DE1253074B - Hilfskraftlenkung fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. a.:

B62d

Deutsche KI.: 63 c - 47

Nummer: 1 253 074

Aktenzeichen: G 4105311/63 c

Anmeldetag: 10. Juli 1964

Auslegetag: 26. Oktober 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hilfskraft-Ienkung für Kraftfahrzeuge mit einem willkürlich betätigbaren Lenksteuerventil, das in seiner Mittelstellung eine Druckmittelquelle mit einer Rücklaufleitung und in seinen von der Mittelstellung abweichenden Stellungen die Druckmittelquelle über einen Verdrängungsströmungsmesser mit einem Lenkservomotor verbindet, wobei der Verdrängungsströmungsmesser mit dem Lenksteuerventil mit totem Gang verbunden ist und die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Lenkservomotor in der Mittelstellung des Lensteuerventils unterbrochen ist.

Bei einer bekannten Bauart wird die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Lenkservomotor in der Mittelstellung, also bei Geradeausfahrt, allein durch das Lenksteuerventil unterbrochen. Bei Auftreten eines Stoßes an den Fahrzeugrädern spricht bei festgehaltenem Lenkrad das Steuerventil an, um Druckmittel in entgegengesetzter Richtung zu fördern, so daß das hydraulische Druckmittel zur Stoßdämpfung verwendet wird. Damit ist aber eine wenn auch gedämpfte Weiterleitung der Stöße auf das Lenkhandrad möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Übertragen von Stößen auf das Lenkhandrad in der Mittelstellung des Lenksteuerventils unbedingt zu verhindern.

Die Erfindung besteht darin, daß ein den Lenkservomotor in der Geradeausfahrtstellung der Lenkanlage von der Druckmittelquelle trennendes Unterbrecherventil vorgesehen ist, das vom Druck in der Speiseleitung beaufschlagt ist und bei mittlerem Druck trennt, aber die Verbindung bei höherem und niedrigerem Druck freigibt. Ein mittlerer Druck herrscht, wenn die Lenkung in Geradeausfahrtstellung ist. Ein höherer Druck tritt während eines Lenkvorganges auf, während ein niedriger Druck die Folge des Ausfalls der Druckmittelquelle ist.

Bei wirksamer Druckmittelquelle ergibt das Unterbrecherventil also in der Geradeausfahrtstellung eine absolute Sperrwirkung, die die Übertragung von Stößen auf das Lenkhandrad unterbindet, während bei einer Stellung des Lenksteuerventils außerhalb seiner Mittelstellung das geöffnete Unterbrecherventil die Bewegung des Lenkservomotors gestattet. Die jeweils erforderliche Einstellung des Unterbrecherventils wird selbsttätig bewirkt. Im Falle des Ausfalls der Druckmittelquelle, der unter anderen unter normalen Betriebsbedingungen beim Abschalten der Antriebsmaschine und damit dem Anhalten der Pumpe der Druckmittelquelle eintreten kann, wird das Unter-

Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

General Motors Corporation, Detroit. Mich.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. K. Walther, Patentanwalt,
Berlin 19, Bolivarallee 9

Als Erfinder benannt:

Philip Barnhart Zeigler,

Robert Paul Rohde, Saginaw, Mich.;

Marwood Mathew Frank, Bridgeport, Mich.;

William Blair Thompson, Frankenmuth, Mich.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v.Amerika vom 25. Juli 1963 (297 556)·

brecherventil selbsttätig wieder geöffnet, also ohne Eingriff seitens des Fahrers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist bei einer Hilfskraftlenkung dieser Art mit einem federbelasteten Unterbrecherventil vorgesehen, daß das Unterbrecherventil bei niedrigem Druck durch zwei Federn in eine Offenstellung, bei mittlerem Druck unter Zusammendrücken einer Feder in eine mittlere Trennstellung und bei hohem Druck unter Zusammendrücken beider Federn in eine zweite Offenstellung einstellbar ist. Es ergibt sich hierdurch ein gedrängter Aufbau, der das Eingliedern des Unterbrecherventils in die Steuereinrichtung erleichtert.

Ferner ist es zweckmäßig, wenn eine willkürlich betätigbare Verriegelung vorgesehen ist, durch die das Unterbrecherventil in eine Offenstellung blockierbar ist. Die hierdurch erzielte Ubersteuerung des Unterbrecherventils ermöglicht beispielsweise eine Führungslenkung längs einer Furche.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Hilfskraftlenkung nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Hilfskraftlenkung mit einem Lenksteuerventil, einem Verdrängungsströmungsmesser, einer Flüssigkeitsquelle und einem Servomotor, wobei das Lenksteuerventil in

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seiner normalen mittleren Stellung für Geradeausfahrt des Fahrzeugs dargestellt ist,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus F i g. 1 mit der Stellung des Lenksteuerventils bei einem Rechtseinschlag der gelenkten Räder,

F i g. 3 den Querschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 1,

F i g. 4 einen Teilschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3,

F i g. 5 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie

5- 5 der Fig. 3,

F i g. 6 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie

6- 6 der F i g. 3,

F i g. 7 einen Teiiquerschnitt in vergrößerter Darstellung nach der Linie 7-7 der F i g. 1, in der ein Rückschlagventil in einer Druckplatte des Verdrängungsströmungsmessers dargestellt ist,

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung des Lenksteuerventils mit getrennt dargestellten Einzelteilen,

F i g. 9 eine Teilseitenansicht auf die rechte Seite der F i g. 1, in der der Verdrängungsströmungsmesser und seine Flüssigkeitsverbindungen mit dem Lenksteuerventil schematisch dargestellt sind, und

F i g. 10 einen Schnitt durch eine abgewandelte Bauform des Lenksteuerventils.

Ein in strichpunktierten Linien dargestelltes Lenkhandrad 1 ist im Bereich des oberen Endes einer Lenksäule 2 vorgesehen und mit dem oberen Ende einer oberen Lenkwelle 3 verbunden. Die obere Lenkwelle 3 ist in Achsrichtung verschieblich in einer Zwischenwelle 4 gelagert und kann mit dieser durch eine Spanneinrichtung verbunden werden, so daß beide gleich umlaufen. Die Spanneinrichtung besteht aus einer Keilmutter 5, die gegen das untere Ende der oberen Lenkwelle 3 durch eine Schraube 6 gezogen werden kann. Diese erstreckt sich durch die obere Lenkwelle 3 und kann durch einen über dem Lenkrad 1 vorgesehenen Knopf 7 gedreht werden. Durch die Keilmutter 5 erstreckt sich ein Stift 8, der in Längsschlitzen 9 der Zwischenwelle 4 gleitet.

Die Keilmutter 5 und die obere Lenkwelle 3 haben in Querrichtung Spiel 10 bzw. 11, so daß sie in Querrichtung relativ geschwenkt werden können, wenn ihre Keilflächen 12 und 13 unter der Spannwirkung der Schraube 6 aneinandergleiten.

Das untere Ende der Zwischenwelle 4 ist mit dem oberen Ende einer unteren Eingangslenkwelle 14 verkeilt, die sich in ein Ventilgehäuse 15 erstreckt, das einen hülsenartigen Strömungssteuerventilschieber 16 koaxial zur Eingangslenkwelle enthält. Die Eingangslenkwelle 14 ist hohl und nimmt einen Torsionsstab 17 auf, dessen oberes Ende durch einen Stift 18 drehfest mit der Eingangslenkwelle 14 verbunden ist. Das andere Ende des Torsionsstabes ist durch einen Stift 19 drehfest mit einer Läuferwelle 20 verbunden. Über Keile 21 ist die Läuferwelle 20 mit einem Läufer 22 eines umlaufenden Verdrängungsströmungsmessers 23 verbunden. Ein Gehäuse 24 für diesen Verdrängungsströmungsmesser ist durch Schrauben 25 mit dem unteren Ende des Ventilgehäuses 15 verbunden.

Das untere Ende der Eingangslenkwelle 14 hat zwei diametral zueinander liegende Keilnuten (F i g. 8), die gleitend Keile 27 aufnehmen, die innen an einem Ventilbetätigungsring 28 vorgesehen sind. Rechtwinklig zu diesen Keilen sind diametral zueinander liegende Schlitze 29 vorgesehen, die mit Spiel stirnseitige Ansätze 30 an der Läuferwelle 20 aufneh-

men. Da die Ansätze 30 in Umfangsrichtung wesentlich kürzer sind als die zugeordneten Schlitze 29, ergibt sich ein gewisser toter Gang zwischen der Eingangslenkwelle 14 und der Läuferwelle 20. Die Keile 27 des Ventilbetätigungsringes 28 passen indessen genau in Keilnuten 26, so daß der Ventilbetätigungsring 28 mit der Eingangslenkwelle 14 gleich umläuft. Der Ventilbetätigungsring 28 umgreift das untere Ende des Lenksteuerventilschiebers 16, mit dem er

ίο durch einen Stift 31 verbunden ist. An der Innenfläche des Ventilbetätigungsringes 28 sind schraubenförmige Keilnuten 32 vorgesehen, die schraubenförmige Keile 33 an der Läuferwelle 20 aufnehmen, so daß eine Relativdrehung zwischen der Eingangslenkwelle 14 und der Läuferwelle 20 eine axiale Verschiebung des Lenksteuerventilschiebers 16 bewirkt. Einer Drehbewegung des Lenksteuerventilschiebers 16 mit dem Ventilbetätigungsring 28 und der Eingangslenkwelle 14 steht innerhalb der Grenzen des toten Ganges infolge der Ansätze 30 und der Schlitze 29 der Torsionswiderstand des Torsionsstabes 17 entgegen. Die Reaktionskraft für die Tordierung des Torsionsstabes wird von dem Läufer 22 aufgenommen.
Der Läufer 22 ist, wie F i g. 9 zeigt, mit einer Mehrzahl von radialen Schaufeln 37 versehen, die in Schlitzen 38 gleiten und durch Federn 39 (F i g. 1) nach außen gedrückt werden. Die Federn stützen sich an Stiften 40 und der Unterseite der Schaufeln ab. Ferner wirkt auf die Unterseite der Schaufeln ein Flüssigkeitsdruck, wie noch später beschrieben wird. Die Auswärtsbewegung der Schaufeln 37 wird durch einen üblichen ovalen Nockenring 41 begrenzt, der gegen Drehen in Bezug zum Läufer durch Stifte 42 (F i g. 1) gehindert ist, die sich axial durch den Nokkenring erstrecken und deren Enden im Ventilgehäuse 15 und einer Druckplatte 43 liegen.

Eine Quelle für Druckflüssigkeit, beispielsweise öl, ist in den F i g. 1 und 9 in Form einer Pumpe 44 angedeutet, die Flüssigkeit aus einem Behälter 45 ansaugt und diese über eine Einlaßöffnung 47 in die Bohrung 46 des Ventilgehäuses fördert. Mit axialem Abstand von der Einlaßöffnung ist an die Bohrung 46 eine Rücklauföffnung 48 angeschlossen, über die das Öl in den Behälter abströmt. Die Einlaßöffnung 47 ist an die Bohrung 46 im Bereich eines Steuerbundes 49 angeschlossen, zu dessen beiden Seiten mit Abstand Steuerbunde 50 und 51 (F i g. 2) vorgesehen sind. Zwischen den Steuerbunden 49 und 50 ist eine Ringnut 52 gebildet, die zwei diametral zueinander liegende öffnungen 53 und 54 verbindet, an welche Leitungen 55 bzw. 56 angeschlossen sind. Diese Leitungen führen zu einander gegenüberliegenden Räumen 57 und 58 im Ventilgehäuse neben den äußeren Enden der Läuferschaufeln 37. In gleicher Weise ist zwischen den Steuerbunden 49 und 51 eine Ringnut 59 gebildet, die diametral zueinander liegende öffnungen 60 und 61 miteinander verbindet, welche über Leitungen 62 und 63 zu einem zweiten Paar diametral zueinander liegenden Räumen 64 und 65 im Ventilgehäuse führen. Diese Räume 64 und 65 liegen zwischen den Räumen 57 und 58.

Durch die Steuerbunde 50 und 51 sind mit der Ventilgehäusebohrung 46 Öffnungen 66 bzw. 67 verbunden, die der Zu- und Ableitung der Druckflüssigkeit zu einem Servozylinder 68 dienen. Der Servozylinder68 enthält einen doppeltwirkenden Kolben 69, der mit den gelenkten Rädern des nicht dargestellten Fahrzeugs durch einen Zahnstangentrieb 70

verbunden ist. Die Rücklauföffnung 48 zum Behälter 45 ist mit der Ventilgehäusebohrung über eine Ringnut 71 verbunden. Auf der anderen Seite des Steuerbundes 51 sind zwei mit Abstand voneinander liegende Steuerbunde 72 und 73 vorgesehen, die eine Ringnut 74 begrenzen. Wie F i g. 4 zeigt, ist diese Ringnut 74 mit der Einlaßöffnung 47 über in die Wand des Ventilgehäuses gebohrte Kanäle 75 und 76 verbunden.

Die mit dem Servozylinder verbundenen Öffnungen ι 66 und 67 im Ventilgehäuse sind von einer Bohrung

77 (F i g. 1, 2 und 9) angeschnitten, in der gleitend ein druckempfindlicher Unterbrecherventilschieber 78 gleitet, der die Verbindung zwischen dem Servozylinder 68 und der Ventilgehäusebohrung 46 absperren ι kann. Der Unterbrecherventilschieber 78 hat Steuerbunde 79 und 80 genügender Länge, um die Öffnungen 66 und 67 absperren zu können, wenn er um einen genügenden Betrag nach links aus der gezeichneten Stellung bewegt wird. Die Bewegung nach links ä erfolgt entgegen der Kraft zweier konzentrisch angeordneter Federn 81 und 82 und wird durch einen Anschlagstift 83 begrenzt. Eine die Federn 81 und 82 auf der linken Seite des Unterbrecherventilschiebers

78 enthaltende Kammer 84 ist über einen Kanal 85 a zu einer Erweiterung 86 der Lenksteuerventilbohrung

15 und über das Innere des Lenksteuerventilschiebers

16 und dessen radiale Öffnungen 34 und 35 zur Ringnut 71 und der Rücklauföffnung 48 zum Behälter entlüftet. Eine in der Bohrung 77 auf der rechten Seite des Unterbrecherventilschiebers 78 gebildete Kammer 87 erhält Druckflüssigkeit von der Pumpe über einen Kanal 88 (F i g. 3 und 4), der diese Kammer mit dem Kanal 75 und der Einlaßöffnung 47 verbindet. Bei nicht in Betrieb befindlicher Pumpe 44 herrscht in dieser Kammer 87 im wesentlichen Außenluftdruck, so daß sich der Unterbrecherventilschieber 78 in seiner dargestellten äußersten Rechtslage gegen einen von Hand einstellbaren Anschlagstift 89 anlegt und in dieser Lage durch die äußere Feder 81 in der Kammer 84 gehalten wird. Die Feder 81 ist indessen relativ schwach und gestattet eine Bewegung des Unterbrecherventilschiebers 78 aus der gezeichneten Stellung, wenn in der Kammer 87 ein verhältnismäßig niedriger Flüssigkeitsdruck, beispiels weise 1,4 kg/cm², herrscht. Es erfolgt dann ein Verstellen des Unterbrecherventilschiebers 48 in eine Lage, in der die Steuerbunde 79 und 80 die Öffnungen 66 und 67 zum Servozylinder 68 absperren. Steigt der Druck in der Kammer 87 über den Wert von 1,4 kg/cm², so wird der Unterbrecherventilschieber 78 weiter nach links bewegt und nimmt eine Scheibe 90 auf dem Anschlagstift 83 mit, so daß die innere Feder 82 zusammengedrückt wird. Eine solche Bewegung nach links des Ventilschiebers 78 bis 5: gegen den Anschlagstift 83 erfordert in der Kammer 87 einen Flüssigkeitsdruck von 3,5 kg/cm². Beiderseits des Steuerbundes 79 liegen Ringnuten 91 und 92. Die Ringnut 91 gestattet den Zu- oder Abfluß der Druckflüssigkeit zum Servozylinder über die Öffnung 6< 66, wenn die Pumpe nicht läuft. Die Ringnut 92 gestattet einen derartigen Flüssigkeitsstrom, wenn sich der Unterbrecherventilschieber 78 in seiner äußersten Linksstellung gegen den Anschlagstift 83 anliegend befindet. Neben dem Steuerbund 80 liegen Ringnuten 6; 93 und 94, die in gleicher Weise den Zu- oder Abfluß der Druckflüssigkeit zum Servozylinder über die Öffnung 67 ermöglichen, wenn der Unterbrecherventil-

schieber 78 in seiner äußersten Rechtsstellung bzw. seiner äußersten Linksstellung ist. Der Anschlagstift 89 kann von Hand in die Bohrung 77 bewegt werden, um den Unterbrecherventilschieber 78 in seiner äußersten Linksstellung festzuhalten. Am außenliegenden Ende des Anschlagstiftes 89 ist ein Zapfen 95 vorgesehen, der mit einem Bajonettschlitz 96 in einer Abschlußmutter 97 für die Ventilbohrung 77 eingreift und dann den Unterbrecherventilschieber 78 ο in seiner Linksstellung festhält, in der eine offene Verbindung zwischen dem Servozylinder 68 und den Öffnungen 66 und 67 besteht. Diese Stellung wird benutzt, wenn eine Führungslenkung der Fahrzeugräder gewünscht ist.
In den F i g. 5 und 6 ist die Anordnung der Leitungen 55 und 56, 62 und 63 gezeigt, die die Ringnuten 52 bzw. 59 im Ventilgehäuse mit den Räumen 57 bzw. 58 bzw. 64 bzw. 65 verbinden, die zum Läufer 22 führen. In die Druckplatte 43 sind zwei parallele Kanäle 100 und 101 (F i g. 7) gebohrt, die von der dem Läufer benachbarten Seite ausgehen und in die einander entgegengesetzten Enden einer Ventilkammer 102 münden. In der Ventilkammer 102 sind Rückschlagventile in Form von Kugeln 103 und 104 vorgesehen, die normalerweise gegen ihre Sitze 105 und 106 durch eine Schraubenfeder 107 gehalten sind. Zwischen den Kugeln 103 und 104 mündet in die Ventilkammer ein gebohrter Kanal 108, der sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt und auf die dem Läufer abgewandte Seite der Druckplatte führt. Ein weiterer gebohrter Kanal 109 erstreckt sich völlig durch die Druckplatte 43 von diesem Ende des Gehäuses 24 und steht mit einer Ringnut 110 auf der der Druckplatte zugewandten Fläche des Läufers in Verbindung. Eine ähnliche Ringnut 111 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Läufers vorgesehen und steht mit der Ringnut 110 über die Schaufelschlitze 38 (F i g. 9) in Verbindung. Es befindet sich in diesen Schlitzen also Druckflüssigkeit, die die Schaufeln 37 ) nach außen gegen den Nockenring 41 drücken, wenn Druckflüssigkeit in den Zwischenräumen am Umfang des Läufers entweder über die Kanäle 55 und 56 oder die Kanäle 62 und 63 zuströmt.

Befindet sich der Lenksteuerventilschieber 16 in > seiner mittleren Stellung (Fig. 1, 4, 5, 6 und 9) und läuft die Pumpe 44, so überlappt der Ventilgehäusesteuerbund 49 Steuerbunde 115 und 116 am Lenksteuerventilschieber, wodurch der Flüssigkeitsstrom von der Pumpe zum Läufer über die Ringnuten 52 ι oder 59 abgesperrt ist. Eine Verbindung besteht indessen zwischen der Ringnut 52 und der zum Servozylinder führenden Öffnung 66 und zwischen der Ringnut 59 und der zum Servozylinder führenden Öffnung 67. Ebenso erfolgt ein Flüssigkeitsumlauf , durch das Ventilgehäuse von der Förderseite zur Rücklaufseite der Pumpe 44, da Steuerbunde 117 und 118 des Lenksteuerventilschiebers mit Abstand voneinander liegen und die Umströmung des Ventilgehäusesteuerbundes 72 zwischen den Ringnuten 71 und 74 gestatten, die mit der Rücklauföffnung 48 bzw. dem Kanal 76 verbunden sind. Durch diese Anordnung ist es nicht nötig, daß der Druck der Pumpe 44 gegen einen übermäßigen Gegendruck arbeitet, wenn das Lenksteuerventil in der mittleren Stellung ist. In dieser Stellung des Lenksteuerventilschiebers überlappt sein Steuerbund 117 das rechte Ende des Ventilgehäusesteuerbundes 51, um die Verbindung der mit dem Läufer verbundenen Öffnungen 60 und

61 und der zum Servozylinder führenden Öffnung 67 entweder mit der Rücklauföffnung 48 oder dem Kanal 76 zu versperren. Bei in Betrieb befindlicher Pumpe 44 ist ein genügender Druckabfall in der Ventilgehäusebohrung 46, um in der Kammer 87 einen Flüssigkeitsdruck von 1,4 kg/cm² zu erhalten, der ausreicht, um den Unterbrecherventilschieber 78 gegen die verhältnismäßig schwache Feder 81 genügend weit nach links zu bewegen, so daß dessen Steuerbunde 79 und 80 die zum Servozylinder führenden Öffnungen 66 und 67 absperren.

Zum Einschlagen der gelenkten Räder nach rechts wird das Lenkrad 1 von Hand in diese Richtung gedreht, wodurch die hohle Eingangslenkwelle 14, der Ventilbetätigungsring 28 und der Lenksteuerventilschieber 16 in der gleichen Richtung gedreht werden. Der dieser Drehbewegung Widerstand leistende Läufer 22 veranlaßt ein Tordieren des Torsionsstabes 17 und überträgt diesen Widerstand durch die Lenkwelle zurück zum Fahrer in Form eines Lenkgefühls. Entsprechend der Relativdrehung zwischen dem Ventilbetätigungsring 28 und dem Läufer 22 bewirken die schraubenförmigen Keile 32 und 33 ein axiales Verstellen des Ventilbetätigungsringes und des Lenksteuerventilschiebers nach links in die in F i g. 2 dargestellte Lage. Es fließt dann Öl hohen Druckes von der Einlaßöffnung 47 zur Ringnut 52 und von dort über die Öffnungen 53 und 54 und die Leitungen 55 bzw. 56 zu den Räumen 57 bzw. 58 des Läufers 22. Gleichzeitig wird der Steuerbund 118 des Lenksteuerventilschiebers in Überlappung mit dem Steuerbund 72 des Ventilgehäuses gebracht, wodurch Drucköl in die Ringnut 74 und die Kanäle 76 und 88 zur Kammer 87 gelangt und der Unterbrecherventilschieber 78 nach links bewegt wird. Hierdurch erfolgt über dessen Ringnuten 92 und 94 ein Flüssigkeitsstrom durch die zum Servozylinder führenden Öffnungen 66 bzw. 67. Der hohe Öldruck wirkt auch auf die Schaufeln 37 des Läufers, so daß dieser entgegen dem Uhrzeigersinn in F i g. 9 gedreht wird, und zwar in einem Ausmaß, wie das Lenkhandrad 1 und die Eingangslenkwelle 14 und der Ventilbetätigungsring aus ihrer Mittelstellung gedreht worden sind. Ein zugemessener Betrag von Druckflüssigkeit wird hierdurch vom Läufer zu den Räumen 64 und 65 gefördert, aus denen sie zur Ventilgehäuseringnut 61 zurückfließt und über die Öffnung 67 auf die rechte Seite des Servozylinders 68 gelangt. Da sich der Servozylinderkolben 69 infolge dieses Flüssigkeitsdruckes nach links bewegt, wird die auf der linken Seite des Servo-Zylinders befindliche Flüssigkeit über die Öffnung 66 zur Lenksteuerventilringnut 119 geleitet, die mit der Erweiterung 86 der Ventilbohrung in Verbindung steht, so daß über das Innere des Lenksteuerventilschiebers und seine radialen Öffnungen 34 und 35 sowie die Ringnut 71 zur Auslaßöffnung 68 die Flüssigkeit abströmt.

Bei einem Linkseinschlag bewirken die schraubenartigen Keile eine Bewegung des Lenksteuerventilschiebers im entgegengesetzten Sinne nach rechts aus der mittleren Stellung gemäß Fig. 1, 4, 5, 6 und 9, wodurch Druckflüssigkeit von der Einlaßöffnung 47 über die Ringnut 59 zum Läufer geleitet wird, der entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn in Fig. 9 umläuft. Die von diesem zugemessene Flüssigkeitsmenge kehrt zur Ringnut 52 zurück und strömt über die Öffnung 66 zum linken Ende des Servozylinders, da die Ringnuten 92 und 94 am Unterbrecherventil in einer Stellung sind, die diesen Flüssigkeitsstrom wie beim beschriebenen Rechtseinschlag gestatten.

Solche relative Drehung des Lenksteuerventils zum Läufer ist durch die Verbindung zwischen den Schlitzen 29 und den Ansätzen 30 (F i g. 8) und die Torsion des Stabes 17 möglich. Beim Umlauf des Läufers während des Einschlags bewirken die schraubenförmigen Keile 32 und 33 das Rückstellen des Lenksteuerventilschiebers 16 in seine Mittellage in der Ventilkammer in Abhängigkeit von der Vorspannung durch den Torsionsstab, wobei das Umströmen der Druckflüssigkeit zwischen dem Kanal 76 (F i g. 4) und der Auslaßöffnung 48 wiederhergestellt wird. Hierdurch wird auch der hohe Druck in der Kammer 87 des Unterbrecherventils abgebaut, so daß die innere Feder 82 durch den Unterbrecherventilschieber in die Stellung zurückbewegt wird, in der seine Steuerbunde 79 und 80 die zum Servozylinder führenden Öffnungen 66 und 67 absperren. Der Servomotorkolben 69 und damit die gelenkten Fahrzeugräder werden also bei jedem Wechsel der Lenkrichtung eingestellt und hydraulisch verriegelt, so daß Kräfte von den gelenkten Rädern über die Lenkeinrichtung nicht auf das Lenkhandrad übertragen werden können, wie dies beispielsweise beim Anlaufen der Fahrzeugräder gegen ein Hindernis eintreten könnte.

Bei Ausfall der Pumpe 44 kann das Fahrzeug trotzdem von Hand weitergelenkt werden, indem der Läufer 22 nach Aufnahme des Spiels zwischen den Ansätzen 30 und den Schlitzen 29 gedreht wird. Bei dieser Drehbewegung wirkt der Läufer in der Art einer Handpumpe in der gleichen Weise wie die Pumpe 44 und fördert Druckflüssigkeit in die Arbeitsräume, die die Federn 39 unterstützt, um die Schaufeln 37 nach außen gegen den Nockenring 41 zu drücken. Abhängig von der Drehrichtung des Läufers gelangt die Druckflüssigkeit in die Rückschlagventilkammer 102 entweder durch den Kanal 100 oder den Kanal 101 und hebt eine der Rückschlagventilkugeln 103 und 104 von ihrem Sitz ab, so daß der Flüssigkeitsdruck über die Kanäle 108 und 109 in die Schaufelschlitze gelangt.

Ist eine Führungslenkung des Fahrzeugs erwünscht, so wird der Unterbrecherventilschieber 78 in seiner äußersten Linksstellung gegen den Anschlagstift 83 anliegend blockiert, indem der Zapfen 95 des Anschlagstiftes 89 in den Bajonettschlitz 96 (F i g. 1) eingeführt wird. Hierdurch wird eine offene Verbindung zwischen dem linken Ende des Servozylinders 68 und den Räumen 57 und 58 und zwischen dem rechten Ende des Servozylinders und den Räumen 64 und 65 aufrechterhalten. Solange jedoch der Lenksteuerventilschieber 16 in seiner Mittellage bleibt, kann kein Flüssigkeitsstrom zwischen dem Servozylinder und dem Verdrängungsströmungsmesser eintreten, da die Lenksteuerventilsteuerbunde 120 und 117 den Flüssigkeitsstrom von den mit dem Servozylinder verbundenen Öffnungen 66 und 67 zur Auslaßöffnung 48 absperrt und der Ventilgehäusesteuerbund 49 die Verbindung zwischen den Ventilgehäuseringnuten 52 und 59 versperrt. Würde eines der gelenkten Räder des Fahrzeugs abgelenkt werden, ohne daß am Lenkhandrad eine entsprechende Gegenkraft von Hand ausgeübt wird, so veranlaßt der in einem Ende des Servozylinders gebildete Druck ein Drehen des Läufers in der entsprechenden Richtung, um einen Flüssigkeitsstrom zwischen den Ventilgehäuseringnuten 52 und 59 zu erzielen, da die

Claims (3)

vom Servozylinder entweder zu der Öffnung 66 oder der Öffnung 67 zurückkehrende Flüssigkeit in einem der Räume 57 und 58 oder 64 und 65 einen Druckanstieg bewirkt, durch den der Läufer gedreht wird. Der Rückfluß der Flüssigkeit zu den Ringnuten 52 oder 59 erfolgt abhängig von der Drehrichtung. Die Drehung des Läufers wird durch den Torsionsstab auf die Eingangslenkwelle 14, die Zwischenwelle 4 und die obere Lenkwelle 3 auf das Lenkrad 1 übertragen. Bei Verwendung des beschriebenen Lenksteuerventils kann indessen bei der Führungslenkung jederzeit die Lenkung vom Fahrer beeinflußt werden. Durch Festhalten des Lenkhandrades gegen Drehen beim Betrieb mit blockiertem Unterbrecherventilschieber 78, d. h. mit in dem Bajonettschlitz 96 eingeführten Zapfen 95, bewirkt jede Drehung des Läufers in Bezug zum Ventilbetätigungsring 28 eine axiale Bewegung des Lenksteuerventilschiebers 16, um die Einlaßöffnung 47 je nach der Drehrichtung ao entweder mit der Ventilgehäuseringnut 52 oder mit der Ventilgehäuseringnut 59 zu verbinden. Die Druckflüssigkeit wird dann den Räumen 57 und 58 oder 64 und 65 zugeleitet und wirkt der Drehung des Läufers entgegen, indem sie dem diesen vom Servozylinder zugeleiteten Flüssigkeitsdruck Widerstand entgegensetzt. In Fig. 10 ist eine abgewandelte Form des Lenksteuerventils dargestellt, die eine solche Führungslenkung gestattet, ohne daß eine entsprechende Dre- hung des Lenkhandrades eintritt. Mit anderen Worten erfolgt die Führungslenkung in diesem Fall mit in der mittleren Stellung gehaltenem Lenksteuerventilschieber, wobei der Fahrer die Führungslenkung durch Drehen des Lenkhandrades in der gewünschten Richtung übersteuern kann. Das Lenksteuerventil 16' gemäß F i g. 10 hat Steuerbunde 115' und 116', die mit Abstand voneinander liegen, so daß sie in der Mittelstellung des Lenksteuerventilschiebers den Ventilgehäusesteuerbund 49 nicht überlappen. Ferner ist ein einziger Steuerbund 117' vorgesehen, der sich über die gesamte Länge der Steuerbunde 117 und 118 des Lenksteuerventils 16 der ersten Ausführungsform erstreckt. In der Mittellage des Lenksteuerventilschiebers überlappen dieser Steuerbund 117' und ein Steuerbund 120' am entgegengesetzten Ende des Ventilschiebers nicht die Ventilgehäusesteuerbunde 51 bzw. 50, so daß ein offener Durchstrom der Flüssigkeit von der Einlaßleitung 47 durch die Bohrung 46 der Ventilkammer erfolgt. Bei dieser Ausführungsform ist der Kanal 76 dauernd durch den Steuerbund 117' abgesperrt. Die übrigen Teile des Lenksteuerventils 16' entsprechen denen des Lenksteuerventils 16 der ersten Bauform, so daß in der Zeichnung gleiche Bezugszeichen verwendet sind. Die Verwendung dieses Lenksteuerventils 16' gestattet eine Führungslenkung ohne axiales Bewegen des Lenksteuerventilschiebers und damit ohne Drehen des Lenkhandrades. Wünscht der Fahrer die Führungslenkung zu übersteuern, beispielsweise um eine Linksabweichung zum Aufrechterhalten des gewünschten Kurses zu bewirken, so wird das Lenkrad nach rechts gedreht, um den Lenksteuerventilschieber 16' nach links in Fig. 10 zu bewegen. Hierbei schließt der Steuerbund 116' die Druckflüssigkeitszufuhr zur Läuferöffnung 61 ab, während die Verbindung zur Läuferöffnung 53 aufrechterhalten bleibt. Die Unterschiede in den Flüssigkeitsdrücken in den Räumen 57 und 58, 64 und 65 bewirken ein Drehen des Läufers entgegen dem Uhrzeigersinn in F i g. 9 und demzufolge die Zufuhr eines erhöhten Flüssigkeitsdruckes zur Öffnung 67, die mit dem rechten Ende des Servozylinders 68 verbunden ist. Hierdurch wird der nach links abweichenden Führungslenkung der Fahrzeugräder entgegengewirkt. Ein Drehen des Lenkrades nach links würde eine entgegengesetzte Steuerwirkung im Servozylinder bewirken. Patentansprüche:

1. Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge mit einem willkürlich betätigbaren Lenksteuerventil, das in seiner Mittelstellung eine Druckmittelquelle mit einer Rücklaufleitung und in seinen von der Mittelstellung abweichenden Stellungen die Druckmittelquelle über einen Verdrängungsströmungsmesser mit einem Lenkservomotor verbindet, wobei der Verdrängungsströmungsmesser mit dem Lenksteuerventil mit totem Gang verbunden ist und die Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Lenkservomotor in der Mittelstellung des Lenksteuerventils unterbrochen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Lenkservomotor (68) in der Geradeausfahrtstellung der Lenkanlage von der Druckmittelquelle trennendes Unterbrecherventil (78) vorgesehen ist, das vom Druck in der Speiseleitung beaufschlagt ist und bei mittlerem Druck trennt, aber die Verbindung bei höherem und niedrigerem Druck freigibt.

2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 mit einem federbelasteten Unterbrecherventil, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterbrecherventil (78) bei niedrigem Druck (Leitung 47) durch zwei Federn (81 und 82) in eine Offenstellung, bei mittlerem Druck unter Zusammendrücken einer Feder (81) in eine mittlere Trennstellung und bei hohem Druck unter Zusammendrücken beider Federn in eine zweite Offenstellung einstellbar ist.

3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine willkürlich betätigbare Verriegelung (89), durch die das Unterbrecherventil (78) in einer Offenstellung blockierbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1102197,
1151446.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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