DE102020106437A1 - Fluidsteuereinrichtung, insbesondere als Teil einer hydraulischen Lenkeinheit - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Fluidsteuereinrichtung (1) beschrieben, insbesondere als Teil einer hydraulischen Lenkeinheit, wobei die Steuereinrichtung (1) ein Gehäuse (2) mit einer Versorgungsanschlussanordnung, einen Außenschieber (4), der drehbar in einer Bohrung des Gehäuses (2) angeordnet ist, einen Innenschieber (3), der drehbar im Außenschieber (4) angeordnet ist, und einen Messmotor aufweist, wobei der Messmotor eine Vielzahl von Arbeitskammern aufweist, wobei die Arbeitskammern mit der Bohrung verbunden sind, wobei der Außenschieber (4) eine Kommutierungsgeometrie (7) mit einer Anzahl von Paaren von Kommutierungsnuten (12, 13) aufweist und zusammen mit einer Gehäusegeometrie (5) des Gehäuses (2) einen Strom von Hydraulikflüssigkeit in die Arbeitskammern und aus den Arbeitskammern steuert und der Innenschieber (3) eine Innenschiebergeometrie aufwiest, die zusammen mit einer Ventilgeometrie des Außenschiebers (4) einen Strom von Hydraulikflüssigkeit zwischen der Versorgungsanschlussanordnung und der Kommutierungsgeometrie steuert.Eine derartige Fluidsteuereinrichtung sollte ein stabiles Regelverhalten haben.Zu diesem Zweck weist mindestens eine der Kommutierungsnuten (12, 13) eine geschlossene Bohrung auf und mindestens eine der Kommutierungsnuten (12, 13) weist eine Durchgangsöffnung (10, 11) auf, die einen Teil der Ventilgeometrie bildet.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidsteuereinrichtung, insbesondere als Teil einer hydraulischen Lenkeinheit, wobei die Steuereinrichtung ein Gehäuse mit einer Versorgungsanschlussanordnung, einen in einer Bohrung des Gehäuses drehbar angeordneten Außenschieber, einen in dem Außenschieber drehbar angeordneten Innenschieber und einen Messmotor aufweist, wobei der Messmotor eine Vielzahl von Arbeitskammern aufweist, wobei jede Arbeitskammer mit der Bohrung verbunden ist, wobei der Außenschieber eine Kommutierungsgeometrie mit einer Anzahl von Paaren von Kommutierungsnuten aufweist, die zusammen mit einer Gehäusegeometrie des Gehäuses einen Strom von Hydraulikflüssigkeit in die und aus den Arbeitskammern steuert, und der Innenschieber eine Innenschiebergeometrie aufweist, die zusammen mit einer Ventilgeometrie des Außenschiebers einen Strom von Hydraulikflüssigkeit zwischen der Versorgungsanschlussanordnung und der Kommutierungsgeometrie steuert.
- Eine derartige Fluidsteuereinrichtung ist beispielsweise aus
US 7 610 935 B2 bekannt. - Im Folgenden wird eine Lenkeinheit als Beispiel für eine derartige Fluidsteuereinrichtung verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Lenkeinheit beschränkt.
- Eine Lenkeinheit wird verwendet, um eine bestimmte Menge einer Hydraulikflüssigkeit einem Lenkmotor oder Lenkaktuator zuzuführen, der mit der Lenkeinheit verbunden ist. Die Lenkeinheit ist wiederum mit einem Lenkhandrad oder mit einer anderen Lenkbefehlseinrichtung verbunden. Wenn das Lenkhandrad gedreht wird, wird der Innenschieber in Bezug auf den Außenschieber gedreht. Diese Drehung öffnet Blenden, die durch die Schiebergeometrie und die Ventilgeometrie gebildet sind. Die Flüssigkeit, die diese Blenden passiert, wird der Kommutierungsgeometrie zugeführt, die wiederum die Flüssigkeit den Arbeitskammern des Messmotors über die Gehäusegeometrie zuführt. Der Messmotor kann beispielsweise ein Gerotormotor oder ein Zahnradsatz mit mehreren Arbeitskammern sein. Jede Arbeitskammer ist mit einem Abschnitt der Gehäusegeometrie verbunden.
