DE19856251C2 - Rückwirkungsanordnung an einer Servoventilanordnung - Google Patents
Rückwirkungsanordnung an einer ServoventilanordnungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rückwirkungsanordnung an einer hy
draulischen Servoventilanordnung, insbesondere für eine Servo
lenkung eines Kraftfahrzeuges, mit den Merkmalen des Oberbe
griffs des Anspruchs 1.
Hydraulische Servolenkungen sind allgemein bekannt und werden
in die meisten Kraftfahrzeuge serienmäßig eingebaut. Servolen
kungen weisen einen die gelenkten Fahrzeugräder betätigenden
Servomotor auf, der üblicherweise durch eine Servoventilanord
nung betätigt wird. Die Betätigung bzw. Verstellung der Servo
ventilanordnung erfolgt in der Regel durch eine Verstellbewe
gung, die über eine Lenkhandhabe, z. B. Lenkhandrad, in das
Lenksystem eingebracht wird. In diesem Zusammenhang ist es auch
grundsätzlich bekannt, die am Lenkhandrad spürbare bzw. bei
Lenkmanövern aufzubringende Kraft paramenterabhängig zu verän
dern, um beispielsweise die Lenkung bei hoher Geschwindigkeit
etwas schwergängiger und bei sehr geringer Geschwindigkeit,
insbesondere für einen für Rangiermanöver typischen Geschwin
digkeitsbereich, besonders leichtgängig zu machen. Dazu werden
sogenannte Rückwirkungsanordnungen eingesetzt, durch die sich
die für eine Verstellung der Servoventilanordnung notwendige
Kraft verändern läßt.
Aus der DE 196 16 439 C1 ist eine derartige Rückwirkungsanord
nung bekannt, die an einer nach Art einer Drehschieberanordnung
ausgebildeten Servoventilanordnung vorgesehen ist. Dabei kann
durch die Rückwirkungsanordnung die Kraft, die für eine Verdre
hung von Drehschieber und Steuerbuchse der Drehschieberanord
nung relativ zueinander notwendig ist, steuerbar variiert wer
den. Bei der bekannten Rückwirkungsanordnung wird diese Kraft-
Veränderung dadurch erreicht, daß an einem drehschieberseitigen
Wellenteil mehrere axiale Nuten sternförmig angeordnet sind,
die in einem Schnitt quer zur Längsachse des Wellenteiles V-
förmig ausgebildet sind. Des weiteren sind an einem Buchsenab
schnitt, welcher das Wellenteil mit den axialen Nuten koaxial
umfaßt, Radialführungen für mit steuerbarem Hydraulikdruck in
die Nuten eindrückbare Rückwirkungskörper angeordnet.
Wenn nun bei der bekannten Rückwirkungsanordnung der die axia
len Nuten enthaltende Drehschieber und die drehfest mit dem die
Radialführungen enthaltenden Buchsenabschnitt gekoppelte Steu
erbuchse der Servoventilanordnung relativ zueinander verdreht
werden, verdreht sich daher auch der Buchsenabschnitt relativ
zu den Nuten, mit der Folge, daß die als Kugeln ausgebildeten
Rückwirkungskörper lediglich an entweder rechten oder linken
Flanken der V-förmigen Nuten anliegen und entsprechend den Hy
draulikdruckkräften, die die Kugeln nach radial einwärts zu
drängen suchen, eine Rückstellkraft erzeugen, welche einer Ver
stellung von Drehschieber und Steuerbuchse aus deren relativer
Mittellage oder Normallage entgegenwirkt. Die Größe der einer
Relativverstellung zwischen Drehschieber und Steuerbuchse ent
gegenwirkenden Rückstellkraft hängt von der Höhe des Hydraulik
druckes ab, mit dem die Kugeln in die Nuten gedrängt werden.
