DE2002340B2

DE2002340B2 - Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2002340B2
Application number: DE2002340A
Authority: DE
Inventors: Raymon Lee Goff; Frederick David Venable
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1969-06-04
Filing date: 1970-01-20
Publication date: 1978-11-02
Also published as: FR2046120A5; DE2002340A1; US3606819A; DE2002340C3; JPS5217933B1; GB1322541A; BR7017558D0; GB1322542A

Description

durch einen axialen Durchgang 39 mit einer Kammer 40 in Verbindung. Im Durchgang 39 ist ein zur Kammer 40 schließendes Rückschlagventil 41 angeordnet.

In der äußeren Hülse 31 erstrecken sich einander gegenüberliegend in axialer Richtung i;wei Schlitze 42, deren eines Ende 43 geschlossen ist und deren anderes Ende 44 in den Arbeitsraum 15 mündet. Ein anderes sich in axialer Richtung erstreckendes Schlitzpaar 42a ist zwischen den Schlitzen 42 angeordnet und jeder dieser Schlitze 42a ist an seinem hinteren Ende 43a verschlossen und öffnet sich an dem gegenüberliegenden Ende 44a in die Kammer 25 zwischen einer äußeren Stirnwand 30' der inneren Hülse 30 und einer inneren Stirnwand 31' der äußeren Hülse 31. Zusätzlich stehen die Schlitze 42 und 42a mit radial sich erstreckenden Bohrungen 45 und 45a in Verbindung, die an einer inneren Wandung 46 der äußeren Hülse 31 endigen.

Auf einer Umfangsfläche 46a der inneren Hülse 30 sind zwei axiale Nutenpaare 47 bzw. 48 ausgebildet. Die zwei Nuten der Nutenpaare 47 bzw. 48 'iegen einander auf der Hülse 30 jeweils diametral gegenüber. In Fig. ! ist demgegenüber eine Nut des Nutenpaares 47 und eine Nut des Nutenpaares 48 im Schnitt dargestellt, um die unterschiedliche Gestaltung der beiden Nuter, zu zeigen.

Die Nuten des Nutenpaares 47 sind in axialer Richtung so weit verlängert, daß sie die Bohrungen 33 der Stifte 32 mit den radialen Bohrungen 45 verbinden, während die Nuten des Nutenpaares 48 sich in axialer Richtung so weit erstrecken, daß sie die radialen Bohrungen 45a mit einer Ringnut 49 verbinden, die kontinuierlich um die innere Schieberhülse verläuft. Die Ringnut 49 ist über eine Reihe von radialen Durchgängen 50, eine Ringnut 51 und einen vergrößerten Durchgang 52 mit der Auslaßöffnung 23 verbunden. Die Kammer 40 steht über die Ringnut 51 ebenfalls mit der Auslaßöffnung 23 in Verbindung.

Die innere Hülse 30 kann mit dem Ansatz 28 aus einem Stück hergestellt sein. Sie ist jedoch in jedem Fall mit diesem zu gemeinsamer Drehung verbunden.

In die äußere Hülse 31 greift, ein begrenztes Drehspiel zulassend, ein Stift 52 ein, der fest in einer Bohrung 53 des Ansatzes 28 sitzt und sich mit seinen gegenüberliegenden Enden in ein Paar von in radialer Richtung winkelförmig vergrößerten Ausnehmungen 54 in der äußeren Hülse 31 erstreckt.

Die Hülsen 30 und 31 sind mittels eines Torsionsstabes 55 miteinander verbunden, der an seinem inneren Ende mit der inneren Hülse 30 und an seinem äußeren Ende mit dem äußeren Ende 57 einer Schraubenspindel 58 durch Stifte 55a bzw. 55b verbunden ist. Die Schraubspindel 58 ist einstückig mit dem inneren Teil 316 der äußeren Hülse 31 ausgeführt. Die Schraubspindel 58 ist in einer Durchgangsbohrung 59 des Kolbens 13 angeordnet und weist einen schraubenförmig

κι gerillten Teil 60 auf, der über Kugeln 61 mit einer schraubenförmigen Rille 62 des Kolbens 13 in Eingriff steht.

Da die Abmessung von Stegen 63 geringer als diejenige der Bohrungen 45 und 45a ist, fließt in Ventilneutralstellung unter Druck stehendes Medium in die Nutenpaare 47 und über die axialen Schlitze 42 in den Arbeitsraum 15 des Servozylinders 12. Auf der anderen Seite steht der Arbeitsraum 14 auch mit dem unter Druck stehenden Hydrauliköl in Verbindung, und zwar über die Bohrung 59 in dem Kolben 13, die Querbohrung 64 in der Schraubspindel 58, eine den Torsionsstab 55 aufnehmende vergrößerte Bohrung 66 und über das Schlitzpaar 42a der äußeren Hülse 31, die ihrerseits mit dem Nutenpaar 48 der Ringnut 49, den

r> radialen Durchgängen 50 und der Auslaßöffnung 23 für das Hydrauliköl in Verbindung steht.

Eine im äußeren Ende 57 der Schraubspindel 58 zwischen den Querbohrungen 64 und deren für den Kugelumlauf benutzten Teil 60 angeordnete Dichtung

jo 64a trennt die Druckmittelverbindung zwischen den Arbeitsräumen 14 und 15 durch die Durchgangsbohrung 59 hindurch ab.

Eine Dichtung 68 dichtet den Ansatz 28 gegenüber dem Gehäuse 11 ab.

J5 Das Rückschlagventil 41 schließt im normalen Betriebsfall den Durchgang 39 ab, um zu verhindern, daß unter hohem Druck stehendes Hydrauliköl in die Kammer 40 fließt. Wenn eine plötzliche Stoßbelastung über das Zahnsegment 20 auf den Arbeitskolben 13

ίο geleitet wird, wodurch eine wesentliche Erhöhung des Hydrauliköldrucks in der Kammer 40 verursacht wird, wird das Rückschlagventil 41 von seinem Sitz abgehoben, um Hydrauliköl hindurchzulassen, so daß auf diese Weise augenblicklich die Druckdifferenz über

•15 dem Arbeitskolben 13 ausgeglichen wird. Das Rückschlagventil 41 wirkt daher als Sicherheitsventil.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, an dessen einer Stirnseite ein Drehschieber-Steuerventil mit offener Mittenstellung angeordnet ist und das einen Arbeitskolben mit einer axialen Durchgangsbohrung aufnimmt, in der ein Kugelumlauf eine Schraubspindel mit dem Arbeitskolben verbindet, der über eine an seiner Außenfläche ausgebildete Zahnstange ein Lenksegment einer Lenkwelle antreibt, wobei die Schraubspindel an ihrem einen Ende drehfest mit einer äußeren Hülse des Steuerventils und an ihrem anderen Ende mit einem Torsionsstab verbunden ist, der eine axiale Bohrung in der Schraubspindel durchsetzt, und dessen zweites Ende drehfest mit einer inneren Hülse des Steuerventils verbunden ist. die einen Anschluß für die Lenkspindel des Fahrzeugs trägt, und wobei eine mechanische Anschlageinrichtung das Verdrehspiel zwischen innerer und äußerer Hülse des Steuerventils begrenzt und je eine Druckmittelleitung vom Steuerventil zu dem an das Steuerventil unmittelbar angrenzenden bzw. zu dem auf der vom Steuerventil abgelegenen Seite des Arbeitskolbens gebildeten Arbeitsraum führt, dadurch gekennzeichnet, daß die das Steuerventil mit den auf der vom Steuerventil (24) abgelegenen Seite des Arbeitskolbens (13) liegenden Arbeitsraum (14) verbindende Druckmittelleitung durch die Bohrung (66) für den Torsionsstab (55) in der Schraubspindel (58) und in dieser angeordnete Querbohrungen (64) sowie die axiale Durchgangsbohrung (59) des Arbeitskolbens (13) gebildet ist, und die Schraubspindel (58) zwischen den Querbohrungen (64) und ihrem für den Kugelumlauf benützten Teil (60) eine an der Wandung der axialen Durchgangsbohrung im Arbeitskolben anliegende Dichtung (64a,)aufweist.

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, an dessen einer Stirnseite ein Drehschieber-Steuerventil mit offener Mittenstellung angeordnet ist und das einen Arbeitskolben mit einer axialen Durchgangsbohrung aufnimmt, in der ein Kugelumlauf eine Schraubspindel mit dem Arbeitskolben verbindet, der über eine an seiner Außenfläche ausgebildete Zahnstange ein Lenksegment einer Lenkwelle antreibt, wobei die Schraubspindel an ihrem einen Ende drehfest mit einer äußeren Hülse des Steuerventils und an ihrem anderen Ende mit einem Torsionsstab verbunden ist, der eine axiale Bohrung in der Schraubspindel durchsetzt, und dessen zweites Ende drehfest mit einer inneren Hülse des Steuerventils verbunden ist, die einen Anschluß für die Lenkspindel des Fahrzeugs trägt, und wobei eine mechanische Anschlageinrichtung das Verdrehspiel zwischen innerer und äußerer Hülse des Steuerventils begrenzt und je eine Druckmittelleitung vom Steuerventil zu dem an das Steuerventil unmittelbar angrenzenden bzw. zu dem auf der vom Steuerventil abgelegenen Seite des Arbeitskolbens gebildeten Arbeitsraum führt.

Bei derartigen, aus der US-PS 30 22 772 bekannten Hilfskraftlenkeinrichtungen ist die Druckmittelleitung vom Steuerventil zu dem auf der vom Steuerventil abgelegenen Seite des Arbeitskolbens gebildeten Arbeitsraum im Gehäuse ausgebildet, wodurch es erforderlich ist, Gehäuseabschnitte zur Herstellung dieser Leitungen besonders und in aufwendiger Weise s zu bearbeiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Leitungsverbindung vom Steuerventil zu dem auf der vom Steuerventil abgelegenen Seite des Arbeitskolbens gebildeten Arbeitsraum zu vereinfachen.

to Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die das Steuerventil mit dem auf der vom Steuerventil abgelegenen Seite des Arbeitskolbens liegenden Arbeitsraum verbindende Druckmittelleitung durch die Bohrung für den Torsionsstab in der Schraubspindel und in dieser angeordnete Querbohrungen sowie die axiale Durchgangsbohrung des Arbeitskolbens gebildet ist, und die Schraubspindel zwischen den Querbohrungen und ihrem für den Kugelumlauf benützten Teil eine an der Wandung der axialen Durchgangsbohrung im Arbeitskolben anliegende Dichtung aufweist.

So ist es nicht mehr erforderlich, das Gehäuse mit besonderen Bohrungen zu versehen, deren Abdichtung weiteren Aufwand erfordert, da das Druckmittel durch den Koiben hindurch in ohnehin vorhandenen Bohrun-

2ü gen geführt ist.

Die Erfindung soll an Hand eines Aüsführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Hilfskraftlenkeinrichtung,

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1,
Fig.3 einen Ausschnitt des Schnittes nach der Linie IFl-III der Fig. 1,

F i g. 4 den Ausschnitt nach F i g. 3 mit gegeneinander verdrehten Schieberhülsen,

Fig.5 einen Ausschnitt des Querschnitts nach der Linie V-V der F i g. 1.

Ein Servolenkgetriebe 10 weist ein Gehäuse 11 mit einem Servozylinder 12 und einen Kolben 13 auf. Der Kolben 13 teilt den Servozylinder 12 in Arbeitsräume 14 und 15 für Druckmittel auf. Der Kolben 13 trägt an seiner Außenfläche eine Dichtung 16 sowie eine durch Zähne 17 gebildete Zahnstangenverzahnung 18, die mit Zähnen 19 eines Zahnsegmentes 20 kämmt. Das Zahnsegment 20 treibt eine Lenkwelle 21 an.

In dem Gehäuse 11 ist eine Einlaßöffnung 22 und eine Auslaßöffnung 23 für Druckmittel ausgebildet. Ein Steuerventil 24 ist in einer Kammer 25 aufgenommen, die durch eine Bohrung 26 mit verringertem Durchmesser und durch eine Wandung 27 einer Bohrung mit vergrößertem Durchmesser gebildet wird. Das Steuerventil 24 wird durch eine von Hand zu bedienende Lenkspindel über einen Ansatz 28 betätigt, der ein äußeres kerbverzahntes Ende 29 hat.

Das Steuerventil 24 besteht im einzelnen aus einer inneren Hülse 30 und einer äußeren Hülse 31, wobei die äußere Hülse 31 wiederum aus Hülsen 31a und 316 aufgebaut ist, die zur gemeinsamen Drehung durch mit Bohrungen 33 versehene Stifte 32 miteinander verstiftet sind. Die Ausführung in zwei Teilen erfolgt lediglich aus Gründen der einfacheren Herstellung. Im Betrieb sind die zwei Hülsen 31a und 316 als einzige Hülse 31 zu betrachten.

Die Bohrungen 33 stehen mit einer Nut 34 in

f>5 Verbindung, von der zwei einander diametral gegenüberliegende Stichkanäle 36 und 37 abzweigen. Der eine Stichkanal 36 steht durch einen axialen Durchgang 38 mit der Einlaßöffnung 22 und der andere Stichkanal 37