DD247421B5 - Hydrostatische Lenkeinrichtung - Google Patents

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerat nach dem Drehschieberprinzip fur eine hydrostatische Lenkeinrichtung Derartige Lenkeinrichtungen werden in vollhydraulischen Lenksystemen eingesetzt und dienen vorzugsweise zum Lenken von schweren, langsamfahrenden Fahrzeugen.

Hydrostatische Lenkeinrichtungen mit Drehschiebersteuerventil und Orbit-Verdranger sind aus der US-PS 2 984 215 bekannt ι,- <·ΐρη seither in großen Stuckzahlen und vielen Variationen hergestellt und vertrieben Das Drehschiebersteuerventil

besteht aus einer äußeren, im Gehäuse eingepaßten Steuerhulse und einem inneren in der Steuerhulse eingepaßten Steuerkolben Der Steuerkolben ist einerseits über ein Zahnnabenprofil mit dem Orbit-Verdranger und andererseits über eine Stiftverbindung mit der Steuerhulse verbunden Der mit einer Antriebswelle starr verbundene Steuerkolben ist mittels eines Federelementes gegenüber der Steuerhulse lagezentnert. Gegen die Kraft des Federelementes sind Steuerkolben und Steuerhulse relativ zueinander ein begrenztes Stuck verdrehbar Zwischen dem Drehschiebersteuerventil und dem Orbit-Verdranger besteht über sogenannte Kommutatorbohrungen im Gehäuse der Lenkeinrichtung eine hydraulische Verbindung Die hydrostatische Lenkeinrichtung besitzt Anschlüsse fur eine Zulaufleitung, eine Rucklaufleitung und zwei zum Stellzylinder fuhrende Zylinderleitungen.

Jeder dieser Leitungen sind entsprechende, im Drehschiebersteuerventil in jeweils einer Ebene angeordnete Reihen von radialen Bohrungen bzw. axialen Kanälen zugeordnet Dabei gehören zur Zulaufleitung eine in einer ersten Ebene angeordnete Reihe von Kurzschlußkanalen, die die Verbindung zum Innenraum und damit zur Rucklaufleitung herstellen, und eine in einer zweiten Ebene angeordnete Reihe von Kanälen, die in Verbindung mit dem Orbit-Verdranger stehen Da die einzelnen, in verschiedenen Ebenen angeordneten Bohrungs- bzw Kanalreihen funktionsbedingt voneinander hydraulisch getrennt sein müssen, ergibt sich auf Grund der notwendigen Langen der einzelnen Dichtstege ein insgesamt lang bauendes Drehschiebersteuerventil Von der Lange des Drehschiebersteuerventils wird letztlich auch das Ausmaß der gesamten Lenkeinrichtung beeinflußt

Daraus ergibt sich ein Lohn- und Materialaufwand, der die Herstellungskosten fur derartige Gerate schon seit Jahren unvertretbar hoch halt.

Es ist das Ziel der Erfindung, den Aufwand und damit die Kosten fur die Herstellung der gattungsgemaßen Lenkeinrichtungen wesentlich zu verringern.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei Drehschiebersteuerventilen mit druckreduziertem Innenraum die Anzahl der Ebenen von Bohrungs- und Kanalreihen zu verringern.

Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelost, daß die Reihe von zum Rucklauf in bekannter Weise gestalteter Kurzschlußbohrungen und -kanale in der Steuerhulse und im Steuerkolben und die Reihe von zum Orbit-Verdranger fuhrenden radialen Zulaufbohrungen in der Steuerhulse und axialen Kanälen im Steuerkolben in einer Ebene angeordnet sind Dabei ist jeder radialen Zulaufbohrung in der Steuerhulse ein axialer Kanal im Steuerkolben zugeordnet und die radiale Ausdehnung jedes axialen Kanals in geeigneter Weise auf den Durchmesser der dazugehörenden Zulaufbohrung abgestimmt. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird vorzugsweise jeder axiale Kanal aus einer Sacklochbohrung und einer sich axial ausdehenden Nut gebildet Die Vorteile der erfindungsgemaßen Losung sind von jedem Fachmann erkennbar Auf Grund der Zusammenlegung von Bohrungs- bzw Kanalreihen von zwei Ebenen in eine Ebene kann das Drehschiebersteuerventil und damit die gesamte Lenkeinrichtung um die fur eine Ebene notwendige Lange gekürzt werden Dadurch wird der Herstellungsaufwand in Form von Lohn und Material und damit die Herstellungskosten verringert. Der Gebrauchswert wird durch ein gunstigeres Masse-Leistungs-Verhaltnis erhöht Weiterhin wird durch die kompaktere Anordnung und Gestaltung der Kurzschlußkanale die Stabilität des Steuerkolbens erheblich erhöht, was sich positiv auf das Gerauschverhalten und auf Klemmerscheinungen auswirkt.

Fig 1 Schnittdarstellung der hydrostatischen Lenkeinrichtung Fig 2 Steuerhulse der hydrostatischen Lenkeinrichtung Fig 3 Steuerkolben der hydrostatischen Lenkeinrichtung

Die erfmdungsgemaße Lenkeinrichtung nach Fig 1 besteht aus einem Gehäuse 1, das einen Steuerkolben 2 und eine Steuerhulse 3 aufnimmt

Steuerkolben 2 und Steuerhulse 3 werden durch ein Federelement 4 gegeneinander zentriert Die axiale Abstutzung von Steuerkolben 2 und Steuerhulse 3 erfolgt durch ein Lager 5

Eine Nabenverzahnung 6 des Steuerkolbens 2 dient zur Einleitung des Lenkmoments Em Stift 7 begrenzt das Radialspiel von Steuerkolben 2 und Steuerhulse 3 Eine Antriebswelle 8 verbindet den Steuerkolben 2 mit dem Orbit-Verdranger, der im wesentlichen aus einem innenverzahnten Außenring 10 und einem außenverzahnten Lauferrad 11 besteht Der Orbit-Verdranger 9 wird axial von einer Anlaufscheibe 12 und einem Deckel 13 begrenzt Die Befestigung am Gehäuse 1 übernehmen Zylinderschrauben 14 Die Lenkeinrichtung besitzt vier Fluidanschlusse, den Zulaufanschluß 15, den Ablaufanschluß 16, den Zylinderanschluß 17 bei Rechtsdrehung und den Zylinderanschluß 18 bei Linksdrehung Die Steuerhulse 3 der hydrostatischen Lenkeinrichtung nach Fig 2 besitzt erfindungsgemaß verdrangerseitig eine Reihe von mehreren Kurzschlußbohrungen 19 und eine Reihe von Zulaufbohrungen 20 in einer gemeinsamen Ebene wechselweise angeordnet Diese sind über einen Ringkanal 21 mit dem Zulaufanschluß 15 des Gehäuses 1 verbunden Eine Reihe von Kommutatorbohrungen 22 in der Steuerhulse 3 und die Bohrungen 23, 24 und 25 stellen die hydraulische Verbindung zum Orbit Verdränger 9 her Zwei Reihen von Zylinderbohrungen 26 sind über einen Ringkanal 27 mit dem Zylinderanschluß 17 bei Rechtsdrehung, und zwei Reihen von Zylinderbohrungen 28 sind über einen Ringkanal 27' mit dem Zylinderanschluß 18 bei Linksdrehung verbunden

Weiterhin besitzt die Steuerhulse 3 eine Durchgangsbohrung 29 zur Aufnahme des Stiftes 7 und eine Reihe Ablaufbohrungen 30, die über einen Ringkanal 31 mit dem Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1 verbunden sind An der dem Orbit-Verdranger abgewandten Stirnseite der Steuerhulse 3 befindet sich ein nicht dargestellter radialer Durchbruch, der das Federelement 4 aufnimmt und dieses abstutzt

Im Steuerkolben 2 nach Fig 3 befinden sich analog zur Steuerhulse 3 axiale Kurzschlußkanale 32, die vorzugsweise als Schlitze ausgeführt sind und in den Innenraum des Steuerkolbens 2 munden, der wiederum mit den Ablaufbohrungen 30 der Steuerhulse 3 in Verbindung steht

Erfindungsgemaß in gleicher Ebene ist vorzugsweise im Wechsel zu den Kurzschlußkanalen 32 eine Reihe von axialen Kanälen 33 angeordnet, die die Verbindung zu den Kommutatorbohrungen 22 der Steuerhulse 3 übernehmen Dabei kann vorzugsweise jeder axiale Kanal 33 aus einer Sacklochbohrung 34 und einer sich axial ausdehnenden Nut 35 gebildet sein Weitere axiale Steuernuten 36 bewirken die Verbindung der Kommutatorbohrungen 22 mit den Zylinderbohrungen 26, 28 der Steuerhulse 3

Je eine Reihe Ablaufbohrungen 37, 38 stellen die Verbindung der Zylinderbohrungen 26, 28 mit dem Innenraum des Steuerkolbens 2 und damit mit den Ablaufbohrungen 30 der Steuerhulse 3 her Eine keglige Bohrung 39 begrenzt im Zusammenwirken mit dem Stift 7 die maximale Drehbewegung des Steuerkolbens 2 gegenüber der Steuerhulse 3

Bei nichtbetatigter Lenkung ist der Steuerkolben 2 gegenüber der Steuerhulse 3 durch das Federelement 4 in Mittelstellung zentriert

Das Fluid fließt vom Zulaufanschluß 15 und dem Ringkanal 21 über die Kurzschlußbohrungen 19 der Steuerhulse 3 und die Kurzschlußkanale 32 des Steuerkolbens 2 in dessen Innenraum Von dort gelangt das Fluid über die Ablaufbohrungen 30 der Steuerhulse 3 und den Ringkanal 32 zum Ablaufanschluß 16

Durch die Drehung des Steuerkolbens 2 über die Nabenverzahnung 6 ζ B nach rechts und bei Vorhandensein eines Lenkwiderstandes,erfolgt in Abhängigkeit vom Zulaufstrom eine relative Verstellung von Steuerkolben 2 und Steuerhulse 3 gegen die Kraft des Federelementes 4 Dabei wird der Kurzschlußquerschnitt so weit verringert, bis der erforderliche Lenkdruck am Zufaufanschluß 15 anliegt Das Fluid teilt sich dabei in einen 1 Teilstrom, der durch die Zulaufbohrungen 20 in der Steuerhulse 3 zu den Kanälen 33 gefuhrt wird und über die Kommutatorbohrungen 22 der Steuerhulse 3 und Bohrungen 23, 24 und 25 zum Orbit-Verdranger 9 fließt

Durch die Wirkung des bekannten Kommutatorsystems gelangt das entsprechend der Drehzahl dosierte Fluid vom Orbit-Verdranger 9 über die bereits beschriebenen Kanäle im Gehäuse 1 und den Kommutatorbohrungen 22 der Steuerhulse 3 zu den weiteren axialen Steuernuten 36 im Steuerkolben 2

Von dort gelangt es bei der genannten Rechtsdrehung über die Zylinderbohrungspaare 26 der Steuerhulse 3, den Ringkanal und den Zylinderanschluß 17 zu einem Stellzylinder, dessen Kolben entsprechend bewegt wird und über bekannte zwischengeschaltete Elemente die Betätigung der Fahrzeugrader bewirkt

Das drucklose Rucklaufol vom Stellzylinder kommt zum Zylinderanschluß 18 und fließt über den Ringkanal 27', eine Reihe Zylinderbohrungen 28 der Steuerhulse 3 und Ablaufbohrungen 38 des Steuerkolbens 2 in dessen Innenraum Von dort gelangt es über Ablaufbohrungen 30 der Steuerhulse 3 und den Ringkanal 31 zum Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1 Der 2 Teilstrom wird durch das nichtdosierte Fluid gebildet Es fließt über den gedrosselten Kurzschlußquerschnitt, der durch die teilweise verdeckten Kurzschlußbohrungen 19 der Steuerhulse 3 und den Kurzschlußkanalen 32 des Steuerkolbens 2 gebildet wird, direkt in den Innenraum des Steuerkolbens 2 und von dort, wie schon beschrieben, in den Ablaufanschluß 16 des Gehäuses 1

Bei der durch den Stift 7 begrenzten maximalen Verdrehung von Steuerkolben 2 und Steuerhulse 3 wird der Kurzschlußquerschnitt geschlossen, und der gesamte Zulaufstrom gelangt als dosiertes Fluid über die Lenkeinrichtung zum Stellmotor

Nach Ende des Lenkvorgangs bzw Drehung des Steuerkolbens 2 lauft infolge der Krafteinwirkung des Federelementes 4 die Steuerhulse 3 soweit nach, bis beide wieder in Mittelstellung zentriert sind

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1	Gehäuse
2	Steuerkolben
3	Steuerhülse
4	Federelement
5	Lager
6	Nabenverzahnung
7	Stift
8	Antriebswelle
9	Orbit-Verdränger
10	Außenring
11	Läuferrad
12	Anlaufscheibe
13	Deckel
14	Zylinderschrauben
15	Zulaufanschluß
16	Ablaufanschluß
17	Zylinderanschluß - Rechts
18	Zylinderanschluß - Links
19	Kurzschlußbohrungen
20	Zulaufbohrungen
21	Ringkanal
22	Kommutatorbohrungen
23	Bohrungen
24	Bohrungen
25	Bohrungen
26	Zylinderbohrungen
27, 27'	Ringkanäle
28	Zylinderbohrungen
29	Durchgangsbohrung
30	Ablaufbohrungen
31	Ringkanal
32	Kurzschlußkanäle
33	axiale Kanäle
34	Sacklochbohrung
35	Nut
36	axiale Steuernuten
37	Ablaufbohrungen
38	Ablaufbohrungen
39	keglige Bohrung

Claims (2)

1. Hydrostatische Lenkeinrichtung, die im wesentlichen ein Drehschiebersteuerventil und einen Orbit-Verdränger besitzt, wobei das Drehschiebersteuerventil einen inneren, von einem Lenkrad ansteuerbaren Steuerkolben, und eine äußere mit einem Rotor des Orbit-Verdrängers mechanisch verbundene Steuerhulse besitzt und beide konzentrisch zueinander angeordnet sind, in einem begrenzten Umfang relativ verdrehbar sind, ein Federelement zur Realisierung einer Neutralstellung vorhanden ist und miteinander korrespondierende und in Ebenen angeordnete radiale Reihen von gleichmaßig am Umfang verteilten Bohrungen bzw. Kanälen besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihe von in bekannter Weise gestalteter Kurzschlußbohrungen und -kanale (19; 32) in der Steuerhülse (3) und im Steuerkolben (2) und die Reihe von zum Orbit-Verdranger (9) führenden radialen Zulaufbohrungen (20) in der Steuerhulse (3) und axialen Kanälen (33) im Steuerkolben (2) in einer Ebene angeordnet sind, wobei jeder Zulaufbohrung (20) in der Steuerhulse (3) ein axialer Kanal (33) im Steuerkolben (2) zugeordnet ist und die radiale Ausdehnung jedes axialen Kanals (33) in geeigneter Weise auf den Durchmesser der dazugehörenden Zulaufbohrung (20) abgestimmt ist.

2. Hydrostatische Lenkeinrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise jeder axiale Kanal (33) aus einer Sacklochbohrung (34) und einer sich axial ausdehnenden Nut (35) besteht.