DE2749353C2 - Druckmittelsteuereinrichtung, insbesondere für hydrostatische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckmittelsteuereinrichtung, insbesondere für hydrostatische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen nach der im Oberbegriff des -to Anspruches näher bezeichneten Art.

In der DE-PS 15 50 557 ist z.B. eine DruckmitH-steuereinrichtung beschrieben, bei der eine äußere, drehbar an einem Gehäuse gelagerte Drehschieberhülse durch eine erste Kupplung mit dem außenverzahnten Innenzahnrad eines als Dosiereinrichtung wirkenden Nachlaufmotors (Zahnradpumpe) drehfest verbunden ist und in der im Inneren der Schieberhülse ein Steuerschieber relativ zu der Schieberhülse drehbar bei gleichzeitiger axialer Verschiebbarkeit gelagert ist. so Durch eine zweite Kupplung wird die relative Verdrehung des inneren Steuerschiebers bewirkt und zugleich auch begrenzt. Eine dritte Kupplung bewirkt die relative Axialverschiebung des inneren Steuerschiebers in der äußeren Schieberhülse. ⁵$

Diese bekannte Druckmittelsteuereinrichtung weist den Nachteil großen konstruktiven Aufwandes durch die drei Kupplungsverbindungen auf, um den relativen Verstellweg zwischen dem Steuerschieber und der Drehschieberhülse, der sich aus einer Bewegungskom- »o ponente in Umfangsrichtung und einer in Axialrichtung zusammensetzt, zu bewirken.

Eine weitere bekannte Druckmittelsteuereinrichtung ist in der DE-PS 12 93 029 beschrieben, bei der die Druckmittelsteuereinrichtung aus einem Drehschieber ^M aus zwei konzentrisch zueinander relativ verdrehbaren Ventilelementen besteht, von denen das eine drehfest mit dem Lenkhandrad und das andere drehfest mit dem das einen Stellmotor zugeführte Flüssigkeitsvolumen dosierenden Nachlaufmotor gekuppelt ist Die Verstellkupplung wird dabei durch einen in das äußere Ventilelement diametral eingesetzten Mitnehmerstift und diesen mit einem dem Verstellweg entsprechenden Abstand umschließenden konischen Durchbrüchen in der Wandung des inneren Ventilelementes gebildet. Die beiden Ventilelemente können jedoch nur in Umfangsrichtung relativ zueinander verstellt werden, vobei der relative Verstellweg des inneren Ventilelementes in Umfangsrichtung durch Anschlagen der Wandung der konischen Durchbrüche an dem Mitnehmerstift begrenzt wird.

Durch die Verstellung nur in Umfangsrichtung ist keine große Ansprechempfindlichkeit gegeben und die Druckregelkennlinie für den Arbeitsdruck ist ungünstig, so daß es zu Druckschwingungen kommen kann. Außerdem weist die bekannte Druckmittdsteuereinrichtung den weiteren Nachteil auf, daß die Verstellkupplung durch die für die Herstellung der konischen Durchbräche in der Wandung des inneren Ventilelements unvermeidbaren Fertigungstoleranzen nur mit einer der konischen Durchbrüche an dem Mitnehmerstift als Begrenzungsanschlag einseitig zur Anlage kommt, so daß hierdurch entweder unzulässig hohe Beanspruchungen (Scherkräfte) auftreten oder trotz Vorhandensein eines doppelten Anschlages die Dimensionierung der Verstellkupplung auf die bei einseitigem Anschlagen auftretenden Beanspruchungen ausgelegt sein muß. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich der Stift verklemmt. Ähnliches gilt auch für die in der älteren nicht vorveröffentlichten DE-OS 27 12 920 vorgeschlagenen Konstruktion, weiche sich ebenfalls auf eine hydrostatische Lenkeinrichtung für Kraftfahrzeuge bezieht. Bei dieser Hilfskraftlenkung ist der Mitnehmerstift auf einer Umfangsseite des Steuerschiebers in einem spiralförmig verlaufenden Schlitz geführt und auf der anderen Umfangsseite ist zur Wegbegrenzung für den Mitnehmerstift eine öffnung vorgesehen. Nachteilig dabei ist jedoch, daß der Steuerschieber durch eine einseitige Anlage einer höheren Reibung unterworfen ist, was zu einer hydraulischen Verklemmung führen kann.

Die gleichen Nachteile weist auch die in der US-PS 34 52 543 dargestellte Lenkung auf. Dabei sind zwei sich diametral gegenüberliegende Stifte vorgesehen, wobei einer die Verschiebung bewirkt, während der andere den Endanschlag bildet, wozu der Stift an einer Wand einer öffnung in der Drehschieberhülse zur Anlage kommt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Druckmittelsteuereinrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei der eine gute Ansprechempfindlichkeit durch geringe Reibung sichergestellt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches genannten Merkmale gelöst.

Durch den Mitnehmerstift und die erfindungsgemäße Ausbildung der Schlitze wird in bekannter Weise eine präzise Führung des Steuerschiebers sowohl in axialer als auch in Umfangsrichtung erreicht. Während des Verstellvorganges wird der Steuerschieber von dem Schlitz geführt, der den Mitnehmerstift nahezu spielfrei umschließt. In der Endlage der Verstellung kommt der Mitnehmerslift jedoch aufgrund dessen, daß der andere Schlitz geringfügig kürzer ist, auch in diesem Schlitz an einer Wandung zur Anlage. Der Steuerschieber ist somit an beiden Seiten durch gleich große Kräfte abgestützt.

Durch die erfindungsgemäßfi Ausbildung der Öffnung, die den Endanschlag für den Stift bildet und der gleich großen Flächen der beiden Schlitze am Umfang des Steuerschiebers liegen jedoch zusätzlich gleiche Druckverhältnisse auf beiden Seiten vor. Die auftretende Reibung ist niedrig, da gleiche Dichtstrecken vorliegen, wodurch die Gefahr einer hydraulischen Verklenimung vermieden ist.

Nachfolgend ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Druckmittelsteuereinrichtung,

F ig. 2 eine Aufsicht und Teilschnitt des Steuerschiebers mit der Verstellkupplung (Mitnehmerstift) in der neutralen Mittelstellung,

F i g. 3 eine Aufsicht mit Teilschnitt auf die Steuerschieberhülse mit der Verstellkupplung in einer der beiden Extremstellungen.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Druckmittelsteuereinrichtung ist an einem Gehäuse 1 mitteis Schrauben 2 ein DeckelS befestigt, der einen äußeren Zahnrng 4 des Nachlaufmotors gegen eii.e Abdeckscheibe 3 drückt In dem äußeren Zahnring 4 dreht sich ein Innenzaltnrad to. In dem Gehäuse 1 ist eine Drehschieberhülse 6 drehbar gelagert, in dessen Innerem ein Steuerschieber 7 verdrehbar gegenüber der Drehschieberhülse 6 und axial verschiebbar angeordnet ist Die Drehschieberhülse 6 nimmt in zwei miteinander fluchtenden Querbohrungen einen Mitnehmerstift 8 auf, mit dem ein Gabelkopf einer Gelenkwelle 9 drehfest, jedoch allseitig schwenkbar im Eingriff steht. Die Gelenkwelle 9 ist mit dem Innenzahnrad 10 drehfest, jedoch frei schwenkbar verbunden.

Die Drehschieberhülse 6 stellt mit an ihrem äußeren J5 Umfang angeordneten Längsnuten 11, die mit im Gehäuse 1 verlaufenden Kanälen 12 zusammenwirken, einen bekannten Verteilerdrehschieber dar, der über nicht dargestellte Bohrungen in der Abdeckscheibe 3 die Verbindung zu den wandernden Eingängen und Ausgängen der Zahnringpumpe mit dem äußeren Zahnring 4 und dem Innenzahnrad 10 herstellt. Die Drehschieberhülse 6 stellt über entsprechend angebrachte Ringnuten außerdem eine Verbindung zu Rücklaufkanälen 13 und 14 und Verbindungskanälen 15 a% und 16 zum Stellmotor 32 sowie einsn Verbindungskanal 26 für den Förderstrom der Servopumpe 33 her.

Der Steuerschieber 7 umschließt den Mitnehmerstift 8 jeweils an seinem Umfang durch sich gegenüberliegende, gegenläufig spiraSförmig verlaufende Schlitze 19 ">" und 20. Der Schlitz 19 führt den Mitnehmerstift 8 nahezu spielfrei, vährend der Schlitz 20 etwas breiter, aber dafür kurzer ist.

Der Steuerschieber 7 ist drehfest, jedoch axial verschiebbar über eine Mitnehmerzunge 21 und eine Ausgleichsscheibe 22 mit einer Antriebswelle 24 drehfest verbunden. Die Antriebswelle 24 führt zu einem nicht dargestellten Lenkhandrad eines Kraftfahrzeugs. Blattfedern 25, die mit Vorspannung eingesetzt sind, sorgen dafür, daß die Drehschieberhülse 6 und der60 Steuerschieber 7 gegeneinander in einer Neutralste^ lung gehalten werden.

Bei Drehung der Antriebswelle 24 wird der Steuerschieber 7 gegenüber der Drehschieberhülse 6 gegen die Rückstellkraft der Blattfedern 25 relativ verdreht und durch Jen den Mitnehmerstift 8 enganliegend führenden Schlitz 19 gleichzeitig axial verschoben.

Der Innenraum des Steuerschiebers 7 steht ständig mit der Servopumpe 33 in Verbindung, und zwar über einen Kanal 37 im Gehäuse 1, dem Ringraum 26 im Gehäuse 1 sowie nicht dargestellte radiale Bohrungen in der Drehschieberhülse 6 und dem Steuerschieber 7.

Durch die relative Verdrehung und gleichzeitige axiale Verschiebung des Steuerschiebers 7 durch den Schlitz 19 werden die im Sinne einer Kurzschlußverbindung einen drucklosen Neutralumlauf des Druckmittels herstellenden Radialbohrungen 27 in der Drehschieberhülse 6 und den Radialbohrungen 28 in dem Steuerschieber 7 gegeneinander verschoben, wodurch die Anregelung des Arbeitsdruckes über die Radialbohrungen 29 zu den Verbindungskanälen 17 bzw. 18 erfolgt

Mit der Beaufschlagung beispielsweise des Verbindungskanals 18 erhält der Kanal 40 Druckmedium, das in einen Ringraum 43 gelangt, aus dein das Druckmedium über einen Kanal 44 den Längsnuten 11a zugeführt wird, von wo aus die Zahnringpumpe zum Zwecke ihrer Verdrehung beschickt wird. Aus dr, Zahnringpumpe tritt dann das Druckmedium in bekannter Weise über andere Längsnuten 11 in den Kanal 12 ein, von wo aus es über einen Ringraum 43 einem Kanal 41 zugeleitet wird, aus dem das Druckmedium über den Ringraum 17 zu Radialbchrungen 45 gelangt, aus denen das Druckmedium über den Ringraum 30 im Steuerschieber 7 dem Stellmotor 32 zugeführt wird.

Unabhängig von der Lage der Drehschieberhülse b steht der Ringraum 31 mit der \n diesem Falle druckentlasteten Seite des Stellmotors 32 in Verbindung, so daß das Druckmedium aus dieser druckentlasteten Seite über den Ringraum 31 abströmen kann, und zwar über nicht dargestellte Radialbohrungen und weiterhin nicht dargestellte Kanäle zum Ausgleichsbehälter 36. Bei umgekehrter Verstellung des Steuerschiebers 7 spielen sich entsprechend die umgekehrten Vorgänge ab.

Die Wirkungsweise der beiden Schlitze 19 umj 20 ist aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich. Der den Mitnehmerstift 8 mit geringem Spiel führende Schlitz 19 weist eine gröbere Länge als der mit größerer Breite ausgeführte Schlitz 20 auf.

Dadurch wird erreicht, daß der Steuerschieber 7 nur durch den Schlitz 19 von dem Mitnehmerstift 8 geführt ist und eine relative Verdrehung des Steuerschiebers 7 gegenüber der Drehschieberhülse 6 durch die Abstützung jeweils einer Flanke des Schlitzes 19 auf den Mitnehmerstift 8 eine gleichzeitige axiale Verschiebung des Drehschiebers 7 gegenüber der Drehschieberhülse 6 bewirkt. Dabei bleibt über dem gesamten Verstellweg der breitere Schlitz 20 gegenüber dem Mitnehmerstift 8 berührungsfrei, bis der Verstellweg durch Anlage der B^gri. ii.sungsrundung des breiteren Schlitzes 20 am Mitnehmerstift 8 begrenzt wird. Das in dieser Endstellung zu übertragende Drehmoment von der Antriebswelle 24 über die Gelenkwelle 9 auf das Innenzahnrad 10 des Nachlaufmotors wird durch die Anlage des Mitiiehmerstiftes 8 in dem Begrenzungsbo· gen des Schlitzes 20 einerseits und auf einer Flarske des Schlitzes 19 andererseits beidseitig abgestützt. Dadurch wird erreicht, daß Fertigungstoleranzen weder auf die Freigängigkeit des Steuerschiebers 7 im Verstellbereich noch auf die beidseitige Abstützung des Mitnehmerstiftes 8 auf die die Endanschlagbegrenzung bildenden Teile der Wandung der Schlitze 19 und 20 Einfluß haben können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Druckmittelsteuereinrichtung, insbesondere für hydrostatische Lenkeinrichtungen von Kraftfahrzeugen, mit einer in einem Gehäuse drehbar gelagerten, äußeren Drehschieberhülse, die mit einem das einem Stellmotor zuzuführende Flüssigkeitsvolumen dosierenden Nachlaufmotor (Zahnradpumpe) drehfest verbunden ist und einem mit dem Lenkhandrad drehfest verkuppelten Steuerschieber, der im Inneren der Drehschieberhülse relativ zu dieser verdrehbar und axial verschiebbar gelagert ist und der durch Federelemente in einer neutralen Mittelstellung gehalten und aus dieser in zwei Arbeitssteilungen verstellbar ist, wobei die Verdrehbarkeit und die axiale Verschiebbarkeit des Steuerschiebers jeweils durch einen Mitnehmerstift erreicht wird, der in der Drehschieberhülse diametral fest eingesetzt und der in einem auf der einen Umfangsseite des Steuerschiebers in dessen Wandung spiralförmig verlaufenden Schütz geführt ist, wobei der Schlitz in seiner Breite dem Durchmesser des Mitnehmerstiftes angepaßt ist, und wobei auf der anderen Umfangsseite in der Wandung des Steuerschiebers eine die Versteilbewegung zwischen den beiden Schiebern begrenzende öffnung für den Mitnehmerstift vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung als gegenläufig spiralförmig verlaufender Schlitz (20) ausgebildet ist, der geringfügig kürzer und breiter als der andere Schlitz (19) i<·, derart, daß die beiden Schlitze (19,20) am Umfang des Steuerschiebers (7) gleiche Flächen aufweisen.