DE942248C - Control for the auxiliary motor of a power steering for motor vehicles - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 26. APRIL 1956ISSUED APRIL 26, 1956

F 13598II/63 cF 13598II / 63 c

für Kraftfahrzeugefor automobiles

Zusatz zum Patent 940Addendum to patent 940

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für den Hilfskraftmotor einer Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge nach Patent 940 094. Nach dem Hauptpatent wird eine überstarke Lenkbelastung durch die Drehungsdifferenz zwischen einem Lenkrohr der Lenksäule und dem freien Ende eines darin angeordneten Torsionsstabes auf einen den Hilfskraftmotor steuernden Schieber übertragen, der das untere Ende der Lenksäule umschließt. Die Ausbildung nach dem Hauptpatent erfährt erfindungsgemäß eine Verbesserung insofern, als das die Lenksäule umschließende Schieberrohr auf einem Zwischenrohr sitzt, welches einerseits in eine längs gerichtete Verzahnung des freien Endes des Torsionsstabes eingreift, andererseits ein Schraubgewinde aufweist, welches in ein am unteren Ende des Lenkrohres vorgesehenes Gewinde eingreift. Diese neue Ausbildung hat den Vorteil, daß sie sehr kräftig und wirksam ist. Das nicht deformierbare Lenkrohr, welches am Lenkrad befestigt ist, wird so ausgebildet, daß es das Schieberrohr unmittelbar gegen die Reaktion der Lenklast betätigt. Die Lenklast wird durch die Lenkschenkel sowie das innere Ende der Lenksäule auf das innere, mit Gewinde versehene Zwischenrohr übertragen. Die resultierende Axialbewegung des SchieberrohresThe invention relates to a control for the power assisted motor of a power steering system for motor vehicles according to patent 940 094. According to the main patent, an excessive steering load is caused by the difference in rotation between a steering tube of the steering column and the free end of one therein arranged torsion bar transferred to a slider controlling the auxiliary power motor, which the enclosing the lower end of the steering column. The training according to the main patent learns according to the invention an improvement in that the slide tube surrounding the steering column is on a Intermediate tube sits, which on the one hand in a longitudinal toothing of the free end of the torsion bar engages, on the other hand has a screw thread, which in a at the lower end the steering tube provided thread engages. This new training has the advantage that it is very powerful and effective. The non-deformable steering tube, which is attached to the steering wheel, is designed so that it actuates the slide tube directly against the reaction of the steering load. The steering load is carried by the steering arm as well as the inner end of the steering column on the inner one Transfer threaded intermediate pipe. The resulting axial movement of the slide tube

ergibt sich so aus der Torsion in dem reduzierten Teil der inneren Lenksäule. Die Ausbildung ist dabei besonders einfach herzustellen und die gesamte Lenkvorrichtung leicht montierbar und auseinandefnehmbar. thus results from the torsion in the reduced part of the inner steering column. The training is particularly easy to manufacture and the entire steering device can be easily assembled and disassembled.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend an Hand der Zeichnung beschriebenen" Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung zeigt Fig. ι die Seitenansicht einer Kraftlenkvorrichtung gemäß der Erfindung,Further advantages of the invention emerge from the “exemplary embodiment described below with reference to the drawing. In the drawing, FIG Fig. Ι the side view of a power steering device according to the invention,

Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt nach LinieII-II der Fig. ι, , ..Fig. 2 is a vertical cross section along line II-II of Fig. Ι,, ..

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie ΙΙΙ-ΓΙΙ der Fig. i,Fig. 3 shows a cross section along the line ΙΙΙ-ΓΙΙ the Fig. I,

Fig. 4 einen vergrößerten Längsquerschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. ι und zusätzlich einen Teil des Lenkrades sowie des hydraulischen Kreislaufs, der nur schematisch dargestellt ist;4 shows an enlarged longitudinal cross-section along the line IV-IV of FIG Part of the steering wheel and the hydraulic circuit, which is only shown schematically;

Fig. 5 ist eine halbschematische, teilweise geschnittene Ansicht und zeigt die Schieberausbildung nach Fig. 4 in Verbindung mit einer anderen hydraulischen Hilfskrafteinheit, die anstatt mit der Lenkgetriebewelle mit dem Lenkgestänge verbunden ist;Fig. 5 is a semi-schematic, partially sectioned View and shows the slide formation according to FIG. 4 in connection with another hydraulic auxiliary power unit, which is connected to the steering linkage instead of the steering gear shaft is;

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt nach Linie VI-VI der Fig. 4,Fig. 6 shows a cross section along line VI-VI of Fig. 4,

In der Zeichnung bezeichnet 11 das Gehäuse einer Lenkvorrichtung gemäß der Erfindung. In dem Gehäuse 11 ist eine im wesentlichen vertikale Lenkwelle 12 angeordnet, die den üblichen Lenkhebelarm 13 am unteren Ende trägt. Dieser ist für den Betrieb durch ein übliches, nicht dargestelltes Gestänge mit den lenkbaren Vorderrädern verbunden. Am oberen Ende trägt die Lenkwelle 12 drehbar ein Schneckenrad 14, das mit einer Schnecke 16 am unteren Ende einer Lenksäule 17 im Eingriff steht. Am oberen Ende ist die Lenk-In the drawing, 11 denotes the housing a steering device according to the invention. In the housing 11 is a substantially vertical Arranged steering shaft 12 which carries the usual steering lever arm 13 at the lower end. This is for the operation is connected to the steerable front wheels by a conventional linkage (not shown). At the upper end of the steering shaft 12 rotatably carries a worm wheel 14 with a Screw 16 is engaged at the lower end of a steering column 17. At the top is the steering

- säule 17 mit einem üblichen Lenkrad 18 verkeilt. Das Gehäuse 11 ist mit einem Zylinder 19 versehen, der rechtwinklig zur Lenkwelle 12 an deren unterem Ende angeordnet ist. In dem Zylinder 19 ist ein Kolben 21 hin und her verschiebbar, der zwei Köpfe 22 aufweist, die durch axial verlaufende Schäfte 23 verbunden sind. An den Kolbenköpfen 22 sitzen Zapfen 24, die sich an gegenüberliegenden Seiten einer Rolle 26 am Ende eines Hebel-, armes 27 anlegen. Der Hebelarm 27 sitzt an der Lenkwelle 12, und zwar zwischen den Verbindungen der Lenkwelle mit dem Lenkhebelarm 13 und dem Schneckenrad 14. Von den gegenüberliegenden- Column 17 is keyed to a conventional steering wheel 18. The housing 11 is provided with a cylinder 19, which is arranged at right angles to the steering shaft 12 at its lower end. In the cylinder 19 a piston 21 is displaceable back and forth, the two Has heads 22 which are connected by axially extending shafts 23. On the piston heads 22 sit pins 24, which are located on opposite sides of a roller 26 at the end of a lever, put on poor 27. The lever arm 27 sits on the steering shaft 12, between the connections the steering shaft with the steering lever arm 13 and the worm wheel 14. Of the opposite

- Enden des Zylinders 19 aus verlaufen Leitungen 28, durch die Flüssigkeit in die gegenüberliegenden Enden des Zylinders zu- und abgeführt wird. Konzentrisch mit der Lenksäule 17 zwischen deren Verbindung mit der Schnecke 16 und dem Lenkrad 1.8 ist ein nicht deformierbares Lenkrohr 31 angeordnet. Das Lenkrohr ist mit dem oberen Ende der-Lenksäule 17 durch einen Bolzen 32 derart verbunden, daß eine gleiche Drehung des oberen Teiles der Lenksäule und des Lenkrohres erfolgt. Am .unteren Ende ist das Lenkrohr mit äußeren zweigängigen Gewindegängen 33 versehen. Das untere Ende des Rohres 31 umschließt frei und drehbar das entsprechende Ende der Lenksäule 17. Der Zwischenteil 34 der Lenksäule 17 ist im Durchmesser beträchtlich reduziert, derart, daß er unter Last in sich tordiert.- Ends of the cylinder 19 run from lines 28, through which the liquid is fed and discharged into the opposite ends of the cylinder. Concentric with the steering column 17 between its connection with the worm 16 and the steering wheel 1.8 a non-deformable steering tube 31 is arranged. The steering tube is connected to the upper end of the steering column 17 by a bolt 32 in such a way that that an equal rotation of the upper part of the steering column and the steering tube takes place. At the At the lower end, the steering tube is provided with outer two-start threads 33. The lower The end of the tube 31 freely and rotatably encloses the corresponding end of the steering column 17. The Intermediate part 34 of the steering column 17 is considerably reduced in diameter, so that it is under The burden is twisted.

Ein Zwischenrohr 36 umschließt das untere Ende des Lenkrohres 31 und ist mit inneren Gewindegängen 37 versehen, die den äußeren Gewindegangen 33 des Lenkrohres entsprechen und mit ihnen im Eingriff sind. Das Zwischenrohr 36 ist am unteren Ende mit einem Bund 38 versehen, der mit Rippen 39 axial im Eingriff steht, die auf dem unmittelbar danebenliegenden Teil der Lenksäule 17 vorgesehen sind und eine relative Axialbewegung zwischen dem Rohr 36 und der Lenksäule gestatten, die indessen eine gleichzeitige Drehbewegung der beiden Teile sichern.An intermediate tube 36 encloses the lower end of the steering tube 31 and has internal threads 37 provided, which correspond to the outer thread 33 of the steering tube and with they are engaged. The intermediate tube 36 is provided at the lower end with a collar 38 with Ribs 39 axially in engagement, which on the immediately adjacent part of the steering column 17 are provided and allow relative axial movement between the tube 36 and the steering column, which meanwhile ensure a simultaneous rotary movement of the two parts.

Eine Drehung des nicht deformierbaren Lenkrohres 31 durch das Lenkrad 18 ergibt eine Axialbewegung des inneren Rohres 36, da die zweigängigen Gewinde 33 und 37 auf dem Lenkrohr 31 und dem Zwischenrohr 36 miteinander im Eingriff stehen. Während dieser Axialbewegung des Zwischenrohres 36 tordiert der im Durchmesser reduzierte Teil 34' der Lenksäule 17 und überträgt eine Reaktion bzw. eine für den Fahrer fühlbare Wirkung über das Lenkrad i8, die proportional der Lenklast ist. goA rotation of the non-deformable steering tube 31 by the steering wheel 18 results in an axial movement of the inner tube 36, since the two-start threads 33 and 37 on the steering tube 31 and the intermediate pipe 36 are engaged with each other. During this axial movement of the intermediate pipe 36 twists the reduced diameter part 34 'of the steering column 17 and transmits a Reaction or an effect that the driver can feel via the steering wheel i8, which is proportional to the Steering load is. go

Eine relative Winkelbewegung zwischen der Lenksäule 17 und dem Lenkrohr 31 wird mittels eines Bolzens 40 begrenzt, der von der Lenksäule getragen ist und dessen beide Enden in einen Umfangslängsschlitz 41 in dem Lenkrohr 31 eingreifen. Sobald die Leerbewegung zwischen dem Bolzen und dem Schlitz in jeder Richtung vollkommen überwunden ist, drehen sich die Lenksäule und das Lenkrohr als Einheit gemeinsam, und auf diese Weise wird eine Handlenkung in jedem Falle sichergestellt, auch wenn der Kraftbetrieb aussetzt.A relative angular movement between the steering column 17 and the steering tube 31 is by means of limited by a bolt 40 which is carried by the steering column and both ends of which in a circumferential longitudinal slot 41 engage in the steering tube 31. As soon as the idle movement between the bolt and the slot is completely overcome in every direction, the steering column and that turn Steering tube common as a unit, and in this way a manual steering is in every case ensured, even if the power operation is interrupted.

Ein Schieberrohr 42 ist in dem Gehäuse 11 fest angeordnet und besitzt eine Bohrung 43, die ein hin und her verschiebbares Schieberrohr 44 aufnimmt. Das Schieberrohr 44 weist einen Bund 45 an einem Ende auf, der sich gegen den Bund 38 des Zwischenrohres 36 legt. Ein Ring 46 legt sich an dem gegenüberliegenden Ende des Zwischenrohres 36 an und sichert so eine gleichmäßige Axialbewegung des Schieberrohres 44 sowie des Zwischenrohres als Einheit.A slide tube 42 is fixed in the housing 11 arranged and has a bore 43 which receives a slide tube 44 which can be displaced back and forth. The slide tube 44 has a collar 45 at one end, which extends against the collar 38 of the intermediate tube 36 sets. A ring 46 lies at the opposite end of the intermediate tube 36 and thus ensures a uniform axial movement of the slide tube 44 as well as the Intermediate pipe as a unit.

Ähnlich wie bei dem Hauptpatent ist das Schieberrohr 44 mit ringförmigen Umfangsnuten 51 und 52 versehen, die so angeordnet sind, daß sie wahlweise mit Durchlässen 53 und 54 an den Leitungen 28 in Verbindung gebracht werden können, deren Enden in dem Hilfskraftzylinder 19 münden.Similar to the main patent, the slide tube 44 is provided with annular circumferential grooves 51 and 52, which are arranged so that they are optionally provided with passages 53 and 54 on the lines 28 can be brought into connection, the ends of which open into the auxiliary power cylinder 19.

In dem Schieberrohr 42 sind Durchlässe 56 und 57 angeordnet, die mit Leitungen 58 und 59 in Verbindung stehen. Letztere sind über eine Rückflußleitung 61 mit einem Reservetank und Filter 62 verbunden. Der Reservetank steht über eine Leitung 63 mit einer Pumpe 64 in Verbindung: Die Druckleitung der Pumpe ist über eine Leitung 66 mit einem mittleren Durchlaß 67 des Schieberrohres 42 verbunden. . 'In the slide tube 42 passages 56 and 57 are arranged, which with lines 58 and 59 in connection stand. The latter are connected to a reserve tank and filter 62 via a return line 61 tied together. The reserve tank is connected to a pump 64 via a line 63: the pressure line the pump is connected via a line 66 to a central passage 67 of the slide tube 42 tied together. . '

In der Neutrallage des Schieberrohres 44, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist, ist eine freie Zirkulation von Flüssigkeit niedrigen Druckes durch das System möglich. Bei Axialbewegung des Schieberrohres 44 in einer Richtung infolge einer Drehung des Lenkrades 18 entgegen einer Lenklast, die auf das Zwischenrohr 38 einwirkt, wird hoher Flüssigkeitsdruck aus der Zufluß leitung 66 auf das eine Ende des Hilfskolbenzylinders 19 gegeben, während zu gleicher Zeit das andere Ende des Zylinders mit der Abflußleitung 61 in Verbindung kommt. Hierdurch wird die Lenkwelle 12 durch Hilfskraft unterstützt, und zwar durch den Hilfszylinder 19. Da der reduzierte Teil 34 der Lenksäule 17 unter der Lenklast sich verdreht, so wird ein gewisses Maß an Reaktion auf das Lenkrad 18 jedesmal, übertragen, wenn eine gewisse Relativverdrehung zwischen der Lenksäule 17 und dem Lenkrohr 31 vorhanden ist, oder mit anderen Worten, jedesmal wenn das Schieberrohr verschoben wird, um eine Kraftwirkung auf die Lenkvorrichtung auszuüben. Sollte der reduzierte Teil 34 der Lenksäule brechen, so setzt die hydraulische Kraftwirkung nicht aus, da das Lenkrohr 31 das Zwischenrohr 36 infolge der Gewindeverbindungen 33 und 37 gegen den Widerstand der Lenklast an dem Zwischenrohr 36 betätigt.In the neutral position of the slide tube 44, as shown in FIG. 4, there is free circulation low pressure fluid through the system. With axial movement of the slide tube 44 in one direction as a result of a rotation of the steering wheel 18 against a steering load on the intermediate tube 38 acts, high liquid pressure from the inflow line 66 is on the one Given the end of the auxiliary piston cylinder 19, while at the same time the other end of the cylinder with the drain line 61 comes into communication. As a result, the steering shaft 12 is powered by an auxiliary power supported by the auxiliary cylinder 19. Since the reduced part 34 of the steering column 17 rotates under the steering load, a certain amount becomes Degree of response to the steering wheel 18 every time a certain relative rotation is transmitted between the steering column 17 and the steering tube 31 is present, or in other words, each time the slide tube is moved by one To exert force on the steering device. Should the reduced part 34 of the steering column break, so the hydraulic force does not fail, since the steering tube 31 the intermediate tube 36 as a result of the threaded connections 33 and 37 against the resistance of the steering load on the intermediate pipe 36 actuated.

In Fig. 5 ist eine andere Ausführungsform für den Hilfskraftzylinder dargestellt. Das Lenkgehäuse 11 ist hier nur teilweise dargestellt, während die Schieberkonstruktion und die sonstige Einrichtung derjenigen nach Fig. 4 entspricht. Die Leitungen 28 stehen in Verbindung mit den gegenüberliegenden Enden eines Hilfskraftzylinders 71, der unmittelbar neben dem Lenkgestänge zwischen den Rahmenlängsträgern des Fahrzeuges angeordnet ist. Das eine Ende des Zylinders Ji ist bei an einer Zugstange 73 befestigt, die sich quer zum Fahrzeug zwischen dem Lenkhebelarm 74 und einem leer mitlaufenden Arm 76 erstreckt. In dem Zylinder ist ein Kolben Jj, der durch eine Verbindungsstange 78 an dem Seitenteil 79 des Fahrzeugrahmens befestigt ist. Die Zugstange 73 ist über Zugstangen 81 mit den Lenkarmen 82 verbunden, die an den lenkbaren Vorderrädern 83 festsitzen.In Fig. 5, another embodiment for the auxiliary power cylinder is shown. The steering housing 11 is only partially shown here, while the slide construction and the other equipment corresponds to that of FIG. The lines 28 are in connection with the opposite ends of an auxiliary power cylinder 71 which is arranged directly next to the steering linkage between the frame side members of the vehicle. One end of the cylinder Ji is fastened to a tie rod 73 which extends transversely to the vehicle between the steering lever arm 74 and an arm 76 which runs idle. In the cylinder is a piston Jj which is attached by a connecting rod 78 to the side part 79 of the vehicle frame. The tie rod 73 is connected via tie rods 81 to the steering arms 82, which are fixed to the steerable front wheels 83.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH:PATENT CLAIM: Steuerung für den Hilfskraftmotor einer Hilfskraftlenkung für Kraftfahrzeuge, bei der überstarke Lenkbelastungen durch die Drehungsdifferenz zwischen einem Lenkrohr der Lenksäule und dem freien Ende eines darin angeordneten Torsionsstabes auf einen den Hilfskraftmotor steuernden Schieber übertragen werden, der das untere Ende der Lenksäule umschließt, nach Patent 940 094, dadurch gekennzeichnet, daß das die Lenksäule umschließende Schieberrohr (44) auf einem Zwischenrohr (36) sitzt, welches einerseits in eine längs gerichtete Verzahnung (39) des freien Endes des Torsions-Stabes (34) eingreift, andererseits ein Schraubgewinde aufweist, welches in ein am unteren Ende des Lenkrohres (31) vorgesehenes Gewinde (37) eingreift.Control for the auxiliary motor of a power steering system for motor vehicles in which excessive steering loads due to the difference in rotation between a steering tube of the Steering column and the free end of a torsion bar arranged therein on a the auxiliary motor controlling slide, which encloses the lower end of the steering column, according to patent 940 094, characterized in that the one surrounding the steering column Slide tube (44) sits on an intermediate tube (36), which on the one hand in a longitudinally Toothing (39) of the free end of the torsion bar (34) engages, on the other hand a screw thread has, which is provided in a thread provided at the lower end of the steering tube (31) (37) intervenes. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »The Autocar« vom 12. SeptemberPrinted publications: "The Autocar" magazine from September 12th 1952, S.1131;1952, p.1131; deutsche Patentschrift Nr. 636 500; belgische Patentschriften Nr. 497928, 451 224; USA.-Patentschriften Nr. 2321377, 2334918, 368 135, 2 608 263.German Patent No. 636,500; Belgian Patent Nos. 497928, 451 224; U.S. Patent Nos. 2321377, 2334918, 368 135, 2 608 263. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 1 509 701 4.561 509 701 4.56