DE3635438A1 - Steuerventil - Google Patents

Description

Allgemein ist es auf dem Gebiet der Lenkhilfevorrichtungen für Fahrzeuge bekannt, ein Steuerventil vorzusehen, welches die Öleinspeisung und den Ölauslaß von einer Ölquelle zu einem Rotor steuert, der in drehbarer Weise in die Ventil­ büchsen eingesetzt ist, und zwar verbunden mit einer Lenk­ radwelle und ferner mit einer Vielzahl von Strömungsmittel­ durchlässen, die entgegengesetzt zur Strömungsmitteldurch­ lässen der Ventilbüchse angeordnet sind. Der Strömungsmit­ teldurchlaß der Ventilbüchse ist gebildet durch einen Durchgang, der durch die Wand der Ventilbüchse verläuft und eine Ausnehmungsnut, gebildet an der Innenoberfläche der Büchse. Bei einem derartigen üblichen Steuerventil kommt es bei einer Drehung des Rotors zu einer Zusammen­ arbeit der Strömungsmitteldurchlässe des Rotors mit den Strömungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse, um Strömungs­ mittelfluß von den Strömungsmitteldurchlässen der Ventil­ büchse zu den Strömungsmitteldurchlässen des Rotors zu gestatten und auch um den Strömungsmittelfluß abzuschal­ ten. Bei diesen Ventilen gemäß dem Stand der Technik wird jedoch ein sehr hoher Strömungsmittelflußlärm erzeugt, und zwar zwischen den Strömungsmitteldurchlässen des Rotors und den Ausnehmungsnuten oder in vertieft angeordneten Nu­ ten, die einen Teil der Strömungsmitteldurchlässe der Ven­ tilbüchse bilden, und zwar dann, wenn die Strömungsmittel­ durchlässe des Rotors eben ausgerichtet oder in ebener Aus­ richtung mit den Strömungsmitteldurchlässen der Ventil­ büchse sind.

Übliche Versuche zur Lösung des Problems und zur Vermin­ derung des Strömungsmittelflußgeräusches bestehen darin, daß man den Strömungsmitteldurchlaß aufteilt, um die Strö­ mungsrate für jeden Strömungsmitteldurchlaß zu vermin­ dern. Ein solcher Versuch zur Verminderung der gesamten Strömungsrate im Ventil hat jedoch eine Verminderung des Ventilwirkungsgrads zur Folge, und die Herstellungskosten des Ventils steigen ebenfalls an.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, das oben ge­ nannte Problem zu lösen und ein praktisch brauchbares Steuerventil vorzusehen.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe werden gemäß der Erfindung Strömungsmittelflußgeräusche-Unterdrückungsmittel vorgesehen, und zwar gebildet durch zahlreiche Wellungen oder Kämme und Täler, gebildet längs des Umfangs der Aus­ nehmung aufweisenden Nut (Ausnehmungsnut).

Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Teils einer Lenkhilfevor­ richtung der Zahnstangenbauart mit einem erfindungs­ gemäßen Steuerventil;

Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf das Steuerventil, wobei Teile weggeschnitten sind, um die Anordnung zwischen der Ventilbüchse und einem Rotor darzu­ stellen;

Fig. 3 einen Schnitt längs Linie A-A in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt längs Linie B-B in Fig. 3.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Lenkhilfevorrichtung der Zahnstangen­ bauart zusammen mit einem erfindungsgemäßen Steuerventil.

Die Lenkhilfevorrichtung weist ein Gehäuse 10 auf, ferner eine Zahnstange 11, die drehbar im Gehäuse gelagert ist, und ein Ritzel 13, welches mit einer Verzahnung 12, ausge­ bildet an der Zahnstange 11, in Eingriff steht. An beiden Enden der nicht gezeigten Zahnstangenräder ist eine nicht­ gezeigte Verbindung zu Lenkmechanismen vorgesehen. Die Zahnstange wird durch eine nicht gezeigte Leistungszylin­ dervorrichtung unterstützt, d. h. mit zusätzlicher Leis­ tung beliefert.

Das Ritzel 13 steht mit einem Ende mit einer Antriebs­ welle 14 in Verbindung, die in einem gewissen Ausmaß verdreht werden kann. Das erfindungsgemäße Steuerventil ist mit dem Ritzel 13 verbunden.

Das Steuerventil 20 weist eine Ventilhülse oder -büchse 21 auf, die in eine Öffnung 10 a eingesetzt ist, welche im Gehäuse 10 ausgebildet ist, und ferner weist das Ventil 20 einen Rotor 22 auf, der drehbar in die Ventilbüchse 21 eingesetzt ist.

Ein Ende 22 a des Rotors 22 steht mit der Antriebswelle 14 am entgegengesetzten Ende des Ritzels in Verbindung, und ein Ende des Rotors ist mit einer Welle eines nicht ge­ zeigten Lenkrads verbunden.

Die Ventilbüchse 21 weist eine Vielzahl von Strömungsmit­ teldurchlässen 30 auf, und der Rotor 22 besitzt ebenfalls eine Vielzahl von Strömungsmitteldurchlässen 31, die entgegengesetzt zu den Strömungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse 21 angeordnet sind. Diese Strömungsmittel­ durchlässe arbeiten zusammen, um den Strömungsmittelfluß zu steuern, und zwar durch Öffnen oder Schließen der Strömungsmitteldurchlässe dann, wenn der Rotor verdreht wird. Wenn das Lenkrad verdreht wird, so dreht sich der Rotor und Strömungsmittel, beispielsweise Öl von einer nicht gezeigten Strömungsmittelquelle, die mit den Strö­ mungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse verbunden ist, wird von den Strömungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse durch die Strömungsmitteldurchlässe des Rotors zum Leis­ tungszylinder geleitet. Die Arbeitsweise ist wohl bekannt und braucht hier im einzelnen nicht näher beschrieben zu werden.

Der Strömungsmitteldurchlaß 30 der Ventilbüchse besteht aus einem Durchgang (Durchgangsbohrung) 32, der durch die Wand der Büchse läuft, und einer Ausnehmungsnut 33, ge­ bildet an der Innenoberfläche der Büchse und in Verbindung stehend mit dem Durchgang 32.

Gemäß der Erfindung sind Strömungsmittelströmungsgeräusch­ unterdrückungsmittel 40 an den Seitenkanten jeder Ausneh­ mungsnut 33 ausgebildet. Die Strömungsmittelflußgeräusch­ unterdrückungsmittel 40 sind beispielsweise durch konti­ nuierliche Wellungen gebildet.

Die Wellungen können durch Schrotbehandlung (shot peening) oder durch Elektrofunkenbearbeitung gebildet werden.

Die Rauhigkeit der Wellungen kann nach Wunsch gewählt werden und beträgt beispielsweise 15 bis 30 µm.

Durch Ausbildung der Wellungen auf den Seitenkanten oder Seitenflächen der Ausnehmungsnut oder -nuten der Ventil­ büchse gemäß der Erfindung wird das Strömungsmittelfluß­ geräusch stark reduziert, und zwar das Geräusch, welches zwischen dem Rotor und der Ventilbüchse dann erzeugt wird, wenn die Strömungsdurchlässe des Rotors gerade eben ausge­ richtet oder gerade eben außer Ausrichtung mit den Strö­ mungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse sind, wobei neben der Geräuschreduzierung noch eine große Stabilisierung des Strömungsmittelflusses erreicht wird.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor.

Ein Steuerventil weist eine Ventilbüchse und einen Rotor auf, der drehbar in die Ventilbüchse eingesetzt ist. Die Ventilbüchse besitzt eine Vielzahl von Strömungsmittel­ durchlässen, die eine Vielzahl von Durchbohrungen aufweisen, die durch die Wand der Ventilbüchse verlaufen, und ferner ist eine Vielzahl von Ausnehmungsnuten axial langgestreckt verlaufend an der Innenoberfläche der Ventilbüchse vor­ gesehen. Der Rotor weist eine Vielzahl von Strömungsmittel­ durchlässen auf, die entgegengesetzt zu den Strömungsmittel­ durchlässen der Ventilbüchse angeordnet sind. Die Strömungs­ mitteldurchlässe des Rotors arbeiten mit den Strömungsmittel­ durchlässen der Ventilhülse zusammen, um den Strömungsmit­ telfluß zu öffnen und zu schließen. Die Ventilbüchse be­ sitzt Geräuschunterdrückungsmittel für das durch den Strö­ mungsfluß erzeugte Geräusch, und zwar sind diese Mittel gebildet durch viele kontinuierliche Wellungen entlang den Seitenkanten der Ausnehmungsnut der Ventilbüchse.

Claims (5)

1. Ein Steuerventil, welches folgendes aufweist: eine Ventilbüchse und einen Rotor, drehbar eingesetzt in die Ventilbüchse, wobei die Ventilbüchse eine Vielzahl von Strömungsmitteldurchlässen aufweist, die eine Vielzahl von Durchgängen aufweisen, welche durch die Wand der Ventilbüchse verlaufen, und mit einer Vielzahl von Ausnehmungsnuten axial langgestreckt auf der Innenoberfläche der Ventilbüchse, wobei der Rotor eine Vielzahl von Strömungsmittel­ durchlässen aufweist, und zwar entgegengesetzt zu den Strömungsmitteldurchlässen der Ventilbüchse, und wobei die Strömungsmitteldurchlässe des Rotors mit den Strömungsmitteldurchlässen der Ventilhülse zu­ sammen arbeiten, um einen Strömungsmittelfluß zu öff­ nen und zu schließen, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ventilbüchse Strömungsmittelfluß- Geräuschunterdrückungsmittel aufweist, und zwar aus­ gebildet durch zahlreiche kontinuierliche Wellungen entlang den Seitenkanten der Ausnehmungsnut der Ventilbüchse.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wellungen durch eine Schrothämmerbehand­ lung gebildet werden.

3. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wellungen durch eine Elektrofunkenbear­ beitung gebildet werden.

4. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rauheit der Wellungen ungefähr 15 bis 30 µm beträgt.

5. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rauheit der Wellungen ungefähr 15 bis 30 µm beträgt.