DE1273345B - Hydraulic power steering device - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

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AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

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B62dB62d

Deutsche Kl.: 63 c - 47German class: 63 c - 47

P 12 73 345.8-21 (R 36573)P 12 73 345.8-21 (R 36573)

14. November 1963November 14, 1963

18. Juli 1968July 18, 1968

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, welche einen beidseitig mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren, koaxial zur Lenkwelle angeordneten, in einem Zylinder axial verschiebbaren und über einen Kurbeltrieb mit dem Lenkgestänge zusammenwirkenden Kolben sowie einen ringförmigen, koaxial zur Lenkwelle angeordneten, axial um ein begrenztes Wegstück verschiebbaren und das Beaufschlagen des Kolbens überwachenden Steuer-Schieber enthält, welcher eine Einrichtung zur Mittenrückstellung des Steuerschiebers aufweist, die der Gegensteuerung bei Stößen auf das Lenkgestänge dient.The invention relates to a hydraulic power steering device, in particular for motor vehicles which have a pressurized fluid that can be acted upon on both sides and is arranged coaxially to the steering shaft, axially displaceable in a cylinder and cooperating with the steering linkage via a crank mechanism Piston and an annular, arranged coaxially to the steering shaft, axially around a Limited distance movable and the actuation of the piston monitoring control slide contains, which has a device for central resetting of the control slide, the serves to counteract impacts on the steering linkage.

Ein derartiges Lenkgetriebe ist bereits bekannt. Es eignet sich jedoch nicht für den nachträglichen Einbau in rein mechanische Lenkeinrichtungen.Such a steering gear is already known. However, it is not suitable for subsequent Installation in purely mechanical steering devices.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die zum nachträglichen Einbau in mechanische Lenkeinrichtungen geeignet ist, wobei eine gleichmäßige Beaufschlagung des Kolbens gewährleistet sein soll.The object on which the invention is based is to provide a hydraulic power steering device of the type mentioned to create the subsequent installation in mechanical steering devices is suitable, whereby a uniform application of the piston should be guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine drehbare, axial unverschiebbare Lenkwelle gelöst, mit deren Hilfe über eine Keilprofilverzahnung die um ein begrenztes Wegstück gegenüber der Lenkwelle axial verschiebbare Lenkmutter drehbar ist, welche an ihrem dem Kolben zugekehrten Ende mit der undrehbaren Gewindespindel des Kolbens zusammenwirkt, wobei Teile der Lenkwelle und der Gewindespindel in an sich bekannter Weise mit Bohrungen für den Durchfluß von Druckflüssigkeit zur dem Kurbeltrieb abgewandten Beaufschlagungsfläche versehen sind.This object is achieved according to the invention by a rotatable, axially immovable steering shaft, with the help of a spline toothing which is a limited distance from the steering shaft axially displaceable steering nut is rotatable, which at its end facing the piston with the non-rotatable threaded spindle of the piston cooperates, with parts of the steering shaft and the Threaded spindle in a known manner with holes for the flow of hydraulic fluid to the crank drive facing away from the impact surface are provided.

Die Teilmerkmale dieser Merkmalskombination sind im einzelnen bei verschiedenen anderen Lenkeinrichtungen bereits bekannt.The partial features of this combination of features are detailed in various other steering devices already known.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist so ausgebildet, daß das Lenkgetriebe beim Ausfall der Hydrau-Hk mechanisch betätigt werden kann.The device according to the invention is designed so that the steering gear in the event of failure of the hydraulic Hk can be operated mechanically.

Der Pumpenflüssigkeitsdruck wirkt sowohl auf die zum Kurbeltrieb hin gelegene, als auch auf die diesem abgewandte Beaufschlagungsfläche des Kolbens und zusätzlich auf die Stirnfläche der mit dem Kolben verbundenen Gewindespindel. Auf diese Weise sind die beiden Beaufschlagungsflächen des Kolbens gleich groß, so daß sich der zusätzliche Einbau von Kompensationseinrichtungen erübrigt.The pump fluid pressure acts both on the one facing the crank drive and on that one facing away from the impact surface of the piston and additionally on the end face of the piston connected threaded spindle. In this way, the two contact surfaces of the piston are the same large, so that the additional installation of compensation devices is unnecessary.

Vorteilhafterweise ist das den Steuerschieber und die Lenkmutter aufnehmende Gehäuseteil, das zwischen dem Druckzylinder und dem unteren Lenk-Hydraulische HilfskraftlenkeinrichtungThe housing part accommodating the control slide and the steering nut is advantageously the between the pressure cylinder and the lower steering-hydraulic power steering device

Anmelder:Applicant:

Rotenburger Metallwerke G. m. b. H.,Rotenburger Metallwerke G. m. B. H.,

6442 Rotenburg6442 Rotenburg

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Georg Gleim, 6440 WeiterodeGeorg Gleim, 6440 Weiterode

wellenende angeordnet ist, als Baueinheit ausgebildet, so daß es nach Zurückziehen der Lenkwelle unabhängig von der Lenksäule, dem Kurbeltrieb und dem Druckzylinder ein- und ausgebaut werden kann.shaft end is arranged, designed as a unit, so that it is independent after retraction of the steering shaft from the steering column, the crank mechanism and the pressure cylinder can be installed and removed.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Hilfskraftlenkeinrichtung nach der Erfindung in einem Längsschnitt dargestellt.In the drawing, a power steering device according to the invention is shown in FIG shown in a longitudinal section.

Die Hilfskraftlenkeinrichtung 11 setzt sich aus einem einen Kurbeltrieb 19,20,21 enthaltenden Kurbeltriebgehäuse 18, einem Druckzylinder 17, einem die Steuereinrichtung als Baueinheit enthaltenden Gehäuse 15, einer Pumpe 24 und einem Ölbehälter 25 zusammen.The power steering device 11 is composed of a crank mechanism 19, 20, 21 containing Crankcase 18, a pressure cylinder 17, one containing the control device as a structural unit Housing 15, a pump 24 and an oil container 25 together.

Das untere Ende der Lenkwelle 13 ragt in ein an das Gehäuse 15 anschließendes Gehäuse 14.The lower end of the steering shaft 13 protrudes into a housing 14 adjoining the housing 15.

Soll eine Schwenkbewegung der Räder ausgeführt werden, so wird zunächst mittels des nicht dargestellten Lenkhandrades die axial unverschiebbare Lenkwelle 13 verdreht, wobei eine im Gehäuse 14 drehbar und axial verschiebbar gelagerte Lenkmutter 31, welche über eine Keilprofilverzahnung 12 mit dem unteren Lenkwellenende verbunden ist, um den gleichen Drehwinkel verdreht. Da zunächst ein Kolben 16 infolge der Reibungskräfte zwischen Kolben und Zylinderwand und damit eine an ihm befestigte, in die Lenkmutter 31 eingeschraubte Gewindespindel 32 mit Bohrung 38 feststehen, wird die Lenkmutter 31 und ein mit ihr verbundener, ringförmiger, axial verschiebbarer und unverdrehbarer Steuerschieber 33 verschoben und eine von zwei Ringnuten 26 und 27 freigegeben und die andere verschlossen, so daß die Druckflüssigkeit aus einer Ringnut 28, in welche eine Druckleitung 22 einmündet, in eine der beiden Ringnuten 26 bzw. 27 und von dort durch eine Leitung 29 in das Kurbeltriebgehäuse 18 oder durch die Bohrungen 38 in der Gewindespindel 31 und dem unteren Lenkwellenende in die Innenräume des Zylinders 17 und der Lenkmutter 31 geleitet wird. Infolge derIf a pivoting movement of the wheels is to be carried out, first of all by means of the (not shown) Steering handwheel rotates the axially immovable steering shaft 13, one in the housing 14 rotatably and axially displaceably mounted steering nut 31, which via a spline toothing 12 with is connected to the lower end of the steering shaft, rotated by the same angle of rotation. First there is a piston 16 as a result of the frictional forces between the piston and the cylinder wall and thus an attached to it, If the threaded spindle 32 is screwed into the steering nut 31 and has a bore 38, the steering nut becomes 31 and an annular, axially displaceable and non-rotatable control slide 33 connected to it moved and released one of two annular grooves 26 and 27 and the other closed so that the Pressure fluid from an annular groove 28, into which a pressure line 22 opens, into one of the two annular grooves 26 or 27 and from there through a line 29 into the crankcase 18 or through the bores 38 in the threaded spindle 31 and the lower end of the steering shaft into the interior of the cylinder 17 and the steering nut 31 is directed. As a result of

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einseitigen Druckbeaufschlagung wird der Kolben 16 in Axialrichtung verschoben und diese Bewegung durch den Kurbeltrieb 19, 20, 21 auf die Räder übertragen. Unilateral pressurization, the piston 16 is displaced in the axial direction and this movement transmitted by the crank mechanism 19, 20, 21 to the wheels.

Nimmt die Lenkwelle 13, gleichgültig bei welchem Drehwinkel, eine Ruhestellung ein, so wird der Steuerschieber 33 durch Federn 34 und den auf Ringe 40 wirkenden Pumpenflüssigkeitsdruck in eine Mittelstellung verschoben, in welcher die mittlere Ringnut 28 mit den beiden Ringnuten 26 und 27 in gleicher Weise verbunden ist, so daß der Kolben 16 beidseitig gleichmäßig mit Druck beaufschlagt wird und dadurch eine Ruhestellung einnimmt. Die beiden Ringe 40, welche mittels der Federn 34 sowie des zwischen ihnen befindlichen Druckmediums auseinandergepreßt werden, sind jeweils mit dem Steuerschieber 33 verbunden und liegen bei dessen Mittelstellung an Anschlagringen 41 an, die mit dem Gehäuse 14 verbunden sind. Zwischen den Anschlagringen 41 und den Anschlägen am Steuerschieber 33 befinden sich in der Mittelstellung des Steuerschiebers 33 je ein Ringspalt 42, die beim Lenkvorgang ein geringes axiales Verschieben der Lenkmutter zusammen mit dem Steuerschieber 33 um ein begrenztes Wegstück ermöglichen. Der aus einer Mutter 43 und einer Kontermutter 44 bestehende Schieberanschlag ist in axialer Richtung verstellbar, so daß die Lenkeinrichtung nachträglich justiert werden kann.If the steering shaft 13, regardless of the angle of rotation, is in a position of rest, the Control slide 33 by springs 34 and the pump fluid pressure acting on rings 40 into a Shifted middle position, in which the middle annular groove 28 with the two annular grooves 26 and 27 is connected in the same way, so that the piston 16 is evenly pressurized on both sides and thereby assumes a rest position. The two rings 40, which by means of the springs 34 as well of the pressure medium located between them are pressed apart, are each with the control slide 33 connected and are in its middle position on stop rings 41, which with the housing 14 are connected. Between the stop rings 41 and the stops on the control slide 33 are in the middle position of the control slide 33 each an annular gap 42, which during the steering process a slight axial displacement of the steering nut together with the control slide 33 to allow a limited section of the way. The one consisting of a nut 43 and a lock nut 44 Slide stop is adjustable in the axial direction so that the steering device can be adjusted later can.

Durch die Einrichtung werden auf die Räder und damit auf den Kurbeltrieb wirkende Stöße aufgefangen und durch Gegensteuerung ausgeglichen. Erfährt beispielsweise der Kolben 16 einen Axialstoß in Richtung auf das Gehäuse 14 oder in umgekehrter Richtung, so wird der Stoß zunächst durch die Federn 34 und das zwischen den Ringen 40 befindliche, unter statischem Druck stehende Öl aufgenommen. Sind diese Stöße größer, so wird der Steuerschieber 33 in Axialrichtimg verschoben und eine der beiden Ringnuten 26 oder 27 gesperrt, wodurch auf der einen Seite des Kolbens ein dem Stoß entgegenwirkender und damit eine Gegensteuerung bewirkender Druck aufgebaut wird.The device absorbs shocks acting on the wheels and thus on the crank mechanism and balanced by countermeasures. For example, if the piston 16 experiences an axial impact in the direction of the housing 14 or in the opposite direction, the shock is first caused by the springs 34 and the static pressure oil located between the rings 40 is received. If these shocks are greater, the control slide 33 is moved in Axialrichtimg and one of the two Ring grooves 26 or 27 locked, whereby on one side of the piston a counteracting the shock and so that a counter-control effecting pressure is built up.

Claims (7)

Patentansprüche: 45Claims: 45 1. Hydraulische Hilfskraftlenkeinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, welche einen beidseitig mit Druckflüssigkeit beaufschlagbaren, koaxial zur Lenkwelle angeordneten, in einem Zylinder axial verschiebbaren und über einen Kurbeltrieb mit dem Lenkgestänge zusammenwirkenden Kolben sowie einen ringförmigen, koaxial zur Lenkwelle angeordneten, axial um ein begrenztes Wegstück verschiebbaren und das Beaufschlagen des Kolbens überwachenden Steuerschieber enthält, welcher eine Einrichtung zur Mittenrückstellung des Steuerschiebers aufweist, die der Gegensteuerung bei Stoßen auf das Lenkgestänge dient, gekennzeichnet 60 durch eine drehbare, axial unverschiebbare Lenkwelle (13), mit deren Hilfe über eine Keilprofilverzahnung (12) die um ein begrenztes Wegstück gegenüber der Lenkwelle axial verschiebbare Lenkmutter (31) drehbar ist, welche an ihrem, dem Kolben (16) zugekehrten Ende mit der undrehbaren Gewindespindel (32) des Kolbens (16) zusammenwirkt, wobei Teile der Lenkwelle und der Gewindespindel in an sich bekannter Weise mit Bohrungen (38) für den Durchfluß von Druckflüssigkeit zur dem Kurbeltrieb (19, 20, 21) abgewandten Beaufschlagungsfläche versehen sind. 1. Hydraulic power steering device, especially for motor vehicles, which have one on both sides pressurized fluid, arranged coaxially to the steering shaft, in one Cylinder axially displaceable and interacting with the steering linkage via a crank mechanism Piston and an annular, coaxially arranged to the steering shaft, axially displaceable by a limited distance and the Acting on the piston monitoring control slide contains which a device for the center resetting of the control slide, which counteracts when bumping the steering linkage is used, characterized 60 by a rotatable, axially immovable Steering shaft (13), with the help of which via a spline toothing (12) the by a limited distance with respect to the steering shaft axially displaceable steering nut (31) is rotatable, which on its end facing the piston (16) with the non-rotatable threaded spindle (32) of the piston (16) cooperates, with parts of the steering shaft and the threaded spindle in per se known Way with bores (38) for the flow of hydraulic fluid to the crank mechanism (19, 20, 21) facing away from the impact surface are provided. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkmutter (31) drehbar mit dem Steuerschieber (33) verbunden ist.2. Steering device according to claim 1, characterized in that the steering nut (31) is rotatable is connected to the control slide (33). 3. Lenkeinrichtung nach Anspruch _2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen in der Gewindespindel (32) und in dem mit der Keilprofilverzahnung (12) versehenen Ende der Lenkwelle (13) als Axial- und daran anschließende Radialbohrung ausgebildet sind.3. Steering device according to claim _2, characterized in that the bores in the threaded spindle (32) and in the end of the steering shaft (13) provided with the spline toothing (12) as an axial and adjoining radial bore are trained. 4. Lenkeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber (33) zwei gegeneinander und gegenüber dem Steuerschieber axial um ein begrenztes Wegstück verschiebbare Ringe (40) aufweist, die mittels einer oder mehrerer Federn (34) und des auf sie wirkenden Pumpenflüssigkeitsdrucks auseinandergedrückt werden und die kraftschlüssig mit dem Steuerschieber verbunden sind, sowie in Mittellage des Steuerschiebers gegen jeweils einen fest mit dem Gehäuse (14) verbundenen Anschlag (41) anliegen und zwischen Anschlag und Steuerschieber ein die axiale Verschiebung des Steuerschiebers ermöglichender Ringspalt (42) vorhanden ist.4. Steering device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Control slide (33) two against each other and against the control slide axially by a limited A piece of displaceable rings (40), which by means of one or more springs (34) and the pump fluid pressure acting on them are pressed apart and the force-fit are connected to the control spool, as well as in the central position of the control spool against in each case a stop (41) firmly connected to the housing (14) rest and between the stop and control slide allows the axial displacement of the control slide Annular gap (42) is present. 5. Lenkeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Ringe (40) gegen einen axial verstell- und festlegbaren Anschlagring anliegt, welcher z. B. von einer Mutter (43), Sicherungsscheibe und Kontermutter (44) gebildet wird.5. Steering device according to claim 4, characterized in that one of the two rings (40) against an axially adjustable and fixable stop ring which z. B. from a mother (43), lock washer and lock nut (44) is formed. 6. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Ringe (40), auf welche der Pumpenflüssigkeitsdruck wirkt, die gleiche Fläche haben.6. Steering device according to claims 4 and 5, characterized in that the two opposite end faces of the rings (40) on which the pump fluid pressure acts, have the same area. 7. Lenkeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den Steuerschieber (33) und die Lenkmutter (31) aufnehmende, zwischen Druckzylinder (17) und unterem Lenkwellenende angeordnete Gehäuseteil (15) eine Baueinheit bildet.7. Steering device according to claims 1 to 6, characterized in that the the Control slide (33) and the steering nut (31) receiving, between pressure cylinder (17) and Housing part (15) arranged at the lower end of the steering shaft forms a structural unit. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 014 443,
577,1 082 140,1 096 771,1 099 867,
101979, 1113 644, 1128 764, 1140094,
623.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 014 443,
577.1 082 140.1 096 771.1 099 867,
101979, 1113 644, 1128 764, 1140094,
623. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 809 570/321 7.68 © Bundesdruckerei Berlin809 570/321 7.68 © Bundesdruckerei Berlin