DE1016577B

DE1016577B - Steuerung fuer den Hilfskraftmotor einer Hilfskraftlenkung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1016577B
Application number: DEF20501A
Authority: DE
Inventors: Alex L Haynes; Cecil E Rawden; Warren A Van Wicklin Jun
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1955-06-15
Filing date: 1956-06-12
Publication date: 1957-09-26
Also published as: GB789863A; FR1162984A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Hilfskraftttiotor -einer Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, bei der überstarke Lenkbelastungen durch eine Drehungsdifferenz zwischen einem Lenkrohr der Lenksäule und dem freien Ende eines darin angeordneten. Torsionsstabes auf einen den Hilfskraftmotor steuernden Schieber übertragen wird, der das untere Ende der Lenksäule umschließt und bei der das die Lenksäule umschließende Schieberrohr auf einem Zwischenrahr sitzt, welches einerseits in eine längs gerichtete 'Verzahnung eingreift, die mit dem freien Ende des Torsionsstabes verdreht wird, andererseits ein Schraubgewinde aufweist, welches in ein am unteren Ende des Lenkrohres vorgesehenes Gewinde eingreift, nach Patent 942 248. Die Aufgabe der Erfindung besteht 'darin, eine solche Steuerung in gedrängter Bauart auszuführen sowie die Herstellung wirtschaftlicher zu gestalten.

Erfindungsgemäß ist die Lenkschnecke der Lenkung — wie an sich bekannt ·—■ hohl ausgebildet und ein . nur kurz bemessener Torsionsstab am unteren Ende der Lenkschnecke mit dieser verbunden, der konzentrisch zu dieser im Inneren der Bohrung der Schnecke sowie eines Ansatzes derselben verläuft und der mit seinem anderen Ende am unteren Ende der Lenksäule in einem ebenfalls nur kurzen Lenkrohr befestigt ist, welches seinerseits an der Lenksäule befestigt ist. Der Torsionsstab sowie das ihn umschließende und mit ihm am oberen Ende verbundene Lenkroh'r sind völlig im Inneren des Lenkgehäuses untergebracht.

Es ist an sich bekannt, bei Servolenkvorrichtungen die Lenkschnecke der Lenkung hohl auszubilden und Steuerteile hindurchzuführen. Diese Ausbildung ist aber nur in Verbindung mit bedeutend komplizierteren Lenkvorrichtungen mit Hilfskraftlenkung bekanntgeworden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung, die jedoch nicht über die in den Patentansprüchen zum Ausdruck gebrachten Erfindungsgedanken hinausgehen, ergeben sich aus dem an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Seitenansicht in teilweise geschnittener Form einer Kraftlenkvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 einen vergrößerten senkrechten Querschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1,

Fig. 4 bis 8 Querschnitte nach den Linien 4-4 bis 8-8 der Fig. 37

. In dem Lenkgehäuse 11 einer Lenkvorrichtung gemäß der Erfindung sitzt die Lenkwelle 12, die den Lenkarm 13 am unteren Ende trägt. Dieser ist durch Steuerung für den Hilfskraftmotor

einer Hilfskraftlenkung

für Kraftfahrzeuge

Zusatz zum Zusatzpatent 942 248

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft,
Köln/Rhein, Henry-Ford-Straße

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. Juni 1955

Alex L. Haynes, Cecil E. Rawden, Detroit, Mich.,
und Warren A. Van Wicklin jun., Dearborn, Mich.

(V. StVA.), . .- .

sind als Erfinder genannt worden

das übliche, nicht dargestellte Gestänge mit den lenkbaren Vorderrädern eines Kraftfahrzeuges verbunden. Am oberen'Ende trägt die Lenkwelle 12 drehbar ein Schneckenrad 14, welches .mit einer Schnecke 16 im Eingriff steht. '

Das Gehäuse Il ist mit einem Zylinder 17 versehen,

der im. wesentlichen rechtwinklig zur Lenkwelle 12 angeordnet ist. In dem Zylinder ist ein Kolben 18 hin und her verschiebbar, der zwei Köpfe 19 aufweist, die durch einen Teil·21 miteinander verbunden sind. Zapfen 22 an den Kolbenköpfen 19 legen sich an einer Rolle 23 an, die an. einem gegabelten Kurbelarm 24 vorgesehen ist. Der Kurbelarm ist durch Rippen und Nuten mit der Lenkwelle 12 verbunden, und zwar zwischen dem Lenkarm 13 und der Lenkschnecke 16. Der Zylinder 17 ■ ist mit nicht dargestellten Zu- und Ableitungen versehen, um Flüssigkeit zu- und abzuleiten, die dem hin und her beweglichen Kolben 18 antreibt. Gleichzeitig werden die Rolle 23 sowie der Kurbelarm 24 verschwenkt, um Hilfskraft auf die Lenkwelle 12 zu übertragen, damit der über die Schnecke 16 ausgeübte Lenkeffekt vergrößert wird. "^:

Die Schnecke 16 ist in dem Lenkgehäuse 11 mittels eines Schrägrollenlagersj26 gelagert. Mittels eines zweiten Schrägrollenlagers 27 ist die Schnecke 16 in

709 698/270

obere Ende der Lenksäule ist an der Nabe eines Lenkrades angeschlossen. Zwischen der Zunge 57 der Lenksäule und dter Gabelung 56 des Rohres 47 ist ein.... Gummi isolator 62 vorgesehen. Die Verbindung ist durch einen Querstift 65 vervollständigt. Bai Handl>etätigung der Lenksäule 58 dreht sich das mit Gewinde versehene Rohr 47. Ebenso dreht sich das obere Ende des Torsionsstabes 36 infolge der Rippen- und Nutenverbindiung 44 bis 46 mit dem Rohr 47, außer-

o dem infolge der durch Gummi isolierten. Verbindung. Durch die Gummiisolderung wird eine Übertragung von Schwingungen auf das Lenkrad vermieden.

Die Drehung des Lenkrades und der Lenksäule 58 wird auf den Torsionsstab 36 und auf die Lenk-

dem Deckel 28 gelagert, der mit dem Gehäuse 11 verschraubt ist. Die Schnecke 16 besitzt einen Ansatz 29. Sowohl die Schnecke als auch der Ansatz sind mit einer gemeinsamen Axialbohrung 31 versehen. Am unteren Ende trägt die Bohrung 31 einen geriffelten Teil 32 sowie einen mit Innengewinde versehenen Teil 33. Die Außenfläche des Ansatzes 29 der Lenkschnecke ist mit vier engen Rippen 34 versehen, die gleiche Entfernung voneinander haben und von denen eine jede Rippe eine abgestufte Oberfläche hat.

Im Inneren der Bohrung 31 der Schnecke 16 sowie
des Ansatzes 29 ist ein verhältnismäßig kurzer Torsionsstab 36 untergebracht. Dieser Torsionsstab besitzt einen an der Außenseite geriffelten Teil 37, der
verschiebbar, aber nicht drehbar in den geriffelten 15 schnecke 16 übertragen. Da der mittlere Teil des Teil 32 der Schneckenbohrung eingreift. Auf den Torsionsstabes 36 verhältnismäßig geringen Durchunteren reduzierten Teil 39 des Torsdonsstabes 36 messer hat, wird er auf Torsion beansprucht, sofern unterhalb des geriffelten Teiles 37 ist eine hohle er belastet wird. Die auf die Lenkscbnecke 16 und Schraube 38 aufgestreift. Die Schraube ist in das die Lenkungsteile zwischen der Schnecke und den Innengewinde 33 der Lenkschnecke eingeschraubt, so Vorderrädern des Fahrzeuges übertragene Last ver-Das untere Ende der Schraube 38 trägt eine Kerbe 41, ursacht eine Verdrehung des Stabes. Hierdurch findet um ein· Werkzeug zur Einstellung der Schraube in eine Winkelbewegung zwischen, der Lenkschnecke 16 axialer Richtung zur Lenkschnecke ansetzen zu und dem Rohr 47 statt. Da die Mutter 52 über die können. Nach Einstellung, die weiter unten noch be- Scheibe 54 mit dem Ansatz 29 an der Lenkschnecke schrieben wird, wird dar Torsionsstab 36 in der axial 25 verbunden ist, ergibt sich eine Relativdrehung eingestellten Lage, die durch die Schraube 38 fest- zwischen der Mutter 52 und dem Gewinde an dem gelegt wurde, mittels, einer Unterlegscheibe 42 Rohr 47. Hierdurch wird die Mutter 52 in axialer zwischen der Schraube 38 und dem geriffelten Teil 37 Richtung verstellt. Ebenso wie beim Gegenstand des des Stabes festgeklemmt. Eine Unterlegscheibe und Patents 942 248 ergibt eine Axialbewegung der eine Mutter 43 werden auf das Ende des Stabes auf- 30 Mutter 52 eine Axialbewegung des Steuerschiebers geschraubt. Durch diese Ausbildung ist eine axiale 63, durch den die Wirkung des Kolbens 18 in dem Einstellung des Torsionsstabes zur Lenkschnecke 16 Zylinder 17 gesteuert wird, um eine Kraft auf die möglich. Lenkwelle 12 zu übertragen.

Das obere Ende des Torsdonsstabes 36 ist mit einem Die Verbindung zwischen der Mutter 52 und dem

vergrößerten und mit Rippen versehenen Kopf 44 35 Schieber 63 besteht aus einem mit einem Flansch versehen, der vier in gleicher Entfernung angeordnete versehenen Ende 64 der Mutter, das sich auf einen Rippen am Umfang aufweist. Der gerippte Kopf 44
des Torsionsstabes greift in die Endnuten 46 eines
Rohres 47 ein. Die Rippenverbindung zwischen dem
Torsionsstab 44 und dem Rohr 47 ist verspannt, um 40
eine Axialbewegung zwischen dem Torsionsstab und
dem Rohr zu verhindern.

Das Rohr 47 besitzt außerdem einen genuteten Teil
48 sowie einen unteren genuteten Teil 49. Die Rippen
46, 48 und 49 entsprechen sich und werden in einem 45 Ein Durchlaß 73 ist mit einer Pumpe 74 verbunden. Räumvorgang hergestellt. Die mittleren Rippen 48 An Durchlässe 76 und 77 sind ein Vorratsbehälter dienen als Führung zwischen dem oberen Ende des und ein Filter 78 angeschlossen. Letzterer steht über Ansatzes 29 der Lenkschnecke und dem Rohr 47. Der eine Leitung 79 mit der Pumpe 74 in Verbindung, untere gerippte Teil 49 bildet eine eine gewisse Be- In Ruhelage des Schiebers, wie in Fig. 3 darge-

wegung zulassende Verbindung zwischen dem Rohr 50 stellt ist, ist ein freier Durchfluß der Flüssigkeit bei 47 und dem Ansatz 29 der Lenkschnecke:, um, wie niedrigem Druck durch die Einrichtung möglich. Bei weiter unten noch beschrieben wird, zu ermöglichen, Axialbewegung des Schiebers 63 in einer Richtung daß bei eventuellem Bruch der Torsionsstange eine beim Lenken an der Lenksäule 58 entgegen einer Handlenkung stattfinden kann. Lenkbelastung an der Schnecke 16 leitet der Schieber

Das untere Ende des· Rohres 47 ist mit äußeren 55 63 hohen Flüssigkeitsdruck aus der Pumpe in eines quadratischen Gewindegängen 51 versehen, deren der Enden des Servozylinders 17. Zu gleicher Zeit

Bund in der Bohrung des Schiebers 63 auflegt. Die Verbindung wird durch einen Ring 66 und einen Haltering 67 vervollständigt.

Der Schieber 63 arbeitet in einem Rohr 68, welches in dem Lenkgehäuse 11 befestigt ist. In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, daß mit den gegenüberliegenden Enden des Zylinders 17 Durchlässe 71 und 72 in dem Gehäuse und dem Schieber verbunden sind.

Schraubenwinkel etwa 61° beträgt. Die Gewindegänge des Rohres 47 werden von einer Mutter 52 mit entsprechendem Innengewinde 53 erfaßt, so^; daß beide Teile eine gleiche Axialbewegung ausführen. Am unteren Ende der Mutter 52 sitzt eine gerippte Scheibe 54 und greift in Nuten 34 an dem Ansatz 29 der Lenkschnecke ein, um eine axiale Bewegung zwischen der Mutter 52 und der Lenkschnecke sowie

wird das gegenüberliegende Ende des Zylinders mit dem Vorratsbehälter 78 verbunden. Hierdurch wird eine Hilfskraft auf die Lenkwelle 12 übertragen.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß die äußeren Rippen 34 am Ansatz 29 der Lenkscfanecke schmaler sind a<ls die entsprechenden inneren Nuten 49 am unteren Ende des Rohres 47. Die Leerbewegung, die auf diese Weise ermöglicht wird, ergibt eine normale rela-

deren Ansatz zuzulassen, während sich die· Mutter ⁶5 tive Winkelverstellung infolge von Torsionsbeaa-

mit der Schnecke dreht. spruchungen des Torsionsstabes 36, um die Axial-

Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist das obere bewegung des Schiebers zu bewirken, wie sie obem

Ende des Rohres 47 derart geschlitzt, daß eine Gabe- beschrieben worden· ist. Bei Bruch: des Torsionsstabes

lung 56 entsteht, die die flache· Zunge 57 am unteren 36 oder Beschädigung der hydraulischen Anlage ist

Ende einer rohrförmigen Lenksäule 58 erfaßt. Das 7° eine Handlenkung stets möglich, nachdem die Leer-

Claims

bewegung zwischen den Nuten und den Rippen überwunden ist. Hierdurch wird die Sicherheit der Lenkung ermöglicht. Patetitans pkOc η Er

1. Steuerung für den Hilfskraftmotor einer Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, bei der überstarke Lenkbelastungen durch eine Drehungsdifferenz zwischen einem Lenkrohr der Lenksäule und dem freien Ende eines darin angeordneten Torsionsstabes auf einen den Hilfskraftmotor steuernden Schieber übertragen werden, der das untere Ende der Lenksäule umschließt und bei der das die Lenksäule umschließende Schieberrohr auf einem Zwischenrohr sitzt, welches einerseits in eine längs gerichtete Verzahnung eingreift, die mit dem freien Ende des Torsionsstabes verdreht wird, andererseits ein Schraubgewinde aufweist, weicheis in ein am unteren Ende des Lenkrohres vorgesehenes Gewinde eingreift, nach Patent 942 248, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkschnecke (16) der Lenkung — wie an sich bekannt — hohl ausgebildet ist und ein nur kurz bemessener Torsionsstab (36) am unteren Ende

der Lenkschnecke (16) mit dieser verbunden ist, der konzentrisch zu dieser im Inneren der Bohrung (31) der Schnecke (16) sowie eines Ansatzes (29) derselben verläuft und der mit seinem anderen Ende am unteren Ende der Lenksäule (58) in einem ebenfalls nur kurzen Lenkrohr (47) befestigt ist, welches seinerseits an der Lenksäule (58) befestigt ist.

2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (29) der Lenkschnecke

(16) mit Rippen (34) in Nuten (49) des kurzen Lenkrohres (47) eingreift und daß die Nuten (49) so breit sind, daß der Ansatz (29) der Lenkschnecke (16) um einen gewissen Winkel in dem Lenkrohr (47) verdrehbar ist.

3. Steuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (36) sowie das ihn umschließende und mit ihm am oberen Ende verbundene Lenkrohr (47) völlig im Inneren des Lenkgehäuses untergebracht sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschriften Nr. 1 064 557,
058 102.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen