DE4414162A1 - Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraft­ lenkung mit einer zweiteiligen Lenkspindel, deren erster Lenkspindelteil mit einem Lenkhandrad verbunden ist und der innerhalb eines Steuerspiels gegenüber einem als Lenk­ schnecke ausgebildeten zweiten Lenkspindelteil begrenzt verdrehbar gelagert ist. Der erste Lenkspindelteil ist mit seinem unteren Bereich koaxial im zweiten Lenkspindelteil geführt, wobei die beiden Lenkspindelteile durch ein Tor­ sionselement miteinander verbunden sind. Eine Ventilein­ richtung dient zum Ansteuern eines Servomotors beim Ver­ drehen der beiden Lenkspindelteile gegeneinander.

Eine Hilfskraftlenkung dieser Bauart ist aus der DE 29 13 484 C2 bekannt. Es handelt sich um eine sogenannte Blocklenkung, die einen im Lenkgetriebegehäuse auf eine Lenkschnecke einwirkenden Arbeitskolben aufweist. Als Ven­ tileinrichtung ist ein aus einem Drehschieber und einer Steuerbuchse bestehendes Drehschieberventil vorgesehen, dessen Drehschieber mit der Lenkspindel (erster Lenkspin­ delteil) und dessen Steuerbuchse mit der Lenkschnecke (zweiter Lenkspindelteil) verbunden ist. Dieses Drehschie­ berventil arbeitet in der Neutralstellung mit "offener Mitte", das heißt, es ist ein ständiger Ölstromverlust vor­ handen, wenn nicht gelenkt wird. Ebenso treten Verluste bei hohen Drücken und geringer Lenkgeschwindigkeit auf, weil ein Ölstromanteil in den Rücklauf abgeleitet wird. Ein mit "geschlossener Mitte" arbeitendes Drehschieberventil ist für die Einsatzzwecke in Hilfskraftlenkungen ungeeignet, da dieses mit zu großen Spaltverlusten arbeitet.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, durch Ändern des Ventilsystems eine verlustarm arbeitende Blocklenkung zu schaffen. Das Ventilsystem soll sich dabei mit möglichst wenig Änderungen in die bisher verwendeten Bauteilen kostengünstig einbauen lassen.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 8.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung sind als Ventil­ einrichtung im ersten Lenkspindelteil in radialen Bohrungen verschiebbare Sitzventile angeordnet, die mit Betätigungs­ köpfen in Nuten des zweiten Lenkspindelteiles eingreifen. Die Sitzventile sind in der Neutralstellung zu einer Ener­ gieversorgung hin geschlossen, während diese gleichzeitig die Druckräume eines Servomotors zum Tank hin geöffnet hal­ ten. Durch die Erfindung erhält man eine nach dem Prinzip der "geschlossenen Mitte" arbeitendes Steuerventilsystem, das sich über einen Druckspeicher betreiben läßt. Die Hilfskraftlenkung verbraucht also nur dann Energie, wenn man eine Lenkbewegung ausführt. Hilfskraftlenkungen, die in Neutralstellung mit "offener Mitte" arbeiten, fördern das Öl dagegen ohne Lenkbewegung über das Steuerventil zum Tank, wobei Umwälzverluste entstehen. Ein wesentlicher Vor­ teil der Erfindung besteht darin, daß das "geschlossene Ventilsystem" so aufgebaut ist, daß die wesentlichen Bau­ teile für beide Ventilsysteme - also auch für die in Neu­ tralstellung "offene Mitte" nach dem Stand der Technik - unverändert bleiben. Man kann daher ohne wesentliche Mehr­ kosten wahlweise beide Ventilsysteme anbieten. Gegenüber der Ausführung mit "offener Mitte" ist lediglich die Lenk­ schnecke in einem dem ersten Lenkspindelteil zugewandten oberen Bereich zu ändern.

Nach Anspruch 2 sind die Nuten, in welche die Betäti­ gungsköpfe eingreifen, als sich gegenüberliegende, axiale Rücklaufnuten ausgeführt. Jedes Sitzventil besteht aus einem durch eine Feder belasteten Hohlkolben und einem in diesem gelagerten, gleichfalls durch eine Feder belasteten Innenkolben. Der Innenkolben trägt den Betätigungskopf. Der Hohlkolben steuert eine Zulaufringnut, wobei der Innenkol­ ben mit seinem Betätigungskolben gleichzeitig die das Rück­ lauföl ableitende Nut steuert. Die Achsen der Sitzventile stehen, in Umfangsrichtung gesehen, in einem bestimmten Winkel zueinander, wobei jeder Betätigungskopf an einer Flanke der zugeordneten Rücklaufnut so anliegt, daß beim Einleiten einer Drehbewegung jeweils eines der beiden Sitz­ ventile angesteuert wird und sich dieses verschiebt. Eine derartige Ventilanordnung hat eine kompakte Bauweise, die sich im Durchmesser des ersten Lenkspindelteils raumsparend unterbringen läßt.

Nach Anspruch 3 dienen die Nuten, in die die Betäti­ gungsköpfe eingreifen, gleichzeitig zum Ableiten des Rück­ lauföls.

Nach Anspruch 4 können die Betätigungsköpfe auch ka­ lottenartige Aussparungen für die Aufnahme von Kugeln auf­ weisen, wobei die Kugeln in die Nuten eingreifen. Eine sol­ che Anordnung arbeitet reibungsarm.

Außerdem ist es nach Anspruch 5 möglich, in einer wei­ teren radialen Bohrung spiegelbildlich zueinander angeord­ nete Rückwirkungskolben vorzusehen, die in die Nuten für das Rücklauföl eingreifen. In die Rückwirkungskolben lassen sich bei Bedarf die Rückwirkungskraft begrenzende Ab­ schneidkölbchen einsetzen. Dazu ist ein auf der Nieder­ druckseite der Abschneidkölbchen gelegener Federraum mit den Nuten verbunden. Diese Rückwirkungseinrichtung mit Ab­ schneidkölbchen benötigt einen sehr geringen Einbauraum.

Nach Anspruch 6 ist der Weg eines auf der Lenkschnecke verschiebbaren Arbeitskolbens durch beidseitig in das Lenk­ gehäuse eingeschraubte Festanschläge begrenzt. Da im Falle der Endlagenbegrenzung kein Energieverlust eintritt und daher keine Abschaltventile benötigt werden, läßt sich die Lenkwinkelbegrenzung sehr preisgünstig ausführen.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform für eine Rückwirkungseinrichtung ergibt sich aus Anspruch 7. Diese Ausführung besteht aus einem in einer radialen Sackbohrung des ersten Lenkspindelteils geführten Rückwirkungskolben, der zwei parallelachsig angeordnete, federbelastete Rück­ schlagventile enthält. Das eine Ende des Rückwirkungskol­ bens schließt einen Raum ab, der über eines der beiden Rückschlagventile an den jeweils aktiven Druckraum des Stellmotors anschließbar ist. Das andere Ende des Rückwir­ kungskolbens stützt sich über eine Kugel in einer das Rück­ lauföl transportierenden Nut ab. Weiter läßt sich nach An­ spruch 8 zwischen den beiden Rückschlagventilen ein Ab­ schneidkölbchen vorsehen, welches bei Erreichen eines Grenzwertes den Rückwirkungsdruck im Raum am einen Ende des Rückwirkungskolbens zum Rücklauf entlastet. Diese Anordnung einer Rückwirkungseinrichtung benötigt weniger Bauteile. Die den Rückwirkungsdruck in der Nut abstützende Kugel ar­ beitet reibungsärmer.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Blocklenkge­ triebe;

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt nach der Ein­ zelheit II in Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt nach der Linie III-III der Fig. 1 bei fortgelassenem Gehäuse;

Fig. 4 vergrößerte Querschnitte nach der und 5 Linie IV-IV und V-V in der Neutralstellung der Ventileinrichtung;

Fig. 6 einen weiteren vergrößerten Querschnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 1 in Neutralstellung der Rückwirkungs- und Abschneidventile und

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform für eine Rück­ wirkungseinrichtung mit einem Abschneidven­ til in der Neutralstellung.

