DE1252989B - Steuerschieber mit Daempfungskammern - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTTWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 47 g-29

Nummer: 1 252 989

Aktenzeichen: C 29474 XII/47 g

1 252 989 Anmeldetag: 26.März 1963

Auslegetag: 26. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft einen Steuerschieber mit einem in einer Längsbohrung eines Gehäuses Iängsverschieblichen Schieberkolben mit steuernden Bunden und dazwischenliegenden Abschnitten verringerten Durchmessers, mittels deren in Ringnuten der Längsbohrung mündende Anschlüsse voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden, sowie mit stirnseitigen Dämpfungskammern, in die Teile des Schieberkolbens bei dessen Verschiebung eindringen.

Bei hydraulischen Steuerschiebern kann es insbesondere bei höheren Arbeitsdrücken von großer Bedeutung sein, die Bewegungsgeschwindgikeit des Schieberkolbens zu begrenzen. Unter Umständen kann nämlich sonst der Schieberkolben mit großer Kraft in seinen Endlagen aufschlagen. Auch kann es durch zu plötzliches öffnen der Durchlässe zu Druckstößen kommen, die sich durch das gesamte hydraulische System fortpflanzen. Schließlich können bei zu freier Beweglichkeit des Kolbens und ungünstigen ao Strömungs- und Druckverhältnissen Schwingungen des Kolbens entstehen, bei denen er um eine Steuerstellung pendelt.

Derartige Steuerschieber finden beispielsweise in Servosystemen zur Lenkhilfe bei Fahrzeugen mit as lenkbaren Rädern Verwendung. Bei manchen Fahrzeugen arbeitet das Servolenksystem nicht weich bzw. stoßfrei und gleichförmig. In diesen Fällen ist die zur Uberwindung des Losbrechmoments der lenkbaren Räder und zu Beginn des Lenkvorganges bei stehendem oder sich sehr langsam bewegendem Fahrzeug notwendige Kraft wesentlich größer als die zur Fortsetzung der Lenkbewegung der lenkbaren Räder notwendige Kraft, wenn die Fahrzeuge in Bewegung sind. Hier kommt es vor, daß bei der Bewegung des Lenkrades zur Einleitung in der Verschiebung des Schieberkolbens gegenüber dem Ventilgehäuse ein hoher Druck in dem Kraftlenkzylinder aufgebaut wird, ohne daß eine wesentliche Bewegung des Betätigers der Kraftsteuerung, des Lenkgestänges oder der lenkbaren Räder erfolgt. Es wird Energie in der Verformung der Reifen, in der mechanischen Verbiegung des Lenkgestänges, der Kugelgelenke, der Lenkzapfenlagerungen, der Verbiegung der Betätigungsgestänge, der Ausdehnung der Schläuche usw. gespeichert. Wenn die Räder schließlich mit der Lenkbewegung beginnen, dann beschleunigt sich das ganze System sehr schnell und nimmt hierdurch bald eine verhältnismäßig große Geschwindigkeit an. Das Schiebergehäuse oder der Schieberkolben — je nach Art des in dem System verwandten Regelventils und seine Anordnung in diesem — überfährt dann die Steuerschieber mit Dämpfungskammern

Anmelder:

Clark Equipment Company,
Buchanan, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. W. Kuborn, Patentanwalt,
Düsseldorf, Brehmstr. 23

Als Erfinder benannt:

Richard Oscar Gordon,

New Buffalo, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 27. März 1962 (182 887)

neutrale Stellung und öffnet den Schieber in der Gegenrichtung, so daß Druckflüssigkeit zu dem anderen Zylinderende geleitet wird. Das gleiche Überschwingen erfolgt dann in der Gegenrichtung. Wenn die Schwungenergie genügend groß ist, überwinden die gelenkten Räder den Losbrechwiderstand und beschleunigt sich das System, wie vorerwähnt, auf eine verhältnismäßig große Geschwindigkeit in der Gegenrichtung, wodurch das Ventilgehäuse oder der Schieberkolben die neutrale Stellung wiederum überfahren. Dieser Vorgang kann selbsttätig andauern und hat zur Folge, daß die gelenkten Räder und das Lenkgestänge heftigen Kräften und Bewegungen unterworfen sind. Hin und wieder kann diese Schwingbewegung durch eine geringe Bewegung des Lenkrades im Stillstand oder in langsamer Fahrt des Fahrzeuges eingeleitet werden.

