DE4303204A1

DE4303204A1 - Hydraulically working servo linkage with pressure limiting valve - limits pump pressure and power when servo motor blockaded until pressure medium feed to damaged work chamber is interrupted

Info

Publication number: DE4303204A1
Application number: DE19934303204
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Ing Rueffer; Wilhelm Dipl Ing Beer; Horst Gehrig; Joachim Dipl Ing Baier
Original assignee: Alfred Teves GmbH
Current assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Priority date: 1992-02-29
Filing date: 1993-02-04
Publication date: 1993-09-09

Abstract

The throughput resistances (A1,A2) of the valve has a large hysteresis dependent upon the pressure in the pressure conduit (11). Under a first high pressure, the valve leaves its closure position and springs to an open position. It returns to its closure position at a closure pressure which is much less than the opening pressure. The opening pressure is 200 bars and the closure pressure is 3 bars. The valve maintains its opening pressure until the pressure drops to 40 bars. The opening surface of the valve body (1) effective in the opening direction in the closure position of the valve is very much smaller than a second opening surface effective in the opening position of the valve. ADVANTAGE - Independent of the link position in the event of a blocking cuts out the linkage aid and thereby reduces the pump power until a new link aid requirement is established.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch arbeitende Servo lenkung. Bei diesen Lenkungen ist die Höhe der die Lenkung unterstützenden Hilfskraft regelmäßig abhängig von dem auf das Lenkrad ausgeübten Drehmoment. Die Hilfskraft wird über einen Servomotor auf die Räder gebracht, bei welchen in der Regel ein Kolben zwei Arbeitskammern eines Zylinders von einander trennt und der in einer der Arbeitskammern ausge übte Druck über den Kolben für die notwendige Hilfskraft sorgt.The invention relates to a hydraulic servo steering. With these steering systems, the height of the steering is supporting assistant regularly depending on the the steering wheel exerted torque. The assistant is about brought a servo motor on the wheels, in which in the Usually a piston has two working chambers of a cylinder separates each other and the one in one of the working chambers exerted pressure over the piston for the necessary assistant worries.

Bei derartigen Lenkhilfen besteht die Gefahr, daß einer Blockade der Bewegungsmöglichkeit des Kolbens, etwa indem die Lenkung an ihrem Anschlag angelangt ist oder indem die Räder durch ein Hindernis (z. B. Bordsteinkante) in ihrer Lage festgehalten werden, wegen der auf das Lenkrad ausge übten Kraft die Pumpe weiter mit Hochdruck Druckmittel in die entsprechende Arbeitskammer fördert. Die hier der Pumpe möglicherweiser über längere Dauer abverlangte hohe Leistung kann zu deren Zerstörung führen. With such steering aids there is a risk that one Blockage of the possibility of movement of the piston, for example by the steering has reached its stop or by the Wheels through an obstacle (e.g. curb) in their Location are held out because of the steering wheel continued to force the pump with high pressure fluid the corresponding Chamber of Labor promotes. The pump here possibly high performance demanded over a longer period can lead to their destruction.

Als Schutz hierfür ist aus der DE-OS 30 15 016 bekannt geworden am Ende des Bewegungshubs das die Druckmittelzufuhr zu den Arbeitskammern steuernde Vierwegeventil in seine Normalstellung zu schalten, wodurch die Wirkung der Lenk hilfe aufgehoben wird. Ein derartiges Verfahren ist ver gleichsweise aufwendig und hat nur dann Wirkung, wenn die Extremstellung der Lenkung erreicht ist. Aus der WO 91/12 985 (PCT/EP91/00 367) sind an die beiden Arbeitskammern des Servomotors angeschlossene Überdruckventile bekannt geworden, die den in den Arbeitskammern auf baubaren Druck begrenzen und damit die Pumpe schützen sollen. Aus der DE-OS 39 02 808 ist es bekannt, über ein Überdruckventil den vor dem Lenkventil aufgebauten Überdruck abzubauen. Die zuletzt genannten Lösungen bewirken, daß im Betätigungsfall der Ventile die Pumpe während der gesamten Zeit mit der höchst zulässigen Leistung arbeitet, was zum einen die Lebensdauer der Pumpe verkürzt und zum anderen die für die Lenkhilfe im Fahrzeug notwendige Leistung unnötig herauf setzt.As protection for this is known from DE-OS 30 15 016 become the pressure medium supply at the end of the movement stroke to the working chambers controlling four-way valve in his Switch to normal position, reducing the effect of steering help is lifted. Such a method is ver equally complex and only has an effect if the Extreme position of the steering is reached. From WO 91/12 985 (PCT / EP91 / 00 367) are attached to the two working chambers of the Servomotors connected pressure relief valves known become that the buildable pressure in the work chambers limit and thus protect the pump. From the DE-OS 39 02 808 it is known to use a pressure relief valve relieve excess pressure built up in the steering valve. The last one mentioned solutions cause that in the event of actuation Valve the pump all the time at the highest permissible power works, which on the one hand the lifespan the pump is shortened and the other one for the steering aid in the Vehicle unnecessarily increases necessary power.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Servolenkung anzugeben, bei der unabhängig von der Lenkstellung im Blockierungsfall die Lenkhilfe bis zu dem Zeitpunkt abge schaltet und damit die Leistung der Pumpe herabgesetzt wird, zu dem durch das System ein neuer Bedarf an Lenkhilfe festgestellt wird.It is therefore an object of the invention to provide power steering specify, regardless of the steering position in the Blocked the steering aid up to the time switches and thus the performance of the pump is reduced, to which the system created a new need for steering assistance is detected.

Die Erfindung geht daher aus von einer Servolenkung der sich aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ergebenden Gattung und löst die Aufgabe, durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 festgelegten Merkmalskombination. Die Erfindung besteht im Prinzip also darin, durch das Druckbegrenzungs ventil nicht nur den durch die Pumpe aufgebauten Druck zu begrenzen, sondern den Druck gleichzeitig erheblich herab zusetzen und erst bei einem sehr niedrigen Druck, wie er etwa bei abgeschalteter Hilfskraftlenkung gegeben ist, die Druckherabsetzung zu beenden. Damit wird durch eine ver gleichsweise einfache Maßnahme die Hilfskraftlenkung bei einer Blockierung der Bewegungsmöglichkeit des Kolbens im Servomotor abgeschaltet, bis zu dem Zeitpunkt, bei dem das Ventil bei einem vergleichsweise sehr niedrigen Druck in der Druckleitung wieder schließt. Danach steht die Lenkhilfe der Bedienungsperson wieder zur Verfügung. Dieser niedrige Druck läßt sich durch die Bedienungsperson allerdings nur er reichen, wenn sie das auf das Lenkrad ausgeübte Drehmoment entsprechend zurücknimmt, etwa indem sie die Lenkrichtung ändert. In diesem Falle schließt das Steuerventil die Druck mittelzufuhr zu der druckgefährdeten Arbeitskammer, so daß durch das Druckbegrenzungsventil der Druck auf den Schließ druck dieses Ventils abgebaut werden kann, während gleich zeitig ein wachsender Druck in der anderen Arbeitskammer aufbaubar ist.The invention is therefore based on a power steering system genus resulting from the preamble of claim 1 and solves the task by which in the characteristic part of the Claim 1 specified combination of features. The invention basically consists of pressure limitation valve not only to the pressure built up by the pump limit, but at the same time significantly reduce the pressure clog and only at a very low pressure, like him is given when the power steering is switched off End pressure reduction. So that is ver equally simple measure the power steering blocking the movement of the piston in the Servomotor switched off until the time at which the Valve at a comparatively very low pressure in the Pressure line closes again. Then the steering aid is Operator available again. That low pressure can only be operated by the operator are sufficient if they have the torque exerted on the steering wheel withdraws accordingly, for example by changing the steering direction changes. In this case the control valve closes the pressure medium supply to the pressure-sensitive work chamber, so that through the pressure relief valve the pressure on the closing pressure of this valve can be reduced while the same growing pressure in the other working chamber is buildable.

Um die Arbeitsweise des Druckbegrenzungsventils der Servo lenkung zu beschleunigen, empfiehlt sich die Anwendung der sich aus Anspruch 2 ergebenden Merkmale. Die Merkmals kombination nach Anspruch 3 beschreibt für die Arbeitsweise des Ventils der Servolenkung geeignete Druckwerte.To the operation of the pressure relief valve of the servo to accelerate steering, it is recommended to use the features resulting from claim 2. The characteristics Combination according to claim 3 describes the way of working suitable pressure values of the power steering valve.

Anspruch 4 gibt einen Druckwert an, der sich zweckmäßiger weise bei Fortdauer des von der Bedienungsperson auf ge brachten, die Hilfskraftunterstützung auslösenden Dreh moments nach Öffnen des Druckbegrenzungsventils einstellt. Claim 4 specifies a pressure value that is more appropriate if continued by the operator on ge brought, the auxiliary support triggering rotation moments after opening the pressure relief valve.

