DE19531731A1 - Servo valve, especially for power=assisted steering on motor vehicles - Google Patents

Abstract

The valve is especially on a power-assisted steering unit, and has a slide (2) which is controlled by at least one normally open throttle. The latter has inlet and outlet throttles which can be controlled by edges on the slide and its housing. The movement of the slide controls the inlet and outlet throttles in opposite senses, and alters the pressure on an actuator connection which is arranged between them. A stop valve (14',15) is arranged on the inlet side of the inlet throttle, and has a sealing element (15) which works together with a recess (16) on the slide which is in the form of a control curve. The element is raised from its closed position as soon as the slide leaves its normal position.

Description

Die Erfindung betrifft ein Servoventil für eine flui­ dische, insbesondere eine hydraulische Servolenkung, mit einem Ventilschieber, welcher zumindest eine normal offene Drosselstrecke steuert, die eine durch Steuer­ kanten am Schieber sowie am Schiebergehäuse gebildete steuerbare Eingangsdrossel sowie eine ebenfalls durch Steuerkanten am Schieber sowie am Schiebergehäuse ge­ bildete Ausgangsdrossel aufweist, wobei bei Verschiebung des Schiebers eine gegensinnige Steuerung von Eingangs- und Ausgangsdrossel erfolgt und der Druck an einem zwischen den Drosseln angeordneten Motoranschluß ver­ ändert wird.The invention relates to a servo valve for a flui dische, in particular a hydraulic power steering, with a valve spool, which is at least one normal open throttle section controls one through control edges formed on the slide and on the slide housing controllable input choke as well as a through Control edges on the spool and on the spool housing has formed output choke, being at displacement of the slide an opposing control of input and output throttle and the pressure at one between the chokes arranged motor connection ver will change.

Heutige Kraftfahrzeuge sind üblicherweise mit Servo­ lenkungen ausgerüstet, die ein Servoventil der eingangs angegebenen Art aufweisen. Dabei wird der Ventilschieber in Abhängigkeit von der zwischen Lenkhandrad und den Lenkrädern übertragenen Kräfte verstellt. In der Regel ist dazu eine das Lenkhandrad mit den Lenkrädern an­ triebsmäßig verbindende Lenkwelle zweiteilig mit zwei relativ zueinander begrenzt verdrehbaren Lenkwellen­ teilen ausgebildet, deren gegen Rückstellkraft erfolgende Relativdrehung das Servoventil steuert.Today's automobiles are usually servo driven Steering equipped with a servo valve at the entrance have the specified type. The valve spool depending on the between the steering wheel and the Steering wheels transmitted forces adjusted. Usually is the steering wheel with the steering wheels on drive-connecting steering shaft in two parts with two  Steering shafts can be rotated relative to one another to a limited extent share trained, their against restoring force Relative rotation controls the servo valve.

Das Servoventil besitzt zwei parallele Drosselstrecken mit jeweils einer Eingangs- und einer Ausgangsdrossel. Bei Verstellung des Schiebers werden die beiden Drossel­ strecken gegensinnig zueinander verstellt, d. h. während in der einen Drosselstrecke der Drosselwiderstand der Eingangsdrossel erhöht und der Drosselwiderstand der Ausgangsdrossel vermindert wird, erfolgt in der anderen Drosselstrecke eine Verminderung des Drosselwiderstandes der Eingangsdrossel und eine Erhöhung des Drosselwider­ standes der Ausgangsdrossel. Damit tritt zwischen den Motoranschlüssen der beiden Drosselstrecken eine steuer­ bare Druckdifferenz in der einen oder anderen Richtung auf. Diese Druckdifferenz wird auf die beiden Seiten eines in zwei Richtungen antreibbaren Servomotors geleitet, der das Lenkmanöver des Fahrers unterstützt.The servo valve has two parallel throttle sections with one input and one output choke each. When the slide is adjusted, the two throttles stretch in opposite directions to each other, d. H. while in one choke section the choke resistance of the Input choke increased and the choke resistance of the Output choke is reduced, takes place in the other Throttle section a reduction in throttle resistance the input choke and an increase in the choke resistance the output choke. This occurs between the Motor connections of the two throttle sections one control apparent pressure difference in one direction or the other on. This pressure difference is on both sides a servo motor that can be driven in two directions directed, which supports the driver's steering maneuver.

Bei normaler Geradeausfahrt, d. h. wenn zwischen den Lenkrädern und dem Lenkhandrad keinerlei Lenkkräfte übertragen werden müssen, hat die vorgenannte Druck­ differenz den Wert Null, so daß der Servomotor keinerlei Servokraft erzeugt. Gleichwohl werden die beiden Drossel­ strecken ständig vom Druckmedium durchströmt, d. h. das System arbeitet mit einer sogenannten offenen Mitte. When driving straight ahead, i.e. H. if between the Steering wheels and the steering handwheel no steering forces must be transferred has the aforementioned pressure difference the value zero, so that the servo motor none Servo power generated. Nevertheless, the two throttle stretch constantly flowed through by the pressure medium, d. H. the System works with a so-called open center.  

Dementsprechend muß für die Druckquelle des Servosystems ständig Leistung bereitgestellt werden.Accordingly, for the pressure source of the servo system performance is constantly provided.

Zwar sind Servoventilanordnungen mit geschlossener Mitte grundsätzlich bekannt. Jedoch ist bislang deren Steuer­ verhalten noch nicht zufriedenstellend, bzw. es ist ein vergleichsweise hoher konstruktiver Aufwand notwendig.Servo valve arrangements are with a closed center basically known. However, their tax is so far still behave unsatisfactorily, or it is a comparatively high design effort required.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, ein neues Servo­ ventil mit geschlossener Mitte zu schaffen.It is therefore the object of the invention to create a new servo to create a valve with a closed center.

Diese Aufgabe kann erfindungsgemäß mit einem Servoventil der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst werden, daß eingangsseitig der Eingangsdrossel bzw. -drosseln ein ständig schließend beaufschlagtes bzw. beaufschlagbares Absperrventil angeordnet ist, dessen Verschlußkörper mit einer nach Art einer Steuerkurve ausgebildeten Ausnehmung am Ventilschieber zusammenwirkt und dabei aus der Schließ­ lage ausgehoben wird, sobald der Ventilschieber seine Normallage - um ein konstruktiv vorgegebenes Mindestmaß - verläßt.This object can be achieved with a servo valve of the type specified can be solved in that on the input side of the input choke or chokes acted upon or acted upon constantly closing Shut-off valve is arranged, the closure body with a recess designed in the manner of a control curve cooperates on the valve slide and thereby from the closing position is lifted as soon as the valve slide Normal position - by a constructionally specified minimum dimension - leaves.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, in ein prinzipiell herkömmliches Servoventil ein eingangsseitiges Absperrventil zu integrieren und dessen Verschlußkörper derart mit dem Ventilschieber des Servoventiles zusammen­ wirken zu lassen, daß der Verstellhub des Schiebers auch das Absperrventil steuert. The invention is based on the general idea in one basically conventional servo valve an input side Integrate shut-off valve and its closure body so together with the valve spool of the servo valve to have an effect that the adjustment stroke of the slide also the shut-off valve controls.  

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Absperrventil nach Art eines Rückschlagventiles aus­ gebildet, dessen Ventilkörper vom Druck auf der Eingangs­ seite dieses Ventiles in Schließrichtung beaufschlagt wird und durch Zusammenwirken mit der Ausnehmung des Ventilschiebers aus der Schließlage ausgehoben werden kann.According to a particularly preferred embodiment the shut-off valve in the manner of a check valve formed, the valve body from the pressure on the input side of this valve in the closing direction is and by cooperation with the recess of the Valve slide are lifted out of the closed position can.

Die Ausnehmung des Ventilschiebers ist zweckmäßigerweise als V-Nut ausgebildet, und zwar derart, daß in der Normal­ bzw. Mittellage des Ventilschiebers für den Verschlußkörper des Absperrventiles eine geringfügiges Spiel vorliegt.The recess of the valve slide is expedient formed as a V-groove, in such a way that in the normal or central position of the valve slide for the closure body there is a slight play in the shut-off valve.

Wenn darüber hinaus der Ventilkörper des Absperrventiles so angeordnet ist, daß er bei seinem Schließhub zentriert bleibt oder wird, so vermag der Schließkörper aufgrund der ihn in Schließrichtung drängenden Kräfte beim Zusammenwirken mit der V-Nut auf den Ventilschieber eine gewisse Rückstell­ kraft auszuüben. Die genannten Kräfte in Schließrichtung werden vorzugsweise fluidisch bzw. hydraulisch und/oder mechanisch erzeugt.If, in addition, the valve body of the shut-off valve is arranged so that it centers on its closing stroke remains or will, the closing body can because of the forces urging him in the closing direction when interacting a certain reset with the V-groove on the valve slide to exercise force. The forces mentioned in the closing direction are preferably fluidic or hydraulic and / or mechanically generated.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung besonders vorteilhafter Ausführungsformen verwiesen, die anhand der Zeichnung beschrieben werden. Otherwise, the preferred features of the Invention on the claims and the following Explanation of particularly advantageous embodiments referenced, which are described with reference to the drawing.  

Dabei zeigtIt shows

Fig. 1 einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Servoventils, welches seine Mittellage einnimmt, Fig. 1 shows an axial section of a servo valve according to the invention, which occupies its central position,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Ausschnittes II in Fig. 1, wobei jedoch der Ventilschieber des Servoventils gegenüber seiner Mittellage ver­ schoben ist, Fig. 2 is an enlarged representation of the detail II in Fig. 1 except that the valve spool of the servo valve is pushed ver towards its central position,

Fig. 3 einen Axialschnitt einer abgewandelten Ausfüh­ rungsform, und Fig. 3 is an axial section of a modified Ausfüh approximate shape, and

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 1 und 2 abgewandelte Ausführung eines Absperrventils. Fig. 4 shows a comparison with FIG. 1 and 2 modified embodiment of a check valve.

Gemäß Fig. 1 ist in einem Ventilgehäuse i zur Aufnahme eines Ventilschiebers 2 eine Axialbohrung 3 angeordnet, von der Radialbohrungen 4 bis 9 abzweigen. Dabei liegen die Radialbohrungen 4 und 5 in einer gemeinsamen Radial­ ebene der Bohrung 3. Die Bohrungen 6 und 7 sind beidseitig der Bohrung 5 und die Bohrungen 8 und 9 beidseitig der Bohrung 4 angeordnet, wobei der Abstand der Bohrungen 8 und 9 von der Bohrung 4 in Achsrichtung der Bohrung 3 größer ist als der entsprechende Abstand der Bohrungen 6 und 7 von der Bohrung 5.Referring to FIG. 1 of a valve slide 2 is arranged an axial bore 3 in a valve housing for receiving i, branched from the radial bores 4 to 9. The radial bores 4 and 5 lie in a common radial plane of the bore 3 . The holes 6 and 7 are arranged on both sides of the hole 5 and the holes 8 and 9 on both sides of the hole 4 , the distance of the holes 8 and 9 from the hole 4 in the axial direction of the hole 3 being greater than the corresponding distance of the holes 6 and 7 from hole 5 .

Seitlich neben den Bohrungen 4 und 5 sind in der Axial­ bohrung 3 zwei im Querschnitt rechteckige Umfangsnuten 10 und 11 angeordnet, die bereichsweise von den Radial­ bohrungen 4 und 5 durchdrungen werden. Zwei weitere, ähnlich ausgebildete Umfangsnuten 12 und 13 sind im Bereich der Radialbohrungen 8 und 9 angeordnet.Laterally next to the bores 4 and 5 are arranged in the axial bore 3 two circumferential grooves 10 and 11 which are rectangular in cross section and which are partially penetrated by the radial bores 4 and 5 . Two further, similarly designed circumferential grooves 12 and 13 are arranged in the area of the radial bores 8 and 9 .

