DE2843592B2

DE2843592B2 - Hilfskraftlenkgetriebe

Info

Publication number: DE2843592B2
Application number: DE2843592A
Authority: DE
Inventors: Ing.(grad.) Dieter 7081 Essingen Elser
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1978-10-06
Publication date: 1981-04-02
Also published as: PL218755A1; ES484749A1; YU41179B; DE2843592C3; US4285266A; FR2437968B1; FR2437968A1; HU179817B; GB2031826B; GB2031826A; SE7908284L; AR219194A1; BR7906453A; DE2843592A1; YU231979A

Description

Die Erfindung betrifft ein Hilfskraftlenkgetriebe der im Oberbegriff des Anspruches 1 näher beschriebenen Art

Eine Hilfskraftlenkung dieser Art ist z. B. aus der DE-OS 27 39 406 bekannt.

Bei Hilfskraftlenkgetrieben treten ab einem bestimmten Druckniveau unangenehme Strömungsgeräusche in Form von Zischen auf. Diese Geräusche entstehen an den Steuerkanten, wobei sie abhängig von dem Druckverhältnis der Drücke vor und hinter der Steuerkante sind. Je größer das Druckgefälle ist, desto lauter sind die Zischgeräusche. Aus diesem Grunde machen sich diese Geräusche besonders unangenehm an den Rücklaufsteuerkanten bemerkbar, weil hier der Abbau vom Arbeitsdruck z.um Rücklaufdruck erfolgt.

Es ist deshalb bereits bekannt, durch Anstauen des Rücklauföls günstigere Druckverhältnisse zu schaffen, Bei Einrichtungen nach der europäischen Offenlegungsschrift 2 328 wird in der Rückiauflejtung von. dem Lenkventil zu dem Tank ein Drosselventil angeordnet. Dieses Drosselventil wird vom Druck in der Zulaufleitung zum Lenkventil so gesteuert, daß bei nichtausge-

steuerter Lenkung die Dpjckverhältnisse nicht geändert werden, während bei ausgesteuerter Lenkung durch eine entsprechende Querschnittsverringerung ein Rücklaufstaudruck erzeugt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe

,zugrunde, ein Hilfskraftlenkgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ebenfalls im ausgesteuerten Zustand ein Rücklaufstaudruck erzeugt wird, während bei nichtausgesteuerter Lenkung die Druckverhältnisse nicht geändert werden, wobei die Vorrichtung einfach im Aufbau und im Gehäuse des Lenkgetriebes integriert sein soll.

Diese Aufgabe wird erfmdungsgemäß bei Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil genannten Merkmale

gelöst

Erfindungsgemäß ist nun zwischen der Rücklaufsteuerkante und der Rücklaufleitung ein Ventilkolben angeordnet Bei nicätausgesteuertem Lenkventil stört der Ventilkolben den Druckmittelfluß nicht, während er bei ausgesteuerter Lenkung über die Drosselkante zu einer Drosselung und damit zu einem Aufbau eines Staudruckes in der Rücklaufleitung führt Dies wird durch die Feder und die Druckfläche erreicht Die Feder stellt sicher, daß im nichtausgesteuerten Zustand der

Öffnungsquerschnitt der Querbohrungen nicht verengt wird. Wird die Lenkung hingegen ausgesteuert und baut sich dadurch ein Druck in den entsprechenden Nuten zwischen Ventilschieber und Ventilbüchse auf, so wird der Ventilkolben entgegen der Federkraft durch den auf die Druckfläche wirkenden Druck verschoben. Durch die Drosselkante an dem Ventilkolben kommt es zu einer Verengung des Öffnungsquerschnittes der Querbohrung und damit zu einem Staudruck.
Durch die Federkraft und die Größe der Druckfläche kann dabei die Querschnittsverengung bestimmt werden.

Von Vorteil ist, daß das erfindungsgemäße Rücklaufstauventil in dem Servogetriebe integriert ist. Dies stellt eine kostengünstige Maßnahme dar. Es ist Ttein gesondertes Gehäuse erforderlich.

In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckfläche durch eine Ringfläche am Außenumfang des Ventilkolbens gebildet ist.
Von Vorteil ist es, wenn der Ventilkolben derart in dem Ventilschieber angeordnet ist, daß im ausgesteuerten Zustand des Lenkventils die dem Ventilschieber zugeordnete Stirnseite des Drehstabes eine Anschlagfläche für den Ventilkolben zur Wegbegrenzung bildet. Diese Anordnung stellt eine einfache Maßnahme zur

μ Begrenzung der Höhe des Staudruckes in der Rücklaufleitung dar.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Ventilkolben in axialer Richtung mit einer Durchgangsbohrung versehen ist, die über Bohrungen im Ventilschieber mit Lagern des Ventilschiebers und der Ventilbüchse verbunden ist.

Schmieröl und Leckageöl können auf diese Weise wieder in die Rücklaufleitung eingeführt werden. Somit

treten keine Leckageverluste auf und die Njederdruckdichtungen werden nicht belastet.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel anband der Zeichnung beschrieben. Es seigt

F i g, 1 Längsschnitt durch das Hilfskraftlenkgetriebe,

Fi g, 2 Ausschnittvergrößerung des Rücklaufstauventils,

In der Zeichnung ist ein Hilfskraftgetriebe mit einem Drehschieberlenkventil und einer Weitergabe der Lenkbewegung über eine Zahnstange i?nd eine' Lenk- to welle auf einen Lenkhebel dargestellt Das erfindungsgemäße Rücklaufstaudruckventil kann jedoch auch bei anderen Servolenksystemen verwendet werden.

In dem Lenkgehäuse sind ein Lenkventil, bestehend aus Ventilschieber 1 und Ventilbüchse 2, und ein Servozylinder sowie ein komplettes mechanisches Lenkgetriebe angeordnet. Das Lenkgehäuse ist zugleich als Zylinder für einen Kolben 3 ausgebildet, der bei Drehung einer Lenkspindel 4 eine Axialbewegung ausführt Der Kolben 3 weist am Umfang eine Zahnstange 5 auf. Er steht im Zahneingriff mit einer Lenkweiie 6 und versetzt diese hierbei in Drehung, im Inneren des Kolbens 3 ist eine hohle Gewindespindel 7 angeordnet Die Verbindung zwischen Gewindespindel 7 und Kolben 3 wird durch eine Kugelkette 8 hergestellt

Der Ventilschieber 1 ist spielfrei mit der Lenkspindel 4 verbunden. Eine weitere Verbindung zwischen der Gewindespindel 7 und der Lenkspindel 4 besteht über einen Drehstab 10. Mit der Gewindespindel 7 ist der Drehstab 10 dabei über eine konische Büchse 11, die durch Keilwirkung mit einer Mutter 12 gespannt wird, verbunden. Diese Maßnahme ermöglicht eine Korrektur der Ventileinstellung.

Durch das Lenkventil werden über entsprechende Nuten und Bohrungen Zylinderräume 13 und 14 des Lenkmotors mit Druckmittel beaufschlagt

Eine Bohrung 15 führt zu dem Zylinderraum 13, eine Bohrung 16 sowie ein Ringspalt zwischen der Kugelkette 8 zu dem Zylinderraum 14.

Der Druckmittelzulauf in das Lenkgehäuse erfolgt -to über eine Bohrung 17, eine Zuleitung 18 und eine Ringnut 19, die mit einer Nut 20 des Ventilschiebers 1 in Verbindung steht.

Über eine Radialbohrung 22, die mit einer Rücklaufnut 21 des Ventilschiebers 1 in Verbindung steht und weiter durch den Innenraum des Ventilschiebers 1 und über Querbohrungen 26 durch einen Zwischenraum zwischen Drehstab 10 und Gewindespindel 7 findet der Druckmittelrücklauf statt.

Über zwei Radialbohrungen 23 und über eine Ringnut so 24 wird dann das Druckmritel zu einer Auslaßleitung 25

g giet.

Der Ventilschieber 1 ist mit einer gestuften axialen Bohrung W„ versehen, in dieser Bohrung ist ein Vehtilkolben 28 angeordnet. Per Yentilkolben weist in seinem vorderen Bereich einen Durchmesser auf, der etwas kleiner als der Bohrungsdurchmesser in diesem Bereich ist. Auf diese Weise entsteht ein Spalt 29, In den Bereich dieser Durchmesserverringerung'mündet die Radialbohrung 22, die mit der Rücklaufnut 21 verbunden ist

Der Venf'lkolben 28 ist mit einer gegen den Druckmittelstrom gerichteten Feder 30 versehen, die sich an einer Stirnseite 31 des Drehstabes 10 abstützt

Im hinteren Bereich des Ventilkolbens 28 weist dieser ebenfalls eine Durchmesserverringerung auf, und zwar derart, daß in Richtung des Druckmittelflusses eine Druckfläche 32 entsteht In diesem Bereich mündet eine mit der bei ausgesteuerter Lenkung unter Arbeitsdruck stehenden Nut 20 verbundene Querbohrung 33.

