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DE19918225A1 - Randwinkelsteller - Google Patents

Randwinkelsteller

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Publication number
DE19918225A1
DE19918225A1 DE1999118225 DE19918225A DE19918225A1 DE 19918225 A1 DE19918225 A1 DE 19918225A1 DE 1999118225 DE1999118225 DE 1999118225 DE 19918225 A DE19918225 A DE 19918225A DE 19918225 A1 DE19918225 A1 DE 19918225A1
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DE
Germany
Prior art keywords
piston
cylinder
cylinder unit
wheel angle
steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1999118225
Other languages
English (en)
Inventor
Mathias Hartl
Rudolf Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Presta Muelheim GmbH
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Mercedes Benz Lenkungen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG, Mercedes Benz Lenkungen GmbH filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE1999118225 priority Critical patent/DE19918225A1/de
Publication of DE19918225A1 publication Critical patent/DE19918225A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/10Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of power unit
    • B62D5/12Piston and cylinder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D3/00Steering gears
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    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/30Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

Ein Radwinkelsteller für eine hydraulisch betätigte Lenkung eines Kraftfahrzeuges, mit einer ersten doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit, die zwei Kammern aufweist, die an einen ersten Hydraulikkreis anschließbar sind, der für einen Normalbetrieb der Lenkung durch eine elektrische Regelstrecke betätigbar ist, und mit einer zweiten doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit, die zwei Kammern aufweist, die an einen vom ersten unabhängigen zweiten Hydraulikkreis anschließbar sind, der für einen Notbetrieb der Lenkung durch ein mit einer Lenkhandhabe der Lenkung mechanisch antriebsverbundenes Kolben-Zylinder-Aggregat betätigbar ist, wobei die Kolben-Zylinder-Einheiten parallel zueinander angeordnet und miteinander antriebsverbunden sind, soll so ausgestaltet werden, daß die Zuverlässigkeit eines Notbetriebes der damit ausgestatteten Lenkung verbessert ist. DOLLAR A Dies wird dadurch erreicht, daß die zweite Kolben-Zylinder-Einheit durch zwei einfach wirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen gebildet ist, die entgegengesetzt wirkend angeordnet und jeweils mit der ersten Kolben-Zylinder-Einheit antriebsverbunden sind, wobei jede Kolben-Zylinder-Anordnung einen zugehörigen Verdränger, z. B.Plunger oder Kolben, ausweist, der in einem zugehörigen Zylinder eine der Kammern der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit begrenzt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radwinkelsteller für eine hydraulisch betätigte Lenkung eines Kraftfahrzeuges mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 sowie eine damit ausgestattete hydraulisch betätigte Lenkung.
Aus der EP 0 818 382 A2 ist ein Radwinkelsteller der eingangs genannten Art bekannt, der eine erste doppeltwirkende Kolben- Zylinder-Einheit aufweist, die einem ersten Hydraulikkreis zugeordnet ist, der in einem Normalbetrieb der Hydrauliklenkung durch eine elektrische Regelstrecke betätigt ist. Die erste Kolben-Zylinder-Einheit weist eine Kolbenstange auf, die mit ihren axialen Endabschnitten beiderseits eines Zylinders axial hervorsteht und die einen Kolben trägt, der im Zylinder zwei an den ersten Hydraulikkreis angeschlossene Kammern trennt. Der bekannte Radwinkelsteller weist außerdem eine zweite doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheit auf, die einem zweiten Hydraulikkreis zugeordnet ist, der in einem Notbetrieb der Lenkung durch ein mit einer Lenkhandhabe der Lenkung, z. B. Lenkhandrad, mechanisch antriebsverbundenes doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat betätigt ist. Die zweite Kolben- Zylinder-Einheit wird beim bekannten Radwinkelsteller dadurch ausgebildet, daß die Kolbenstange der ersten Kolben-Zylinder- Einheit mit einem zweiten Kolben ausgestattet ist, der im Zylinder der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit zwei weitere Kammern trennt, die an den zweiten Hydraulikkreis angeschlossen sind. Beim bekannten Radwinkelsteller weisen somit die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten eine gemeinsame Kolbenstange auf und die vier Kammern der Kolben-Zylinder-Einheiten sind in einem gemeinsamen Zylindergehäuse ausgebildet.