Dieses Beispiel läßt die Dringlichkeit einer Dämpfung der Bewegung des Schieberkolbens deutlich werden.

Bei einer bekannten Ausführung eines Steuerschiebers mit Dämpfungsräumen befinden sich diese innerhalb des hohlgebohrten Schieberkolbens selbst. In dessen Bohrung ragt axial eine Kolbenstange mit einem an der Innenwand der Bohrung anliegenden Dämpfungskolben, wobei das andere Ende der Kolbenstange am Schiebergehäuse befestigt ist. Bei einer Bewegung des Schieberkolbens verschiebt sich der Dämpfungskolben in diesem und bildet mit der am Schieberkolben selbst vorgesehenen anderen Be-

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grenzung der Bohrung des Schieberkolbens einen veränderlichen, druckflüssigkeitsgefüllten Dämpfungsraum, der nur über enge Kanäle mit dem Außenbereich des Schieberkolbens in Verbindung steht, die bei einer Bewegung des Schieberkolbens und der damit zwangläufig verbundenen Vergrößerung oder Verkleinerung des Dämpfungsraums den Durchtritt der Druckflüssigkeit erschweren und die Bewegungsgeschwindigkeit somit begrenzen.

Bei einem anderen bekannten Steuerschieber weist der Schieberkolben zu den Enden hin außerhalb der Steuerzone als Dämpfungskolben wirkende Bunde geringeren Durchmessers als das Schiebergehäuse auf. Dieses wird axial durch stirnseitige Verschluß- und Dichtungsdeckel begrenzt, die innen einen zylinderartigen, nach innen vorstehenden Ansatz aufweisen, in den die als Dämpfungskolben wirkenden Bunde des Schieberkolbens eintauchen. Deren Außendurchmesser ist nur um weniges geringer als der Innendurchmesser der zylinderartigen Deckelansätze, so daß dem Entweichen oder Einströmen der Druckflüssigkeit bei einer Bewegung des als Dämpfungskolben wirkenden Bundes ein Strömungswiderstand entgegengesetzt wird, der eine Dämpfung der Bewegungsgeschwindgikeit zur Folge hat.

Nachteilig ist an den bekannten Maßnahmen zur Erzielung einer Dämpfung, daß sie nicht unbedeutende zusätzliche Konstruktionselemente erfordern, die eine hohe Präzision aufweisen müssen, wenn sie wirksam sein sollen. Dies bedeutet eine Verteuerung der Herstellung, eine Erschwerung der Montage und eine erhöhte Störanfälligkeit der Steuerschieber.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines vereinfachten Steuerschiebers mit Dämpfungsräumen, bei dem die Dämpfung durch geringfügige Umgestaltung der für die Steuerung ohnehin erforderlichen Konstruktionselemente ohne zusätzliche Bauteile und ohne wesentliche zusätzliche Bearbeitungsschritte erzielt wird.

Dazu sind die Dämpfungskammern erfindungsgemäß mit gleichem Durchmesser wie die Längsbohrung des Schiebergehäuses ausgeführt und nach der Außenseite des Schiebergehäuses abgedichtet und ist der in sie eindringende Teil des Schieberkolbens der jeweils äußere Bund desselben, der eine solche äußere Form hat, daß eine Verbindung zwischen der jeweils äußeren Ringnut und der zugehörigen Dämpfungskammer hergestellt bzw. zunehmend gedrosselt wird.

