DE3218844C2 - Lenkgetriebe mit Hilfskraftunterstützung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Eine Hilfskraftlenkung ist mit einer Einrichtung versehen, durch die die Rückstellkraft für die eingeschlagenen Räder hydraulisch aufgebracht wird. Die um einen bestimmten Steuerweg (S1 und S2) axial verschiebbare Gewindespindel (4) trägt auf einem Fortsatz (10) eine Ventilbüchse (13) sowie einen gegen Zentrierfedern (33 und 34) abgestützten Bund (27). Der Bund ist an einer Axialführung (28) abgestützt und auf einem Stellgewinde (26) axial verschieblich geführt. Beim Lenken verschiebt sich der Bund (27) gegen die Kraft der Zentrierfeder (33 oder 34) auf dem Stellgewinde (26). Nach Beendigung der Lenkbewegung verstellt die Zentrierfeder (33 oder 34) die Gewindespindel (4) mit der Ventilbüchse (13) über die Neutrallage hinaus in die andere Lenkrichtung, so daß der vorher entlastete Druckraum des Arbeitszylinders (23) Druck erhält. Dieser Druckaufbau bewirkt eine rückführende Lenkbewegung, bis die Verschiebung des Bundes (27) auf dem Stellgewinde (26) wieder aufgehoben ist und die Ventilbüchse (13) ihre Neutrallage endgültig einnimmt. Durch die Zentrierfedern (33 oder 34) und Festanschläge (31 und 32) ist außerdem die Neutralstellung (N) der Gewindespindel (4) und damit der Ventilbüchse (13) festgelegt.

Description

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, des Bundes 27. Das topfförmige Gehäuseteil 30 ist mit-Lenkachsen mit einem Spreizwinkel von 0° verwenden tels eines am Ventilgehäuse 9 angeschraubten Deckels zu können, ohne daß auf den Vorteil des über den Lenk- 37 befestigt Dadurch kann die Zentriereinrichtung winkel ansteigenden Lenkkraftanstiegs verzichtet wer- leicht auf dem Fortsatz 10 montiert und durch Verdreden müßte. Dies geschieht in der Weise, daß mit zuneh- s hen des Gehäuseteil 30 eingestellt werden,
mendem Lenkwinkel die verhältnismäßig starken Zentrierfedern zum Aufbau eines bestimmtes Druckes star- Die Wirkungsweise
ker vorgespannt werden müssen.
■ß Da die Rückstellkraft nicht über das Lenkgetriebe In Fig. 1 ist die Hilfskraftlenkung in der Geradeaus- -:■. aufgebracht werden muß, sondern in dem auf das Lenk- to fahrtstellung ohne eine Handkrafteinwirkung auf die ,|j gestänge einwirkenden Arbeitszylinder erzeugt wird, Lenkspindel 3 in der Neutralstellung N gezeichnet r^?vj können für schwerere Fahrzeuge kleinere Lenkgetriebe Beim Drehen der Lenkspindel 3 und der Lenkschnecke IfS verwendet werden. Hieraus ergeben sich Kosten- und 4 im Uhrzeigersinn wirkt von den Rädern zunächst ein ill Gewichtseinsparungen. Haltemoment über die Lenkstockwelle 8 auf die Lenkg Von Vorteil ist es, daß die Axialführung und die Festan- \s mutter 6, so daß die Gewindespindel 4 nach oben gezo-¹ schlage für den axial verschieblichen Bund in ein in das gen wird. Die dargestellte Kupplung 2 ermöglicht hier- ;;· Lenkgehäuse eingesetztes, topfförmiges Gehäuseteil ein- bei die gewünschte Relatiwerschiebung der Gewinde- '■■■ gearbeitet sind. Dadurch läßt sich die Einrichtung auf spindel 4 gegenüber der Lenkspindel 3, sichert aber in

0 einfache Weise montieren und die Ventilneuf-alstellung Umfangsrichtung eine drehfeste Verbindung. Die Verist an der fertig montierten Lenkung durch Verdrehen des 20 stellung der Gewindespindel 4 um einen vorbestimmten

ί) topfförmigenGehäuseteilsvonaußenleichteinstellbar. Steuerweg »S1« nach oben hat zur Folge, daß auch die |i: Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin- Ventilbüchse 13 um diesen Weg nach oben mitgenomf; dung anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt men wird. Der Zulaufanschluß 15 der Pumpe 14 erhält i;'' F i g. 1 einen Längsschnit durch eine Kugelmutter- somit über den Anschluß 20 mit dem Druckraum 21 des ίr; Hilfskraftlenkung in der Neutralstellung; 25 Arbeitszylinders 23 Verbindung. Der Kolben 34 bewegt '^ Fig.2 eine vergrößerte Darstellung der Mittenzen- sich nach oben und verhilft zu einer kraftunterstützten, fi;, trierung und des Steuerventils in einer Lenkstellung; gleichsinnigen Lenkbewegung. Dabei wird der Bund 27 β F i g. 3 die Hilfskraftlenkung nach F i g. 1 in einer an- vom Stellgewinde 26 nach oben mitgenommen, da die-K deren Lenkstellung. ser durch die am Außendurchmesser befindliche Axial-'hi Das Lenkgetriebe besteht aus einem Lenkgehäuse 1, 30 führung 28 gegen Drehen gesichert ist Der axiale Ver-';: einer über eine Kupplung 2 mit einer Lenkspindel 3 satz des Bundes 27 ist dabei abhängig vom Grad des ■B · verbundenen Gewindespindel 4, welche über eine Ku- Lenkeinschlages. Durch dieses Nach-Oben-Bewegen l'i gelkette 5 in eine im Lenkgehäuse geführte Lenkmuter wird die Zentrierfeder 34 zusammengedrückt Die unte- :'.; 6 eingreift und aus einem mit der Lenkmutter kämmen- re Zentrierfeder 33 bleibt dabei inaktiv durch den Festig den Lenksegment 7. Das Lenksegment 7 ist mit einer 35 anschlag 33 vorgespannt

|] Lenkstockwelle 8 vereint, die mit einem nicht dargestell- Wird die Lenkbewegung eingestellt, so wirkt keine

ten, an die lenkbaren Räder angeschlossenen Lenkge- Handkraft mehr über die Lenkspindel 3 auf die Gewin-

stänge verbunden ist despindel 4 ein. Durch die axiale Ausdehnung der Zen-

Die Gewindespindel 4 weist auf ihrem der Lenkspin- trierfeder 34 wird zunächst die Ventilbüchse 13 zusam-

del 3 abgewandten Ende einen Fortsatz 10 auf. Diesen 40 men mit der Gewindespindel 4 in die Neutralstellung N

umgibt eine durch Sprengringe 11 und 12 auf dem Fort- zurückgestellt (F i g. 2), so daß die Pumpe 14 und damit

satz 10 axial gehaltene Ventilbüchse 13. Die Ventilbüch- auch der Druckraum 21 mit dem Behälter 16 in Verbin-

se 13 und ein diese einschließendes Ventilgehäuse 9 sind dung treten. Der Druckraum 21 ist somit entlastet Die

p: in bekannter Weise mit Steuerkanten versehen. Im Ge- jedoch noch vorhandene Verschiebung des Bundes 27

!' häuse befindet sich außerdem ein mit einer Pumpe 14 45 auf dem Stellgewinde 26 nach oben zusammen mit der

(ι verbundener Zulaufanschluß 15 sowie ein zu einem Be- Vorspannung der in Rückführrichtung wirkenden Zen-

!' > hälter 16 führender Rücklaufanschluß 17. Anschlüsse 18 trierfeder 34 sorgen für eine weitere Verschiebung der

j ,· und 20 führen zu Druckräumen 22 und 21 eines Arbeits- Gewindespindel 4 mit der Ventilbüchse 13 um den Steu-

|ϊ Zylinders 23. Ein Kolben 24 des Arbeitszylinders 23 steht erweg »5 2« nach unten über die Neutralstellung N hin-

'■r über ein Anschlußglied 25 mit dem Lenkgestänge und so aus, wobei das Lenkgetriebe die in F i g. 3 dargestellte

t4 der Lenkstockwelle 8 in Verbindung. Rückführstellung einnimmt. Hierbei befindet sich der

ifä Der Fortsatz 10 trägt im Anschluß an die Ventilbüch- Bund 27 in bezug auf die Festanschläge 31 und 32 in der

\$i se 13 ein Stellgewinde 26, auf welchem ein Bund 27 Zentrierstellung, in welcher aber die axiale Vorspann-

jji I aufgeschraubt ist (F i g. 2). Damit sich der Bund 27 nicht kraft der Zentrierfedern 34 auf die Gewindespindel er-

ί ;■ drehen kann, ist dieser in einer Axialführung 28 eines 55 halten bleibt In der unteren Auslenkstellung der Ventil-

1 ;t topfförmigen Gehäuseteils 30 gehalten. Die Axialfüh- büchse 13 erfolgt eine Verbindung des Zulaufanschlus-H rung 28 kann z. B. in Form einer Verzahnung oder als ses 15 mit dem zum Druckraum 22 führenden Anschluß II Keilwellenprofil ausgeführt sein. Der Bund 27 weist eine 18. Der Kolben 24 bewegt sich aus der in F i g. 3 gezeig- \Q innenliegende, beidseitig hülsenförmig verlängerte Na- ten Stellung nach unten und zieht die gelenkten Räder p| be 29 mit einseitig eingearbeiteten Schlitzen 29.4 auf. 60 und das Lenkgetriebe 3, 4,6, 7 in die Geradeausfahrt-Si Der Nobcntei! rnit den Schützen 2SA ist radia! federnd stellun^ Sobald di" Gs"'indes"ind'*! 4 v/isdsr ihrs 2"*

nach innen vorgespannt, so daß kein axiales Spiel zwi- den Bund 27 bezogene Ausgangslage erreicht hat, wirkt sehen dem Stellgewinde 26 und dem Bund 27 auftreten nur noch die normale Mittenzentrierkraft auf die Gekann. In die Axialführung 28 sind Festanschläge 31 und windtcpindel 4 ein und die Ventilbüchse 13 nimmt wie-32 eingearbeitet. Beidseitig unter der Kraft von Zen- 65 der ihre in F i g. 1 dargestellte Neutrallage ein.

trierfedern 33 und 34 am Bund 27 anliegende Anschlag-

scheiben 35 und 36 bilden zusammen mit den Festan- Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
schlagen eine Zentriereinrichtung in der Mittelstellung

Claims (1)

1 2 häufig in schwere Fahrzeuge mit mehreren Lenkachsen Patentansprüche: eingebaut Solche Lenkungen sollen, ebenso wie die leichteren Ausführungen, beim Loslassen des Lenk-

1. Lenkgetriebe mit Hilfskraftunterstützung, ins- handrades aus der EinschlagsteJlung wieder in die Gebesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merk- 5 radeausfahrtstellung zurücklaufen. Bisher hat man dies malen: durch eine entsprechende Achsgeometrie (z. B. Spreizung) erreicht Nachteilig ist jedoch, daß beim Betätigen

a) eine axial unverstellbare Lenkspindel ist in ei- der Lenkung diese Rückstellkraft überwunden werden nem Lenkgetriebegehäuse über eine Kupplung muß, die besonders in der schweren und damit rücklaufan eine um einen Steuerweg axial verschiebba- io trägen Fahrzeugklasse beträchtlich höhere Lenkkräfte re Gewindespindel angeschlossen; erforderlich macht

b) auf einem axialen Fortsatz der Gewindespindel Ausgehend von dem beschriebenen Lenkungsaufbau ist die Ventilbuchse eines Axialschieberlenk- liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hilfsventils befestigt, die Drucköl dem einen oder kraftlenkung mit einem axial verstellbaren Ventilschieanderen Druckraum eines Arbeitszylinders zu- 15 ber so auszugestalten, daß in dieser der Rücklauf der leitet; gelenkten Räder in die Geradeausfahrtstellung hydrau-

c) auf die Gewindespindel wirkt eine koaxial ange- lisch unterstützt wird bzw. von der Hydraulik die geordnete Zentriereinrichtung ein, die aus einem samte Rückstellkraft aufgebracht wird, so daß auf die auf der Gewindespindel angeordneten Bund be- über den Spreizwinkel erzielbare mechanische Rücksteht, der zwischen zwei Anschlagscheiben ge- 20 Stellkraft verzichtet werden kann.

halten ist, die durch Zentrierfedern einerseits Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Pagegen den Bund und andererseits gegen Festan- tentanspruchs 1 enthaltenen Merkmale bei Einrichtunschläge vorgespannt sind, gen nach dessen Oberbegriff gelöst

Aus der DE-OS 30 28 176 ist das Grundprinzip begekennzeichnet durch folgende Merkmale: 25 kannt, ein Drehschieberventil duch eine kinematische