Nach Fig. 1 besteht eine zweiteilige Lenkspindel aus einem ersten, ein nicht gezeichnetes Lenkhandrad tragenden Lenkspindelteil 1 und einem zweiten, mit einer Lenk­ schnecke 3 vereinigten Lenkspindelteil 2. Die beiden Lenk­ spindelteile 1 und 2 sind über ein beispielsweise als Drehrohr ausgebildetes Torsionselement 4 elastisch mitein­ ander verbunden. Die Verbindung der beiden Lenkspindel­ teile 1 und 2 erfolgt durch einen Anschlagstift 5, der gleichzeitig eine Relativverdrehung mit dem Steuerweg "S" (Fig. 3) zum Betätigen einer Ventileinrichtung 6 begrenzt. Die Anregelung des Servodruckes erfolgt also innerhalb des Steuerweges "S", der nur dann aufgezehrt wird, wenn sich im Hydraulikkreis aufgrund einer Störung kein Druck aufbaut. In einem solchen Falle wird der zweite Lenkspindelteil 2 durch den ersten Lenkspindelteil 1 mit erhöhter Handkraft angetrieben.

Ein Arbeitskolben 8 mit beidseitigen Druckräumen 11 und 12 bildet mit einem Gehäuse 7 einen Servomotor. In ei­ ner weiteren Funktion als Lenkmutter greift der Arbeitskol­ ben 8 über eine Kugelkette 10 in die Lenkschnecke 3 ein. Der Arbeitskolben 8 steht über eine Verzahnung 13 mit einem an eine nicht sichtbare Lenkstockwelle angeschlossenen Lenksegment 14 in Eingriff. Zur Aufnahme der Axialkraft ist die Lenkschnecke 3 in Axiallagern 15 und 16 abgestützt.

Nach der Erfindung enthält der erste Lenkspindelteil 1 in radialen Bohrungen 17 und 17A die Ventileinrichtung 6, die jeweils aus einem Hohlkolben 18, 18A und einem Innen­ kolben 20, 20A besteht. Die Steuerventile sind als Sitz­ ventile ausgeführt, wobei die Hohlkolben 18 und 18A eine Dichtfläche 21 bzw. 21A und die Innenkolben 20 und 20A eine Dichtfläche 22 bzw. 22A aufweisen (Fig. 2, 4 und 5). Die Innenkolben 20 und 20A tragen jeweils einen Betätigungs­ kopf 23 bzw. 23A. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, stehen Achsen A und AA der Bohrungen 17 und 17A in Um­ fangsrichtung in einem Winkel so zueinander, daß die in entgegengesetzte Richtungen weisenden Betätigungsköpfe 23 und 23A in der Neutralstellung an jeweils einer Flanke 29 bzw. 29A von axialen Nuten 24 bzw. 24A anliegen. Die Nuten 24 und 24A sind in den zweiten Lenkspindelteil 2 ein­ gearbeitet, liegen sich radial gegenüber und leiten vor­ teilhaft das abströmende Öl zu einem nicht gezeichneten Tank. Bei einer Relativverdrehung der beiden Lenkspindel­ teile 1 und 2 gegeneinander wird einer der Betätigungsköpfe 23 oder 23A mit seinen Innenkolben 20 bzw. 20A gegen die Kraft einer Feder 37 bzw. 37A nach innen verstellt, so daß zunächst die zugehörige Dichtfläche 22 bzw. 22A geschlossen wird. Diese Verstellkraft wirkt über die Feder 37 bzw. 37A auf den Hohlkolben 18 oder 18A, wodurch dieser anschließend gegen die Kraft einer Schließfeder 38 bzw. 38A seine Dicht­ fläche 21 bzw. 21A öffnet. Der jeweils andere Betätigungs­ kopf 23 oder 23A wird dabei zur Mitte der Nut 24 bzw. 24A bewegt und bleibt zu dieser berührungsfrei. Die beiden Nuten 24 und 24A haben über zwei Radialbohrungen 9 (in Fig. 1 und 2 ist nur eine der Radialbohrungen sichtbar) und eine Ringnut 19 mit einem Tankanschluß 39 Verbindung. Die Ven­ tileinrichtung 6 und eine noch zu erläuternde nachgeordnete Rückwirkungseinrichtung 40 werden in der Regel von einem Druckspeicher (nicht gezeichnet) über einen Anschluß 25 mit Drucköl versorgt. Das Öl fließt über das hohle Torsionsele­ ment 4, welches im Bereich 26 druckdicht mit der Lenk­ schnecke 3 und im Bereich 27 druckdicht mit dem ersten Lenkspindelteil 1 verbunden ist, in Ringnuten 28 und 28A des Hohlkolbens 18 bzw. 18A. Dreht man den ersten Lenkspin­ delteil 1 aus der gezeichneten Neutralstellung in Richtung des Pfeiles (Fig. 4 und 5), wird die Dichtfläche 22 ge­ schlossen und anschließend die Dichtfläche 21 geöffnet. Das Drucköl strömt aus der Ringnut 28 in eine Umfangsnut 30 und von dort über eine Bohrung 31, eine Lenkschneckenbohrung 32, eine Radialbohrung 33 und über einen Kugelgewindespalt 34 in den Druckraum 11 (Fig. 1). Der Arbeitskolben 8 bewegt sich nach rechts. - Die Radialbohrung 33 kann auch unmit­ telbar im Bereich des Druckraumes 11 vorgesehen sein. -
Das aus dem Druckraum 12 ausgeschobene Öl gelangt über Radialbohrungen 35 und 36 im zweiten und im ersten Lenk­ spindelteil in eine Ringnut 41 der Rückwirkungseinrich­ tung 40, über eine weitere Bohrung 42, eine Umfangsnut 30A und die geöffnete Dichtfläche 22A des Betätigungskopfes 23A in die Rücklaufnut 24A (Fig. 2).

Lenkt man in entgegengesetzter Richtung, dann steuert der Hohlkolben 18A den Druckaufbau im Druckraum 12 in ent­ sprechender Weise, während der Druckölrücklauf über den Innenkolben 23 gesteuert wird.

Die Rückwirkungseinrichtung 40 erzeugt eine der Hilfs­ kraft entsprechende, am Lenkhand spürbare Rückwirkungs­ kraft. Diese Rückwirkungskraft wirkt entgegengerichtet zum Lenkeinschlag. Wie am besten aus Fig. 6 zu ersehen ist, sind in einer weiteren Radialbohrung 43 des ersten Lenk­ spindelteils 1 in einer Büchse 44 zwei spiegelbildlich zu­ einanderliegende Rückwirkungskolben 45 und 45A geführt. Die Ringnut 41 gehört zum Rückwirkungskolben 45, die über eine Drosselbohrung 46 an einen Raum 47 angeschlossen ist. Eine weitere Ringnut 41A steht über eine Drosselbohrung 46A mit einem Raum 47A des Rückwirkungskolbens 45A in Verbindung. Nach Fig. 2 ist die Ringnut 41 über die Bohrung 42 bzw. 36 an den Druckraum 12 und die Ringnut 41A über eine weitere Bohrung 42A bzw. 31 an den Druckraum 11 angeschlossen. Die den Räumen 47 und 47A abgewandten Enden der Rückwirkungs­ kolben 45 und 45A weisen Entlastungsbohrungen 48 und 48A auf und ragen in die Nuten 24A und 24 hinein. In der in Fig. 6 gezeigten Neutralstellung sind die Rückwirkungskol­ ben 45 und 45A auf die Mitte der Nuten 24A und 24 ausge­ richtet. In Einsätzen 50 und 50A der Rückwirkungskolben 45 und 45A sind außerdem noch gegen die Kraft von Federn 51 und 51A verschiebbare Abschneidkölbchen 52 und 52A angeord­ net. Diese Abschneidkölbchen 52 und 52A tragen Anflächungen 53 und 53A, welche eine Verbindung von den Räumen 47 und 47A zu den Nuten 24A und 24 herstellen können.

Die Rückwirkungseinrichtung 40 arbeitet wie folgt: Während der weiter vorne bereits beschriebenen Drehung des Lenkspindelteils 1 in Pfeilrichtung (Fig. 4 und 5) strömt dem Druckraum 12 über die Ringnut 30 des geöffneten Hohl­ kolbens 18 das Drucköl zu. Hierbei ist der erste Lenkspin­ delteil 1 innerhalb des Steuerspiels "S" um einen geringen Winkelbetrag gegenüber dem zweiten Lenkspindelteil 2 ver­ dreht. Der zur Verstellung der gelenkten Räder erforder­ liche Arbeitsdruck bildet sich über die Bohrung 42A, die Ringnut 41A und über die Drosselbohrung 46A auch im Raum 47A aus. Der Arbeitsdruck belastet somit eine innen­ liegende Stirnfläche des Rückwirkungskolbens 45A, der somit eine Rückstellkraft über die Nut 24 auf den ersten Lenk­ spindelteil 1 ausübt. Der Rückwirkungskolben 45A versucht gewissermaßen, den Lenkspindelteil 1 auf Mitte zu zentrie­ ren. Auf diese Weise erhält man eine dem Arbeitsdruck ent­ sprechende proportionale Rückwirkungskraft, die dem Fahrer das sogenannte Fahrgefühl vermittelt. Steigt der Arbeits­ druck über einen vorbestimmbaren Wert weiter an, dann wird das Abschneidkölbchen 52A durch den im Raum 47A auf seine Stirnfläche lastenden Druck gegen die Kraft der Feder 51A nach oben in die Öffnungsstellung verschoben. Der Rückwir­ kungsdruck im Raum 47A wird dann über die Anflächung 53A, die Entlastungsbohrung 48A im Rückwirkungskolben 45A und die Nut 24 entlastet. Der Rückwirkungsdruck läßt sich durch diese Maßnahme auf einen Höchstwert begrenzen. - Lenkt man in der den Pfeilen der Fig. 4 und 5 entgegengesetzten Rich­ tung, dann erzeugt der Rückwirkungskolben 45 eine Rückwir­ kungskraft in entsprechender Weise. - Falls die Lenkein­ richtung ohne eine Begrenzung der Rückwirkungskraft ausge­ führt sein soll, so entfallen die Abschneidkölbchen 52 und 52A. Die Rückwirkungskolben 45 und 45A sind in diesem Falle als Vollkolben ausgeführt.

Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Ventileinrich­ tung 6, die in der Neutralstellung mit "geschlossener Mitte" arbeitet, muß bei Erreichen des vollen Lenkausschla­ ges nur die aus der Druckenergie resultierende Kraft des Arbeitskolbens 8 blockiert werden. Es entsteht kein Ener­ gieverlust, da kein Ölstrom zum Tank abgeregelt wird. Als Lenkbegrenzung benötigt man daher keine beidseitig des Kol­ benweges angeordneten Abschaltventile, sondern es genügen gemäß Fig. 1 einfache Einstellschrauben 54 und 54A mit Kon­ termuttern 55 und 55A. Eine solche Lenkbegrenzung verur­ sacht nur geringe Kosten.

Die Ausführungsform nach Fig. 7 zeigt als weitere Rückwirkungseinrichtung einen in einer radialen Sackboh­ rung 56 des ersten Lenkspindelteils 1 geführten Rückwir­ kungskolben 57 mit zwei parallelachsig angeordneten Rück­ schlagventilen 58 und 58A. Der Rückwirkungskolben 57 schließt mit seinem einen Ende einen Raum 60 ab, während das andere Ende in einer kalottenartigen Aussparung 61 eine Kugel 62 aufnimmt, die wiederum in die das Rücklauföl ab­ leitende Nut 24A eingreift. Die Rückschlagventile 58 und 58A enthalten mit Dichtflächen 63 und 63A zusammenwirkende Kugeln 64 und 64A, die in der gezeichneten Neutralstellung durch Federn 65 und 65A nach oben gegen Anschläge 66 und 66A gedrückt werden. Da die Anschläge 66 und 66A Durch­ lässe 67 und 67A haben, sind beide Rückschlagventile 58 und 58A geöffnet. Eine an eine Federkammer 68 angeschlossene Ringnut 70 hat entsprechend Fig. 2 mit dem Druckraum 11 Verbindung, während die andere Federkammer 68A über eine Ringnut 70A mit dem Druckraum 12 verbunden ist. Erhält zum Beispiel der Druckraum 11 Druck (Drehung im Uhr­ zeigersinn), so bildet sich dieser Druck über die Ring­ nut 70, die Federkammer 68 und über den Durchlaß 67 auch im Raum 60 aus. Da die Kugel 64A durch den Druck in der Kam­ mer 60 gleichzeitig ihre Dichtfläche 63A verschließt, wirkt auf den Rückwirkungskolben 57 eine entsprechende Druck­ kraft. Da der Lenkspindelteil 1 gegenüber dem Lenkspindel­ teil 2 im Uhrzeigersinn verdreht ist, drückt die Kugel 62 auf die linke Flanke der Nut 24A. Somit ist am Lenkhandrad die gewünschte Rückstellkraft spürbar.

In den Rückwirkungskolben 57 kann ein Abschneidkölb­ chen 71 eingebaut sein, das für beide Lenkrichtungen wirk­ sam ist. Erreicht der Druck im Raum 60 einen bestimmten Wert, so verschiebt sich das Abschneidkölbchen 71 nach un­ ten. Da der Lenkspindelteil 1 gegenüber dem Lenkspindel­ teil 2 verdreht ist, kann das abfließende Öl über einen Sichelspalt zwischen der Kugel 62 und der Nut 24A zum Tank entweichen.

Die in der Fig. 7 gezeigte Abstützung des Rückwir­ kungskolbens 57 mit Hilfe einer Kugel 62 in der Nut 24A läßt sich selbstverständlich auch an den Betätigungsköp­ fen 23 und 23A der Ventileinrichtung 6 anwenden.

Bezugszeichenliste

1 erster Lenkspindelteil
2 zweiter Lenkspindelteil
3 Lenkschnecke
4 Torsionselement
5 Anschlagstift
6 Ventileinrichtung
7 Gehäuse
8 Arbeitskolben
9 Radialbohrung
10 Kugelkette
11 Druckraum
12 Druckraum
13 Verzahnung
14 Lenksegment
15 Axiallager
16 Axiallager
17 radiale Bohrung
17A radiale Bohrung
18 Hohlkolben
18A Hohlkolben
19 Ringnut
20 Innenkolben
20A Innenkolben
21 Dichtfläche
21A Dichtfläche
22 Dichtfläche
22A Dichtfläche
23 Betätigungskopf
23A Betätigungskopf
24 Nut
24A Nut
25 Anschluß
26 Bereich
27 Bereich
28 Ringnut
28A Ringnut
29 Flanke von 24
29A Flanke von 24A
30 Umfangsnut
30A Umfangsnut
31 Bohrung
32 Lenkschnecken­ bohrung
33 Radialbohrung
34 Kugelgewindespalt
35 Radialbohrung in 2
36 Radialbohrung in 1
37 Feder von 20
37A Feder von 20A
38 Schließfeder von 18
38A Schließfeder von 18A
39 Tankanschluß
40 Rückwirkungsein­ richtung
41 Ringnut
41A Ringnut
42 Bohrung
42A Bohrung
43 Radialbohrung für 40
44 Büchse
45 Rückwirkungskolben
45A Rückwirkungskolben
46 Drosselbohrung
46A Drosselbohrung
47 Raum
47A Raum
48 Entlastungsbohrung in 45
48A Entlastungsbohrung in 45A
50 Einsatz
50A Einsatz
51 Feder
51A Feder
52 Abschneidkölbchen
52A Abschneidkölbchen
53 Anflächung
53A Anflächung
54 Einstellschraube
54A Einstellschraube
55 Kontermutter
55A Kontermutter
56 Sackbohrung
57 Rückwirkungskolben
58 Rückschlagventil
58A Rückschlagventil
60 Raum
61 kalottenartige Aussparung
62 Kugel
63 Dichtfläche
63A Dichtfläche
64 Kugel von 58
64A Kugelvon 58A
65 Feder
65A Feder
66 Anschlag
66A Anschlag
67 Durchlaß
67A Durchlaß
68 Federkammer
70 Ringnut
70A Ringnut
71 Abschneidkölbchen
A Achse von 17
AA Achse von 17A

Claims (9)

1. Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:

