DE2128909C3 - Lenkventil fur hydraulische Servolenkeinrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lenkventil für hydraulische Servolenkeinrichtungen mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Lenkventile sind durch die DE-PS 01 132 bekannt geworden. Jeder der beiden Kolben ist hierbei als Drei-Wege-Steuerkolben ausgebildet und einem Arbeitsraum zugeordnet. Der die Kolben betätigende Hebel ist zweiarmig ausgebildet. Die Kolben sind parallel zueinander, quer und außermittig zur Achse der Lenkspindel angeordnet. Da jeder der Kolben zwei Steuerkanten besitzt, ergeben sich insgesamt vier Steuerkanten. Das bedeutet, daß die Steuerkanten in ihrer gegenseitigen Lage und insbesondere zu den mit ihnen zusammenwirkenden Steuerkanten der Gehäusebohrungen sehr eng toleriert sein müssen. Um ein derartiges Lenkventil überhaupt funktionstüchtig zu machen, müssen Einstellmittel vorgesehen sein, mit denen sich die Ausgangslage eines Steuerkolbens variieren läßt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Lenkventil der in Rede stehenden Art so auszugestalten, daß die Genauigkeitsanforderungen verringert werden, auf Einstellmittel weitgehend verzichtet werden kann und ohne Vergrößerung der Abmessungen ein symmetrisches Lenkverhalten erzielt wird.

Die Losung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1.

Anspruch 2 bezieht sich auf eine das Auftreten von Kiemmerscheinungen und Leckage verringernde Ausbildung des Drei-Wege-Steuerkolbens.

Differentialschaltungen mit einem Flächenverhältnis von 2 :1 mit einem Drei-Wege-Steuerkolben und einer dauernden Verbindung des Arbeitsraumes mit der kleineren Wirkfläche mit der Druckquelle sind in der Hydraulik prinzipiell bekannt (GB-PS 8 83 454). Jedoch wird dort nur ein einzelnder Steuerkolben verwendet Sofern an diesem einzelnen Steuerkolben Reaktionsflächen vorgesehen sein sollten, müßte er gestuft sein. Eine einfache Übertragung dieses Prinzips auf ein Lenkventil der in Rede stehenden Art hätte zwar zu einem funktionsfähigen Lenkventil geführt, jedoch hätte dieses Lenkventil auf Grund der bereits in seiner Neutralstellung auf seinen Reaktionsflächen lastenden Drücken eine vergleichsweise hohe Lagerbelastung und damit verbundene Reibeinflüsse gehabt. Demgegenüber besitzt die erfindungsgemäße Ausführung den Vorteil, in der NeiUralstellung vollkommen ausgeglichen zu sein, so daß auch die aufzubringende manuelle Kraft von Null an steigt und eine durch Reibung verursachte Ansprechwelle nicht überwunden zu werden braucht.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

F i g. 1 zeigt den Längsschnitt durch die Achse eines Lenkventiles gemäß der Schnittlinie C-D von F i g. 2.

F i g. 2 zeigt den Schnitt senkrecht zur Achse gemäß der Schnittlinie A -B von Fig. 1.

Fig.3 schließlich zeigt den Schnitt senkrecht zur Achse gemäß der Schnittlinie E-Fvon Fig. 1.

In einem mit einem Teil einer Lenkspindel verbundenen Ventilkörper 1 ist eine Bohrung 2 angebracht, welche in eine senkrecht zu ihr verlaufende, schlitzförmige Ausnehmung 3 mündet. Eine koaxial zur Bohrung 2 verlaufende Bohrung 4 mündet ebenfalls in die Ausnehmung 3. In der Ausnehmung 3 ist ein mit einer Welle 5 einstückig ausgeführter Hebel 6 um einen geringen Betrag beweglich aufgenommen. Der Hebel 6 wirkt mit einer Seite über einen Stößel 7 auf einen Steuerkolben 8, welcher in der Bohrung 2 gleitbar angeordnet ist. Der Steuerkolben 8 trägt zwei Steuerkanten 9 und 10. Die Steuerkante 9 steuert den Strömungsweg zwischen einem Kanal 11 und einer Ringnut 12, während die Steuerkante lO den Strömungsweg zwischen dem Kanal 11 und einer Ringnut 13 steuert. Der Kanal 11 ist über eine Längsbohrung 14 mit einer Ringnut 15 verbunden. Die Ringnut 15 befindet sich in einer zylindrischen Partie 16 des Ventilkörpers 1, welche abgedichtet in einem Anschlußkörper 17 gelagert ist. Im Anschlußkörper 17 befindet sich ein Anschluß A, welcher mit einem nicht näher dargestellten Arbeitsraum einer Kolbenzylindereinheit verbunden ist. Die Ringnuten 12 und 13 sind auf ähnliche Weise mit Ringnuten 18 und 19 in der Partie 16 bzw. im Anschlußkörper 17 verbunden. Die Ringnut 18 steht mit einer Druckquelle in Verbindung, welche auch fortwährend die kleinere wirksame Fläche des Arbeitskolbens sowie die Stirnfläche des Steuerkolbens 8 mit Druck beaufschlagt. Die Ringnut 19 ist mit einem Ablauf verbunden. Mit seiner anderen Seite wirkt der Hebel 6 über einen Stößel 20 auf einen Kolben 21, der eine Ringnut 22 besitzt, welche über einen Kanal 23 und eine Längsbohrung 24 mit der Ringnut 15 verbunden ist. Vor. der Ringnut 22 besteht eine dauernde Verbindung zur