Als Kammer einer Kolben-Zylinder-Einrichtung wird hierbei ein mit Hydraulikdruck beaufschlagbarer Raum in einem Zylinder bezeichnet, der in Wirkrichtung der Kolben-Zylinder-Einrichtung von einem im Zylinder verstellbaren Verdränger begrenzt ist.
Aus der DE 196 22 731 C2 ist ebenfalls ein Radwinkelsteller der eingangs genannten Art bekannt, bei dem die beiden Kolben- Zylinder-Einheiten über eine gemeinsamen Kolbenstange miteinander gekoppelt sind, wobei jedoch die Zylinder bzw. Zylindergehäuse der Kolben-Zylinder-Einheiten separat ausgebildet sind.
Aus der WO 92/05061 ist ein weiterer Radwinkelsteller bekannt, der allerdings für eine mechanisch betätigte Lenkung mit hydraulischer Servounterstützung ausgebildet ist. Bei diesem Radwinkelsteller sind zwei doppeltwirkende Kolben-Zylinder- Einheiten zur Servounterstützung der Lenkbetätigung parallel zueinander bzw. gleichgerichtet wirkend angeordnet, wobei jede Kolben-Zylinder-Einheit eine Kolbenstange aufweist, die jeweils mit ihren axialen Endabschnitten beiderseits eines zugehörigen Zylinders axial hervorstehen und die jeweils einen Kolben tragen, der im zugehörigen Zylinder zwei, an den jeweiligen Servohydraulikkreis angeschlossene Kammern trennt. Die beiden Kolbenstangen sind auf einer Seite an ihren axialen Endabschnitten miteinander mechanisch zwangsgekoppelt.
Den bekannten Radwinkelstellern ist gemeinsam, daß bei der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit des zweiten Hydraulikkreises ein Kolben im zugehörigen Zylinder zwei Kammern trennt, die an den zweiten Hydraulikkreis angeschlossen sind. Um die beiden Kammern gegeneinander abzudichten, weist ein solcher Kolben eine Radialdichtung auf. Durch die im Hydrauliksystem einer Fahrzeuglenkung herrschenden relativ hohen Drücke und durch die permanente Axialverstellung der Dichtung entlang der Zylinderinnenwand, kann sich aufgrund von Verschleißerscheinungen eine Leckage zwischen den Kammern ausbilden. Solange der Hydraulikkreis, an den die Kammern angeschlossen sind, eine Hydraulikpumpe ausreichender Förderleistung enthält, haben jedoch auch größere Leckagen keine nachteilige Auswirkung auf die Lenkung. Daher können beispielsweise im Servohydraulikkreis einer mechanisch betätigten Lenkung mit Servounterstützung weniger hochwertige Dichtungen am Kolben verwendet werden. Im Unterschied dazu muß bei einer rein hydraulisch betätigten Lenkung, die auf eine mechanische Zwangskopplung zwischen der Lenkhandhabe und den gelenkten Fahrzeugrädern verzichtet, der Radwinkelsteller so aufgebaut sein, daß er im Notbetrieb auch dann zuverlässig arbeitet, wenn z. B. die Fahrzeugelektrik ausfällt. Da in einem solchen Fall dem für den Notbetrieb vorgesehenen zweiten Hydraulikkreis dann keine Hydraulikpumpe zur Verfügung steht, müssen im Hydraulikkreis des Notbetriebes Leckagen vermieden werden, um die Funktion der Notfallenkung gewährleisten zu können. Im Falle einer internen Leckage zwischen den Kammern der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit kommt es bei fehlender Hydraulikpumpe im zweiten Hydraulikkreis schon bei relativ kleinen Leckagemenge dazu, daß die Zuordnung eines an der Lenkhandhabe eingestellten Winkels zu einem bestimmten Lenkeinschlag der Fahrzeuglenkräder variiert. Die Lenkung wird dadurch unzuverlässig und beeinträchtigt die Fahrzeugsicherheit.