Die an dpr Druckfläche 32 ausgeübte Kraft ist der Kraft der Feder 30 entgegengericht? . Die Größe der Druckfläche 32, die Durehmesserverhaliriissc und die Federstärke sind nun so aufeinander abgestimmt, daß bei Druckaufbau im Lenkmotor der Ventilkolben 28 gegen die Federkraft in Richtung des Druckmittelflusses verschoben wird. Dadurch wird die Radialbohrung 22 zum Teil abgesperrt. Durch diese Querschnittsverringerung entsteht eine Drosselung und damit ein Staudruck in der Radialbobrung 22, der abhängig von dem jeweiligen Arbeitsdruck ist Auf diese Weise wird vermieden, daß infolge eines zu starken Druckabfalls an der Rücklaufsteuerkante der Rücklaufnut 21 Zischgeräusche entstehen.

Nach Beendigung des Lenkvorganges liegt im System überall der Rücklaufdruck vor. Dadurch wird der Ventilkolben 28 durch die Feder 30 in seine Ausgangsposition zurückgeschoben und die Querbohrung 22 ist ungedrosselt

Die Länge des Ventilkolbens 28 ist so gewählt dn>ß die Stirnseite 31 des Drehstabes 10 einen Anschlag zur Wegbegrenzung für den Ventilkolben 28 bildet. Daduich wird eine bestimmte, vorgewählte Querschnittsverringerung der Radialbohrung 22 nicht überschritten.

Der Ventilkolben 28 ist in axialer Richtung weiterhin mit einer Durchgangsbohrung 34 versehen, die über eine Bohrung 35 mit Lagern 36 und 37 des Ventilschiebers 1 bzw. der Ventilbüchse 2 in Verbindung steht. Auf diese Weise kann Leck- und Schmieröl gleichfalls in den Druckmittelrücklauf gelangen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Hilfskraftlenkgetriebe für Kraftfahrzeuge, mit je einem Anschluß für eine Druckmittelzulauf- und eine DruckmUtelrücklaufleitung und mit einem von einem Lenkhandrad aus betätigbaren Drehschieberlenkventil mit offener Mittenstellung, dessen Ventilschieber in einer axialen Bohrung einer Ventilhülse aufgenommen ist, mit der er durch einen Drehstab verbunden ist und der an seiner Mantelfläche Steuernuten aufweist, die mit Steuernuten in der Ventilhülse zusammenwirken, wobei eine Gruppe von Steuernuten des Ventilschiebers mit dem Zulaufanschluß in Verbindung steht und so Zulaufnuten bildet und eine Gruppe durch Radialbohrungen mjt einer koaxialen Bohrung im Ventilschieber in Verbindung steht, die in ständiger Verbindung mit dem Rücklaufanschluß ist und somit Rücklaufnuten bildet, dadurch gekennzeichnet, daß in der axialen Bohrung (27) des Ventilschiebers (1) ein Ventiikoiben (28) angeordnet ist, der in eine geöffnete Stellung durch eine Feder (30) verschoben wird und in eine Drosselstellung durch eine hydraulische Kraft, die auf eine Druckfläche (32) wirkt, welche eine Kammer abschließt, die durch Querbohrungen (33) mit den Zulaufnuten (20) in Verbindung steht, und der an seinem Außenumfang eine Drosselkante (38) aufweist, durch die die Mündungen der von den Rücklaufnuten (21) in die axiale Bohrung (27) des Ventilschiebers (1) mündenden Radialb-iirungen (22) bei Verschieben des Ventilkolbens (28) in die Drosselstellung zunehmend bis zu einem vorgegebenen Höchstwert versperrt werden.

2. Hilfskraftlenkgetriebe nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche durch eine Ringfläche (32) am Außenumfang des Ventilkolbens (28) gebildet ist

3. Hilfskraftlenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ausgesteuerten Zustand des Lenkventils die dem Ventilschieber (1) zugeordnete Stirnseite (31) des Drehstabes (10) einen Anschlag für die Verschiebung des Ventilkolbens (28) in die Drosselstellung bildet.

4. Hilfskraftlenkgetriebe nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkolben (28) in axialer Richtung mit einer Durchgangsbohrung (34) versehen ist, die über Bohrungen (35) im Ventilschieber (1) mit Lagern (36, 37) des Ventilschiebers (1) und der Ventilbüchse (2) verbunden ist.