DE3709914C1 - Working piston of a double-acting pressure-medium actuator, in particular of a steering system of a vehicle, with two stroke-dependent cut-off valves - Google Patents
Working piston of a double-acting pressure-medium actuator, in particular of a steering system of a vehicle, with two stroke-dependent cut-off valvesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Arbeitskolben nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Bei einem solchen Arbeits kolben wird das eine Abschaltventil beim Erreichen der zuge hörigen Hubendstellung durch einen im Arbeitszylinder angeord neten Stößel aufgestoßen, um den Arbeitsdruck abzuschalten. Während die betreffende Arbeitsdruckkammer hierbei mit der zum Druckmittel-Vorratsbehälter führenden, im wesentlichen druck entlasteten Rücklaufleitung verbunden ist, steht die andere Arbeitsdruckkammer unter Arbeitsdruck, unter dessen Wirkung das angeschlossene andere Abschaltventil öffnet.The invention relates to a piston according to the Preamble of claim 1. In such work piston will be the one shut-off valve when the supplied audible stroke end position by a arranged in the working cylinder Open the plunger to switch off the working pressure. While the working pressure chamber in question here with the Pressure medium reservoir leading, essentially pressure unloaded return line is connected, the other stands Working pressure chamber under working pressure, under its effect the connected other shut-off valve opens.
Bei einem bekannten Arbeitskolben dieser Art (US-PS 33 15 570) sind zwei als Tellerventile ausgebildete Abschaltventile nahe zueinander in Reihe in der Ventilkammer angeordnet und durch eine gemeinsame zylindrische Schraubendruckfeder gegenseitig abgestützt. Bei einer derart gestalteten Ventilanordnung tre ten Schwingungen und Pfeifgeräusche beim Abschalten des Ar beitsdruckes auf.In a known piston of this type (US-PS 33 15 570) two shut-off valves designed as poppet valves are close arranged in series in the valve chamber and through each other a common cylindrical helical compression spring mutually supported. With such a valve arrangement tre vibrations and whistling noises when switching off the arm working pressure.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesent lichen darin, bei einem Arbeitskolben der eingangs genannten Art ein geräusch- und schwingungsarmes Abschalten des Ar beitsdruckes zu erreichen.The object underlying the invention is essentially lichen in a working piston of the aforementioned Kind of a silent and low-vibration shutdown of the Ar to achieve working pressure.
Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung in vorteil hafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patentan spruch 1 gelöst.The object explained is advantageous according to the invention with the characteristic features of Patentan spell 1 solved.
Bei dem Arbeitskolben nach der Erfindung ist es vorteilhaft, daß sowohl hydraulische als auch mechanische Geräusche wir kungsvoll gedämpft sind.In the working piston according to the invention, it is advantageous that both hydraulic and mechanical noise we are muffled.
Bei dem Arbeitskolben nach der Erfindung ist eine räumlich vorteilhafte Anordnung von Drossel und Teleskopdämpfer durch die Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 geschaffen.In the working piston according to the invention there is one advantageous arrangement of throttle and telescopic damper the design created according to claim 2.
Bei dem Arbeitskolben nach der Erfindung kann der andere Dämpferteil - beispielsweise der Dämpferzylinder - bewegungs fest im Arbeitskolben angeordnet sein, wobei dann der Dämpfer kolben mit dem Ventilschließglied verbunden ist. Diese Anord nung kann für ein Abschaltventil oder bei beiden Abschaltven tilen getroffen sein.In the working piston according to the invention, the other can Damper part - for example the damper cylinder - movement be fixed in the piston, then the damper piston is connected to the valve closing member. This arrangement Can be used for a shut-off valve or for both shut-off valves be hit.
Eine Dämpfungsfunktion für beide Abschaltventile ist in ein facher und vorteilhafter Weise durch die Maßnahme nach Pa tentanspruch 3 verwirklicht.A damping function for both shut-off valves is in one easier and more advantageous through the measure according to Pa claim 3 realized.
Eine besonders raumsparende und kostengünstige Ausführung ist für den Arbeitskolben nach der Erfindung durch die Aus gestaltung gemäß Patentanspruch 4 erzielt.A particularly space-saving and inexpensive version is for the working piston according to the invention by the Aus design achieved according to claim 4.
Insbesondere für die einen gemeinsamen Teleskopdämpfer für beide Abschaltventile verwendende Ausführungsform des Ar beitskolbens nach der Erfindung ist es vorteilhaft, eine Aus gestaltung nach Patentanspruch 5 zu treffen.Especially for a common telescopic damper for embodiment of the Ar using both shut-off valves beitskolbens according to the invention, it is advantageous to an off design to meet claim 5.
Bei dem Arbeitskolben nach der Erfindung können eine von der Wand des Dämpferzylinders abgehende Ausgleichsverbindung und ein mit einer Kolbenstange verbundener doppeltwirkender Dämpferkolben, der die Dämpfungsdrosselvorrichtung aufweist, verwendet sein.In the working piston according to the invention, one of the Wall of the damper cylinder outgoing compensation connection and a double-acting connected to a piston rod Damper piston, which has the damping throttle device, be used.
Bei einer sich insbesondere durch einen geringen baulichen Aufwand auszeichnenden vorteilhaften Ausführungsform des Ar beitskolbens nach der Erfindung ist jedoch eine Ausgestaltung nach Patentanspruch 6 getroffen, bei welcher sich auch die Ausgleichsverbindung in einfacher Weise nach Patentanspruch 7 verwirklichen läßt.In particular, due to a small structural Expensive advantageous embodiment of the Ar beitskolbens according to the invention, however, is an embodiment taken according to claim 6, in which the Compensating connection in a simple manner according to claim 7 can be realized.
Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. In der Zeichnung bedeutetDetails of the invention are described below using a the drawing schematically illustrated embodiment described in more detail. In the drawing means
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Hilfskraftlenk vorrichtung mit einem Arbeitskolben nach der Er findung nach Art eines hydraulischen Blockschalt bildes, bei dem ein die Achse des Arbeitskolbens enthaltender Längsschnitt durch das Lenkgetriebe gemäß Fig. 1a und ein die Achse der Lenkstockhe belwelle enthaltender Querschnitt durch das Lenk getriebe sowie die Druckversorgung hydraulisch miteinander verknüpft sind, und Fig. 1 is a schematic diagram of an auxiliary power steering device with a piston according to the invention He in the manner of a hydraulic block circuit image, in which an axis of the piston containing the longitudinal section through the steering gear according to FIG. 1a and a shaft containing the axis of the Lenkstockhe cross section through the steering gears and the pressure supply are hydraulically linked, and
Fig. 2 einen Axialschnitt durch die hubabhängige Ven tilvorrichtung des Arbeitskolbens von Fig. 1a nach Linie II-II. Fig. 2 is an axial section through the stroke-dependent Ven tilvorrichtung the working piston of Fig. 1a along line II-II.
In einem als Arbeitszylinder 16 für einen Arbeitskolben 10 ausgebildeten Gehäuse eines Lenkgetriebes 11 sind eine Lenk schnecke 3 und eine Lenkstockhebelwelle 4 jeweils drehbar und axial unverschiebbar gelagert. Die Lenkstockhebelwelle 4 greift mit einem Zahnsegment 5 in ein korrespondierendes Zahnstangenprofil 6 des Arbeitskolbens 10 antriebsmäßig ein. Die Lenkmutter 7, welche im Arbeitskolben 10 drehbar und axial unverschiebbar gelagert ist, weist ein eine Ausnehmung 9 des Arbeitskolbens 10 durchsetzendes radiales Steuerlineal 8 auf, welches einen in einem Ventilgehäuse - das mit dem Arbeitszylinder 16 einteilig ausgebildet ist - axial verschiebbar ge führten Steuerschieber 30 eines Lenksteuerventiles 31 mit so genannter "offener Mitte" betätigt. Das Lenksteuerventil 31 weist zwei Ventilanschlüsse 32 und 33 für den Anschluß der zu beiden Stirnseiten des Arbeitskolbens 10 im Arbeitszylin der 16 