Um die Funktionssicherheit der hydraulischen Lenkung gewährleisten zu können, ist es sinnvoll, die Hydraulikkreise auf Leckagen hin zu überwachen. "Externe" Leckagen, bei denen das Hydraulikmittel aus dem Hydraulikkreis z. B. in die Umgebung austritt, sind relativ einfach überwachbar, da mit einer externen Leckage ein meßbarer Druckabfall im Hydraulikkreis einhergeht. Im Unterschied dazu kann eine "interne" Leckage, das ist eine Leckage ohne Hydraulikmittelaustritt, wie z. B. eine Leckage zwischen den Kammern einer Kolben-Zylinder- Einheit, nur mit einem sehr hohen Aufwand festgestellt werden, da bei einer internen Leckage kein Systemdruckabfall stattfindet.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Radwinkelsteller sowie für eine Lenkung der eingangs genannten Art eine Ausführungsform anzugeben, bei der die Funktionssicherheit des Notbetriebes verbessert ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch einen Radwinkelsteller mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit durch die Ausbildung zweier einfachwirkender Kolben-Zylinder-Anordnungen zwei separate bzw. voneinander separierte Kammern auszubilden, wodurch eine interne Leckage zwischen diesen Kammern reduziert bzw. verhindert wird. Die bei den einfachwirkenden Kolben-Zylinder- Anordnungen noch möglichen Leckagen sind im wesentlichen extern und sind somit an einen Druckverlust im zweiten Hydraulikkreis gekoppelt, so daß permanent die Funktionstüchtigkeit des Notbetriebes mit einfachen Maßnahmen, z. B. durch eine entsprechende Sensorik, überwacht werden kann.
Bei mit Plungern ausgestatteten Kolben-Zylinder-Anordnungen kann für den Radwinkelsteller ein reduzierter Einbauraum erzielt werden. Außerdem können Plunger relativ einfach mit hoher Zuverlässigkeit gegen Leckage abgedichtet werden, wodurch sich die Betriebssicherheit einer damit ausgestatteten hydraulischen Lenkung zusätzlich erhöht.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers kann an der Kolbenstange der ersten Kolben-Zylinder-Einheit ein Axialabschnitt ausgebildet sein, der eine Verzahnung aufweist, in die ein Ritzel eingreift, das mit einem Winkelsensor gekoppelt ist, der mit der Relativlage der Kolbenstange relativ zum Zylinder korrelierte Signalwerte generiert. Ein derartiger Sensor ist ein Bestandteil der elektrischen Regelstrecke, durch welche die hydraulische Lenkung in ihrem Normalbetrieb betätigt wird. Mit Hilfe dieses Winkelsensors werden die Istwerte für die an den gelenkten Fahrzeugrädern eingestellten Lenkwinkel erfaßt. Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen kann diese Winkelmessung direkt an der Kolbenstange durchgeführt werden, wodurch diese Messungen eine hohe Genauigkeit aufweisen. Entsprechend einer Weiterbildung dieser Ausführungsform können im Gehäuse der ersten Kolben-Zylinder-Einheit zwei koaxiale zylindrische Räume ausgebildet sein, wobei der eine Zylinderraum die Kammern der ersten Kolben-Zylinder-Einheit enthält und wobei im anderen Zylinderraum das in die Verzahnung eingreifende Ritzel angeordnet ist. Vorzugsweise kann der das Ritzel enthaltende Raum axial beidseitig abgedichtet sein. Durch diese Maßnahme können mechanische Beschädigungen des durch den Sensor gebildeten Lenkwinkel-Istwertgebers weitgehend ausgeschlossen werden. Darüber hinaus schützt die Abdichtung des das Ritzel enthaltenden Raumes den Lenkwinkel-Istwertgeber bzw. Sensor vor Verschmutzungen.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen 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.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 eine schaltplanartige Prinzipdarstellung einer hydraulischen Lenkung, die mit einem herkömmlichen Radwinkelsteller ausgestattet ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers,
Fig. 5 einen Querschnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Radwinkelsteller entsprechend den Schnittlinien IV und
Fig. 6 einen Teilschnitt durch den in Fig. 4 dargestellten Radwinkelsteller entsprechend den Schnittlinien VI.
