DE4232570C1 - Drehschieberventil für eine hydraulische Servolenkeinrichtung - Google Patents
Drehschieberventil für eine hydraulische ServolenkeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil für die hydrauli
sche Servolenkeinrichtung eines Kraftfahrzeugs der im Oberbe
griff des Patentanspruchs 1 genannten Art, wie es beispielsweise
bekannt ist aus der DE 28 33 009 A1.
Bei diesem bekannten Drehschieberventil mit zwei jeweils mitein
ander zusammenwirkende Steuerkanten tragenden Steuerteilen ist
das eine Steuerteil als mit der Lenkgetriebeeingangswelle ver
bundener Zylinderkörper und das andere Steuerteil als dazu kon
zentrisch angeordnete, drehfest mit der Lenkspindel verbundene
Drehscheibe ausgebildet, wobei die Drehscheibe innerhalb einer
im Zylinderkörper gebildeten Kammer gelagert ist und mit ihren
beiden Scheibenflächen axial an entsprechenden Stirnflächen des
Zylinderkörpers bzw. dessen Kammer anliegt. Auf beiden Scheiben
flächen der Drehscheibe und auf beiden an diesen anliegenden
Stirnflächen des Zylinderkörpers sind miteinander zusammenwir
kende Steuerkanten angeordnet, über die bei Relativverdrehung
der beiden Steuerteile jeweils bestimmte Leitungsverbindungen
zwischen einem Druckleitungs- sowie einen Rückleitungsanschluß
einerseits und einem ersten sowie einem zweiten Auslaß anderer
seits hergestellt werden.
Die Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zu und von diesen An
schlüssen und Auslässen erfolgt einerseits mittels dreier auf
der äußeren Mantelfläche des Zylinderkörpers angeordneter um
laufender Ringnuten sowie mittels eines in der einen Stirnfläche
der Kammer angeordneten axialen Durchlasses.
Bei einem Großteil anderer bekannter Lenk- bzw. Drehschieber
ventile für hydraulische Servolenkeinrichtungen von Kraftfahr
zeugen ist das mit der Lenkgetriebeeingangswelle, z. B. dem
Lenkritzel einer Zahnstangenlenkung drehfest verbundene erste
Steuerteil als Ventilbüchse mit auf seiner zylindrischen Innen
wandung angeordneten Steuerkanten ausgebildet, während das mit
der vom Lenkrad betätigbaren Lenkspindel drehfest verbundene
zweite Steuerteil als von der zu ihm koaxialen Ventilbüchse um
schlossener im wesentlichen zylindrischer Drehschieber mit ent
lang seinem Außenumfang angeordneten Steuerkanten ausgebildet
ist (z. B. DE-32 48 001-C2, EP-0 247 060-B1).
Die Herstellung solcher Ventilbüchsen und Drehschieber ist fer
tigungstechnisch vergleichsweise aufwendig.
Fertigungstechnisch ähnlich sehr aufwendig sind andere bekannte
Lenkventile bzw. Drehschieberventile (z. B. EP-0 008 252-B1,
EP-0 028 556-B1), bei denen das mit der Lenkgetriebeeingangswel
le bzw. dem Lenkritzel drehfest verbundene erste Steuerteil aus
mehreren aufeinandergestapelten Scheiben bzw. Ringscheiben zu
sammengesetzt ist, und bei denen das mit der Lenkspindel drehmo
mentenfest gekoppelte zweite Steuerteil ebenfalls als Scheibe
ausgebildet ist, die relativverdrehbar zwischen zwei benachbar
ten Scheiben des ersten Steuerteils gelagert ist. Bei diesen be
kannten Lenkventilen bzw. Drehschieberventilen sind mindestens
drei axial mit Spiel von der Lenkspindel durchdrungene scheiben
förmige Elemente des ersten Steuerteils axial aufeinandergesta
pelt und einerseits mittels Schraubvorrichtungen fest miteinan
der verspannt und andererseits drehfest mit der Getriebeein
gangswelle, vorzugsweise dem Lenkritzel einer Zahnstangenlenkung
gekoppelt. Eines der axial inneren scheibenförmigen Elemente
bildet eine durch die axial benachbarten scheibenförmigen Ele
mente axial begrenzte Kammer, in der das mit der Lenkspindel
drehfest verbundene scheibenförmige zweite Steuerteil relativ
verdrehbar gelagert ist. Dieses scheibenförmige zweite Steuer
teil besitzt drei oder vier gleichmäßig entlang seinem Umfang
verteilt angeordnete längere Arme mit auf einem gemeinsamen äu
ßeren Teilkreis liegenden zylindrischer Außenkontur sowie drei
oder zwei zwischen den längeren Armen gleichmäßig über den Um
fang verteilt angeordnete kürzere Arme, die ihrerseits eine auf
einem gemeinsamen inneren kleineren Teilkreis liegende Außenkon
tur besitzen. Die dieses sternscheibenförmige zweite Steuerteil
aufnehmende Kammer besitzt eine im wesentlichen mit der Außen
kontur der längeren Arme korrespondierende Zylinderinnenwand,
wobei jeweils zwischen zwei benachbarten längeren Armen ein ra
dial nach innen gerichteter Wandvorsprung mit einer zylindri
schen Innenkontur vorgesehen ist, an denen insbesondere die kür
zeren Arme anliegen. Die radial nach innen ragenden Wandvor
sprünge sind in ihrer Umfangsrichtung jeweils kürzer bemessen
als die lichte Weite zwischen jeweils zwei benachbarten längeren
Armen, so daß entlang dem Umfang mehrere voneinander getrennte
und in Umfangsrichtung jeweils einerseits durch die längeren Ar
me und andererseits durch die kürzeren Arme und die Wandvor
sprünge begrenzte Arbeitskammern entstehen, über die bei Rela
tivverdrehung der beiden Steuerteile mittels miteinander zusam
menwirkender Steuerkanten je nach Richtung der Relativverdrehung
in üblicher Weise entweder die eine oder die andere Arbeitskam
mer eines Stellzylinders der Servolenkeinrichtung druckbeauf
schlagt wird, während die jeweils andere Arbeitskammer mit dem
drucklosen hydraulischen Vorratsbehälter der Servolenkeinrich
tung verbunden wird.
Die miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten des Drehschieber
ventils sind zum einen auf beiden Scheibenflächen des stern
scheibenförmigen zweiten Steuerteils und zum anderen jeweils an
den diesen Scheibenflächen zugewandten Stirnflächen der beiden
Scheibenelemente angeordnet, welche die das zweite Steuerteil
aufnehmende Kammer axial begrenzen.
Um die beiden Steuerteile bei nicht betätigtem Lenkrad in einer
neutralen mittleren Ruhestellung zu halten, ist bei einem Teil
dieser vorbekannten Drehschieber (EP-0 008 252-B1) zwischen der
Lenkspindel und dem drehfest mit der Lenkgetriebeeingangswelle
verbundenen ersten Steuerteil eine beliebig ausgebildete Feder
vorrichtung angeordnet; im übrigen sind zur Erzielung der ge
wünschten Servolenk-Kennung besondere Reaktionskammern vorgese
hen, die jeweils über interne Leitungsverbindungen mit den Ar
beitskammern verbunden sind, wobei in diesen Leitungsverbindun
gen besondere Ventilvorrichtungen angeordnet sind.
Bei einem anderen dieser vorbekannten Drehschieberventile (EP-0
028 556-B1) wird die Kennung der Servolenkeinrichtung u. a. da
durch erzielt, daß die das sternscheibenförmige zweite Führungs
teils umschließende Ringscheibe des ersten Steuerteils aus einer
mit den axial benachbarten übrigen scheibenförmigen Elementen
dieses Steuerteils verbundenen radial äußeren Kreisringscheibe
und einem dazu relativverdrehbaren kammerbildenden radial inne
ren Element zusammengesetzt ist, wobei das radial innere Element
über entlang seinem Umfang angeordnete elastische Mittel in Form
von Schraubenfedern in Umfangsrichtung - in beiden Drehrichtun
gen - am radial äußeren Kreisring abgestützt ist.
Auch die Herstellung dieser bekannten Drehschieberventile ist
sehr aufwendig.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Lenkventil bzw. ein Drehschieberventil der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, das sich insbe
sondere durch seine fertigungstechnisch einfache kompakte Bau
weise auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen angegeben.
An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei
spiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen in zum Teil teilgeschnittener sowie zum
Teil prinzipienhafter Darstellung
Fig. 1 die Schnittdarstellung eines Lenkgetriebes
einer servounterstützten Zahnstangenlenkung
mit einem erfindungsgemäßen Drehschieberventil,
Fig. 2 eine teilgeschnittene Perspektivdarstellung
der beiden zusammenwirkenden Steuerteile des
erfindungsgemäßen Drehschieberventils im aus
gebauten Zustand,
Fig. 3 eine Detailansicht des oberen Teils des in
Fig. 1 dargestellten erfindungsgemäßen Dreh
schieberventils,
Fig. 4 eine schematisierte Schnittdarstellung ent
lang der Schnittführung IV in Fig. 3 und
Fig. 5 und 6 eine schematisierte Schnittdarstellung ent
lang der Schnittführung V und VI in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Lenkgetriebe 1 einer
servounterstützten Zahnstangenlenkung eines Kraftfahrzeuges mit
einer von einem nicht weiter dargestellten Lenkrad drehbaren
Lenkspindel 2, einer mit dieser über ein elastisch nachgiebiges
mechanisches Kupplungsteil 12 drehgekoppelten Lenkgetriebeein
gangswelle in Form eines Lenkritzels 3 sowie einem Lenkventil
oder Drehschieberventil 5, durch welches bei Betätigung des
Lenkrades eine in ihrem Durchlaßquerschnitt drehmomentenabhängig
veränderliche Leitungsverbindung einerseits zwischen einer äuße
ren hydraulischen Druckquelle, z. B. einer Pumpe 6 und einer er
sten Arbeitskammer eines hydraulischen Stellzylinders 8 der Ser
volenkeinrichtung und andererseits zwischen einem drucklosen
Hydraulikvorratsbehälter 7 und einer zweiten Arbeitskammer des
Stellzylinders 8 herstellbar ist, wobei die Hydraulikpumpe 6
bzw. der drucklose Hydraulikvorratsbehälter 7 je nach Drehrich
tung des Lenkrades in üblicher Weise entweder mit der ersten Ar
beitskammer 81 oder der zweiten Arbeitskammer 82 des Stellzylin
ders verbunden werden.
Das Drehschieberventil 5 besteht im wesentlichen aus einem dreh
fest mit dem Lenkritzel 3 verbundenen ersten Steuerteil 9 und
einem hierzu koaxialen zweiten Steuerteil 10, das seinerseits z. B.
über eine Keilverzahnung o. ä. 42 drehfest aber begrenzt axial
verschieblich mit der Lenkspindel 2 verbunden ist. Beide sind
gemeinsam innerhalb eines Ventilgehäuses 11 drehbar gelagert und
unter Drehmomentenbelastung über das elastisch nachgiebige me
chanische Kupplungsteil 10 begrenzt relativ zueinander verdreh
bar, wodurch mittels an ihnen angeordneten zusammenwirkenden
Steuerkanten die vorerwähnten in ihrem Durchlaßquerschnitt ver
änderlichen Leitungsverbindungen zwischen Hydraulikpumpe 6 und
Hydraulikvorratsbehälter 7 bzw. einem äußeren Druckleitungs
anschluß 13 und einem äußeren Rückleitungsanschluß 14 des Gehäu
ses 11 einerseits und den beiden Arbeitskammern 81, 82 des
Stellzylinders 8 bzw. einem ersten äußeren Auslaß 15 und einem
zweiten äußeren Auslaß 16 andererseits hergestellt werden. In
der neutralen, d. h. nicht relativverdrehten Ruhestellung der
beiden Steuerteile nehmen die vorerwähnten Steuerkanten eine La
ge ein, in der in üblicher Weise eine nahezu ungedrosselte Lei
tungsverbindung zwischen dem äußeren Druckleitungsanschluß 13
und dem äußeren Rückleitungsanschluß 14 besteht, so daß der hy
draulische Stellzylinder 8 in dieser Betriebsphase weder in die
eine noch in die andere Richtung eine Servokraft abgibt.
Das erste Steuerteil ist erfindungsgemäß als von der Lenkspindel
2 mit Spiel axial durchdrungener Zylinderkörper 9 und das zweite
Steuerteil als mit ihrer einen Scheibenfläche 22 an der mit 17
bezifferten einen Stirnfläche des Zylinderkörpers 9 anliegende
Drehscheibe 10 ausgebildet, wobei der Zylinderkörper 9 nur auf
dieser einen Stirnfläche 17 erste Steuerkanten und die Dreh
scheibe 10 nur auf dieser Scheibenfläche 22 zweite Steuerkanten
trägt.
Der Zylinderkörper 9 trägt auf seiner zylindrischen Mantelfläche
der Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid dienende axial zueinander
beabstandete umlaufende Ringnuten 18 bis 21, die fluiddicht von
einander getrennt sind; in Fig. 1 sind entsprechende ringförmi
ge Dichtungen zwischen den einzelnen Ringnuten angedeutet, aber
nicht näher beziffert. Von den vier Ringnuten steht die erste
Ringnut 18 ständig mit dem im Ventilgehäuse angeordneten äußeren
Druckleitungsanschluß 13, die zweite Ringnut 19 mit dem äußeren
Rückleitungsanschluß 14, die dritte Ringnut 20 mit dem ersten
äußeren Auslaß 15 und die vierte Ringnut 21 mit dem zweiten äu
ßeren Auslaß 16 leitungsmäßig in Verbindung.
Durch die Anordnung der miteinander zusammenwirkenden ersten und
zweiten Steuerkanten auf nur der einen Stirnfläche 17 des Zylin
derkörpers 9 einerseits und nur der einen Scheibenfläche 22 der
Drehscheibe 10 andererseits ergibt sich eine kompakte und her
stellungstechnisch recht einfache Bauweise des Drehschiebers,
insbesondere dann, wenn der Zylinderkörper 9 wie im dargestell
ten Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden die auf der Stirn
fläche 17 des Zylinderkörpers 9 angeordneten ersten Steuerkanten
durch kreisringförmige Stirnflächen von vier bündig in der
Stirnfläche endenden Leitungsrohren 25 und 26 gebildet und die
damit zusammenwirkenden auf der Scheibenfläche 22 der Drehschei
be 10 befindlichen zweiten Steuerkanten durch insgesamt vier
Sacklöcher 27, 27′; 28, 28′, von denen zwei als Rundloch 27, 28
und zwei als Langloch 27′, 28′ ausgebildet sind.