eingeschlossenen Arbeitsdruckkammern 14 und 15, zwei Ventilanschlüsse 34 und 35 für den Anschluß einer zu einem Druckmittel-Vorratsbehälter 37 führenden Rücklaufleitung 38 sowie einen letzten Ventilanschluß 36 für den Anschluß einer Pumpendruckleitung 39 auf, die von der Druckseite einer aus dem Druckmittel-Vorratsbehälter 37 ansaugenden Lenkhelfpumpe 40 abgeht.In a housing of a steering gear 11 designed as a working cylinder 16 for a working piston 10 , a steering screw 3 and a steering column lever shaft 4 are each rotatably and axially immovably mounted. The steering column lever shaft 4 engages with a toothed segment 5 in a corresponding rack profile 6 of the working piston 10 in terms of drive. The steering nut 7 , which is rotatably and axially immovable in the working piston 10 , has a recess 9 of the working piston 10 penetrating radial control ruler 8 , which in a valve housing - which is formed in one piece with the working cylinder 16 - axially displaceably guided control slide 30th a steering control valve 31 operated with a so-called "open center". The steering control valve 31 has two valve connections 32 and 33 for connecting the working pressure chambers 14 and 15 enclosed on both ends of the working piston 10 in the working cylinder 16 , two valve connections 34 and 35 for connecting a return line 38 leading to a pressure medium reservoir 37 and a last one Valve connection 36 for the connection of a pump pressure line 39 , which goes from the pressure side of a power steering pump 40 sucking out of the pressure medium reservoir 37 .
Bei einer Rechtsdrehung der Lenkschnecke 3 in Pfeilrichtung 41 von Fig. 1a durch einen entsprechenden Einschlag des an gekuppelten, jedoch nicht mehr dargestellten Lenkhandrades wird die Lenkstockhebelwelle 4 im Uhrzeigersinne - bezogen auf die Darstellung in Fig. 1a - durch den Arbeitskolben 10 angetrieben und der Steuerschieber 30 in Richtung Lenkstock hebelwelle 4 - bezogen auf die Darstellung in Fig. 1b - durch das Steuerlineal 8 aus seiner Neutralstellung, in wel cher beide Ventilanschlüsse 32 und 33 der Arbeitsdruckkammern 14 und 15 mit den Ventilanschlüssen 34 bis 36 sowohl der Rück laufleitung 38 als auch der Pumpendruckleitung 39 verbunden sind und dadurch Druckgleichgewicht am Arbeitskolben 10 herrscht, ausgelenkt. Dadurch stellt der Steuerschieber 30 mit ent sprechend an diesem ausgebildeten und mit den Ventilanschlüs sen 32 bis 36 zusammenarbeitenden Steuerkanten in der Arbeits druckkammer 14 einen höheren Arbeitsdruck als in der Arbeits druckkammer 15 ein, so daß am Arbeitskolben 10 eine den An trieb der Lenkstockhebelwelle 4 im Uhrzeigersinne unter stützende Differenzdruckkraft resultiert.With a right turn of the worm gear 3 in the direction of arrow 41 of Fig. 1a by a corresponding turn of the coupled but not shown steering wheel, the pitman arm shaft 4 is clockwise - based on the representation in Fig. 1a - driven by the working piston 10 and the control spool 30 in the direction of the steering column lever shaft 4 - based on the illustration in Fig. 1b - by the control ruler 8 from its neutral position, in which both valve connections 32 and 33 of the working pressure chambers 14 and 15 with the valve connections 34 to 36 both the return line 38 and the pump pressure line 39 are connected and there is pressure equilibrium at the working piston 10 , deflected. This sets the spool 30 accordingly with this trained and with the Ventilanschlüs sen 32 to 36 cooperating control edges in the working pressure chamber 14 a higher working pressure than in the working pressure chamber 15 , so that on the piston 10 to the one on the steering column lever shaft 4 in Clockwise under supporting differential pressure results.
