DE947438C - Steering device working with servo for vehicles - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sidh auf eine Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einem durch Druckmittel oder Vakuum betätigten Servomotor, dem ein durch die Drehbewegung des Lenkrades beeinflußtes Steuerventil für das Antriebsmittel zugeordnet ist.The invention relates to a steering device for vehicles with a pressure medium or vacuum operated servo motor, which is influenced by the turning movement of the steering wheel Control valve for the drive means is assigned.

Bei einer bekannten Lenkeinrichtung dieser Art wird die von dem Lenkrad ausgeübte Kraft auf hydraulischem Wege auf die Lenkteile der Fahrzeugräder mittels zweier Kammern übertragen, die einerseits die hydraulische Flüssigkeit enthalten und durch Leitungen mit den entsprechenden Zylinder räumen eines doppelt wirkenden ArbeitSr zylinders verbunden sind, welcher unmittelbar auf die Lenkteile der Fahrzeugräder einwirkt. Die Verbindung zwischen den Kammern und dem doppelt wirkenden Arbeitszylinder ist dabei derart, daß die in der einen Kammer durch eine Bewegung des Servomotorkolbens verdrängte hydraulische Flüssigkeit unter entsprechender Bewegung des Kolbens des Arbeitszylinders das vergrößerte Volumen der jeweils anderen Kammer füllt.In a known steering device of this type, the force exerted by the steering wheel is applied transferred hydraulically to the steering parts of the vehicle wheels by means of two chambers, which on the one hand contain the hydraulic fluid and through lines with the corresponding Cylinder broach a double-acting work cylinder are connected, which acts directly on the steering parts of the vehicle wheels. the The connection between the chambers and the double-acting working cylinder is such that the hydraulic displaced in one chamber by a movement of the servomotor piston Liquid with a corresponding movement of the piston of the working cylinder, the increased volume the other chamber fills.

Derartige Einrichtungen haben unter anderem den Zweck, die Rückwirkung der Fahrzeugstöße auf den Servomotor bzw. das Lenkrad zu verringern. .Such devices have, among other things, the purpose of the retroactive effect of the vehicle bumps on the servo motor or the steering wheel. .

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der bekannten Einrichtungen dahingehend dar, die Fahr-The invention represents an improvement of the known devices to the effect that the driving

zeugstöße, die beim Rollen der Räder über unebenem Boden ausgelöst werden, praktisch vollständig in ihrer Rückwirkung auf den Servomotor bzw. auf das Lenkrad zu unterdrücken. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in jeder der Verbindüngsleitungen zwischen den von dem Servomotor gesteuerten Kammern und den Zylinderräumen des Arbeitszylinder? ein Drosselventil derart angeordnet ist, daß die Strömung der hydraulischen Flüssigkeit in Richtung zu dem Arbeitszylinder frei, in entgegengesetzter Richtung aber beschränkt ist.the bumps caused by the wheels rolling over uneven ground are practically complete to suppress their reaction on the servomotor or on the steering wheel. The invention consists essentially in that in each of the connecting lines between the chambers controlled by the servomotor and the cylinder spaces of the working cylinder? a Throttle valve is arranged so that the flow the hydraulic fluid in the direction of the working cylinder freely, in the opposite direction Direction is limited.

In der Zeichnung ist die praktische Verwirklichung der Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing is the practical implementation of the invention in one embodiment shown.

Fig. ι zeigt einen Schnitt durch eine Einrichtung, bei der die Erfindung verwirklicht wird;Fig. Ι shows a section through a device in which the invention is implemented;

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab eine beispielsweise Ausführung der Drosselventile, ao Die in Fig. 1 dargestellte mit Servomotor ausgestattete Lenkeinriohtung besitzt einen durch ein Druckmittel oder durch Unterdruck betätigten Servozylinder 1, in dem ein doppelt- wirkender Kolben 2 und öffnungen 3 und 4. in den Stirn- «5 wänden angeordnet sind. Die öffnungen sind durch zwei besondere Leitungen 5 bzw. 6 mit feinem Steuerventil 7 verbunden. Letzteres steht andererseits durch die Leitung 8 mit einem (nicht dargestellten) Druckmittal- oder Unterdruckerzeuger oder -speicher in Verbindung. Bei Fahrzeugen, deren Bremsen durch Preßluft oder Vakuum betätigt werden, kann der Vorratsbehälter der Bremsanlage dafür benutzt werden.Fig. 2 shows on an enlarged scale an example of an embodiment of the throttle valves, ao The steering device shown in Fig. 1 equipped with a servo motor has a through a Pressure medium or servo cylinder 1 actuated by negative pressure, in which a double-acting Piston 2 and openings 3 and 4 in the forehead «5 walls are arranged. The openings are through two special lines 5 and 6 with a fine control valve 7 connected. The latter is on the other hand through the line 8 with a pressure medium or vacuum generator (not shown) or storage in connection. For vehicles whose brakes are operated by compressed air or vacuum the reservoir of the brake system can be used for this.

An jeder Seite des Servokolbens 2 ist eine Stange 9 bzw. 10 gleichachsig zueinander vorgesehen, die in entsprechende hydraulische Hilfszylinder 11 bzw. 12, angeordnet an beiden Endwänden des Servozylinders 1 und gleichachsig zu letzterem, eingreifen.There is one on each side of the servo piston 2 Rod 9 and 10 provided coaxially to each other, which in corresponding hydraulic auxiliary cylinder 11 and 12, respectively, arranged on both end walls of the servo cylinder 1 and coaxially to the latter, intervene.

An ihrem inneren Ende haben die Hi'lfszylinder 11, 12 je eine Stopfbuchse oder Dichtung 13, welche gegen die Kolbenstangen 9 bzw. ' 10 drucksicher abdichtet. Am. äußeren Ende der hydraulischen Zylinder 11 bzw. 12 sind Kanäle 14 bzw. 15 vorgesehen, die durch getrennte Leitungen 16 bzw. 17 mit den Kanälen 18 bzw. 19 an. den beiden Enden des hydraulischen Arbeitszylinders 20 verbunden sind. Letzterer hat einen doppelt wirkenden Kolben 21, dessen Stange 22 mechanisch mit der üblichen Lenkeinsrichtung der Fahrzeugräder verbunden ist: Als Steuerventil, das durch Drehen des üblichen handbetätigten Lenkrades oder Lenksäule (beides nicht dargestellt) beeinflußt werden kann, wird gegebenenfalls ein Reaktionsventil vorgesehen, das eine progressive Steigerung der an die Lenkeinrichtung abgegebenen Leistung proportional zu der von Hand aui das Lenkrad ausgeübten Kraft bewirkt. Jedoch ist ein Reaktionsventil nicht notwendigerweise erforderlich, sondern es kann auch ein Nichtreäktionsventil gleichwertig benutzt werden.At their inner end there are auxiliary cylinders 11, 12 each have a stuffing box or seal 13, which pressure-proof against the piston rods 9 or '10 seals. At the. outer end of the hydraulic cylinder 11 and 12 are channels 14 and 15, respectively, which are connected to channels 18 and 19 by separate lines 16 and 17, respectively. the two ends of the hydraulic working cylinder 20 are connected. The latter has a double-acting piston 21, the rod 22 of which is mechanically connected to the usual steering device of the vehicle wheels: As a control valve that is activated by turning the usual hand-operated steering wheel or steering column (both not shown) can be influenced, a reaction valve is optionally provided which a progressive increase in the power delivered to the steering device proportionally the force exerted by hand on the steering wheel causes. However, a reaction valve is not necessarily required, but it can a non-reaction valve is used as equivalent will.

Die Arbeitsweise der Einrichtung nach Fig. 1 ist folgendermaßen: Wenn das Lenkrad von Hand in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, wird das Steuerventil entsprechend beeinflußt,, so daß die eine Seite des Servokolbens mit dem Druckmittel- oder gegebenenfalls Vakuumerzeuger in Verbindung kommt. Der Zylinder raum an der anderen Seite des Servokolbens bleibt dann über das Ventil mit der Atmosphäre in Verbindung. Die sich ergebende Druckdifferenz verstellt den Servokolben, wobei die eine seiner beiden Kolbenstangen tiefer in den zugehörigen Hilfszylinder eindringt, während die andere Kolbenstange aus ihrem Hilfszylinder entsprechend zurückgezogen wird. Die vorwärts bewegte Kolbenstange verdrängt ein gewisses Volumen Druckmittel aus dem Hilfszylinder und erzeugt einen Druck, der hydraulisch an die eine Seite' des ,doppelt wirkenden Kolbens des hydraulischen Arbeitszylinders abgegeben wird. Gleichzeitig wird auf der anderen Seite des Kolbens ein entsprechendes Flüssigkeitsvolumen in den anderen Hilfskolben verdrängt, aus dem die zugehörige Kolbenstange zurückgezogen wurde. Die sich daraus ergebende Bewegung des Arbeitskolbens wird durch die erwähnten mechanischen Verbindungsmittel auf die Fahrzeugräder übertragen. The operation of the device according to Fig. 1 is as follows: When the steering wheel by hand in is rotated in one direction or the other, the control valve is influenced accordingly, see above that one side of the servo piston with the pressure medium or possibly vacuum generator in Connection is coming. The cylinder space on the other side of the servo piston then remains the valve communicates with the atmosphere. The resulting pressure difference adjusts the servo piston, one of its two piston rods penetrating deeper into the associated auxiliary cylinder, while the other piston rod is withdrawn accordingly from its auxiliary cylinder. the A forward moving piston rod displaces a certain volume of pressure medium from the auxiliary cylinder and generates a pressure which is hydraulically applied to one side of the 'double-acting piston of the hydraulic working cylinder is delivered. At the same time, on the other side of the Piston displaced a corresponding volume of liquid in the other auxiliary piston, from which the associated piston rod has been withdrawn. The resulting movement of the working piston is transmitted to the vehicle wheels by the mechanical connecting means mentioned.

' In den Kanälen 18,19 des hydraulischen Arbeitszylinders 20 wird ein Druckminderventil 30 so angeordnet, daß ein unibeschränkter Flüssigkeitsstrom in den Arbeitszylinder von dem Hilfszylinder 11, 12 aus möglich ist, daß aber der Strom in umgekehrter Richtung gedrosselt wird. Es wird also jeder Stoß, der auf die Fahrzeugräder durch Unebenheiten der Fahrbahn ausgeübt wird, durch die Füllung des Arbeitszylinders aufgenommen, weil die durch das Ventil bewirkte Drosselung verhindert, daß die Flüssigkeit bei plötzlicher Bewegung des Arbeitskolfoens 21, verursacht durch Stöße der Fahrzeugräder, schnell zurück in den Hil'fszylinder verdrängt wird; die Stöße werden dadurch entsprechend gedämpft.'In the channels 18, 19 of the hydraulic working cylinder 20, a pressure reducing valve 30 is so arranged that an unrestricted flow of liquid into the working cylinder from the auxiliary cylinder 11, 12 off is possible, but that the current is throttled in the opposite direction. So it will be every shock that occurs on the vehicle wheels Unevenness in the road surface is taken up by the filling of the working cylinder, because the throttling caused by the valve prevents the liquid from suddenly moving des Arbeitskolfoens 21 caused by Shocks of the vehicle wheels, is quickly displaced back into the auxiliary cylinder; the bumps will be thereby dampened accordingly.

Damit 'die \ normale Arbeitsweise der Lenkeinrichtung nicht durch die Drosselventile beeinträchtigt wird, sind diese so ausgeführt, daß sie unter normalen Bedingungen eine ausreichende Verdrängung. bzw. Strömung der Flüssigkeit zulassen. Das Ausmaß der durch die Ventile bewirkten Drosselung ist abhängig von dem Flüssigkeits^ volumen, das bei einer Drehung des Lenkrades von Stufe zu Stufe verdrängt werden muß, und der Geschwindigkeit dieser Verdrängung.So 'will not affect the \ normal operation of the steering device through the throttle valves, they are designed so that, under normal conditions, a sufficient displacement. or allow the liquid to flow. The extent of the throttling effected by the valves depends on the volume of liquid which has to be displaced from step to step when the steering wheel is turned, and the speed of this displacement.

Die Drosselventile können vorteilhaft die Form, einer zylindrischen Büchse haben, die an ihrer dem Innern, des Arbeitszylinders zugewandten Seite ganz offen, am anderen Ende aber bis auf eine kleine mittlere öffnung 31 geschlossen ist (Fig. 2). Das geschlossene Ende des Ventils hat einen mittleren vorragenden Teil 32, der von der Drosselöffnung durchsetzt wird und der sich gegen den ringförmigen Ventilsitz 33 legt, welcher in dem das Ventil aufnehmenden Kanal vorgesehen ist. Das Ventil wird durch eine in seine Höhlung einreifende Schraubenfeder 34 in Schließlage gehalten. Für den ungedrosselten FlüssigkeitsstromThe throttle valves can advantageously be in the form of a cylindrical sleeve, which at their that Inside, the side facing the working cylinder completely open, but at the other end except for one small central opening 31 is closed (Fig. 2). The closed end of the valve has a middle one protruding part 32 from the throttle opening is penetrated and which lays against the annular valve seat 33, which in the the valve receiving channel is provided. The valve is made by engaging in its cavity Helical spring 34 held in the closed position. For the unthrottled liquid flow

Claims (2)

sind am Umfang des Ventils Längsnuten 35 od. dgl. vorgesehen. Die dem Arbeitszylinder zuströmende Flüssigkeit hebt zunächst das Ventil von seinem, Sitz ab und fließt dann frei durch die Nuten 35 5 od. dgl. in den Zylinder. Die den Zylinder verlassende Flüssigkeit hingegen drückt das Ventil gegen den ringförmigen Sitz 33 und kann nur durch die D ross el öffnung 31 abströmen.Longitudinal grooves 35 or the like are provided on the circumference of the valve. The one flowing to the working cylinder Liquid first lifts the valve from its seat and then flows freely through the grooves 35 5 or the like in the cylinder. The liquid leaving the cylinder, on the other hand, pushes the valve against the annular seat 33 and can only flow off through the D ross el opening 31. An Stelle eines Kolbens kann bei einer anderen ίο Ausführungsform der Servoeinrichtung gegebenenfalls eine Membran benutzt werden, die sich bei Druckänderungen, z. B. in der einen oder anderen Richtung, ausbiegt.Instead of a piston, in another embodiment of the servo device, if necessary a membrane can be used, which changes in pressure changes, e.g. B. in one way or the other Direction, turns. _lg PATENTANSPRÜCHE: _lg PATENT CLAIMS: i. Lenkeinrichtung für Fahrzeuge mit einem durch Druckmittel oder Vakuum betätigten Servomotor, dem ein durch die Drehbewegung des Lenkrades beeinflußtes Steuerventil für das Antriebsmittel zugeordnet ist, wobei eine hydraulische Kraftübertragung auf die Lenkteile der Fahrzeugräder mittels zweier Kammern vorgesehen ist, die die hydraulische Flüssigkeit enthalten und durch Leitungen mit den entsprechenden Zylinderräumen eines doppelt wirkenden Arbeitszylinders, der auf die Lenkteile wirkt, derart verbunden sind, daß die in der einen Kammer durch eine Bewegung des Servomotorkolbens verdrängte hydraulische Flüssigkeit unter entsprechender Bewegung des Kolbens des Arbeitszylinder das vergößerte Volumen der jeweils anderen Kammer füllt, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Verbindungsleitungen.zwischen den Kammern (11, 12) und dem Zylinderraum des Arbeitszylinders (20) ein Drosselventil (30) derart angeordnet ist, daß die Strömung der hydraulischen Flüssigkeit in Richtung zu dem Arbeitszylinder (20) frei, in entgegengesetzter Richtung aber beschränkt ist.i. Steering device for vehicles with a pressure medium or vacuum operated Servomotor to which a control valve influenced by the turning movement of the steering wheel for the Drive means is assigned, with a hydraulic power transmission to the steering parts the vehicle wheels is provided by means of two chambers that carry the hydraulic fluid contained and by lines with the corresponding cylinder chambers one double acting working cylinder, which acts on the steering parts, are connected in such a way that the in hydraulic displaced from one chamber by a movement of the servomotor piston Liquid with corresponding movement of the piston of the working cylinder the enlarged Volume of the respective other chamber fills, characterized in that in each of the connecting lines. Between the chambers (11, 12) and the cylinder space of the working cylinder (20) a throttle valve (30) is arranged so that the flow of hydraulic fluid free in the direction of the working cylinder (20), but restricted in the opposite direction is. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselventile (30) in Kanälen (18 bzw. 19) des Arbeitszylinders (20) angeordnet sind, wobei die Ventile durch den Druck der aus dem Zylinder ausströmenden Flüssigkeit bis auf den Drosselquerschnitt geschlossen, bei umgekehrter Flüssigkeitsströmung aber von ihrem Sitz unter Freigabe des Leitungsquerschnittes abgehoben werden.2. Device according to claim 1, characterized in that the throttle valves (30) in Channels (18 or 19) of the working cylinder (20) are arranged, the valves through the Pressure of the liquid flowing out of the cylinder up to the throttle cross-section closed, but with reverse fluid flow released from their seat of the cable cross-section. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 574780, 662749; französische Patentschrift Nr. 629649;
USA.-Patentschriften Nr. 2 403 325, 2 507 106.Considered publications:
German Patent Nos. 574780, 662749; French Patent No. 629649;
U.S. Patent Nos. 2,403,325, 2,507,106. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 509 659/435 2.56 (609 584 8.56)© 509 659/435 2.56 (609 584 8.56)