DE102005006418A1 - Servo valve for a hydraulic auxiliary power guide of a vehicle comprises a centering device formed by a first centering element with slanted surfaces connected to a first valve element and a second centering element - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Servoventil, insbesondere für eine hydraulische Hilfskraftlenkung eines Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a servo valve, in particular for a hydraulic Power steering system of a motor vehicle according to the preamble of Claim 1.
Die
Es ist eine parametergesteuerte Zahnstangen-Hydrolenkung als „ZF-Servotronic 2" bekannt, die ein Drehschieberventil aufweist, wobei die wesentlichsten Bauteile ein Drehschieber mit mindestens sechs Nuten auf seiner Mantelfläche und eine diesen umgebende Steuerbuchse sind, die mit einem Antriebsritzel für den Antrieb einer Zahnstange verbunden ist. Auf ihrer radialen, dem Drehschieber zugewandten Seite der Steuerbuchse weist die Steuerbuchse entsprechend abgestimmte Axialnuten auf. Die Mittenzentrierung des Drehschiebers erfolgt vorrangig durch einen Drehstab, der zudem den Drehschieber und die Steuerbuchse verbindet. Der Drehstab stellt eine erste Zentriereinrichtung zwischen dem Drehschieber und der Steuerbuchse dar, die eine begrenzte elastische Torsion des Drehschiebers gegenüber der Steuerbuchse ermöglicht. Eine zweite Zentriereinrichtung ist durch ein fest mit dem Drehschieber an dessen axialer Endfläche angeordnetes Zentrierstück und einem zweiten Zentrierstück an einem mit einer Druckfeder belasteten Rückwirkkolben gebildet. Zwischen den Zentrierstücken sind Wälzkörper an Schrägflächen gehalten. Der Rückwirkkolben ist drehfest aber axial verschiebbar zu dem Drehschieber gehalten. In einem Arbeitsraum hinter dem Rückwirkkolben (Rückwirkraum) wird in Abhängigkeit von Fahrzeug- und Fahrtparametern ein Druck aufgebaut, der dazu führt, dass die zweite Zentriereinrichtung den Drehschieber und die Steuerbuchse verstärkt in ihre Mittelstellung drängt. Ein höheres Betätigungsmoment ist dadurch an der Lenkhandhabe erforderlich, bis eine gewisse hydraulischen Servounterstützung der Lenkung einsetzt.It is a parameter-controlled rack-and-pinion steering system as "ZF-Servotronic 2 "known that a rotary slide valve, wherein the most essential components a rotary valve with at least six grooves on its lateral surface and These are a surrounding control jack, with a drive pinion for the drive a rack is connected. On her radial, the rotary valve facing side of the control socket, the control socket accordingly matched axial grooves. The centering of the rotary valve takes place primarily by a torsion bar, which also has the rotary valve and the tax socket connects. The torsion bar provides a first centering device between the rotary valve and the control jack, which is a limited elastic torsion of the rotary valve relative to the control sleeve allows. A second centering device is by a fixed to the rotary valve at its axial end surface arranged centering piece and a second centering piece formed on a loaded with a compression spring reaction piston. Between the centering pieces are rolling elements on Sloping surfaces held. The reaction piston is rotatably but axially displaceable held to the rotary valve. In a working space behind the reaction piston (reaction space) becomes dependent of vehicle and ride parameters built a pressure that that leads the second centering device the rotary valve and the control socket reinforced into its middle position. A higher one operating torque is required by the steering handle until a certain hydraulic servo assistance the steering begins.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Servoventil zu schaffen, dessen Zentriereinrichtung zwischen seinen Ventilelementen einfach aufgebaut ist und kostengünstig darstellbar ist.Of the Invention has for its object to provide a servo valve, its centering between its valve elements easy is constructed and inexpensive is representable.
Die Aufgabe wird mit einem Servoventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a servo valve with the features of the claim 1 solved.
Dadurch dass die Zentriereinrichtung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement ausschließlich aus einem ersten Zentrierelement mit Schrägflächen, das mit dem ersten Ventilelement verbunden ist und aus einem zweiten Zentrierelement vorzugsweise auch mit Schrägflächen, das mit dem zweiten Ventilelement verbunden ist, gebildet ist, wobei zwischen den Schrägflächen des ersten und zweiten Zentrierelements ein Wälzkörper angeordnet ist und die Zentrierelemente mit einer Feder gegeneinander gehalten sind, ist es ermöglicht, auf einen Drehstab zu verzichten. Ebenso wird die aufwendige Axialbohrung in dem ersten Ventilelement zur dichtenden Aufnahme des Drehstabes überflüssig. Die Zentriereinrichtung und auch das erste Ventilelement lassen sich kostengünstiger und einfacher bauen.Thereby that the centering device between the first valve element and the second valve element exclusively from a first centering element with bevels, the connected to the first valve element and a second Centering preferably also with inclined surfaces, with the second valve element is connected, being formed between the inclined surfaces of the first and second centering a rolling element is arranged and the Centering elements are held against each other with a spring is allows, to dispense with a torsion bar. Likewise, the complex axial bore in the first valve element for sealingly receiving the torsion bar superfluous. The Centering and also the first valve element can be cost-effective and build easier.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred versions emerge from the dependent claims.
