DE102006056350A1 - Servoventil - Google Patents

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DE102006056350A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Servoventil (10) mit einer Ventilhülse (12) und einer Eingangswelle (14), die innerhalb der Ventilhülse (12) angeordnet und realtiv zur Ventilhülse (12) um eine gemeinsame Achse (A) verdrehbar ist, wobei die Ventilhülse (12) und die Eingangswelle (14) jeweils axial ausgerichtete Steuernuten (16, 18) aufweisen. Eine Steuernut (16, 18) der Ventilhülse (12) bzw. Eingangswelle (14) steht über jeweils einen Steuerspalt (20) mit zwei angrenzenden Steuernuten (18, 16) der Eingangswelle (14) bzw. Ventilhülse (12) in Verbindung, wobei wenigstens eine Steuernut (16, 18) mit ihren angrenzenden Steuernuten (18, 16) zwei Steuerspalte (20) ausbildet, die in einer Ventilmittenstellung unterschiedliche Spaltbreiten (s<SUB>1</SUB>, s<SUB>2</SUB>, s<SUB>3</SUB>) aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Servoventil mit einer Ventilhülse und einer Eingangswelle, die innerhalb der Ventilhülse angeordnet und relativ zur Ventilhülse um eine gemeinsame Achse verdrehbar ist, wobei die Ventilhülse und die Eingangswelle jeweils axial ausgerichtete Steuernuten aufweisen, und wobei eine Steuernut der Ventilhülse bzw. Eingangswelle über jeweils einen Steuerspalt mit zwei angrenzenden Steuernuten der Eingangswelle bzw. Ventilhülse in Verbindung steht.
  • Derartige Servoventile sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden üblicherweise in hydraulische Hilfskraftlenkungen von Fahrzeugen eingebaut, um bei Lenkbewegungen eines Fahrzeugführers eine hydraulische Unterstützungskraft bereitzustellen. Fahrbahnunebenheiten können sich über das Fahrwerk auf die Fahrzeuglenkung auswirken und vom Fahrzeugführer am Lenkrad als unerwünschte „Stößigkeit der Lenkung" wahrgenommen werden. Infolge einer direkteren Auslegung des Fahrwerks und einer starren Kopplung zwischen Lenkgetriebe und Fahrwerk ist die in Stößigkeit der Lenkung bei heute üblichen Servolenksystemen verstärkt wahrnehmbar. Außerdem werden in den Servolenksystemen zunehmend energiesparende Pumpen eingesetzt, um den Energiebedarf zu reduzieren. Insbesondere bei Geradeausfahrt ist der Volumenstrom solcher Pumpen und damit auch der Systemdruck des Servolenksystems reduziert. Mit zurückgehendem Systemdruck verringert sich auch der druckabhängige Ersatzkompressionsmodul E'Öl und damit die Systemsteifigkeit, welche dämpfend auf die Stößigkeiten wirkt. Folglich sind bei Geradeausfahrt (also in einer Mittenstellung des Servoventils) auftretende Stößigkeiten in der Lenkung besonders deutlich am Lenkrad spürbar.
  • Die auftretenden Stößigkeiten müssen mechanisch oder hydraulisch gedämpft werden. Aus dem Stand der Technik ist hierzu ein sogenanntes 9-Land-Servoventil bekannt, welches bei einer Verdrehung des Ventils, d.h. bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs, einen Staudruck auf der Niederdruckseite erzeugt und somit die Stößigkeiten im Lenkrad dämpft.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Servoventil für Servolenksysteme zu schaffen, bei dem auftretende Stößigkeiten im Lenkrad, insbesondere bei Geradeausfahrt, besser gedämpft werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Servoventil der eingangs genannten Art gelöst, bei dem wenigstens eine Steuernut mit ihren angrenzenden Steuernuten zwei Steuerspalte ausbildet, die in einer Ventilmittenstellung unterschiedliche Spaltbreiten aufweisen. Durch diese Maßnahme kann mit geringem Aufwand ein Systemdruck in der Mittenstellung des Servoventils, d.h. bei Geradeausfahrt, erhöht werden. Durch diesen erhöhten Systemdruck steigt die Steifigkeit des Servolenksystems an, wodurch eine verstärkte Dämpfung der Stößigkeiten erreicht wird. Im Rahmen dieser Schrift ist die Spaltbreite eines Steuerspalts im Querschnitt des Servoventils als Abstand zweier Projektionspunkte definiert. Die Projektionspunkte entstehen dabei durch radiale Projektion von Punkten zusammenwirkender Steuerkanten auf eine Kreislinie, die genau zwischen dem Innenumfang der Ventilhülse und dem Außenumfang der Eingangswelle verläuft. Als Punkte zusammenwirkender Steuerkanten werden dabei der radial innerste Nutflankenpunkt der Ventilhülse und der radial äußerste Nutflankenpunkt der Eingangswelle bezeichnet.
  • Verglichen mit einem bekannten 9-Land-Servoventil bleibt die Eingangswelle oder die Ventilhülse in einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servoventils unverändert. Am jeweils anderen Bauteil (Ventilhülse bzw. Eingangswelle) sind lediglich geringe bauliche Änderungen notwendig. Die Produktion der Servoventilbauteile kann somit einfach und problemlos umgestellt werden. Außerdem können bereits existierende Ventilbauteile weiterverwendet werden, um mit neuen, veränderten Bauteilen ein erfindungsgemäßes Servoventil zu bilden.
  • Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen beschrieben. Weitere Einzelheiten werden anhand der in den 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Prinzipskizze zur allgemeinen Funktion eines 9-Land-Servoventils;
  • 2 einen Querschnitt durch ein Servoventil gemäß dem Stand der Technik in einer Ventilmittenstellung;
  • 3 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Servoventils in einer Ventilmittenstellung;
  • 4 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servoventils in einer Ventilmittenstellung;
  • 5 einen schematischen Detailschnitt durch ein erfindungsgemäßes Servoventil in einer Ventilmittenstellung;
  • 6 ein Diagramm für ein Servoventil gemäß dem Stand der Technik, bei dem ein Staudruck über einem Verdrehwinkel des Servoventils aufgetragen ist; und
  • 7 ein Diagramm für ein erfindungsgemäßes Servoventil, bei dem ein Staudruck über einem Verdrehwinkel des Servoventils aufgetragen ist.
  • Die 1 zeigt eine Prinzipskizze eines Servolenksystems 8 mit einem Servoventil 10, das eine Ventilhülse 12 und eine Eingangswelle 14 aufweist, wobei die Eingangswelle 14 innerhalb der Ventilhülse 12 angeordnet und relativ zur Ventilhülse 12 um eine gemeinsame Achse A verdrehbar ist. Die Ventilhülse 12 und die Eingangswelle 14 weisen jeweils axial ausgerichtete Steuernuten 16, 18 auf, wobei eine Steuernut 16, 18 der Ventilhülse 12 bzw. Eingangswelle 14 über jeweils einen Steuerspalt 20 mit zwei angrenzenden Steuernuten 18, 16 der Eingangswelle 14 bzw. Ventilhülse 12 in Verbindung steht.
  • Das Servoventil 10 ist im vorliegenden Fall ein sogenanntes 9-Land-Ventil, bei dem sowohl in der Ventilhülse 12 als auch in der Eingangswelle 14 neun Steuernuten 16, 18 vorgesehen sind. Es sollte jedoch klar sein, daß die Erfindung nicht auf Servoventile 10 mit einer bestimmten Anzahl von Steuernuten 16, 18 beschränkt ist; insbesondere kann die Anzahl der Steuernuten 16, 18 in anderen Ausführungsformen ein Vielfaches von drei betragen. In 1 wird deutlich, daß in drei Steuernuten 16 der Ventilhülse 12 jeweils ein Anschluß zu einer ersten Arbeitskammer 22 einer Zylinder-Kolben-Einheit 24, in drei weiteren Steuernuten 16 jeweils ein Anschluß zu einer zweiten Arbeitskammer 26 der Zylinder-Kolben-Einheit 24 und in den übrigen drei Steuernuten 16 jeweils ein Anschluß zu einem Reservoir 28 des Servolenksystems 8 ausgebildet ist. Außerdem ist jeweils zwischen einer Steuernut 16 der Ventilhülse 12, die einen Anschluß zur ersten Arbeitskammer 22 aufweist und einer benachbarten Steuernut 16 der Ventilhülse 12, die einen Anschluß zur zweiten Arbeitskammer 26 aufweist, ein Pumpenanschluß 30 vorgesehen. Insgesamt ergeben sich damit drei Pumpenanschlüsse 30, über die das Servolenksystem 8 mit einer Pumpe 32, insbesondere einer energiesparenden Pumpe 32, in Verbindung steht. Die Zylinder-Kolben-Einheit 24 ist in bekannter Weise mit einer Zahnstange 34 gekoppelt, welche die manuell durch einen Fahrzeugführer aufgebrachte Lenkkraft und die hydraulische Unterstützungskraft des Servolenksystems 8 auf lenkbare Räder eines Fahrzeugs überträgt.
  • Das in 1 gezeigte Schaltprinzip des Servolenksystems 8 gilt sowohl für ein bekanntes 9-Land-Servoventil 10' gemäß dem Stand der Technik (vgl. 2 und 6) als auch für ein erfindungsgemäßes 9-Land-Servoventil 10 (vgl. 3, 4, 5 und 7). Einander entsprechende Bauteile oder Abmessungen sind im folgenden mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei alle Bezugszeichen, die sich auf den Stand der Technik beziehen, mit einem Strich versehen sind.
  • Die 2 zeigt einen Querschnitt durch die Ventilhülse 12', die Eingangswelle 14' und einen Torsionsstab 15' eines 9-Land-Servoventils 10' gemäß dem Stand der Technik. Entlang dem Innenumfang der Ventilhülse 12' und dem Außenumfang der Eingangswelle 14' sind axial ausgerichtete Steuernuten 16', 18' vorhanden. Zwei benachbarte Steuernuten 16', 18' der Ventilhülse 12' bzw. Eingangswelle 14' sind durch Stege 36', 38' voneinander getrennt. Jede Steuernut 16', 18', sowie jeder Steg 36', 38' ist bezüglich einer radialen Nut- bzw. Stegebene symmetrisch, wobei eventuell vorhandene Anschliffe der Steuernuten 16', 18' bzw. Stege 36', 38' vernachlässigt werden. Die Winkelangaben in den 2 bis 5 beziehen sich auf diese radialen Nut- bzw. Stegebenen. Das Servoventil 10' ist in einer Mittenstellung dargestellt, die einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs entspricht. Im Stand der Technik nach 2 stimmen in dieser Ventilmittenstellung die radialen Nutebenen der Ventilhülse 12' mit den radialen Stegebenen der Eingangswelle 14' überein, und umgekehrt. Die Maßkette mit den Winkeln α1' bis α3' gilt dementsprechend sowohl für die Ventilhülse 12' als auch für die Eingangswelle 14'. Mit anderen Worten liegen die Steuernuten 18' der Eingangswelle 14' also genau mittig gegenüber den Stegen 36' der Ventilhülse 12' und umgekehrt. Die Steuernuten 16', 18' und Stege 36', 38' sind dabei so ausgebildet, daß eine Steuernut 16', 18' der Ventilhülse 12' bzw. Eingangswelle 14' über jeweils einen Steuerspalt 20' mit zwei angrenzenden Steuernuten 18', 16' der Eingangswelle 14' bzw. Ventilhülse 12' in Verbindung steht. Der Steuerspalt 20' ist so definiert, daß er in axialer Richtung eine Spaltlänge und in tangentialer Richtung eine Spaltbreite s aufweist, wobei auf die genaue Definition der Spaltbreite bei der Beschreibung zu 5 näher eingegangen wird. Alle Steuernuten 18' der Eingangswelle 14', die einem Pumpenanschluß 30' der Ventilhülse 12' gegenüberliegen, bilden mit ihren angrenzenden Steuernuten 16' der Ventilhülse in der Ventilmittenstellung Steuerspalte 20' mit gleicher Spaltbreite s1' aus. Alle anderen Steuernuten 18' der Eingangswelle 14' bilden jeweils mit ihren beiden angrenzenden Steuernuten 16' der Ventilhülse 12' einen Steuerspalt 20' mit der Spaltbreite s2' und einen Steuerspalt 20' mit der Spaltbreite s3' aus, wobei im Stand der Technik stets s2' = s3' ist (2).
  • Die 3 zeigt eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servoventils 10 in seiner Ventilmittenstellung, genauer einen Querschnitt durch eine Ventilhülse 12, eine Eingangswelle 14 und einen Torsionsstab 15 des Servoventils 10. Im vorliegenden Beispiel ist dabei die Ventilhülse 12 mit der Ventilhülse 12' gemäß dem Stand der Technik (2) identisch, d.h. die Maßkette mit den Winkeln α1' bis α3' gemäß 2 gilt auch für die Vermaßung der Ventilhülse 12 gemäß 3. Die in 3 angegebene Maßkette mit den Winkeln α1 bis α3 gilt nur für die dargestellte Eingangswelle 14, welche gegenüber der Eingangswelle 14' gemäß dem Stand der Technik verändert ist. Bei einem Vergleich der beiden Maßketten fällt auf, daß die radialen Nut- und Stegebenen der Ventilhülse 12 nicht mehr mit den Steg- bzw. Nutebenen der Eingangswelle 14 übereinstimmen. Dies bedeutet, daß bei dem erfindungsgemäßen Servoventil 10 gemäß 3 in der Ventilmittenstellung Steuerspalte 20 mit unterschiedlichen Spaltbreiten s1, s2, s3, insbesondere mit unterschiedlichen Spaltbreiten s2 und s3 auftreten.
  • Im vorliegenden Beispiel ist es so, daß die Steuernuten 18 der Eingangswelle 14, die einem Pumpenanschluß 30 gegenüberliegen, mit ihren angrenzenden Steuernuten 16 der Ventilhülse 12 in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte 20 mit gleicher Spaltbreite s1 ausbilden. Die Spaltbreite s1 kann dabei insbesondere identisch mit der Spaltbreite s1' im Stand der Technik sein. Ferner bildet auch jede Steuernut 16 der Ventilhülse 12, in der ein Anschluß zu einem Hydraulikfluid-Reservoir 28 ausgebildet ist (vgl. 1), mit ihren angrenzenden Steuernuten 18 der Eingangswelle 14 in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte 20 mit gleicher Spaltbreite s2 aus.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik bildet jedoch eine Steuernut 18 der Eingangswelle 14, vorzugsweise jede Steuernut 18 der Eingangswelle 14, die keinem Pumpenanschluß 30 gegenüberliegt, mit ihren angrenzenden Steuernuten 16 der Ventilhülse 12 in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte 20 mit unterschiedlicher Spaltbreite s2, s3 aus, wobei s2 in den 3 bis 5 größer als s3 ist.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante des Servoventils 10 ist es denkbar, daß der wenigstens eine Pumpenanschluß 30 in der Eingangswelle 14 ausgebildet ist. Dementsprechend gilt dann, daß eine Steuernut 16 der Ventilhülse 12, die keinem Pumpenanschluß 30 gegenüberliegt, mit ihren angrenzenden Steuernuten 18 der Eingangswelle 14 in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte 20 mit unterschiedlicher Spaltbreite s2, s3 ausbildet.
  • Die in den 2 und 3 angegebenen Zahlenwerte dienen lediglich als Beispiele und sollen einen Eindruck von der Größenordnung vermitteln, um die einzelne Nut- bzw. Stegebenen der Eingangswelle 14 gegenüber den Steg- bzw. Nutebenen der Ventilhülse 12 in der Ventilmittenstellung verdreht sind. Im angegebenen Beispiel unterscheiden sich die beiden Winkel α2, α3 zwischen der radialen Nutebene wenigstens einer Steuernut 18 und den radialen Nutebenen der angrenzenden Steuernuten 16 in der Ventilmittenstellung um genau 1°.
  • Wie oben erwähnt, blieb in der 3 die Ventilhülse 12 gegenüber dem Stand der Technik nach 2 unverändert, wohingegen die Eingangswelle 14 einige radiale Nut- bzw. Stegebenen aufweist, die gegenüber dem Stand der Technik in Umfangsrichtung verdreht sind. Es sollte klar sein, daß auch Ausführungsformen denkbar sind, bei denen die Eingangswelle 14 gegenüber dem Stand der Technik unverändert bleibt und einzelne Nut- bzw. Stegebenen der Ventilhülse 12 entsprechend in Umfangsrichtung verdreht werden. Darüber hinaus sind selbstverständlich auch Ausführungsvarianten vorstellbar, bei denen sowohl die Eingangswelle 14 als auch die Ventilhülse 12 gegenüber dem Stand der Technik verändert ist, um in der Ventilmittenstellung unterschiedliche Spaltbreiten zu erhalten.
  • Die Nutbreiten der Ventilhülse 12 bzw. der Eingangswelle 14, d.h. die Abmessungen in tangentialer Richtung (vgl. Bemaßung in 2), wurden genau wie die jeweiligen Stegbreiten (nicht vermaßt) in der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servoventils 10 (3) aus dem Stand der Technik übernommen.
  • Die 4 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servoventils 10, bei der neben den oben für die erste Ausführungsform beschriebenen Änderungen gegenüber dem Stand der Technik zusätzlich noch einzelne Nutbreiten verändert wurden. Im vorliegenden Beispiel sind insgesamt sechs Steuernuten 18 der Eingangswelle 14 verändert worden, indem jeweils die Nutbreite von 2,9 mm (vgl. 2) auf 2,85 mm verringert wurde. Durch die Abnahme der Nutbreiten dieser sechs Steuernuten 18 verringern sich auch die Spaltbreiten s2, s3 um jeweils 0,025 mm. Mit derartigen Veränderungen einzelner Nutbreiten können letztlich Druckniveaus einer Druckkurve des Servoventils 10 quantitativ eingestellt werden; prinzipielle, qualitative Veränderungen des Kurvenverlaufs sind durch die Variation von Nutbreiten nicht möglich.
  • Die 5 zeigt einen schematischen Detailschnitt durch das Servoventil 10 im Bereich einer Steuernut 18 der Eingangswelle 14 (vgl. eingekreister Bereich in 4), der aus darstellungstechnischen Gründen nicht maßstäblich ist. Der radiale Abstand x zwischen dem Innenumfang der Ventilhülse 12 und dem Außenumfang der Eingangswelle 14 ist beispielsweise stark übertrieben dargestellt, um eine Kreislinie 40, die genau zwischen diesen Umfängen verläuft, gut erkennen zu können. In der Realität liegt der Innenumfang der Ventilhülse 12 fast am Außenumfang der Eingangswelle 14 an, um den Durchfluß von einer Steuernut 16, 18 zu einer angrenzenden Steuernut 18, 16 bei entsprechender Verdrehung der Eingangswelle 14 relativ zur Ventilhülse 12 zu minimieren. Der Abstand x ist gerade so groß, daß sich die Eingangswelle 14 und die Steuernut 12 noch problemlos relativ zueinander verdrehen lassen.
  • Die Spaltbreite s eines Steuerspalts 20 ist hier als Abstand zweier Projektionspunkte P1, P2 bzw. P3, P4 definiert. Die Projektionspunkte P1 bis P4 entstehen dabei durch radiale Projektion von Punkten P1* bis P4* zusammenwirkender Steuerkanten auf die Kreislinie 40, die genau zwischen dem Innenumfang der Ventilhülse 12 und dem Außenumfang der Eingangswelle 14 verläuft. Als Punkte P1* bis P4* zusammenwirkender Steuerkanten werden dabei die jeweils radial innersten Nutflankenpunkte der Ventilhülse 12 bzw. die radial äußersten Nutflankenpunkte der Eingangswelle 14 bezeichnet, wobei die Verbindungsflächen zwischen einem Nutgrund der Steuernuten 16, 18 und dem Innenumfang der Ventilhülse 12 bzw. dem Außenumfang der Eingangswelle 14 als Nutflanken 42 bezeichnet werden. Eine oder mehrere Steuerkanten der Ventilhülse 12 und/oder der Eingangswelle 14 können Anschliffe zum Einstellen der Ventilkurve (vgl. 6 und 7) aufweisen. In der 5 ist an der rechten Steuerkante der Eingangswelle 14 beispielhaft eine Anschliffläche 44 dargestellt. Im vorliegenden Fall ist demzufolge der maßgebende, zu projizierende Punkt also nicht P2*, sondern P2**, was an der Spaltbreite s gemäß obiger Definition nichts ändert. In einigen Ausführungsvarianten erstrecken sich die Nutflanken 42 nicht, wie in 5 gezeigt, exakt in radialer Richtung. Auch in diesen Varianten werden die jeweils radial innersten Nutflankenpunkte der Ventilhülse 12 und die radial äußersten Nutflankenpunkte der Eingangswelle 14 radial auf die Kreislinie 40 projiziert, um die Spaltbreite s zu bestimmen. In diesen Fällen können eventuell vorhandene Anschliffe die Spaltbreite s minimal beeinflussen, was jedoch zu vernachlässigen ist.
  • Wie bereits weiter oben beschrieben, sind die radialen Nut- bzw. Stegebenen zur Bestimmung der Winkel α1 bis α3 bzw. α1' bis α3' so festgelegt, daß jede Steuernut 16, 16', 18, 18', sowie jeder Steg 36, 36', 38, 38' bezüglich einer radialen Nut- bzw. Stegebene symmetrisch ist. Durch unterschiedliche Anschliffe an den Nutflanken 42 einer Steuernut 16, 16', 18, 18' bzw. eines Stegs 36, 36', 38, 38' kann es genaugenommen zu geringen Unsymmetrien bezüglich der Nut- bzw. Stegebenen kommen, die für die Festlegung der Nut- bzw. Stegebenen jedoch vernachlässigbar sind. Im Zweifelsfall werden die Nut- bzw. Stegebenen bereits vor dem Herstellen der Anschliffe festgelegt.
  • In der 5 sind jeweils drei Nut- und Stegebenen der Ventilhülse 12 und der Eingangswelle 14 vermaßt. Die Maßkette mit den Winkeln α2, α3 bezieht sich dabei auf die Nut- und Stegebenen der Eingangswelle 14 und die Maßkette mit den Winkeln α2', α3' auf die Nut- und Stegebenen der Ventilhülse 12. Dabei ist gut zu erkennen, daß die dargestellte Nutebene der Eingangswelle 14 aufgrund der unterschiedlichen Spaltbreiten s2, s3 nicht mit der dargestellten Stegebene der Ventilhülse 12 zusammenfällt.
  • Die 6 zeigt ein Diagramm für ein Servoventil 10' gemäß dem Stand der Technik, bei dem ein Staudruck p in den Arbeitskammern 22, 26 über einem Verdrehwinkel ß des Servoventils 10 aufgetragen ist. Die dünn eingezeichnete Kurve stellt dabei den Druckverlauf in der ersten Arbeitskammer 22 und die fett eingezeichnete Kurve den Druckverlauf in der zweiten Arbeitskammer 26 dar. Der Verdrehwinkel ß gibt die jeweilige Relativdrehung zwischen der Ventilhülse 12 und der Eingangswelle 14 an. Es fällt auf, daß der Staudruck p im Niederdruckbereich der jeweiligen Arbeitskammer 22, 26, also im Bereich negativer Verdrehwinkel ß für die erste Arbeitskammer 22 und im Bereich positiver Verdrehwinkel ß für die zweite Arbeitskammer 26, von einem lokalen Druckminimum bei ß ≈ 0° bis auf etwa 16 bar ansteigt, bevor er gegen 0 bar abklingt. Der Winkelbereich, in dem dieser Druckanstieg bzw. Druckabfall stattfindet und das dabei erreichte maximale Druckniveau lassen sich durch einen geeigneten Anschliff der Steuerkanten an den Nutflanken 42 einstellen. Durch diesen Druckverlauf auf der Niederdruckseite wird aufgrund der Druckabhängigkeit des Ersatzkompressionsmoduls E'Öl die Systemsteifigkeit des Servolenksystems 8' erhöht, so daß bei Kurvenfahrt (β ≠ 0) bereits im Stand der Technik eine gute Dämpfung der Stößigkeiten gegeben ist.
  • Die 7 zeigt das entsprechende Diagramm für ein erfindungsgemäßes Servoventil 10. Bei Geradeausfahrt, d.h. in einer Mittenstellung des Servoventils (β ≈ 0), ist deutlich zu erkennen, daß der Systemdruck p durch die veränderte Geometrie der Ventilhülse 12 und/oder der Eingangswelle 14 gegenüber dem Systemdruck p im Stand der Technik erhöht ist. Im vorliegenden Beispiel wurde der Systemdruck p in der Ventilmittenstellung von ungefähr 5 bar auf etwa 9 bar erhöht. Aus dieser Systemdruckerhöhung resultiert eine erhöhte Systemsteifigkeit im Bereich der Ventilmittenstellung (–0,5° ≤ β ≤ 0,5°), woraus sich eine verbesserte Dämpfung der Stößigkeiten ergibt.

Claims (7)

  1. Servoventil mit einer Ventilhülse (12) und einer Eingangswelle (14), die innerhalb der Ventilhülse (12) angeordnet und relativ zur Ventilhülse (12) um eine gemeinsame Achse (A) verdrehbar ist, wobei die Ventilhülse (12) und die Eingangswelle (14) jeweils axial ausgerichtete Steuernuten (16, 18) aufweisen, und wobei eine Steuernut (16, 18) der Ventilhülse (12) bzw. Eingangswelle (14) über jeweils einen Steuerspalt (20) mit zwei angrenzenden Steuernuten (18, 16) der Eingangswelle (14) bzw. Ventilhülse (12) in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Steuernut (16, 18) mit ihren angrenzenden Steuernuten (18, 16) zwei Steuerspalte (20) ausbildet, die in einer Ventilmittenstellung unterschiedliche Spaltbreiten (s1, s2, s3) aufweisen.
  2. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernuten (16, 18) der Ventilhülse (12) und der Eingangswelle (14) jeweils bzgl. einer radialen Nutebene symmetrisch sind, wobei sich die beiden Winkel (α2, α3) zwischen der radialen Nutebene wenigstens einer Steuernut (18) und den radialen Nutebenen der angrenzenden Steuernuten (16) in der Ventilmittenstellung um einen vorgegebenen Betrag unterscheiden.
  3. Servoventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Betrag, um den sich die Winkel (α2, α3) der radialen Nutebenen unterscheiden, in der Größenordnung von 10 liegt.
  4. Servoventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuernut (18), die einem Pumpenanschluß (30) gegenüberliegt, mit ihren angrenzenden Steuernuten (16) in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte (20) mit gleicher Spaltbreite (s1) ausbildet.
  5. Servoventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuernut (16), in der ein Anschluß zu einem Hydraulikfluid-Reservoir (28) ausgebildet ist, mit ihren angrenzenden Steuernuten (18) in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte (20) mit gleicher Spaltbreite (s2) ausbildet.
  6. Servoventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilhülse (12) wenigstens einen Pumpenanschluß (30) aufweist, wobei eine Steuernut (18) der Eingangswelle (14), die keinem Pumpenanschluß (30) gegenüberliegt, mit ihren angrenzenden Steuernuten (16) der Ventilhülse (12) in der Ventilmittenstellung zwei Steuerspalte (20) mit unterschiedlicher Spaltbreite (s2, s3) ausbildet.
  7. Servoventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckkurve des Servoventils durch eine Modifikation der Steuernutbreiten veränderbar ist.
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