DE69615099T2 - Durchfluss-Regeleinrichtung - Google Patents
Durchfluss-RegeleinrichtungInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft Verbesserungen bei einer Durchflußregelvorrichtung oder einem Durchflußregelventil, wie sie beispielsweise in einem Servolenksystem eines Kraftfahrzeuges eingesetzt wird, um auf vorgegebenen Niveaus die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit zu regeln, die von einer Versorgungsquelle zu einem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt wird.
- In einem Servolenksystem für das Unterstützen einer manuellen Lenkbemühung oder eines Drehmomentes in einem Kraftfahrzeug, bei dem eine Hydraulikflüssigkeit als fließendes Arbeitsmedium zum Einsatz kommt, wird im allgemeinen eine Hydraulikflüssigkeitspumpe als Versorgungsquelle eingesetzt, um die Hydraulikflüssigkeit einem Betätigungselement des Servolenksystems zuzuführen, in dem die Pumpe im Fahrzeug montiert ist und durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Hierbei wird im allgemeinen gefordert, daß das Servolenksystem eine ausreichende und hohe Hilfskraft für die Lenkbemühung während des Stillstandes und einer niedrigen Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges, d. h., bei niedrigen Motordrehzahlen, liefert. Mit anderen Worten, es ist nicht erforderlich, daß eine hohe Hilfskraft während des Einhaltens einer hohen Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges oder bei hohen Motordrehzahlen, wobei der Laufradkontaktwiderstand niedriger ist als der während der niedrigen Reisegeschwindigkeit des Fahrzeuges, geliefert wird. Dementsprechend kann die Hydraulikflüssigkeitspumpe, deren Pumpenförderleistung im Verhältnis zur Motordrehzahl zunimmt, nicht als Versorgungsquelle des Servolenksystems, wie die Dinge liegen, geeignet sein.
- Angesichts des Vorangegangenen wenden die Servolenksysteme im allgemeinen die folgende Durchflußmengenregelung der Hydraulikflüssigkeit an, indem eine Durchflußregelvorrichtung oder ein Durchflußregelventil eingesetzt wird. Die gesamte Menge der Hydraulikflüssigkeit, die von der Pumpe gefördert wird, wird dem Betätigungselement des Servolenksystems beim Leerlauf und niedrigen Motordrehzahlbereichen zugeführt, um so eine hohe Hilfskraft für die Lenkbemühung zu erhalten. Im Gegensatz wird der Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit, die von der Pumpe gefördert wird, durch eine Drosselblende gedrosselt, wenn die Motordrehzahl auf ein bestimmtes Niveau ansteigt, so daß eine überschüssige Menge an Hydraulikflüssigkeit zum Hydraulikflüssigkeitsbehälter zurückgeführt wird.
- Zusätzlich wurden in den letzten Jahren Durchflußregelvorrichtungen vorgeschlagen, um einen derartigen Vorgang zu bewirken, daß die Menge des überschüssigen Hydrauliköles, die zum Behälter zurückgeführt wird, in einer Leerlaufstellung eines Lenkrades ansteigt, die keine Hilfskraft für die Lenkbemühung erfordert, wodurch die Menge der Hydraulikflüssigkeit, die dem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt wird, für den Zweck des Erreichens einer Energieeinsparung verringert wird.
- Eine Durchflußregelvorrichtung der vorangehend beschriebenen Ausführung wird beispielsweise in der Japanischen Vorläufigen Patentveröffentlichung Nr. 6-8840 offenbart. Diese Durchflußregelvorrichtung weist ein Durchflußregelventil auf. Das Durchflußregelventil umfaßt einen Ventilschieber, der beweglich in einem Ventilschieberaufnahmeloch angeordnet ist und eine erste und zweite Druckkammer im Ventilschieberaufnahmeloch definiert. Ein Einführungskanal für das fließendes Medium, der durch eine Drosselblende mit einem Austrittskanal für das fließende Medium verbunden ist, wird zum ersten Druckkanal geöffnet, während ein Ablaßkanal für das fließende Medium zum ersten Druckkanal offen ist. Der Austrittskanal für das fließende Medium führt zum Betätigungselement des Servolenksystems. Der Druck des fließenden Mediums im Austrittskanal für das fließende Medium wird in die zweite Druckkammer eingeführt. Zusätzlich ist eine Feder in der zweiten Druckkammer angeordnet, um den Ventilschieber in einer Richtung vorzuspannen, um das Volumen der ersten Druckkammer zu reduzieren. Unter der Wirkung dieses Durchflußregelventils wird eine erforderliche Menge an Hydraulikflüssigkeit vom Einführungskanal für das fließende Medium durch die Drosselblende zum Austrittskanal für das fließende Medium geleitet, während eine Überschußmenge an Hydraulikflüssigkeit relativ zur erforderlichen Menge zum Behälter durch den Ablaßkanal zurückgeführt wird, der in Übereinstimmung mit der axialen Bewegung des Ventilschiebers geöffnet und geschlossen wird.
- Die Durchflußregelvorrichtung umfaßt außerdem ein Umgehungsventil, das als Reaktion auf den Druck im Austrittskanal für das fließende Medium betätigt wird, und das wie folgt angeordnet ist. Wenn der Druck im Austrittskanal für das fließende Medium in einer Leerlaufstellung des Lenkrades (in der das Betätigungselement des Servolenksystems nicht betätigt wird) abgesenkt wird, bewirkt das Umgehungsventil, daß die zweite Druckkammer des Durchflußregelventils mit einer Niederdruckseite des fließenden Mediums (wie beispielsweise der Seite des Behälters für das fließende Medium) in Verbindung gebracht wird, wodurch eine sich öffnende Fläche des Ablaßkanals unter der axialen Bewegung des Ventilschiebers vergrößert wird, wodurch die Menge der Hydraulikflüssigkeit verringert wird, die dem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt wird.
- Daher wird entsprechend der vorangehend diskutierten konventionellen Durchflußregelvorrichtung die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit im Austrittskanal abgesenkt, indem der Ventilschieber beim Einrichten der Verbindung für das fließende Medium zwischen der zweiten Druckkammer des Durchflußregelventils und der Niederdruckseite des fließenden Mediums unter der Wirkung des Umgehungsventils bewegt wird.
- Wie es vorangehend diskutiert wird, wird jetzt der Druck des fließenden Mediums im Austrittskanal für das fließende Medium in die zweite Druckkammer des Durchflußregelventils eingeführt. Mit anderen Worten, die zweite Druckkammer wird mit dem Druck des fließenden Mediums versorgt, der auf der stromaufwärts liegenden Seite der Drosselblende vorherrscht, und daher wird die Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende hindurchgelangt ist, zur Niederdruckseite des fließenden Mediums abgelassen. Folglich gelangt ein Teil der Hydraulikflüssigkeit durch die Drosselblende, selbst wenn das Betätigungselement des Servolenksystems nicht betätigt wird. Im Ergebnis dessen ist es erforderlich, daß die Pumpe einen derartigen vorgegebenen Förderdruck aufrechterhält, um zu gestatten, daß die Hydraulikflüssigkeit durch die Drosselblende gelangt. Daher führt die Pumpe unvermeidbar eine unnötige Arbeit durch, wodurch man einer Energieeinsparung entgegenwirkt.
- Es wäre daher wünschenswert, daß man eine Durchflußregelvorrichtung zur Verfügung stellen kann, die wirksam die Nachteile überwindet, denen man bei konventionellen Durchflußregelvorrichtungen oder -ventilen begegnet, die beispielsweise in Servolenksystemen von Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.
- Es wäre ebenfalls wünschenswert, daß man eine verbesserte Durchflußregelvorrichtung zur Verfügung stellen kann, die wirksam einen unnötigen Energieverbrauch einer Pumpe für das fließende Medium unterdrücken kann, wenn ein Betätigungselement, das durch den Druck des fließenden Mediums betätigt wird, einen niedrigen Druck des fließenden Mediums in einem nichtbetätigten Zustand des Betätigungselementes erfordert, wodurch eine ausreichende Energieeinsparung erzielt wird.
- Es wäre ebenfalls wünschenswert, daß eine verbesserte Durchflußregelvorrichtung eines Servolenksystems zur Verfügung gestellt werden kann, die ein Betätigungselement aufweist, das unter dem Druck einer Hydraulikflüssigkeit betätigt wird, wobei bei der Vorrichtung die Hydraulikflüssigkeit zu einer Niederdruckseite, wie beispielsweise zu einem Behälter, zurückgeführt werden kann, bevor sie durch eine Drosselblende hindurchgeht, die zum Betätigungselement führt.
- Das EP-A-0077203 offenbart eine Durchflußregelvorrichtung entsprechend dem vorbeschreibenden Abschnitt des Patentanspruches 1.
- Die vorliegende Erfindung liefert eine Durchflußregelvorrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 dargelegt wird.
- Eine Durchflußregelvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist ein sich axial erstreckendes Loch auf, in dem ein Ventilschieber beweglich angeordnet ist, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist. Eine erste Druckkammer wird in dem Loch mit dem ersten Ende des Ventilschiebers definiert. Ein Ablaßkanal wird zur ersten Druckkammer geöffnet und ist mit dem Ventilschieber verschließbar. Eine zweite Druckkammer wird im Loch mit dem zweiten Ende des Ventilschiebers definiert. Eine Drosselblende ist mit der ersten Druckkammer verbunden. Ein Einführungskanal ist mit einem Austrittskanal über die Drosselblende verbunden und wird zur ersten Druckkammer hin geöffnet. Der Druck im Austrittskanal wird in die zweite Druckkammer eingeführt. Eine erste Feder ist in der zweiten Druckkammer angeordnet, um den Ventilschieber in einer Richtung vorzuspannen, um den Ablaßkanal zu schließen. Die zweite Druckkammer wird ebenfalls durch ein Federhalteelement definiert, das beweglich und koaxial in der zweiten Druckkammer angeordnet ist. Das Federhalteelemente weist auf eine erste Stirnfläche, die die zweite Druckkammer definiert; und eine zweite Stirnfläche, die eine größere Druckaufnahmefläche aufweist als die erste Stirnfläche. Die erste Feder ist zwischen dem Ventilschieber und der ersten Stirnfläche des Federhalteelementes angeordnet. Zusätzlich definiert das Federhalteelement an seiner zweiten Stirnfläche eine Druckregelkammer, die mit der zweiten Druckkammer verbunden ist. Eine zweite Feder ist vorhanden, um das Federhalteelement in einer Richtung vorzuspannen, um ein Volumen der Druckregelkammer zu reduzieren.
- Bei dieser Anordnung wird Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikflüssigkeitspumpe durch den Einführungskanal in die erste Druckkammer eingeführt. Danach wird Hydraulikflüssigkeit in der ersten Druckkammer in den Austrittskanal (durch die Drosselblende) und den Ablaßkanal erst verteilt, wenn der Ablaßkanal infolge der Bewegung des Ventilschiebers unter der Wirkung der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und der stromabwärts liegenden Seite der Drosselblende geöffnet wird. Ein verteilter Durchflußanteil in den Ablaßkanal ist eine überschüssige Durchflußmenge an Hydraulikflüssigkeit, die zur Ansaugseite einer Hydraulikflüssigkeitspumpe und zu einem Hydraulikflüssigkeitsbehälter zurückgeführt wird. Der andere verteilte Durchflußanteil zum Austrittskanal wird in ein Betätigungselement (das die Druckflächen aufweist) eines Servolenksystems eingeführt, wodurch eine erforderliche Servohilfskraft für das Unterstützen der Lenkbemühung des Fahrers bereitgestellt wird. Hierbei befindet sich die erste Feder in einem treibenden Kontakt mit dem Federhalteelement, um das Federhalteelement und den Ventilschieber in einer Richtung vorzuspannen, um sie voneinander zu trennen. Das Federhalteelement wird durch eine zweite Feder in einer Richtung weg vom Ventilschieber vorgespannt. Dementsprechend, wenn der Druck in der Druckregelkammer relativ zu einem vorgegebenen Niveau (beispielsweise, wenn das Betätigungselement des Servolenksystems nicht betätigt wird) niedrig ist, wird das Federhalteelement unter der Vorspannkraft der ersten Feder so vorgespannt, daß es weit entfernt vom Ventilschieber in eine Position gebracht wird. Im Ergebnis dessen wird Hydraulikflüssigkeit, die der ersten Druckkammer geliefert wird, zur Ansaugseite (nicht gezeigt) der Hydraulikflüssigkeitspumpe und dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter durch den Ablaßkanal, bevor sie durch die Drosselblende fließt, in einem nichtbetätigten Zustand des Servolenksystems zurückgeführt, bei dem keine Hydraulikflüssigkeit im Betätigungselement erforderlich ist. Das bewirkt, daß der Förderdruck der Hydraulikflüssigkeitspumpe abgesenkt wird, wodurch die Arbeitsmenge der Pumpe reduziert wird, wodurch wirksam eine Energieeinsparung erreicht wird.
- In den Zeichnungen kennzeichnen die gleichen Bezugszahlen die gleichen Teile und Elemente in allen Figur, die zeigen:
- Fig. 1 eine vertikale Teilschnittdarstellung einer ersten Ausführung eines Durchflußregelventils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die eine Betriebsart der Vorrichtung zeigt;
- Fig. 2 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 1, die aber eine andere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 1 zeigt;
- Fig. 3 eine grafische Darstellung einer Durchflußmengenkennlinie, die von der Vorrichtung aus Fig. 1 erhalten wird;
- Fig. 4 eine vertikale Teilschnittdarstellung einer zweiten Ausführung des Durchflußregelventils in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die eine Betriebsart der Vorrichtung zeigt;
- Fig. 5 eine verikale Teilschnittdarstellung, die ein wesentliches Teil der Vorrichtung aus Fig. 4 zeigt, die eine andere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 4 zeigt;
- Fig. 6 eine grafische Darstellung einer Durchflußmengenkennlinie in Form des Druckes innerhalb einer Hydraulikflüssigkeitspumpe, die von der Vorrichtung aus Fig. 4 erhalten wird;
- Fig. 7 eine grafische Darstellung einer Durchflußmengenkennlinie in Form einer Drehzahl der Hydraulikflüssigkeitspumpe, die von der Vorrichtung aus Fig. 4 erhalten wird;
- Fig. 8 eine vertikale Teilschnittdarstellung einer dritten Ausführung der Durchflußregelvorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die eine Betriebsart der Vorrichtung zeigt;
- Fig. 9 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 8, die aber eine andere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 8 zeigt;
- Fig. 10 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 8, die aber eine weitere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 8 zeigt;
- Fig. 11 eine grafische Darstellung einer Durchflußmengenkennlinie, die von der Vorrichtung aus Fig. 8 erhalten wird;
- Fig. 12 eine Draufsicht, die einen Exzenter zeigt, der einen Teil der Vorrichtung aus Fig. 8 bildet;
- Fig. 13 eine vertikale Teilschnittdarstellung einer vierten Ausführung der Durchflußregelvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung, die eine Betriebsart der Vorrichtung zeigt;
- Fig. 14 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 13, die aber eine andere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 13 zeigt;
- Fig. 15 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 13, die aber eine weitere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 13 zeigt;
- Fig. 16 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 13, die aber eine noch weitere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 13 zeigt;
- Fig. 17 eine Schnittdarstellung gleich Fig. 13, die aber eine noch weitere Betriebsart der Vorrichtung aus Fig. 13 zeigt; und
- Fig. 18 eine grafische Darstellung einer Durchflußmengenkennlinie, die von der Vorrichtung aus Fig. 13 erhalten wird.
- Mit Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführung einer Durchflußregelvorrichtung oder eines Durchflußregelventils in Übereinstimmung mit der Erfindung zu sehen, worauf man sich als Durchflußregelventil F bezieht. Das Durchflußregelventil F dieser Ausführung wird in einem Servolenksystem für ein Kraftfahrzeug eingesetzt. Das Durchflußregelventil F weist ein Gehäuse 1 auf, das zusammenhängend mit einem Pumpenkörper 2 gebildet wird, in dem ein Pumpenmechanismus (nicht gezeigt) einer Hydraulikflüssigkeitspumpe angeordnet ist. Das Gehäuse 1 ist mit einem sich axial erstreckenden Loch oder einer Bohrung H ausgebildet, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und sich an den gegenüberliegenden Seitenwandflächen des Gehäuses 1 öffnet. Ein Ende des Loches H ist mit einem im allgemeinen kappenförmigen Stopfen 4 abdichtend verschlossen, wobei ein Dichtungsring 3 zwischen dem Stopfen 4 und dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Das andere Ende des Loches H ist mit einem im allgemeinen zylindrischen Verbindungsteil 7 abdichtend verschlossen, das in das Loch H geschraubt wird, um in der Position befestigt zu werden, und das mit einem Dichtungsring 6 abgedichtet ist, der zwischen dem Verbindungsteil 7 und dem Gehäuse 1 angeordnet ist.
- Das Verbindungsteil 7 definiert darin im Inneren einen axialen Austritts- oder Druckkanal 8, der mit einem Servolenkregelventil (nicht gezeigt) verbunden werden soll, durch das Hydraulikflüssigkeit vom Durchflußregelventil F einem Betätigungselement (nicht gezeigt) mit Druckflächen zugeführt wird, die benutzt werden, um die Lenkbemühung zu unterstützen. Das Verbindungsteil 7 ist außerdem mit einer Drosselblende 9 ausgebildet, die mit dem Austrittskanal 8 verbunden und damit koaxial ist. Ein sich axial erstreckender Kanal 10 wird im Inneren eines zylindrischen Abschnittes (keine Zahl) des Verbindungsteils 7 definiert und mit der Drosselblende 9 verbunden und ist koaxial dazu. Der Kanal 10 ist an einer axial entgegengesetzten Seite der Drosselblende 9 mit Bezugnahme auf den Austrittskanal 8 angeordnet. Eine ringförmige Umfangsnut 11 ist in der äußeren Umfangsfläche des Verbindungsteils 7 ausgebildet. Ein sich radial erstreckendes Durchgangsloch 12 ist im Verbindungsteil 7 ausgebildet und weist ein erstes Ende, das zum Boden der Umfangsnut 11 geöffnet wird, und ein zweites Ende auf, das zum Austrittskanal 8 an einer Stelle in der Nähe der Drosselblende 9 geöffnet wird. Die Umfangsnut 11 ist abdichtend mit der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 1 abgedeckt, um so einen ringförmigen Kanal zu definieren. Der zylindrische Abschnitt (der den Kanal 10 definiert) des Verbindungsteils 7 ist an seinem Kopfendabschnitt mit zwei gegenüberliegenden radialen Durchgangslöchern 13 ausgebildet, die mit dem Durchgang 10 in Verbindung sind.
- Das Loch H des Gehäuses 1 umfaßt einen Ventilschieberaufnahmelochabschnitt 5, der im mittleren Teil des Loches H angeordnet ist. Ein Ventilschieber 14 wird verschiebbar in den Ventilschieberaufnahmelochabschnitt 5 eingesetzt und definiert eine erste Druckkammer 15 und eine zweite Druckkammer 16 im Loch H. Die erste Druckkammer 15 wird zwischen dem Verbindungsteil 7 und dem Ventilschieber 14 gebildet, während die zweite Druckkammer 16 in einem Teil eines Raumes zwischen dem Stopfen 4 und dem Ventilschieber 14 gebildet wird. Der Ventilschieber 14 wird immer in Richtung der ersten Druckkammer 15 unter einer Vorspannkraft einer Steuerspiralfeder 17 vorgespannt, die in der zweiten Druckkammer 16 angeordnet ist. Der Ventilschieber 14 ist so angeordnet, daß sein hervorstehender Abschnitt 18 normalerweise einen Ablaß- oder Rückflußkanal 19 schließt, der mit der Ansaugseite der Hydraulikpumpe und einem Hydraulikflüssigkeitsbehälter (nicht gezeigt) verbunden ist. Ein Einführungskanal 20, der mit der Förderseite der Hydraulikflüssigkeitspumpe verbunden ist, wird zur ersten Druckkammer 15 geöffnet, so daß die Hydraulikflüssigkeit in die erste Druckkammer 15 eingeführt wird.
- Ein geradliniger Kanal 21 wird im Gehäuse 1 gebildet und erstreckt sich im allgemeinen parallel zum Loch 5. Der Kanal 21 weist einen geschlossenen Boden auf und ist an seinem offenen Endabschnitt mit einem Stopfen 22 verschlossen. Ein Endabschnitt des Kanals 21 ist mit der Umfangsnut 11 des Verbindungsteils 7 durch eine durckempfindliche Blende 23 und ein schräges Loch 24 verbunden, während der andere Endabschnitt des Kanals 21 mit der zweiten Druckkammer 16 durch einen Kanal 25 verbunden ist. Der Kanal 25 wird im Gehäuse 1 gebildet und erstreckt sich, um diametral durch die zweite Druckkammer 16 hindurchzugehen. Der Kanal 25 weist einen Endabschnitt auf, der mit dem Kanal 21 verbunden ist, und den anderen Endabschnitt, der mit einem Stopfen 26 verschlossen ist.
- Der Ventilschieber 14 ist mit einer ringförmigen Umfangsnut 27 ausgebildet, die in der Umfangsfläche des Ventilschiebers 14 ausgebildet ist. Ein axiales Loch 29 ist im Ventilschieber 14 ausgebildet, damit ein geschlossener Boden vorhanden ist, der in der Nähe eines Endes des Ventilschiebers 14 angeordnet ist. Das axiale Loch 29 wird am anderen Ende des Ventilschiebers 14 geöffnet. Zwei gegenüberliegende Durchgangslöcher 28 sind radial im Ventilschieber 14 so ausgebildet, daß die Umfangsnut 27 mit dem axialen Loch 29 verbunden wird.
- Ein Stopfen 33 mit einem axialen Durchgangsloch (keine Zahl) ist fest in den offenen Endabschnitt des axialen Loches 29 eingepaßt. Ein Druckelement 32 ist axial beweglich im axialen Loch 29 angeordnet und befindet sich zwischen dem Stopfen 33 und dem geschlossenen Boden des axialen Loches 29. Ein Kugelventilelement 30 ist beweglich zwischen dem Stopfen 33 und dem Druckelement 31 angeordnet. Das Druckelement 31 wird in Richtung des Stopfens 33 unter einer Vorspannkraft einer Kontrollfeder 32 vorgespannt, so daß das Kugelventilelement 30 vorgespannt wird, um senkrecht in einem Ventilsitz (keine Zahl) aufgenommen zu werden, der im mittleren Abschnitt des Kopfendes des Stopfens 33 gebildet wird. Der Ventilsitz ist durch das axiale Durchgangsloch mit der zweiten Druckkammer 16 verbunden. Das Druckelement 31 ist ebenfalls an einer Stirnfläche mit einer Vertiefung ausgebildet, die als ein Ventilsitz für das Kugelventilelement 30 dient. Wenn sich das Kugelventilelement 30 vom Ventilsitz des Stopfens 33 löst, fließt Hydraulikflüssigkeit in der zweiten Druckkammer 16 zur Seite des Druckelementes 31. Auf diese Weise bilden das Kugelventilelement 30, das Druckelement 31, die Kontrollfeder 32 und dergleichen ein Entlastungsventil 34. Dieses Entlastungsventil 34 ist so ausgeführt, daß es einen übermäßigen Druck im Austrittskanal 8 freisetzt, wobei der Druck durch die druckempfindliche Blende 23 in die zweite Druckkammer 16 eingeführt wird. Der Stopfen 33 ist mit einem Filter 35 versehen, der auf der Seite der zweiten Druckkammer 16 angeordnet ist, um die Hydraulikflüssigkeit zu filtern, die aus der zweiten Druckkammer 16 in das axiale Durchgangsloch des Stopfes 33 eingeführt wird.
- Das Loch H des Gehäuses umfaßt einen Lochabschnitt 5A mit großem Durchmesser, der mit dem Ventilschieberaufnahmelochabschnitt 5 durchgehend ist und einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der des Ventilschieberaufnahmelochabschnittes 5. Außerdem wird ein weiterer Lochabschnitt 5B mit großem Durchmesser als Teil des Loches H und durchgehend zum Lochabschnitt 5A mit großem Durchmesser gebildet. Der Lochabschnitt 5B weist einen Durchmesser auf, der größer ist als der des Lochabschnittes 5A. Ein im allgemeinen kappenförmiges Federhalteelement 37 ist beweglich im Lochabschnitt 5A angeordnet und befindet sich zwischen dem Ventilschieber 14 und dem Stopfen 4. Die zweite Druckkammer 16 wird zwischen dem Federhalteelement 37 und dem Ventilschieber 14 definiert. Das Federhalteelement 37 weist einen Flanschabschnitt 39 mit großem Durchmesser auf, der verschiebbar im Inneren eines zylindrischen Abschnittes (keine Zahl) des Stopfens 4 eingebaut ist. Der zylindrische Abschnitt des Stopfens 4 wird in den Lochabschnitt 5B des Loches H des Gehäuses 1 geschraubt. Das Federhalteelement 37 weist einen zylindrischen Abschnitt 38 auf, der im Inneren des Lochabschnittes 5A des Loches H verschiebbar eingebaut ist, und der einen äußeren Umfangsdurchmesser aufweist, der kleiner ist als der des Flanschabschnittes 39. Das ringförmige Kopfende des zylindrischen Abschnittes 38 kann sich mit einer ringförmigen Wand 47 berühren, die den Lochabschnitt 5A definiert. Ein im allgemeinen zylindrischer Federhalteabschnitt 38A ist zusammenhängend mit dem zylindrischen Abschnitt 38 ausgebildet und radial nach innen vom zylindrischen Abschnitt 38 angeordnet. Die Steuerfeder 17 wird zwischen dem Ventilschieber 14 und einer ringförmigen Stirnfläche (keine Zahl) des Federhalteabschnittes 38A gehalten, um so den Ventilschieber 14 und das Federhalteelement 37 in einer Richtung vorzuspannen, damit sie sich voneinander trennen. Das Federhalteelement 37 weist eine Stirnfläche 40 auf, die die zweite Druckkammer 16 definiert und eine Querschnittsfläche aufweist, die der der zweiten Druckkammer 16 entspricht. Das Federhalteelement 37 ist an der anderen Stirnfläche 41 mit Vorsprüngen versehen, die in Richtung des Stopfens 4 vorstehen und mit dem Stopfen 4 in Berührung gebracht werden sollen. Die Stirnfläche 41 befindet sich gegenüberliegend der Stirnfläche 40, um die Druckregelkammer 36 zu definieren.
- Eine Federaufnahmekammer 44 ist ausgebildet, die durch den Stopfen 4, das Federhalteelement 37 und die Innenwand des Gehäuses 1 begrenzt wird. Eine Spiralfeder 43 ist in der Federaufnahmekammer 44 angeordnet und befindet sich zwischen einer ringförmigen Seitenwand (keine Zahl) des Lochabschnittes 5B des Gehäuses 1 und einer ringförmigen Seitenfläche des Flanschabschnittes 39 des Federhalteelementes 37, um das Federhalteelement 37 in einer Richtung weg vom Ventilschieber 14 vorzuspannen. Die Federaufnahmekammer 44 ist mit dem Ablaßkanal 19 durch eine druckempfindliche Blende 45 und ein schräges Loch 46 verbunden. Eine Druckregelkammer 36 wird zwischen dem Stopfen 4 und dem Federhalteelement 37 definiert und ist mit der zweiten Druckkammer 16 durch einen axialen Kanal verbunden, der durch das Federhalteelement 37 hindurch gebildet wird, so daß der Druck innerhalb der zweiten Druckkammer 16 in die Druckregelkammer 36 eingeführt wird.
