DE563664C

DE563664C - Hilfskraftlenkung fuer Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE563664C
Application number: DE1930563664D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1930-03-08
Filing date: 1930-03-08
Publication date: 1932-11-08
Also published as: FR711002A; BE376798A; GB361212A

Description

Die Erfindung betrifft eine Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mittels durch Über- oder Unterdruck beaufschlagte Druckmittelzylinder, deren Kolben mit dem Lenkgestänge verbunden sind und bei denen der Zu- und Abfluß des Druckmittels durch elektrisch betätigte Ventile gesteuert wird. Bei einer bekannten Hilfskraftlenkung dieser Art bleibt der KoI-ben des Druckmittelzylinders auch nach Erreichen des gewünschten Einschlags der Lenkräder noch unter dem Einfluß des Druckmittels, so daß eine ungewollte weitere Lenkung hervorgerufen wird.

Diesen Nachteil zu vermeiden und zu erreichen, daß der Druckmittelzylinder beim Aufhören der Lenkbewegung des Lenkhandrads sofort ent- bzw. belüftet wird, ist der Zweck der Erfindung. Erfindungsgemäß wird für jeden Druckraum ein besonderes, elektrisch gesteuertes, von dem andern Ventil unabhängiges Ventil vorgesehen, dessen Absperrorgan in der Ruhelage die Verbindung des Druckmittelzylinders mit dem Zuführungskanal des Druckmittels sperrt und den Druckmittelzylinder mit der Außenluft verbindet, bei erregtem Elektromagneten aber die Verbindung mit der Außenluft absperrt und den Zuführungskanal freigibt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das genannte Absperrorgan unmittelbar als Anker des Elektromagneten dient und in einer Membran aufgehängt ist. Es ist ferner zweckmäßig, die einen Kontakte der die Ventile steuernden Kontaktpaare an dem Lenkrad zu befestigen, während die zugehörigen Gegenkontakte an einem auf das obere Ende der Steuerwelle aufgesetzten Zwischenglied angeordnet werden, wobei das Zwischenglied gleichzeitig dazu dient, gegebenenfalls ein vom Fahrer aufgebrachtes Drehmoment vom Lenkhandrad auf die Steuerwelle zu übertragen. Bei einer bekannten Hilfskraftlenkung mit elektrischer Steuerung sind die Kontakte an einer Kupplung angeordnet, welche die gegeneinanderstoßenden Enden einer aus zwei Teilen bestehenden Steuerwelle mit Spiel verbindet. Bei dieser Bauart muß infolgedessen die Steuerwelle zuerst ausgebaut und entzweigeschnitten werden, damit die Kupplung mit den Steuerkontakten eingefügt werden kann. Der Einbau der Steuervorrichtung ist also bei dieser Bauart teuer und umständlich. Bei der neuen Anordnung dagegen brauchen nur ganz geringfügige Änderungen am Handlenkrad oder am oberen Ende der S teuer welle vorgenommen zu werden, wenn die Steuervorrichtung eingesetzt werden soll.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung für eine Lenkung dargestellt, die durch den vom Motor erzeugten Unterdruck angetrieben wird, und zwar zeigt

Abb. ι eine Seitenansicht des Lenkgestänges und die Verbindung mit einem doppelt wirkenden Lenkzylinder (im Schnitt),

Abb. 2 eine Draufsicht auf das Lenkrad,

Abb. 3 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil des Lenkzylinders.

Die Lenksäule ι treibt ein in einem Gehäuse 2 angeordnetes Schneckengetriebe an. Auf der Achse 3 des Schneckenrades sitzt ein Hebel 4, der durch ein Gestänge S auf die Lenkräder des Fahrzeugs wirkt. An den Hebel 4 ist außerdem noch eine Stange 6 und an diese die Stange 7 eines Kolbens 8 angelenkt. Der Kolben 8 gleitet in einem Zylinder 9, in dessen Räume 10 und 11 vor und hinter dem Kolben ein Ventilgehäuse 12.bzw. 13 hineinragt. In diesen Gehäusen endigen Leitungen 14 und 15, die von einem Behälter 16 kommen, der mit einer Leitung 17 an eine Saugleitung 18 einer nicht gezeichneten J₅ Brennkraftmaschine für den Antrieb des Fahrzeugs angeschlossen ist. Die Ventile 12 und 13 werden gesteuert durch Elektromagnete, von deren Wicklungsenden je ein Draht 19 bzw. 20 zur Masse und je ein anderer Draht 21 bzw. 22 zu isoliert an einem Rahmen 23 befestigten Kontaktfedern 24 und 25 (Abb. 2) führt. Der Rahmen 23 ist auf der Welle 1 aufgekeilt. Unmittelbar darüber sitzt gegen die Welle 1 verdrehbar, aber nicht auf ihr verschiebbar das Lenkhandrad 26, das an seiner Nabe einen Anschlag 27 hat, der in eine Aussparung 28 an der Nabe des Rahmens 23 mit Spiel derart eingreift, daß das Lenkhandrad erst einen bestimmten Weg machen muß, ehe es den Rahmen 23 und damit die Welle 1 mitnehmen kann. An einer Speiche des Lenkhandrades 26 ist eine Platte 29 befestigt, die in den Rahmen 23 hineinragt und durch Federn 30 und 31 in der Mitte dieses Rahmens gehalten wird. An den Seiten des Rahmens 23 sind ferner Kontakte 32 und 33 isoliert befestigt und durch Leitungen 34 und 35 mit dem einen Pol einer Batterie 36 verbunden, deren anderer Pol an Masse gelegt ist. Die Kontaktfedern 24 und 25 sind abgebogen und legen sich gegen Isolierscheiben 37 und 38 an der Platte 29 derart, daß ihre Kontakte 39 und 40 nur einen kleinen Abstand von den Gegenkontakten 24 und 25 am Bügel 23 haben.

Die Ventile 12 und 13 sind gleich. Es genügt deshalb, sie an einem Schnitt durch das Ventil 12 zu erläutern (Abb. 3).

Das Ventil 12 hat ein Gehäuse 41 mit _so einem Deckel 42 und ragt durch eine Bohrung in den Zylinder 9 hinein. Das Gehäuse und der Deckel haben einen doppelten Mantel, deren Zwischenräume miteinander und mit der Unterdruckleitung 14 verbunden sind. jg In dem Gehäuse 41 ist ein Topfmagnet 43 mit einer Wicklung 44. Der Kern des Magnets 43 hat eine Bohrung 45, durch die der Schaft 46 eines Tellers 47 hindurchgeht. Der Teller 47 ist an einer Biegehaut 48 aufgehängt, die an ihrem Umfang zwischen das Gehäuse 41 und den Deckel 42 eingeklemmt ist, so daß nur ein einziges Gleitlager 50 zur Führung des Ventilkörpers nötig ist. Die Biegehaut 48 hat Löcher 49 für den Durchtritt des Druckmittels. Das Gehäuse 41 hat eine Bohrung 51, welche die rechte Ventilkammer 52 mit dem Zylinderraum verbindet, und mehrere Bohrungen 53, welche die Kammer 52 über die weite Bohrung 45 mit der Außenluft verbinden. Der Teller 47 ist gleichzeitig als Anker für den Magneten ausgebildet und trägt auf jeder Seite eine Dichtungsscheibe 54 bzw. 55, von denen die eine einen Kanal 56 zum Mantelraum des Gehäuses 41, 42, die andere die Bohrung 45 abschließen kann..

Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Wenn das Lenkhandrad 26 im Sinn des Pfeils A gedreht wird, so wird die Feder 30 zusammengedrückt, bis die Kontakte 39 und 32 sich berühren und der Stromkreis für das Ventil 12 geschlossen ist. Der Magnet 43 zieht den Teller 47 an, der dann mit der Scheibe 55 die zur Außenluft führende Bohrung 45 abschließt und gleichzeitig die Scheibe 54 von dem Unterdruckkanal 56 abhebt. Infolgedessen wird aus dem Zylinderraum 10 Luft abgesaugt, und der Kolben S bewegt sich nach rechts, wobei er den Hebel 4 mitnimmt, so daß die Fahrzeugräder entsprechend eingeschlagen werden. Der Hebel 4 bewegt aber nicht nur das Lenkgestänge 5, sondern er dreht über den nicht selbsthemmenden Schneckentrieb auch die Lenksäule 1 und damit den Rahmen 23 in der Pfeilrichtung A, so daß die Kontakte 32, 39 wieder getrennt werden, wenn der Fahrer mit dem Lenkhandrad nicht nachfolgt.

Wenn der Fahrer nicht nachfolgt, wird der Stromkreis für das Ventil 12 sofort unterbrochen. Der Magnet 43 wird ebenfalls sofort stromlos und gibt den Teller 47 frei, der durch den Überdruck der durch 45 kommenden Außenluft auf seinen Sitz am Kanal 56 gedrückt wird. Die Außenluft strömt in den Zylinder raum 10 und vernichtet dort unmittelbar nach dem Trennen der Kontakte den den Kolben 8 nach rechts treibenden Unterdruck. Es ist aber im Raum 10 auch kein Unterdruck mehr nötig, weil zum Einhalten des erreichten Einschlags keine große Kraft mehr nötig ist. Vielfach genügt sogar schon die Reibung im Schneckentrieb dazu. Der Fahrer hat es also in der Hand, die Hilfslenkung schnell auszuschalten, indem er das Lenkhandrad nicht mehr weiterbewegt.

Beim Bewegen des Lenkhandrades in der Pfeilrichtung B wird der Zylinderraum 11 von der Außenluft getrennt und die L^Tnterdruckseite des Ventils 13 geöffnet, während der Raum 10 mit der Außenluft verbunden bleibt, da das A^entil 12 in diesem Falle nicht

beeinflußt wird. Infolgedessen bewegt sich der Kolben 8 nach links und nimmt das Lenkgestänge und die Steuersäule im entsprechenden Sinne so lange mit, als der Fahrer mit dem Lenkhandrad den Stromkreis geschlossen hält. Beim Stillhalten des Lenkhandrads stellt sich der Rahmen 23 wegen der Federn 30 und 31 auf eine Mittellage ein, bei der beide Stromkreise unterbrochen und beide «o Zylinderräume mit der Außenluft verbunden sind.

Beim Ausbleiben des Unterdrucks oder des Steuerstroms kann in der üblichen Weise durch Muskelkraft gelenkt werden, weil nach einer kleinen Drehung des Lenkhandrades die Anschläge 27 und 28 aneinandergelegt werden und die zum Lenken nötige Kraft unmittelbar über diese Anschläge auf die Steuersäule übertragen wird. Der Widerstand des Kolbens 8 ist dabei sehr gering, weil beide Seiten des Zylinders mit der Außenluft verbunden sind.

Die Federn 30 und 31 werden zweckmäßig mit einer gewissen Vorspannung eingesetzt.

Diese Maßnahme ist besonders wichtig für Kraftlenkungen, die durch einen vom Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugten und von einem Behälter aufgespeicherten Unterdruck bewegt werden. Der Zweck der Maßnahme ist, zu verhindern, daß auch bei kleinen und wenig Kraft erfordernden Einschlagen Unterdruck verbraucht wird.

Beim öffnen der Kontakte 32, 39 bzw. 33, 40 entstehen in den Wicklungen der Ventilmagnete Induktionsströme, die durch Funkenbildung die Kontakte gefährden. Um dies zu vermeiden, wird zweckmäßig zu jedem Ventilmagneten eine Lampe 57 bzw. 58 parallel geschaltet, über deren Faden und die Masse des Fahrzeugs die Induktionsströme ausgeglichen werden. Dadurch wird ein besonderer Kondensator, der sonst für den Ausgleich der Induktionsströme nötig wäre, gespart. Die Lampen können am Armaturenbrett angebracht werden, so daß der Fahrer mit ihnen gleichzeitig die Kraftlenkung überwachen kann.

Die Einrichtung kann ebensogut zum Steuern von Flugzeugen, Schiffen usw. verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mittels durch Über- oder Unterdruck beaufschlagte Druckmittelzylinder, deren Kolben mit dem Lenkgestänge verbunden sind, und bei denen der Zu- und Abfluß des Druckmittels durch elektrisch betätigte Ventile gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Druckraum des Druckmittelzylinders (9) ein besonderes, elektrisch gesteuertes, von dem anderen Ventil unabhängiges Ventil (12 bzw. 13) vorgesehen ist, dessen Absperrorgan (47Ί in der Ruhelage die Verbindung des Druckmittelzylinders (9) mit dem Zuführungskanal (56) des Druckmittels, sperrt und den Druckmittelzylinder mit der Außenluft verbindet, bei erregtem Elektromagneten (43) aber die Verbindung mit der Außenluft absperrt und den Zuführungskanal (56) freigibt.

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (47) unmittelbar als Anker des Elektromagneten (43) dient und in einer Membran (48) aufgehängt ist.

3. Hilfskraf.tlenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Kontakte (39,40) der die Ventile (12, 13) steuernden Kontaktpaare an dem Lenkhandrad (26) befestigt sind, während die zugehörigen Gegenkontakte (32, 33) an einem auf das obere Ende der Steuerwelle (1) aufgesetzten Zwischenglied (23) angeordnet sind, das zugleich dazu dient, ein vom Fahrer aufgebrachtes Drehmoment vom Lenkhandrad (26) auf der Steuerwelle (1) zu übertragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen