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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Dämpfungsventil, das in Fahrzeugen,
wie zum Beispiel Kraftfahrzeugen, angebracht ist und in einem Ölhydraulikkreis
an einer Stelle zwischen einer Ölhydraulikpumpe
und einem hydraulischen Betätigungsorgan
montiert ist, sowie auf eine hydraulische Servo-Lenkvorrichtung,
die von diesem Dämpfungsventil
Gebrauch macht.
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Hydraulische
Servo-Lenkvorrichtungen zum hydraulischen Unterstützen der
Lenkkraft finden bereits häufige
Anwendung als Lenkvorrichtung zur Verwendung in Fahrzeugen. Die
hydraulische Servo-Lenkvorrichtung ist dazu ausgebildet, eine Lenkunterstützungskraft
abzugeben, indem ein hydraulisches Betätigungsorgan, wie zum Beispiel
ein Hydraulikzylinder, ein Ölhydraulikmotor
und dergleichen, mit Hydrauliköl
versorgt wird, das von einer Ölhydraulikpumpe
geliefert wird.
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Zwischen
der Ölhydraulikpumpe
und dem hydraulischen Betätigungsorgan
ist ein Öldruck-Steuerventil
zum Steuern der Ölzufuhr
zu dem hydraulischen Betätigungsorgan
in Abhängigkeit
von einer Lenkrichtung und einem Lenkwiderstand vorgesehen.
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Bei
der hydraulischen Servo-Lenkvorrichtung dieses Typs kann ein sogenanntes
Flatter-Phänomen
auftreten, bei dem die Fahrzeugräder
während
der normalen Fahrt aufgrund von schlechter Genauigkeit von Teilen
eines Lenksystems übermäßige Vibrationen
erleiden, und solche Vibrationen übertragen sich auf das Lenkrad,
zum Beispiel über
eine Kolbenstange (Zahnstange) des Hydraulikzylinders.
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Bei
der allgemeinen Praxis gemäß dem Stande
der Technik, wie zum Beispiel der
EP
1 006 291A , ist eine Anordnung zum Unterdrücken des Flatter-Phänomens derart
ausgebildet, daß beispielsweise
ein Rückschlagventil
in dem Öldruck-Steuerventil
zum Abdichten des Hydraulikzylinders angeordnet ist, so daß der Hydraulikzylinder als
Dämpfungseinrichtung
gegen die vorstehend genannten Vibrationen wirken kann.
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Bei
dem als Dämpfungseinrichtung
wirkenden Hydraulikzylinder besteht jedoch folgendes Problem. In
einem bestimmten Fall, in dem ein Fahrer das Lenkrad abrupt dreht,
um einer Gefahrensituation auszuweichen, wird das von einer Ölkammer
zu dem Öldruck-Steuerventil
zurückströmende Hydrauliköl durch
das Rückschlagventil
blockiert, so daß die Lenkunterstützungskraft
verringert wird. Infolgedessen wird der das Lenkrad betätigende
Fahrer mit einem anomalen Lastanstieg konfrontiert.
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Bei
einem Versuch zum Überwinden
dieses Problems wird ein Dämpfungsventil
in jedem Ölhydraulikkreis
dazwischen angeordnet, und zwar mit einzelner Zwischenverbindung
von jeder der seitlich angeordneten Ölkammern des Hydraulikzylinders
und des Öldruck-Steuerventils.
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Das
Dämpfungsventil
ist zum Beispiel in der in 8 dargestellten
Weise konfiguriert. Ein bewegliches Ventil 102 ist in einem
hohlen Gehäuse 101 untergebracht
und kann sich entlang einer durch dieses hindurch verlaufenden Ölpassage
bewegen. Ein Rückschlagventil 104,
das eine Kugel 103 beinhaltet, ist innerhalb des beweglichen
Ventils 102 ausgebildet und mittels einer Feder 105 in
bezug auf die dargestellte Anordnung nach oben vorgespannt, so daß eine obere
Oberfläche
des beweglichen Ventils in inniger Berührung mit einer Drosselschulter 106 des Gehäuses 101 steht.
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Das
bewegliche Ventil 102 ist mit einer Vielzahl von Verbindungsöffnungen 108 ausgebildet,
die dem Hydrauliköl
ein Strömen
von einem Hydraulikzylinder (nicht gezeigt) zu einem Öldruck-Steuerventil 107 ermöglichen,
während
das bewegliche Ventil 102 entgegen der Drückkraft
der Feder 105 von der Drosselschulter 106 wegbewegt
ist.
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Wenn
bei dem Dämpfungsventil 100 die
Vibrationen von Fahrzeugrädern
seitliche Vibrationen einer Kolbenstange des Hydraulikzylinders
verursachen, so daß eine
Bruchteilmenge des Hydrauliköls auf
der Basis der Amplituden von solchen seitlichen Vibrationen von
dem Hydraulikzylinder zu dem Öldruck-Steuerventil 107 zurückzuführen ist,
wird eine interne Ölpassage
des Rückschlagventils 104 durch die
Kugel 103 geschlossen, während das bewegliche Ventil 102 entgegen
der Drückkraft
der Feder 105 geringfügig
von der Drosselschulter 106 wegbewegt ist.
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Dies
ermöglicht
ein Zurückführen des
Hydrauliköls
zu dem Oldruck-Steuerventil 107 durch einen kleineren Spalt 109 zwischen
der oberen Oberfläche
des Rückschlagventils 104 und
der Drosselschulter 106 sowie durch die Verbindungsöffnungen 108 (vgl. 9). Bei diesem Vorgang wird
das Hydrauliköl
durch den kleineren Spalt 109 gedrosselt, so daß ein Dämpfungseffekt
zum Unterdrücken
der Übertragung
von Vibrationen von den Fahrzeugrädern über die Kolbenstange des Hydraulikzylinders auf
das Lenkrad erzeugt wird.
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In
einem Fall, in dem der Fahrer eine abrupte Lenkbewegung vornimmt,
wird das von einer der Ölkammern
des Hydraulikzylinders zu dem Öldruck-Steuerventil 107 zurückgeführte Hydrauliköl hinsichtlich
des Druckes auf über
ein vorbestimmtes Niveau erhöht,
so daß das
bewegliche Ventil 102 über
eine große
Distanz entgegen der Drückkraft
der Feder 105 von der Drosselschulter 106 wegbewegt wird.
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Dies
ermöglicht
das Zurückführen des
Hydrauliköls
zu dem Öldruck-Steuerventil 107 (vgl. 10) über einen größeren Spalt 110 zwischen
der oberen Oberfläche
des Rückschlagventils 104 und der
Drosselschulter 106 sowie über die Verbindungsöffnungen 108.
Auf diese Weise läßt sich
das Auftreten von Problemen, wie zum Beispiel ein anomaler Lastanstieg
des Lenkrads, verhindern.
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Bei
der herkömmlichen
hydraulischen Servo-Lenkvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben worden
ist, wird das Hydrauliköl
folgendermaßen
von dem Hydraulikzylinder über
den kleineren Spalt 109 zu dem Öldruck-Steuerventil 107 zurückgeführt. Das ein
Rohr 111 hinabströmende
Hydrauliköl
wird in seitlichen Richtungen umgelenkt, so daß es in den kleineren Spalt 109 geführt wird.
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Ferner
wird die Strömung
des Hydrauliköls
in Richtung nach unten scharf umgelenkt, so daß es von dem kleineren Spalt 109 in
die Verbindungsöffnungen 108 geführt wird.
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Auf
diese Weise wird der Strömungswiderstand
in der Passage erhöht,
so daß eine
gleichmäßige Strömung des
Hydrauliköls
behindert wird.
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Insbesondere
wenn die Fahrzeugräder
bei anomal hohen Frequenzen vibrieren und dadurch schwingungsmäßige Hydraulikdrucksituationen
(feine, rasche Druckschwankungen) in dem Hydraulikzylinder hervorrufen,
wird das Dämpfungsventil
in seinem Ansprechen auf die schwingungsmäßigen Hydraulikdrucksituationen
eingeschränkt,
so daß es nicht
mehr in der Lage ist, den Dämpfungseffekt
in effektiver Weise aufzubringen.
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AUFGABE DER
ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Dämpfungsventils,
das in der Lage ist, den Dämpfungseffekt
trotz der schwingungsmäßigen Hydraulikdrucksituationen
in dem hydraulischen Betätigungsorgan
in effektiver Weise aufzubringen, sowie in der Schaffung einer hydraulischen
Servo-Lenkvorrichtung, die von dem Dämpfungsventil Gebrauch macht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung ist auf ein Dämpfungsventil
gerichtet, das in einem Ölhydraulikkreis
angeordnet ist, der zwischen einer Ölhydraulikpumpe und einem hydraulischen
Betätigungsorgan
verläuft,
das mit einem von der Ölhydraulikpumpe
zugeführten
Hydrauliköl betätigt wird,
wobei das Dämpfungsventil
folgendes aufweist:
ein hohles Gehäuse mit einer ersten Öffnung,
die mit dem Ölhydraulikkreis
an einer Stelle auf der Seite der Ölhydraulikpumpe verbunden ist,
und mit einer zweiten Öffnung,
die mit dem Ölhydraulikkreis
an einer Stelle auf der Seite des hydraulischen Betätigungsorgans
verbunden ist;
ein zylindrisches bewegliches Ventil, das in
dem Gehäuse
angeordnet ist und dazu in der Lage ist, sich entlang einer durch
dieses hindurch verlaufenden Ölpassage
zu bewegen;
eine Ventilbuchse, die in dem Gehäuse angeordnet ist
und einen Ventilsitz aufweist, der dem beweglichen Ventil ein Aufsetzen
auf eine Endfläche
von diesem ermöglicht;
eine
Feder zum Beaufschlagen des beweglichen Ventils mit Druck, um dadurch
eine Endfläche
des beweglichen Ventils in innige Berührung mit dem Ventilsitz der
Ventilbuchse zu bringen;
ein Rückschlagventil, das in der
Ventilbuchse angeordnet ist und betriebsmäßig dazu ausgebildet ist, dem
von der Ölhydraulikpumpe
zugeführten
Hydrauliköl
ein Hindurchströmen
von der ersten Öffnung durch
das bewegliche Ventil und die Ventilbuchse zu der zweiten Öffnung zu
ermöglichen,
jedoch eine umgekehrte Strömung
des Hydrauliköls
unterbindet; und
einen Verbindungsweg, der in der Ventilbuchse
ausgebildet ist und in den Ventilsitz für das beweglichen Ventil an
dessen einem Ende mündet,
um dadurch eine gleichmäßige Strömung des
Hydrauliköls
von der zweiten Öffnung
in das bewegliche Ventil zu ermöglichen,
das von dem Ventilsitz wegbewegt ist.
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Bei
dem Dämpfungsventil
in dieser Konfiguration kann das Hydrauliköl durch den Ölhydraulikkreis
von der Seite der Ölhydraulikpumpe
in Richtung auf das hydraulische Betätigungsorgan aufgrund des Rückschlagventils
von der ersten Öffnung
durch das bewegliche Ventil und die Ventilbuchse zu der zweiten Öffnung strömen, um
dadurch dem hydraulischen Betätigungsorgan
zugeführt
zu werden.
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Andererseits
wird das Hydrauliköl
durch den Ölhydraulikkreis
von dem hydraulischen Betätigungsorgan
in Richtung auf die Seite der Ölhydraulikpumpe
durch das Rückschlagventil
daran gehindert, durch die Ventilbuchse zu strömen. Stattdessen wird das Hydrauliköl durch
den Verbindungsweg zu dem Ventilsitz der Ventilbuchse geführt, um
dadurch das bewegliche Ventil von dem Ventilsitz wegzudrücken.
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Infolgedessen
wird das Hydrauliköl
durch den Ölhydraulikkreis
von der Seite des hydraulischen Betätigungsorgans über die
zweite Öffnung,
den Verbindungsweg, den Spalt zwischen der einen Endfläche des
beweglichen Ventils und dem Ventilsitz sowie die erste Öffnung auf
die Seite der Ölhydraulikpumpe
zurückgeführt.
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Bei
diesem Vorgang ermöglicht
der Verbindungsweg eine gleichmäßige Strömung des
Hydrauliköls
von der zweiten Öffnung
in das bewegliche Ventil, um dadurch ein bevorzugtes Ansprechen
auf die schwingungsmäßigen Hydraulikdruckvorgänge in dem
hydraulischen Betätigungsorgan
sicherzustellen.
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Auf
diese Weise wird eine sichere und effektive Verminderung der Einflüsse von
Störungen
erzielt, die auf geringe Präzision
von Fahrzeugkomponenten sowie die Fahrumgebung zurückzuführen sind,
wobei diese Störungen
beispielsweise ein Flatter-Phänomen, ein
Rückschlag-Phänomen und
dergleichen beinhalten.
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Das
Rückschlagventil
kann aus einer Einheit gebildet sein, die sich zusammensetzt aus
einer in der Ventilbuchse fixierten Gehäuseeinrichtung, einem in der
Gehäuseeinrichtung
untergebrachten beweglichen Ventilkörper sowie einem in der Gehäuseeinrichtung
angebrachten Ventilsitzelement, um dem beweglichen Ventilkörper ein
Aufsetzen auf dieses zu ermöglichen.
In diesem Fall kann das Rückschlagventil
in einfacher Weise in der Ventilbuchse montiert werden.
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Das
Rückschlagventil
kann eine Kugel zum Schließen
eines Innenraums der Ventilbuchse sowie eine Verriegelungsplatte
aufweisen, die dazu dient, die Kugel in der Ventilbuchse zurückzuhalten,
und die eine Durchgangsöffnung
aufweist, die ein Hindurchströmen
des Hydrauliköls
durch diese ermöglicht.
In diesem Fall besteht das Rückschlagventil
aus einer geringeren Anzahl von Komponenten, wobei dies zu einer
vereinfachten Konstruktion des Dämpfungsventils
beiträgt.
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Die
Erfindung ist ferner gerichtet auf eine hydraulische Servo-Lenkvorrichtung,
die folgendes aufweist: eine Ölhydraulikpumpe;
ein
hydraulisches Betätigungsorgan,
das mit einem von der Ölhydraulikpumpe
zugeführten
Hydrauliköl betätigt wird,
um dadurch eine Lenkunterstützungskraft
abzugeben;
ein Öldruck-Steuerventil,
das in einen Ölhydraulikkreis
an einer Stelle zwischen dem hydraulischen Betätigungsorgan und der Ölhydraulikpumpe
angeordnet ist und betriebsmäßig dazu
ausgebildet ist, die Zufuhr/Abgabe das Hydrauliköls zu/von dem hydraulischen
Betätigungsorgan
in Abhängigkeit
von einem Lenkvorgang zu steuern; und
das Dämpfungsventil nach einem der
Ansprüche
1 bis 3, das in dem Ölhydraulikkreis
an einer Stelle zwischen einer Ausgangsöffnung des Öldruck-Steuerventils und dem
hydraulischen Betätigungsorgan
angeordnet ist.
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Bei
der hydraulischen Servo-Lenkvorrichtung mit dieser Konfiguration
kann das Hydrauliköl von
dem Öldruck-Steuerventil
in Richtung auf das hydraulische Betätigungsorgan aufgrund des Rückschlagventils
von der ersten Öffnung
durch das bewegliche Ventil und die Ventilbuchse zu der zweiten Öffnung strömen, um
dadurch dem hydraulischen Betätigungsorgan
zugeführt
zu werden.
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Andererseits
ist das Hydrauliköl
von dem hydraulischen Betätigungsorgan
in Richtung auf das Öldruck-Steuerventil
durch das Rückschlagventil
daran gehindert, durch die Ventilbuchse zu strömen. Stattdessen wird das Hydrauliköl durch
den Verbindungsweg zu dem Ventilsitz der Ventilbuchse geführt, um
dadurch das bewegliche Ventil von dem Ventilsitz wegzudrücken.
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Infolgedessen
wird das Hydrauliköl
von dem hydraulischen Betätigungsorgan
zu dem Öldruck-Steuerventil über die
zweite Öffnung,
den Verbindungsweg, den Spalt zwischen der einen Endfläche des
beweglichen Ventils und dem Ventilsitz sowie die erste Öffnung zurückgeführt. Bei
diesem Vorgang ermöglicht
der Verbindungsweg eine gleichmäßige Strömung des
Hydrauliköls
von der zweiten Öffnung
in das bewegliche Ventil.
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Selbst
wenn die Fahrzeugräder
mit anomal hohen Frequenzen vibrieren, so daß in dem hydraulischen Betätigungsorgan
schwingungsmäßige Hydraulikdrücke entstehen,
ist somit dennoch ein bevorzugtes Ansprechen auf die schwingungsmäßigen Hydraulikdrücke sichergestellt.
Dies sorgt für
eine sichere und effektive Verminderung der Einflüsse von Störungen,
die auf geringe Genauigkeiten der Fahrzeugkomponenten sowie auf
die Fahrumgebung zurückzuführen sind,
wobei diese Störungen
beispielsweise ein Flatter-Phänomen,
ein Rückschlag-Phänomen und
dergleichen beinhalten.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
zur Erläuterung
einer hydraulischen Servo-Lenkvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
eines Dämpfungsventils
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
der Arbeitsweise eines in 2 dargestellten Rückschlagventils;
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4 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
der Arbeitsweise des in 2 dargestellten Dämpfungsventils;
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5 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
einer weiteren Arbeitsweise des in 2 dargestellten
Dämpfungsventils;
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6 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
eines Dämpfungsventils
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiels
der Erfindung;
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7 eine Draufsicht zur Erläuterung
einer Verriegelungsplatte der vorausgehenden Figur.
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8 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
eines herkömmlichen
Beispiels des Dämpfungsventils;
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9 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
der Arbeitsweise des Dämpfungsventils
der 8; und
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10 eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
einer weiteren Arbeitsweise des Dämpfungsventils der 8.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Die
Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen,
in denen bevorzugte Ausführungsformen
derselben dargestellt sind, ausführlich
beschrieben.
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1 zeigt eine schematische
Darstellung zur Erläuterung
einer hydraulischen Servo-Lenkvorrichtung
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. In der Zeichnung beinhaltet die hydraulische Servo-Lenkvorrichtung A im wesentlichen folgende Komponenten:
eine Eingangswelle S die mit
einem nicht dargestellten Lenkrad gekoppelt ist; ein Ritzel 1, das
durch Rotation der Eingangswelle S über eine Torsionsstange 9 rotationsmäßig bewegt
wird; eine Zahnstange 2, die mit dem Ritzel 1 kämmt; ein
Gehäuseelement 5,
das die Zahnstange 2 bedeckt; einen Hydraulikzylinder 6,
der in dem Gehäuseelement 5 angeordnet
ist und als hydraulisches Betätigungsorgan
wirkt; eine Ölhydraulikpumpe 7 zum
Zuführen von
Hydrauliköl
zu dem Hydraulikzylinder 6; und ein Öldruck-Steuerventil 8,
das mit dem Lenkrad betriebsmäßig verbunden
ist, um die Zufuhr/Abfuhr des Hydrauliköls zu/von dem Hydraulikzylinder 6 zu
steuern.
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Die
Zahnstange 2 besitzt gegenüberliegende Enden, die aus Öffnungen 5a, 5b an
gegenüberliegenden
Enden des Gehäuseelements 5 herausragen.
Die herausragenden Enden der Zahnstange 2 sind jeweils
in integraler Weise mit einem Kugelgelenk 10 bzw. 11 ausgebildet.
Die Kugelgelenke 10, 11 sind mit Verbindungsstangen 12 bzw. 13 zusammengebaut.
