ansteigen der Handkraft, d. h. die Hilfskraft setzt sofort ein. F i g. 2 zeigt hierbei eine in Abschnitte 51, 5M einer zu einem Arbeitsraum des Lenkmotors führenden Arbeitsleitung eingesetzte Abschalteinrichtung 50 für den einen Arbeitsraum 47 und F i g. 3 eine in entsprechende Abschnitte 61, SXA eingesetzte Abschaltventileinrichtung 60 für den anderen Arbeitsraum 48 eines Lenkgetriebegehäuses 45. Eine mit einem Anschluß 46 verbundene Steuereinrichtung 120 steuert das Druckmittel je nach Lenkrichtung in die Abschnitte 51, SXA oder 61, 61A Erreicht ein Arbeitskolben 53 seine obere Endstellung, so betätigt eine Schaltfläche 54 die Abschaltventileinrichtung 50. Beim Erreichen der unteren Endstellung des Arbeitskolbens 53 betätigt eine Schaltfläche 55 die Abschaltventileinrichtung 60. Da beim Gegenlenken der neu zu befüllende Arbeitsraum nicht abgeschaltet ist, kann sich in diesem der Druck sofort aufbauen, so daß die Hilfskraft ohne Verzögerung einsetzt.

Die Erfindung kann selbstverständlich auch in Hilfskraftlenkungen verwendet werden, die mit einer anderen für Speicherbetrieb geeigneten Druckmittel-Steuereinrichtung ausgerüstet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckmittelpumpe, durch die über eine Druckleitung ein Lenkventil versorgt wird, das aus einer Neutralstellung, in der es den Zustrom von Druckmittel absperrt, nach zwei Seiten zur Beaufschlagung der zwei Arbeksräume eines Lenkmotors über eine zugehörige Arbeitsleitung auslenkbar ist, wobei der Lenkmotor einen in einem Zylindergehäuse aufgenommenen Arbeitskolben aufweist, der mit axialem Abstand voneinander auf seiner Mantelflläche zwei sich in Richtung der Kolbenlängsachse erstreckende, geneigte Schaltflächen trägt, durch die jeweils ein zur Kolbenachse hin federbelastetes Schüeßglied einer im Zylindergehäuse angeordneten Abschaltventileinrichtung für die Hilfskraft in den Kolbenendlaten betätigt wird und das Srhließglied in der unter Federkraft eingenommenen Stellung einen Druckmitteldurchfluß sperrt und in der durch eine der Schaltflächen betätigten freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltventileinrichtung aus einem einzelnen Abschaltventil besteht, das in die zum Lenkventil führende Druckleitung eingebaut ist.

2. Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, mit einer Druckmittelpumpe, durch die über eine Druckleitung ein Lenkventil versorgt wird, das aus einer Neutralstcllung, in der es den Zustrom von Druckmittel absperrt, nach zwei Seiten zur Beaufschlagung der zwei Arbeitsräume eines Lenkmotors über eine zugehörige Arbeitsleitung auslenkbar ist, wobei der Lenkmotor einen in einem Zylindergehäuse aufgenommenen Arbeitskolben aufweist, der mit axialem Abstand voneinander auf seiner Mantelfäche zwei sich in Richtung der Kolbcnlängs-' achse erstreckende, geneigte Schaltflächen trägt, durch die jeweils ein zur Kolbenachse hin federbelastetes Schließglied einer im Zylindergehäuse angeordneten Abschaltventi'einrichtung für die Hilfskraft in den Kolbenendlagen betätigt wird und das Schließglied in der unter Federkraft eingenommenen Stellung einen Druckmitteldurchfluß sperrt und in der durch eine der Schaltflächen betätigten freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltventileinrichtung aus zwei Abschaltventilen besteht, von denen je eines in jede der vom Lenkventil zu den Arbeitsräumen des Lenkmotors führenden Arbeitsleitungen eingebaut ist.

3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltventile als Kegelsitzventile ausgebildet sind, an deren Federseite jeweils die das Druckmittel zum Abschaltventil zuführende Leitung angeschlossen ist.

4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltflächen durch Eintiefungen der Mantelfläche des Arbeitskolbens gebildet werden, deren tiefster Punkt jeweils dem zugehörigen Ende des Arbeitskolbens zugekehrt ist.

11 59 286) weisen durch Schrägflächen am Arbeitskolben betätigbare Abschaltventile auf, die in die Gehäusewandung eingeschraubt sind. Nähert sich der Arbeitskolben einer der beiden Erstellungen, so drückt dieser über eine Schrägfläche den Ventilkolben eines Abschaltventils in die Entlastungsstellung, in welcher der an eine Druckseite angeschlossene ölzulaufraum mit einer Rücklaufleitung verbunden ist. Die den Arbeitsdruck liefernde Ölpumpe fördert somit in den

ίο Reservebehälter. Eine derartige Abschalteinrichtung ist nur dann vorteilhaft, wenn an die ölpumpe keine weiteren Verbraucher angeschlossen sind, die unabhängig von einer Hilfskraftlenkung mit Drucköl versorgt werden müssen.