DE3136553C2 - Hydraulischer Servomechanismus - Google Patents
Hydraulischer ServomechanismusInfo
- Publication number
- DE3136553C2 DE3136553C2 DE3136553A DE3136553A DE3136553C2 DE 3136553 C2 DE3136553 C2 DE 3136553C2 DE 3136553 A DE3136553 A DE 3136553A DE 3136553 A DE3136553 A DE 3136553A DE 3136553 C2 DE3136553 C2 DE 3136553C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- rotary piston
- chambers
- piston
- cavity
- distributor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B9/00—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member
- F15B9/14—Servomotors with follow-up action, e.g. obtained by feed-back control, i.e. in which the position of the actuated member conforms with that of the controlling member with rotary servomotors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
- B62D5/087—Sliding spool valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/10—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of power unit
- B62D5/14—Rotary motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Servomechanismus mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Ein Servormechanismus dieser
Art ist aus der GB 20 10 762 A bekannt und umfaßt in dem gleichen Gehäuse
einen hydraulischen Verteiler, der in einem Strömungsmittelkreis
zwischen einer Strömungsmittelquelle, wie beispielsweise einer
Pumpe mit konstanter Abgabemenge, und einem Strömungsmittelspeicher
oder Tank sowie einem Hydraulikmotor vom Schiebertyp angeordnet
ist. Diese Bauart ist bekannt und umfaßt normalerweise einen
zylindrischen Hohlraum, in dem ein Rotationskolben montiert ist,
der eine nicht-zylindrische Seitenfläche aufweist. Die Rotationsachse
des Kolbens fällt mit der Achse des Hohlraumes zusammen
und wird in der Praxis durch eine Auslaßwelle gebildet, die zum
Lenken der Räder des Fahrzeuges unmittelbar mit dem System gekoppelt
werden kann. Der nicht-zylindrische Kolben umfaßt zwei
gegenüberliegende Lagerflächen, die sich mit der Innenwand des
Hohlraumes in Kontakt befinden, so daß eine Rotation des Kolbens
möglich ist. Diese beiden Lagerflächen sind durch Abschnitte
voneinander getrennt, die einen Abstand zur Innenwand des Hohlraumes
aufweisen und insbesondere ebene Bereiche umfassen. Des weiteren
sind bewegliche Schieber vorgesehen, die in der Wand
des Hohlraumes angeordnet sind, und zwar derart, daß sie in Radialrichtung
eine beträchtliche Strecke in den Innenraum des Hohlraumes
hinein vorstehen und sich über seine gesamte Axiallänge
erstrecken. Die Schieber werden durch Federn in Richtung auf den
Kolben gedrückt, damit sie sich unabhängig von der Winkellage des
Kolbens innerhalb des Hohlraums mit dessen Seitenfläche in konstanter
Weise in Kontakt befinden. Auf diese Weise werden mehrere
Kammern mit variablem Volumen am Umfang des Kolbens gebildet,
die in Radialrichtung durch die Schieber verschlossen sind. Da
des weiteren die Seitenfläche des Kolbens mit ebenen Bereichen
versehen ist, kann unter Druck stehendes Strömungsmittel, das
in eine oder mehrere der Kammern eingeführt wird, eine Kraft
auf diese Bereiche ausüben, deren Resultierende nicht durch
die Rotationsachse des Kolbens verläuft. Das auf diese Weise
erzeugte Drehmoment wird nutzbar gemacht, um die gewünschte
Servokraft für das Lenkungssystem des Fahrzeugs zu liefern.
Die Aufgabe des oben beschriebenen Verteilers besteht offensichtlich
darin, die Druckschwankungen in bestimmten Kammern
zu regulieren, und zwar infolge einer vom Fahrzeuglenker erhaltenen
Information, um das gewünschte zusätzliche Drehmoment in
der gewünschten Richtung zu erhalten. Bislang wurde eine Verteilerbauart
verwendet, die im wesentlichen aus zwei Scheiben
besteht, die drehbar im Gehäuse gelagert, koaxial zum Rotationskolben
angeordnet und in einer Verlängerung des Gehäuses untergebracht
sind. Eine Scheibe, die sogenannte Steuerscheibe, steht
mit einer Eingangswelle in Verbindung, so daß sie vom Fahrzeuglenker
in Drehungen versetzt werden kann, und eine Folgescheibe ist starr
mit dem Rotationskolben des Schiebermotors verbunden, wobei diese
Folgescheibe in abgedichteter Weise zwischen dem Rotationskolben
und der Steuerscheibe angeordnet ist. Die Steuerscheibe und die
Folgescheibe (und somit der Rotationskolben) sind üblicherweise
mittels einer Torsionsstange bei der Rotation elastisch gekoppelt.
Die beiden Scheiben umfassen des weiteren Öffnungen und Kammern,
die für die Verteilung und den Druckaufbau des Strömungsmittels
in den
Kammern des vorstehend beschriebenen Motors mit den Schiebern
sorgen, um das gewünschte zusätzliche Drehmoment zu erhalten.
Aus der US-PS 40 86 940 ist ein Mechanismus bekannt, der einen
Rotor aufweist, der selbst keine Servofunktion übernimmt, sondern
lediglich Druckmittel über Ringnuten einem getrennten Servozylinder
zuleitet. Der Verteiler des bekannten Mechanismus hat die Aufgabe,
dem getrennt angeordneten Servozylinder Druckmittel zuzuführen.
Mit diesem Verteiler werden jedoch keine am Rotorumfang ausgebildeten
Druckkammern angesteuert.
Das eingangs beschriebene System arbeitet in zufriedenstellender
Weise, benötigt jedoch trotzdem in Axialrichtung einen ziemlich
großen Raum. In der Praxis benötigt der Rotationskolben einen
nicht unbeträchtlichen Raum in Axialrichtung, der durch die Fläche
der aktiven Bereiche des Kolbens bestimmt wird. Durch Hinzufügen
eines Verteilers der eingangs beschriebenen Art ergibt sich die
Notwendigkeit eines weiteren Ansteigens der axialen Länge des
Gehäuses, da die beiden Scheiben nur an der Verlängerung des
Rotationskolbens des Motors angeordnet werden können. Darüber
hinaus erfordern die Öffnungen und Kammern, die in den Scheiben
des Verteilers ausgebildet sind, zu deren Ausbildung eine
komplizierte Bearbeitung, die unter einem hohen Genauigkeitsgrad
erfolgen muß, um zufridenstellende Verteilungseigenschaften zu
erreichen. Die Herstellungskosten eines derartigen Verteilers
sind daher relativ hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen
Servomechanismus der angegebenen Art zu schaffen, der in Axialrichtung
eine besonders kurze Baulänge aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Servomechanismus
mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ein Verteiler verwendet,
der auf einer besonders einfachen Konstruktion basiert, genauer
gesagt ein als Steuerschieber (Trommelventil) ausgebildeter Verteiler.
Die Integration dieses als Steuerschieber ausgebildeten Verteilers
in den Körper des Rotationskolbens des die Schieber aufweisenden
Motors führt zur Ausbildung einer vollständigen Einheit, die in
Axialrichtung einen minimalen Raum einnimmt.
Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel
eines Servomechanismus entlang Linie I-I in
Fig. 2;
Fig. 2 einen Querschnitt durch den mittleren Abschnitt des
mit den Schiebern versehenen Motors auf der Höhe des
Verteilers; und
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 2.
Der in den Figuren dargestellte Servomechanismus umfaßt ein
Gehäuse 11 mit allgemein zylindrischer Form, das durch Montage
einer Haube 11a und zwei Schalen 11b, 11c hergestellt worden ist.
In dem Gehäuse sind zwei zueinander ausgerichtete gegenüberliegend
angeordnete, vorstehende Wellen angeordnet,
nämlich eine Eingangswelle 12 und eine Ausgangswelle 13.
Die Eingangswelle 12 steht mit einer Lenksäule (nicht
gezeigt) des Fahrzeugs in Verbindung, während die Ausgangswelle
13 mit dem Lenkmechanismus der Räder (nicht
gezeigt des Fahrzeuges verbunden ist. Das Gehäuse umfaßt
des weiteren einen Öleinlaß 14, der mit dem Ausgang einer
Strömungsmittelpumpe 15 mit konstanter Fördermenge in
Verbindung steht, und einen Ölauslaß 16, der mit einem
Öltank 17 verbunden ist. Folglich ist der Servomechanismus
in einen in Fig. 1 schematisch dargestellten Strömungsmittelkreis
18 hydraulisch eingeschaltet, wobei die
Pumpe 15 Öl von dem Tank 17 abzieht. In dem Gehäuse 11
ist einerseits ein Hydraulikmotor eines Typs untergebracht,
der acht Schieber 20 und einen Rotationskolben 21
mit nicht kreisförmigem Umfang aufweist, und andererseits
ein Strömungsmittelverteiler 22. Die Ausgangswelle
ist an den Rotationskolben 21 angeschlossen und in der axialen
Verlängerung desselben angeordnet. Beide Wellen 12 und
13 umfassen des weiteren jeweils eine Axialbohrung, so
daß sie das Gehäuse eines Torsionsstabes 23 bilden.
Dieser Torsionsstab ist mit seinen Enden an der Eingangs-
und Ausgangswelle befestigt und stellt folglich
eine elastische Kupplung zwischen diesen
Wellen dar, die in der Ruhelage eine neutrale relative
Winkellage zwischen beiden festlegt. An dem Ende der Welle
12 und an einem gegenüberliegenden zylindrischen Abschnitt
des Rotationskolbens 21 sind Rillen 25 vorgesehen,
die aneinander stoßen, wenn ein geringfügiges Winkelspiel
zwischen den Wellen 12 und 13 überschritten wird,
das beispielsweise in der Größenordnung von 7° liegt.
Falls daher der Servomechanismus aufgrund eines Defektes in der Ölzufuhr
ausfallen sollte, kann der Lenkmechanismus für die Räder
unmittelbar durch den Fahrzeugführer betätigt werden, wobei
dieser naturgemäß größere Kräfte auf das Lenkrad aufbringen muß.
Innerhalb des Gehäuses 11 wird ein Metallring 27 im unbeweglichen
Zustand gehalten, der einen zylindrischen Hohlraum 28 bildet,
in dem der Rotationskolben 21 seine Drehbewegung ausführen kann. Die
Schieber 20 sind in Gehäusen 24 im Ring 27 gleitend montiert.
Sie werden durch Federn 29 in Richtung auf die Seitenfläche
des Kolbens 21 gedrückt, so daß sie sich mit dieser Fläche immer
in Kontakt befinden (Fig. 2). Die Druckkammern 30, 31, 32,
die nachfolgend im einzelnen beschrieben werden, werden somit in
der Kammer 28 durch die Schieber und bestimmte Abschnitte der
Seitenfläche des Kolbens 21 begrenzt. Eine der Seiten eines
jeden Schiebers ist mit einer kleinen Nut 33 versehen, damit
die äußere radiale Kante 34 des Schiebers dem gleichen Druck
ausgesetzt ist wie dessen innere radiale Kante. Dieser Druckausgleich
am Schieber macht es möglich, die Mitwirkung der Feder
29 zum Drücken des Schiebers in die Richtung des Rotationskolbens
wesentlich zu reduzieren. Ein durch eine Membran, die auf einer
Metallscheibe gelagert ist, gebildetes Verschlußelement 35 sorgt
für eine Abdichtung an dem Punkt der Radialbohrung im Ring 27,
die das Gehäuse für die Feder 29 bildet. Die innere radiale
Kante eines jeden Schiebers ist schräg ausgebildet, so daß
der Kontakt mit der Seitenfläche des Rotationskolbens nur entlang
einer schmalen Kante 37 auftritt. Da die Gehäuse 24 im
Ring 27 ausgebildet sind, bewegen sich diese schmalen Kanten 37
in radialen Ebenen der zylindrischen Kammer 28, wenn der Kolben
21 rotiert.
Wie vorstehend bereits ausgeführt wurde, besitzt der Rotationskolben
21 eine nicht kreisförmige äußere Form, die in Fig. 2 dargestellt
ist. Genauer gesagt besitzt er zwei Lagerflächen 40,
die diametral gegenüberliegend angeordnet sind und sich mit der
zylindrischen Fläche des Hohlraumes 28 in Kontakt befinden.
Diese Lagerflächen sorgen für die Führung des Kolbens zur Durchführung
der Rotation. Sie sind durch Abschnitte voneinander
getrennt, die im Abstand von der Innenwand des Hohlraumes angeordnet
sind und somit in Zusammenwirkung mit den Schiebern die
Druckkammern 30, 31, 32 bilden, die vorstehend bereits erwähnt
wurden. Zwischen den beiden Lagerflächen 40 umfaßt die Seitenfläche
des Kolbens zwei ebene Bereiche 41, die jeweils über einen
geringfügig abgerundeten Abschnitt mit den Lagerflächen 40 in Verbindung
stehen und über einen Medianabschnitt 42 miteinander verbunden
sind, welcher auf einer zylindrischen Fläche liegt, die
koaxial zu der Zylinderfläche des Hohlraumes 28 verläuft. Dies
führt dazu, daß aus der Druckeinwirkung auf die Medianbereiche
42 resultierende Kräfte keine Auswirkungen auf den Kolben haben,
da deren Resultierende durch die Rotationsachse desselben verläuft.
Andererseits üben auf die ebenen Bereiche 41 einwirkende Kräfte
ein Drehmoment auf den Rotationskolben aus und bestimmen somit
dessen Verschiebung innerhalb des Hohlraumes 28.
Der Strömungsmittelverteiler 22 wird durch einen
Steuerschieber (Trommelventil) 44 gebildet, der gleitend in einem
Querkanal 45 des Kolbens 21 montiert ist. Der Kanal 45 öffnet
sich in seinem Mittelabschnitt in einen Hohlraum 46 des Kolbens,
der mit dem Auslaßanschluß 16 in Verbindung steht, und zwar
aufgrund eines Ringraumes 47, der in dem Hohlraum 11 ausgebildet
ist, und einer Leitung 48 (Fig. 1). Der Kanal 45 selbst weist
einen Mittelabschnitt mit einem Durchmesser auf, der dem des
Steuerschiebers 44 entspricht, und zwei symmetrische Endabschnitte,
die einen größeren Durchmesser besitzen. Die beiden Endabschnitte
sind über Verschlußkappen 49 abgedichtet und bilden zusammen
mit den axialen Seiten des Steuerschiebers 44 zwei Kammern 50a,
50b, die durch eine Längsbohrung 51 im Steuerschieber 44 miteinander
in Verbindung stehen. Die Kammer 50b ist über eine
Bahn, die eine Leitung 52, einen Auslauf 53 an der Ausgangswelle
und eine Leitung 54, die im Gehäuse zwischen dem Auslauf 53 und
dem Anschluß 14 ausgebildet ist, umfaßt, an den Einlaßanschluß
14 angeschlossen. Der Steuerschieber 44 weist an seinem Mittelpunkt
eine Quernut 56 auf, mit der sich ein Betätigungsstift 57
in Eingriff befindet, der starr an der Eingangswelle 12 befestigt
ist. Dieser Stift, der in den Hohlraum 46 vorsteht, ist gegenüber
der Achse der Eingangswelle versetzt, so daß der Steuerschieber 44
durch Steuerung der Eingangswelle in seinem Querkanal verschoben
werden kann. Zwischen dem Mittelabschnitt des Querkanales 45 und jeder
Kammer 50a, 50b sind zwei Schultern 60 ausgebildet, während zwei
weitere Schultern 61 zwischen dem gleichen Mittelabschnitt und dem
Hohlraum 45 vorgesehen sind. Zwei Gruppen von vier hohlen
Abschnitten 62 (in der Form einer geschlossenen Nut) sind an jeder
Seite der Nut 56 in der Oberfläche des Steuerschiebers 44 ausgebildet.
Diese hohlen Abschnitte wirken mit den vorstehend erwähnten
Schultern zusammen und bilden zusammen mit diesen Kanäle mit variablen
Querschnitten, die jeweils mit der Strömungsmittelquelle
(Pumpe 15) und mit dem Speicher 17 in Verbindung stehen. Die
hohlen Abschnitte einer jeden Gruppe sind in kreisförmiger
Symmetrie entlang der zylindrischen Oberfläche des Steuerschiebers
angeordnet. Genauer gesagt bilden die hohlen Abschnitte
62a zusammen mit der Schulter 60 der Kammer 50a und der Schulter
61, die dem Hohlraum 46 entspricht, zwei Kanäle mit variablem
Querschnitt, die in der Öffnung invers variieren, da ein Querschnittsanstieg
an der der Kammer 50a entsprechenden Seite von
einer Abnahme des Bahnquerschnittes in Richtung auf den Hohlraum
46 begleitet wird und umgekehrt. In analoger Weise bilden die
hohlen Abschnitte 62b zusammen mit der Schulter 60 der
Kammer 50b und der Schulter 61, die dem Hohlraum 46 entspricht,
zwei Kanäle mit variablem Querschnitt und inversen Variationen
in der Öffnung. Die Enden des hohlen Abschnittes 62 wirken
mit den Schultern 60 und 61 zusammen und weisen dafür bearbeitete
Kanten auf, die einem ausgewählten Profil entsprechen, um vorgegebene
Drehmoment-Druck-Eigenschaften zu erreichen. Das Strömungsmittelverteilungssystem
wird durch Leitungen vervollständigt, die
im Rotationskolben ausgebildet sind und dazu dienen, für eine
Strömungsmittelverbindung zwischen jeder Gruppe der hohlen
Abschnitte 62a, 62b und ausgewählten Bereichen der Seitenfläche
des Kolbens zu sorgen, damit die vorstehend erwähnten Druckkammern
30, 31, 32 beschickt werden können. Es ist desweiteren
eine Leitung 65a vorhanden, die über eine kreisförmige Nut 66a,
die an der Oberfläche des Steuerschiebers 44 ausgebildet ist, mit
allen hohlen Abschnitten 62a in Verbindung steht, um alle
hohlen Abschnitte miteinander zu verbinden. Eine Leitung
65b steht mit allen hohlen Abschnitten 62b über eine
kreisförmige Nut 66b, die an der Oberfläche des Steuerschiebers 44
ausgebildet ist, in Verbindung, um alle hohlen Abschnitte
62b miteinander zu verbinden. Wie man Fig. 3 entnehmen kann,
öffnet sich die Leitung 65a in den Kanal 45 an einer der Nut 66a
gegenüberliegenden Stelle, während sich die Leitung 65b an einer
der Nut 66b gegenüberliegenden Stelle in den Kanal 45 öffnet.
Schließlich öffnet sich jede Leitung 65a oder 65b jeweils in eine
Nut 68a oder 68b, die in bezug auf die Rotationsachse des Kolbens
21 an gegenüberliegenden Seiten angeordnet und auf der Seitenfläche
desselben ausgebildet sind. Jede Nut erstreckt sich über
einen Abschnitt der Seitenfläche, der mindestens einem Winkelsektor
des zylindrischen Hohlraumes 28 entspricht, der durch zwei
benachbarte Schieber begrenzt wird. Dieser Sektor beträgt bei dem
dargestellten Beispiel 45°. Die Anordnung und die Verteilung der
Nuten 68 entspricht im wesentlichen der der ebenen Bereiche
41 der Seitenfläche des Kolbens.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: in Ruhelage und
in einer Position der Lenksäule, die einem Zustand entspricht,
in dem das Fahrzeug entlang einer geraden Linie gelenkt wird,
nehmen die verschiedenen zusammengehörigen Teile des Servomechanismus
die in der Zeichnung dargestellten Relativpositionen
ein. Wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt ist, werden die vier
Druckkammern 30 und 32 zum Teil durch die ebenen Bereiche 41 des
Rotationskolbens 21 begrenzt, während die Kammern 31 zum Teil
durch die Medianbereiche 42 begrenzt werden. Die Nuten 68a sind
nahezu vollständig in den Kammern 32 angeordnet, während sich
die Nuten 68b nahezu vollständig in den Kammern 30 befinden. In
dieser Position wird der Steuerschieber 44 relativ zum Kanal 45
in einer mittigen Lage gehalten. Folglich weisen die vorstehend
erwähnten Kanäle mit variablem Querschnitt den gleichen Bahnquerschnitt
auf, und die von der Pumpe gelieferte Ölmenge wird
in zwei gleiche Ströme aufgeteilt, die durch die Kammer 50a
und den hohlen Abschnitt 62a auf einer Seite sowie die
Kammer 50b und den hohlen Abschnitt 62b auf der anderen
Seite verlaufen, bevor sie über den Hohlraum 46 zum Speicher
17 zurückkehren. Die in den Leitungen 65a und 65b aufgebauten
Drücke sind folglich gleich, so daß die Druckkammern 30 und 32
auf gleichen Drücken gehalten werden. Bei der vorhandenen Form des
Rotationskolben 21 und der Lage der Druckkammern 30, 32 in bezug
auf den Kolben heben sich die auf die ebenen Bereiche 41 ausgeübten
Drehmomente einander auf. Die Ruhelage ist folglich stabil.
Wenn der Lenker eines Fahrzeuges, das mit einem Lenkungssystem
ausgerüstet ist, welches einen derartigen Servomechanismus aufweist,
das Fahrzeug nach rechts lenkt, was einer Rotation der
Ausgangswelle und des Kolbens 21 gegen den Uhrzeigersinn in
Fig. 2 entspricht, führt die Reaktion der Vorderräder zuerst
zu einem Widerstand an der Ausgangswelle 13 in bezug auf die
auf die Eingangswelle 12 übertragene Lenkraft, was eine geringfügige
Verdrehung des Torsionsstabes 23 bewirkt. Der Steuerstift
57 drückt folglich den Steuerschieber 44 in Fig. 2 nach links
was eine Isolation des hohlen Abschnittes 62a und der
Leitung 65a gegenüber dem Tank 17 und im Gegensatz dazu
zu einer zunehmenden Öffnung der Strömungsbahn zwischen den
hohlen Abschnitten 62b und dem Hohlraum 46 bewirkt. Folglich steigt
der Druck in der Leitung 65a an, während der in der Leitung 65b
aufgebaute niedrige Druck im wesentlichen dem im Tank herrschenden
Druck entspricht. Die Auswirkungen auf die Druckkammern sind wie
folgt: der Druck in den Kammern 32 steigt an, und der in den
Kammern 30 und 31 vorherrschende Druck neigt dazu, sich dem im
Tank herrschenden Druck anzugleichen, da die Kammern 30 und 31
über die Nuten 68b miteinander in Verbindung gebracht werden,
sobald der Kolben 21 zu rotieren beginnt.
Folglich wird durch Druckeinwirkung auf die beiden gegenüberliegenden
aktiven Flächen 41 des Kolbens 21, die den Kammern 32
entsprechen, ein Drehmoment erzeugt. Die Richtung des erhaltenen
Drehmomentes entspricht völlig der gewünschten zusätzlichen Lenkkraft.
Während einer ersten Rotation über 45° tragen bestimmte
Schieber (20a in Fig. 2) die Druckdifferenz zwischen den aktiven
Kammern 32 und den Niederdruckkammern 30, 31, und nach dieser
ersten Rotation tragen die benachbarten Schieber (Schieber 20b in
Fig. 2) diese Druckdifferenz während einer ergänzenden Rotation
über 45° in der gleichen Richtung. Die Rotationsbewegung des
Kolbens 21 kann sich somit in der gleichen Richtung fortsetzen,
während der Fahrzeuglenker das Lenkrad in diesem Sinne dreht. Wenn
der Fahrzeuglenker aufhört, ein Drehmoment auf die Eingangswelle
21 auszuüben, besitzt der Torsionsstab 23, während er seinen
Gleichgewichtszustand wieder erreicht, die Neigung, den Steuerschieber
44 in eine mittlere Position im Kanal 45 zurückzubringen,
so daß das Druckungleichgewicht in den Kammern 32
einerseits und in den Kammern 30, 31 andererseits verschwindet.
Wenn das Fahrzeug nach rechts gelenkt wird, wird ein Druckungleichgewicht
zum Vorteil der Kammern 30 erzeugt, so daß die
durch Druckeinwirkung auf die entsprechenden ebenen Bereiche
41 erzeugte Lenkkraft in die entgegengesetzte Richtung weist.
Claims (5)
1. Hydraulischer Servomechanismus mit einem gemeinsamen Gehäuse, das
einen Strömungsmittelverteiler und einen Hydraulikmotor umschließt, der
bewegliche Schieber und einen Rotationskolben mit einer nicht
kreisförmigen Form aufweist, der in einem zylindrischen Hohlraum, in den
die Schieber vorstehen, drehbar gelagert ist, wobei sich die Schieber in
Kontakt mit der Seitenfläche des Kolbens befinden und zusammen mit
dieser Seitenfläche und dem Gehäuse Druckkammer bilden, die mit dem
Verteiler in Verbindung stehen, mit Einrichtungen zum Anschließen des
Hydraulikmotors an eine Strömungsmittelquelle und an einen Speicher oder
Tank, mit einer an den Verteiler gekoppelten Eingangswelle und einer an
den Rotationskolben gekoppelten Ausgangswelle, wobei zwischen der
Eingangswelle und der Ausgangswelle eine elastische Kupplung angeordnet
ist, um zwischen diesen beiden Wellen in der Ruhelage eine neutrale
relative Winkellage festzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verteiler (22) ein Steuerschieber (44) ist, der in einem Querkanal (45)
des Rotationskolben (21) gleitend gelagert und durch Steuerung der
Eingangswelle (12) in dem Querkanal verschiebbar ist, daß der
Steuerschieber mindestens zwei hohle Abschnitte (62a, 62b) an seiner
Außenfläche aufweist, die jeweils zusammen mit Schultern (60, 61) an dem
Querkanal zwei Bahnen mit variablem Querschnitt bilden, die jeweils mit
der Strömungsmittelquelle (15) und dem Speicher (17) in Verbindung
stehen, daß Leitungen (65a, 65b) in dem Rotationskolben ausgebildet
sind, die eine Strömungsmittelverbindung zwischen jedem der hohlen
Abschnitte (62a, 62b) und ausgewählten Bereichen (41) der Seitenfläche
des Rotationskolben herstellen, um die Druckkammern (30, 31, 32) zu
beschicken, daß sich ein Betätigungsstift (57), der exzentrisch und
starr an der Eingangswelle (12) befestigt und in einem Hohlraum (46) des
Rotationskolbens bewegbar ist, in Eingriff mit dem Steuerschieber (44)
zur Betätigung desselben befindet, daß sich die axialen Enden des
Steuerschiebers mit zwei gegenüberliegenden Kammern (50a, 50b) in
Eingriff befinden, die mit der Strömungsmittelquelle (15) in Verbindung
stehen, während der Hohlraum (46) mit dem Tank (17) in Verbindung
steht, und daß die hohlen Abschnitte (62a, 62b) des Steuerschiebers
jeweils in Längsrichtung zwischen jeder Kammer (50a, 50b) und dem Hohlraum (46)
ausgebildet sind.
2. Servomechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Leitungen (65a, 65b) in gegenüberliegende Nuten (68a, 68b) öffnen,
die an der Seitenfläche des Rotationskolbens (21) ausgebildet sind und sich
jeweils über einen Abschnitt der Fläche erstrecken, die mindestens einem
durch zwei benachbarte Schieber (20) begrenzten Winkelsektor entspricht.
3. Servomechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
sich Gruppen von mehreren ähnlichen hohlen Abschnitten vorgesehen sind,
die in kreisförmiger Symmetrie entlang der Oberfläche des Steuerschiebers
(44) ausgebildet sind.
4. Servomechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei kreisförmige Nuten (66a, 66b), die jweils mit
jedem hohlen Abschnitt oder jeder Gruppe der hohlen Abschnitte (62a,
62b) in Verbindung stehen, ebenfalls auf der Oberfläche des
Steuerschiebers ausgebildet sind und daß die beiden Leitungen (65a, 65b)
sich in den Kanal (45) im Bereich von einer der kreisförmigen Nuten
öffnen.
5. Servomechanismus nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Längsbohrung (51) im Steuerschieber vorgesehen
ist, die sich durch diesen von einem Ende zum anderen Ende erstreckt, um
eine Verbindung zwischen den beiden Kammern (50a, 50b) herzustellen,
wobei eine dieser Kammern (50b) an die Verbindungseinrichtung zur
Strömungsmittelquelle angeschlossen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8019927A FR2490291A1 (fr) | 1980-09-16 | 1980-09-16 | Servomecanisme amplificateur de couple a structure compacte, pour direction assistee |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3136553A1 DE3136553A1 (de) | 1982-06-03 |
DE3136553C2 true DE3136553C2 (de) | 1994-06-23 |
Family
ID=9245979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3136553A Expired - Fee Related DE3136553C2 (de) | 1980-09-16 | 1981-09-15 | Hydraulischer Servomechanismus |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4413962A (de) |
AU (1) | AU541140B2 (de) |
DE (1) | DE3136553C2 (de) |
FR (1) | FR2490291A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3812883A1 (de) * | 1988-04-18 | 1989-01-26 | Manfred Keller | Hydraulischer schwenkantrieb mit drehmomentuebersetzung |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2524682A (en) * | 1947-11-26 | 1950-10-03 | Edwin G Staude | Pressure fluid power amplifier |
US3131602A (en) * | 1961-11-16 | 1964-05-05 | Kingston Products Corp | Steering torque amplifier |
GB1270400A (en) * | 1968-04-26 | 1972-04-12 | Toyoda Machine Works Ltd Toyod | Power assisted steering gear |
JPS5424432Y2 (de) * | 1974-07-24 | 1979-08-18 | ||
US4086940A (en) * | 1975-04-05 | 1978-05-02 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydraulic power-steering system for vehicles |
US4137989A (en) * | 1977-10-11 | 1979-02-06 | General Motors Corporation | Rotary hydraulic servo for steering gear |
FR2412728A1 (fr) * | 1977-12-23 | 1979-07-20 | Dba | Servo-mecanisme hydraulique amplificateur de couple, notamment pour direction assistee de vehicule automobile |
-
1980
- 1980-09-16 FR FR8019927A patent/FR2490291A1/fr active Granted
-
1981
- 1981-09-11 AU AU75166/81A patent/AU541140B2/en not_active Ceased
- 1981-09-15 DE DE3136553A patent/DE3136553C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1981-09-17 US US06/303,309 patent/US4413962A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU7516681A (en) | 1982-03-25 |
DE3136553A1 (de) | 1982-06-03 |
FR2490291A1 (fr) | 1982-03-19 |
US4413962A (en) | 1983-11-08 |
FR2490291B1 (de) | 1982-11-19 |
AU541140B2 (en) | 1984-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4242441C1 (de) | Servosteuerung, insbesondere Servolenkung für Kraftfahrzeuge | |
DE3002598C2 (de) | ||
EP0192641B1 (de) | Zahnstangen-hilfskraftlenkung, insbesondere für kraftfahrzeuge | |
DE2931632A1 (de) | Zur drehbewegung eingerichtetes richtungs-steuerventil fuer einen stroemungsmittelstrom | |
DE3437071C2 (de) | ||
DE2336373A1 (de) | Hydraulisch kraftunterstuetztes fahrzeuglenksystem | |
DE3122368C2 (de) | ||
EP0388440B1 (de) | Hydraulische hilfskraftlenkung | |
DE2838789C2 (de) | Lenkventil mit geschlossener Mitte zur Beaufschlagung des Stellmotors einer Fahrzeughilfskraftlenkung | |
DE2904111A1 (de) | Hydrostatische lenkeinrichtung | |
EP0160639B1 (de) | Servolenkung, insbesondere für kraftfahrzeuge | |
DE3136553C2 (de) | Hydraulischer Servomechanismus | |
DE4437168C1 (de) | Lenkventil mit geschlossener Mitte | |
DE2834420C2 (de) | Lenkventil | |
DD145389A5 (de) | Lenkventil mit geschlossener mitte | |
DE3043968C2 (de) | ||
DE2721555C3 (de) | Hilfskraftlenkung für Fahrzeuge | |
DE2919049A1 (de) | Ventileinrichtung zur servosteuerung von fahrzeugen | |
DE2806929C2 (de) | Fluidbetätigter Servomotor mit Nachlaufsteuerung | |
DE1555093A1 (de) | Steuereinrichtung,insbesondere fuer Hilfskraftlenkungen | |
DE3249477C2 (de) | Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung f}r Kraftfahrzeuge | |
DE1755519C3 (de) | Vorrichtung zum Verkürzen der Ansprechnzeit von Kraftfahrzeuglenkungen | |
DE3346707C2 (de) | ||
DE1238789B (de) | Druckmittelsteuereinrichtung in durch Hilfskraft unterstuetzten Lenkungen, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge | |
DE2256090C3 (de) | Druckbegrenzungsventil |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BENDIX FRANCE, DRANCY, FR |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: HAUCK, H., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING., 8000 MU |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: F15B 9/10 |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |