DE2835815A1

DE2835815A1 - Drehschieberlenkventil fuer hilfskraftlenkungen

Info

Publication number: DE2835815A1
Application number: DE19782835815
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Walter
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1978-08-16
Publication date: 1980-02-28
Also published as: ES483257A1; AR215823A1; FR2433450B1; PL217750A1; YU127779A; BR7905232A; GB2028240A; PL119567B1; DE2835815C2; IT7949969A0; SU973010A3; FR2433450A1; GB2028240B; SE439911B; YU40749B; JPS5539878A; SE7906763L; US4335749A; JPS6241150B2; IT1119816B

Description

10.7-1973

Akte; ZF

Anmelder:

Zahnradfabrik j?riedricnshafen Aktiengesellschaft

7990 Friedrichshafen

Drehschieb ir lenkventil für Hilf skraf ti .^rkun -en.

Die Erfindung betrifft ein Draascnieberlan.cventil für Hilfskraftianxarisen von Kraftfihrz^uf=-!, mit einem Drehschieber und einer den Dreho ^nieber um- .» schilebend^n 7entilbiiah.se, mit einer 7-rteilung des Drucri.-n: ttels auf einen 3ervoinotor über zwischen Drehschieber und Vtntilbüchsö an.;eorin jten Zulaufsteuerkant·::, uau Jvücklaufot-iu^r. ant-^n z., isja.'a Drehschieber und 7ontilbüchse, ..ob.i. von α·.-;η Rücklauf steuerk ait :i ·.. j:j V.rbinuuri-"3bori:"j-^v: .-;: .;.i ein am

f. i η π η η / ο ? 7

BAD ORIG^¹AI.

Rücklaufansehluß führen.

Bei Drehschleberlenkventilen dieser Bauart ist es bekannt, daß ab einem bestimmten Druckniveau deutlieh hörbare Strömungsgeräusche auftreten.

Im wesentlichen sind dies unangenehme Zisengeräusehe welche an den Steuerxanten der Drehschieberventile entstehen. Diese Zischgeräusche sind abhängig von dem Druckverhältnis der Drücke vor und hinter den Steuerkanten. Ja größer das Druckgefälle ist, desto unangenehmer werden die Zischgeräusche.

Es ist deshalb bereits bekannt, durch Anstauen des RücklaufÖles die Druckverhältnisse an den Steuerkanten entsprechend zu verändern. Durch diesen Rücklaufstau wird eine Beseitigung oder doch zumindest erhebliche Dämpfung der Strömungsgeräusche erreicht. Nachteilig ist dabei jedoch, daß der Rücklaufstau bei nichtausgesteuertem Lenkungsventil Probleme aufwirft. Unter anderem stellt sich eine Verschlechterung des Fahrzeugrücklaufes ein. Darüberhinaus ergibt sich eine unnütze Aufheizung der Hydraulikflüssigkeit und eine Energievergeudung.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkun^en von Kraftfahrzeugen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bti ae«. bei ausgesteuertem

Lenkungs ventil der erwünschte Rücklaufstaudruck erzeugt wird, wänrend hingegen bei nicht ausgesteuertem Lenkungsventil die Lenkungsfunktion nicht nachteilig beeinflußt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerkanten 30 zueinander angeordnet sind, daß in Neutralsteilung ein ungedrosselter Strom des Druckmittels über Steuerkanten zu dem Rücklaufanschluß vorliegt und im ausgesteuerten Zustand der gesamte Strom des Druckmittels zwischen den Zulaufsteuerkanten und den Rücklaufsteuerkantsn über mindestens eine Drosseisteile geführt ist.

Durch die erfindungsgemäße Führung der Hydraulikflüssigkeit stellt sich bei nicht ausgesteuertem Lenkventil somit kein Rücklaufstaudruck ein. Bei ausgesteuerten Lenkventil hingegen wird aas Druc^c-.Tiittel über eine Drosselstelle geführt, weshalb es zu einem Rücklaufstaudruck kommt. Auf diese Weise werden die störenden Strömungsgeräusche vermieden. Je nach den Erfordernissen können dabei ein oder mehrerυ Drosselstellen eingebaut werden.

In erfindungsgemäßer Ausführung ist vorgesehen, daß in Nautralsteilung des Drehschiebers zwischen den Zulaufs te.I3r,canton und den zu dem Rücklaufanschluß führenden Rücklaufsteueröffnungen eine direkte un^cirossolte '/erbLadung besteht, während im ausgesteuert iii Zustand f'ir den Rücklauf strom

mindestens eine Drosselbohrung zwiscnen den Zulaufsteuerkanten und den Rücklaufsteuerkanten vorgesehen ist.

Durch die erfindungsgemäßen Rücklaufsteueröffnungen

in, ^T<ien ti !neutrals teilung . _ . _ wird/eine KurzscnTuisreitühg zwiscnen aen Zulaufsteuerkanren und dem Rücklaufanschluß hergestellt. Im ausgesteuerten Zustand wird diese Kurzschlußleitung geschlossen und der Rückstrom erfolgt erfindungsgemäß über die Drosselstelle. Diese Stromführung stellt eine einfache Maßnahme dar, die ohne großen Aufwand verwirklicht werden kann.

Eine einfache Lösung für die Rücklaufsteueröffnungen besteht darin, daß sie als Rücklaufschlitze in der Ventilbüchse oder in dem Drehschieber ausgebildet sind und sich über die ganze Länge der Ventilbüchse bzw. des Drehschiebers erstrecken. Über diese Rücklaufschlitze wird in einfacherweise das Druckmittel zu dem Rücklaufanschluß geführt.

Eine sehr vorteilhafte Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe für eine Führung des Druckmittels besteht darin, daß im ausgesteuerten Zustand die Verbindung zwischen den Zulaufsteuerkanten und den Rücklaufsteuerkanten übtr eine in den Inntiiraum des Drehschiebers führende Drosselbohrunä und eine aus dem

-f-S

Innenraum wieder nach außen führende zweite Drosselbohrung erfolgt.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß die Nuten in dem Drehschieber für den Druckmittelrücklauf jeweils als Doppelnuten mit Trennstegen in der Mitte ausgebildet sind. '

purch diese Maßnahme ist für die Herstellung des erfindungsgemäßen Lenkventiles bezüglich der Steuerschlitze kein höherer Aufwand erforderlich.

Pie zusätzlich erforderlichen Schlitze können nämlich mit einem entsprechenden Fräser in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen.

Es zeigen:

FIgt 1 Querschnitt durch das erfindungsgemäße Drehschieberlenkventil (ohne Lenkgahäuse),

Pig. 2 Längsschnitt durch das Drehschieberlenkventil.

Zur Vereinfachung sind in der Fig. 1 die Vertsilsr-

030009/0274 . - 6 -

-f-9,-

nuten in einer Ebene und als Leitungen dargestellt. Das Drahschieberlenkventil ist bis auf die erfindungsgemäßen Steuerkanten von bekanntem Aufbau, weshalb nachfolgend nur kurz auf den konstruktiven Aufbau eingegangen wird. Das Drehschieberlenkventil sitzt in einem Lenkgehäuse 1. Über eine mit einem Lenkrad verbundene Lenkspindel 2 wird die Drehbewegung über einen Drehstab 3 auf ein Lenkritzel 5 (dargestellt ist nur der obere Teil) weitergeleitet. Entsprechend der eingeleiteten Lenkkraft macht ein Drehschieber 4 gegenüber einer den Drehschieber 4 umschließenden Ventilbüchse 6 eine Relativbewegung. Diese Relativbewegung dient wie üblich zur Steuerung des Druckmittels. Der Zulauf des Druckmittels, im allgemeinen öl, erfolgt über einen Zulaufanschluß 7, während das Druckmittel nach entsprechender Betätigung eines Servomotores 8 über einen Rücklaufanschluß 9 aus dem Lenkgehäuse 1 herausgeführt wird.

In Fig. 1 ist die Neutralstellung des Drehschieberlenkventiles dargestellt..In der Ventilbüchse 6 sind zu den üblichen sechs gestoßenen, bogenförmigen Nuten 10 bis 15 drei weitere kleine Rücklaufnuten 16, 17, 18 geräumt. Die drei kleinen Rücklaufnuten 16, 17 und erstrecken sich über die ganze Ventilbüchse 6, so daß sie beidseitig zum Rücklaufanschluß 9 offen sind. Am Drehschieber 4 sind von den üblichen sechs Nuten drei belassen und zwar die Nuten 19, 20 und 21.

Die drei anderen Nuten 22, 23 und 24 sind mit einem

- 7 03Q009/027*

Satzfräser so tauchgefräst, daß in der Mitte' der Nuten ein Steg verbleibt und dadurch drei weitere Nuten 25, 26 und 27 entstehen. Die Nuten 22, 23 und 24 sind jeweils durch eine Drosselbohrung 28 mit dem Innenraum 29 des Drehschiebers 4 verbunden. Von dem Innenraum 29 aus führt ebenfalls jeweils eine Drosselbohrung 30 zu der Nut 25, 26 bzw. 27·

Die Wirkungsweise des Drehschieberlenkventiles ist folgendermaßen (wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit der Druckmittelfluß nur an Hand von einem zusammenwirkenden Steuerkantenpaar erläutert ist):

Die Nuten 16, 17 und 18 in der Ventilbüchse 6 stellen die Rücklaufsteueröffnungen zu dem Rücklaufanschluß 9 dar. In der in der Fig. 1 gezeigten Neutralstellung des Ventiles kann das Hydrauliköl über die offenen Zulaufsteuerkanten 31 und eine ebenfalls offene Steuerkante 32 und die Rücklaufsteuerkante 33 über die Nut 16, als Rücklaufsteueröffnung direkt zum Rücklaufanschluß 9 gelangen. Ebenso ist eine Rück-

die
laufmöglichkeit über/ in dieser Stellung miteinander in Verbindung stehenden Nuten 20, 12 und 23 zu der Nut 17 möglich.Bei diesem Fluß des Hydrauliköles stellte sich kein Rücklaufstaudruck ein.

Beim Verdrehen des Drehschiebers 4 in Pfeilrichtung gegen die Ventilbüchse 6 werden die Steuerkanten 32 und 34 geschlossen. Nunmehr über-

- 8 -030009/027Λ

nehmen die Steuerkanten 35* die von dem Hydraulik-Öl durchflossen werden, die Regelung des Arbeitsdruckes. Das Druckmittel fließt von der Pumpe über eine Bohrung 37 in die Nut .15 und zum Teil über die den Arbeitsdruck regelnde Steuerkante 55· Von da aus über die Nut 10 in die Nut 22 des Drehschiebers und von da aus über die Drosselbohrung 28 in den Innenfaum 29 des Drehschiebers 4. Von hier aus gelangt es über die zweite Drosselbohrung 30 in die Nut 25 und von da aus über die Rücklaufsteuerkante 33 wieder in die Rücklaufnut 16, aus der das Hydrauliköl zu dem RUcklaufanschluß 9 gelangt. Der Rücklauf des Hydrauliköles über die vier anderen Drosselbohrungen erfolgt auf die gleiche Weise.

über die Größe der Drosselbohrungen 28 und 30 kann die Höhe des Staudruckes festgelegt werden. Da die Drosselbohrungen 28 und 30 · hintereinander geschaltet sind, baut sich auch der Staudruck stufenweise ab. Dieser stufenweise Abbau des Staudruckes ist deshalb vorteilhaft, weil auch beim Abbau des Staudruckes über nur eine Drosselbohrung ev. ebenfalls Strömungsgeräusche entstehen könnten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Wellendichtringe nur mit dem bisher üblichen niedrigen Rücklaufdruck beaufschlagt werden.

Statt einer Einführung der Drosselbohrungen 28 und 30 in den Innenraum 29 des Drehschiebers 4

- 9 -030009/027*

ORiGiNAL INSPECTED

-y-

ist auch ein anderer Verlauf möglich. Z. B. können die beiden hintereinandsrgssehalteten Drosselbohrungsn auch außen in der Ventilbiichse β angeordnet sein. V/esantlich ist lediglich, daß das gesamte RücklaufÖl über die Drosselbohrungen zum allmählichen Druckabbäu geführt wird.

Die Nuten 22 und 25 bzw. 2J und 26 bzw. 24 und in dem Drehschieber 4,über die der Druckmittelrücklauf erfolgt,sind zur Herstellungsvereinfachung jeweils als Doppelnuten mit Trennstegen J>6 in der Mitte ausgebildet.

030009/0274 - -10-

Leerseite

Claims

- 10/-

10.7.1978

Akte: ZF 552

Anmelder:

Zahnradfabrik Friedrichshafen

Aktiengesellschaft

Friedrichshafen

Patent an s ρ r ü c he;

Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen^mit einem Drehschieber und einer den Drehschieber umschließenden Ventilbüchse, mit einer Verteilung des Druckmittels auf einen Servomotor über zwischen Drehschieber und Ventilbüchse angeordneten Zulaufsteuerkanten und Rücklaufsteuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse, wobei von den Rücklaufsteuerkanten aus Verbindungsbohrungen zu einem Rücklaufanschiu3 führen,
dadurch gekennzeichnet, daß

030009/0274

ORIGINAL INSPECTED

die Steuerkanten so zueinander angeordnet sind, daß in Neutralstellung ein ungedrosselter Strom des Druckmittels über Steuerkanten (3I, 32, 33) zu dem Rücklaufanschluß (9) vorliegt und im ausgesteuerten Zustand der gesamte Strom des Druckmittels je nach Drehrichtung zwischen Zulaufsteuerkanten (31 bzw. 35) und den Rücklaufsteuerkanten (33 bzw. 3²O über mindestens eine Drosselstelle (28, 30) geführt ist.
2) Drehschieberlenkventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Neutralstellung des Drehschiebers (4) zwischen den Zulaufsteuerkanten (31) und den zu dem Rücklaufanschluß (9) führenden Rücklaufsteueröffnungen (16, 17* 18) eine direkte ungedrosselte Verbindung besteht, während im ausgesteuerten Zustand für den Rücklaufstrom mindestens eine Drosselbohrung (28, 30) zwischen den Zulaufsteuerkanten (31) und den Rücklaufsteuerkanten (33) vorgesehen ist.
3) Drehschieberlenkventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsteueröffnungen als Rücklaufnuten (16, 17* 18) in der Ventilbüchse (6) oder in dem Drehschieber (4) ausgebildet sind und sich über die ganze Länge der Ventilbüchse (6) bzw. des Drehschiebers (4) erstrecken.

30009/0 2 74
4) Drehschieberventil nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß im ausgesteuerten Zustand die Verbindung zwischen den Zulaufsteuerkanten (3I) und den Rücklaufsteuerkanten (33) über eine in den Innenraum (29) des Drehschiebers (4) führende Drosselbohrung (28) und eine aus dem Innenraum (29) wieder nach außen führende zweite Drosselbohrung (30) erfolgt.
5) Drehschieberventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (22, 25 bzw. 23, 26 bzw. 24, 27) in dem Drehschieber (4) für den Druckmittelrücklauf jeweils als Doppelnuten mit Trennstegen (36) in der Mitte ausgebildet sind.

030009/0274