DE2845301A1 - Noise reduction for servo steering valve - has stepped insert pistons and transverse compensating bores and uses connecting tube with through bore - Google Patents
Noise reduction for servo steering valve - has stepped insert pistons and transverse compensating bores and uses connecting tube with through boreInfo
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Abstract
Description
Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen.Rotary slide valve for power steering.
Die Erfindung betrifft ein Drehschieberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem Drehschieber und einer den Drehschieber umschießenden Ventilbüchse, mit einer Verteilung des Druckmittels auf einen Servomotor 'Der zwischen Drehschieber und Ventilbüchse angeordneten Zulaufsteuerkanten und Rücklaufsteuerkanten zwischen Drehschieber und Ventilbüchse, wobei von den Rücklaufsteuerkanten aus Verbindungsbohrungen zu einem Rücklaufanschluß führen.The invention relates to a rotary slide valve for power steering of motor vehicles, with a rotary valve and one enclosing the rotary valve Valve sleeve, with a distribution of the pressure medium to a servomotor 'The between Rotary slide valve and valve sleeve arranged inlet control edges and return control edges between rotary valve and valve sleeve, with connecting bores from the return control edges lead to a return connection.
Bei Drehschiaberlenkventilen dieser Bauert ist es bekannt, daß ab einem bestimmten Druckniveau deutlich hörbare Strömungseräußche in Form von unangenehmen Zischgeräuschen auftreten, welche an den Steuerkanten der Drehschiberventile entstehen. Diese Eischgeräusche sind abhängig von dem Druckverhältnis der Drücke vor und hinter den Steuerkanten. Je größer das Druckgefällt ist, daste unangenehmer werden die Zischgeräusche.In rotary slide steering valves this Bauert it is known that from At a certain pressure level, clearly audible flow noises in the form of unpleasant ones Hissing noises occur, which arise on the control edges of the rotary disc valves. These noises depend on the pressure ratio of the pressures in front of and behind the control edges. The greater the pressure drop, the more uncomfortable they become Hissing noises.
Aus diesem Grunde hat azn bisher durch Ans taue des Rücklauföles die Druckverhältnisse an den Steuerkanten entsprechend verändert. Durch diesen Rücklaufstau wird eine Beseitigung oder doch zumlndest erhebliche Dämpfung der Strömungsgeräusche erreicht. Nachteilig ist dabei jedoch, daß der Räcklaufstau bei nichtausgesteuertem Lenkungsventil Probleme aufwirft. Unter anderem stellt sich eine Verschlechterung des Fahrzeugrücklaufes ein. Darüberhinaus ergibt sich eine unnütze Aufheizung der Hydraulikflüssigkeit und eine Energievergeudung.For this reason azn has so far thawed the return oil by thawing Pressure ratios at the control edges changed accordingly. Through this backflow is an elimination or at least at least considerable damping of the flow noise achieved. The disadvantage here, however, is that the backlog when it is not actuated Steering valve poses problems. Among other things, there is a deterioration of the vehicle return. In addition, there is unnecessary heating of the Hydraulic fluid and a waste of energy.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Drchschiberlenkventil für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen der singangs erwähnten Art zu schaffen, bei den bei ausgesteuertem Lenkungsventil der erwünschte Rücklaufstandruck erzeugt wird, während hingegen bei nicht ausgesteuertem Lenkungsventil die Lenkungsfunktion nicht nachteilig beeinflußt wird.The present invention is therefore based on the object of a throttle valve create for power steering of motor vehicles of the kind mentioned singangs, in which the desired backflow pressure is generated when the steering valve is actuated is, while on the other hand, when the steering valve is not actuated, the steering function is not adversely affected.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in wenigstens einer Verbindungsbohrung ein mit einer Durchgangsbohrung für den blrücklau4 versehener, bei nicht ausgesteuertem Lenkventil im wesentlichen in der Verbindungsbohrung liegender und bei ausgesteuertem Lenkventil in die Rücklaufnut ragender Kolben angeordnet ist, der eine geben die Rücklaufstromrichtung gerichtete Differenzdruckfläche aufweist, wobei die Differenzdruckfläche über Querbohrungen mit der jeweiligen Zulaufnut zum Servomotor und mit der jeweiligen Ablaufnut vom Servomotor verbunden ISti und wobei zwischen den Querbohrungen Drosselstellen angeordnet sind.This object is achieved in that in at least a connecting hole one with a through hole for the blrücklau4, when the steering valve is not actuated, it is essentially located in the connecting bore and when the steering valve is actuated, pistons protruding into the return groove are arranged which has a differential pressure surface directed towards the return flow direction, whereby the differential pressure area is connected to the respective inlet groove via cross bores Servomotor and connected to the respective drainage groove from the servomotor ISti and where Throttle points are arranged between the transverse bores.
