DE19921434A1 - Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen - Google Patents
Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen von KraftfahrzeugenInfo
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- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
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Abstract
Ein Drehschieberventil (1) für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen enthält einen Drehschieber (2), der mit einem Ventil-Eingangslied (4) drehfest verbunden ist. Die Steuerbuchse (3) ist mit einem Ventil-Ausgangslied (5) drehfest verbunden. DOLLAR A Die beiden Ventilelemente sind koaxial ineinander beweglich angeordnet und sind maximal um den Verdrehweg einer Totgangkupplung relativ zueinander verdrehbar. Der Drehschieber (2) weist außen- und die Steuerbuchse innenliegende Steuerlängsnuten (6, 7) auf, die miteinander zur Steuerung eines Druckmittels zu und von zwei Arbeitsräumen eines Servomotors zusammenwirken. DOLLAR A Der Drehschieber (2) ist über eine Drehstabfeder (9) mit dem Ventil-Ausgangslied (5) verbunden. Durch ein einteiliges Verbindungselement (10) werden fertigungsbedingte Toleranzen ausgeglichen, die zu unerwünschten Effekten beim Fahrverhalten führen können.
Description
Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil für
Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen nach der im Oberbe
griff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Drehschieberventile für Hilfskraftlenkungen enthalten
normalerweise zwei Ventilelemente, die koaxial ineinander
beweglich angeordnet und zum Erzielen eines Steuerweges
begrenzt zueinander verdrehbar angeordnet sind.
Dabei ist ein erstes Ventilelement, das mit einem Ventil-
Eingangsglied verbunden ist, als innenliegender Drehschie
ber ausgebildet. Ein zweites Ventilelement ist mit einem
als Antriebsritzel ausgebildeten Ventil-Ausgangsglied dreh
fest verbunden und als radial außenliegende Steuerbuchse
ausgebildet. Der Drehschieber ist zusätzlich über einen
einen Steuerweg begrenzende Totgangkupplung mit dem An
triebsritzel verbunden. Beide Ventilelemente weisen Steuer
längsnuten auf, die wenigstens zu einem Teil in ihrer axia
len Erstreckung begrenzt sind und zur Steuerung eines
Druckmittels von oder zu Arbeitsräumen eines Servomotors
dienen.
Zur Rückstellung der beiden Ventilelemente aus einer
ausgelenkten Stellung in ihre Neutralstellung dient eine
Drehstabfeder.
Ein solches Drehschieberventil ist in der
DE 196 44 511 A1 dargestellt.
Im Bereich der größten Exzentrizität des im Durchmes
ser exzentrisch ausgebildeten Ventil-Ausgangsgliedes wird
die Einhängeverbindung angeordnet. Dadurch ist Einhängever
bindung hochfest und zudem leichter montierbar.
Bei den bekannten Drehschieberventilen wird die Steu
erbuchse in einen, in das Antriebsritzel eingepressten,
Einhängestift eingehängt. Für diesen Montageschritt ist ein
Spiel in der Einhängeverbindung zwischen Einhängestift und
Steuerbuchse erforderlich. Durch das vorhandene Spiel kann
es nun aber zu einer Relativbewegung zwischen dem Dreh
schieber und der Steuerbuchse kommen, ohne daß von einem
Lenkhandrad ein Lenkmoment eingeleitet worden ist. Dies hat
unerwünschte Ölströme zu den Arbeitsräumen des Servomotors
zur Folge. Diese unerwünschten Ölströme machen sich zusätz
lich durch Lenkmomentsprünge am Lenkhandrad bemerkbar, die
Selbstlenkeffekte zur Folge haben und somit beim Fahrer zu
einem Unsicherheitsgefühl führen können. In den bisher be
schriebenen Ausführungsbeispielen ist der Drehschieber fest
mit dem Ventil-Eingangsglied und die Steuerbuchse mit dem
Ventil-Ausgangsglied verbunden.
Es gibt aber auch Drehschieberventile, die mit umge
kehrt zugeordneten Ventilelementen arbeiten. Für diese
Drehschieberventile kann die Erfindung ebenfalls, mit den
gleichen Vorteilen, verwendet werden.
Das Ventil-Ausgangsglied kann als Antriebsritzel oder
als Kugelgewindespindel ausgebildet sein, abhängig von der
Verwendung bei Zahnstangen- oder Kugelmutter-Hilfskraftlen
kungen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde
ein Drehschieberventil darzustellen, bei dem das Spiel zwi
schen Ventil-Eingangsglied und Ventil-Ausgangsglied elimi
niert wird und trotzdem eine Winkelbeweglichkeit zwischen
einem als Steuerbuchse ausgebildeten Ventilelement und ei
nem als Antriebsritzel ausgebildeten Ventil-Ausgangsgliedes
erhalten bleibt, um einen lateralen Fehlerausgleich zu er
möglichen. Eine weitere Aufgabe ist es eine erleichterte,
automatisierte Montage von Drehschieberventilen zu ermögli
chen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch
ein, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs
aufweisendes, gattungsgemäßes Drehschieberventil gelöst.
Durch die Verwendung von einem Verbindungselement, das
das Antriebsritzel und die Steuerbuchse über Verbindungs
stellen miteinander verbindet, können auftretende Querkräf
te, die auf den Drehschieber wirken, gleichmäßig verteilt
werden. Dabei greifen jeweils mindestens zwei Verbindungs
stellen in das Antriebsritzel und die Steuerbuchse ein.
Zusätzlich werden das Antriebsritzel und die Steuerbuchse
axial durch weitere Verbindungsstellen aneinander gekop
pelt. Dadurch wird eine spielfreie Mitnahme der Steuerbuch
se erreicht.
Durch die Verwendung eines elastischen Materials er
möglicht das Verbindungselement aber dennoch eine winkelbe
wegliche Anbindung der Steuerbuchse an das Antriebsritzel.
Vorzugsweise wird ein Verbindungselement aus Stahl verwen
det, doch es ist auch der Einsatz von Verbindungsmitteln
aus Leichtmetall wie Aluminium, Magnesium oder deren Legie
rungen sowie aus geeigneten Kunststoffen möglich.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Drehschie
berventils liegt darin, daß die Montage des Drehschieber
ventils stark vereinfacht wird und so automatisierbar ist.
Die Steuerbuchse muß nicht mehr aufwendig eingehängt wer
den, sondern kann auch bei bereits montiertem Drehschieber
mit dem Antriebsritzel verbunden werden.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Er
findung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfin
dung ist aber nicht auf die Merkmalskombinationen der An
sprüche beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann
weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen
und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Nachfolgend ist anhand der Figuren ein Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung prinzipgemäß beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfin
dungsgemäßen Drehschieberventils für Hilfs
kraftlenkungen von Kraftfahrzeugen;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II des in
Fig. 1 beschriebenen Drehschieberventils und
Fig. 3 eine Ausführungsform eines in einem erfin
dungsgemäßen Drehschieberventil verwendeten
Verbindungselementes.
Ein erfindungsgemäßes Drehschieberventil 1 enthält ein
erstes Ventilelement in Form eines Drehschiebers 2 und ein
zweites Ventilelement, das als Steuerbuchse 3 ausgebildet
ist.
Der Drehschieber 2 ist mit einem Ventil-Eingangs
glied 4 drehfest verbunden, welches als Lenkspindelanschluß
ausgestaltet sein kann. Der Lenkspindelanschluß ist bei
spielsweise mit einer nicht dargestellten Lenkspindel, die
ein Lenkhandrad trägt, über ein ebenfalls nicht dargestell
tes Kreuzgelenk verbunden. Der Drehschieber 2 ist zudem
über eine nicht dargestellte Totgangkupplung mit einem Ven
til-Ausgangsglied 5 verbunden.
Das Ventil-Ausgangsglied 5 kann als Antriebsritzel oder als
Kugelgewindespindel ausgebildet sein, abhängig von der Ver
wendung bei Zahnstangen- oder Kugelmutter-Hilfskraftlenkun
gen.
An der äußeren Mantelfläche des Drehschiebers 2 sind
Steuerlängsnuten 6 angeordnet, die mit Steuerlängsnuten 7
der Steuerbuchse 3 zusammenwirken.
Das Drehschieberventil 1 stellt, je nach Drehrichtung,
eine Druckmittelverbindung über die Steuerlängsnuten 6
und 7 sowie über Ringnuten 8 in der Steuerbuchse 3 zu einem
nicht dargestellten Servomotor dar.
Das Ventil-Eingangsglied 4 ist zudem über eine Dreh
stabfeder 9 mit dem Ventil-Ausgangsglied 5 verbunden. Das
Ventil-Ausgangsglied 5 seinerseits ist über ein Verbin
dungselement 10 drehfest mit der Steuerbuchse 3 verbunden.
Durch diese verschiedenen Verbindungen untereinander ist
eine begrenzte, relative Verdrehung des Drehschiebers 2 zur
Steuerbuchse 3 möglich. Durch diese relative Verdrehung der
Ventilelemente zueinander wird das von einer nicht darge
stellten Servopumpe geförderte Druckmittel über einen
gleichfalls nicht dargestellten Druckmittelbehälter von dem
entlasteten in den belasteten Arbeitsraum des nicht darge
stellten Servomotors geleitet.
Die Kopplung von Ventil-Ausgangsglied 5 und Steuer
buchse 3 wird, wie in Fig. 1 dargestellt, durch ein Verbin
dungselement 10 realisiert, das auf das Ventil-Ausgangs
glied 5 aufgesteckt wird und dessen sich am Umfang befind
lichen Verbindungsstellen 11 in eine auf dem Ventil-Aus
gangsglied 5 umlaufende Nut 12 eingreifen und somit eine
Axialsicherung darstellen.
Stirnseitige Verbindungsstellen 13 des Verbindungselemen
tes 10 legen sich an einer Stirnfläche 14 des Ventil-Aus
gangsgliedes 5 an und ermöglichen somit eine spielfreie
Mitnahme. Die Steuerbuchse 3 ist über weitere Verbindungs
stellen 15 des Verbindungselementes 10 mit dem Ventil-
Ausgangsglied 5 axial fest verbunden. Durch zusätzliche
Verbindungsstellen 16 am Verbindungselement 10 wird eine
spielfreie Mitnahme der Steuerbuchse 3 erreicht.
1
Drehschieberventil
2
Drehschieber
3
Steuerbuchse
4
Ventil-Eingangsglied
5
Ventil-Ausgangsglied
6
Steuerlängsnuten (Drehschieber)
7
Steuerlängsnuten (Steuerbuchse)
8
Ringnuten (Steuerbuchse)
9
Drehstabfeder
10
Verbindungselement
11
Verbindungsstelle
12
Nut
13
Verbindungsstelle
14
Stirnfläche
15
Verbindungsstelle
16
Verbindungsstelle
17
Ventilgehäuse
18
Mittelachse
Claims (4)
1. Drehschieberventil (1) für Hilfskraftlenkungen von
Kraftfahrzeugen, mit einem ersten Ventilelement, das mit
einem Ventil-Eingangsglied (4) drehfest verbunden ist, mit
einem zweiten Ventilelement, das mit einem Ventil-Aus
gangsglied (5) drehfest verbunden ist, wobei das erste Ven
tilelement mit dem Ventil-Ausgangsglied (5) über eine Dreh
stabfeder (9) und über eine Totgangkupplung verbunden ist,
die beiden Ventilelemente in einem Ventilgehäuse (17) koa
xial ineinander beweglich angeordnet sind und maximal um
den Verdrehweg der Totgangkupplung relativ zueinander ver
drehbar sind und das radial außenliegende Ventilelement
innenliegende und das radial innenliegende Ventilelement
außenliegende, wenigstens teilweise in ihrer axialen Länge
begrenzte Steuerlängsnuten (6, 7) aufweisen, die miteinan
der zur Steuerung eines Druckmittels zu und von zwei Ar
beitsräumen eines Servomotors zusammenwirken, dadurch
gekennzeichnet, daß das Ventil-Ausgangs
glied (5) und das mit dem Ventil-Ausgangsglied (5) verbun
dene Ventilelement über wenigstens ein einteiliges Verbin
dungselement (10) miteinander verbunden sind, welches we
nigstens zwei Verbindungsstellen aufweist.
2. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungsele
ment (10) wenigstens eine zur Mittelachse (18) hin und we
nigstens eine von der Mittelachse (18) des Drehschieberven
tils (1) weg gerichtete Verbindungsstelle aufweist.
3. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungsele
ment (10) wenigstens eine Verbindungsstelle aufweist, die
das Ventil-Ausgangsglied (5) und das mit dem Ventil-
Ausgangsglied (5) verbundene Ventilelement axial miteinan
der verbindet.
4. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Verbindungselement
aus einem elastische Material besteht.
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
DE1999121434 DE19921434A1 (de) | 1999-05-08 | 1999-05-08 | Drehschieberventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen |
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- 1999-05-08 DE DE1999121434 patent/DE19921434A1/de not_active Withdrawn
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- 2000-05-06 WO PCT/EP2000/004073 patent/WO2000068062A1/de active Application Filing
- 2000-05-06 AU AU49174/00A patent/AU4917400A/en not_active Abandoned
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Also Published As
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