DE1780235A1

DE1780235A1 - Lenkgetriebe fuer Servolenkung

Info

Publication number: DE1780235A1
Application number: DE19681780235
Authority: DE
Inventors: Adams Frederick John
Original assignee: TRW Steering Systems Ltd
Current assignee: TRW Steering Systems Ltd
Priority date: 1967-08-22
Filing date: 1968-08-19
Publication date: 1972-02-03
Also published as: US3557662A

Description

Cam Gears (Luton) Limited

Hitchin (Hertfordshire)

England

Patentanmeldung

Lenkgetriebe für Servolenkung»

Die Erfindung "betrifft ein Lenkgetriebe für Servolenkung und Systeme» bei welchen gleiche Anforderungen bestehen. Insbesondere betrifft die Erfindung Steuermittel für den Strömungsmitteldruck, welche zum Einbau in ein Servolenksystem bestimmt sind, bei welchen die Strömungsrichtung und Strömungsmenge eines unter Druck stehenden Strömungsmittels zu einem doppelt wirkenden Servomotor in Abhängigkeit vom aufgewandten Drehmoment zu steuern ist· Die Anforderungen an Servolenkungen sind zahlreich und kompliziert. Anschaffungskosten» Wartung und Einstellung! Kompaktheit, Geschlossenheit zur Erleichterung des Einbaus, Verläßlichkeit und auch solche Gesichtspunkte wie die Fähigkeit von genormten Getrieben, unter einem weiten Bereich von Bedingungen funktionsfähig zu bleiben, sind typisch für diese Anforderungen. Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, ein Lenkgetriebe oder ein entsprechendes System zu schaffen, welohes zumindest die meisten und gegebenenfalls alle dieser grundlegenden Anforderungen erfüllt.

Die Erfindung 1st anwendbar auf Lenkgetriebe verschiedener

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Arten.0 Sie ist "beispielsweise anwendbar auf Zahnstangenlenkungen, Lenkgetriebe mit GeradVerzahnung, Ritzel oder mit Schnecke und Zahnsegment, oder auf reine lenkhebelsystemeo Außerdem kann es mit einer Anzahl verschiedener Steuerventilbauarten benutzt werden, wie z.B. Ventilen mit verschieblichem Kolben, drehbaren, drehmomentabhängig betätigten Ventilen, axial wirkenden, drehmomentabhängig betätigten Ventilen oder Reaktionsventilen mit linearer Verschiebung. Hauptsächlich ist die Erfindung jedoch zur Anwendung mit drehbaren, drehmomentabhängig betätigten Ventilen bestimmt.

Erfindungsgemäß besitzt ein Lenkgetriebe für eine Servolenkung oder ein ähnliches System ein drehbares Eingangselement, wie z.B. ein Ritzel, eine Sohnecke oder einen Lenkstockhebel, welcher mechanisch durch Eingriff oder eine Zwischenverbindung ein Ausgangselement, .wie z.B. eine Zahnstange, ein Zahnsegment oder einen Hebel betätigt, wobei koaxial durch das Eingangselement eine Stange geführt ist, welche ohne schätzbare Belastung ein Drehmoment vom Dreheingang, z.B. einer Lenksäule, auf ein Element eines Steuerventils überträgt, während das Eingangselement selbst direkt das zweite Element des Ventils dreht, wobei eine drehmomentempfindliche Drehkupplung im Eingang angeordnet ist, um einer Torsionsbelastung oder - auslenkung in einem Ausmaß unterworfen zu werden, welohes der Lenkkraft proportional ist und mit dieser im Drehsinn übereinstimmt, und wobei diese Auslenkung oder Belastung eine Relativdrehung des ersten Ventilelementes relativ zum zweiten bewirkt.

In einer genauer beschriebenen Ausführungsform, welche sioh auf Zahnstangenlenkgetriebe mit Benutzung «Ines drehbaren Ventils besieht» besteht die Erfindung daxin, eine torsionsfederartige Kupplung In dem sum Zahnriteel fuhrenden Eingang vorzusehen, welche geeignet ist, das gesamte not-

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wendige Lenkdrehmoment zu übertragen, wobei der Eingangsteil der Kupplung direkt zwangsläufig über eine steife Stange mit einem Ventilelement und der Ausgang der Kupplung zwangsläufig mit dem Lenkritzel verbunden ist.

An Hand der nun folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung wird diese näher erläuterte

Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch ein Zahnstangenlenkgetriebe .

In dieser Zeichnung ist eine torsionsfederartige Kupplung allgemein mit 10 bezeichnet. Die Eingangswelle 1 ist mit einer rohrförmigen Kupplungsausgangswelle 2 über die Kupplung 10 verbunden und eine steife Stange 8 erstreckt sich von der Welle 1 koaxial durch die Welle 2. Das Servolenksystem besitzt in diesem Beispiel die Bauart einer Zahnstangenlenkung mit einer Zahnstange 11 und einem Ritzel 12, welch letzteres durch bei 13 gezeigte Lager getragen wird. An der Seite des Lenkgetriebegehäuses 14» welches diese Teile aufnimmt, liegt von der Kupplung 10 entfernt ein hydraulisches Servo-Drehventil, welches allgemein mit 15 bezeichnet ist«, Dieses Ventil ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß eine kleine Relativdrehung, welche durch die Torsionsbeanspruchung gesteuert wird, die Größe und Richtung des hydraulischen Flusses steuert, während eine Einstellung durch eine axiale Relativbewegung möglich ist· Ein derartiges Ventil und das für die Anwendung bei der vorliegenden Erfindung ausgewählte Ventil ist in der iJeuteclieja ^ Patentanmeldung E~> 171; 751076* 4 beschrieben. Das innere Ventilelement 16 ist zwangsläufig über einen Stift 16 A und damit mit der Eingangewelle 1 verbunden, während das äußere Ventilelement 17 duroh einen Stift 17 A mit der Auegangswelle 2 verbunden iet.

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Daraus folgt, daß Torsionsauslenkungen der Kupplung 10 kleine Relativbewegungen zwischen den Elementen 16 und 17 zur Polge haben, woraus Bioh die gewünschten hydraulischen Folgen ergehen, und daß eine grobe Drehbewegung des Ritzels 12, welches vorzugsweise, wie gezeigt, mit der Welle 2 in einem Stück ausgebildet ist, durch eine gleiche grobe gemeinsame Drehung der Elemente 16, 17 begleitet wird. Diese Elemente sind natürlich in dem Ventilkörper 18 untergebracht und gelagert, welcher fest mit dem G-ehäuse 14 verbunden ist«, Der Stift 17 A greift in einen Schlitz des Elementes 17 ein, damit das letztere in axialer Richtung einstellbar ist«,

Es wird auf diese Weise eine sehr kompakte, wirtschaftliche und robuste Lenkeinheit geschaffen, welche eine sehr präzise Wirkungsweise aufweist und außerdem in eine neutrale Stellung einstellbar ist.

Es ist ersichtlich, daß die Vorrichtung auch auf Lenkungssysteme von anderer Bauart als der im Beispiel gezeigten Zahnstangenlenkung anwendbar ist« Das Ritzel 12 kann beispielsweise in ein Lenksegment oder ein anderes anzutreibendes, gezahntes Element eingreifen oder kann durch eine Schneoke ersetzt werden. Das Ritzel 12 kann auch bei einer anderen Lenkungsbauart einfach durch einen Lenkstookhebel ersetzt werden, bei welcher Lenkungsbauart die Servounterstützung so ausgebildet sein kann, daß sie im wesentlichen die gesamte Lenkkraft aufbringt. "

Patentanspruches

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Claims

Patentansprüche ι

1# I¹Ur eine hydraulische Servohilfe bestimmtes Lenkgetriebe oder dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Bingangswelle (1) direkt mit einem ersten drehbaren Ventilelement (1.6) in Drehverbindung steht und über eine elastische, drehmomentempfindliche Kupplung (10) mit einem Ausgangselement (2) verbunden ist, welches zwangsläufig mit einem Ritzel (12), einem Lenkstookhebel oder einem ähnlichen anzutreibenden Teil in Verbindung steht, wobei das zweite drehbewegliche Ventilelement (17) durch dieses Ausgangselement (2) an- %

treibbar ist.
2. Lenkgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bingangswelle (1) über eine Stange (8) mit dem ersten Ventilelement (16) in Verbindung steht und daß die beiden relativ gegeneinander verdrehbaren Ventilelemente (16, 17) einen Abstand von der Kupplung (10) aufweisen, in welchem sich das Ausgangselement (12) des Getriebes befindet, durch welches die Stange (8) geführt ist.
3. Lenkgetriebe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß das Ausgangselement ein in eine Zahnstange (1t) eingreifendes Ritzel (12) ist, dass das äußere zweit· Yentilelement (17) fest und koaxial mit de» Rltsel (12) verbunden ist und daß das innere erste Element (16) des Ventils fest mit der im wesentlichen steifen Stange (β) verbunden ist, welche frei und koaxial durch das Ritzel (12) geführt ist.

4· Zahnstan^enlenkungsgetriebe mit hydraulischer Servounteretütaung und einem Drehventil, daduroh gekenns«iohn«t, daß in Antrieb des Ritzels (12) eine torsionsfederartige Kupplung vorgesehen ist, welche geeignet ist, das erforderliche Lenkaoment zu übertragen» daß die Eingangewelle (1)

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direkt zwangsläufig über eine im wesentlichen steife Stange (8) mit einem ersten Element (16) des Ventils verbunden ist, und daß das Ritzel (12) direkt zwangsläufig mit dem anderen zweiten Element (17) des Ventils verbunden ist.

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