DE19934740A1 - Elektromagnetisches Ventil für eine Fahrzeugvorrichtung - Google Patents

Abstract

Für ein Fahrzeug ist ein elektromagnetisches Ventil vorgesehen, das zumindest einen Teil des an ein Hydraulikstellglied ausgelassenen Hydrauliköls zurückführt. Das Ventil hat ein Gehäuse, zwei Durchlässe (45a, 46a), die sich jeweils an Zwischenabschnitten von zwei Rohren befinden, einen Ölkanal (39a, 39b, 39c, 40, 41, 42, 45b, 46b), der durch das Gehäuse zum Verbinden der zwei Rohre hindurchgeht, um das Hydrauliköl von dem einen Rohr an das andere zurückzuführen, und einen in dem Gehäuse vorgesehenen Ventilmechanismus (35, 39), der einen Abschnitt (39a, 39b, 39c) des Ölkanals und ein Ventilgehäuse (35) zum Öffnen und Schließen des Ölkanals umfaßt. Jedes der zwei Rohre hat einen Umgehungsdurchlaß (45a, 46a), der nicht durch den Ventilmechanismus hindurchgeht. Deshalb ist der Druckverlust des durch das Ventil bei geschlossenem Ventil hindurchtretenden Hydrauliköls nicht bedeutend.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Ventil, das zur Korrektur eines Unterschieds zwischen einem Winkel eines Lenkrads und dem eines gelenkten Rads in einem Hydraulikkreis einer hydraulischen Servolenkvorrichtung verwendet wird.

In jüngster Zeit sind viele Arten von Industriefahrzeugen einschließlich Gabelstapler mit Servolenkvorrichtungen ausgerüstet worden, von denen einige hydraulische Servolenkvorrichtungen umfassen. Die hydraulischen Servolenkvorrichtungen haben jedoch Nachteile. Bei einem Lenkventil, das einen Teil der hydraulischen Servolenkvorrichtung ausbildet und durch die Betätigung des Lenkrads angetrieben wird, ändert sich die Beziehung (Auslaßwirkungsgrad = tatsächliche Auslaßmenge/theoretische Auslaßmenge) zwischen der Bewegung des Lenkrads und der von dem Lenkventil ausgelassenen Ölmenge leicht in Abhängigkeit der Winkelgeschwindigkeit des Lenkrads. Ferner kann nicht verhindert werden, daß Öl leicht aus dem Ölhydraulikkreislauf leckt. Aus diesem Grund tritt ein Unterschied bei der Position zwischen dem Lenkrad und dem gelenkten Rad auf.

Zur Lösung dieses Problems offenbaren die japanische Patentveröffentlichungen Nr. 3-30544, Nr. 4-24270 und die japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 7-5364 Vorrichtungen zur Korrektur des Unterschieds bei der Position zwischen dem Lenkrad und dem gelenkten Rad. Fig. 5 zeigt eine derartige Vorrichtung zur Korrektur des Winkels eines Lenkrads.

Eine vollhydraulische Servolenkvorrichtung 71 umfaßt ein durch die Betätigung eines Lenkrads 72 angetriebenes Lenkventil 73 und einen Lenkzylinder 75 zum Lenken der Reifen oder der gelenkten Räder 74. Das Lenkventil 73 und der Lenkzylinder 75 sind durch zwei Hydraulikrohre 76, 77 verbunden. Ein elektromagnetisches Ventil (ein Korrekturventil) 78 befindet sich in den Rohren 76, 77 an einer Zwischenposition der Rohre 76, 77. Bei Betätigung des Lenkrads 72 läßt das Lenkventil 73 Hydrauliköl aus, das von einer Hydraulikpumpe 79 in die Rohre 76, 77 entsprechend der Betätigungsrichtung des Lenkrads hineinströmt, und entleert das Rücköl (von dem Lenkzylinder 75 zurückkommend) von dem anderen der Rohre 76, 77 in einen Öltank 80 aus.

Ein Regler 81 ist mit einem ersten Sensor 82 zur Erfassung der Winkelposition des Lenkrads und mit einem zweiten Sensor 83 zur Erfassung des gelenkten Winkels von einem der gelenkten Räder 74 verbunden. Der Regler 81 berechnet einen Sollwinkel des gelenkten Rades 74 auf der Grundlage eines durch den ersten Sensor erfaßten Wertes und vergleicht den durch den zweiten Sensor erfaßten tatsächlichen Winkel des gelenkten Rades 74 mit dem Sollwinkel, um den Unterschied zwischen dem Sollwinkel und dem tatsächlichen Winkel zu bestimmen. Wenn der Unterschied eine Toleranzgrenze überschreitet, bringt der Regler 81 das elektromagnetische Ventil 78, sich zu öffnen. Wenn das Lenkrad 72 betätigt wird, während das Ventil 78 offen ist, wird ein Teil des Hydrauliköls durch das Ventil 78 in den Öltank 80 zurückgeführt, was die Menge des an den Lenkzylinder 75 ausgelassenen Hydrauliköls verringert. Entsprechend dreht das Lenkrad 72 durch. Wenn der Winkel des Lenkrads mit dem Winkel des Rads 74 übereinstimmt, wird das Ventil 78 geschlossen.

Dieser Vorgang korrigiert die Beziehung zwischen dem Rad 74 und dem Lenkrad 72.

Das elektromagnetische Ventil 78 gemäß dem Stand der Technik hat einen wie in der Fig. 6 gezeigten Aufbau. Das Ventil 78 umfaßt eine Antriebssteuerungseinheit 85 und eine Rohrverzweigung 86. Die Antriebssteuerungseinheit 85 umfaßt ein Solenoid 87 und einen Plungerkolben (Ventilgehäuse) 88. Der Plungerkolben 88 wird durch eine Feder 89 nach unten und weg von einem Stopfen 90 vorgespannt und durch das Solenoid 87 nach oben in einer Richtung in Annäherung an den Stopfen 90 angetrieben, wodurch der Plungerkolben 88 axial verschoben wird. Der Plungerkolben 88 hat eine Kugel 92, die an seinem vorderen Ende befestigt ist. Eine Spule 91 ist unterhalb des Plungerkolbens 88 angeordnet. Ölkanäle 91a, 91b sind in der Spule 91 ausgebildet, um das Hydrauliköl zurückzuführen. Ferner ist ein Ölkanal 91c durch eine Aussparung in der äußeren Umfangsfläche der Spule 91 ausgebildet. Wenn das Hydrauliköl nicht zurückgeführt wird, tritt das Hydrauliköl durch den Ölkanal 91c hindurch. Durch ein vertikales Verschieben des Plungerkolbens 88 wird die Kugel 92 von der oberen Endfläche der Spule 91 getrennt und gegen sie gestoßen, was die Rückölkanäle 91a, 91b öffnet und schließt. Vier gerade Anschlußstücke 93a, 93b, 94a und 94b sind an der Rohrverzweigung 86 angebracht. Die linken Anschlußstücke 93a und 93b sind jeweils mit den zwei Rohren verbunden, die sich vom dem Lenkventil 73 erstrecken, und die rechten Anschlußstücke 94a und 94b sind jeweils mit den zwei Rohren verbunden, die sich von dem Lenkzylinder 75 erstrecken. Ein Durchgang 95 verbindet die Anschlußstücke 93a und 94a an der oberen Seite der Rohrverzweigung 86, und ein Durchgang 96 verbindet die Anschlußstücke 93b und 94b an der unteren Seite der Rohrverzweigung 86. Die Begriffe "oben" und "unten" beziehen sich auf die Orientierung der Fig. 6.

Wenn das Ventil 78 geschlossen ist (in dem in der Fig. 6 gezeigten Zustand), treten das Zuführöl und das Rücköl durch die Durchlässe 95 und 96 hindurch. In der Fig. 6 umfaßt der Durchlaß 95 an der oberen Seite der Rohrverzweigung 86 den Ölkanal 91c. Weil der Ölkanal 91c in der äußeren Umfangsfläche der Spule 91 ausgebildet ist, ist es schwierig, den Ölkanal 91c mit einem großen Innendurchmesser auszugestalten. Deshalb hat der Ölkanal 91c einen relativ kleinen Innendurchmesser.

Somit muß selbst bei geschlossenen Ventil 78 entweder das Zuführöl oder das Rücköl durch den engen Ölkanal 91c um die Spule 91 herum hindurchtreten. Weil der Ölkanal 91c nicht nur schmal ist, sondern sich auch krümmt, ist das durch diesen Kanal hindurchtretende Hydrauliköl einem Druckverlust unterworfen. Weil der Druck des an den Lenkzylinder 75 ausgelassenen Hydrauliköls relativ schwach ist, beeinflußt dies nachteilig das Ansprechen auf die Betätigung des Lenkrads 72. Dies hat beispielsweise zur Folge, daß das Ansprechen des gelenkten Rads 74 auf die Betätigung des Lenkrads 72 verzögert ist, wobei das gelenkte Rad 74 bei nur leichter Betätigung des Lenkrads 72 nicht gedreht werden kann. Deshalb spürt der Fahrer, daß das gelenkte Rad 74 ein schlechtes Ansprechen auf die Betätigung des Lenkrads 72 hat.

Wenn das Hydrauliköl durch den schmalen Ölkanal 91c hindurchtritt, tritt wahrscheinlich auch Reibungswärme auf, die die Öltemperatur ansteigen läßt. Ein wärmeres Öl verursacht eine Wärmeschädigung bei Dichtungsmaterialien und führt zu einer Ölleckage. Ferner verursacht ein wärmeres Öl eine Wärme, die auf Teilen des elektrischen Systems, wie z. B. das Solenoid 87, lastet, was die Lebensdauer des elektrischen Systems verkürzt.

Zur Lösung dieser Probleme besteht die Aufgabe der Erfindung in der Schaffung eines elektromagnetischen Ventils für ein Fahrzeug, das zumindest einen Teil des an ein Hydraulikstellglied ausgelassenen Hydrauliköls zurückführt, so daß der Druckverlust des durch das Ventil hindurchtretenden Hydrauliköls bei geschlossenem Ventil nicht bedeutend ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer hydraulischen Servolenkvorrichtung, die mit einer Funktion zur Korrektur des Unterschieds in der Position zwischen dem Lenkrad und dem gelenkten Rad ausgestattet ist, so daß das gelenkte Rad sehr gut auf die Betätigung des Lenkrads anspricht, wenn die Korrektur des Unterschieds in der Position nicht durchgeführt wird.

Um diese Aufgabe und Ziele zu erreichen, ist gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ein elektromagnetisches Ventil vorgesehen, das in einem Fahrzeug mit einer Ölversorgungsvorrichtung zum Zuführen von Hydrauliköl, einem durch das von der Ölversorgungsvorrichtung zugeführte Hydrauliköl angetriebenen Hydraulikstellglied und zwei die Ölversorgungsvorrichtung und das Hydraulikstellglied verbindenden Rohren verwendet wird. Diese zwei Rohre sind derart beschaffen, daß, wenn eins der Rohre Hydrauliköl von der Ölversorgungsvorrichtung dem Hydraulikstellglied zuführt, das andere Rohr das Hydrauliköl von dem Hydraulikstellglied an die Ölversorgungsvorrichtung zurückführt, und umgekehrt. Das elektromagnetische Ventil weist auf: ein Gehäuse; zwei Durchlässe, die sich jeweils an Zwischenabschnitten der zwei Rohre befinden; einen Ölkanal, der durch das Gehäuse zum Verbinden der zwei Durchlässe der zwei Rohre hindurchgeht, um das Hydrauliköl von dem einen Rohr an das andere zurückzuführen; und einen in dem Gehäuse vorgesehenen Ventilmechanismus. Der Ventilmechanismus umfaßt einen Abschnitt des Ölkanals und ein Ventilgehäuse zum Öffnen und Schließen des Ölkanals. Das elektromagnetische Ventil ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei Rohre einen Umgehungsdurchlaß umfaßt, der nicht durch den Ventilmechanismus hindurchgeht.

Andere Gesichtspunkte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung offensichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht.

Die Erfindung kann zusammen mit ihren Zielen und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit der beigefügten Zeichnung verstanden werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine seitliche Querschnittansicht, die ein elektromagnetisches Ventil gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Vorderansicht der Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer hydraulischen Servolenkvorrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines Gabelstaplers;

Fig. 5 eine schematische Ansicht des Aufbaus einer hydraulischen Servolenkvorrichtung gemäß dem Stand der Technik; und

Fig. 6 eine vordere Querschnittansicht eines elektromagnetischen Ventils gemäß dem Stand der Technik.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Gabelstapler-Förderfahrzeuge, nachfolgend als Gabelstapler bezeichnet, stellen eine Art von Industriefahrzeugen dar, für die die Erfindung von Nutzen ist. Der Gabelstapler 1 ist ein vierrädriges Fahrzeug mit Vorderradantrieb und Hinterradlenkung. Vorderräder 2 werden durch die Leistungsabgabe eines Motors 4 angetrieben, der sich unter einer Motorhaube 3 befindet. Hinterräder, oder gelenkte Räder 5, werden durch eine hydraulische (vollhydraulische), später zu beschreibende Servolenkvorrichtung 7 (in der Fig. 3 gezeigt) gelenkt, wenn ein Lenkrad 6 betätigt wird.

Die Fig. 3 zeigt eine hydraulische Servolenk­ vorrichtung 7, die eine Funktion zur Korrektur der Position eines Knaufs 6a des Lenkrads 6 hat. Das Lenkrad 6 ist durch eine Lenkwelle 8 gestützt, die mit einem Lenkventil 9 gekoppelt ist. Das Lenkventil 9 dient als eine Ölversorgungsvorrichtung.

Das Lenkventil 9 ist über ein Versorgungsrohr 11 mit einer durch den Motor 4 angetriebenen Hydraulikpumpe 10 (eine Lastpumpe) verbunden und ist über ein Auslaßrohr 13 mit einem Öltank 12 verbunden. Ein Überdruckventil 15 ist an einer Rohrleitung 14 vorgesehen, die das Versorgungsrohr 11 und das Auslaßrohr 13 verbindet. Der Öldruck des von der Hydraulikpumpe 10 in das Lenkventil 9 strömenden Hydrauliköls wird durch das Überdruckventil 15 auf einem konstanten Wert gehalten. Bei Antrieb des Gabelstaplers 1 durch eine Batterie wird die Hydraulikpumpe 10 durch einen Elektromotor angetrieben.

Das Lenkventil 9 wird direkt durch die Lenkwelle 8 angetrieben und hat zwei Anschlüsse 9a und 9b. Das Lenkventil 9 dient zum Auslassen des Hydrauliköls von einem der zwei Anschlüsse 9a, 9b, der der Betätigungsrichtung des Lenkrads 6 entspricht. Die Menge des von einem der Anschlüsse 9a, 9b ausgelassenen Hydrauliköls ist ungefähr proportional zu dem Ausmaß der Betätigung des Lenkrads 6. Wenn das Lenkrad 6 nicht betätigt wird, wird das in das Lenkventil 9 strömende Hydrauliköl durch das Auslaßrohr 13 in den Öltank 12 entleert. Wenn das Lenkrad 6 betätigt wird, kehrt das Rücköl an den anderen der Anschlüsse 9a und 9b zurück und wird dann durch das Auslaßrohr 13 in den Öltank 12 entleert.

Ein Lenkzylinder 16 ist über zwei Hydraulikrohre 18, 19 mit dem Lenkventil 9 verbunden. Der Innenraum des Lenkzylinders 16 ist durch einen Kolben 16a in zwei Kammern aufgeteilt. Die zwei Rohre 18, 19 sind jeweils mit den zwei Kammern verbunden. Der Steuerzylinder 16 hat zwei Stangen 16b, die über Verbindungsmechanismen 20 (einschließlich Gelenkarmen) mit den gelenkten Rädern verbunden sind. Der Lenkzylinder 16 kann als Hydraulikstellglied oder als Lenkstellglied bezeichnet werden.

Wenn das Lenkrad 6 betätigt wird, dient eins der zwei Rohre 18, 19, das der Betätigungsrichtung des Lenkrads 6 entspricht, als eine Zuführleitung zum Führen des Zuführöls und das andere der Rohre 18, 19 dient als eine Rückleitung zum Führen des Rücköls, das von dem Lenkzylinder 16 zurückkommt. Somit werden bei Betätigung des Lenkrads 6 die Stangen 16b, 16b des Lenkzylinders 16 in der der Betätigungsrichtung des Lenkrads 6 entsprechenden Richtung und um einen Bewegungsbetrag angetrieben, der den Betätigungsbetrag des Lenkrads 6 entspricht. Folglich werden die gelenkten Räder 5 gelenkt. Der Lenkzylinder 16 ist in einem Hinterachsträger (nicht gezeigt) enthalten, der an dem hinteren Abschnitt des Gabelstaplers 1 in der Rollrichtung drehbar gestützt ist.

