DE2906183C2 - Hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

h) von den beiden Sammlerkanälen (37,38,43) ist mindestens einer in Form einer Ringnut (43; 43, 80) am Außenmantel des inneren Drehschieberelements (28) vorgesehen,

i) in die Sammlerkanäle (37, 38, 43) münden unmittelbar Steuerkanäle (57; 59, 63) am inneren Drehschieberelement (28) die zur Umsteuerung der Lenkrichtung dienen und mit am äußeren Drehschieberelement (27) vorgesehenen Steuerkanälen (65,68,69) zusammenwirken,

j) wenigstens einer der Sammlerkanäle (37,38,43) liegt in axialer Erstreckung der Drehschieberclemente (27, 28) im Bereich der Steueröffnungen (39) des zweiten Kranzes.

2.^/Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) von den Steueröffnungen des zweiten Kranzes mündet jede zweite (41) in einen Stirnraum (36) zwischen Drehschieberelementen und Gehäuse, der gemeinsam mit dem Innenraum (37) des inneren Drehschieberelementes den anderen Sammlerkanal bildet;

b) die im Zusammenwirken mit dem äußeren Drehschieberelement zur Umsteuerung dienenden Steuerkanäle des inneren Drehschiebereiements werden gebildet durch

— Längsnuten (57) an seinem Außenmantel, die mit der Ringnut (43) in Verbindung stehen und durch

— radial durchgehende Steuerkanäle (59, 63) des inneren Drehschieberelements, die mit seinem Innenraum (37) in Verbindung stehen.

3. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a)

b)

auch der zweite Sammlerkanal ist in Form einer Ringnut (80) am Außenmantel des inneren Drehschieberelements vorgesehen;
die Steueröffnungen (84) des zweiten Kranzes münden abwechselnd in je eine der beiden Ringnuten (80,43),

die im Zusammenwirken mit dem äußeren Drehschieberelement zur Umsteuerung dienenden Steuerkanäle des inneren Drehschieberelements werden gebildet durch zwei Sätze von Längsnuten (82, 57) am Außenmantel des inneren Drehschieberelements, die mit je einer der Ringnuten (43,80) verbunden sind.

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lenkeinrichtungen sind aus dem DE-GM 66 08 740 bekannt. Bei diesen Anordnungen kann die Zähnezahl der Dosierhandpumpe und der Teilungswinkel der Drehschieberelemente unabhängig voneinander nach Zweckmäßigkeitsgesichtspunkten gewählt werden. Durch die bekannte Neuerung sollte bereits eine hydraulische Lenkung mit einer kompakten Druckmittelsteuereinrichtung geschaffen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bauvolumen und den Fertigungsaufwand einer derartigen Lenkeinrichtung noch mehr zu verkleinern.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennreichnete hydrostatische Lenkeinrichtung gelöst. Durch die Ineinanderschachtelung der Sammlerkanäle und anderer Steuerkammern in radialer Richtung und durch die Direktverbindung der Sammlerkanäle mit den Steuerkanälen des inneren Drehschieberelementes ergibt sich eine sehr raumsparende Bauform. Die Teile der Lenkeinrichtung können sehr einfach hergestellt werden, da die Drehschieberelemente eine im wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Trotz der weiteren Verkleinerung der Abmessungen der Lenkeinrichtung bleibt der Vorteil erhalten, daß die Teilung der Drehschieberelemente unabhängig von der Teilung des Ro· tationskolbens ist.

Die Sammlerkanäle können an den Drehschieberelementen in verschiedener Weise angeordnet werden.

Gemäß Anspruch zwei kann als der eine Sammlerkanal ein Stirnraum zusammen mit dem Innenraum des inneren Drehschieberelementes dienen. Gemäß Anspruch drei können zwei Ringkanäle am Außenmantel des in-

nereii Drehschieberelementes als Sammlerkanäle dienen.

