DE3234667A1 - Drehregelventil fuer servolenkungen - Google Patents

Description

Z
EYER & LINSER PATENTANWÄLTE 3234667

PATENTANWÄLTE: DIPL.-ING. ECKHARDT EYER + PHYSIKER HEINZ LINSER

ROBERT-BOSCH-STR. 12A KO )⁽)';'i D-6O72 DRElElCH

ΛmiH-J der i η:

KOYO ΛΙΠΌ-MKCH., CO l.tcl

No 'YYWl Toi chi mac Ii i

Ka.shi hara-shi Nara-ken, Japan

Et;!·LVKNTl L KÜR SKRVOI,KNKUNMN

Die Erfindung beLrifft ein DrehregelvenLi1 für Servolenkungen, bestehend aus einer auf einer Eingangswelle sitzenden Drehhülse und einem Ventilkörper, der unverbunden auf die Hingangswelle aufgeschoben und an einer Abtriebswelle befestigt ist, die mit der Eingangswelle mittels eines Torsionsstabes verbunden ist zum Zwecke der Kuntrolle des Zuslaufes und des Abflusses von Druckflüssigkeit zu bzw. von einem hydraulischen Druckzylinder, der auf die Abtriebswclic in Abhängigkeit von einer relativen, von der an dor Abtriebswelle aiii ie genden Last abhängigen Winkelverstellung zwischen der Drehhülse und dem Ventil körper.

Bei den bekannten Drehreglern der vorstehend beschriebenen Art ist es bisher übliche Praxis, den Ventilkörper in einem Ventilgehäuse anzuordnen und einen O-Ring, beispielsweise aus Gummi, in eine äuiJere Ringnut einzupassen, die in der äußeren Seitenfläche des Ventilkörpers ausgebildet ist, um eine einwandfreie Dichtung zwischen den im Ventilgehäuse vorgesehenen Einlaß- und Auslaßbohrungen

£ür das Druckmittel einerseits und zwischen den Einlaß- und Auslaßbuhrungen sowie dem Ventilkörper und dem Ventilgehäuse andererseits /.u gewährleisten. Bei den bekannten Drehregel ventilen dreht sich der O-Ring mit dem Venntilkörper, da sich dieser letztere mit der Abtriebswelle dreht, wodurch sich auch der der Drehung des Ventilkörpers entgegenwirkende Widerstand erhöht. Hierbei bewirkt eine Druckerhöhung im Druckmittel auch eine Erhöhung des durch den O-Ring bewirkten Widerstandes. Diese Zusammenhänge wurden experimentell ermittelt in Versuchen, in denen die relativen Stellungen des Ventilkörpers und der Drehhülse entsprechend der Belastung der Abtriebswelle eingestellt waren. Der beschriebenen Nachteil ist sehr bedeutend, da er das Fahrgefühl des eine solche Servolenkung benutzenden Fahrers erheblich beeinträchtigt.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Drehregelventils für Servolenkungen zugrunde, durch das die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden sind. Die Erfindung besteht darin, daß auf den Ventilkörper eine üichtungshülse unverbunden aufgeschoben ist, die in dem Ventilgehäuse durch einen O-Ring schwimmend gehalten ist.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist der Ventilkörper frei von den bei den bekannten Ventilen auftretenden, von dem O-Ring ausgeübten Reibungskräften, so daß der Drehwiderstand zwischen der Dichthülse und dem Ventil körper verringert ist und

und der Ventilkörper sehr genau in Abhängigkeit von der an der Ab triebswelle wirksamen Last in Stellung gebracht werden kann.Ein weiterer Vorteil der eri indurigsgeinäßen Ausbildung eines Regelventil.s besteht auch darin, daß sich die Dichtungshülse selbst bei Bestehen einer geringen Exzentrizität der Eingangswelle oder der Ausgangswelle relativ frei innerhalb des Ventilgehäuses radial bewegen kann,da sie schwimmend durch einen elastischen O-Ring getragen wird, so daß auch Ausfälle des Drehregelventils durch frühzeitigen Verschleiß, der anderniaLls auftreten könnte, vermieden sind. Es ist ig weiterhin, wie bereits erwähnt, keine besondere Überflächenbearbeitung des Teils erforderlich, wodurch sich die Herstellung des Drehregelventils bzw, der Servolenkung sehr vereinfacht. Es kommt schließlich der aus Gummi hergestellte O-Ring nicht in eine drehende oder gleitende Bewegung, welchem Umstand es zu verdanken 1st , daß der O-Ringbei hoher Standzeit seine ausgezeichnete Dichtwirkung über eine lange Zeiträume erhält.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein Sorvolenkungssyslem in einer Ausführungsform (\cr Erfindung.

Das in der Zeichnung als Ganzes mit 1 bezeichnete Drehregelventil besteht aus einem Spulenkörper 9 an einer Eingangswelle 5 und einem Ventilkörper 11, der unvrbunden auf den Spulenkörper 9 aufgeschoben ist und mittels eines Stiftes 20 mit einem als Ab-

triebswelle dienenden Schaft 7 verbunden ist, der seinerseits mit der Eingangswelle 5 mittels eines Torsionsstabes (10) verbunden ist. Mine zylindrische Dichthüise 8 ist schwimmend im Ventilgehäuse 12 koaxial mit diesem mitteLs eines elastischen, aus Gummi bestehenden 5 O-Ri.nges 13 gelagert. Der ebenfalls zylindrische Form aufweisende Ventilkörper 11 ist in eine Ausnehmung der zylindrischen Dichthülse mit einem zulässigen Spiel von etwa 0.005 bis 0.02 mm eingepaßt, wob der Ventilkörper Il mit dem Schaft bzw. der Abtriebswelle 7 mittels Stiftes 20 verbunden ist, so dai3 der Ventilkörper U und der Schaft eine gemeinsam drehende Einheit bilden.

Pie AbLriebswelle 7 isl aui Lagern 3 und 4 drehbar gelagert in einem Getriebegehäuse 14 und mit einem Zahnkranz 15 versehen, der in l'.ingrj f:T mit einer Zahnstange 6 steht, die mittels eines nicht durgestellten Gestänges oder dergl. mit den Kadern verbunden ist.

Die sich durch das Ventilgehäuse hindurch bis in die Ausnehmung im Ventilkörper 11 erstreckende Eingangswelle 5 ist in einem Lager 2 drehbar im Verhältnis zur Abtriebswelle 7 und damit im Verhältnis zu Ventilkörper 11 und darüberhinans in einem Lager 31 gegenüber dem Ventilgehäuse 12 und gegenüber der Dichthülse 8 drehbar gelagert. Die direkt mit dem nicht dargestellten Lenkrad verbundene Eingangswelle 5 ist über Stifte 21, 22 und den Torsionsstab 10 mit der Zahnstange 7 verbuden, die mit den in der Zeichnung nicht argestrlJten Kadern verbundenen ist. Wenn sich beispielsweise das Lenkrad in seiner Mittelstellung befindet und die Eingangswelle 5 nicht gegen-

über der Zahnwelle verstellt ist, fliei5t das von einer - nicht dargestellten - Pumpe in der durch "TN" bezeichneten Richtung geförderte Druckmittel unmittelbar im Kreislauf in der durch "OUT" bezeichneten Richtung wieder ab, wobei derselbe hydraulisehe Druck auf die linke und die rechte Druckkammer eines Servomotors wirkt. Wenn sich jedoch eine relative Verstellung zwischen der Eingangswelle 5 und der Zahnwelle 7 ergibt, wird das Drehregelventil 1 betätigt, wodurch ein Druckmittelfluß von der Pumpe durch den Ventilkörper 11 zur Dichthüll se 8 bewirkt wird, von der ein Druckmittel strom zu einer linken Kammer oder einer rechten Kammer des Servozinotors durch die Anschlüsse I, oder R des Ventilgehäuses geleitet wird.

Die vorstehend beschriebene Gestaltung der erfindungsgemäßen Servosteuerung verhindert das Entstehen von Drehwiderstand zwischen dem Ventilkörper 11 und der Dichthülse 8, wie er bei den eingangs beschriebenen Einrichtungen des Standes der Technik auftritt, so daß der Fahrer keinen von der Dichtung verursachten Drehwiderstand verspürt.
20

Es bedarf keiner Erläuterung, daß auch der von der F.lngangswel Ie ausgeübte Drehwiderstand im Vergleich zu den Einrichtungen des Standes der Technik reduziert und infolgedessen die Rückstellung des Leu rades in seine neutrale Stellung erleichtert ist. Die Dichthülse ist gedichtet mit Hilfe eines elastischen O-Ringes aus Gummi. Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf diese spezielle Ausführungsform

es kann auch ein O-Ringaus PTFE oder eine Korabination eines elastischen O-Ringes aus Gummi mit PTFE verwendet werden. Die Erfindung ist vorstehend anhand eines Servo-Lenkungs-Systems mit Zahnstangengetriebe beschrieben worden, sie ist jedoch in gleicher Weise in Servo-Lenkungs-Systemen mit Schraubengetriebe einsetzbar.

Claims (2)

1. Patent ansprüche

   ( 1.JDrehregelventiI fur Servolenkungen, best ohond mis einer· auf einer KingangsweUe sitzenden Drehhü'Ise und einem \ent i ikör per, der unverbunden ;nil die Kingangswel 1 ο atifgessi lifi!>en und an einer Al)I r i ebsWc¹! Ie befestigt ist, die mit der K ingnngswrl Ie mittels eines Tors ionsst abes verbunden isl zum /.wecke der K(MIt roll'' des

   JfJ Zustromes und des AbI hisses von Di uckfl üssigke i l zu bzw. vcmi einem hydraulischen Druckzylinder, der auf die Abtriebswelie in Abhängigkeit von einer relativen ,von tier an der AbiriebswelIe anliegenden Last abhängigen Winkel verstellung zwitxen der Drehhülse und dem Ventilkörper, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Ventilkörper (U) eine Dichtungshiil.se (H) unverbimden aufgeschoben ist, die innerhalb des Vent i 1 gehäuses (12J :;< hu i turnend mittels eines O-Ringes gehalten ist.
2. 2. Drehregelventi1 nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwiscen der üichthiilse (8) und dem lose auf die Dichthülse (8) geschobenen Ventilkörper (11) ein Spiel von etwa 0.005 bis (J.02 mm

   besteht .
   25