DE20304726U1

DE20304726U1 - Dämpfungsventil

Info

Publication number: DE20304726U1
Application number: DE20304726U
Authority: DE
Original assignee: Wagner and Co Fahrzeugteilefab
Current assignee: Wagner and Co Fahrzeugteilefab
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-06-26
Anticipated expiration: 2013-03-26

Description

Beschreibung Dämpfungsventil

Die Erfindung betrifft ein Dämpfungsventil, insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeuglenkung, welches eine Stromungsmittelverbindung zwischen zwei Öffnungen eines Ventilgehäuses hat, bei dem der Durchfluss durch die Strömungsmittelverbindung zwischen den Öffnungen in einer Strömungsrichtung durch einen ersten Ventilkörper und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch einen zweiten, von einer Ventilfeder in Schließstellung vorgespannten Ventilkörper gesteuert wird.

Dämpfungsventile der vorstehenden Art werden insbesondere für hydraulische Servolenkungen von Kraftfahrzeugen eingesetzt und sind allgemein bekannt. Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die DE 197 29 777 Al oder die DE 101 21 342 Al verwiesen. Das Dämpfungsventil nach der an zweiter Stelle genannten Schrift zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass seine Kennlinie zunächst relativ steil, ab einem bestimmten Druck jedoch nur noch flach ansteigt, was bei einem Kraftfahrzeug für das Lenkgefühl vorteilhaft ist.

Kraftfahrzeuge werden bei sehr unterschiedlichen Temperaturen benutzt. Deshalb hat auch die Hydraulikflüssigkeit der Servolenkung stark unterschiedliche Temperaturen und deshalb entsprechend eine stark unterschiedliche Viskosität. Nach einem Kaltstart im Winter ist die Hydraulikflüssigkeit zunächst so dickflüssig, dass die Lenkung relativ schwergängig ist und das Dämpfungsventil die dann ohnehin schwergängige Lenkung völlig unnötig zusätzlich dämpft. Mit zunehmender Erwärmung des Motorraums nimmt

die Viskosität der Hydraulikflüssigkeit ab, so dass die zum Lenken erforderlichen Kräfte sich verringern. Für das Lenkgefühl, welches nach Möglichkeit immer gleich sein sollte, ist eine solche Veränderung der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit natürlich unerwünscht. Man könnte die bei niedrigen Temperaturen unerwünschte Dämpfungswirkung des Dämpfungsventils aufheben, indem man einen das Dämpfungsventil umgehenden Bypass vorsieht, der unterhalb einer bestimmten Temperatur in Durchflussstellung gelangt. Will man über einen größeren Temperaturbereich ein gleiches Lenkgefühl erreichen, könnte man mehrere, temperaturgesteuerte Bypasse vorsehen, die unterschiedlich gedrosselt sind. In der Praxis erweist sich der Aufwand zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Dämpfung jedoch als zu hoch, so dass man bislang die unerwünscht starke Dämpfung bei niedrigen Temperaturen hinnimmt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Dämpfungsventil der eingangs genannten Art so auszubilden, dass mit möglichst geringem Aufwand die Dämpfung bei niedrigen Temperaturen geringer wird.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Ventilfeder eine mit zunehmender Temperatur härter werdende thermodynamische Feder ist.

Ein solches Dämpfungsventil kann ausschließlich durch Austausch der Ventilfeder bekannter Dämfpungsventile erzeugt werden und bedingt deshalb nur sehr geringe zusätzliche Kosten. Es bietet gegenüber den Dämpfungsventilen nach dem Stand der Technik den Vorteil, dass seine Dämpfungswirkung bei geringen Temperaturen geringer ist als bei hohen Temperaturen, so dass die Wirkung einer unterschiedlichen Viskosität der Hydraulikflüssigkeit kompensiert werden kann.

Das Dämpfungsventil ist besonders kostengünstig herstellbar, wenn die Ventilfeder eine Form-Gedächtnisfeder ist.

Ein besonders gleichmäßiges, von Temperatureinflüssen unabhängiges Lenkgefühl ergibt sich, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung das Ventilgehäuse einen Ventilsitzkörper mit einem koaxialen Durchlass hat, gegen den von einer Stirnseite her der erste Ventilkörper in eine den Durchlass zumindest weitgehend verschließbare Stellung bewegbar ist, und bei dem der Ventilsitzkörper parallel zu dem Durchlass von zumindest einer von dem zweiten Ventilkörper gesteuerten, von dem ersten Ventilkörper nicht versperrbaren Bypassbohrung durchdrungen ist. Ein solches Dämpfungsventil hat eine abgeknickte Kennlinie, so dass bei höheren Drücken die Dämpfung geringer ansteigt als bei geringen Drücken.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt in

Fig.l einen Längsschnitt durch ein Dämpfungsventil
nach der Erfindung,

Fig.2 die Beziehung zwischen Druck und dem Durchfluss
bei dem Dämpfungsventil nach Figur 1.

Die Figur 1 zeigt ein Ventilgehäuse 1, welches in seiner Mantelfläche gegenüberliegend zwei radiale Öffnungen 2, 3 und zusätzlich in seiner Stirnfläche eine axiale Öffnung 4 hat. Im Inneren des Ventilgehäuses 1 ist ein Ventilsitzkörper 5 gehäusefest angeordnet, bei dem es sich um eine in das Ventilgehäuse 1 eingepresste Hülse handelt. Der Ventilsitzkörper 5 hat einen koaxialen Durchlass 6, gegen den in der dargestellten Ventilstellung von unten her ein erster Ventilkörper 7 anliegt, der axial ver-

schieblich in dem Ventilgehäuse 1 geführt ist und deshalb in seiner anderen Endstellung den Durchlass 6 freizugeben vermag. Koaxial in dem ersten Ventilkörper 7 und dadurch fluchtend zu dem Durchlass 6 ist eine ihn durchdringende, stets offene Drosselbohrung 8 vorgesehen.

Der Ventilkörper 7 wird von mehreren, auf einem gemeinsamen, zu dem Durchlass 6 koaxialen Teilkreis liegenden Bypassbohrungen 9, 10 durchdrungen, welche von dem ersten Ventilkörper 7 nicht abgedeckt werden können und die zusammen einen Bypass 12 bilden. Zum Öffnen und Verschließen der Bypassbohrungen 9, 10 dient ein zweiter Ventilkörper 11. Dieser hat einen scheibenförmigen Schließkörper 13, der einen nach außen gerichteten Bund einer Hülse

14 bildet, die in dem Durchlass 6 axial verschieblich geführt ist. Der Schließkörper 13 wird von einer Ventilfeder 15 in der dargestellten, die Bypassbohrungen 9, 10 verschließenden Stellung vorgespannt. Bei der Ventilfeder

15 handelt es sich um eine thermodynamische Feder, eine sogenannte Form-Gedächtnisfeder.

Wenn in das erfindungsgemäße Dämpfungsventil über die Öffnungen 2, 3 Druckmittel eintritt, dann kann dieses Druckmittel zunächst in den Durchlass 6 gelangen. Dadurch vermag es den ersten Ventilkörper 7 in der Zeichnung gesehen nach unten zu bewegen, wodurch der volle Querschnitt des Durchlasses 6 freigegeben wird und das Druckmittel weitgehend ungedrosselt von den Öffnungen 2, 3 zur Öffnung 4 strömen kann.

Wird das Dämpfungsventil über die Öffnung 4 mit Druckmittel beaufschlagt, dann bewegt sich der Ventilkörper 7 gegen den Ventilsitzkörper 5, wie das in der Figur 1 gezeigt ist. Das Druckmittel kann deshalb zunächst nur über die Drosselbohrung 8 von der Öffnung 4 zu den Öffnungen 2, 3 gelangen, so dass eine starke Drosselung des VoIu-

menstromes und dadurch ein entsprechend starker Druckanstieg erfolgt. Ist der entstehende, auf den Ventilkörper 11 wirkende Druck so stark, dass die Kraft der Ventilfeder 15 überwunden wird, dann gibt der Schließkörper 13 die Bypassbohrungen 9, 10 frei, so dass der Bypass 12 geöffnet wird und für den Druckmitteldurchfluss ein wesentlich größerer Querschnitt als der Querschnitt der Drosselbohrung 8 zur Verfügung steht. Dadurch steigt der Druck bei zunehmendem Durchfluss nur noch flacher an.

Das Diagramm gemäß Figur 2 zeigt die Abhängigkeit von Druck und Durchfluss für verschiedene Temperaturen. Zu erkennen ist, dass die Kurven bei höheren Temperaturen einen stark abgeknickten Verlauf haben, während bei 0⁰C der Knick kaum ausgeprägt ist. Hierdurch lässt sich bei einer hydraulischen Lenkung erreichen, dass auch bei stark unterschiedlichen Temperaturen und damit Zähigkeiten der Hydraulikflüssigkeit die Lenkkräfte vergleichbar groß sind und dadurch ein stets vergleichbares Lenkgefühl entsteht.

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Bezugszeichenliste

1 Ventilgehäuse

2 Öffnung

3 Öffnung

4 Öffnung

5 Ventilsitzkörper

6 koaxialer Durchlass

7 erster Ventilkörper

8 Drosselbohrung

9 Bypassbohrung

Bypassbohrung

zweiter Ventilkörper Bypass

Schließkörper Hülse

Ventilfeder

Claims

1. Dämpfungsventil, insbesondere für eine hydraulische Kraftfahrzeuglenkung, welches eine Strömungsmittelverbindung zwischen zwei Öffnungen (2, 3; 4) eines Ventilgehäuses (1) hat, bei dem der Durchfluss durch die Strömungsmittelverbindung zwischen den Öffnungen (2, 3; 4) in einer Strömungsrichtung durch einen ersten Ventilkörper (7) und in der entgegengesetzten Strömungsrichtung durch einen zweiten, von einer Ventilfeder (15) in Schließstellung vorgespannten Ventilkörper (11) gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder (15) eine mit zunehmender Temperatur härter werdende thermodynamische Feder ist.

2. Dämpfungsventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilfeder eine Form-Gedächtnisfeder ist.

3. Dämpfungsventil nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (1) einen Ventilsitzkörper (5) mit einem koaxialen Durchlass (6) hat, gegen den von einer Stirnseite her der erste Ventilkörper (7) in eine den Durchlass (6) zumindest weitgehend verschließbare Stellung bewegbar ist, und bei dem der Ventilsitzkörper (5) parallel zu dem Durchlass (5) von zumindest einer von dem zweiten Ventilkörper (11) gesteuerten, von dem ersten Ventilkörper (7) nicht versperrbaren Bypassbohrung (9, 10) durchdrungen ist.