Nach der Erfindung ist im wesentlichen lediglich die Wegnahme einer geringen Materialmenge an den beiden äußeren Steuerbunden notwendig, um die die Bewegung des Schieberkolbens dämpfenden Drosselstellen zu erhalten.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. In der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

F i g. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Lenksteuerschieber;

Fig. 2 gibt vergrößert einen Ausschnitt aus Fig. 1 wieder;

F i g. 3, 4 und 5 zeigen den oberhalb der Mittellinie gelegenen Teil des Steuerschiebers nach F i g. 2, wobei der Schieber aus der neutralen Stellung in eine zum Teil geöffnete Stellung, in eine weiter geöffnete und in eine vollgeöffnete Stellung verschoben ist;

F i g. 6 zeigt den Schieber beim Überschwingen,

nachdem er ursprünglich nach rechts bewegt worden war.

F i g. 7 ist ein Querschnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 2.

In F i g. 1 ist allgemein die Kraftsteuervorrichtung (Lenkhilfe) mit 10 bezeichnet, die mit einem Steuerschieber 12 ausgerüstet ist, an welchem an sich gegenüberliegenden Enden eine Betätigungseinrichtung 14 für die Lenkung in Form eines doppeltwirkenden

ίο Kolbens und eines Zylinders und ein Antrieb 16 für den Steuerschieber angeschlossen sind.

Der mit Flüssigkeit betriebene Betätiger 14 besteht aus einem Zylinder 18 und einem in diesem verschiebbaren Kolben 20. Der Zylinder 18 ist doppelwandig und weist eine Außenbüchse 22 und eine Innenbüchse 24 auf. Die Büchsen bilden in Längsrichtung einen ringförmigen Flüssigkeitsdurchlaß 26. Die Außenhülse 22 ist an einem zylindrischen Kopfteil 28 angebracht. An dem anderen Ende der Außen-

ao hülse 22 ist eine Kolbenstangenführung 30 für eine Kolbenstange 32 angebracht. Die Kolbenstange weist ein Gewinde 34 auf und läßt sich gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen verbinden. Der ringförmige Flüssigkeitsdurchlaß ist mit dem Zylinderinnern durch eine öffnung 36 in der Innenbüchse 24 am Ende der Kolbenstangenführung 30 verbunden. Am anderen Ende ist der Flüssigkeitsdurchlaß 26 mit dem Flüssigkeitsdurchlaß 38 im Kopfteil 28 verbunden. Der Durchlaß 38 kann mit einem Flüssigkeitsdurchlaß im Steuerschieber 12 zum Decken gebracht werden. Der Kopfteil 28 weist außerdem noch einen Flüssigkeitsdurchlaß 40 auf, der in den Zylinder 18 mündet und auf der anderen Seite mit einem anderen Flüssigkeitsdurchlaß zum Decken gebracht werden kann.

In dem rechtsseitigen Ende des Kopfendes ist eine Bohrung 42 vorgesehen. Die Bohrung 42 steht über einen Durchlaß 44 mit der Atmosphäre in Verbindung und dient dem Ausfluß von in der Bohrung 42 befindlicher Leckflüssigkeit.

Der Steuerschieber 12 weist ein Gehäuse 48 auf. Dann ist eine Längsbohrung 50 vorgesehen, in welcher ein Schieberkolben 52 angeordnet ist.

Der Antrieb 16 besteht aus einem Gehäuse 54 mit einer Längsbohrung 56, einer Ansenkung 58, einer Vertiefung 59 und einem Innengewinde 60. Der mit dem Gewinde 60 versehene Teil bildet einen Teil einer gelenkigen Verbindung zwischen der Kraftsteuervorrichtung 10 und dem nicht wiedergegebenen Lenkgestänge. In der Bohrung 56 ist gleitfähig eine topfförmige Hülse 62 angeordnet und mit einem auf geringeren Durchmesser abgesetzten Teil des Schieberkolbens 52 mit einer Schraube 66 verbunden. Im Gehäuse 54 und in der Hülse 62 sind einander achsgleiche öffnungen 68 und 70 für einen Kugelzapfen 72 vorgesehen. Der Kugelzapfen 72 befindet sich in einem Lager, welches durch ein Pfannenpaar 74 in der Hülse 62 gebildet ist. Jede Pfanne weist eine Lagerfläche in Form einer Hohlkugelfläche 76 auf, die mit dem Kugelkopf 78 des Zapfens 72 zusammenwirkt. Hierdurch ergibt sich eine beschränkt allseitig bewegliche Verbindung. Die Pfannen 74 werden an dem Kugelkopf 78 durch ein Glied 80 in Anlage gehalten, welches in die Hülse 62 eingeschraubt ist. Zur Verhinderung eines Klapperns des Kugelgelenks ist eine Feder 82 zwischen einem Abstandsring und eine der Pfannen 74 eingesetzt. Eine nachgiebige Schutzkappe 86 umfaßt den Zapfen 72 und liegt gegen das Gehäuse 54 an. Auf dem Zapfen 72 be-

