DE2753185A1

DE2753185A1 - Lenkhilfenmotor

Info

Publication number: DE2753185A1
Application number: DE19772753185
Authority: DE
Inventors: Juan Simon Bacardit
Original assignee: Bendiberica SA
Current assignee: AlliedSignal Automotive Espana SA
Priority date: 1976-11-29
Filing date: 1977-11-29
Publication date: 1978-06-01
Also published as: GB1576153A; DE2760279A1; FR2372065B1; JPS5373734A; JPS6145576B2; BR7707897A; AR215276A1; SE425263B; IT1088402B; DE2760279C2; US4459897A; DE2753185C2; FR2372065A1; SE7713426L

Description

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Die Erfindung betrifft einen Lenkhilfenmotor.

Bekannte Lenkhilfenmotoren weisen üblicherweise einen Stellkörper und ein Abtriebsglied auf. Diese sind federnd nachgiebig miteinan der verbunden, und ein druckmittelbeaufschlagter Stellmotor arbei

j tet auf das Abtriebsglied, Der Lenkhilfenmotor weist ferner ein Steuerventil auf, das auf eine Verdrehung zwischen dem Stellkörpe

!und dem Abtriebsglied anspricht und das Strömen von Druckmittel zwischen einer Hochdruckquelle und einem Vorratsbehälter einerseits und den Arbeitskammern des druckmittelbeaufschlagten Stellmotors andererseits steuert. Die bisher verwendeten Steuerventile sind im wesentliAen Schieberventile mit einem axial bewegbaren

j oder einem drehbaren Ventilschieber. Diese Steuerventile nehmen jedoch alle einen verhältnismäßig großen Raum ein. Dies ist nicht mit den heutigen Konstruktionsgrundsätzen für Steuerventile von Lenkhilfenmotoren vereinbar, da diese auf eine Verminderung des Platzbedarfs der Teile einer Servolenkung abzielen.

Durch die vorliegende Erfindung soll somit ein neuartiger Lenkhil· fenmotor geschaffen werden, welcher eine erheblich verminderte axiale Abmessung aufweist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Lenkhilfenmotor gemäß Anspruch 1.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Lenkhilfenmotors ermöglicht eine

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erhebliche Vereinfachung seiner Herstellung. Bei einem erfindungsjgemäßen Lenkhilfenrootor kann auch die Gesamtanordnung hydraulisch

ι !

kräftefrei gemacht werden, wodurch die auf die Lager und die Bau-i elemente der Servolenkung einwirkenden Druckbelastungen vermlnderjt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen: I

j I

ι j

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil eines Lenkhil- i

fenmotors; ^!

Fig. 2 einen Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Lenk- j

! hilfenmotor längs der Linie H-II, wobei die Teile

des Steuerventils in den in der Ruhestellung einge nommenen Lagen gezeigt sind;

Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie die Fig. 2, wobei jedoch

die Teile des Steuerventils in einer ersten Betriebjs stellung gezeigt sind;

Fig. 4 eine ahn1the Ansicht wie Fig. 2, wobei jedoch die Teile des Steuerventils in der Lage gezeigt sind, die sie in einer zweiten Betriebsstellung einnehmen);

Fig. 5,6,7 Schnitte längs der Linie V-V von Fig. 2 bzw. entsprechende Schnitte durch die Fig. 3 und 4;

Fig. 8,9,Io ähnliche Ansichten wie die Fig. 2,3,4, wobei jedoch eine zweite Ausfuhrungsform des Lenkhilfenmotors ge

zeigt ist;

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Fig. 11 einen Längsschnitt durch einen Teil einer weiteren Ausführungsform eines Lenkhilfenmotors;

Fig. 12 einen Schnitt längs der Linie XII-XII von Fig. 11; Fig. 13 einen Schnitt durch einen Teil einer abgewandelten

Ausführungsform eines Lenkhilfenmotors;

j Fig. 14,15,16 Schnitte durch den in Fig. 13 gezeigten Lenkhilfenmotor längs der Linie II-II in verschiedenen Betriebjs-Stellungen;

Fig. 17 einen Längsschnitt durch einen Teil einer weiteren AusfUhrungsforn eines Lenkhilfenmotors;

Fig. 18 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 6, wobei die Stellung des sternförmigen Rotors in der scheibenförmigen Kammer während des Betriebs gezeigt ist;

Fig. 19-21 Teilschnitte durch den Lenkhilfenmotor nach den

Fig. 17 und 18, anhand derer die Arbeitsweise dieser Ausführungsform erläutert wird.

In Fig. 1 ist ein Lenkhilfenmotor mit einem Gehäuse 1 gezeigt. I Im letzteren ist eine Bohrung 2 ausgebildet, in der ein Kolben 3 in axialer Richtung bewegbar ist, in Umfangsrichtung jedoch nicht

gedreht werden kann. Der Kolben 3 ist in üblicher Weise durch bekannte Führungsmittel zwangsgeführt und darüber hinaus durch einer

!Dichtring 4 oder eine Mehrzahl derartiger Dichtringe derart abgedichtet, daß die Bohrung 2 in zwei Arbeitskammern 5,6 unterteilt wird. Auf seiner Außenseite ist der Kolben 3 mit einer Zahnstange 7 versehen, die mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten

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Zahnsektor kämmt. Dieser ist ein Teil der Abtriebswelle des Lenk-

hilfenmotors. In den Kolben 3 ist eine in axialer Richtung verlaufende Bohrung 8 hineingebohrt, die bei dem in Fig. 1 nicht gezeig-i ten Ende als Sackbohrung ausgebildet ist. Die Bohrung 8 hat einen ; vergrößerten Durchmesser aufweisenden Bohrungsabschnitt, der zur ;

Arbeitskammer 5 hin offen ist. Eine Mutter 11 mit einem herkömmli-i

chen Kugeluralaufkreis 12 ist unter Verwendung eines Gewinderinges ■

• i

9 und eines Sicherungsstiftes Io in dem vergrößerten Bohrungsabschnitt der Bohrung 8 festgelegt. Die Mutter 11 wird so mechanisch jinit einer mit einem Rundgewinde versehenen Lenkspindel 13 verbunden, wie üblich. ;

Das offene Ende des Gehäuses 1 ist mit einer innenliegenden An-

jschlagschulter 14 versehen, die in der Bohrung 2 ausgebildet ist

und auf der ein Ring 15 aufsitzt. Durch eine Dichtung 16 ist die

Bohrung 2 gegen den kreisförmigen Ring 15 abgedichtet. Durch einen! zylindrischen Hals 17 eines Deckels 19 des Lenkhilfenmotors ist

der Ring 15 in seiner Lage fixiert. Der Hals 17 ist in der Bohrung|

i 2 verschiebbar angeordnet, und eine Dichtung 18 sorgt für die Ab- j

ι dichtung zwischen der Bohrung 2 und dem Hals 17. In diesem Teil

des Lenkhilfenmotors sind die Bauelemente enthalten, durch welche
das obere Ende der Lenkspindel 13 geführt ist. Zu diesem Zweck ist die Lenkspindel dort verbreitert, und sie bildet einen insgesamt
mit 2o bezeichneten Kopf. Der Kopf 2o ist einerseits über seine
zylindrische Umfangsfläche 21 geführt, die drehbar in eine Lagerbuchse 22 eingesetzt ist. Letztere sitzt im Preßsitz innerhalb des Ringes 15. Der Kopf 2o ist ferner durch zwei Nagellager 23,24

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geführt, die zwischen einen zentralen, flanschförmigen, verbreiteten Abschnitt des Kopfes 2o und die zum Ring 15 gehörigen, einander gegenüberliegenden Oberflächen bzw. einen inneren Hohlraum

des Deckels 19 eingesetzt sind. Die die beiden Nadellager enthaltenden Räume sind durch einen O-Dichtringiströmungsmäßig voneinander getrennt, während sie durch weitere Dichtringe 26 zu den Räumen hin abgedichtet sind, die ihnen außenseitig benachbart

Der flanschförmige Abschnitt des Kopfes 2o besteht genauer gesagt aus einer Einheit mit einem ersten Flansch 27 und einem zweiten

: ähnlichen Flansch 28. In dem ersten Flansch 27 ist der Laufring des Nadellagers 24 untergebracht und ebenso der O-Dichtring 25. j Der Flansch 28 stellt ein Teil einer ringförmigen Platte 29 dar

, und nimmt den Laufring des Nadellagers 23 auf. Der flanschförmigej Abschnitt des Kopfes 2o enthält ferner einen ringförmigen Abstandskörper 3o, der fest zwischen diese beiden Flansche einge-

; spannt ist. Die gesamte Anordnung ist durch drei Schrauben 31 verschraubt, so daß man eine starre Einheit erhält.

Die Lenkspindel 13 ist über einen Torsionsstab 32 betätigbar, dex j an der Lenkspindel durch übliche, in der Zeichnung nicht dargestellte und beim unteren Ende der Lenkspindel liegende Mittel

befestigt ist. Der Torsionsstab ist an seinem oberen Ende mit ' einer WeIa 33 verbunden. Die letztere kann vorzugsweise an den , Torsionsstab 32 angeformt sein, so daß sich der Torsionsstab durch die von der Lenkspindel getragene flanschförmige Einheit

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hindurcherstreckt und nach außen aus dem Gehäuse des Lenkhilfenmotors herausragt. Die Welle 33 trägt an ihrem außen gelegenen Ende Federn 34, die in eine Stellwelle einsetzbar ist, welche einen Teil des vom Lenkrad herkommenden mechanischen Ubertiagungsgestanges darstellt. Zur Aufnahme des Torsionsstabes 32 ist die Lenkspindel 13 in üblicher Weise mit einer Bohrung 35 versehen. Diese den Torsionsstab aufnehmende Bohrung hat an ihrem oberen Ende einen aufgeweiteten Abschnitt, der einen Hohlraum bildet. Dieser obere Abschnitt ist mit der Welle 33 über eine Feder/Nutverbindung 36 verbunden, die aus lose ineinandergreifenden Rippen und Nuten gebildet ist. Dies erfolgt so, daß man mit Spiel inein-J andergreifende Zähne erhält, so daß eine begrenzte Drehbewegung der Welle 33 bezüglich des Kopfes 2o aus einer mittleren, neutral Ruhestellung heraus möglich ist; zugleich ist aber auch ein zwangt weises Bewegen der Lenkspindel und damit auch des drehbaren Abtriebsgliedes des Lenkhilfenmotors durch die Welle 33 in Antriebs richtung ab dem Augenblick sichergestellt, ab dem der Zwischenraum in Antriebsrichtung verschwunden ist. Dies kann z.B. dann der Fall sein, wenn die Servolenkung ausfällt. Die Welle 33 ist am anderen Ende durch eine Lagerbuchse 37 geführt, die in der mittigen öffnung des Deckels 19 angeordnet ist. Eine gute Abdichtung wird an dieser Stelle durch eine Dichtung 38 sichergestellt, die in der Nachbarschaft der Lagerbuchse 37 zwischen der Welle 33 und dem Deckel 19 angeordnet ist.

Der Raum, der zwischen zwei sich gegenüberliegenden Stirnflächen 39,4ο des Flansches 28 bzw. 27 und der innenliegenden Oberfläche

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des ringförmigen Abstandskörpers 3o eingeschlossen ist, bildet eine scheibenförmige Kammer des Steuerventils des Lenkhilfenmotors. Ein Steuerkörper, der durch einen sternförmigen Rotor gebildet ist, befindet sich in der scheibenförmigen Kammer. Der Rotor 41 hat einen als ringförmige Nabe 4 2 ausgebildeten zentralen Abschnitt, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Von dieser Nabe erstreckt sich eine Vielzahl von Armen 43 in radialer Richtung nach außen. Unter diesen sind drei Arme 4 3a, die zwischen drei weitere, identische Arme 4 2 verschachtelt angeordnet sind, sodaß eine abwechselnde Aufeinanderfolge von Armen 43a,43b erhalten wird,

j Die Arme sind alle unter gleichem Winkelabstand voneinander angeordnet. Die innenliegende Oberfläche der Nabe 4 2 ist mit zwei einander diametral gegenüberliegenden, in radialer Richtung nach innen überstehenden Rippen 44 versehen, die formschlüssig in komplementäre Nuten eines Koppelringes 45 eingreifen, der seinerseits mit zwei weiteren innen liegenden Nuten 46 versehen sind. In diese greifen in ähnlicher Weise von der Welle 33 getragene Rippen 4 7 ein, wobei diese einen Teil der schon oben beschriebene^ Feder/Nut-Verbindung 36 für den Antrieb der Lenkspindel durch die Welle 33 darstellt, welche Rippen und Nuten aufweist. Auf diese Weise wird der einen Steuerkörper darstellenden sternförmig Rotor 41 innerhalb der scheibenförmigen Kammer , die durch die Flansche 27,28 und den Abstandskörper 3o begrenzt ist, in derselben Weise gedreht, wie die Welle 33 bezüglich der Lenkspindel 13 verdreht wird.

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Die in axiale Richtung weisenden Oberflächen des sternförmigen Rotors 41 laufen formschlüssig auf den einander gegenüberliegenden Stirnflächen 39 und 4o, die die scheibenförmige Kammer in axialer Richtung begrenzen; die Enden aller In radialer Richtung verlaufender Arme 4 3 laufen formschlüssig auf der innenliegenden Oberfläche des ringförmigen Abstandskörpers 3o. Auf diese Weise erhält man zwischen diesen Oberflächen drei Kammern 48a, die abwechselnd zwischen drei weiteren Kammern 48b liegen, wobei diese Kammern jeweils voneinander unabhängig sind und gegen die benach-j barten Räume des Lenkhilfenmotors abgedichtet sind. |

In dem Kopf 2o der Lenkspindel 13 sind Arbeitskanäle 5o ausgebil-j

det, von denen in Fig. 1 nur einer gezeigt ist. Die Arbeitskanäle!

5o stellen jeweils eine Verbindung zwischen einer jeden der drei j

Kammern 48a mit der Arbeitskammer 5 des Lenkhilfenmotors her. ' Von den Kammern 48b gehen drei weitere Arbeitskanäle 51 aus, die ebenfalls im Kopf 2o ausgebildet ist und von denen in der Zeichnung nur einer gezeigt ist. Die Arbeitskanäle 51 enden in der das Nadellager 24 aufnehmenden Kammer, und die letztere ist über in dem Ring 15 und im Gehäuse 1 ausgebildete Kanäle 5 2,53,54 mit einem Innenraum 55 des Lenkhilfenmotors verbunden, der wie aus dem unteren Teil von Flg. 1 ersichtlich ist, einen Teil der zweiten Arbeitskammer 6 des Arbeitszylinders darstellt. In der Stirnfläche 39 der scheibenförmigen Kammer sind darüber hinaus öffnungen 56a,56b vorgesehen, die jeweils einen zugeordneten der Arme 43a,43b des sternförmigen Rotors 41 im wesentlichen überlappen. Die Anordnung ist so getroffen, daß diese Offnungen in der neu-

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tralen Ruhestellung des Steuerventils (Fahrzeugräder stehen parallel zur Fahrtrichtung) durch die Arme 4 3 im wesentlichen vollständig verschlossen sind, wie dies in den Fig. 2 und 5 gezeigt ist. Je nach der Richtung, in der das Lenkrad gedreht wird, können diese Öffnungen jedoch an der einen Seite oder der anderen Seite freigegeben werden. Der eine Fall ist in den Fig. 3 und 6 gezeigt, der andere in den Fig. 4 und 7.

Von einer jeden der Öffnungen 56a geht ein Einlaßkanal 57 aus, der in dem das Nadellager 23 aufnehmenden Raum des Gehäuses endet. Dieser Raum ist seinerseits über einen Kanal 58 mit einer Einlaßöffnung 59 verbunden, die in der äußeren Umfangsfläche des Deckels 19 ausgebildet ist. Mit der Einlaßöffnung 59 ist eine Leitung verbunden, die von einer Druckölquelle 6o herkommt (vgl. Fig. 5-7). Ähnlich geht von einer jeden der öffnunge 56b ein Auslaßkanal 61 aus, wobei in Fig. 1 nur ein einziger Auslaßkanal gezeigt ist. Die Auslaßkanäle 61 durchsetzen die Platte 29 und enden in einem innenliegenden Hohlraum 6 2 des Deckels 19. Innerhalb des Deckels 19 läuft ein Kanal 6 3 von dem Hohlraum 6 2 weg, der in einer Auslaßöffnung 64 endet, welch letztere mit einer Leitung verbunden ist, die zu einer durch einen Vorratsbehälter 65 gebildeten Niederdruckquelle führt, wie in den Fig. 5-7 dargestellt ist.

Es ist darauf hinzuweisen, daß in Fig. 1 die Arme 4 3 nicht im Schnitt gezeigt sind und daß in Fig. 1 angenomen ist, daß die oben beschriebenen Kanäle alle in derselben Ebene liegen. Dies

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erfolgte aus Gflnden einer besseren Übersichtlichkeit und leichterer Darstellung. Die wirkliche Lage dieser Kanäle kann jedoch leicht festgestellt werden, wenn man die Fig. 2 und 5 betrachtet und den nachstehenden Teil der Beschreibung berücksichtigt.

In den Fig. 5-7 ist dargestellt, daß die Stirnfläche 4o der scheibenförmigen Kammer des Steuerventils, welche der mit den öffnunger 56a,56b versehenen Stirnfläche 39 gegenüberliegt, mit Ausnehmunger versehen ist, die die gleiche Form wie die öffnungen 56a,56b aufweisen und jeweils gegenüber einer zugeordneten dieser öffnungen angeordnet sind. Diese Ausnehmungen sind in der Zeichnung mit 66 bezeichnet. Die Ausnehmungen 66 sind mit den öffnungen 56a,56b über axiale Bohrungen 67 verbindbar, die durch die Arme 4 3 hindurch geführt sind. Damit hat man bei den beiden axialen Stirnflächen des Rotors 41 stets denselben Druck. Der sternförmige Rotor 41 ist somit innerhalb der ring- und scheibenförmigen Kammer druckausgeglichen, und unter keinen Umständen können auf den Rotor unzulässig große Reaktionskräfte oder Reibungskräfte einwirken. Man sieht ferner, daß die seitlichen Kanten der Arme 4 3 mit runden Fasen 68 versehen sind, die stattdessen auch bei den Kanten der öffnungen 56a,56b beziehungsweise der Ausnehmungen 66 vorgesehen sein könnten. Ein derartiges Vorsehen von Abschrägungen kanr unter Verwendung beliebiger, geeigneter Querschnittsformen erfolgen, so daß man die gewünschte Änderung des Querschnitts des Durchgangs, der zwischen diesen beiden Bauelementen begrenzt ist, in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Arme 4 3 bezüglich der öffnungen 56 erhält.

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!Schließlich ist noch darauf hinzuweisen, daß in der Zeichnung nicht dargestellte weitere Dichtungen in Nuten angeordnet sein können, die in einer der einander gegenüberliegenden Oberflächen des ringförmigen Abstandskörpers 3o und eines jeden der Enden der Arme 4 3 ausgebildet sind. Auf diese Weise kann eine absolut Strömungsmitteldichte Trennung zwischen benachbarten Kammern 48a,

[48b erhalten werden. Diese Dichtungen können aus einem Material mit sehr niedrigem Reibungskoeffizienten hergestellt sein, z.B. Polytetrafluoräthylen, damit Hystereseeffekte vermieden werden. Sieht man derartige Dichtutjen vor, so wird die Herstellung des Lenkhilfenmotors vereinfacht , da nur die Flächen der Arme (oder des ringförmigen Abstandskörpers) mit großer Genauigkeit bearbeitet zu werden brauchen, die an den Abschnitten der Dichtungen anliegen, die aus den Nuten nach außen überstehen, die entweder in der radial innenliegenden OberfBshe des Abstandskörpers oder in den Stirnflächen der Arme ausgebildet sind. Wird eine derartige Dichtung nicht verwendet, so müssen die einander gegenüberliegenden Oberflächen beide (die des Abstandsringes und die Stirnflächen der Arme) sehr genau bearbeitet werden, wobei eine Genauigkeit von wenigenyU eingehalten werden muß.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 die Arbeiti weise des oben beschriebenen Lenkhilfenmotors beschrieben:

In der neutralen Ruhestellung der Servolenkanlage, d.h. bei gerade aus laufendem Fahrzeug und parallel zur Fahrtrichtung stehenden

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Rädern, steht das Steuerventil des Lenkhilfenmotors in der in den Fig. 2 und 5 gezeigten Stellung, falls die Servolenkanlage nicht abnormal arbeitet, z.n. infolge eines Fehlers in der Lenkgeometrie oder infolge besonderer Straßenverhältnisse. Die Arme 43a,43b stehen den zugeordneten öffnuigen 56a,56b sowie den zugeordneten Ausnehmungen 66 gegenüber, wodurch diese praktisch, aber nicht vollständig verschlossen sind. Die möglicherweise zwischen den Kanten der Arme und den öffnungen 56a,56b sowie den Ausnehmungen 66 vorliegenden Leckströme gleichen sich zu beiden Seiten der Arme automatisch gegenseitig aus, derart, daß der Lenkhilfenmotor in diesen Zustand verbleibt.

Dreht der Fahrer das Lenkrad, so überträgt die Welle 33 die Drehbewegung auf den den Steuerkörper des Steuerventils des Lenkhilfer motors darstellenden Rotor 41. Dieser wird so bezüglich des durch den Flansch 27, die Platte 29 und den Abstandskörper 3o gebildeter Verteilers bewegt, wie z.B. in den Fig. 3 und 6 gezeigt ist. Die Kammern 48a stehen dann in freier Verbindung zu den öffnungen 56a. Somit kann Drucköl aus dem Einlaßkanal 57 über die Kammern 43a zu dem Arbeitskanal 5o strömen. Dies führt zu einem Bewegen des Stellmotors in einer Richtung, nämlich in Fig. 6 nach rechts. Die Kammern 48b sind dagegen nun vollständig von den öffnungen 56a getrennt und kommunizieren direkt mit den öffnungen 56b, so daß ein Strömungsweg zwischen dem Arbeitskanal 51 und dem Auslaßkanal 61 freigegeben wird, der zum Vorratsbehälter 65 führt. Wird das Lenkrad in entgegengesetzter Richtung gedeht, so arbeitet der Lenkhilfenmotor ganz entsprechend, wie aus den Fig. 4 und 7 deut-

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lieh ersichtlich ist. In diesem Fall wird der Druck in der Arbeitskammer 6 erniedrigt und der Druck in der Arbeitskammer 5 erhöht.

Aus der Erläuterung der Arbeitsweise des in Fig. 1 gezeigten Lenkhilfenmotors ergibt sich, daß die durch die Lenkspindel 13 und ihren Kopf 2o (eingeschlossen den Flansch 27), die ringförmige Platte 29 und den dazwischenliegenden ringförmigen Abstandskörper 3o gebildete Einheit zwei gegeneinander arbeitenden axialen Kräften ausgesetzt ist, welche durch den von der Druckölquelle 6o erzeugten hohen Druck erzeugt werden: zum ersten den Druck, der in dem das Nadellager 23 aufnehmenden Gehäuseraum herrscht und auf eine erste ringförmige Oberfläche der Platte 29 einwirkt, und zum zweiten der Druck, der an eine der beiden Arbeitskammern 5 oder weitergegeben wird. Je nachdem, in welcher Richtung das Lenkrad gedreht wird, kann dieser zweite Druck der sein, der in dem das Nadellager 24 aufnehmenden Gehäuseraum herrscht und auf die zweite ringförmige Oberfläche des Flansches 22 einwirkt, oder der Druck, der in der Arbeitskammer 5 herrscht und auf den effektiven Querschnitt der Lenkspindel einwirkt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Um während des Betriebs des Steuerventils die gesamte Anordnung druckausgeglichen zu halten, werden die erste ringförmige Oberfläche, die zweite ringförmige Oberfläche und der effektive Querschnitt der Lenkspindel im wesentlichen gleich groß gewählt.Auf diese Weise sind die Nadellager 23,24 im Betrieb keinen großen longitudinalen Beanspruchungen ausgesetzt.

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Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8-lo eine zweite Ausführungsform des Lenkhilfenmotors beschrieben. Diese Figuren zeigen Schnitte durch einen Lenkhilfenmotor der in Fig. 1 gezeigten Bauart. Die Ansichten nach den Fig. 8-I0 entsprechen im wesentlichen den in den Fig. 2,3,4 gezeigten Schnitten, nur hat der sternförmige Rotor und die in Umfangsrichtung verlaufende Wand des ihn aufnehmenden Raumes eine andere Gestalt. Bauelemente, die in den Fig. 2-4 gezeigten Bauelementen vergleichbar sind, sind in den Fig. 8-I0 mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die innenliegende Oberfläche des ringförmigen Abstandskörpers 3o ist insgesamt mit 49 bezeichnet. Sie weist 6 VorsprUnge auf, deren Form in Umfangsrichtung so an die Form von sechs radialen Füßen 4 3 des Rotors 41 angepaßt ist, daß bei dreien dieser Vorsprünge49a die Stirnflächen auf einen vorgegebenen Radius geschliffen sind, während die anderen drei Vorsprünge 49b zwischen den Vorsprüngen 4 9a liegen und in ähnlicher Weise, jedoch mit größerem Radius bezüglich der Achse XX* der Anordnung bearbeitet sind. Die Stirnfläche eines jeden der Arme 43 des Rotors 41 ist so bearbeitet, daß sie komplementär zur Stirnwand des entsprechenden Vorsprungs 4 9 der scheibenförmigen Kammer ausgebildet ist. Die Arme 43 passen alle formschlüssig auf die entsprechenden innenliegenden Oberflächen des ringförmigen Abstandskörpers, der-

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art, daß durch diese Oberflächen/ dazwischenliegende Kammern 48a begrenzt sind, die abwechselnd zwischen drei weiteren Kammern 48b angeordnet sind. Diese Kammern sind alle voneinander unabhängig

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und strömungsmäßig zu den benachbarten Räumen des Lenkhilfenmotorp hin abgedichtet. Infolge der unterschiedlichen Innenradien der Vorsprünge 49a,49b und der ageordneten Arme 43a,43b des Rotors die formschlüssig auf ihnen laufen, ist eine jede Kammer 48a in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn gesehen durch einen Arm 4 3b und im GegenUhrzeigersinn durch einen Arm 4 3a des Rotors 41 begrenzt. Eine jede der Kammern 4 8b ist in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn gesehen durch einen Arm 4 3a und entgegen dem Uhrzeigersinn gesehe ι durch einen Arm 4 3b des Rotors 41 begrenzt. Da die in Umfangsrich tung verlaufenden Flächen der Arme 4 3b größer sind als die entsprechenden Flächen der Arme 4 3a, werden durch den in einer jeden dieser Kammern herrschenden Strömungsmitteldruck einander entgegen arbeitende Kräfte auf die diese Kammer begrenzenden Arme ausgeübt. Da die Kräfte, die auf die Arme 4 3b ausgeübt werden, größer sind als die Kräfte, die auf die Arme 4 3a ausgeübt werden, wird somit auf den durch den Rotor 41 gebildeten Steuerkörper ein Drehmoment ausgeübt, das sich für einen weiter unten noch zu beschreibenden Zweck nutzbar machen läßt.

Die Arbeitsweise eines Lenkhilfenmotors nach Fig. 1, der gemäß den Fig. 8-lo weitergebildet ist, ist im wesentlichen dieselbe wie oben schon unter Bezugnahme auf dfe Fig. 1-7 ausgeführt. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß bei der in den Fig. 6 und 9 gezeigten Stellung des sternförmigen Rotors 41 die Kammer 48a sich darüber hinaus auf demselben hohen Druck befindet, der auf die Stirnfläche des Kolbens 3 einwirkt, die der Arbeitskammer 5 des Servostellmotors zugeordnet ist. Die seitlichen Flächen der

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Arme 43b,43a des Rotors 41, welche diese Kammer 48a begrenzen, sind mit entsprechenden unterschiedlichen Druckkräften beaufschlagt, entsprechend den unterschiedlichen Größen dieser Oberflächen. Dies erfolgt derart, daß die auf den Arm 4 3b ausgeübte Kraft größer ist als die auf den Arm 43a ausgeübte. Der Arm 43b ist somit stärker beansprucht, da die Kammer 48b auf der anderen Seite des Armes 4 3b praktisch unter einem Druck Null steht, nämlich dem Druck, der am Auslaß der Arbeitskammer 6 des Servostellmotors herrscht. Die gleichen Verhältnisse liegen bei allen anderen Zweierpaaren von Kammern 48a,48b vor, die durch die anderen beiden Arme 4 3b mit der größeren Oberfläche begrenzt sind. Der Rotor 41 ist somit mit einem Drehmoment beaufschlagt, dessen Richtung der Richtung entgegengesetzt ist, in der das Lenkrad gedreht wird, und dessen Größe proportional zum verwendeten Stelldruck lsi und damit auch zur Reaktionskraft des Lenkhilfenmotors.

Dieselben Verhältnisse liegen mit umgekehrtem Vorzeichen vor, wenn der Lenkhilfenmotor in entgegengesetzter Richtung betätigt wird. Diese Verhältnisse sind in den Fig. 7 und Io gezeigt.

Die in den Fig. 11,12 gezeigte Ausfuhrungsform unterscheidet sich von den oben beschriebenen insoweit, als die öffnungen 56a,56b, die jetzt mit den Bezugszeichen 156a,156b versehen sind, in zylindrischen Oberflächensegmenten 149a,149b der in Umfangsrichtung verlaufenden Wand des Verteilers 13o ausgebildet sind. Die axialei Abmessungen des Verteilers 13o sind in diesem Fall etwas größer

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als bei den oben beschriebenen Ausführungsformen. Die bei den Enden der Arme 14 3 des Rotors 141 liegenden Stirnflächen sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Flächen, die zusammen mit den öffnungen 156a,156b bzw. Schlitzen das Steuerventil bilden. Es brauchen hier keine Ausnehmungen 66 zum Erreichen eines Druckausgleich^ vorgesehen zu v/erden, da ein Kräfteausgleich automatisch durch Mittelung über die sechs Arme des Steuerkörpers erhalten wird.

Diese Schlitze oder öffnungen sind den schon beschriebenen Strömungsmittelwegen in gleicher Weise zugeordnet wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen. Die zu den Arbeitskammern des Lenkhilfenmotors führenden Arbeitskanäle sind mit entsprechenden, um loo vergrößerten Bezugszeichen versehen. Die Arbeitsweise des jetzt betrachteten Steuerventils ist genau dieselbe wie bei den schon oben beschriebenen Ausführungsformen. Auch in diesem Fall erhält man eine Rückwirkung vom Lenkhilfenmotor auf das Lenkrad, welche den Arbeitspunkt der Lenkgeometrie zu jedem Zeitpunkt wiederspiegelt. Die Zunahme der axialen Abmessungen ist bei dem hier betrachteten Lenkhilfenmotor nur ganz unwesentlich und beeinträchtigt die Gesamtabmessungen des Lenkhilfenmotors nicht nachteilig. Die Ausbildung des Steuerventils nach den Fig. 11,12 kann auch bei einem Lenkhilfenmotor verwendet werden, bei dem ein als sternförmiger Rotor ausgebildeter Steuerkörper Arme 43 gleicher radiale: Länge aufweist. Bei beiden Ausführungsformen des Lenkhilfenraotors ist die Zunahme der axialen Abmessung nur ganz gering und hat keinen praktisch ins Gewicht fallenden nachteiligen Einfluß auf die Gesamtabmessung des Lenkhilfenmotors.

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Die Fig. 13-17 zeigen einen weiteren Lenkhilfenmotor, der im wesentlichen dem in den Fig. 1 und 8-lo gezeigten ähnelt. Unterschiede bestehen nur in den nachstehenden Merkmalen: Die Feder/ Mut-Verbindung 36 mit lose ineinandergreifenden Rippen und Nuten, die unter Spiel angeordnet ist (vgl. Fig. 1) ist bei dem Lenkhilfenmotor nach Fig. 13 weggelassen. Die durch die Feder/Nut-Verbindung 36 erhaltene mechanische Verbindung zwischen der Welle 33 und der Lenkspindel 13, über die eine direkte mechanische übertragung von Kräften möglich war, ist durch eine andere Anordnung zur Kraftübertragung ersetzt, die in den Fig. 14-16 dargestellt ist. In der innenliegenden Oberfläche 49 des ringförmigen Abstands körpers sind sechs zylindrische Oberflächenabschnitte vorgesehen, die sich über einen vorgegebenen Winkel erstrecken und jeweils einen zugeordneten der sechs radialen Arme 43 des Rotors 41 aufnehmen. Unter den zylindrischen Oberflächenabschnitten sind drei zylindrische Oberflächenabschnitte 49a, die abwechselnd zwischen drei weiteren zylindrischen Oberflächenabschnitten 4 3b angeordnet sind. Bei der in den Fig. 14-17 gezeigten Ausführungsform weist

drei

der Steuerkörper/ Arme 4 3a mit kleinerem Radius auf, die abwechselnd zwischen drei Armen 43b mit größerem Radius angeordnet sind, Die Oberflächenabschntte 49a sind denArmen 4 3a mit kleinerem Radius zugeordnet, sie sind hierzu zylindrisch bearbeitet und haben einer vorgegebenen Radts, der zu dem der Arme 43a komplementär ist. Ähnlich sind die Oberflächenabsehnitte 49b so bearbeitet, daß sie koaxial zur Achse des Lenkhilfenmotors verlaufen und einen gräteren Radius aufweisen. Die drei Oberflächenabschnitte 49b stellen die Bodenflächen von Nuten loo dar, die in der inneren Ober-

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fläche des ringförmigen Abstandskörpers 3o ausgebildet sind. In eine jede dieser Nuten ragt das Ende eines zugeordneten der Arme 4 3b hinein. Einrede der Nuten loo weist zwei radiale Kanten Io2 auf, die einem noch später zu erläuternden Zweck dienen. Wie bei den obigen Ausführungsformen ist die Stirnfläche eines jeden der Arme 4 3 des Steuerkörpers derart bearbeitet, daß sie eine zur Form des zugeordneten zylindrischen Oberflächensegmentes 49a bzw 4 9b komplementäre Gestalt hat, so daß die Stirnflächen der Arme 4 formschlüssig auf den zugeordneten Oberflächenabschnitten laufen. Eine jede der Nuten loo hat in Umfangsrichtung eine Abmessung d, die etwas größer ist als die in gleicher Richtung gemessene Breite der Endabschnitte der Arme 4 3b, welche in diese Nuten eingreifen. Ein jeder der Arme 4 3b weist zwei in Umfangsrichtung verlaufende Vorsprünge Io4 auf, die jeweils einer der radialen Kanten Io2 der Nut loo gegenüberliegen. Dabei ist der zwischen den Kanten Io2 und den entsprechenden Vorsprüngen liegende Abstand verhältnismäßig klein. Die Vorsprünge Io4 dienen als Anschläge für den Steuerkörpe Io2 und werden wirksam, wenn sie in Anlage an die Kanten Io2 konunei Durch den Torsionsstab 32 wird der Steuerkörper normalerweise in der in Fig. 14 gezeigten Ruhestellung gehalten, in der die Arme 4 3b unter gleichem Abstand von einander gegenüberliegenden radialei Kanten Io2 gehalten werden. Der Abstand zwischen diesen beiden Bauelementen entspricht der Winkelbewegung des sternförmigen Steue: körpers bezüglich des Verteilers, die zum Aufnehmen des Spieles zwischen diesen beiden Bauelementen notwendig ist (vgl. die Fig. 1! und 16). Die Arbeitsweise des Steuerventils ist im wesentlichen

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die gleiche, wie dies oben schon unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis Io beschrieben worden ist. Der einzige Unterschied besteht darjin, daß bei einem Ausfall der Servounterstützung die von einem jeden der Ariae 4 3b des sternförmigen Steuerkörpers getragenen Vorsprünge in Anlage an eine der radialen Kanten Io2 der zugeordneten Nuten loo kommen. Auf diese Weise wird die auf den Steuerkörper ausgeübte mechanische Kraft direkt auf den Verteiler übertragen und damit auch auf die Lenkspindel, wenn die Vorsprünge Io4 in Anlage an eine der Kanten Io2 kommen. Tritt dies ein, so sind die Berührflächen verhältnismäßig groß, und man kann ein korrektes Arbeiten der Lenkung auch dann erwarten, wenn ohne Servounterstützung die Lenkung direkt betätigt werden muß. Betrachtet man die Fig. 13, so sieht man, daß die axiale Abmessung des Lenkhilfenmotors gegenüber der in Fig. 1 gezeigten AusfUhrungsform erheblich verkleinert werden kann, da die Feder/Nut-Verbindung 36 entfällt.

Die Ausführungsform nach den Fig. 13-17 ist unter Bezugnahme auf einen Lenkhilfenmotor beschrieben, bei dem der Steuerkörper des Steuerventils Arme 4 3 unterschiedlicher Länge aufweist, die abwechselnd um die ringförmige Nabe 42 herum angeordnet sind. Es versteht sich, daß die Anschläge auch auf dem Verteiler vorgesehen werden können und daß der Verteiler mit einem sternförmiger Steuerkörper zusammenarbeiten kann, der Arme gleicher radialer Länge aufweist (also ein Steuerkörper wie der in den Fig. 2-4 gezeigte.

In den Fig. 17-21 ist ein weiterer Lenkhilfenmotor gezeigt, der

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im wesentlichen denselben Aufbau hat wie der in Fig. 1 gezeigte. Der Verteiler des Sperrventils ist jedoch etwas anders ausgebildet Dabei ist die Arbeitsweise insgesamt unverändert. In dem nachstehenden Teil der Besdreibung sind solche Bauelemente von Fig. 17, jdie solchen von Fig. 1 entsprechen, oder ähneln, mit denselben Bezugszeichen versehen. Bei dem Lenkhilfenmotor nach Fig. 17 besteht der flanschförmige Teil des Kopfes der Lenkspindel aus eine Flansch 27, in dem der Laufring des Nadellagers 24 untergebracht ist, und aus einer ringförmigen Platte 29. Zur letzteren gehört !ein kronenförmiger Abschnitt 27a, der sich in axialer Richtung nach oben erstreckt und den Laufring für das Nadellager 23 enthält. Die ringförmige Platte 29 hat einen den Flansch 28 bildender inneren Plattenabschnitt, und der ringförmige Abstandskörper 3o ist unter Verwendung von die Schrauben 31 ersetzenden, im Preßsitz angeordneten Stiften zwischen den Flansch 27 und die ringförmige Platte 29 fest eingespannt, ganz ähnlich wie bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 1. Der das Nadellager 23 aufnehmende Raum, der zwischen dem kronenförmigen Abschnitt, der den Flansch 27 bildet, und dem Deckel 19 liegt, steht über einen Kanal 6 3 und eine Auslaßöffnung 64 mit einer Niederdruckquelle in Verbindung. Dieser Raum ist durch einen O-Dichtring 26 und eine Dichtung 38 abgedichtet, die zwischen dem Deckel 19 und den ringförmigen Oberflächen des kronenförmigen Abschnitts angeordnet sind. Der im Gehäuse zur Aufnahme des Nadellagers 24 vorgesehene Raum ist in gleicher Weise durch einen O-Dichtring 25 und den Dichtring 26 abgedichtet.

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Ein besonderes Merkmal der Ausfuhrungsform nach den Fig. 17-21 liegt darin, daß die in axialer Richtung weisenden Oberflächen des sternförmigen Steuerkörpers, nämlich des Rotors 41, einen vorgegebenen axialen Abstand zu den einander in axialer Richtung gegenüberliegenden Stirnflächen 39 und 4o der scheibenförmigen Kammer aufweisen, die durch den Flansch 27 und die ringförmige Platte 29 begrenzt ist. Genauer gesagt, liegt die untere Oberfläche des Steuerkörpers formschlüssig auf der Stirnfläche 4o des Kopfes 2o, während die oben liegende Oberfläche des Steuerkörpers um eine geringe Strecke von der Stirnfläche 39 getrennt ist. Dies erfolgt aus Gründen, die später noch genauer angegeben werden. Der den Flansch 28 bildende innenliegende Plattenabschnittjfler Platte 29 ist so geformt, daß die äußere Ringzone des den Flansch 28 bildenden inneren Plattenabschnittes,durch den der innere Plattenabschnitt mit dem kronenförraigen Abschnitt 27a verbunden ist, eine verringerte Wandstärke aufweisende Verbindungsstelle bildet. Diese Verbindungsstelle ist so ausgelegt, daß sich der innere Plattenabschnitt unter der Einwirkung des in einem Hohlraum 4 2' herrschenden Druckes elastisch verbiegen kann. Dieser Hohlraum ist durch eine Dichtung 43' und die Dichtung 26 abgedichtet. Wird der den Flansch 28 bildende innere Plattenabschnitt verbogen, so wird der anfänglich zwischen der Stirnfläche 39 und der dieser gegenüberliegenden Stirnfläche des Steuerkörpers vorliegende Zwischenraum zum Teil oder völlig vermindert. Hierdurch wird der Querschnitt des Durchgangs zwischen den Armen des Steuerkörpers und den öffnungen 56a,56b vermindert. Auf diese Weise kann man den Querschnitt der Durchgänge für das Druckmittel im Verteiler

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in Abhängigkeit von dem in dem Hohlraum 4 2' herrschenden Druck steuern, d.h. in Abhängigkeit von dem Druck, der von der Hochdruck quelle über die Einlaßöffnung 5 9 und den Kanal 58 bereitgestellt wird. Es versteht sich, daß diese druckabhängig arbeitende Querschnittssteuerung entweder anstelle der schon weiter oben angegebenen Lösung verwendet v/erden kann, bei der an den seitlichen Kanten der Arme 4 3 die Fasen 63 vorgesehen waren, oder zusätzlich zu dieser Lösung verwendet werden kann. Eine derartige druckabhängig arbeitende Querschnittssteuerung kann auch bei Lenkhilfenmotoren verwendet werden, bei denen ein sternförmiger Steuerkörper mit Armen 4 3 versehen ist, die alle denselben Radius haben.

Der soeben beschriebene Lenkhilfenmotor arbeitet im wesentlichen genauso wie die weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiele. In der in Fig. 19 gezeigten Ruhestellung ist der den Flansch 28 bildende innere Plattenabschnitt der Platte 29 auf seinen beiden Stirnflächen praktisch mit demselben Druck beaufschlagt. Dieser Plattenabschnitt verbleibt somit in seiner Ruhestellung. Wird die Lenkung betätigt, d.h. wird der sternförmige Steuerkörper bezüglich des Verteilers gedreht, z.B. so wie dies in Fig. 18 gezeigt ist, so baut sich in den Kammern 48a und dem Hohlraum 4 2' der Arbeitsdruck auf, während die Kammer 48 b weiterhin mit dem niederen Druck bei der Auslaßöffnung beaufschlagt sind. Durch die unterschiedliche Druckbeaufschlagung erhält man eine Kraft, die auf die Oberseite des den Flansch 28 bildenden inneren Plattenabschnitts einwirkt. Dieser Plattenabschnitt wird über die

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geringere Wandstärke aufweisende Verbindungsstelle 75 somit nach unten gebogen und erreicht die in Fig. 21 gezeigte Lage. Fig. zeigt die Stellung der Teile, die diese dann einnehmen würden, wenn keine Kompensation vorgesehen wäre; Fig. 21 zeigt dagegen den Endzustand nach Drehen des Steuerkörpers und nach Verformung des inneren Plattenabschnitts 23. Vergleicht man die Fig. 2o,21, so sieht man, daß die Strecke h von Fig. 21 erheblich kleiner ist als die in Fig. 2o mit H bezeichnete. Dieser Vergleich zeigt auch daß der Querschnitt des Durchgangs, über den der Einlaßkanal 57 mit der Kammer 48b verbunden ist, durch die Verformung des inneren Plattenabschnitts 28 erheblich verkleinert ist. Vergleicht man die beiden Figuren, so sieht man ferner, daß die Querschnitts fläche des Durchgangs, über den der Einlaßkanal 57 mit der Kammer 48a verbunden ist, weiterhin verhältnismäßig groß ist. Die freie Strömungsverbindung wird somit nicht wesentlich beeinträchtigt. Es ist darauf hinzuweisen, daß in den Fig. 19-21 an den öffnungen 56 und den Armen 43 des Steuerkörpers keine Fasen dargestellt sind, um die Zeichnung übersichtlicher zu halten.

Eine ähnliche Situation, wie sie obenstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 19-21 beschrieben worden ist, tritt natürlich ein, wenn das Lenkrad und damit auch der Stellkörper der Servolenkanlage in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen von Lenkhilfenmotoren enthielten ein Steuerventil mit in der Mittenstellung offenen Steueröffnungen. Die Erfindung läßt sich natürlich gleichermaßen

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bei einem Lenkhilfenmotor verwenden, der ein Steuerventil mit in der Mittenstellung geschlossenen Steueröffnungen aufweist. Hierzu müßten die Arme 4 3 des Steuerkörpers nur die öffnungen 56a,56b des Verteilers in der Ruhestellung völlig Überdecken.

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Leerseite

Claims

Lenkhilfenmotor Patentansprüche

/ 1. iLenkhilfenmotor mit einem drehbaren Stellkörper, mit einem hierzu koaxialen, drehbaren Abtriebsglied, das federnd nachgiebig mit dem Stellörper verbunden ist, mit einem auf das drehbare Abtriebsglied arbeitenden, strömungsmittelbeaufschlag-f ten Stellmotor und mit einem Steuerventil, das aufweist: zwei drehbare Steuerkörper, die an dem Stellkörper bzw. dem Abtriebsglied angebracht sind und das Strömen von Druckmittel zu einer ersten Arbeitskammer und einer zweiten Arbeitskammer des Stellmotors steuern und die mit Einlaß- und Auslaßkanälen versehen sind, die mit einer Hochdruckquelle bzw. einer Niederdruckquelle verbindbar sind, und einen ersten Arbeitskanal,

ί der mit der ersten Arbeitskammer des Stellmotors kommuniziert,

und einen zweiten Arbeitskanal, der mit der zweiten Arbeitskammer des Stellmotors kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Einheit, die drehbar mit einem ersten der drehbaren Steuerkörper verbunden ist, eine scheibenförmige Kammer

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ORIGINAL INSPECTED

-2- 2753I85

ausgebildet ist, welche zwei Stirnwände (39,4o) und eine in Umfangsrichtung verlaufende, zu den Stellkörper (33) und dem Abtriebsglied (13) koaxiale Umfangswand aufweist; daß der erste Arbeitskanal (5o) und der zweite Arbeitskanal (51,52) in dieser Einheit ausgebildet sind und daß beide zu der scheibenförmigen Kammer hin offen sind; daß der zweite drehbare Steuer körper ein sternförmiger Rotor (41) ist, der drehbar in der scheibenförmigen Kammer angeordnet ist und eine Mabe (4 2) aufweist, von der eine Mehrzahl von Armen (4 3a ,4 3b) ausgeht, die mit den Wänden der scheibenförmigen Kammer zusammenarbeiten, so daß die letztere in eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilten Druckkammern (43a,48b) unterteilt ist, wobei von zwei aufeinanderfolgenden Druckkammern jeweils eine erste über den ersten Arbeitskanal (5o) mit der ersten Arbeitskammer (5) und eine zweite über den zweiten Arbeitskanal (51,52) mit der zweiten Arbeitskammer (6) des Stellmotors (2) kommuniziert und wobei der Einlaßkanal und der Auslaßkanal in in der Innenwand der scheibenförmigen Kammer ausgebildeten öffrmgen (56a, 56b) enden; daß der sternförnige Rotor (41) so bezüglich der scheibenförmigen Kammer angeordnet ist, daß in der normalerweise eingenommenen Stellung, die die Ruhestellung des Steuerventils ist, ein jeder der Arme (43a,43b) einer entsprechenden Öffnung (56a,56b) gegenüberliegt, so daß die Strömungsmittelverbindung zwischen dieser öffnung und der scheibenförmigen Kammer im wesentlichen unterbrochen ist, wobei die Arme des sternförmigen Rotors und die öffnungen so angeordnet sind, daß zwei aufeinanderfolgende Arme einer mit dem Einlaßkanal (27,28)

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.₃. 275318b

kommunizierenden öffnung (56a) bzw. einer mit dem Auslaßkanal (6 3,64) kommunizierenden öffnung (56b) zugewandt sind; und daß der sternförmige Rotor (41) bezüglich der scheibenförmigen Kammer durch Bewegen des Stellkörpers (33) derart verstellbar ist, ι daß ein jeder der Arme (43a,43b) an der ihm zugeordneten der öffnungen (56a,56b) vorbeibewegt wird, so daß eine im wesentlichen freie Strömungsmittelverbindng zwischen dieser öffnung und einer diesem Arm benachbarten der Druckkammern (48a,48b) hergestellt wird und ein Strömen von Druckmittel zwischen diese öffnung und der anderen, dem betrachteten Arm benachbarten Druc kammer behindert wird.

!2. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ' eine jede der öffnungen (56a,56b) radiale Kanten aufweist, die mit komplementären Kantendes zugeordneten Armes des sternförmigen Rotors (41) derart zusammenarbeiten, daß die Strömungsmitte verbindung zwischen dieser öffnung (56a,56b) und einer jeden j der beiden Druckkammern (48a,48b), die dem betrachteten Arm J benachbart sind, in Abhängigkeit von der Winkelstellung des

Rotors (41) gesteuert wird, und daß die radialen Kanten oder

die komplementären Kanten Fasen aufweisen, um eine gewünschte

j funktionale Abhängigkeit der den Strömungsmitteldurchsatz vorgebenden Querschnitte zwischen der öffnung (56a,56b) und den beiden Druckkammern in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Rotors (41) aus seiner Ruhestellung heraus vorzugeben.

3. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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-A-

daß die öffnungen (56a,56b) in einer der einander gegenüberliegenden Stirnflächen (39,4o) der scheibenförmigen Kammer aus gebildet sind, in Umfangsrichtung verteilt angeordnet sind und abwechselnd mit der Einlaßöffnung (57) und der Auslaßöffnung (61) verbunden sind, und daß eine jede der öffnungen durch den in axialer Richtung weisenden Oberflächenabschnitt des zugeord neten Arms (4 3) überdeckt ist.

4. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Stirnfläche (4o) der einander gegenüberliegenden Stirnflächen der scheibenförmigen Kammer mit Hohlräumen (6o) versehen ist, die fluchtend den zugeordneten öffnungen (56a, 56b) zugewandt sind, wobei ein jeder dieser Hohlräume (66) im wesentlichen dieselbe Gestalt aufweist wie die ihm zugewandte öffnung, und daß ein jeder der Arme (4 3) des Rotors (41) einen axialen Kanal (6 7) aufweist, über den eine Strömungsmittelverbindung zwischen der ihm zugeordneten öffnung (56a,56b) und dem ihm zugeordneten Hohlraum (66) herstellbar ist.

5. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die öffnungen (56a,56b) in einer ringförmigen innenliegen den Oberfläche der scheibenförmigen Kammer ausgebildet sind, wobei eine jede dieser öffnungen im wesentlichen durch die Stirnflächen des ihm zugeordneten Arms (43a,43b) überdeckt ist, wenn der scheibenförmige Rotor (41) in seiner Ruhestellung steht.

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_₅_ 275318b

6. Lenkhilfenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (4 3) unter gleichförmigem Winkelabstand um die Nabe (4 2) herum angeordnet sind.

7. Lenkhilfenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge- j kennzeichnet, daß die die scheibenförmige Kammer enthaltende i Einheit mit dem drehbaren Abtriebsteil verbunden ist, welch i letzteres durch eine Lenkspindel (13) gebildet ist, die mit einer Mutter zusammenarbeitet, die als Servokolben des Stellmotors arbeitet, daß die Einheit als verbreiterter Kopf (3o) der Lenkspindel ausgebildet ist, daß dieser Kopf eine Ober- i fläche (4o) hat, die eine der Stirnflächen der scheibenförmigen) Kammer bildet, und daß die Einheit ferner eine Platte (28) auf-¹ weist, die der Stirnfläche (4o) des Kopfes (3o) zugewandt ist j und unter Abstand von der Stirnfläche des Kopfes angeordnet isti, und daß zwischen dem Kopf (2o) und der Platte (28) ein ring- i

i förmiger Abstandskörper (3o) angeordnet ist, durch welchen ein innerer Hohlraum begrenzt ist, welcher die scheibenförmige ! Kammer darstellt. i

8. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßkanüle (57) und die Auslaßkanäle (61) in der Platte (28) ausgebildet sind und daß der erste Arbeitskanal (5o) und der zweite Arbeitskanal (51,52) im Kopf (2o) der Lenkspindel (13) ausgebildet sind.

j 9. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

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*" 6 —

daß der Kopf (2o) der Lenkspindel, der ringförmige Abstandskörper (3o) und die Platte (28) durch Befestigungsmittel (31) fes1; miteinander verbunden sind.

Io. Lenkhilfenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenwand der scheibenförmigen Kammer Anschläge für die Arme (43) des Rotors (41) ausgebildet sind, durch welche die Drehung des sternförmigen Rotors (41) in der scheibenförmigen Kammer auf einen vorgegebenen Maximalwert begrenzt ist, so daß der Rotor und die die scheibenförmige Kammei aufweisende Einheit als ein Körper zusammen verdrehbar sind, nachdem die Arme des Rotors in Anlage an die Anschläge gekommer sind.

!

11. Lenkhilfenmotor nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch gej

: kennzeichnet, daß ein jeder der Arme (4 3) des Rotors (41) zwei

radiale Oberflächen aufweist, die jeweils mit dem Druck beaufsdiagt sind, der in den diesem Arm benachbarten Druckkammern j herrscht, und daß die einander gegenüberliegenden radialen ι Oberflächen eines jeden zweier benachbarten Arme unterschied-

liehe Werte haben, so daß der Druck, der in der durch zwei j benachbarte Arme bei Betätigung des Stellkörpers begrenzten Druckkammer herrscht, zu einer Reaktionskraft führt, die der auf den Stellkörper ausgeübten Betätigungskraft entgegengesetzt ist.

12. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Arme des Rotors (41) einen ersten Satz von Armen bilden, deren Radius einen ersten vorgegebenen Wert hat, wobei diese Arme sich um den Umfang der Nabe herum abwechseln mit den Armen eines zweiten Satzes, bei dem der Radius der Arme einen zweiten vorgegebenen Wert hat, der größer ist als der erste vorgegebene Wert, daß die Stirnflächen des ersten Armsatzes verschiebbar und strömungsmitteldicht mit ersten zylindrischen Abschnitten der Umfangswand der scheibenförmigen Kammer zusammenarbeiten, welche einen Radius aufweisen, der im wesent- ! liehen gleich dem der Arme des ersten Satzes ist, und daß die Stirnflächen des zweiten Satzes von Armen verschiebbar und strömungsmitteldiht mit zweiten zylindrischen Abschnitten der in Umfangsrichtung verlaufenden Wand der scheibenförmigen Kammer zusammenarbeiten, welche einen Radius aufweisen, der im wesentlichen gleich dem der Arme des zweiten Satzes ist.

j
ί
i
ί

Il3. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (4 3a) des ersten Satzes in der Ruhestellung des stern förmigen Rotors (41) die mit dem Einlaßkanal (57) kommunizierenden öffnungen (56a) im wesentlichen überdecken, während die Arme des zweiten Satzes (43b) im wesentlichen die mit dem Auslaßkanal (61) kommunizierenden öffnungen (56b) Uberdekken.

14. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in Umfangsrichtung erstreckende Wand der scheibenförmigen Kammer im wesentlichen ringförmig ist und radiale

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Nuten (loo) aufweist, in welche die Enden der Arme (4 3b) des zweiten Satzes überstehen.

15. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 14,in Verbindung mit Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenflächen der radialen Nute ι (loo) die zweiten zylindrischen Abschnitte der in Umfangsrichtung verlaufenden Wand bilden und daß die radialen Kanten (Io2) dieser Nuten die Anschläge für die Arme des zweiten ■ Satzes darstellen.

;16. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß : in der Ruhestellung des sternförmigen Rotors (41) zwischen einer jeden der radialen Oberflächen eines jeden Armes des zweiten Satzes und der gegenüberliegenden radialen Kante der zugeordneten Nut (loo) ein Zwischenraum vorliegt.

17. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß normalerweise zwischen der Fläche der scheibenförmigen Kammer, in der die öffnungen ausgebildet sind, und den axialen Oberflächenabschnitten der Arme, die zu den öffnungen weisen, ein Zwischenraum vorliegt, und daß eine solche Anordnung getroffen ist, daß der axiale Abstand zwischen den Kanten dieser öffnungen und den Oberflächenabschnitten der Arme in Abhängigkeit von dem Druck abnimmt, der an der Einlaßöffnung ansteht, wodurch die Werte für die Querschnitte der Strömungsmittelkanäle veränderbar sind, welche zwischen einer jeden der Öffnungen und den beiden Druckkammern gebildet sind, wel-

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ehe dem der betrachteten Öffnung zugeordneten Arm benachbart

j sind.

18. Lenkhilfenmotor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen in axialer Ausrichtung in dnem Ringabschnitt einer Platte ausgebildet sind, durch welche die scheibenförmige Kammer verschlossen ist, daß dieser ringförmige Abschnitt eine Stirnfläche hat, die dem an der Einlaßöffnung

j anstehenden Druck ausgesetzt ist, und eine zweite Stirnfläche \

j

: hat,die dem in der scheibenförmigen Kammer herrschenden Druck

^[

ausgesetzt ist, und daß durch den ringförmigen Abschnitt eine ;

i geschwächte, biegbare Zone begrenzt ist, so daß der Abstand zwischen den Kanten der öffnungen und den Oberflächenabschnitten der Arme vermindert wird, v/enn der Druck in dem Einlaßkana^L ansteigt. <

!

- Io -

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