DE2256090C3

DE2256090C3 - Druckbegrenzungsventil

Info

Publication number: DE2256090C3
Application number: DE19722256090
Authority: DE
Inventors: Guenter 4044 Kaarst Strauff
Original assignee: Integral Hydraulik & Co 4000 Duesseldorf
Current assignee: Integral Hydraulik & Co 4000 Duesseldorf
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1979-06-28
Also published as: GB1451220A; DE2256090B2; DE2256090A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Druckbegrenzungsventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solches Druckbegrenzungsventil ist gemäl.l DE-AS 12 38 789 bekannt. Bei den Druckmittclsteuer einrichtungen für Servolenkeinrichtungen nach dieser Druckschrift steht das einen Teil des Ventilkörpers umgebende und dicht am Anschlußkörper befestigte Gehäuseteil, dessen Inneres einen druckmittelerfüllteii Raum umschließt, unter Druckmittelhochdruck und als Ventilglied für das Druckbegrenzungsventil ist ein Kolben vorgesehen, der von einer Schraubenfeder in Schließrichlung belastet wird, Eine solche Anordnung baut jedoch relativ lang Und benötigt daher einen entsprechenden EihbäUraurfi. Dieser Einbäüfäüm würdii sich insbesondere bei den kleinen Steuerkolben urifl Venlilkörpern von »closed'cenler'Servolenkeinrichtunt" gen« nur durch eine Verlängerung der Ventilkörpei' oder durch Vergrößerung ihrer Durchmesser beschaffen lassen. Ein Einbau des Druckbegrenzungsventil innerhalb des Ventilkörpers im Gegensatz zum Einbau innerhalb der Steuerkolben wäre selbst bei ausreichens den Durchmessern der Steuerkolben immer dann nötig, wenn für beide Reaktionsräume nur ein einzelnes, über zwei gegeneinander geschaltete Rückschlagventile gespeistes Druckbegrenzungsventil verwendet werden soll.

ίο Die Verwendung von Scheiben als Federn für Drosselrückschlagventile von Teleskopstoßdämpfern ist bekannt. Die hierbei gegenüber Druckmittelsteuereinrichtungen gegebenen unterschiedlichen Einbauverhältnisse sowie Verhaltensanforderungen lassen eine Anwendung derartiger Federn bei diesen nicht als ;rweckmäßig erscheinen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den erforderlichen Einbauraum für ein in Rede stehendes Druckbegrenzungsventil zu verringern, wobei überdies eine einfache Konstruktion des Ventilkörpers angestrebt wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

In Anspruch 2 ist eine spezielle Ausbildung der Steuerkante im Ventilkörper beschrieben.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin daß durch die Verwendung einer als Feder dienenden Scheibe gegenüber einer Schraubenfeder eine wesentlich kürzere Baulänge erzielt wird. Da im Ventilkörper nur eine einzelne Zulaufbohrung angebracht ist und auf weitere Querbohrungen und/oder Ringnuten verzichtet werden kann, ergibt sich auch hier die gewünschte Vereinfachung.

Die Erfindung wird anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. 1 zeigt mit Hilfe von Symbolen den Schaltplan einer Servolenkeinrichtung mit Begrenzung der Betätigungskraft.

In Fig. 2 ist ein Längsschnitt -iner Druckmittelsteuereinrichtung dargestellt.

F i g. 3 stellt den Schnitt durch die Druckmittelsteuereinrichtung gemäß der Schnittlinie C-Din Fig. 2dar.
F i g. 4 zeigt den Schnitt gemäß der Schnittlinie E-F.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Druckbegrenzungsventils von F i g. 2.

Fig. 6 zeigt den Schnitt durch das Druckbegrenzungsventil entsprechend der Schnittlinie C-H.

Fig. 7 zeigt eine Möglichkeit zur Einstellung des

so wirksamen Hebelarmes mit Hilfe verschiebbarer Beilagscheibcn.

In einem Ventilkörper 1 sind quer und außermittig zu seiner Längsachse Bohrungen 2 und 3 angeordnet, in denen Steuerkolben 4 und 5 sit/en. Die Sleuerkolben 4 und 5 stehen über Stößel 6 und 7 mit einem als Betätigungsglied dienenden I lebel 8 in Verbindung. Der Hebel 8 ist fest mit einem Teil 9 verbunden, welches mit einem Lenkrad 10 in Wirkverbindung steht. Der Steuerkolben 4 verbindet je nach seiner Stellung einen Anschluß A mit einem Druckanschluß Py oder mit einem Ablaufanschluß Ti. In analoger Weise verbindet der Steuerkolben 5 je nach seiner Stellung einen Anschluß B entweder mit einem Druckanschluß Pt oder einem Ablaufarischluß Tt. Die Druckänschlüssc P\ und Pt sind

6j über Leitungen 11 und 12 mit einer Druckquelle 13 verbunden, Vom Anschluß A führt eine Leitung 14 zu einem Anschluß Ai eines Servomotors 15, Vom Anschluß B führt eine Leitung 16 zu einem Anschluß B\

des Servomotors 15. Der Servomotor 15 weist einen Zylinder 17 und einen mit beidseitigen Kolbenstangen 18 und 19 versehenen Kolben 20 auf. Der Anschluß A\ mündet in einen Arbeitsraum 21 und der Anschluß B\ in einen Arbeitsraum 22. Eine Wirklinie 23 stellt symbolisch eine mechanische Rückwirk-Verbindung zwischen Kolbenstange 18 und dem Ventilkörper 1 dar. Die Leitung 14 bzw. der Anschluß A ist über eine Leitung 24, in welche eine Drosselstelle 25 eingebaut ist, mit einem duTh den Steuerkolben 4 begrenzten Reaktionsraum 26 verbunden. In ähnlicher Weise steht ein durch den Steuerkolben 5 begrenzter Reaktionsraum 27 mit der Leitung 16 bzw. dem Anschluß B über eine Leitung 28 in Verbindung, in welche eine Drosselstelie 29 eingebaut ist. An den Reaktionsraum 26 ist weiterhin eine Leitung 30 angeschlossen, in welche ein in Richtung zum Reakrionsraum 26 schließendes Rückschlagventil 31 eingebaut ist. Ebenso zweigt vom Reakdonsraum 27 eine weitere Leitung 32 ab, in welche ein in Richtung zum Reaktionsraum schließendes Rückschlagventil 33 eingebaut ist Die Leitungen 30 und 32 vereinigen sich zu einer Leitung 34, welche über ein Druckbegrenzungsventil 35 mit einem Druckmittelbehälter in Verbindung steht. In einer üblichen Ausführungsform der beschriebenen Einrichtung befinden sich die Anschlüsse P\, P₂, A, B, T\ und Ti nicht im Ventilkörper 1, sondern in einem Anschlußkörper, der mit dem Ventilkörper in Form eines Drehverteilers zusammenwirkt Auf diese Weise ist es möglich, die Flüssigkeit dem ortsfesten Anschlußkörper zuzuführen, während der Ventilkörper beliebige Winkellagen relativ zu dem Anschlußkörper einnehmen kann. Eine dementsprechende Anordnung ist in F i g. 2 dargestellt. Der Ventilkörper 1 ist mit Hilfe eines Lagers 36 in einem Anschlußkörper 37 gelagert. Die Zuleitung bzw. die Ableitung von Flüssigkeit zu bzw. von den Steuerkolben 4 und 5 erfolgt über Querbohrungen. Längsbohrungen und Ringnuten im Ventilkörper 1 bzw. im Anschlußkörper 37. Das Teil 9 ist mil Hilfe von Lagern 38 und 39 im Ventilkörper 1 gelagert und gegenüber diesem um einen gewissen Bt.rag verdrehbar. Das Druckbegrenzungsventil 35 besitzt ein Ventilglied 40 in Form eines Kolbenschiebers, welcher achsparallel in einer Bohrung 41 des Ventilkörpers 1 angeordnet ist. Die Leitung 34 wird durch eine Querbohrung gebildet. Die in Fig. 1 dargestellte Leitung 28 und die Drosselstelle 29 sind in der gegenständlichen Darstellung von Fig. 3 in das Innere des Steuerkolbens 5 verlegt. Die nähere Beschreibung des Druckbegrenzungsventils 35 e^rfolgt am besten anhand der F i g. 5 und 6. Die dem Zulauf der Flüssigkeit dienende Bohrung 34 mündet im Bereich einer Zulaufnut 42, welche einen von zwei Schultern 44 und 45 begs enzten Steg 43 umgibt. Die Schultern 44 und 45 sind dicht in der Bohrung 41 geführt und weisen axial verlaufende Nuten 46 und 47 auf. Die Nut 46 mündet in einer weiteren Ringnut 48, welche einen Steg 49 umgibt. Eine an den Steg 49 sich anschließende Schulter 50 läßt gegenüber dci Bohrung 41 einen Ringspalt 51 frei, der als Dämpfungsspalt dient und die Ringnut 48 mit einem die Bohrung 41 stirnseitig abschließenden Raum 52 verbindet. Der Raum 52 ist nach außen hin durch einen Stopfen 53 abgedichtet. Die Nut 47 Verbindet die Zulaufnul 42 mit einer Ringnut 54, Welche einen Steg 55 umgibt, an den sich eine in der Ausgangstage des Ventilgliedes 40 dicht in der Bohrung 41 geführte Schulter 56 mit einer wirksamen Steuerkante 56' anschließt. Die Bohrung 41 erweitert sich etwa in diesem Bereich unter Bildung einer Steuerkante 57' zu einer Bohrung 57, welche mit dem den Ventilkörper 1 zumindest teilweise umgebenden Raum 58 in Verbindung steht Der Raum 58 ist ebenso wie die Anschlüsse Ti und 7i mit einem gemeinsamen nicht näher dargestellten Tankanschluß Tverbunden und wird nach außen durch ein flüssigkeitsdicht am Anschlußkörper 37 befestigtes Gehäuseteil 37' begrenzt, das vom Teil 9 der Lenkspindel ebenfalls flüssigkeitsdicht durchdrungen wird. An die Schulter 56 ist stirnseitig ein Zapfen 59 angesetzt, welcher auf eine als Feder dienende Scheibe 60 einwirkt Die Scheibe 60 ist ringförmig ausgebildet und liegt in einer ebenfalls ringförmigen Nut 61, welche zweckmäßigerweise in einem deckeiförmigen, stirnseitig am Ventilkörper 1 befestigten Teil 62 angeordnet ist Das Teil 62 kann dabei gleichzeitig zur Festlegung des Lagers 38 dienen. Die Befestigung der Scheibe 60 am Teil 62 und ggf. des Teiles 62 am Ventilkörper ί erfolgt mit Hilfe zweier Schrauben 63 und ^ci, weiche an vom Kraftangriffspunkt des Zapfens 59 entfernten Stellen angeordnet sind. Eine Veränderung der Federstärke der Scheibe 60 läßt sich durch eine Verschiebung der effektiven Einspannpunkte erreichen. Diese Vei^chiebung w<rd möglich, wenn man mit Langlöchern 65 versehene segmentförmige Beilagplatten 66 benutzt. Die Beilagplatten werden auf die Scheibe 60 aufgelegt und mit dieser zusammen mit Hilfe der Schrauben 63

jn bzw. 64 befestigt. Dabei ist es möglich eine wirksame Kante 67 mehr oder weniger nah an den Kraftangriffspunkt des Zapfens 59 heranzubringen und somit den wirksamen Hebelarm zu verändern.

Der Zulauf der Flüssigkeit von den Reaktionsräumen 26 und 27 erfolgt über die Rückschlagventile 31 und 33 sowie die Leitung 34 in die Zulaufnut 42. Der jeweilige Druck pflanzt sich von der Ringnut 42 über die Nut 46, die Ringnut 48 und den Drosselspalt 51 in den Raum 52 fort. Hier wirkt der Druck auf das Ventilgl'ed 40 gegen

AO die Kraft der Scheibe 60. Unterhalb eines Grenzdruckes verharrt das Ventilglied 40 in seiner Ausgangslage, so daP keine Flüssigkeit aus der Leitung 34 abströmen kann. In diesem Bereich entsprechen die Drücke in den Reaktionsräumen 26 und 27 den Drücken in den Arbeitsräumen 21 und 22, so daß dem Fahrzeuglenker eine den tatsächlichen am Servomotor 15 entsteiienden Kräften proportionale Kraft rückgemeldet wird. Nach Überschreiten eines gewissen Druckes überwindet die auf das Ventilglied 40 wirkende Druckkraft die Kraft der Scheibe 60, so daß der Kolben sich unter Verformung der Scheibe 60 bewegt. Nach weiterer Erhöhung des Di uckes hat das Ventilglied 40 schließlich einen solchen Hub zurückgelegt, daß sich die Ringnut 54 in die Bohrung 57 öffnet. Die Flüssigkeit hat dann die Möglichkeit, von der Leitung 34 über die Zulaufnul 42.

die Nut 47 und die Ringnut 55 unter Druchibfall ih die Bohrung 57 und von dort in den nahezu drucklosen Raum 58 zu strömen.

Sofern die Führungslänge der Schulter 45 allein /ur Führung des Ven ilgliedes 40 ausreicht, kann auf die Anordnung der Schulter 44 verzichtet werden. An den Steg 43 würde sich dann sofort die Schulter 50 anschließen. Umgekehrt kann die Schulte" 4b' entfallen, Wenn die Schulter 44 allein zur Führung ausreicht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Druckbegrenzungsventil mit einem von einer Feder in Schließrichtung beaufschlagten Ventilglied zur Begrenzung der durch den Druck in den Reaktionsräumen von Druckmittelsteuereinrichtungen für Servolenkeinrichtungen auf die Lenkspindel ausgeübten Rückwirkungskraft, mit einem Ventilkörper, in welchem außermittig und quer zu seiner Längsachse mittels der Lenkspindel betätigbaire Steuerkolben mit Reaktionsflächen angeordnet sind, deren zugehörige Reaktionsräume mit Arbeitsräwmen eines Servomotors verbunden sind, wobei der Ventilkörper mit einem Teil seiner axialen Länge in einem ortsfesten Anschlußkörper drehbar angeordnet ist, über den der Zufluß von Druckmittel zur bzw. dessen Abfluß aus der Druckmittelsteuereinrichtung erfolgt und ein den Anschlußkörper überragendes Teil des Ventilkörpers von einem flüssigkeitsdicht am Anschlußkörper befestigten Gehäuseteil uri/geben ist, das ein Anschlußzapfen für die Lenkspinclel ebenfalls fliissigkeitsdicht durchdringt und das auf seiner dem Druckbegrenzungsventil zugekehrten Seite einen druckmittelerfüllten Raum umschlielk, und wobei das Ventilglied als Kolben ausgebildet ist, der eine axial durch Schultern begrenzte Zulaufnut aufweist, die über eine Drosselstelle mit einem durch die nicht von der Feder beaufschlagte Stirnfläche des Ventilgliedes begrenzten Dämpfungsraum verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (40) parallel zur Längsachse des Ventilkörper. (I) angeordnet ist und eine Steuerkante (56') aufweist, die nach Durchlaufen eines Ansprechhubes des Ventilgliedes (40) im Zusammenwirken mit einer am Venlilkörper (1) gebildeten Steuerkante (57') einen Strörrungsweg von der Zulaufnut (42) in den von dem Gehäuseteil (37') begrenzten Raum (58) öffnet, und daß als Feder (60) eine kreisringförmige oder kreissegmentförmige Scheibe dient, welche an einer oder zwei vom Kraftangriffspunkt des Ventilgliedes (40) entfernten Stellen am Ventilkörper (1) befestigt ist.

2. Druckbegrenzungsventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die am Ventilkörper (1) gebildete Steuerkante (57') in einer von der Stirnfläche des Ventilkörpers (1) ausgehenden Einsenkung (57) liegt.