Die Radialbohrungen 4 und 5 nehmen jeweils eine Hülse 14 auf, wobei der Spalt zwischen dem Innenumfang der Radial­ bohrungen 4 und 5 und dem Außenumfang der Hülse 14 durch einen Dichtring abgesperrt wird.The radial bores 4 and 5 each receive a sleeve 14 , the gap between the inner circumference of the radial bores 4 and 5 and the outer circumference of the sleeve 14 being blocked off by a sealing ring.

An dem der Axialbohrung 3 zugewandten Ende verengt sich der Axialkanal jeder Hülse 14 konusförmig und bildet eine kegelförmige Sitzfläche für eine Ventilkugel 15, wobei die Kugel 15 etwas in den Querschnitt der Axial­ bohrung 3 hineinragt, wenn die Kugel 15 dicht auf der kegelförmigen Sitzfläche 14′ aufsitzt.At which the axial bore 3 end facing the axial passage of each sleeve 14 narrows conically shaped and forms a conical seat for a valve ball 15, the ball 15 is slightly into the cross section of the axial bore extends 3 when the ball 15 tightly on the conical seat surface 14 ' sits on.

Der Ventilschieber 2 besitzt eine mittige V-Umfangsnut 16, deren Flanken mit konvexer Rundung in den zylindrischen Außenumfang des Ventilschiebers 2 übergehen. Beiderseits der V-Umfangsnut 16 sind am Außenumfang des Ventilschie­ bers 2 Umfangsnuten 17 und 18 mit rechteckigem Querschnitt und einer Breite angeordnet, die etwas größer als der Abstand zwischen den Umfangsnuten 10 und 12 und 11 und 13 der Axialbohrung 3 des Ventilgehäuses 1 ist.The valve spool 2 has a central V-circumferential groove 16 , the flanks of which merge into the cylindrical outer circumference of the valve spool 2 with a convex curve. Both sides of the V-circumferential groove 16 are arranged on the outer circumference of the valve slide 2 circumferential grooves 17 and 18 with a rectangular cross-section and a width which is slightly larger than the distance between the circumferential grooves 10 and 12 and 11 and 13 of the axial bore 3 of the valve housing 1 .

Der Ventilschieber 2 wird von einer Axialbohrung 19 durchsetzt, die einen im Durchmesser verengten Mittel­ abschnitt aufweist, an den sich nach außen hin Abschnitte mit größerem Querschnitt anschließen. Diese letzteren Abschnitte sind durch Radialbohrungen 20 und 21 mit den Umfangsnuten 17 und 18 verbunden.The valve spool 2 is penetrated by an axial bore 19 which has a narrowed section in the middle, to which sections with a larger cross section adjoin to the outside. These latter sections are connected to the circumferential grooves 17 and 18 by radial bores 20 and 21 .

In der Axialbohrung 19 sind zwei gestufte Kolben 22 und 23 verschiebbar angeordnet, welche jeweils einen gestuften Axialkanal aufweisen, dessen hinsichtlich des Querschnittes weiterer Abschnitt als Hülse für eine Schraubenfeder 24 bzw. 25 dient, die jeweils einerseits an der Ringstufe im Axialkanal des jeweiligen Kolbens 22 bzw. 23 und andererseits an einer der Widerlagerscheiben 26 abgestützt ist, die in den Stirnenden der Axialbohrung 3 des Ventilgehäuses 1 angeordnet bzw. durch dort angeord­ nete Anschlagringe 27 festgehalten werden. Die Schrauben­ federn 24 und 25 suchen die Kolben 22 und 23 gegen den gegebenenfalls vorhandenen Druck in den Ringräumen 28 und 29, die zwischen den Ringstufen an den Außenumfängen der Kolben 22 und 23 und den Ringstufen an den Innenum­ fängen der Axialbohrung 19 des Ventilschiebers 2 verbleiben, in die Axialbohrung 19 hineinzuschieben.In the axial bore 19 , two stepped pistons 22 and 23 are slidably arranged, each of which has a stepped axial channel, the cross-section of which further section serves as a sleeve for a coil spring 24 or 25 , which on the one hand on the annular step in the axial channel of the respective piston 22 or 23 and on the other hand is supported on one of the abutment disks 26 which are arranged in the front ends of the axial bore 3 of the valve housing 1 or are held by stop rings 27 arranged there. The helical springs 24 and 25 search the pistons 22 and 23 against the pressure that may be present in the annular spaces 28 and 29 , which catches between the annular steps on the outer circumferences of the pistons 22 and 23 and the annular steps on the inner circumference of the axial bore 19 of the valve slide 2 to slide into the axial bore 19 .

In Auswärtsrichtung wird der Verschiebehub der Kolben 22 und 23 durch Anschlagringe in der Axialbohrung 19 des Ventilschiebers 2 begrenzt.In the outward direction, the displacement stroke of the pistons 22 and 23 is limited by stop rings in the axial bore 19 of the valve slide 2 .

Beim Betrieb sind die Radialbohrungen 4 und 5 an einen hydraulischen Druckspeicher bzw. die Druckseite einer Hydraulikpumpe angeschlossen. Die Radialbohrungen 8 und 9 sind mit einem relativ drucklosen Hydraulikreservoir 32 verbunden. Die Radialbohrungen 6 und 7 sind an zwei Seiten eines hydraulischen Servomotors angeschlossen, der als doppeltwirkendes Kolben-Zylinder-Aggregat ausge­ bildet sein kann. Der Ventilschieber 2 ist in grundsätz­ lich bekannter Weise derart mit der Antriebsübertragung zwischen einem Lenkhandrad eines Kraftfahrzeuges und den Lenkrädern antriebsmäßig gekoppelt, daß er in Abhängigkeit von der Größe und Richtung der zwischen Lenkhandrad und Lenkrädern übertragenen Kräfte in der einen oder anderen Richtung relativ zum Ventilgehäuse 1 verschoben wird.In operation, the radial bores 4 and 5 are connected to a hydraulic pressure accumulator or the pressure side of a hydraulic pump. The radial bores 8 and 9 are connected to a relatively pressureless hydraulic reservoir 32 . The radial bores 6 and 7 are connected to two sides of a hydraulic servo motor, which can be formed as a double-acting piston-cylinder unit. The valve spool 2 is coupled in a manner known in principle in a manner which is drive-related to the drive transmission between a steering handwheel of a motor vehicle and the steering wheels that, depending on the size and direction of the forces transmitted between the steering handwheel and steering wheels, in one direction or the other relative to the valve housing 1 is moved.