Erläuterung der Erfindung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einer; Axial-Längsschnitt durch Drehschieber-Steuerventil und Dosierhandpumpe, wobei jedoch einige Durchbrüche und Längsnuten eingezeichnet sind, die tatsächlich in anderen Sehnittebenen liegen. F i g. 1 zeigt außerdem Schaltungsteile der hydrostatischen Lenkeinrichtung;

Fig.2 den Querschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 sowie Stator und Rotationskolben der Dosierhandpumpe;

F i g. 3 den Querschnitt nach Linie IH-III in F i g. 1 durch das Drehschieber-Steuerventil;

F i g. 4 eine Abwicklung des äußeren und inneren Drehschiebereiementes, wobei die Verteiler- und Steueröffnungen des äußeren Drehschiebereltr-nentes in ausgezogenen Linien, die des inneren gestrichelt dargestellt sind. Oben sind symbolisch weitere Schaltungsteile der Lenkeinrichtung dargestellt:

F i g. 5 eine Abwicklung des inneren Drehschieberelements;

F i g. 6 und 7 Teile von Abwicklungen beider Drehschieberelemente bei extremem Lenkeinschlag in der einen bzw. anderen Richtung, wobei wiederum Öffnungen des inneren Drehschieberelementes gestrichelt, Öffnungen des äußeren ausgezogen dargestellt sind;

Fig.8 eine Abwicklung des äußeren und inneren Drehschieberelementes einer zweiten Ausführungsform, im übrigen entsprechend F i g. 4 und

F i g. 9 eine .Abwicklung eines Teüs dieser Drehschieberelemente bei einem extremen Lenkeinschlag.

Erstes Ausführungsbeispiel

In Fi g. 1 bis 3 sind die Dosierhandpumpe als Ganzes mit 1, das Drehschieber-Steuerventil als Ganzes mit 3 bezeichnet. Die Dosierhandpumpe 1 ist als Rotationskolbenmaschine ausgebildet und hat einen Stator 5 mit sieben Zähnen 7 sowie einen Rotationskolben 9 mit sechs Zähnen 11. Zwischen den Zähnen befinden sich die gegeneinander abgeschlossenen Verdrängerzellen 13, von denen sich beim Umlauf jeweils etwa die Hälfte erweitert, der übrige Teil verengt.

Die Dosierhandpumpe ist mit Hilfe von Schraubbolzen 15 an einem Gehäuse 17 des Drehschieberventils 3 befestigt. Von den Zahnlücken 19 des Stators 5 führen sieben Gehäusekanäle 21, die die sieben Schraubbolzen 15 umgeben, zu einem ersten Kranz von sieben Steueröffnungen 23, die sich gegen eine Mittelbohrung 25 des Gehäuses 17 öffnen. In dieser Mittelbohrung ist mit geringem Spiel ein äußeres Drehschieber-jlement 27 frei drehbar untergebracht, in einer Mittelbohrung dieses Drehschieberelements mit geringem Spiel ein inneres jDrehschieberelement28. Beide sind entgegen der Wir-Ikung einer Zentrierfeder 30 gegeneinander begrenzt drehbar. Das innere Drehschieberelement ist einteilig mit einer Antriebswelle 32 ausgebildet, die drehfest mit der Lenkspindel der Fahrzeugs verbunden ist Das äußere Drehschieberelement ist durch eine Gelenkwelle 34 drehfest aber radial beweglich mit dem Rotationskolben 9 verbunden.

Links von beiden Drehschieberelementen befindet sich ein freier Stirnraurn 36, der mit einem Innenraurn 37 des inneren Drehschieberelements in Verbindung steht Beide gemeinsam bilden den einen Sammlerkanal 38.
Im äußeren Drehschieberelement 27 sind, gleichmäßig verteilt, sechs durchgehende Steueröffnungen 39 vorgesehen, die mit den Steueröffnungen 23 im Gehäuse zum Anschluß der beiden Gruppen von Verdrängerzellen zusammenarbeiten. Der äußere Drehschieber hat

ίο außerdem sechs, jeweils mittig zwischen den Steueröffnungen 39 angeordnete Steueröffnungen 41 in Form kurzer Längsnuten. Die Steueröffnungen 39 und 41 bilden gemeinsam einen zweiten Kranz und arbeiten mit den Steueröffnungen 23 des ersten Kranzes zusammen.

Die Steueröffnungen 41 öffnen sich gegen den Stirnraum 35 und stehen so mit dem Sammlerkanal 38 in Verbindung.

Das innere Drehschieberelement 28 hai eine Ringnut 43, die mit den Steueröffnungen 39 des äußeren Dreh-Schieberelements in Verbindung s*. ■ fit. Diese Ringnut bildet einen zweiten Sammlerkanal.

Infolge dieser Konstruktion steht jeweils die eine Gruppe von Verdrängerzellen (z. B. die sich erweiternden) mit dem einen Sammlerkanal 38, zu dem der Innenraum 37 gehört, die andere mit dem anderen Sammlerkanal, nämlich der Ringnut 43 in Verbindung.

