DE3013535A1 - Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge

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DE3013535A1
DE3013535A1 DE19803013535 DE3013535A DE3013535A1 DE 3013535 A1 DE3013535 A1 DE 3013535A1 DE 19803013535 DE19803013535 DE 19803013535 DE 3013535 A DE3013535 A DE 3013535A DE 3013535 A1 DE3013535 A1 DE 3013535A1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used

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Description

  • Stand der Technik
  • Bei Hilfskraftienkungen wird von der am Lenkrad wirksamen Kraft nur ein gewisser, vorbestimmter Teil vom Fahrer aufgebracht während die übersteigenden Kräfte die Hydraulik übernimmt. Es sind hierzu bereits verschiedene Konstruktionen bekannt geworden. Die bekannteste Ausführung arDeitet derart, dub man den im System wirksamen Öldruck auf die Stirnseiten des Ventilsteuerkolbens -leitet, der beim Betätigen des Lenkrades von Hand verstellt werden muß. Der auftretende Oldruck wirkt somit der Verstellung von Hand entgegen und erzeugt damit das gewünschte Lenkgefühl bezw. die Reaktions- oder Rückwirkungskraft.
  • Der auf den Steuerkolben einwirkende Druck erzeugt jedoch; nur eine Teilkraft der wirklich auftretenden Kräfte. Sie ist erwünscht um dem Fahrer ein angemessenes Gefühl für die Lenkvorgänge zu vermitteln.
  • Da der Verlauf der Teilkraft neben der Hauptlast linear ansteigend verläuft, aber insbesondere beim Parkieren ein weiteres Ansteigen der Handkraft nicht erwünscht ist, hat man Zusatz-Einrichtungen geschaffen, die ein Ansteigen der Handkraft über den Fahrbereich hinaus vermeiden.
  • Dies wurde beispielsweise durch ein sogenanntes Abschneidventil erreicht, das ab einem gewissen Druck ein weiteres Ansteigen des Druckes in der Reaktionskammer an der Stirnseite der Steuerkolben vermeidet. (DT-PS 940 512,DT-PS lo 39 852 Fig.4, DT-PS 12 38 789) Bei einer weiteren Ausführung wurde dies über eine vorgespannte Feder auf mechanische Weise erreicht.
  • (DT-PS 11 11 966) Weiter horde bekannt,ein Ansteigen der Lenkkräfte beim Parkieren über eine Dosierung des Ölstromes entspr.
  • der Lenkradbewegung bezw. der Ventilverstellung zu erreichen. Dies wird über eine besondere Ausbildung der Fasen an den Ventil- Steuerkanten erreicht. Ein Nachteil dieser Ausführung sind oft schwer beherrschbare Zischgerausche. Auch ist hierbei eine sehr präzise Ausführung der teuerfasen erforuerlich (DT-PS 11 81 o77 Pos.161 in Fig.6, DT-OS 20 o9 981) Ferner wurden für die Ventil-Rückstellung verschiedene Federausführungen als Schrauben- oder Drehstabfedern bekant, wobei die Schraubenfedern bei Steuerventilen mit Reaktionskammern (DT-PS 10 96 771, DT-PS 940 512) und der Drehstab bei Ausführungen mit Oldosierung über Steuerfasen angewendet wurden. tDT-PS 11 81 o77, DT-PS 14 So 666) Beide Federarten haben eine lineare Federkennlinie wobei der Drehstab eine sehr steile Federkennlinie hat, d.h. seine Kraft steigt bei einer sehr kleinen Verdrehung am Lenkradumfang von Null sehr steil an, während die Schraubenfedern mit Vorspannung eingebaut werden und eine sehr flach verlaufende Federkennlinie haben.