Eine besonders einfache Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils für die Servolenkung ergibt sich durch Verwendung eines gemäß Anspruch 5 ausgestalteten Schleusenventils. Bei diesem Ventil wird im Prinzip die zum Offenhalten des Ven tils zur Verfügung stehende Fläche gegenüber der zum Öffnen des Ventils zur Verfügung stehenden Fläche stark erhöht, so daß die zum Offenhalten des Ventils nötige Druckkraft er heblich kleiner als die zum Öffnen des Ventils nötige Kraft ist. Anders gesagt bleibt das Ventil auch dann weit geöffnet, wenn nach dem Öffnen des Ventils der Öffnungsdruck erheblich abgebaut wird.A particularly simple embodiment of the invention Power steering valve results from use a lock valve designed according to claim 5. At In principle, this valve is used to keep the Ven tils available area opposite to the opening available area of the valve greatly increased, so that the pressure force necessary to keep the valve open considerably less than the force required to open the valve is. In other words, the valve remains wide open when the opening pressure after opening the valve is significantly reduced.

Anspruch 6 und 7 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen des gemäß Anspruch 5 angegebenen Ventils. Um die zur Ver fügung stehende Öffnungsfläche genauer zu definieren, empfiehlt sich die Anwendung der in Anspruch 7 angegebenen Merkmalkombination. Im übrigen wird hier der Auflagedruck und damit die Genauigkeit des Öffnungspunktes erhöht.Claims 6 and 7 describe advantageous developments of the valve specified according to claim 5. To the ver to define the opening area more precisely, recommends the use of the specified in claim 7 Combination of features. Incidentally, the production pressure is here and thus increases the accuracy of the opening point.

Eine besonders einfach Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich durch Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 8, da hier für einen weitgehend widerstandsfreien Weg des von der Pumpe geförderten Druckmittels gesorgt wird, was die benötigte Pumpenleistung weiter herabsetzt.A particularly simple embodiment of the invention results yourself by using the combination of features according to claim 8, because here for a largely resistance-free way of is supplied by the pump pressure medium, which the required pump power further reduced.

Insbesondere, wenn man den Innenraum des Ventilgehäuses mit Druckmittel füllen will und damit die Anforderungen an die Dichtung des Ventilkörpers gegenüber dem Gehäuse herabsetzt, empfiehlt sich die Anwendung der Merkmalkombination nach Anspruch 9, um die Öffnungskraft allein von der Federkraft abhängig zu machen. Zur Herabsetzung der beim Öffnen des Ventils entstehenden Geräusche und um eine schlagartige Druckbelastung der entsprechenden Leitungen zu vermeiden, empfiehlt sich die Verwendung der Merkmale nach Anspruch 10.Especially when you have the interior of the valve housing with Wants to fill pressure medium and thus the requirements of the Seals the valve body against the housing, we recommend using the combination of features Claim 9 to the opening force solely by the spring force addictive. To reduce the when opening the Valve noise and around a sudden To avoid pressure loads on the corresponding lines, the use of the features according to claim 10 is recommended.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils ist in Anspruch 11 angegeben. Die Verwendung einer Kugel ermöglicht eine zuverlässige und sichere Abdichtung. Die Kugel kann nach Anspruch 12 über einen Stift und eine Scheibe oder Platte mit der Feder zusammenwirken. Diese in Massenproduktion herstellbaren Bauteile sind kostengünstig und leicht zu montieren. Des weiteren können durch Veränderung des Durchmessers der Kugel und/oder der Länge des Stifts die Schalttoleranzen des Ventils vorteilhaft eingestellt werden.Another advantageous embodiment of the The pressure relief valve according to the invention is in claim 11 specified. The use of a ball enables one reliable and safe sealing. The ball can go after Claim 12 about a pin and a disc or plate interact with the spring. This in mass production producible components are inexpensive and easy to manufacture assemble. Furthermore, by changing the Diameter of the ball and / or the length of the pin Switching tolerances of the valve can be set advantageously.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert.The invention is described below with reference to the drawings explained.

Dabei zeigen:Show:

Fig. 1 Aufbau des Druckbegrenzungsventils in symbolisierter Form, Fig. 1 Structure of the pressure relief valve in a symbolized form,

Fig. 2 eine konkrete Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventils. Fig. 2 shows a specific embodiment of the pressure relief valve according to the invention.

