DE102006027745A1

DE102006027745A1 - Drehschieberventil

Info

Publication number: DE102006027745A1
Application number: DE200610027745
Authority: DE
Inventors: Hans Stock
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch Automotive Steering GmbH
Priority date: 2006-06-16
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Ein Drehschieberventil 1 für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen weist einen Drehstab 2, einen Drehschieber 3 und eine Steuerbuchse 4 auf. Der Drehstab 2 ist in eine Drehstabbohrung 6 eines Ritzels 5 eingesetzt. Der Drehstab 2 ist mit dem Ritzel 5 an wenigstens einer Stelle lokal verstemmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verbinden eines Ritzels mit einem Drehstab eines Drehschieberventils gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 15.
Stand der Technik
Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind Drehschieberventile, beispielsweise das Servotronik-2-Ventil der ZF Lenksysteme GmbH bekannt. Die allgemeine Funktionsweise von Drehschieberventilen ist ebenfalls aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, insbesondere deren Verwendung bei Servolenkungen von Fahrzeugen.
Die bekannten Drehschieberventile weisen einen Drehstab, einen Drehschieber und eine Steuerbuchse auf. Vorgesehen ist dabei, dass die Steuerbuchse auf ein Ritzel aufgepresst und der Drehstab in eine Drehstabbohrung des Ritzels eingesetzt bzw. eingeschoben wird. In die Steuerbuchse, den Drehstab und das Ritzel wird eine Bohrung eingebracht, in welche anschließend ein Stift eingesetzt wird, welcher das Ritzel drehfest mit dem Drehstab und der Steuerbuchse verbindet.
Von Nachteil dabei ist, dass durch das Bohren Bohrspäne entstehen, die im weiteren Verlauf Probleme verursachen können. Darüber hinaus verursacht das Einbringen der Bohrung und das anschließende Verstiften einen entsprechenden Montage- und Logistikaufwand.
In der Regel ist die Drehstabbohrung des Ritzels mit einer Verzahnung versehen, während der Drehstab an dem Ende, das in die Drehstabbohrung eingepresst werden soll, eine glatte Oberfläche aufweist. Durch die Verzahnung der Drehstabbohrung soll eine gute Verbindung zwischen dem Drehstab und dem Ritzel erreicht werden. In Versuchen hat sich jedoch ergeben, dass Rundlauffehler entstehen können. Diese resultieren daraus, dass sich der Drehstab beim Einpressen in die Drehstabbohrung verformt und es zu sogenannten "Fressstellen" kommen kann. Eine Neigung des Drehstabs, welche zu den Rundlauffehlern führt, ist die Folge. Weitere Nachteile bestehen darin, dass der Drehschieber aufgrund der Rundlauffehler des Drehstabes an der Steuerbuchse streift und durch das Verkanten des Drehstabes Lecköl entsteht. Zudem verursacht das metallische Reiben zwischen dem Drehschieber und der Steuerbuchse ein ruckartiges Auffedern des Drehstabes, so dass keine "weiche" Drehbewegung zustande kommt. Durch den Rundlauffehler kann darüber hinaus an der Steuerbuchse eine radiale Bewegung entstehen. Durch diese kommt es zu einem metallischen Reiben zwischen Einhängestift und Steuerbuchse.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drehschieberventil für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen zu schaffen, welches einfach und kostengünstig herstellbar ist, einen geringen Montageaufwand verursacht und durch welches Rundlauffehler des Drehstabes weitgehend vermieden werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verbinden eines Ritzels mit einem Drehstab eines Drehschieberventils zu schaffen, durch welches Rundlauffehler des Drehstabes weitestgehend vermieden werden.
Technische Lösung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bezüglich des Verfahrens durch Anspruch 15 gelöst.
Durch die erfindungsgemäße Lösung werden Rundlauffehler des Drehstabes bzw. ein Verkanten des Drehstabes in der Drehstabbohrung weitgehend vermieden. Der Drehschieber wird durch den nicht mehr vorhandenen Rundlauffehler somit nicht mehr verspannt, so dass weniger Geräusche sowohl zwischen dem Drehschieber und der Steuerbuchse als auch zwischen dem Einhängestift und der Steuerbuchse entstehen. Darüber hinaus entsteht auch weniger Lecköl und ein ruckartiges Auffedern des Drehstabes wird vermieden.
