DE4027877A1 - Power assisted car steering drive - has coaxial locking member for coupling valve elements, drive input shaft, and drive pinion - Google Patents
Power assisted car steering drive - has coaxial locking member for coupling valve elements, drive input shaft, and drive pinionInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Lenkgetriebe für eine durch ein hydraulisches Stell glied hilfskraftunterstützte Kraftfahrzeug-Lenkeinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise aus der DE-PS 24 04 580 bekannt ist.The invention relates to a steering gear for a by a hydraulic actuator member assisted motor vehicle steering device in the preamble of claim 1 mentioned type, as for example from DE-PS 24 04 580 is known.
Bei diesem bekannten Lenkgetriebe wird die maximale Relativverdrehbarkeit zweier über einen Torsionsstab, der die Getriebeeingangswelle mit dem Antriebs ritzel einer Zahnstange verbindet, miteinander gekoppelter konzentrischer hülsen förmiger Ventilelemente eines den Druckmittelzustrom der hydraulischen Lenkun terstützung steuernden Drehschieberventils mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit vermindert, was zu einer entsprechenden Verminderung der Hilfskraft führt.In this known steering gear, the maximum relative rotatability two via a torsion bar that connects the transmission input shaft to the drive pinion of a rack connects, coupled concentric sleeves shaped valve elements of the pressure medium inflow of the hydraulic steering support controlling rotary slide valve with increasing driving speed reduced, which leads to a corresponding reduction in the assistant.
Eine solche fahrgeschwindigkeitsabhängige Reduzierung der Lenkunterstützung ist wünschenswert, weil herkömmliche durch einen verdrehweichen Torsionsstab ge steuerte hydraulische Servolenkeinrichtungen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten vielfach einerseits als zu leichtgängig und andererseits aus ihrer Mittellage her aus als zu träge empfunden werden.Such a reduction in steering assistance depending on the driving speed desirable because conventional ge by a torsion bar torsion controlled hydraulic power steering devices at higher driving speeds often on the one hand as too smooth and on the other hand because of their central position from being perceived as sluggish.
Die volle hydraulische Servounterstützung liegt dann vor, wenn die Steuerdurch lässe bzw. die Steuerkanten etc. der zusammenwirkenden Ventilelemente des Dreh schieberventils vollständig freigegeben sind, was für beide Drehrichtungen des Lenkrades jeweils erst nach einer Relativverdrehung der beiden Ventilelemente sowie einer entsprechenden Tordierung des Torsionsstabes in der Größenordnung von etwa 3-5° der Fall ist. Bei Erreichen dieses konstruktiv vorgegebenen maxi malen Verdreh- bzw. Tordierwinkels gelangen als Anschläge wirkende Teile der Getriebeeingangswelle und des Antriebsritzels bzw. jeweils damit verbundene Bau teile in Drehrichtung aneinander zur Anlage, wodurch Getriebeeingangswelle und Antriebsritzel drehmomentenübertragend formschlüssig miteinander gekoppelt sind.The full hydraulic servo support is available when the control let or the control edges etc. of the cooperating valve elements of the rotation slide valve are fully released, which for both directions of rotation Steering wheel only after a relative rotation of the two valve elements and a corresponding twisting of the torsion bar in the order of magnitude of about 3-5 ° is the case. When this constructively specified maxi is reached paint torsion or torsion angle act as stops acting parts of the Gearbox input shaft and the drive pinion or construction associated therewith parts in the direction of rotation to each other to the system, whereby transmission input shaft and Drive pinions are torque-transmitting coupled positively.
Bei unterhalb dieses maximalen Verdrehwinkels liegenden kleinen Lenkraddrehun gen um die Mittellage werden die Lenkbewegungen des Lenkrades praktisch nur über den entsprechend verdrehten Torsionsstab auf das Antriebsritzel (z. B. einer Zahnstange) übertragen.With small steering wheel rotation below this maximum angle of rotation around the central position, the steering movements of the steering wheel are practically only via the correspondingly twisted torsion bar onto the drive pinion (e.g. one Rack).
Wenn der Fahrer das Lenkrad bei höheren Fahrgeschwindigkeiten aus der Mittella ge heraus zwecks Lenkkorrektur jeweils um kleinere Lenkradwinkel bewegt, dann spricht die Lenkung wegen der Tordierung des Torsionsstabes jeweils erst nach ei ner gewissen Verzögerungszeit an. Durch dieses verzögerte Ansprechverhalten der Lenkung kann es durch den Fahrer unter Umständen auch zu einem zu großen Lenkradeinschlag kommen, den er dann bei Ansprechen der Servolenkung erst wie der korrigieren. d. h. etwas zurücknehmen muß. Das hierdurch erzeugte unangeneh me Fahr- bzw. Lenkgefühl wird durch die fahrgeschwindigkeitsabhängige Verminde rung der maximalen Verdrehbarkeit der beiden zusammenwirkenden Ventilelemente des Drehschieberventils bzw. durch das fahrgeschwindigkeitsabhängige Überbrücken des verdrehweichen Torsionsstabes beim eingangs zitierten bekannten Lenkgetriebe unterbunden. Infolge der Überbrückung des verdrehweichen Torsionsstabes bzw. der Drehblockierung der Ventilelemente findet keine Servounterstüzung mehr statt; es liegt eine rein mechanische Lenkung ohne torsionsstabbedingtes Drehspiel vor, die somit ohne Verzögerung anspricht.When the driver takes the steering wheel out of the Mittella at higher speeds then moved out by smaller steering wheel angles for the purpose of steering correction, then the steering speaks only after egg because of the torsion of the torsion bar a certain delay time. Due to this delayed response behavior of the Steering can also be too great for the driver Steering wheel lock come, which he then only when the power steering responds the correct. d. H. have to take something back. The unpleasant generated thereby me driving or steering feeling is due to the driving speed-dependent mind tion of the maximum rotatability of the two interacting valve elements of the rotary slide valve or by bridging depending on the vehicle speed the torsion bar with torsion in the known steering gear cited at the beginning prevented. As a result of the bridging of the torsion bar, which is torsionally flexible The valve elements are no longer servo-assisted; it there is a purely mechanical steering system without torsion bar-related rotation, the thus responds without delay.
Beim bekannten Lenkgetriebe wird die mechanische Überbrückung des Torsionssta bes bzw. die Drehblockierung der miteinander zusammenwirkenden beiden Ventil elemente durch Sperrglieder in Form sogenannter Anschlagkugeln bewirkt, die gleitend in Radialbohrungen des radial äußeren konzentrischen Ventilelements ge lagert sind und unter der Einwirkung eines auf sie ausgeübten fahrgeschwindig keitsabhängigen Hydraulikdrucks in längsnutartige konkave Ausnehmungen des ra dial inneren anderen Ventilelements gedrückt werden. Im Extremfall, d. h. beim höchsten anstehenden Hydraulikdruck sind die beiden Ventilelemente - und zwar in ihrer Neutralstellung - starr miteinander verriegelt. Da einerseits das radial innere Ventilelement einstückig mit der Getriebeeingangswelle ausgebildet ist und andererseits das Antriebsritzel in gewohnter Weise über eine Stiftverbindung dreh fest mit dem radial äußeren Ventilelement gekoppelt ist, sind somit indirekt auch Getriebeeingangswelle und Antriebsritzel drehmomentenmäßig starr miteinander gekoppelt, wobei dann allerdings das gesamte an der Getriebeeingangswelle zur Wirkung gebrachte Lenkmoment von der Stiftverbindung übertragen werden muß, diese also vergleichsweise großdimensioniert ausgebildet sein muß.In the known steering gear, the mechanical bridging of the torsion bar bes or the rotary blocking of the two valves interacting with each other elements caused by locking members in the form of so-called stop balls, the sliding in radial bores of the radially outer concentric valve element ge are stored and under the influence of a driving speed exerted on them speed-dependent hydraulic pressure in longitudinal groove-like concave recesses of the ra dial inner other valve element are pressed. In extreme cases, d. H. at the The highest valve hydraulic pressure are the two valve elements - namely in their neutral position - rigidly locked together. Because on the one hand that's radial inner valve element is integrally formed with the transmission input shaft and on the other hand, turn the drive pinion in the usual way via a pin connection is firmly coupled to the radially outer valve element, are thus also indirect Torque input shaft and drive pinion torque rigid with each other coupled, but then the whole on the transmission input shaft Steering torque brought into effect must be transferred from the pin connection, it must therefore be comparatively large.
Durch die kugelförmige Ausbildung der radial wirkenden Sperrglieder sowie durch die konkave Gestaltung der mit den Sperrgliedern zusammenwirkenden längsnutar tigen Ausnehmungen kann es bei besonders hohen Drehmomenten vorkommen, daß die kugelartigen Sperrglieder "ausbrechen" und infolgedessen die hydraulische Ser vounterstützung wieder voll wirksam wird. Diese Eigenschaft mag in einigen spe ziellen Betriebszuständen zwar durchaus von Vorteil sein, im allgemeinen wird ein solches plötzliches Wiederwirksamsein der Servounterstützung jedoch als irritierend und störend angesehen.Due to the spherical design of the radially acting locking members and the concave design of the longitudinal groove cooperating with the locking members term recesses, it can occur at particularly high torques that the spherical locking members "break out" and consequently the hydraulic ser support becomes fully effective again. This property may appear in some areas actual operating conditions may be an advantage, in general a however, such sudden reactivity of the servo support as irritating and viewed disruptively.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein in seinen Betriebseigenschaften verbessertes und kompakt bauendes weiteres Lenkgetriebe der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen.The invention is based on the object, one in its operating properties improved and compact build further steering gear which in the preamble of To create claim 1 type mentioned.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention by the features of patent claim 1 solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further advantageous refinements and developments of the invention are shown in specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß ist also ein zu den beiden Ventilelementen sowie zur Getriebeein gangswelle und zum Antriebsritzel koaxiales Verriegelungsglied vorgesehen, welches zu diesen Elementen axial verschiebbar ist, wobei durch die Axialverschiebung das zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Antriebsritzel in beiden Drehrichtun gen an sich vorhandene Drehspiel mit zunehmender, vorzugsweise fahrgeschwindig keitsabhängiger Axialverschiebung des Verriegelungsgliedes zunehmend, und zwar vorzugsweise bis auf Null verringerbar ist.According to the invention is therefore one of the two valve elements and the gearbox gear shaft and coaxial locking member provided for the drive pinion is axially displaceable to these elements, with the axial displacement between the transmission input shaft and the drive pinion in both directions of rotation against existing rotary play with increasing, preferably driving speed speed-dependent axial displacement of the locking member increasingly, namely is preferably reduced to zero.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Er findung nachstehend näher erläutert.Using an embodiment shown in the drawing, the He finding explained in more detail below.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Lenkgetriebe gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a longitudinal section through a steering gear according to the invention,
Fig. 2 eine geschnittene Detaildarstellung dieses Getriebes mit axial nicht verschobenem Verriegelungsglied, Fig. 2 is a sectional detail view of this gear with axially non-displaced locking member,
Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Schnittführung III der Fig. 2, Fig. 3 is a cross section along the line III of Fig. 2,
Fig. 4 eine geschnittene Detaildarstellung entsprechend Fig. 2, jedoch mit axial maximal verschobenem Verriegelungsglied und Fig. 4 is a sectional detailed view corresponding to FIG. 2, but with the axially maximally displaced locking member and
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Schnittführung V in Fig. 4. Fig. 5 is a cross section along the cut V in Fig. 4.
Das erfindungsgemäße Lenkgetriebe 1 entspricht in seinem Grundaufbau und in seiner Grundfunktion bekannten Lenkgetrieben für durch ein hydraulisches Stell glied hilfskraftunterstützte Kraftfahrzeug-Lenkeinrichtungen, weshalb nur die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Einzelheiten dieses Lenkgetriebes bezif fert sind.The steering gear 1 according to the invention corresponds in its basic structure and in its basic function to known steering gears for auxiliary power-assisted motor vehicle steering devices by means of a hydraulic actuator, which is why only the details of this steering gear which are important for understanding the invention are finished.
Beim dargestellten Lenkgetriebe handelt es sich um ein Lenkgetriebe für eine Zahnstangen-Lenkeinrichtung, wie sie bei modernen frontgetriebenen Personen kraftwagen heute bevorzugt zur Anwendung kommt.The steering gear shown is a steering gear for one Rack and pinion steering device, as used in modern front-wheel drive people motor vehicles are preferred today.
Im wesentlichen besteht das Lenkgetriebe aus einem ersten Getriebeteil, nämlich einem Lenk- oder Antriebsritzel 2, welches von einer mit dem nicht weiter darge stellten Lenkrad drehfest gekoppelten Getriebeeingangswelle 4 angetrieben wird, sowie einem zweiten Getriebeteil, nämlich einer mit den nicht weiter dargestellten Spurstangen etc. der lenkbaren Räder in Verbindung stehenden Zahnstange 3, mit der das Antriebsritzel 2 kämmend in Zahneingriff ist. Die Getriebeeingangswelle 4 und das Antriebsritzel 2 sind miteinander durch einen drehweichen Torsionsstab 5 verbunden, dessen beiden verdickten Enden jeweils drehfest, z. B. durch eine Keil verzahnung 18 bzw. eine Stiftverbindung 19 mit dem Antriebsritzel 2 bzw. der Ge triebeeingangswelle 4 verbunden sind.Essentially, the steering gear consists of a first gear part, namely a steering or drive pinion 2 , which is driven by a non-rotatably coupled steering wheel input shaft 4 , and a second gear part, namely one with the tie rods, not shown, etc. the steerable wheels in connection rack 3 with which the drive pinion 2 is meshing in meshing engagement. The transmission input shaft 4 and the drive pinion 2 are connected to one another by a torsion bar 5 which is flexible to rotate, the two thickened ends of which are each rotationally fixed, for. B. by a spline 18 or a pin connection 19 with the drive pinion 2 or the Ge input shaft 4 are connected.
Zur Steuerung des Druckmittelzustroms zum nicht weiter dargestellten hydrauli schen Stellglied, z. B. einem doppelt wirkenden hydraulischen Stellzylinder der Lenkeinrichtung ist, in üblicher Weise ein räumlich zwischen Getriebeeingangswelle 4 und Antriebsritzel 2 angeordnetes Drehschieberventil 6 vorgesehen, welches im wesentlichen aus zwei koaxial zur Getriebeeingangswelle 4 und zum Antriebsritzel 2 sowie konzentrisch zueinander angeordneten hülsenförmigen Ventilelementen 7 und 8 besteht. Das radial äußere erste Ventilelement 7 ist mit seinem einen Ende über eine Stiftverbindung 16 drehfest mit dem Antriebsritzel 2 verbunden. Das ra dial innere zweite Ventilelement 8 ist seinerseits drehfest mit der Getriebeein gangswelle 4 verbunden, im Ausführungsbeispiel ist es mit der Getriebeeingangs welle 4 einstückig ausgebildet.To control the pressure medium flow to the hydraulic actuator's not shown, z. B. a double-acting hydraulic actuating cylinder of the steering device, a rotary valve 6 arranged spatially between the transmission input shaft 4 and the drive pinion 2 is provided in the usual way, which consists essentially of two coaxial to the transmission input shaft 4 and the drive pinion 2 and concentrically arranged sleeve-shaped valve elements 7 and 8 . The radially outer first valve element 7 is connected at one end to the drive pinion 2 in a rotationally fixed manner via a pin connection 16 . The ra dial inner second valve element 8 is in turn rotationally fixed to the input shaft 4 is connected Getriebeein, in the embodiment, it is wave with the transmission input 4 integrally formed.
Im Drehschieberventil 6 sind in üblicher Weise - jedoch im einzelnen nicht weiter dargestellt und beziffert - Steuerdurchlässe und/oder Steuerkanten angeordnet, welche durch Relativverdrehung der Ventilelemente geöffnet und/oder geschlossen werden und dadurch den Druckmittelzustrom zum hydraulischen Stellglied der Lenkeinrichtung nach Größe und Richtung steuern.In the rotary slide valve 6 control passages and / or control edges are arranged in the usual way - but not shown or numbered in detail - which are opened and / or closed by relative rotation of the valve elements and thereby control the pressure medium flow to the hydraulic actuator of the steering device according to size and direction.
Koaxial zu den beiden Ventilelementen 7, 8 sowie zur Getriebeeingangswelle 4 und zum Antriebsritzel 2 ist ein Verriegelungsglied 10 vorgesehen, welches drehfest, aber axial verschieblich im radial inneren zweiten Ventilelement 8 gelagert ist.A locking member 10 is provided coaxially with the two valve elements 7 , 8 as well as with the transmission input shaft 4 and the drive pinion 2 , which is rotatably but axially displaceably mounted in the radially inner second valve element 8 .
Durch eine Axialverschiebung des Verriegelungsgliedes in Richtung Antriebsritzel 2 kann ein zwischen der Getriebeeingangswelle 4 und dem Antriebsritzel 2 in bei den Drehrichtungen vorhandenes Drehspiel, welches üblicherweise in der Größenord nung von etwa 3-5° liegt, mit zunehmender Axialverschiebung des Verriegelungs gliedes verringert werden, und zwar vorzugsweise bis auf Null. Eine Verringerung des maximalen Drehspiels bedeutet, daß die beiden Ventilelemente 7, 8 dann nur noch in entsprechend begrenztem Maße relativ zueinander verdreht werden können und daß infolgedessen auch die hydraulische Servounterstützung entsprechend ver mindert wird.By an axial displacement of the locking member in the direction of the drive pinion 2 , a between the transmission input shaft 4 and the drive pinion 2 in the rotational play present in the directions of rotation, which is usually in the order of magnitude of about 3-5 °, can be reduced with increasing axial displacement of the locking member, and preferably down to zero. A reduction in the maximum rotational play means that the two valve elements 7 , 8 can then only be rotated relative to one another to a correspondingly limited extent and that, as a result, the hydraulic servo assistance is reduced accordingly.
Das Verriegelungselement 10 ist im Ausführungsbeispiel räumlich im Bereich der einander zugekehrten Stirnseiten des Antriebsritzels 2 einerseits und der Getriebe eingangswelle 4 bzw. des damit einstückigen zweiten Ventilelements 8 angeordnet. Es ist einenends drehmomentenflüssig, jedoch axial verschieblich in einer dem An triebsritzel 2 zugekehrten stirnseitigen axialen Ausnehmung 13 (Fig. 4) des einstüc kig mit der Getriebeeingangswelle verbundenen zweiten Ventilelements 8 gelagert. Hierzu kann beispielsweise eine Keilwellenverbindung oder eine von der Kreisform abweichende geeignete, z. B. vielkantige Außenkontur des Verriegelungsgliedes 10 sowie der Innenkontur der axialen Ausnehmung 13 Verwendung finden.In the exemplary embodiment, the locking element 10 is arranged spatially in the region of the mutually facing end faces of the drive pinion 2 on the one hand and the transmission input shaft 4 or the second valve element 8 integral therewith. It is one end torque, but axially displaceably mounted in a pinion 2 facing the front axial recess 13 ( Fig. 4) of the one-piece connected to the transmission input shaft second valve element 8 . For this purpose, for example, a spline connection or a suitable, z. B. polygonal outer contour of the locking member 10 and the inner contour of the axial recess 13 are used.
Anderenends greift das Verriegelungselement 10 mit seinem freien Ende 14, welches eine von der Kreisform stark abweichende Kontur besitzt, in eine axiale Ausneh mung 15 des Antriebsritzels 2 ein, welche ebenfalls eine von der Kreisform stark abweichende und auf die Kontur des freien Endes 14 abgestimmte Innenkontur be sitzt.At the other end the locking element 10 engages with its free end 14, which has a from the circular shape distinctly different contour in an axial Ausneh mung 15 of the drive pinion 2 a, which is also one of the circular shape distinctly different and adapted to the contour of the free end 14 inner contour be sitting.
Wie die Fig. 3 und 5 erkennen lassen, wird die axiale Ausnehmung 15 des An triebsritzels 2 im Ausführungsbeispiel durch einen zur Ritzelachse symmetrisch ver laufenden durchgehenden stirnseitigen Schlitz gebildet, dessen in Drehrichtung als Anschläge für das freie Ende 14 des Verriegelungsgliedes 10 wirkenden Schlitzwän de 11 mindestens in dem Schlitzbereich, in dem das noch nicht axial verschobene Verriegelungsglied 10 mit seinem freien Ende 14 hineinragt, im wesentlichen paral lel zueinander verlaufen (Fig. 3).Blank as see Fig. 3 and 5, the axial recess 15 is of the on drive pinion 2 in the embodiment by a symmetrically ver to the pinion axis running through front-side slot formed, the de in the rotational direction as stops for the free end 14 of the locking member 10 acting Schlitzwän 11 at least in the slot area, in which the not yet axially displaced locking member 10 projects with its free end 14 , essentially parallel to one another ( FIG. 3).
Das axial in den Schlitz 15 hineinragende freie Ende 14 des Verriegelungsgliedes 10 besitzt einen der Schlitzbreite angepaßten flachen Querschnitt mit einer Außen kontur, die etwa ein - auf die Ritzelachse bezogen - sich nach außen verjüngendes symmetrisches Doppeltrapez bildet, wobei die einander diametral gegenüberliegen den äußeren Trapezlinien Kreisbögen beschreiben.The axially protruding into the slot 15 free end 14 of the locking member 10 has a flat cross-section adapted to the slot width with an outer contour which approximately forms - based on the pinion axis - outwardly tapering symmetrical double trapezoid, the diametrically opposite one another from the outer trapezoid lines Describe arcs.
Es ist leicht erkennbar, daß das freie Ende 14 des Verriegelungsgliedes aufgrund dieser Geometrie bei einer Relativverdrehung von Antriebsritzel 2 und Verriege lungsglied 10 letztlich großfläch an den Schlitzwänden 11 zur Anlage gelangt.It is easy to see that the free end 14 of the locking member due to this geometry with a relative rotation of the drive pinion 2 and Verriege treatment member 10 ultimately comes to rest on the slot walls 11 to the system.
Der gleiche Effekt ist natürlich auch erzielbar, wenn die den Schlitzwänden zuge kehrten Seitenflächen des freien Endes 14 parallel zueinander verlaufen und die Schlitzwände 11 der axialen Ausnehmung 15 ihrerseits - nach Art einer kinemati schen Umkehrung - derart schräg gestellt sind, daß sich der Schlitz zu den beiden Schlitzseiten hin symmetrisch verbreitert.The same effect can of course also be achieved if the side walls of the free end 14 facing the slot walls run parallel to one another and the slot walls 11 of the axial recess 15 in turn - in the manner of a kinematic reversal - are inclined such that the slot faces the both sides of the slot widened symmetrically.
Wesentlich ist nun, daß die Schlitzbreite in dem Schlitzbereich, in dem das freie Ende 14 des Verriegelungsgliedes 10 erst nach entsprechender Axialverschiebung eintaucht, zum Schlitzgrund hin geringer wird und die Ausrichtung der beiden Schlitzwände sich dabei immer stärker der Ausrichtung der entsprechenden Wände des freien Endes 14 annähert. Das bedeutet, daß das in beiden Richtungen vorhan dene Drehspiel zwischen dem freien Ende 14 und den Schlitzwänden 11 immer klei ner wird, je tiefer das Verriegelungsglied 10 mit seinem freien Ende 14 in die axia le Ausnehmung 15 hineingeschoben wird.It is now essential that the slot width in the slot area, in which the free end 14 of the locking member 10 is immersed only after a corresponding axial displacement, becomes smaller towards the bottom of the slot and the alignment of the two slot walls becomes more and more the alignment of the corresponding walls of the free end 14 approximates. This means that the rotational play in both directions between the free end 14 and the slotted walls 11 is always small, the deeper the locking member 10 is pushed with its free end 14 into the axia le recess 15 .
Wie aus den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist, sind die Schlitzwände beim darge stellten Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, daß das freie Ende 14 bei axial maximal verschobenem, d. h. bis zum Schlitzgrund in die axiale Ausnehmung 15 ein gefahrenem Verriegelungsglied 10 voll an den in diesem Bereich mit 11′ bezifferten Schlitzwänden anliegt. Das bedeutet, daß in diesem Betriebszustand Antriebsritzel 2 und Getriebeeingangswelle 4 über das mit dieser einstückige zweite Ventilelement 8 sowie das Verriegelungsglied 10 drehmomentenmäßig mechanisch starr miteinander verbunden sind. Der drehweiche Torsionsstab 5 ist mechanisch überbrückt. Es liegt kein Drehspiel mehr vor, so daß die beiden Ventilelemente 7 und 8 bei Betätigung des Lenkrades auch nicht mehr aus ihrer Neutral- bzw. Grundstellung heraus relativ zueinander verdreht werden können. Es findet somit auch - wie gewünscht - keine hydraulische Servounterstützung mehr statt.As can be seen from FIGS. 4 and 5, the diaphragm walls in the embodiment illustrated are designed such that the free end 14 is moved at maximum axially displaced, ie up to the slot bottom in the axial recess 15, a locking member 10 fully in this Area with 11 'numbered diaphragm walls is present. This means that in this operating state the drive pinion 2 and the transmission input shaft 4 are mechanically rigidly connected to one another in terms of torque via the second valve element 8 which is integral with the latter and the locking member 10 . The torsion bar 5, which is soft to rotate, is mechanically bridged. There is no more rotational play, so that the two valve elements 7 and 8 can no longer be rotated relative to one another from their neutral or basic position when the steering wheel is actuated. As desired, there is no longer any hydraulic servo support.
Die bei abgeschalteter Servounterstützung vergleichsweise hohen Lenkradkräfte werden von der Getriebeeingangswelle 4 direkt auf das Antriebsritzel 2 übertra gen, die Stiftverbindung 16 zwischen Antriebsritzel 2 und erstem Ventilelement 7 bleibt - im Gegensatz zum bekannten Lenkgetriebe - kräftefrei.The comparatively high steering wheel forces when the power assistance is switched off are transmitted from the transmission input shaft 4 directly to the drive pinion 2 , the pin connection 16 between the drive pinion 2 and the first valve element 7 remains - in contrast to the known steering gear - force-free.
Die Axialverschiebung des Verriegelungsgliedes 10 kann im Prinzip durch jedes be kannte geeignete Stellglied durchgeführt werden. Vorzugsweise wird jedoch eine hydraulische Verstelleinrichtung eingesetzt werden, da hydraulisches Druckmedium eh im Rahmen der hydraulischen Servounterstützung benötigt wird bzw. zur Verfü gung steht. Grundsätzlich ist es jedoch auch denkbar, zur axialen Verschiebung des Verriegelungsgliedes 10 elektrische, elektromechanische oder elektromagnetische Verstelleinrichtungen einzusetzen.The axial displacement of the locking member 10 can in principle be carried out by any suitable actuator known. However, a hydraulic adjustment device is preferably used, since hydraulic pressure medium is required or is available as part of the hydraulic servo support. In principle, however, it is also conceivable to use electrical, electromechanical or electromagnetic adjustment devices for the axial displacement of the locking member 10 .
Unabhängig von der Art der eingesetzten Verstelleinrichtungen ist jedoch in jedem Falle eine vorzugsweise elektronische Steuereinrichtung vorgesehen (nicht darge stellt), welche - unter Einsatz an sich bekannter Sensoren und elektronischer Lo gikbausteine bzw. Mikroprozessoren o. ä. - die Verstelleinrichtung in Abhängigkeit von erfaßten Betriebsparametern, wie z. B. der Fahrgeschwindigkeit und/oder der Fahrzeugbeladung, in gewünschter Weise aussteuert, beispielsweise derart, daß die Servounterstützung bei autobahnüblichen höheren Fahrgeschwindigkeiten allmählich ausgeschaltet wird.Regardless of the type of adjustment devices used, however, in each If a preferably electronic control device is provided (not shown provides), which - using known sensors and electronic Lo Electronics modules or microprocessors or similar - the adjustment device depending of detected operating parameters, such as. B. the driving speed and / or the Vehicle loading, controlled in the desired manner, for example such that the Gradual servo assistance at higher driving speeds customary on motorways is turned off.
Durch entsprechende Bemessung der Steuereinrichtung ist es dabei in einfacher Weise möglich, die Verringerung der Servounterstützung entsprechend den jeweili gen konstruktiven Erfordernissen oder den angestrebten fahrtechnischen Zielen bei jeder beliebigen Fahrgeschwindigkeit einsetzen zu lassen und auch bei jedem gewünschten Geschwindigkeitswert völlig abzuschalten. By appropriate dimensioning of the control device, it is easier in this case Possible way, the reduction in servo support according to the respective constructive requirements or the desired technical goals to be used at any driving speed and also at everyone switch off the desired speed value completely.
Sobald die Fahrgeschwindigkeit wieder unter den vorerwähnten Geschwindigkeits wert absinkt, wird die Axialverstellung des Verriegelungsgliedes 10 entsprechend der Geschwindigkeitsreduzierung wieder allmählich zurückgenommen und schließ lich völlig beseitigt; das Zurückstellen des Verriegelungsgliedes 10 wird dabei durch eine zwischen Verriegelungsglied 10 und Antriebsritzel 2 wirksame Feder vorrichtung 17 unterstützt. Mit der axialen Zurückverlagerung des Verriegelungs gliedes wächst auch wieder das in beiden Drehrichtungen wirksame Drehspiel zwischen Antriebsritzel bzw. erstem Ventilelement 7 und Getriebeeingangswelle 4 bzw. zweitem Ventilelement 8, so daß auch die hydraulische Servounterstützung wieder zunehmend wirksam wird.As soon as the driving speed drops below the above-mentioned speed value, the axial adjustment of the locking member 10 is gradually reduced again in accordance with the speed reduction and finally eliminated completely; the resetting of the locking member 10 is supported by a spring device 17 effective between locking member 10 and drive pinion 2 . With the axial displacement of the locking member grows again the effective in both directions of rotation between the drive pinion or first valve element 7 and transmission input shaft 4 or second valve element 8 , so that the hydraulic servo support is increasingly effective again.
In den Figuren ist lediglich eine von vielen Ausführungsformen des erfindungsge mäßen Lenkgetriebes dargestellt. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbei spiel ist es z. B. auch möglich, das axial verschiebliche koaxiale Verriegelungsglied 10 nicht im zweiten Ventilelement 8, sondern im Antriebsritzel 2 zu lagern und nach Bedarf tiefer in eine stirnseitige axiale Ausnehmung des mit der Getriebeein gangswelle 4 einstückigen zweiten Ventilelements 8 einzuschieben. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, das Verriegelungsglied statt zwischen Antriebsritzel 2 und zweitem Ventilelement 8 anzuordnen, es unter entsprechender Anpassung an die etwas anderen Gegebenheiten zwischen der Getriebeeingangswelle 4 und dem freien Ende des ersten Ventilelements 7 wirksam werden zu lassen.In the figures, only one of many embodiments of the steering gear according to the invention is shown. Deviating from the game shown Ausführungsbei it is z. B. also possible to store the axially displaceable coaxial locking member 10 not in the second valve element 8 , but in the drive pinion 2 and, if necessary, deeper into an end axial recess of the gear shaft 4 with the one-piece second valve element 8 . In principle, however, it is also possible to arrange the locking member instead of between the drive pinion 2 and the second valve element 8 , to allow it to take effect with appropriate adaptation to the somewhat different circumstances between the transmission input shaft 4 and the free end of the first valve element 7 .
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel ist es aber auch möglich, das axial verschiebliche Verriegelungsglied 10 derart zu positionieren und von der nicht weiter dargestellten elektronischen Steuereinrichtung steuern zu lassen, daß es bei nicht betätigter Verstellvorrichtung verriegelnd wirksam ist. Seine den Torsionsstab überbrückende Axialstellung würde dann seine Neutral- bzw. Grundstellung darstel len, aus der es durch seine Verstelleinrichtung in dem Fahrbereich, in dem eine Ser vounterstützung vorliegen soll, zunächst völlig herausgedrückt wird und dann ent sprechend der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit nach Bedarf wieder mehr oder weni ger weit hineingeleitet. Eine solche Anordnung hätte dann den Vorteil, daß bei Ausfall der Energieversorgung eine spielfreie rein mechanische Lenkung vorläge.In a departure from the exemplary embodiment shown, it is also possible to position the axially displaceable locking member 10 and to have it controlled by the electronic control device (not shown further) in such a way that it has a locking effect when the adjusting device is not actuated. Its axial position bridging the torsion bar would then represent its neutral or basic position, from which it is initially completely pushed out by its adjusting device in the driving range in which servo support is to be provided, and then again more or accordingly, depending on the driving speed led less far. Such an arrangement would then have the advantage that there would be a play-free, purely mechanical steering if the power supply fails.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19904027877 DE4027877A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-03 | Power assisted car steering drive - has coaxial locking member for coupling valve elements, drive input shaft, and drive pinion |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3932220 | 1989-09-27 | ||
| DE19904027877 DE4027877A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-03 | Power assisted car steering drive - has coaxial locking member for coupling valve elements, drive input shaft, and drive pinion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE4027877A1 true DE4027877A1 (en) | 1991-04-04 |
Family
ID=25885572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19904027877 Withdrawn DE4027877A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-03 | Power assisted car steering drive - has coaxial locking member for coupling valve elements, drive input shaft, and drive pinion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE4027877A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2378164A (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-05 | Visteon Automotive Systems Inc | Hydraulic fluid flow control device for a speed dependent power steering |
| DE10246490A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Zf Lenksysteme Gmbh | Steering system for a motor vehicle, has a motor-driven hydraulic pump for generating hydraulic pressure so as to feed hydraulic fluid to a cylinder for adjusting a steerable vehicle wheel |
-
1990
- 1990-09-03 DE DE19904027877 patent/DE4027877A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2378164A (en) * | 2001-08-02 | 2003-02-05 | Visteon Automotive Systems Inc | Hydraulic fluid flow control device for a speed dependent power steering |
| DE10246490A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Zf Lenksysteme Gmbh | Steering system for a motor vehicle, has a motor-driven hydraulic pump for generating hydraulic pressure so as to feed hydraulic fluid to a cylinder for adjusting a steerable vehicle wheel |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8120 | Willingness to grant licenses paragraph 23 | ||
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