DE2551470A1

DE2551470A1 - Ventil fuer die endlagen-abschaltung eines hydraulisch betaetigbaren servomotors, insbesondere fuer kraftfahrzeuglenkungen

Info

Publication number: DE2551470A1
Application number: DE19752551470
Authority: DE
Inventors: Rolf Fassbender; Armin Lang
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1975-11-15
Filing date: 1975-11-15
Publication date: 1977-05-26
Also published as: JPS5284650A; BR7607599A

Description

Ventil für die Endlayen-Abschaltung eines
hydraulisch betätigbaren Servomolsois, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkngen Stand der Technik Die Erfindung betrifft ein Ventil für die EndLagenabschaltung eines hydraulisch betätigbaren Servomotors, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Derartige Ventil werden beispielsweise in Servolenkanlagen von Kraftfahrzeugen dazu verwendet, den Abschaltpunkt für die Hilfskraft unabhängig vom Endpunkt der Kolbenbewegung festzulegen. Dadurch soll verhindert werden, daß der Servokolben mit voller Hilfskraftunterstützung an der Zylinderendwand anschlägt.
Bei einer bekannten Ausführung (DT-OS 2 249 181) sind Abschaltventile in den Stirnwänden oder im Kolben des Servomotors angeordnet. Diese Abschaltventile werden über Stifte oder ähnliche Betätigungselemente entweder vom Kolben oder von den Stirnwänden aufgestoßen.
Durch diese Abschaltventile wird eine Steuerleitung mit dem jeweils drucklosen Druckraum des Servcrnotors verbunden, so daß die vorgeschaltete Druckwaage entlastet und die Verbindung von der Servopumpe zum blbehälter hergestellt wird. Dabei wird der Druck in der Steuerleitung auf einem relativ kurzen Betätigungsweg der Abschaltventile abgebaut.
Infolge der verhältnismäßig schnellen Druckentlastung des Servomotors kann dieser zurückfedern, wodurch das jeweils betätigte Abschaltventil wieder schließt. Dies führt zu unerwünschten Abschaltschwingungen.
Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Abschaltventil so auszubilden, daß beim Zurückfedern des Servomotors das damit verbundene Schließen des Abschaltventils vermieden wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegeben. Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist aus dem Unteranspruch ersichtlich.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau mit einer zwischen dem Fühler und dem Ventilkörper angeordneten Feder erhält das Abschaltventil Kippverhalten, d. h. der Abschalt- und der Einschaltpunkt liegen um einen bestimmten, frei wählbaren Hystereseweg, auseinander. Ist diese Schalthysterese größer als der Rückfederungsweg des Servomotors, so können Abschaltschwingungen, die Instabilität im Schaltkreis hervorrufen, zuverlässig vermieden werden.
Erläuterung der Erfindung Nachstehend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispiels näher erläutert: Es zeigen Fig. 1 das zeichnerisch vereinfachte Abschaltventil im Längsschnitt, Fig. 2 ein Schema eines vollständigen hydraulischen Schaltkreises, in welchen das erfindungsgemäße Abschaltventil eingebaut ist.
Nach Fig. 1 ist in einem Ventilgehäuse 1 eine Zulauföffnung 2 für den Anschluß an eine Ölpumpe und eine blauföffnung 3 für den Anschluß an einen Ölbehälter vorgesehen. Ein als Kugel ausgebildeter Ventilkörper 4 wird durch eine in einem Federraum 5 angeordnete Ventilfeder 6 gegen einen Ventilsitz 7 gedrückt. Der Ventilsitz 7 ist an einem in das Gehäuse 1 einschraubbaren Einsatz 8 gebildet, wobei in diesem Einsatz außerdem ein mit einem Federteller 9 verbundener Stift 10 axial verschieblich geführt ist. Ein O-Ring 11 sichert die Abdichtung zwischen dem Einsatz 8 und dem Stift 10.
Der Stift 10 ist an seinem, dem Ventilkörper 4 zugewandten Ende, abgesetzt, so daß das aus dem Federraum 5 über den geöffneten Ventilkörper 4 abströmende Öl über einen Ringraum 12 zu einer Querbohrung 13 und von dort über eine Gehäusebohrung 14 in die Ablauföffnung 3 gelangen kann. Der Stift 10 wird über eine auf den Federteller 9 einwirkende Feder 15 am Ventilkörper 4 in Anlage gehalten. Das Öffnen des Ventilkörpers 4 erfolgt über einer als Hülse ausgebildeten Fühler 16, der mit Hilfe von Führungsstegen 17 am Gehäuse 1 axial verschiebbar gelagert und durch einen Sprengring 18 gegen Herausfallen gesichert ist.
Die Federn 6 und 15 sind so aufeinander abgestimmt, daß in der in Fig. 1 gezeichneten Ausgangsstellung des Ventils die Vorspannkraft der Ventilfeder 6 die Vorspannkraft der Feder 15 übersteigt. Daher liegt der Ventilkörper 4 sicher am Ventilsitz 7 an. Die Federsteife der Feder 15 muß so gewählt werden, daß beim Erreichen des maximalen Betätigungsweges "s" des Fühlers 16 die auf den Ventilkörper 4 wirkenden Kräfte aus der Ventilfeder 6 und aus dem Öldruck im Federraum 5 aufgehoben werden.
In dem in Fig. 2 gezeigten Schaltschema fördert eine Ölpumpe 21 bei geschlossenem Stellglied 22 Drucköl aus einem Behälter 23 in einen Servomotor 24. Der sich im Servomotor 24 ausbildende Systemdruck wirkt auch im Federraum 5 und hält den Ventilkörper 4 geschlossen. Kommt ein Anschlag 25 des Servomotors 24 am Fühler 16 zur Anlage, so wirkt der auf den Fühler übertragenen Kraft zunächst die Kraft aus dem Systemdruck plus die Kraft aus der Feder 6 am Ventilkörper 4 entgegen. Nach einem vorbestimmten Weg des Anschlages 25 übersteigt die Kraft der Feder 15 die auf den Ventilkörper 4 einwirkenden Kräfte, so daß dieser von seinem Ventilsitz 7 freikommt. Das von der Pumpe 21 geförderte öl kann nunmehr zum Behälter entweichen, so daß der Druck im Servomotor 24 zusammenbricht. Federt der Kolben des Servomotors 24 um ein gewisses Maß zurück, so verbleibt an dem Ventilkörper 4 eine Restkraft, welche diesen in geöffneter Stellung hält. Erst wenn der Kolben, beispielsweise durch eine äußere Kraft, weiterbewegt wird und der Anschlag 25 vom Fühler 16 abhebt, drückt die Ventilfeder 6 den Ventilkörper 4 auf ihren Ventilsitz 7 zurück. Das Abschaltventil ist somit von neuem funktionsfähig.

Claims

P a t e n t a n 5 p r ü c h e ;Ventil zur Endlagen-Abschaltung eines hydraulisch betätigten Servomotors, insbesondere für Kraftfahrzeuglenkungen, mit einem Zulauf- und einem Ablaufanschluß und einem mechanisch betätigbaren Fühler, der über einen federbelasteten Ventilkörper eine Verbindung zwischen dem Zulauf- und dem Ab auf anschluß herstellt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zahler (los) und dem Ventilkörper (4) eine Feder (15) eingebaut ist und der Zulaufanschluß (2) in einen, eine Ventilfeder (6) enthaltenen Federraum (5) mündet, derart, daß der Ventilkörper (4) in Schließrichtung vom Arbeitsdruck beaufschlagt ist.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (4) an einem in das Gehäuse (1) einschraubbaren Einsatz (8) mit einem Ventilsitz (7) anliegt und zum Aufstoßen des Ventilkörpers (4) ein durch die Feder (15) belasteter und in dem Einsatz (8) dichtend geführter Druckstift (10) vorgesehen ist und daß der Druckstift (10) in einem, dem Ventilkörper (4) zugewandten Bereich zusammen mit dem Einsatz (8) einen mit dem Ablaufanschluß (3) verbundenen Ringraum (12) bildet.