Der vorgeschlagene Verstemmvorgang stellt sicher, dass die Verbindung zwischen dem Ritzel und dem Drehstab formschlüssig bleibt.
Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es möglich, dass auf das Einbringen einer Bohrung in die Steuerbuchse, den Drehstab und das Ritzel und ein anschließendes Verstiften dieser Bauteile miteinander verzichtet werden kann. Zum Einen entfällt somit der bisher notwendige Bohrvorgang, der Probleme durch die entstehenden Bohrspäne verursachen konnte. Zum Anderen entfällt der zeitintensive Vorgang, die Steuerbuchse, den Drehstab und das Ritzel miteinander zu verstiften. Durch die erfindungsgemäße Lösung entfällt folglich auch der bisher notwendige Stift, wodurch die Bauteilvielfalt reduziert wird. Die erfindungsgemäße drehfeste Verbindung des Drehstabes mit dem Ritzel lässt sich durch bekannte Umform- bzw. Verformtechniken einfach, zuverlässig und schnell durchführen.
Durch das Verstemmen des Drehstabs mit dem Ritzel wird zudem sichergestellt, dass der Drehstab nicht mehr missbräuchlich aus dem Ritzel abgezogen werden kann.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Innendurchmesser der Drehstabbohrung und der Außendurchmesser des Endes des Drehstabes, welches in die Drehstabbohrung eingebracht werden soll, so aufeinander abgestimmt werden, dass der Drehstab in die Drehstabbohrung eingepresst werden muss bzw. in dieser festsitzt. Hierbei handelt es sich um eine sogenannte Übergangspassung nahezu ohne Spiel.
Zum lokalen Verstemmen des Drehstabs mit dem Ritzel kann ein Verformelement eingesetzt werden, welches das Ritzel derart verformt, dass dieses mit dem Drehstab lokal verstemmt wird. Von Vorteil ist hierbei auch, dass die vorher definierte Position exakt eingehalten werden kann. Die Verformung bzw. das Verstemmen des Ritzels mit dem Drehstab ist prozesssicher, einfach und zuverlässig durchführbar. Im Vergleich zu den bekannten Verfahren zum Verbinden eines Ritzels mit einem Drehstab hat sich herausgestellt, dass ein Verformen bzw. ein Verstemmen einfacher und kostengünstiger durchgeführt werden kann, ohne dass bezüglich der Zuverlässigkeit und der Dauerfestigkeit Nachteile entstehen. Da es sich hierbei um die Verbindung von Serienteilen, insbesondere für die Kraftfahrzeugindustrie, handelt, zieht das einfache und schnelle verfahrensgemäße Verbinden in der Praxis erhebliche Vorteile nach sich.
Von Vorteil ist es, wenn zur Verformung zwei bis acht, vorzugsweise drei bis fünf, Verformelemente eingesetzt werden und die Verformelemente zur Durchführung der Verformung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um das Ritzel angeordnet sind.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens mit mehreren Verformelementen, die entsprechend gleichmäßig um das Ritzel bzw. den Drehschieber angeordnet sind, hat sich als besonders geeignet bezüglich einer prozesssicheren Verbindung des Ritzels mit dem Drehstab herausgestellt, insbesondere da die vor der Verformung definierte Position des Ritzels zu dem Drehstab durch den Verbindungsprozess nicht verändert werden soll. In vorteilhafter Weise reduziert sich durch den Einsatz von mehreren, möglichst gleichmäßig angeordneten Verformelementen die Kraft bzw. die Flächenpressung, die an den Einwirkpunkten lokal auftritt, da die für eine zuverlässige Verstemmung des Ritzels mit dem Drehstab notwendigen Kräfte bzw. der Formschluss auf mehrere lokale Verformungsbereiche verteilt wird.
Von Vorteil ist es, wenn der Drehstab in dem Bereich, in dem die Verformelemente auf diesen einwirken, eine Aussparung, einen Rücksprung, eine Sicke, eine Bohrung oder dergleichen aufweist. Als besonders geeignet hat sich eine kegelförmige Ansenkung in dem Drehstab herausgestellt. Möglich ist es auch, dass der Drehstab umlaufend an seinem Außenumfang eine Verzahnung aufweist, welche die Stellen umfasst, in denen der Drehstab mit dem Ritzel verstemmt werden soll bzw. verstemmt ist. Die Anordnung von einzelnen kegelförmigen Ansenkungen in den Bereichen, in denen der Drehstab mit dem Ritzel verstemmt ist, hat sich jedoch als geeigneter herausgestellt, da der Drehstab gegenüber dem Ritzel auch verdrehsicher sein soll.
Die Ausbildung von Ausnehmungen und dergleichen an den Stellen, an denen der Drehstab mit dem Ritzel verstemmt ist, hat sich als geeignet herausgestellt, da der Drehstab in der Regel aus einem harten Material, z. B. Federstahl, gebildet ist und sich ansonsten ein Verstemmvorgang als aufwändig herausstellen würde.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass das Ritzel Bohrungen aufweist, die, wenn der Drehstab in die Drehstabbohrung eingeschoben ist, auf jeweils eine zu verstemmende Stelle ausgerichtet sind. Die Bohrungen korrespondieren bzw. fluchten somit mit den Ausnehmungen. Die Verformelemente lassen sich durch die Bohrungen in dem Ritzel einfach und definiert zuführen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bohrungen als Sackbohrungen ausgebildet sind, deren Boden die Sackbohrung von der Drehstabbohrung trennt. Unterhalb des Bodens kann dabei die Ausnehmung, vorzugsweise in Form einer kegelförmigen Ansenkung, ausgebildet sein. Durch den Verstemm- bzw. Verformprozess wird der Boden der Bohrung in die Ansenkung gepresst bzw. dringt in die Ansenkung ein, so dass das Ritzel an diesen Stellen lokal mit dem Drehstab verbunden ist.
Von Vorteil ist es, wenn in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um den Drehstab verteilt mehrere Sackbohrungen, vorzugsweise drei, im Ritzel angeordnet sind. Insbesondere für Kleinserien oder zu Probezwecken kann vorgesehen sein, dass der Boden der Sackbohrung einen Durchbruch oder einen Einschnitt zu der Drehstabbohrung bzw. zu der Ausnehmung aufweist. Die für den Verstemmprozess notwendige Kraft wird somit entsprechend reduziert. Des weiteren lässt sich durch einen Durchbruch im Boden der Sackbohrung feststellen, ob der Drehstab in der Drehstabbohrung richtig positioniert ist, d. h. ob die Ausnehmungen mit den Bohrungen in dem Ritzel fluchtet.
Anstelle eines Durchbruchs kann auch vorgesehen sein, dass der Boden lediglich mit einer Einkerbung versehen bzw. angeschnitten ist.
In einer nicht naheliegenden Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Drehstabbohrung einen Absatz aufweist, welcher in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung ausgerichtet ist und der in einem Bereich angeordnet ist, in welchem der in die Drehstabbohrung eingeführte Drehstab mit Ausnehmungen versehen ist.
Durch einen Verstemmprozess kann somit wenigstens ein Teil des Absatzes derart verstemmt werden, dass die verstemmten Teile wenigstens teilweise in die Ausnehmung, z. B. eine Einkerbung, des Drehstabes eindringen bzw. einfließen. Ein Verformelement kann dabei axial zugeführt werden, indem dieses in die offene Seite der Drehstabbohrung eingebracht wird. Das Verformelement kann hierzu beispielsweise eine hülsenartige Form aufweisen. Vorteilhaft ist es dabei, wenn das Verformelement an seiner vorderen Stirnseite, welche auf den Absatz drückt, eine Mehrzahl von Vorsprüngen, Noppen oder dergleichen aufweist, die örtlich bzw. lokal in den Absatz drücken, so dass der Absatz lediglich lokal verformt wird und an diesen lokal verformten Stellen Material des Ritzels in die Einkerbungen des Drehstabes gedrückt wird.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Drehstabbohrung wenigstens zwei unterschiedliche Innendurchmesser aufweist, aufgrund deren Durchmesserunterschied der Absatz ausgebildet wird, wobei der kleinere Innendurchmesser an den Außendurchmesser des in die Drehstabbohrung eingeführten vorderen Endes des Drehstabes angepasst ist und wobei der größere Durchmesser geeignet ist, ein Verformelement axial in die Drehstabbohrung einzuführen, so dass im Bereich der Ausnehmungen der Drehstabbohrung Material des Ritzels derart verstemmbar ist, dass dieses in die Ausnehmungen des Drehstabes eindringt. Das Verformelement, beispielsweise ein Stempel mit drei oder mehreren Vorsprüngen, kann somit in einfacher Weise in die Drehstabbohrung eingesetzt werden. Von Vorteil ist es dabei, wenn die Ausnehmungen als umlaufende Kerbverzahnung ausgebildet ist. Ein genaues Positionieren des Drehstabes ist somit nicht notwendig, da unabhängig von der Ausrichtung des Verformelements ein Raum zur Verfügung steht, in den Material des Ritzels eindringen kann, so dass das Ritzel mit dem Drehstab sicher und zuverlässig verstemmt ist.
