DE2747484A1

DE2747484A1 - Hydraulischer lenkverstaerker fuer speicher- und durchflusslenkung

Info

Publication number: DE2747484A1
Application number: DE19772747484
Authority: DE
Inventors: Alexander Von Dipl Ing Loewis
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1977-10-22
Filing date: 1977-10-22
Publication date: 1979-04-26
Also published as: GB1602240A; FR2406558A1

Description

Stand der Technik t 4 1 O

Die Erfindung geht aus von einem hydraulischen Lenkverstärker nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein derartiger Lenkverstärker ist bekannt (DT-OS 2 458 277). Bei derartigen Lenkverstärkern besteht keine Rückwirkung auf das Lenkrad.und es ist auch keine Folgesteuerung vorhanden, die eine Lenkung feinfühliger machen würde.

Vorteile der Erfindung

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß, bei gegebenen Beaufschlagungsflächen des Arbeitszylinders und des Stellgliedes allein durch Änderung der Pederkennung am Stellglied beliebige Kennungen von Krafteingang zu Druckausgang erreicht werden können. Bei Servoteinrichtungen ist es wünschenswert, daß ab einer bestimmten Handkraft eine weitere Erhöhung der Ausgangskraft bzw. des Ausgangsdrucke? ohne Erhöhung der Handkraft lediglich durch Aufrechterhalten derselben erfolgt. Dies ist mit dem Gegenstand der Erfindung möglich.

Schließlich ist es auch von Vorteil, daß die Kräfte zwischen Betätigungsglied und Ventil bis zu den maximalen Betätigungskräften stets sehr klein bleiben. Das ist für die praktische Ausführung von Servolenkeinrichtungen von wesentlicher Bedeutung, weil ihre Dimensionierung entsprechend kompakt sein kann.

Zeichnung

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführung eines Lenkverstärkers, Fig. 2 eine vereinfachte Ausführung des Lenkverstärkers nach der Fig. 1 und Fig. 3 eine weitere Verein fachung des Lenkverstärkers.

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Beschreibung

Ein Lenkrad 1 ist mit einer Lenkwelle 2 verbunden, deren Ritzel 3 eine Zahnstange 4 antreibt, die Verbindung mit nicht dargestellten, lenkbaren Rädern eines Fahrzeugs hat.

Zur Verstärkung der Lenkkraft ist das Ritzel 3 auf einer bei 5 fixierten Schwinge 6 gelagert, deren freies Ende 7 an einem einen Weg gebenden Federelement angreift. Das Federelement hat ein feststehendes Gehäuse 9, in dem zwei Mittelstellungs-Federn 10 und 11 angeordnet sind, die bestrebt sind, das freie Ende 7 der Schwinge 6 in Mittelstellung zu halten. An dem freien Ende 7 der Schwinge 6 ist ein Hebel 8 angebracht, der über eine Stange 13 mit einem Joch 14 verbunden ist. An ein Ende 15 des Jochs 14 ist ein Steuerschieber 16 und an das andere Ende 17 ist ein Stellglied 18 angelenkt.

Der Steuerschieber 16 überwacht eine Verbindung einer Pumpe und eines Rücklaufbehälters 21 mit einem Arbeitszylinder 22, der zur Hilfskraftlenkung der Fahrzeugräder bestimmt ist und der gleichachsig zur Zahnstange 4 angeordnet ist.

Das Stellglied 18 ist im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ein Folgekolben 23, der parallel neben dem Steuerschieber 16 angeordnet ist. Der Folgekolben 23 hat zwei gleichgroße Arbeitsflächen 24 und 25, die den wechselnden Drücken im Arbeitszylinder 22 ausgesetzt sind. Die wirksamen Arbeitsflächen 24 und 25 können verschieden groß sein, um beispielsweise verschieden große Wirkflächen des Arbeitszylinders 22 auszugleichen.

Auf jedes Ende des Folgekolbens 23 sind Mittelstellungsfederelemente 26 bzw. 27 aufgesetzt, die bei dem gezeigten Beispiel beide gleich sind und von denen jedes zweistufig ist; ihr Weg wird durch einen Endanschlag 28 bzw. 29 begrenzt. Jedes Mittelstellungsfederelement 26 bzw. 27 besteht aus zwei Federn, die im Ausführungsbeispiel als Schraubenfedern ausgebildet sind. Es kann aber auch eine Kombination von Schraubenfeder und Tellerfeder oder eine gestuft wirkende Gummifeder verwendet werden. 909817/0389

Obwohl in der Fig. 1 eine Durchflußlenkung dargestellt ist, kann die Anordnung ebensogut für eine Speicherlenkung mit Speicher 20 ausgeführt werden, wie in der Fig. 2 gezeigt ist.

Statt der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungen mit Schwinge 6 und Schraubenfedern 10 und 11 können.beliebige andere Anordnungen verwendet werden, bei denen die auf das Lenkrad 1 ausgeübten Kräfte über ein Federelement (beispielsweise über einen Torsionsstab) in Wege umgeformt werden.

Wirkungsweise der Bauart nach der Fig. 1

In der Ausgangsstellung halten die Mittelstellungsfederelemente 26 und 27 über das Joch 1*J den Steuerschieber 16 in der gezeichneten Ausgangsstellung, in der die Arbeitsflüssigkeit ohne Differenzdruckaufbau frei durchfließt. Beim Drehen des Lenkrades 1 verschwenkt die Schwinge 6 unter Einwirkung der Reaktionskraft. Da der Folgekolben 23 durch die Mittelstellungsfederelemente 26 und 27 festgehalten ist, bewegt sich - nach der Überwindung einer der beiden Federn 10 oder 11 zunächst nur der Steuerschieber 16 nach links oder rechts. Die Mittelstellungskraft der Federn 11 und 12 ist also maßgebend für das Einsetzen der Hilfskraft.

In der Folge wird Druckmittel auf die eine oder andere Seite des Arbeitszylinders 22 eingesteuert, und die Lenkkraft wird servounterstützt. Der von dem Steuerschieber 16 eingesteuerte Druck wirkt auch auf die eine der beiden Arbeitsflächen 24 oder 25 des Folgekolbens 23, und wenn der Druck hoch genug ist, verläßt der Folgekolben 23 seine Mittelstellung und stellt über das Joch 14 den Steuerschieber 16 wieder in seine Ausgangslage zurück. Je größer die am Lenkrad 1 aufgebrachte Betätigungskraft ist, desto größer ist die Auslenkung des Steuerschiebers 16 und des Folgekolbens 23. Läßt die Betätigungskraft nach, gehen alle beweglichen Teile wieder in ihre Ausgangsstellung zurück.

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Die Pig. 2 zeigt eine Speicherlenkung mit einem Speicher 20. Bei dieser Lenkung ist das Folgekolben-Stellglied durch eine Hülse 40 eines Steuerschiebers 4l gebildet. Die zwei gleichen Wirkflächen tragen hier die Bezugszahlen 24' und 25'. Als Stellglied-Federelement sind zwei Gummifedern Ί2 und Ό verwendet, die gestuft ausgebildet sind und die bei voller Betätigung so zusammendrückbar sind, daß sie ihren Aufnahmeraum 44 bzw. 45 weitgehend ausfüllen. Auf diese Weise wird dann ein Ersatz der Anschläge 28 und 29 der Bauart nach der Fig. 1 erreicht. Ein dem Hebel 8 nach der Fig. 1 entsprechender Hebel trägt hier die Bezugszahl 8'. Im übrigen wurden für die der Bauart nach der Fig. 1 entsprechenden Teile die gleichen Bezugszahlen verwendet.

Der in den Arbeitszylinder 22 eingesteuerte Druck bewegt die das Stellglied bildende Hülse 40 in die eine oder die andere Richtung. Auf diese Weise wird die durch den Hebel 8 eingeleitete Steuerbewegung so lange rückwärts gesteuert, bis kein weiterer Pumpendruck mehr in dem einen oder anderen Arbeitsraum des Arbeitszylinders 22 aufgebaut wird. Dabei bleibt nicht nur der Hebel 8^f sondern auch der Steuerschieber 4l in Ruhe.

Die Fig. 3 zeigt eine vereinfachte Bauart, bei der ein Arbeitszylinder 22' als Stellglied mit Polgekolbeneigenschaften verwendet ist. Es ist also festzuhalten, daß hier der die Servokraft an die zu lenkenden Räder abgebende Arbeitszylinder 22 unmittelbar Stellglied ist. Zu diesem Zweck ist der Arbeitszylinder 22' durch ein Mittelstellungsfederelement 47 zentriert festgehalten. Ein Gehäuse 48 für einen nicht näher dargestellten Steuerschieber 49 ist auf den Arbeitszylinder 22· aufgesetzt. Federn 10 und 11 und Stange 13 entsprechen denen nach Fig.4 .

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist weitgehend die gleiche wie sie bereits beschrieben wurde, nur daß hier der Arbeitszylinder 22' selbst das Folgekolben-Stellglied ist. Dadurch wird diese Ausführung sehr kompakt und billig.

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Ein besonderer Vorteil der Anordnung nach Fig. 3 ist es, daß der Arbeitszylinder in beliebiger Form mit beliebigen Wirkflächen und mit beliebiger Art der wechselweisen Druckbeaufschlagung ausgeführt werden kann, da immer nur die vom Arbeitszylinder tatsächlich aufgebrachte Kraft über das Federelement 47 in Weg umgeformt und an das Stellglied gegeben wird. Auch große Reibungskräfte im Arbeitszylinder beeinträchtigen die Funktion in keiner Weise.

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Claims

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28. 9. 1977 He/Do

Robert Bosch GmbH, Stuttgart

Ansprüche

(^l^) Hydraulischer Lenkverstärker für Speicher- oder Durchflußlenkung mit einem Steuerschieber und einem doppelseitigen Lenkungs-Arbeitszylinder , bei dem die Krafteinleitung der Stellkraft des Lenkrades auf ein nach beiden Seiten einen Weg gebendes Federelement erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stellglied (18, 40, 22') verwendet ist, das von Mittelstellungsfedern (26, 27; 42, 43; 47) zentriert ist und zwei Arbeitsflächen (24, 25;, 24·, 25'; Arbeitszylinder 22') hat, die in einander entgegengesetzter Richtung von den durch den Steuerschieber (l6, 4l, 49) eingesteuerten Drücken beaufschlagbar sind.
2. Lenkungsverstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daJß der Steuerschieber (16) und das Stellglied (18) parallel nebeneinander angeordnet sind und über ein Joch (14) miteinander und mit dem weggebenden Pederelement (8) gekuppelt sind.

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3· Lenkungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (22¹) der Lenkungs-Arbeitszylinder, ist, der mittels eines Mittelfederelementes (47) in axialer Richtung nachgiebig aufgehängt ist (Fig. 3)· : -
4. Lenkungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (18, 40) ein besonderer Folgekolben (23) ist, der den auf beiden Seiten des Lenkungs-Arbeitszylinders (22) herrschenden Drücken ausgesetzt
5. Lenkungsverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Folgekolben (23) angreifenden Mittelstellungsfedern (26, 27) zweistufig sind, und daß ihr Weg durch einen Endanschlag (28, 29) begrenzt ist.
6. Lenkungsverstärker nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die am Folgekolben (Hülse 40) angreifenden Mittelstellungsfedern Gummifedern (4¹I, 45) mit beim Zusammendrücken zunehmender Steifigkeit sind.
7. Lenkungsverstärker nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (4l) von einer Hülse (40) aufgenommen ist, die den Folgekolben bildet, und daß der Stellweg des Lenkrades (1) lediglich an dem Steuerschieber (4l) angreift (Fig. 2).

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