DE3001610A1

DE3001610A1 - Entspannungsventileinrichtung

Info

Publication number: DE3001610A1
Application number: DE19803001610
Authority: DE
Inventors: Yasufumi Ideta
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1980-01-17
Publication date: 1980-07-24
Also published as: JPS6025298B2; FR2446747A1; GB2044197A; JPS5599449A; FR2446747B1; GB2044197B; US4338855A

Description

300161Π

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Kraftsteuervers tärkungseinrichtung für einen Hub- bzw. Gabelstapler, einen Lastwagen öder ein Fahrzeug, und insbesondere eine Entspannungsventileinrichtung für eine derartige hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung.

Wenn eine derartige hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung für einen Gabelstapler verwendet wird, kann eine wie in Figur 1 gezeigte Druckmittelsteuerschaltung verwendet werden, bei der eine Druckmittelpumpe bzw. eine ölpumpe 1 von einem Motor 2 angetrieben wird und in einem Vorratsbehälter 3 befindendes öl ansaugt, um über einen Durchgang bzw. einen Kanal 4 ein Strömungshauptventil 5 mit unter Druck stehendem Druckmittel zu versorgen. Das Hauptströmungsventil 5 gibt einen Teil des Druckmittels über einen Durchgang 6 zu einer hydraulischen Kraftsteuervers tärkungseinrichtung 8 ab, dessen Druck mittels eines Entspannungsventiles 7 eingestellt und einreguliert wird. Der Rest des Druckmittels wird über einen Durchgang 10 einem Hubsteuerteil 11a und einem Schwenksteuerteil 11b eines Steuerventiles 11 zugeführt. Die Steuerteile 11a und 11b werden so betätigt, daß die Bewegung der Gabel beim Be- und Entladevorgang gesteuert werden kann. Wenn ein Fahrer das Hubsteuerteil 11a betätigt, um den Durchgang 10 mit einem Hubzylinder 12 zu verbinden, wird der Hubzylinder 12 ausgefahren, um die Gabel zu heben. Wenn der Schwenksteuerteil 11b betätigt wird, um den Durchgang 10 mit dem Schwenkzylinder 13 zu verbinden, wird der Schwenkzylinder 13 ausgefahren, um die Gabel derart zu schwenken, daß das freie Ende der Gabel nach oben zeigt. Um die Gabel abzusenken oder in eine andere Schwenkstellung zu bringen, wird das Steuerteil 11a oder 11b betätigt, um die Zylinder 12 oder 13 mit einem Rücklaufanschluß 14 oder 15 zu verbinden, wobei die Zylinder 12

03G030/0834

oder 13 durch das Ladungsgewicht eingefahren werden. In dem Rücklaufdurchgang 15 ist ein Filter 16 angeordnet, das zur Abführung von Fremdstoffen dient.

Wie nachstehend noch näher erläutert werden wird, verstärkt die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 die Niederdrückkraft eines Bremspedals 19 und überträgt diese verstärkte bzw. vervielfachte Kraft auf einen Hauptbremszylinder 20 in Verbindung mit dem Druckmitteldruck, der durch Drosselung des Druckmittelstromes beim Durchgang durch die Durchgänge 6 und 17 in Verbindung mit einem Arbeitsventil 23 einer Servolenkung 18 erzeugt wird. Der Hauptdruckmitteldruck von dem Hauptbremszylinder 20 betätigt die Radzylinder 21, um den Gabelstapler zu bremsen. Ein Rücklaufanschluß 22 von der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 und ein Rücklaufdurchgang 24 von dem Arbeitsventil 23 der Servolenkung sind beide mit einem Rücklaufdurchgang 15 verbunden.

Wenn ein Lenkrad bzw. ein Lenkgriff 25 in seiner Neutralstellung in Figur 1 ist, steht das Arbeitsventil 23 der Servolenkung 18 in Verbindung mit dem Durchgang 17 und die Arbeitskammern 26 und 27 in Verbindung mit einem Rücklaufdurchgang 24. Wenn das Lenkrad bzw. der Lenkgriff 25 gedreht wird, verbindet das Arbeitsventil 23 den Durchgang 17 mit einer von den Arbeitskammern 26 und 27, was von der Drehrichtung abhängig ist, und das Arbeitsventil 23 verbindet den Rücklaufdurchgang 24 mit der anderen Arbeitskammer, um einen servounterstützten Lenkvorgang auszuführen.

Da die hydraulische KraftsteuerverStärkungseinrichtung 8 mit einem Druckmitteldruck arbeitet, der durch Drosselung des Druckmittelstromes zwischen den Durchgängen 6 und 17 mit dem Ziel erzeugt worden ist, sicherzustellen, daß eine ausreichende Druckmittelmenge der Servolenkung 18 selbst

030030/0Ö34

"" D —

dann zugeführt wird, wenn die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 arbeitet, und um zu vermeiden, daß die Bremsanlage infolge eines zu großen Druckmitteldruckes beschädigt wird, umfaßt die hydraulische Kraftsteuervers tärkungseinrichtung 8 eine Entspannungsventileinrichtung, die die hydraulische KraftSteuerverstärkungseinrichtung 8 umgeht und den Durchgang 6 direkt mit dem Durchgang 17 verbindet.

