DE2402017A1

DE2402017A1 - Rotationskolbenpumpe, insbesondere fuer servolenkungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2402017A1
Application number: DE19742402017
Authority: DE
Inventors: Rolf Fassbender; Roland Rieber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1974-01-17
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1975-07-31
Also published as: GB1459161A; JPS5828144B2; IT1026376B; JPS50124327A; DE2402017C2; FR2258543B1; BR7500362A; SE403995B; FR2258543A1; SE7500418L

Description

ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN Aktiengesellschaft Friedrichshafen

Rotationskolbenpumpe, insbesondere für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung betrifft eine Rotationskolbenpumpe, insbesondere für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Stromregelventil und einer zwischen einer Druckkammer und einer Pumpenauslaßöffnung liegenden Drosselstelle.

Zweck derartiger Pumpen ist es, trotz unterschiedlichen Antriebsdrehzahlen einen möglichst konstanten oder mit steigender Drehzahl leicht ansteigenden Förderstrom zu liefern.

Eine derartige Pumpe ist beispielsweise aus der US-PS 3 207 077 bekannt. Dabei wird die Differenz der Drücke vor und hinter einer Drosselbohrung zur Betätigung des Stromregelventils verwendet. Mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit und damit mit steigender Pumpendrehzahl wird das Stromregelventil weiter geöffnet, so daß ein größerer Anteil der Fördermenge zur Ansaugseite der Pumpe geleitet wird und der Nutzstrom nahezu konstant bleibt.

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öl.

Bei einer anderen bekannten Pumpe {US-PS 3 426 785) sind zwei Drosselbohrungen vorgesehen. Bei hoher Pumpendrehzahl wird das Stromregelventil soweit verschoben, daß die eine der beiden Drosselbohrungen verschlossen wird und nur noch die andere Drosselbohrung wirksam ist. Die Folge ist eine größere Druckdifferenz, durch die der Kolben des Stromregelventils einen größeren Durchströmquerschnitt vom Druckkanal zum Überströmkanal öffnet. Dadurch ergibt sich mit steigender Pumpendrehzahl eine stufenförmige Verringerung des zum Verbraucher geförderten Druckmittelstromes .

Bei Lenkungen mit Hilfskraftunterstützung für schnelllaufende Fahrzeuge entsteht in zunehmendem Maße die Forderung nach einer mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit ansteigenden Rückwirkung. Diese Art der Rückwirkung soll dem Fahrzeugführer ein sicheres Fahrgefühl auch bei hohen Geschwindigkeiten vermitteln. Durch erhöhte Förderleistung der Pumpe bei höheren Drehzahlen wird jedoch die hydraulische Lenkunterstützung vergrößert und der vom Fahrer aufzubringende mechanische Kraftanteil verkleinert. Dadurch geht das sichere Fahrgefühl verloren. Ein stufenweiser Abbau der Förderleistung der Pumpe entspricht nicht den Anforderungen, da sich in diesem Fall die am Lenkhandrad aufzubringende Kraft ebenfalls stufenweise ändert.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pumpe für verschiedene Anwendungsfälle zu schaffen, deren Förderstromkennlinien für die unterschiedlichen Anwendungsfälle einen unterschiedlichen, stetigen Verlauf, insbesondere mit fallender Tendenz, aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche angeführten Merkmale gelöst.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe,

Fig. 2 einen Teilschnitt entsprechend der Linie H-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Diagramm mit der Abhängigkeit des Förderstroms von der Pumpendrehzahl.

In einem Gehäuse 1, das durch einen Deckel 2 abgeschlossen wird, ist zwischen zwei Stirnplatten 3 und 4 ein Kurvenring 5 angeordnet. Ein Stift 6 sichert den Kurvenring 5 und die beiden Stirnplatten 3 und 4 gegen Verdrehen. In dem Kurvenring 5 ist ein mit einer Antriebswelle 7 verbundener,

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zylindrischer Rotor 8 gelagert. In Schlitzen des Rotors sind Arbeitsschieber bzw. Flügel 9 radial beweglich geführt. Zwischen der zweiten Stirnplatte 4 und dem Deckel 2 wird in dem Gehäuse 1 eine Druckkammer 10 gebildet, die über Durchlässe 11 und 12 in den Stirnplatten 4 und 3 mit einem Druckkanal 13 verbunden ist. Ein Stromregelventil 14 leitet je nach Drehzahl Druckmittel von dem Druckkanal 13 in einen Ansaugkanal 15.

In dem Druckkanal 13 ist zwischen der Druckkammer 10 bzw. dem Durchlaß 12 und dem Stromregelventil 14 ein zylindrischer Drosseleinsatz 16 mit einer Entnahme- und Drosselbohrung 17, in der weiteren Beschreibung kurz Drosselbohrung genannt, angeordnet. Der Drosseleinsatz 16 liegt quer zur Achse des Druckkanals 13. Durch den Drosseleinsatz 16 wird der Querschnitt des Druckkanals 13 örtlich verringert, so daß in diesem Bereich ein geringerer statischer Druck herrscht, als im Anströmbereich vor dem Stromregelventil 14. Durch die Drosselbohrung 17 wird Druckmittel von der Pumpe zu einem Verbraucher 18 geleitet, der beispielsweise durch eine Servolenkung gebildet ist. Über eine weitere, in der Zeichnung nicht dargestellte Dämpfungsdrossel wird in bekannter Weise ein reduzierter Druck durch eine Steuerleitung 19 von der zu dem Verbraucher 18 führenden Druckleitung 20 an die Rückseite des Stromregelventils 14 übertragen.

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Die Anordnung des Drosseleinsatzes 16 ist sowohl in der Mitte als auch außerhalb der Mitte des Druckkanals

13 möglich. Dadurch wird eine mehr oder weniger starke Verringerung des Durchströmquerschnitts in dem Druckkanal 13 erreicht. Eine Aufteilung der Drosselbohrung 17 in mehrere Bohrungen ist ebenfalls möglich.

Da der freie Querschnitt des Druckkanals 13 im Bereich des Drosseleinsatzes 16 unterschiedlich groß ist, treten in diesem Bereich unterschiedlich hohe statische Drücke auf. Es ist deshalb möglich, bei unterschiedlicher Lage der Drosselbohrung 17 in bezug auf die Anströmrichtung des Druckmittels im Druckkanal 13, Druckmittel mit unterschiedlich hohem statischen Druck zu entnehmen. Durch den unterschiedlich hohen Entnahmedruck an der Drosselbohrung 17 läßt sich der reduzierte Druck an der Rückseite des Stromregelventils 14 beeinflussen, während der Druck im vorderen Anströmbereich des Stromregelventils

14 unverändert bleibt. Dadurch läßt sich eine unterschiedlich starke Öffnungstendenz des Stromregelventils 14 erreichen und der Verlauf der Forderstromkurven variieren.

In Fig. 3 ist die Abhängigkeit des Förderstroms V von der Pumpendrehzahl η bei einem mittleren Arbeitsdruck dargestellt. Das aus Versuchsergebnissen entstandene Diagramm zeigt die Variationsmöglichkeit der Förderstromkennlinien durch unterschiedliche Einbaulagen des Drosseleinsatzes

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Die strichpunktierte Linie zeigt die Kennlinie einer Pumpe, bei der der Drosseleinsatz 16 mit der Drosselbohrung 17 um 135 ° verdreht zur ursprünglichen Anströmrichtung des Druckmittels vor der Querschnittsverringerung im Druckkanal 13 eingebaut ist. Eine derartige leicht ansteigende Kennlinie wird auch mit bisher bekannten Pumpen erreicht.

Ein mit steigender Drehzahl nahezu konstanter Förderstrom wird beispielsweise in einer Stellung des Drosseleinsatzes 16 erreicht, in der die Drosselbohrung 17 gegen die Anströmrichtung des Druckmittels gerichtet ist (gestrichelte Linie).

Die durchgezogene Linie zeigt die Kennlinie einer Pumpe mit fallender Tendenz, die den Anforderungen der Aufgabenstellung der Erfindung genügt. Die Drosselbohrung 17 liegt unter einem Winkel von etwa 60 ° verdreht gegenüber der ursprünglichen Anströmrichtung des Druckmittels im Druckkanal 13 vor der Querschnittsverkleinerung durch den Drosseleinsatz 16. Dieser Winkel liegt im Bereich des engsten Durchströmquerschnittes im Druckkanal 13 und damit im Bereich niedrigsten statischen Druckes. In dieser Stellung des Drosseleinsatzes 16 nimmt der Förderstrom mit zunehmender Pumpendrehzahl am stärksten ab. Zwischen den Kurven für 135 ° und 60 liegende Kennlinien lassen sich durch den Einbau des entsprechend gedrehten Drosseleinsatzes 16 erreichen.

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Der mit der Erfindung erzielbare Vorteil besteht vor allem in der Möglichkeit, durch unterschiedlichen Einbau des Drosseleinsatzes in dem Druckkanal einer Pumpe Ausführungsformen mit unterschiedlich stark geneigten Förderstromkennlinien zu erhalten. Bei entsprechender Stellung des Drosseleinsatzes wird somit eine mit steigender Pumpendrehzahl stetig fallende Kennlinie erreicht.

Die Verwendung einer derartigen Pumpe für die Hilfskraftunterstützung einer Kraftfahrzeuglenkung ergibt mit wachsender Fahrzeuggeschwindigkeit eine geringer werdende hydraulische Unterstützung, so daß durch das Anwachsen des mechanischen Kraftanteils an der Lenkung ein sicheres Fahrgefühl erzeugt wird.

Akte 5207

14.1.1974
T-PA fa-hg

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Claims

Patentansprüche

1J Rotationskolbenpumpe, insbesondere für Servolenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Stromregelventil und einer
zwischen einer Druckkammer und einer Pumpenauslaßöffnung
liegenden Drosselstelle, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drosselstelle in der Form einer Entnahme- und Drosselbohrung (17) in einem zylindrischen Drosseleinsatz (16) zwischen der Druckkammer (10) und dem Stromregelventil (14) in einem Druckkanal (13) angeordnet ist.
2. Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosseleinsatz (16) in dem Druckkanal (13) quer zu dessen Achse angeordnet ist.
3. Rotationskolbenpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosseleinsatz (16) in dem Druckkanal (13) außermittig angeordnet ist.
4. Rotationskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme- und Drosselbohrung (17) unter einem Winkel zwischen O ° und 180 ° zu der Anströmrichtung des Druckmittels an den Drosseleinsatz (16) in dem Druckkanal (13) angeordnet ist.
5. Rotationskolbenpumpe nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme- und Drosselbohrung (17) im Bereich des engsten Durchströmquerschnitts in dem Druckkanal (13) angeordnet ist.

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•θ.

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