DE953408C - Rotary valve, especially for power steering in motor vehicles - Google Patents
Rotary valve, especially for power steering in motor vehiclesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Drehschieber, insbesondere für Hilfskraftlenkungen bei Kraftfahrzeugen. Bekannte Schieber formen sind die in einer Bohrung mit feiner Passung eingefügten Zylinderschieber, die ebenso wie das Gehäuse mit Nuten und Bohrungen versehen sind und zwecks Steuerung von Vorgängen verdreht oder verschoben werden und unter allseitigem Druck des Druckmittels stehen können. Ähnliches gilt für Plan- oder Kugeldrehschieber. Die Schieberanordnungen zeichnen sich als Steuerorgane gegenüber den Ventilen dadurch aus, daß die Schieber auf einfachste Weise entlastet werden können.The invention relates to a rotary valve, in particular for power steering Motor vehicles. Well-known slide shapes are those inserted into a bore with a fine fit Cylinder slides which, like the housing, are provided with grooves and bores and rotated or shifted for the purpose of controlling processes and under pressure from all sides of the pressure medium can stand. The same applies to planar or spherical rotary valves. The slide assemblies are characterized as control organs compared to the valves in that the slide on easiest way can be relieved.
Es ist. bekannt, bei Zylinderschiebern durch Beaufschlagung der Stirnfläche oder Teilen, derselben mit dem Druck des Druckmittels eine Proportionalität zwischen der Verstellkraft und dem Arbeitsdruck zu erzeugen. Steuerschieber dieser Art sind jedoch nur in der Ausführungsform für Translationsbewegungen bekannt. Liegt jedoch eine Dreh- ao bewegung vor, so muß diese erst über Hebel, Zahnräder usw. in eine Translationsbewegung umgeformt werden, um den gewünschten Zusammenhang zwischen Drehkraft und Druck zu erhalten. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung bezieht sich auf einen Drehschieber für Druckmittel, wobei un-It is. known, in the case of cylinder slides by acting on the end face or parts thereof to generate a proportionality between the adjusting force and the working pressure with the pressure of the pressure medium. Control spools of this type are but only in the embodiment for translational movements known. However, if there is a rotary movement, this must first be achieved using levers and gears etc. can be transformed into a translational movement to obtain the desired context between torque and pressure. The device according to the invention relates to on a rotary valve for pressure medium, whereby un-
mittelbar durch die Drehung der Antriebswelle eine Verstellung und damit eine Steuerung erfolgt und wobei eine Proportionalität zwischen der Drehkraft und dem Arbeitsdruck besteht. Erfindungsgemäß wird ein Drehschieber, bestehend aus zwei koaxialen Steuerscheiben, vorgeschlagen, bei dem der unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar auf der Welle mit Spiel gegenüber dem Steuerspi'egel angeordnete scheibenförmiige oder ίο drehsymmetrische schalenförmige Steuerschieber über ein Spreizglied oder ein Zugglied gegenüber dem Steuerspiegel verdrehbar und axial verschiebbar ist. Einzelheiten der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Dabei zeigtAn adjustment and thus a control takes place indirectly through the rotation of the drive shaft and there is a proportionality between the torque and the working pressure. According to the invention, a rotary valve consisting of two coaxial control disks is proposed, in which the non-rotatable, but axially displaceable on the shaft with play opposite Disk-shaped or rotationally symmetrical, shell-shaped control slides arranged at the control level Can be rotated and axially displaced relative to the control plate via an expansion member or a tension member is. Details of the invention are explained in the following description. For example, embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing. It shows
Abb. ι einen Längsschnitt durch die Steueranordnung, Fig. Ι a longitudinal section through the control arrangement,
Abb. 2 eine Draufsicht in Richtung A-A auf den Steuerspiegel,Fig. 2 is a plan view in direction AA of the control plate,
Abb. 3 eine Draufsicht in Richtung B-B auf den Steuerschieber,Fig. 3 is a plan view in direction BB of the control slide,
Abb. 3 a eine Ansicht undFig. 3a is a view and
Abb. 3 b einen Schnitt durch eine Steuernutausbildung, Fig. 3 b a section through a control groove formation,
Abb. 4 eine Draufsicht in Richtung C-C auf die Widerlagerscheibe,Fig. 4 is a plan view in direction CC of the abutment disc,
Abb. 5 einen Schnitt E-E nach Abb. 2, Abb. 6 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform,Fig. 5 is a section EE according to Fig. 2, Fig. 6 is a longitudinal section through a second embodiment,
Abb. 7 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform,Fig. 7 is a longitudinal section through a further embodiment,
Abb. 8 eine Ansicht der Zentrierspinne der Ausführungsform gemäß Abb. 7.Fig. 8 is a view of the spider of the embodiment according to Fig. 7.
