DE3029151A1

DE3029151A1 - Hydraulisches servolenkgetriebe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3029151A1
Application number: DE19803029151
Authority: DE
Inventors: Laszlo Szuecs
Original assignee: Autoipari Kutato Intezet
Current assignee: Autoipari Kutato Intezet
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1981-02-19
Also published as: ES493908A0; GB2056386A; GB2056386B; HU178985B; ES8102951A1; US4750407A

Description

SCHIFF ν. FONER STREHU SCHQBEL-HOPF EBBINQHAUS FINCK

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sxch auf ein hydraulisches Servolenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das durch Handkraft und Flüssigkeitsdruck betätigbar ist.

Bei einem bekannten mit einem doppeltwirkenden hydraulischen Kolben ausgestatteten Servolenkgetriebe (DE-PS 1 816 295) wird die Steuerung des Druckmittels in die entsprechenden Arbeitsräume mit Hilfe eines im Kolben angeordneten Axialschiebers vorgenommen. Die Achse des Schiebers und die Achse des Kolbens sind aufeinander senkrecht und kreuzen sich. Der Schieber wird mit Hilfe eines an der Lenkmutter befestigten Armes bewegt. Dieser Arm kann samt der Lenkmutter begrenzt verdreht werden, während das in Querbohrung des Schiebers hineinragende Ende des Armes den Schieber auf eine Bewegung in axialer Richtung zwingt, wodurch die nötige Steuerbewegung zustandegebracht wird. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die am Steuerschieber bei der Steuerung auftretenden Kraftwirkungen, die an den Steuerkanten und in der im Schieber angeordneten Rückführvorrichtung entstehen, eine direkte Rückwirkung auf die Lenkmutter ausüben. Diese Kräfte belasten die Lenkmutter zentrisch und haben eine radiale Reaktionskraft sowie ein in der zur Achse der Lenkmutter parallelen Ebene wirkendes Kippmoment zur Folge. Weil die Lenkmutter nur in axialer Richtung gelagert ist, kann die Lagerung die radiale Reaktionskraft nicht aufnehmen. Diese Kraftwirkung wird über die im Gewinde der Mutter angeordneten Kugeln auf die Lenkspindel, bzw. auf die Lagerung der Lenkspindel übergeben. Weil diese Kraftwirkung nicht vernachlässigbar ist (sie liegt in der Größenordnung von 1000 Newton), ist die radiale Lagerung der Lenkspindel an beiden Enden nötig. Demzufolge ist die Vergrößerung der Länge der Lenkspindel, eine Lagerung

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im unteren Teil des Lenkgehäuses und die Verwendung eines Gleitrohres nötig, wodurch die wirkende Druckfläche des Kolbens entsprechend dem Durchmesser des Gleitrohres vermindert wird. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die in den Lagern auftretenden und vom Steuerschieber herrührenden Steuer- und Servokraftwirkungen, sowie das Kippmoment eine Reibung hervorrufen. Diese Reibung beeinträchtigt die Empfindlichkeit der Steuerung.

Ein weiterer Nachteil wird dadurch verursacht, daß die Steuervorrichtung und die Lenkspindel sich kreuzen. So steht zur Ausführung der Steuervorrichtung (Schieber, Steuerschlitz e, Ölkanäle) nur ein stark begrenzter Raum zur Verfügung. Demzufolge kann die die Mittellage der Steuervorrichtung gewährleistende Vorrichtung nur von der Steuervorrichtung getrennt angeordnet werden. Dadurch kann die Mittellage der Steuervorrichtung nur im Arbeitskolben eingestellt werden, was den Zusammenbau während der Herstellung erschwert. Bei einer späteren Reparatur des Kolbens (z.B. Kugelwechsel im Kugelgewinde) ist die Einstellung der Steuervorrichtung in die Mittellage nochmals nötig.

Bei einem weiteren bekannten Servolenkgetriebe (HU-PS 164 556) ist die Querschieber-Steuervorrichtung ebenfalls im Kolben angeordnet, der Querschieber und die Lenkmutter sind mit Hilfe eines zweiarmigen Hebels verbunden. Ein mit Kugelzapfen versehenes Ende des Hebelarmes ragt in die Nut der Lenkmutter, und das andere mit Kugelzapfen ausgeführte Ende ragt in die Querbohrung des Schiebers. Die Achse des Hebelarmes ist in schräger Position mit Bezug auf die Achse des Kolbens. Beide Enden der Lenkmutter sind mit Hilfe je eines Lagers in dem Kolben gelagert. Diese Lager können sowohl eine axiale als auch eine radiale Belastung aufnehmen. Der Nachteil dieser Lösung besteht ebenfalls darin, daß die am Steuerschieber auftretenden Kräfte über den Hebelarm auf die Lenkmutter übertragen v/erden, demzufolge muß die Lenkmutter mit einer Lagerung

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versehen werden, die neben der axialen Belastung auch die radiale Belastung aufnehmen kann. Der Hebelarm ruft nicht nur eine radiale Beanspruchung, sondern auch ein Kippmoment an der Lenkmutter hervor. Dieses Moment muß ebenfalls durch die Lagerung der Lenkmutter aufgenommen werden. Sowohl die an der Lenkmutter auftretende radiale Belastung, als auch das Kippmoment rufen in den Lagern eine Reibung hervor, die in Anbetracht der Empfindlichkeit der Steuerung unerwünscht ist, weil dadurch die Empfindlichkeit beeinträchtigt wird.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der erwähnten Lösung die Lenkmutter und der Hebelarm ziemlich lang sind. An dem relativ langen und mit einer Biegebeanspruchung belasteten Hebelarm entstehen wesentliche Deformationen. Diese Deformationen verursachen während der Lenkung eine Verzögerung der Steuerung, die die Lenkung des Fahrzeuges stört.

Die lange Lenkmutter und die in zwei Richtungen belasteten Lager verteuern das Lenkgetriebe.

Zweck der Erfindung ist, die Nachteile der bekannten und oben beschriebenen Lösungen zu beseitigen. Durch die Erfindung wird eine Verbindung zwischen dem im Deckel des Kolbens angeordneten Steuerschieber und der Lenkmutter bewirkt, wobei einerseits die am Schieber auftretenden Kräfte keine Wirkung auf die Lagerung der Lenkmutter ausüben und andererseits die Verdrehung der Lenkmutter mit entsprechender Empfindlichkeit in die axiale Bewegung des Schiebers umgewandelt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit Hilfe eines Mitnehmers gelöst, wobei ausschließlich ein Drehmoment von der Lenkmutter auf den Mitnehmer übertragen wird, und weiterhin die am Schieber auftretenden Kräfte ausschließlich in Form eines Drehmomentes auf die Lenkmutter zurückgelangen.

Die Erfindung betrifft ein Servolenkgetriebe, dessen Gehäuse

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teilweise als ein Arbeitszylinder ausgeführt ist, im Arbeitszylinder ein doppeltwirkender Kolben angeordnet ist, der den Innenraum des Gehäuses in zwei Arbeitsräume aufteilt, eine in der Mantelfläche des Kolbens ausgebildete und im Deckel des Gehäuses verdrehbar gelagerte aber axial befestigte Lenkspindel vorgesehen ist, im Kolben eine mit der Lenkmutter verbundene, begrenzt drehbar gelagerte, axial befestigte Lenkmutter vorgesehen ist, eine im Kolben angeordnete Steuervorrichtung einen Axialschieber aufweist, dessen Achse auf der Längsachse des Kolbens senkrecht ist, die Steuervorrichtung über Kanäle mit den Flüssigkeitseinlauf- und Flüssigkeitsauslaufkanälen des Gehäuses sowie mit den Arbeitsräumen verbunden ist, an die Lenkmutter ein mitdrehender momentübertragender Mitnehmer angeschlossen ist, dessen eine Lagerung, die die Drehachse bestimmt, die Verbindung zwischen der Lenkmutter und dem Mitnehmer bildet, und die andere ähnliche Lagerung durch den in den Sitz dies Kolbens passenden Kugelzapfen gebildet ist, und ein weiterer Kugelzapfen vorgesehen ist, der außer der Drehachse liegt und in den Sitz des Axialschiebers der Steuervorrichtung eingreift.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß die Lenkmutter nur gegen axiale Kraftwirkungen abgestützt werden muß, und es genügt _t die Lenkspindel nur am einen Ende zu lagern. Als Folge dieser Lösung vermindert sich die Reibung in der mechanischen Verbindung, die den Steuerschieber und die Lenkschieber verbindet„ was in Anbetracht der Empfindlichkeit der Steuerung vorteilhaft ist. Das bedeutet, daß die Differenz zwischen dem auf die Längsspindel ausgeübten Handmoment und dem Moment der in der Steuervorrichtung auftretenden Steuer- und Rückführkräfte infolge der Verminderung der unerwünschten störenden Reibungen kleiner, und die kinematische Relation korrekter wird. Diese Lösung hat gleichzeitig eine einfachere Ausführungsmöglichkeit der Vorrichtung zur Folge.

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Beim Verdrehen der Lenkmutter verdreht sich auch der Mitnehmer und zwar so, daß das im Kolbendeckel befindliche Ende des Querbolzens stillsteht, und das andere im Querschieber befindliche Ende samt dem Schieber bewegt wird und dadurch die Steuerbewegung zustande gebracht wird. In Anbetracht dessen, daß die in die Lenkmutter ragenden Klauen des Mitnehmers und die Kugelzapfen des Querbolzens in je einer auf der Längsachse des Kolbens senkrechten Ebene angeordnet sind, tritt an den Klauen des Mitnehmers und an den Kugelzapfen des Querbolzens je ein Kraftpaar auf, die keine resultierende Kraft,sondern nur ein resultierendes Moment zur Folge haben. So wird während des Verdrehens der Lenkmutter ausschließlich ein Drehmoment auf den Mitnehmer übertragen bzw. der Steuerschieber führt zur Lenkmutter ausschließlich ein Drehmoment zurück.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß beide Oberflächen der Arbeitskolben je eine Arbeitsfläche darstellen, weil keine Lagerung des anderen Endes der Lenkspindel nötig ist. Weiterhin ist es nicht nötig, die Lenkmutter gegen radiale Kräfte zu stützen; demzufolge kann die Lenkmutter und ihre Umgebung· eine einfache Ausführung und eine kJ einere Länge aufweisen, was auch die gesamte Länge des Lenkgetriebes vorteilhaft beeinflußt.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Ölkanäle einfach ausgeführt werden können. Weil die Öleinführung und -abführung von einer der Steuervorrichtung nächstliegenden Stelle, d.h. von der Unterseite des Lenkgehäuses über je ein Gleitrohr vorgenommen wird, können kurze und einfache Ölkanäle ausgebildet werden, wodurch Strömungsverluste vermindert werden, und gleichzeitig die Konstruktion vereinfacht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht weiterhin, daß im Kolbendeckel nicht nur die Steuervorrichtung, die Rückfühlvorrichtung, sowie die zur Gewährleistung der Mittellage der Steuervorrichtung dienende Vorrichtung, sondern auch ein weiterer

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Konstruktionsteil angeordnet werden kann, der eine stufenlose Einstellung sowohl der geometrischen als auch der hydraulischen Mittellage der Steuervorrichtung ohne zusätzliche Herstellungsschritte ermöglicht. Dadurch bilden der Kolbendeckel, die darin angeordnete Steuervorrichtung und die anderen erwähnten Vorrichtungen eine selbständige Konstruktionseinheit, die unabhängig von den weiteren Konstruktionsteilen des Servolenkgetriebes selbständig hergestellt und in das Lenkgetriebe austauschbar, ohne zusätzliche Einstellung, eingebaut werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 Längsschnitt des Lenkgetriebes;

Fig. 2 Querschnitt des ArbeitsZylinders des Lenkgetriebes in der Mittelebene der Steuervorrichtung;

Fig. 3 und 4 je einen Querschnitt der Steuervorrichtung mit den Ölkanälen;

Fig. 5 und 6 den Längsschnitt des Steuergetriebes, der den Eintritt und den Austritt von Öl in bzw. aus dem Lenkgetriebe veranschaulicht.

Ein doppeltwirkender Kolben ? paßt in die als Arbeitszylinder ausgeführte Bohrung eines Gehäuses 1. Das Gehäuse 1 ist mit Teilen 3 und 4 eines geteilten oberen Deckels versehen. Der Deckel enthält ein radiales Lager 6 bzw. axiale Lager 7 und einer Lenkspindel 5. Zur Dichtung der Lenkspindel 5 ist im Deckel 3 eine Hochdruckdichtung 9 und im Deckel 4 eine Niederdruckdichtung 10 vorgesehen. Im Kolben 2 ist eine Lenkmutter 11 angeordnet, die in axialer Richtung in Lagern 12 und 13 gelagert ist. Die Lenkmutter 11 ist in Kolben 2 durch eine Schraube 14 gestützt. Die Lenkmutter 11 ist mit Hilfe von Kugeln 15 an die Lenkspindel 5 angepaßt. Die Rippen 16 und 17 der Lenkmutter 11 stoßen in den Nuten 18 und 19 des

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Kolbens 2 am Ende der Steuerbewegung an und verhindern eine weitere Verdrehung. In der Nut des Kolbens 2 ist ein Dichtring 2O angeordnet,' der die Druckräume 21 und 22 des Gehäuses 1 voneinander abteilt. Am Kolben 2 ist eine Verzahnung ausgebildet, die in die Verzahnung der Lenkwelle 23 eingreift, wodurch die Fortbewegung des Kolbens 2 in eine Drehbewegung der Lenkwelle 23 umgewandelt wird.

In einen Sitz 87 des Kolbens 2 fügt sich der Kolbendeckel 24, der gegen Verdrehung mit Hilfe eines Stiftes 25 und in axialer Richtung mit Hilfe einer Schraube 26 gesichert ist. An der äußeren Manteloberfläche des Kolbendeckels 24 sind die Dichtringe 27 und 28 angeordnet. Eine Steuerhülse 29 greift in den Kolbendeckel 24 ein. In der Steuerhülse 29 ist ein Axialschieber 30 angeordnet. Der Axialschieber 30 ist mit Hilfe eines Mitnehmers 31 mit der Lenkmutter 11 verbunden. Ein Kugelzapfen 83 des Mitnehmers 31 greift in einen Sitz 91 des Axialschiebers 30 und der andere Kugelzapfen 94 greift in einen Sitz 92 der Buchse 32 ein.

Die Mitnehmerhülse 93 des Mitnehmers 31 ist über eine Klauenkupplung 84 mit der Lenkmutter 11 verbunden. Ein mit den Kugelzapfen 94 und 83 versehener Bolzen 95 ist im Sitz 92 befestigt. Der Bolzen 95 steht senkrecht auf der Achse der Lenkspindel 5. Die die Lenkmutter 11 und den Mitnehmer 31 verbindende Klauenkupplung 84 ist mit zwei Klauen ausgebildet.

Der die Mittellinien der Klauen verbindende Durchmesser ist zur Achse des Axialschiebers 30 parallel. Die Buchse 32 ist am Ende der Dichtung 33 im Kolbendeckel 24 abgedichtet angeordnet. Im Axialschieber 30 sind Sackbohrungen 88 und 90 ausgebildet, in denen Fühlkolben 34 und 35 angeordnet sind, deren Enden 86 und 89 auf die Sitzoberfläche 87 des Kolbens 2 gestützt sind. Eine Gewindehülse 36 ist mit Hilfe eines Gewindes mit dem Axialschieber 30 verbunden, und an einem Ende der Gewindehülse 36 ist eine Schulter 37 und an dem anderen

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Ende ein Sicherungsring 38 angeordnet. In der Steuerhülse 29 ist eine Schulter 39 ausgebildet, auf die sich eine Scheibe und eine Feder 41 stützt. Am Ende der Steuerhülse 29 ist ein Sicherungsring 42 angeordnet, der einen Ring 43 und das andere Ende der Feder 41 stützt.

Am Axialschieber 30 sind Nuten 44 und 45 ausgebildet, die zur Steuerung dienen. In der Steuerhülse 29 sind Nuten 46, 47 und 48 ausgebildet. Diese Nuten 46, 47 und 48 dienen ebenfalls zur Steuerung. Der Abschnitt zwischen den Nuten 46 und 47, sowie der Abschnitt zwischen den Nuten 47 und 48 bilden Rippen 49 und 50, die gegenüber den Nuten 44 und 45 des Axialschiebers 30 liegen. Die Nuten 44 und 45 sind breiter als die Rippen 49 bzw. 50, wodurch die Steuerschlitze 51, 52, 53 und 54 entstehen.

Der Raum neben dem im Axialschieber 30 befindlichen Ende des Fühlkolbens 34 ist über die Bohrung 55 mit der Nut 45 verbunden. Die Nut 45 ist über die in der Steuerhülse 29 ausgebildete Bohrung 56 sowie über die im Kolbendeckel 24 ausgebildete Bohrung 57 mit dem unteren Druckraum 22 verbunden. Der Raum neben dem im Axialschieber 30 befindlichen Ende des Fühlkolbens 35 ist über die Bohrung 58 mit dem Druckraum 21 verbunden .

Die Bohrung 59 des Gehäuses 1, die im neben dem Druckraum liegenden Teil des Gehäuses 1 ausgebildet ist, ist über ein Gleitrohr 60 mit einer Bohrung 61 des Kolbens 2 verbunden. Das Gleitrohr 60 ist im Gehäuse 1 mit Hilfe einer Dichtung 62 abgedichtet. Das Gleitrohr 6 0 ragt in eine Bohrung 63 des Kolbendeckels 24, wobei es mit Hilfe eines Dichtringes 64 abgedichtet ist. Zwischen dem Kolben 2 und dem Kolbendeckel 24 ist eine Dichtung 65 angeordnet. Im Kolbendeckel 24 ist ein Kanal 66 und in der Steuerhülse 29 ein Kanal 67 ausgebildet, die die Bohrung 63 des Kolbendeckels 24 und die Nut 47 der Steuerhülse 29 verbinden.

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An der Steuerhülse 29 ist auch ein Kanal 68 ausgebildet, der mit der Nut 46 verbunden ist. Im Kolbendeckel 24 ist eine Bohrung 69 ausgebildet, die zwischen dem Kanal 68 und einem Ringraum 70, der an der Manteloberfläche des Kolbendeckels 24 ausgebildet ist, angeordnet ist. Im Kolbendeckel 24 ist auch eine Bohrung 71 ausgebildet, die über eine Querbohrung 72 mit dem Ringraum 70 verbunden ist.

Die Bohrung 71 steht mit einer im Kolben 2 ausgebildeten Bohrung 73 in Verbindung, und ein Gleitrohr 74 ragt in die Bohrung 73 hinein. Das Gleitrohr 74 ist im Kolbendeckel 24 mit Hilfe einer Dichtung 75, im Kolben 2 mit Hilfe einer Dichtung 76, und in einer Bohrung 77 des Gehäuses 1 mit FIiIfe eines Sicherungsringes 78 befestigt. Zwischen dem Kolben 2 und dem Kolbendeckel 24 ist eine Dichtung 79 angeordnet. In der Steuerhülse 29 ist eine Bohrung 80 ausgebildet, die mit der Nut des Axialschiebers 30 verbunden ist. Im Kolbendeckel 24 ist ein Kanal 81 und im Kolben 2 ein Kanal 82 ausgebildet, die den oberen Nutraum 21 und die Nut 44 des Axialschiebers 3O verbinden. Die Nut 48 der Steuerhülse 29 ist mit dem Ringraum 70 auf in der Zeichnung nicht gezeigte Weise verbunden.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Lenkgetriebes ist die folgende:

Das Lenkgetriebe, als mechanisches Lenkgetriebe, ist mit einem Kugelgewinde und mit einer Zahnstange-Zahnbogen-Kraftübertragung versehen. Beim Drehen der Lenkspindel 5 dreht sich auch die Lenkmutter 11 solange, bis die Rippen 16 und 17 der Lenkmutter 11 an die Nuten 18 bzw. 19 des Kolbens anstoßen, und eine weitere Drehung der Lenkmutter 11 verhindern. Bei einem weiteren Drehen der Lenkspindel 5 führt die Lenkmutter 11 samt dem Kolben 2 eine fortschreitende Bewegung aus, und der Zahnbogen der Lenkwelle 23 wird durch die Zahnstange des Kolbens gedreht, wodurch die mechanische Lenkung gewährleistet wird.