- Die am Messmotor ankommende Flüssigkeit treibt den Messmotor an. Der Messmotor ist mit dem Außenschieber verbunden und bringt den Außenschieber in eine Ausgangsposition zurück, sobald dem Lenkmotor die erforderliche Flüssigkeitsmenge zugeführt worden ist. Die den Messmotor antreibende Flüssigkeit wird dem Lenkmotor zugeführt.
- Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein stabiles Regelverhalten zu erzielen.
- Diese Aufgabe wird mit einer Fluidsteuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass mindestens eine der Kommutierungsnuten einen geschlossenen Boden und mindestens eine der Kommutierungsnuten eine durchgehende, zur Ventilgeometrie gehörende Öffnung aufweist.
- Um die Erläuterung der Erfindung zu erleichtern, wird ein Beispiel verwendet, bei dem der Messmotor ein Gerotormotor ist, der ein Zahnrad mit sechs Außenzähnen und einen Zahnring mit sieben Innenzähnen aufweist. Dementsprechend weist der Messmotor sieben Arbeitskammern auf. Jede Arbeitskammer ist über einen Kanal mit der Bohrung des Gehäuses verbunden, wobei der Kanal in einer Öffnung in der Bohrung endet und die Öffnungen zusammen die Gehäusegeometrie bilden.
- Nach dem Stand der Technik weist der Außenschieber sechs Paare von Kommutierungsnuten auf. Somit weist die Kommutierungsgeometrie eine Teilung von sechs auf. Die Innenschiebergeometrie weist ebenfalls sechs Bohrungspaare auf, die ebenfalls eine Teilung von sechs aufweisen. Der Innenschieber wird mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck in einer axialen Hälfte versorgt und leitet Hydraulikflüssigkeit zum Tank oder einem anderen Niederdruckbereich in der anderen axialen Hälfte des Innenschiebers zurück.
- Wenn der Innenschieber in Bezug auf den Außenschieber gedreht wird, z.B. wenn ein Lenkhandrad gedreht wird, werden Blenden geöffnet, um einer Flüssigkeit zu erlauben, vom Innenschieber zum Außenschieber und von dort zu dem Gehäuse und umgekehrt durch den Außenschieber zum Innenschieber gelangen kann.
- Da in dem Außenschieber sechs Bohrungspaare und im Innenschieber die gleiche Anzahl von Bohrungen vorhanden sind und der Innenschieber gegenüber dem Außenschieber in beide Richtungen gedreht werden kann, ergibt sich ein maximaler Drehwinkel von 30°, d.h. 15° in jeder Drehrichtung.
- Der kleine Winkel oder die Relativdrehung zwischen Innenschieber und Außenschieber birgt das Risiko eines instabilen Regelverhaltens.
- Dieses Risiko kann erfindungsgemäß wesentlich reduziert werden. Die mögliche Drehung zwischen Außenschieber und Innenschieber wird durch die Kommutierungsgeometrie nicht mehr oder in geringerem Maße begrenzt.
- In einer Ausführungsform der Erfindung weist die Innenschiebergeometrie einen Satz von Versorgungsbereichen, die mit einem Versorgungsanschluss der Versorgungsanschlussanordnung verbunden sind, und einen Satz von Zylinderbereichen, die mit einem Zylinderanschluss des Gehäuses verbunden sind, auf, wobei eine Anzahl der Versorgungsbereiche gleich einer Anzahl der Zylinderbereiche und kleiner als die Anzahl der Kommutierungsnutenpaare ist. Erfindungsgemäß ist es möglich, unterschiedliche Teilungen oder Teilungswinkel für die Kommutierungsgeometrie auf der einen Seite und für die Ventilgeometrie auf der anderen Seite zu verwenden. Der Teilungswinkel ist die Breite jeder Teilung in Umfangsrichtung. Dementsprechend kann der Innenschieber unabhängig von dem Teilungswinkel der Kommutierungsgeometrie gedreht werden, so dass die Begrenzung des Drehwinkels kein Hindernis mehr für die Stabilität des Regelverhaltens der Fluidsteuereinrichtung ist.
- In einer Ausführungsform der Erfindung sind in Umfangsrichtung Versorgungsbereiche und Zylinderbereiche durch Dichtbereiche getrennt, wobei die Breite jedes Dichtbereichs größer ist als eine Breite der Durchgangsöffnungen. Auf diese Weise können die Dichtbereiche zum Verschließen der Durchgangsöffnungen verwendet werden. Wenn die Durchgangsöffnungen geschlossen sind, gibt es keinen Strom von Hydraulikflüssigkeit zum Messmotor.
- In einer Ausführungsform der Erfindung ist in Umfangsrichtung die Breite der Dichtfbereiche kleiner oder gleich einer Breite der Kommutierungsnuten. Eine durchgehende Öffnung ist in der Regel etwas kleiner als die Kommutierungsnut. Der Dichtbereich ist nur geringfügig größer als die Breite der durchgehenden Öffnung in Umfangsrichtung. Daher ist nur eine geringe Drehung des Innenschiebers im Verhältnis zum Außenschieber erforderlich, um den Lenkvorgang einzuleiten. Das Totband ist klein.
- In einer Ausführungsform der Erfindung weist der Versorgungsbereich eine mit dem Versorgungsanschluss verbundene Versorgungsnut auf, wobei ein Strömungswiderstand von einem Rand des Versorgungsbereichs zur Versorgungsnut hin abnimmt und/oder der Zylinderbereich weist eine mit einem Zylinderanschluss verbundene Zylindernut auf, wobei ein Strömungswiderstand von der Zylindernut zu einem Rand des Zylinderbereichs hin zunimmt. Wenn der Innenschieber in Bezug auf den Außenschieber gedreht wird, beginnen der Rand des Versorgungsbereichs bzw. der Rand des Zylinderbereichs die Durchgangsöffnung zu passieren. In diesem Stadium ist der Strömungswiderstand hoch. Der Durchflusswiderstand nimmt ab, je mehr der Innenschieber im Verhältnis zum Außenschieber gedreht wird. Dies hat den Vorteil, dass der Steuervorgang glatt verläuft. Es gibt keinen plötzlichen Druckanstieg, der vom Fahrer am Lenkrad wahrgenommen werden könnte.
- In einer Ausführungsform weist der Versorgungsbereich und/oder der Zylinderbereich einen in Umfangsrichtung variierenden Querschnitt auf. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, einen derartigen variierenden Querschnitt zu erreichen. Eine Möglichkeit ist ein geneigter Boden des Versorgungsbereichs bzw. des Zylinderbereichs. Eine andere Möglichkeit ist die Vergrößerung der axialen Länge des Versorgungsbereichs bzw. des Zylinderbereichs von der Grenze des Versorgungsbereichs bzw. des Zylinderbereichs bis zur jeweiligen Versorgungsnut bzw. Zylindernut. Es ist auch möglich, zumindest einen Teil des Zuführbereichs und/oder des Zylinderbereichs in der radial inneren Seite des Außenschiebers auszubilden.
- In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Innere des Außenschiebers nicht Teil einer Verbindung zwischen der Ventilgeometrie und der Kommutierungsgeometrie. Der Außenschieber kann im Bereich der Kommutierungsgeometrie zur radial inneren Seite hin geschlossen sein.
- In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Teilungswinkel der Kommutierungsgeometrie 45° oder weniger. Die Kommutierungsgeometrie kann dementsprechend zur Steuerung eines Messmotors mit fünf oder mehr Arbeitskammern verwendet werden. Die Kommutierungsgeometrie kann den aus dem Stand der Technik bekannten Teilungswinkel aufweisen, z.B. die oben erwähnten 30°. Es ist jedoch möglich, einen größeren Teilungswinkel für die Ventilgeometrie zu verwenden.
- In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 60° oder mehr. Dementsprechend kann ein stabiles Regelverhalten erreicht werden.
- In einer Ausführungsform der Erfindung beträgt der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 90°. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen wird eine relativ große Drehung zwischen Innenschieber und Außenschieber zugelassen. Zum anderen kann die Druckverteilung auf Innenschieber und Außenschieber ausgeglichen werden, so dass die Gefahr einer Verformung von Innenschieber und Außenschieber relativ klein ist.
- Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, worin:
-
1 eine schematische Darstellung einer Fluidsteuereinrichtung nach dem Stand der Technik zeigt, -
2 eine schematische Darstellung einer Fluidsteuereinrichtung nach der Erfindung zeigt und -
3 eine Fluidsteuereinrichtung schematisch in einer Schnittansicht zeigt. -
3 zeigt eine Steuereinrichtung101 , die ein Gehäuse102 , eine Fluidmesseinrichtung103 und eine Endplatte104 aufweist. Der EinlassP ist mit einer Pumpe und der AuslassT ist mit einem Systembehälter verbunden, aus dem die Pumpe das Fluid erhält. Die Steueranschlüsse sind im gezeigten Querschnitt nicht sichtbar, aber die BuchstabenL undR zeigen auf ringförmige Kammern, mit denen die Steueranschlüsse in Verbindung stehen. Die Fluidmesseinrichtung103 weist einen stationären Zahnring105 (oder Zahnkranz) mit Innenverzahnung und ein Dreh- und Planetengetriebe106 (oder Zahnrad) mit Außenverzahnung auf. Die Zahnräder bilden Volumenkammern107 , die sich während der Bewegung zwischen Außenverzahnung und Innenverzahnung vergrößern und verkleinern. - Ein Ventilelement
108 ist drehbar in dem Gehäuse angeordnet, in dem eine ringförmige Kammer109 mit dem AuslassT in Verbindung steht.L ist mit einem Ende eines Lenkzylinders verbunden undR ist mit dem anderen Ende des Lenkzylinders über Steueranschlüsse verbunden, die wie vorstehend erwähnt, in den Figuren nicht dargestellt sind.L undR bilden Arbeitsanschlüsse oder Richtungsanschlüsse. Mehrere im Ventilelement108 vorgesehene Messanschlüsse10 kommunizieren zwischen den Volumenkammern107 über die axialen Kanäle111 , die im Gehäuse vorgesehen sind. Die Ringkammer112 steht mit dem EinlassP und damit mit der von der Pumpe geförderten Druckflüssigkeit in Verbindung. - Das Ventilelement
108 weist einen Außenschieber113 und einen Innenschieber114 auf. Der Innenschieber weist ein Kupplungsende115 auf, das vom Bediener eines Fahrzeugs über ein Lenkhandrad angetrieben wird. Der Innenschieber und der Außenschieber können aus einer neutralen Stellung gegen die Kraft der Radialblattfedern116 um einen vorbestimmten Winkel in beiden Richtungen relativ zueinander gedreht werden. Das Planetengetriebe106 und damit die Verdrängung des Fluids aus den Kammern der Fluidmesseinrichtung wird angetrieben durch den Außenschieber über einen Stift und eine Kardanwelle117 , die zwischen Außenschieber und Planetengetriebe verbunden ist. Wenn der Widerstand gegen die Verdrängung der Flüssigkeit die Steifigkeit der Feder116 übersteigt, beginnt der Außenschieber zu rutschen und dreht sich relativ zum Innenschieber, wodurch sich der Innenschieber von der Neutralstellung in eine Betriebsstellung bewegt, in der das Ventilelement einen Durchgang zwischen dem EinlassP und einem der SteueranschlüsseL ,R bzw. zwischen dem Ansteueranschluss und dem AuslassT herstellt. -
1 zeigt schematisch einige Teile einer Fluidsteuereinrichtung nach dem Stand der Technik. Die Fluidsteuereinrichtung1 weist in bekannter Weise ein Gehäuse2 , einen Innenschieber3 und einen Außenschieber4 auf. Der Außenschieber ist drehbar im Gehäuse2 und der Innenschieber3 ist drehbar im Außenschieber4 angeordnet. - Das Gehäuse weist eine Gehäusegeometrie
5 mit einer Anzahl von Bohrungen6 auf, die in der Innenumfangswand einer Bohrung des Gehäuses2 angeordnet sind, die den Außenschieber4 aufnimmt. - Zur Darstellung und Unterscheidung unterschiedlicher Drücke werden die Buchstaben C und
P verwendet.P steht für den Versorgungsdruck, d.h. einen Druck an einem Druckanschluss. C steht für einen „Zylinderdruck“, d.h. einen Druck an einem Arbeitsanschluss oder Richtungsanschluss, der mit einem Lenkmotor oder Lenkaktuator verbunden ist. - Die Buchstaben A, B stehen für Drücke in Arbeitskammern eines Messmotors (nicht dargestellt). Im vorliegenden Beispiel weist die Fluidsteuereinrichtung
1 einen Messmotor mit sieben Arbeitskammern auf, die zwischen einem Zahnrad mit sechs Außenzähnen und einem Zahnring mit sieben Innenzähnen gebildet sind. Jede der Arbeitskammern ist mit einer der Bohrungen6 verbunden. Dementsprechend ist es möglich, die Arbeitskammern mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck (z.B. Druck A) zu versorgen und Hydraulikflüssigkeit aus den Arbeitskammern in die Gehäusegeometrie5 (z.B. Druck B) zurückzuführen. - Der Außenschieber
4 weist eine Kommutierungsgeometrie7 auf. Die Kommutierungsgeometrie7 ist in Form einer Oberflächenstruktur auf der radial äußeren Seite des Außenschiebers. Die Kommutierungsgeometrie7 ist mit einer ersten in Umfangsrichtung verlaufenden Nut8 und einer zweiten in Umfangsrichtung verlaufenden Nut9 verbunden, wie bekannt. Die erste Nut8 ist mit Durchgangsöffnungen10' und die zweite Nut9 ist mit Durchgangsöffnungen11' verbunden, wobei die Öffnungen10' in sechs Kommutierungsnuten12 angeordnet sind, die mit der ersten Nut8 verbunden sind, und die zweiten Öffnungen11' in zweiten Kommutierungsnuten13 angeordnet sind, die mit der zweiten Nut9 verbunden sind. Die ersten Kommutierungsnuten12 und die zweiten Kommutierungsnuten13 erstrecken sich senkrecht von den Umfangsnuten8 ,9 zumindest zu einer axialen Position, in der die Bohrungen6 der Gehäusegeometrie5 angeordnet sind, wobei sich die Kommutierungsnuten12 ,13 jedoch in entgegengesetzter Axialrichtung erstrecken. -
1 b ist ein Schnitt A-A von1a ,1c ist ein Schnitt B-B von1a und1d ist ein Schnitt C-C von1a .1b bis1d zeigen den Satz aus Innenschieber3 und Außenschieber4 in neutraler Stellung. Die Öffnungen10' ,11' werden durch den Innenschieber3 verschlossen. - Wie oben erwähnt, bilden die ersten Kommutierungsnuten
12 und die zweiten Kommutierungsnuten13 die Kommutierungsgeometrie. In Abhängigkeit von den Positionen der ersten und zweiten Kommutierungsnuten12 ,13 in Bezug zu den Öffnungen6 werden einige Arbeitskammern des Messmotors mit Hydraulikflüssigkeit unter Druck versorgt, während andere Kammern Hydraulikflüssigkeit zurückführen. Die Öffnungen10' ,11' bilden eine Ventilgeometrie. Die Länge der ersten Öffnung10' ist gleich der Länge der zweiten Öffnung11' in Umfangsrichtung. - Der Innenschieber
3 weist eine Innenschiebergeometrie mit einem VersorgungsbereichP , der mit einem Druckanschluss des Gehäuses2 verbunden ist, und einen Zylinderbereich C auf, der mit einem Arbeitsanschluss des Gehäuses2 verbunden ist, so dass er in der Lage ist, eine Zylinderflüssigkeit zuzuführen oder von diesem zu erhalten. - Die Verbindung zwischen dem Versorgungsbereich
P und dem Zylinderbereich C mit der Druckquelle bzw. dem Arbeitsanschluss kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, das Innere des Innenschiebers3 in axialer Richtung in eine Hochdruckkammer und eine Zylinderdruckkammerzu unterteilen und den VersorgungsbereichP mit der Hochdruckkammer und den Zylinderbereich C mit der Zylinderdruckkammer zu verbinden. Andere Vor- und Rücklauflösungen sind möglich. - In der Regel werden der Vesorgungsbereich
P und der Zylinderbereich C durch Nuten gebildet. - Wenn der Innenschieber
3 in Bezug zum Außenschieber4 zur rechten Seite bewegt wird (Richtungen beziehen sich auf die Ansicht in1b bis1d ), dann kommen die Öffnungen11' in Überlappung mit den NutenP im Innenschieber3 , während die anderen Öffnungen10' in Überlappung mit Nuten C kommen. Somit haben die Kommutierungsnuten12 ,13 unterschiedliche Drücke, die über die Kommutierungsgeometrie7 in die Arbeitskammern des Messmotors übertragen werden. - In der in
2 dargestellten Ausführungsform sind einige Modifikationen vorgenommen worden. - Auch hier zeigt
2b eine Schnittansicht A-A von2a ,2c zeigt eine Schnittansicht B-B von2a und2d zeigt eine Schnittansicht C-C von2a .2b-2d zeigen den Satz von Innenschieber3 und Außenschieber4 in Neutralstellung. - Die gleichen Elemente wie in
1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. - Die Kommutierungsgeometrie ist im Wesentlichen unverändert. Die Kommutierungsnuten
12 ,13 stehen teilweise in überlappender Beziehung zu den Bohrungen6 des Gehäuses2 . Diese Überlappungsbeziehung ändert sich, wenn der Au-ßenschieber4 im Gehäuse2 gedreht wird. Diese Kommutierungsgeometrie wird jedoch für die Zufuhr und Rückführung von Hydraulikflüssigkeit zum Messmotor verwendet, genauer gesagt für die Zufuhr von Flüssigkeit zu Arbeitskammern mit zunehmendem Volumen und für die Rückführung von Hydraulikflüssigkeit aus Arbeitskammern mit abnehmendem Volumen. Die Kommutierungsgeometrie hat, wie nach dem Stand der Technik, eine Teilung von sechs. - Allerdings wurde die Anzahl der Durchgangsöffnungen
10 ,11 der Innenschiebergeometrie geändert. - Wie in
2a und2c zu erkennen ist, sind nicht alle Kommutierungsnuten12 ,13 mit Öffnungen10 ,11 versehen. Mindestens eine Kommutierungsnut13 ist mit einer Öffnung10 und mindestens eine Kommutierungsnut12 ist mit einer Öffnung11 versehen. Grundsätzlich können alle anderen Kommutierungsnuten12 ,13 einen geschlossenen Boden haben. Dies ist möglich, da die Kommutierungsnuten12 durch die Umfangsnuten8 und die Kommutierungsnuten13 durch die Umfangsnut9 verbunden sind. - Um jedoch eine gleichmäßige Druckverteilung um den Satz aus Innenschieber
3 und Außenschieber4 zu erreichen, ist es von Vorteil, zwei oder drei Öffnungen10 und zwei oder drei Öffnungen11 zu haben, die in Umfangsrichtung verteilt sind. - Außerdem sind der Versorgungsbereich
P und der Zylinderbereich C in Umfangsrichtung vergrößert worden. Benachbarte VersorgungsbereicheP und Zylinderbereiche C sind durch Dichtbereiche14 getrennt. Die Dichtbereiche14 haben eine Breite, die größer ist als eine Breite der Durchgangsöffnungen10 ,11 . Die Breite des Dichtbereichs14 in Umfangsrichtung ist jedoch kleiner oder gleich einer Breite der Kommutierungsnuten12 ,13 . - Außerdem weist jeder Versorgungsbereich
P eine Versorgungsnut15 und jeder Zylinderbereich C eine Zylindernut16 auf. In einer nicht dargestellten Weise können die Versorgungsnuten15 durch eine Umfangsnut auf einer Axialhälfte des Innenschiebers3 verbunden werden, die mit dem oben erwähnten Versorgungsanschluss verbunden sind. Die Zylindernuten16 können durch eine weitere Umfangsnut auf der anderen axialen Hälfte des Innenschiebers3 verbunden sein, die mit dem oben erwähnten Zylinderanschluss verbunden sind. - Wie man in
2c erkennen kann, erhöht sich ein Strömungswiderstand im VersorgungsbereichP von der Versorgungsnut15 bis zu einem Rand17 ,18 des VersorgungsbereichsP in Umfangsrichtung. Das Gleiche gilt für den Zylinderbereich C. Ein Strömungswiderstand nimmt von der Zylindernut16 bis zum Rand19 ,20 des Zylinderbereichs16 in Umfangsrichtung zu. - Im vorliegenden Beispiel wird diese Vergrößerung des Strömungswiderstands (bzw. Abnahme in der anderen Richtung vom Rand
17 ,18 zu der Versorgungsnut15 oder bzw. vom Rand19 ,20 zur Zylindernut16 ) durch eine Verringerung des Strömungsquerschnitts des Versorgungsbereichs und des Zylinderbereichs realisiert, z.B. durch einen geneigten Boden des DruckbereichsP bzw. des Zylinderbereichs C, von der Versorgungsnut15 bzw. der Zylindernut16 zu den Rändern17 ,18 ;19 ,20 . - Es sind jedoch andere Wege zur Veränderung des Strömungswiderstands möglich. Der Bereich zwischen der Versorgungsnut
15 und den Rändern17 ,18 kann die Form eines Dreiecks haben (in radialer Richtung gesehen). Das Gleiche gilt für den Zylinderbereich C. Es ist auch möglich, die radial inneren Seiten des Au-ßenschiebers4 zu verwenden, um Geometrien zu bilden, die den Strömungswiderstand von den Rändern17 ,18 ;19 ,20 zu den Nuten15 bzw.16 variieren können. - Der Effekt eines derartigen variierenden Strömungswiderstands besteht darin, dass es bei Überlappung des Versorgungsbereichs
P mit einer Öffnung10 oder11 zu keinem plötzlichen Druckanstieg im VersorgungsbereichP kommt. Der Druck steigt eher langsam an, je näher der Innenschieber3 im Verhältnis zum Außenschieber4 gedreht wird. - Auf die erwähnte Weise ist es möglich, jede Verbindung zwischen der Ventilgeometrie und der Kommutierungsgeometrie innerhalb des Innenschiebers
3 zu vermeiden. Alle Verbindungen können außerhalb der Innenseite des Innenschiebers3 hergestellt werden. - Bei Verwendung von drei Durchgangsöffnungen
10 und drei Durchgangsöffnungen11 beträgt der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 60°. Wenn nur zwei Durchgangsöffnungen10 und zwei Durchgangsöffnungen11 verwendet werden, beträgt der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 90°. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 7610935 B2 [0002]
Claims (10)
- Fluidsteuereinrichtung (1), insbesondere als Teil einer hydraulischen Lenkeinheit, wobei die Steuereinrichtung (1) ein Gehäuse (2) mit einer Versorgungsanschlussanordnung, einen Außenschieber (4), der drehbar in einer Bohrung des Gehäuses (2) angeordnet ist, einen Innenschieber (3), der drehbar in dem Außenschieber (4) angeordnet ist, und einen Messmotor aufweist, wobei der Messmotor eine Vielzahl von Arbeitskammern aufweist, wobei jede Arbeitskammer mit der Bohrung verbunden ist, wobei der Außenschieber (4) eine Kommutierungsgeometrie (7) mit einer Anzahl von Paaren von Kommutierungsnuten (12, 13) aufweist und zusammen mit einer Gehäusegeometrie (5) des Gehäuses (2) einen Strom von Hydraulikflüssigkeit in die Arbeitskammern und aus den Arbeitskammern steuert und der Innenschieber (3) eine Innenschiebergeometrie aufweist, die zusammen mit einer Ventilgeometrie des Außenschiebers einen Strom von Hydraulikflüssigkeit zwischen der Versorgungsanschlussanordnung und der Kommutierungsgeometrie steuert, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kommutierungsnuten (12, 13) einen geschlossenen Boden und mindestens eine der Kommutierungsnuten (12, 13) eine Durchgangsöffnung (10, 11) aufweist, die einen Teil der Ventilgeometrie bildet.
- Fluidsteuereinrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Innenschiebergeometrie einen Satz von Versorgungsbereichen (P), die mit einem Versorgungsanschluss der Versorgungsanschlussanordnung verbunden sind, und einen Satz von Zylinderbereichen (C) aufweist, die mit einem Zylinderanschluss des Gehäuses verbunden sind, wobei eine Anzahl von Versorgungsbereichen (P) gleich einer Anzahl von Zylinderbereichen (C) und kleiner als die Anzahl von Paaren von Kommutierungsnuten (12, 13) ist. - Fluidsteuereinrichtung nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung Versorgungsbereiche (P) und Zylinderbereiche (C) durch Dichtbereiche (14) getrennt sind, wobei eine Breite jedes Dichtbereichs (14) größer ist als eine Breite der Durchgangsöffnungen (10, 11). - Fluidsteuereinrichtung nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung die Breiten der Dichtbereiche (14) kleiner oder gleich einer Breite der Kommutierungsnuten (12, 13) ist. - Fluidsteuereinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsbereich (P) eine Versorgungsnut (15), die mit dem Versorgungsanschluss verbunden ist, aufweist, wobei ein Strömungswiderstand von einem Rand (17, 18) des Versorgungsbereichs (P) zur Versorgungsnut (15) abnimmt und/oder der Zylinderbereich (C) eine Zylindernut (16) aufweist, wobei ein Strömungswiderstand von der Zylindernut (16) zu einem Rand (19, 20) des Zylinderbereichs (C) zunimmt. - Fluidsteuereinrichtung nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungsbereich (P) und/oder der Zylinderbereich (C) einen Querschnitt aufweisen, der in Umfangsrichtung variiert. - Fluidsteuereinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Innere des Innenschiebers (3) nicht Teil einer Verbindung zwischen der Ventilgeometrie und der Kommutierungsgeometrie bildet. - Fluidsteuereinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis7 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilungswinkel der Kommutierungsgeometrie 45° oder weniger beträgt. - Fluidsteuereinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis8 , dadurch gekennzeichnet, dass der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 60° oder mehr ist. - Fluidsteuereinrichtung nach
Anspruch 9 , dadurch gekennzeichnet, dass der Teilungswinkel der Ventilgeometrie 90° beträgt.
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