Insbesondere wenn das Ritzel durch eine Kaltverformung hergestellt wird, kann es vorteilhaft sein, wenn das Ritzel Stege, Vorsprünge, Überstände oder dergleichen aufweist, welche axial von dem Absatz in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung überstehen, wobei die Stege im Bereich der Einkerbungen des Drehstabes positioniert und geeignet sind, in einem Verstemmprozess so verstemmt zu werden, dass die Stege in die Einkerbungen eindringen. In diesem Fall kann ein Verformelement eingesetzt werden, welches keine Noppen oder Vorsprünge aufweist, da sich eine lokale Verformung durch die Stege des Ritzels ergibt. Durch das axiale Einführen des Verformelementes, beispielsweise eines Stempels, werden die Stege so verdrückt, dass diese in die Ausnehmungen, beispielsweise eine umlaufende Kerbverzahnung, lokal einfließen und somit das Ritzel mit dem Drehstab lokal verstemmt ist.
Ein vorteilhaftes Verfahren zum Verbinden eines Ritzels mit einem Drehstab eines Drehschieberventils ergibt sich aus Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen hierzu ergeben sich aus den darauf bezogenen Unteransprüchen.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigt:
1 einen Schnitt durch ein Drehschieberventil, welches mit einem Ritzel verbunden ist, wobei das Ritzel noch nicht mit dem Drehstab drehfest verstemmt ist;
2 einen Schnitt durch ein Ritzel, welches mit dem Drehstab verstemmt ist;
3 eine vergrößerte Darstellung gemäß Einzelheit A der 2;
4 eine Darstellung gemäß 3 vor dem Verstemmvorgang;
5 eine Darstellung eines vorderen Endes des Drehstabes, welches zur Einführung in eine Drehstabbohrung des Ritzels vorgesehen ist, mit einer Darstellung einer konisch verlaufenden Kerbe;
6 eine Darstellung eines vorderen Endes des Drehstabes, welches zur Einführung in eine Drehstabbohrung des Ritzels vorgesehen ist, mit einer umlaufendenden Kerbverzahnung;
7 einen Schnitt durch ein Ritzel mit einem Drehstab, welcher in die Drehstabbohrung des Ritzels eingeführt, jedoch noch nicht verstemmt ist, wobei die Drehstabbohrung einen Absatz aufweist, welcher in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung ausgerichtet ist, und wobei vorgesehen ist, ein Verformelement axial zuzuführen;
8 einen Schnitt gemäß der Schnittlinie VIII-VIII der 7;
9 eine Darstellung gemäß 7, wobei das Ritzel bzw. Teile des Ritzels mit dem Drehstab verstemmt sind; und
10 eine Darstellung gemäß der Schnittlinie X-X der 9.
Das im Ausführungsbeispiel dargestellte Drehschieberventil eignet sich in besonderer Weise für die Verwendung in einer Servolenkung, insbesondere einer geschwindigkeitsabhängigen Servolenkung von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Die Funktionsweise von Servolenkungen von Kraftfahrzeugen ist aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. Ebenfalls hinlänglich bekannt ist aus dem allgemeinen Stand der Technik die Funktionsweise von Drehschieberventilen, weshalb hierauf nicht näher eingegangen wird. Nachfolgend werden lediglich die für die Erfindung wesentlichen Merkmale näher dargestellt.
Wie aus 1 ersichtlich ist, weist das erfindungsgemäße Drehschieberventil 1 einen Drehstab 2, einen Drehschieber 3 und eine Steuerbuchse 4 auf. Die Steuerbuchse 4 ist auf ein Ritzel 5 aufgepresst. Der Drehstab 2 ist in eine Drehstabbohrung 6 des Ritzels 5 eingesetzt. Wie aus den nachfolgenden Figuren ersichtlich ist, ist das Ritzel 5 durch wenigstens ein Verformelement 7 lokal derart verformt, dass das Ritzel 5 mit dem Drehstab 2 verstemmt ist. Im Ausführungsbeispiel sind dabei drei Verformelemente 7 vorgesehen, die zur Durchführung der Verformung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um das Drehschieberventil 1 bzw. das Ritzel 5 angeordnet sind.
