DE2745987C2 - Hydraulic power steering, in particular for motor vehicles - Google Patents

Hydraulic power steering, in particular for motor vehicles

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DE2745987C2 DE2745987A DE2745987A DE2745987C2 DE 2745987 C2 DE2745987 C2 DE 2745987C2 DE 2745987 A DE2745987 A DE 2745987A DE 2745987 A DE2745987 A DE 2745987A DE 2745987 C2 DE2745987 C2 DE 2745987C2
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used

Description

offene Mittelstellung sowie eine mit einer Zulauf- open middle position as well as one with an inlet

und eine mit einer Rücklaufleitung verbundene io (Zu- und Rücklaufleitungen) ist der Strom Tn dein"dieand an io connected to a return line (supply and return lines) is the current Tn dein "die

Kammer aufweist, wobei in Ventilneutralstellung Drossel enthaltenden Leitungssystem kleiner als in demHas chamber, wherein in valve neutral position throttle-containing line system smaller than in that

beide Arbeitsräume des Arbeitszylinders mit diesen beiden Kammern gleichzeitig in Verbindung stehen und in einem ausschließlich der Druckmittelrückführung aus dem die kleinere Wirkfläche aufweisendenboth working spaces of the working cylinder are in communication with these two chambers at the same time and in one exclusively the pressure medium return from the one having the smaller effective area

Arbeitsraum dienenden Leitungsabschnitt eineLine section serving the work area

durch die Bewegung des Steuerventils in ihremby the movement of the control valve in their

Querschnitt unveränderbare Drossel eingebaut ist.Cross-section unchangeable choke is built in.

dadurch gekennzeichnet, daß eine weiterecharacterized in that another

anderen, an den Arbeitsraum mit der größeren Wirkfläche angeschlossenen Leitungssystem. Durch den abfallenden Strom ist daher die Wirkung der Drossel begrenzt Nach Erreichen eines Optimums kann trotz Verkleinerung des Drosselquerschnitts die Druckdifferenz vor und nach der Drossel nicht mehr wesentlich erhöht werden.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einother piping system connected to the work area with the larger effective area. The effect of the throttle is therefore limited by the falling current. After an optimum has been reached, the pressure difference before and after the throttle can no longer be increased significantly despite the reduction in the throttle cross-section.
In contrast, it is the object of the invention to provide a

durch die Bewegung des Steuerventils (1) in ihrem 20 Steuerventil zu entwickeln, welches den notwendigenby moving the control valve (1) in your control valve to develop which of the necessary

Querschnitt unveränderbare Drossel (16') zwischen Differenzdruck erzeugt ohne daß durch einen einseiti-Cross-section unchangeable throttle (16 ') generated between differential pressure without being caused by a one-sided

der mit der Zulaufleitung verbundenen Kammer und der zum die größere Wirkfläche aufweisendenthe chamber connected to the inlet line and the one having the larger effective area

Arbeitsraum führenden Leitung (10') angeordnet istWorking space leading line (10 ') is arranged

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 2s zeichnet daß die Drosseln (16 und 16') als Verengungen der entsprechenden Leitungen (10 und 10') ausgeführt sind.2. Control valve according to claim 1, characterized in that the throttles (16 and 16 ') as Constrictions of the corresponding lines (10 and 10 ') are carried out.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn-3. Control valve according to claim 1, characterized

gen Stromabfall eine nachteilige Beeinträchtigung des Druckausgleichs stattfinden kann.A detrimental impairment of the pressure equalization can occur in the event of a power drop.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst Nach der Erfindung ist zusätzlich zu der in den Rücklaufweg vom Arbeitszylinder mit der kleineren Wirkfläche angeordneten Dresse) noch eine weitere im Querschnitt unveränderbare Drossel vorgesehen, die zwischen der mit der Zulaufleitung verbunde-This object is achieved by the features of the claims According to the invention is in addition to that in the return path from the working cylinder with the smaller effective area arranged dresser) another throttle with unchangeable cross-section is provided, between the connected to the supply line

zeichnet daß die Drosseln (16 und 16') durch 30 nen Kammer und der Leitung vorgesehen ist die zumrecords that the throttles (16 and 16 ') through 30 NEN chamber and the line is provided to the

Zusammenwirken entsprechender, an dem bzw. den Arbeitsraum mit der größeren Wirkfläche führt DieseThis leads to the corresponding interaction at the workspace or workspace with the larger effective area Steuerventilkolben (4) angebrachter Ausnehmungen Drosselsysteme sind im Steuerventil angebracht undControl valve piston (4) made recesses Throttle systems are installed in the control valve and

mit zylindrischen Wandteilen der den Steuerventil- stauen, unabhängig von der Stellung des bzw derwith cylindrical wall parts of the control valve, regardless of the position of or the

kolben aufnehmenden Bohrung gebildet sind. Ventilkolben, den Leerlauf-Systemdruck in dem flä-piston receiving bore are formed. Valve piston, the idle system pressure in the flat

4. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 chenkleineren Arbeitsraum auf. Auf die angeführte zeichnet daß die Drosseln (16 und 16') durch Weise ist eine einwandfreie Abstimmung und Funktion Zusammenwirken entsprechender, in die Oberfläche eines Druckausgleichs bei nicht ausgeglichenen Arbeits-(18) der den Steuerventilkolben aufnehmenden zylindern erzielbar.4. Control valve according to claim 1, characterized in that it has 35 small working space. On the listed distinguishes that the throttles (16 and 16 ') by way of a perfect coordination and function Interaction of corresponding, in the surface of a pressure equalization in non-equalized work- (18) the cylinders receiving the control valve piston can be achieved.

Bohrung eingearbeiteter Ausnehmungen mit zylind- Nachstehend werden anhand der Figuren verschiede-Bore incorporated recesses with cylindrical

nschen Abschnitten des Steuerventilkolbens gebil- 40 ne Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert,nschen sections of the control valve piston formed 40 ne embodiments of the invention explained in more detail,

det sind. Es zeigtdet are. It shows

5. Steuerventil nach Anspruch3 oder 4, dadurch Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Steuerventil in gekennzeichnet daß die Drosseln (16 und 16') Drehkoibenbauart;5. Control valve according to claim 3 or 4, characterized in FIG. 1 shows a cross section through a control valve in characterized in that the throttles (16 and 16 ') are Drehkoibenbauart;

ringförmig oder flächenförmig ausgeführt sind. F ig. 2 einen Längsschnitt durch ein Steuerventil inare made ring-shaped or flat. Fig. 2 shows a longitudinal section through a control valve in FIG

6. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 45 Axialschieberbauart;6. Control valve according to one of claims 1 to 5, 45 axial slide type;

dadurch gekennzeichnet daß die Drosseln (16 und Fig.3 einen Querschnitt durch ein Steuerventil incharacterized in that the throttles (16 and Fig. 3 show a cross section through a control valve in

16') mit gleichem, freiem Querschnitt ausgeführt sind.16 ') are designed with the same free cross-section.

DrehschieberbauartRotary valve type

Ein Steuerventil 1 enthält einen Ventilkörper 2 und zwei in einem ölzulaufraum 3 quer und außermittig zur Längsachse angeordnete Steuerventilkolben 4a und Ab, die jeweils eine Bohrung 5 und 6 aufweisen, in die ein Zapfen eingreift der zum Betätigen der Steuerventilkolben 4a und Ab dient Der Ventilkörper 2 weist eine Bohrung 7 auf, durch die ein Torsionsstab eineA control valve 1 contains a valve body 2 and two control valve pistons 4a and Ab, which are arranged transversely and eccentrically to the longitudinal axis in an oil inlet chamber 3 and each have a bore 5 and 6 into which a pin engages which is used to actuate the control valve pistons 4a and Ab . The valve body 2 has a bore 7 through which a torsion bar

Die Erfindung befaßt sich mit hydraulischen Hilfskraftlenkungen, die mit einem unausgeglichenen Arbeitszylinder arbeiten. Solche Lenkungen haben den 55 Drehbewegung von einer nicht gezeichneten Lenkspin-Nachteil, daß in den beiden Lenkrichtungen asymmetri- del über ein Ritzel auf eine Zahnstange weitergibt ÜberThe invention is concerned with hydraulic power steering with an unbalanced working cylinder work. Such steering systems have the 55 rotational movement of a steering spin disadvantage, not shown, that passes asymmetrically in the two steering directions via a pinion to a rack

diese mechanische Verbindung von einem Lenkhandrad zu den gelenkten Rädern kann das Fahrzeug bei AusfallThis mechanical connection from a steering handwheel to the steered wheels can be maintained by the vehicle in the event of a failure

sehe, hydraulische Lenkkräfte aufgebracht werden müssen. Außerdem ergeben sich aus den beiden Lenkrichtungen unterschiedliche Rückstellkräfte undsee, hydraulic steering forces have to be applied. Also result from the two Steering directions different restoring forces and

-geschwindigkeiten. Besonders nachteilig erweist sich 6o Über eine Leitung 8 wird das Arbeitsmedium dem jedoch in vielen Fällen die am Arbeitskolben auf die Steuerventil 1 zugeführt Das Arbeitsmedium fließt über größere Kolbenfläche wirkende Differenzkraft die in
Neutralstellung des Ventils durch den Leerlauf-Systemdruck erzeugt wird. Dabei muß ein ständiges Korrigieren der Fahrtrichtung in Kauf genommen werden, was 65 Arbeitsräumen 11 und 11' eines unausgeglichenen besonders in der Geradeausfahrstellung lästig ist Arbeitszylinders 12. Über Abzweigstellen 13 bzw 13'speeds. 6 o proves to be particularly disadvantageous via a line 8, but in many cases the working medium is supplied to the control valve 1 on the working piston
Neutral position of the valve is generated by the idle system pressure. A constant correction of the direction of travel must be accepted, which is annoying 6 5 working spaces 11 and 11 'of an unbalanced working cylinder 12, especially in the straight-ahead driving position. Via junction points 13 and 13'

Eine hydraulische Hilfskraftlenkung nach dem Ober- und eine nachgeordnete Rücklaufsteuerkante 14 am begriff des Patentanspruches ist Gegenstand des älteren Steuerkolben Ab bzw. Rücklaufsteuerkante 14' amA hydraulic power steering after the upper and a downstream return control edge 14 on the term of the claim is the subject of the older control piston Ab or return control edge 14 'on

der Hydraulik auch rein manuell gelenkt werden.the hydraulics can also be steered manually.

eine Zulaufsteuerkante 9 am Steuerventilkolben 4a bzw. eine Zulaufsteuerkante 9' am Steuerventilkolben 46 und über nachgeordnete Leitungen 10 und 10' zu denan inlet control edge 9 on the control valve piston 4a or an inlet control edge 9 'on the control valve piston 46 and via downstream lines 10 and 10 'to the

I 3 4I 3 4

f| Steuerventilkolben 4a strömt das Arbeitsmedium durch Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel desf | The working medium flows through the control valve piston 4a. FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the

[4 Bohrungen 15a im Ventilkörper 2 in die Rücklaufieitung erfindungsgemäßen Vorschlages, bei dem als Steuer- ; 15. ventil ein Axialschieberventil benutzt ist[4 holes 15a in the valve body 2 in the return line proposal according to the invention, in which as a control ; 15. valve an axial slide valve is used

15 Bei funktionell symmetrisch angeordneten Steuer- Bei diesem Steuerventil sind diejenigen Teile, die den15 In the case of functionally symmetrically arranged control valve, the parts that make up the

i; kanten und Ölleitungen stellt sich in den Arbeitsräumen 5 Teilen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 entspre- :'I 11 und 11' des Arbeitszylinders 12 Dirricgleichheit ein, chen, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet
ζ · da an den Abzweigstellen 13 und 13' ebenfalls Die für die Druckerhöhung notwendigen Drosseln 16i; Edges and oil lines in the working spaces 5 correspond to parts of the exemplary embodiment according to FIG
ζ · there at the branch points 13 and 13 'also the throttles 16 necessary for the pressure increase

■? Druckgleichheit vorliegt Durch eine Drossel 16 und 16' sind zum einen an der dem flächenkleineren } zwischen der Abzweigstelle 13 und der Rückiaufsteuar- Arbeitsraum 11 zugeordneten Räcklaufsteuerkante 14 :M kante 14 wird das Arbeitsmedium vor der Drossel 16 io und zum anderen an der dem flächengrößeren i angestaut cad somit der Druck im flächenkleineren Arbeitsraum 11' zugeordneten Zulaufsteuerkante 9' Arbeitsraum 11 gegenüber dem Arbeitsraum 11' erhöht zwischen der Bohrungswandung des Steuerventils 1 und ;, An der Drossel 16 stellt sich eine vom Strom des dem Steuerventilkolben 4 angebracht■? Pressure equilibrium exists Through a throttle 16 and 16 'on the one hand at the Räcklaufsteuerkante 14 associated with the smaller area} between the branch 13 and the Rückiaufsteuar- working space 11 : M edge 14 is the working medium in front of the throttle 16 io and on the other hand at the io with the larger area accumulated cad thus the pressure in the smaller working space 11 'associated inlet control edge 9' working space 11 compared to the working space 11 'increased between the bore wall of the control valve 1 and;

Arbeitsmediums abhängige Druckdifferenz ein. Der Fig.3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel desPressure difference depending on the working medium. The Fig.3 shows a further embodiment of the

■ Druck nach der Drossel 16 wird von dem in der für beide 15 erfindungsgemäßen Vorschlages, bei dem als Steuer-Arbeitsräume gemeinsamen Rückleitung herrschenden ventil ein Drehschieberventil benutzt ist
Druck bestimmt d. h. der Druck nach der Drossel Der Zulauf des Arbeitsmediums erfolgt über Leitun-The pressure downstream of the throttle 16 is determined by the valve used in the proposal according to the invention for both 15, in which the return line common to the control working spaces is a rotary slide valve
Pressure determines ie the pressure after the throttle The inlet of the working medium takes place via line

entspricht in etwa dem des Arbeitsraumes 11'. Infolge gen 8,8a, 8b, 8c und nachgeordnete drei Zulaufsteuer-.' der jetzt unsymmetrischen Widerstände der Leitungen kanten 9 zum flächenkleineren Arbeitsraum 11, bzw. ; 10 und IC ist der Strom in der Leitung 10 kleiner als in 20 über drei Zulaufsteuerkanten 9' zum flächengrößeren der Leitung 10'. Durch den abfallenden Strom in der Arbeitsraum 11'.corresponds roughly to that of the work space 11 '. As a result of 8,8a, 8b, 8c and subsequent three inflow control. ' the now asymmetrical resistances of the lines edge 9 to the smaller working space 11, respectively ; 10 and IC, the current in the line 10 is smaller than in 20 via three inflow control edges 9 'to the line 10' with a larger area. Due to the falling current in the work space 11 '.

Leitung 10 wird die Wirkung der Drossel 16 begrenzt Der Rückfluß des Arbeitsmediums erfolgt überLine 10, the effect of the throttle 16 is limited. The backflow of the working medium takes place via

Nach Erreichen eines Optimums kann trotz Verkleine- jeweils drei Rücklaufsteuerkanten 14 bzw. 14' und drei rung des Querschnitts der Drossel 16 die Druckdifferenz radiale Bohrungen 15a, 156 und 15c im Steuerventilkol- ;i an der Drossel 16 nicht mehr wesentlich erhöht werden. 25 ben 4 zur Rücklaufleitung 15.After an optimum has been reached, three return control edges 14 or 14 'and three tion of the cross section of the throttle 16 the pressure difference radial bores 15a, 156 and 15c in the control valve piston ; i can no longer be increased significantly at the throttle 16. 25 ben 4 to return line 15.

■^ Durch eine zweite Drossel 16' gleicher Größe wie Die Druckdifferenz in den beiden Arbeitsräumen 11■ ^ By a second throttle 16 'of the same size as the pressure difference in the two working spaces 11

i j Drossel 16 in der Leitung 10' zwischen der Zulaufsteuer- und 1Γ wird gewährleistet durch drei Drosseln 16, die t'i kante 9' und der Abzweigstelle 13' ist eine gleichmäßige unmittelbar nach den drei Rücklaufsteuerkanten 14i j throttle 16 in the line 10 'between the inlet control and 1Γ is ensured by three throttles 16, the t'i edge 9 'and the branch point 13' is a uniform one immediately after the three return control edges 14

I Stromverteilung des Arbeitsmediums gewährleistet Die wirken, und drei Drosseln 16', die unmittelbar vor denI current distribution of the working medium ensures the act, and three throttles 16 ', which are immediately in front of the

:;! druckerhöhende Wirkung der Drossel 16' hat auf den 30 drei Zulaufsteuerkanten 9' wirken.:;! the pressure-increasing effect of the throttle 16 'acts on the 30 three inlet control edges 9'.

fs flächengrößeren Arbeitsraum 11' keinen Einfluß. Durch Die Drosseln 16 und 16' können ringförmig, fs larger work space 11 'no influence. The throttles 16 and 16 'can be ring-shaped,

■*ΐ Veränderung der Größe der beiden Drosseln 16 und 16' facetten-oder flächenförmig durch Ansätze an den ; kann jede gewünschte Druckdifferenz in den Zylinder- Steuerventilkolben 4 bzw. an der Bohrungsoberfläche ■■: räumen bei Neutralstellung des Steuerventils 1 herge- 18 des Gehäuses des Steuerventils 1 ausgeführt sein. Die '■■'. stellt werden, so daß am Arbeitskolben 17 keine Kraft 35 Ansätze sind jedoch so dimensioniert, daß ihre wirkt. Die Drosseln 16 und 16' können z. B. durch Drosselwirkung unabhängig von der Steuerstellung des■ * ΐ Change in the size of the two throttles 16 and 16 'facet-shaped or planar by means of attachments to the; Any desired pressure difference in the cylinder control valve piston 4 or on the bore surface can be executed when the control valve 1 is in the neutral position. The '■■'. so that the working piston 17 does not have any force 35 approaches are, however, dimensioned so that their acts. The throttles 16 and 16 'can, for. B. by throttling effect regardless of the control position of the

Verengung der Leitungen 10 und 10' ausgeführt sein. Ventilkolbens ist.Narrowing of the lines 10 and 10 'be carried out. Valve piston is. Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (1)

Patentansprüche: Patentes 27 21414. In Ventilneutralstellung wird das Arbeitsmedium vor der in den genannten Leitungsabschnitt eingebauten Drossel aufgestaut, womit sich auf der kleineren Kolbenseite ein entsprechend höherer Druck einstellt Auf diese Weise soll· ein hydraulischer Ausgleich für die Wirkung der unterschiedlich großen Kolbenflächen im Arbeitszylinder geschaffen werden. Als Folge der unsymmetrischen Widerstände in den den beiden Arbeitsräumen zugeordneten LeitungssystemenPatent claims: Patent 27 21414. In the valve neutral position, the working medium is dammed up in front of the throttle built into the said line section, which results in a correspondingly higher pressure on the smaller side of the piston will. As a result of the asymmetrical resistances in the line systems assigned to the two work spaces 1. Hydraulische Hilfskraftlenkung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Arbeltszylinder, dessen Kolben unterschiedliche große Wirkflächen aufweist und der über Arbeitsleitungen an ein Steuerventil angeschlossen ist, das durch Drehbewegungen eines Lenkhandrades betätigbar ist und eine1. Hydraulic power steering, especially for motor vehicles, with a working cylinder, the piston of which has effective areas of different sizes and the one via working lines to a Control valve is connected, which can be actuated by rotating movements of a steering handwheel and a
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