DE647130C

DE647130C - Hilfskraftlenkung fuer Fahrzeuge

Info

Publication number: DE647130C
Application number: DEB172979D
Authority: DE
Original assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Current assignee: Bendix Westinghouse Automotive Air Brake Co
Priority date: 1935-03-05
Filing date: 1936-02-16
Publication date: 1937-06-28
Also published as: US2061120A

Description

Die Erfindung· betrifft eine Hilfskraftlenkvorrichtung für Fahrzeuge mit einer durch Luftdruck betätigten Antrieb svorrichtung, die mit dem Lenkgestänge des Fahrzeuges verbunden ist, sowie mit einem Hebel, der von Hand verschwenkt werden kann, um ein Steuerorgan zu verstellen, mittels dessen die Luftzufuhr zur Antriebsvorrichtung und der Luftaiuslaß aus ihr geregelt wird.

Das Hauptmerkmal der Erfindung besteht darin, daß eine Druckmittel-, z. B. hydrauliche Dämpftmgsvorrichtung mit dem erwähnten verschwenkbaren Hebel derart verbunden ist, daß. die ungewollte Betätigung des Steuerorgans und damit der Antriebsvorrichtung als Folge von Stößen und Erschütterungen, die durch das Steuergestänge auf den Hebel übertragen werden, verhindert wird.

Nach einer Ausf ührungsform der Erfindung

ao wird der Druck des Druckmittels, der infolge der Handverstellung des Hebels in der Dämpfungsvorrichtung !entsteht, zur Verstellung des Steuerorgans benutzt, mit dem die Luftzufuhr zu der Antriebsvorrichtung und der Luftauslaß aus ihr geregelt wird.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert, und zwar zeigt

Fig. ι ein Schaubild, teilweise im Schnitt, von einer Kraftwagenhilfskraftlenkvorrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 >einie Seitenansicht, teilweise im Schnitt, von einigen Hebeln nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaubild einer etwas abgeänderten Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Hebelanordnung nach Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt von einer abgeänderten Ausführungsform der Stoßdämpfungsvorrichtung nach Fig. 3.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 enthält eine von Hand verstellbare Lenksäule 5, mit der die Druckluftzufuhr und der Luftauslaß, einer doppelt wirkenden Antriebsvorrichtung 6 geregelt wird, die zur Hinundherbewegung des Hebels 7 des Lenkgestänges dient, der über den Zapfen 8 mit der Stange 9 eines Lenkgestänges der an "Fahrzeugen üblichen Bauart verbunden ist.

Zur Luftzufuhr und zum Luftauslaß aus der

Antriebsvorrichtung 6 dient eine Regelvorrichtung, die .von Hand durch Drehung der Lenksäule 5 in dar einen oder anderen Richtung gesteuert wird. Die Ventileinrichtung io bcsteht aus einander ähnlichen Ventilen 11 und 12, die wahlweise durch einen Schwinghebel 13 gesteuert werden können, der drehbar auf einem Bolzen 14 des Gehäuses 15 gelagert ist. Der Schwinghebel ist mit einer Schaltstange 16 verbunden, die in ihrer Längsrichtung hin und her bewegt werden kann. Zur Herbeiführung einer solchen Bewegung der Schaltstange 16 mittels der Lenksäule 5 dient eine Schnecke 17, die auf der Lenksäule sitzt und mit einein Schneckenradsegment iS auf der Welle 19 kämmt. Die Welle 19 ist im Fahrzeugrahmen gelagert. Ein auf der Welle 19 befestigter Hebel 20 ist gelenkig mit dem unteren Ende eines zum Steuern der Ventile dienenden Hebels 21 verbunden, der seinerseits drehbar mittels des Zapfens 22 mit dem Hebel 7 verbunden ist. Das obere Ende des Ventilsteuerhebels 21 umgibt die Welle 19 mit etwas Spiel 23, um eine relative Bewegung der Schaltstange 16 zu ermöglichen, wenn der Hebel 21 um den Drehpunkt 22 gedreht wird.