Ein elektromagnetisches Ventil 17 befindet sich in den Zwischenabschnitten der zwei Rohre 18, 19. Das Ventil 17 dient als ein Korrekturventil zur Korrektur der Position eines Knaufs 6a. Das bedeutet, daß zwei sich von dem Lenkventil 9 erstreckende Rohre 18a, 19a und zwei sich von dem Lenkzylinder 16 erstreckende Rohre 18b, 19b jeweils mit vier Anschlüssen des Ventils 17 verbunden sind, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Ein innerer Ölkanal, oder ein Rückkanal, erstreckt sich durch das Ventil 17, um die zwei Rohre 18, 19 zu verbinden. Das Ventil 17 öffnet und schließt den inneren Ölkanal. Bei geschlossenem Ventil 17 ist der innere Ölkanal geschlossen, wobei das gesamte von dem Lenkventil 9 ausgelassene Hydrauliköl direkt dem Lenkzylinder 16 zugeführt wird. Bei geöffnetem Ventil 17 ist der innere Ölkanal geöffnet, wobei ein Teil des Hydrauliköls, das sonst an den Lenkzylinder 16 ausgelassen würde, durch den Ölkanal in den Öltank 12 zurückkehrt, wodurch das Lenkrad dazu gebracht wird, durchzudrehen. Wenn das Lenkrad 6 durchdreht, kann der dem Winkel des Lenkrads 6 entsprechende Sollwinkel des Reifens (gelenkte Räder 5) mit dem tatsächlichen Winkel des Reifens übereinstimmen, um den Unterschied zwischen dem Sollwinkel und dem tatsächlichen Winkel des Reifens für die Korrektur der Lagebeziehung zwischen dem Lenkrad 6 und den gelenkten Rädern 5 zu verringern.

Ein Regler 22 erregt und entregt wahlweise ein Solenoid 21 des Ventils 17. Ein erster Sensor 23 und ein zweiter Sensor 24 sind mit dem Regler 22 elektrisch verbunden. Der erste Sensor 23 erfaß die Winkelposition (Lenkradwinkel) des Lenkrads 6, und der zweite Sensor 24 erfaßt den gelenkten Winkel (Reifenwinkel) des gelenkten Rades 5. Der Regler bestimmt einen Sollwinkel des gelenkten Rades (Sollwinkel des Reifens) auf der Grundlage des durch den ersten Sensor 23 erfaßten Werts.

Ferner bestimmt der Regler 22 den Unterschied zwischen dem Sollwinkel des Reifens und dem durch den zweiten Sensor 24 erfaßten tatsächlichen Reifenwinkel und bestimmt fortwährend, ob der Unterschied eine Toleranz­ grenze überschreitet oder nicht. Wenn der Unterschied die Toleranzgrenze überschreitet, erregt der Regler 22 das Solenoid 21 zum Öffnen des Ventils 17. Der Regler 22, der erste Sensor 23 und der zweite Sensor 24 werden zusammen als eine Steuervorrichtung bezeichnet.

Die Fig. 1 und 2 zeigen den Aufbau des elektromagnetischen Ventils 17. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat das Ventil 17 eine Antriebs­ steuerungseinheit 30 und eine Rohrverzweigung 31. Die Antriebssteuerungseinheit 30 hat grundsätzlich den gleichen Aufbau wie der des Ventils 78 gemäß dem Stand der Technik, das in Fig. 6 gezeigt ist. Wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, hat die Antriebssteuerungseinheit 30 nämlich ein Gehäuse 32, das das Solenoid 21 enthält, ein zylindrisches Joch 33, einen Stopfen 34 und einen Plungerkolben 35. Der Plungerkolben 35 dient als ein Ventilgehäuse. Das Solenoid 21 umschließt das zylindrische Joch 33. Der Stopfen 34 ist in das zylindrische Joch 33 eingepaßt. Der obere Endabschnitt des Stopfens 34 steht durch den oberen Abschnitt des Gehäuses 32 heraus vor. Ein Einstellelement 36 ist mit dem oberen Ende des Stopfens 34 verschraubt und positioniert den Stopfen 34 relativ zu dem Gehäuse 32. Der Plungerkolben 35 ist nach unten und von dem Stopfen 34 weg durch eine Feder 37 vorgespannt und wird durch Erregung oder Entregung des Solenoids 21 axial versetzt. Eine Kugel 38 ist an dem vorderen Abschnitt des Plungerkolbens 35 befestigt.

Unterhalb des Plungerkolbens 35 ist eine Spule 39 mit dem unteren Abschnitt der Antriebssteuerungseinheit 30 verschraubt. Die Spule 39 ist mit einem ringförmigen Ölkanal 39a ausgebildet und umfaßt Randölkanäle 39b und einen Axialdurchlaß 39c. Der ringförmige Ölkanal 39a ist durch eine ringförmige Nut in der äußeren Randfläche der Spule 39 ausgebildet. Eine Ölkammer 40 ist durch eine Lücke zwischen der Spule 39 und dem Plungerkolben 35 ausgebildet. Die Randölkanäle 39b sind derart ausgebildet, um sich durch die Spule 39 in der Axialrichtung zum Verbinden der Ölkammer 40 und des Ölkanals 39a zu erstrecken. Der Axialölkanal 39c ist derart ausgebildet, um sich axial durch die Spule 39 zu erstrecken, und hat eine Öffnung an einer Position gegenüberliegend zu der Kugel 38. Der Plungerkolben 35 und die Spule 39 werden zusammen als Ventilmechanismus bezeichnet. Der ringförmige Durchlaß 39a, die Randdurchlässe 39b, der Axialdurchlaß 39c und die Ölkammer 40 in dem Ventilmechanismus bilden zumindest einen Teil des inneren Ölkanals zum Zurückführen des Hydrauliköls. Der innere Ölkanal, der in der Spule 39 ausgebildet ist, hat ein relativ kleinen Querschnittsgebiet. Weiterhin hat der Ölkanal einen Abschnitt 39d mit einem minimalem Innendurchmesser, der klein genug ist, um als ein Drosselventil zu dienen.

Selbst wenn das Ventil 17 versagt und offen bleibt, wird somit der Ölkanal zum Zurückführen des Öls gedrosselt, wodurch die gelenkten Räder 5 durch eine Betätigung des Lenkrads 6 gelenkt werden können.

Wenn der Plungerkolben 35 axial versetzt wird, wird der Axialölkanal 39c durch die Kugel 38 geöffnet und geschlossen, die an dem vorderen Ende des Plungerkolbens 35 befestigt ist. Der untere Abschnitt der Antriebssteuerungseinheit 30 ist in ein in der Rohrverzweigung 31 ausgebildetes Montageloch 31a geschraubt, so daß die Antriebssteuerungseinheit 30 einstückig mit der Rohrverzweigung 31 ist. Die Rohrverzweigung 31 und das Gehäuse 32 bilden ein Gehäuse des Ventils 17 aus, in dem sich der Ventilmechanismus befindet.

In der Rohrverzweigung 31 sind erste und zweite Rückdurchlässe 41 und 42 derart ausgebildet, um mit dem Montageloch 31a in Verbindung zu stehen. Der erste Hauptdurchlaß 41 steht mit dem ringförmigen Ölkanal 39a in Verbindung, und der zweite Hauptdurchlaß 42 steht mit dem Axialölkanal 39c in Verbindung, die durch die Spule 39 hindurch ausgebildet ist. Die Hauptdurchlässe 41 und 42 sind zu der Außenseite der Rohrverzweigung 31 offen, wo sie jeweils erste und zweite Gewindelöcher 41a und 42a haben. Erste und zweite T-förmige Anschlußstücke (Drei- Wege-Anschlußstücke) 43 und 44 sind jeweils in die ersten und zweiten Gewindelöcher 41a und 42a geschraubt.

Das erste Anschlußstück 43 hat zwei Abzweigungen 43a und 43b, die an entgegengesetzten Enden eines vorstehenden Abschnitts des ersten Anschlußstücks 43 vorgesehen sind. In ähnlicher Weise hat das zweite Anschlußstück 44 zwei Abzweigungen 44a und 44b, die an den freien Enden eines vorstehenden Abschnitts des zweiten Anschlußstücks 44 vorgesehen sind. Bei der Anordnung der Fig. 3 sind die zwei sich von dem Lenkventil 9 erstreckenden Rohre 18a und 19a jeweils mit den Abzweigungen 43a und 44a der Anschlußstücke 43 und 44 verbunden, was an der linken Seite der Fig. 2 gezeigt ist. Die zwei sich von dem Lenkzylinder 16 erstreckenden Rohre 18b und 19b sind jeweils mit den Abzweigungen 43b und 44b der ersten und zweiten Anschlußstücke 43 und 44 verbunden, was an der rechten Seite der Fig. 2 gezeigt ist.

Das erste Anschlußstück 43 hat einen Querdurchlaß 45a und einen Axialdurchlaß 45b, die darin ausgebildet sind. Der Querdurchlaß 45a sieht eine gerade Verbindung zwischen den Öffnungen in den Enden der Verbindungen 43a und 43b vor, die an den Enden des ersten Anschlußstücks vorgesehen sind. Der Axialdurchlaß 45b zweigt von dem Querdurchlaß 45a ab, um eine T-Abzweigung auszubilden und mit dem ersten Durchlaß 41 in Verbindung zu stehen.

In ähnlicher Weise hat das zweite Anschlußstück 44 einen Querdurchlaß 46a und einen Axialdurchlaß 46b. Der Querdurchlaß 46a sieht eine gerade Verbindung zwischen den Öffnungen in den Enden der Abzweigungen 44a und 44b vor, die an den Enden des zweiten Anschlußstücks ausgebildet sind. Der Axialdurchlaß 46b zweigt von dem Querdurchlaß 46a ab, um eine T-Abzweigung mit dem zweiten Durchlaß 42 zu bilden.

Die Querdurchlässe 45a und 45b, die sich entlang der Achsen der vorstehenden Abschnitte der ersten und zweiten Anschlußstücke 43 und 44 erstrecken, werden als Umgehungsdurchlässe bezeichnet, wobei sie nicht durch die Spule 39 hindurchtreten. Der Axialdurchlaß 45b, der erste Hauptdurchlaß 41, der ringförmige Durchlaß 39a, die Randdurchlässe 39b, die Ölkammer 40, der Axialölkanal 39c, der zweite Hauptdurchlaß 42 und der Axialdurchlaß 46b bilden den Rückölkanal aus. Die Innendurchmesser der Umgehungsdurchlässe sind größer als der des Teils (39a, 39b, 39c und 40) des Rückölkanals, der sich in dem Ventilmechanismus befindet.

Wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Verbindungsstück 48 an der Seitenwand des Gehäuses 32 angefügt. Das Verbindungsstück 48 verbindet ein Kabel 47 mit dem Solenoid 21, um das Solenoid 21 mit Strom zu versorgen.

Als nächstes wird der Betrieb der hydraulischen Servolenkvorrichtung 7 und die Funktion der Korrektur des Knaufs erläutert.

Beim Betrieb des Gabelstaplers 1 strömt das Hydrauliköl von der Hydraulikpumpe 10, die durch das Überdruckventil 15 auf einen festgesetzten Druck festgesetzt wird, in das Lenkventil 9 hinein. Wenn das Lenkventil 9 direkt durch die Betätigung des Lenkrads 6 angetrieben wird, liefert das Lenkventil 9 Hydrauliköl von einem der zwei Anschlüsse 9a und 9b, der der Betätigungsrichtung des Lenkrads 6 entspricht. Die Menge des von einem der Anschlüsse 9a und 9b ausgelassenen Hydrauliköls ist ungefähr proportional zu dem Betätigungsbetrag des Lenkrads 6.

Während des Betriebs des Gabelstaplers 1 führt der Regler 22 nacheinander ein Programm zur Korrektur der Position des Knaufs durch. Der Regler 22 bestimmt den Sollwinkel des Reifens auf der Grundlage eines durch den ersten Sensor 23 erfaßten Werts, bestimmt den Unterschied zwischen dem Sollwinkel des Reifens und dem durch den zweiten Sensor 24 erfaßten tatsächlichen Reifenwinkel, und bestimmt, ob der Unterschied die Toleranzgrenze überschreitet oder nicht. Wenn der Unterschied die Toleranzgrenze nicht überschreitet, hält der Regler 22 das elektromagnetische Ventil 17 in einem geschlossenen Zustand.

Das Hydrauliköl wird durch die Betätigung des Lenkrads 6 von dem Lenkventil 9 an eins der zwei Rohre 18, 19 ausgelassen. Wenn sich das Ventil 17 in dem geschlossenen Zustand befindet und eine Korrektur der Knaufposition nicht durchgeführt wird, strömt das zugeführte Öl (das Zuführöl) in eine der Kammern des Lenkzylinders 16. Rücköl wird von der anderen der Kammern an das andere der Rohre 18, 19 ausgelassen und wird an das Lenkventil 9 zurückgeführt.

Wenn das Ventil 17 in dem geschlossenen Zustand ist, d. h., wenn das Solenoid 21 entregt ist, bewegt sich der Plungerkolben 35 unter der Vorspannkraft der Feder 37 nach unten, wie es in der Fig. 1 gezeigt ist, wobei der Axialölkanal 39c durch die an dem vorderen Ende des Plungerkolbens 35 montierte Kugel 38 geschlossen wird. Entsprechend werden das Zuführöl und das Rücköl direkt durch die Querdurchlässe 45a, 46a (Umgehungsdurchlässe) der zwei T-förmigen Anschlußstücke in der Axialrichtung davon (Richtungen nach links und rechts in der Fig. 2) geführt und treten nicht durch den inneren Ölkanal innerhalb des Ventils 17 hindurch. Da das Hydrauliköl direkt durch die Durchlässe 45a, 46a hindurchtritt, gibt es keinen bedeutenden Druckverlust, der auftreten würde, wenn die Durchlässe Biegungen oder andere Einschränkungen hätten.

Die Innendurchmesser der Querdurchlässe 45a, 46a der ersten und zweiten Anschlußstücke 43, 44 sind so groß wie die der Rohre 18, 19, und deshalb gibt es kaum einen Druckverlust in dem Hydrauliköl, das durch diese Durchlässe 45a, 46a hindurchtritt. Entsprechend sprechen die gelenkten Räder 5 sehr gut auf die Betätigung des Lenkrads 6 an, was durch den Fahrer erkannt wird.

Der Auslaßwirkungsgrad des Lenkventils 9 nimmt ab, wenn das Lenkrad 6 bei geringer Geschwindigkeit betätigt wird. Ebenfalls kann nicht verhindert werden, daß Öl aus dem Hydraulikkreislauf leicht leckt. Wegen der Abnahme des Auslaßwirkungsgrads und der Ölleckage wird die Position des Knaufs 6a des Lenkrads 6 häufig verschoben. In diesem Fall bestimmt der Regler 22, daß der Unterschied zwischen dem Sollwinkel des Reifens und dem tatsächlichen Reifenwinkel die Toleranzgrenze überschreitet, wobei er das Solenoid erregt.

Wenn ein elektrischer Strom in das Solenoid 21 fließt und sich der Plungerkolben 35 gegen die Vorspannkraft der Feder 37 nach oben bewegt, wird die Kugel 38 von der oberen Endfläche der Spule 39 getrennt, um den Ölkanal 39c zu öffnen. Anschließend tritt das Zuführöl, das beispielsweise in dem Querdurchlaß 45a von der Abzweigung 43a des ersten Anschlußstücks 43 strömt, durch den Axialdurchlaß 45b und den ersten Durchlaß 41, um den Rand der Spule 39 zu erreichen. Das Öl tritt dann durch den inneren Kanal 39a, 39b, 39c, 40 zum Zurückführen des Hydrauliköls, durch den zweiten Hauptdurchlaß 42, den Axialdurchlaß 46b, und aus der Abzweigung 44a des zweiten Anschlußstücks 44 aus. Durch dieses Zurückführen des Hydrauliköls kann das Lenkrad 6 durchdrehen, um die Position des Knaufs 6a zu korrigieren.

Wenn die gelenkten Räder 5 in einem Graben steckenbleiben und nicht gelenkt werden können, wird beispielsweise der Druck des Hydrauliköls sehr hoch, das durch die ersten und zweiten Anschlußstücke 43, 44 hindurchtritt. Unter einem derartigen hohen Druck wird der Plungerkolben 35 gegen die Vorspannkraft der Feder 37 nach oben gedrückt, wobei ein Teil des Hydrauliköls durch den inneren Ölkanal 39a, 39b, 39c zurückgeführt wird. Somit werden die Teile, die den Hydraulikkreis bilden, vor dem hohen Druck geschützt. In diesem Fall dienen die Kugel 38 des Plungerkolbens 35 und die Feder 37 als ein Rückschlagventil. Mit Ausnahme für einen Zustand, bei dem der Öldruck unnormal hoch wird, tritt das Hydrauliköl durch den in der Spule 39 ausgebildeten inneren Ölkanal 39a, 39b, 39c, 40 nur, wenn die Position des Knaufs 6a korrigiert ist.

Entsprechend dem wie vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die folgenden Wirkungen erzielt.

• (1) Wenn die Position des Knaufs nicht korrigiert ist, da das Hydrauliköl durch die Querdurchlässe 45a, 46a der T-förmigen ersten und zweiten Anschlußstücke 43, 44 hindurchtritt, die relativ weite Querschnittsgebiete haben, tritt in dem Hydrauliköl nahezu kein Druckverlust auf. Entsprechend wird bei Betätigung des Lenkrads 6 das Hochdruckhydrauliköl an den Lenkzylinder 16 ausgelassen.
  Deshalb sprechen die gelenkten Räder 5 sehr gut auf eine Betätigung des Lenkrads 6 an, wobei ein Fahrer das verbesserte Ansprechen bei Betätigung des Lenkrads 6 spüren wird.
• (2) Wenn die Position des Knaufs 6a nicht korrigiert wird, weil das Hydrauliköl nicht durch den relativ schmalen inneren Kanal 39a, 39b, 39c, 39d hindurchtritt, wird die Temperatur des Hydrauliköls nicht unnormal erhöht. Entsprechend können im wesentlichen die Wärmeschädigung bei Dichtungsmaterialien wegen unnormal hoher Öltemperaturen und eine resultierende Ölleckage verhindert werden. Ferner kann die Wärme, die auf elektrischen Teilen wie beispielsweise dem Solenoid 21 wegen unnormal hoher Öltemperaturen lastet, verringert werden.
• (3) Weil die ersten und zweiten T-förmigen Anschlußstücke 43, 44 für die Umgehungsdurchlässe verwendet werden, ist das Ventil relativ einfach herzustellen im Vergleich zu einem Ventil, bei dem die Rohrverzweigung 31 innere Umgehungsdurchlässe hat.
• (4) Bei der Erfindung sind zwei Gewindelöcher 41a, 42a und zwei Durchlässe 41, 42 für die Montage der ersten und zweiten Anschlußstücke 43, 44 notwendig. Jedoch sind bei dem in der Fig. 6 gezeigten Stand der Technik vier Gewindelöcher und vier Durchlässe notwendig. Entsprechend kann die Rohrverzweigung 31 verkleinert werden, was die Größe des gesamten Ventils 17 verkleinert. Ferner ist der zur Unterbringung der hydraulischen Servolenkvorrichtung 7 in dem Gabelstapler 1 erforderliche Raum verringert, wobei dies zur Verringerung der Größe des Gabelstaplers 1 beiträgt.

Die Erfindung kann beispielsweise wie folgt abgewandelt werden.

Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel die Umgehungsdurchlässe durch die T-förmigen Anschlußstücke 43, 44 ausgebildet sind, die an der Rohrverzweigung montiert sind, können die Umgehungsdurchlässe in der Rohrverzweigung 31 derart ausgebildet sein, daß die Umgehungsdurchlässe Innendurchmesser haben, die groß genug sind, einen Druckverlust zu vermeiden (beispielsweise Innendurchmesser so groß wie die der Rohre 18, 19). In diesem Fall können vier gerade Anschlußstücke verwendet werden, wie bei dem Aufbau des elektromagnetischen Ventils gemäß dem Stand der Technik. Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Wirkungen des ursprünglichen Ausführungsbeispiels erzielt werden, obwohl die Rohrverzweigung 31 um einiges vergrößert sein muß.

Das elektromagnetische Ventil ist nicht darauf beschränkt, die Knaufposition in der Servolenkvorrichtung 7 zu korrigieren. Es kann zum Zurückführen eines Teils des Hydrauliköls (das Zuführöl) verwendet werden, das das Hydraulikstellglied antreibt. Obwohl die Ölversorgungsvorrichtung eine Menge an Hydrauliköl entsprechend dem Betätigungsbetrag des Lenkrads liefert, so daß das Hydraulikstellglied wirkungsvoll ansprechen wird, ist die Ölversorgungsvorrichtung insbesondere nicht darauf beschränkt, eine Menge an Hydrauliköl entsprechend dem Betätigungsbetrag des Lenkrads zu liefern. Beispielsweise kann das elektromagnetische Ventil der Erfindung auf ein Gerät angewendet werden, bei dem die Ölzufuhrvorrichtung das Hydrauliköl an das Hydraulikstellglied ausläßt, wenn ein Sensor einen vorbestimmten Wert erfaßt.

Das elektromagnetische Ventil der Erfindung kann unter Verwendung des in der Fig. 6 gezeigten elektromagnetischen Ventils gemäß dem Stand der Technik konstruiert werden, das vier Gewindelöcher für die geraden Anschlußstücke hat. In diesem Fall sind zwei der vier Gewindelöcher an der linken oder rechten Seite der Fig. 6 geschlossen. T-förmige Anschlußstücke sind mit den zwei übrigen Löchern anstelle der geraden Anschlußstücke verschraubt.

Die Anschlußstücke sind nicht auf T-förmige Anschlußstücke beschränkt. Beliebige Anschlußstücke sind denkbar, solange sie Drei-Wege-Anschlußstücke sind, wie z. B. Y-förmige Anschlußstücke. Ferner können Vier-Wege- Anschlußstücke oder Mehr-Wege-Anschlußstücke, wie z. B. kreuzförmige Anschlußstücke, verwendet werden, wenn ungenutzte Anschlüsse geschlossen sind.

Das Hydraulikstellglied ist nicht auf einen Hydraulikzylinder beschränkt. Beispielsweise kann ein Hydraulikmotor als das Hydraulikstellglied verwendet werden.

Die Erfindung kann besonders bemerkenswerte Wirkungen erzielen, wenn sie auf ein Fahrzeug wie beispielsweise ein Gabelstapler angewendet wird, der schwer ist und beim Lenken der gelenkten Räder einen hohen Öldruck benötigt. Jedoch ist das Fahrzeug nicht auf Gabelstapler beschränkt. Die Erfindung kann in weitem Maße auf mit einer Servolenkung ausgerüstete Industriefahrzeuge, die von Gabelstaplern verschieden sind, und weiterhin auf Fahrzeuge wie beispielsweise Automobile angewendet werden.

Zusammenfassend ist für ein Fahrzeug ein elektromagnetisches Ventil vorgesehen, das zumindest einen Teil des an ein Hydraulikstellglied ausgelassenen Hydrauliköls zurückführt. Das Ventil hat ein Gehäuse, zwei Durchlässe 45a, 46a, die sich jeweils an Zwischenabschnitten von zwei Rohren befinden, einen Ölkanal 39a, 39b, 39c, 40, 41, 42, 45b, 46b, der durch das Gehäuse zum Verbinden der zwei Rohre hindurchgeht, um das Hydrauliköl von dem einen Rohr an das andere zurückzuführen, und einen in dem Gehäuse vorgesehenen Ventilmechanismus 35, 39, der einen Abschnitt 39a, 39b, 39c des Ölkanals und ein Ventilgehäuse 35 zum Öffnen und Schließen des Ölkanals umfaßt. Jedes der zwei Rohre hat einen Umgehungsdurchlaß 45a, 46a, der nicht durch den Ventilmechanismus hindurchgeht. Deshalb ist der Druckverlust des durch das Ventil bei geschlossenem Ventil hindurchtretenden Hydrauliköls nicht bedeutend.

Claims (10)

1. Elektromagnetisches Ventil (17), das in einem Fahrzeug mit einer Ölversorgungsvorrichtung (9) zum Zuführen von Hydrauliköl, einem durch das von der Ölversorgungs­ vorrichtung zugeführte Hydrauliköl angetriebenen Hydraulikstellglied (16) und zwei die Ölversorgungs­ vorrichtung und das Hydraulikstellglied verbindenden Rohren (18, 19) verwendet wird, wobei die zwei Rohre (18, 19) derart beschaffen sind, daß, wenn eins der Rohre das Hydrauliköl von der Ölversorgungsvorrichtung dem Hydraulikstellglied zuführt, das andere Rohr das Hydrauliköl von dem Hydraulikstellglied an die Ölversorgungsvorrichtung zurückführt, und umgekehrt, wobei das elektromagnetische Ventil (17) aufweist:
ein Gehäuse (31, 32);
zwei Durchlässe (45a, 46a), die sich jeweils an Zwischenabschnitten der zwei Rohre befinden;
einen Ölkanal (39a, 39b, 39c, 40, 41, 42, 45b, 46b), der durch das Gehäuse zum Verbinden der zwei Durchlässe hindurchgeht, um das Hydrauliköl von dem einen Rohr an das andere zurückzuführen; und
einen in dem Gehäuse vorgesehenen Ventilmechanismus (35, 39), der einen Abschnitt (39a, 39b, 39c) des Ölkanals und ein Ventilgehäuse (35) zum Öffnen und Schließen des Ölkanals umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei Rohre einen Umgehungsdurchlaß (45a, 46a) umfaßt, der nicht durch den Ventilmechanismus hindurchgeht.

2. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgehungsdurchlaß einen Innendurchmesser hat, der größer ist als der des Abschnitts des in dem Ventilmechanismus befindlichen Ölkanals.

3. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgehungsdurchlaß durch ein Drei-Wege-Anschlußstück (43, 44) oder ein Anschlußstück mit vier Wegen oder mehr ausgebildet ist, das an dem Gehäuse montiert ist.

4. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück ein T-förmiges Anschlußstück aufweist.

5. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umgehungsdurchlaß in dem Gehäuse ausgebildet ist.

6. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mindestdurchmesser des Ölkanals so klein ist, daß dieser als ein Drosselventil dient.

7. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Antriebssteuerungseinheit (30) aufnimmt, die das Ventilgehäuse zum Öffnen und Schließen des Ölkanals antreibt.

8. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Fahrzeug ein Lenkrad (6), eine von dem Lenkrad durch einen Öldruck betriebene Servolenkvorrichtung (7) und gelenkte Räder (5) aufweist, die durch die Servolenkvorrichtung gelenkt werden, und
die Servolenkvorrichtung ein durch Betätigen des Lenkrads angetriebenes Lenkventil (9), ein Lenkstellglied (16) zum Lenken der gelenkten Räder und das elektromagnetische Ventil (17) aufweist, wobei
die Ölversorgungsvorrichtung das Lenkventil ist und das Hydraulikstellglied das Lenkstellglied ist, und wobei
das elektromagnetische Ventil ein Korrekturventil ist, das die zwei das Lenkventil und das Lenkstellglied verbindenden Rohre verbindet, um die Lagebeziehung zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern zu korrigieren.

9. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Servolenkvorrichtung eine Steuerungsvorrichtung (22, 23, 24) aufweist, die einen Lageunterschied zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern erfaßt, wobei die Steuerungsvorrichtung das elektromagnetische Ventil dazu bringt, den Ölkanal zu öffnen, wenn die Steuerungsvorrichtung den Lageunterschied zwischen dem Lenkrad und den gelenkten Rädern erfaßt.

10. Elektromagnetisches Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsvorrichtung einen ersten Sensor (23) zur Erfassung der Winkelposition des Lenkrads, einen zweiten Sensor (24) zur Erfassung des Lenkwinkels der gelenkten Räder und einen Regler (22) hat, der mit dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor elektrisch verbunden ist, wobei der Regler einen Sollwinkel der gelenkten Räder auf der Grundlage des durch den ersten Sensor erfaßten Werts bestimmt und weiter den Unterschied zwischen dem Sollwinkel und dem durch den durch den zweiten Sensor erfaßten Wert bestimmten tatsächlichen Winkel der gelenkten Räder bestimmt, wobei der Regler nacheinander bestimmt, ob der Unterschied eine Toleranzgrenze überschreitet oder nicht.