Solange keine Kräfte übertragen werden, nimmt der Ventil­ schieber 2 die in Fig. 1 dargestellte Mittellage ein, so daß die Ventilkugeln 15 in die V-Umfangsnut 16 des Ventilschiebers 2 mit (geringem) Spiel eintreten können, wobei sich die Ventilkugeln 15 dicht auf die konusförmigen Sitzflächen 14′ der Hülsen 14 aufsetzen und damit die Verbindung zum Druckspeicher bzw. zur Hydraulikpumpe absperren.As long as no forces are transmitted, the valve spool 2 takes the middle position shown in Fig. 1, so that the valve balls 15 can enter into the V-circumferential groove 16 of the valve spool 2 with (little) play, the valve balls 15 tightly on the Put on conical seat surfaces 14 'of the sleeves 14 and thus shut off the connection to the pressure accumulator or to the hydraulic pump.

Sobald der Ventilschieber 2 aus der Mittellage verschoben wird, werden die Ventilkugeln 15 von einer Flanke der V-Umfangsnut 16 erfaßt und aus der zuvor eingenommenen Schließlage ausgehoben.As soon as the valve slide 2 is displaced from the central position, the valve balls 15 are gripped by a flank of the V-circumferential groove 16 and lifted out of the previously taken closed position.

Damit sucht Druckmedium von den Radialbohrungen 4 und 5 in Richtung der Radialbohrungen 8 und 9, d. h. in Richtung des Hydraulikreservoirs 32, zu strömen. Aufgrund der Verschiebung des Ventilschiebers 2 sind die Strömungs­ wege von den Radialbohrungen 4 und 5 zur Radialbohrung 8 gegenüber den entsprechenden Strömungswegen zur Radial­ bohrung 9 unterschiedlich. Wird der Ventilschieber 2 gemäß dem Beispiel der Fig. 2 nach rechts verschoben, so bildet sich zwischen der Umfangsnut 10 und der Umfangs­ nut 17 ein relativ breiter und zwischen der Umfangsnut 17 und der Umfangsnut 12 ein relativ schmaler Spalt aus. Dagegen liegt zwischen der Umfangsnut 11 und der Umfangs­ nut 18 ein schmaler Spalt vor, während zwischen der Um­ fangsnut 18 und der Umfangsnut 13 ein relativ breiter Spalt auftritt. Durch diese unterschiedlich breiten Drosselspalte wird erreicht, daß zwischen den Radial­ bohrungen 6 und 7 und damit zwischen den beiden Seiten des Servomotors eine mehr oder weniger große Druck­ differenz auftritt. Dementsprechend unterstützt der Servomotor die jeweilige Lenkbewegung mit einer ent­ sprechenden Servokraft.Pressure medium thus attempts to flow from the radial bores 4 and 5 in the direction of the radial bores 8 and 9 , ie in the direction of the hydraulic reservoir 32 . Due to the displacement of the valve spool 2, the flow paths are of the radial bores 4 and 5 for the radial bore 8 over the corresponding flow paths for the radial bore 9 different. When the valve slide 2 moved according to the example of FIG. 2 to the right, is formed between the circumferential groove 10 and the circumferential groove 17, a relatively wide and between the circumferential groove 17 and the circumferential groove 12, a relatively narrow gap from. On the other hand is located between the circumferential groove 11 and the circumferential groove 18, a small gap before, during, between the To circumferential groove 18 and the circumferential groove 13, a relatively wide gap occurs. Through these differently wide throttling gaps it is achieved that a more or less large pressure difference occurs between the radial bores 6 and 7 and thus between the two sides of the servo motor. Accordingly, the servo motor supports the respective steering movement with a corresponding servo force.

Der Druck in den Umfangsnuten 17 bzw. 18 pflanzt sich über die Radialbohrungen 20 und 21 bis in die Ringräume 28 und 29 fort, welche mit den benachbarten Radialbohrungen 20 und 21 ständig über einen Ringspalt verbunden sind, der zwischen dem Außenumfang der Kolben 22 bzw. 23 und dem dem Innenumfang des Axialkanals 19 des Ventilschiebers 2 im Bereich der Radialbohrungen 20 und 21 ausgebildet ist. Somit liegen also auch in den Ringräumen 28 und 29 ähnlich unterschiedliche Drucke wie an den Radialbohrungen 6 und 7 vor. Dementsprechend werden die Kolben 22 und 23 mit unterschiedlich großen hydraulischen Kräften gegen die zugeordneten Schraubenfedern 24 bzw. 25 gespannt. Im Ergebnis führt dies dazu, daß der Ventilschieber 2 nur gegen einen mehr oder weniger großen Widerstand verschiebbar ist, der sich analog zu der vom Servo­ motor 33 erzeugten Servokraft ändert. Dieser Widerstand ist am Lenkhandrad als Rückwirkungskraft spürbar, d. h. das Lenkhandrad läßt sich nur gegen einen Widerstand verändern, der sich analog zur Stellkraft des Servo­ motors 33 ändert.The pressure in the circumferential grooves 17 and 18 propagates via the radial bores 20 and 21 into the annular spaces 28 and 29 , which are continuously connected to the adjacent radial bores 20 and 21 via an annular gap which is between the outer circumference of the pistons 22 and 23 and the inner circumference of the axial channel 19 of the valve slide 2 is formed in the region of the radial bores 20 and 21 . Thus, there are also different pressures in the annular spaces 28 and 29 as at the radial bores 6 and 7 . Accordingly, the pistons 22 and 23 are tensioned against the associated coil springs 24 and 25 with differently large hydraulic forces. As a result, the valve spool 2 can only be displaced against a more or less large resistance, which changes analogously to the servo force generated by the servo motor 33 . This resistance is felt on the steering handwheel as a reaction force, ie the steering handwheel can only be changed against a resistance that changes analogously to the actuating force of the servo motor 33 .

Da der Hubweg der Kolben 22 und 23 durch Anschlagringe 22′ bzw. 23′ begrenzt wird, so daß die Kolben 22 bzw. 23 weder die Schraubenfedern 24 bzw. 25 auf Block zusammen­ drängen noch gegen die Widerlagerscheiben 26 stoßen können, wird die maximal mögliche Rückwirkungskraft begrenzt.Since the stroke of the pistons 22 and 23 is limited by stop rings 22 'and 23 ', so that the pistons 22 and 23 neither push the coil springs 24 or 25 together on a block nor can they hit against the abutment disks 26 , the maximum possible Retroactive force limited.

Wichtig ist, daß in der Mittellage des Ventilschiebers 2 keinerlei Hydraulikmedium vom Druckspeicher 31 bzw. einer sonstigen Druckquelle über die Radialbohrungen 4 und 5 abströmen kann. Derartiges wird durch die von den Ventilkugeln 15 und den Sitzflächen 14′ der Hülsen 14 gebildeten Absperrventile verhindert. Dementsprechend wird in Mittellage des Ventilschiebers 2 keine hydrau­ lische Leistung verbraucht.It is important that, in the central position of the valve slide 2, no hydraulic medium can flow out of the pressure accumulator 31 or any other pressure source via the radial bores 4 and 5 . Such is prevented by the shut-off valves formed by the valve balls 15 and the seat surfaces 14 'of the sleeves 14 . Accordingly, no hydrau lic power is consumed in the central position of the valve spool 2 .

Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 zunächst darin, daß in der Axialbohrung des Ventilschiebers 2 ein einziger Kolben 34 längsverschiebbar angeordnet ist. Die Ver­ schiebung erfolgt gegen die Kraft einer Schraubendruck­ feder 35, welche zwischen zwei auf den Kolben 34 axial verschiebbaren Widerlagerringen 36 und 37 eingespannt ist. Dabei wird der Widerlagerring 36 in der in Fig. 3 dargestellten Normallage des Kolbens 34 simultan gegen eine Ringstufe in der Axialbohrung 19 des Ventilschie­ bers 2 sowie eine Ringstufe am Außenumfang des Kolbens 34 gespannt, während der Widerlagerring 37 gegen zwei An­ schlagringe 38 und 39 gedrängt wird, von denen der eine fest am Ventilschieber 2 und der andere fest am Kolben 34 angeordnet ist. Wird der Kolben 34 aus der Lage der Fig. 3 nach rechts oder links verschoben, wird die Schrauben­ druckfeder 35 jeweils zusätzlich gespannt.The embodiment according to FIG. 3 differs from the embodiment according to FIG. 2 first in that a single piston 34 is arranged so as to be longitudinally displaceable in the axial bore of the valve slide 2 . The displacement takes place against the force of a helical compression spring 35 , which is clamped between two axially displaceable abutment rings 36 and 37 on the piston 34 . The abutment ring 36 in the normal position of the piston 34 shown in FIG. 3 is simultaneously clamped against an annular step in the axial bore 19 of the valve slide 2 and an annular step on the outer circumference of the piston 34 , while the abutment ring 37 is urged against two impact rings 38 and 39 , one of which is fixed to the valve spool 2 and the other is fixed to the piston 34 . If the piston 34 is shifted from the position of FIG. 3 to the right or left, the helical compression spring 35 is additionally tensioned.

Der Kolben 34 wird durch einen Axialkanal 40 durchsetzt, dessen eine stirnseitige Öffnung als Drossel 41 ausge­ bildet ist.The piston 34 is penetrated by an axial channel 40 , one end opening of which is formed as a throttle 41 .

Im Bereich einer den Axialkanal 40 durchsetzenden Radial­ bohrung 42 besitzt der Kolben 34 eine Umfangsnut 43, die in der in Fig. 3 dargestellten Lage des Kolbens 34 im wesentlichen deckungsgleich mit einer Umfangsnut 44 in der Axialbohrung 19 des Schiebers 2 ist. Letztere Umfangs­ nut 44 ist über Radialkanäle im Schieber 2 mit dessen Umfangsnut 17 verbunden. In the region of a radial bore 42 penetrating the axial channel 40 , the piston 34 has a circumferential groove 43 which, in the position of the piston 34 shown in FIG. 3, is substantially congruent with a circumferential groove 44 in the axial bore 19 of the slide 2 . The latter circumferential groove 44 is connected via radial channels in the slide 2 with its circumferential groove 17 .

Das Ventilgehäuse 1 besitzt an den Stirnseiten des Ventil­ schiebers jeweils eine Hydraulikkammer 45 bzw. 46, wobei die Hydraulikkammer 45 über eine steuerbare Drossel 47 mit der Bohrung 7 verbunden ist, während die Kammer 46 über eine am zugewandten Stirnende des Schiebers 2 angeordnete Drossel 48 mit dem Axialkanal 40 des Kolbens 34 kommuni­ ziert.The valve housing 1 has on the end faces of the valve slide a hydraulic chamber 45 and 46 , respectively, the hydraulic chamber 45 being connected to the bore 7 via a controllable throttle 47 , while the chamber 46 has a throttle 48 arranged on the facing end of the slide 2 the axial channel 40 of the piston 34 communicates.

