SE443960B

SE443960B - CONTROL VALVE

Info

Publication number: SE443960B
Application number: SE8005464A
Authority: SE
Inventors: R Schutze; W Walter
Original assignee: Zahnradfabrik Friedrichshafen
Priority date: 1979-08-01
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1986-03-17
Also published as: IT8046870A0; FR2463039A1; IT1154070B; JPH0134825B2; ES8106674A1; FR2463039B1; JPS56128270A; DE2931139A1; IT8046870A1; BR8004815A; SE8005464L; DE2931139C2; AR222235A1; GB2055718A; ES493655A0; GB2055718B

Description

15 20 25 30 35 8005464-6 2' til i båda styrriktningarna, kommer nu olika arbetstryck att råda, varvid man erhåller en asymmetrisk ventilkarakteristik. In the two directions of control, different working pressures will now prevail, whereby an asymmetric valve characteristic is obtained.

För arbetskammaren med den större verksamma kolvytan kom- mer således ett lämpligt "mindre arbetstryck" att råda, så att den erhållna kolvkraften blir lika stor som kolvkraften från den andra arbetskammaren.For the working chamber with the larger active piston surface, a suitable "smaller working pressure" will thus prevail, so that the piston force obtained becomes as great as the piston force from the other working chamber.

Enligt uppfinningen är den l angivna styrventilen så beskaffad att tilloppsreglerkanterna arbetscylindern är i ingressen till patentkravet och returreglerkanterna för arbetsrummen i olika utformade, närmare bestämt på så sätt, att reglerkanterna som under styrrörelsen reglerar servotrycket för arbetsrummet med den större kolvytan, viayventilen ger upphov till ett lägre strypmotstånd än vid inreglering av trycket i arbetsrummet med den mindre kolvytan.According to the invention, the control valve specified is such that the inlet control edges of the working cylinder are in the preamble of the claim and the return control edges of the working spaces in different designs, more specifically in such a way that the control edges which regulate the servo pressure of the working space lower throttling resistance than when adjusting the pressure in the workroom with the smaller piston surface.

Genom dessa åtgärder erhålles på ett enkelt sätt de nöd- vändiga olika trycken för de båda arbetskamrarna.Through these measures, the necessary different pressures for the two chambers are obtained in a simple manner.

Detta sätt att lösa problemet kan användas vid olika reg- lerventilkonstruktioner, exv vid ventiler med vridkolv, axial- slidventiler eller vid vridslidventiler.This way of solving the problem can be used with different control valve constructions, eg with valves with rotary pistons, axial slide valves or with rotary slide valves.

En enkel utformning av de olika reglerkanterna innebär, att den eller de reglerkolvar som finns vid reglerkanten för arbetskammaren med den större kolvytan uppvisar större spår än reglerkanten för den andra arbetskammaren.A simple design of the different control edges means that the control piston or pistons located at the control edge of the working chamber with the larger piston surface has larger grooves than the control edge of the other working chamber.

Detta kan även uppnås på så sätt, attvid en vridkolvventil med hydraulisk återverkan uppvisar de vid varje ände hos de bå- da reglerkolvarna anordnade kolvinsatserna olika verksamma dia- metrar, närmare bestämt på så sätt, att kolvinsatsen som är an- ordnad i anslutning till arbetskammaren med den större kolvytan har en mindre verksam diameter.This can also be achieved in such a way that in the case of a rotary piston valve with hydraulic feedback, the piston inserts arranged at each end of the two control pistons have different effective diameters, more specifically in such a way that the piston insert which is arranged in connection with the working chamber with the larger piston surface has a less effective diameter.

Genom dessa åtgärder erhåller man olika tryck för de båda arbetskamrarna.Through these measures, different pressures are obtained for the two chambers of work.

Uppfinningen skall nu närmare beskrivas i anslutning till utföringsexempel visade på bifogade ritningsblad, där íig l visar ett tvärsnitt genom en reglerventil utformad såsom vridkolv; l0 l5 20 25 30 35 ífﬁií: 3 8005464-6 fig 2 visar ett längdsnitt genom en reglerventil utfor- mad såsom en axialslidventil; fig 3 visar ett tvärsnitt genom en reglerventil utfor- mad såsom vridslidventil; fig 4 visar ett tvärsnitt genom en reglerventil utfor- mad såsom vridkolvventil med hydraulisk återverkan; och där fig 5 visar ett tryck-/vridmomentdiagram Enligt fig l uppvisar en reglerventil en ventilkropp 2 och två i oljetillförselkammaren 3_anordnade reglerventil- kolvar 4a och 4b som uppvisar var sin borrning 5 och 6, i vilka en icke visad tapp ingriper, som på känt sätt utnytt- jas för påverkan av reglerventilkolvarna 4a och 4b. t Ventilkroppen 2 uppvisar en borrning 7, genom vilken en torsionsstav överför en vridrörelse från en icke visad styr- spindel till en kuggstång via ett kuggdrev. Via denna meka- niska förbindning mellan ratt och styrhjul, kan fordonet vid hydraulikens bortfall styras enbart genom handkraft. Via en ledning 8 tillföres arbetsmediet till reglerventilen l. Ar- betsmediet strömmar via en tilloppsreglerkant 9 vid regler- ventilkolven 4a och en tilloppsreglerkant 9' vid reglerventil- kolven 4b och via tillkopplade ledningar l0 och lO' till en obalanserad arbetscylinders l2 arbetskammare ll och ll'. Såsom framgår, uppvisar arbetskammaren ll“ en större verksam kolvarea ll0. Via förgreningsställena l3 resp l3' och en returreglerkant 14 vid reglerkolven 4b och via en returreglerkant l4' vid reg- lerventilkolven 4a strömmar arbetsmediet genom borrningen l5a i ventilkroppen 2 tillbaka i returledningen l5.The invention will now be described in more detail in connection with exemplary embodiments shown in the accompanying drawing sheets, in which Fig. 1 shows a cross section through a control valve designed as a rotary piston; Fig. 2 shows a longitudinal section through a control valve designed as an axial slide valve; Fig. 3 shows a cross section through a control valve designed as a rotary slide valve; Fig. 4 shows a cross section through a control valve designed as a rotary piston valve with hydraulic feedback; and where Fig. 5 shows a pressure / torque diagram. According to Fig. 1, a control valve has a valve body 2 and two control valve pistons 4a and 4b arranged in the oil supply chamber 3, each having its own bore 5 and 6, in which a pin (not shown) engages methods are used to actuate the control valve pistons 4a and 4b. t The valve body 2 has a bore 7, through which a torsion bar transmits a rotational movement from a control spindle (not shown) to a rack via a gear. Via this mechanical connection between the steering wheel and the steering wheel, the vehicle can only be steered by hand by the hydraulic failure. Via a line 8 the working medium is supplied to the control valve 1. The working medium flows via an inlet control edge 9 at the control valve piston 4a and an inlet control edge 9 'at the control valve piston 4b and via connected lines 10 and 10' to an unbalanced working cylinder 11 '. As can be seen, the working chamber ll “has a larger effective piston area ll0. Via the branch points 13 and 13 ', respectively, and a return control edge 14 at the control piston 4b and via a return control edge 14' at the control valve piston 4a, the working medium flows through the bore 15a in the valve body 2 back into the return line 15.

Reglerkanterna 9 och l4' som reglerar trycket för arbets- kammaren ll'. åstadkommer nu genom lämpliga spår (vilka i åskåd- liggörande syfte har överdrivits på figuren) ett mindre stryp- motstånd än reglerkanterna 9' och l4 för arbetskammaren ll och ger därmed upphov till ett mindre tryck i ledningen lO'. Genom lämpligt val av inställningen medges därmed en lika stor hydrau- list förstärkning i de båda manövreringsriktningarna trots olika kolvareor. soos464-e 4 Fig 2 visar ett ytterligare utföringsexempel i enlighet med uppfinningen, vid vilket en reglerventil är utförd såsom axialslidventil pa i och för sig kant sätt.The control edges 9 and l4 'which regulate the pressure for the working chamber ll'. now produces by suitable grooves (which for the purpose of illustration have been exaggerated in the figure) a smaller throttling resistance than the control edges 9 'and 14 for the working chamber 11 and thus gives rise to a smaller pressure in the line 10'. By appropriate selection of the setting, an equally large hydraulic reinforcement is thus allowed in the two operating directions despite different piston products. Fig. 2 shows a further exemplary embodiment in accordance with the invention, in which a control valve is designed as an axial slide valve in a per se edge manner.

Vid denna reglerventil är de delar som motsvaras av de- larna vid utföringsexemplet enligt fig l försedda med samma hanvisningsbeteckningar.In this control valve, the parts corresponding to the parts in the exemplary embodiment according to Fig. 1 are provided with the same male reference numerals.

En vridning av ratten överföres till reglerventilkolven 4 som kan förflyttas axiellt. Även vid detta utföringsexempel åstadkommer reglerkanterna 9 och l4 genom större spar i förhål- IU lande till reglerkanterna 9' och l4' ett mindre strömningsmot- stand och åstadkommer därmed det önskade lägre trycket i led- ningen l0'.A rotation of the knob is transmitted to the control valve piston 4 which can be moved axially. Also in this exemplary embodiment, the control edges 9 and 14 produce a smaller flow resistance through larger grooves in relation to the control edges 9 'and 14' and thus produce the desired lower pressure in the line 10 '.

Fig 3 visar ett ytterligare utföringsexempel i enlighet med uppfinningen, vid vilket en reglerventil på i och för sig Qfï känt sätt är utformad såsom vridslid.Fig. 3 shows a further exemplary embodiment in accordance with the invention, in which a control valve is designed as a rotary slide in a manner known per se.

Arbetsmediets tillflöde sker via ledningarna 8, 8a, Bb, 8c och de tillkopplade tre tillflödesreglerkanterna 9 till den arbetskammare ll som har mindre yta, resp via de tre tillflödes- reglerkanterna 9' till den arbetskammare ll' som har större area. fo Arbetsmediets aterflöde sker via de tre returreglarkanterna l4 och l4', tre radiella borrningar l5a. l5b och l5c i regler- ventilkolven 4 till returledningen l5.The inflow of the working medium takes place via the lines 8, 8a, Bb, 8c and the connected three inflow control edges 9 to the working chamber 11 which has a smaller area, or via the three inflow control edges 9 'to the working chamber 11' which has a larger area. fo The return of the working medium takes place via the three return control edges l4 and l4 ', three radial bores l5a. l5b and l5c in the control valve piston 4 to the return line l5.

Liksom vid de bada utföri ngsexemplen enligt fig l och 2, uppvisar reglerkanterna 9' och l4 större spar för arbetskamma- '5 ren ll' med större area. l fig 4 visas en reglerventil bestående av en i och för sig förut känd konstruktion med vridkolv med hydraulisk áterverkan, varvid ev detaljer motsvarande detaljerna vid de andra utförings- exemplen har givits samma hänvisningsbeteckningar.As in the two embodiments according to Figs. 1 and 2, the control edges 9 'and 14 show larger grooves for the working chamber 11 with a larger area. Fig. 4 shows a control valve consisting of a per se known construction with a rotary piston with hydraulic feedback, whereby any details corresponding to the details in the other embodiments have been given the same reference numerals.

U Borrningarna i vilka de bada reglerventilkolvarna 4a och 4b ar axiellt förskjutbart lagrade är slutna på ena sidan genom kolv- insatser 20 och 2l. Mellan de båda reglerkolvarna 4a och 4b och kolvinsatserna 20 och Zlwär var sitt ringrum 22 och 23 utformat.The bores in which the two control valve pistons 4a and 4b are axially displaceably mounted are closed on one side by piston inserts 20 and 21. Between the two control pistons 4a and 4b and the piston inserts 20 and Zlwär, their annulus 22 and 23 were designed.

Ringrummen är förbundna med ringspàr 26 och 27 via var sin smal 5 borrning 24 och 25. Vid de motbelagna andarna ar de bada regler- s 8005464-6 kolvarna försedda med var sitt ringspár 28 och 29. Uessa ring- spár är, vid reglerkolvar som förflyttats bort från kolvinsat- serna, anslutna till tryckrummet 30. Vid motsatt förflyttnings- riktning är ringspáren avstängda mot detta tryckrum.The annular chambers are connected to annular grooves 26 and 27 via respective narrow bores 24 and 25. In the case of the opposite spirits, the two pistons are provided with annular grooves 28 and 29, respectively. moved away from the piston inserts, connected to the pressure chamber 30. In the opposite direction of movement, the ring grooves are closed off towards this pressure chamber.

Reglerventilen fungerar på vanligt sätt och skall därför inte närmare beskrivas nedan. Ringrummen 22 och 23 står pá i och för sig känt sätt vart och ett i förbindelse med motliggande tilloppsringspår 29 och 28. Såsom framgår, har de båda kolvin- satserna 20 och 2l olika diametrar. Av denna anledning ger den mindrekolvinsatsen 2l ett större motstånd mot handkraften. Da den samverkar med arbetskammaren ll' med den större kolvarean ll0, kommer därmed handkraften att omvandlas i "mindre arbets- tryck" för den större kolvarean ll0.The control valve works in the usual way and should therefore not be described in more detail below. The annular spaces 22 and 23 are in a manner known per se each in connection with opposite supply ring grooves 29 and 28. As can be seen, the two piston inserts 20 and 21 have different diameters. For this reason, the lower piston insert 21 gives greater resistance to manual force. As it cooperates with the working chamber ll 'with the larger piston area ll0, the manual force will thus be converted into "smaller working pressure" for the larger piston area ll0.

I fig 5 visas för förtydligande av föreliggande uppfinning, ett tryck-/vridmomentdiagram. På y-axeln visas trycket i cylin- dern och på x-axeln visas vridmomentet vid ratten (ät vänster och ät höger). 30 bildar därvid karakteristikan för den större cylinderkammaren och 3l karakteristikan för den mindre cylinder- kammaren. Såsom klart framgår, är karakteristikorna i avgörande grad olika vid nedre omradet. Vid lika stora vridmoment vid rat- ten erhålles för den vänstra och för den högra vridriktningen olika höga tryck i resp cylinderkammare. Trycket för den mindre cylinderkammaren är därvid högre, varvid, enligt uppfinningen, tryckskillnaden resp utformningen av karakteristikorna är så vald, att den hydrauliska förstärkningen blir lika stor för báda styrriktningarna.Fig. 5 shows, for clarification of the present invention, a pressure / torque diagram. The y-axis shows the pressure in the cylinder and the x-axis shows the torque at the steering wheel (eat left and eat right). 30 then forms the characteristic of the larger cylinder chamber and 31 the characteristic of the smaller cylinder chamber. As is clear, the characteristics are decisively different in the lower range. At equal torques at the steering wheel, different high pressures are obtained in the respective cylinder chamber for the left and for the right direction of rotation. The pressure for the smaller cylinder chamber is then higher, whereby, according to the invention, the pressure difference or the design of the characteristics is so chosen that the hydraulic reinforcement becomes equal for both control directions.

Vid planslidventiler kan den asymmetriska karakteristikan likaså erhållas. För utövande av uppfinningen, är det härvid endast nödvändigt, att utforma de àterverkningsytor som finns angivna exv i planslidventilen enligt DE-OS 28 25 006 olika.In the case of plane slide valves, the asymmetrical characteristic can also be obtained. For the practice of the invention, it is only necessary in this case to design the re-impact surfaces which are specified, for example, in the plane slide valve according to DE-OS 28 25 006 differently.

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 8005464-6. CLAIM REQUIRED 1. Steering valve with open center position for hydraulic reinforcement of a steering movement of a steering wheel, which with hydraulic fluid feeds the two by means of a piston separated from each other and located opposite each other, with different pressure-sensitive pressure chambers in an unbalanced working cylinder, and which has a or several control pistons slidably and / or rotatably arranged in a valve housing, control edges being formed between the control piston and the valve housing, characterized in that the inlet control edges and the return control edges for the working chambers (ll, ll ') in the working cylinder (l2) are differently designed , more precisely in such a way that the control edges (9, 14 ') which during the steering movement regulate the servo pressure for the working space with the larger piston surface (110), via the valve give rise to a lower throttling resistance than when adjusting the pressure in the working space ( ll) with the smaller piston surface.

Control valve according to Claim 1, characterized in that the control piston or pistons (4a, 4b) at the control edge m (9, 149) of the working space (11 ') with the larger piston V0 (11) have larger grooves than the control edges (9, 14). ) for the second workroom (ll).

Control valve according to Claim 1, in which the control valve consists of a rotary piston valve with hydraulic feedback, in which piston inserts (20 Zl) are arranged at each end of the two control pistons (4a, 4b), characterized in that the piston inserts have different effective diameters. , in particular in such a way that the piston insert (Z1) associated with the working space (ll ') with the larger piston surface (llü) has the less effective diameter.