Mit dem Hebel 21 ist eine Dämpfungsvorrichtung verbunden, die zum Dämpfen der Hinundherbewegung dieses Hebels dient, wenn beispielsweise durch die Unebenheiten der Straße Stöße auftreten, die andernfalls zur Folge haben wurden, daß die Schaltstange 16 hin und her bewegt und die Venfileinrichtung 10 verstellt wird, ohne daß eine Luftzufuhr zur Antriebsvorrichtung 6 beabsichtigt ist. Diesem Zwecke dient die Ausbildung des oberen Teiles 24 des Hebc-Is2i als Stoßdämpfer. Der Hebel 21 ist hier verbreitert und hat eine mittlere. Öffnung 25, mit der er die Welle 19 mit etwas Spiel 23 umgibt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat der Hebel 7 eine axial verlängerte Nabe 26, die auf der Welle 19 drehbar ist und zwischen der Welle 19 und der Wandung der Bohrimg" 25 liegt. Das Hebelende 24 ist ferner so ausgebildet, daß es ein Paar gegenüberliegende Zylinder 27 und 2S bildet, die durch eine L'mführung 29 mit einer Drosselstelle 30 miteinander in Verbindung stehen, und zwar derart, daß der Druckmittelübertritt von einem in den anderen Zylinder gedrosselt wird. Die Zylinder enthalten Kolben 31 bzw. 32, die gegen die Xabe 20 anliegen und in der gezeichneten normalen Stellung nach Fig. 1 eine Verbindung zwischen den Zylindern über die L^Tmfülirung 29 ermöglichen. Bei schwingender Bewegung des Hebels 21 bewegt sich sein Ende 24 in der einen oder anderen Richtung; 6υ diese Bewegung wird dadurch gedämpft, daß das Druckmittel in der einen oder anderen Richtung durch die gedrosselte Umführung 29 fließt infolge der relativen Bewegung zwischen den Zylindern und den Kolben. Die Zylinder und der Umführungskanal sind für gewöhnlich vollständig mit einem hydraulischen Druckmittel, z. B. Öl, gefüllt. ;■'·>·.' Die Ventilen, 12 sind über den Einlaßkanal 36 mit einer Druckluftquelle verbunden und haben einen Luftauslaßkanal 35. Das eine Ventil 11 ist über die Leitung 46 an die linke Seite und das andere Ventil 12 über die Leitung 47 an die rechte Seite der Antriebsvorrichtung 6 angeschlossen. Der Schwinghebel 13 wirkt auf Kolben 37, die vom Luftdruck beaufschlagt werden, und mit diesen zusammenarbeitende federbelastete kombinierte Ein- und Auslaßventile 42 ein, so daß die Ventileinrichtung 10 stets bestrebt ist, in die Abschlußstellung zu kommen und dabei über den Schwinghebel 13 die Schaltstange 16 zurückzubewegen. Diese Rückbewegung der Schaltstange 16 findet statt, wenn durch die durch die Ventileinrichtung veranlaßte Druckluftzufuhr zur Antriebsvorrichtung 6 der KoI-ben 48 die beabsichtigte Lenkung ausführt und dabei den Hebel 7 um die Welle 19 dreht, wobei das Gelenk 22 den Steuerhebel 21 im entgegengesetzten Drehsinne verstellt.

Wenn ein von außen kommender Stoß auf go den Hebel 7 in solcher Richtung einwirkt, daß dieser sich im Uhrzeigersinn um die Welle 19 verstellen will, hat der Hebel 21 an sich das Bestreben, die Schaltstange 16 nach rechts zu bewegen und damit das Ventil 12 einzuschalten. Dank der Anordnung der hydraulischen Dämpfungsvorrichtung, die durch die Zylinder 27, 28 mit den Kolben 31, 32 gebildet wird, wird jedoch die auf Einschaltung der Ventile gerichtete schwingende Bewegung des Hebels 21 gedämpft, und die Stöße werden aufgezehrt durch die Zusammendrückung der Flüssigkeit in den Zylindern, die, wie erwähnt, über die Umführung 29 miteinander in gedrosselter Verbindung stehen. In dieser Weise werden die Stöße der Fahrt oder andere Kräfte, die auf schwingende Bewegung der Steuerglieder gerichtet sind, wirksam gedämpft, so daß die Hilfskraft lediglich wirksam wird bei der Handverstellung der Steuersäule.

In Fig. 3 und 4 ist eine etwas geänderte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Der Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform besteht im wesentlichen in der Benutzung des hydraulischen Dämpfungsdruckmittels nicht zur Aufnahme der Stöße, sondern auch zum Verstellen der Ventileinrichtung, die der Antriebsvorrichtung 6 Druckluft zuführt. Nach Fig. 3 ist der Ventilsteuerhebel 50 ähnlich wie der entsprechende Hebel 21 nach Fig. 1 mit Zylindern 51, 52

647180

und Kolben 53, 54 verseilen, und die Zylinder stehen über eine- Umführung 55 mit einer Drosselstelle 56 miteinander in Verbindung. Jedoch, sind hier beide Zylinder auch mit den Ventilen 11 und 12 verbunden über Leitungen, durch die das Dämpfungsdruckmittel der Zylinder zu den Ventilen geleitet werden kann, um sie zu verstellen.

Der Zylinder 51 ist über die Leitung 57 mit der Kammer 58 des Ventils 12 verbunden. Dieses enthält einen Kolben 59, der unmittelbar mit dem Kolben 3 7 vereinigt ist. Der Zylinder 52 ist über die Leitung 60 mit der Kammer 6r verbunden, in der ein Kolben 62 liegt, der unmittelbar mit dem Kolben 37 des Ventils 1 r vereinigt ist. Die anderen Teile dieser Ausführungsform nach Fig. 3 sind ähnlich den Teilen, die bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 benutzt werden.

Die Drehung der Steuersäule in solchem Sinne, daß der Hebel 20 sich im Uhrzeiger-, sinn dreht, bewirkt die Verstellung des Ventilsteuerhebels 50 im Uhrzeigersinn um den Gelenkpunkt 22 zwischen den Hebeln 50 und 7.

Bei dieser Bewegung wird durch den oberen Teil 24 des Hebels 50 das Volumen des Zylinders 51 verkleinert. Zunächst fließt dann das Druckmittel über den Nebenweg 55 zum anderen Zylinder 52. Sobald jedoch der KoI-ben 53 den in den Zylinder 51 mündenden Umführungskanal 5 5 abdeckt, fließt das übrige Druckmittel durch die Leitung $7 zur Kammer 58 im Ventil 12. Hierdurch wird der Kolben 59 abwärts bewegt und das Ventil 12 so verstellt, daß der Antriebsvorrichtung 6 auf der rechten Seite des Kolbens 48 Druckluft zugeführt wird. Bei der Bewegung des Kolbens 48 nach links wird das Steuergestänge des Fahrzeuges durch die Stange 9 in der gewünschten Richtung verstellt. Gleichzeitig wird der Ventils teuerhebel 50 um sein unteres Ende, das jetzt den Drehpunkt bildet, entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß sein oberes Ende 24 wieder zentriert wird und die Ventileinrichtung in die Abschlußstellung gelangen kann. Bei der Bewegung der Steuersäule 5 in der anderen Richtung wird in ähnlicher Weise das Ventil 11 geöffnet und Druckluft der anderen Seite des Kolbens 48 zugeführt, so daß die Steuerung des Fahrzeuges in entgegengesetzter Richtung verstellt wird. Stöße und Erschütterungen, die über die Steuerstange 9 sonst auf die Ventilsteuereinrichtung übertragen werden wurden, werden abgefangen durch das Druckmittel in der Dämpfungsvorrichtung, ähnlich wie dies mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben wurde. Nach Maßgabe der Bemessung der verschiedenen Kanäle und der Umführung 55 betätigt bei dieser Ausführungsform die hydraulische Dämpfungsvorrichtung die Ventile n und 12 zeitlich verschoben gegenüber den Hinundherbewegungen Äer Steuerglieder. Durch diese nicht synchrone Betätigung der Ventile bezüglich der Stöße werden die höchst unerwünschten Flatterbewegungen der Antriebsvorrichtung 6 schnell zum Stillstande gebracht oder gedampft.