Wie sich aus 1 ferner ergibt, ist in üblicher Weise zwischen der Steuerbuchse 4 und einem Ventilgehäuse 8 ein Lager 9, im Ausführungsbeispiel ein Kugellager, angeordnet. Das Drehschieberventil 1 kann beispielsweise als Sechs-Nuten- oder als Zehn-Nuten-Ventil ausgebildet sein. Hierauf ist die Erfindung selbstverständlich jedoch nicht begrenzt, vielmehr ist die Anzahl der Nuten für die Erfindung nicht weiter relevant.
Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Drehstabbohrung 6 als einfache Bohrung ausgebildet ist, d. h. keine Verzahnung aufweist. Das Einpressen des Drehstabes 2, welcher ebenfalls keine Verzahnung, sondern eine glatte Oberfläche aufweist, erfolgt mit einer Übergangspassung und einem vorgegebenen Einpressmaß das durch bekannte Maßnahmen aus dem Stand der Technik präzise eingehalten werden kann.
Wie sich aus den 2, 3 und 4 ergibt, weist das Ritzel 5 eine Sackbohrung 10 auf, durch die die Verformelemente 7 zugeführt werden können. Vorgesehen sind dabei im Ausführungsbeispiel drei Sackbohrungen 10. Jeder Sackbohrung 10 ist eine Ausnehmung 11 in einem Außenumfang des Drehstabs 2 zugeordnet. Im Ausführungsbeispiel gemäß den 2, 3 und 4 sind die Ausnehmungen als kegelförmige Ansenkungen 11 ausgebildet. Ein Boden 10a trennt die Sackbohrung 10 von der Drehstabbohrung 6 bzw. der zugeordneten Ansenkung 11 des Drehstabes 2. Durch einen Verstemmvorgang, d. h. dadurch, dass die Verformelemente 7 radial in die Sackbohrung 10 eingeführt werden, kann der Boden 10a in die jeweils zugeordnete Ansenkung 11 eingepresst werden. Dabei ist es möglich, dass der Boden 10a der Sackbohrung 10 einen Durchbruch oder einen Einschnitt aufweist, welcher den Verstemmvorgang erleichtert (im Ausführungsbeispiel nicht vorgesehen).
In den 5 bis 10 ist eine alternative Ausgestaltung dargestellt, bei der ein Verstemmelement 7 (strichliniert in 7 dargestellt) axial zugeführt wird. Das Verstemmelement 7 ist hierzu im Ausführungsbeispiel hülsenförmig ausgebildet.
In den 5 und 6 sind zwei mögliche Ausgestaltungen des Drehstabes 2 dargestellt. 5 zeigt eine Ausnehmung 11 in Form einer konisch verlaufenden Kerbe am Außenumfang des Drehstabes 2. 6 zeigt eine Ausgestaltung der Ausnehmung 11 als umlaufende Kerbverzahnung. Die Ausgestaltung gemäß 6 bietet sich dann an, wenn die exakte Positionierung des Drehstabes 2 Probleme bereiten würde.
Sowohl die konischen Kerben 11 gemäß 5 als auch die Kerbverzahnung 11 gemäß 6 dienen dazu, dass Material des Ritzels 5 zumindest teilweise in diese eindringen kann, so dass das Ritzel 5 mit dem Drehstab 2 verstemmt wird. Wie insbesondere aus den 7 bis 10 ersichtlich ist, weist die Drehstabbohrung 6 einen Absatz 12 auf, welcher in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung 6 ausgerichtet ist. Der Absatz 12 ist in einem Bereich angeordnet, in welchem der in die Drehstabbohrung 6 eingeführte Drehstab 2 mit den Ausnehmungen 11 versehen ist. Bei den Ausnehmungen 11 kann es sich z. B. um die Kerbverzahnung oder die konischen Kerben gemäß den 5 oder 6 handeln. Das Ritzel 5 weist gemäß den 7 bis 10 Stege 13 auf, welche axial von dem Absatz 12 in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung 6 überstehen. Die Stege 13 sind dabei in einem Bereich der Ausnehmungen 11 des Drehstabs 2 positioniert und geeignet, in einem Verstemmprozess so verstemmt zu werden, dass die Stege 13 (bzw. Teile davon) in die Ausnehmungen 11 eindringen. Hierzu wird das Verformelement 7 axial zugeführt und drückt dermaßen auf die Stege 13, dass diese so verformt werden, dass Teile davon in die Ausnehmungen 11 einfließen. Die 7 und 8 zeigen hierbei die Stege 13 in unverstemmtem Zustand, während die 9 und 10 die Stege 13 im verstemmten Zustand zeigen, in dem die Stege 13 wenigstens teilweise in die Ausnehmungen 11 eingeflossen bzw. eingedrungen sind. Die Stege 13 stehen im Ausführungsbeispiel gemäß den 7 bis 10 vor dem Verstemmen 2 bis 5 mm über den Absatz 12 (strichliniert dargestellt) über.
Der Absatz 12 kann in einfacher Weise dadurch gebildet werden, dass die Drehstabbohrung 6 wenigstens zwei unterschiedliche Innendurchmesser 6a, 6b aufweist. Im Ausführungsbeispiel weist die Drehstabbohrung 6 zwei unterschiedlich Innendurchmesser 6a, 6b auf. Der kleinere Innendurchmesser 6a ist an den Außendurchmesser des in die Drehstabbohrung 6 eingeführten vorderen Endes des Drehstabes 2 angepasst. Der größere Innendurchmesser 6b ist so gewählt, dass das Verformelement 7 axial in die Drehstabbohrung 6 eingeführt werden kann, so dass im Bereich der Ausnehmungen 11 der Drehstabbohrung 6 Material des Ritzels 5 derart verstemmt werden kann, dass dieses in die Ausnehmungen 11 des Drehstabes 2 eindringt.
In den Ausführungsbeispielen ist vorgesehen, dass der Drehstab 2 ohne Verformung eingepresst wird. Dies hat den Vorteil, dass beim Einpressen des Drehstabes 2 keine verformende Materialverdrängung stattfindet. Der Drehstab 2 zentriert sich im Ritzel 5 bzw. der Drehstabbohrung 6 selbst. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich eine standardisierte Verbindung.
Insbesondere gemäß der in den 5 bis 10 dargestellten Ausführungsform kann bei einer geschickten Anordnung sowohl das Einführen des Drehstabes 2 in die Drehstabbohrung 6 als auch das Verstemmen mittels dem Verformelement 7 (in Form einer Hülse bzw. einer Buchse) in einem Arbeitsgang und somit zeitsparend durchgeführt werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass bei einer Servoeinheit der Drehstab 2 mit einem büchsenartigen Verformelement 7 verstemmt wird. Bei hydraulischen Ventilen kann ein Verformelement 7 gemäß den 2 bis 4 vorgesehen sein. Bei hydraulischen Ventilen kann ein Lagersitz auf dem Drehstab 2 zum Ritzel 5 verlaufen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass der Drehstab 2 nur leicht bzw. gar nicht verformt wird und die erfindungsgemäße Verbindung zwischen dem Ritzel 5 und dem Drehstab 2 lediglich aufgrund der Verformung des Ritzels 5 und des Einfließens von Material des Ritzels 5 in die Ausnehmungen 11 erfolgt. Vorgesehen sein kann jedoch auch, dass der Drehstab 2 verformt wird.
Die Verformelemente 7, welche die in den 2 bis 4 dargestellte Verformung hervorrufen, können als Verstemm- bzw. Verformmesser ausgebildet sein.
Die Erfindung eignet sich für jede Art von Drehschieberventilen 1 und ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.

1: Drehschieberventil
2: Drehstab
3: Drehschieber
4: Steuerbuchse
5: Ritzel
6: Drehstabbohrung
6a: kleiner Innendurchmesser
6b: großer Innendurchmesser
7: Verformelement
8: Ventilgehäuse
9: Lager
10: Sackbohrung
10a: Boden der Sackbohrung
11: Ausnehmung
12: Absatz
13: Steg

Claims

Drehschieberventil für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Drehstab, einem Drehschieber und einer Steuerbuchse, wobei der Drehstab in eine Drehstabbohrung eines Ritzels eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (2) mit dem Ritzel (5) an wenigstens einer Stelle lokal verstemmt ist.
Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (2) an mehreren Stellen seines Umfangs mit dem Ritzel (5) verstemmt ist.
Drehschieberventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (2) wenigstens an den Stellen, an denen dieser mit dem Ritzel (5) verstemmt ist, eine Ausnehmung (11), einen Rücksprung, eine Sicke oder dergleichen aufweist.
Drehschieberventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung als kegelförmige Ansenkung (11) ausgebildet ist.
Drehschieberventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung als Verzahnung (11) ausgebildet ist, welche um den Außenumfang des Drehstabs (2) umläuft und die Stellen umfasst, an denen der Drehstab (2) mit dem Ritzel (5) verstemmt ist.
Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (5) Bohrungen (10) aufweist, welche wenn der Drehstab (2) in die Drehstabbohrung (6) eingesetzt ist, auf jeweils eine zu verstemmende Stelle ausgerichtet sind.
Drehschieberventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung eine Sackbohrung (10) ist, deren Boden (10a) die Sackbohrung (10) von der Drehstabbohrung (6) trennt.
Drehschieberventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10a) durch ein Verformelement (7) in eine zugeordnete Ausnehmung (11) einpressbar ist.
Drehschieberventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (10a) der Sackbohrung (10) einen Durchbruch oder einen Einschnitt zu der Drehstabbohrung (6) aufweist.
Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstabbohrung (6) einen Absatz (12) aufweist, welcher in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung (6) ausgerichtet ist und der in einem Bereich angeordnet ist, in welchem der in die Drehstabbohrung (6) eingeführte Drehstab (2) mit Ausnehmungen (11) versehen ist.
Drehschieberventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Absatzes (12) derart verstemmbar ist, dass die verstemmten Teile wenigstens teilweise in die Ausnehmungen (11) des Drehstabes (2) eindringen.
Drehschieberventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (5) Stege (13), Vorsprünge, Überstände oder dergleichen aufweist, welche axial von dem Absatz (12) in Richtung auf das offene Ende der Drehstabbohrung (6) überstehen, wobei die Stege (13) im Bereich der Ausnehmungen (11) des Drehstabes (2) positioniert und geeignet sind, in einem Verstemmprozess so verstemmt zu werden, dass die Stege (13) in die Ausnehmungen (11) eindringen.
Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehstabbohrung (6) wenigstens zwei unterschiedliche Innendurchmesser (6a, 6b) aufweist, aufgrund deren Durchmesserunterschied der Absatz (12) ausgebildet wird, wobei der kleinere Innendurchmesser (6a) an den Außendurchmesser des in die Drehstabbohrung (6) eingeführten vorderen Endes des Drehstabes (2) angepasst ist und wobei der größere Innendurchmesser (6b) geeignet ist, ein Verformelement (7) axial in die Drehstabbohrung (6) einzuführen, so dass im Bereich der Ausnehmung (11) der Drehstabbohrung (6) Material des Ritzels (5) derart verstemmbar ist, dass dieses in die Ausnehmungen (11) des Drehstabs (2) eindringt.
Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen als umlaufende Kerbverzahnung (11) ausgebildet sind.
Verfahren zum Verbinden eines Ritzels mit einem Drehstab eines Drehschieberventils, wonach der Drehstab (2) in eine Drehstabbohrung (6) des Ritzels (5) eingepresst wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (5) durch wenigstens ein Verformelement (7) lokal derart verformt wird, dass das Ritzel (5) mit dem Drehstab (2) verstemmt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verformung zwei bis acht, vorzugsweise drei bis fünf, Verformelemente (7) eingesetzt werden.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformelemente (7) zur Durchführung der Verformung in einer Ebene wenigstens annähernd radial und gleichmäßig um das Ritzel (5) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstab (2) wenigstens an den Stellen, an denen dieser mit dem Ritzel (5) verstemmt wird, eine Ausnehmung (11), einen Rücksprung, eine Sicke oder dergleichen aufweist und das Ritzel (5) mit radial verlaufenden Sackbohrungen (10) versehen ist, deren Boden (10a) die Sackbohrung (10) von der Drehstabbohrung (6), in die der Drehstab (2) eingebracht wird, trennt.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Sackbohrungen (10) in dem Ritzel (5) und die Ausnehmungen (11) in dem Drehstab (2) derart eingebracht werden, dass jeweils eine Sackbohrung (10) und eine Ausnehmung (11) zur Durchführung des Verstemmvorgangs miteinander fluchten.