DE2755420A1

DE2755420A1 - Hydraulische lenkbegrenzung

Info

Publication number: DE2755420A1
Application number: DE19772755420
Authority: DE
Inventors: Karl-Friedrich Ing Gra Karcher; Otto Merkle
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1979-06-28
Also published as: IT7852254A0; PL211532A1; IT1106813B; DE2755420C2; PL113332B1; BR7808146A; SE431314B; GB2009684A; SE7812727L; GB2009684B; US4189023A

Description

24. November 1977 Akte: ZF 530

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft

7990 Friedrichshafen

Hydraulische Lenkbegrenzung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Lenkbegrenzung für eine Hilfskraftlenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem oder mehreren die Hilfskraft in den Endeinschlagstellungen der lenkbaren Fahrzeugräder abschaltenden Lenkbegrenzungsventilen, die jeweils mit einem federbelastenden von der Lenkwelle betätigten Stößel versehen sind und die jeweils durch eine Leitung mit einem Druckraum des Servomotores und durch eine Steuerleitung mit einer Druckwaage verbunden sind, wobei die Druckwaage bei Erreichen der Endeinschlags-Bteilung eine Kurzschlußleitung zwischen der Servopumpe und einem RUcklauftank freigibt.

Eine derartige Lenkbegrenzung ist in der DT-OS 2 JJ22 522 beschrieben. Dabei wird bei Erreichen der Endeinschlagstellung über die von der Lenkwelle betätigten Stößel

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der Lenkbegrenzungsventile und die Druckwaage eine Kurzschlußleitung zu dem RUcklauftank freigegeben, so daß der entsprechende Druckraum des Servomotores drucklos wird.

Nachteilig ist dabei jedoch, daß die Lenkbegrenzungsventile ständig unter Druck stehen. Dies kann zu Abdichtproblemen führen. Ein Leck führt dabei zum Ausfall der Punktion. Außderdem ist diese Konstruktion nicht für zwei oder mehr Kreise geeignet, weil hierzu der Aufwand zu groß werden würde.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine hydraulische Lenkbegrenzung zu schaffen, die funktionssicher ist und auch für mehrere Lenkkreise geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

a) die Stößel am Umfang Einkerbungen aufweisen, deren Tiefe entgegen der Betätigungsrichtung abnimmt,

b) in den Einkerbungsbereich die mit den Druckräumen des Servomotores verbundenen mit Rückschlagventilen versehenen L_eitungen münden,

c) in den Einkerbungsbereich ein Stift ragt, der ein federbelastetes Abschaltventil betätigt,

d) hinter dem Abschaltventil die Steuerleitung zu der Druckwaage abgeht.

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Durch diese Maßnahmen ist das Lenkbegrenzungsventil in seinem Inneren Jeweils drucklos. Der Arbeitsdruck steht nur hinter den Abschaltventilen und in den mit den Arbeitsdruckräumen des Servomotores verbundenen Leitungen bis zum Ruckschlagventil an. Die Abdichtung des Lenkbegrenzungsventiles bereitet so keine Schwierigkeiten.

Lediglich wenn ein Stößel im Endeinschlagsbereich über die Lenkwelle betätigt wird, steht im Lenkbegrenzungsventil Druck an. Dies wird durch die Einkerbungen mit unterschiedlicher Tiefe erreicht. Dadurch wird nämlich der entsprechende Stift weggedrückt und öffnet so das Abschaltventil. Auf diese Weise fällt der Druck in der Steuerleitung ab, die Druckwaage wird verstellt und gibt so die Kurzschlußleitung zu dem RUcklauftank frei.

Das erfindungsgemäße Lenkbegrenzungsventil ist auf einfache Weise auch für zwei oder mehrere Lenkkreise geeignet. Es müssen lediglich noch die entsprechende Zahl Abschaltventile mit den dazugehörigen Leitungen angeordnet werden. Gegebenenfalls kann hier ein Bausatzsystem angewendet werden.

Eine einfache Ausführung der Erfindung besteht darin, daß das Abschaltventil eine in dem Lenkbegrenzungsventil angeordnete Kugel mit einer Feder aufweist.

Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung bei zwei oder mehr Lenkkreisen ist gegeben, wenn für alle Kreise jeweils nur je einer Endeinschlagstellung zugeordneter Stößel vorgesehen ist, und die Stößel eine den Druck-

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räumen entsprechende Zahl von Einkerbungen und Abschaltventilen aufweisen.

Unabhängig von der Zahl der Lenkkreise sind auf diese Weise stets nur zwei von der Lenkwelle betätigte Stößel erforderlich, wobei lediglich dafür zu sorgen ist, daß die Stößel eine den Lenkkreisen entsprechende Zahl von Einkerbungen und Abschaltventilen aufweisen.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß für jeden Lenkkreis eine je einer Servopumpe und einem Rücklauftank zugeordnete Druckwaage vorgesehen ist.

Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.

Dargestellt ist ein Zweikreislenksystem. Von zwei Servopumpen 1 führen jeweils Zulaufleitungen 2 zu einem Steuerventil 3 und von diesem führen Rücklaufleitungen 4a und 4b zu Rücklauftanks 5a und 5b, die an die Saugseiten der Servopumpen angeschlossen sind. Weiter führen von dem Steuerventil 3 je zwei Arbeitsleitungen 6 und 7 zu Arbeitsräumen 8 und 9 von Servomotoren 10a und 10b, deren Servokolben 11 über einen Lenkhebel 12 an eine Lenkwelle 13 angeschlossen sind und damit die von einer nicht gezeichneten Lenkspindel ausgehende mechanische Lenkarbeit unterstützen. An der Lenkwelle 13 ist ein Nockenpaar 14 und 15 angeordnet, die zur Betätigung von einem zweiteiligen Lenkbegrenzungsventil 16 dienen, sobald eine der unds tellungen der Lenkung erreicht wird.

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Weiterhin sind zwei gleich aufgebaute Druckwaagen 17 vorhanden, die jeweils mit einem Druckraum 18 an die dazugehörige Zulaufleitung 2 angeschlossen sind. Federbelastete Kolben 19 der Druckwaagen 17 trennen die Druckräume 18 Jeweils von Druckräumen 20, die über Steuerleitungen 21 bzw. 22 mit dem Lenkbegrenzungsventil verbunden sind. In den Zulaufleitungen 2 zum Steuerventil 3 sind jeweils Blenden 22 und Rückschlagventile 24 angeordnet.

Zwischen den Blenden 23 und Rückschlagventilen 24 ist Jeweils eine Drosselleitung 23 an die dazugehörige Zulaufleitung 2 angeschlossen, die zu dem Druckraum 20 der dazugehörigen Druckwaage 17 führt. Bei einem entsprechend großen Druckunterschied jeweils zwischen dem ereten Druckraum 18 und dem zweiten Druckraum 20 wird Jeweils der Kolben 19 gegen die Kraft einer Feder26 verstellt, so daß die beiden Kolben 19 in ihren unteren Hubstellungen jeweils eine Ringnut 27 freigeben, die an die dazugehörige Rücklaufleitung 4a bzw. 4b angeschlossen ist.

Zwischen dem Druckraum 20 und der Rücklaufleitung 4a bzw. 4b ist Jeweils ein Druckbegrenzungsventil 28 angeordnet. In dem Steuerventil 3 erfolgt in üblicher Welse die Verteilung des ölstromes.

Das zweiteilige Lenkbegrenzungsventil 16 besteht aus einer unteren Hälfte, die Über die Steuerleitung 22 mit einem Lenkkreis verbunden 1st und einer oberen Hälfte, die über die Steuerleitung 21 mit dem anderen Lenkkreis verbunden ist. Die beiden Steuerleitungen 21 und 22 münden

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dabei jeweils in den dazugehörigen Druckraüm 30 der entsprechenden Druckwaage 17·

Bei einem Dreikreislenksystem wäre lediglich eine weitere Stufe aufzusetzen.

In dem Lenkbegrenzungsventil 16 befinden sich zwei Stößel 29 und 30 die mit den Nocken 14 und 15 zusammenarbeiten. Die beiden Stößel 29 und JO weisen an ihrem Umfang Einkerbungen 31 auf, und zwar pro Stößel eine Einkerbung für jeden Lenkkreis. Die Einkerbungen 31 nehmen jeweils mit ihrer Tiefe entgegen der Betätigungsrichtung ab. In den Einkerbungen sind jeweils Stifte 32 geführt, die zusammen mit einer Kugel 33 und einer Feder 34 ein Abschaltventil bilden.

Andruckfedern 35 sorgen für eine Vorspannung der beiden Stößel 29 und 30. Von den Je zwei Arbeitsleitungen 6 und zweigen entsprechend je zwei Leitungen 36 und 37 mit Rückschlagventilen 38 zu dem Lenkbegrenzungsventil 16 ab und münden dort in den Bereich der Einkerbungen 3I·

Das Lenkbegrenzungsventil funktioniert nun auf folgende Weise:

Befindet sich aufgrund der Lenkbewegung bzw. der Stellung des Steuerventiles 3 Arbeitsdruck in dem D uckraum 9 des Servomotores 10b und in dem Druckraum 8 des Servomotores 10a, so wird der Lenkhebel 12 nach links bewegt. Bei Erreichen der Endeinschlagssteilung drückt der Nocken 14 den linken Stößel 29 nach oben. Dadurch werden die beiden übereinanderliegenden linken Stifte 32 weggedrückt und

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die beiden Kugeln 33 geben die Verbindung zu den Steuerleitungen 21 und 22 frei. In den beiden Steuerleitungen 21 und 22 herrscht nun durch den Aufbau der Druckwaagen 17 der Arbeitsdruck.

In den beiden von den Servomotoren 10a und 10b zu aera Lenkbegrenzungsven til 16 führenden Leitungen 36 herrscht Jedoch der niedrige Rücklaufdruck. Durch die Verbindungen der beiden Steuerleitungen 21 und 22 infolge der Stößelbewegung mit den beiden Leitungen 36 kommt es nun auch zu einem Druckabfall jeweils in der Druckkammer 20 der beiden Druckwaagen 17* Dadurch werden die beiden Kolben 19 -gegen die Federkraft- nach links bzw. nach rechts bewegt« wodurch die Verbindung zu den Rücklaufleitungen 4a und 4b über die beiden Ringnuten 27 freigegeben werden. Auf diese Weise wird auch der Druckraum 9 des Servomotores 10b und auch der Druckraum 8 des Servomotores 10a drucklos und die hydraulische Lenkhilfe ist abgeschaltet.

Die beiden Rückschlagventile 24 dienen für den anschließenden erneuten Druckaufbau in den beiden Steuerleitungen 21 und

Die Pederdrücke in den Rückschlagventilen 38 können so eingestellt werden, daß in den Servomotoren 10a und 10b ein Restdruck erhalten bleibt.

Dies bringt den Vorteil, daß die Räder in der Endeinschlagstellung noch eine gewisse hydraulische Führung erhalten.

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Leerseite

Claims

24. November 1977 Akte: ZF 530 Anmelder: Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesellschaft Friedrichshafen Pa tentansprUche

1))Hydraulische Lenkbegrenzung für eine Hilfskraftlenk- S einrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem oder mehreren die Hilfskraft in den Endeinschlagstellungen der lenkbaren Fahrzeugräder abschaltenden Lenkbegrenzungsventilen, die jeweils mit einem federbelastenden von der Lenkwelle betätigten Stößel versehen sind und die jeweils durch eine Leitung mit einem Druckraum des Servomotores und durch eine Steuerleitung mit einer Druckwaage verbunden sind, wobei die Druckwaage bei Erreichen der Endeinschlagsstellurig eine Kurzschlußleitung zwischen der Servopumpe und einem Rücklauftank freigibt,
dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Stößel (29, jJO) am Umfang Einkerbungen (31 ) aufweisen, deren Tiefe entgegen der Betätigungsrichtung abnimmt,

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ORIGINAL INSPECTED

b) in den Einkerbungsbereich die mit den Druckräumen (8, 9) des Servomotores (10a, 10b) verbundenen mit Rückschlagventilen (38) versehenen Leitungen (^6, 27) münden,

c) in den Einkerbungsbereich jeweils ein Stift (32) ragt, der ein federbelastetes Abschaltventil (33* betätigt,

d) hinter dem Abschaltventil jeweils die Steuerleitung (21, 22) zu der Druckwaage (I7) abgeht.

2) Hydraulische Lenkbegrenzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil eine in dem Lenkbegrenzungsventil (16) angeordnete Kugel (33) mit einer Feder (3²O aufweist.

3) Hydraulische Lenkbegrenzung für zwei oder mehr Lenkkreise, dadurch gekennzeichnet, daß für alle Kreise jeweils nur Je einer Endeinschlagstellung zugeordneter Stößel (29, 30) vorgesehen ist und die Stößel (29, 30) eine den Druckräumen (8, 9) entsprechende Zahl von Einkerbungen (3I) und Abschaltventilen (33* M) aufweisen.

4) Hydraulische Lenkbegrenzung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Lenkkreis eine je einer Servopumpe (1) und einem Rücklauftank (^a, 5b) zugeordnete Druckwaage (17) vorgesehen ist.

5) Hydraulische Lenkbegrenzung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dab die Federdrücke in den Rückschlagventilen (38) so eingestellt sind, daß ein Restdruck in den Servomotoren (10a, 10b) erhalten

bleibt. 9Θ9826/0015