Der Aufbau der zugehörigen Servolenkung kann beispielsweise demgemäß der veröffentlichten internationalen Anmeldung WO 91/12 985 sein. Aber eine Einschaltung des Überdruckventils entsprechend DE-OS 39 02 808 ist sinngemäß durchaus möglich. The structure of the associated power steering can, for example in accordance with the published international application WO 91/12 985. But switching on the pressure relief valve corresponding to DE-OS 39 02 808 is quite possible.

Fig. 1 zeigt ein Ventilgehäuse 3, das bis auf die Anschlußöffnungen geschlossen ist und vorzugsweise die Form eines Kreiszylinders hat. An der inneren Mantelfläche 4 des Ventilgehäuses 3 ist die äußere Mantelfläche eines Ventil körpers 1 geführt, der die Form eines Zylindertopfs auf weist. Die Führung verhindert dabei weitgehend einen Druck mittelfluß von dem Ringraum 6 zu dem Gehäuseinnenraum 7, wobei eine vollkommene Abdichtung des Druckmittelweges zweckmäßig, aber nicht unbedingt notwendig ist. Fig. 1 shows a valve housing 3 , which is closed except for the connection openings and preferably has the shape of a circular cylinder. On the inner lateral surface 4 of the valve housing 3 , the outer lateral surface of a valve body 1 is guided, which has the shape of a cylinder pot. The guide largely prevents a pressure medium flow from the annular space 6 to the housing interior 7 , a complete sealing of the pressure medium path being expedient, but not absolutely necessary.

Eine Spiralfeder 2 spannt den Ventilkörper 1 in Schließ richtung des Ventils vor. Die Stärke der Feder 2 bestimmt die zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils notwendige Kraft. Der kreisförmige Boden 8 des Ventilkörpers 1 sitzt dichtend auf einem umlaufenden Vorsprung 9 im Ventilgehäuse 3 auf, wobei der umlaufende Vorsprung einen im wesentlichen keil förmigen Querschnitt hat. In das Zentrum des Vorsprungs 9 mündet eine Durchgangsbohrung 10, die den Anschluß für eine durch einen Strich angedeutete Verbindungsleitung 11 bildet, die mit der Pumpe verbunden ist. Die Durchgangsbohrung 10 begrenzt die Fläche A₁, die in Verbindung mit dem an der Leitung 11 anliegenden Druck p die Kraft F = p*A₁ ergibt, welche den Ventilkörper 1 entgegen der Kraft der Feder 2 zu verschieben und damit das Ventil zu öffnen sucht. Ist der Druck p an der Fläche A₁ so groß, daß das Ventil öffnet, so kann sich der Druck p in dem Ringraum 6 ausbreiten, so daß ihm als Öffnungsfläche nunmehr die gesamte Bodenfläche A₂ des Ventilkörpers 1 zur Verfügung steht. Damit steigert sich die Öffnungskraft F = p*A₂ um ein Vielfaches gegenüber F = p*A₁ und der Ventilkörper 1 wird schlagartig um ein erhebliches Stück in Öffnungsrichtung (in der Zeichnung nach oben) gedrückt, so daß der Ventilkörper 1 eine Auslaßöffnung 5 im Ventilgehäuse 3 freigibt, die über eine Leitung 12 zum Reservoir 15 des Druckmittels führt, an dem ein vernachlässigbar niedriger Druck herrscht. Aufgrund der Strömungsverluste in der Leitungsverbindung zu dem Reservoir 15 hin stellt sich in dem nunmehr vergrößerten Ringraum 6 ein verminderter Druck ein.A spiral spring 2 biases the valve body 1 in the closing direction of the valve. The strength of the spring 2 determines the force required to open the pressure relief valve. The circular bottom 8 of the valve body 1 sits sealingly on a circumferential projection 9 in the valve housing 3 , the circumferential projection having an essentially wedge-shaped cross section. A through hole 10 opens into the center of the projection 9 and forms the connection for a connecting line 11 , indicated by a line, which is connected to the pump. The through bore 10 delimits the area A ₁ which, in conjunction with the pressure p present on the line 11, gives the force F = p * A ₁ , which moves the valve body 1 against the force of the spring 2 and thus attempts to open the valve . If the pressure p on the surface A _{1 is} so great that the valve opens, the pressure p can spread in the annular space 6 , so that the entire bottom surface A _{2 of} the valve body 1 is now available as the opening surface. This increases the opening force F = p * A ₂ by a multiple compared to F = p * A ₁ and the valve body 1 is suddenly pressed a considerable distance in the opening direction (upwards in the drawing), so that the valve body 1 has an outlet opening 5 releases in the valve housing 3 , which leads via a line 12 to the reservoir 15 of the pressure medium, at which there is a negligibly low pressure. Due to the flow losses in the line connection to the reservoir 15 , a reduced pressure is established in the now enlarged annular space 6 .