Stirnseite des Kolbens 21. Die aus Welle 5 und Hebel 6 bestehende Betätigungseinrichtung ist mit Hilfe zweier Lager 25 und 26 im Ventilkörper 1 gelagert Die wirksamen Stirnflächen von Kolben 8 u/id Kolben 21 sind mit / und F bezeichnet. Ihre Größe verhält sich zueinander wie die der zugehörigen wirksamen Flächen des Kolbenstangenzylinders.

Wenn bei Geradeausfahrt im Lenkmotor Kräftegleichgewicht besteht, verhalten sich die anliegenden Drücke umgekehrt wie die zugehörigen wirksamen Flächen, so daß die Kräfte entgegengesetzt gleich sind. In analoger Weise sind bei Geradeausfahrt auch die Reaktionskräfte entgegengesetzt gleich, so daß sich der Hebel 6 im Gleichgewicht befindet und außerdem die Lager 25 und 26 von radialen Belastungen frei sind. Erst wenn der Hebel 6 relativ zum Ventilkörper 1 geschwenkt wird, öffnet eine der Steuerkanten 9 oder 10. Die Folge ist entweder ein Druckanstieg oder ein Druckabfall in dem System A, 15, 24, 23, 22 und F. Da der Druck auf der Fläche /"immer konstant bleibt, ergibt sich jeweils ein durch die Druckdifferenz entstehendes Reaktionsmoment, welches dem Fahrer ein gewisses Fahrgefühl vermittelt Die entstehende Lagerbelastung entspricht dem Reaktionsmoment

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführung beschränkt So ist es auch möglich, den Kolben mit der größeren wirksamen Fläche als Steuerkolben zu gestalten, wobei die Anordnung der zwei Steuerkanten frei wählbar ist, solange zumindest eine Drei-Wege-Ventilfunktion erreicht wird. Die Reaktionsflächen brauchen nicht unbedingt die Stirnflächen zu sein. Es sind auch Teilflächen davon oder Ringflächen bei gestuften Kolben denkbar. Auf diese Weise könnte man z. B. zu Bohrungen gleicher Durchmesser gelangen, wobei in einem der Kolben stirnseitig ein kleinerer Hilfskolben eintauchen könnte.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Lenkventil für hydraulische Servolenkeinrichtungen mit einem mit einem Teil einer zweigeteilten Lenkspindel verbundenen Betätigungsglied, welches in Form eines mit einer Welle verbundenen Hebels ausgeführt ist und um einen geringen Betrag relativ zu einem mit dem anderen Teil der Lenkspindel verbundenen Ventilkörper drehbar ist und dabei auf Kolben einwirkt welche in Bohrungen des Ventilkörpers gleitbar angeordnet sind und von denen jeder eine Reaktionsfläche aufweist, welche jeweils durch in einem zugeordneten Arbeitsraum einer als Lenkmotor dienenden Kolbenzylindereinheit herrschender. Druck beaufschlagt ist wodurch die Kolben in einander entgegengerichtetem Drehsinn auf das Betätigungsglied wirken, wobei der Lenkmotor zwei Arbeitsräume mit unterschiedlich großen Wirkflächen aufweist und einer der Kolben als Drei-Wege-Steuerkolben ausgebildet ist, welcher die Druckmittelzufuhr von einer Druckquelle bzw. die Ableitung des Druckmittels aus dem Arbeitsraum mit der größeren Wirkfläche steuert, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise der Arbeitsraum mit der kleineren wirksamen Fläche permanent mit der Druckquelle verbunden ist, der zweite Kolben (21) als reiner Reaktionskolben wirkt, wobei sich die Grüßen der Reaktionsflächen (f, F)der Kolben (8,21) zueinander verhalten wie die wirksamen Flächen der Arbeitsräume zueinander, der Hebel als einarmiger Hebel ausgebildet ist und beide Kolben (8, 21) in zueinander koaxialen Bohrungen (2, 4) gleiten, die durch eine den Hebel (6) aufnehmende Ausnehmung (3) voneinander getrennt sind.

2. Lenkventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Drei-Wege-Steuerkolben dienende Kolben (8) jener mit der kleineren Reaktionsfläche (f) ist.