DE2913484C2 - Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

— den Drehstab (6) umgibt ein hohler Rückwirkungskolben (20), der mit dem vom ersten Lenkspindelteil abgelegenen Drehstabende (24) undrehbar verbunden ist;

— an dem freien Ende des Rückvvirkungskolbens (20) und dem diesem zugekehrten Ende des ersten Lenkspindelteils (1) sind in Umfangsrichtung zick-zack-förmig verlaufende, parallele Schrägflächen (21 bzw. 22) gebildet, zwischen denen eine kugelreihe (25) eingespannt ist, die von außen durch die Wandu g der Gewindespindelbohrung und von innen durch ein verdicktes Endstück (23) des " >rehstabes (6) geführt wird und als Mittenzentrierung wirkt;

— an dem der Mittenzentrierung abgewandten Ende des Rückwirkungskolbens (20) ist in einer Kammer (30) eine am Rückwirkungskolben abgestützte Zentrierfeder (31) angeordnet:

— die Kammer (30) des Rückwirkungskolbens (20) ist an eine Druckleitung oder einen Druckkanal (34,35) angeschlossen.

2. Hilfskrafilenkung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das von der Mittenzentrierung abgewandte Ende des Rückwirkungskolbens (20) zur leichteren Axialverschiebbarkeit über in Nuten am Rückwirkungskolben (20) und am Drehstabende (24) eingreifende Kugeln (32) mit dem Drehstabende (24) verbunden ist.

Stand derTechnik

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine derartige Hilfskraftlenkung ist beispielsweise aus def DE-OS 26 201 bekannt, in welcher als Druckölsteuereinrichtung ein Drehschieberventil vorgesehen ist. Die Lenkspindel ist zweiteilig ausgeführt, wobei ein erster, mit einem Lenkhandrad verbundener Lenkspindelteil einen Drehschieber trägt. Ein zweiter Lenkspindelteil ist im unteren Abschnitt als Gewindespindel und im oberen Abschnitt als Steuerbüchse ausgeführt. Der Drehschieber ist innerhalb der Steuerbüchse angeordnet und bildet mit dieser das Drehschieberventil. Die Gewindespindel steht über eine Kugelkette mit einem in einem Lenkgetriebe verschiebbaren Arbeitskolben in Eingriff. Der Arbeitskolben kämmt mit einem eine Lenkstockwelle tragenden Lenksegment. Diese bekannte Lenkeinrichtung bietet dem Fahrer keinen ausreichenden Straßenkontakt, da keine sogenannte Rückwirkungseinrichtung vorhanden ist, die ein am Lenkhandrad spürbares, der Lenkrichtung entgegengerichtetes Moment erzeugt.

Aus der GB-PS 12 01976 ist weiterhin eine Hilfskraftlenkung mit einer in eine Globoidschnecke eingreifenden Zahnrolle bekannt. In dieser Hilfskraftlenkung wird die als Drehschieberventil ausgebildete Druckölsteuereinrichtung durch einen koaxialen Drehstab mittenzentriert. Die auf das Drehschieberventil einwirkende Mittenzentrierungskraft wird dabei mit Hilfe eines durch den Boden des Lenkgehäuses zugeführten Steuerdruckes erzeugt. Dieser Steuerdruck stützt sich an einem koaxial den Drehstab umgebenden Rückwirkungskolben ab, der undrehbar und axial verschiebbar in der Globoidschnecke geführt ist.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Hilfskraftlenkung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs eine verhältnismäßig einfache Rückwirkungseinrichtung zu finden, durch die die Außenumrisse des Lenkgetriebes unverändert uleiben. Dadurch soll es ermöglicht werden, die Hilfskraftlenkung entsprechend dem Kundenwunsch ohne große bauliche Veränderungen einmal mit einer hydraulischen Rückwirkung und einmal ohne diese auszuführen.

Diese Aufgabe ist durch die in den Patentansprüchen 1 und 2 angegebene Merkmalskombination gelöst.

Der mit einem beliebigen Druck beaufschlagbare hehle Rückwirkungskolben ist innerhalb der Lenkschnecke untergebracht. Durch die Bohrung des Rückwirkungskolbens erstreckt sich der Drehstab, auf dessen verdickten Enden der Rückwirkungskolben geführt ist. Der Rückwirkungskoiben sttUzt sich dabei über an seiner einen Stirnfläche in Umfangsrichtung geneigte Schrägflächen, sowie über eine Kugelreihe an entsprechenden Schrägflächen des den Drehschieber und das Lenkhandrad tragenden ersten Lenkspindelteiles ab. Diese Schrägflächen mit der dazwischen liegenden Kugelreihe erstrecken sich zick-zack-förmig über den gesamten Umfang des oberen Drehstabendes. Damit ist eine in beiden Lenkrichtungen wirkende Mittenzentriereinrichturg geschaffen, deren Rückfüh-

-Vi rungskraft durch einen auf den Rückwirkungskolben wirkenden Druck, beispielsweise den Arbeitsdruck, verstärkt wird. Die hierzu benötigten Bauteile sind dabei so montiert, daß sie keinen zusätzlichen Raumbedarf aufweisen. Es ist daher mit geringstem Aufwand möglich, die Hilfskraftlenkung nach dem Baukasten-Prinzip wahlweise mit oder ohne hydraulische Rückwirkung auszuführen.

Erläuterung der Erfindung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhandder Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. I einen Längsschnitt und
F i g. 2 eine vergrößerte Einzelheit aus Fig. 1.
Eine zweiteilige Lenkspindel besieht aus einem ersten, einen Drehschieber 3 tragenden Lenkspindelteil 1 und einem zweiten, als Gewindespindel ausgebildeten Lenkspindelteil 2, an dem zugleich eine mit dem Drehschieber 3 zusammenwirkende Steuerbüchse 5

gebildet ist. Mit dem Lenkspindelteil 1 ist außerdem ein nicht dargestelltes Lenkhandrad verbunden. Die beiden Lenkspindelteile 1 und 2 sind über einen Drehstab 6 elastisch miteinander gekuppelt. Nach Überwinden eines durch eine Keilverzahnung 7 vorgegebenen Steuerweges gegen die Wirkung des Drehstabes 6, erfolgt eine unmittelbare Mitnahme des Lenkspindelteiles 2 durch das Lenkspindelteil 1. Innerhalb des Steuerweges entsteht eine Relativverdrehung des Drehschiebers 2 gegenüber der Steuerbüchse 3, wodurch je nach Drehrichtung einem Druckraum 10 oder 11 Drucköl zugeleitet wird.

Die Unterteilung der beiden Druckräume 10 und 11 erfolgt durch einen im Lenkgetriebegehäuse 12 geführten Arbeitskolben 13. Dieser greift über eine Kugelkette 14 in die Gewindespindel ein. Der Arbeitskolben 13 steht außerdem über eine Verzahnung 15 mit einem an eine nicht dargestellte Lenkstockwelle angeschlossenen Lenksegment 16 in Eingriff. Zur Aufnahme der Axialkraft ist die Gewindespindel in einem Axial-Schulterlager 17 abgestützt.

In einer Bohrung 18 des zweiten Lenkwindelieiles 2 ist ein auf verdickten Endstücken 23, 24 des Drehstabes 6 abgestützter Rückwirkungskolben 20 gelagert. Der Rückwirkungskolben 20 weist an seinem oberen Ende eine mit einem dachförmigen Fräser eingearbeitete V-förmige Einfräsung auf, während das untere Ende des ersten Lenkspindelteiles 1 entsprechend bearbeitet ist, so daß nach der Montage gegenüberliegende parallele Schlägflächen 21, 22 entstehen. Diese Schrägflächen bilden zusammen mit dem verdickten Endstück 23 des Drehstabes 6 eine zick-zack-förmige über den Umfrng verlaufende Nut, die eine Kugelreihe 25 enthält. Die beschriebenen Schrägflächen 21, 22 und die Kugelreihe 25 stellen zusammen eine Mittenzentrierung für die aus Drehschieber 3 und Steuerbüchse 5 bestehende Ventileinrichtung dar.

Das verdickte Endstück 23 des Drehs'.abes ist durch einen Stift 26 mit dem ersten Lenkspindcltcil 1 verbund-n. Das andere verdickte Endstück 24 des Drehstabes ist zusammen mit einer Büchse 27 durch einen Stift 28 am zweiten Lenkspindelteil 2 befestigt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist durch die Büchse 27 eine Kammer 30 gebildet, in welche eine über eine Ringscheibe 29 am Rückwirkungskolben 20 abgestützte vorgespannte Zentrierfeder 31 eingesetzt ist. Diese Zentrierfeder 31 übt über den Rückwirkungskolben 20 und die Mittenzentriereinrichtung 21, 22, 25 eine bestimmte Zentrierkraft auf den Drehschieber 3 aus. Zur leichten Axialv^rschiebebarkeii ist der Rückwirkungskolben 20 über Kugeln 32 mit dem verdickten Endstück 24 des Drehnabes verbunden. Diese Kugeln 32 greifen jeweils in Nuten im verdickten Endstück 24 mit im Rückwirkungskolben 20 ein, so daß dieser verdrehsichcr mit dem zweiten Lenkspindeltcil 2 verbunden ist. Die Kugeln 32 bieten den weiteren Vorteil, daß sie bei entsprechender Auswahl vorhandenes Fertigungsspiel ausgleichen können.