Im Betrieb wird der Ventilschieber 2 wiederum analog zu dem zwischen einer Handhabe, z. B. Lenkhandrad, und damit antriebsgekoppelten Organen, z. B. den Lenkrädern eines Fahrzeuges, übertragenen Kräften verschoben. Damit tritt wiederum zwischen den Radialbohrungen 6 und 7, die mit einem hydraulischen Servomotor verbunden sind, eine entsprechende hydraulische Druckdifferenz auf. Im übrigen tritt aufgrund dieser Druckdifferenz zwischen den von den Umfangsnuten 17 und 18 des Schiebers 2 gebildeten Ringräumen und damit zwischen den Radialbohrungen 6 und 7 eine Hydraulikströmung über die Drosseln 47 und 41 auf; dieser Hydraulikstrom wird darüber hinaus durch Verschiebung des Kolbens 34 relativ zum Schieber 2 gesteuert, weil bei einer solchen Verschiebung des Kolbens 34 das Maß der Überdeckung zwischen den Umfangs­ nuten 43 und 44 und damit der Drosselwiderstand zwischen der Umfangsnut 17 und dem Axialkanal 40 verändert wird. Die Verschiebung des Kolbens 34 wird hydraulisch bewirkt, weil zwischen den Hydraulikkammern 45 und 46 bei Druck­ differenzen zwischen den Radialbohrungen 6 und 7 eine mehr oder weniger große Druckdifferenz vorliegt, die durch die Drosselwiderstände der Drosseln 47 und 41 sowie die mehr oder weniger geringe Überdeckung der Umfangsnuten 43 und 44 vorgegeben wird.In operation, the valve spool 2 is in turn analogous to that between a handle, for. B. steering wheel, and thus drive-coupled organs, for. B. the steering wheels of a vehicle, transferred forces. In turn, a corresponding hydraulic pressure difference occurs between the radial bores 6 and 7 , which are connected to a hydraulic servo motor. Otherwise, due to this pressure difference between the annular spaces formed by the circumferential grooves 17 and 18 of the slide 2 and thus between the radial bores 6 and 7, a hydraulic flow via the throttles 47 and 41 occurs; this hydraulic flow is also controlled by displacement of the piston 34 relative to the slide 2 , because with such a displacement of the piston 34, the degree of coverage between the circumferential grooves 43 and 44 and thus the throttle resistance between the circumferential groove 17 and the axial channel 40 is changed. The displacement of the piston 34 is effected hydraulically because there is a more or less large pressure difference between the hydraulic chambers 45 and 46 at pressure differences between the radial bores 6 and 7 , which is due to the throttle resistances of the throttles 47 and 41 and the more or less low coverage of the Circumferential grooves 43 and 44 is specified.

Auf diese Weise wird auf den Ventilschieber 2 eine vielfältig steuerbare Rückwirkungskraft wirksam.In this way, a versatile controllable reaction force is effective on the valve slide 2 .

Bei größeren Rückwirkungskräften wird der Kolben 34 gegen die Kraft der Feder 35 derart weit verschoben, daß sich die Umfangsnut 43 sowie die Nut 44 nicht mehr überlappen und die Radialbohrung 42 nicht mehr mit der Nut 44 kommunizieren kann. Damit wird der Hydraulikstrom über die Drosselstrecke 47-41-43/44 vollständig unterbrochen, mit der Folge, daß die maximal mögliche Rückwirkungskraft begrenzt wird.With larger reaction forces, the piston 34 is displaced so far against the force of the spring 35 that the circumferential groove 43 and the groove 44 no longer overlap and the radial bore 42 can no longer communicate with the groove 44 . The hydraulic flow across the throttle section 47-41-43 / 44 is thus completely interrupted, with the result that the maximum possible reaction force is limited.

Im übrigen stimmt die Ausführungsform der Fig. 3 mit der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 darin überein, daß in der in Fig. 3 dargestellten Mittellage des Ventil­ schiebers 2 die Ventilkugeln 15 die Radialbohrungen 4 und 5 bzw. die darin angeordneten Hülsen 14 absperren und dementsprechend eine Strömung des Druckmediums von der Druckquelle zum Reservoir verhindern.Otherwise, the embodiment of Figure 3 1 2 true. With the embodiment of Fig. And agree that the valve balls 15 close off the radial bores 4 and 5 and disposed therein sleeves 14 in the embodiment shown in Fig. 3 central position of the valve spool 2 and accordingly prevent flow of the pressure medium from the pressure source to the reservoir.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist innerhalb der Hülse 14 ein napfförmiges Gehäuse 140 durch Preßsitz gehaltert, welches an seinem vom Ventilschieber 2 abgewandten Ende durch einen Boden 140′ abgeschlossen und auf seinem Außenumfang mit Axialnuten 140′′ versehen ist. Durch die Axial­ nuten 140′′ werden mehrere Kanäle gebildet, durch die Druck­ medium von dem in Fig. 4 oberen Ende der Hülse 14 in Rich­ tung des unteren unteren Endes der Hülse 14 bzw. zum Sitz 14′ hindurchtreten kann.In the embodiment shown in Fig. 4, a cup-shaped housing 140 is held by a press fit within the sleeve 14 , which is closed at its end facing away from the valve slide 2 by a bottom 140 'and provided on its outer circumference with axial grooves 140 ''. Through the axial grooves 140 '' several channels are formed through the pressure medium from the upper end of the sleeve 14 in Fig. 4 in Rich direction of the lower lower end of the sleeve 14 or to the seat 14 'can pass.

Innerhalb des zylinderförmigen Innenraums des Gehäuses 140 ist ein zylinderförmiger Abschnitt eines im wesentlichen pilzarti­ gen Ventilkörpers 150 gleitverschiebbar und im wesentlichen fluidisch dicht geführt. Dieser Ventilkörper 150 wird durch eine Ventilfeder 151 in Fig. 4 in Abwärtsrichtung beauf­ schlagt, derart, daß der Pilzkopf des Ventilkörpers 150 sich auf den Sitz 14′ am unteren Ende der Hülse 14 aufzusetzen sucht.Within the cylindrical interior of the housing 140 , a cylindrical portion of a substantially mushroom-like valve body 150 is slidably guided and essentially fluid-tight. This valve body 150 is struck by a valve spring 151 in Fig. 4 in the downward direction, in such a way that the mushroom head of the valve body 150 seeks to sit on the seat 14 'at the lower end of the sleeve 14 .

Der Pilzkopf des Ventilkörpers 150 wird durch einen Axial­ kanal 150′ durchsetzt, so daß innerhalb des vom Gehäuse 140 sowie vom Ventilkörper 150 umschlossenen Raumes im Gehäuse 140 immer ein etwa gleicher fluidischer Druck wie unterhalb des in Fig. 4 unteren Endes des Ventilkörpers 150 vorliegt.The mushroom head of the valve body 150 is penetrated by an axial channel 150 ', so that within the housing 140 and the valve body 150 enclosed space in the housing 140 there is always approximately the same fluid pressure as below the lower end in FIG. 4 of the valve body 150 .

Beim Öffnungs- bzw. Schließhub wird also der Ventilkörper 150 - überwiegend - durch das Gehäuse 140 bzw. dessen zylinder­ förmige Innenumfangswand geführt. In Schließstellung sitzt der pilzartige Kopf des Ventilkörpers 150 dicht auf dem kegel­ förmigen Sitz 14′. Diese Schließlage kann nur eingenommen werden, wenn der Ventilschieber 2 die in Fig. 1 dargestellte Mittellage bzw. eine dieser Mittellage unmittelbar benach­ barte Position einnimmt.During the opening or closing stroke, the valve body 150 is - predominantly - guided through the housing 140 or its cylindrical inner peripheral wall. In the closed position, the mushroom-like head of the valve body 150 sits tightly on the conical seat 14 '. This closed position can only be adopted when the valve spool 2 occupies the central position and shown in FIG. 1 one of these central position immediately Benach disclosed position.

Sobald der Ventilschieber 2 um ein größeres Maß aus dieser Mittellage verschoben wird, wird der Ventilkörper 150 durch Zusammenwirken der Flanken der V-Umfangsnut 16 des Ventil­ schiebers 2 mit dem pilzförmigen Kopf des Ventilkörpers 150 gegen die Kraft der Ventilfeder 151 aus der Schließlage aus­ gehoben, wobei nur geringe fluidische Kräfte zu überwinden sind, denn die Fluiddrucke unterhalb des Kopfes des Ventilkörpers 150 und innerhalb des Gehäuses 140 sind aufgrund des Axialkanals 150′ weitestgehend gleich.As soon as the valve spool 2 is shifted to a greater extent in this center position, the valve body is lifted 150 by cooperation of the flanks of the V-circumferential groove 16 of the valve spool 2 with the mushroom-shaped head of the valve body 150 against the force of the valve spring 151 from the closed position of, only small fluidic forces are to be overcome, because the fluid pressures below the head of the valve body 150 and within the housing 140 are largely the same due to the axial channel 150 '.

Im wesentlichen kann der in der Hülse 14 vorhandene flui­ dische Druck in Schließlage des Ventilkörpers 150 lediglich die im Übergangsbereich zwischen dem pilzartigen Kopf des Ventilkörpers 150 und dem daran anschließenden zylinder­ förmigen Abschnitt des Ventilkörpers 150 gebildete Ringstufe radial außerhalb der punktierten Linien 150′′ in Schließ­ richtung beaufschlagen. Da die genannte Ringstufe nur einen geringen Querschnitt hat, können insgesamt nur geringe fluidische Schließkräfte auf den Ventilkörper 150 wirken.In essence, the existing in the sleeve 14 fluid pressure in the closed position of the valve body 150 only the ring step formed in the transition region between the mushroom-like head of the valve body 150 and the adjoining cylindrical portion of the valve body 150 radially outside the dotted lines 150 '' in closing direction. Since the ring step mentioned has only a small cross section, only a small fluidic closing force can act on the valve body 150 .

Gegebenenfalls kann der Ventilkörper 150 auch so ausgebildet sein, daß der Querschnitt des Kopfes des Ventilkörpers 150 gleich groß wie der Querschnitt des Innenraumes des Gehäu­ ses 140 ist, d. h. der zylinderförmige Abschnitt des Ventil­ körpers 150 geht entsprechend den punktierten Linien 150′′ in den Kopf den Ventilkörpers 150 über. Bei einer solchen Aus­ bildung kann der Ventilkörper 150 durch keinerlei flui­ dische Kräfte in Schließrichtung gedrängt werden, vielmehr wird der Ventilkörper 150 dann ausschließlich durch die Ven­ tilfeder 151 schließend belastet.Optionally, the valve body 150 can also be designed so that the cross section of the head of the valve body 150 is the same size as the cross section of the interior of the housing 140 , ie the cylindrical portion of the valve body 150 goes according to the dotted lines 150 '' in the head the valve body 150 over. In such an education, the valve body 150 can not be forced in the closing direction by any fluidic forces, rather the valve body 150 is then loaded exclusively by the valve spring 151 Ven closing.

Durch die unterschiedliche Form des Ventilkörpers 150 wird die Mindestkraft verändert, mit der der Ventilschieber 2 in seiner Verschieberichtung beaufschlagt werden muß, um den Ventilkör­ per 150 aus seiner Schließlage auszuheben. Diese Mindestkraft wird einerseits bestimmt durch die Steilheit der Flanken der V-Umfangsnut 16 des Ventilschiebers 2 und andererseits durch die Spannung der Ventilfeder 151 sowie die in Schließrichtung auf den Ventilkörper 150 einwirkenden fluidischen Kräfte, die bei entsprechender Ausbildung des Ventilkörpers 150 einen verschwindenden Wert (d. h. etwa den Wert Null) haben können.The different shape of the valve body 150 changes the minimum force with which the valve spool 2 must be acted on in its direction of displacement in order to lift the valve body 150 out of its closed position. This minimum force is determined, on the one hand, by the steepness of the flanks of the V-circumferential groove 16 of the valve slide 2 and, on the other hand, by the tension of the valve spring 151 and the fluidic forces acting on the valve body 150 in the closing direction, which, with the corresponding design of the valve body 150, have a vanishing value (ie approximately zero).