Die bekannte Konstruktion ist aufwendig, da eine Vielzahl von
symmetrisch wirkenden Rückwirkungskörper erforderlich ist, um
den zwischen den relativ zueinander drehverstellbaren Bauteilen
auftretenden Kräften entsprechende Gegenkräfte entgegenbringen
zu können.
Aus der DE 43 25 293 A1 ist eine weitere Rückwirkungsanordnung
für eine hydraulische Servoventilanordnung bekannt, bei der die
beiden Betätigungsteile in einem Überlappungsbereich in axialer
Richtung miteinander in Eingriff stehen, wobei ein Fortsatz des
einen Betätigungsteils axial zwischen zwei gegenüberliegende
Mitnehmer des anderen Betätigungsteils hineinragt. In Ausspa
rungen zwischen dem Fortsatz und den Mitnehmern sind Wälzkörper
angeordnet, die durch einen Druckring belastet sind. Der Druck
ring besitzt eine nach innen geneigte Kegelfläche, wodurch die
Wälzkörper radial nach innen gedrückt werden. Bei dieser Rück
wirkungsanordnung besitzen die Betätigungsteile somit im Über
lappungsbereich am Fortsatz sowie an den Mitnehmern Kontaktzo
nen, die bei einer vorbestimmten maximalen Grenzrelativverdre
hung aneinander zur Anlage kommen und eine weitergehende Rela
tivverdrehung verhindern. Diese Kontaktzonen sind dabei linien
förmig ausgestaltet. Im Zusammenhang mit gegebenenfalls auftre
tenden Kraftstößen sind derartige linienförmige Kontaktzonen
verschleißanfällig, so daß sich Verformungen im Bereich der
Kontaktzonen ausbilden können. Dies hat zur Folge, daß die ge
nau definierte Grenzrelativverdrehung sich mit zunehmendem Ver
schleiß verändert. Außerdem kann es zu Materialabtragungen im
Bereich der Kontaktzonen kommen, die sich nachteilig auf die
Funktionsweise der Wälzkörper auswirken können.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für
eine Rückwirkungsanordnung der eingangs angegebenen Art eine
verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere eine
erhöhte Verschleißfestigkeit besitzt.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Rückwirkungsan
ordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken,
die koaxial ineinandergesteckten, relativ zueinander verdrehba
ren Bauteile bzw. Betätigungsteile so auszugestalten, daß sich
bei einer maximal zulässigen Grenzrelativverdrehung ein Form
schluß zwischen den beiden Betätigungsteilen ausbildet. Auf
diese Weise wird effektiv eine weitergehende Verdrehung der Be
tätigungsteile relativ zueinander verhindert. Die Rückwirkungs
körper sind dann von den zwischen den relativ zueinander ver
drehbaren Betätigungsteilen herrschenden Kräften entlastet.
Bei der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanordnung sind die Kon
taktzonen flächig, insbesondere als ebene Flächen oder ballig
bzw. konvex, ausgebildet und kommen dementsprechend bei der
Grenzrelativverdrehung großflächig aneinander zur Anlage. Auf
diese Weise können große Kräfte übertragen werden, ohne daß ei
ne Gefahr von Beschädigungen besteht.
Des weiteren sind bei der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanord
nung die Radialführungen im radial innenliegenden Betätigungs
teil und die Axialnuten im radial außenliegenden Betätigungs
teil ausgebildet. Aufgrund dieser Maßnahme wirken die Rückwir
kungskörper radial von innen nach außen, so daß für die
Kraftübertragung zwischen den Betätigungsteilen ein möglichst
großer Hebelarm erreicht wird. Aufgrund dieser Bauweise ist be
reits eine geringe Anzahl von Rückwirkungskörpern ausreichend,
um große Rückstellkräfte übertragen zu können.
Entsprechend einer bevorzugten Weiterbildung können dann zwei
Radialführungen vorgesehen sein, die um 180° versetzt am innenliegenden
Betätigungsteil angebracht sind. Eine derartige Aus
führungsform ist besonders einfach, z. B. durch eine durchgehen
de Bohrung, herstellbar und ermöglicht eine kompakte Bauform.
Die Kontaktflächen des innenliegenden Betätigungsteiles können
beispielsweise durch Umformung (Fließpressen) in einem Arbeits
gang besonders einfach
hergestellt werden, wenn diese an zwei zueinander parallelen und einan
der gegenüberliegenden Wandbereichen ausgebildet sind.
Um einen hochwirksamen Formschluß bei der Grenzrelativverdrehung zwi
schen den beiden Betätigungsteilen zu erzielen, können bei einer Weiterbil
dung der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanordnung die Kontaktflächen des
außenliegenden Betätigungsteiles an Wandsegmenten ausgebildet sein, von
denen jeweils zwei dem jeweiligen Wandbereich des innenliegenden Betäti
gungsteiles gegenüberliegen. Diese Wandsegmente sind zueinander geneigt
angeordnet, wobei die Neigung der Wandsegmente bezüglich des korrespon
dierenden Wandbereiches, mit dem das jeweilige Wandsegment zur Ausbil
dung des Formschlusses zusammenwirken soll, in der Normallage der Betäti
gungsteile gleich dem Winkel der Grenzrelativverdrehung ist. Auf diese Weise
kommen die Kontaktflächen tangential bzw. flächig aneinander zur Anlage.
Eine besonders einfache Herstellung des außenliegenden Betätigungsteiles
ergibt sich dann, wenn die Verstellrichtung der Rückwirkungskörper in den
Radialführungen parallel zu den Kontaktflächen der Wandbereiche des innen
liegenden Betätigungsteiles angeordnet sind. Denn dann können die einander
gegenüberliegenden Axialnuten und die einander gegenüberliegenden, paar
weise angeordneten Wandsegmente an um 90° zueinander versetzten Berei
chen des außenliegenden Betätigungsteiles ausgebildet werden, was herstel
lungstechnisch relativ einfach realisierbar ist.
Entsprechend einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Rückwirkungsanordnung kann das innenliegende Betätigungs
teil hohl ausgebildet sein, wobei das hohle Innere des innenliegenden Betäti
gungsteiles mit den Radialführungen kommuniziert und einen Hydraulikan
schluß aufweist, so daß die Hydraulikdruckbeaufschlagung der Rückwirkungs
körper durch das Innere des inneren Betätigungsteiles erfolgt. Auf diese Weise
kann die Hydraulikbetätigung der Rückwirkungskörper vollständig in die ohne
hin schon kompakt ausgebildete Rückwirkungsanordnung integriert werden.
Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanordnung kann
das hohle Innere des innenliegenden Betätigungsteiles koaxial von einem
Drehstab durchdrungen sein, der einenends mit dem innenliegenden Betäti
gungsteil und anderenends mit dem außenliegenden Betätigungsteil drehfest
verbunden ist, wobei der Drehstab im Inneren des innenliegenden Betäti
gungsteiles einen Ringraum ausbildet, durch den die Hydraulikdruckbeauf
schlagung der Rückwirkungskörper erfolgt. Mit Hilfe des Drehstabes werden
die Betätigungsteile in ihre Normallage relativ zueinander vorgespannt. Dabei
ist das vom Drehstab auf die Betätigungsteile übertragene Rückstellmoment
proportional zur Relativverdrehung zwischen den Betätigungsteilen. Dieses
Rückstellmoment kann dann in Abhängigkeit der Hydraulikdruckbeaufschla
gung der Rückwirkungskörper mehr oder weniger verstärkt werden.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Rückwir
kungsanordnung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnun
gen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu
erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination,
sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar
sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 einen Längsschnitt durch zwei miteinander gekoppelte Betätigungs
teile der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanordnung sowie deren
Kopplung an eine hydraulische Servoventilanordnung,
Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend dem Schnitt II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Längsschnitt wie in Fig. 1 durch einen Überlappungsbereich der
Betätigungsteile, jedoch in einer dazu um 90° gedrehten Schnit
tebene, und
Fig. 4 Kennlinien einer Ausführung entsprechend Fig. 1.
Entsprechend den Fig. 1, 2 und 3 weist die erfindungsgemäße Rückwirkungs
anordnung 6 ein erstes, zylindrisches Betätigungsteil 1 auf, das an einem
axialen Ende, entsprechend Fig. 1 dem unteren axialen Ende, in ein zweites,
zylindrisches Betätigungsteil 2 koaxial hineinragt. Dabei ist ein Überlappungsbereich
ausgebildet, der in Fig. 1 mit einer mit 7 benannten geschweiften
Klammer gekennzeichnet ist. In diesem Überlappungsbereich 7 umfaßt ein
axiales Ende, entsprechend Fig. 1 das obere axiale Ende, des zweiten Betäti
gungsteiles 2 radial das zugewandte axiale Ende des ersten Betätigungsteiles
1, wobei sich eine koaxiale Überlappung ausbildet.
Das erste Betätigungsteil 1 ist hohl ausgebildet, wobei in einem Inneren 8
koaxial zu den Betätigungsteilen 1 und 2 ein Drehstab 3 angeordnet ist. Der
Drehstab 3 ist an seinem oberen axialen Ende drehfest mit dem ersten Betäti
gungsteil 1 verbunden. Der Drehstab 3 ragt aus dem dem zweiten Betäti
gungsteil zugewandten axialen Ende des ersten Betätigungsteiles 1 axial her
aus und dringt in das zweite Betätigungsteil 2 ein und ist mit diesem ebenfalls
drehfest verbunden. Ein Durchtritt 9, durch den der Drehstab 3 aus der er
sten Betätigungsteil 1 axial austritt, ist mit einem Lagerungs-
/Dichtungselement 10 für den Drehstab 3 ausgestattet. Zusätzlich kann ent
sprechend Fig. 3 eine O-Ringdichtung 27 vorgesehen sein.
Im Überlappungsbereich 7 enthält das erste Betätigungsteil 1 zwei fluchtend
zueinander angeordnete Radialführungen 11, in denen jeweils ein als Kugel
ausgebildeter Rückwirkungskörper 4 radial beweglich ist. Die Kugeln bzw.
Rückwirkungskörper 4 dichten dabei im wesentlichen die Radialführungen 11
gegenüber dem inneren 8 ab. Die Radialführungen 11 kommunizieren mit dem
Inneren 8 des ersten Betätigungsteiles 1. Am ersten, innenliegenden Betäti
gungsteil 1 ist außerdem ein Hydraulikanschluß 25 angebracht, der eine nicht
dargestellte Hydraulikdruckquelle mit dem Inneren 8 verbindet. Durch eine
entsprechende Hydraulikdruckbeaufschlagung des Inneren 8 werden auch die
Kugeln 4 mit Hydraulikdruck beaufschlagt, so daß diese radial nach außen ge
drängt werden.
Entsprechend Fig. 3 ist im Bereich der Kugeln 4 ein als Blende 26 ausgebilde
ter Hydraulikmittelaustritt vorgesehen, der mit dem Inneren 8 kommuniziert
und z. B. mit einem relativ drucklosen Hydraulikmittelreservoir verbunden ist.
Durch die Blende wird eine definierte Drosselstelle geschaffen, die eine Ver
nachlässigung der tolerenzabhängigen Drosselstellen ermöglicht, die sich bei
der Umströmung der Kugeln 4 in deren Passungen ergeben. Die Kennlinien der
Rückwirkungsanordnung 6 können dadurch von den Toleranzen der Kugelpas
sungen unabhängig werden. Außerdem können durch die Blende 26 Schmutz
partikel abströmen, die unter Umständen die Kugeln 4 blockieren könnten.
Jeder Kugel 4 ist eine Axialnut 5 zugeordnet, die im zweiten, außenliegenden
Betätigungsteil 2 ausgespart ist. Die Axialnuten 5 weisen dabei entsprechend
dem in Fig. 2 dargestellten Querschnitt II-II eine bezüglich der Kugel 4 konkave
Form auf, wodurch eine Druckbelastung der Kugeln 4 die Kugeln 4 an den
Flanken der Axialnut 5 abgleiten läßt und eine Rückstellkraft bewirkt, welche
die Betätigungsteile 1 und 2 in die in Fig. 2 dargestellte Normallage zu ver
stellen vermag. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Axialnuten 5
im Querschnitt II-II abgerundete Formen auf. Ebenso ist eine V-förmige Ausge
staltung möglich.
In einem Axialabschnitt des Überlappungsbereiches 7, der in Fig. 1 mit einer
mit 12 benannten geschweiften Klammer gekennzeichnet ist und der sich ent
sprechend Fig. 1 unten an die Radialführungen 11 bzw. an die Axialnuten 5
anschließt, sind am ersten, innenliegenden Betätigungsteil 1 zwei zueinander
parallele Wandbereiche 13 mit ebenen Oberflächen ausgebildet. Dabei sind
die parallelen Wandbereiche 13 so orientiert, daß sie parallel zu den Verstell
richtungen der Kugeln 4 in den Radialführungen 11 verlaufen.
Gegenüberliegend von den Wandbereichen 13 des ersten Betätigungsteiles 1
sind im Axialabschnitt 12 am zweiten Betätigungsteil 2 Wandsegmente 14 mit
ebenen Oberflächen ausgebildet. Jeweils zwei Wandsegmente 14 sind einem
Wandbereich 13 zugewandt und sind spiegelsymmetrisch bezüglich des
Wandbereiches 13 geneigt, wenn sich die Betätigungsteile 1 und 2 in der in
Fig. 2 dargestellten Normallage zueinander befinden. Die einem Wandbereich
13 zugewandten Wandsegmente 14 grenzen in einem mittleren Abschnitt mit
minimalem Abstand vom Wandbereich 13 aneinander. Der Abstand zwischen
den Wandsegmenten 14 und dem Wandbereich 13 ist dabei so gewählt, daß
eine klemm- und sperrfreie Drehverstellung zwischen den Betätigungsteilen 1
und 2 gewährleistet ist.
Die Neigung der Wandsegmente 14 bezüglich dem zugeordneten Wandbereich
13 definiert die maximal mögliche Relativverdrehung (Grenzrelativverdrehung)
zwischen den Betätigungsteilen 1 und 2. Dabei sind die Wandsegmente 14
geometrisch so ausgebildet und angeordnet, daß die Wandsegmente 14 bei
Erreichen der Grenzrelativverdrehung flächig, insbesondere plan bzw. tangential,
an den Wandbereichen 13 zur Anlage kommen. Die Wandbereiche 13 und
die Wandsegmente 14 weisen zu diesem Zweck entsprechende Kontaktflä
chen auf.
Die Betätigungsteile 1 und 2 der erfindungsgemäßen Rückwirkungsanordnung
6 wirken beispielsweise mit einem nach Art einer Drehschieberanordnung
ausgebildeten Regelventil 15 zusammen, wobei diese Wirkverbindung in Fig. 1
durch einen gepunkteten Doppelpfeil 16 symbolisiert ist. Dabei bewirkt eine
Relativverdrehung der Betätigungsteile 1 und 2 in der einen oder anderen
Drehrichtung eine Schaltbetätigung des Regelventils 15 in der einen oder an
deren Richtung. Das Regelventil 15 ist einerseits über eine Rückführungslei
tung 17 mit einem relativ drucklosen Hydraulikmittelreservoir 18 verbunden
sowie an die Druckseite einer Hydraulikmittelpumpe 19 angeschlossen, deren
Saugseite mit dem Hydraulikmittelreservoir 18 verbunden ist. Andererseits ist
das Regelventil 15 über zwei Motorleitungen 20 mit zwei Kammern 21 eines
als Servomotor dienenden Kolben-Zylinder-Aggregates 22 verbunden. Je nach
dem, wie das Regelventil 15 verstellt bzw. geschaltet wird, baut sich über die
Motorleitungen 20 an einem Kolben 23 des Servormotors 22 ein Differenz
druck auf, der eine Axialverstellung des Kolbens 23 und somit einer damit ge
koppelten Kolbenstange 24 bewirkt. Die Kolbenstange 24 ist mit nicht darge
stellten Fahrzeuglenkrädern antriebsverbunden, derart, daß eine Axialverstel
lung der Kolbenstange 24 eine Lenkbewegung der Fahrzeuglenkräder unter
stützt.
Das erste Betätigungsteil 1 der Rückwirkungsanordnung 6 ist beispielsweise
mit einem nicht dargestellten Lenkhandrad der Fahrzeuglenkung antriebsver
bunden, derart, daß eine Drehbetätigung des Lenkhandrades eine Drehver
stellung des Betätigungsteiles 1 bewirkt. Im Unterschied dazu ist das zweite
Betätigungsteil 2 beispielsweise über eine Ritzel-Zahnstangen-Verbindung mit
der Kolbenstange 24 antriebsverbunden, derart, daß eine Drehverstellung des
zweiten Betätigungsteiles 2 eine Axialverstellung der Kolbenstange 24 und
somit eine Lenkbewegung der damit gekoppelten Fahrzeuglenkräder bewirkt.
Die erfindungsgemäße Rückwirkungsanordnung arbeitet wie folgt:
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Normallage der Betätigungsteile 1 und 2 ist die H-Position des Regelventils 15 zugeordnet, die es in Fig. 1 einnimmt. In der H-Position kann der Servomotor 22 die Lenkung nicht unterstützen. Wenn nun über das Lenkhandrad ein Moment auf das erste Betätigungsteil 1 über tragen wird, hat dies eine Relativverdrehung des ersten Betätigungsteiles 1 gegenüber dem zweiten Betätigungsteil 2 entgegen der Rückstellkraft des Drehstabes 3 zur Folge. Die Relativverdrehung der Betätigungsteile 1 und 2 betätigt dabei das Regelventil 15 und verstellt dieses mehr oder weniger aus seiner H-Position. Das Regelventil 15 betätigt den Servomotor 22, der dann die erwünschte Lenkverstellung der Fahrzeuglenkräder unterstützt, in dem er die vom Fahrer aufzubringenden Lenkkräfte reduziert.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Normallage der Betätigungsteile 1 und 2 ist die H-Position des Regelventils 15 zugeordnet, die es in Fig. 1 einnimmt. In der H-Position kann der Servomotor 22 die Lenkung nicht unterstützen. Wenn nun über das Lenkhandrad ein Moment auf das erste Betätigungsteil 1 über tragen wird, hat dies eine Relativverdrehung des ersten Betätigungsteiles 1 gegenüber dem zweiten Betätigungsteil 2 entgegen der Rückstellkraft des Drehstabes 3 zur Folge. Die Relativverdrehung der Betätigungsteile 1 und 2 betätigt dabei das Regelventil 15 und verstellt dieses mehr oder weniger aus seiner H-Position. Das Regelventil 15 betätigt den Servomotor 22, der dann die erwünschte Lenkverstellung der Fahrzeuglenkräder unterstützt, in dem er die vom Fahrer aufzubringenden Lenkkräfte reduziert.
Da das Maß der Servounterstützung durch den Servomotor 22 vom Maß der
Verstellung des Regelventils 15 aus seiner H-Position abhängt und da das Maß
der Verstellung des Regelventils 15 vom Maß der Relativverdrehung der Betä
tigungsteile 1 und 2 abhängt, wird die Schwergängigkeit oder Leichtgängigkeit
der Servolenkung durch die der Relativverdrehung der Betätigungsteile 1 und
2 entgegenwirkenden Gegenkräfte bestimmt. Diese Gegenkräfte sind zum ei
nen die elastizitätsbedingte Rückstellkraft des Drehstabes 3, zum anderen
müssen zur Erzielung einer Relativverdrehung zwischen den Betätigungsteilen
1 und 2 die Kugeln 4 radial nach innen entgegen dem daran anliegenden Hy
draulikdruck verstellt werden. Da die elastizitätsbedingte Rückstellkraft des
Drehstabes 3 festliegt und nicht veränderbar ist, kann die Schwergängigkeit
bzw. Leichtgängigkeit der Lenkung durch den an den Kugeln 4 herrschenden
Hydraulikdruck variiert werden. Minimaler bzw. kein Hydraulikdruck an den
Kugeln 4 bewirkt dann eine maximale Leichtgängigkeit, während maximaler
Hydraulikdruck eine maximale Schwergängigkeit zur Folge hat, wobei beliebi
ge Zwischenstufen steuerbar sind.
In Fig. 4 sind mehrere Kennlinien K1 bis K3 dargestellt, die mit einer Rückwir
kungsanordnung 6 gemäß Fig. 1 erzielbar sind. Die Kennlinien K1, K2, K3 geben
den Zusammenhang zwischen einem an einem Lenkhandrad aufgebrachten
Moment M und einem damit gekoppelten Hydraulikdruck P an, der mit der
damit erzielbaren Servounterstützung korreliert. Die unterschiedlichen Kennli
nien K1, K2, K3 sind verschiedenen Drehzahlen des Motors zugeordnet. Bei einer
niedrigen Motordrehzahl gilt der Zusammenhang entsprechend der Kennlinie
K1, d. h. im Rangierbetrieb kann mit einem relativ kleinen Lenkmoment M eine
maximale Servounterstützung P erreicht werden. Im Unterschied dlazu ist bei
größeren Drehzahlen, d. h. bei relativ großen Fahrzeuggeschwindigkeiten, ein
relativ großes Lenkmoment M erforderlich, um eine entsprechende Servoun
terstützung zu erhalten. Zwischen den extremen Kennlinien K1 und K3 sind be
liebige Kennlinien K2 einstellbar.
Claims (10)
1. Rückwirkungsanordnung an einer hydraulischen Servoventi
lanordnung, insbesondere für eine Servolenkung eines Kraftfahr
zeuges, mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Betätigungs
teilen (1, 2), die in Abhängigkeit ihrer Relativverdrehung ein
hydraulisches Regelventil (15) betätigen, wobei das eine Betä
tigungsteil (2) das andere, innenliegende Betätigungsteil (1)
an dessen Umfang in einem Überlappungsbereich (7) teilweise
koaxial übergreift und radial umfaßt, wobei im Überlappungsbe
reich (7) an dem einem der Betätigungsteile (1) Radialführungen
(11) ausgebildet sind, in denen Rückwirkungskörper (4) radial
beweglich geführt sind, wobei gegenüber den Radialführungen
(11) an dem anderen der Betätigungsteile (2) Axialnuten (5)
ausgebildet sind, in welche die Rückwirkungskörper (4) mit
steuerbarem Hydraulikdruck eindrückbar sind, wobei die Nuten
(5) quer zur Längsachse der Betätigungsteile (1, 2) bezüglich
der Rückwirkungskörper (4) konkav ausgebildet sind (Schnittbild
II-II), so daß das Eindrücken der Rückwirkungskörper (4) in die
korrespondierenden Nuten (5) eine Vorspannung der Betätigungs
teile (1, 2) in eine Normallage relativ zueinander bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsteile (1, 2) im Überlappungsbereich (7) Kontaktzonen (13, 14) aufweisen, die bei einer vorbestimmten maximalen Grenzrelativverdrehung aneinander zur Anlage kom men und eine weitergehende Relativverdrehung verhindern,
daß die Kontaktzonen (13, 14) als Flächen ausgebildet sind, die bei der Grenzrelativverdrehung flächig aneinander zur An lage kommen, und
daß die Radialführungen (11) im radial innenliegenden Betäti gungsteil (1) und die Axialnuten (5) im radial außenliegenden Betätigungsteil (2) ausgebildet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungsteile (1, 2) im Überlappungsbereich (7) Kontaktzonen (13, 14) aufweisen, die bei einer vorbestimmten maximalen Grenzrelativverdrehung aneinander zur Anlage kom men und eine weitergehende Relativverdrehung verhindern,
daß die Kontaktzonen (13, 14) als Flächen ausgebildet sind, die bei der Grenzrelativverdrehung flächig aneinander zur An lage kommen, und
daß die Radialführungen (11) im radial innenliegenden Betäti gungsteil (1) und die Axialnuten (5) im radial außenliegenden Betätigungsteil (2) ausgebildet sind.
2. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Flächen der Kontaktzonen (13, 14) eben ausgebildet sind.
3. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Radialführungen (11) vorgesehen sind, die um 180° ver
setzt an dem anderen, innenliegenden Betätigungsteil (1) ange
bracht sind.
4. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktzonen (13) des anderen, innenliegenden Betäti
gungsteiles (1) an zwei zueinander parallelen und einander ge
genüberliegenden Wandbereichen (13) ausgebildet sind.
5. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktzonen (14) des einen, außenliegenden Betäti
gungsteiles (2) an Wandsegmenten (14) ausgebildet sind, von de
nen jeweils zwei dem jeweiligen Wandbereich (13) des innenlie
genden Betätigungsteiles (1) gegenüberliegen und die zueinander
geneigt angeordnet sind, wobei die Neigung jedes Wandsegmentes
(14) bezüglich des korrespondierenden Wandbereiches (13) in der
Normallage der Betätigungsteile (1, 2) gleich dem Winkel der
Grenzrelativverdrehung ist.
6. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstellrichtung der Rückwirkungskörper (4) in den Ra
dialführungen (11) parallel zu den Kontaktzonen (13, 14) der
Wandbereiche (13) des innenliegenden Betätigungsteiles (1) ver
laufen.
7. Rückwirkungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das andere, innenliegende Betätigungsteil (1) hohl ausge
bildet ist, wobei das hohle Innere (8) des anderen, innenlie
genden Betätigungsteiles (1) mit den Radialführungen (11) kom
muniziert und einen Hydraulikmittelanschluß (25) aufweist, so
daß die Hydraulikdruckbeaufschlagung der Rückwirkungskörper (4)
durch das Innere (8) des anderen, innenliegenden Betätigungs
teiles (1) erfolgt.
8. Rückwirkungsanordnung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hohle Innere (8) des anderen, innenliegenden Betäti
gungsteiles (1) koaxial von einem Drehstab (3) durchdrungen
ist, der einenends drehfest mit dem einen Betätigungsteil (1)
und anderenends drehfest mit dem anderen Betätigungsteil (2)
verbunden ist, wobei der Drehstab (3) im Inneren (8) des innen
liegenden Betätigungsteiles (1) einen Ringraum ausbildet, durch
den die Hydraulikdruckbeaufschlagung der Rückwirkungskörper (4)
erfolgt.
9. Rückwirkungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 und 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hohle Innere (8) des anderen, innenliegenden Betäti
gungsteiles (1) einen Hydraulikmittelaustritt aufweist, der als
Blende (26) ausgebildet ist.
10. Rückwirkungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückwirkungskörper als Kugeln (4) ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1998156251 DE19856251C2 (de) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Rückwirkungsanordnung an einer Servoventilanordnung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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