In die Kammer 30 kann ein beim Lenken wirksamer Druck eingeleitet werden. Wie in Fig. 1 gezeigt, kann ζ. B. ein zum Drehschieberventil 3, 5 führender Pumpenanschluß 33 über Gehäusebohrungen 34, 35 an die Kammer 30 angeschlossen sein. Dadurch wirkt d-.τ jeweils im Druckraum 10 oder 11 herrschende Arbeitsdruck auf eine Stirnfläche 36 des Rückwirkungskolbens 20. Die Kraft des Arbeitsdruckes auf die Stirnfläche 36 wirkt somit zusätzlich zur Kraft der Zentrierfeder 31 auf den Rückwirkungskolben 20, der seinerseits über die Mittenzentriereinrichtung 21, 22, 25 eine entsprechende Rückstellkraft auf das erste Lenkspindelteil 1 und damit auf das Lenkhandrad ausübt. Auf diese Weise wird dem Fahrer ein vom Lenkwiderstand an den gelenkten Rädern abhängiges Fahrgeführl vermittelt.

Anstelle des Arbeitsdruckes kann auch ein fahrgeschwiiidigkeitsabhängiger Druck, der von einer von der Getriebeausgangswelle angetriebenen Pumpe erzeugt wird, in die Kammer 30 eingeleitet werden. Es entfallen dann die mit dem Pumpenanschluß 33 verbundenen Gehäusebohrungen 34, 35 und es ist in einem Deckel 19 ein Anschluß für eine außerhalb des Gehäuses 1 liegende Leitung vorgerehen. In diesem Falle wird die am Lenkhandrad spürbare Rückwirkungskraft mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit und abnehmendem Lenkwiderstand größer.

Der Pumpenanschluß 33 ist über eine Ringnut 34 und mehrere Bohrungen 35 in der Steuerbüchse 5 an Axialnuten 37 des Drehschiebers 3 angeschlossen. In der gezeichneten Neutralstellung des Drehschiebers 3, 5 gelangt das Drucköl über weitere Axialnuten 38 und eine Querbohrung 39 in eine zentrische Bohrung 40. Von dort strömt das Drucköl über eine Querbohrung 41 und durch die mit Spiel ausgeführte Keilverzahnung 7 in die Bohrung 18 des zweiten Lenkspindelteiles 2 und schließlich in einen mit einem Behälteranschluß 42

■»ο verbundenen Ringkanal 43. Das Drucköl durchströmt das Lenkgetriebe drucklos, d. h. es wird nicht gelenkt.

Beim Drehen des Lenkspindelteiles 1 gelangt das Drucköl entweder über Axialnuten 44 und Radialbohrungen 45 der Steuerbüchse 5 in den Druckraum 11 oder über Axialnuten 46. Radialbohrungen 47. einen Ringkanal 48 und über das Spindelgewinde in den Druckraum 10.

Soll die beschriebene Hilfskraftlenkung, z. B. für langsamfahrende Baustellenfahrzeuge, ohne Rückwirkungskraft ausgeführt werden, so wird auf den Rik-kwirkungskC'lben 20 verzichtet und es kommt ein an den Enden etwas verkürzter Drehstab zum Einbau. Ebenso entfallen die Büchse 27 mit der Zentrierfeder 31 Ui.d die Kugeln 32. Dadurch ist es mit geringen

baulichen Änderungen möglich, die Hilfskraftlenkung an den vorgesehenen Verwendungszweck anzupassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit folgenden Merkmalen:

— als Druckmittelsteuereinrichtung ist ein Drehschieberventil vorhanden;

— die Lenkspindel ist zweiteilig ausgeführt;

— der erste Lenkspindelteil ist mit einem Lenkhandrad verbunden und trägt den Drehschieber;

— der zweite Lenkspindelteil ist als Gewindespindel ausgebildet und trägt die Steuerbüchse;

— die Gewindespindel steht über eine Kugelkette mit einem in einem Lenkgetriebegehäuse verschiebbaren Arbeitskolben in Eingriff;

— die beiden Lenkspindelteile sind über einen in einer Bohrung der Gewindespindel aufgenommenen Drehstab miteinander verbunden.