DE4240619A1 - Zentriereinrichtung, insbesondere für Lenkventile - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zentriereinrichtung, insbesondere für Lenkventile von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.

In solchen Lenkgetrieben ist eine Antriebswelle vorge­ sehen, die durch einen Drehstab mit einer Abtriebswelle ver­ bunden ist. Die Antriebs- und die Abtriebswelle tragen mit­ einander zusammenwirkende Bauteile des Lenkventils. Das Lenk­ ventil läßt sich durch eine Relativverdrehung der beiden Wellen aktivieren, so daß einem Servomotor Drucköl zuströmt. Die Zentriereinrichtung ist zwischen den beiden Wellen ange­ ordnet und weist gegen die Kraft einer Feder an Schrägflächen auflaufende Wälzkörper auf, derart, daß beim Anlenken neben der Kraft des Drehstabes eine weitere Rückstellkraft auf die gegeneinander verdrehten Bauteile einwirkt.

Eine Zentriereinrichtung der genannten Bauart ist be­ reits aus der EP 0 244 449 bekannt. Dort tragen auf die Dreh­ stabenden aufgeknetete Fortsätze Zentrierstücke mit Schräg­ flächennuten, zwischen welchen Wälzkörper abrollen können. Zwischen den antriebsseitigen Fortsatz und das zugehörige Zentrierstück ist unter Vorspannung ein Metallfaltenbalg ein­ gesetzt, so daß man eine von der Relativverdrehung der beiden Wellen abhängige Rückstellkraft erhält, die sich zur Verdreh­ kraft des Drehstabes addiert. Die aus den Zentrierstücken mit dazwischenliegenden Wälzkörpern und dem als Feder wirkenden Metallfaltenbalg bestehende Zentriereinrichtung übernimmt hierbei die exakte Einstellung der beiden Wellen und damit des Lenkventils in der Mittenstellung. Die bekannte Zentrier­ einrichtung ist auf einen kurzbauenden und in der Herstellung durch die zusätzlichen Fortsätze verhältnismäßig teuren, drei­ teiligen Drehstab abgestimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zentrier­ einrichtung für einen einteiligen Drehstab zu finden, die bei geringen Federkräften eine ausreichende Zentrierwirkung auf­ bringen kann.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 gekennzeich­ nete Zentriereinrichtung gelöst. Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen.

Nach der Erfindung ist ein aus einem Drehschieber und einer Ventilbuchse bestehendes Drehschieberventil vorgesehen, bei dem in eine Stirnseite der Ventilbuchse mindestens eine Schrägflächennut eingearbeitet ist. Auf der Antriebswelle ist ein Ring befestigt, in dem mindestens ein durch eine Feder belasteter Stift verschiebbar geführt ist. Der Stift ist auf die Schrägflächennut ausgerichtet und enthält einen Zentrier­ kegel, in welchem sich ein in die Schrägflächennut eingreifen­ der Wälzkörper abstützt. Dadurch, daß die Zentriereinrichtung vom Drehstab weg weiter nach außen gerückt ist und an der Stirnseite der Ventilbuchse angreift, lassen sich die erfor­ derlichen Rückstellmomente ohne hohe Axialkräfte bzw. Feder­ kräfte erzeugen. Zum leichten Ausrichten des Stiftes auf die Schrägflächennut bei der Montage ist der Ring vorteilhaft geschlitzt und durch eine Schraube auf der Antriebswelle fest­ geklemmt.

Weiterhin verwendet man zum Andrücken des Stiftes zweck­ mäßig eine Tellerfeder, mit der sich auf kleinem Bauraum die erforderliche Vorspannkraft erzielen läßt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung;

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.

Im Längsschnitt nach Fig. 1 steht eine in einem Ventil­ gehäuse 1 gelagerte Antriebswelle 2 über einen Drehstab 3 mit einer Abtriebswelle 4 in Verbindung. Die Antriebswelle 2 trägt in ihrer Verlängerung einen Drehschieber 5, den eine mit der Abtriebswelle 4 verbundene Ventilbuchse 6 umschließt. Der Drehschieber 5 und die Ventilbuchse 6 bilden in bekannter Weise ein Drehschieberventil mit zusammenwirkenden Steuer­ nuten und zugehörigen Bohrungen. Eine nicht dargestellte Hochdruckpumpe steht über einen Druckanschluß 8 mit Bohrun­ gen 10 der Ventilbuchse 6 in Verbindung.

Die Bohrungen 10 münden in axiale Zulaufnuten 11 des Drehschiebers 5. Beim Verdrehen des Drehschieberventils 5, 6 können die Zulaufnuten 11 mit Axialnuten 12 der Ventil­ buchse 6 in Verbindung treten, die an Ringnuten 14 und 15 anschließen. Diese Ringnuten 14 und 15 münden über Druck­ leitungen in Druckräume eines nicht gezeichneten Stellmotors. Schließlich befinden sich im Drehschieber 6 noch axiale Rück­ laufnuten 17, die über Bohrungen 18 in einen Innenraum 20 münden. Der Innenraum 20 schließt über eine Bohrung 21 der Ventilbuchse 6 und einen Auslaß 22 an einen nicht gezeich­ neten Tank an.

Nach der Erfindung sitzt auf der Antriebswelle 2 ein geschlitzter und mit einer Schraube 13 festgeklemmter Ring 23 (Fig. 2). Dieser Ring 23 hat mindestens eine Stufenbohrung 24, in welcher ein abgesetzter Stift 25 gegen die Kraft einer Feder 26 verschieblich geführt ist. Ein Sprengring 27 sichert den Stift 25. Als Feder 26 findet vorzugsweise eine Teller­ feder Verwendung, die bei gedrungenen Außenmaßen verhältnis­ mäßig hohe Kräfte aufnehmen kann. Der Stift 25 hat in seiner der Ventilbuchse 6 zugewandten Stirnseite einen Zentrier­ kegel 28 (Fig. 3). Dieser Zentrierkegel ist auf eine Schräg­ flächennut 30 ausgerichtet, die in die freie Stirnseite der Ventilbuchse eingearbeitet ist. Zwischen der Schrägflächen­ nut 30 und dem Zentrierkegel 28 ist ein Wälzkörper 31 einge­ spannt. Die Winkel von Zentrierkegel 28 und Schrägflächen­ nut 30 sind aufeinander abgestimmt.

Um ausgeglichene Zentrierkräfte zu erhalten, kann man, wie aus Fig. 3 zu erkennen, in dem Ring 23 diametral gegen­ überliegend einen weiteren Stift 25A vorsehen, der in gleicher Weise auf die Ventilbüchse 6 einwirkt, wie vor­ stehend näher erläutert.

Bei einer Relativdrehung der Antriebswelle 2 gegenüber der Abtriebswelle 4 wird der Drehstab 3 innerhalb eines durch Anschläge begrenzten Steuerweges in sich verdreht. Dabei be­ wegen sich die einander gegenüberliegenden Schrägflächen des Zentrierkegels 28 und der Schrägflächennut 30 aufeinander zu, wobei die Wälzkörper aus der gezeichneten Ruhelage auf die Schrägflächen hochlaufen. Die Feder 26 wird dadurch noch stärker vorgespannt. Über die Schrägflächen läßt sich die axiale Rückstellkraft in eine Zentrierkraft umwandeln, die in Umfangsrichtung des Drehschiebers 5 und der Ventilbuchse 6 wirkt. Beim Loslassen eines mit der Antriebswelle gekuppelten Lenkhandrades sichert diese Zentierkraft die exakte Mitten­ stellung des Drehschieberventils 5, 6.

Bezugszeichen

 1 Ventilgehäuse
 2 Antriebswelle
 3 Drehstab
 4 Abtriebswelle
 5 Drehschieber
 6 Ventilbuchse
 7 -
 8 Druckanschluß
 9 -
10 Bohrungen
11 Zulaufnuten
12 Axialnuten
13 Schraube
14 Ringnut
15 Ringnut
16 -
17 Rücklaufnuten
18 Bohrungen
19 -
20 Innenraum
21 Bohrung
22 Auslaß
23 Ring
24 Stufenbohrung
25, 25A Stift
26 Feder
27 Sprengring
28 Zentrierkegel
29 -
30 Schrägflächennut
31 Wälzkörper

Claims (3)

1. Zentriereinrichtung, insbesondere für Lenkventile von Kraftfahrzeugen, mit folgenden Merkmalen:

• - es ist eine Antriebswelle (2) vorgesehen, die durch einen Drehstab (3) mit einer Abtriebswelle (4) verbunden ist;
• - die Antriebs- (2) und die Abtriebswelle (4) tragen mit­ einander zusammenwirkende Bauteile des Lenkventils, die durch eine Relativbewegung der beiden Wellen einem Servomotor Drucköl zusteuern;
• - die Zentriereinrichtung ist zwischen den beiden Wellen angeordnet, die gegen die Kraft einer Feder (26) an Schrägflächen auflaufende Wälzkörper (31) aufweisen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
• - als Lenkventil ist ein aus einem Drehschieber (5) und einer Ventilbuchse (6) bestehendes Drehschieberventil vorgesehen;
• - eine Stirnseite der Ventilbuchse (6) enthält mindestens eine Schrägflächennut (30);
• - auf der Antriebswelle (4) ist ein Ring (23) befestigt, in dem mindestens eine durch die Feder (26) belasteter Stift (25) verschieblich geführt ist;
• - der Stift (25) ist auf die Schrägflächennut (30) ausge­ richtet und enthält einen Zentrierkegel (28) und
• - zwischen der Schrägflächennut (30) und dem Zentrier­ kegel (28) stützt sich ein Wälzkörper (31) ab.

2. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Ring (23) zum leichten Ausrichten des Stiftes (25) auf die Schrägflächennut (30) der Ventil­ buchse (6) geschlitzt ist und
• - daß der Ring (23) durch eine Schraube (13) auf der An­ triebswelle (2) festgeklemmt ist.

3. Zentriereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Stift (25) an­ drückende Feder (26) als Tellerfeder ausgeführt ist.