DE3843893A1 - Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeugeInfo
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
- B62D5/22—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type
Description
Die Erfindung betrifft eine hydraulische
Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige hydraulische Hilfskraftlenkung ist aus
der DE-OS 28 39 121 bekannt. Diese bekannte
Hilfskraftlenkung weist einen drehwinkelabhängigen
Meßwertgeber auf, der als Fühler für die aufgewendete
Handkraft am Lenkrad dient. Das ermittelte Signal wird
an eine elektronische Regeleinheit weitergeleitet,
welche die Steuerung der Magnetventile übernimmt, welche
zwischen der Pumpe und dem Arbeitszylinder angeordnet
sind. Diese bekannte Hilfskraftlenkung besitzt neben dem
aufwendigen und kostenintensiven Aufbau den Nachteil,
daß bei einem Defekt der elektronischen Steuereinheit
die Lenkung blockiert werden kann. Dieses Risiko könnte
zwar durch eine redundante Auslegung der
Steuerelektronik vermieden werden, jedoch würde sich der
Aufwand durch diese Maßnahme nochmals erhöhen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße hydraulische Hilfskraftlenkung für
Kraftfahrzeuge zu schaffen, welche sich durch einen
einfachen Aufbau auszeichnet und die stets eine sichere
Betriebsweise garantiert. Insbesondere soll die
bedarfsabhängige hydraulische Unterstützung ohne
aufwendige elektronische Bauteile gesteuert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Bei einer bevorzugten Erfindungsausführung ist vorgesehen,
daß eins zweier relativ zueinander verschiebbarer
Ventilelemente an dem verschiebbar gelagerten Bauteil
befestigt ist, während das andere Ventilelement am
Fahrzeugkörper angelenkt ist. Auf diese Weise erfolgt eine
unmittelbare Betätigung des Steuerventils ab einer durch
die Vorspannkraft vorgegebenen Lenkkraft. Der Kraftfluß
führt nur über eine sehr geringe Anzahl von Bauteilen.
Eine für die Praxis besonders geeignete Ausführung der
Erfindung sieht vor, daß das Lenkgetriebe der mechanischen
Lenkung elastisch verschiebbar am Fahrzeug gelagert ist,
daß die hydraulische Einheit, zumindest aber eines zweier
relativ zueinander verschiebbarer Ventilelemente, fest mit
dem Lenkgetriebe verbunden ist, während das andere
Ventilelement mit dem Fahrzeugkörper verbunden ist. Diese
Ausführung ermöglicht die Anordnung eines die
Vorspannkraft erzeugenden Elementes sowohl zwischen dem
Fahrzeugkörper und einem Ventilelement als auch zwischen
den beiden Ventilelementen. Durch eine elastische
Verbindung zwischen Fahrzeugaufbau und Lenkgetriebe, wobei
die hydraulische Einheit fest mit dem Lenkgetriebe
verbunden ist, wird eine sehr effektive Geräuschdämpfung
erzielt.
Um eine möglichst kompakte integrierte Hydraulikeinheit zu
erhalten, welche sämtliche für die Ansteuerung notwendigen
Bauteile umfaßt, ist es vorteilhaft, wenn das Lenkgetriebe
in der Fahrzeugquerachse verschiebbar am Fahrzeugkörper
gelagert ist, daß Gehäuse des Steuerventils starr mit dem
Lenkgetriebe verbunden ist und wenn das im Gehäuse des
Steuerventils verschiebbare Steuerelement, welches mit dem
Fahrzeug verbunden ist, in beide Verschieberichtungen
gegen das Gehäuse des Steuerventils oder gegen ein mit
diesem starr verbundenes Bauteil elastisch vorgespannt
ist. Durch diese Ausführung ist eine komplett
vormontierte, ölgefüllte und funktionsgeprüfte
Hydraulikeinheit geschaffen, welche betriebsbereit beim
Fahrzeughersteller lediglich mit einfachen
Montageschritten am Fahrzeug montiert und angeschlossen
werden muß.
Eine Ausführung der Erfindung für den Fall, das
Lenkgetriebe fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sein
muß, sieht vor, daß ein Abschnitt der Lenkwelle
verschiebbar gelagert ist und daß diese Verschiebung durch
eine aus der Lenkkraft resultierende Kraftkomponente das
Steuerventil betätigt. Zur Erzeugung dieser
Reaktionskraftkomponenten eignen sich besonders
Lenkgetriebe, die entweder als Zahnstangengetriebe mit
Schrägverzahnung oder als Kugelumlauflenkungsgetriebe
ausgeführt sind. Bei beiden Ausführungen wird eine der
Lenkkraft in Größe und Richtung proportionale
Reaktionskraftkomponente in der Lenkwelle erzeugt, welche
zur Beeinflußung des Steuerventils genutzt werden kann,
welches in diesem Falle vorzugsweise in der Lenkwelle bzw.
dem Lenkwellengehäuse integriert ist. Je nach
Anwendungsfall empfehlen sich verschiedene Ausführungen
der Federelemente zur Erzeugung der Vorspannkraft, mit
welcher das verschiebbare Bauteil beaufschlagt ist.
Eine für das Fahrverhalten besonders günstige Ausführung
sieht vor, daß die Vorspannung mittels eines gefesselten
Federelementes erfolgt. Dadurch ist eine Vorspannung auch
in der Neutralstellung vorhanden, d.h., daß das
Steuerventil erst ab einer Mindestlenkkraft betätigt wird,
wodurch z.B. ein Einsetzen der hydraulischen Unterstützung
bei Lenkkorrekturen vermieden wird, welche aus
Seitenwindeinflüssen bei hohen Geschwindigkeiten,
Radumwuchung oder dergleichen resultieren. Ohne diese
Mindestlenkkraft-Schwelle wäre ein "Aufschaukeln" der
Lenkung durch abwechselndes Einschalten der
Hydraulikunterstützung und Gegenlenken durch den Fahrer
möglich.
Da die Energieversorgung der Hydraulikeinheit lediglich
bei Hilfskraftbedarf erfolgen soll, ist vorgesehen, daß
durch das Steuerelement oder das Federelement ein
elektrischer Schalter betätigbar ist, der die Pumpe
schaltet.
Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß
das Steuerventil als 3/3-Wegeventil in
Längsschieberbauweise ausgeführt ist. Auch eine
Ventilausführung als Doppelsitzventil ist für den Einsatz
in der hydraulischen Hilfskraftlenkung geeignet, da auch
hier eine einfache Anlenkung des Steuerelementes an den
Fahrzeugkörper möglich ist.
Einen besonders einfachen Aufbau der erfindungsgemäßen
Hilfskraftlenkung erhält man, wenn eine reversierbare
Pumpe vorgesehen ist, deren Drehrichtung von der
Lenkrichtung abhängt. Hierbei betätigt das Steuerelement
des Steuerventils einen Schalter mit drei
Schaltstellungen. Vorteilhaft ist eine
Erfindungsausführung, bei welcher das verschiebbar
gelagerte Bauteil der mechanischen Lenkung nur begrenzt
verschiebbar ist, da sich in diesem Falle nur ein
bestimmter Teil der Lenkkraft über das Steuerventil
abstützt. Eine praktische Ausführung der Erfindung
zeichnet sich dadurch aus, daß das Steuerventil elastisch
zentiert ist, wobei die zentrierende eleastische Anordnung
zumindest teilweise im Kraftfluß der Lenkkraft liegt.
Durch diese Maßnahme können beispielsweise die
Zentrierfedern des Steuerventils durch entsprechende
Auslegung der Vorspannung des verschiebbaren Bauteils der
mechanischen Lenkung dienen, wobei die Vorspannkraft
wiederum den Schwellenwert bildet, ab welchem die
hydraulische Verstärkung aktiviert wird.
Eine besonders kostengünstige und kompakte Bauweise
erreicht man bei der erfindungsgemäßen Hilfskraftlenkung
dadurch, daß die elastische Anordnung mindestens eine sich
an zwei Stützplatten abstützende Feder umfaßt, wobei die
Stützplatten gegen zwei beabstandete Anschläge des
Gehäuses des Steuerventiles vorgespannt sind und daß am
Steuerelement des Steuerventils Anschlagflächen gleichen
Abstands vorgesehen sind, mittels derer die jeweils
zugeordnete Stützplatte entgegen der Vorspannkraft
beaufschlagbar ist.
Um bei hohen Lenkgeschwindigkeiten und großem
Druckmittelbedarf die Druckmittelversorgung auch mit einer
Pumpe mit geringer Leistungsaufnahme sicherzustellen, ist
es von Vorteil, wenn zwischen Pumpe und Steuerventil ein
Druckspeicher geschaltet ist. Um eine unerwünschte
Entladung des Speichers durch Leckverluste am Steuerventil
zu vermeiden, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ein Schaltventil zwischen dem Druckspeicher
und dem Steuerventil vorgesehen.
Wird die hydraulische Hilfskraftlenkung mit
Bremsflüssigkeit als Druckmittel betrieben, so ist ohne
Medientrennung eine Energieversorgung durch die Pumpe
einer hydraulischen Bremsanlage möglich.
Die Funktion und weitere vorteilhafte Merkmale der
Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung
anhand der Zeichnung. Für einander entsprechende Teile
werden im folgenden die gleichen Bezugszeichen gewählt.
Hierzu zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Erfindung
in Ruhestellung bzw. bei einer
Lenkbetätigung ohne Servounterstützung,
Fig. 3 die zweite Ausführungsform der Erfindung in
der Schaltstellung für eine Lenkbetätigung
mit Servounterstützung,
Fig. 4 eine Darstellung mit mehreren Schnitten der
integrierten Hydraulikeinheit,
Fig. 5 einen Schnitt durch eine Ausführung des
erfindungsgemäßen Federelements als
gefesselte Feder und durch das Steuerventil,
Fig. 6
bis Fig. 8 Schnitte durch ein erfindungsgemäßes
Federelement,
Fig. 9 eine Ausführungsform der Erfindung mit
einem über das Federelement an die
Lenkwelle gekoppelten Steuerventil,
Fig. 10 eine Ausführung der Erfindung mit
Druckspeicher und mittig offenem
Steuerventil,
Fig. 11 eine Erfindungsausführung mit mittig
geschlossenem Steuerventil,
Fig. 12 ein Kräftediagramm
Die hydraulische Hilfskraftlenkung gemäß Fig. 1 zeigt eine
mechanische Lenkung, welche sich aus der Lenkwelle 1, dem
Lenkgetriebe 2, und der Spurstange 3 zusammensetzt. Die
Spurstangen sind an nicht dargestellte Lenkhebel der
Radaufhängung angelenkt. Das Lenkgetriebe 2 ist mittels
zweier Schellen 4 und gummielastischer Elemente am fest
mit dem Fahrzeugkörper verbundenen Fahrzeugaufbau 5
verschraubt. Die gummielastische Aufhängung des
Lenkgetriebes 2 gestattet eine bestimmte Verschiebbarkeit
in die Fahrzeugquerrichtung.
Der Arbeitszylinder 6 ist fest mit dem Gehäuse des
Lenkgetriebes 2 verschraubt, während die Kolbenstange 7
fest mit der Spurstange 3 verbunden ist. Am anderen Ende
der Kolbenstange 7 befindet sich der Arbeitskolben 8,
welcher im Arbeitszylinder 6 die Arbeitskammern 9 und 10
voneinander trennt. Das Gehäuse 11 des Steuerventils 12
ist fest mit dem Arbeitszylinder 6 bzw. mit dem
Lenkgetriebe verbunden. In dem Gehäuse 11 ist der
verschiebbar gelagerte Steuerschieber 13 mittels zweier
gleichstarker Federn 14 gegen das Gehäuse in beide
Verschieberichtungen vorgespannt und in Ruhestellung
zentriert.
Das Steuerventil 12 ist als 3/3-Wegeventil ausgebildet,
wobei ein Anschluß über die Verbindung 15 mit der
Arbeitskammer 9 des Arbeitszylinders 6 verbunden ist,
während die beiden anderen Anschlüsse über die
Verbindungen 16 und 17 mit dem Behälter 18 bzw. dem
Druckanschluß der Pumpe 19 verbunden sind.
Der Arbeitszylinder 6 ist als Differentialzylinder
ausgebildet, wobei die Arbeitskammer 9 der größeren
Druckbeaufschlagungsfläche am Arbeitskolben zugeordnet
ist, während die Querschnittsfläche des Kolbens, welche
der Arbeitskammer 10 zugeordnet ist, halb so groß ist wie
die erstgenannte Druckbeaufschlagungsfläche. Vom
Knotenpunkt 20 der Verbindung 17 führt eine
Druckmittelleitung 21 zur Arbeitskammer 10 des
Arbeitszylinders 6. Zwischen den Verbindungen 16 und 17
sind zwei Verbindungen vorgesehen, wobei in der einen ein
Nachsaugventil 22 und in der anderen ein Überdruckventil
23 angeordnet ist.
In der Verbindung zwischen dem Behälter 18 und der von
einem Elektromotor angetriebenen Pumpe 19 ist ein
Filterelement angeordnet. Der elektrische Antrieb der
Pumpe 19 wird über ein Relais 25 von dem elektrischen
Schalter 24 betätigt. Die Schalterbetätigung erfolgt durch
ein Verschieben des Steuerschiebers 13 aus der
Ruhestellung heraus. Der Steuerschieber 13 ist mittels
eines Reaktionsstabes 26 an einem fahrzeugfesten Punkt
angelenkt.
Bei unbetätigter Lenkung bzw. bei einer Betätigung der
Lenkung mit einer sehr geringen Handkraft befindet sich
die hydraulische Hilfskraftlenkung an der dargestellten
Ruhestellung. In dieser Stellung ist die Pumpe 19
durch den elektrischen Schalter 24 ausgeschaltet. Die
Arbeitskammern 9 und 10 sind hydraulisch miteinander und
mit dem Behälter verbunden. Wird die Lenkung
beispielsweise bei stehendem Fahrzeug oder bei sehr
niedrigen Geschwindigkeiten betätigt, so sind höhere
Lenkkräfte erforderlich. In diesem Falle verschiebt sich
Lenkgetriebe 2 entsprechend der Lenkrichtung innerhalb
seiner elastischen Aufhängung am Fahrzeugaufbau in eine
Richtung, welche quer zur Fahrzeuglenkachse liegt. Da die
gesamte hydraulische Einheit, insbesondere aber das
Gehäuse 11 des Steuerventils 12, fest mit dem Lenkgetriebe
2 verbunden ist, während der Steuerschieber 13 an einem
Fahrzeugaufbau festen Punkt angelenkt ist, erfolgt ab
einer Lenkkraft, welche größer ist als die Vorspannung der
entsprechenden Feder 14 eine Relativverschiebung zwischen
dem Gehäuse 11 und dem Steuerschieber 13. Durch diese
Relativverschiebung wird der die Pumpe antreibende
Elektromotor eingeschaltet, außerdem wird das Steuerventil
12 je nach Lenkrichtung in einer Schaltstellung gebracht,
bei welcher der Arbeitskolben 8 entsprechend seiner
wirksamen Querschnittsflächen vom Pumpendruck
beaufschlagbar ist.
Bei eingeschalteter Pumpe 19 ist die Arbeitskammer 10
stets druckbeaufschlagt, so daß sich bei einer
Schaltstellung des Steuerventils 12, bei welcher die
Arbeitskammer 9 mit dem Behälter 18 verbunden ist, eine
Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens 8 ergibt, bei welcher
die Kolbenstange 7 in den Arbeitszylinder 6
hineinverschoben wird. Wird dagegen sowohl die
Arbeitskammer 10 als auch die Arbeitskammer 9 mit dem
Pumpendruck beaufschlagt, so wird die Kolbenstange 7 aus
dem Arbeitszylinder 6 herausgeschoben. Fällt bei oder nach
einer Lenkbewegung die aufgebrachte Lenkkraft an den
Spurstangen unter einen Wert, welcher geeignet ist, die
Vorspannung der entsprechenden Feder 14 zu überwinden, so
stellt sich das Steuerventil 12 wieder in seine Ruhelage
zurück, wobei die Pumpe ausgeschaltet wird und die
Arbeitskammern 9 und 10 wieder miteinander und mit dem
Behälter 18 verbunden sind.
Bei einer Lenkung ohne Servounterstützung wird das
Druckmittel drucklos zwischen den beiden Arbeitskammern
hin und her geschoben, wobei die sich aus dem Volumen der
Kolbenstange ergebende Differenzflüssigkeitsmenge je nach
Lenkrichtung aus dem Behälter nachgesaugt oder in diesen
hineinverschoben wird. Dies gilt sowohl für den Fall, daß
die von Hand aufgebrachte Lenkkraft sehr gering ist, als
auch für den Fall eines Ausfalls der Pumpe bzw. der
elektrischen Energieversorgung des Antriebsmotors.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 3 zeigt eine
Ausführung des Arbeitszylinders 6 als Gleichlaufzylinder.
Der mechanische Teil der Lenkung ist in diesen beiden
Figuren nicht dargestellt, für einander entsprechende
Teile werden in allen drei Figuren die gleichen
Bezugszeichen gewählt. Der nicht dargestellte Teil der
Lenkung entspricht dem Aufbau der Fig. 1. In Fig. 2 ist
die Ruhestellung dargestellt, welche sich bei nicht
betätigter Lenkung bzw. bei einer Betätigung der Lenkung
mit einer sehr geringen Lenkkraft einstellt. Der
Steuerschieber 13, welcher gedichtet im Gehäuse 11
verschiebbar geführt ist, weist eine Steuernut auf, durch
welche die Verbindung der Kanäle 30 und 31 mit dem
Behälter 18 steuerbar ist. Unter Umgehung des
Steuerschiebers 13 sind die Kanäle 30 und 31 über die
Rückschlagventile 32 und 33 mit dem Behälter 18 verbunden.
Die Rückschlagventile 32 und 33 sind dabei so angeordnet,
daß sie die Strömungsrichtung von dem jeweiligen Kanal zum
Behälter 18 sperren. Der Kanal 30 ist an die
Druckmittelverbindung 34 angeschlossen, welche zwischen
der reversierbaren Pumpe 36 und der Arbeitskammer 9
vorgesehen ist. An die Druckmittelverbindung 35 zwischen
der Arbeitskammer 10 und der reversierbaren Pumpe 36 ist
der Kanal 31 angeschlossen. Der Behälter 18 ist im Gehäuse
11 integriert.
Der mehrfach gestufte Steuerschieber 13 ist durch die im
Gehäuse 11 ausgebildete Zentrierkammer 38 geführt, an
deren einem Ende sich ein mit einem Ende des
Steuerschiebers 13 verbundener, elektrischer Schalter 24
befindet, der den die Pumpe antreibende Elektromotor
schaltet. Am anderen Ende des Steuerschiebers 13 befindet
sich der Anlenkpunkt 37, welcher mit dem Fahrzeugkörper
verbunden ist.
Die gestufte Zentrierkammer 38 weist zwei Anschläge 39 und
40 auf, an denen sich jeweils eine der beiden Stützplatten
41 und 42 abstützt, welche durch die zwischen den beiden
Stützplatten angeordnete Druckfeder 43 beaufschlagt sind.
Beiderseits der Stützplatten 41, 42 sind an dem durch die
Stützplatten geführten Steuerschieber zwei Absätze
vorgesehen, deren den Stützplatten zugewandte
Anschlagflächen 44, 45 um dasselbe Maß voneinander
beabstandet sind wie die Anschläge 39 und 40. Solange die
Stützplatten 41 und 42 an den zugeordneten Anschlägen 39
bzw. 40 anliegen, befindet sich das Steuerventil bzw. die
Steuernut in der Ruhestellung, in der die Pumpe
ausgeschaltet ist. Ohne Servounterstützung wird hierbei
das Druckmittel drucklos zwischen den beiden
Arbeitskammern verschoben.
Die Funktion der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
entspricht im wesentlichen derjenigen der des in Fig. 1
beschriebenen Ausführungsbeispiels. Sobald die
aufgebrachte Lenkkraft einen bestimmten Wert übersteigt,
wird der Steuerschieber je nach Lenkrichtung in die eine
oder andere Richtung entgegen der Vorspannkraft der Feder
43 verschoben. Eine Schaltstellung ist in Fig. 3
dargestellt. In dieser Schaltung soll der Arbeitskolben 8
gemäß der Darstellung in Fig. 3 nach rechts verschoben
werden. Entsprechend der aufgebrachten Lenkkraft
verschiebt sich das mit dem elastisch aufgehängten
Lenkgetriebe 2 verbundene Gehäuse 11 nach links, während
der Steuerschieber durch seine fahrzeugfeste Anlenkung
seine Stellung beibehält. Durch die Relativbewegung
zwischen Steuerschieber 13 und Gehäuse 11 wird der
elektrische Schalter 24 betätigt, wodurch die
reversierbare Pumpe 36 in einer Drehrichtung angetrieben
wird, in welcher sie in die Druckmittelverbindung 35 und
damit in die Arbeitskammer 10 fördert. Der Kanal 31 ist in
dieser Schaltstellung vom Behälter 18 getrennt, während
der Kanal 30 und damit die Arbeitskammer 9 mit dem
Behälter 18 verbunden ist. Über diese Verbindung wird das
aus der Arbeitskammer 9 verdrängte Druckmittelvolumen dem
Behälter 18 zugeführt. Sollte die Pumpe 36 bei einem
derarigen Betriebeszustand ausfallen, so müßte das
Druckmittel aus der Arbeitskammer 9 ohne
Servounterstützung, also lediglich mit Handkraft in den
Behälter 18 verschoben werden, während die Arbeitskammer
10 über das Rückschlagventil 33 Druckmittel aus dem
Behälter 18 nachsaugen kann.
Bei Umkehr der Lenkrichtung wird das Gehäuse 11 in die
andere Richtung verschoben, wodurch die reversierbare
Pumpe 36 in die andere Drehrichtung geschaltet wird, so
daß sie in die Arbeitskammer 9 fördert. Entsprechend
umgekehrt ist dann auch die Schaltung der Kanäle 30, 31.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Steuerschieber
13 an das verschiebbar gelagerte Lenkgetriebe 2
anzukoppeln und das Gehäuse 11 am Fahrzeug zu fixieren.
Fig. 4 zeigt eine besonders kompakte Ausführung der
Erfindung, welche als integrierte Einheit um das
Lenkgetriebe 2 angeordnet ist. Das Lenkgetriebe 2 ist als
Zahnstangengetriebe ausgeführt, wobei das mit der
Lenkwelle verbundene Antriebsritzel im Gehäuse des
Lenkgetriebes gelagert ist und mit der Zahnstange in
Eingriff steht. Mittels einer Einstellvorrichtung 54 läßt
sich ein die Zahnstange beaufschlagendes Druckstück derart
einstellen, das eine Spielfreiheit zwischen Zahnstange und
Antriebsritzel besteht. Die Zahnstange ist auf der in der
Zeichnung linken Seite aus dem Gehäuse des Lenkgetriebes 2
herausgeführt. An diesem - nicht dargestellten -
herausgeführten Ende sind die Kolbenstange 7 und die
beiden Spurstangen 3 angeflanscht. Die in der Fig. 4
dargestellte Spurstange ist mit dem Lenkhebel des linken
Vorderrades verbunden. Das Lenkgetriebe 2 ist mit dem
Fahrzeugaufbau in Querrichtung elastisch verschiebbar
verbunden; die Hydraulikeinheit ist dagegen starr mit dem
Gehäuse des Lenkgetriebes 2 verbunden.
Die Hydraulikeinheit weist eine von einem Elektromotor 51
angetriebene Radialkolbenpumpe 52 auf, welche als
vormontierter Pumpeneinsatz in den Zwischenflansch 55
eingebaut ist und in bekannter Weise über einen
feststehenden Steuerzapfen Druckmittel aus dem Behälter 18
in eine nicht dargestellte, mit dem Steuerventil 12 und
der Arbeitskammer 10 verbundene und im Zwischenflansch 55
vorgesehene Verbindungbohrung fördert.
Das Gehäuse 11 des Steuerventils 12 ist im Zwischenflansch
55 befestigt. Der Steuerschieber 13 ist, wie aus Fig. 5
noch deutlicher hervorgeht, von einer Stirnseite aus mit
Schraubenfedern 56 beaufschlagt, welche ihn in Anlage an
den Reaktionsstab 26 halten. Der Reaktionsstab 26 ist
mittels der Schraube 57 am Fahrzeugaufbau befestigt.
Die Funktionsweise der Ausführung gemäß Fig. 4 entspricht
dem prinzipiell derjenigen, die schematisch in Fig. 1
dargestellt ist. So führen vom Steuerventil 12 nicht
dargestellte Kanäle zu jeweils einer Arbeitskammer 9, 10.
Der Behälter 18, in welchem ein Filtereinsatz 53
vorgesehen ist, wird von einer Ausgleichsmanschette 58
begrenzt, die stets einen Volumenausgleich garantiert,
wodurch sichergestellt ist, daß die Pumpe keine Luft
ansaugt. Die Ausgleichsmanschette 58 ist notwendig, da es
sich bei dieser Ausführung um ein geschlossenes
Hydrauliksystem handelt.
Eine weitere Besonderheit der Ausführung gemäß Fig. 4
liegt in der Erzielung der Vorspannung des Reaktionsstabes
26 bzw. des Steuerschiebers 13. Dies soll anhand Fig. 5
näher erläutert werden, welche einen vergrößerten
Ausschnitt aus Fig. 4 zeigt.
Das abgedichtet im Zwischenflansch 55 befestigte Gehäuse
11 des Steuerventils 12 weist drei axial und radial
versetzte Steuerbohrungen 59, 60, 61 auf. Durch
entsprechende Kanäle im Zwischenflansch ist entsprechend
dem in Fig. 1 gezeigten Schaltschema die Steuerbohrung 59
mit der Druckseite der Radialkolbenpumpe und der
Arbeitskammer 10 verbunden. Die Steuerbohrung 60 führt zur
Arbeitskammer 9, während die Steuerbohrung 61 an den
Behälter 18 angeschlossen ist. Über die Mut 62 im Gehäuse
11 ist die Kammer 63, in welcher die Schraubenfedern 56
angeordnet sind, ebenfalls mit dem Behälter verbunden. Der
Steuerschieber 13 ist mit einer gestuften Ringnut 64
versehen, durch welche die Steuerkanten gebildet werden.
Durch die sich radial nach außen erweiternde Stufe der
Ringnut 64 wird eine weiche Schaltcharakteristik erreicht.
Die der Kammer 63 gegenüberliegende Stirnseite des
Steuerschiebers 13 liegt an dem nach außen gewölbten
Kopfteil 65 des Reaktionsstabes 26 an. Der Reaktionsstab
26 ist mittels der Schraube 57 mit dem Fahrzeugaufbau fest
verbunden. Durch die Lagerung der Schraube 57 im
Reaktionsstab 26 über eine kugelförmige Buchse 66 ist der
Winkel zwischen der Schraube 57 und dem Reaktionsstab 26
variierbar, wodurch ein Verspannen oder Verklemmen
vermieden wird. Die Buchse 66 ist in einem Kupplungsstück
67 gehalten, welches auf dem Gewindeabschnitt 68 des
Reaktionsstabes 26 aufgeschraubt ist. Hierdurch kann eine
grobe Längenanpassung an die Einbauverhältnisse erfolgen.
Nach der Einstellung wird das Kupplungsstück 67 durch eine
Kontermutter verspannt. Die Einstellmutter 69 ist
ebenfalls auf dem Gewindeabschnitt 68 aufgeschraubt. Mit
der Einstellmutter 69 wird die Vorspannung des
Dämpfungselementes 50 eingestellt, welches sich zwischen
dieser und dem Kopfteil 65 befindet.
Das Federelement 50 setzt sich aus dem elastomeren Block
70, den Platten 71, 72 den elastischen Abschnitten 73 sowie
den beiden Gehäuseteilen 74, 75 zusammen. Zum besseren
Verständnis ist der Aufbau des Federelementes 50 in den
Fig. 6 bis 8 detailliert dargestellt.
Die Vorspannung des elastomeren Blocks 70 wird durch das
axiale Zusammenpressen der Platten 71, 72, welche jeweils
an einer Stirnseite des ringförmigen elastomeren Blockes
angeordnet sind, durch die Einstellmutter 69 erreicht. An
den dem Dämpfungsblock 70 gegenüberliegenden Stirnseiten
der Platten 71, 72 sind elastische Abschnitte 73
vorgesehen, welche jeweils an einem der beiden
Gehäuseteilen 74, 75 anliegen, die das Dämpfungselement
umgeben. Das Gehäuseteil 75 weist an seiner radialen
Mantelfläche ein Außengewinde auf, mit welchem es in das
Innengewinde des Gehäuseteils 74 einschraubbar ist. Durch
diese Verschraubung wird eine spielfreie Anlage oder auch
Vorspannung der elastischen Abschnitte zwischen den beiden
Gehäuseteilen 74, 75 eingestellt. Mit dem Außengewinde 76
ist das Gehäuseteil 74 in den Zwischenflansch 55
einschraubbar, womit die axiale Lage des Reaktionsstabes
26 und des Steuerschiebers 13 eingestellt werden kann.
Zum Schalten der Radialkolbenpumpe 52 sind im Federelement
50 Schaltkontakte 77 angeordnet, welche an den Platten
71, 72 befestigt sind. Die Schaltkontakte 77 ragen axial um
das Maß Y über die Platte 71 bzw. 72 in Richtung der
jeweiligen Gehäusehälfte heraus. Nachdem sich die
elastischen Abschnitte 73 um den Betrag X komprimiert
haben, wird der Kontakt durch Anlage des Schaltkontaktes
77 an der jeweiligen Gehäusehälfte geschlossen.
Die elastischen Abschnitte 73 dienen auch der
Geräuschdämpfung durch Vermeidung von Körperschall und der
Dämpfung mechanischer Stöße in der Lenkung.
Zum besseren Verständnis der Wirkungsweise des
Federelementes 50 innerhalb der erfindungsgemäßen
Ausführungsformen wird auf Fig. 12 verwiesen, welche ein
Kräfte- bzw. Federdiagramm zeigt. Dabei ist auf der
Abszisse die Verschiebung des Lenkgetriebes in
Querrichtung aufgetragen, die Ordinate gibt die jeweils
aufzuwendenden Kräfte an.
Die Kurve b gibt die Steifigkeit des vorgespannten
elastomeren Blocks 70 an, dessen Vorspannung durch das
Zusammenpressen um das Maß a erreicht wird. Die Gerade c
zeigt die Steifigkeit der elastischen Abschnitte 73. Die
Kurve d zeigt die Steifigkeit der Lagerung mit welcher das
Lenkgetriebe 2 am Fahrzeugaufbau 5 querverschieblich
befestigt ist. Die Kurve e ergibt sich aus der Summe der
Kurven b und d und ist somit die Gesamtquersteifigkeit,
welche überwunden werden muß, um das Lenkgetriebe bis zum
maximalen Verschiebeweg f zu verschieben. Die Kurve e
beschreibt die Kraftentfaltung des Arbeitszylinders,
welche die Muskelarbeit des Lenkers unterstützt. Die Pumpe
wird nach Verschieben des Lenkgetriebes um den Betrag h
geschaltet. Subtrahiert man die Kraftentfaltung g des
Arbeitszylinders von der Gesamtsteifigkeit in Querrichtung
e, so erhält man die Kurve i, welche die vom Fahrer
aufzuwendende Kraft angibt. Mach Erreichen des maximalen
Verschiebeweges f des Lenkgetriebes bleibt die vom Fahrer
aufzuwendende Muskelkraft konstant. Soll die vom Fahrer
aufzubringende Kraft verringert werden, so läßt sich dies
beispielsweise durch eine geringere Vorspannung des
elastomeren Blockes 70 erreichen. Wird dieser nämlich nur
um das Maß j vorverformt, so ergibt sich die Kurve k als
Kennlinie der vom Fahrer aufzubringenden Muskelkraft.
Eine Ausführung der Erfindung gemäß Fig. 9 kommt in erster
Linie dann zur Anwendung, wenn eine querelastische
Lagerung des Lenkgetriebes am Fahrzeugaufbau nicht möglich
ist. In diesem Fall wird als Steuergröße, welche den
Steuerschieber 13 betätigt, die Relativbewegung zwischen
der Lenkwelle und ihrem Gehäuse 80 benutzt. Gemäß Fig. 9
ist hierzu das Gehäuse 80 des Lenkgetriebes 2 fest mit dem
Fahrzeugaufbau verbunden. Das Lenkgetriebe 2 ist als
Zahnstangenlenkung mit Schrägverzahnung ausgeführt. Der
Abschnitt 81 der Lenkwelle 1, welcher das Antriebsritzel
82 trägt, ist axial verschiebbar im Gehäuse 80 gelagert.
Die axiale Verschiebbarkeit wird dadurch erreicht, daß der
Außenring eines auf der Lenkwelle axial fixierten
Kugellagers 85 auf einer Gleitfläche zwischen den
Anschlägen 83, 84 geführt ist. Der Abschnitt 81 der
Lenkwelle 1 ist gelenkig mit einem Verbindungsglied 86
verbunden. Hierzu ist das Verbindungsglied pfannenartig
mit dem kugelförmig ausgebildeten Ende 87 des Abschnitts
81 verstemmt. In dem Verbindungsglied 86 ist der
Reaktionsstab 26 eingeschraubt, welcher ähnlich wie in
Fig. 5 dargestellt am Steuerschieber 13 anliegt und über
das gefesselte Federelement 50 elastisch mit dem Gehäuse
80 verbunden ist. Zum Ausgleich des axialen Hubes des
Abschnittes 81 der Lenkwelle ist dieser über eine
Ausgleichsvorrichtung 88 mit dem Lenkrad verbunden.
Wird das Lenkrad vom Fahrer in eine Richtung gedreht, so
wird diese Drehbewegung des Antriebsritzels 82 in eine
Axialbewegung der Zahnstange 89 umgesetzt. Durch die
Schrägverzahnung wird je nach Drehrichtung des Lenkrades
eine axiale Kraftkomponente des Abschnittes 81 wirksam,
welche eine Axialverschiebung des Abschnittes 81 zur Folge
hat, bis der Außenring des Kugellagers 85 entweder am
Anschlag 84 oder am Anschlag 83 anliegt. Auf diese Weise
wird in Abhängigkeit von der Lenkrichtung der
Steuerschieber 13 beaufschlagt. Die oben gemachten
Erläuterungen der Funktionsweise, insbesondere anhand der
Fig. 12 gelten auch für diese Ausführungsform. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit ist die hydraulische Einheit bis auf
das Steuerventil 12 in Fig. 9 nicht dargestellt.
Die Fig. 10 und 11 zeigen Ausführungsformen der
Erfindung, bei denen zur Deckung des Druckmittelbedarfes
ein Speicher an die hydraulische Einheit angeschlossen
ist. Dies ist insbesondere dann empfehlenswert, wenn aus
Energie- oder Kostengründen die Leistungsaufnahme der
Pumpe bzw. des Elektromotors beschränkt ist. Die
Ausführung gemäß Fig. 10 entspricht in Aufbau und Funktion
im wesentlichen der in Fig. 1 dargestellten Version,
jedoch ist an die Verbindung 17 zwischen Pumpe und
Steuerventil 12 bzw. an die Verbindung 21, welche die
Pumpe mit der Arbeitskammer 10 verbindet, ein
Druckspeicher 90 an den Knotenpunkt 91 angeschlossen.
Zwischen dem Knotenpunkt 91 und der Anschlußstelle der
Druckmittelleitung 21 an die Verbindung 17 ist ein
stromlos geschlossenes Schaltventil 92 geschaltet.
Zwischen der Pumpe 19 und dem Knotenpunkt 91, an den auch
das Druckbegrenzungsventil 23 angeschlossen ist, ist ein
Rückschlagventil 93 vorgesehen, welches die
Durchflußrichtung vom Knotenpunkt 91 zur Pumpe 19 sperrt.
Zwischen dem Knotenpunkt 91 und dem Schaltventil 92 ist
eine Drossel 94 angeordnet.
Ein vom Druck des Druckspeichers 90 beaufschlagter
Druckschalter 95 schaltet bei Druckabfall über die
elektrische Steuerung 96 die Pumpe 19 ein. Das
Schaltventil 92 ermöglicht in geschlossener Schaltstellung
einen Druckaufbau im Druckspeicher 90, da letzterer sonst
durch die Ausführung des Steuerventils 12 als mittig
offenes Steuerventil stets mit dem Behälter 18 verbunden
wäre.
Wird durch Einleitung einer Lenkbewegung durch den Fahrer
der elektrische Schalter 24 betätigt, so wird sowohl die
Pumpe 19 als auch das Schaltventil 92 geschaltet, so daß
eine Verbindung zwischen dem Knotenpunkt 91 und der
Arbeitskammer 10 bzw. dem Steuerventil 12 hergestellt ist.
Eine besonders ökonomische, da mit sehr geringen
Leckverlusten behaftete Ausführungsform der Erfindung
sieht ein mittig geschlossenes Steuerventil 12 vor, wie es
in Fig. 11 dargestellt ist. Diese Ausführung entspricht im
wesentlichen der in Fig. 10 gezeigten, jedoch ist statt
des Schaltventils 92 ein 3/2-Wegeventil 100 eingesetzt,
welches in stromlosem Zustand die Verbindung zwischen dem
Knotenpunkt 21 und dem Steuerventil 12 bzw. der
Arbeitskammer 10 unterbricht, jedoch die
Druckmittelleitung 21 über die Verbindung 101 an den
Behälter 18 anschließt. An die Verbindung 15 zwischen dem
Steuerventil 12 und der Arbeitskammer 9 ist eine Leitung
102 angeschlossen, welche ebenfalls zum Behälter 18 führt.
In diese Leitung 102 ist ein hydraulisch schaltbares
Sperrventil 103 geschaltet, welches im unbetätigten
Zustand geöffnet ist. Geschaltet wird dieses Sperrventil
103 durch eine Steuerleitung 104, welche an die Verbindung
17 angeschlossen ist.
Wie auch bei der Ausführung gemäß Fig. 10 wird bei
Druckabfall im Druckspeicher 90 die Pumpe 19 mittels des
Druckschalters 95 eingeschaltet. Bei einer Lenkbetätigung
schaltet der elektrische Schalter 24 sowohl die Pumpe als
auch das 3/2-Wegeventil 100. In dieser Schaltstellung ist
der Durchgang von der Verbindung 17 zur Verbindung 101
geschlossen, die Verbindung vom Knotenpunkt 21 zum
Steuerventil 12 bzw. zur Arbeitskammer 10 geöffnet. Durch
den sich aufbauenden Druck in der Verbindung 17 wird das
Sperrventil 103 geschlossen. Selbstverständlich wird bei
der Lenkbetätigung wie oben beschrieben, auch der
Steuerschieber 13 betätigt, der die Druckbeaufschlagung
der Arbeitskammern 10 und 9 steuert. Bei einer Lenkung mit
sehr niedriger Lenkkraft, bei der der elektrische Schalter
24 nicht betätigt wird, ist durch die Verbindung der
Arbeitskammern 9, 10 über das Sperrventil 103 bzw. das
3/2-Wegeventil 100 mit dem Behälter 18 ein druckloses
Verschieben des Druckmittels von einer Arbeitskammer in
die andere möglich.
Wenn beim Lenken der maximale Lenkeinschlag der Räder
erreicht ist, wenn also ein Anschlag der Zahnstange am
Gehäuse des Lenkgetriebes zum Anliegen kommt, so tritt
eine sogenannter Kraftkurzschluß ein, d.h. es wird keine
Reaktionskraft mehr in der elastischen Aufhängung des
Lenkgetriebes 2 am Aufbau 5 wirksam. Dadurch wird das
Steuerventil 12 in seine Mittelstellung gebracht und die
hydraulische Hilfskraft wird ausgeschaltet.
Sollte sich ein Rad an einem "äußeren Anschlag"
anlegen - z.B. an einem Bordstein -, so wird die auf das
Federelement 50 ausgeübte Kraft stark ansteigen. Bei einer
Ausführung gemäß Fig. 5 wird sich z.B. bei einer
Lenkrichtung, welche den Reaktionsstab 26 vom
Steuerschieber 13 wegbewegt, der elastische Block 70 sehr
stark komprimiert. Dabei wird der Steuerschieber 13 durch
Schraubenfedern 56 stets nachgeführt. Dies geschieht so
lange, bis die der Kammer 63 zugewandte Stirnseite des
Steuerschiebers 13 einer Verbindung der Steuerbohrung 59
zur Kammer 63 und damit zum Behälter freigibt. Durch diese
Maßnahme, welche durch eine genau definierte und
ausgelegte Geometrie des Steuerschiebers 13 einstellbar
ist, ist eine Druckbegrenzung des Systems hergestellt. Für
eine Verschiebung in die Gegenrichtung ist die gleiche
Maßnahme vorgesehen, jedoch in Fig. 5 nicht dargestellt.
Bezugszeichenliste:
1 Lenkwelle
2 Lenkgetriebe
3 Spurstange
4 Schelle
5 Fahrzeugaufbau
6 Arbeitszylinder
7 Kolbenstange
8 Arbeitskolben
9 Arbeitskammer
10 Arbeitskammer
11 Gehäuse
12 Steuerventil
13 Steuerschieber
14 Feder
15 Verbindung
16 Verbindung
17 Verbindung
18 Behälter
19 Pumpe
20 Knotenpunkt
21 Druckmittelleitung
22 Nachsaugventil
23 Überdruckventil
24 elektrischer Schalter
25 Relais
26 Reaktionsstab
30 Kanal
31 Kanal
32 Rückschlagventil
33 Rückschlagventil
34 Druckmittelverbindung
35 Druckmittelverbindung
36 Pumpe
37 Anlenkpunkt
38 Zentrierkammer
39 Anschlag
40 Anschlag
41 Stützplatte
42 Stützplatte
43 Druckfeder
44 Anschlagfläche
45 Anschlagfläche
50 Federelement
51 Elektromotor
52 Radialkolbenpumpe
53 Filtereinsatz
54 Einstellvorrichtung
55 Zwischenflansch
56 Schraubenfeder
57 Schraube
58 Ausgleichsmanschette
59 Steuerbohrung
60 Steuerbohrung
61 Steuerbohrung
62 Nut
63 Kammer
64 Ringnut
65 Kopfteil
66 Buchse
67 Kupplungsstück
68 Gewindeabschnitt
69 Einstellmutter
70 Block
71 Platte
72 Platte
73 elastischer Abschnitt
74 Gehäuseteil
75 Gehäuseteil
76 Außengewinde
77 Schaltkontakt
80 Gehäuse
81 Abschnitt
82 Antriebsritzel
83 Anschlag
84 Anschlag
85 Kugellager
86 Verbindungsglied
87 Ende
88 Ausgleichsvorrichtung
89 Zahnstange
90 Druckspeicher
91 Knotenpunkt
92 Schaltventil
93 Rückschlagventil
94 Drossel
95 Druckschalter
96 Steuerung
100 3/2-Wegeventil
101 Verbindung
102 Sperrventil
104 Steuerleitung
2 Lenkgetriebe
3 Spurstange
4 Schelle
5 Fahrzeugaufbau
6 Arbeitszylinder
7 Kolbenstange
8 Arbeitskolben
9 Arbeitskammer
10 Arbeitskammer
11 Gehäuse
12 Steuerventil
13 Steuerschieber
14 Feder
15 Verbindung
16 Verbindung
17 Verbindung
18 Behälter
19 Pumpe
20 Knotenpunkt
21 Druckmittelleitung
22 Nachsaugventil
23 Überdruckventil
24 elektrischer Schalter
25 Relais
26 Reaktionsstab
30 Kanal
31 Kanal
32 Rückschlagventil
33 Rückschlagventil
34 Druckmittelverbindung
35 Druckmittelverbindung
36 Pumpe
37 Anlenkpunkt
38 Zentrierkammer
39 Anschlag
40 Anschlag
41 Stützplatte
42 Stützplatte
43 Druckfeder
44 Anschlagfläche
45 Anschlagfläche
50 Federelement
51 Elektromotor
52 Radialkolbenpumpe
53 Filtereinsatz
54 Einstellvorrichtung
55 Zwischenflansch
56 Schraubenfeder
57 Schraube
58 Ausgleichsmanschette
59 Steuerbohrung
60 Steuerbohrung
61 Steuerbohrung
62 Nut
63 Kammer
64 Ringnut
65 Kopfteil
66 Buchse
67 Kupplungsstück
68 Gewindeabschnitt
69 Einstellmutter
70 Block
71 Platte
72 Platte
73 elastischer Abschnitt
74 Gehäuseteil
75 Gehäuseteil
76 Außengewinde
77 Schaltkontakt
80 Gehäuse
81 Abschnitt
82 Antriebsritzel
83 Anschlag
84 Anschlag
85 Kugellager
86 Verbindungsglied
87 Ende
88 Ausgleichsvorrichtung
89 Zahnstange
90 Druckspeicher
91 Knotenpunkt
92 Schaltventil
93 Rückschlagventil
94 Drossel
95 Druckschalter
96 Steuerung
100 3/2-Wegeventil
101 Verbindung
102 Sperrventil
104 Steuerleitung
Claims (37)
1. Hydraulische Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge,
wobei die hydraulische Unterstützung lediglich
oberhalb einer vorgegebenen Lenkkraft erfolgt, mit
einem an eine mechanische Lenkung gekoppelten
Arbeitszylinder, einer Pumpe und mindestens einem
Steuerventil, dadurch gekennzeichnet,
daß eine durch die Lenkkraft bewirkte Verschiebung
eines gegenüber dem Fahrzeugkörper (5) verschiebbar
gelagerten Bauteils (2, 81) der mechanischen Lenkung
entgegen einer Vorspannkraft der mechanischen
Betätigung des Steuerventils (12) dient.
2. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eines von
zwei relativ zueinander verschiebbarer
Ventilelementen (11, 13) an dem verschiebbaren Bauteil
(2, 81) der mechanischen Lenkung befestigt ist,
während das andere Element am Fahrzeugkörper (5) oder
einem mit diesem fest verbundenen Teil angelenkt ist.
3. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe (2)
der mechanischen Lenkung durch elastische Mittel
verschiebbar am Fahrzeugaufbau (5) gelagert ist, das
die hydraulische Einheit, zumindest aber eines zweier
relativ zueinander verschiebbarer Ventilelemente
(11, 13), fest mit dem Lenkgetriebe (2) verbunden ist,
während das andere Ventilelement mit dem
Fahrzeugkörper (5) oder einem mit diesem fest
verbundenen Teil fest verbunden ist.
4. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe
(2) in Richtung der Fahrzeugquerachse verschiebbar
am Fahrzeugkörper (5) gelagert ist, daß das Gehäuse
(11) des Steuerventils (12) starr mit dem
Lenkgetriebe (2) verbunden ist, und daß das im
Gehäuse (11) des Steuerventils (12) verschiebbare
Steuerelement (13), welches mit dem Fahrzeugkörper
verbunden ist, in beide Verschieberichtungen gegen
das Gehäuse (11) oder gegen ein mit diesem starr
verbundenes Bauteil elastisch vorgespannt ist.
5. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe
(2) als Zahnstangengetriebe mit einem
Antriebsritzel (82) und einer Zahnstange (89)
ausgeführt ist.
6. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Lenkgetriebe (2) eine Schrägverzahnung aufweist.
7. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe
(2) als Kugelumlauflenkgetriebe mit einer
Antriebsschnecke, die über eine Kugelkette mit dem
Arbeitskolben (8) in Verbindung steht, ausgebildet
ist.
8. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
der Abschnitt (81) der Lenkwelle (1) der das
Antriebsritzel (82) aufweist, axial verschiebbar in
einem Gehäuse (80) gelagert und durch ein
Federelement (50) vorgespannt ist und daß die
Verschiebung des Abschnitts (81) das Steuerventil
(12) betätigt.
9. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
der Abschnitt der Lenkwelle, welcher die
Antriebsschnecke aufweist, axial verschiebbar in
einem Gehäuse gelagert und durch eine Federelement
vorgespannt ist und daß die Verschiebung dieses
Abschnitts das Steuerventil betätigt.
10. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Erzielung der
Vorspannkraft eine Anordnung in Form zweier
gegeneinander vorgespannter Federelemente (14)
vorgesehen ist.
11. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorspannung
durch mindestens ein gefesseltes Federelement (50)
erfolgt.
12. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Vorspannung
eine Kombination eines gefesselten Federelementes
(50) und eines elastischen Abschnittes (73)
vorgesehen ist.
13. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement
(14, 43, 50) als Schraubenfeder ausgeführt ist.
14. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement
als Tellerfeder ausgeführt ist.
15. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement
als elastomerer Körper (70) ausgeführt ist.
16. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Federelement
als Gasfeder ausgeführt ist.
17. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß durch das
Steuerelement (13) ein elektrischer Schalter (24)
betätigbar ist, der die Pumpe (19, 36, 52) schaltet.
18. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Schalter
(24, 77) im Federelement (50) integriert ist.
19. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Arbeitszylinder (6), die Pumpe (19, 36, 52), das
Steuerventil (12) und ein Behälter (18) als
integrierte Einheit ausgebildet ist.
20. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(12) als 3/3-Wegeventil in Längsschieberbauweise
ausgeführt ist.
21. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(12) als mittig offenes Schieberventil ausgeführt
ist.
22. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(12) als mittig geschlossenes Schieberventil
ausgeführt ist.
23. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(12) als Doppelsitzventil ausgebildet ist.
24. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine reversierbare
Pumpe (36) vorgesehen ist, deren Drehrichtung in
Abhängigkeit von der Lenkrichtung geschaltet ist.
25. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das verschiebbar
gelagerte Bauteil (2, 81) der Lenkung lediglich
begrenzt verschiebbar ist.
26. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(12) elastisch zentriert ist, wobei die
zentrierende elastische Anordnung (14, 43) im
Kraftfluß der Lenkkraft liegt.
27. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die elastische
Anordnung (14, 43) mindestens eine sich an zwei
Stützplatten (41, 42) abstützende Feder (43) umfaßt,
wobei die Stützplatten (41, 42) gegen zwei
beabstandete Anschläge (39, 40) des Gehäuses (11)
des Steuerventils (12) vorgespannt sind, und daß am
Steuerelement (13) des Steuerventils (12)
Anschlagflächen (44, 45) gleichen Abstands
vorgesehen sind, mittels derer die jeweils
zugeordnete Stützplatte (41 bzw. 42) entgegen der
Vorspannkraft der Feder (43) beaufschlagbar ist.
28. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Druckspeicher
(90) zwischen die Pumpe (19, 36, 52) und das
Steuerventil (12) geschaltet ist.
29. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwischen dem
Druckspeicher (90) und dem Steuerventil (12) ein
Schaltventil (92, 100) vorgesehen ist.
30. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 28
oder 29, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Druckspeicher (90) und dem
Steuerventil (12) eine Drosselstelle (94)
vorgesehen ist.
31. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 29
oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schaltventil ein 2/2-Wegeventil ist.
32. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 29
oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schaltventil ein 3/2-Wegeventil ist.
33. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, daß durch das
3/2-Wegeventil (100) eine Verbindung
(17, 21, 101, 102) zwischen den beiden Arbeitskammern
(9, 10) und dem Behälter (18) schaltbar ist.
34. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
Ansprüche 29 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltventil
(91, 100) in stromlosem Zustand die Verbindung
(17, 21) zwischen der Pumpe (19, 36, 52) und von dem
Druckspeicher (90) zum Steuerventil (12)
unterbricht.
35. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
Ansprüche 29 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der
durch das Steuerventil (12) schaltbaren Verbindung
zwischen den Arbeitskammern und dem Behälter (18)
jeweils eine weitere schaltbare Verbindung zwischen
jeweils einer Arbeitskammer und dem Behälter (18)
vorgesehen ist.
36. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydraulische
Einheit mit Bremsflüssigkeit betrieben wird.
37. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die
Energieversorgung einer hydraulischen Bremsanlage
auch die hydraulische Hilfskraftlenkung mit
Druckmittel versorgt.
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3833637 | 1988-10-04 | ||
DE19883843893 DE3843893A1 (de) | 1988-10-04 | 1988-12-24 | Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3843893A1 true DE3843893A1 (de) | 1990-04-05 |
Family
ID=25872828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19883843893 Withdrawn DE3843893A1 (de) | 1988-10-04 | 1988-12-24 | Hydraulische hilfskraftlenkung fuer kraftfahrzeuge |
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