  • Weil eine Schraubenfeder sehr viel Einbauraum braucht ist eine steilere Auslegung der Federkennlinie hierbei nicht möglich. Durcn die flache Kennlinie bezw. den flachen Kraftanstieg der Schraubenfeder macht das Ventil nach Uberwindung der Vorspannkraft durch die Handkraft eirje sclulelle Bewegung. Dies ergibt in der Lenkung ein eckiges Diagramm, d.h. bis zum Erreichen der Vorspannkraft fährt man mechanisch und dann wird plötzlich die Hydraulik zugeschaltet. Der Ubergang von dem mechanischen Lenken zum hydraulischen Lenken findet sehr plötzlich statt, was nach dem Einsetzen der Hydraulik als ein Lenken ohne Widerstand empfunden wird.
  • 3s ist auch eine Knickfeder bei einem Speicherladeventil bekannt geworden, dessen Aufgabe und Lösung nur das Laden des Speichers uiid der Druckentnahme betrifft und somit dem Anmeldungs-Gegenstand nicht entgegen steht.
  • (DT-OS 24 26 566) Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegen nachstehende Aufgaben zugrunde: 1. Energie einzusparen.
  • 2. Die Fahreigenschaften durch besseren Straßenkontakt zu verbessern.
  • 3. Den techniscnen Aufwand zu verringern.
  • 4. Eine bessere Mittenzentrierung mit besserer Ventil-Ruck stellung zu erreichen.
  • 5. ereiaen von Ventilzischgeräuschen durch Anwendung normaler Ventilsteuerkanten.
  • 6. Anwendung dieser Möglichkeiten bei Steuerventilen mit offenem und geschlossenem System (open center, closed center).
  • Durch die Arlwendung einer Knickfeder bei Lenkventilen für hydraulische Lenkungen werden die oben erwähnten Eigenschaften erreicht. Die Federkennlinien dieser Federn steigen im Anfang steil an (Abschnitt A Fig.1) und verlaufen dann mit einem weichen Übergang flach weiter. (Abschnitt B). Dies ist für hydraulische Lenkungen ideal. Man fährt dadurch in der Geradeausfahrt mechanisch und hat damit idealen Straßenkontakt wie bei einer mechanischen Lenkung.
  • Bei den bisherigen Ausführungen hat die Hydraulik viel zu früh eingesetzt und dadurch das Lenkgefühl vermindert.
  • Außerdem mußten z.B. bei Drehstabfedern für den Mittelbereich zusätzliche, vorgespannte Schraubenfedern vorgesehen werden weil die Kraft des Drehstabes im Mittelbereich nicht ausreichte um das Ventil einwandfrei auf Null zurück zu stellen. (DT-PS 19 24 032) Bei einer Knickfeder ist die Kraft der Feder in der Lenkungs-Mittelstellung so verstärkt, daß das Ventil erst mit entsprechend vergrößerter Handkraft verstellt werden kann. Entsprechend stark wirkt sich auch die Rückstellkraft der Feder beim Rücklauf des Lenkrades zur Mitte aus.
  • Es kann sich im Zylinder kein den Racklauf hemmender ReStdruck halten.
  • Da durch die flache Feder-Endkennlinie der Knickfeder bereits der niedrige Kraftverlauf bei ausgelenktem Lenkrad für das Parkieren vorgegeben ist, ist auch eine Reaktionskammer und ein Abschneidventil nicht mehr erforderlich.
  • Mit dieser Feder kann man wie vorbeschrieben den mecE;arlischen Kraftanteil bedeutend erhöhen. Damit wird in der Lenkungs- Mittelstellung auch die Hydraulik später zugeschaltet. Wenn man beim Pkw bisher von einem Handkraftanteil von ca. 5N am Lenkradumfang ausgehen konnte bei der die Hydraulik zugeschaltet wird, kann man mit einer Knickfeder auf eine Handkraft von 20 bis 3o N gehen weil dies die Kennlinie erlaubt. Es ergibt kein" eckiges" Lenken wie es bisher bei Verwendung von Schraubenfedern mit zu hoch ausgelegter Vorspannkraft beobachtet wurde.
  • Diese Erhöhung der Hydraulik-Ansprechkraft bei Knickfedern bedeutet, daß die Hydraulik später eingeschaltet wird und dadurch eine Energie-Einsparung ergibt. Die Pumpe läuft länger als bisher in Leerlaufstellung ohne Druck. Damit kann z.B. eine Autobahnfahrt in Geradeausfahrt ohne Hydraulik rein mechanisch verlaufen und damit Leistung bezw. Energie sparen.
  • Der starke mechanische Kraftanteil in Mittelstellung bei Verwendung einer Knickfeder erleichtert auch die Verwendung von Steuerventilen für Druckspeicher-Lenkungen.
  • Diese Steuerventile sind in der ittelsteilung geschlossen damit der Speicherdruck gehalten wird. Es muX bis zum Öffnen des Steuerventils ein gewisser Weg gemacht werden weil die erforderliche Dichtheit eine gewisse Überdeckung der Steuerkanten erfordert. Dieses war bisher mit den bekannten Federn nur unvollkosmen möglich. Es ergab sich immer ein plötzliches, schlagartiges Entladen weil zu wenig-Steuerweg vorhanden war. Mit diesen Knickfedern entsprechend der Erfindung ist eine Auslegung eines längeren Steuerweges möglich, sodaß entsprechende Dämpfungsfasen angebracht werdeii können.
  • Erläuterung der Erfindung Weitere Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
  • Es zeigen: Fig. 1 ein Feder-Diagramm einer Feder aus Federband~ stahl auf Knickung belastet.
  • Fig. 2 ein Lenkkraft-Diagramin eines Pkw unter Verwendung einer Knickfeder nach Fig.1.
  • Fig. 3 den Kraftverlauf der Lenkkraft beim Fahren einer Acht mit einer Hilfskraftlenkung unter Berücksichtigung der auftretenden Reibung.
  • Fig. 4 einen Längsschnitt eines Steuerventils einer Hilfskraftlenkung mit Knickfeder.
  • Fig. 5 einen Querschnitt der Linie V-V der Fig.4.
  • Fig. 6 einen Querschnitt nach der Linie VI-VI aus Fig.4 mit Anordnung der Knickeder.
  • Fig. 7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig.4 mit geknickter Federstellung.
  • Fig. 8 eine Draufsicht zu Fig.7.
  • Fig. 9 die Anordnung der Nocken an den Steuerventilteilen für die Betätigung der Federbügel aus Fig. 6 und 7 Fig.lo die Knickfeder-Aufnahme in Federbügeln.
  • Fig.11 die Darstellung der Nocken in Axial-Richtung ar den Steuerventilteilen.
  • Fig.12 wie Fig.11.
  • Fig.15 und 15 eine weitere Möglichkeit der Knickfeder- Anordnung zwischen den Steuerventilteilen.
  • Fig.16 einen Querscjnitt nach aer Linie V-V in Fig.
  • 4 jedoch für eine Hilfskraftlenkung für Speicherbetrieb.
  • Fig.17 einen Längsschnitt einer Hilfskraftlenkung mit einem Kolbenventil mit Knickfedern.
  • i'ig.18 einen Querschnitt nach der Linie XVIII -XVIII der Fig.17 Fig.19 einen Längsschnitt durch ein weiteres Kolbenventil mit Knickfedern mit spielfreier Einstellung der Knickfedern.
  • Fig.2o verschiedene Knickfeder-Ausführungen in Einfach-und Mehrfach-Anordnung.
  • In Fig.1 ist die Federkennlinie einer Knickieder bei einem Federweg von ca. 1 mm dargestellt. Es zeigt, daj die Feder im Anfang der Belastung (Abschnitt A) einen grö3eren Widerstand entgegensetzt und die Kraftzunahme bei kleinem Weg stark ansteigt. In dem gezeigten Diagramm sind zwei Kraftwerte (N) eingetragen, einmal mit und einmal ohne Klammern. Die Klammerwerte zeigen die Kräfte der Feder im Ventil während die Werte ohne Klammern die im Verhältnis kleineren Handkräfte am Lenkradumfang für Pkw angeben. Pfeil f zeigt die Belastungsrichtung. Es ist dies nur ein Beispiel, es kann die Feder je nach Bedarf stärker oder schwächer ausgelegt bezw. angepaßt werden. Sie wird z.B. bei einer Lkw-Lenkung bedeutend kräftiger ausgelegt werden müssen.
  • Es zeigt, daß die Peter bei einem Kraftanstieg am Lenkrad (Abschnitt A) bis 20 N noch keinen Weg von o,t mm gemacht hat. Dies bedeutet, dab in diesem Falle am Lenkrad eine Handkraft von 20 N aufgebracht werden kann ohne daß die Hydraulik angesprochen hat. Man lenkt also mit einer Kraft von 20 N oder mehr rein mechanisch und hat noch keine Leistung verbraucht weil die Pumpe noch nicht angesprochen hat und noch auf Leerlauf fördert.
  • Zugleich hat man einen guten Straßenkontakt weil mechanisch und ohne Hydraulik gefahren wird.
  • Wenn die Steuerkanten z.B. bei y = o,2 mm Weg schlie3en, wird nach dem Diagramm bei einer Kraft am Lenkrad von ca. 26 N die Hydraulik zugeschaltet. Da die Hydraulik das Lenken erleichtert, wird die Kraft am Lenkrad bis zur Endlage nur noch in Höhe der Federkraft zunehmen.
  • Da dies der Parkierbereich ist, ist somit das Parkieren, wie erwünscht, erleichtert.
  • In Fig.2 ist das Federdiagramm der Fig.1 in das Lenkkraft-Diagramm eingearbeitet. Die Linie 1 zeigt den LenXraftverlauf der mechanischen Lenkung ohne Hydraulik.
  • Die max. Kraft am Lenkrad ist hierfür mit loo N und die Anzahl der Lenkrad-Umdrehungen nach links und rechts mit 1,5 angenommen. Diese Werte entsprechen der mechanischen Übersetzung einer normalen Pkw-Hydrolenkung. Pfeil R bedeutet = Rechtseinschlag, Pfeil L = Linkseinschlag.
  • Nach Fig.1 ist bei 20 N das Steuerventil noch nicht geschlossen. Es ergibt in Sig,2 einen Lenkradweg von 0,25 Lenkrad-Umdrehung. Dieser Wert entspricht etwa dem normalen Fahrbereich. Es wird insbesondere bei schneller hutobahnfahrt dieser Wert kaum überschritten. Das Lenken spielt sich bei Schnellfahrt im Bereich (a) bezw. (a')(in Fig02) ab. Damit hat man einmal durch das mechanische Fahren guten Straßenkontakt und man hat durch das Nicht-Zuschalten der Hydraulik Leistung gespart.
  • Nach Überschreiten des Punktes(2 bezw. 2')wird die Hydraulik über das Schlieren der Steuerkanten zugeschaltet.
  • Bis zum Punkt (b) bezw. (b') bei ca o,5 Lenlcrad-mdrehlngen kann man im Stadtverkehr normale Kurven fahren, während der daraber liegende Bereich (c) bezw. (c') schon zu dem Wenn bereich und dem Parkieren gehört. Hierbei ist ein weiterer Kraftanstieg nicht erwünscht. Die senkrecht schraffierte Fläche (4) zeigt den hydraulischen Bereich der Lenkarbeit während im diagonal schraffiertem Feld (5) der mechanische Anteil, der von Hand aufgebracht werden muß, dargestellt ist.
  • In Fig.3 ist das Lenkkraft-Diagramm beim Fahren einer Acht gezeichnet wobei zur Vereinfachung nur die rechte Seite = Rechtseinschlag - dargestellt ist. Die Linie (1) ist die mechanische Übersetzung der Lenkung entsprechend Fig.2. Wenn man aus der Mittelstellung beim Punkt (0) beginnt und das Lenkrad nach rechts einschlägt, mu3 man die Reibung mit überwinden, die in der strichpunktierten Linie (6) dargestellt ist. Nach dem Erreichen der ßndstellung wird das Lenkrad durch den Rücklauf' der Lenkung unter Einwirkung der ausgelenkten Fahrzeugräder in die Mittellage zurückgedreht und muß ebenfalls die Reibung mit überwinden, die durch die Linie (7) dargestellt ist. Die von den Linien (6) und (7) eingeschlossene Fläche zeigt die Reibung des Systems.
  • Durch die Reibung linie 7)kann der Racklauf nicht bis zur Mitte, Punkt (0) erfolgen, sondern endet vorher beim Punkt (8). Der Punkt (8) ist noch um die Strecke (x) von der Mitte entfernt. Da die Lenkung durch die Reibung nicht selbsttätig bis zur Mitte zurücklaufen kann muß die hydraulische Lenkung eine gute Ventil-Rückstellung insbesondere in der Mittelstellung haben, damit sich der Druck im Zylinder möglichst entspannen kann. Dies wird durch die vorgeschlagene Federausführung entspr. der Erfindung erreicht.
  • Die in Fig. 3 dargestellte Reibungsfläche ist eine Ideal fläche für hydraulische Lenkungen. Bei mechanischen Lenkungen ist diese wegen der erlorderlichen Dämpfungsreibung wesentlich größer. Bei hydraulischen Lenkungen übernimmt die Hydraulik die erforderliche Stojdämpfung.
  • In Fig. 3 bedeutet Pfeil R = Rechtseinschlag und N die Handkraft am Lenkrad.
  • In Fig.4 ist ein Längsschnitt durch ein Steuerventil einer hydraulischen Lenkung dargestellt, bei dem eine Ausführung der Ventil-Rückstellung über F.nickfedern enthalten ist. Es ist ein Drehschieberventil. Das Lenkventil besteht wie üblich aus einem Primär- und einem Sekundärteil,die zueinander über ein Federsystem beim Betätigen des Lenkrades gegen die Federkraft verstellt werden. In Fig. 4 ist die nicht gezeichnete Lenkspindel mit dem Lenkrad am Lenkstummel(9)angeschlossen.Der Lenkstummel (9) ist der äußere Teil des Drehschiebers (10), der den Primärteil des Steuerventils darstellt und mit der Steuerbüchse (11) zusammenarbeitet, die mit der Kugelspindel (12) den Sekundärteil bildet. Die Kugelspindel (12) ist im Ventilgehäuse (13) durch das Lager (14) drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. Die Kugelspindel (12) ist mit dem Areitskolben(57) und der nicht gezeichneten Kugelmutter über Kugelgewinde verbunden.
  • Die Steuerbuchse (11) hat an ihrem Außenmantel das übliche Nuten- und Dichtungssystem für die Öl Zu- und Abfahrung. Das Ventilgehäuse(13) hat Leitungsanschlüsse für die Leitungen (15,16,17)und(18). Die Leitung (15) kommt von der Pumpe (19) und führt zur mittleren Nut (20), die über Nuten (23) und (24) bezw. (21) und (22) sowie den Leitungen (16) und (17) mit dem Zylinder (25) bezw.
  • (26) verbunden ist. Der Zylinder ist als Sinnbild dargestellt, aber im Lenkgehäuse (27) in bekannter Weise angeordnet. Desgleichen ist am Ventilgehäuse (13) eine weitere Leitung (18) angeschlossen die zum Ölbehälter führt.
  • Der Drehschieber (10) ist im Ventilgehiuse(13) über ein Lager (29) und einem Stützring 30 abgestützt, Nach außen dichtet ein Dichtring (31) das Ventilgehäuse ab.
  • Einen Schnitt nach der Linie V-V durch die Ventilteile (10) und (11) zeigt die Fig.5 ohne das Ventilgehäuse.