Im Beispiel der Fig. 2 wird die Schließkraft ausschließlich fluidisch bzw. hydraulisch (und gegebenenfalls auch durch Schwerkraft) erzeugt, da die Ventilkugel 15 ohne Ventilfeder angeordnet ist.In the example of FIG. 2, the closing force is generated exclusively fluidly or hydraulically (and possibly also by gravity), since the valve ball 15 is arranged without a valve spring.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform kann im Falle der Fig. 2 auch eine zusätzliche Ventilfeder für die Ventil­ kugel 15 vorgesehen sein. Deviating from the illustrated embodiment, an additional valve spring for the valve ball 15 can also be provided in the case of FIG. 2.

Des weiteren könnte - insbesondere im Beispiel der Fig. 4 - der Kopf des Ventilkörpers 150 eine von einem Kugelabschnitt abweichende Form aufweisen und beispielsweise kegelförmig aus­ gebildet sein.Furthermore, in particular in the example in FIG. 4, the head of the valve body 150 could have a shape deviating from a spherical section and, for example, be conical.

Gegebenenfalls können die Axialnuten 140′′ auch an der Innenumfangswand der Hülse 14 - oberhalb des Sitzes 14′ - angeordnet sein. In diesem Fall kann das Gehäuse 140 eine glatte Außenumfangswand aufweisen.If necessary, the axial grooves 140 '' can also be arranged on the inner circumferential wall of the sleeve 14 - above the seat 14 '. In this case, the housing 140 may have a smooth outer peripheral wall.

Claims (9)

1. Servoventil für eine fluidische, insbesondere eine hydraulische Servolenkung, mit einem Ventilschieber, welcher zumindest eine normal offene Drosselstrecke steuert, die eine durch Steuerkanten am Schieber sowie am Schiebergehäuse gebildete steuerbare Eingangsdrossel sowie eine ebenfalls durch Steuerkanten ausgebildete Ausgangsdrossel aufweist, wobei bei Verschiebung des Ventilschiebers eine gegensinnige Steuerung von Eingangs- und Ausgangsdrossel erfolgt und der Druck an einem zwischen den Drosseln angeordneten Motoranschluß ver­ ändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß eingangsseitig der Eingangsdrossel ein Absperr­ ventil (14′, 15, 150) angeordnet ist, dessen Verschlußkörper (15, 150) mit einer nach Art einer Steuerkurve ausgebildeten Ausnehmung (16) am Ventilschieber (2) zusammenwirkt und dabei aus der Schließlage ausgehoben wird, sobald der Ventil­ schieber (2) seine Normallage verläßt. 1. servo valve for a fluidic, in particular a hydraulic power steering system, with a valve spool which controls at least one normally open throttle section which has a controllable input throttle formed by control edges on the spool and on the spool housing as well as an output throttle also formed by control edges, with displacement of the valve spool An opposite control of the input and output throttle takes place and the pressure at a motor connection arranged between the throttles is changed ver, characterized in that a shut-off valve ( 14 ', 15 , 150 ) is arranged on the input side of the input throttle, the closure body ( 15 , 150 is) cooperates with an opening formed in the manner of a cam recess (16) on the valve slide (2) and thereby lifted out of the closed position when the valve (2) leaves slide to its normal position. 2. Servoventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (14′, 15, 150) nach Art eines Rückschlag­ ventiles ausgebildet ist, dessen Ventilkörper (15, 150) vom Druck auf der Eingangsseite des Absperrventiles in Schließrichtung beaufschlagt wird.2. Servo valve according to claim 1, characterized in that the shut-off valve ( 14 ', 15 , 150 ) is designed in the manner of a check valve, the valve body ( 15 , 150 ) is acted upon by the pressure on the input side of the shut-off valve in the closing direction. 3. Servoventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (15) mit einer konusförmigen Sitzfläche (14′) zusammenwirkt.3. Servo valve according to claim 1 or 2, characterized in that the valve body ( 15 ) cooperates with a conical seat ( 14 '). 4. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper als Ventilkugel (15) ausge­ bildet ist.4. Servo valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve body as a valve ball ( 15 ) is formed. 5. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung am Ventilschieber (2) als V-Umfangsnut (16) ausgebildet ist.5. Servo valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the recess on the valve slide ( 2 ) is designed as a V-circumferential groove ( 16 ). 6. Servoventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die V-Nut (16) mit konvexem Übergang stufenlos an die Schieberaußenseite anschließt. 6. Servo valve according to claim 5, characterized in that the V-groove ( 16 ) connects continuously with a convex transition to the outside of the slide. 7. Servoventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (14′, 150) so angeordnet ist, daß fluidische Kräfte keine bzw. nur eine geringe resultierende Kraft in Schließrichtung des Ventil­ körpers (150) bewirken können.7. Servo valve according to one of claims 3 to 6, characterized in that the shut-off valve ( 14 ', 150 ) is arranged so that fluidic forces can cause no or only a small resulting force in the closing direction of the valve body ( 150 ). 8. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (15, 150) bzw. ein mit einem Sitz (14′) zusammenwirkender Teil des Ventilkörpers kegelförmig aus­ gebildet sind.8. Servo valve according to one of claims 1 to 3 and 5 to 7, characterized in that the valve body ( 15 , 150 ) or with a seat ( 14 ') cooperating part of the valve body are conically formed. 9. Servoventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (15, 150) durch eine Ventilfeder (151) schließend belastet ist.9. Servo valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the valve body ( 15 , 150 ) is loaded by a valve spring ( 151 ) closing.