In der Praxis haben sich Werte bewährt, die Abmessungen des Ventils derart zu wählen, daß es etwa bei einem Druck von p = 200 bar öffnet, wobei dann ein Druck von etwa p = 40 bar zum Halten in der weitgeöffneten Stellung ausreicht. Erst bei einem Druck von p = 3 bar ist die Feder 2 in der Lage, das Ventil in die in der Zeichnung dargestellte Schließstellung zurückzubringen, bei der durch den Ventilkörper 1 der Anschluß 5 zum Reservoir 15 verschlossen wird. Nach dem Verschließen des Druckbegrenzungsventils kann sich an der Zuleitung ein Druck von bis zu p = 200 bar aufbauen, ehe das Ventil wieder wirksam wird, d. h. öffnet.In practice, values have proven useful in choosing the dimensions of the valve such that it opens at a pressure of p = 200 bar, in which case a pressure of about p = 40 bar is sufficient to hold the valve in the wide open position. Only at a pressure of p = 3 bar is the spring 2 able to return the valve to the closed position shown in the drawing, in which the connection 5 to the reservoir 15 is closed by the valve body 1 . After the pressure relief valve has been closed, a pressure of up to p = 200 bar can build up on the supply line before the valve becomes active again, ie opens.

Der zum Schließen des leitenden Druckbegrenzungsventil erforderliche niedrige Druck wird nur dann erreicht, wenn aufgrund von einer entgegengesetzten Lenkbewegung die Druckmittelzufuhr zu der Leitung 11 unterbrochen und somit der Druck in dem Ringraum 6 auf einen nur wenig über dem Druck des Reservoirs 15 liegenden Wert (z. B. p = 3 bar) abgebaut wird.The low pressure required to close the conductive pressure relief valve is only reached if, due to an opposite steering movement, the pressure medium supply to line 11 is interrupted and thus the pressure in the annular space 6 is only slightly above the pressure of the reservoir 15 (e.g. B. p = 3 bar) is reduced.

Soweit die Dichtung zwischen der äußeren Mantelfläche des Ventilkörpers 1 und der Mantelfläche 4 des Ventilgehäuses 3 aufgrund entsprechender Toleranzen einen Durchlauf des Druckmittels in den Innenraum 7 gestattet, ist es zweck mäßig, eine Dekompressionsöffnung 13 vorzusehen, welche über eine Leitung 14 mit dem Reservoir 15 verbunden ist, so daß eine Kompression des im Innenraum 7 befindlichen Druck mittels keinen Einfluß auf den Öffnungsvorgang des Ventils hat.As far as the seal between the outer surface of the valve body 1 and the surface 4 of the valve housing 3 allows passage of the pressure medium into the interior 7 due to corresponding tolerances, it is expedient to provide a decompression opening 13 which is connected via a line 14 to the reservoir 15 is so that a compression of the pressure in the interior 7 has no influence on the opening process of the valve.

In Fig. 1 ist das Ventilgehäuse 3 als einstückiger Körper gezeigt. In der Regel wird man aber den Ventilkörper aus mehreren dichtend zusammengesetzten Teilen fertigen und beispielsweise einen das Ventilgehäuse nach in der Zeichnung oben abschließenden Deckel vorsehen.In Fig. 1 the valve housing 3 is shown as a one-piece body. As a rule, however, the valve body will be manufactured from several sealingly assembled parts and, for example, provide a cover that closes off the valve housing according to the drawing above.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfin dungsgemäßen Druckbegrenzungsventils. Dabei besteht das Gehäuse 3 aus Sechskantmaterial, in dessen unterem Bereich ein Gewinde 16 angebracht ist. Der Gewinde-Nenn-Durchmesser ist größer als die Schlüsselweite des Sechskantmaterials, z. B. Gewinde M12 und Sechskantmaterial SW11. Im Ventilgehäuse 3 ist eine zentrale Stufenbohrung 17, 18 angebracht, deren Achse mit der Symmetrieachse des Ventilgehäuses 3 zusammenfällt. Am Übergang von Bohrung 17 in Bohrung 18 befindet sich eine Stufe 22. Fig. 2 shows an advantageous embodiment of the inventive pressure relief valve. The housing 3 consists of hexagon material, in the lower area of which a thread 16 is attached. The nominal thread diameter is larger than the width across flats of the hexagon material, e.g. B. Thread M12 and hexagon material SW11. In the valve housing 3 is a central stepped bore 17, 18 is attached, whose axis coincides with the axis of symmetry of the valve housing. 3 At the transition from bore 17 to bore 18 there is a step 22 .