Durch die erfindungsgemäße Führung der Hydraulikflüssigkeit stellt sich bei nicht ausgesteuertem Lenkventil kein Rücklaufstaudruck ein.The inventive management of the hydraulic fluid provides if the steering valve is not actuated, there is no back pressure.
Im Hydrauliksystem herrscht überall im wesentlicher.In the hydraulic system, there is more essential everywhere.
der Rücklaufdruck. Die Differenzdruckfläche ist wirkwngslos und der Kolben liegt in der Verbindungsbohrung. Wn,rd nun die Lenkung betätigt, so baut sich in der Jeweiligen Zulaufnut ein Druck auf. Uber die euerbohrung wird nun die Differenzdruckfläche mit einem Differenzdruck beaurschlagt, der gegen den in der Rücklaufnut herrschenden Rücklaufdruck wirkt. Dadurch wird der Kolben in Richtung des Rücklaufnutgrundes verschoben bis seine Bohrung durch den Nutgrund der Rücklaufnut so verengt wird, daß sich das Rücklauföl aufstaut. Die Höhe des Staudruckes ist dabei proportional zum Druck des Servomotores und läßt sich durch die Wahl des Flächenverhältnisses an der Differenzdruckfläche variieren.the return pressure. The differential pressure area is ineffective and the The piston lies in the connecting bore. If the steering is now operated, so builds a pressure builds up in the respective inlet groove. The Differential pressure surface is acted upon by a differential pressure which is opposite to that in the Return groove prevailing return pressure acts. This will move the piston towards of the return groove bottom moved until its hole through the groove bottom of the return groove is so narrowed that the return oil builds up. The amount of back pressure is proportional to the pressure of the servo motor and can be controlled by the choice of the area ratio on the differential pressure area vary.
Während bisher nach dem Stand der Technik in der Rücklaufnut der Rücklaufdruck herrschte, so daß an der Rücklaufsteuerkante der ganze Druckunterschied mit entsprechenden Zlschgeräuschen aDgebaut wurde, liegt nun durch die zusätzliche Drosselstelle durch den ausgefahrenen Kolben ein Zwischendruck in der Rücklaufnut vor, wodurch Zischgeräusche vermieden werden. Es findet erfindungsgemäß ein stufenweiser Abbau des Druckes statt.While so far according to the state of the art, the return pressure in the return groove prevailed, so that at the return control edge the entire pressure difference with corresponding Zlschgeräuschen aD was built, is now due to the additional throttle point an intermediate pressure in the return groove before the extended piston, creating hissing noises be avoided. According to the invention, there is a gradual reduction in pressure.
Um blverluste gering zu halten sind zwischen den Querbohrungen erfindungsgemäß Drosselstellen vorgesehen.According to the invention, in order to keep bleeding losses low, between the transverse bores Throttle points provided.
Geht der Rücklaufanschluß von dem Innenraum des Drehschiebers ab, dann sind die Verbindungsbohrungen mit dem Kolben im allgemeinen radial in dem Drehschieber angeordnet. In gleicher Weise ist jedoch auch eine umgekehrte Bauweise möglich; d. h. die Verbindungsbohrungen sind in der Ventilbüchse radial nach außen gerichtet und die Verbindung zum Rücklaufanschluß verläuft in der Ventilbüchse.If the return connection goes from the interior of the rotary valve, then the connecting bores with the piston are generally radial in the rotary valve arranged. In the same way, however, a reverse construction is also possible; d. H. the connecting bores are directed radially outward in the valve sleeve and the connection to the return connection runs in the valve sleeve.
Im allgemeinen wird man soviele Kolben einsetzen, wie Rücklaufnuten bzw. Verbindungsbohrungen vorhanden sind.In general, as many pistons will be used as there are return grooves or connecting holes are available.
Wenn der Oldurchsatz jedoch so hoch gewählt ist, daß der oder die Querschnitte der Verbindungsbohrungen zu klein sind, als daß sie das gesamte bl aufnehmen könnten, so kann es ggf. ausreichend sein, wenn nur ein Teil der WerbindungsbohrunOen mit dem erfindungsgemäßen Kolben versehen sind.However, if the oil throughput is so high that the or the Cross-sections of the connecting holes are too small to allow the entire bl could absorb so it may be sufficient if only one Part of the WerbindungsbohrunOen are provided with the piston according to the invention.
In den übrigen freien Verbindungsbohrungen stellt sich dann aufgrund der zu hohen oelmenge ebenfalls ein Staudruck ein.In the remaining free connecting bores then arises due to the excessive amount of oil also creates a dynamic pressure.
Von Vorteil ist, daß mit dem erfindungsgemäß aufgebauten Rücklaufstaudruck keine Dichtungen im Niederdruckteil beaufschlagt werden.The advantage is that with the back pressure built up according to the invention no seals are applied in the low-pressure part.
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung des Kolbens ist vorgesehen, daß der Kolben als Stufenkolben ausgebildet ist und die Differenzdruckfläche von der Stufe gebildet ist.In an embodiment of the piston according to the invention it is provided that the piston is designed as a stepped piston and the differential pressure area of the Stage is formed.
Die zur Rücklaufnut gerichtete Stufe bzw. der Absatz stellt somit in einfacher Weise die Differenzdruckfläche dar.The step or the shoulder directed towards the return groove thus represents represents the differential pressure area in a simple way.
Eine einfache Maßnahme, um den Leckstrom zwischen der Hochdruckseite des Servomotores und der Niederdruckseite gering zu halten, besteht erfindungsgemäß darin, daß die Querbohrungen als Drosselbohrungen ausgebildet sind.A simple measure to reduce the leakage current between the high pressure side To keep the servomotor and the low-pressure side low, according to the invention in that the transverse bores are designed as throttle bores.
Eine andere Maßnahme zur Geringhaltung des Leckstromes besteht darin, daß zwischen den Querbohrungen und der Differenzdruckfläche eine Ringdrosselfläche angeordnet ist, die von dem Kolben und einem den Kolben umgebenden Wandteil gebildet ist.Another measure to keep the leakage current low is to that between the transverse bores and the differential pressure area there is an annular throttle area is arranged by the piston and one surrounding the piston Wall part is formed.
Eine Ringdrosselfläche lässt sich einfacher herstellen, wie Drosselbohrungen mit ihren geringen Durchmessern.An annular throttle surface can be produced more easily than throttle bores with their small diameters.
Von Vorteil ist es, wenn der Kolben auf seiner in eine Rücklaufnut ragenden Stirnseite ballig ausgebildet ist.It is advantageous if the piston is in a return groove on its own protruding end face is convex.
Durch:de Maßnahme wird eine bessere Strömung erreicht.By: de measure a better flow is achieved.
Es liegt keine schrfe Kante vor und die Durchgangsbohrung wird im ganz ausgefahrenen Zustand des Kolbens stärker abgedichtet.There is no sharp edge and the through hole is in the fully extended state of the piston more tightly sealed.
Nachfolgend ist an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben.The following is an exemplary embodiment of FIG Invention described in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 Querschnitt durch ein Drehschieberlenkventil Fig. 2 Schnitt II - II nach der Fig. 1 durch den erfindungsgemäßen Kolben (vergrößert dargestellt).The figures show: FIG. 1 a cross section through a rotary slide steering valve, FIG. 2 Section II - II according to FIG. 1 through the piston according to the invention (enlarged shown).
Das Drchschieberlenkventil ist grundsätzlich von bekanntem Aufbau. Es besitzt ein "sechs ,Nuten-System, wobei in der Zeichnung die Verbindungen zu der Pumpe, zu dem Rücklaufbehälter und dem Servomotor nur schematisch dargestellt sind.The throttle slide valve is basically of a known construction. It has a "six, groove" system, the connections being in the drawing the pump, the return tank and the servomotor are only shown schematically are.
Das Lenkventil besteht aus einem Drehschieber 1, der von einer Ventilbüchse 2 umgeben ist. Das Lenkventil wird von einer Pumpe 4 über eine Leitung 5 mit Druckmittel versorgt. Die Pumpe 4 erhält das Druckmittel aus einem Rücklaufbehälter 6. Die Leitung 5 mündet in dem Ventilgehäuse 3 in eine Ringnut 7, von der aus Querbohrungen 8, 9 und 10 zu Nuten 11, 12 und 13 in der Ventilbüchse 2 führen.The steering valve consists of a rotary slide valve 1, which is supported by a valve sleeve 2 is surrounded. The steering valve is operated by a pump 4 via a line 5 with pressure medium provided. The pump 4 receives the pressure medium from a return tank 6. The line 5 opens into the valve housing 3 in an annular groove 7 from which transverse bores 8, 9 and 10 lead to grooves 11, 12 and 13 in the valve sleeve 2.
Über Steuerkanten stehen die Nuten 11, 12 und 13 jeweils mit in dem Drehschiebengeordneten Nuten in Verbindung.The grooves 11, 12 and 13 are each with in the control edges Rotary slide arranged grooves in connection.
Die dargestellte Position des Ventiles stellt die Neutralstellung dar. Wird der Drehschieber 1 in Pfeilrichtung verdreht, so stellen 14, 15 und 16 die Zulaufnuten und 17, 18 und 19 die Rücklaufnuten dar.The position of the valve shown represents the neutral position If the rotary valve 1 is rotated in the direction of the arrow, 14, 15 and 16 represent the inlet grooves and 17, 18 and 19 the return grooves.
Von den Zulaufnuten 14, 15 und 1o führen -wie strichliert dargestellt- Bohrungen in einen anderen Ringkanal, von dem aus ein Servomotor 20 über eine Leitung 21 mit Druckmittel versorgt wird. Auf diese Weise bewegt sich der Kolben 22 des Servomotores 20 in der Zeichnung nach links.From the inlet grooves 14, 15 and 1o lead - as shown by dashed lines - Boreholes in another annular channel, from which a servomotor 20 via a line 21 is supplied with pressure medium. In this way, the piston 22 of the moves Servomotor 20 in the drawing to the left.
ueber eine Leitung 23 findet der Druckmittelrücklaur in eine nicht dargestellte Ringnut statt. Von dieser Ringnut aus gehen,wie ebenfalls strichliert dargestellt, Querbohrungen zu den Rücklaufnuten 17, 18 und 19. Die Rücklaufnuten 17, 18 und 19 sind über Steuerkanten mit Verbindungsbohrungen 24, 25 und 26 verbunden, die in den Innenraum des Drehschiebers münden, von wo aus ein Rücklaufanschluß 27 zu dem Rücklaufbehälter 6 abgeht. In den Verbindungsbohrungen 24, 25 und 26 sind nun Kolben 28, 29 und 30 mit Durchgangsbohrungen 31, 32 und 33 angeordnet.The pressure medium return does not find its way into one via a line 23 shown annular groove instead. Go from this ring groove, as also dashed shown, cross bores to the return grooves 17, 18 and 19. The return grooves 17, 18 and 19 are connected to connecting bores 24, 25 and 26 via control edges, which open into the interior of the rotary valve, from where a return connection 27 goes off to the return tank 6. In the connecting bores 24, 25 and 26 are now pistons 28, 29 and 30 with through bores 31, 32 and 33 are arranged.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden nachfolgend nähere Einzelheiten über die Kolben und deren Wirkungsweise nur an Hand des Kolbens 28 erläutert. Die Wirkungsweise und der Aufbau der beiden anderen Kolben 29 und 30 sind gleich.For the sake of clarity, more details are given below explained about the pistons and their mode of operation only with reference to the piston 28. the The mode of operation and the structure of the two other pistons 29 and 30 are the same.
Ebenso wie in dem Drehschieber Rücklaufnuten 17, 18 und 19 angeordnet sind, sind in der Ventilbüchse 2 drei mit diesen Nuten über Rücklaufsteuerkanten zusammenarbeitende Rücklaufnuten 34, 35 und 36 angeordnet.Just as in the rotary valve return grooves 17, 18 and 19 are arranged are, there are in the valve sleeve 2 three with these grooves via return control edges cooperating return grooves 34, 35 and 36 arranged.
Bei Umkehrung der Drehrichtung des Drehschiebers sind dann die Zulaufnuten 14, 15 und 16 die mit den Rücklaufnuten 34> 35 35 und 36 zusammenarbeitenden Nuten.When the direction of rotation of the rotary valve is reversed, the inlet grooves are then 14, 15 and 16 with the return grooves 34> 35 35 and 36 cooperating Grooves.
Der Kolben 28 ist als Stufenkolben ausgebildet und ragt mit seinem Oberteil in die Rücklaufnut 34. Durch den Stufenkolben wird eine Stufe gebildet, die als Differenzdruckfläche 37 wirkt. DIese Differenzdruckfläche 37 steht über einen Ringspalt, der als Ringdrosselfläche 38 ausgebildet ist, und zwei Querbohrungen 39 und 40 jeweils mit der Zulaufnut 14 und der Rücklaufnut 17 des Ventilschiebers 1 in Verbindung. Der Kolben 28 ist auf seiner in die Rücklaufnut 34 ragende Stirnseite 41 ballig ausgebildet.The piston 28 is designed as a stepped piston and protrudes with his Upper part into the return groove 34. A step is formed by the stepped piston, which acts as a differential pressure surface 37. This differential pressure area 37 protrudes an annular gap, which is designed as an annular throttle surface 38, and two transverse bores 39 and 40 each with the inlet groove 14 and the return groove 17 of the valve slide 1 in connection. The piston 28 is on its end face protruding into the return groove 34 41 convex.
Der Kolben 28 (ebenso die Kolben 29 und 30) wirken auf folgende Weise: Wird der Drehschieber 1 -wie erwähnt- in Pfeilrichtung verdreht, so liegt in der Zulaufnut 14 der Arbeitsdruck an. So lange die Steuerkante 42 nicht vollständig geschlossen ist besteht ein starkes Druckgefälle zwischen der Zulaufnut 14 und der Rücklaufnut 34. Durch die iuerbohrung 39 und die Ringdrosselfläche 38 ist jedoch die Differenzdruckfläche 37 mit einem entsprechend "gedrosselten" Arbeitsdruck beaufschlagt. Dadurch wird der Stufenkolben 28 radial nach außen in die Rücklaufnut 34 geschoben. Dadurch kommt es zu einer Drosselung des Druckmittelsin der Rücklaufnut 34 und damit zu einem Aufbau eines Zwischendruckes in der Rücklaufnut 34.The piston 28 (as well as the pistons 29 and 30) act on the following Way: If the rotary slide valve 1 is turned in the direction of the arrow, as mentioned, then it is lying the working pressure in the inlet groove 14. As long as the control edge 42 is not complete is closed, there is a strong pressure gradient between the inlet groove 14 and the Return groove 34. However, through the bore 39 and the annular throttle surface 38 the differential pressure surface 37 is acted upon by a correspondingly “throttled” working pressure. As a result, the stepped piston 28 is pushed radially outward into the return groove 34. This leads to a throttling of the pressure medium in the return groove 34 and thus to build up an intermediate pressure in the return groove 34.
Die Höhe des Zwischendruckes ist nun abhängig von dem Druck in der Zulaufnut 14, der Drosselung in der Querbohrung 39 und der Ringdrosselfläche 38 und der Größe der Offierenzdruckfläche. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß an der Steuerkante 42 kein zu hoher Druckabbau stattfindet, der zu den unangenehmen Zischgeräuschen führt. In Neutralstellung wird der Stufenkolben 28 durch das Druckmittel selbständig wieder in die Verbindungsbohrung 24 zurückgedrückt.The level of the intermediate pressure is now dependent on the pressure in the Inlet groove 14, the throttling in the transverse bore 39 and the annular throttle surface 38 and the size of the office pressure area. Through these measures it is achieved that there is no excessive pressure reduction at the control edge 42, which would lead to the unpleasant Leads to hissing noises. The stepped piston 28 is in the neutral position by the pressure medium is automatically pushed back into the connecting bore 24.
Die Querbohrungen 39 und 40 können Drosselbohrungen oder normale Bohrungen sein. Das gleiche gilt für die Ringfläche 38.The transverse bores 39 and 40 can be throttle bores or normal bores be. The same applies to the annular surface 38.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OAP | Request for examination filed | ||
| OD | Request for examination | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, 7990 FRIEDRICHSHAFEN, DE |
|
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |