DE1755519C3 - Vorrichtung zum Verkürzen der Ansprechnzeit von Kraftfahrzeuglenkungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verkürzen der Ansprechzeit von Kraftfahrzeuglenkungen mit einem über eine Lenkspindel betätigten Lenkgetriebe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Einbeziehung des Gesamtsystems Mensch-Kraftfahrzeug eine Vorrichtung zum Verkürzen des Einstell- bzw. Ansprechverhaltens von Kraftfahrzeuglenkungen zu Schaffen, mittels derer die bei herkömmlichen Lenkungen auftretenden Abweichungen verringert und da« Einhalten der Sollstrecke verbessert bzw. die Zeit bis zum Erreichen eines solchen Sollzustandes verkürzt werden.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch I angegebenen Merkmale.

Die Erfindung führt zu einer verringerten oder weitestgehend ausgeschalteten Verzögerung zwischen dem Beginn der Drehbewegung des Lenkrades und der Richtungsänderung des Fahrzeuges. Durch Verringerung der Ansprechverzögerung ergeben sich eine wesentliche Verbesserung des Lenkverhaltens uiid eine Erhöhung der Lenksicherheit insbesondere bei hoher Fahrgeschwindigkeit. Die Erfindung läßt sich bei einer manuellen Lenkung mit einem Lenkgestänge wie auch bei einer Servolenkung mit einem Steuerventil anwenden.

Im Falle einer Servolenkung können das Gehäuse als Zylinder sowie die Zwischenwand als Kolben ausgebildet und eine Kolbenstange mit der Servolenkung oder dem Lenkgestänge verbunden sein. Das Steuerventil kann hierbei als Schieberventil ausgebildet sein. Auch kann die Vorrichtung mit der Druckmittelpumpe und

ίο der Servolenkung mit dem Steuerventil als eine die Lenkspindel umgebende Baueinheit ausgebildet sein. Ferner kann die Vorrichtung ein drehbares Gehäuse, eine Servolenkung mit einem mit dem Gehäuse vt.-bundenen Drehschieberventil, eine mit dem Lenkrad verbundene Lenkspindel und eine Zwischenwand in Gestalt eines im Gehäuse drehbaren und mit der Lenkspindei verbundenen Flügels aufweisen. D?bei können zwischen dem Gehäuse und der Lenkspindel die Drehbewegung der Lenkspindel auf das Gehäuse übertragende Federn angeordnet sein.

Da die Richtungsänderung des Kraftfahrzeugs erfindungsgemäß ohne oder weitestgehend ohne Verzögerung der Drehbewegung der Lenkspindei folgt, kann sich das Kraftfahrzeug eher auf der Sollstrecke bewegen bzw. die gewünschte Endstellung früher erreichen, als es mit he. kömmlichen Lenkungen möglich ist, die nur mit proportionalen Steuerungseinflüssen arbeiteten, während nach der Erfindung zusätzlich zum Proportionalanteil ein differentieller Steuerungsanteil wirksam wird.

Durch die Druckmittelpumpe, die von der Lenkspindel angetrieben wird und mit den Kammern an beiden Seiten der beweglichen Zwischenwand in Strömungsverbindung steht, wird von der jeweiligen Druckseite

)5 der Pumpe jeweils die Kammer beaufschlagt, die durch die von der Lenkspindel eingeleitete Relativbewegung zwischen der Zwischenwand und dem Gehäuse gerade unter Druck gesetzt wird. Das bedet'et, daß sich der beim Verstellen des Lenkrades durch die Pumpe erzeugte Druck dem durch die Relativbewegung erzeugten Druck überlagert, das heißt zu dem durch die Relativbewegung erzeugten proportionalen Druckanteil kommt ein durch das Verstellen des Lenkrades entstehender differentieller Druckanteil hinzu, der um so größer ist, je schneller das Lenkrad verstellt wird. Unter Berücksichtigung des differentiellen Druckanteils kann sich somit die Zwischenwand schneller bewegen. Insgesamt wird nicht nur die Verzögerung beim Verstellen der Zwischenwand kompensiert, die von der durch die Drossel bewirkten Dämpfung ausgeht, sondern es werden vielmehr ein schnelleres Verstellen der Spurstange und damit ein früheres Hinsetzen der Richtungsänderung des Fahrzeuges erreicht, so daß dessen Sollzustand in kürzerer Zeit erreicht wird. Die Federn bewirken ein Zurückführen der Zwischenwand in die Mittellage.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 in einer schematischen Draufsicht die erfindungsgemäße Vorrichtung in Verbindung mit einer Servolenkung,

Fig.2 die mit einer Servolenkung gekoppelte erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Längsschnitt,

s' F i g. 3 eine in F i g. 1 angedeutete Druckmittelpumpe in einer schematischen Schnittdarstellung,

F i g. 4 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit

einer Servolenkung in einer Schnittdarstellung,

F i g. 5 eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einer Servolenkung sowie einem Drehschieber im Schnitt und

Fig.6 und 7 Schnitte nach den Linien VI-VI und VII-VII in F ig. 5.

In den F i g. 1 und 2 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Anwendung auf eine Servolenkung für Kraftfahrzeuge dargestellt An einem Fahrzeugrahmen 10 befindet sich ein Lenkgetriebe 12, in das eine ι ο Lenkspindel 16 mit einem Lenkrad 14 ragt In üblicher Weise handelt es sich um ein Untersetzungsgetriebe. Die Drehbewegung des Lenkrades 14 wird über das Lenkgetriebe 12 mit erhöhtem Drehmoment auf einen Lenkstockhebel 18 übertragen. Das freie Ende des Lenkstockhebels ist mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 22 verbunden, die ihrerseits mechanisch mit dem einen Ende einer Spurstange 20 gekoppelt ist Die entgegengesetzten Enden der Spurstange 20 sind jeweils mit einer Lenkschubstange 28 verbunden, die ?n über einen Lenkhebel 26 die Vorderräder M um Achsschenkelbolzen drehen.

Die Bewegung des Lenkstockhebels 18 wird nicht direkt auf die Spurstange 20, sondern mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 22 und eines Steuerventils 30 übertragen. Ein Ende eines Hydraulikzylinders 32 ist mit der Spurstange 20 verbunden. Ein Druckmittel wird von einer Pumpe 34 unter Druck gesetzt und je nach Ausmaß und Richtung der Bewegung des Steuerventils 30 aus der Nullstellung einem der beiden Zylinderräume des Hydraulikzylinders 32 zugeführt. Durch die Beaufschlagung des Hydraulikzylinders 32 mit Druckmittel, beispielsweise Öl, werden die Spurstange 20 und damit die Lenkschubstangen 28 zum Einschlagen der Vorderräder 24 bzw. einer Richtungsänderung des Kraftfahrzeugs veranlaßt.

Ein Außenzylinder 36 ist mit einem Ende der Spurstange 20 verschraubt während das andere Ende des Außenzyli- ders 36 über einen Flansch 38 und eine Dichtung 40 mit dem Gehäuse 42 des Steuerventils 30 verbunden ist. Im Außenzylinder 36 ist ein entlang der Längsachse der Spurstange 20 verschiebbarer Innenzylinder 44 gleitbar geführt Ein kugeliges Ende 48 des Lenkstockhebels 18 liegt in einer Ausnehmung 46 am äußeren End» des l.inenzylinders 44 in sphärischen Lagerschalen 50 und 52 Die Lagerschale 50 wird mittels einer Feder 56. deren Spannung sich mittels eines in das äußere Ende des Innenzylinders 44 eingeschraubten Schraubzapfens 54 verändern läßt, gegen das kugelige Ende 48 des Lenkstockhebels 18 gepreßt.

Der Innervylinder 44 bildet ein Gehäuse für eine bewegliche Zwischenwand in Form eines Kolbens 62 mit einer Kolbenstange 60. an der ein Ventilkörper 58 des Steuerventils 30 angeordnet ist. Der Innenzylinder 44 ist mit gebohrten Kammern 64 großen Durchmessers versehen, die mit als Führung für den Kolben 62 dienenden Bohrungen 66 geringeren Durchmessers verbunden sind. In den Kammern 64 liegen beiderseits des Kolbens 62 gleich starke Federn 70 in Federaufnahmen 68. Die Kammern 64 zu beiden Seiien des Kolbens 62 stehen jeweils über Durchlässe 72 und 74 mit ölkammern 76 und 78 in Strömungsverbindung. Die Olkammern 76 und 78 besitzen nicht näher bezeichnete Offnungen, die mit Druckmittelkanälen 128a und 130a einer Druckmittelpumpe 114 (Fig. 1) verbunden sind. Untereinander sind die Öl';p.mmern durch eine in einer Trennwand 80 befindlichen Drossel verbunden, die als Schraubzapfen 84 mit einer Bohrung 82 bestimmten Durchmessers ausgebildet ist Ein Schraubnippel 86 sitzt in einer mit der Drosselöffnung bzw. der Bohrung 82 axial fluchtenden Öffnung der Außenwandung der Olkammer 76. Nach Entfernen des Schraubnippels 86 kann der Schraubzapfen 84 gegen einen anderen Schraubzapfen mit demselben oder mit einem anderen Bohrungsdurchmesser ausgetauscht werden.

Bei dem Steuerventil 30 handelt es sich um eine übliche Ausführung, so daß keine detaillierte Erörterung erforderlich ist Im Gehäuse 42 des Steuerventils 30 befinden sich ein mit der Pumpe 34 verbundener Einlaßkanal 88 und ein mit einem Ölbehälter verbundener Abflußkanal 90. Außerdem besitzt das Gehäuse 42 eine Ausgangsöffnung 92 sowie eine Röcklauföffnung 94, die beide über Rohrleitungen mit dem Hydraulikzylinder 32 verbunden sind. Wenn sich der Ventilkörper 58 in seiner Nullstellung befindet liegt sein mittiger Bund 96 über einem mit dem EinlaBkanal 88 in Verbindung stehenden Ringraum 98 im Gehäuse 42 F^;n linksseitiger Bund 100 und ein rechtsseitiger Bund lei befinden sich jeweils über entsprechenden Ringräumen 104 und 106 des Gehäuses 42 Die Ringräume 104,106 sind mit dem Abflußkanal 90 verbunden. Bei dieser VentilsteiLng gelangt somit das Druckmittel weder in die Ausgangsöffnung 92 noch in die Rücklauföffnung 94. Wenn jedoch der Ventilkörper 58 aus seiner Nullstellung nach links (F i g. 2) verschoben wird, dann steht der Ringraum 98 mit der Rücklaufiiffnung 94 in Verbindung, so daß Drucköl vom Einlaßkanal 88 über den Ringraum 98 in den mit der Rücklauföffnung 94 verbundenen Hydraulikzylinder 32 gelangen kann. Die andere Kammer des Hydraulikzylinders 32 ist mit der Ausgangsöffnung 92 verbunden, so daß das Drucköl über den Ringraum 104 und den Abflußkanal 90 in den Olsumpf gelangt. Auf diese Weise wird der Kolben des Hydraulikzylinders 32 in eine bestimmte Richtung bewegt. Wenn andererseits der Ventilkörper 58 nach rechts bewegt wird, kommt die mit der anderen Kammer des Hydraulikzylinders verbundene Ausgangsöffnung 92 mit dem Ringraum 98 in Ve-bindung, so daß Drucköl in die andere Kammer des Hydraulikzylinders 32 gelangt Gleichzeitig wird die Rücklauföffnung 94 über den Ringraum 106 und den Abflußkanal 90 mit dem ölsumpf verbunden. Deshalb wird der Kolben des Hydraulikzylinder-, 32 in der entgegengesetzten Richtung bewegt.

Die ölkammern 76, 78 sowie die diese verbindende drosselnde Bohrung 82 und die Kammern 64 sind ständig mit öl gefüllt. Die Ölkammern 76 und 78 sind über die Druckmittelkanäle 128a und 130a mit der Druckmittelpumpe IK, beispielsweise einer Flügelpumpe oder einer Zahnradpumpe, verbunden. Die Druckmittelpumpe 114 ist über Zahnräder 110 und 112 mit der Leitspindel 16 verbunden, so daß sie sich mit dieser dreht und von ihr angetrieben wird. Die Druckmittelkanäle 128a und 130a verbinden somit die Föräer- und Rücklauföffnungen der Druckmittelpumpe 114 mit den Ölkammern 76 und 78.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Druckmittelpumpe 114 ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Zahnräder HO und 112 durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Die Welle des Zahnrades V.2 und eine Welle 116 der Druckmittelpumpe 114 sind fest miteinander verbunden und konzentrisch in einem Pumpengehäuse 118 .^geordnet. Normalerweise entsprechen einem vollen Lenkausschlag etwa zwei vollständige Umdrehungen in der einen oder anderen Richtung. Aus diesem Grunde beträgt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Lenkspindel 16 und der

DruckmiUelpumpe 114 etwa 1:4, so daß auf zwei Umdrehungen des Zahnrades 110 eine halbe Umdrehung des Zahnrades 112 kommt. Die Welle 116 ist mit einem radial nach außen ragenden Flügel 120 versehen. An dessen freiem Ende befindet sich eine gleitend geführte Dichtung 124, die unter dem Einfluß einer Feder 122 in einer Aussparung des Flügels 120 unter federnd dichter Anlage an der Innenoberfläche des hjmpengehäuses 118 gehalten wird. Das Pumpengehäuse besitzt eine nach innen gerichtete Zwischenwand 126, an deren beiden Seiten sich Strömungsöffnungen 128 und 130 befinden. Die in F i g. 3 dargestellten Teile nehmen dort eine der Nullstellung des Lenkrades 14 entsprechende Nullage ein, in der der Flügel 120 der Zwischenwand 126 diametral gegenüberliegt. Es sind die Strömungsöffnung 128 mit der ölkammer 76 und die Strömungsöffnung 130 mit der ölkammer 78 verbunden. Wenn beispielsweise das Lenkrad 14 und damit das Zahnrad 110 gegen den Uhrzeigersinn gedreht werden, werden das Zahnrad 112 sowie die Pumpenwelle 116 im Uhrzeigersinn gedreht. Auf diese Weise gelangt öl durch die Strömungsöffnung 128 in die ölkammer 76. während das öl der ölkammer 78 durch die Sirömungsöffnung 130 abfließt. Hierdurch überlagert sich der beim Verstellen des Lenkrades durch die Druckmittelpumpe 114 erzeugte Druck, dem durch die Relativbewegung des Lenkstockhebels 18 erzeugten Druck, so daß die in den Kammern 64 am Kolben 62 anstehende Druckdifferenz vergrößert wird. Wegen der drosselnden Bohrung 82 zwischen den Kammern 64 ist der überlagerte Druck um so größer, je schneller das Lenkrad verstellt wird. Dadurch kann sich der Kolben 62 schneller vorbewegen, als es ohne Druckmittelpumpe 114 der Fall ist. Der differentielle Druckanteil entfällt allmählich, bis nach einer gewissen Zeit nur noch der proportionale Druckanteil aufgrund der Relativbewegung erhalten bleibt.

Bei einer Lenkraddrehung gegen den Uhrzeigersinn wird der Lenkstockhebel 18 gemäß Fig. 2 nach rechts bewegt. Demzufolge wird der Innenzylinder 44 durch

rechts verschoben. Dadurch werden die links des Kolbens 62 liegende Feder 70 zusammengedrückt und der in dieser Kammer herrschende, der Relativbewegung entsprechende proportionale Druckanteil erhöht. Diesem Druck überlagert sich dann in der bereits erwähnten Weise der differentielle Druckanteil, der von der Verstellung des Lenkrades durch die Druckmittelpumpe abgeleitet wurde. Es ergibt sich somit ein von der Winkelgeschwindigkeit der Lenkradverstellung abhängiges schnelleres Ansprechen der Lenkung. Beim Drehen des Lenkrades 14 in der entgegengesetzten Drehrichtung ergeben sich entsprechende Verhältnisse, bei denen die Drucküberhöhungen an der rechten Seite des Kolbens 62 aus F i g. 2 vorliegen. In jedem Fall können der Kolben 62 und die Kolbenstange 60 der tatsächlichen Drehstellung des Lenkrades 14 während Wirksamwerdens des differentiellen Druckanteils vorauseilen.

Die Erfindung läßt sich auch bei einer rein manuellen Lenkung anwenden, wenn der Hydraulikzylinder 32, das Steuerventil 30, die ölpumpe 34 und die damit verbundenen Teile der Vorrichtung entfallen. Die Spurstange 20 ist über die erfindungsgemäße Vorrichtung direkt mit dem Lenkstockhebel 18 des Lenkgetriebes 12 verbunden. Es fehlen das Gehäuse 42 sowie der Ventilkörper 58 des Steuerventils 30: die Kolbenstange 60 des Kolbens 62 ist direkt mit dem Außenzylinder 36 verbunden, der seinerseits mit der Spurstange 20 verbunden ist. Auch hierbei ergibt sich ein von der Winkelgeschwindigkeit der Lenkradverstellung abhängiges Voreilen der Vorderradverstellung und damit ein schnelleres Erreichen des Fahrzeugsollzustandes auf der Fahrbahn.

Während bei der zuvor erörterten Ausführung die erfindungsgemäße Vorrichtung 22 auf der Achse der Spurstange 20 lag, ist sie nach dem in Fig.4 dargestellten Ausführungsbeispiel an der Lenkspindel 16a angeordnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die dem vorherigen Ausführungsbeispiel entsprechenden Teile unter Hinzufügung eines »a« mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Lenkung besteht aus einem Lenkrad 14a, einer Lenkspindel 16a, einem Lenkgetriebe 12a sowie einer Druckmittelpumpe 114a, die der in Fig. 3 dargestellten Druckmittelpumpe entspricht und auf der Lenkspindel 16a sitzt. Ferner sind an der Lenkspindel eine erfindungsgemäße Vorrichtung 22a und ein Steuerventil 30a angeordnet. Die einzelnen Gehäuse bilden eine die Lenkspindel 16a umgebende Baueinheit. Wenn die Lenkspindel 16a im I Ihrzeigersinn gedreht wird, bewegt sie sich zunächst ein kleines Stück nach rechts (Fig.4), bis der Lenkwiderstand der Vorderräder über ein Lenkgestänge mit einem im Lenkgetriebe 12a liegenden Zahnrad 132 wirksam wird, das mit etner nicht dargestellten Zugstange verbunden ist. Ein Bund 136 ist etwa mittig auf der Lenkspindel 16a befestigt und besitzt eine Ringnut 134. Beiderseits des Bundes liegen feste Axiallager 138 und 140. Der Bund 136 und die Axiallager 138, 140 liegen im Lenkgetriebe 12a und gestatten eine leichte Axialverschiebung der Lenkspindel 16a. Das kugelige Ende 146 eines um eine Achse 142 des Lenkgetriebes 12a verschwenkbaren Hebels 144 greift in die Ringnut 134 des Bundes 136 ein, so daß er bei der Bewegung der Lenkspindel 16a nach rechts entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Achse 142 verschwenkt wird. Das andere Ende 148 des Hebels 144 ist ebenfalls kugelig ausgebildet und mit einem Innenzylinder 44a. der erfindungsgemäßen Vorrichtung 22j verbund·"* D" ^A"' "Z"b. *»*»«■"· ...=ic<.r,^„ i,_m λ« Hebels 144 länger als der nach unten gerichtete Arm ist, wird die Axialbewegung der Lenkspindel 16a entsprechend dem Hebelarm-Verhältnis vergrößert auf den Innenzylinder 44a übertragen, dessen Verschiebungsbewegung nach links demzufolge etwas größer ist. Im Innenzylinder 44a befinden sich eine Ölkammer bzw. Bohrung 64a und ein Kolben 62a. Beiderseits des Kolbens 62a liegen gleich starke Federn 70a. Die ölkammern 64a beiderseits des Kolbens 62a sind miteinander über einen Durchlaß 150 verbunden, in dem sich eine einstellbare Drossel 84a befindet.

In Abhängigkeit von der nach links gerichteten Bewegung des Innenzylinders 44a wird der Kolben 62a durch die eine der Federn 70a und durch den der Relativbewegung entsprechenden proportionalen öldmckanteil in der rechten Kammer 64a nach links verschoben. Durch die Drehung der Lenkspindel 16a im Uhrzeigersinn wird die Pumpenwelle 116a über das Zahnrad UOa sowie das Zahnrad 112a gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so daß Druckmittel über den Druckmittelkanal 130a in die ölkammer 64a auf der rechten Seite des Kolbens 62a gelangt während gleichzeitig von der zum Kolben 62a linksseitigen ölkammer 64a Ol über den Druckmittelkanal 128a abfließt Auf diese Weise überlagert sich auch hier dem durch die Relativbewegung erzeugten Druck ein beim Verstellen des Lenkrades durch die Druckmittelpumpe

erzeugter differentieller Druckanteil. Der Kolben 62a kann sich somit schneller bewegen, als es im Falle einer rein proportionalen Lenkung der Fall ist; da er vorauseilen kann, läßt sich der Fahrzeugsollzustand schneller erreichen. Die Kolbenstange 60a des Kolbens 62a ist mit einem Ventilschieber bzw. -körper 58a verbünde?!, der die Druckmittelzufuhr zum Arbeitsraum eines Zahnstangenzylinders 152 im Lenkgetriebe 12a steuert, so daß das Zahnrad 132 gedreht wird und die Servolenkung zu arbeiten beginnt.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in I i g. 5 bis 7 beschrieben, in denen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen unter Zusatz eines »b« gekennzeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Lenkung ein Lenkrad I4i>, eine Lenkspindel 166 und einen Getriebekasten 126. Eine Druckmittelpumpe 114b ist so angeordnet, daß sie von der Lenkspindel über ein Zahnrad 1106 und ein Zahnrad 1126 angetrieben wird. Weiterhin sind an der Lenkspindel 166 die erfindungsgemäße Vorrichtung 226 und ein Steuerventil 306 angeordnet. Die Gehäuse der einzelnen Vorrichtiingsteile bilden eine einzige, auf der Lenkspindel 166 angeordnete Baueinheit. Förder- und RUcklaufleitungen 1286 und 1306 der Druckmittelpumpe 1146 stehen über Ringnuten 154 und 156 an der Lenkspindel 166 mit entsprechenden Axialbohrungen 158 und 160 der l.enkspinck'l 166 in Strömungsverbindung. Die Ringnuten 1^ς4 und 156 sind außerdem über einen Druckmitteldurchlaß 162 mit einer verstellbaren Drossel 164 untereinander verbunden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine in Fig.6 dargestellte Betätigung auf. Diese besitzt eine bewegliche Zwischenwand in Form eines radialen Flügels 166 an der Lenkspindel 166 mit einer nach außen weisenden öffnung, in der eine Dichtung 170 unter dem Einfluß einer vorgespannten Feder gleitend angeordnet ist. Die Dichtung wird gegen die Innenoberfläche eines Gehäuses 168 gepreßt. Im Gehäuse 168 befindet sich eine feste Zwischenwand 172, die sich radial nach innen

l 311 CUIVt UIIVJ III UV,!

ttU

|„ f 1 |„

1VJ LllMUj

bzw. der Lenkspindel 166 dem Flügel 166 diametral gegenüberliegt. Das Gehäuse 168 ist innerhalb des Gehäuses der erfindungsgemäßen Vorrichtung 226 drehbar angeordnet.

Ein Torsionsdrehstab 174, dessen eines Ende mit dem Gehäuse 168 verbunden ist, trägt einen inneren Drehschieber bzw. Ventilkörper 176 und ist Teil des Steuerventils 306. Eine Schraubspindel 180 ist als Teil einer bekannten Kugelumlauflenkung mit dem freien Ende des Torsionsdrehstabes 174 durch einen Stift 178 verbunden. Auf der Spindel 180 befindet sich eine äußere Ventilhülse 182, die dicht auf dem inneren Ventilkörper 176 sitzt Wegen des Torsionsdrehstabes 174 kann beim Drehen des Gehäuses 168 der innere Ventilkörper 176 in bezug auf die äußere Ventilhülse 182 verdreht werden. Der Torsionsdrehstab 174 sorgt dafür, daß die Teile 176 und 182 des zweiteiligen hydraulischen Drehventils ohne äußere Belastung in eine gegenseitige Ruhestellung zurückgeführt werden.

Von einer (nicht dargestellten) ölpumpe gelangt Druckmittel in einen Einlaßkanal 184 des Steuerventils 306. In der Ruhestellung der Teile 176 und 182 strömt das Druckmittel durch nicht näher dargestellte Strömungspfade des Drehventils zu einem Auslaßkanal 192 und somit zurück zur Pumpe. Wenn der innere Ventilkörper 176 relativ zur äußeren Ventilhülse 182 verdreht wird, gelangt das Drucköl je nach Richtung der

relativen Drehung in eine von zwei Druckkammern beiderseits eines Zahnstangenkolbens 190, und zwar über entsprechend durch die Relativdrehung gesteuerte Strömungspfade des Drehventils sowie durch eine der gestrichelt eingezeichneten Leitungen 186 und 188. Das Ol aus der jeweils anderen Druckkammer wird verclrüngt und über den Auslaßkanal 192 abgeleitet. Auf diese Weise wird der mit einer steuernden Schneckenwelle 186 in Steuerungseingriff stehende Zahnstangenkolben 190 steuernd entweder nach links oder rechts verschoben. Der Aufbau eines solchen hydraulischen Drehschieber- bzw. Drehventils ist allgemein bekannt, so daß eine weitere Erläuterung nicht erforderlich ist.

An der entgegengesetzten bzw. linken Seite des Gehäuses 168 ist ein in F i g. 7 im Schnitt dargestellter l'ederungsmechanismus angeordnet. Dieser besteht aus einem Gehäuse-Ring 168' des Gehäuses 168. einem Paar l'ederanschläge 193, die sich beiderseits der Lenkspindei 166 erstrecken, sowie einem weiteren Paar Federanschlage 194. die sich vom Gehäuse-Ring 168' radial nach innen erstrecken und einander diametral gegenüberliegen. Außerdem sind vier Federn 196 jeweils zwischen den Federansehlägen 193 und 194 angeordnet, so daß sich in jedem Quadrat des Gehäuse-Rings 168' eine Feder befindet. Werden das Lenkrad 146 und damit die Lenkspindel 166 im Uhrzeigersinn gedreht, dann dreht sich auch der Gehäuse-Ring 168' unter dem Einfluß der Federanschläge 193, 194 und Federn 196 Gleichzeitig wird auch die üruckmittelpumpe 1146 über die Zahnräder 1106 sowie 1126 gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Dadurch gelangt Drucköl durch die Leitung 1286, um über den Druckmitteldurchlaß 162 sowie die Leitung 1306 zurückgesaugt zu werden. Durch die im Druckmitteldurchlaß angeordnete Drossel 164 wird auf der Seite der Leitung 1286 ein der Winkelgeschwindigkeit der Druckmittelpumpe 1146 und damit der Winkelgeschwindigkeit des Lenkrades 146 entsprechender Druck aufgebaut. Da die Leitung 1286 über die Bohrung 158 und die Leitung 1306 über die Bohrung 160 in der Lenkspindel 166 mit der in Fig.6 dargestellten

rechte ölkammer der F i g. 6 ein. Demzufolge dreht sich das Gehäuse 168 im Uhrzeigersinn gegenüber der Lenkspindel 166.

Auf diese Weise erhält das Gehäuse 168 über die Federn 1% einen zur Lenkspindeldrehung proportionalen Dreheinfluß sowie einen weiteren von der Winkelgeschwindigkeit des vom Fahrer gedrehten Lenkrades abhängigen Dreheinfluß. Daraus ergibt sich eire beträchtliche Verkürzung des Einstellverhaltens bzw. eine Winkelvorverlagerung gegenüber der Lenkraddrehung. Das Ausmaß der Vorverlagerung bzw. des Differentialanteils läßt sich mittels der Drossel 164 einstellen. Die Schneckenwelle 186 der Servolenkung spricht dann mit vorverlegter Phase über das mit der erfindungsgemfßen Vorrichtung verbundene Steuerventil 306 an, so daß die Ansprechgeschwindigkeit der Lenkung wesentlich verbessert wird.
Aus Vorstehendem ergibt sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verkürzen des Einstell- bzw. Ansprechverhaltens bzw. zum Verringern der Lenkverzögerung von Kraftfahrzeuglenkungen ein durch eine Zwischenwand unterteiltes, mit Druckmittel gefülltes Gehäuse aufweist, dessen Inneres durch eine Zwischenwand in zwei Kammern unterteilt ist, die in bezug auf das Gehäuse bewegt werden kann. Die beiden Kammern sind über einen Druckmitteldurchlaß mit einer Drossel untereinander verbunden. Es ist entweder

das Gehäuse oder die Zwischenwand mit der Lenkspindel fest verbunden, wahrend das jeweils andere Teil mit einer Steuerung, beispielsweise einem Steuerventil einer Servolenkung oder dem Gestänge einer rein manuellen Lenkung, verbunden ist. Auf diese Weise wird die Steuerung so betätigt, daß ihre Bewegung in bezug auf die Phase der Lenkraddrehung vorauseilt und damit die

10

Ansprechgeschwindtgkeit der Lenkung verbessert. Die Erfindung läßt sich bei rein manueller Lenkung und auch in Verbindung mit einer Servolenkung anwenden. Darüber hinaus können statt der mit Flügeln arbeitenden Druckmittelpumpen 114, 114a und 1146 auch andere Pumpen, beispielsweise Zahnradpumpen, verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verkürzen der Ansprechzeit von Kraftfahrzeuglenkungen mit einem über eine Lenkspindel betätigten Lenkgetriebe, gekennzeichnet durch ein druckmittelgefülltes von einem Kolben (62, 62a, 166) in zwei Kammern (64, 64a; unterteiltes Gehäuse (44, 44a, 168), sich auf beiden Seiten zwischen dem Kolben (62, 62a, 166), und dem Gehäuse (44,44a, 168) abstützende Federn (70, 70a, 196), einen mit einer Drossel (82, 84, 84a, 164) versehenen Druckmitteldurchlaß (72,74,76,78, 150,154,156,158,160,162) zwischen den Kammern, eine feste Verbindung (18, 144) zwischen dem Gehäuse (44, 44a; oder dem Kolben (166) und der Lenkspindel (16, 16a, 16Z^H, wobei der jeweils nicht mit der Lenkspindel verbundene Teil mit der Einsteuerungsstelle in den übrigen Teil des Lenkmechanismus fest verbunden ist, und durch eine von der Lenkspindei (16, 16a, 166/ her angetriebene in beiden Drehrichtungen fördernde Druckmittelpumpe (114,114a, 1140Jl von deren beiden Druckkanälen (128a, 130a, 1286, 1306; jeder zum Einleiten eines Differentialanteils zusätzlich zur von der Lenkraddrehung direkt eingeleiteten proportionalen Stellgröße an eine der Kammern angeschlossen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (62, 62a; im Gehäuse (44, 44a; linear bewegt und mit einem a!s Axialkolbenvc ti! ausgebildeten Lenkventil (30,30a; zusammenwirkt

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (16fi) gegenüber dem Gehäuse (Ib8) dreht und mit eintm als Drehschieberventil ausgebildeten Lenkventil (306; zusammenwirkt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelpumpe (114a, 1146; Lenkgetriebe (12a, 126; und Lenkventil (30a, 306; als eine die Lenkspindel (16a, 166; umgebende Baueinheit ausgebildet sind.