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findet sich eine Lenkschubstange 88, die über eine Kronenmutter 90 festgelegt ist. Die Lenkstange 88 ist wie üblich mit einem nicht wiedergegebenen Lenkhebel verbunden, der über ein entsprechendes Schneckengetriebe verbunden ist, so daß die Drehung des Lenkrades eine Axialbewegung des Schieberkolbens 52 zur Folge hat.

Der Antrieb 16, der Steuerschieber 12 und der Kolben 14 sind mit Hilfe von Schrauben 92 zusammengefaßt.

In der Ansenkung 58 sind ein Paar von Scheiben 94 vorgesehen, welche von dem auf geringeren Durchmesser abgesetzten Teil 64 des Rundschiebers 52 durchgriffen sind und welche durch eine zwischen den Scheiben 94 angeordnete Schraubenfeder 96 mit der Hülse 62 und der von dem abgesetzten Teil 64 gebildeten Schulter in Anlage gehalten werden. Wenn sich der Schieberkolben 52 in der Mittellage befindet, dann liegt eine der Scheiben 94 gegen einen Ring 97 an, der in einer Vertiefung 59 zwischen dem Schieber- ao gehäuse 48 und dem Gelenkgehäuse 54 angeordnet ist. Die Scheiben 94 und die Schraubenfeder 96 wirken mit der Hülse 62, der Schulter des Rundschiebers 52 und dem Ring 97 zusammen, um den Schieberkolben in der mittleren oder neutralen Stellung zu halten oder in diese wieder zurückzuführen, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist.

Zwischen den Scheiben 94 und der Schraubenfeder 96 befindet sich eine Abstandshülse 98, die zur Begrenzung des Hubes des Schieberkolbens 52 in beiden Richtungen auf die Größe des Spaltes zwischen der Abstandshülse 98 und den Scheiben 94 dient.

Nach F i g. 2 bis 6 sind an der Bohrung 50 drei mit Abstand in Längsrichtung voneinander aufweisende Ringnuten 100, 102 und 104 vorgesehen. Eine Einlaßöffnung steht mit der Ringnut 104 und durch Verbindungsdurchlässe 108 und 110 mit der Ringnut 100 in Verbindung. Eine Auslaßöffnung 112 steht mit der Ringnut 102 in Verbindung. Zwischen den Ringnuten 100 und 102 befindet sich eine zum Kolben 14 führende öffnung 114, die nach der Bohrung 50 offen ist. Ein Ende der Öffnung 114 ist mit dem Längsdurchlaß 116 verbunden, der mit dem Durchlaß 38 fluchtet. Eine andere Motoröffnung 118 ist zwischen den Ringnuten 102 und 104 angeordnet. Sie steht einerseits mit der Längsbohrung 50 und andererseits mit einem zweiten Längsdurchlaß 120 in Verbindung, welcher mit dem Durchlaß 40 fluchtet.

In F i g. 2 ist der Schieberkolben 52 in der neutralen Stellung wiedergegeben. Der Schieberkolben 52 besitzt drei in Längsrichtung Abstand voneinander aufweisende Bunde 122, 124 und 126. Diese Bunde bilden zwischen sich ein Paar von Ringnuten 128 und 130. Die öffnung 114 ist stets mit der Ringnut 128 verbunden. In gleicher Weise steht die öffnung 118 in ständiger Verbindung mit der Ringnut 130.