Die Bohrung 17, die dem Abschnitt größeren Durchmessers der Stufenbohrung entspricht, bildet die Mantelfläche 4 des Inneraums 7. Im Innenraum 7 ist eine Feder 2 angebracht, die sich beidseitig an je einer Scheibe 19, 20 abstützt. Die Scheiben 19 und 20 sind vorteilhafterweise als billige Stanzteile ausgebildet. Die am der Stufe 22 abgewandten Ende der Bohrung 17 angebrachte Scheibe 19 weist die Dekompres sionsöffnung 13 auf, die wie bereits in Fig. 1 beschrieben, über die Leitung 14 mit dem Reservoir 15 in Verbindung steht. Die Scheibe 19 ist durch Einpressen im Ventilgehäuse 3 befestigt.The bore 17 , which corresponds to the section of larger diameter of the stepped bore, forms the lateral surface 4 of the inner space 7 . In the interior 7 , a spring 2 is attached, which is supported on both sides of a disk 19 , 20 . The disks 19 and 20 are advantageously designed as cheap stamped parts. The at the end of the bore 17 facing away from the step 22 disc 19 has the decompression opening 13 which, as already described in FIG. 1, is connected via line 14 to the reservoir 15 . The disk 19 is fastened in the valve housing 3 by pressing.

Die Scheibe 20 weist einen etwas geringeren Durchmesser als die Bohrung 17 auf, und stützt sich am Stift 21 ab. Scheibe 20 und Stufe 22 weisen, auch bei geschlossenem Ventil, immer einen gewissen Abstand voneinander auf. Der Stift 21 ist in der Bohrung 18 geführt, die dem Teil der Stufenbohrung entspricht, der den geringeren Durchmesser aufweist.The disc 20 has a slightly smaller diameter than the bore 17 , and is supported on the pin 21 . Disc 20 and step 22 are always at a certain distance from one another, even when the valve is closed. The pin 21 is guided in the bore 18 which corresponds to the part of the stepped bore which has the smaller diameter.

In einer Ebene, die senkrecht auf der Symmetrieachse des Ventilgehäuses 3 steht, ist eine Bohrung 23 angebracht, die in die Bohrung 18 mündet. Die Bohrung 23 ist als Radial bohrung ausgebildet, kann aber auch die Bohrung 18 streifen, d. h. die Achsen der Bohrungen 18 und 23 haben dann keinen gemeinsamen Schnittpunkt. In Fig. 2 sind zwei derartige Bohrungen 23, 23′ eingezeichnet, aber auch eine größere Anzahl Bohrungen kann sinnvoll sein.In a plane that is perpendicular to the axis of symmetry of the valve housing 3 , a bore 23 is made which opens into the bore 18 . The bore 23 is designed as a radial bore, but can also graze the bore 18 , ie the axes of the bores 18 and 23 then have no common intersection. In Fig. 2, two such holes 23 , 23 'are shown, but a larger number of holes can be useful.

Im Außenbereich des Ventilgehäuses 3 münden die Bohrungen vorzugsweise in der Mitte der Flächen, d. h. genau zwischen zwei Kanten.In the outer area of the valve housing 3 , the bores preferably open in the middle of the surfaces, ie exactly between two edges.

An dem der Scheibe 20 abgewandten Ende des Stifts 21 befindet sich eine Kugel 24, die sich ihrerseits an einem Ventilsitz 25 anlegt, der, z. B. durch Einpressen, fest mit dem Ventilgehäuse 3 verbunden ist. Im Ventilsitz 25 ist eine zentrale Bohrung vorgesehen, die der Durchgangsbohrung 10 aus Fig. 1 entspricht, und wie diese mit der Leitung 11 verbunden ist. Material und geometrische Form von Ventilsitz 25 und Kugel 24 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Kontaktbereich zwischen Kugel 24 und Ventilsitz 25 einen optimalen Dichtsitz 26 bilden. Die Kugel 24 weist einen geringeren Durchmesser als die Bohrung 18 auf, wobei die Differenz der beiden Durchmesser im Bereich von 10-15% des Kugeldurchmessers liegt. Die Querschnittsfläche der Durchgangsbohrung 10 entspricht der Fläche A₁ aus Fig. 1, die Querschnittsfläche der Bohrung 18 entspricht der Fläche A₂ aus Fig. 1, das Verhältnis dieser beiden Flächen beträgt A₂ : A₁ < 1.At the end of the pin 21 facing away from the disc 20 there is a ball 24 which in turn bears against a valve seat 25 which, for. B. by pressing, is firmly connected to the valve housing 3 . A central bore is provided in the valve seat 25 , which corresponds to the through bore 10 from FIG. 1 and how it is connected to the line 11 . The material and the geometric shape of valve seat 25 and ball 24 are matched to one another in such a way that the contact area between ball 24 and valve seat 25 form an optimal sealing seat 26 . The ball 24 has a smaller diameter than the bore 18 , the difference between the two diameters being in the range of 10-15% of the ball diameter. The cross-sectional area of the through-bore 10 corresponds to the area A ₁ from FIG. 1, the cross-sectional area of the bore 18 corresponds to the area A ₂ from FIG. 1, the ratio of these two areas is A ₂ : A ₁ <1.

Function of the pressure relief valve from FIG. 2

Der in der Leitung 11 herrschende Druck p₁ wirkt auf die Kugel 24. Solange die Federkraft der Feder 2 größer ist als das Produkt von anliegendem Druck und wirksamer Fläche, d. h. F < p₁*A₁, bleibt die Kugel 24 fest an dem Ventilsitz 25 angepreßt, der Dichtsitz 26 dichtet sicher ab. Sobald der Druck p₁ so weit angestiegen ist, daß gilt F < p₁*A₁, hebt die Kugel 24 vom Dichtsitz 26 ab. Da die nun wirksame Fläche A₂ größer ist als die Fläche A₁, wird der Stift 21 so weit verschoben, bis die Bohrungen 23, 23′ über den Raum 27 mit der Durchgangsbohrung 10 verbunden sind. Das Druckmedium aus der Leitung 11 kann nun über den Raum 27 in die Bohrungen 23, 23′ fließen, von wo aus eine Verbindung vorbei am Sechskantprofil zum Reservoir 15 besteht.The pressure p ₁ prevailing in the line 11 acts on the ball 24 . As long as the spring force of the spring 2 is greater than the product of the applied pressure and effective area, ie F <p ₁ * A ₁ , the ball 24 remains firmly pressed against the valve seat 25 , the sealing seat 26 seals reliably. As soon as the pressure p ₁ has risen so far that F <p ₁ * A ₁ , the ball 24 lifts off the sealing seat 26 . Since the effective area A _{2 is} larger than the area A ₁ , the pin 21 is displaced until the bores 23 , 23 'are connected via the space 27 to the through hole 10 . The pressure medium from line 11 can now flow through the space 27 into the bores 23 , 23 ', from where there is a connection past the hexagonal profile to the reservoir 15 .

Im Ausführungsbeispiel wird das Ventilgehäuse 3 mittels des Gewindes 16 in eine hier nur symbolisch dargestellte Gewindebohrung 28 eingeschraubt. Da der Nenndurchmesser des Gewindes 16 an den ursprünglich ebenen Flächen zwischen zwei Kanten des Sechskantmaterials nicht voll erreicht wird, insbesondere in der Mitte zwischen je zwei Kanten, bleibt an diesen Stellen ein Spalt zwischen Gewinde 16 und Gewindebohrung 28, durch den die Hydraulikflüssigkeit zur Leitung 12 abgeleitet werden kann, die vorbei am Sechskantprofil zum Reservoir 15 zurückführt.In the exemplary embodiment, the valve housing 3 is screwed by means of the thread 16 into a threaded bore 28 shown only symbolically here. Since the nominal diameter of the thread 16 is not fully reached on the originally flat surfaces between two edges of the hexagon material, in particular in the middle between two edges, a gap remains between the thread 16 and the threaded bore 28 at these points, through which the hydraulic fluid leads to the line 12 can be derived, which leads past the hexagonal profile to the reservoir 15 .

Eine Geräuschdämpfung wird dadurch bewirkt, daß die durch das Gewinde 16 und die Gewindebohrung 28 gebildeten Zwischenräume keine direkte Passage des Druckmediums zulassen, sondern dessen mehrfache Umlenkung bewirken.A noise reduction is brought about by the fact that the spaces formed by the thread 16 and the threaded bore 28 do not allow direct passage of the pressure medium, but rather cause its multiple deflection.

Der sich bei geöffnetem Druckbegrenzungsventil einstellende Druck ist abhängig von der Fläche A₂ und der von der Feder 2 aufgebrachten Federkraft, und kann durch Variation dieser Parameter auf den gewünschten, für den Einsatz des Druckbegrenzungsventils sinnvollen Wert eingestellt werden. Eine Einschränkung der Schalttoleranzen ist durch die Veränderung der Länge des Stiftes 21 oder des Durchmesser der Kugel 24 möglich und von Vorteil.The pressure which arises when the pressure relief valve is open depends on the area A ₂ and the spring force exerted by the spring 2 , and can be set to the desired value which makes sense for the use of the pressure relief valve by varying these parameters. A restriction of the switching tolerances is possible and advantageous by changing the length of the pin 21 or the diameter of the ball 24 .

BezugszeichenlisteReference list

1 Ventilkörper
2 Feder
3 Ventilgehäuse
4 Mantelfläche
5 Anschluß
6 Ringraum
7 Innenraum
8 Boden
9 Vorsprung
10 Durchgangsbohrung
11 Leitung
12 Leitung
13 Dekompressionsöffnung
14 Leitung
15 Reservoir
16 Gewinde
17 Bohrung
18 Bohrung
19 Scheibe
20 Scheibe
21 Stift
22 Stufe
23, 23′ Bohrung
24 Kugel
25 Ventilsitz
26 Dichtsitz
27 Raum
28 Gewindebohrung 1 valve body
2 spring
3 valve housings
4 outer surface
5 connection
6 annulus
7 interior
8 bottom
9 head start
10 through hole
11 line
12 line
13 decompression opening
14 line
15 reservoir
16 threads
17 hole
18 hole
19 disc
20 disc
21 pen
22 level
23, 23 ' bore
24 bullet
25 valve seat
26 sealing seat
27 room
28 threaded hole

Claims

1. Pressure relief valve for hydraulically operating power steering systems, which connects a pressure line between the pump outlet and the hydraulic servo motor, possibly with a high pressure, to a very low pressure or unpressurized line as soon as the pressure in the pressure line exceeds a maximum permissible pressure, characterized in that that the forward resistance (A1, A2) of the valve in dependence on the pressure ( 11 ) applied to the pressure line (p) has a large hysteresis.

2. Pressure medium limiting valve according to claim 1, characterized in that it is at a high first pressure its closed position (figure) leaves and essentially suddenly one Open position reached and that it is its closed position (Figure) reached at a closing pressure, which around is many times lower than the opening pressure.

3. Pressure relief valve according to claim 1 or 2, characterized in that the Opening pressure at 200 bar and the closing pressure at 3 bar.

4. Pressure relief valve according to claim 2 or 3, characterized in that the Valve when the pressure drops to 40 bar safely maintains its open position.

5. Pressure relief valve according to one of the preceding claims, characterized in that the effective in the opening direction first opening area (A ₁ ) of its valve body ( 1 ) in the closed position of the valve is many times smaller than the effective second opening area in the opening position of the valve (A ₂ ).

6. Pressure relief valve according to claim 5, characterized in that in the closed position the bottom ( 8 ) of a preferably pot-shaped valve body ( 1 ) sits sealingly on a circumferential, preferably on egg ne seat edge tapered projection ( 9 ) which the first opening surface (A ₁ ) limits the valve body and that in the open position the entire bottom surface (A ₂ ) of the valve body ( 1 ) forms the second opening surface (A ₂ ) of the valve body.

7. Pressure relief valve according to claim 6, characterized in that the circumferential projection ( 9 ) has a substantially wedge-shaped cross section, the edges of which form the support for the valve body ( 1 ).

8. Pressure relief valve according to one of the preceding claims 5 to 7, characterized in that the cylinder-pot-shaped valve body ( 1 ) on the lateral surfaces of a cylindrical closed, with connection openings ( 10 , 12 , 13 ) provided Ventilgehäu ses ( 3 ), the Valve body ( 1 ) is biased in the closing direction by a spring ( 2 ) and that in the lateral surface a connection ( 12 ) connected to the reservoir for the hydraulic fluid is provided, which the valve body ( 1 ) releases in the open position.

9. Pressure relief valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inner space ( 7 ) of the valve housing ( 3 ) is provided with a decompression opening ( 13 ), via which the inner space is kept largely free of pressure.

10. Pressure medium limiting valve according to claim 8, characterized in that the decompression opening ( 13 ) is connected via a diaphragm to the pressure medium reservoir ( 15 ).

11. Pressure relief valve according to one of claims 1 to 5, 9 or 10, characterized in that the valve body ( 1 ) consists of a ball ( 24 ) and at least one further component.

12. Pressure relief valve according to claim 11, characterized in that a pin ( 21 ) and a disc ( 20 ) are provided as further components.