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Die
gegenüberliegenden
Enden der Zahnstange 2 sind über die Verbindungsstangen 12, 13 mit
Fahrzeugrädern
verbunden. Das heißt,
ein betriebsmäßiges Drehen
des Lenkrads verursacht eine Rotationsbewegung des Ritzels 1 über die
Eingangswelle S, um dadurch
die Zahnstange 2 in Axialrichtung (in Richtung der Breite
des Fahrzeugs) zum Lenken des Fahrzeugs zu bewegen.
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Der
Hydraulikzylinder 6 weist folgendes auf: ein Zylinderrohr 6a,
das durch das Gehäuseelement 5 gebildet
ist, eine Kolbenstange 6b, die durch die Zahnstange 2 gebildet
ist, sowie einen Kolben 6c, der in integraler Weise mit
der Zahnstange 2 ausgebildet ist. Eine erste Ölkammer 6d und
eine zweite Ölkammer 6e sind
durch Räume
auf gegenüberliegenden Seiten
des Kolbens 6c gebildet.
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Ein
drehbares Ventil bildet das Öldruck-Steuerventil 8,
wobei ein Ventilgehäuse 8a desselben
mit einer Eingangsöffnung 8b,
einer Rückführöffnung 8c, einer
ersten Ausgangsöffnung 8d und
einer zweiten Ausgangsöffnung 8e gebildet
ist, wobei diese Öffnungen
von dem Ventilgehäuse 8a wegragen.
Die Eingangsöffnung 8b ist über eine
erste Ölrohrleitung
P1 mit einer Ausgangsöffnung 7a der Ölhydraulikpumpe 7 verbunden.
Die Rückführöffnung 8c ist über eine zweite Ölrohrleitung
P2 mit einem Reservoir T verbunden.
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Die
erste Ausgangsöffnung 8d ist über eine dritte Ölrohrleitung
P3 mit der ersten Ölkammer 6d des
Hydraulikzylinders 6 verbunden, während die zweite Ausgangsöffnung 8e über eine
vierte Ölrohrleitung
P4 mit der zweiten Ölkammer 6e des
Hydraulikzylinders 6 verbunden ist. Das Öldruck-Steuerventil 8 ist
betriebsmäßig dazu
ausgebildet, eine der Ölkammern 6d, 6e mit
dem Hydrauliköl
zu versorgen, um die Lenkkraft in Abhängigkeit von einer Lenkrichtung
und einem Lenkwiderstand zu unterstützen, während das Hydrauliköl von der
anderen Ölkammer zu
dem Reservoir T zurückgeführt wird.
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Die
dritte Ölrohrleitung
P3 und die vierte Ölrohrleitung
P4 sind jeweils durch ein Metallrohr 4 gebildet. Die Ölrohrleitungen
P3, P4 sind jeweils über ein
Dämpfungsventil 20 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung mit dem Hydraulikzylinder 6 verbunden. Genauer
gesagt, es ist die dritte Ölrohrleitung
P3 mit einer ersten Eingangsöffnung 6f über einen
Verbinder 14a und das Dämpfungsventil 20 verbunden,
wobei die erste Eingangsöffnung 6f mit der
ersten Ölkammer 6d des
Hydraulikzylinders 6 in Verbindung steht.
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In ähnlicher
Weise ist die vierte Ölrohrleitung P4
mit einer zweiten Eingangsöffnung 6g über einen Verbinder 14a und
das Dämpfungsventil 20 verbunden,
wobei die zweite Eingangsöffnung 6g mit
der zweiten Ölkammer 6e des
Hydraulikzylinders 6 in Ver bindung steht. Es ist darauf
hinzuweisen, daß die Ölrohrleitungen
P3, P4 in individueller Weise einen Teil des Ölhydraulikkreises auf der Seite
der Ölhydraulikpumpe 7 in
bezug auf das Dämpfungsventil 20 bilden.
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Jedes
Dämpfungsventil 20 wirkt
als ein Rückschlagventil
zum Ermöglichen
der Strömung von
Hydrauliköl
von dem Öldruck-Steuerventil 8 zu dem
Hydraulikzylinder 6 und ferner auch als ein Drossel-Rückschlagventil
zum Ermöglichen
der umgekehrten Strömung
des Hydrauliköls
unter Ausübung
eines vorbestimmten Widerstands.
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Wie
unter Bezugnahme auf 2 zu
sehen ist, beinhaltet das Dämpfungsventil 20 ein
hohles Gehäuse 21,
ein zylindrisches bewegliches Ventil 22, das in dem Gehäuse 21 angeordnet
ist, eine Schraubenfeder 25 zum Beaufschlagen des beweglichen Ventils 22 mit
Druck, eine Ventilbuchse 23 für das Aufsetzen des beweglichen
Ventils 22, sowie ein Rückschlagventil 24,
das in der Ventilbuchse 23 untergebracht ist.
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Die
Zeichnung stellt das Dämpfungsventil 20 in
einem Zustand dar, in dem ein Innenraum des Gehäuses 21 durch das
bewegliche Ventil 22, die Ventilbuchse 23 und
das Rückschlagventil 24 verschlossen
ist.
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Das
Gehäuse 21 beinhaltet
einen becherförmigen
Hauptkörper 21a sowie
eine Abdeckung 21b, deren distales Ende in den Hauptkörper 21a eingepreßt ist.