  • Fig. 6 zeigt einen Schnitt nach der Linie VI-VI mit der Federungseinrichtung zwischen dem Primärventilteil (1o) und. dem Sekundärteil (11). Beidem hier gezeigten Beispiel ist eine Knickfeder (32) in der Mitte in einem Durchbruch (33) des Drehschiebers (lo) angeordnet. Die Knickfeder (32) ist an ihren Enden in bekannter Weise in Lagerenden (54,34') befestigt. Die Lagerenden(34,54') lagern in Bügeln (35) und(36), die in Nocken (37,38,39,40) bezw.
  • 41, 42, 43,44) eiehänt sind.
  • Die Bügel (35,36) stehen um einen Spalt (8) bezw.
  • (s') auseinander. Die Bügel werden durch die Feder(32) auseinander gespreizt.
  • Die Fig.7 zeigt die Feder in ausgelenkter Stellung, wenn am Lenkstummel 9 ein Drehmoment im Rechts einschlag (45,45') ausgeübt wird wobei Teil (lo) um den Winkel(45") schwenkt. Das Spiel (5) bezw. (s') wird dabei aufgehoben und die Feder (32) in Pfeilrichtung (46) bezw.(46') gedrückt. Dabei knickt die Feder aus.
  • In Fig ist ill einer Draufsicht zu Fig. 7 die Lage de Nocken (41,42) zu den Nocken (37,38) nach dem Rechtseinschlag in Pfeilrichtung (45) darEestellt. Die Bügel (35,36) liegen dabei aneinander, das Spiel (s) bezw.(s') ist aufgehoben. Die Nocken(37,38) der Lastseite (11) sind stehen geblieben, während die Nocken (41,42) die Drehbewiegung bereits ausgeführt haben. Dadurch ist der Primärventilteil (10) und der Sekundärventilteil (11) des Steuerventils zueinander verstellt woraen und das Öl im Steuerventil wird auf die zugehörige Zylinderseite gelenkt.
  • Nach Beendigung des Lenkvorganges stellen sich die Bügel (35,36) unter dem Einfluß der Federkraft (32) wieder in die Ausgany;sstellunG zurück. Je nach Kraftbedarf beim Lenkvorgang können sich auch Zwischenstellungen ergeben.
  • In Fig.9 und Fig. 10 sind die Nocken (41,42) am Primärteil (lo) und (37,38) am Sekundärteil (11) sowie den Bügeln (35,36) mit der Feder(32) in demontiertem Zustand dargestellt.
  • In Fig. 11 und Fig.12 sind die Nocken (37,38,39,40) und (41,42,43,44) ergänzend zu den Fig.9 und 10 auch in Axlalrichtung dargestellt. In Fig.11 sind es die Nocken (41,42,43,44) des Primärteils (10) und in Fig.12 die Nocken (37,38,39,40) des Sekundärteils (11).
  • Fig.13,14 und 15 zeigen eine weitere Ausführung für die Anordnung der Knickfedern. Bei dieser Ausführung sind die Federn radial angeordnet. Bei Verdrehung des Primärteils (10') werden die Federn (48) gedrückt. Da der Sekundän ventilteil (1') unter Last stehen bleibt wird der Abstand fahr die Knickfedern (48) verkürzt und die Federn knicken aus. Die Verkürzung des Abstandes erfolgt dadurch, da: die Lagerenden (49,4i') bei Drehrichtung nach Pfeil (50) in den Lagen (49') abheben, während die Lger (49) im Sekundärteil (11') unter Last stehen bleiben. D:l bei mehreren Federn die Kraft pro Feder kleiner ist, können die Federn entsprechend kleiner dimensioniert werden. Die Bügel (35, 36) aus Fig. 6 können hier entfallen.
  • Um eine Überdrehung und damit eine Überlastung der Federn zu vermeiden ist ein Anschlag vorgesehen. In Fig.
  • 15 sind die vorhandenen Auasparungen (51,52) für die Federn an den Stellen (53,53',54,54') für die Anschläge erweitert, An Gegenstück sind entsprechende Nocken (55, 56) vorhanden, die um das notwendige Verdrehspiel in die Aussparungen (5),53',54,54') hineinpassen. Damit ist ein Überdrehungs- Endanschlag bei einer Feder-Endbelastung gewahrleistet.
  • Die Anwexldung der Knickfedern bei Steuerventilen fürLenkunLren entsprechend der Erfindung ermöglicht es, das System sowohl bei Durchfluß- als auch bei Speicher-Lenkungen anzuwenden. Während in Fig. 5 ein Querscnitt durch das Steuerventil einer Durchfluß-Lenkung gezeigt ist, ist in Fig.16 ein solches für eine Speicher-Lenkung dargestellt.
  • Bei Speicher-Lenkungen ist es immer ein Problem, den im Steuerventil anstehenden Hohen Druck aus dem Speicher von normalerweise 140 bis 18o bar auf den fur die Lenkarbeit erforderlichen unterschiedlichen Druck abzuregeln, der zwischen 1 bis 140 oder ldo bar liegen kann. Das Einleiten des Drucks in den Zylinder erfolgt meist schlagartig, weil der zur Verfügung stehende Steuerweg sehr kurz ist. Es wird mit komplizierten Steuerfasen an den Ventil-Steuerkanten gearbeitet, was aber wegen des geringen Steuerweges Schwierigkeiten bereitet.
  • Bei der Lösung nach der Erfindung hat man durch den großen mechanischen Lenkbereich einen viel größeren Weg bis zum Öffnen der Steuerkantenschlitze zur Verfguns, sodad man die Di'uckeinleitung viel leichter und weicher vornehmen kann.
  • Bei Speicher-Lenkungen müssen die Steuerkanten in Mittelstellung geschlossen sein (65,60 in Fig.16). N.1ch Strecke "y" in Fig.1 kann die Steuerkante bis o,2 mm geschlossen sein und die Strecke "z" z.B. bis o,7 mm etwa fur die Anpassung der Steuerkantenfasen zum weiejien Zuschalten des hochgespannten Speicher-Druckes in den Zylinder verwendet werden.
  • In Fig.17 ist eine weitere bekannte Lenkungsausführung mit einem Kolbenventil gezeigt. Wird am Lenkstummel (109) gedreht, dann dreht sich die Lenkmutter (105) in den Lagern (107,108) ebenfalls bis sie mit dem Mitnehmer (106) im Kolben (101) zum Anschlag kommt. Der Arbeitkolben (lol) ist mit der Segmentwelle (1u4) über eine Verzahnung verbunden und dreht sich unter Lest zunächst nicht mit.
  • In Fig. 18 ist ein Querschnitt nach der Linie XVIII-XVIII in Fig. -17 dargestellt, in der der zugehörige Ventilkolben (110) gezeigt ist. Der Mitnehmer (106) greift mit seinem Ende (113) in den Ventilkolben (110) und verschlebt ihn je nach Drehrichtung nach links oder rechts.
  • In dem Ventilkolben sind ebenfalls Knickfedern(115, 115') angeordnet. Es wird je nach Drehriclitung immer nur eine Feder gedrückt, während die andere unbelastet bleibt.
  • In der Zeichnung ist strichpunktiert dargestellt, wie sich die Knickfeder (115) verbiegt, wenn der Ventilkolben nach rechts bewegt wird.
  • Man kann die Knickfeder (115,115') an einem Ende befestigen, während das andere Ende lose bleibt. In der Zeichnung ist die Feder (115,115') im Ventilkolben befestigt, wahrend sie außen in einem Schlitzlager geführt ist.

Claims (12)

  1. Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge Patentansprüche Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge mit einem durch das Lenkhandrad betätigbaren SteuerVentil mit über Rückstelifedern zueinander verstellbaren Ventil teilen zur Steuerung des öl stromes von der Pumpe oder Speicher zum Servomotor für Links- oder Rechtseillschlag dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Ventilteilen (10, 1o',1o",110,122) und (11, 11', 11", 114, 124) vorgesehene Rückstellfeder eine oder mehrere Knickfedern (32,48,49, 49',115,115'125,125') sind die in Mittel- oder Ausgangsstellung entlastet aber spielfrei oder mit geringer Vorspannung eingebaut sind und beim Betätigen des Lenkhandrades nach beiden Drehrichtungen auf Knickung belastet wUrden und daß die Feder-Charakteristik der Knickfedern so ausgelegt sind, daß beim Beginn der Belastung die Kraft stark ansteigt (Abschnitt A Fig.1) und bei weiterer Belastung in einen flach verlaufenden Kraftanstieg (Abschnitt B) übergeht und daß der steil ansteigende Kraft anstieg (Abschnitt A) der Lenkungsmitte bezw. der Geradeausfahrtstellung zugeordnet ist.
  2. 2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der Knickfedern quer (32,34,34') oder radial (48,49,49') oder axial(115,115' 125,125') zur Achse der Ventilteile (10, 11, 10', 11', 10", 11" 11o,114,122,124) angeordnet sein können.
  3. 3. Hilfskraftienkung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß bei quer zur Achse der Ventil teile (10,11) angeordneter Knickfeder (32) diese in Bügel (35, 36) gelagert ist die an Nocken(57,38,59,40) bezw. (41, 42,43,44) der Ventilteile anliegen bezw. eingehängt sind.
  4. 4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (41,42,43,44) des Ventilteilt (lo) sich zu den Nocken (37,38,39,4o) deo Ventilteils (11) bei Verdrehung zueinander versetzen (Fig.7 und 8) und dabei über die Bügel (35,36) die Knickfeder 32 auf Knickung belasten.
  5. 5. ilfskraftlenkung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Ventilteile (10' und 11') in Aussparungen Knickfedern (48) angeordnet sind und da diese Federn(48) bei einer Drehbewegung eines der Ventilteile (10', 11') zueinander auf Knickung belastet werae + nd die Knickrichtung durch die Anlage am Aussparungsgrund (58) vorgegeben ist.
  6. 6. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,2 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Knickfedern (48) durch Nocken (55, 56) die in um das Verdrehspiel der V«ntilteile größere Nuten (53,54,53',54') eingreifen, gegen Überlastung geschützt sind.
  7. 7. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,2,5 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen an den Lagerstellen (49,49') so ausgebildet sind, daß die Knickfedern (48) nicht herausfallen können.
  8. 8. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß ür Links- oder Rechtsbetätigung je eine Knickfeder (115,115',125,125') in Kolbenventilen (110,122) axial angeordnet sind und bei Betätigung des Steuerventilkolbens (110,122) auf Knickung belastet werden.
  9. 9. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,2,und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Federn(115,115') an einer Seite fest und an der entgegengesetzten Seite lose in einer Fuhrung (120,121) gelagert sind sodaß die jeweils nicht belastete Feder (115,115') bei Verschiebung des Ventilkolbens in der Führung (120,121) gleitet.
  10. 10. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,2 und 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (125,125' im Ventilkolben 122) angeordnet sind wobei das Gegenlager (126,126') versciaieblich im Ventilkolben (122) gehalten ist und daß einstellbare Anschläge (127,128) vorhanden sind mit denen die Federn spielfrei und der Steuerkolben (122) auf hydraulische Mitte einstellbar ist.
  11. 11. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung sowohl bei Durch flußlenkungen (Fig.5) wie auch bei Speicherlenkungen (Fig.
    16) anwendbar ist.
  12. 12. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 bis 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Knickfedern einfach (129) oder doppelt(13o) sowie mehrlagig (131) ausgeführt sein können und für die Vorbestimmung der Ausknickrichtung Abstandstce(132,133) vorgesehen sind.
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