- Eine Funktionsweise des Durchflußregelventils F dieser Ausführung wird hierin nachfolgend ebenfalls mit Bezugnahme auf Fig. 3 diskutiert.
- Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikflüssigkeitspumpe wird durch den Einführungskanal 20 in die erste Druckkammer 15 eingeführt. Danach wird Hydraulikflüssigkeit in der ersten Druckkammer 15 in den Austrittskanal 8 (durch die Drosselblende 9) und den Ablaßkanal 19 erst verteilt, wenn der Ablaßkanal 19 infolge der Bewegung des Ventilschiebers 14 unter der Wirkung der Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Drosselblende 9 geöffnet wird. Ein verteilter Durchflußanteil in den Ablaßkanal 19 ist eine überschüssige Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die zur Ansaugseite (nicht gezeigt) der Hydraulikflüssigkeitspumpe und zum Hydraulikflüssigkeitsbehälter zurückgeführt wird. Der andere verteilte Durchflußanteil zum Austrittskanal 8 wird durch das Servolenkregelventil in das Betätigungselement (mit den Druckflächen) des Servolenksystems eingeführt, wodurch eine erforderliche Servohilfskraft für das Unterstützen der Lenkbemühung des Fahrers bereitgestellt wird.
- In einem normalen Zustand wird der Ventilschieber 14 zur Seite des Verbindungsteils 7 unter der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 vorgespannt, wobei der hervorstehende Abschnitt (oder zylindrische Abschnitt) des Ventilschiebers 14 den Ablaßkanal 19 verschließt. Dementsprechend wird die gesamte Menge der Hydraulikflüssigkeit, die in die erste Druckkammer 15 eingeführt wird, durch die Drosselblende 9 dem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt. Wenn die Drehzahl der Hydraulikflüssigkeitspumpe ansteigt, um eine Fördermenge der Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe zu erhöhen, nimmt die Menge der Hydraulikflüssigkeit, die in die erste Druckkammer 15 eingeführt wird, unter einer Durchflußdrosselwirkung der Drosselblende 9 zu. Im Ergebnis dessen bewegt sich der Ventilschieber 14 nach rechts, wobei er eine in Fig. 1 gezeigte Position in Übereinstimmung mit einer Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden (stromaufwärts und stromabwärts liegenden) Seiten der Drosselblende 9 einnimmt, während ein Teil der Hydraulikflüssigkeit in der ersten Druckkammer 15 in den Austrittskanal 8 eingeführt wird. Der so bewegte Ventilschieber 14 öffnet den Ablaßkanal 19, und daher wird eine Überschußmenge an Hydraulikflüssigkeit durch den Ablaßkanal 19 zum Hydraulikflüssigkeitsbehälter (nicht gezeigt) zurückgeführt.
- Hier befindet sich bei dieser Ausführung die Steuerfeder 17 in einem treibenden Kontakt mit dem Federhalteelement 37. Das Federhalteelement 37 weist die Stirnfläche 41, die die Druckregelkammer 36 definiert, und die gegenüberliegende Stirnfläche 40 auf, die die zweite Druckkammer 16 definiert, wobei die erstere Stirnfläche 41, die die Druckregelkammer 36 definiert, hinsichtlich der axialen Druckaufnahmefläche größer ist als die letztere Stirnfläche 40, die die zweite Druckkammer 16 definiert. Mit anderen Worten, die vorstehende Fläche (in einer Ebene senkrecht zur Achse des Loches H) der ersteren Stirnfläche 41, die die Druckregelkammer 36 definiert, ist größer als die der letzteren Stirnfläche 40, die die zweite Druckkammer 16 definiert. In diesem Zusammenhang zeigt die Druckregelkammer 36 eine größere Querschnittsfläche (senkrecht zur Achse des Loches H) als die zweite Druckkammer 16. Das Federhalteelement 37 wird in einer Richtung weg vom Ventilschieber 14 durch die Feder 43 vorgespannt.
- Dementsprechend, wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 relativ zu einem vorgegebenen Niveau niedrig ist, wird das Federhalteelement 37 unter der Vorspannkraft der Feder 43 so vorgespannt, daß es in eine Position weit weg vom Ventilschieber 14 gebracht wird, wie in Fig. 1 gezeigt wird. Man wird verstehen, daß der Druck in der Druckregelkammer 36 gleich dem in der zweiten Druckkammer 16 ist, in die der Druck im Austrittskanal 8 eingeführt wird. Im Gegenteil, wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 relativ zum vorgegebenen Niveau hoch ist, wird das Federhalteelement 37 in Richtung des Ventilschiebers 14 gegen die Vorspannkraft der Feder 43 bewegt und kommt in eine Position, in der sich das Kopfende des zylindrischen Abschnittes 38 mit einer ringförmigen Wand (keine Zahl) berührt, die den Lochabschnitt 5A mit großem Durchmesser definiert, wie in Fig. 2 gezeigt wird. Daher ist der Ventilschieber 14 in Übereinstimmung mit einem Gleichgewicht zwischen der Summe der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 (die eine Einbaulänge von L1 aufweist) und des Druckes in der zweiten Druckkammer 16 und dem Druck in der ersten Druckkammer 15 beweglich, wobei das Federhalteelement 37 in einer Position angeordnet ist, die mit dem Druck in der Druckregelkammer 36 übereinstimmt. Daher wird eine Durchflußregelung in diesem Durchflußregelventil F unter dem vorangehend erwähnten Gleichgewicht zustande gebracht.
- Genauer gesagt, wenn der Druck im Austrittskanal 8 niedrig ist, ist der Druck in der Druckregelkammer 36 niedrig, so daß das Federhalteelement 37 in der Position angeordnet ist, in der die Druckregelkammer 36 ihr minimales Volumen aufweist. Im Ergebnis dessen wird die Vorspannkraft (eingestellte Belastung) der Steuerfeder 17 herabgesetzt. Dementsprechend wird der Ventilschieber 14 durch diese Steuerfeder 17 gesteuert, die die auf diese Weise herabgesetzte Vorspannkraft aufweist, und daher wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment A-B in Fig. 3 gezeigt wird, die eine Veränderung der Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch den Austrittskanal 8 hindurchfließt, in Form des Druckes in der Hydraulikflüssigkeitspumpe zeigt.
- Wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 beim Betätigen des Betätigungselementes des Servolenksystems oder Drehen eines Lenkrades des Fahrzeuges relativ zu seiner Leerlaufstellung ansteigt, bewegt sich das Federhalteelement 37 in Richtung des Ventilschiebers 14, während die Steuerfeder 17 so zusammengedrückt wird, daß die eingestellte Belastung oder Vorspannkraft der Feder 17 allmählich erhöht wird. Dementsprechend wird der Ventilschieber 14 in Übereinstimmung mit der so erhöhten Vorspannkraft der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Drosselblende 9 gesteuert. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment B-C in Fig. 3 gezeigt wird.
- Wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 ein vorgegebenes hohes Niveau erreicht hat, wird das Federhalteelement 37 in die Position bewegt, um das Volumen der Druckregelkammer 36 zu maximieren, wodurch die eingestellte Belastung oder Vorspannkraft der Steuerfeder das Maximum erreicht. In diesem Zustand wird der Ventilschieber 14 regelbar in Übereinstimmung mit der eingestellten Belastung der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Drosselblende 9 bewegt. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment C-D in Fig. 3 gezeigt wird.
- Wenn das Betätigungselement des Servolenksystems nicht betrieben wird (oder das Servolenkregelventil oder ein Lenkrad in Ruhestellung ist), wird der Druck der Hydraulikflüssigkeit innerhalb des Austrittskanals 8 abgesenkt, der Ventilschieber 14 wird in Richtung des Stopfens 4 gegen die Vorspannkraft der Steuerfeder 17 innerhalb der zweiten Druckkammer 16 bewegt, um die sich öffnende Fläche des Ablaßkanals 19 zu vergrößern, um die Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Drosselblende 9 auf einem konstanten Niveau zu halten. Das bewirkt, daß ein großer Teil der in die erste Druckkammer 15 eingeführten Hydraulikflüssigkeit in den Ablaßkanal 19 fließt, um so den Druck innerhalb der Hydraulikflüssigkeitspumpe abzusenken, wodurch die Arbeitsmenge der Hydraulikflüssigkeitspumpe reduziert wird.
- In Übereinstimmung mit dem Vorangegangenen, wenn der Druck im Austrittskanal 8 im nicht betätigten Zustand des Betätigungselementes abgesenkt wird, wird der Druck in der Druckregelkammer 36 abgesenkt, die mit dem so abgesenkten Druck versorgt wird. Das bewegt das Federhalteelement 37 in Richtung des Stopfens 4, so daß das Halteelement 37 in einer Position zum Stillstand kommt, in der dessen Vorsprünge 48 mit dem Stopfen 4 in Berührung gebracht werden. Da sich das Federhalteelement 37 in der Richtung weg vom Ventilschieber 14 bewegt, wird die eingestellte Länge der Feder 17, die im zusammengedrückten Zustand zwischen dem Federhalteelement 37 und dem Ventilschieber 14 angeordnet ist, zu L1, wie in Fig. 1 gezeigt wird. Daher wird die eingestellte Länge (L1) der Feder 17 im Niederdruckzustand der Druckregelkammer 36 größer, wie in Fig. 1 gezeigt wird, verglichen mit der (L2) im Hochdruckzustand der Druckregelkammer 36, wie in Fig. 2 gezeigt wird.