Der Hauptkörper 21a und
die Abdeckung 21b wirken zum Bilden eines hohlen Bereichs 21c zusammen.
Der Hauptkörper 21a ist
in seinem Boden mit einer zweiten Öffnung 21e ausgebildet,
um den hohlen Bereich 21c mit der ersten Ölkammer 6d (oder
der zweiten Ölkammer 6e)
des Hydraulikzylinders 6 in Verbindung zu bringen.
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Die
zweite Öffnung 21e ist
mit ihrem Randbereich mit dem Zylinderrohr 6a des Hydraulikzylinders 6 verschweißt. Andererseits
ist ein oberer halber Bereich der Abdeckung 21b mit dem
Verbinder 14a verbunden und mit einer ersten Öffnung 21d ausgebildet,
um den hohlen Bereich 21c über den Verbinder 14a und
das Metallrohr 4 mit dem Öldruck-Steuerventil 8 in
Verbindung zu bringen.
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Der
Verbinder 14a weist einen ringförmigen Bereich 14b,
der den oberen halben Bereich der Abdeckung 21b umgibt,
sowie eine Ölpassage 14c auf, die
entlang des inneren Umfangs des ringförmigen Bereichs 14b ausgebildet
ist. Die ersten Öffnungen 21d sind
zum Beispiel an vier gleichmäßig voneinander
beabstandeten Stellen sowie in einander entsprechender Relation
zu der Olpassage 14c angeordnet. Der Verbinder 14a ist über eine
ringförmige Dichtung 14d sandwichartig
zwischen einer oberen Endfläche
des Hauptkörpers 21a und
einem Flansch 21f der Abdeckung 21b angeordnet.
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Das
bewegliche Ventil 22 ist entlang einer Ölpassage in dem hohlen Bereich 21c des
Gehäuses 21 beweglich
(in Vertikalrichtung in bezug auf die Zeichnung). Das bewegliche
Ventil 22 beinhaltet einen dünnwandigen Zylinderbereich 22a an
seiner Oberseite sowie einen dickwandigen Zylinderbereich 22b an
seiner Unterseite. Das bewegliche Ventil 22 nimmt die Feder 25 in
seinem dünnwandigen
Zylinderbereich 22a auf.
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Die
Ventilbuchse 23 besitzt einen dünnwandigen Zylinderbereich 23a an
ihrer Oberseite und einen dickwandigen Zylinderbereich 23b an
ihrer Unterseite. Der dünnwandige
Zylinderbereich 23a nimmt den dickwandigen Zylinderbereich 22b des beweglichen
Ventils 22 in verschiebbarer Weise auf, um dadurch die
Bewegung des beweglichen Ventils 22 zu führen.
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Eine
Stufe an einer Innenseite des dickwandigen Zylinderbereichs 23b bildet
einen Ventilsitz 23c, mit dem eine untere Endfläche des
beweglichen Ventils 22 in inniger Berührung steht. Ein vorbestimmter
Spalt K ist zwischen einer
Bodenfläche
der Ventilbuchse 23 und einer inneren Bodenfläche des Gehäuses 21 vorhanden.
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Der
dickwandige Zylinderbereich 23b der Ventilbuchse 23 ist
mit einem Verbindungsweg 23d ausgebildet, der an seinem
einen Ende in den Ventilsitz 23c mündet und an seinem anderen
Ende in den Spalt K mündet. Mehrere
Verbindungswege 23d sind in gleichmäßiger Beabstandung voneinander
in Umfangsrichtung vorgesehen. Die Verbindungswege münden mit
ihren oberen Enden in den Ventilsitz 23c und sind so nahe
wie möglich
bei einem Innenumfang des beweglichen Ventils 22 angeordnet.
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Das
Rückschlagventil 24 besitzt
eine zylindrische Gehäuseeinrichtung 24a,
die in der Ventilbuchse 23 aufgenommen ist, einen beweglichen Ventilkörper 24b,
der in der Gehäuseeinrichtung 24a angeordnet
ist, eine in der Gehäuseeinrichtung
untergebrachte Schraubenfeder 24c zum Beaufschlagen des
beweglichen Ventilkörpers 24b mit
Druck, sowie ein in der Gehäuseeinrichtung 24a angebrachtes
ringartiges Ventilsitzelement 24d für das Aufsetzen des beweglichen
Ventilkörpers 24b.
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Das
Rückschlagventil
ist aus einer Einheit gebildet, die aus diesen Komponenten zusammengebaut
ist, und ist in einen Innenumfang der Ventilbuchse 23 eingepreßt, so daß es in
dieser fixiert ist. Die Verwendung des in Form einer Einheit ausgebildeten
Rückschlagventils 24 vereinfacht
die Montage des Rückschlagventils 24 in
der Ventilbuchse 23.
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Die
Gehäuseeinrichtung 24a ist
an ihrem unteren Ende mit einem Vorsprung 24e ausgebildet, wobei
der Vorsprung 24e zum Festhalten der Schraubenfeder 24c nach
innen gebogen ist. Das Ventilsitzelement 24b ist zum Beispiel
durch Crimpen an einer oberen Öffnung
der Gehäuseeinrichtung 24a angebracht.
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Der
bewegliche Ventilkörper 24b ist
in der Lage, sich die Ölpassage
entlang zu bewegen, jedoch ist er normalerweise durch eine Drückkraft
der Schraubenfeder 24c in inniger Berührung mit dem Ventilsitzelement 24d gehalten,
so daß eine
im Zentrum des Ventilsitzelements 24d ausgebildete Öffnung verschlossen
ist.
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Auf
diese Weise hält
das Rückschlagventil 24 einen
Innenraum des beweglichen Ventils 22 in einem geschlossenen
Zustand, so daß die
Strömung des
Hydrauliköls
blockiert ist, das von dem Hydraulikzylinder 6 zu dem Öldruck-Steuerventil 8 zurückzuführen ist.
Der bewegliche Ventilkörper 24b ist
an Stellen an seinem Umfang mit einer Vielzahl von Eingriffsbereichen 24f ausgebildet,
wobei die Eingriffsbereiche 24f mit dem Innenumfang der
Gehäuseeinrichtung 24a in
Eingriff treten, um die Position des beweglichen Ventilkörpers 24b aufrechtzuerhalten.
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Bei
dem Rückschlagventil 24,
wie es in 3 gezeigt
ist, wird der bewegliche Ventilkörper 24b entgegen
der Preßkraft
der Schraubenfeder 24c durch den Druck des von dem Öldruck-Steuerventil 8 zu
dem Hydraulikzylinder 6 strömenden Hydrauliköls mit Druck
beaufschlagt, so daß er
von dem Ventilsitzelement 24d weg in Richtung auf ein unteres
Ende des Gehäuses 21 bewegt
wird.
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Dies öffnet den
Innenraum der Ventilbuchse 23, so daß das Hydrauliköl durch
die erste Öffnung 21b des
Gehäuses 21,
das Innere des beweglichen Ventils 22, das Innere der Ventilbuchse 23 sowie
die zweite Öffnung 21e des
Gehäuses 21 strömt, wie dies
durch einen Pfeil F1 in der Zeichnung dargestellt ist. Infolgedessen
wird das Hydrauliköl
von dem Öldruck-Steuerventil 8 einer
der Ölkammern
zugeführt, die
einer Lenkrichtung des Lenkrads entspricht, um dadurch eine Unterstützungskraft
für die
Rotationsbetätigung
des Lenkrads zu liefern.
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Die
Feder 25 drückt
das bewegliche Ventil 22 mit einem vorbestimmen Druck in
Richtung auf die zweite Öffnung 21e,
um dadurch eine untere Endfläche
des beweglichen Ventils 22 in inniger Berührung mit
dem Ventilsitz 23c der Ventilbuchse 23 zu halten. Die
Feder 25 ist in einem elastisch zusammenbewegten Zustand
zwischen einer oberen Endfläche
des dickwandigen Zylinderbereichs 22b des beweglichen Ventils 22 und
einer Decke der Abdeckung 21b angeordnet, so daß die Feder 25 in
Abhängigkeit
von dem Druck des von dem Hydraulikzylinder 6 zu dem Öldruck-Steuerventil 8 zurückzuführenden
Hydrauliköls auseinanderbewegt
oder zusammenbewegt werden kann.
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Die
Preßkraft
der Feder 25 ist auf einen derartigen Wert eingestellt,
daß sich
das bewegliche Ventil 22 geringfügig von dem Ventilsitz 23c weg
bewegen kann, um dazwischen einen kleineren Spalt S1 (s. 4) zu erzeugen, wenn die
Kolbenstange 6b des Hydraulikzylinders 6 durch
Vibrationen der Fahrzeugräder
zum Vibrieren gebracht wird.
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Wenn
bei dem Dämpfungsventil 20 mit
der vorstehend beschriebenen Konfiguration die Kolbenstange 6b des
Hydraulikzylinders 6 durch die Vibrationen der Fahrzeugräder veranlaßt wird,
in seitlicher Richtung zu vibrieren, dann wird das Hydrauliköl von dem
Hydraulikzylinder 6 über
die zweite Öffnung 21e des
Gehäuses 21,
die Verbindungswege 23d, den kleineren Spalt S1, das Innere
des beweglichen Ventils 22 und die erste Öffnung 21d zu
dem Öldruck-Steuerventil 8 zurückgeführt, wie
dies in 4 durch einen
Pfeil F2 dargestellt ist.
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Bei
diesem Vorgang wird das Hydrauliköl durch den kleineren Spalt
S1 gedrosselt, um dadurch den Dämpfungseffekt
zu erzeugen, um die Übertragung
von Vibrationen von den Fahrzeugrädern über die Kolbenstange 6 des
Hydraulikzylinders 6 auf das Lenkrad zu unterdrücken. Da
ferner die Öffnung
des Verbindungsweges 23d an dem Ventilsitz 23c sich sehr
nahe bei dem Innenumfang des beweglichen Ventils 22 befindet,
wird das Hydrauliköl
von dem Hydraulikzylinder 6 gleichmäßig durch die zweite Öffnung 21e und
die Verbindungswege 23d in das bewegliche Ventil 22 geführt, und
zwar mit einem niedrigen Strömungswiderstand
in der Passage.
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Selbst
wenn die bei anomal hohen Frequenzen vibrierenden Fahrzeugräder feine,
rasche seitliche Vibrationen der Kolbenstange 6b des Hydraulikzylinders 6 verursachen
und dadurch schwingungsmäßige Hydraulikdruckwellen
in dem Hydraulikzylinder 6 entstehen, erzeugt der kleinere
Spalt S1 in effektiver Weise den Dämpfungseffekt. Dadurch ist
sichergestellt, daß die
Einflüsse
von Störungen,
wie zum Beispiel das Flatter-Phänomen,
die auf geringe Genauigkeit bei den Fahrzeugkomponenten und die Fahrumgebung
zurückzuführen sind,
in sicherer und effektiver Weise vermindert werden können.
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Wenn
andererseits das zu dem Öldruck-Steuerventil 8 zurückgeführte Hydrauliköl aufgrund
einer abrupten Lenkbewegung des Lenkrads oder dergleichen druckmäßig auf über ein
vorbestimmtes Niveau erhöht
wird, bewegt das Hydrauliköl das
bewegliche Ventil 22 über
eine große
Distanz von dem Ventilsitz 23c weg, um dazwischen einen größeren Spalt
S2 zu erzeugen (vgl. 5).
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Auf
diese Weise wird das Hydrauliköl
von dem Hydraulikzylinder 6 über die zweite Öffnung 21e des
Gehäuses 21,
die Verbindungswege 23d, den größeren Spalt S2, das Innere
des beweglichen Ventils 22 sowie die erste Öffnung 21d zu
dem Öldruck- Steuerventil 8 zurückgeführt, wie
dies in der Zeichnung durch einen Pfeil F3 dargestellt ist. Infolgedessen
ist sichergestellt, daß eine
Verminderung der Lenkunterstützungskraft
verhindert ist, so daß keine
Probleme, wie eine anomal erhöhte
Last des Lenkrads oder dergleichen, entstehen.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung
zur Erläuterung
eines Dämpfungsventils 20 gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel
der Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen darin, daß das Rückschlagventil 24 eine
Kugel 31 verwendet.
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Genauer
gesagt, es beinhaltet das Dämpfungsventil 20,
wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, die Kugel 31 zum
Schließen
des Innenraums der Ventilbuchse 23 sowie eine Verriegelungsplatte 32, die
an einem Ende des Innenumfangs der Ventilbuchse 23 angebracht
ist. Die Ventilbuchse 23 ist an einer Innenseite ihres
Körpers
mit einem Ventilsitz 33 ausgebildet, wobei der Ventilsitz
dazu ausgebildet ist, in innige Berührung mit der Kugel 31 zu
treten.
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Bei
diesem Dämpfungsventil 20 drückt das Hydrauliköl, das durch
die zweite Öffnung 21e des Gehäuses 21 in
Richtung auf dessen erste Öffnung 21d strömt, die
Kugel 31 in eine auf dem Ventilsitz 33 aufsitzende
Position, um dadurch den Innenraum der Ventilbuchse 23 zu
schließen.
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Die
Verriegelungsplatte 32 ist aus einer Scheibe gebildet,
die eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 32a, 32b aufweist,
wie dies in 7 gezeigt
ist. Die Kugel 31 ist durch die Verriegelungsplatte 32 normalerweise
in der Ventilbuchse 23 gehalten. Die Anzahl und der Durchmesser
der Durchgangsöffnungen 32a, 32b der
Verriegelungsplatte 32 (d. h. die gesamte offene Fläche der
Platte) sind derart gewählt,
daß die
Strömung
des Hydrauliköls
nicht blockiert werden kann, wenn die Kugel 31 durch die Strömung des
Hydrauliköls
in innige Berührung
mit der Verriegelungsplatte 32 gedrückt wird.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
ermöglicht
die Ausbildung des Dämpfungsventils 20 mit
einer vereinfachten Konstruktion mit einer reduzierten Anzahl von
Teilen, da das Rückschlagventil 24 unter
Verwendung der Kugel 31 und der Verriegelungsplatte 32 gebildet
ist.
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Die
vorstehenden Ausführungsformen
sind anhand von Beispielen beschrieben worden, bei denen das Dämpfungsventil 20 an
dem distalen Ende der dritten Ölrohrleitung
P3 bzw. der vierten Ölrohrleitung
P4 angebracht ist. Das Dämpfungsventil 20 kann
jedoch an einer beliebigen Stelle zwischen der Ausgangsöffnung 8d, 8e des Öldruck-Steuerventils 8 und
dem Hydraulikzylinder 6 in dem Ölhydraulikkreis angeordnet
sein. Zum Beispiel kann das Dämpfungsventil 20 in
der ersten Ausgangsöffnung 8d oder
der zweiten Ausgangsöffnung 8e des Öldruck-Steuerventils 8 angeordnet
sein.