Fig· 5 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform der Dämpfungsvorrichtung nach Fig. 3. Der Umführungskanal ist hier fortgelassen. Die Schwingbewegungen des Ventilsteuerhebels 50 als Folge von Stößen werden beispielsweise durch Drosselvorrichtungen 70 und 71 gedämpft, die in den Zylindern 72 und 73 ,angeordnet sind und eine Bohrung 74 bzw. 75 enthalten. Jede Drosselvorrichtung wird für gewöhnlich gegen einen Sitz 77 durch ein Schraubstück 78 gehalten, das in die Zylinder eingeschraubt ist und mit seiner Stirnfläche gegen die Drosselscheibe anliegt. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind hier sowohl die Zylinder 72, 72, als auch die Leitungen 57, 60 mit einem geeigneten hydraulischen Druckmittel gefüllt.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung beeinflussen die Drosselvorrichtungen nur wenig den Durchgang des Druckmittels durch die Leitungen 57 oder 60, wenn, normale Steuerbewegungen ausgeführt werden. Denn diese Bewegungen sind verhältnismäßig langsam, verglichen mit den Bewegungen des Hebels 50 bei der Einwirkung von Stoßen. Wenn dagegen der Hebel 50 infolge von Stoßen 'eine rasche Bewegung gegenübier den Kolben 53, 54 ausführen will, wird diese Bewegung wirksam durch das Druckmittel gedämpft, das sich zwischen den Drosselvorrichtungen und den Kolben befindet und durch die kleinen Bohrungen 74, 75 hindurchfließen muß. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist also eb'enfalls trotz des Fortlassens der Umführung, die bei den anderen Ausführungsformen vorgesehen ist, der Vorteil gegeben, daß sowohl eine hydraulische Dämpfung erzielt wird als auch daß die Ventile hydraulisch verstellt werden.

Claims

Patentansprüche:

i. Hilfskraftlenkung tür Fahrzeuge mit einer Luftdruckantriebsvorrichtung, die mit der Lenkeinrichtung des Fahrzeuges verbunden ist, und einem von Hand verschwenkbaren Hebel zur Verstellung eines Steuerorgans, welches die Luftzufuhr zu der Antriebsvorrichtung und den Luftauslaß aus ihr regelt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckmittel-, z. B. hydraulische Dämpfungsvorrichtung mit dem verschwenkbaren Hebel (21) derart vereinigt ist, daß die ungewollte Verstellung des Steuerorgans und damit der Antriebsvorrichtung infolge

von Stoßen, die über die Steuereinrichtung auf den verschwenkbaren Hebel übertragen werden, verhindert wird.
2. Hilfskraftlenkung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck des Druckmittels, der in der Dämpfungsvorrichtung durch die Handverstellung des Hebels (21) entsteht, zur Verstellung des Steuerorgans (Ventilen, 12) benutzt wird, welches die Luftzufuhr zur Antriebsvorrichtung und den Luftauslaß aus ihr regelt (Fig. 3).
3. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 mit einer von Hand verdrehbaren Welle, auf der ein Steuerhebel drehbar ist, der mit der Antriebsvorrichtung verbunden ist, wobei der von Hand verschwenkbare, zum Verstellen des Steuerorgans dienende Hebel an seinem einen Ende durch die Welle verstellbar ist und die Verbindung seines anderen Endes mit der Welle Spiel hat, dadurch gekennzeichnet, daß in diesem Spielraum eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (27, 31; 28, 32) angeordnet ist.
4. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung ein Paar Kolben (31, 32) in einem Paar Zylindern (27,

28) enthält, die über einen Kanal (29, 30) in gedrosselter Verbindung miteinander stehen (Fig. 1).
5. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (27, 28) in dem erweiterten Ende (24) des Hebels (21) angeordnet sind, welches die Welle (19) mit Spiel (23) umgibt.
6. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand verschwenkbare Hebel (21) auf das Steuerorgan (11, 12) über eine hydraulische Dämpfungsvorrichtung (51, 53, 52, 54; Fig. 3) und mit dem Steuerorgan (11, 12) verbundene Kolben (59, 62) einwirkt.
7. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung ein Paar Kolben (53> 54) in einem Paar Zylindern (51, 52) enthält, die über einen Kanal (55, 56) miteinander und über Leitungen (57, 60) mit Kammern (58, 61) verbunden sind, in denen zum Steuerorgan (11, 12) gehörige Kolben (59, 62) liegen.
8. Hilfskraftlenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der von Hand verschwenkbare Hebel (21) das Steuerorgan (n, 12) durch Vermittlung einer hydraulischen Dämpfungsvorrichtung verstellt, die ein Paar Kolben (53, 54) in einem Paar Zylindern (72, J2> Fig. 5) enthält, welche über Drosselbohrungen (74, 75) mit Kammern (58, 61) verbunden sind, in denen sich Steuerkolben (59, 62) des Steuerorgans (11, 12) befinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

beri.it/· GEnnnci;τ in der kkicmsüiu'Ckehei