Entsprechend Fig. 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug zwei lenkbare Fahrzeugräder 1, die in grundsätzlich bekannter Weise über Spurstangen 2 zur Lenkbetätigung mit einer Kolbenstange 3 eines Radwinkelstellers 4 mechanisch gekoppelt sind, derart, daß eine Lenkwinkeländerung der Lenkräder 1 immer mit einem Hub der Kolbenstange 3 verbunden ist.
Der in herkömmlicher Weise ausgebildete Radwinkelsteller 4 besitzt zwei doppeltwirkende Kolben-Zylinder-Einheiten, nämlich eine erste Kolben-Zylinder-Einheit 5 und eine zweite Kolben- Zylinder-Einheit 6, mit jeweils einem Kolben 7 bzw. 8 und einem vom jeweiligen Kolben 7 bzw. 8 in zwei Kammern unterteilten Zylinder 9 bzw. 10. In einem ersten Hydraulikkreis der Lenkung ist bei der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 5 der Zylinder 10 über Leitungen 18 und 19 mit einem Steuerventil 20 verbunden, das seinerseits an die Druckseite einer Hydraulikpumpe 21 bzw. eine sonstige hydraulische Druckquelle sowie an ein relativ druckloses Hydraulikreservoir 22 angeschlossen ist, welches ebenfalls mit der Saugseite der Pumpe 21 verbunden ist. Das Steuerventil 20 wird von einer elektrischen Regelstrecke 23 betätigt, die eingangsseitig mit einem von einem Lenkhandrad 17 des Fahrzeuges betätigten Sollwertgeber 53 sowie mit einem Istwertgeber 54 für den Lenkwinkel verbunden ist. Im Unterschied dazu sind in einem zweiten Hydraulikkreis der Lenkung bei der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 6 die beiden Kammern des Zylinders 9 über Leitungen 11 und 12 mit einem Umschaltventil 13 verbunden, das seinerseits über Leitungen 14 und 15 mit einem doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregat 16 verbunden ist, dessen Kolben mechanisch mit einem Lenkhandrad 17 des Fahrzeuges antriebsverbunden ist.
Die Regelstrecke 23 des ersten Hydraulikkreises ist ausgangsseitig im übrigen noch mit dem Umschaltventil 13 des zweiten Hydraulikkreises verbunden, so daß der Radwinkelsteller 4 nach dem fail-safe-Prinzip zwischen einem Normalbetrieb der Lenkung mit dem ersten Hydraulikkreis und einem Notbetrieb mit dem zweiten Hydraulikkreis betätigbar ist. Im übrigen sind die beiden Hydraulikkreise unabhängig voneinander. Die Funktionsweise der in Fig. 1 dargestellten Lenkung ist in der oben genannten EP 0 818 382 A2 beschrieben.
Entsprechend den Fig. 2, 3 und 4 weist der erfindungsgemäße Radwinkelsteller 4 ein Gehäuse 24 auf, in dem die beiden Kolben-Zylinder-Einheiten 5, 6 parallel zueinander, nebeneinander angeordnet sind.
Die zur Lenkbetätigung der Fahrzeugräder 1 vorgesehene Kolbenstange 3 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 5 ragt mit axialen Endabschnitten 25 und 26 beiderseits aus dem Gehäuse 24 hervor. Im Gehäuse 24 sind zwei zylindrische Räume 27 und 28 axial nebeneinander angeordnet. In einem dieser koaxial zueinander angeordneten Zylinderräume 27 ist der Zylinder 10 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 5 ausgebildet. Der Zylinder 10 ist dabei in üblicher Weise axial von Radiallagern 29 und 30 begrenzt, die von der Kolbenstange 3 durchdrungen sind. In den Radiallagern 29 und 30 erfolgt die Abdichtung des Zylinders 10 sowie die axiale Führung der Kolbenstange 3. Im Zylinder 10 ist an der Kolbenstange 3 ein Kolben 31 befestigt, der im Zylinder 10 zwei Kammern 32 und 33 trennt, die an den ersten Hydraulikkreis angeschlossen sind.
Entsprechend den Fig. 2, 3 und 4 weist die zweite Kolben- Zylinder-Einheit 6 des erfindungsgemäßen Radwinkelstellers 4 zwei einfachwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen 34 und 35 auf, die im Gehäuse 24 so angeordnet sind, daß sie entgegengesetzte Wirkrichtungen aufweisen, wodurch die beiden einfachwirkenden Kolben-Zylinder-Anordnungen 34 und 35, bei entsprechender hydraulischer Schaltung, die Funktion eines doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Aggregates aufweisen. Jede dieser Kolben- Zylinder-Anordnungen 34 und 35 weist einen Verdränger 36, 37 auf, der beispielsweise als Kolben (Fig. 2 und 3) oder als Plunger (Fig. 4) ausgebildet sein kann. Jeder Verdränger 36 und 37 begrenzt in einem jeweils zugehörigen Zylinder 41 bzw. 42 je eine Kammer 38 bzw. 39, die jeweils an den zweiten Hydraulikkreis der hydraulischen Lenkung angeschlossen sind. Die Verdränger 36 und 37 sind mechanisch mit dem jeweiligen Endabschnitt 25 bzw. 26 der Kolbenstange 3 der ersten Kolben- Zylinder-Einheit 5 zwangsgekoppelt und auf diese Weise damit antriebsverbunden. Die Zylinder 41 und 42 der Kolben-Zylinder- Anordnungen 34 und 35 können vorzugsweise in einem gemeinsamen Zylindergehäuse ausgebildet sein. In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist dieses gemeinsame Zylindergehäuse in das Gehäuse 24 des Radwinkelstellers 4 integriert.
Entsprechend einer ersten Ausführungsform sind die Verdränger 36 und 37 gemäß Fig. 2 als Kolben ausgebildet, die auf einer gemeinsamen Kolbenstange 40 befestigt sind. Diese Kolbenstange 40 ragt beiderseits axial aus dem Gehäuse 24 hervor und ist über Stege 43 mit der Kolbenstange 3 antriebsgekoppelt. Die Kammern 38 und 39 der Kolben-Zylinder-Anordnungen 34 und 35 sind im Gehäuse 24 durch einen mittleren Gehäuseabschnitt 44 voneinander axial getrennt, der von der Kolbenstange 40 durchdrungen ist, wobei entsprechende Radiallager 45 zur Führung und Abdichtung der Kolbenstange 40 vorgesehen sind.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind die Kammern 38 und 39 "innenliegend" angeordnet, d. h. auf einander zugewandten Stirnseiten der Kolben 36 und 37. Ebenso ist eine Ausführungsform mit "außenliegenden" Kammern möglich, sofern dann die Kammern auf voneinander abgewandten Stirnseiten der Kolben 36 und 37 ausgebildet und durch entsprechend ausgestaltete Radiallager 46 axial begrenzt sind.
Durch die beiden Radiallager 45 können die Kammern 38 und 39 effektiv gegeneinander abgedichtet werden. Der Hauptgrund für die bessere Abdichtbarkeit hat fertigungstechnische Ursachen, denn außenliegende Oberflächen, wie hier die Oberfläche der Kolbenstangenaußenseite, lassen sich besser bearbeiten und daher mit einer höheren Oberflächengüte herstellen als innenliegende Oberflächen, wie hier die Oberfläche der Zylinderinnenseite, wobei höherwertige Oberflächen weniger Verschleiß verursachen und wirksamer dichtbar sind. Die Gefahr einer internen Leckage wird dadurch reduziert. Darüber hinaus kann im mittleren Gehäuseabschnitt 44 eine Leckageleitung angeordnet sein, die im Durchtritt der Kolbenstange 40 axial zwischen den beiden Radiallagern 45 mündet und z. B. mit dem Hydraulikreservoir 22 kommuniziert. Auf diese Weise führt eine Leckage bei einem der Radiallager 45 zu einem feststellbaren Druckabfall im zweiten Hydraulikkreis.
Entsprechend einer zweiten Ausführungsform sind gemäß Fig. 3 die ebenfalls als Kolben ausgebildeten Verdränger 36 und 37 an axialen Enden von separaten Kolbenstangen 47 und 48 angebracht, die jeweils über die Stege 43 mit der Kolbenstange 3 antriebsverbunden sind. Die Radiallager 46 bewirken auch hier eine Axialführung der Kolbenstangen 47 und 48.
Entsprechend einer dritten Ausführungsform sind gemäß Fig. 4 die Verdränger 36 und 37 als Plunger ausgebildet, die an ihren axialen Enden über die Stege 43 mit der Kolbenstange 3 antriebsverbunden sind. Bei dieser Ausführungsform sind die Radiallager 46 entsprechend ausgebildet und weisen neben ihrer Lagerungs- und Führungsfunktion zusätzlich eine Dichtfunktion auf. Als Plunger ausgebildete Verdränger 36, 37 können besonders einfach hochwirksam abgedichtet werden, da die außenliegende Plungeroberfläche besonders hochwertig hergestellt werden kann.
Bei den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 mit zwei separaten Kolbenstangen 47 und 48 bzw. mit zwei Plungern 36, 37 können die Kammern 38 und 39 nicht miteinander kommunizieren, so daß eine interne Leckage hier nicht mehr möglich ist.
Entsprechend den Fig. 4, 5 und 6 ist in einem vom Zylinder 10 abgewandten Axialabschnitt 49 der Kolbenstange 3 eine Verzahnung 50 ausgebildet, in die ein Ritzel 51 eingreift. Dieses Ritzel 51 ist drehfest mit einem Winkelsensor 52 gekoppelt, der als Lenkwinkel-Istwertgeber dient (vgl. Pos. 54 in Fig. 1). Axialverstellungen der Kolbenstange 3 bewirken somit Drehverstellungen des Ritzels 51 sowie des damit gekoppelten Winkelsensors 52. Aus diesen Drehbewegungen generiert der Winkelsensor 52 Signalwerte, die mit der aktuellen Relativlage der Kolbenstange 3 bezüglich des Gehäuses 24 korreliert sind.
Diese Art der Lenkwinkel-Istwerterfassung ist durch ihre Direktheit hochgenau und zuverlässig. Darüber hinaus kann der Zylinderraum 28, in dem das Ritzel 51 untergebracht ist, durch ein Radiallager 55 dicht verschlossen sein, welches gleichzeitig Lagerungs- und Führungsfunktionen für die Kolbenstange 3 aufweist. Der Lenkwinkel-Istwertgeber bzw. die Verzahnung 50, das Ritzel 51, der Sensor 52 sind somit wirksam vor Verschmutzungen geschützt.

Claims (10)

1. Radwinkelsteller für eine hydraulisch betätigte Lenkung eines Kraftfahrzeuges, mit einer ersten doppeltwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit (5), die zwei Kammern (32, 33) aufweist, die an einem ersten Hydraulikkreis anschließbar sind, der für einen Normalbetrieb der Lenkung durch eine elektrische Regelstrecke (23) betätigbar ist, und mit einer zweiten doppelwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit (6), die zwei Kammern (38, 39) aufweist, die an einen vom ersten Hydraulikkreis unabhängigen zweiten Hydraulikkreis anschließbar sind, der für einen Notbetrieb der Lenkung durch ein mit einer Lenkhandhabe (17) der Lenkung mechanisch antriebsverbundenes Kolben- Zylinder-Aggregat (16) betätigbar ist, wobei die Kolben- Zylinder-Einheiten (5, 6) parallel wirkend angeordnet und miteinander antriebsverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kolben-Zylinder-Einheit (6) durch zwei einfachwirkende Kolben-Zylinder-Anordnungen (34, 35) gebildet ist, die entgegengesetzt wirkend angeordnet und jeweils mit der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) antriebsverbunden sind, wobei jede Kolben-Zylinder-Anordnung (34, 35) einen zugehörigen Verdränger (36, 37), z. B. Plunger oder Kolben, aufweist, der in einem zugehörigen Zylinder (41, 42) eine der Kammern (38, 39) der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit (6) begrenzt.
2. Radwinkelsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnungen (34, 35) eine gemeinsame Kolbenstange (40) aufweisen, auf der die als Kolben ausgebildeten Verdränger (36, 37) angeordnet sind und die mit einer Kolbenstange (3) der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) antriebsverbunden ist.
3. Radwinkelsteller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Anordnungen (34, 35) jeweils eine Kolbenstange (47, 48) aufweisen, auf denen jeweils der zugehörige als Kolben ausgebildete Verdränger (36, 37) angeordnet ist und die mit einer Kolbenstange (3) der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) antriebsverbunden sind.
4. Radwinkelsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (41, 42) der beiden Kolben-Zylinder-Anordnungen (34, 35) in einem gemeinsamen Zylindergehäuse ausgebildet sind.
5. Radwinkelsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (41, 42) der Kolben-Zylinder-Anordnungen (34, 35) und der Zylinder (10) der ersten Kolben-Zylinder- Einheit (5) in einem gemeinsamen Gehäuse (24) ausgebildet sind.
6. Radwinkelsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Kolbenstange (3) der ersten Kolben-Zylinder- Einheit (5) ein Axialabschnitt (49) ausgebildet ist, der eine Verzahnung (50) aufweist, in die ein Ritzel (51) eingreift, das mit einem Winkelsensor (52) gekoppelt ist, der mit der Relativlage der Kolbenstange (3) relativ zu einem Zylinder (10) der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) korrelierte Signalwerte generiert.
7. Radwinkelsteller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Zylindergehäuse der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) zwei koaxial zueinander angeordnete zylindrische Räume (27, 28) ausgebildet sind, wobei der eine Raum (27) den Zylinder (10) der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) enthält und wobei im anderen Raum (28) das in die Verzahnung (50) eingreifende Ritzel (51) angeordnet ist.
8. Radwinkelsteller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der das Ritzel (51) enthaltende Raum (28) axial beidseitig abgedichtet ist.
9. Radwinkelsteller nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kolbenstange (3) der ersten Kolben-Zylinder-Einheit (5) zum Anschließen an lenkbare Fahrzeugräder (1) für die Randlenkbetätigung ausgebildet ist.
10. Hydraulisch betätigte Lenkung für Kraftfahrzeuge, mit einem Radwinkelsteller (4), der eine erste doppelt wirkende Kolben- Zylinder-Einheit (5) und eine zweite doppelt wirkende Kolben- Zylinder-Einheit (6) aufweist, wobei die erste Kolben-Zylinder- Einheit (5) zwei Kammern (32, 33) enthält, die an einen ersten Hydraulikkreis angeschlossen sind, der in einem Normalbetrieb der Lenkung durch eine elektrische Regelstrecke (23) betätigt ist, wobei die zweite Kolben-Zylinder-Einheit (6) zwei Kammern (38, 39) aufweist, die an einen vom ersten Hydraulikkreis unabhängigen zweiten Hydraulikkreis angeschlossen sind, der in einem Notbetrieb der Lenkung durch ein mit einer Lenkhandhabe (17) der Lenkung mechanisch antriebsverbundenes Kolben- Zylinder-Aggregat (16) betätigt ist, wobei die Kolben-Zylinder- Einheiten (5, 6) des Radwinkelstellers (4) parallel zueinander wirkend angeordnet und miteinander antriebsverbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Radwinkelsteller (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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