Im Gehäuse sind zur Zuführung der Druckflüssigkeit aus einer Hochdruckleitung 47 Ringnuten 45 und 46 vorgesehen, eine mit einer Rücklaufleltung 48 verbundene Ringnut 50 und zwei Ringnuten 52 und 53, die mit den beiden Arbeitsräumen des Lenkmotors 55 verbunden sind.

Wie F i g. 5 zeigt, hat das innere Drehschieberelement 28 vier äußere Längsnuten 57, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind und mit der Ringnut 43 in Verbindung stehen. Mittig zwischen den Längsnuten 57 befinden sich Durchbrüche 59. Mit »Durchbrüche« werden hier immer Kanäle bezeichnet, die ein Drehschieberelement radial vollständig durchdringen, also von seiner äußeren zu seiner inneren Wandung führen, dage_Den mit »Nuten« Kanäle, die nur an der Außenseite eines Drehschieberelements vorgesehen sind, aber nicht bis zu dessen Innenwandung durchgehen.
Das innere Drehschieberelement hat weiterhin Längsnuten 61, die axial mit den Durchbrüchen 59 fluchten und Durchbrüche 63, die axial mit den Längsnuten 57 fluchten.

Wie Fig.4 zeigt, hat das äußere Drehschieberelement die oben schon erwähnten Steueröffnungen 41 in Form kurzer LängHiuten, die sich zum Stirnraum öffnen. Mittig zwischen ihnen sind die Steueröffnungen 39 in Form von Durchbrochen angeordnet. Im äußeren Dreh.chieberelement sind in mehreren unter axialen Abständen angeordneten Kränzen Durchbrüche 65 und 66 angeordnet, dij durch die Gehäuse-Kirgnuten 46 bzw. 45 mit der Hochdruckleitung 47 verbunden sind, ferner Durchbrüche 68, 69, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind und durch Gehäuse-Ringnuten 52 und 53 mit den beiden Arbeitsräumen des Lenkmotors 55 verbunden sind und schließlich purchbrüche -'71 in Fom sichiin Umfangsrichtungiersjrecke^dör Langlöcher, die durch die Ringnut 50ffiit.diir Rucklaufleitung 48 verbunden sind.

Die Längsnuten 61 sind in jeder Lenkstellung durch die Durchbrüche 71 mit der-Rücklaufleitung 48 verbunden, stellen also selbst einen Teil der Rücklaufleitung dar.

Arbeitsweise des ersten
Ausführungsbeispiels

In der Neutralstellung nach Fig.4 strömt Arbeitsflüssigkeit aus der Hochdruckleitung 47 durch die Durchbrüche 66 in die Längsnuten 61 und durch die Durchbrüche 71 in die Rücklaufleitung 48. Bei einem Lenkeinschlag wird dieser Neutraldurchlauf mehr und mehr unterbunden und schließlich ganz abgesperrt.

F i g. 6 und 7 zeigen die gegenseitige Lage der Drehsdhieberelemente bei Lenkeinschlägen entgegengesetzter Richtung, der Einfachheit halber in den beiden Extremstellungen. Hier ist der Neutraldurchlauf dadurch unterbunden, daß die Durchbrüche 66 jetzt außerhalb der Längsnuten 61 liegen. Bei der Lenkstellung nach Fig.6 strömt Druckflüssigkeit durch die Durchbrüche 65 im äußeren Drehschieberelement in die Längsnuten 57 im inneren Drehschieberelement, von dort in dessen Ringnut 43 und aus dieser durch die Steueröffnungen 39 im äußeren Drehschieberetement und einen Teil der Gehäusekanäle 21 zu der einen Gruppe von Verdrängerzellen. Die von der anderen Gruppe von Verdrängerzellen rückkehrende Arbeitsflüssigkeit strömt durch die verbleibenden Gehäusekanäle 21 und die Steueröffnungen 41 des äußeren Drehschieberelements zum Stirnraum 36 und Innenraum 37 und aus diesem durch die Durchbrüche 63 des inneren Drehschieberelements und die Durchbrüche 69 des äußeren Drehschieberelements zur rechten Arbeitskammer des Lenkmotors 55. Aus der linken Arbeitskammer strömt die Arbeitsflüssigkeit zu den Durchbrüchen 68 im äußeren Drehschieberelement und durch diese zu den Längsnuten 61 im inneren Drehschieberelement und damit zur Rücklaufleitung.