Jedes Ende des Schieberkolbens 52 ist mittels eines O-Ringes 132 abgedichtet. Ein Haltering 134 verhindert, daß der O-Ring aus der Bohrung 50 herausgedrückt wird.

Der Bund 122 und der Dichtungsring 132 bilden mit der Längsbohrung 50 eine Dämpfungskammer 136, weiche in der neutralen Stellung mit der Ringnut 100 über eine Abflachung 138 an einem Teil der Oberfläche des Bundes 122 in Verbindung steht. In gleicher Weise bilden der Bund 126, die Dichtung 132 und die Bohrung 150 am anderen Ende eine Dämp-

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fungskammer 140. Diese steht in der neutralen Stellung mit der Ringnut 104 über eine Abflachung 142 an dem Bund 126 (vgl. F i g. 7) in Verbindung.

In der neutralen Stellung nach F i g. 1 und 2 geht der Flüssigkeitsstrom durch die Einlaßöffnung 106 und teilt sich zur einen Hälfte in die Ringnut 100 und zur anderen Hälfte in die Ringnut 104. Aus der Ringnut 100 geht der Flüssigkeitsstrom in die Ringnut 128 und dann in die Ringnut 102. Ein gleicher Flüssigkeitsstrom geht von der Ringnut 104 in die Ringnut 130 und dann in die Ringnut 102. Von der Ringnut 102 gelangt der Flüssigkeitsstrom zu der Auslaßöffnung 112 und dann zum Sammelbehälter. Der Flüssigkeitsstrom ist in der neutralen Stellung im wesentlichen ungehemmt, so daß sich in dem Steuerschieber ein nur sehr geringer Druck aufbauen kann. Auch die Dämpfungskammern 136 und 140 stehen in Verbindung mit den RingnutenlOO und 104. Die öffnungen 114 und 118 stehen mit den Ringnuten 128 und 130 in Verbindung.

In F i g. 3 ist der Schieberkolben 52 etwas nach rechts verschoben gezeigt, so daß die Ringnut 100 nicht länger mit der Ringnut 128 und die Ringnut 130 nicht länger mit der Ringnut 102 verbunden ist. Der Flüssigkeitsstrom zu und von dem Zylinder 18 ist derart, daß der Betätiger 14 ausfährt mit dem Ergebnis, daß der Lenkwinkel der Lenkräder in einer Richtung geändert wird. In diesem Zustand gelangt der Flüssigkeitsstrom von der Einlaßöffnung 106 in die Ringnut 104 und dann in die Ringnut 130. Von dort gelangt er durch die öffnung 118, die Durchlässe 120 und 40 zum Kopfende des Zylinders 18. Zu der gleichen Zeit wird Flüssigkeit von der Kolbenstange in den Zylinder 18 und durch die öffnung 114 (F i g. 2) in die Ringnut 128 ausgedrückt. Von der Ringnut 128 gelangt der Flüssigkeitsstrom zu der Ringnut 102 und dann über die Auslaßöffnung 112 in den Sumpf. In dieser Stellung stehen beide Dämpfungskammern 136 und 140 noch in Verbindung mit den Ringnuten 100 und 104. Die Flüssigkeit wird jedoch aus der Dämpfungskammer 140 über die Abflachung 142 nur noch beschränkt herausgedrückt.

In F i g. 4 ist der Schieberkolben 52 noch weiter nach rechts verschoben wiedergegeben, so daß die Dämpfungskammer 140 nicht länger über die Abflachung 142 in unmittelbarer Verbindung mit der Ringnut 104 steht. Der Flüssigkeitsstrom bleibt der gleiche wie bei der Stellung in F i g. 3 mit der Ausnahme, daß in die Dämpfungskammer 140 gedrückte Flüssigkeit bei einer weiteren Bewegung des Schieberkolbens 52 nach rechts nunmehr durch den Spalt zwischen dem Bund 126 und der Bohrung 50 herausgepreßt werden muß.

Wenn der Schieberkolben 52 in die äußerste rechte Stellung geschoben ist, wie es F i g. 5 zeigt, dann ist der Flüssigkeitsstrom der gleiche wie in Fig. 4.

Im Schiebergehäuse 48 ist ein Sicherheitsventil 144 vorgesehen. Dieses besteht aus einer Kugel 146 (F i g. 2) in einer Bohrung 148, die durch den Flüssigkeitsdruck in dichter Anlage auf einem Sitz 105 gehalten wird. Die Bohrung 148 steht durch einen Durchlaß 152 mit der Ringnut 104 in Verbindung. Außerdem ist die Bohrung 148 mit der Ringnut 102 durch Verbindungsdurchlässe 154 und 156 verbunden. Das Ende der Bohrung 148 gegenüber dem Sitz 150 ist mit einem festen Stopfen 158 verschlossen. Falls der Flüssigkeitsdruck ausfällt, läßt sich das Fahrzeug noch von Hand steuern, indem das Schie-

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bergehäuse 48 in der einen oder der anderen Richtung, je nach der gewünschten Änderung des Lenkwinkels der Lenkräder, bewegt wird. Das heißt, der Schieberkolben 52 wird auf seinem ganzen Weg gegenüber dem Schiebergehäuse 48 in einer der beiden Richtungen bewegt und das Schiebergehäuse und der übrige Teil des Kraftsteuersatzes, der mit dem Lenkgehäuse verbunden ist, infolge des Zusammenwirkens der Scheiben 94, der Abstandshülse 98 und der an den Scheiben 94 anliegenden Schultern mitgenommen. Das Ergebnis ist das gleiche, als ob die Lenkstange und der Lenkhebel unmittelbar mit dem Lenkgestänge verbunden wären. Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, dann wird Flüssigkeit von der einen Seite des Kolbens 20 im Zylinder 18 verdrängt. Wird angenommen, daß der Schieberkolben 52 nach rechts bewegt wird und das Schiebergehäuse 48 mitnimmt, so wird Flüssigkeit von dem Kolbenstangenende des Zylinders 18 verdrängt und gelangt von diesem über die öffnung 114 in die Ringnut 128. Durch das sich vergrößernde Volumen im Zylinder 18 auf der Kopfseite des Kolbens 20 wird die Kugel 146 von dem Sitz abgehoben und die Flüssigkeit in der Ringnut 128 durch die Ringnut 102 in die Verbindungsdurchlässe 156 und 154 und dann in die Bohrung 148 gesaugt. Von der Bohrung 148 wird die Flüssigkeit durch den Durchlaß 152 in die Ringnuten 104 und 130 und die Öffnung 118 und dann in das Kopfende des Zylinders 18 gesaugt. Das Ergebnis ist, daß Flüssigkeit von der einen Kolbenseite auf die andere Kolbenseite übergeführt wird. Falls ein solcher Flüssigkeitsübergang durch das Sicherheitsrückschlagventil 144 nicht vorgesehen wäre, dann würde in dem Zylinder 18 auf der einen Kolbenseite ein Vakuum entstehen, was die vollständige Handlenkung des Fahrzeuges verhindern würde.

Bei der Erläuterung der Arbeitsweise wird angenommen, daß eine Bewegung des Kugelzapfens 72 in F i g. 1 nach rechts den Lenkwinkel der Lenkräder so ändert, daß das Fahrzeug bei Vorwärtsfahrt in eine Rechtskurve geht. Der Schieberkolben befindet sich in der in F i g. 1 und 2 wiedergegebenen neutralen Stellung, und das Fahrzeug fährt geradeaus. Außerdem herrscht auf beiden Seiten des Kolbens ein solcher Flüssigkeitsdruck, daß beim Anstoßen der Lenkräder an normale Hindernisse das Fahrzeug nicht aus der Geradeausrichtung ausgelenkt wird.

Wird der Kugelzapfen nach rechts bewegt, so daß sich der Schieberkolben 52 aus der in F i g. 1 und 2 gezeigten Stellung in eine der in F i g. 3 bis 5 wiedergegebenen Stellungen verschiebt, dann wird der Winkel der gelenkten Räder so geändert, daß das Fahrzeug in eine Rechtskurve geht. Wenn der Schieberkolben nach rechts gedrückt wird, dann wird Flüssigkeit aus der Dämpfungskammer 140 über die Abflachung 142 in die Ringnut 104 gedrückt. Wenn der Schieberkolben 52 hinreichend weit nach rechts verschoben ist (F i g. 4 und 5), dann kann die in der Dämpfungskammer 140 verbleibende Flüssigkeit nicht länger über die Abflachung 142 ausgedrückt werden, sondern muß durch den Spalt zwischen dem Bund 126 und der Bohrung 50 hindurch. (In den Zeichnungen tritt der Spalt wegen seiner geringen Größe nicht in Erscheinung. Er hat in Wirklichkeit nur die Größe von 5 bis 8 μ.) Die notwendige Kraft zum Drücken der Flüssigkeit aus der Dämpfungskammer über den Umfangsbund 126 wird zum Teil durch den Druck in der Dämpfungskammer 136 aufgebracht,

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der eine Kraft gegen den Bund 122 ausübt. Das Ergebnis hiervon ist, daß sich der Schieberkolben 52 aus der in F i g. 4 gezeigten Stellung in die in F i g. 5 wiedergegebene Stellung mit normaler Lenkgeschwindigkeit unter Aufwand einer Kraft von 2 kg am Kranz des Lenkrades zusätzlich zu einer Kraft von etwa 1 kg, die zur Uberwindung des Widerstandes der Schraubenfeder 96 notwendig ist, bewegt. Obwohl die Abflachungen 138 und 142 vorzugsweise so ausgebildet ίο sind, daß am Lenkrad eine Zusatzkraft von etwa 2 kg erforderlich ist, muß darauf hingewiesen werden, daß die erforderliche Kraft am Lenkrad von einer negativen Kraft (d. h., daß das System selbststeuernd ist, sobald der Schieberkolben 52 aus der neutralen Stellung verschoben ist) bis zu einer so hohen Kraft verändert werden kann, daß der Faherer das Lenkrad nicht mehr von Hand drehen kann, weil die Abflachungen mehr oder weniger weit über die Umfangsbunde reichen und eine mehr oder weniger ao große Tiefe haben. Die Lenkgeschwindigkeit hängt von der Größe der Verschiebung des Schieberkolbens 52 gegenüber dem Schiebergehäuse 48 ab. Die größte Lenkgeschwindigkeit wird dann erreicht, wenn der Schieberkolben vollständig vorgeschoben ist, wie es F i g. 5 zeigt. Für geringere Längskorrekturen ist die Verzögerungswirkung der Dämpfungskammern nicht sehr groß, weil keine der Abflachungen 138 und 142 von der Einlaßöffnung neben ihnen abgesperrt wird. Auf diese Weise kann der Fahrer das Fahrzeug geradeaus lenken und benötigt lediglich eine geringfügig über der zur Überwindung der Schraubenfeder 96 notwendigen Kraft liegende Kraft (z. B. 1,5 kg). Merkliche Richtungsänderungen des Fahrzeuges erfordern eine größere Kraft am Lenkrad (z. B. 3 kg), da eine der Abflachungen von dem Flüssigkeitseinlaß abgesperrt wird, was die Dämpfungswirkung wesentlich erhöht.

Vorangehend ist die Wirkungsweise der Erfindung unter Betyriebsbedingungen erläutert, bei denen das Kraftsteuersystem nicht zur Schwingungserzeugung neigt. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug langsam fährt oder anhält, so daß die Anfangsbewegung des Schieberkolbens nach rechts keine Bewegung der Lenkräder nach rechts zur Folge hat, sondern vielmehr einen Energieaufbau im Lenksystem hervorruft. In einem solchen Fall brechen die gelenkten Räder los und beginnen zu lenken, wenn der Schieberkolben 52 eine Stellung zwischen den in F i g. 3 und 5 gezeigten Stellungen einnimmt. Wenn dies eintritt, dann wird das Schiebergehäuse schnell nach rechts beschleunigt und überfährt die neutrale Stellung in eine solche Stellung, wie sie in F i g. 6 wiedergegeben ist. Die Flüssigkeit in der Dämpfungskammer 136 wird über die Abflachung 138 in die Ringnut 100 ausgedrückt und dann durch den Spalt zwischen der Bohrung 50 und dem Schieberkolben 52, wenn sich das Schiebergehäuse 48 weit genug bewegt hat, um die Abflachung 138 abzusperren. Das Ergebnis ist, daß die Kammer 136 als Stoßdämpfer wirkt und das Schiebergehäuse 48 sich nicht schneller als mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegen kann, weil eine größere Bewegungsgeschwindigkeit eine größere Flüssigkeitsverdrängung von der Dämpfungskammer 136 verursachen würde, was den Flüssigkeitsdruck in ihr bis zu einem Punkt erhöhen würde, bei welchem die auf das Schiebergehäuse 48 zu dessen Bewegung nach rechts ausgeübte Kraft kleiner als die von dem Flüssigkeitsdruck in der

Claims (3)

Kammer 136 ausgeübte Kraft würde, um die Bewegung des Schiebergehäuses 48 nach rechts zu verzögern. Bevor das Schiebergehäuse 48 gegen die neutrale Stellung zurückkehren oder diese in irgendeinem Ausmaß überfahren kann, in Abhängigkeit von der Größe der in dem Kraftsteuersystem gespeicherten Energie, hat demzufolge die gespeicherte Energie hinreichend Zeit gehabt, um durch das Aufbäumen des Lenkgestänges, durch die Verformung der Reifen usw. aufgezehrt zu werden. Wenn die Kammer 136 als Stoßdämpfer wirkt, um das Überfahren des Schiebergehäuses 48 zu verzögern, dann wird der Schieberkolben 52 einer erheblichen Kraft unterworfen, die ihn nach rechts zu bewegen bestrebt ist. Infolge der Steigung der Schnecke und der Segmentverzahnung der Verbindung zwischen dem Lenkrad und dem Schieberkolben 52 ist der erforderliche Kraftaufwand zur Drehung der Getriebeschnecke in umgekehrter Richtung über das Zahnsegment so groß, daß meistens keine Kraft von dem Schieberkolben 52 ao auf das Lenkrad übertragen wird. Patentansprüche:

1. Steuerschieber mit einem in einer Längsbohrung eines Gehäuses längsverschieblichen Schieberkolben mit steuernden Bunden und dazwischenliegenden Abschnitten verringerten Durchmessers, mittels deren in Ringnuten der Längsbohrung mündende Anschlüsse voneinander getrennt oder miteinander verbunden werden, sowie mit stirnseitigen Dämpfungskammern, in die Teile des Schieberkolbens bei dessen Verschiebung eindrin-

gen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskammern (136, 140) mit gleichem Durchmesser wie die Längsbohrung (50) ausgeführt und nach der Außenseite des Gehäuses (48) abgedichtet sind und daß der in sie eindringende Teil des Schieberkolbens der jeweils äußere Bund (122, 126) desselben ist, der eine solche äußere Form hat, daß eine Verbindung zwischen der jeweils äußeren Ringnut (100, 104) und der zugehörigen Dämpfungskammer (136,140) hergestellt bzw. zunehmend gedrosselt wird.

2. Steuerschieber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der in die Dämpfungskammer (136, 140) eindringenden äußeren Bunde (122, 126) des Schieberkolbens auf einem auswärts gelegenen Teil ihrer Breite abgeflacht ist.

3. Steuerschieber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungskammern (136, 140) auf den den Bunden (122, 126) abgewandten, auswärts gelegenen Seiten durch Ringdichtungen (132) begrenzt sind, die radial am Schieberkolben bzw. an der Bohrungswand und axial nach außen an Stützringen (134) anliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
DeutscheAuslegeschriftenNr. 1027951,1107036; britische Patentschrift Nr. 837 856;
USA.-Patentschriften Nr. 2 607 599, 2 916 019,
919 681, 2 924 239, 2 942 583, 2 952 275,
2971536.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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