DE69007417T2

DE69007417T2 - Hydraulischer Zylinder mit veränderbarer Druckkraft und Lenkhilfe für ein mit solch einem Zylinder ausgestattetes Kraftfahrzeug.

Info

Publication number: DE69007417T2
Application number: DE1990607417
Authority: DE
Inventors: Thierry F-78000 Versailles Halconruy
Original assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Peugeot SA; Automobiles Citroen SA
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1994-09-01
Anticipated expiration: 2010-09-29
Also published as: FR2653501B1; EP0425329B1; FR2653501A1; EP0425329A1; DE69007417D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftzylinder mit veränderlicher Schubkraft, der in dem Oberbegriff des Hauptanspruches beschriebenen Gattung und eine Lenkhilfevorrichtung für ein einen solchen Kraftzylinder verwendendes Fahrzeug.
Ein hydraulischer Kraftzylinder der in dem Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Gattung ist bereits aus dem Dokument FR-A-1 480 670 bekannt. Bei diesem bekannten hydraulischen Kraftzylinder wird das zur Gewährleistung des Inverbindungsetzens der beiden Kammern betätigte Glied durch das zur Speisung des Kraftzylinders bestimmte Druckmittel gesteuert. Der bekannte Kraftzylinder weist den Nachteil auf, dass die Steuerung des betätigten Gliedes von der Speisung des Kraftzylinders mit Druckmittel abhängig ist.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, einen Kraftzylinder der oben beschriebenen Gattung vorzuschlagen,der nicht den Nachteil des Standes der Technik, der soeben erwähnt worden ist, aufweist.
Um dieses Ziel zu erreichen, umfasst der erfindungsgemässe hydraulische Kraftzylinder diejenigen Merkmale, die sich im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches befinden.
Bezüglich der durch die Erfindung vorgeschlagenen Lenkhilfevorrichtung ist diese gemäss dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 4 gekennzeichnet.
Die Erfindung wird besser verstanden werden und weitere Ziele, Merkmale, Einzelheiten und Vorteile derselben werden deutlicher im Laufe der erläuternden Beschreibung, die folgen wird und anhand der nur als ein mehrere Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichendes Beispiel angegebenen, beigefügten, schematischen Zeichnungen gemacht worden ist, erscheinen und in welchen:
Die Figur 1 eine Ansicht teilweise im Axialschnitt durch einen erfindungsgemässen hydraulischen Kraftzylinder ist;
Die Figuren 2 und 3 zwei Ansichten im Axialschnitt mit abgerissenen Teilen und im grösseren Maßstab desjenigen Endes des Kraftzylinders nach der Figur 1, das als Kraftzylinderkopf ausgebildet ist, sind, wobei die Figuren 2 und 3 das Glied zum Inverbindungsetzen in zwei unterschiedlichen Stellungen unter der Wirkung einer Ausführungsform der Steuermittel, die nicht der vorliegenden Erfindung entspricht, zeigen;
Die Figur 4 eine derjenigen der Figur 2 ähnliche Ansicht ist, aber eine Ausführungsform der Mittel zur Steuerung des Gliedes zum Inverbindungsetzen, die der Erfindung entspricht, zeigt;
Die Figur 5 die Anwendung eines Kraftzylinders gemäss den Figuren 1 bis 4 für die Schaffung einer Lenkhilfevorrichtung für Kraftfahrzeuge schematisch zeigt.
Bezugnehmend auf die Figur 1 stellt man fest, dass ein erfindungsgemässer hydraulischer Kraftzylinder einen Kraftzylinderkörper 1 umfasst, innerhalb welchem ein Kolben axial beweglich angeordnet ist, der in diesem Körper 1 zwei getrennte Kammern 3 und 4, die jeweils mit Druckmittel gespeist werden können, abgrenzt. Der Kolben 2 ist mit einer Kolbenstange 5 versehen, die die Kammer 4 und das entsprechende Ende 6 des Kraftzylinders axial durchsetzt. Das andere Ende 7 des Kraftzylinders ist als Kraftzylinderkopf gestaltet und trägt die äusseren Anschlußstutzen 9, 10 der Kammern 3 und 4, durch welche diese mit einem äusseren hydraulischen Kreislauf verbunden werden.
Der Kraftzylinderkörper 1 weist zwei koaxiale zylindrische Elemente, und zwar ein radial inneres Element 11 und ein radial äusseres Element 12 auf. Diese zylindrischen Elemente begrenzen miteinander einen ringförmigen Raum 13, der im Bereich des Endes 6 des Kraftzylinders bei 14 mit der Kammer 4 in Verbindung steht. Ein in dem Kraftzylinderkopf 7 gebildeter Kanal 15 verbindet den Raum 13 im Bereich des Kraftzylinderkopfes 7 mit dem äusseren Anschlußstutzen 10. Ein anderer ebenfalls in dem Kraftzylinderkopf eingearbeiteter Kanal 7 verbindet den Anschlußstutzen 9 mit der Kammer 3. Der Kopf 7 und das Ende 6 weisen geeignete koaxiale Abstützflächen zum Halten der beiden zylindrischen Eiemente 11 und 12 in der koaxialen Lage auf. Bei 18 und 19 hat man Anschlußstutzen zur Rückführung von Undichtheitverlusten des hydraulischen Kreislaufes dargestellt.
Wie es aus den Figuren 2 bis 4 hervorgeht, wird der Kraftzylinderkopf 7 durch eine geläppte Diametraibohrung 20 diametral durchsetzt, welche die Kanäle 15 und 16 durchsetzt und in welcher ein Schieber 21, der in die Bohrung 20 von einem Ende derselben ab eingreift, in axial beweglicher Weise angeordnet ist. Das andere Ende der Bohrung wird durch einen Stöpsel 23 verschlossen. Die Dichtheit wird durch einen Runddichtring 24 gewährieistet und die Halterung der Gesamtheit erfolgt durch einen Sicherungsring 25. Der Stöpsel 23 trägt an seinem inneren Ende einen Zapfen 27 zum Zentrieren einer Wendelfeder 28, die sich mit einem Ende an der Innenfläche des Stöpsels 23 und mit seinem anderen Ende an dem Boden 29 einer in dem Schieber 21 gegenüber dem Zapfen 27 gebildeten zylindrischen axialen Aussparung 30 abstützt. Der Schieber 21 ist in der Bohrung 20 entgegen der Feder 28 unter der Wirkung eines bei 32 schematisch angedeuteten Betätigungsgliedes axial verschiebbar.
Wie es die Figuren zeigen, weist der Schieber 21 einen zylindrischen Mittelteil kleineren Durchmessers 33 auf, der derart gestaltet ist, dass er die Kanäle 15 und 16 in volle Verbindung setzt wenn der Schieber seine eingetriebene Stellung bei maximalen Zusammendrücken der Feder 28 (Figur 3) einnimmt und ein solches Inverbindungsetzen verbietet, wenn er seine andere Endlage einnimmt (Figur 2). Das Inverbindungsetzen der Kanäle geschieht fortschreitend je nachdem, wie der Schieber 21 in seine Bohrung 20 eingetrieben wird. Es ist zu bemerken,dass in der Isolierlage der Kanäle 15 und 16, die Abdichtung zwischen denselben durch das äusserst geringe Spiel (in der Grössenordnung von einigen Mikrometern) zwischen dem Schieber und der Bohrung hergestellt wird.
Die Steuervorrichtung 32, die die Gleitverschiebung des Schiebers 21 in seiner Bohrung 20 regelt, ist bei der auf den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsform durch einen von einer elektrischen Zentraleinheit 33, wie einen Rechner, der Auskünfte von wenigstens einem bei 34 schematisch angedeuteten Messfühler empfängt, gesteuerten Schrittmotor gebildet.
Bei der erfindungsgemässen Ausführungsform nach der Figur 4 wird die Steuervorrichtung durch ein mechanisches System gebildet, das ein Glied 36, das in einem Träger 37 senkrecht zur Achse des Schiebers 21 bewegbar angeordnet ist,um eine geradlinige Hin- und Herbewegung durchzuführen und geeignet ist, den Schieber in seiner Bohrung 20 bei seiner Verschiebung über ein das äussere Ende des Schiebers abdeckendes Element 38 axial zurückzudrängen, umfasst. Dieses Element 38 weist eine Aussenfläche 39 in der Gestalt einer schiefen Rampe auf, mit welcher ein Element 40, wie z.B. eine Kugel, die dem beweglichen Glied 36 zugeordnet ist, zusammenwirkt. Bei der Verschiebung dieses letzteren stösst die Kugel, indem sie sich auf der Rampe 39 bewegt, den Schieber in die Bohrung zurück. Das Glied 36 wird durch ein mit einem System verbundenen Seil 42 verschoben, welches System von einem Parameter, wie einem an sich bekannten Fliehkraftregler abhängt, der eine Verschiebung eines bei 44 angedeuteten Gliedes, das einen Teil der Vorrichtung 43 bildet, zur Folge hat. Es ist selbstverständlich möglich, das Seil 42 unmittelbar auf den Schieber 21 entgegen einer Feder einwirken zu lassen, unter der Bedingung, dass der Schieber eingerichtet ist, um die Kammern 3 und 4 hydraulisch zu verbinden, wenn er gezogen wird.
Man versteht leicht, dass durch Verschieben des Schiebers 21 in seiner Bohrung 20 und durch Inverbindungsetzen der Kammern 3 und 4 des Kraftzylinders über die Kanäle 15 und 16 man eine Veränderung des Schubes des Kraftzylinders erzielt.
Die Figur 5 veranschaulicht schematisch eine Anwendung eines erfindungsgemässen hydraulischen Kraftzylinders an ein Kraftfahrzeug um eine veränderliche Lenkhiife zu schaffen. Die beiden Kammern 3 und 4 des Kraftzylinders sind über Leitungen 46, 47 mit einem hydraulischen Ventil verbunden, das sich wie eine durch vier Ventile 48 bis 51 gebildete und zwischen einer Pumpe 53 und einem Behälter 54 für ein hydraulisches Fluid angeordnete Brücke von Ventilen verhält. Bei 55 hat man die Vorrichtung zum Inverbindungsetzen der beiden Kammern 3 und 4 des erfindungsgemässen Kraftzylinders dargestellt, die einen Schieber 21, wie auf den Figuren 2 bis 4 dargestellt, umfasst. Für einen Radausschlag in der durch den Pfeil F1 angedeuteten Richtung sind die Ventile 49 und 50 geschlossen, während die Ventile 48 und 51 offen sind. Um einen Radausschlag in der Richtung des Pfeiles F2 zu erhalten, muss man die Ventile 48 und 51 schliessen und die Ventile 49 und 50 öffnen. Die Hilfefunktion wird durch die Stellung des Schiebers 55 zum Inverbindungsetzen der beiden Kammern 3 und 4 des Kraftzylinders bestimmt. Wenn er die Verbindung herstellt, wird die Hilfefunktion verringert. Das Inverbindungsetzen der beiden Kanäle und damit der beiden Kammern des Kraftzylinders durch die Verschiebung des Schiebers in seiner Bohrung gestattet eine fortschreitende Änderung des Hiifegrades. Der letztere kann also gemäss z.B. der Geschwindigkeit des Fahrzeugs oder anderen Parametern in kontinuirlicher Weise moduliert werden. Der Parameter 34 auf den Figuren 2 und 3 wird dann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs sein. Die Hilfegesetze sind leicht regelbar, z.B. durch Wechsel der schiefen Rampen 39 in der Ausführungsform gemäss der Figur 4 oder durch einen Wechsel der Logik des Rechners 33 auf den Figuren 2 und 3.

Claims

1. Hydraulischer Kraftzylinder mit veränderlicher Schubkraft, derjenigen Gattung mit einem in einem Zylinderkörper (1) gleitbar angeordneten, mit einer diesen Körper axiai durchsetzenden Stange (6) versehenen und in diesem letzteren zwei getrennte Kammern (3, 4) abgrenzenden Kolben (2), von welchen jede getrennt mit einem Druckmittel gespeist wird und einer Vorrichtung, um die beiden Kammern über ein gesteuertes Glied in Verbindung zu setzen, wobei dasjenige Ende (7) des Kraftzylinders, das demjenigen (6), welches durch die Stange (5) axial durchsetzt wird, als Kraftzylinderkopf gestaltet ist, der mit einem Hohlraum (20), in welchen zwei Kanälen (15, 16) einmünden, versehen steht, wobei jeder mit einer der besagten Kammern (3, 4) in Verbindung ist und das besagte gesteuerte Glied (21) bewegbar angeordnet ist, um die besagten Kammern (3, 4) fortschreitend in Verbindung zu setzen, dadurch gekennzeichnet, dass er eine äussere Betätigungsvorrichtung (32) für die Steuerung des gesteuerten Gliedes (21) aufweist und dass die äussere Betätigungsvorrichtung (32) ein gemäss einer hin und hergehenden geradlinigen Bewegung antreibbares Glied (36) aufweist, welches die Verschiebung des gesteuerten Gliedes (21) über ein mit einer mit einem Element wie einer Kugel (40) des Gliedes (36) zusammenwirkenden Rampe (39) versehenes Stück (38) verursacht.

2. Hydraulischer Kraftzylinder gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftzylinderkopf (7) die Anschlussstücke (9,10) zur Speisung der Kammern (3,4) des Kraftzylinders mit Druckmittel trägt, wobei jedes Anschlussstück mit einem der besagten Kanälen (15, 16) in Verbindung steht, dass der vorgenannte Hohlraum (20) zylindrischer Gestalt ist und das gesteuerte Glied (21) durch einen in dem zylindrischen Hohlraum axial beweglichen Schieber gebildet wird, der durch eine Bohrung, die die Kanäle (15 und 16) durchsetzt, gebildet wird und an einem Ende geschlossen ist und dass der Schieber (21) in die Bohrung von dem anderen Ende ab unter der Wirkung der Betätigungsvorrichtung (32) entgegen eines Rücksteilmittels wie einer Feder (28) eingeführt wird.

3. Hydraulischer Kraftzylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gesteuerte Glied (21) senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Giiedes (36) bewegbar angeordnet ist.

4. Lenkhilfevorrichtung für einen Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen hydraulischen Kraftzylinder gemäss einem der vorangehenden Ansprüche aufweist, dessen Schieber (21) unter der Wirkung eines Fahrparameters (34) des Fahrzeugs, vorteilhaft der Geschwindigkeit desselben beweglich ist.

5. Lenkhilfevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Betätigung des Schiebers (21) einen zur Gewährleistung der Verschiebung des vorgenannten Gliedes (36) der äusseren Betätigungsvorrichtung (32) angepassten Fliehkraftregler (43) umfasst.