DE3930541A1

DE3930541A1 - Drehschieberventil, insbesondere fuer hilfskraftlenkungen von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3930541A1
Application number: DE19893930541
Authority: DE
Inventors: Werner Breitweg; Rainer Schaenzel
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1988-09-17
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1990-03-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil, insbesondere für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem gegenüber einer Steuerbuchse verdrehbaren Drehschieber. Mit einem solchen Drehschieberventil wird ein Druckmittel von einer Druckmittelquelle zu und von einem Servomotor gesteuert. Dazu weisen die Steuerbuchse und der Drehschieber miteinander zusammenwirkende Längsnuten auf. Die miteinander zusammenwirkenden Steuerkanten der Steuerlängsnuten der Steuerbuchse und des Drehschiebers sind jeweils parallel zueinander ausgebildet.

Ein derartiges Drehschieberventil ist bekannt aus der DE-PS 33 03 063.

Bei einem derartigen Drehschieberventil treten bei den üblichen Herstellungsverfahren bestimmte Toleranzen der Steuernutbreite der Steuerbuchse und des Drehschiebers sowie der Teilung der Steuerkanten auf. Bei den fertig montierten Drehschieberventilen liegen deshalb die Ventilkennlinien innerhalb eines Toleranzfeldes, dessen Breite den Wunsch nach einheitlichen, gleichen Lenkungen nicht erfüllt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Drehschieberventil dahingehend zu verbessern, daß die Toleranzfeldbreite der Ventilkennlinien auf ein Minimum reduziert wird. Dabei sollen einfache Herstellungs- und Montageverfahren angewendet werden.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Drehschieberventil und das im Anspruch 3 gekennzeichnete Verfahren zur Montage des Drehschieberventils gelöst. Zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Die Lösung der Aufgabe besteht vor allem darin, daß die Steuerkanten der Steuerlängsnuten der Steuerbuchse und des Drehschiebers in ihrer Längsrichtung konisch zueinander ausgebildet sind. Derart ausgebildete Steuerbuchsen und Drehschieber werden bei der Montage zunächst relativ zueinander in axialer Richtung bis in eine Stellung verschoben, in der die Ventilkennlinie eine bestimmte Lage im Toleranzfeld der Ventilkennlinien einnimmt. Danach werden die Steuerbuchse und der Steuerschieber in ihrer axialen Lage fixiert.

Werden die Steuerbuchse und der Drehschieber durch einen Torsionsstab zueinander zentriert, so werden die beiden Teile nach der Einstellung ihrer genauen axialen Lage über den Torsionsstab fest miteinander verbunden. Dies geschieht dadurch, daß die Steuerbuchse und der Drehschieber mit dem Torsionsstab verbohrt und verstiftet werden.

Die Steuernuten der Steuerbuchse werden zweckmäßigerweise durch ein spanloses Fertigungsverfahren, wie beispielsweise Kaltfließpressen oder Rundkneten, hergestellt. Eine Fertigbearbeitung durch Schleifen ist jedoch ebenso möglich.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der beiden Teile des Drehschieberventils und durch das Montageverfahren lassen sich Drehschieberventile herstellen, deren Ventilkennlinien innerhalb eines sehr eng begrenzten Toleranzfeldes liegen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Drehschieberventil, entsprechend der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Drehschieberventil der Fig. 1,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt entsprechend der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ventilkennlinie mit dem Toleranzfeld.

Das Drehschieberventil besteht im wesentlichen aus einer Steuerbuchse 1, in der ein Drehschieber 2 verdrehbar geführt ist. Die Steuerbuchse 1 weist in ihrem Inneren Steuerlängsnuten 3 und 4 auf, die mit Steuerkanten 5 und 6 versehen sind. Die Steuerlängsnuten 3 und 4 stehen mit den beiden Druckräumen eines nicht dargestellten Servomotors in Verbindung.

Der Drehschieber 2 weist Steuerlängsnuten 7 und 8 auf, die mit einer nicht dargestellten Servopumpe bzw. mit einem nicht dargestellten Behälter in Verbindung stehen. Die Steuerlängsnuten 7 sind mit Steuerkanten 10 und 11 versehen, die mit den Steuerkanten 5 und 6 zusammenwirken. Die Steuerkanten 10 und 11 sind in bekannter Weise mit Steuerfasen versehen, mit denen eine bestimmte Form der Ventilkennlinie des Drehschieberventils erreicht werden kann.

Die Steuerkanten 5 und 6 der Steuerlängsnuten 3 und 4 der Steuerbuchse 1 verlaufen konisch zueinander. Ebenso verlaufen die Steuerkanten 10 und 11 der Steuerlängsnut 7 des Drehschiebers 2 konisch zueinander. Die Steuerkante 5 der Steuerbuchse 1 und die Steuerkante 10 des Drehschiebers 2 sind parallel zueinander ausgebildet. Ebenso ist die Steuerkante 6 der Steuerbuchse 1 parallel zu der Steuerkante 11 des Drehschiebers 2 ausgebildet.