Verknüpfung bei einer Lenkbewegung so auszulenken,

d) der Bund ist auf einer axialen Verlängerung des daß die Lenkung nach einem Lenkausschlag selbsttätig Fortsatzes (10) über ein Stellgewinde (26) axial durch Hilfskraft in ihre Mittenstellung zurückkehrt verschiebbar geführt; Hierzu ist ein Drehstab mit seinem einen Ende mit ei-

e) der Bund (27) greift zu seiner Verdrehsicherung 30 nem inneren Teil des Drehschieberventils, dem Drehan seinem Außenumfang in eine Axialführung schieber, spielfrei verbunden. Das andere Ende des (28) ein und Drehstabes steht über eine elastische Kupplung mit ei-

f) die Festanschläge (31 und 32) sind durch Absät- nem äußeren Teil des Drehschieberventils, der Ventilze in der Axialführung (28) gebildet buchse, in Verbindung. Die elastische Kupplung greift

35 über eine erste Verzahnung in den Drehstab und über

2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch ge- eine zweite Verzahnung in die Ventilbüchse ein. Die kennzeichnet, daß die Axialführung (28) und die zweite Verzahnung ist als Schrägverzahnung ausge-Festanschläge (31 und 32) in ein in das Lenkgetriebe- führt Die elastische Kupplung bewirkt das Zurückstelgehäuse (1) eingesetztes, topfförmiges Gehäuseteil len des Lenkgetriebes (Räder) wie folgt: Beim Drehen (30) eingearbeitet sind. 40 der Lenkspindel verschiebt sich die Kupplung in axialer

3. Lenkgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Richtung. Durch die Schrägverzahnung verdreht sich gekennzeichnet, daß der Bund (27) eine hülsenförmi- der Drehstab gegenläufig zur Lenkspindel, d.h. der ge Nabe (29) aufweist, die zum axialen Spielaus- Drehstab ist über die Neutralstellung hinaus verspannt, gleich durch Einarbeiten von axialen Schlitzen (29A) Durch das Verspannen des Drehstabes wiederum verin radialer Richtung federnd ausgebildet ist. 45 dreht sich der Drehschieber in die andere Lenkrichtung,

4. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1, 2 sobald keine Kraft auf das Lenkhandrad einwirkt. Damit oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zentrierte- erhält der bisher entlastete Zylinderraum Druck, der die dern (33 und 34) Tellerfedern Verwendung finden. Lenkung in Richtung Geradeausfahrtstellung belastet,

bis der Drehstab wieder entspannt und das Drehschie-

50 berventil zentriert ist Die Lenkung steht dann wieder

Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe mit Hilfs- auf Mitte. Diese bekannte Umsteuereinrichtung ist nur kraftunterstützung nach dem Oberbegriff von An- in Verbindung mit Drehschieberventilen anwendbar,
spruch 1. In derartigen Lenkgetrieben (DE-PS Durch den über ein Stellgewinde auf der Gewindespin-15 235) wird die Steuereinrichtung durch eine Axial- del axial verschieblichen Bund, der an seinem Außenumbewegung der Gewindespindel um einen festgelegten 55 fang gegen Verdrehen gesichert ist, kann dieser in Abhän-Steuerweg gegenüber einer Lenkmutter und einer gigkeitvonderDrehungamLenkhandradgegendieKraft Lenkspindel verstellt Um diese Relativverschiebung zu der Zentrierfeder mehr oder weniger weit verschoben ermöglichen, sind Gewindespindel und Lenkspindel, werden. Hört der Fahrer mit dem Lenken auf, so wird die z. B. über eine Kreuzschlitzkupplung, miteinander ver- Steuereinrichtung durch die vorhandene Verschiebung bunden. Auf der Gewindespindel befindet sich axial un- 60 des Bundes und die dadurch unter starker Vorspannung verschieblich eine Ventilbüchse, die das von einer Hoch- stehenden Zentrierfedern über die Neutrallage hinaus in druckpumpe geförderte Drucköl einem Arbeitszylinder die andere Lenkrichtung verstellt, so daß der vorher zuleitet. Für die Mittenzentrierung der Ventilbüchse in entlastete Druckraum des Arbeitszylinders Druck erhält, der Neutralstellung ist die Gewindespindel mit einem Dieser Druckaufbau bewirkt eine rückführende Lenkbefesten Bund versehen, der durch Zentrierfedern und An- 65 wegung, bis die Verschiebung der Gewindespindel abgeschlagscheiben gegen Festanschläge im Lenkgehäuse baut ist und die Steuereinrichtung endgültig die Neutralgedrückt wird. lage einnimmt. Die gelenkten Räder befinden sich nun-

Hilfskraftlenkung der beschriebenen Bauart werden mehrinderGeradeausfahrtstellung.