- Wie es vorangehend diskutiert wird, ist der Ventilschieber 14 in Übereinstimmung mit der Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Seiten der Drosselblende 9 oder in Übereinstimmung mit dem Gleichgewicht zwischen dem Druck in der ersten Druckkammer 15 und der Summe des Druckes in der zweiten Druckkammer 16 und der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 beweglich. Dementsprechend wird die Vorspannkraft der Steuerfeder 17 um einen Wert verringert, der einem Bewegungsweg des Federhalteelementes 37 in Richtung des Stopfens 4 entspricht, so daß der Ventilschieber 14 weiter in einer Richtung bewegt wird, um das Volumen der zweiten Druckkammer 16 zu verringern, wodurch die sich öffnende Fläche des Ablaßkanals 19 vergrößert wird.
- Im Ergebnis dessen wird Hydraulikflüssigkeit, die der ersten Druckkammer 15 zugeführt wird, zur Ansaugseite (nicht gezeigt) der Hydraulikflüssigkeitspumpe und dem Hydraulikflüssigkeitsbehälter durch den Ablaßkanal 19 vor dem Fließen durch die Drosselblende im nichtbetätigten Zustand des Servolenksystems zurückgeführt, in dem keine Hydraulikflüssigkeit im Betätigungselement erforderlich ist. Das bewirkt, daß der Förderdruck der Hydraulikflüssigkeitspumpe abgesenkt wird, wodurch die Arbeitsmenge der Pumpe verringert wird, wodurch wirksam eine Energieeinsparung erreicht wird.
- Zusätzlich ist die Druckregelkammer 36 so ausgebildet, daß deren Achse mit der Achse des Ventilschieberaufnahmelochabschnittes 5 ausgerichtet ist, und daher kann verhindert werden, daß das Durchflußregelventil F hinsichtlich seiner Länge stark vergrößert wird.
- Während der Kanal 42 für das Einführen der zweiten Druckkammer 16 in die Druckregelkammer 36 als im Federhalteelement 37 ausgebildet gezeigt und beschrieben wird, wird erkannt werden, daß der Kanal 42 durch einen im Gehäuse 1 in einer Weise ausgebildeten Kanal (nicht gezeigt) ersetzt werden kann, um die zweite Druckkammer 16 mit der Druckregelkammer 36 zu verbinden.
- Fig. 4 und 5 veranschaulichen eine zweite Ausführung der Durchflußregelvorrichtung F in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, die der ersten Ausführung außer bei der Konstruktion des Verbindungsteils 7 gleicht. Bei dieser Ausführung ist das Verbindungsteil 7 mit einem sich axial erstreckenden Loch 51 ausgebildet, das mit dem Verbindungsteil 7 koaxial ist und einen Abschnitt (keine Zahl) mit kleinem Durchmesser durchgehend zum Austrittskanal 8 und einen Abschnitt (keine Zahl) mit großen Durchmesser durchgehend zum Abschnitt mit kleinem Durchmesser aufweist. Ein im allgemeinen zylindrischer Unterventilschieber 52 ist verschiebbar innerhalb des Loches 51 beweglich angeordnet, und umfaßt einen im allgemeinen zylindrischen Gehäuseabschnitt (keine Zahl), der mit einem ringförmigen Flanschabschnitt 52a ausgebildet ist, der sich radial nach außen vom Gehäuseabschnitt aus erstreckt, wobei der ringförmige Flanschabschnitt 52a verschiebbar im Abschnitt des Loches 51 mit großem Durchmesser beweglich angeordnet ist. Eine dazwischenliegende Druckkammer 53 wird zwischen dem Flanschabschnitt 52a des Unterventilschiebers 52 und einer Innenwandfläche (keine Zahl) gebildet, die den Abschnitt des Loches 51 mit großem Durchmesser definiert. Eine Feder 54 ist innerhalb der dazwischenliegenden Druckkammer 53 angeordnet, um den Unterventilschieber 52 in Richtung des Ventilschiebers 14 vorzuspannen. Ein Stift 55 ist im Verbindungsteil 7 eingesetzt, um zu verhindern, daß der Unterventilschieber 52 aus dem Verbindungsteil 7 herausgeht.
- Der innere Hohlkörper des Unterventilschiebers 52 dient als ein Kanal 56, der mit der ersten Druckkammer 15 verbunden ist. Der Kanal 56 ist mit der dazwischenliegenden Druckkammer 53 durch ein schräges Loch 57 verbunden, das durch den Flanschabschnitt 52a gebildet wird. Der Unterventilschieber 52 ist an seinem einen Endabschnitt mit gegenüberliegend angeordneten Durchgangslöchern 58, 58 ausgebildet, die sich radial nach außen erstrecken. Der Kanal 56 ist durch die Durchgangslöcher 58 mit einer ringförmigen Umfangsnut 59 verbunden, die in einer inneren Umfangsfläche gebildet wird, die den Abschnitt des Loches 51 mit kleinem Durchmesser definiert. Eine axiale Hauptblende 60 ist im Unterventilschieber 52 ausgebildet und im Kopfendabschnitt des Unterventilschiebers 52 angeordnet. Der Kanal 56 des Unterventilschiebers 52 ist mit dem Austrittskanal 8 durch die Hauptblende verbunden. Zusätzlich ist der Kopfendabschnitt des Unterventilschiebers 52 an seinem äußeren Umfangsabschnitt mit einer kegelförmigen Fläche 61 ausgebildet, die in Richtung des Austrittskanals 8 kegelförmig verläuft. Die kegelförmige Fläche 61 kann radial innerhalb eines ringförmigen Eckenabschnittes (keine Zahl), der die Umfangsnut 59 definiert, angeordnet werden und damit in Berührung kommen, so daß die kegelförmige Fläche 61 und der ringförmige Eckenabschnitt eine Nebenblende 62 bilden. Die Nebenblende 62 ist koaxial mit der Hauptblende 60 ausgebildet, um die Drosselblende 9 für das regelbare Drosseln der Druchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit zu bilden, die dem Austrittskanal 8 zugeführt wird.
- Das Loch 51 umfaßt außerdem einen weiteren Abschnitt (keine Zahl) mit großem Durchmesser, der durchgehend zum vorangehend erwähnten Abschnitt des Loches 51 mit großem Durchmesser ist und mit einer Aussparung 63 ausgebildet ist, die mit dem Einführungskanal 20 verbunden ist. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit im Einführungskanal 20 wird durch die Aussparung 63 auf den Flanschabschnitt 52a des Unterventilschiebers 52 ausgeübt. Ein Führungselement 64 ist stationär innerhalb des weiteren Abschnittes des Loches 51 mit größerem Durchmesser angeordnet, um verschiebbar den anderen Endabschnitt des Unterventilschiebers 52 zu tragen. Ein Blendenkanal 65 wird zwischen der äußeren Umfangsfläche des Führungselementes 64 und der inneren Umfangsfläche des Verbindungsteils 7 in einem Abschnitt gebildet, der den weiteren Abschnitt des Loches 51 mit großem Durchmesser definiert.
- Die Funktionsweise dieser Ausführung gleicht im Prinzip der der ersten Ausführung, und daher ist die Durchflußmengenkennlinie der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, ebenfalls die gleiche wie die (Fig. 3) der ersten Ausführung, wie in Fig. 6 gezeigt wird. In Fig. 6 verkörpert eine punktierte Linie die gleiche Durchflußmengenkennlinie in einem Zustand, bei dem die Drehzahl der Hydraulikflüssigkeitspumpe höher ist als ein vorgegebenes Niveau, wobei ein Segment a-b dem Segment A-B, ein Segment b-c dem Segment B-C und ein Segment c-d dem Segment C-D entspricht.
- Bei dieser Ausführung, wenn die Hydraulikflüssigkeitspumpe ihre Drehzahl erhöht, um deren Ausgangsleistung zu erhöhen, nimmt die Menge der Hydraulikflüssigkeit zu, die in den Einführungskanal 20 eingeführt wird, so daß eine Druckdifferenz an der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite des Blendenkanals 65 entwickelt wird. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit, der auf der stromaufwärts liegenden Seite des Blendenkanals 65 vorherrscht, wird auf den Flanschabschnitt 52a des Unterventilschiebers 52 ausgeübt, so daß der Unterventilschieber 52 nach links in Fig. 4 bewegt wird, wodurch die Unterblende 62 verengt wird, die zwischen der kegelförmigen Fläche 61 des Unterventilschiebers 52 und dem ringförmigen Eckenabschnitt gebildet wird, der die Umfangsnut 59 definiert. Das begrenzt und verringert einen Strom der Hydraulikflüssigkeit durch den Kanal 56, die Durchgangslöcher 58 und die Unterblende 62. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit in großem Maß verringert, wie durch ein Segment D-E in Fig. 7 gezeigt wird, wodurch eine Durchflußregelung nach unten zustande gebracht wird.
- Fig. 7 stellt eine Veränderung der Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, in Form der Drehzahl der Hydraulikpumpe dar.
- Wenn die Ausgangsleistung der Hydraulikflüssigkeitspumpe weiter erhöht wird, wird der Unterventilschieber 52 weiter nach links in Fig. 4 bewegt, wodurch die Unterblende 62 geschlossen wird, die koaxial mit der Hauptblende 60 gebildet wird. Das verringert die wesentliche sich öffnende Fläche der Drosselblende 9, und daher wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment E-F in Fig. 7 gezeigt wird.
- Wenn die Drücke, die auf der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite des Blendenkanals 65 vorherrschen, im allgemeinen zueinander gleich werden, bewegt sich der Unterventilschieber 52 nach rechts in Fig. 4 unter der Vorspannkraft der Feder 54, die in der dazwischenliegenden Druckkammer 53 angeordnet ist. Diese Bewegung des Unterventilschiebers 52 nach rechts (rückwärts) wird unterbrochen, wenn sein Kopfende (an der Seite der ersten Druckkammer 15) mit dem Stift 55 in Berührung gebracht wird.
- Daher kann die Durchflußregelvorrichtung oder das Durchflußregelventil dieser Ausführung eine Durchflußmengenkennlinie liefern, wie sie in Fig. 6 und 7 unter einer Reihe von Durchflußregelvorgängen gezeigt wird. Im Ergebnis dessen kann während des Fahrens des Fahrzeuges mit niedriger Reisegeschwindigkeit oder des Anhaltens des Fahrzeuges die höchste Durchflußmenge an Hydraulikflüssigkeit dem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt werden, wodurch eine ausreichende Hilfskraft für das Unterstützen der Lenkbemühung des Fahrers erhalten wird. Während des Fahrens des Fahrzeuges mit hoher Reisegeschwindigkeit, bei dem der Bodenberührungswiderstand der Laufräder klein ist, wird die Durchflußmenge an Hydraulikflüssigkeit, die dem Betätigungselement zugeführt wird, dadurch verringert, um die Hilfskraft für die Lenkbemühung zu verringern, wodurch eine Fahrstabilität des Fahrzeuges erhalten wird.
- Fig. 8 bis 10 veranschaulichen eine dritte Ausführung der Durchflußregelvorrichtung F entsprechend der vorliegenden Erfindung, die der Durchflußregelvorrichtung der ersten Ausführung mit der Ausnahme gleicht, daß eine Regelvorrichtung 145 für das Federhalteelement vorhanden ist, um eine Bewegung des Federhalteelementes 39 zum Ventilschieber 14 hin oder in einer Richtung zu regulieren, um das Volumen der zweiten Druckkammer 16 zu verringern.
- Bei dieser Ausführung umfaßt die Regelvorrichtung 145 für das Federhalteelement einen Exzenter 146, der an einem Kopfende einer drehbaren Welle 146a befestigt ist, die durch einen Schrittmotor 147 drehbar angetrieben wird. Der zylindrische Abschnitt 38 des Federhalteelementes 37 soll mit dem Exzenter 146 in Berührung gebracht werden. Der Exzenter 146 weist einen kreisförmigen Querschnitt in der Draufsicht auf und ist exzentrisch relativ zur drehbaren Welle 146a ausgebildet, die einen kreisförmigen Querschnitt in der Draufsicht aufweist, wie in Fig. 12 gezeigt wird. Der Schrittmotor 147 ist so angeordnet, daß der Rotationswinkel der drehbaren Welle 146a in Übereinstimmung mit einer Geschwindigkeit des Fahrzeuges (Reisegeschwindigkeit) reguliert wird. Dem Schrittmotor 147 wird ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, das für die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentativ ist, von einem Fahrzeuggeschwindigkeitsmeßfühler (nicht gezeigt) zugeführt.
- Die Durchflußregelvorrichtung dieser Ausführung funktioniert im Prinzip gleich wie die Durchflußregelvorrichtung der ersten Ausführung, so daß die Durchflußmengenkennlinie der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, ebenfalls die gleiche ist wie die (Fig. 3) der ersten Ausführung, wie durch die Segmente A-B, B-C und C-D in Fig. 6 gezeigt wird.
- Bei dieser Ausführung, wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 zum vorgegebenen Niveau relativ hoch ist, wird das Federhalteelement 37 in Richtung des Ventilschiebers 14 gegen die Vorspannkraft der Feder 43 bewegt und gelangt in eine Position, in der sich das Kopfende des zylindrischen Abschnittes 38 mit dem Exzenter 146 berührt, wie in Fig. 9 gezeigt wird, wobei die eingestellte Länge (L1 in Fig. 8) der Steuerfeder 17 auf jene (L2 in Fig. 9) verringert wird. Daher ist der Ventilschieber 14 in Übereinstimmung mit einem Gleichgewicht zwischen der Summe der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 (die eine Einbaulänge von L2 aufweist) und des Druckes in der zweiten Druckkammer 16 und dem Druck in der ersten Druckkammer 15 beweglich, wobei das Federhalteelement 37 in einer Position angeordnet ist, die in Übereinstimmung mit dem Druck in der Druckregelkammer 36 bestimmt wird. Daher wird die Durchflußregelung in diesem Durchflußregelventil F unter dem vorangehend erwähnten Gleichgewicht zustande gebracht.
- In diesem Fall wird der zylindrische Abschnitt 38 des Federhalteelementes 37 zum Stillstand gebracht, wenn eine Berührung mit dem Exzenter 146 erfolgt, wie in Fig. 9 gezeigt wird. Mit anderen Worten, eine Bewegung des Federhalteelementes 37 in Richtung des Ventilschiebers 14 wird durch eine Regelvorrichtung 145 für das Federhalteelement reguliert. Genauer gesagt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit (Reisegeschwindigkeit) zu einem vorgegebenen Niveau relativ hoch ist, wird der Exzenter 146 in eine Position gedreht, die in Fig. 10 gezeigt wird, so daß das Federhalteelement 37 in einer Position gehalten wird, die vom Ventilschieber 14 weiter weg ist, wenn man mit der in Fig. 9 vergleicht. Daher wird das Federhalteelement 37 in Übereinstimmung mit einem Gleichgewicht zwischen der Summe der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 (die die eingestellte Länge L3 aufweist) und des Druckes in der zweiten Druckkammer 16 und dem Druck in der ersten Druckkammer 15 bewegt, um so eine Durchflußregelung der Hydraulikflüssigkeit zustande zu bringen, die dem Betätigungselement des Servolenksystems durch die Drosselblende 9 zugeführt wird. Folglich wird die Menge der Hydraulikflüssigkeit, die in den Austrittskanal 8 eingeführt wird, verringert, verglichen mit der im Fall der Fig. 9, bei dem die eingestellte Länge der Steuerfeder 17 L2 beträgt, wodurch die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit zum Betätigungselement auf einem Niveau entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit herabgesetzt wird. In diesem Zusammenhang wird die Durchflußmengenkennlinie der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmengenkennlinie, die durch das Segment C-D in Fig. 11 gezeigt wird, wenn sich das Federhalteelement 37 in seiner äußerst linken Position befindet, wie in Fig. 9 gezeigt wird; die gleiche Durchflußmengenkennlinie wird jedoch in eine geändert, die durch ein Segment E-F in Fig. 11 gezeigt wird, wenn das Federhalteelement 37 in einer etwas rechtsgerichteten Position (in Fig. 10) relativ zur Position in Fig. 9 angeordnet ist.
- Daher kann während des Fahrens des Fahrzeuges mit niedriger Reisegeschwindigkeit oder während des Stillstandes des Fahrzeuges die höchste Durchflußmenge an Hydraulikflüssigkeit dem Betätigungselement des Servolenksystems bereitgestellt werden, wodurch eine ausreichende Hilfskraft für das Unterstützen der Lenkbemühung des Fahrers erhalten wird. Während des Fahrens des Fahrzeuges mit hoher Reisegeschwindigkeit, bei dem der Bodenberührungswiderstand der Laufräder klein ist, wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit verringert, die dem Betätigungselement zugeführt wird, wodurch die Hilfskraft für die Lenkbemühung verringert wird, wodurch eine Fahrstabilität des Fahrzeuges erhalten wird. Die maximale Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die dem Betätigungselement zugeführt wird, wird veränderbar auf irgendwelche Werte mittels der Regelvorrichtung 145 für das Federhalteelement reguliert, wodurch eine optimale Durchflußmenge für das Betätigungselement in Übereinstimmung mit der Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird.
- Während nur der Schrittmotor 147 als Hilfsmittel für das Antreiben des Exzenters 146 in dieser Ausführung gezeigt und beschrieben wurde, wird man verstehen, daß ein elektromagnetisches Solenoid (nicht gezeigt) anstelle des Schrittmotors 147 eingesetzt werden kann.
- Fig. 13 bis 17 veranschaulichen eine vierte Ausführung der Durchflußregelvorrichtung F entsprechend der vorliegenden Erfindung, die der Durchflußregelvorrichtung der ersten Ausführung mit Ausnahme der Konstruktion der Feder 43 gleicht. Bei dieser Ausführung ist der ringförmige Flanschabschnitt 39 an der Umfangsfläche eines Gehäuseabschnittes 37A des Federhalteelementes 37 befestigt. Die Federaufnahmekammer 44 wird zwischen dem ringförmigen Flanschabschnitt 39 und der ringförmigen Seitenwand 1a definiert, die den Lochabschnitt 5B definiert, der einen Teil des Loches H bildet.
- Die Feder 43 umfaßt eine Spiralfeder 43a mit großem Durchmesser und eine Spiralfeder 43b mit kleinem Durchmesser, die koaxial miteinander in der Federaufnahmekammer 44 angeordnet sind. Die Feder 43b mit kleinem Durchmesser ist innerhalb der Feder 43a mit großem Durchmesser angeordnet. Das Federhalteelement 37 kann in einer Richtung vorgespannt werden, um das Volumen der Druckregelkammer 36 unter der Vorspannkraft der Federn 43a, 43b zu verringern. Die Feder 43a mit großem Durchmesser ist in ihrem zusammengedrückten Zustand mit einer vorgegebenen eingestellten Belastung zwischen der ringförmigen Seitenwand des Flanschabschnittes 39 des Federhalteelementes 37 und der ringförmigen Seitenwand 1a angeordnet, die den Lochabschnitt 5B definiert. Die Feder 43b mit kleinem Durchmesser ist in ihrem zusammengedrückten Zustand mit einer vorgegebenen eingestellten Belastung zwischen der ringförmigen Seitenwand des Flanschabschnittes 39 und einem ringförmigen Anschlag 145 angeordnet, der sich radial nach außen erstreckt und um eine vorgegebene Entfernung in der axialen Richtung der Federn 43a, 43b beweglich ist.
- Der ringförmige Anschlag 145 ist verschiebbar in einer ringförmigen Nut 37B eingepaßt, die in der äußeren Umfangsfläche des Gehäuseabschnittes 37A des Federhalteelementes 37 ausgebildet ist. Die ringförmige Nut 37B weist eine axiale Abmessung auf, die kleiner ist als die der Federaufnahmekammer 44, die zwischen der Wand 1a und dem Flanschabschnitt 39 des Federhalteelementes 37 definiert wird. Der ringförmige Anschlag 145 ist längs der Fläche der ringförmigen Nut 37B in der axialen Richtung des Federhalteelementes 37 verschiebbar. Dementsprechend wird der Anschlag 145 in einer Position zum Stillstand gebracht, damit er nicht mit der ringförmigen Wand 1a in Berührung ist, wenn sich das Federhalteelement 37 in seiner äußerst rechten Position befindet, wie in Fig. 13 gezeigt wird. Daher übt im Zustand der Fig. 13 die Feder 43a mit großem Durchmesser eine Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 aus, während die Feder 43b mit kleinem Durchmesser keine Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 ausübt, um dadurch keinen Beitrag zur Bewegung des Federhalteelementes 37 zu leisten.
- Man wird verstehen, daß die Feder 43b mit kleinem Durchmesser eine wirksame Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 erst ausüben kann, nachdem der ringförmige Anschlag 145 mit der ringförmigen Wand 1a bei einer Bewegung des Federhalteelementes 37 in Richtung des Ventilschiebers 14 oder nach links in Fig. 13 in Berührung gebracht wird.
- Diese Ausführung der Durchflußregelvorrichtung F gleicht im Aufbau der Durchflußregelvorrichtung der ersten Ausführung außer bei der Konstruktion der Feder 43 (die die Federn 43a, 43b umfaßt), und daher wird die Funktionsweise dieser Ausführung hauptsächlich auf den Wirkungen der Feder 43 basierend diskutiert.
- Wenn der Druck im Austrittskanal 8 unterhalb des vorgegebenen Niveaus niedrig ist, ist der Druck (der vom Austrittskanal 8 durch die zweite Druckkammer 16 übertragen wird) in der Druckregelkammer 36 niedrig, und daher befindet sich das Federhalteelement 37 in der äußerst rechten Position, wie in Fig. 13 gezeigt wird, wo die Vorsprünge 48 mit der Innenwandfläche des Stopfens 4 in Berührung gebracht werden. Im Ergebnis dessen nimmt die eingestellte Länge der Steuerfeder 17 den maximalen Wert an, so daß die Vorspannkraft (eingestellte Belastung) der Steuerfeder 17 verringert wird. Dementsprechend wird der Ventilschieber 14 unter der Wirkung der Steuerfeder 17 reguliert, deren eingestellte Belastung verringert wird, so daß die Durchflußmengenkennlinie der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmengenkennlinie wird, die durch das Segment A-B in Fig. 18 gezeigt wird, die eine Veränderung der Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, in Form des Förderdruckes der Hydraulikflüssigkeitspumpe (oder des Druckes in der Hydraulikflüsigkeitspumpe) zeigt. Die Durchflußmengenkennlinie des Segmentes A-B entspricht der in dem Fall, bei dem keine Kraft für das Unterstützen der Lenkbemühung des Fahrers im Servolenksystem erforderlich ist, oder der in dem Fall, daß das Lenkrad nicht gedreht wird, um die Laufräder des Fahrzeuges zu wenden.
- Zu diesem Zeitpunkt ist die Feder 43a mit großem Durchmesser an ihrem einen Ende mit der ringförmigen Wand 1a des Gehäuses 1 in Berührung, um so ihre axiale Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 auszuüben, während die Feder 43b mit kleinem Durchmesser an ihrem einen Ende mit dem ringförmigen Anschlag 145 in Berührung ist, um so nicht ihre axiale Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 auszuüben, wie in Fig. 13 gezeigt wird. Folglich spannt die Kombination der Federn 43a, 43b das Federhalteelement 37 in Richtung des Stopfens 4 unter ihrer minimalen Vorspannkraft vor.
- Wenn das Betätigungselement des Servolenksystems beim Drehen des Lenkrades zu funktionieren beginnt, wird der Druck im Austrittskanal 8 in die zweite Druckkammer 16 durch das Durchgangsloch 12, die Umfangsnut 11, das schräge Loch 24, die druckempfindliche Blende 23, den Kanal 21 und den Kanal 25 und danach durch den Kanal 42 in die Druckregelkammer 36 eingeführt. Im Ergebnis dessen steigt der Druck in der Druckregelkammer 36 an, so daß sich das Federhalteelement 37 in Richtung des Ventilschiebers 14 gegen die Vorspannkraft der Federn 43a, 43b bewegt, wie in Fig. 14 gezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Steuerfeder 17 nach und nach zusammengedrückt, um dadurch nach und nach die eingestellte Belastung der Steuerfeder 17 zu vergrößern. Dementsprechend wird der Ventilschieber 14 regelbar axial in Übereinstimmung mit der etwas angestiegenen Vorspannkraft der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und der stromabwärts liegenden Seite der Drosselblende 9 bewegt. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment B-C in Fig. 18 gezeigt wird. Ebenfalls zu diesem Zeitpunkt übt nur die Feder 43a mit großem Durchmesser ihre Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 aus, wodurch eine Vorspannkraft der ersten Stufe der Feder 43 gezeigt wird, wie in Fig. 14 gezeigt wird.
- Das Federhalteelement 37 wird in einer Position gehalten, die beim Gleichgewicht des Druckes in der Druckregelkammer 36 und des maximalen Wertes der Vorspannkraft der ersten Stufe der Feder 43 (die der Vorspannkraft der Feder 43a mit großem Durchmesser entspricht) erhalten wird, bevor die Feder 43 eine Vorspannkraft der zweiten Stufe (nachfolgend diskutiert) zeigt, nachdem der Druck in der Druckregelkammer 36 ein vorgegebenes Niveau erreicht hat, d. h., bevor die Feder 43b mit kleinem Durchmesser ihre Vorspannkraft zeigt, nachdem der Anschlag 145 mit der ringförmigen Wand 1a des Gehäuses 1 in Berührung gebracht wird, wie in Fig. 15 gezeigt wird. In dieser Position des Federhalteelementes 37 nimmt die eingestellte Belastung der Steuerfeder 17 ein vorgegebenes Niveau an. Dementsprechend bewirkt der Ventilschieber 14 eine Durchflußregelung der Hydraulikflüssigkeit in Übereinstimmung mit der vorgegebenen Vorspannkraft der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite der Drosselblende 9. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment C-D in Fig. 18 gezeigt wird. Diese Durchflußmenge entspricht der der Hydraulikflüssigkeit, die dem Betätigungselement des Servolenksystem zu dem Zeitpunkt zugeführt wird, wenn das Lenkrad gedreht wird, um die Laufräder während eines Fahrens des Fahrzeuges mit hoher Reisegeschwindigkeit zu wenden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Feder 43a mit großem Durchmesser in einem Grad zusammengedrückt, bei dem der Anschlag 145 mit der ringförmigen Wand 1a in Berührung gebracht wird, so daß die Feder 43 die maximale Vorspannkraft der ersten Stufe für das Federhalteelement 37 zeigt, wie in Fig. 15 gezeigt wird.
- Wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 weiter ansteigt, um so die maximale Vorspannkraft der ersten Stufe der Feder 43 zu überschreiten, wird das Federhalteelement 37 weiter in Richtung des Ventilschiebers 14 gegen die Vorspannkraft der zweiten Stufe der Feder 43 bewegt, so daß die Steuerfeder 17 nach und nach weiter zusammengedrückt wird, wodurch die eingestellte Belastung der Feder 43 nach und nach größer wird, wie in Fig. 16 gezeigt wird. Folglich wird der Ventilschieber 14 regelbar in Übereinstimmung mit der vergrößerten Vorspannkraft der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite der Drosselblende 9 bewegt. Im Ergebnis dessen wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment D-E' in Fig. 18 gezeigt wird. Zu diesem Zeitpunkt zeigt die Feder 43 die Vorspannkraft der zweiten Stufe, da nicht nur die Feder 43a mit großem Durchmesser ihre Vorspannkraft ausübt, sondern ebenfalls die Feder 43b mit kleinem Durchmesser ihre Vorspannkraft auf das Federhalteelement 37 ausübt, nachdem der Anschlag 45 mit der ringförmigen Wand 1a des Gehäuses 1 in Berührung gebracht wird, um so die Feder 43b mit kleinem Durchmesser zusammenzudrücken, wie in Fig. 16 gezeigt wird.
- Wenn der Druck in der Druckregelkammer 36 einen vorgegebenen hohen Druck erreicht hat, wird das Federhalteelement 37 weiter in Richtung des Ventilschiebers 14 bewegt, um das maximale Volumen der Druckregelkammer 36 zu erhalten, so daß das Kopfende des zylindrischen Abschnittes 38 des Federhalteelementes 37 mit der ringförmigen Wand 47 in Berührung kommt, die den Lochabschnitt 5A des Loches H definiert. Im Ergebnis dessen wird die eingestellte Belastung der Steuerfeder 17 das Maximum, wie in Fig. 17 gezeigt wird. In diesem Zustand wird der Ventilschieber 14 bewegt, um eine Durchflußregelung der Hydraulikflüssigkeit in Übereinstimmung mit der Vorspannkraft der Steuerfeder 17 und der Druckdifferenz zwischen der stromaufwärts und stromabwärts liegenden Seite der Drosselblende 9 zu bewirken. Folglich wird die Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die durch die Drosselblende 9 hindurchgeht, eine Durchflußmenge, die durch ein Segment E'-F' in Fig. 18 gezeigt wird. Diese Durchflußmenge entspricht der maximalen Durchflußmenge der Hydraulikflüssigkeit, die dem Betätigungselement des Servolenksystems zugeführt wird, wenn das Lenkrad gedreht wird, um die Laufräder während des Fahrens des Fahrzeuges mit einer niedrigen Reisegeschwindigkeit zu wenden. Zu diesem Zeitpunkt werden die Federn 43a, 43b mit großem und kleinem Durchmesser bis zum maximalen Grad zusammengedrückt, wodurch die maximale Vorspannkraft der mehreren Stufen der Vorspannkräfte auf das Federhalteelement 37 ausgeübt wird, wie in Fig. 17 gezeigt wird.
- Während gezeigt und beschrieben wird, daß die Feder 43b mit kleinem Durchmesser an ihrem einen Ende durch den beweglichen Anschlag 145 getragen wird, wird erkannt werden, daß der bewegliche Anschlag weggelassen werden kann, wobei die freie Länge der Feder 43b mit kleinem Durchmesser so ist, daß ein Ende der Feder 43b mit kleinem Durchmesser nicht die ringförmige Wand 1a berühren kann, die den Lochabschnitt 5B definiert, wenn sich das Federhalteelement 37 in einer Position befindet, um das Volumen der Druckregelkammer 36 zu minimieren, wodurch eine Federvorspannkraft erhalten wird, die sich schrittweise verändern kann.
Claims (10)
1. Durchflußregelvorrichtung, die aufweist:
ein Gehäuse (1) mit einem sich axial erstreckenden Loch (H);
einen Ventilschieber (14), der beweglich in einem Loch (H) angeordnet ist und ein erstes und
zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende eine erste Druckkammer (15) im Loch (H) begrenzt, wobei ein
Ablaßkanal (19) zur ersten Druckkammer (15) hin geöffnet wird und mit dem Ventilschieber (14)
verschließbar ist;
ein Federhalteelement (37), das beweglich und koaxial im Loch (H) angeordnet ist, wobei das
Federhalteelement (37) aufweist: eine erste Stirnfläche (40), die eine zweite Druckkammer (16) begrenzt;
und eine zweite Stirnfläche (41), die eine größere Druckaufnahmefläche aufweist als die erste Stirnfläche
(40), wobei die zweite Druckkammer (16) zwischen dem zweiten Ende des Ventilschiebers (14) und der
ersten Stirnfläche (40) definiert wird, wobei die zweite Stirnfläche (41) eine Druckregelkammer (36)
begrenzt, die mit der zweiten Druckkammer (16) verbunden ist;
eine Drosselblende (9), die mit der ersten Druckkammer (15) verbunden ist, wobei ein
Einführungskanal (20) durch die Drosselblende (9) mit einem Austrittskanal (8) verbunden ist und zur
ersten Druckkammer (15) hin geöffnet ist, wobei der Druck im Austrittskanal (8) in die zweite
Druckkammer (16) eingeführt wird; und
eine erste Feder (17), die in der zweiten Druckkammer (16) und zwischen dem Ventilschieber (14)
und dem Federhalteelement (37) angeordnet ist, um den Ventilschieber (14) in einer Richtung
vorzuspannen, um den Ablaßkanal (19) zu schließen;
gekennzeichnet durch eine zweite Feder (43), die zwischen dem Gehäuse (1) und dem
Federhalteelement (37) wirkt, um das Federhalteelement (37) in einer Richtung vorzuspannen, um einer
Vergrößerung des Volumens der Druckregelkammer (36) zu widerstehen.
2. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Druckregelkammer (36) eine größere
Querschnittsfläche aufweist als die zweite Druckkammer (16).
3. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die erste und die zweite Feder (17, 43)
koaxial sind.
4. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Drosselblende (9) eine Unterblende (62)
koaxial mit einer Hauptblende (60) mit einer konstanten sich öffnenden Fläche aufweist, wobei die
Unterblende (62) hinsichtlich der sich öffnenden Fläche in Übereinstimmung mit einer Durchflußmenge
eines fließenden Mediums im Einführungskanal (20) veränderlich ist.
5. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 4, bei der die erste Druckkammer (15) durch ein
Verbindungsteil (7) definiert wird, das einen Austrittskanal (8) aufweist, wobei die Hauptblende (60) und
die Unterblende (62) im Verbindungsteil (7) definiert werden.
6. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 5, bei der das Verbindungsteil (7) einen
Unterventilschieber (52) umfaßt, der beweglich in einem Loch (51) angeordnet ist und die Hauptblende (60)
aufweist, durch die die erste Druckkammer (15) mit dem Austrittskanal (8) verbunden ist, wobei der
Unterventilschieber als Reaktion auf den Druck des fließenden Mediums im Einführungskanal (20) axial
beweglich ist, wobei die Unterblende (62) zwischen einer Innenfläche des Loches (51) und einer äußeren
Umfangsfläche (61) des Unterventilschiebers definiert wird, wobei die erste Druckkammer (15) mit dem
Austrittskanal (8) durch die Unterblende (62) verbunden werden kann.
7. Durchflußregelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die außerdem eine
Einrichtung (145) für das Regulieren der Bewegung des Federhalteelementes (37) zum Ventilschieber (14)
hin in Übereinstimmung mit einem Betriebszustand, beispielsweise der Geschwindigkeit, eines Fahrzeuges
aufweist, das mit der Durchflußregelvorrichtung ausgestattet ist.
8. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Regeleinrichtung (145) umfaßt: einen
Exzenter (146), mit dem das Federhalteelement (37) axial in Berührung kommen kann; und eine
Antriebseinrichtung (146), vorzugsweise ein Schrittmotor, für das Drehen des Exzenters (146) in
Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Fahrzeuges.
9. Durchflußregelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Vorspannkraft
der zweiten Feder (43) schrittweise zunimmt, während sich das Federhalteelement (37) in einer Richtung
bewegt, um das Volumen der Druckregelkammer (36) zu vergrößern.
10. Durchflußregelvorrichtung nach Anspruch 9, bei der die zweite Feder (43) koaxiale Spiralfedern
(43a, 43b) umfaßt, die hinsichtlich der freien Länge unterschiedlich sind.
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US5887612A (en) * | 1997-08-29 | 1999-03-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Hydraulic pump apparatus |
GB2336652B (en) * | 1998-04-24 | 2002-10-23 | Delphi France Automotive Sys | Fluid flow fitting and flow control device |
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US20070157979A1 (en) * | 2006-01-06 | 2007-07-12 | Caterpillar Inc. | Fluid-control system |
JP5665793B2 (ja) * | 2012-04-26 | 2015-02-04 | 株式会社フジキン | 可変オリフィス型圧力制御式流量制御器 |
Family Cites Families (5)
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---|---|---|---|---|
US3384020A (en) * | 1966-07-29 | 1968-05-21 | Eaton Yale & Towne | Pump |
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US4361166A (en) * | 1980-01-24 | 1982-11-30 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Flow controlling apparatus for power steering, operating fluid |
US4505293A (en) * | 1981-10-10 | 1985-03-19 | Bl Technology Limited | Fluid flow control valve |
US5706849A (en) * | 1995-07-07 | 1998-01-13 | Unisia Jecs Corporation | Flow control valve |
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