Die Steuerlängsnuten 3 und 4 der Steuerbuchse 1 werden zweckmäßigerweise in einem spanlosen Verfahren der Kaltumformtechnik hergestellt. Dies ist beispielsweise möglich durch Kaltfließpressen oder Rundkneten. Ebenso können die Steuerlängsnuten 7 und 8 des Drehschiebers 2 spanlos hergestellt werden.

Der Drehschieber 2 wird in der Steuerbuchse 1 durch einen Torsionsstab 12 zentriert. Der Torsionsstab 12 ist an jeweils einem Ende mit der Steuerbuchse 1 bzw. mit dem Drehschieber 2 drehfest verbunden. Die Verbindung erfolgt beispielsweise durch Stifte 13 und 14.

In Fig. 4 ist in einem Diagramm der Arbeitsdruck p einer Hilfskraftlenkung über der Kraft F am Lenkhandrad aufgetragen. Bei bisher bekannten Hilfskraftlenkungen liegt das Toleranzfeld der Ventilkennlinien zwischen den Linien 15 und 16. Ideal ist eine Ventilkennlinie 17. Um diese Ventilkennlinie 17 zu erreichen, wird das Drehschieberventil nach folgendem Verfahren montiert:

Der Drehschieber 2 wird in der Steuerbuchse 1 zunächst in axialer Richtung bis in eine Stellung verschoben, in der die Ventilkennlinie ihre ideale Lage im Toleranzfeld einnimmt. Danach wird der Drehschieber in der Steuerbuchse in seiner axialen Lage fixiert. Die Fixierung der axialen Lage erfolgt dadurch, daß die Steuerbuchse 1 und der Drehschieber 2 mit dem Torsionsstab 12 fest verbunden werden. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, daß die Steuerbuchse 1 und/oder der Drehschieber 2 mit dem Torsionsstab verbohrt und durch die Stifte 13 und 14 mit den Enden des Torsionsstabes 12 verbunden werden. Es ist jedoch ebenso möglich, entweder die Steuerbuchse 1 oder den Drehschieber 2 vor der Montage fest mit dem einen Ende des Torsionsstabes 12 zu verbinden. Dies kann beispielsweise durch Einwalzen in eine Kerbverzahnung oder durch eine andere unlösbare Verbindung erfolgen.

Bezugszeichen

1 Steuerbuchse
2 Drehschieber
3 Steuerlängsnut
4 Steuerlängsnut
5 Steuerkante
6 Steuerkante
7 Steuerlängsnut
8 Steuerlängsnut
9 -
10 Steuerkante
11 Steuerkante
12 Torsionsstab
13 Stift
14 Stift
15 Linie
16 Linie
17 Ventilkennlinie

Claims

1. Drehschieberventil, insbesondere für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen,

- mit einem gegenüber einer Steuerbuchse (1) verdrehbaren Drehschieber (2),
- wobei die Steuerbuchse (1) und der Drehschieber (2) für die Steuerung eines Druckmittels von einer Druckmittelquelle zu einem Servomotor miteinander zusammenwirkende Steuerlängsnuten (3, 4, 7, 8) aufweisen und
- wobei miteinander zusammenwirkende Steuerkanten (5, 6, 10, 11) der Steuerlängsnuten (3, 4, 7, 8) der Steuerbuchse (1) und des Drehschiebers (2) parallel zueinander ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten (10, 11) wenigstens der mit der Druckmittelquelle in Verbindung stehenden Steuerlängsnuten (7) des Drehschiebers (2) konisch zueinander ausgebildet sind.

2. Drehschieberventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerlängsnuten (3, 4) der Steuerbuchse (1) durch ein spanloses Fertigungsverfahren, wie Kaltfließpressen oder Rundkneten, hergestellt sind.

3. Verfahren zur Montage eines Drehschieberventils nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Steuerbuchse (1) und der Drehschieber (2) zunächst relativ zueinander in axialer Richtung bis in eine Stellung verschoben werden, in der die Ventilkennlinie (17) eine bestimmte Lage in dem Toleranzfeld der Ventilkennlinien einnimmt und
- daß danach die Steuerbuchse (1) und der Drehschieber (2) in ihrer gegenseitigen axialen Lage fixiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3 zur Montage eines Drehschieberventils nach Anspruch 1, wobei zwischen der Steuerbuchse (1) und dem Drehschieber (2) ein diese beiden Teile zentrierender Torsionsstab (12) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Einstellung der genauen axialen Lage der Steuerbuchse (1) und des Drehschiebers (2) diese beiden Teile zur Fixierung ihrer axialen Lage über den Torsionstab (12) fest verbunden werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerbuchse (1) und/ oder der Drehschieber (2) zur Fixierung ihrer axialen Lage mit dem Torsionsstab (12) verbohrt und verstiftet werden.