Das Servoventil ist bevorzugt als Drehschieberventil ausgebildet, wobei das erste Zentrierelement an einem Rückwirkkolben festgelegt ist, wenn es sich um ein parametergesteuertes Drehschieberventil handelt. Um das Torsionsmoment zwischen den Zentrierelementen abzustützen, kann bei einer Anwendung einer nicht torsionssteifen Druckfeder das erste Zentrierelement drehfest, axial verschiebbar mit dem ersten Ventilelement verbunden sein. Die Feder drückt dann lediglich gegen das erste Zentrierelement und/oder den Rückwirkkolben während sie selbst kein Torsionsmoment aufzunehmen braucht.The servo valve is preferably designed as a rotary valve, wherein the first centering on is fixed to a reaction piston, if it is a parameter-controlled rotary valve. In order to support the torsional moment between the centering elements, in an application of a non-torsionally stiff compression spring, the first centering element can be connected in a rotationally fixed, axially displaceable manner to the first valve element. The spring then only presses against the first centering element and / or the reaction piston while it itself does not need to absorb torsional moment.
Es kann aber zweckmäßig sein, das Axiallager zwischen dem ersten Zentrierelement und/oder dem Rückwirkkolben und dem ersten Ventilelement einzusparen, indem eine torsionssteife Feder zur Druckbelastung der Zentriereinrichtung angewandt wird. Dabei ist die torsionssteife Feder fest mit dem axialverschieblichen Rückwirkkolben und/oder dem axialverschieblichen ersten Zentrierelement und mittelbar oder unmittelbar mit dem ersten Ventilelement fest verbunden. Die torsionssteife Feder kann als Metallfaltenbalg gebildet sein, der sich an einem Teil eines Festlagers – etwa einem Lagerinnenring – des Drehschieberventilgehäuses abstützt. Der Lagerinnenring ist drehfest mit dem ersten Ventilelement verbunden.It but may be appropriate the thrust bearing between the first centering element and / or the reaction piston and to save the first valve element by a torsionally rigid Spring is applied to the pressure load of the centering device. The torsion-resistant spring is fixed to the axialverschieblichen Reaction piston and / or the axially displaceable first centering element and indirectly or directly connected to the first valve element. The torsionally stiff spring can be formed as a metal bellows, the is supported on a part of a fixed bearing - such as a bearing inner ring - the rotary valve body. Of the Bearing inner ring is rotatably connected to the first valve element.
Der Wälzkörper oder eine Mehrzahl von Wälzkörpern, die sich an den Schrägflächen der beiden Zentrierelemente abstützen, kann tonnenförmig oder kugelförmig, vorzugsweise als Kugel ausgebildet sein. Die Schrägflächen der Zentrierelemente bilden bevorzugt zusammen ein Prisma, wobei die Schrägflächen auf denen sich die Wälzkörper abwälzen zusammen einen Steigungswinkel von etwa 25° bilden. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Zentriereinrichtung mit einer zylinderförmigen Druckfeder mit einer Federrate von etwa 380 N/mm bis 500 N/mm und insbesondere mit einer Federrate von 446 N/mm ausgebildet. Dabei wird eine Druckkraft von etwa 625 N von der Feder bereitgestellt und damit ein Torsionsmoment von etwa 2 Nm/° erzeugt. Zur Verdrehsicherung des ersten Zentrierelements oder des Rückwirkkolbens, die axialverschiebbar auf dem ersten Ventilelement angeordnet sind, ist bevorzugt eine Axialführung mit Kugeln zwischen dem ersten Ventilelement und dem ersten Zentrierelement angeordnet.Of the Rolling elements or a plurality of rolling elements, the on the inclined surfaces of the support two centering elements, can be barrel-shaped or spherical, preferably be formed as a ball. The inclined surfaces of the Centering preferably together form a prism, wherein the Sloping surfaces where the rolling elements roll off together form a pitch angle of about 25 °. In a particularly preferred embodiment, the centering device with a cylindrical Compression spring with a spring rate of about 380 N / mm to 500 N / mm and in particular designed with a spring rate of 446 N / mm. there a compressive force of about 625 N is provided by the spring and thus generates a torsional moment of about 2 Nm / °. To prevent rotation the first centering element or the reaction piston, the axially displaceable are arranged on the first valve element, is preferably a axial guidance with balls between the first valve element and the first centering element arranged.
Das zweite Ventilelement, vorzugsweise der Drehschieber, ist mit dem Ventilausgangslied, vorzugsweise dem Ritzel, mit einer Totgangkupplung verbunden, um eine relative Verdrehung des ersten zu dem zweiten Ventilelement zu ermöglichen, aber einen sicheren Durchtrieb von der Lenkhandhabe zu dem Ventilausgangslied zu gewährleisten. Die Totgangkupplung begrenzt die relative Verdrehung der beiden Ventilelemente zueinander und schafft einen mechanischen Anschlag nach Aufbrauch des Verdrehweges zwischen dem ersten und zweiten Ventilelement. Über den mechanischen Anschlag wird bei Ausfall der hydraulischen Unterstützung die mechanische Lenkkraft übertragen.The second valve element, preferably the rotary valve, is connected to the Valve output member, preferably the pinion, with a backlash clutch connected to a relative rotation of the first to the second Valve element to allow but a safe drive from the steering handle to the valve output song to ensure. The dead band clutch limits the relative rotation of the two Valve elements to each other and creates a mechanical stop after exhaustion of the Verdrehweges between the first and second Valve member. about the mechanical stop is in case of failure of the hydraulic support the transmitted mechanical steering force.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.The Invention will now be closer based on an embodiment described and reproduced with reference to the accompanying drawings.
In
Das
erste Ventilelement
Die
Zentriereinrichtung
Wie
In
dem in
Zur Übertragung
des Drehmoments von dem Ventileingangsglied auf das mit dem Rückwirkkolben
Durch
die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung
BEZUGSZEICHENLISTE EM 048g REFERENCE LIST EM 048g
Claims (18)
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