SE443541B

SE443541B - HYDRAULIC MOTOR VEHICLE STEERING DEVICE

Info

Publication number: SE443541B
Application number: SE8002563A
Authority: SE
Inventors: D Elser
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 1979-04-04
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1986-03-03
Also published as: SE8002563L; JPS6257544B2; ES490119A0; FR2453067A1; PL223192A1; FR2453067B1; ES8100994A1; BR8002066A; DE2913484A1; DE2913484C2; IT8048329A0; GB2046685B; IT1127422B; GB2046685A; JPS55152671A

Description

3002563-8 10 15 20 25 30 35 en i båda styrningsriktningarna verkande mittcentreringsanord- ning, vars återföringskraft förstärks genom ett på reaktions- kolven verkande tryck, exempelvis arbetstrycket. De för detta ändamål erforderliga konstruktionsdelarna är därvid så monte- rade, att de inte har något ytterligare utrymmesbehov. Det är därför med minsta insats möjligt, att enligt bygglådeprin- cipen valfritt utföra hjälpkraftstyrinrättningen med eller utan hydraulisk reaktion. 3002563-8 10 15 20 25 30 35 a centering device acting in both control directions, the return force of which is amplified by a pressure acting on the reaction flask, for example the working pressure. The structural parts required for this purpose are then mounted in such a way that they have no additional space requirement. It is therefore possible with the least effort, according to the construction box principle, to optionally carry out the auxiliary power control device with or without hydraulic reaction.

Från franska patentskriften 1 505 303 (t.ex. fig. 7) är det visserligen redan känt, att i en genom en vridslidventil styrd hjälpkraftstyrinrättning under förspänning stödja de båda mot varandra vända styrspindeländarna av en delad styr- spindel mot varandra över med snedytor försedda ursparingar och mellan dessa liggande rullningskroppar. För uppnående av förspänningen är de båda styrspindeldelarna förbundna med varandra genom en stång och under mellanlägg av tallriksfjäd- rar. Därvid är dessutom anordnat att vid styrning höja för- spänningen genom arbetstrycket, som leds mot en mot stången stödd reaktionskolv. Bortsett från att denna kända reaktions- anordning finner användning inom en annan styrinrättningskon- struktion, är den tillhörande konstruktions- och tillverk- ningskostnaden förhållandevis hög. Därvid är konstruktions- delarna så fogade till varandra inuti vridslidventilen, att elastiska formändringar genom trycket kan leda till fastkläm- ningar.It is already known from French patent specification 1 505 303 (eg Fig. 7) that in an auxiliary force control device controlled by a rotary slide valve under bias support the two facing spindle ends of a divided guide spindle against each other over inclined surfaces recesses and between these lying rolling bodies. To achieve the preload, the two guide spindle parts are connected to each other by a rod and under the interposition of disc springs. In this case, it is also arranged to increase the bias voltage during control through the working pressure, which is led towards a reaction piston supported against the rod. Apart from the fact that this known reaction device finds use in another control device design, the associated design and manufacturing cost is relatively high. In this case, the structural parts are so joined to each other inside the rotary slide valve that elastic deformations due to the pressure can lead to jamming.

Ett utföringsexempel på uppfinningen beskrivs i det följan- de under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett längdsnitt genom en hjälpkraftstyrinrättning enligt uppfinningen och fig. 2 i större skala visar en detalj av styrinrättningen enligt fig. 1.An embodiment of the invention is described in the following with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section through an auxiliary power control device according to the invention and Fig. 2 shows on a larger scale a detail of the control device according to Fig. 1.

En tvådelad styrspindel består av en första, en vridslid 3 bärande styrspindeldel l och en andra, som styrsnäcka utfor- mad styrspindeldel 2, vid vilken dessutom är bildad en med vridsliden 3 samverkande styrhylsa 5. Med styrspindeldelen l är dessutom förbunden en icke visad ratt. De båda styrspindel- delarna l och 2 är över en vridstav 6 elastiskt kopplade till __...- .-.-_-...-..._...-.-..-.-.-_.-_-__-__-.- W - ..... 10 15 20 25 30 35 8002565-8 varandra. Efter övervinnande av en genom en kiltandning 7 be- stämd styrsträcka mot verkan av vrldstaven 6, sker en omedel- bar medbringning av styrspindeldelen 2 genom styrspindeldelen 1. Inom styrsträckan uppstår en relativvridning av vridsliden 2 relativt styrhylsan 3, varigenom alltefter vridningsriktning- on tryckolja tillförs ett tryckrum 10 eller 11. Arbctssättot för en sådan vridslidventil är allmänt känt och kan utläsas ur t.ex. tyska offentliggörandeskriften 26 37 458.A two-part guide spindle consists of a first guide spindle part 1 carrying a rotating slide 3 and a second guide spindle part 2 formed as a guide screw, at which a guide sleeve 5 cooperating with the turning slide 3 is also formed. A steering wheel (not shown) is also connected to the guide spindle part 1. The two guide spindle parts 1 and 2 are elastically connected via a pivot rod 6 to __...-.-.-_-...-..._...-.-..-.-.-_. -_-__-__-.- W - ..... 10 15 20 25 30 35 8002565-8 each other. After overcoming a guide distance determined by a wedge toothing 7 against the action of the rotary rod 6, an immediate entrainment of the guide spindle part 2 takes place through the guide spindle part 1. Within the guide distance a relative rotation of the rotating slide 2 relative to the guide sleeve 3 occurs. a pressure chamber 10 or 11. The method of operation of such a rotary shutter valve is generally known and can be read from e.g. German Official Journal 26 37 458.

Uppdelningen av de båda tryckrummen 10 och 11 sker genom en i styrväxelhuset 12 styrd arbetskolv 13. Denna ingriper via en kulkedja 14 i styrspindeldelens 1 styrsnäcka. Arbets- kolven 13 står dessutom över kuggar 15 i ingrepp med ett till en icke visad styraxel anslutet styrsegment 16. För upptagande av axialkraften är den med styrsnäckan förenade andra styr- spindeldelen 2 stödd i ett axiallager 17.The division of the two pressure chambers 10 and 11 takes place by means of a working piston 13 controlled in the control gear housing 12. This engages via a ball chain 14 in the control screw of the control spindle part 1. The working piston 13 also stands over teeth 15 in engagement with a control segment 16 connected to a control shaft (not shown). To absorb the axial force, the second control spindle part 2 connected to the control screw is supported in an axial bearing 17.

I en borrning 18 i den andra styrspindeldelen 2 är lagrad en på förtjockade ändar 23, 24 av vridstaven 6 stödd reaktions- kolv 20. Reaktionskolven 20 uppvisar i sin övre ände en med en takformig fräs inarbetad, V-formig infräsning, medan den undre änden av den första styrspindeldelen 1 är bearbetad på motsvarande sätt, så att efter monteringen uppstår motliggan- de, parallella snedytor 21, 22. Dessa snedytor bildar till- sammans med vridstavens 6 förtjockade ände 23 ett zick-zack- formigt över omkretsen löpande spår, som innehåller en rad kulor 25. De beskrivna snedytorna 21, 22 och kulorna 25 utgör tillsammans en mittcentrering för den av vridsliden 3 och styrhylsan 5 bestående ventilanordningen.In a bore 18 in the second guide spindle part 2 is mounted a reaction piston 20 supported on thickened ends 23, 24 of the pivot rod 6. The reaction piston 20 has at its upper end a V-shaped milling incorporated with a roof-shaped cutter, while the lower end of the first guide spindle part 1 is machined in a corresponding manner, so that after mounting opposite, parallel inclined surfaces 21, 22 occur. These inclined surfaces together with the thickened end 23 of the pivot rod 6 form a zigzag-shaped groove running over the circumference, which contains a series of balls 25. The described inclined surfaces 21, 22 and the balls 25 together form a central centering for the valve device consisting of the rotating slide 3 and the guide sleeve 5.

Den förtjockade änden 23 är genom ett stift 26 förbunden med den första styrspindeldelen 1. Den andra förtjockade änden 24 är tillsammans med en hylsa 27 genom ett stift 28 fäst vid den andra styrspindeldelen 22. Såsom framgår av fig. 2, är genom hylsan 27 bildad en kammare 30, i vilken är insatt en över en ringskiva 29 mot reaktionskolven 20 stödd, förspänd centrerings- fjäder 31. Denna centreringsfjäder 31 utövar via reaktionskolven 20 och mittcentreringsanordningen 21, 22, 25 en bestämd cent- reringskraft på vridsliden 3. För lätt axialförskjutbarhet ...___ ._ -._._..._..,.. ......_..._......._..._ -..__ .. _, V 8062565-8 4 10 15 20 25 30 35 är reaktionskolven 20 via kulor 32 stödd mot den förtjockade änden 24. Dessa kulor 32 ingriper i spår i den förtjockade änden 24 och i reaktionskolven 20, så att denna vridningssäkert är förbunden med den andra styrspindeldelen 2. Kulorna 32 har den ytterligare fördelen, att de kan utjämna eventuellt till- verkningsspel.The thickened end 23 is connected by a pin 26 to the first guide spindle part 1. The second thickened end 24 is together with a sleeve 27 attached by a pin 28 to the second guide spindle part 22. As can be seen from Fig. 2, is formed by the sleeve 27 a chamber 30, in which a prestressed centering spring 31 supported over an annular disc 29 against the reaction piston 20 is inserted. This centering spring 31 exerts a definite centering force on the rotating slide 3 via the reaction piston 20 and the central centering device 21, 22, 25 For easy axial displaceability ...___ ._ -._._..._ .., .. ......_..._......._..._ -..__ .. _ The reaction piston 20 is supported via balls 32 against the thickened end 24. These balls 32 engage in grooves in the thickened end 24 and in the reaction piston 20, so that it is securely connected to the other. the control spindle part 2. The balls 32 have the additional advantage that they can smooth out any manufacturing play.

I kammaren 30 kan införas ett vid styrning verksamt tryck.A pressure acting during control can be introduced into the chamber 30.

Såsom visas i fig. 1, kan t.ex. en till vridslidventilen 3, 5 ledande pumpanslutning 33 via borrningar 34, 35 i huset vara anslutet till kammaren 30. Därigenom verkar det i tryckrummet 10 eller 11 rådande arbetstrycket på en ändyta 36 av reaktions- kolven 20. Arbetstryckets kraft mot ändytan 36 verkar sålunda utöver kraften av centreringsfjädern 31 på reaktionskolven 20, som å sin sida via mittcentreringsanordningen 21, 22, 25 ut- övar en motsvarande återställningskraft på den första styr- spindeldelen 1 och därmed på ratten. På detta sätt förmedlas till föraren en av styrningsmotståndet i de styrda hjulen be- roende körkänsla. _ I stället för arbetstrycket kan också ett körhastighets- beroende tryck, som alstras av en av växellådans utgående axel driven pump, införas i kammaren 30. Därvid bortfaller de med pumpanslutningen 33 förbundna borrningarna 34 och 35 och i ett lock 19 är anordnad en anslutning för en utanför huset 1 liggande ledning. I detta fall blir den i ratten förnimbara reaktionskraften större med tilltagande körhastighet och av- tagande styrningsmotstånd. En ytterligare möjlighet består i användandet av ett reaktionstryck enligt tyska patentansök- ningen P 28 51 773.As shown in Fig. 1, e.g. a pump connection 33 leading to the rotary slide valve 3, 5 via bores 34, 35 in the housing is connected to the chamber 30. As a result, the working pressure prevailing in the pressure chamber 10 or 11 acts on an end surface 36 of the reaction piston 20. The force of the working pressure against the end surface 36 thus acts beyond the force of the centering spring 31 on the reaction piston 20, which in turn via the center centering device 21, 22, 25 exerts a corresponding restoring force on the first control spindle part 1 and thus on the steering wheel. In this way, a driving feeling due to the driving resistance of the steering resistance in the steered wheels is conveyed. Instead of the working pressure, a travel speed-dependent pressure, which is generated by a pump driven by the output shaft of the gearbox, can also be introduced into the chamber 30. The bores 34 and 35 connected to the pump connection 33 are eliminated and a connection 19 is provided in a cover 19 for a pipe lying outside the house 1. In this case, the perceptible reaction force in the steering wheel becomes greater with increasing driving speed and decreasing steering resistance. An additional possibility consists in the use of a reaction pressure according to German patent application P 28 51 773.

Pumpanslutningen 33 är via ett ringspâr 34 och flera borr- ningar 35 i styrhylsan 5 ansluten till axialspår 37 i vridsli- den 3. I vridslidens 3, 5 visade neutralställning når tryck- _oljan över ytterligare axialspår 38 och en tvärborrning 39 en centrisk borrning 40. Från denna strömmar tryckoljan över en tvärborrning 41 och genom den med spel utförda kiltandning- en 7 in i borrningen 18 i den andra styrspindeldelen 2 och slutligen in i en med en behållaranslutning 42 förbunden ring- kanal 43. Tryckoljan genomströmmar styrväxeln trycklös, d.v.s. 10 8002563-8 att styrning inte sker.The pump connection 33 is connected via an annular groove 34 and several bores 35 in the guide sleeve 5 to axial grooves 37 in the rotary slide 3. In the neutral position shown in the rotary slide 3, 5, the pressure oil reaches over additional axial grooves 38 and a transverse bore 39 a centric bore 40. From this the pressure oil flows over a transverse bore 41 and through the wedge toothing 7 made into play into the bore 18 in the second control spindle part 2 and finally into a ring channel 43 connected to a container connection 42. The pressure oil flows through the control gear without pressure, ie. 8002563-8 that control does not take place.

Vid vridning av styrspindeldelen 1 når tryckoljan antingen över axialspår 44 och radialborrningar 45 i styrhylsan 5 till tryckrummet 11 eller över axialspâr 46, radialborrningar 47, en ringkanal 48 och över spindelgängan till tryckrummet 10.When rotating the guide spindle part 1, the pressure oil reaches either via axial grooves 44 and radial bores 45 in the guide sleeve 5 to the pressure chamber 11 or via axial grooves 46, radial bores 47, an annular channel 48 and via the spindle thread to the pressure chamber 10.

Om den beskrivna hjälpkraftstyrinrättningen skall utföras utan reaktionskraft, t.ex. för långsamtgående byggplatsfordon, så utelämnas reaktionskolven 20 och i stället inbyggs en vid ändarna något förkortad vridstav. Likaså bortfaller hylsan 27 med centreringsfjädern 31 och kulorna 32. Därigenom är det med ringa konstruktiva ändringar möjligt, att anpassa hjälp- kraftstyrinrättningen till det avsedda användningsändamålet.If the described auxiliary power control device is to be performed without reaction force, e.g. for slow-moving construction vehicles, the reaction piston 20 is omitted and instead a slightly shortened swivel rod is built in. The sleeve 27 with the centering spring 31 and the balls 32 also disappears. As a result, it is possible, with slight design changes, to adapt the auxiliary power control device to the intended purpose of use.

Claims

-8002563-8 (f, P A T E N'T K R A V

Hydraulic auxiliary power steering device, in particular for motor vehicles, having the following characteristics: - as a pressure medium control device there is a rotary slide valve; - the first part of a guide spindle consisting of a first and a second steering spindle part is connected to a steering wheel and carries in the rotary slide; the second guide spindle part is formed as a threaded spindle and carries a guide sleeve; - The threaded spindle is engaged via a ball chain with a working piston displaceable in a steering gear housing; the two control spindle parts are connected to each other via a rotating rod accommodated in a bore in the threaded spindle, which auxiliary power control device is characterized in that - the rotating rod (6) is surrounded by a hollow reaction piston (20) which is non-rotatably connected to (24): - at the free end of the reaction piston (20) and the end facing it of the first guide spindle part (1) are formed in the circumferential direction zigzag running, parallel inclined surfaces (21 and 22, respectively), between which a ball row (25), which is controlled from the outside by the bore of the threaded spindle and from the inside by a thickened end piece (23) of the pivot rod (6) and which together with a centering spring (31) pressing on the reaction piston (20) acts as center centering; the centering spring (31) is arranged at the opposite end of the reaction piston (20) in a chamber (30); and - the chamber (30) of the reaction piston (20) is connected to a pressure line or a pressure line (34.3s).

Auxiliary power control device according to claim 1, characterized in that the end of the reaction piston (20) facing away from the center center (21,22,25) is supported via balls (32) against the rotary end (24) for easier axial displacement.

Auxiliary power control device according to claims 1 and 2, characterized in that the chamber (30) is actuated by an arbitrary pressure (eg working pressure, travel speed-dependent pressure).

Auxiliary power steering device according to claims 1-3, characterized in that the reaction piston (20) and associated chamber (30) lie inside the steering screw (steering spindle part 2).