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Im Servobetrieb ist der Weg des Öls neben der Mittellage der Steuervorrichtung wie folgt:

Die Bohrung 59 des Gehäuses 1 steht über eine Rohrleitung mit der Druckseite einer nicht gezeichneten Pumpe in Verbindung. Aus der Bohrung 59 fließt das Öl über das Gleitrohr 6O in die Bohrung 61 des Kolbens 2, und dann weiter in die Bohrung 63 des Kolbendeckels 22. Das Öl gelangt über den Kanal

66 in den Kanal 67 der Steuerhülse 29, welche durch den Kanal

67 mit der Nut 47 verbunden ist. Wenn die Steuervorrichtung sich in der Mittellage befindet, sind alle Steuerschlitze geöffnet. Aus der Nut 47 gelangt das Öl über die Steuerschlitze 52 und 53 in die Nuten 44 bzw. 45 les Axialschiebers 30. Das Öl fließt weiter aus der Nut 44 über den Steuerschlitz 51 in die Nut 48 der Steuerhülse 29 und dann in den Ringraum 70, und gleichzeitig aus der Nut 45 über den Steuerschlitz 51 in die Nut 46 der Steuerhülse 29. Die Nut 46 ist über den Kanal 66 und die Bohrung 69 mit dem Ringraum 70 verbunden. Aus dem Ringraum 7O gelangt das Öl über die Bohrung 72 des Kolbendeckels 24 in die Längsbohrung 71 und dann in die Bohrung 73 des Kolbens 2 und über das Gleitrohr 74 in die Bohrung 77 des Gehäuses 1, die über eine Rohrleitung mit dem Behälter der Pumpe verbunden ist. Aus dem Behälter der Pumpe gelangt das Öl zur Saugseite der Pumpe, wodurch ein Ölkreislauf hergestellt wird. ♦

Von der äußeren Seite der Lenkspindel gesehen und wenn das Lenkrad in Uhrzeigersinn gedreht wird, kommt die Servolenkung folgenderweise zustande:

Wenn die Lenkspindel 5 im Uhrzeigersinn gedreht wird und ein Widerstand an der Lenkwelle 23 über das äußere Gestänge vorliegt, dreht sich mit Hilfe der Kugeln 15 auch die Lenkmutter 11 in gleicher Richtung. Der Kolben 2 ist durch die Lenkwelle 23 gegen die Drehung abgestützt. Die Lenkmutter 11 dreht auch die Mitnehmer 31 im Uhrzeigersinn um die Klauenkupplung 84

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und den Kugelzapfen 94. Weil der in der Buchse 32 befindliche Kugelzapfen des Mitnehmers 31 abgestützt ist, bewegt sich der im Axialschieber 30 befindliche andere Kugelzapfen derart, daß der Axialschieber 30 mitgenommen wird (Fig. 2, von unten nach oben gesehen). Der in der Steuerhülse 29 bewegliche Axialschieber 30 drückt über die mit ihm verbundene Gewindehülse 36'die Feder 41 zusammen. Infolge der Bewegung des Axialschiebers in der Steuerhülse 29 werden die Steuerschlitze

51 und 53 geschlossen und gleichzeitig die Steuerschlitze 52 uid 54 vergrößert. Das von der Druckseite der Pumpe auf dem schon beschriebenen Weg in die Nut 47 der Steuerhülse 29 gelangende Öl kann nur über den Steuerschlitz 52 weiterfließen, weil der Steuerschlitz 53 geschlossen ist. Da auch der Steuerschlitz 51 geschlossen ist, kann das durch den Steuerschlitz