• - die Lenkspindel ist zweiteilig ausgeführt;
• - ein erster Lenkspindelteil (1) ist mit einem Lenkhand­ rad verbunden und innerhalb eines Steuerspiels be­ grenzt verdrehbar gegenüber einem als Lenkschnecke (3) ausgeführten zweiten Lenkspindelteil (2);
• - das erste Lenkspindelteil (1) ist mit seinem unteren Bereich im zweiten Lenkspindelteil (2) gelagert;
• - ein Torsionselement (4) verbindet die beiden Lenkspin­ delteile (1 und 2);
• - eine Ventileinrichtung (6) dient zum Ansteuern eines Servomotors (8, 11, 12) beim Verdrehen der beiden Lenkspindelteile gegeneinander,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - als Ventileinrichtung (6) sind im ersten Lenkspindel­ teil (1) in radialen Bohrungen (17, 17A) verschiebbare Sitzventile angeordnet;
• - die Sitzventile haben Betätigungsköpfe (23, 23A), die in Nuten (24, 24A) im zweiten Lenkspindelteil (2) ein­ greifen und
• - die Sitzventile sind in der Neutralstellung zu einer Energieversorgung hin geschlossen und die Druck­ räume (11, 12) des Servomotors (7, 8) sind zum Tank hin geöffnet.

2. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - die Nuten (24, 24A), in die die Betätigungsköpfe (23, 23A) eingreifen, sind als sich gegenüberliegende, axiale Nuten ausgeführt;
• - jedes Sitzventil besteht aus einem durch eine Feder (38, 38A) belasteten Hohlkolben (18, 18A) und einem in diesem gelagerten, gleichfalls durch eine Feder (37, 37A) belasteten Innenkolben (20, 20A), wo­ bei der Innenkolben den Betätigungskopf (23, 23A) trägt;
• - der Hohlkolben (18, 18A) steuert eine Zulaufring­ nut (28, 28A) und der Innenkolben (20, 20A) steuert die das Rücklauföl ableitende Nut (24, 24A) und
• - die Achsen (A und AA) der Sitzventile stehen in Um­ fangsrichtung in einem Winkel zueinander, wobei jeder Betätigungskopf (23, 23A) an einer Flanke (29, 29A) der zugeordneten Nut (24, 24A) so anliegt, daß beim Einleiten einer Drehbewegung jeweils eines der beiden Sitzventile angesteuert wird.

3. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (24, 24A) gleichzeitig als Rücklaufnuten dienen.

4. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungsköpfe (23, 23A) kalottenartige Aussparungen für die Aufnahme von Kugeln aufweisen, die sich in den Nuten (24, 24A) abstützen.

5. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - in einer weiteren radialen Bohrung (43) sind spiegel­ bildlich zueinander angeordnete Rückwirkungskol­ ben (45, 45A) vorgesehen, die in die Nuten (24, 24A) eingreifen;
• - die Rückwirkungskolben (45, 45A) enthalten die Rück­ wirkungskraft begrenzende Abschneidkölbchen (52, 52A) und
• - ein auf der Niederdruckseite der Abschneidkölb­ chen (52, 52A) gelegener Raum ist mit den Nuten (24, 24A) verbunden.

6. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Weg eines auf der Lenkschnecke (3) verschiebbaren Arbeitskolbens (8) durch beidseitig im Lenkgehäuse (7) befestigte Einstell­ schrauben (54, 54A) begrenzt ist.

7. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - in einer radialen Sackbohrung (56) des ersten Lenk­ spindelteiles (1) ist ein Rückwirkungskolben (57) ge­ führt, der zwei parallelachsig angeordnete, federbela­ stete Rückschlagventile (58 und 58A) enthält;
• - das eine Ende des Rückwirkungskolbens (57) schließt einen Raum (60) ab, der über eines der beiden Rück­ schlagventile (58 oder 58A) an den jeweils aktiven Druckraum (11 bzw. 12) des Servomotors anschließbar ist und
• - das andere Ende des Rückwirkungskolbens (57) stützt sich über eine in einer kalottenartigen Ausspa­ rung (61) liegende Kugel (62) in einer das Rücklauföl transportierenden Nut (24A) ab.

8. Hydraulische Hilfskraftlenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Rückschlagventilen (58 und 58A) ein Abschneidkölb­ chen (71) vorgesehen ist, welches bei Erreichen eines Grenzwertes den Rückwirkungsdruck im Raum (60) zum Rücklauf entlastet.