DE2702692C2

DE2702692C2 - Steuergerät für hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtungen

Info

Publication number: DE2702692C2
Application number: DE2702692A
Authority: DE
Inventors: Johannes Vagn Baatrup; Ivar Soenderborg Rasmussen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1977-01-24
Filing date: 1977-01-24
Publication date: 1984-05-24
Also published as: IT1107003B; DE2702692A1; DK143594C; BR7800387A; GB1594279A; JPS53116635A; AU3260678A; DK552877A; IT7867122A0; DK143594B; AU511675B2; CA1091131A; AR215674A1; FR2377922A1; FR2377922B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät für hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem in einer Gehäusebohrung angeordneten, ein Umschaltventil bildenden, äußeren Drehschieber und einem inneren Drehschieber, mit an der Gleitfläche zwischen Gehäusebohrung und Drehschieber axial nebeneinander vorgesehenen vier Ringnuten, von denen die erste mit einem Pumpenanschluß, die zweite und dritte je mit einem Anschluß für eine zu einem Arbeitsmotor führende Arbeitsleitung und die vierte mit einem Tankanschluß verbunden sind, mit einer ersten Hilfsringnut zwischen der zweiten und dritten Ringnut und einer zweiten Hilfsringnut zwischen der dritten und vierten Ringnut, welche Hilfsringnuten über eine Verbindungsleitung drehunabhängig mit dem Putnpenanschluß verbunden sind, dessen Druck, insbesondere in der Ventilneutralstellung, absenkbar ist, mit einer mit dem inneren Drehschieber verbundenen Lenkwelle und mit einem Meßmotor, der bei einer Betätigung des Steuergeräts zwischen den Pumpenanschluß und den zuflußseitigen Arbeitsleitungsanschluß geschaltet ist und den äußeren Drehschieber dem inneren

Drehschieber nachführt

Bei einem bekannten Steuergerät dieser Art (GB-PS 11 51 524) sind, nebeneinander an der Gleitfläche zwischen äußerem Drehschieber und Gehäusebohrung vorgesehen: Eine mit dem Pumpenanschluß verbundene Ringnut, eine mit dem Tankanschluß verbundene Ringnut, eine Hilfsringnut, eine mit der einen Seite des Arbeitszylinders verbundene Ringnut, eine Hilfsringnut, zu dem Meßmotor führende Steueröffnungen, eint Hilfsringnut, eine zur anderen Seite des Arbeitszylinders führende Ringnut, eine Hilfsringnut und eine mit dem Tankanschluß verbundene Ringnut Der Innenraum des inneren Drehschiebers ist mit dem Pumpenanschluß verbunden. Zwei der Hilfsringnuten sind dauernd, die zwei anderen zeitweilig in Abhängigkeit von einer Betätigung des Steuergeräts mit dem Pumpenanschluß verbunden. Die hierdurch erzielte Verhinderung einer Leckölströmung führt dazu, daß der Meßmotor der Verstellung des Arbeitsmotors genauer folgt

Darüber hinaus besitzt das Steuergerät Neutralstellungsöffnungen, über die der Pumpenanschluß in der Neutralstellung direkt mit dem Tankanschluß verbunden wird, wodurch der Pumpendruck sinkt Wenn in der Neutralstellung der Arbeitsmotor durch äußere Kräfte belastet wird, kann Leckflüssigkeit aus den mit dem Arbeitsmotor verbundenen Ringnuten in die nur verminderten Druck enthaltende Hilfsringnut übertreten, so daß sich ein unerwünschter Schlupf ergibt In die Verbindungsleitungen zwischen Hilfsringnuten und Längsbohrung eingesetzte Drosseleinsätze können dies nur in begrenztem Umfang verhindern.

Das gleiche Problem tritt auch bei solchen Steuergeräten auf, bei denen der Pumpendruck bei mangelndem Bedarf herabgeregelt wird, beispielsweise durch Maßnahmen an der Pumpe oder durch ein Nebenschlußventil.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Steuergerät der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem eine unerwünschte Verstellung des Arbeitsmotors sicher verhindert wird, wenn dieser durch äußere Kräfte belastet ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der zu den Hilfsringnuten führenden Verbindungsleitung ein in Richtung zu diesen hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist.

Wenn bei dieser Konstruktion der Druck am Pumpenanschluß abgesenkt wird, kann trotzdem bei einer Belastung des Arbeitsmotors keine Leckflüssigkeit aus einer der mit den Arbeitsleitungen verbundenen Ringnuten zu einer der Hilfsringnuten übertreten. Denn sobald aufgrund eines Druckanstiegs im Arbeitsmotor Leckflüssigkeit in die Hilfsringnuten überzutreten versucht, baut sich in der Verbindungsleitung ein Druck auf, so daß der weitere Übertritt von Leckflüssigkeit verhindert ist. Infolgedessen kann auch der Arbeitsmotor nicht in unerwünschter Weise verstellt werden.

Bei einer besonders einfachen Konstruktion, bei der die Verbindungsleitung eine Längsbohrung im Gehäuse aufweist, die über je eine Radialoohrung mit einer mit dem Pumpenanschluß verbundenen Ringnut und mit den Hilfsringnuten verbunden ist, ist das Rückschlag= ventil in der Längsbohrung zwischen der mit dem Pumpenanschluß verbundenen Ringnut und den Hilfsringnuten angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellten Ausführungsbeispiels eines Steuergeräts näher erläutert.

Das veranschaulichte Steuergerät weist ein Gehäuse

1 mit einer Bohrung 2 auf, in der ein äußerer Drehschieber 3 und in diesem ein innerer Drehschieber 4 angeordnet ist Der innere Drehschieber ist mit einer Kupplung 5 für eine Lenkwelle versehen. Er kann gegen die Kraft von Blattfedern 6 um einen begrenzten Winkel gegen den äußeren Drehschieber 3 verdreht werden. Dieser Winkel ist durch einen Querstift 7 vorgegeben, an den in Umfangsrichtung vorgesehene Anschläge in einem Durchbruch 8 zur Anlage kommen. Der äußere Drehschieber 3 ist über den Querstift 7 mit einer Gelenkwelle 61 verbunden, die eine drehfeste Verbindung mit dem als Zahnrad ausgebildeten Drehkolben 9 eines Meßmotors 10 herstellt. Dieser weist außerdem einen feststehenden, innenverzahnten Zahnring 11 auf, der gemeinsam mit einer Stirnplatte {2 und einer Zwischenplatte 13 mit Hilfe von Schrauben 14 am Gehäuse 1 befestigt ist

Das Gehäuse weist einen Anschluß 15 auf, der mit einer Druckmittelpumpe 16 sowie einen Anschluß 17, der mit sinem Tank 18 verbunden ist. Außerdem sind zwei Anschlüsse 19 und 20 angedeutet (die in einer nicht sichtbaren Schnittebene liegen) welche mit zwei Arbeitsleitungen 21 und 22 verbunden sind, welche zu einem Arbeitsmotor 23 führen, der hier aus Zylinder 24 und Kolben 25 besteht und der Lenkversteflung eines Rades 26 dient An der Gleitfläche zwischen der Bohrung 2 und dem äußeren Drehschieber 3, nämlich in der Bohrungsfläche, sind vier Ringnuten axial versetzt nebeneinander vorgesehen. Eine erste Ringnut 27 ist über einen Kanal 28 mit dem Pumpenanschluß 15 verbunden. Eine zweite Ringnut 29 ist mit dem Arbeitsleitungs-Anschluß 19 und eine dritte Ringnut 30 mit dem Arbeitsleitungs-Anschluß 20 verbunden. Eine vierte Ringnut 31 ist über eine Leitung 32 mit dem Tankanschluß 17 verbunden. Zwischen Kanal 28 und Leitung 32 gibt es einen Verbindungskanal 33 mit einem Rückschlagventil 34, das öffnet, wenn am Tankanschluß 17 ein höherer Druck herrschen sollte als am Pumpenanschluß 15. Ferner gehen von der Bohrung Steueröffnungen 35 aus, die je zu einer Verdrängerkammer zwischen den Zähnen des Meßmotors 10 führen und abwechselnd als zuflußseitige und abflußs'ütige Steueröffnungen wirken.

Sowohl der äußere Drehschieber 3 als auch der innere Drehschieber 4 besitzen Neutralstellungsöffnungen 36 bzw. 37, die in der Neutralstellung miteinander fluchten und die erste Ringnut 27 mit dem Innenraum 38 des zweiten Drehschiebers 4 verbinden. Dieser Innenraum steht über die Durchbrüche 8, Längsnuten 39 im inneren Drehschieber 4 und Radialbohrungen 40 im äußeren Drehschieber 3 mit der Tankdruck führenden Ringnut 31 in Verbindung. In der Neutralstellung ist daher der Pumpenanschluß 15 mit dem Tankanschluß 17 verbunden. Entsprechend sinkt der Druck am Pumpenanschluß 15 ab.

In der Zeichnung ist die Stellung der Drehschieber so veranschaulicht, daß im Arbeitsmotor 23 der Kolben 25 nach rechts verschoben wird. Aus diesem Grund sind die Neutralstellungsöffnungen 37 und 38 gegeneinander versetzt, also verschlossen. Druckflüssigkeit dringt dann durch Radialbohrungen 41 von der ersten Ringnut 27 zu einer Ringnut 42 im inneren Drehschieber 3, von dort über Axialkanäle 43 zu Radialbohrungen 44, welche mit den Steueröffnungen 35 in Verbindung stehen. Die Druckflüssigkeit wird dann über den Meßmotor 10 geleitet. Von anderen Steueröffnungen gelangt die austretende Druckflüssigkeit über Radialbohrungen 45 in Axialkanäle 46. Von hier gelangt sie über Radialbohrungen 47 in die zweite Ringnut 29 und weiter zum Arbeitsmotor 23. Die rückströrnpnde Flüssigkeit gelangt in die dritte Ringnut 30 und über Radialbohrungen 48 und 49 in den Tankdruck führenden Innenraum 38. Bei entgegengesetzter Drehung der Lenkwelle wird Druckflüssigkeit vom Meßmotor 10 zunächst in die dritte Ringnut 30 und über den Meßmotor 23 und die zweite Ringnut 29 zum Tank zurückgeleitet

In der veranschaulichten Stellung führt daher die erste Ringnut 27 den Pumpendruck P₉, die zweite Ringnut

29 den Arbeitsdruck Pl, der bis auf den Druckabfall im ίο Meßmotor 10 dem Pumpendruck entspricht, während in der vierten Ringnut 31 der Tankdruck Pt und in der dritten Ringnut 30 der Druck Pr herrscht, der dem Tankdruck Pt gleich ist Infolgedessen könnte eine bestimmte Druckflüssigkeitsmenge aus der zweiten Ringnut 29 längs der Gleitfläche zwischen äußerem Drehschieber 3 und Gehäusebohrung 2 zur dritten Ringnut

30 fließen. Da es sich um bereits gemessene Druckflüssigkeit hartdelt, ergäbe sich am Meßmotor 10 eine größere Verstellung als es derjenigen des Arbeitsmotors 23 entspricht In ähnlicher Weise würde bei der entgegengesetzten Verstellrichtung eine größere Druckflüssigkeitsmenge aus der dritten Ring^.-i 30 zur zweiten Ringnut 29 und zur vierten Ringnut 31 abströmen können. Diese Verhältnisse sind besonders deutlich, wenn der Arbeitsmotor 23 eine Endlage erreicht hat, weil sich dann der Meßmotor aufgrund der Leckströrnung noch weiter bewegt Dies führt zu störendem Schlupf, der zudem für beide Lenkrichtungen unterschiedlich groß ist.

Dieser Nachteil wird dadurch behoben, daß zwei Hilfsringnuten 50 und 51 zwischen dit zweite Ringnut 29 und die dritte Ringnut 30 sowie zwischen die dritte Ringnut 30 und die vierte Ringnut 31 bzw. den Querstift 7 gelegt ist Beide Hilfsringnuten sind über Radialbohrungen 52 und 53 mit einer Längsbohrung 54 verbunden, die ihrerseits über eine Radialbohrung 55 mit der ersten Ringnut 27 in Verbindung steht. Infolgedessen herrscht in den Hilfsringnuten 50 und 51 Pumpendruck. Dieser verhindert eine Leckströmung bereits abgemessener Druckflüssigkeit Daß von den Hilfsringnuten Druckflüssigkeit in die Tankdruck führenden Ringnuten übertritt, ist für die Genauigkeit der Arbeit der Lenkeinricntungohne Bedeutung.

Ferner ist auch zwischen den Steueröffnungen 35 und der zweiten Ringnut 29 eine dritte Hilfsringmit 56 angeordnet, die über eine Radialbohrung 57 mit der Langsbohrung 54 verbunden ist und daher Pumpendruck führt. Sie verhindert den Übertritt von bereits abgemessener Druckflüssigkeit aus den abflußseitigen (und natürlich auch zuflußseitigen) Steueröffnungen in die zweite Ringnut 29, wenn diese Tankdruck Pt führt, was die Lenkgenauigkeh und die Symmetrie bei der Lenkbetätigung verbessert.

In die Längsbohrung 54 ist ein Rückschlagventil 58 eingesetzt, daß durch eine Feder 59 belastet wird. Dieses Rückschlagventil schließt, wenn der Druck in den Hilfsringnuten 50,31 oder 56 größer wird als der Druck am Pumpenanschluß 15. Dies kann in der Neutralstellung geschehen, wenn der Druck am Pumpenanschluß 15 nur etwas größer ist als der Druck am Tankanschluß 17. auf den Arbeitsmotor 23 aber eine äußere Kraft ausgeübt wird, die in der Ringnut 29 oder 30 einen höheren Druck hervorruft als der Druck am PuMpenanschluß 15 ist. Dieser Druck könnte zwar zu einem Übertritt von Druckflüssigkeit in die Hilfsringnuten 50, 51 oder 56 führen; da aus diesen aber wegen des Rückschlagventils 58 keine Flüssigkeit abgeführt werden kann, erfolgt keine Verstellung des Arbeitsmotors.

In der Zeichnung ist gestrichelt angedeutet, daß die Pumpe 16 mit einem Regler 60 versehen ist, der hier als Nebenschlußventil dargestellt ist, so daß der Pumpendruck den jeweiligen Bedarfsverhältnissen nachgeführt werden kann. Auch bei dieser Regelungsart kann der Druck am Pumpeneinlaß 15 kleiner werden als der Druck in den Ringnuten 29 oder 30, wenn am Arbeitsmotor eine äußere Kraft auftritt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

15

35

40

45

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Steuergerät für hydrostatische Hilfskraftlenkeinrichtungen, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem in einer Gehäusebohrung angeordneten, ein Umschaltventil bildenden, äußeren Drehschieber und einem inneren Drehschieber, mit an der Gleitfläche zwischen Gehäusebohrung und Drehschieber axial nebeneinander vorgesehenen vier Ringnuten, von denen die erste mit einem Pumpenanschluß, die zweite und dritte je mit einem Anschluß für eine zu einem Arbeitsmotor führende Arbeitsleitung und die vierte mit einem Tankanschluß verbunden sind, mit einer ersten Hilfsringnut zwischen der zweiten und dritten Ringnut und einer zweiten Hilfsringnut zwischen der dritten und vierten Ringnut, welche Hilfsringnuten über eine Verbindungsleitung drehunabhängig mit dem Pumpenanschluß verbunden sind, dessen Druck, insbesondere in der Ventilneutralstellung, gbsenkbar ist, mit einer mit dem inneren Drehschieber verbundenen Lenkwelle und mit einem Meßmotor, der bei einer Betätigung des Steuergeräts zwischen den Pumpenanschluß und den zuflußseitigen Arbeitsleitungsanschluß geschaltet ist und den äußeren Drehschieber dem inneren Drehschieber nachführt, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu den Hilfsringnuten (50,51) führenden Verbindungsleitung ein in Richtung zu diesen hin öffnendes Rückschlagventil (58) angeordnet ist

2. Steuerge.ät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in bei Stf-uergerSten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannter Weise die Verbindungsleitung eine Längsbc! rung im Gehäuse aufweist, die über je eine Radialbohrung mit einer mit dem Pumpenanschluß verbundenen Ringnut und mit den Hilfsringnuten verbunden ist, sowie dadurch, daß das Rückschlagventil (58) in der Längsbohrung (54) zwischen der mit dem Pumpenanschluß verbundenen Ringnut (27) und den Hilfsringnuten (50, 51) angeordnet ist.