DE3031230C2 - Hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtung - Google Patents

Description

dadurch gekennzeichnet,
daß dem in dem Arbeitskanal (20) angeordneten Rückschlagventil (22) ein Druckbegrenzungsventil (42) parallelgeschaltet ist, dessen Öffnungsrichtung der Öffnungsrichtung des Rückschlagventils (22) entgegengerichtet ist und durch das der Innenraun". (23) des Umsteuerventils (16) mit dem Zulaufkanal (21) verbindbar ist.

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine derartige hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtung ist bekannt aus der Firmendruckschrift »Der Neue ZF-Servostat« G 8470 P-SL 3/6Od der Zahnradfabrik Friedrichshafen AG, Unternehmensbereich Schwäbisch Gmünd. In dem Gehäuse der Hilfskraftlenkeinrichtung ist ein Steuerschieber drehbar und axial verschiebbar gelagert und mit dem Kreiskolben des Meßmotors verbunden. Durch seine Bewegungskomponente in Umfangsrichtung wird die Verteilersteuerung und durch seine axiale Bewegungskomponente die Umsteuerung in Abhängigkeit von der Drehung des Lenkhandrad<:s erreicht. Der drucklose Umlauf des Öles in Neutralstellung erfolgt über miteinander verbundene Ringnuten des Steuerschiebers und des Gehäuses. Die Strömung des Öles zu der Eingangsseite des Meßmotors wird durch die axiale Verschiebung einerseits und die Rotation des Steuerschiebers andererseits gesteuert, wobei das Öl über ein Rückschlagventil zum inneren Hohlraum des Steuerschiebers fließt Durch die Beaufschlagung des inneren Hohlraumes des Steuerschiebers und des Kreiskolbens des Meßmotors mit Drucköl wird eine Verminderung der inneren Spaltverluste erreicht

Für selbstfahrende Arbeitsmaschinen werden hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtungen mit einer Absperrung der Zuleitungen zum Servomotor verwendet. Durch die Einwirkung von Fahrbahnkräften auf die zu

ίο lenkenden Fahrzeugräder ist es möglich, daß nach Beendigung des Lenkvorganges eine partielle Druckbeaufschlagung auf dem Steuerschieber aufrechterhalten wird bei gleichzeitigem weitgehendem Abfall des Förderdruckes der Servopumpe. Dies wird dadurch verursacht, daß der sekundärseitige Druckaufbau vom Servomotor her über das Rückschlagventil gegenüber dem drucklosen Strömungsweg des Druckmittels in der Mittelstellung des Steuerschiebers abgesperrt wird. Das als Sperrventil wirkende Rückschlagventil wird eingebaut, um von den zu lenkenden Fahrzeugrädern herrührende Stöße vom Lenkhandrad fernzuhalten, infolge der Absperrung des sekundärseitigen Druckaufbaues wird eine partielle Druckbeaufschlagung des Steuerschiebers erzeugt Bei den angestrebten hohen Arbeitsdrücken wird der Steuerschieber bei dieser Druckbeaufschlagung in geringen Grenzen verformt Da der Steuerschieber zur Verminderung der inneren Spaltverluste nur ein sehr geringes Lagerspiel aufweist, reicht diese Verformung aus, um den Steuerschieber in seiner Lagerung zu verklemmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Hilfskraftienkeinrichtung der genannten Art derart zu verbessern, daß ein Verklemmen des Steuerschiebers im Gehäuse auf einfache Weise verhindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch angegebenen Merkmale gelöst.

Durch das dem Rückschlagventil parallelgeschaltete und in seiner Wirkungsricbtung entgegengesetzte Druckbegrenzungsventil wird der im Inneren des Umsteuerventils herrschende Druck auf einen bestimmten Wert begrenzt. Dieser Wert kann derart ausgewählt werden, daß einerseits keine nennenswerten Leckagen durch Spaltverluste am Kreiskolben des Meßmotors auftreten, daß andererseits aber auch keine Aufweitung des Ventilkolbens und damit kein Verklemmen möglich ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Längsschnitt durch die hydrostatische Hilfskraftlenkung, teilweise in scl.ematischer Darstellung.

In einem Meßmotor 1 ist ein innenverzahnter Zahnring 2 zwischen einem Deckel 3 und einem Umlenkzwischenring 4 eines Gehäuses 5 angeordnet und mit diesem durch Schrauben 6 verbunden. Ein einen Zahn weniger als der Zahnring 2 aufweisendes, außenverzahntes Zahnrad 7 bildet mit dem Zahnring 2 zwischen den Zähnen der beiden Teile und den am Zahnrad 7 angrenzenden Stirnflächen des Deckels 3 und des Umlenkringes 4 Verdrängerzellen 8.

In einer Innenbohrung 9 des Gehäuses 5 ist ein hohl ausgebildeter Steuerdrehschieber 10 (im folgenden kurz »Drehschieber« genannt) koaxial zu einer Antriebswel-Ie 11 drehbar gelagert. Die Antriebswelle steht in Verbindung mit einem Lenkorgan in der Form eines nicht dargestellten Lenkhandrades. Der Drehschieber 10 ist über eine als Gelenkwelle 12 ausgebildete Gelenkkupp-

lung drehfest mit dem Zahnrad 7 verbunden. Zwei Mitnehmerzapfen 13 und 14 dienen zur allseitig gelenkigen Verbindung zwischen Zahnrad 7, Gelenkwelle 12 und Drehschieber 10.

Der Drehschieber 10 ist über nicht dargestellte, da allgemein bekannte Steilgewindeprofile gegenüber der Antriebswelle 11 axial verschiebbar und bis zu ebenfalls nicht dargestellten Anschlägen begrenzt verdrehbar. Diese begrenzte Verdrehbarkeit des Drehschiebers gegenüber der Antriebswelle bildet eine als Totgangkupplung wirkende Nachlaufvorrichtung 15.

Zur Druckanregelung und zur Druckmittelverteilung ist das Gehäuse 5 und der Drehschieber 10, die zusammen ein Umsteuerventil 16 bilden, wie folgt ausgebildet: eine zentrale Zulaufnut 17 ist mit einem Anschluß 18 für eine Servopumpe 19 verbunden. Ein Arbeitskanal 20 zweigt von einem den Anschluß 18 für die Servopumpe 19 mit der zentralen Zulaufnut 17 verbindenden Zulaufkanal 21 ab. In dem Arbeitskanal 20 ist ein in Strömungsrichtung zu dem Meßmotor 1 öffnendes Rückschlagventil 22 angeordnet Die Verbindung von dem Arbeitskanal 20 zu dem Meßmotor 1 erfolgt iiber einen Innenraum 23 des Umsteuerventiles 16.

Zwei der Zulaufnut 17 benachbarte Rücklaufnuten 24 und 25 stehen in Verbindung mit einem Anschluß 26 für einen ölbehälter 27. Je eine neben den Rücklaufnuten 24 bzw. 25 liegende Zylindernut 28 bzw. 29 ist mit einem der beiden Zylinderräume 30 bzw. 31 eines Arbeitsmolors 32 verbunden. Auf der äußeren Mantelfläche des Drehschiebers 10 sind in bekannter Weise Ringnuten angeordnet, die als Neutralstellungskanäle 33 und 34 in Neutralstellung des Drehschiebers 10 einen nahezu drucklosen Umlauf des Öles von der Servopumpe 19 zu dem ölbehälter 27 gestatten und in axial verschobener Stellung des Drehschiebers 10 den freien Durchfluß absperren und eine der beiden Zylindernuten 28 bzw. 29 mit einer der beiden Rücklaufnuten 24 bzw. 25 in Verbindung bringen.

An den Enden des Drehschiebers 10 sind zwei Systeme von gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Verteilerlängsnuten 35 bzw. 36 angeordnet Die Verteilerlängsnuten 35 und 36 sind axial in beiden dichtungen begrenzt und bilden mit ihren Abschlußkanten Steuerkanten, die mit den ihnen benachbarten Gehäusenuten zusammenwirken.

Die Verteilerlängsnuten 35 und 36 sind in Neutralstellung des Drehschiebers 10 abgesperrt. In den Lenkstellungcn des Drehschiebers 10 sind die Verteilerlängsnulen 35 des einen Systemes, je nach der Lenkrichtung, mit dem Zulaufkanal 21 bzw. mit der Zylindernut 28 und die Verteilerlängsnuten 36 des anderen Systemes mit der Zylindernut 29 bzw. mit dem Zulaufkanal 21 verbunden. Die Verbindung von den Verdrängerzellen 8 zu den Verteilerlängsnuten 35 und 36 erfolgt über Umlenkkanäle 37, Axialkanäle 38 und zwei Systeme von Steueröffnungen 39 und 40. Die Ausbildung der Umlenkkanäle 37 und der Axialkanäle 38 ist bekannt und wird nicht näher beschrieben. Die Anzahl der Axialkanäie 38 entspricht der Anzahl der Zahnlücken des Zahnringes 2. Zwischen dem Zulaufkanal 21 und einem mit dem Innenraum 23 eo des Umsteuerventiles 16 in Verbindung stehenden Stirnraum 41 ist ein Druckbegrenzungsventil 42 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 42 ist dem in dem Arbeitskanal 20 angeordneten Rückschlagventil 22 parallelgeschaltet. Die Cffnungsrichtung des Druckbegrenzungsventiles 42 ist der Offnungsrichtung des Rückschlagventils 22 entgegengerichtet. Durch das Druckbegrenzungsventil 42 kann bei einem sekundärseitigen Druckaufbau der Innenraum 23 des Umsteuerventils 16 mit dem Zulaufkanal 21 verbunden weiden. Dadurch wird der sekundärseitige Druckaufbau begrenzt und eine für ein genaues Lenken schädliche Aufweitung des Drehschiebers verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:

   — ein Lenkorgan und ein Meßmotor sind über eine Nachlaufvorrichtung miteinander verbunden,

   — der Meßmotor ist mit einem Arbeitsmotor in Reihe schaltbar,

   — durch die Nachlaufvorrichtung ist ein zwischen einem Anschluß für eine Servopumpe und einem Anschluß für einen Ölbehälter eingeschaltetes Umsteuerventil verstellbar,

   — das Umsteuerventil weist Neutralstellungskanäle auf, über die in Neutralstellung eine Kurzschlußverbindung zwischen der Servopumpe und dem ölbehälter besteht,

   — das Ümsteuerventii weist Urnsteueröffnungen auf, über die bei einer Verstellung des Umsteuerventils unter Verschließen der Neutralstellungskanäle ein Arbeitskanal für die lenkrichtungsabhängige Verstellung des Arbeits- und des Lenkmotors aufsteuerbar ist,

   — der Arbeitskanal zweigt von einem den Anschluß für die Servopumpe mit den Neutralstellungskanälen verbindenden Zulaufkanal ab,

   — in dem Arbeitskanal ist ein in Strömungsrichtung zun: Meßmotor öffnendes Rückschlagventil angeordnet,

   — über das Rückschlagventil ist eine Verbindung herstellbar von dem Zuiaufional zu dem Innenraum des Umsteuerventils,