Bei einem Lenkeinschlag in der Gegenrichtung ergibt sich, wiederum in der Extremstellung, eine Lage beider Drehschiebereiemente nach F i g. 7. Aus der Druckleitung 47 strömt Druckflüssigkeit durch die sich jetzt überdeckenden Durchbrüche 65 und 59 zum Innenraum 37, durch den Stirnraum und die Steueröffnungen 41 im äußeren Drehschieberelement zur einen Gruppe von Verdrängerzellen. Die aus der anderen Gruppe von Verdrängerzellen zurückströmende Druckflüssigkeit gelangt durch die Durchbrüche 39 im äußeren Drehschieberelement in die Ringnut 43 und aus dieser in die Längsnuten 57. Aus diesen strömt sie durch die Durchbrüche 68 im äußeren Drehschiebereiement zum einen Arbeitsraum des Lenkmotors, dem entgegengesetzt wirkenden, verglichen mit F i g. 6. Aus dem anderen Arbeitsraum strömt die rücklaufende Arbeitsflüssigkeit durch die Durchbrürhe 69 im äußeren Drehschieberelement zu den Längsnuten 61 im inneren Drehschieberelement und somit in die Rückiaufleitung 48.

Arbeitsweise des zweiten
Ausführungsbeispiels

zweite Kranz von Steueröffnungen vorgesehen, die hier die Nummer 84 tragen und die Form kurzer Längsnuten haben. Die Steueröffnungen 84 stehen abwechselnd über Durchbräche 86 und 87 mit den Ringnuten 80 bzw. 43 des inneren Drehschieberelements dauernd in Verbindung. In dem in F i g. 8 und 9 nicht dargestellten Gehäuse ist der erste Kranz Steueröffnungen 23 weiter rechts als in F i g. 1 angeordnet, so daß dieser Kranz mit dem zweiten Kranz Steueröffnungen 84 fluchtet.

An beiden Drehschieberelementen sind zur Umsteuerung dienende weitere Steuerkanäle angeordnet. Die Arbeitsweise entspricht derjenigen des ersten Ausführungsbeispiele!!, wobei jedoch die Stelle des Stirnraumes und Inneriiraumes der durch die Ringnut 80 gebildete Sammlerkanal einnimmt.

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Die F i g. 8 und 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der eine Sammlerkanal ebenfalls durch eine Ringnut 43 am Außenmantel des inneren Drehschieberelements gebildet ist. Der andere Sammlerkanal ist hier nicht durch Stirnraum und Innenraum gebildet, sondern durch eine weitere Ringnut 80, die ebenfalls am Außenmantel des inneren Drehschieberelements vorgesehen ist In beiden Ringnuten münden Längsnuten 57 bzw. 82, die am Außenmantel des inneren Drehschieberelements vorgesehen sind. Am Außenmantel des äußeren Drehschieberelements ist wiederum der Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, insbesondere knickrahmengelenkte Kraftfahrzeuge mit folgenden Merkmalen:

a) eine als Öosierhandpumpe wirkende Rotationskolbennfaschine weist einen Kämmeingriff zwischen einem verzahnten Stator und einem verzahnten Rotationskolben für die dosierte Zuteilung von Druckflüssigkeit zu einem Lenkmotor auf,

b) ein Umsteuerventil weist zwei konzentrische, relativ gegeneinander verdrehbare Drehschieberelemente auf, die zum Umsteuern der Lenkrichtung dienen und von denen das eine mit der Lenkwelle drehfest verbunden ist,

c) ein Verteiler-Drehschieber, der in einem mit der Dosierhandpumpe verbundenen Gehäuse konzentriscb gelagert und mit dem Rotationskolben drehfest verbunden ist, steuert die Zuteilung von einströmender Druckflüssigkeit zu den sich jeweils erweiternden Verdrängerzellen der Dosierhandpumpe und das Abströmen von Druckflüssigkeit aus den sich verengenden Verdrängerzellen zum Lenkmotor,

d) zu den Zahnlücken des Stators führende Gehäusekanäle münden in einen ersten Kranz von Steueröffnungen in der Mantelfläche der den Verteilerdrehschieber aufnehmenden Gehäusebohrung,

e) der erste Kranz voc Steue"örfnungen und ein auf dem Außenmante¹ des Verteilerdrehschiebers mündender zweiter Kra ·ζ von Steueröffnungen, deren Anzahl gleich der doppelten Zähnezahi des Röiationskulbens ist, bilden gemeinsam eine umlaufende Verteilersteuerung,

f) die Steueröffnungen des. zweiten Kranzes sind abwechselnd mit je einem von zwei Sammlerkanälen verbunden,

g) das äußere Drehschieberelement des Umsteuerventils ist zugleich Verteilerdrehschieber,