In Figur 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer üblichen Entspannungsventileinrichtung gezeigt. Ein Entspannungsventil B umfaßt ein Hauptventil E, das in einer Blindbohrung D gleitend beweglich aufgenommen ist, die in einem Körper C der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 senkrecht zu einer öffnung A ausgebildet ist, mit der der Durchgang 17 verbunden ist. Eine Feder G ist zwischen dem Hauptventil E und.einem stopfenförmigen Verschlußelement F angeordnet und arbeitet mit diesem zusammen, wobei das stopfenförmiqe Verschlußelement F das offene Ende der Blindbohrung D verschließt. Die Feder G beaufschlagt das Hauptventil E mit einer Federkraft derart, daß es in die unterste Ruhestellung in Figur 2 gedrückt wird.

Auf dem Innenumfang der Blindbohrung D ist eine Nut H ausgebildet, so daß ein Druckmittelfluß in der öffnung A selbst dann aufrechterhalten bleibt, wenn das Hauptventil E geschlossen ist. Eine Schulter I ist auf dem unteren Rand der Nut H ausgebildet.

Das Hauptventil E hat einen Endabschnitt J mit kleinem Durchmesser in der Nähe des Grunds der Blindbohrung D, um eine Schulter K zu bilden und eine Hauptventilkammer L zu begrenzen, die mit dem Durchgang 6 in Verbindung steht.

030030/0834

Eine Steuerkammer M wird zwischen dem stopfenförmigen Verschlußelement F und dem Hauptventil E begrenzt. Ein Ventilsitz N ist an dem oberen Ende des Hauptventiles E befestigt.

Die Steuerkammer M ist über einen Durchgang O in dem Körper C der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 und ein Organ P in Verbindung mit dem Durchgang 6 und sie steht ferner auch über eine Mittelöffnung Q des Ventilsitzes N und einen Durchgang R in dem Hauptventil E in Verbindung mit einem Rücklaufdurchgang S.

Die äußeren öffnungen der durch Bohrbearbeitung geformten Durchgänge O und S sind durch Einpassung von Dichtungskugeln T und U verschlossen. Der Rücklaufdurchgang S in dem Körper C der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 ist in Verbindung mit dem Rücklaufdurchgang 22.

Um die öffnung Q des Ventilsitzes N zu schließen oder zu öffnen, ist in dem Hauptventil E ein Steuerventil V untergebracht, das mittels einer Feder W in Richtung seiner Schließstellung gedrückt wird und in Abhängigkeit von dem Druck in der Steuerkammer M betätigt wird.

Das Entspannungsventil versorgt die Servolenkung 18 in allen Betriebszuständen der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung mit ausreichenden Druckmittelmengen. Wenn die Drosselung der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 den Öffnungsbereich beträchtlich verringert oder sogar den Durchgang durch die Drosselstelle absperrt oder wenn die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung in Ruhestellung ist, in der durch die Drosselstelle die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels nicht verringert wird, da die Lenkbeanspruchung der Servolenkung

030030/0834

18 sehr groß ist, nimmt der Druckmitteldruck in der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle, d.h. in der Leitung 6, zu und steigt auf einen vorbestimmten Wert an, der durch die Kraft der Feder W vorgegeben ist, so daß das Steuerventil V über das Organ P, den Durchgang O, die Steuerkammer M und die öffnung Q des Ventilsitzes N geöffnet wird. Somit fließt das Druckmittel, wie zum Beispiel Drucköl, durch das Steuerventil V und den Durchgang S zu dem Rücklaufanschluß 22 (Figur 1). Hierdurch wird der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Organs P, d.h. in der Steuerkammer M herabgesetzt. Wenn der Druck in dem Durchgang 6 direkt an der Hauptventilkammer L, wie zuvor angegeben, anliegt, wird durch die Druckdifferenz zwischen der Hauptventilkammer L und der Steuerkammer M bewirkt, daß sich das Hauptventil E entgegen der Feder G nach oben bewegt. Somit trennt sich die Schulter K von der Schulter I, um die Hauptventilkammer L mit der Nut H zu verbinden. Hierdurch bildet sich ein.Umgehungsdurchgang, der sich von dem Durchgang 8 über die Hauptventilkammer L, die Nut H und die öffnung A zu der Servolenkung 1 8 erstreckt. Dieser Umgehungsdurchgang bildet sich neben dem üblichen Durchgang durch die Drosselstelle der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8. Wenn die Drosselung der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 beträchtlich abnimmt oder der normale Durchgang abgesperrt wird, nimmt der Druckmitteldruck in dem Durchgang 6 zu und das Hauptventil E bildet einen Zwischenraum zwischen den Schultern K und I, wobei die Druckmittelversorgung für die Servolenkung 18 in ausreichendem Maße gewährleistet ist. Die Entspannungsventileinrichtung bestimmt somit den oberen Grenzwert für den Druckmitteldruck in dem Durchgang 6, d.h. auf der stromaufwärtigen S.eite der Drosselstelle der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8, um die damit in Verbindung stehenden Elemente vor Beschädigungen zu schützen und um si-

030030/0834

eherzusteilen, daß in allen Betriebszuständen der hydraulischen Kraftsteuerverstarkungseinrichtung 8 eine ausreichende Druckmittelversorgung der Servolenkung 18 gewährleistet ist.

Bei einer derartigen üblichen Entspannungsventileinrichtung wird Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle der hydraulischen Kraftsteuerversorgungseinrichtung 8 von dem Durchgang 6 über das Organ P dem Steuerventil V zugeführt, das Druckmittel abgibt, wenn der Druckmitteldruck einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wenn die Servolenkung 18 ohne Betätigung der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 oder ohne Niederdrücken des Bremspedals 9 betätigt wird, übersteigt der Druckmitteldruck auf der stromabwärtigen Seite der Drosselstelle, der der Servolenkung 18 zuzuführen ist, den Auslösewert des Entspannungsventiles V. Dies tritt insbesondere dann ein, wenn ein starker Lenkvorgang ausgeführt wird. Hierbei wird die Druckmittelmenge, die der Servolenkung 18 über den normalen Durchgang durch die hydraulische KraftsteuerverStärkungseinrichtung und den Umgehungsdurchgang über die nunmehr geöffnete Hauptventilkammer L um die über das Steuerventil V abgegebene Druckmittelmenge verringert. Somit kann der Druckmittelbedarf der Servolenkung nicht mehr befriedigt werden, wenn ein starker Lenkvorgang ausgeführt wird und das Ansprechverhalten der Servolenkung 18 ist gestört. Da die durch das Organ P und das Steuerventil V durchgehende Druckmittelmenge zunimmt, entsteht auch ein unerwünschtes Geräusch.

Die Erfindung zielt darauf ab, die zuvor beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten zu überwinden oder wenigstens zu mildern.

030030/0834

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Entspannungsventileinrichtung für eine hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung mit einem Drosselventil/ das von einem Schieber gebildet wird, der mit einem Bremspedal zusammenarbeitet, um den zugeführten Druckmittelstrom beim Niederdrücken des Bremspedals zu drosseln, und mit einem Arbeitskolben, der sich in Niederdrückrichtung des Bremspedals bewegt, um dem Schieber zu folgen, wobei der auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventiles erzeugte. Druckmitteldruck in eine Verstärkungskammer geleitet wird, die normalerweise in Verbindung mit einer Rücklaufkammer steht, dadurch aus, daß die Entlastungsventileinrichtung eine Steuerkammer aufweist,' die mit dem Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite über ein Organ bzw. ein Drosselorgan versorgt wird

daß ein Hauptentspannungsventil vorgesehen ist, das durch den Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite in Gegenrichtung zu dem der Steuerkammer zugeführten Druck beaufschlagt wird,

daß das Hauptentspannungsventil ein Steuerventil umfaßt, das die Steuerkammer mit einem Rücklaufdurchgang verbindet, wenn der Druckmitteldruck in der Steuerkammer einen vorbestimmten Wert überschreitet,

daß das Hauptentspannungsventil geöffnet ist, um diesen auf der stromaufwärtigen Seite herrschenden Druckmitteldruck zu einem Auslaßanschluß durchzulassen, wenn sich das Hauptentspannungsventil in Richtung auf die Steuerkammer bewegt,

daß in der öffnungsstellung des Hauptentspannungsventiles das Druckmittel auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventiles zusätzlich zu dem über das Drosselventil zugeführten Druckmittel einer Servolenkung zugeführt wird, und

030030/0834

daß ein Ventilkörper des Hauptentspannungsventiles in Öffnungsstellung mit einer Wand der Steuerkammer unter Bildung einer weiteren Drosselstelle für den Druckmittelzufluß zu dem Steuerventil zusammenarbeitet.

Bei der Erfindung wird somit neben dem Organ bzw. der Drosselung für die Steuerkammer eine zweite Drosselstelle gebildet/ wenn das Entspannungsventil den Umgehungsdurchgang vollständig öffnet. Die Strömungsgeschwindigkeit des für das Steuerventil ausgeleiteten Druckmittels wird hierdurch beträchtlich herabgesetzt, so daß der Druckmittelbedarf der Servolenkung selbst bei Ausführung eines scharfen Lenkvorganges befriedigt wird. Durch die Verminderung der Strömungsgeschwindigkeit durch das Organ und das Steuerventil werden keine beim Betrieb auftretenden unerwünschten Geräusche erzeugt.

Vorzugsweise hat der Ventilkörper des Hauptentspannungsventiles einen ebenen Abschnitt mit kleiner Querschnittsfläche, der um eine zu dem Steuerventil führende öffnung angeordnet ist, um die Wand der Steuerkammer zu berühren, und einen konischen Abschnitt, um den Abschnitt mit kleiner Querschnittsfläche. Somit kann die Durchflußströmungsgeschwindigkeit des Steuerventiles wunschgemäß bestimmt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Figur 1 eine hydraulische Schaltung eines Hub- bzw. Gabelstaplers mit einer hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung,

030030/083A

Figur 2 eine Schnittansicht eines an sich bekannten Entspannungsventiles,

Figur 3 eine Längsschnittansicht längs der Linie III-III in Figur 4 einer hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung mit einem Entspannungsventil nach der Erfindung,

Figur 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV in Figur 3, und

Figur 5 eine Teilausschnittsansicht der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung in Figur 3, die in einer Arbeitsstellung gezeigt ist.

Nach Figur 3 weist eine hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 nach der Erfindung einen Hohlkörper 2 8 auf, in.dem gleitend beweglich ein Arbeitskolben 29 aufgenommen ist. Ein Ende des Hohlkörpers 28 ist mittels einer endseitigen Abdeckung 30 verschlossen und das andere Ende ist offen und nimmt gleitend beweglich eine Betätigungsstange 31 auf/ die mittels eines O-Rings 32 flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist. Die endseitige Abdeckung ist mit dem Körper 28 durch Schrauben 33 verbunden. Schrauben 34, die an dem Hohlkörper 28 befestigt sind, und durch die endseitige Abdeckung 30 gehen, dienen dazu, den Hohlkörper koaxial an einem Druckzylinder anzubringen, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Eine weitere Endfläche des Hohlkörpers 28 ist mit Hilfe von Schrauben 35 befestigt, die dazu dienen, die Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 an einem Fahrzeug bzw. einem Fahrzeugunterbau anzubringen.

Zwischen dem Arbeitskolben 29 und der endseitigen Abdekkung 30 wird eine Rücklaufkammer 36 gebildet, die über einen Verbindungsanschluß 37 mit einem Rücklaufanschluß in Verbindung steht. Eine Rückholfeder 39 für den Arbeits-

03003070834

kolben 29 liegt gegen den Arbeitskolben 29 und die Abdeckung 30 an, um den Arbeitskolben 29 in Figur 3 nach rechts zu drücken. Eine Schulter 28a des Hohlkörpers kommt zur Anlage gegen den Arbeitskolben 29 in dessen äußerster rechter Stellung. An der der Abdeckung 30 gegenüberliegenden Außenfläche des Arbeitskolbens 29 ist eine abgehende Stange 40 koaxial mit Hilfe eines Sperringes 41 angebracht. Die abgehende Stange 40 durchzieht die endseitige Abdeckung 30 unter Abdichtung mittels eines O-Ringes 42 und das vorstehende Ende der Stange 40 liegt gegen eine Kolbenschale des Druckzylinders 20 an, der in Figur gezeigt ist. \

Die andere Endfläche des Arbeitskolbens 29 weist eine Blindbohrung 29, die gleitend beweglich mit einem Schieber 43 zusammenarbeitet. Der Innenumfang der Blindbohrung weist zwei ümfangsnuten 29a und 29b auf, die eine Schulter 29c und eine Schieberführung 29d bilden. Der Außenumfangsabschnitt des Schiebers 43 ist mit zwei Nuten 43a und 43b versehen, die drei hervorstehende Umfangsteile 43c, 43d und 43e bilden. Die Endfläche des hervorstehenden Umfangsteiles 43c begrenzt eine Kammer 44. Eine konische Fläche 43f ist zwischen dem hervorspringenden Umfangsteil 43d und der Nut 43a ausgebildet. Das hervorstehende Umfangsteil 43e ragt in eine Verstärkungskammer 45.

Der Schieber. 43 weist eine Mittelöffnung 43g auf. Eine Feder 46 greift in die Mittelöffnung 43g ein und ein Ende derselben liegt auf dem Arbeitskolben 29 auf, während das andere Ende der Feder 46 mit dem Schieber 43 zusammenarbeitet, um denselben in Figur 3 nach rechts zu drücken. Die rechte Endfläche des Schiebers 43 stößt gegen die linke Endfläche der Betätigungsstange 31 an. Das linke Ende der Betätigungsstange ist in Eingriff mit einem Schnappring 47, der auf dem Arbeitskolben 29 angebracht ist, um die Verschiebebewegung der Betätigungsstange 31 nach rechts

030030/0834

zu begrenzen oder ein Abziehen derselben zu verhindern.

Der Schieber 43 weist eine radiale Durchgangsbohrung 43h . auf, die sich zwischen der Nut 43b und der Mittelöffnung 43g erstreckt. Auch ist eine radiale Durchgangsbohrung 43i vorgesehen, die sich zwischen der Mittelöffnung 43g und der Verstärkungskammer 45 erstreckt. Die Schulter 2 9c arbeitet mit der konischen Fläche 43f zusammen, um eine Drosselstelle 48 zu bilden, was nachstehend näher erläutert werden wird. Die Führung 29d und das hervorspringende Umfangsteil 43d bildet ein Steuerventil 49 und die Führung 2 9d und das hervorspringende Umfangsteil 43e bilden ein Rückflußventil 50.

Wie in Figur 4 gezeigt, ist der Außenumfang des Arbeitskolbens 29 mit drei Längsnuten 29e, 29f und 29g ausgebildet. Der Arbeitskolben 2 9 ist gegen Verdrehung mittels einer Schraube 51 gesichert, die in den Hohlkörper 28 eingeschraubt ist. Ein Einlaßanschluß 52, ein Auslaßanschluß 53..und ein Verbindungsanschluß 54 sind mit den Längsnuten 29e, 29f und 2 9g jeweils in der Endhubstellung des Arbeitskolbens 2 9 in Verbindung. Die Längsnut 2 9e steht über eine Durchgangsbohrung 29h mit der Nut 29a, die Längsnut 29f über eine Durchgangsbohrung 29i mit der Nut 43a und die Längsnut 29g über eine Durchgangsbohrung 29j mit der Nut 29a in Verbindung. Der Arbeitskolben 29 weist ferner eine Radialbohrung 29k auf, die sich zwischen der Nut 29b und dem Außenumfang erstreckt, und die Radialbohrung 29k ist mit der Rücklaufkammer 36 über eine Längsnut 291 in Verbindung, die auf der Außenumfangsfläche des Arbeitskolbens 29 ausgebildet ist.

Wie in Figur 4 gezeigt, ist ein Entspannungsventil 55 in dem Auslaßanschluß 53 vorgesehen. Das Entspannungsventil 55 umfaßt ein Hauptventil 56, das in einer Blindbohrung 28b gleitend beweglich ist, die in dem Hohlkörper

030030/0834

senkrecht zu dem Anschluß 53 ausgebildet ist. Eine Feder 58 ist zwischen dem Hauptventil 56 und einem stopfenförmigen Verschlußelement 57 angeordnet und arbeitet mit diesen zusammen, wobei das stopfenförmige Verschlußelement 57 die Blindbohrung 28b verschließt, um das Haupt^ ventil 56 federbelastet in Richtung der untersten Stellung in Figur 4 zu drücken. Eine Umfangsnut 28c ist um das Hauptventil 56 ausgebildet, so daß der Anschluß 53 in Verbindung mit der Nut 28c ist, um das Hauptventil 56 zu umgehen. Die Nut 28c bildet eine Schulter 28d. Das untere Ende 56a des Hauptventiles 56 hat einen kleinen Durchmesser, um eine Schulter 56b zu bilden und es wird eine Hauptventilkammer 59 gebildet, die in Verbindung mit dem Ver&indungsanschluß 54 steht.

Eine Schalt- bzw. Steuerkammer 60 ist zwischen der unteren Endfläche des stopfenförmigen Verschlußelementes 57 und der oberen Endfläche des Hauptventiles 56 ausgebildet. Ein Ventilsitz 61 ist an dem oberen Ende des Hauptventiles 56 eingepaßt. Die Steuerkaitimer 61 ist über einen Druckmittelkanal bzw. einen ölkanal 62 und· ein Organ 63, die beide in dem Hohlkörper 28 ausgebildet sind, in Verbindung mit dem Einlaßanschluß 53. Die Steuerkammer. 61 ist ferner über eine Mittelöffnung 61a des Ventilsitzes 61 und radialen Druckmitteldurchgängen bzw. öldurchgängen 56c, die in dem Hauptventil 56 ausgebildet sind, in. Verbindung mit einem Rücklaufkanal 64. Die offenen Enden der Durchgänge 62 und 64, die durch Bohrbearbeitung des Hohlkörpers 28 gebildet werden, sind durch Einpressen von Dichtungskugeln 65 und 66 abgedichtet. Der in dem Hohlkörper 28 ausgebildete Rücklaufdurchgang 64 ist in Verbindung mit der Rücklaufkammer 36 (Figur 3). Zur Steuerung des Öffnungsgrades der Mittelöffnung 61a des Ventilsitzes 61 ist in dem Hauptventil 56 ein Steuerventil 67 untergebracht und dieses wird mittels einer Feder 68 in seine Schließstellung gedrückt und in Abhängigkeit von dem Druck

030030/0834

in der Steuerkammer 60 betätigt.

Nach Figur 3 ist die äußere Endfläche der Betätigungsstange 31 mit einer konischen Blindbohrung 31a versehen, die gegen ein Ende einer eintretenden Stange 69 anliegt. Das andere Ende der eintretenden Stange 69 ist über einen Gabelkopf 70 mit einem Bremspedal 19 verbunden. Ein Staubund Schitiutzschutz in Form einer schuhförmigen Hülle, der mit 71 bezeichnet ist. und von dem nur die obere Hälfte in Figur 3 gezeigt ist, ist mit dem Hohlkörper 28 und der eintretenden Stange 69 verbunden, um die Betätigungsstange 31 vor Verschmutzung zu schützen.

Die Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 nach den Figuren 3 und 4 ist mit einer Druckmittelschaltung nach Figur 1 derart verbunden, daß der Druckmitteldurchgang bzw. der öldurchgang 6 mit dem Einlaßanschluß 52, die Durchgänge 17 und 22 mit dem Auslaßanschluß 53 und dem Rücklaufanschluß 38 jeweils verbunden sind.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung nach der Erfindung näher erläutert.

In den Figuren 3 und 4 ist die Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 in ihrer Ruhestellung gezeigt. Druckmittel bzw. Hydrauliköl, das über den Durchgang 6 in Figur 1 zugeführt wird, geht durch den Einlaßanschluß 52, die Längsnut 29e, die Durchgangsbohrung 29h, die Nut 29a, die Drosselstelle 48, die Bohrung 29i, die Längsnut 29f, die Nut 28c, den Auslaßanschluß 53 und durch den Durchgang 17, der in Figur 1 gezeigt ist und wird dann der Servolenkung 18 zugeführt. Auch das über den Einlaßanschluß 52 zugeführte Druckmittel bzw. Hydrauliköl geht über die Längsnut 29e, die radiale öffnung 29h, die Nut -29a, die Durchgangsbohrung 29j, die Längsnut 29g und über

030030/0834

den Verbindungsanschluß 54 zu der Hauptventi!kammer 59. Wenn das Ventil 56 die Hauptventi!kammer 59 mittels den Schultern 28d und 56b von dem Auslaßanschluß 53 durch Verschließen trennt, wird das Druckmittel in der Hauptventilkammer 59 eingeschlossen, so daß die Servolenkung 18 über den Auslaßanschluß 53 nicht mit Druckmittel versorgt wird. Wenn das Steuerventil 49 dadurch geschlossen wird, daß sich das hervorspringende ümfangsteil 43d mit der Führung 29d überlappt, und daß das Rückflußventil 50 zwischen den hervorspringenden Umfangsteilen 43e und 2 9d offen ist, steht die Verstärkungskammer 45 über die radiale öffnung 43i, die Durchgangsbohrung 43g, die radiale öffnung 43h, die Nuten 43b und 29b, die Radialbohrung 29k, die Längsnut 291, die Rücklauf kammer. 36, den Rücklaufanschluß 38 und über den Durchgang 22 nach Figur 1 in Verbindung mit dem Rücklauf der Schaltung.

Wenn das Bremspedal 2 9 niedergedrückt wird, verschieben die eintretende Stange 69 und die Betätigungsstange 31 den Schieber 43 in Figur 3 nach links in die in Figur 5 gezeigte Stellung. Der Abstand zwischen der konischen Fläche 43f und der Schulter 29c wird somit kleiner, so daß die Drosselstelle 48 dazwischen gebildet wird, um die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels von der Nut 29a zu der Nut 43a zu begrenzen. Gleichzeitig wird das Rückflußventil 50 geschlossen und das Steuerventil geöffnet. Somit wird ein Druckmitteldruck durch die Drosselstelle 48 an der stromaufwartigen Seite in der Nut 29a erzeugt und dieser Druckmitteldruck wird über das Steuerventil 49, die Nut 43b, die Radialbohrung 43h, die Mittelöffnung 43g und die Radialbohrung 43e der Verstärkungskammer 45 zugeführt. Der Druckmitteldruck in der Verstärkungskammer 45 drückt die rechte Endfläche des Arbeitskolbens 29 in den Figuren 3 und 5 nach links, so daß der Arbeitskolben 29 in eine neue Gleichgewichtsstellung durch

.030030/0834

den Druckmitteldruck bewegt wird. Durch Wiederholen dieses Arbeitsvorganges in Abhängigice it von der Niederdrückbewegung des Bremspedals 19 folgt der Arbeitskolben 2 9 der Betätigungsstange 31 und dem Schieber 43 und diese Bauteile werden durch Druckmitteldruck verschoben, so daß der Druckzylinder bzw. Hauptzylinder 20 über die austretende Stange 40 betätigt wird, um das Fahrzeug mittels einer hydraulisch verstärkten Kraft zu bremsen.

Wenn das Bremspedal 19 unter Einwirkung einer starken Kraft derart niedergedrückt wird, daß der Schieber 43 den Boden der mittxg angeordneten Blindbohrung des Arbeitskolbens 29 berührt und. daß die Drosselstelle 48 durch die konische Fläche 43f geschlossen wird, die die Schulter 29c berührt, kann kein Druckmittel über die Drosselstelle 48 zu der Servolenkung 18 fließen und durchgehen. Wie nachstehend näher beschrieben werden wird, wird hierbei ein maximaler Druckmitteldruck, der durch das Entspannungsventil bzw. das Sicherheitsventil 55 bestimmt ist, in der Nut 29a erzeugt. Dieser Druck wird in die Verstärkungsbzw. Steuerkammer 45 übertragen, wie dies zuvor angegeben worden ist, um den Arbeitskolben 29 mit der stärksten Kraft zu drücken, wodurch eine Notbremsung erreicht wird.

Wie in Figur 4 gezeigt, ist nach der Erfindung die obere Endfläche des Ventilsitzes 61 derart abgerückt, daß nur ein schmaler Flächenbereich um die Mittelöffnung 61a freibleibt, der durch einen konischen Abschnitt 61b begrenzt wird. Wenn somit der Druck in der Steuerkammer 60 abfällt, bewegen sich der Ventilsitz 61 und das Hauptventil 56 nach, oben und eine ebene Endfläche 61c des Ventilsitzes 61 berührt eine ebene Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57.

030030/0834

Die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Entspannungsventil- einrichtung nach der Erfindung versorgt die Servolenkung 18 unabhängig von der Arbeitsstellung der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 entsprechend der Lenkbewegung mit Druckmittel- Dies wird selbst dann erreicht, wenn die hydraulische KraftSteuerverstärkungseinrichtung 8 Betriebszustände einnimmt, bei denen die Drosselstelle 48 den Druckmittelstrom zu dem Auslaßanschluß 53 stark vermindert oder sogar absperrt, oder wenn die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 in Ruhestellung ist. Wenn die Belastung der Servolenkung 18 groß ist/ nimmt der Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 48 auf einen vorbestimmten Wert zu, der durch die Feder 68 bestimmt ist. Dieser Druckmitteldruck wird von dem Einlaßanschluß 52 über das Organ 63, den Durchgang 62, die Steuerkammer 60 und die Ventilsitzöffnung 61a dem Steuerventil 67 zugeführt und öffnet das Steuerventil 67. Ein Teil des Druckmittels wird somit von der Ventilsitzöffnung 61a und dem Steuerventil 67 über· die Durchgänge 56c und 64, die Rücklaufkammer 36, den Anschluß 38 und den Rücklaufdurchgang 22 nach Figur 1 abgegeben. Durch die Abgabe des Druckmittelstromes fällt der Druck auf der stromabwärtigen Seite des Organs 63, insbesondere.in der Steuerkammer 60, so daß der Druckmitteldruck in der Hauptventilkammer 59 das Hauptventil 56 entgegen der Feder 58 in Figur nach oben drückt. Somit bewegt sich die Schulter 56b von der Schulter 28d nach oben, um die Hauptventilkammer 59 mit der Nut 28c und dem Auslaßanschluß 53 in Verbindung zu bringen. Das dem Anschluß 52 zugeführte Druckmittel strömt normalerweise durch die Drosselstelle 48, die Durchgangsbohrung 29i, die Längsnut 29f und die Nut 28c zu dem Auslaßanschluß 53, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Wenn die Drosselstelle 48 die Strömungsgeschwindigkeit des Druckmittels beträchtlich.vermindert oder den Durchgang verschließt, steigt der Druckmitteldruck in dem Einlaßanschluß 52 und das Entspannungsventil wird betätigt, um den Durch-

030030/0834 ,

gang zwischen den Schultern 56b und 28d freizugeben. Somit strömt das Druckmittel bzw. Öl von dem Einlaßanschluß 52 über die Längsnut 2 9e, die Durchgangsbohrung 29h, die Nut 29a, die Durchgangsbohrung 29j, die Längsnut 29g, den Verbindungsanschluß 54, die Hauptventilkammer 59 und die Nut 28c zu dem Auslaßanschluß 53. Auf diese Art und Weise wird die Servolenkung 18 mit Druckmittel bei allen Betriebszuständen der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 versorgt. Wie angegeben, begrenzt das Entspannungsventil 55 den Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite der Drosselstelle 48, um eine Beschädigung der zusammengefügten und montierten Elemente zu verhindern und gleichzeitig stellt das Entspannungsventil sicher, daß die Servolenkung 18 mit Druckmittel unabhängig von den Betriebszuständen der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung 8 versorgt wird.

Wenn sich die zuvor beschriebene Arbeitsweise in einem Zustand einstellt, bei dem die Servolenkung 18 in Ruhestellung ist und nur die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung arbeitet, steht der Auslaßanschluß 53 in Verbindung mit der Rücklaufkammer. Wenn somit die Hauptventilkammer 59 in Verbindung mit der Nut 28c ist, fällt der Druckmitteldruck in der Hauptventilkammer 59 ab, so daß sich das Hauptventil 56 durch die Kraft der Feder 58 und den Druck in der Steuerkammer 60 nach unten bewegt, um die Verbindungsstelle über den Zwischenraum zwischen den Schultern 28d und 56b abzusperren und zu verschließen. Dann steigt der Druckmitteldruck in der Hauptventilkammer 59 an, um das Entspannungsventil 55 zu öffnen. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis das Entspannungsventil 55 durch die Arbeitsweise des Organs 63 in einer Gleichgewichtsstellung gestoppt wird, in der ein Teil des Druckmittels über das von dem Zwischenraum zwischen den Schultern 28d und 56b gebildete Ventil abströmt. Hierbei ist

0 30 030/08 3 4

der an die Verstärkungskammer der hydraulischen. Kraftsteuerverstärkungseinrichtung angelegte Druckmitteldruck niedriger als der obere Grenzwert, so daß der Druckmitte laustritt über das Steuerventil 67 relativ gering ist. Das Druckmittel bzw. das öl strömt somit durch das Organ 63 ohne irgendwelche Geräusche bei der Arbeitsweise zu erzeugen.

Wenn die Servolenkung 18 in einem solchen stabilen Zustand des Entspannungsventiles betätigt wird, steigt der Druckmitteldruck stromaufwärtig an, so daß der Gegendruck bzw. Rückdruck in dem Auslaßanschluß:53 ebenfalls ansteigt. Somit nimmt der Druckunterschied'zwischen der Nut 28c und·der Hauptventilkammer 59 ab, während der Druckmitteldruck in der Hauptventilkammer 59 ansteigt, so daß das Hauptventil 56 in Figur 4 derart nach oben verschoben wird, daß das obere Ende 61c des Ventilsitzes 61, das mit dem Hauptventil 56 ein Stück bildet, in Berührung mit der Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57 kommt. Somit wird der Druckmitteldurchgang zwischen der Steuerkammer 60 und der Mittelöffnung 61a im wesentlichen vermindert. Das Druckmittel strömt von dem Einlaßanschluß 52 über das Organ 63, den Durchgang 62, die Steuerkammer 60, den Zwischenraum zwischen der Endfläche 61c des Ventilsitzes 61 und der Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57, die Mittelöffnung 61a und den Durchgang 64 zu der Rücklaufkammer. Da zwei Drosselstellen vorhanden sind, d.h. das Organ 63 und der gedrosselte Durchgang zwischen der Steuerkammer 60 und der Mittelöffnung 61a, die beide dazu dienen, die Strömungsgeschwindigkeit zu vermindern, wird nur eine geringe ölmenge abgegeben. Durch die geringe abgegebene öl- bzw. Druckmittelmenge wird an den Drosselstellen kein Geräusch erzeugt. Da der Großteil des von der Pumpe geförderten Druckmittels der Servolenkung 18 zugeführt wird, wird auch das Ansprechverhalten der Servo-

030030/0834

lenkung nicht beeinflußt. Wenn die Endfläche 61c des Ventilsitzes 61 des Hauptventiles 56 die Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57 berührt, wird die Druckwirkfläche der Steuerkammer 60 durch die Fläche der Endfläche 61c vermindert, so daß das Hauptventil in der obersten Stellung bleibt, solange der Druck in der Hauptventilkammer 59 und somit der Gegendruck in dem Auslaßanschluß 53 nicht abnehmen.

Wenn in einem derartigen Betriebszustand die Servolenkung 18 losgelassen wird, um das Fahrzeug längs einer geraden Fahrstrecke weiterzubewegen, nimmt der Gegendruck in dem Auslaßanschluß 53 ab. Da der Druck in der Hauptventilkammer 59 ebenfalls zur Verminderung neigt, bewegt sich das Hauptventil 56 in Figur 4 durch den Druckmitteldruck in der Steuerkammer 60 und die Kraft der Feder 58 nach unten. Durch den abnehmenden Abstand zwischen den Schultern 56b und 28d wird der Druckmitteldruck in der Hauptventilkammer 59 und im Anschluß 52 nicht übermäßig abgesenkt. Der Druckmitteldruck in der Verstärkungskammer 45, die über die Längsnut 29e, die öffnung 29h, die Nuten 29a und 43a, die öffnung 43h, die Durchgangsbohrung 43g und die Radialbohrung 43i in Verbindung mit dem Einlaßanschluß 52 steht, ist somit daran gehindert, daß er auf einen Wert abnimmt, bei dem zeitweise eine Rückkehrbewegung oder ein Rückführen des Arbeitskolbens 29, der Betätigungsstange 31 und des Bremspedals 19 bewirkt wird.

Wenn das Entspannungsventil eine Arbeitsstellung einnimmt, in der die hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung in Ruhe ist und die Servolenkung betätigt wird, steigt der Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite der Druckmitteldurchgänge an, so daß auch der Druck in dem Einlaßanschluß 52 über den Auslaßanschluß 53 und die Drosseleinrichtung 48 in der hydraulischen Kraftsteuerverstärkungseinrichtung ansteigt. Hierdurch steigt auch

030030/0834

der Druck in der Hauptventilkammer 59 an. Wenn der Druck in der Hauptventilkammer 59 einen vorbestimmten Wert überschreitet, arbeitet das Steuerventil 61 auf die zuvor beschriebene Art und Weise derart/ daß das Hauptventil 56 sich nach oben bewegt/ so daß das obere Ende 61a des Ventilsitzes 61 die Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57 berührt, um eine doppelte Drosselstelle in Verbindung mit dem Organ 63 zu bilden und den Druckmittelaustritt zu reduzieren. Somit wird das Ansprechverhalten der Servolenkung nicht beeinflußt und es entsteht kein Geräusch beim Arbeiten der Einrichtung.

i i

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich/ daß das Entspannungsventil nach der Erfindung ein ebenes oberes Ende 61c mit kleiner Querschnittsfläche um die Mittelöffnung 61a des Ventilsitzes 61 hat, wobei das obere Ende 61c in Berührung mit der gegenüberliegenden Endfläche 57a des stopfenförmigen Verschlußelementes 57 beim Betrieb derart kommt, daß der Druck in der Steuerkammer 60 das Ventil derart beaufschlagt, daß das schmale, ebene obere Ende 61c ausgenommen ist. Durch diese Berührungsweise wird sichergestellt, daß der Druckmittelaustritt vermindert wird, das Ansprechverhalten der Servolenkung nicht nachteilig beeinflußt und durch den Druckmittelaustritt kein Geräusch erzeugt wird.

030030/0834

-33-

L e e r s e i t e

Claims

PATENTANWÄLTE A GRÜNECKER

H. KINKELDEY

DR-INO

DRINO

300 I 610 W. STOCKMAlR

OR-ING. ■ A«E CCALTECM

K. SCHUMANN

DR RER NAT ■ DlPL-PHVS.

P. H. JAKOB

DIPL-ING.

G. BEZOLD

DRBERNAT-DPL-CHeA

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

P 14 664 17. Jan. 1980

MOTOR CO., UED.
2, Takara-Clio, Kanagawa-Ku, Yokohama City, Japan

Entspannungsventileinrichtung

Patentansprüche

■'1.) Entspannungsventileinrichtung für eine hydraulische Kraftsteuerverstärkungseinrichtung mit einem Drosselventil, das von einem Schieber gebildet wird, der mit einem Bremspedal zusammenarbeitet, um den zugeführten Druckmittelstrom beim Niederdrücken des Bremspedals zu drosseln, und mit einem Arbeitskolben, der sich in Niederdrückrichtung des Bremspedals bewegt, um dem Schieber zu folgen, wobei der auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventiles erzeugte Druckmitteldruck in eine Verstärkungskammer geleitet wird, die normalerweise in Verbindung mit einer Rücklaufkammer steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtung (55) eine Steuerkammer (60) aufweist, die mit dem Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite über ein Organ bzw. ein Drosselorgan (63) versorgt wird,

Ö3ÖÖ30/0Ö34

TBUCFON (OBO) 23 28 02 TELEX OS-SSSBO TELEGRAMME MONAPAT TBLEKOPIERER

daß ein Haupteritspannungsventil (56) vorgesehen ist, das durch den Druckmitteldruck auf der stromaufwärtigen Seite in Gegenrichtung zu dem der Steuerkammer (60) zugeführten Druck beaufschlagt wird,

daß das Hauptentspannungsventil (56) ein Steuerventil (61, 67) umfaßt, das die Steuerkammer (60) mit einem Rücklaufdurchgang (63) verbindet, wenn der Druckmitteldruck in der Steuerkammer (60) einen vorbestimmten Wert überschreitet,

daß das Hauptentspannungsventil (56) geöffnet ist, um diesen auf der. stromaufwärtigen Seite herrschenden Druckmitteldruck zu einem Auslaßanschluß durchzulassen, wenn sich das Hauptentspannungsventil (56) in Richtung auf die Steuerkammer (60) bewegt,

daß in der öffnungsstellung des Hauptentspannungsventiles (56) das Druckmittel auf der stromaufwärtigen Seite des Drosselventiles (48) zusätzlich zu dem über das Drosselventil (48) zugeführten Druckmittel einer Servolenkung (18) zugeführt wird, und

daß ein Ventilkörper des Hauptentspannungsventiles (56) in Öffnungsstellung mit einer Wand (57) der Steuerkammer (60) unter Bildung einer weiteren Drosselstelle für den Druckmittelzufluß zu dem Steuerventil (67) zusammenarbeitet .
2. Entspannungsventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper des Hauptehtspannungsventiles (56) einen ebenen Abschnitt (61c) mit kleiner Querschnittsfläche hat, der um eine öffnung (61a) angeordnet ist, die zu dem Steuerventil (67) führt, um in Berührung mit der Wand (57) der Steuerkammer (60) zu kommen, und daß das Hauptentspannungsventil (56) einen konischen Abschnitt (61b) um den Abschnitt (61c) mit kleiner Querschnittsfläche hat.

030030/0834