Wie der perspektivischen Einzeldarstellung der Fig. 2 zu ent
nehmen ist, trägt die der Drehscheibe 10 zugekehrte Stirnfläche
17 des Zylinderkörpers 9 jeweils zwei einander diametral gegen
überliegende etwa kreisringnutförmige erste Fluidkammern 23 so
wie zwei einander ebenfalls diametral gegenüberliegende etwa
kreisringnutförmige zweite Fluidkammern 24, die jeweils durch
die in der Stirnfläche 17 bündig endenden Leitungsrohre 25, 26
fluiddicht voneinander getrennt sind. Durch nur gestrichelt an
gedeutete interne Leitungsverbindungen sind die beiden ersten
Fluidkammern 23 ständig mit der in der Mantelfläche des Zylin
derkörpers 9 befindlichen ersten Ringnut 18 und die beiden zwei
ten Fluidkammern 24 mit der in der Mantelfläche befindlichen
zweiten Ringnut 19 verbunden. In entsprechender Weise stehen die
einander diametral gegenüberliegenden beiden ersten Leitungsrohre
25 über nur gestrichelt angedeutete interne Leitungsverbin
dungen ständig mit der in der Mantelfläche des Zylinderkörpers 9
befindlichen dritten Ringnut 20 und die einander diametral ge
genüberliegenden beiden zweiten Leitungsrohre 26 mit der vierten
Ringnut 21 in Verbindung.
Diese internen Leitungsverbindungen können in einfacher Weise
derart angeordnet und ausgebildet werden, daß sie ausschließlich
aus solchen Teilleitungen, insbesondere Bohrungen bestehen, die
in zur Zylinderkörper-Drehachse parallelen oder senkrechten Ebe
nen liegen, was fertigungstechnisch von großem Vorteil ist, und
zwar unabhängig davon, ob der Zylinderkörper 9 mit im wesentli
chen bereits eingeformten internen Leitungsverbindungen als
Leichtmetall-Gußteil, als Kunststoff-Spritzgußteil oder als Sin
terteil hergestellt wird, oder aber als noch spangebend zu bear
beitendes Halbzeug.
Im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die vier
Fluidkammern 23, 24 sowie die diese trennenden vier Leitungsroh
re 25, 26 auf einem gemeinsamen ersten Teilkreis angeordnet. In
entsprechender Weise sind die mit den die ersten Steuerkanten
bildenden Leitungsrohren 25, 26 zusammenwirkenden Sacklöcher 27,
27′ und 28, 28′ auf der Scheibenfläche 22 des Drehschiebers 10
auf einem diesem ersten Teilkreis entsprechenden gemeinsamen
zweiten Teilkreis angeordnet, wobei die Teilung derart ist, daß
die einander diametral gegenüberliegenden ersten Sacklöcher 27,
27′ mit den einander diametral gegenüberliegenden beiden ersten
Leitungsrohren 25 und die einander diametral gegenüberliegenden
zweiten Sacklöcher 28, 28′ mit den einander ebenfalls diametral
gegenüberliegenden zweiten Leitungsrohren 26 zusammenwirken.
Jeweils eines der beiden ersten sowie zweiten Sacklöcher ist als
Rundloch 27 bzw. 28 ausgebildet und besitzt einen Innendurchmes
ser, der zumindest annähernd so groß ist wie der Außendurchmes
ser des mit ihm jeweils zusammenwirkenden Leitungsrohres 25 bzw.
26. Das jeweils andere der beiden ersten und zweiten Sacklöcher
ist dagegen als Langloch 27′ bzw. 28′ ausgebildet und besitzt
eine Querabmessung, die ebenfalls zumindest annähernd so groß
bemessen ist, wie der Außendurchmesser des mit ihm zusammenwir
kenden Leitungsrohres. Die Längsabmessung ist dagegen erheblich
größer als der Außendurchmesser des zugeordneten Leitungsrohres
bemessen. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Figu
ren der Zeichnung lediglich prinzipienhafte Darstellungen des
Drehschiebers bzw. dessen Einzelteile zeigen, die weder maß
stabsgerecht sind noch alle konstruktiven Einzelheiten zeigen.
Die Längsabmessung der beiden Langlöcher 27′, 28′ ist um so viel
größer als der Außendurchmesser der jeweils zugeordneten Lei
tungsrohre 25 bzw. 26, daß dieses Langloch mit seinen beiden En
den noch eine ausreichend große Öffnungsüberdeckung mit beiden
dem ihm zugeordneten Leitungsrohr benachbarten Fluidkammern 23
und 24 besitzt, wenn sich die beiden Steuerteile, d. h. Zylin
derkörper 9 und Drehscheibe 10 des Drehschieberventils 5 bei
nicht betätigtem Lenkrad unter der Einwirkung des elastisch
nachgiebigen mechanischen Kupplungsteils in ihrer neutralen, d. h.
nicht relativverdrehten Ruhestellung befinden, in der die in
der Scheibenfläche 22 befindlichen runden Sacklöcher 27 und 28
die mit ihnen zusammenwirkenden Stirnflächen der Leitungsrohre
25 bzw. 26 gerade abdecken, mit diesen also deckungsgleich sind.
In dieser Neutralstellung des Drehschiebers sind die mit dem äu
ßeren Druckleitungsanschluß 13 bzw. mit dem äußeren Rücklei
tungsanschluß 14 verbundenen Fluidkammern 23 und 24 über die sie
mit ihren beiden Enden überdeckenden Langlöcher 27′, 28′ also
nahezu ungedrosselt miteinander verbunden.
Andererseits ist die Längsabmessung der Langlöcher 27′, 28′ aber
gerade nur so groß, daß die Langlöcher dann, wenn die ihnen je
weils diametral gegenüberliegenden Rundlöcher 27, 28 bei einer
entsprechenden Relativverdrehung zwischen Zylinderkörper 9 und
Drehscheibe 10 gerade eine etwa gleich große Öffnungsüberdeckung
einerseits mit den ihnen zugeordneten Leitungsrohren 25, 26 und
andererseits mit einer der beiden diesen Leitungsrohren benach
barten Fluidkammern 23 bzw. 24 besitzen, nur noch eine Öffnungs
überdeckung mit einer der beiden Fluidkammern 23 bzw. 24 besit
zen und ansonsten gerade den gesamten Leitungsquerschnitt der
ihnen zugeordneten Leitungsrohre 25 bzw. 26 abdecken.
Eine solche Betriebssituation ist in der prinzipienhaften
Schnittdarstellung der Fig. 4 angedeutet, in der die mit den
Leitungsrohren 25, 26 kooperierenden Rundlöcher 27 und 28 bzw.
Langlöcher 27′, 28′ bei um ihr maximal zulässiges Maß αmax rela
tiv zum Zylinderkörper 9 verdrehter Drehscheibe 10 gestrichelt
angedeutet sind.
Aus Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 2 ist leicht erkennbar, daß
in dieser Betriebssituation die erste Arbeitskammer 81 des hy
draulischen Stellzylinders 8 über die umlaufende Ringnut 20, die
Leitungsrohre 25, die ersten Fluidkammern 23 und die Ringnut 18
mit dem äußeren Druckleitungsanschluß 13 und damit mit der Hyd
raulikpumpe 6 verbunden ist, während die zweite Arbeitskammer 82
des hydraulischen Stellzylinders 8 in entsprechender Weise über
die vierte Ringnut 21, die beiden Leitungsrohre 26, die beiden
zweiten Fluidkammern 24 und die umlaufende Ringnut 19 mit dem
äußeren Rückleitungsanschluß 24 und damit mit dem drucklosen
Hydraulikvorratsbehälter 7 verbunden ist. Durch den in Fig. 2
dargestellten hydraulischen Stellzylinder 8 wird hierbei eine
nach links gerichtete größtmögliche Servokraft abgegeben, weil
die miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten, d. h. Leitungs
rohre und Sacklöcher gerade den größtmöglichen Leitungsquer
schnitt freigeben.
Wenn der Drehschieber 10 bei entsprechend umgekehrter Betätigung
des Lenkrades entsprechend weit in die entgegengerichtete Dreh
richtung relativ zum Zylinderkörper 9 verschoben wird, dann wird
die zweite Arbeitskammer 82 des hydraulischen Stellzylinders 8
in entsprechender Weise von der Hydraulikpumpe 6 beaufschlagt,
während die erste Arbeitskammer 81 mit dem drucklosen Hydraulik
vorratsbehälter 7 verbunden wird. Die in Fig. 4 dargestellte
maximale Relativverdrehung zwischen Drehscheibe 10 und Zylinder
körper 9 wird in beiden Drehrichtungen durch mechanische An
schläge begrenzt, die später noch anhand von Fig. 5 erläutert
werden. Wenn die Drehscheibe 10 aufgrund einer entsprechenden
Lenkradbetätigung nur um einen geringeren Winkel als in Fig. 4
angedeutet relativ zum Zylinderkörper 9 verdreht wird, geben die
miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten entsprechend geringe
re wirksame Durchlaßquerschnitte für die Leitungsverbindung von
der Hydraulikpumpe 6 bzw. dem drucklosen Hydraulikbehälter 7 zu
den beiden Arbeitskammern des Stellzylinders 8 frei.
Das elastisch nachgiebige mechanische Kupplungsteil 12, durch
welches die Lenkspindel 2 mit dem Lenkritzel 3 bzw. die Dreh
scheibe 10 mit dem Zylinderkörper 9 begrenzt relativ verdrehbar
gekoppelt ist und durch welches die Drehmomentenabhängigkeit des
von den zusammenwirkenden Steuerkanten freigegebenen Durch
laßquerschnitts bestimmt wird, besteht aus zwei axial voneinan
der beabstandeten Kreisringscheiben 29 und 30, die starr mit dem
Zylinderkörper 9 verbunden und drehfest mit der Lenkgetrie
beeingangswelle, d. h. dem Lenkritzel 3 gekoppelt sind, sowie
aus einem mit Spiel dazwischenliegenden Scheibenglied 31, das
seinerseits drehfest mit der Lenkspindel 2 verbunden ist, im
dargestellten Ausführungsbeispiel sogar einstückig mit dieser
ausgebildet ist. Es ist auf der von der Drehscheibe 10 abge
wandten unteren Stirnseite des Zylinderkörpers 9 angeordnet und
zusammen mit diesem drehbar im Ventilgehäuse 11 gelagert.
Das Scheibenglied 31 ist wie Fig. 5 erkennen läßt im darge
stellten Ausführungsbeispiel als dreifingrige Scheibe ausgebil
det, wobei jeweils zwischen den Fingern 34 kreissegmentförmige
Distanzstücke 35 angeordnet sind, deren Dicke zumindest um so
viel stärker bemessen ist als das dreifingrige Scheibenglied 31,
daß dieses zwischen den beiden axial benachbarten Kreisring
scheiben 29 und 30 verdreht werden kann und zwar maximal soweit,
bis seine Finger 34 an den Distanzstücken 35 anschlagen. Diese
Distanzstücke 35 dienen also nicht nur dazu, die beiden Kreis
ringscheiben 29 und 30 axial auf Abstand zu halten, sondern
gleichzeitig auch als mechanische Anschläge zur Begrenzung der
Relativverdrehung zwischen dem Scheibenglied 31 und den Kreis
ringscheiben 29, 30 und damit auch zwischen der Drehscheibe 10
und dem Zylinderkörper 9; die Distanzstücke 35 bestimmen also
die in Fig. 4 angedeutete maximale Relativverdrehung αmax zwi
schen Drehscheibe 10 und Zylinderkörper 9.
Die beiden Kreisringscheiben 29, 30 sind über die Distanzstücke
35 starr miteinander verbunden, z. B. vernietet oder ver
schraubt. Im übrigen sind sie auch in zeichnerisch nicht weiter
dargestellter Weise mit dem Zylinderkörper 9 verschraubt, mit
dem sie somit eine kompakte Dreheinheit bilden, welche im ge
zeigten Ausführungsbeispiel im Ventilgehäuse 11 in axialer Rich
tung über axiale Nadellager 44, 45 abgestützt ist.
Zwischen dem dreifingrigen Scheibenglied 31 und den axial be
nachbarten Kreisringscheiben 29, 30 sind in Umfangsrichtung
wirksame elastische Mittel angeordnet, durch die das Scheiben
glied 31 und damit auch die Drehscheibe 10 bei nicht betätigtem
Lenkrad in einer mittleren Ruhestellung gehalten ist, aus der
heraus es in beiden Drehrichtungen nur gegen die Wirkung dieser
elastischen Mittel 32 relativ zu den Kreisringscheiben 29, 30
verstellt werden kann, und zwar so lange, bis es an den Distanz
stücken 35 anschlägt. Diese elastischen Mittel entsprechen
in ihrer Wirkung den bei üblichen hydraulischen Lenkventilen
sonst üblicherweise eingesetzten Torsionsstäben, d. h. sie be
stimmen die Drehmomentenabhängigkeit des durch die Steuerkanten
freigegebenen Durchlaßquerschnitts.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden die elastischen Mittel
durch mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete Schraubenfedern
32 gebildet, die in entsprechenden Ausnehmungen 33 einerseits
des Scheibengliedes 31 und andererseits der beiden benachbarten
Kreisringscheiben 29, 30 gelagert sind und sich jeweils mit ih
ren beiden Federenden sowohl am Scheibenglied 31 als auch an den
Kreisringscheiben 29, 30 abstützen, wie dies in der schema
tisierten Darstellung der Fig. 5 und 6 gut zu erkennen ist.
Die unmittelbar am Zylinderkörper 9 anliegende obere Kreisring
scheibe 29 entspricht im wesentlichen der in Fig. 6 dargestell
ten unteren Kreisringscheibe 30, d. h. auch in ihr sind verteilt
angeordnete Ausnehmungen 33 für die Unterbringung und Abstützung
der Schraubenfedern 32 vorgesehen. Während jedoch die untere
Kreisringscheibe 30 ein zentrales Durchgangsloch mit einer Keil-
oder Kerbverzahnung 43 zwecks drehmomentenschlüssiger Kopplung
mit dem Lenkritzel 3 besitzt, weist die obere Kreisringscheibe 29
dem gegenüber ein zentrales Durchgangsloch ohne jegliche Ver
zahnung auf.
Das erfindungsgemäße Drehschieberventil zeichnet sich durch eine
kompakte Bauweise aus, die eine kostengünstige Herstellung ermö
glicht.
Darüber hinaus eröffnet sich aber zusätzlich noch die Möglich
keit, das Drehschieberventil mit vergleichsweise nur geringem
Mehraufwand so auszubilden, daß es in Abhängigkeit von Be
triebsparametern des Fahrzeugs, z. B. in Abhängigkeit von der
Fahrgeschwindigkeit steuer- oder regelbar ist, wie dies im dar
gestellten Ausführungsbeispiel prinzipienhaft dargestellt ist.
Mit geringem Mehraufwand ist es nämlich möglich, die vom hy
draulischen Stellzylinder 8 abgegebene Servokraft zusätzlich in
einfacher Weise durch eine z. B. fahrgeschwindigkeitsabhängige -
indirekte - Steuerung des in den beiden ersten Fluidkammern 23
herrschenden Hydraulikdrucks zu beeinflussen.
Zu diesem Zweck ist die stirnseitig am Zylinderkörper 9 des
Drehschieberventils anliegende Drehscheibe 10 innerhalb eines
nach außen fluiddicht abgeschlossenen Raums 40 des Gehäusein
nenraums untergebracht, der mit von der Hydraulikpumpe 6 geför
dertem Hydraulikfluid gefüllt ist und einen durch eine steuer
bare Ventileinrichtung 41 steuer- bzw. regelbaren Auslaß 46 zum
drucklosen Hydraulikvorratsbehälter 7 besitzt, wodurch die Mög
lichkeit besteht, in Abhängigkeit von bestimmten Betriebspara
metern des Fahrzeuges Hydraulikfluid aus dem ansonsten fluid
dicht abgeschlossenen Raum 40 unter Absenkung des in diesem Raum
herrschenden Hydraulikdrucks in den Hydraulikvorratsbehälter 7
abzulassen. Durch eine geeignete Gestaltung und Bemessung der
miteinander zusammenwirkenden Scheibenfläche 22 der Drehscheibe
10 einerseits und der Stirnfläche 17 des Zylinderkörpers 9 ande
rerseits kann auf diese Weise indirekt eine Steuerung des in den
beiden ersten Fluidkammern 23 herrschenden Hydraulikdrucks und
damit auch des in der jeweils aktiven Arbeitskammer des Stellzy
linders 8 herrschenden Drucks erreicht werden.
Zu diesem Zweck ist die Drehscheibe 10 mit der Lenkspindel 2
zwar drehfest, jedoch zumindest begrenzt axial verschieblich ge
kuppelt, damit sie bei bestimmten Betriebsverhältnissen bzw. bei
bestimmten Druckverhältnissen kurzzeitig von der Stirnfläche 17
des Zylinderkörpers 9 abheben kann.
Darüber hinaus trägt die der Drehscheibe 10 zugekehrte Stirn
fläche 17 des Zylinderkörpers 9 radial außen neben den Fluidkam
mern 23, 24 eine umlaufende zweite Kreisringnut 36, die über
mindestens einen Durchlaß 37 druckmäßig ständig mit mindestens
einer der beiden ersten Fluidkammern 23 verbunden ist, die ja
ihrerseits ständig mit dem äußeren Druckleitungsanschluß 13 in
Verbindung steht.
Wie insbesondere die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, wird diese
zweite Kreisringnut 36 zu den Fluidkammern 23, 24 hin durch eine
radial innere Kreisringfläche 38 und nach außen hin durch eine
radial äußere Kreisringfläche 39 begrenzt, die im Zusammenwirken
mit der Drehscheibe 10 Dicht- und Gleitflächen bilden.
Die radial innere Kreisringfläche 38 ist dabei zumindest etwas
breiter bemessen als die wirksame radial äußere Kreisringfläche
39. In den Fällen, in denen wie z. B. im Ausführungsbeispiel
nach den Fig. 3 und 4 der Außendurchmesser der Scheibenfläche
22 kleiner ist als der Außendurchmesser der Stirnfläche 17, bil
det natürlich nur der von der Scheibenfläche 22 überdeckte Teil
der geometrisch an sich vorhandenen äußeren Ringfläche der
Stirnfläche 17 die genannte wirksame Kreisringfläche 39, wie
dies in Fig. 4 gestrichelt angedeutet ist.
Von Vorteil ist es, wenn die kreisringförmigen Dicht- und Gleit
flächen der Scheibenfläche 22 bzw. der Stirnfläche 17 als soge
nannte überbalancierte Gleitflächen ausgebildet sind, d. h. de
rart, daß sie ständig zur Gänze mit einem dünnen Schmierfilm
ausgestattet sind, also keinerlei metallische Berührung zuein
ander haben, so daß im Prinzip sehr hohe Axialkräfte auf sie
einwirken dürfen, ohne daß dadurch ihre Relativverdrehbarkeit
spürbar beeinträchtigt wird.
Anhand der Fig. 1 bis 4 ist leicht erkennbar, daß auf die mit
ihrer Scheibenfläche 22 auf der Stirnfläche 17 des Zylin
derkörpers 9 anliegende Drehscheibe 10 während des Betriebes ei
nerseits eine zum Zylinderkörper 9 hin gerichtete Axialkraft
wirksam ist, deren Größe von der Größe der oberen Scheibenfläche
47 der Drehscheibe 10 sowie von der Höhe des im Raum 40 herr
schenden Hydraulikdrucks abhängt, und andererseits eine vom Zy
linderkörper 9 fort gerichtete Axialkraft, deren Größe im we
sentlichen durch die Höhe des in der zweiten Kreisringnut 36
herrschenden Hydraulikdrucks sowie der wirksamen Ringfläche die
ser zweiten Kreisringnut bestimmt ist.
Es ist leicht erkennbar, daß die Drehscheibe 10 dann, wenn die
auf sie in Richtung des Zylinderkörpers 9 gerichtete Axialkraft
kleiner wird als die auf sie in entgegengesetzter Richtung aus
geübte Kraft, etwas von der Stirnfläche 17 des Zylinderkörpers 9
abhebt, wodurch sich die Höhe des zwischen den zusammenwirkenden
ringförmigen Dichtflächen bestehenden hydrostatischen Spalts et
was vergrößert und infolgedessen aus der radial äußeren zweiten
Kreisringnut 36 Hydraulikfluid austritt und in den Raum 40 ein
tritt. Dadurch wird einerseits natürlich der in der zweiten
Kreisringnut 36 und damit auch in den ersten Fluidkammern 23
etc. herrschende Hydraulikdruck entsprechend abgesenkt und an
dererseits der im Raum 40 herrschende Hydraulikdruck erhöht, und
zwar solange, bis an der Drehscheibe 10 wieder ein Kräfte
gleichgewicht herrscht und die zweite Kreisringnut 36 durch die
Drehscheibe 10 wieder fluiddicht nach außen abgedichtet ist. Die
auf die Drehscheibe 10 einwirkenden Kräfte bewirken quasi eine
Selbsteinstellung bzw. eine Regelung der Spalthöhe der hy
drostatischen Spalte.
Durch ein gesteuertes oder geregeltes Absenken des im Raum 40
herrschenden Hydraulikdrucks mittels einer nur schematisch an
gedeuteten steuerbaren Ventileinrichtung 41 kann also in einfa
cher Weise mittelbar der in der radial äußeren zweiten Kreis
ringnut 36 herrschende Hydraulikdruck und damit auch der in den
beiden ersten Fluidkammern 23 herrschende Hydraulikdruck unter
den dort an sich von der Hydraulikpumpe 6 vorgegebenen Wert ge
regelt abgesenkt werden, beispielsweise auch in Abhängigkeit von
der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs.
Von Vorteil kann es sein, wenn die Drehscheibe 10 axial mit
leichter Vorspannung gegen die Stirnfläche 17 des Zylinderkör
pers 9 gedrückt wird, beispielsweise durch eine in den Figuren
nicht weiter dargestellte kleine Federvorrichtung.
Als steuerbare Ventileinrichtung 41 kann grundsätzlich jede be
liebige Ventileinrichtung eingesetzt werden, die in Abhängigkeit
von Betriebsparametern, insbesondere in Abhängigkeit von der
Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs gesteuert werden kann. Geeig
net sind also beispielsweise elektrisch steuerbare Magnet
ventile, die z. B. unmittelbar von einem elektronischen Tacho
meter des Fahrzeugs ausgesteuert werden könnten.
Bezugszeichenliste
1 Lenkgetriebe einer servounterstützten Zahnstangenlenkung
2 Lenkspindel
3 Lenkgetriebeeingangswelle; Lenkritzel
4 Zahnstange
5 Drehschieberventil, Lenkventil
6 Hydraulikpumpe
7 Hydraulikvorratsbehälter
8 Stellzylinder
81 erste Arbeitskammer
82 zweite Arbeitskammer
9 erstes Steuerteil; Zylinderkörper
10 zweites Steuerteil; Drehscheibe
11 Ventilgehäuse
12 elastisch nachgiebiges mechanisches Kupplungsteil
13 äußerer Druckleitungsanschluß
14 äußerer Rückleitungsanschluß
15 erster äußerer Auslaß
16 zweiter äußerer Auslaß
17 "eine" Stirnfläche des Zylinderkörpers
18 erste umlaufende Ringnut
19 zweite umlaufende Ringnut
20 dritte umlaufende Ringnut
21 vierte umlaufende Ringnut
22 "eine" Scheibenfläche der Drehscheibe
23 erste Fluidkammern
24 zweite Fluidkammern
25 erste Leitungsrohre
26 zweite Leitungsrohre
27, 27′ erste Sacklöcher
27 Rundloch
27′ Langloch
28, 28′ zweite Sacklöcher
28 Rundloch
28′ Langloch
29 (erste) Kreisringscheibe des Kupplungsteils
30 (zweite) Kreisringscheibe des Kupplungsteils
31 (dreifingriges) Scheibenglied
32 elastische Mittel; Schraubenfedern
33 Ausnehmungen
34 Finger des dreifingrigen Scheibenglieds
35 Distanzstücke
36 zweite Kreisringnut
37 Durchlaß
38 radial innere Kreisringfläche
39 radial äußere Kreisringfläche
40 fluiddicht abgeschlossener Raum des Gehäuseinnenraums
41 Ventileinrichtung
42 Keilverzahnung o. ä. der Lenkspindel
42′ Keilverzahnung o. ä. der Drehscheibe
43 Keilverzahnung o. ä. der (unteren) zweiten Kreisringscheibe
44 axiales Nadellager
45 axiales Nadellager
46 Auslaß
47 obere Scheibenfläche
αmax maximale Relativverdrehung zwischen Zylinderkörper und Drehscheibe
2 Lenkspindel
3 Lenkgetriebeeingangswelle; Lenkritzel
4 Zahnstange
5 Drehschieberventil, Lenkventil
6 Hydraulikpumpe
7 Hydraulikvorratsbehälter
8 Stellzylinder
81 erste Arbeitskammer
82 zweite Arbeitskammer
9 erstes Steuerteil; Zylinderkörper
10 zweites Steuerteil; Drehscheibe
11 Ventilgehäuse
12 elastisch nachgiebiges mechanisches Kupplungsteil
13 äußerer Druckleitungsanschluß
14 äußerer Rückleitungsanschluß
15 erster äußerer Auslaß
16 zweiter äußerer Auslaß
17 "eine" Stirnfläche des Zylinderkörpers
18 erste umlaufende Ringnut
19 zweite umlaufende Ringnut
20 dritte umlaufende Ringnut
21 vierte umlaufende Ringnut
22 "eine" Scheibenfläche der Drehscheibe
23 erste Fluidkammern
24 zweite Fluidkammern
25 erste Leitungsrohre
26 zweite Leitungsrohre
27, 27′ erste Sacklöcher
27 Rundloch
27′ Langloch
28, 28′ zweite Sacklöcher
28 Rundloch
28′ Langloch
29 (erste) Kreisringscheibe des Kupplungsteils
30 (zweite) Kreisringscheibe des Kupplungsteils
31 (dreifingriges) Scheibenglied
32 elastische Mittel; Schraubenfedern
33 Ausnehmungen
34 Finger des dreifingrigen Scheibenglieds
35 Distanzstücke
36 zweite Kreisringnut
37 Durchlaß
38 radial innere Kreisringfläche
39 radial äußere Kreisringfläche
40 fluiddicht abgeschlossener Raum des Gehäuseinnenraums
41 Ventileinrichtung
42 Keilverzahnung o. ä. der Lenkspindel
42′ Keilverzahnung o. ä. der Drehscheibe
43 Keilverzahnung o. ä. der (unteren) zweiten Kreisringscheibe
44 axiales Nadellager
45 axiales Nadellager
46 Auslaß
47 obere Scheibenfläche
αmax maximale Relativverdrehung zwischen Zylinderkörper und Drehscheibe
Claims (12)
1. Drehschieberventil (5) für die hydraulische Servolenkeinrich
tung eines Kraftfahrzeugs, mit einem drehfest mit einer Lenkge
triebeeingangswelle (3) verbundenen ersten Steuerteil in Form ei
nes von einer Lenkspindel (2) mit Spiel axial durchdrungenen Zy
linderkörpers (9) und mit einem hierzu koaxialen, drehfest mit
der Lenkspindel (2) verbundenen zweiten Steuerteil in Form einer
Drehscheibe (10), die gemeinsam innerhalb eines einen Drucklei
tungsanschluß (13), einen Rückleitungsanschluß (14) sowie einen
ersten und einen zweiten Auslaß (15, 16) aufweisenden Ventilge
häuses (11) drehbar gelagert und über ein unter Drehmomenten
belastung elastisch nachgiebiges mechanisches Kupplungsteil (12)
begrenzt relativverdrehbar miteinander gekoppelt sind, bei deren
Relativverdrehung jeweils mittels am Zylinderkörper (9) angeord
neter erster Steuerkanten (25, 26) sowie mittels damit zusammen
wirkender, an der Drehscheibe (10) angeordneter zweiter Steuer
kanten (27, 27′; 28, 28′) eine Leitungsverbindung einerseits zwi
schen dem Druckleitungsanschluß (13) und - je nach Relativverdreh
richtung - dem ersten oder dem zweiten Auslaß (15 bzw. 16) und an
dererseits zwischen dem Rückleitungsanschluß (14) und - je nach
Relativverdrehrichtung - dem zweiten oder dem ersten Auslaß (16
bzw. 15) herstellbar ist, wobei auf der äußeren Mantelfläche des
Zylinderkörpers (9) fluiddicht voneinander getrennte umlaufende
Ringnuten (18, 20, 21) zur Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zum
und vom ersten und zweiten Auslaß (15, 16) sowie zum und vom
Druckleitungsanschluß (13) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der vorzugsweise einstückige Zylinderkörper (9) und die Dreh scheibe (10) axial mit nur einer Stirn- bzw. einer Scheibenfläche (17 bzw. 22) aneinander anliegen,
daß die ersten und die zweiten Steuerkanten (25, 26 bzw. 27, 27′; 28, 28′) jeweils ausschließlich auf dieser einen Stirn- bzw. dieser einen Scheibenfläche (17 bzw. 22) angeordnet sind,
und daß auf der Mantelfläche des Zylinderkörpers (9) auch zur Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zum und vom Rückleitungsanschluß (14) eine von den übrigen Ringnuten (18, 20, 21) fluiddicht ge trennte umlaufende vierte Ringnut (19) angeordnet ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der vorzugsweise einstückige Zylinderkörper (9) und die Dreh scheibe (10) axial mit nur einer Stirn- bzw. einer Scheibenfläche (17 bzw. 22) aneinander anliegen,
daß die ersten und die zweiten Steuerkanten (25, 26 bzw. 27, 27′; 28, 28′) jeweils ausschließlich auf dieser einen Stirn- bzw. dieser einen Scheibenfläche (17 bzw. 22) angeordnet sind,
und daß auf der Mantelfläche des Zylinderkörpers (9) auch zur Zu- und Abfuhr von Hydraulikfluid zum und vom Rückleitungsanschluß (14) eine von den übrigen Ringnuten (18, 20, 21) fluiddicht ge trennte umlaufende vierte Ringnut (19) angeordnet ist.
2. Drehschieberventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die der Drehscheibe (10) zugekehrte Stirnfläche (17) des Zylinderkörpers (9) auf einem gemeinsamen ersten Teilkreis jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende kreisring nutförmige erste Fluidkammern (23) und zwei einander eben falls diametral gegenüberliegende kreisringnutförmige zweite Fluidkammern (24) trägt, wobei die beiden ersten Fluidkammern (23) über interne Leitungsverbindungen mit der ersten Ringnut (18) der Mantelfläche und die beiden zweiten Fluidkammern (24) über interne Leitungsverbindungen mit der zweiten Ring nut (19) der Mantelfläche in Verbindung stehen,
und daß die Fluidkammern (23, 24) voneinander durch vier bün dig in der Stirnfläche (17) endende Leitungsrohre (25, 26) o. ä. getrennt sind, deren vorzugsweise kreisringförmigen Stirn flächen die ersten Steuerkanten bilden, wobei jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende erste Leitungsrohre (25) über interne Leitungsverbindungen mit der dritten Ringnut (20) der Mantelfläche und zwei ebenfalls einander diametral gegenüberliegende zweite Leitungsrohre (26) mit der vierten Ringnut (21) der Mantelfläche in Verbindung stehen.
daß die der Drehscheibe (10) zugekehrte Stirnfläche (17) des Zylinderkörpers (9) auf einem gemeinsamen ersten Teilkreis jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende kreisring nutförmige erste Fluidkammern (23) und zwei einander eben falls diametral gegenüberliegende kreisringnutförmige zweite Fluidkammern (24) trägt, wobei die beiden ersten Fluidkammern (23) über interne Leitungsverbindungen mit der ersten Ringnut (18) der Mantelfläche und die beiden zweiten Fluidkammern (24) über interne Leitungsverbindungen mit der zweiten Ring nut (19) der Mantelfläche in Verbindung stehen,
und daß die Fluidkammern (23, 24) voneinander durch vier bün dig in der Stirnfläche (17) endende Leitungsrohre (25, 26) o. ä. getrennt sind, deren vorzugsweise kreisringförmigen Stirn flächen die ersten Steuerkanten bilden, wobei jeweils zwei einander diametral gegenüberliegende erste Leitungsrohre (25) über interne Leitungsverbindungen mit der dritten Ringnut (20) der Mantelfläche und zwei ebenfalls einander diametral gegenüberliegende zweite Leitungsrohre (26) mit der vierten Ringnut (21) der Mantelfläche in Verbindung stehen.
3. Drehschieberventil nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die internen Leitungsverbindungen ausschließlich aus sol
chen Leitungen, insbesondere Bohrungen bestehen, die in zur
Zylinderkörper-Drehachse parallelen oder senkrechten Ebenen
liegen.
4. Drehschieberventil nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweiten Steuerkanten durch in der dem Zylinderkörper (9) zugekehrten Scheibenfläche (22) der Drehscheibe (10) an geordnete Sacklöcher (27, 27′; 28, 28′) gebildet werden, wo bei auf einem dem ersten Teilkreis entsprechenden gemeinsamen zweiten Teilkreis jeweils zwei mit den ersten Leitungsrohren (25) zusammenwirkende, einander diametral gegenüberliegende erste Sacklöcher (27, 27′) sowie zwei mit den zweiten Lei tungsrohren (26) zusammenwirkende, einander diametral gegen überliegende zweite Sacklöcher (28, 28′) vorgesehen sind,
daß jeweils eines der beiden ersten und zweiten Sacklöcher als Rundloch (27, 28) ausgebildet ist und einen Innendurch messer besitzt, der zumindest annähernd so groß ist wie der Außendurchmesser des mit ihm zusammenwirkenden Leitungsrohrs (25 bzw. 26),
und daß jeweils das andere der beiden ersten und zweiten Sacklöcher als Langloch (27′, 28′) ausgebildet ist, dessen Querabmessung ebenfalls zumindest annähernd so groß ist wie der Außendurchmesser des mit ihm zusammenwirkenden Leitungs rohrs (25 bzw. 28) und dessen Längsabmessung um soviel größer ist als dieser Außendurchmesser, daß das Langloch (27′, 28′) einerseits beidendig noch eine ausreichend große Öffnungs überdeckung mit beiden dem ihm zugeordneten Leitungsrohr (25 bzw. 26) benachbarten Fluidkammern (23, 24) besitzt, wenn das ihm diametral gegenüberliegende Rundloch (27, 28) mit dem mit diesem zusammenwirkenden Leitungsrohr (25 bzw. 26) gerade deckungsgleich ist, und andererseits bei entsprechender Rela tivverdrehung zwischen Zylinderkörper (9) und Drehscheibe (10) eine Öffnungsüberdeckung nur noch mit einer dieser Fluid kammern (23 bzw. 24) sowie mit dem ganzen Leitungs querschnitt dieses Leitungsrohrs (25 bzw. 26) besitzt, wenn das ihm diametral gegenüberliegende Rundloch (27, 28) gerade eine etwa gleich große Öffnungsüberdeckung mit dem diesem zu geordneten Leitungsrohr (25 bzw. 26) und einer der beiden be nachbarten Fluidkammern (23 bzw. 24) besitzt.
daß die zweiten Steuerkanten durch in der dem Zylinderkörper (9) zugekehrten Scheibenfläche (22) der Drehscheibe (10) an geordnete Sacklöcher (27, 27′; 28, 28′) gebildet werden, wo bei auf einem dem ersten Teilkreis entsprechenden gemeinsamen zweiten Teilkreis jeweils zwei mit den ersten Leitungsrohren (25) zusammenwirkende, einander diametral gegenüberliegende erste Sacklöcher (27, 27′) sowie zwei mit den zweiten Lei tungsrohren (26) zusammenwirkende, einander diametral gegen überliegende zweite Sacklöcher (28, 28′) vorgesehen sind,
daß jeweils eines der beiden ersten und zweiten Sacklöcher als Rundloch (27, 28) ausgebildet ist und einen Innendurch messer besitzt, der zumindest annähernd so groß ist wie der Außendurchmesser des mit ihm zusammenwirkenden Leitungsrohrs (25 bzw. 26),
und daß jeweils das andere der beiden ersten und zweiten Sacklöcher als Langloch (27′, 28′) ausgebildet ist, dessen Querabmessung ebenfalls zumindest annähernd so groß ist wie der Außendurchmesser des mit ihm zusammenwirkenden Leitungs rohrs (25 bzw. 28) und dessen Längsabmessung um soviel größer ist als dieser Außendurchmesser, daß das Langloch (27′, 28′) einerseits beidendig noch eine ausreichend große Öffnungs überdeckung mit beiden dem ihm zugeordneten Leitungsrohr (25 bzw. 26) benachbarten Fluidkammern (23, 24) besitzt, wenn das ihm diametral gegenüberliegende Rundloch (27, 28) mit dem mit diesem zusammenwirkenden Leitungsrohr (25 bzw. 26) gerade deckungsgleich ist, und andererseits bei entsprechender Rela tivverdrehung zwischen Zylinderkörper (9) und Drehscheibe (10) eine Öffnungsüberdeckung nur noch mit einer dieser Fluid kammern (23 bzw. 24) sowie mit dem ganzen Leitungs querschnitt dieses Leitungsrohrs (25 bzw. 26) besitzt, wenn das ihm diametral gegenüberliegende Rundloch (27, 28) gerade eine etwa gleich große Öffnungsüberdeckung mit dem diesem zu geordneten Leitungsrohr (25 bzw. 26) und einer der beiden be nachbarten Fluidkammern (23 bzw. 24) besitzt.
5. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die vier voneinander getrennten Fluidkammern (23, 24)
durch eine ursprünglich durchgehende Kreisringnut gebildet
sind, in die die Leitungsrohre (25, 26) eingepreßt sind.
6. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elastisch nachgiebige mechanische Kupplungsteil (12)
auf der von der Drehscheibe (10) abgewandten Stirnseite des
Zylinderkörpers (9) angeordnet ist und aus zwei axial vonein
ander beabstandeten Kreisringscheiben (29, 30), die starr mit
dem Zylinderkörper (9) verbunden und drehfest mit der Lenkge
triebeeingangswelle (3) gekoppelt sind, sowie aus einem mit
Spiel dazwischen liegenden Scheibenglied (31), das drehfest
mit der Lenkspindel (2) gekoppelt ist, besteht, wobei zwi
schen dem Scheibenglied (31) und den Kreisringscheiben (29,
30) in Umfangsrichtung wirksame elastische Mittel (32) ange
ordnet sind, durch die das Scheibenglied (31) und damit auch
die Drehscheibe (10) in einer mittleren Ruhestellung gehalten
ist, aus der heraus es gegen die Wirkung der elastischen Mittel
(32) in beiden Drehrichtungen relativ zu den Kreisring
scheiben (29, 30) verstellbar ist.
7. Drehschieberventil nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elastischen Mittel durch in Ausnehmungen (33) des
Scheibenglieds (31) sowie der beiden Kreisringscheiben
(29, 30) gelagerte Schraubenfedern (32) gebildet sind, die
mit ihren beiden Federenden jeweils sowohl am Scheibenglied
(31) als auch an den Kreisringscheiben (29, 30) abgestützt
sind.
8. Drehschieberventil nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdrehbarkeit des Scheibenglieds (31) aus seiner
mittleren Ruhestellung heraus in beiden Drehrichtungen durch
kreisringscheibenfeste Anschläge begrenzt ist.
9. Drehschieberventil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Scheibenglied (31) als dreifingrige Scheibe mit in jedem der Finger (34) angeordneten Ausnehmungen (33) für Schraubenfedern (32) ausgebildet ist,
und daß die beiden Kreisringscheiben (29, 30) miteinander durch zwischen den Fingern (34) angeordnete kreissegmentför mige Distanzstücke (35) verbunden sind, die gleichzeitig als die Verdrehbarkeit des Scheibenglieds (31) begrenzende An schläge dienen.
daß das Scheibenglied (31) als dreifingrige Scheibe mit in jedem der Finger (34) angeordneten Ausnehmungen (33) für Schraubenfedern (32) ausgebildet ist,
und daß die beiden Kreisringscheiben (29, 30) miteinander durch zwischen den Fingern (34) angeordnete kreissegmentför mige Distanzstücke (35) verbunden sind, die gleichzeitig als die Verdrehbarkeit des Scheibenglieds (31) begrenzende An schläge dienen.
10. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- a) Die Drehscheibe (10) ist drehfest, jedoch axialverschieb lich mit der Lenkspindel (2) gekoppelt.
- b) Die der Drehscheibe (10) zugekehrte Stirnfläche (17) des Zylinderkörpers (9) trägt radial außen neben den Fluidkam mern (23, 24) eine umlaufende zweite Kreisringnut (36), die über mindestens einen Durchlaß (37) ständig mit den mit dem äußeren Druckleitungsanschluß (13) in Verbindung stehenden ersten Fluidkammern (23) verbunden ist, wobei die die zweite Kreisringnut (36) zu den Fluidkammern (23, 24) hin begrenzende radial innere Kreisringfläche (38) zu mindest etwas breiter bemessen ist als die diese Kreisrin gnut (36) nach außen begrenzende radial äußere wirksame Kreisringfläche (39).
- c) Die als Dicht- und Gleitflächen für die Drehscheibe (10) dienenden beiden Kreisringflächen (38, 39) sind - wie auch die mit ihnen zusammenwirkenden Dicht- und Gleitflächen der Drehscheibe - als überbalancierte Gleitflächen ausge bildet.
- d) Der die Drehscheibe (10) aufnehmende Teil des Gehäuse innenraums bildet einen nach außen an sich fluiddicht ab geschlossenen Raum (40) und ist mit Hydraulikfluid ge füllt.
- e) Der im die Drehscheibe (10) aufnehmenden Raum (40) herr schende Hydraulikdruck ist mittels einer nach außen füh renden Ventileinrichtung (41) gesteuert absenkbar.
11. Drehschieberventil nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet
daß die Ventileinrichtung (41) in Abhängigkeit von Betriebs
parametern des Kraftfahrzeugs gesteuert ist, insbesondere in
Abhängigkeit von dessen Fahrgeschwindigkeit.
12. Drehschieberventil nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
gekennzeichnet
durch eine die Drehscheibe (10) axial mit leichter Vorspan
nung gegen die Stirnfläche (17) des Zylinderkörpers (9)
drückende Federvorrichtung.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924232570 DE4232570C1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Drehschieberventil für eine hydraulische Servolenkeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19924232570 DE4232570C1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Drehschieberventil für eine hydraulische Servolenkeinrichtung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4232570C1 true DE4232570C1 (de) | 1994-03-31 |
Family
ID=6469096
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19924232570 Expired - Fee Related DE4232570C1 (de) | 1992-09-29 | 1992-09-29 | Drehschieberventil für eine hydraulische Servolenkeinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4232570C1 (de) |
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