Um diese Differenzdruckkraft beim Erreichen der Hubendstel lung des Arbeitskolbens 10 unwirksam zu machen, weist der Ar beitskolben 10 eine hubabhängige Ventilvorrichtung 42 auf, welche in der Hubendstellung des Rechtseinschlages durch einen am inneren Ende der Lenkschnecke 3 angeordneten Stößel 44 und in der Hubendstellung des Linkseinschlages durch einen an der die Arbeitsdruckkammer 14 begrenzenden Stirnwand des Arbeitszylinders 16 angeordneten Stößel 43 betätigt wird. Zur Erläuterung der Ventilvorrichtung 42 wird nunmehr auf Fig. 2 Bezug genommen.To this differential pressure force upon reaching the final hoisting development of the working piston 10 to make ineffective, the Ar beitskolben 10 is a stroke-responsive valve device 42 which in the stroke end position of the right felled by a disposed at the inner end of the steering screw 3 tappet 44 and in the stroke end position of the link felled by a plunger 43 arranged on the end wall of the working cylinder 16 delimiting the working pressure chamber 14 is actuated. To explain the valve device 42 , reference is now made to FIG. 2.
Der Arbeitskolben 10 ist mit einer in bezug auf seine Ventilachse 25-25 zentrischen Ventilkammer 17 versehen, welche durch ein nach Art eines federbelasteten Rückschlagventiles ausgebilde tes Abschaltventil 12 an die Arbeitsdruckkammer 14 und durch ein ebenfalls nach Art eines federbelasteten Rückschlagven tiles ausgebildetes Abschaltventil 13 an die Arbeitsdruck kammer 15 angeschlossen ist.The working piston 10 is provided with a valve chamber 17 which is central with respect to its valve axis 25-25 and which is formed by a shut-off valve 12 designed in the manner of a spring-loaded check valve to the working pressure chamber 14 and by a shut-off valve 13 also designed in the manner of a spring-loaded Rückschlagven tiles Working pressure chamber 15 is connected.
Das Ventilschließglied 19 des Abschaltventiles 12 ist mit einem koaxialen Dämpferkolben 22 eines Teleskopdämpfers 23 einteilig ausgebildet, dessen Dämpferzylinder 21 mit dem Ventilschließglied 20 des Abschaltventiles 13 seinerseits einteilig ausgebildet ist. Die Dämpferteiler (Dämpferzylinder 21 und Dämpferkolben 22) schließen eine Dämpferkammer 45 ein, welche durch wenigstens eine Ausgleichsnut 24 im Plungerkolben 22 mit der Ventilkam mer 17 verbunden ist. Der Querschnitt der Ausgleichsnut 24 ist so eng bemessen, daß zusätzlich die Funktion einer Dämpfungs drossel erhalten wird.The valve closing member 19 of the shutoff valve 12 is formed in one piece with a coaxial damper piston 22 of a telescopic damper 23 , the damper cylinder 21 of which is in turn made in one piece with the valve closing member 20 of the shutoff valve 13 . The damper divider (damper cylinder 21 and damper piston 22 ) include a damper chamber 45 which is connected to the valve chamber 17 by at least one compensating groove 24 in the plunger 22 . The cross section of the compensating groove 24 is dimensioned so closely that the function of a damping throttle is also obtained.
Der Dämpferzylinder 21 weist eine zylindrische Zentrierfläche 28 auf, welche in einer korrespondierenden Zentrierfläche 29 eines zentrischen Bereiches 26 der Ventilkammer 17 axial ver schiebbar geführt ist.The damper cylinder 21 has a cylindrical centering surface 28 which is axially slidably guided in a corresponding centering surface 29 of a central region 26 of the valve chamber 17 .
Die beiden jeweils in Richtung Ventilkammer 17 öffnenden Ven tilschließglieder 19 und 20 stehen unter der Belastung einer ge meinsamen, in Form einer zylindrischen Schraubendruckfeder aus gebildeten Ventilfeder 46, welche sich an dem Ventilschließglied 19 unmittelbar und am Ventilschließglied 20 über den Dämpferzylinder 21 abstützt.The two opening in the direction of the valve chamber 17 Ven valve closing members 19 and 20 are under the load of a common ge, in the form of a cylindrical helical compression spring formed from valve spring 46 , which is supported on the valve closing member 19 directly and on the valve closing member 20 via the damper cylinder 21 .
Die Ventilkammer 17 weist weiterhin einen an seinen Enden am jeweiligen Ventilsitz der Abschaltventile 12 und 13 ausmün denden Kammerdurchgang 27 auf, welcher einen zum zentralen Bereich 26 der Ventilkammer 17 exzentrischen Verlauf und eine Drossel 18 zur Dämpfung des Druckabfalles und von hydraulischen Geräuschen aufweist.The valve chamber 17 further has a chamber passage 27 opening at its ends at the respective valve seat of the shut-off valves 12 and 13 , which has an eccentric course to the central region 26 of the valve chamber 17 and a throttle 18 for damping the pressure drop and hydraulic noises.
Die Federkennung der Ventilfeder 46 ist so ausgelegt, daß vor oder beim Anlegen des Ventilschließgliedes 20 am Stößel 44 (beim Rechtseinschlag) - wobei die zugehörige Arbeitsdruck kammer 15 dieses Abschaltventiles 13 mit der Rücklaufleitung 38 verbunden ist - sich der Ventilschließglied 19 des anderen Abschaltventiles 12, dessen Arbeitsdruckkammer 14 hierbei mit der Pumpendruckleitung 39 verbunden ist, unter der Wirkung des Arbeitsdruckes geöffnet hat. Auf diese Weise sind in der jeweiligen Hubendstellung beide Abschaltventile 12 und 13 ge öffnet, so daß über den Kammerdurchgang 27 eine Kurzschluß verbindung zwischen den Arbeitsdruckkammern 14 und 15 - unter Dämpfung des Druckausgleiches mittels der Drossel 18 - und dadurch Druckgleichgewicht am Arbeitskolben 10 hergestellt ist.The spring detection of the valve spring 46 is designed such that before or when the valve closing member 20 is placed on the tappet 44 (when turning to the right) - the associated working pressure chamber 15 of this shut-off valve 13 being connected to the return line 38 - the valve closing member 19 of the other shut-off valve 12 , whose working pressure chamber 14 is connected to the pump pressure line 39 has opened under the effect of the working pressure. In this way, both shut-off valves 12 and 13 are opened in the respective stroke end position, so that a short circuit connection between the working pressure chambers 14 and 15 via the chamber passage 27 - with damping of the pressure compensation by means of the throttle 18 - and thereby pressure balance on the working piston 10 is established.
Eine entsprechende Wirkungsweise ergibt sich bei einem Links einschlag.A corresponding mode of action results from a link a hit.
Das Öffnen eines oder beider Abschaltventile 12 bzw. 13 ist jeweils zwangsläufig mit einer Verdrängung von Druckmittel aus der Dämpferkammer 45 über die gedrosselte Ausgleichsnut 24 in die Ventilkammer 17 verbunden, so daß mechanische Schwingungen an den Abschaltventilen nicht auftreten können.The opening of one or both shut-off valves 12 and 13 is inevitably associated with a displacement of pressure medium from the damper chamber 45 via the throttled compensating groove 24 into the valve chamber 17 , so that mechanical vibrations cannot occur at the shut-off valves.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873709914 DE3709914C1 (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Working piston of a double-acting pressure-medium actuator, in particular of a steering system of a vehicle, with two stroke-dependent cut-off valves |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19873709914 DE3709914C1 (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Working piston of a double-acting pressure-medium actuator, in particular of a steering system of a vehicle, with two stroke-dependent cut-off valves |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE3709914C1 true DE3709914C1 (en) | 1988-05-11 |
Family
ID=6324003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873709914 Expired DE3709914C1 (en) | 1987-03-26 | 1987-03-26 | Working piston of a double-acting pressure-medium actuator, in particular of a steering system of a vehicle, with two stroke-dependent cut-off valves |
Country Status (1)
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3315570A (en) * | 1965-01-07 | 1967-04-25 | Gen Motors Corp | Pressure relieving means |
DE1930387A1 (en) * | 1969-06-14 | 1970-12-17 | Teves Gmbh Alfred | Pilot operated directional control valve working like a pilot operated twin check valve |
DE3626099A1 (en) * | 1985-08-07 | 1987-02-19 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | SERVOMOTOR |
-
1987
- 1987-03-26 DE DE19873709914 patent/DE3709914C1/en not_active Expired
Patent Citations (3)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licenses declared (paragraph 23) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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