DE2856606A1

DE2856606A1 - Drehschieberlenkventil fuer hilfskraftlenkungen

Info

Publication number: DE2856606A1
Application number: DE19782856606
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing Grad Holub
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-12-29
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1980-07-03
Also published as: GB2042439B; JPS5591456A; IT7951234A0; FR2445255A1; SE439618B; US4353288A; JPS63266B2; FR2445255B1; DE2856606C2; GB2042439A; SE7910678L; BR7908332A; ES486978A1; IT1120244B

Description

28&66Q8

12*- Dezember Ι978

Akfee: ZF 5TT

t02/78

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen
Aktienges ells cha f t
7990 Friedrichshafen

Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen.

Die Erfindung betrifft ein Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Drehschieber und einer den Drehschieber ,am Außendurchmesser umschließenden Ventilbüchse, mit einer Verteilung des Druckmittels auf einen Servomotor über zwischen Drehschieber und Ventilbüchse angeordnete Zulaufsteuerkanten und Rücklaufsteuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse und mit einer Lagerbüchse zwischen Drehschieber und einer in Längsrichtung hinter dem Drehschieber liegenden Schnecke bzw. Ritzel zur Fixierung von Drehschieber und Schnecke bzw. Ritzel.

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Bei derartigen Drehschieberlenkventilen erfolgte bisher die Steuerung des Druckmittels ausschließlich über Steuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse, wobei durch eine Verdrehung des Drehschiebers gegenüber der stationär bleibenden Ventilbüchse die gewünschte Druckmittelverteilung erreicht worden ist. Mitunter kann es jedoch aus den verschiedensten Gründen zweckmäßig sein, die erforderlichen Steuerkanten auf zwei Stellen zu verteilen oder zusätzliche Steuerkanten an anderer Stelle zu bilden. Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,ein Drehschieberlenkventil zu schaffen, das Steuerkanten nicht nur zwischen Drehschieber und Ventilbüchse zulässt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer zweiten, inneren Ebene zwischen der Lagerbüchse und der inneren Umfangswand des Drehschiebers weitere Steuerkanten zur Steuerung des Druckmittels angeordnet sind.

Da sich der Drehschieber auch gegenüber der Lagerbüchse dreht, wird nun durch diese Maßnahme in einfacher Weise eine zweite Ebene mit Steuerkanten geschaffen.

Mit dieser erfindungsgemäßen Maßnahme läßt sich ein Problem bei derartigen Drehschieberlenkventilen lösen. Bei Drehschieberlenkventilen dieser Bauart besteht nämlich der Nachteil, daßab einem bestimmten Druckniveau Strömungsgeräusche in Form von unangenehmen Zischgeräuschen auftreten. Die Ursache dieser Zisch-

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geräusche liegt bei den Steuerkanten der Drehschieberventile. Es wurde nun festgestellt, daß sie abhängig von dem Druckverhältnis der Drücke vor und hinter den Steuerkanten sind. Je größer das Druckgefälle ist, desto unangenehmer werden die Zischgeräusche.

Es ist deshalb bereits bekannt.» durch Anstauen des Rücklauföles die Druckverhältnisse an den Steuerkanten entsprechend zu verändern. Durch einen Rücklaufstau des Druckmittels wird eine Beseitigung oder doch zumindest erhebliche Dämpfung der Strömungsgeräusche erreicht. Nachteilig ist dabeijedoch, daß der Rücklaufstau bei nichtausgesteuertem Lenkungsventil Probleme aufwirft. Unter anderem stellt sich eine Verschlechterung des Fahrzeugrücklaufes ein. Darüberhinaus ergibt sich eine unnütze Aufheizung der Hydraulikflüssigkeit und eine Energievergeudung.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung von zusätzlichen Steuerkanten kann die Schwierigkeit gelöst werden, ein Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem bei ausgesteuertem Lenkungsventil der erwünschte Rücklaufstaudruck erzeugt wird, während hingegen bei nicht ausgesteuertem Lenkungsventil die Lenkungsfunktion nicht nachteilig beeinflußt wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß bei Drehschieberlenkventilen, bei denen von den Rücklaufsteuerkanten aus Verbindungsbohrungen in den Innenraum des Drehschiebers und von

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da aus zu einem- BöcktaufanseftittÄ führen* die Verbindüngsbohrungeß im Bereich der- Lagerbüchse in den Innenxaunv des Drehsehiebers münden und die Eagerirtfehse mit Öffnungen, verseilen is-fc^ die mit denr Miekla^ufaBscßlttÄ im Verbindung stehen* wobei die Verbindungshohrungetr und die: öffnungen sozueinander angeordnet, sind, daß sieh In. Keutrakstellung ein ungedrosselter Eruckmittelstrom ergibt, während sich im ausgesteuertem. Zustand des Lenkventiles zur Drosselung des Druckmittels die- Verbindungsbohrungen und die öffnungen mit zunehmender _£- Aussteuerung immer weniger überdecken»

Wenn die Verbindungsbohrungen mit den öffnungen fluchten und ein genügend großer Durchflussquerschnitt gewählt ist, wird durch die erfindungsgemäße Führung der Hydraulikflüssigkeit bei nicht ausgesteuertem Lenkventil kein Rücklaufstaudruck aufgebaut. Im Hydrauliksystem herrscht überall im wesentlichen der Rücklaufdruck.

Durch diesen ungedrosselten Rücklauf ist sichergestellt, daß sich keine Verschlechterung des Fahrzeugrücklaufes ergibt. Weiterhin ergibt sich durch die erfindungsgemäße Maßnahme bei nicht ausgesteuertem Lenkungsventil kein Energieverlust.

Wird nun die Lenkung betätigt, d. tu wird der Drehschieber relativ zur Ventilbüchse und zur Lagerbüchse, die ja auch stationär bleibt, verdreht, so überdecken sich Verbindungsbohrungen und öffnungen

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mit zunehmender Auslenkung des Brehsehiebers Immer weniger. Auf diese Weise stellt sich bei entsprechender ^uerschnittswahl ein RücklaufStaudruck ein. Dieser Rücklaufs taudruck ist nun wegabhängig* was den Vorteil hat, daß äer^ RücklaufStaudruck- proportional au der Druckerhöhung im System ist«

Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Erzeugung des Rücklaufstaudruckes bei ausgesteuertem Lenkventil mit sehr einfachen Mitteln erreicht wird. Wie angegeben wird der Rücklaufwe& des Druckmittels nicht geändert. Es ist lediglich erforderlich, die bereits vorhandene Lagerbüchse in axialer Richtung zuja Rücklaufanschluß etwas zu verlängern und sie mit den entsprechenden Bohrungen zu versehen.

Neben den vorhandenen üblichen Steuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse sind nun erfindungsgemäß in einer zweiten, inneren Ebene zusätzliche Steuerkanten zur Regelung des Druckmittelrücklaufes angeordnet.

Die öffnungen in der Lagerbüchse können auf vielfache Weise gebildet werden. So z. B. jeweils als ein oder mehrere radiale Durchgangsbohrungen oder Längsnuten, die zum Rücklaufanschluß hin offen sind. Voraussetzung ist lediglich, daß sie so groß sind, daß in Neutralstellung der Lenkung ein ungedrosselter Rücklauf des Druckmittels möglich ist.

Eine einfache erfindungsgemäße Lösung besteht darin,

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daß die Öffnungen in der Lagerbüchse als Längsschlitze ausgebildet sind, die zu der zum Rücklaufanschluß gewandten Stirnseite der Lagerbuchse offen sind.

Von Vorteil ist es, wenn jeweils einem Schlitz zwei in Längsrichtung hintereinander liegende Verbindungsbohrungen zugeordnet sind.

Da aufgrund des geringeren Durchmessers der Lagerbüchse die Schlitzbreite nicht allzu groß gewählt werden kann, wird durch die Aufteilung des Druckmittelrücklaufes auf jeweils zwei Verbindungsbohrungen ein ausreichend großer Rücklaufquerschnitt für einen ungedrosselten Rücklauf in Neutralstellung erreicht.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1: Längsschnitt durch das Drehschieberlenkventil,

Fig. 2: Querschnitt durch das erfindungsgemäße Drehschi eberlenkventil (ohne Lenkgehäuse),

Fig. J)I einen vergrößerten Ausschnitt einer Abwicklung mit einem erfindungsgemäßen Schlitz und Verbindungsbohrungen!gemäß Ansicht in Pfeilrichtung A nach der Fig. 1.

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Zur Vereinfachung sind in der Fig. 2 die Verteilernuten in einer Ebene und als Leitungen dargestellt. Das Drehschieberlenkventil ist bis auf die erfindungsgemäße Lagerbüchse von bekanntem Aufbau, weshalb nachfolgend nur kurz auf den konstruktiven Aufbau eingegangen wird.

Das Drehschieberlenkventil sitzt in einem Lenkgehäuse 1. Über eine mit einem Lenkrad verbundene Lenkspindel 2 wird die Drehbewegung über einen Drehstab JJ auf eine Schnecke 5 (dargestellt ist nur der obere Teil) weitergeleitet. Entsprechend der eingeleiteten Lenkkraft macht ein Drehschieber 4 gegenüber einer den Drehschieber 4 umschließenden Ventilbüchse eine Relativbewegung. Diese Relativbewegung dient wie üblich zur Steuerung des Druckmittels. Zur Fixierung von Drehschieber 4 und Schnecke 5 dient eine Lagerbüchse 14. Der Zulauf des Druckmittels, im allgemeinen Öl, erfolgt über einen Zulaufansehluß ¹J, während das Druckmittel nach entsprechender Betätigung eines Servomotores 8 über einen Rücklaufanschluß 9 aus dem Lenkgehäuse 1 herausgeführt wird.Hierzu gelangt das Rücklauf öl von einer Rücklaufnut 24 aus Über Verbindungsbohrungen 11 und 12 in Schlitze 13* die in der entsprechend in axialer Richtung verlängerten Lagerbüchse 14 angeordnet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel sind insgesamt drei über den Umfang verteilte Schlitze 1j5 mit jeweils zwei in axi4er Richtung hintereinander liegenden Verbindungsbohrungen 11 und 12 vorhanden (siehe Fig. 2 und J>). Die Schlitze 13 sind zu der zu dem Rücklaufanschluß 9

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gewandten? Stirnseite-der Lagerbüchse 14' offen, so daß das Rücklauföl zu dem Rüeklaufansehluß <?- gelangen kann.

Das dargestellte Drehschieberlenkventil funktioniert iß taekärmter Weise. Sie dargestellte Positbn des Ventiles in Fig. 2 stellt die Neutralstellung darv Wird* der Drehschieber 4 in Efeilrichtung verdreht, so stellen t5, 16 und ij die Zulaufnuten 18, 1£ und 20 die Rücklaufnuten dar. Von den Zulaufnuten 15, 16 und T7 wird der Servomotor 8 über eine Leitung 21 mit Druckmittel versorgt. Auf diese Weise bewegt sich der Kolben 22 des Servomotores 8 in der Zeichnung nach links*

über eine Leitung 2> findet der Druckmittelrücklauf über die Rücklaufnuten 18-, 19 und 20 statt.

Wie bereits erwähnt,gelangt das Druckmittel über die Rücklaufnuten 18, 19 und 20 und 24, 25 und 26 in die Verbindungsbohrungen 11 und 12 in den Drehschieber

Der gewünschte Rücklaufstaudruck bei ausgesteuertem Lenkventil wird nun auf folgende Weise erreicht: In der dargestellten Neutralposition fluchten die Verbindungsbohrungen 11 und 12 jeweils mit dem dazugehörigen Schlitz 1J. Das Druckmittel kann somit ungedrosselt abfließen. Wird hingegen der Drehschieber 4 verdreht, so überdecken sich die öffnungen nur noch teilweise, wodurch die gewünschte Aufstauung erreicht wird. Selbstverständlich ist es erforderlich, daß

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entsprechende MindestSffnungsquerschnitte auch bei voll ausgesteuertem Lenkventil erhalten bleiben, so daß eine bestimmte vorwählbare Staudruckhöhe nicht übersehritten wird.

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Leerseite

Claims

12. Dezember I978 Akte: ZP 571

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedriehshafen

Aktiengesellschaft

799O Friedrichshafen

Patentansprüche:

Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Drehschieber und einer den Drehschieber am Außendurchmesser umschließenden Ventilbüchse, mit einer Verteilung des Druckmittels auf einen Servomotor über zwischen Drehschieber und Ventilbüchse angeordnete Zulaufsteuerkanten und Rücklaufsteuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse und mit einer Lagerbüchse zwischen Drehschieber und einer in Längsrichtung hinter dem Drehschieber liegenden Schnecke bzw. Ritzel zur Fixierung von Drehschieber und Schnecke bzw. Ritzel,

dadurch gekennzeichnet, daß in einer zweiten, inneren Ebene zwischen der Lager-

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büchse (14) und der inneren Ujnfangswand des Drehschiebers (4) weitere Steuerkanten (11, 12, 13) zur Steuerung des Druckmittels angeordnet sind.

2) Drehschieberlenkventil nach Anspruch 1 bei dem von den Rücklaufsteuerkanten aus Verbindungsbohrungen in den Innenraum des Drehschiebers und von da aus zu einem Rücklaufanschluß führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (11, 12) im Bereich der Lagerbüchse (14) in den Innenraum des Drehschiebers (4) münden und die Lagerbüchse (14) mit öffnungen (12) versehen ist, die mit dem Rücklaufanschluß

(9) in Verbindung stehen, wobei die Verbindungsbohrungen (11, 12) und die öffnungen (I3) so zueinander angeordnet sind, daß sich in Neutralstellung ein ungedrosselter Druckmittelstrom ergibt, während sich im ausgesteuertem Zustand des Lenkventiles zur Drosselung des Druckmittels die Verbindungsbohrungen und die öffnungen mit zunehmender Aussteuerung immer weniger überdecken.

3) Drehschieberlenkventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in der Lagerbüchse (14) als Längsschlitze (135 ausgebildet sind, die zu der zum Rücklaufanschluß (9) gewandten Stirnseite der Lagerbüchse offen sind.

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4) Drehschieberlenkventil nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einem Schlitz (1^) zwei in Längsrichtung hintereinander liegende Verbindungsbohrungen (11* 12) zugeordnet sind.

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