DE2134348B2 - Einrichtung zur Beeinflussung der Arbeitsphase einer hydraulischen Hilfskraftlenkeinrichtung für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Beeinflussung der Arbeitsphase einer hydraulischen Hilfskraftlenkeinrichtung für Fahrzeuge, mit einer von Hand durch Drehen der Lenkspindel antreibbaren, in beiden Drehrichtungen fördernden Pumpe, deren gefördertes Druckmittel wechselsweise in an beiden Stirnseiten eines federzentrierten Ventilkolbens befindliche und über eine Drosselbohrung miteinander verbundene Kammern eines ersten Steuerventils geleitet wird, so daß eine zur Drehwinkelgeschwindigkeit der Lenkspindel proportionale Steuerung des ersten Steuerventils erfolgt, und mit einem zweiten Steuerventil, dessen ^5 Ventilkolben durch die Lenkspindel in Abhängigkeit vom aufgebrachten Lenkmoment verstellt wird und das von einer motorgetriebenen Druckmittelquelle gefördertes Druckmittel einem Lenkmotor zuleitet.

Bei bekannten Hilfskraftlenkungen dieser Art (US-PS ω 91 846) ist nur eine motorgetriebene Pumpe vorhanden. Fällt durch einen Schaden die durch diese Pumpe zur Verfügung gestellte Hilfskraft für die Lenkung des Fahrzeugs aus, so verschlechtert sich das Verhalten der Lenkeinrichtung von einem für Hilfskraftlenkungen ω hohen Bequemlichkeitsgrad zu einer nur noch unter großer Kraftanstrengung betätigbaren Lenkung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit einer Hilfskraftlenkeinrichtung der vorstehend genannten Art zu erhöhen, so daß auch bei Aasfall der von einer Pumpe geleisteten Lenkunterstützung noch eine teilweise Lenkhilfskraft erhalten bleibt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch das erste Steuerventil von einer weiteren motorgetriebenen Pumpe gefördertes Druckmittel ebenfails dem Lenkmotor zugeleitet wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird verhindert, daß die lenkkraftverstärkende Wirkung in dem Moment endet, in dem bspw. die in der bekannten Anordnung verwendete Pumpe zum Stillstand kommt Der durch die Erfindung erzielte Vorteil läßt sich auch bei bestehenden Hilfskraftlenkeinrichtungen realisieren, da die zusätzlichen Bauteile auch nachträglich eingebaut werden können.

Die Erfindung wird anschließend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 schematisch die Einrichtung bezüglich der Anordnung von Lenkgetriebe und Lenkmotor in getrennter 3auweise;

F i g. 2 einen Längsschnitt des Aufbaus eines Steuerventils nach F i g. 1;

Fig. 3 schematisch die Einrichtung in integrierter Bauweise;

F i g. 4 einen vergrößerten Längsschnitt des Aufbaus eines Steuerventils nach F i g. 3;

Fig. 5 einen Ausschnitt längs der Schnittlinie V-V nach F i g. 4;

F i g. 6 einen Längsschnitt eines Steuerventils für die Anordnung nach F i g. 3; und

F i g. 7 einen Längsschnitt eines anderen Steuerventils für die Anordnung nach F i g. 1.

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Einrichtung in Verbindung mit einer bezüglich der Anordnung von Lenkgetriebe und Lenkmotor in getrennter Bauweise ausgeführten Hilfskraftlenkeinrichtung. Ein Lenkgetriebe 912 ist an einem Fahrzeugrahmen 910 befestigt und wird von einem Lenkrad 914 über eine Lenkspindel 916 betätigt. Ein Lenkstockhebel 918 des Lenkgetriebes 912 wirkt an seinem freien Ende auf ein zweites Steuerventil 922 in einem Lenkgestänge 920 ein, an das Spurstangen 928 angelenkt sind. Vorderräder 924 werden über Lenkhebel 926 verschwenkt. Eine motorgetriebene Druckmittelquelle fördert Druckmittel aus einem Sammelbehälters zum Steuerventil 922, und von hier, mittels einer entsprechenden Leitung, zu einem Lenkmotor 932, der an einem Ende schwenkbar am Fahrzeugrahmen 910 und am anderen Ende am Lenkgestänge 920 durch Bolzengelenke befestigt ist. Eine Pumpe 114 wird von der Lenkspindel 916 durch ein Getriebe 110, 112 angetrieben und ist mit einem ersten Steuerventil 22b über eine Leitung verbunden. An das Steuerventil 22b ist eine weitere Motorgetriebene Pumpe 346 durch eine entsprechende Leitung angeschlossen.

Eine Verdrehung des Lenkrades 914 führt zu einer entsprechenden Bewegung der Lenkspindel 916, des Lenkgetriebes 912 und des Lenkstockhebels 918. Die Bewegung des Lenkstockhebels 918 bewirkt eine Verstellung des Ventilkolbens des Steuerventils 922, so daß das von der Druckmittelquelle 934 gelieferte Druckmittel durch das Steuerventil 922 hindurchtreten und den Lenkmotor 932 betätigen kann. Dessen Verstellbewegungen werden auf das Übertragungsorgan 920 zur Steuerung der Vorderräder 924 weitergeleitet.

Darüber hinaus wird Druckmittel, das von einer Pumpe 114 geliefert wird, zum Steuerventil 226 geleitet und bewirkt eine Verschiebung des Ventilkolbens, wodurch das Druckmittel, das von der Pumpe 34b geliefert wird, durch das Steuerventil 226 hindurchtreten und dem Lenkmotor 932 zugeführt werden kann.

F i g. 2 zeigt im Detail den Aufbau eines Steuerventils 22b. Wie in F i g. 2 dargestellt ist, steht ein Ventilkolben 51 b, der eine zentrale Dutchlaßöffnung für das Druckmittel enthält, an seinen Stirnseiten mit gelochten Scheiben 53b in Verbindung. Diese Scheiben 53b haben eine zentrale öffnung, die mit der Durchlaßöffnung des Ventilkolbens 516 zusammenwirkt. In einem Ventilgehäuse 41b sind Druckmittelkammern 57b und 58b angeordnet, und innerhalb dieser Kammern befinden sich Zentrierfedern 54b gleicher Steifigkeit, die dazu dienen, den Ventilkolben 51b relativ zum Ventilgehäuse 41b in einer neutralen Mittelstellung zu halten. Mit dem Lenkmotor 932 stehen Kanäle 60b und 61b und mit der Pumpe 34b ein Kanal 62b in Verbindung. Eine Drosselbohrung 70b ist in der zentralen Durchlaßöffnung im Ventilkolben 51b vorgesehen, so daß hierdurch zwischen den Kammern 57b und 58b ein Differentialdruck erzeugt werden kann.

Je nach Verschiebung des Ventilkolbens 51b wird das von der Pumpe 34 in den Kanal 626 geforderte Druckmittel von einem der Kanäle 60b und 61b abgegeben und an den Lenkmotor 932 weitergeleitet. Das aus dem Lenkmotor 932 austretende Druckmiud wird zum Sammelbehälter über den äußeren Kanal 61b oder 60b und durch den Kanal 63b geleitet. In der neutralen Stellung des Ventilkolbens 51b strömt das Druckmittel, das von der Pumpe 34b in den Kanal 62b geleitet wird, unmittelbar zum Sammelbehälter durch den Kanal 63b zurück und nicht durch die Kanäle 60b und 61b.

Die Pumpe 114, die von der Lenkspindel 916 angetrieben wird, gibt eine bestimmte Druckmittelmenge ab, wenn das Lenkrad 914 von einer Winkelstellung zur anderen über einen vorgegebenen Winkel gedreht wird. Folglich ist die Strömungsgeseh windigkeit des Druckmittels, das von der Pumpe 114 abgegeben wird, proportional zur Winkelgeschwindigkeit, mit der das Steuerrad 914 gedreht wird. Die Drosselbohrung 70b erzeugt einen zur Geschwindigkeit des durchströmen- 4s den Druckmittels proportionalen Differertialdruck. Daher ist die Verschiebung des Ventilkolbens 51b proportional zur Winkelgeschwindigkeit, mit der das Lenkrad 914 gedreht wird.

F i g. 3 zeigt tine weitere Ausführungsform. Bei dieser ist gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 das Lenkgetriebe und der Lenkmotor zu einem Lenkgetriebe 912b vereinigt, das durch eine Lenkspindel 916b betätigbar ist.

Die Fig.4 und 5 zeigen im Detail den Aufbau eines Steuerventiles 122b, das anstelle des Steuerventils 22b Verwendung finden kann. Das Steuerventil 122b enthält einen Rotor 151b, der innerhalb eines Ventilgehäuses 180b drehbar ist sowie Scheiben 153b, die eine zentrale öffnung besitzen und durch Federn 154b belastet sind, die zur Zentrierung des Rotors 151b dienen. Mit Druckmittelkammern 882 und 883 (Fig.6) im Lenkgetriebe 912b stehen KanäJe 160b und 161b und mit der Pumpe 34b Kanäle 162b in Verbindung. Ferner sind Kanäle 163b mit dem Sammelbehälter und Kanäle 164b und 165b mit der Pumpe 114 und mit entsprechenden Druckmittelkammern 157b und 158b verbunden. Eine Drosselbohrung 170b ist zwischen dem Ventilgehäuse 180b und dem Rotor 151b vorgesehen, um einen Differentialdruck zu erzeugen.

Das Steuerverhalten des Steuerventils 122b entspricht dem des Steuerventils 22b.

Das in Verbindung mit der Anordnung nach F i g. 1 verwendete Steuerventil 922 ist in F i g. 7 im Detail dargestellt. Ein Ventilgehäuse 941 nimmt einen Ventilkolben 950 auf, der mittels Zentrierfedern 955 in einer neutralen Mittelstellung gehalten wird. Das Ventilgehäuse steht über Kanäle 960 und 961 mit dem Stellmotor 932 gemäß Fig. 1 in Verbindung, während ein Kanal 962 mit der Druckmittelquelle 934 und ein Kanal 963 mit einem Sammelbehälter verbunden ist. Durch die Bewegung des Lenkstockhebels 918 wird der Ventilkolben 950 verschoben und somit eine Änderung der Druckmittelströmung durch das Steuerventil 922 bewirkt. Das aus dem Lenkmotor 932 austretende Druckmittel wird dem Sammelbehälter über den Kanal 961 oder 960 und durch den Kanal 963 zugeführt. In der neutralen Stellung des Ventilkolbens 950 strömt das Druckmittel, das von der Druckmittelquelle 934 zum Kanal 962 gepumpt wird, über den Kanal 963 unmittelbar zum Sammelbehälter zurück und wird nicht zu den Kanälen 960 und 961 geleitet.

Fig.6 zeigt schematisch den Aufbau eines Lenkgetriebes 912a, wie es für das Lenkgetriebe 9126 in der Anordnung nach Fig. 3 verwendet werden kann. Das Lenkgetriebe 912a gliedert sich in einen Ventilabschnitt CV und einen Motorabschnitt CA. Eine Hohlwelle 880 des Lenkmotors ist an einem Wellenfortsatz mit einem Gewinde versehen, das mit einem als Mutter 881 ausgebildeten und in ein Lenksegment 819 eingreifenden Arbeitskolben zusammenwirkt. Ein Gehäuse 840 des Lenkgetriebes 912a ist am Fahrzeugrahmen befestigt. Auf einem Endteil einer Lenkspindel 916a, das einen vergrößerten Durchmesser besitzt, ist ein Rotor 851 angeordnet, der innerhalb des Ventilgehäuses drehbar ist und eine Druckmittelsteuerung bewirkt. Ein Torsionsstab 855 ist am Ende der Lenkspindel 916a und an der innenliegenden Stirnfläche der Hohlwelle 880 des Verstellgliedes mittels Stiften befestigt, und dient zur Einhaltung einer neutralen Mittelstellung zwischen der Lenkspindel 916a und der Hohlwelle 880 des Lenkmotors. Mit den Druckmittelkammern 882 und 883 des Lenkmotors stehen Kanäle 860 und 861, mit der Druckmittelquelle 934 Kanäle 862 und mit dem Sammelbehälter die Kanäle 863 in Verbindung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Beeinflussung der Arbeitsphase einer hydraulischen Hilfskraftlenkeinrichtung für Fahrzeuge, mit einer von Hand durch Drehen der Lenkspindel antreibbaren, in beiden Drehrichtungen fördernden Pumpe, deren gefördertes Druckmittel wechselweise in an beiden Stirnseiten eines federzentrierten Ventilkolbens befindliche und über eine Drosselbohrung miteinander verbundene Kammern eines ersten Steuerventils geleitet wird, so daß eine zur Drehwinkelgeschwindigkeit der Lenkspindel proportionale Steuerung des ersten Steuerventils erfolgt, und mit einem zweiten Steuerventil, dessen Ventilkolben durch die Lenkspindel in Abhängigkeit vom aufgebrachten Lenkmoment verstellt wird und das von einer motorgetriebenen Druckmittelquelle gefördertes Druckmittel einem Lenkmotor zuleitet, dadurch gekennzeichnet, daß durch das erste Steuerventil (22b; \22b) von einer weiteren motorgetriebenen Pumpe (34ty gefördertes Druckmittel ebenfalls dem Lenkmotor (932; 9126; zugeleitet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil (22b) und der Lenkmotor (932) als getrennte Bauteile ausgebildet sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerventil (22b) als Axialkolbenventil ausgebildet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselbohrung (IQb)im Ventilkolben (Slides ersten Steuerventils (22b) ausgebildet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Stirnseite des Ventilkolbens (5\b) des ersten Steuerventils {22b) eine gelochte Scheibe (536^ durch die Zentrierfedern in Anlage gehalten ist.

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