52 fließende und in die Nut 44 des Axialschiebers gelangende Öl über die Bohrung 80 der Steuerhülse 29 in den Kanal 81 des Kolbendeckels 24 und weiter über den Kanal 82 des Kolbens 2 in den Druckraum 21 gelangen, und durch Bewegung des Kolbens 2 eine Arbeit ausführen. Wenn der Fahrer über das Lenkrad und die Lenksäule die Lenkspindel 5 im Uhrzeigersinn dreht, und im Falle einer linksgängigen Lenkspindel 5 und Lenkmutter 11 wird der Kolben 2 von der Lenkspindel 5 entfernt. Eine ähnliche Bewegung des Kolbens 2 wird auch durch das Öl hervorgerufen, wodurch eine Servowirkung entsteht. Gleichzeitig kann das Öl aus dem am anderen Ende des Kolbens 2 befindlichen Druckraum 22 zum Ölbehälter der Pumpe folgenderweise abfließen:

Der Druckraum 22 ist über die Bohrung 57 des Kolbendeckels und die Bohrung 56 der Steuerhülse 29 mit der Nut 45 des Axialschiebers 30 verbunden. Demzufolge fließt das Öl aus dem Druckraum 22 entlang dem beschriebenen Weg in die Nut 45 des Axialschiebers 30 und dann über den vergrößerten Steuerschlitz 54 in die Nut 46 der Steuerhülse 29. Daraus gelangt das Öl über den Kanal 68 und die Bohrung 69 in den Ringraum 70. Der Ringraum 70 ist über die Bohrungen 72, 71 und 73 mit dem

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Gleitrohr 74 und mit der Bohrung 77 des Gehäuses 1 verbunden, woraus das Öl in den Behälter der Pumpe gelangt.

Bei einer im Uhrzeigersinn ausgeführten Lenkbewegung, wie oben schon beschrieben wurde, bewegt sich der Axialschieber 30 von unten nach oben (Fig. 2) . Der Raum unter dem im Axialschieber 30 befindlichen Ende des Servokolbens 35 ist über die Bohrung 58 mit dem Druckraum 21 verbunden, und so drückt die dem Druckraum 21 und dem Querschnitt des Fühlkolbens 35 entsprechende Kraft das Ende 89 des Servokolbens 35 gegen die innere Mantelfläche 87 des Kolbens 2, während der Axialschieber 30 einen nach unten gerichteten Druck ausübt, d.h. gegen die Steuerbewegung wirkt. Die Steuerbewegung kann derart aufrechterhalten werden, daß der Fahrer am Lenkrad auch die auf den Axialschieber 30 wirkende Druckkraft überwindet. Weil diese Kraft dem an den gelenkten Rädern des Fahrzeuges auftretenden Lenkwiderstand proportional ist, kann dadurch der Fahrer den äußeren Widerstand fühlen. Dabei werden beide Stirnflächen des Servokolbens 34 durch den gleichen Druck belastet, also bei dieser Lenkungsdrehrichtung hat der Servokolben 34 in der Rückfühlung keine Wirkung.

Wenn das Handmoment vom Fahrer am Lenkrad zu wirken aufhört, kommt die Steuervorrichtung nochmals in Mittellage und die Servowirkung hört auf. Die Feder 41 drückt über die Hülse 36 den Axialschieber 30 in die Mittellage zurück. Eine ähnliche Wirkung wird auch durch die auf den Axialschieber 30 wirkende und die Rückfühlung herstellende Druckkraft ausgeübt.

Bei einer L'enkrichtung gegen den Uhrzeigersinn spielt sich ein ähnlicher Vorgang ab, weil die Steuerschlitze symmetrisch angeordnet sind.

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Claims

Patentansprüche

Λ Hydraulisches Servolenkgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Gehäuse teilweise als ein Arbeitszylinder ausgebildet ist, in dem Arbeitszylinder ein doppeltwirkender Kolben vorgesehen ist, der Innenraum des Gehäuses durch den Kolben in zwei Arbeitsräume aufgeteilt ist, eine Zahnstange vorgesehen ist, die in einen Zahnbogen einer an der Mantelfläche des Kolbens ausgebildeten und im Gehäuse drehbar gelagerten Lenkwelle eingreift, eine im Deckel des Gehäuses drehbar gelagerte aber axial feste Lenkspindel vorgesehen ist, im Kolben eine sich an die Lenkspindel anschließende, begrenzt drehbar gelagerte, axial feste Lenkmutter vorgesehen ist, eine im Kolben angeordnete Steuervorrichtung einen Axialschieber aufweist, dessen Achse auf der Längsachse des Kolbens senkrecht ist, die Steuervorrichtung über Kanäle mit

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Flüssigkeitseinlauf— und Flüssigkeitsauslaufkanälen des Gehäuses, sowie mit den Arbeitsräumen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Lenkmutter (11) ein mitdrehender, momentübertragender Mitnehmer (31) angeschlossen ist, dessen eine die Drehachse bestimmende Lagerung durch die zwischen der Lenkmutter (11) und dem Mitnehmer (31) befindliche Kupplung (84), die andere ähnliche Lagerung durch den in den Sitz (92) des Kolbens (2) eingreifenden Kugelzapfen (94) gebildet ist, und ein in den Sitz (91) des außer der Drehachse befindlichen Axialschiebers (30) eingreifender weiterer Kugelzapfen (83) vorgesehen ist.
2. Servolenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der in den Kolbensitz (92) eingreifende Kugelzapfen (94) des Mitnehmers (31) und der in den Sitz (91) des Axialschiebers (30) eingreifende Kugelzapfen (83) des Mitnehmers (31) an beiden Enden eines in einer die Lenkspindel (5) umfassenden Mitnehmerhülse (93) befestigten und auf der Achse der Lenkspindel (5) senkrechten Bolzens (95) ausgebildet sind.
3. Servolenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Sitz (92) des Kugelzapfens (94) des Mitnehmers (31) und der Axialschieber (30) im Deckel (24) des Kolbens (2) angeordnet sind.

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4. Servolenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse
des Axialschiebers (30) die Achse der Lenkspindel (5) schneidet, und zwischen der Lenkmutter (11) und dem Mitnehmer (31)
eine Klauenkupplung (84) mit zwei Klauen ausgebildet ist, und der die Mittellinien der zwei Klauen verbindende Durchmesser zur Achse des Axialschiebers (30) parallel ist.
5. Servolenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Gehäuse (1) und die Steuervorrichtung (29, 30) verbindenden Kanäle als im Gehäuse (1) befestigte, im Kolbendeckel (24)
dicht geführte Flüssigkeitseinlauf- und Flüssigkeitsauslauf-Gleitrohrleitungen (60, 64) und als die Gleitrohrleitungen
mit der Steuereinrichtung (29, 30) verbindende Bohrungen (61, 63, 67 bzw. 73, 71, 72, 69) ausgebildet sind.
6. Servolenkgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß eine Zentrierfeder (41) bezogen auf den den Kugelzapfen (83) des Mitnehmers (31) aufnehmenden Sitz an einer Seite des Axialschiebers (30) angeordnet ist,
welche Feder (41) sich mit beiden Enden sowohl auf den Axialschieber (30) als auch auf dessen Führung (29) stützt.
7. Servolenkgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Zentrierfeder (41) sich
mit ihren Enden auf eine mit dem Axialschieber (3O) mit Hilfe

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eines Gewindes verbundene Einstellhülse (36) stützt.
8. Servolenkgetriebe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß an den Enden des Axialschiebers (30) je eine Sackbohrung (88, 90) ausgebildet ist, die über Kanäle (55, 58) mit je einem Arbeitsraum (22, 21) ständig verbunden sind, und in den Bohrungen (88, 9O) je ein sich mit der Stirnseite (86, 89) an die Gegenoberfläche (87) des Kolbens (2) stützender Rückführkolben (34, 35) angeordnet ist.
9. Servolenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lenkmutter (11) im Kolben (2) nur mit axialen Lagern (12, 13) gelagert ist.
10. Servolenkgetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Lenkspindel (5) nur in dem oberen Deckel (3, 4) des Lenkgehäuses (1) gelagert ist.

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