Das Gehäuse des in Abb. 1 dargestellten Drehschiebers ist mit ι bezeichnet. In Nuten der Antriebswelle 2 greift ein darin axial verschiebbarer scheibenförmiger Steuerschieber 3 ein. Die als Steuerspiegel dienende Scheibe 4 ist über einen Abstandshalter 5 mit einer Widerlagerscheibe 6 verbunden und mit Spiel gegenüber der Steuerscheibe 3 angeordnet. Der Abtrieb erfolgt über eine Schnecke 7, in die der Lenkfinger der Fingerwelle eingreift. Die Schnecke 7 ist mit der mit dem Steuerspiegel 4 in Verbindung stehenden abtreibenden Welle 8 fest verbunden. Zwischen der Widerlagerscheibe 6 und dem Steuerschieber 3 sind in mit Schrägflächen versehenen Aussparungen 9 Kugeln 10 angeordnet. Der als Abstandshalter dienende Bolzen 5 ist mit Spiel in der Steuerscheibe angeordnet, so daß eine Verdrehung des Schiebers gegenüber dem Steuerspiegel stattfinden kann. Die Zulauf bohrung 11 für das Druckmittel mündet in eine Ringnut 12, die über eine Bohrung 13 mit der im Steuerspiegel angeordneten Zulaufbohrung 14 verbunden list. Die mit dieser öffnung 14 korrespondierende Steuerschiebernut ist mit 15 bezeichnet. Der Ablauf des Druckmittels erfolgt entweder zwischen dem Steuerschieber und -spiegel hindurch in den Gehäuseraum 16 und von dort über die Ablaufleitung 17 in einen nicht dargestellten Druckflüssigkeitsbehälter oder bei Wirksamwerden des Schiebers über die in der Abb. 1 nicht dargestellten Ablauf leitungen, die in Ringnuten 18, 19 der Welle 8 und damit in die Leitungen 20 und 21 münden, die zu den Räumen des Arbeitszylinders führen.The housing of the rotary valve shown in Fig. 1 is denoted by ι. In grooves of the drive shaft 2 engages an axially displaceable therein disc-shaped control slide 3 a. Serving as a control plate disc 4 is a Spacer 5 connected to an abutment disk 6 and with play relative to the control disk 3 arranged. The output takes place via a worm 7, in which the steering finger of the finger shaft intervenes. The worm 7 is with that with the control plate 4 related output shaft 8 firmly connected. Between the abutment washer 6 and the control slide 3 are 9 balls in recesses provided with inclined surfaces 10 arranged. The bolt 5 serving as a spacer is arranged with play in the control disk, so that a rotation of the slide relative to the control plate can take place. the Inlet bore 11 for the pressure medium opens into an annular groove 12, which has a bore 13 with the Inlet bore 14 arranged in the control plate is connected to the list. The one corresponding to this opening 14 Control slide groove is denoted by 15. The pressure medium is drained either between the control slide and control mirror through into the housing space 16 and from there over the drain line 17 into a pressure fluid container, not shown, or when it comes into effect of the slide via the drain lines, not shown in Fig. 1, which are in annular grooves 18, 19 the shaft 8 and thus open into the lines 20 and 21 which lead to the spaces of the working cylinder to lead.
Abb. 2 zeigt eine Draufsicht in Richtung A-A auf den Steuerspiegel. Darin sind die Ablaufleitungen 22 und 23 beidseitig der Zulaufleitung 14 eingezeichnet. In Abb. 3 sind die mit diesen Leitungen im Steuerspiegel 4 korrespondierenden Nuten bzw. Schlitze erkennbar. Beidseitig der Nut 15 sind die Schlitze 24 und 25 angeordnet, durch die das aus den Arbeitszylinderräumen verdrängte und den Rücklaufleitungen zugeleitete Druckmittel dem Gehäuseraum zugeführt wird, von wo aus es über eine im Gehäuse angeordnete Bohrung in den Druckmittelbehälter fließt. Anstatt der bohnenförmigen Gehäusenut 15 kann auch eine runde Büchse in eine entsprechende Bohrung des Steuerschiebers eingesetzt werden, deren herausragender Teil so verformt wird, daß er einen der Nut entsprechenden Querschnitt erhält. Eine Ansicht und ein Schnitt durch diese Steuernutausbildung in dem Steuerschieber 30 sind in Abb. 3 a und 3 b gezeigt. Abb. 4 zeigt die Aussparung 9 mit den Anlaufschrägen für die als Spreizglieder dienenden Kugeln 10. Ein Schnitt E-E durch Abb. 2 wird in der Abb. 5 gezeigt. Darin sind die zu den Ablaufleitungen 14, 22 und 23 des Steuerspiegels 4 mit den im Abstand gegenüberliegenden Schlitzen 24, 25 und der Nut 15 des Steuerschiebers 3 sowie die Spreiizglieder In Form von Kugeln 10 im Schmitt gezeigt.Fig. 2 shows a plan view in the direction AA of the control plate. The drain lines 22 and 23 are drawn in on both sides of the feed line 14. In Fig. 3 the grooves or slots corresponding to these lines in the control plate 4 can be seen. On both sides of the groove 15 there are slots 24 and 25 through which the pressure medium displaced from the working cylinder spaces and fed to the return lines is fed to the housing space, from where it flows into the pressure medium container via a bore in the housing. Instead of the bean-shaped housing groove 15, a round bushing can also be inserted into a corresponding bore in the control slide, the protruding part of which is deformed so that it has a cross-section corresponding to the groove. A view and a section through this control groove formation in the control slide 30 are shown in Fig. 3a and 3b. FIG. 4 shows the recess 9 with the bevels for the balls 10 serving as expansion members. A section EE through FIG. 2 is shown in FIG. This shows the discharge lines 14, 22 and 23 of the control plate 4 with the spaced apart slots 24, 25 and the groove 15 of the control slide 3 and the expansion members in the form of balls 10 in the Schmitt.
Bei Wirken einer Drehkraft an der Antriebswelle 2 wird der Steuerschieber 3 verdreht; die Kugeln 10 laufen in ihren Schrägen hoch und bewirken ein Verschieben des Steuerschiebers 3 gegenüber dem Steuerspiegel 4. Die Verdrehung des Steuerschiebers gegenüber dem Spiegel ist dabei durch, das Spiel zwischen Bolzen 5 und Schieber 3 begrenzt. Durch die Verdrehung werden die Steuernuten bzw. -schlitze gegenüber den im Spiegel angeordneten Zu- und Ablaufleitungen versetzt, und es wird je nach der Drehrichtung dem einen oder dem anderen Zylinderraum Druckmittel zugeführt. Liegt der Steuerschieber noch nicht flüssigkeitsdicht an dem Spiegel an, so wird ein Teil des Druckmittels dem entsprechenden Zylinderraum und der andere dem Gehäuseraum 16 des Drehschiebers zugeleitet. Es sei beispielsweise der Fall angenommen, daß die Verstellkraft genügt, um die Schieberteile flüssigkeitsdicht aufeinanderzupressen und somit das geförderte Druckmittel ausschließlich einem Zylinderraum zuzuleiten. Dann wird das aus dem anderen Zylinderraum verdrängte Druckmittel über die entsprechende Rücklaufleitung drucklos den Steuerschlitzen zugeführt, die dabei derart zueinanderstehen, daß das DrucK-mittel in den Gehäuseraum entweichen kann.When a rotary force acts on the drive shaft 2, the control slide 3 is rotated; the Balls 10 run up their inclines and cause the control slide 3 to be displaced opposite the control plate 4. The rotation of the control slide relative to the mirror is included by, the play between bolt 5 and slide 3 is limited. By twisting the Control grooves or slots offset from the inlet and outlet lines arranged in the mirror, and depending on the direction of rotation, pressure medium is supplied to one or the other cylinder chamber. If the control slide is not yet in liquid-tight contact with the mirror, a Part of the pressure medium to the corresponding cylinder space and the other to the housing space 16 of the Rotary valve fed. Let us assume, for example, that the adjusting force is sufficient, in order to press the slide parts together in a liquid-tight manner and thus the pressure medium being conveyed to be fed exclusively to a cylinder space. Then that is displaced from the other cylinder space Pressure medium is fed to the control slots without pressure via the corresponding return line, which stand to one another in such a way that the pressure medium can escape into the housing space.
Bei Betätigung der Vorrichtung lastet der jeweilige Arbeitsdruck axial auf dem Schieber und versucht diesen in die neutrale Stellung zurückzuführen. Da durch die Spreiz- oder Zugglieder dieWhen the device is actuated, the respective working pressure loads axially on the slide and tries to return it to the neutral position. Since the expansion or tension members
Axialbewegung stets mit einer Drehbewegung gekoppelt ist, wird die Drehkraft von dem jeweiligen Arbeitsdruck abhängig, so daß durch die erfindungsgemäße Anordnung eine Abhängigkeit zwisehen der Verstellkraft in Drehrichtung und dem Arbeitsdruck erhalten wird.Axial movement is always coupled with a rotational movement, the rotational force is determined by the respective Working pressure dependent, so that a dependency zwisehen through the arrangement according to the invention the adjustment force in the direction of rotation and the working pressure is obtained.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Abb. 6 dargestellt. Diese Ausführung unterscheidet sich im wesentlichen von der zuerst beschriebenen darin, daß der Steuerschieber 30 und der Steuerspiegel 31 über Zugglieder gekoppelt sind. Es erübrigt sich dadurch die Anordnung einer Widerlagerscheibe. Die Antriebswelle ist in Abb. 6 mit 33, die Abtriebswelle mit 34 bezeichnet.A second embodiment of the invention is shown in FIG. This execution differs is essentially from the first described in that the control slide 30 and the control plate 31 are coupled via tension members. This makes the arrangement unnecessary an abutment washer. The drive shaft is denoted by 33 in Fig. 6 and the output shaft by 34.
Das Zugglied besteht aus einem Bolzen 32, der an seinen Enden halbkugelige Köpfe 35 hat. Diese halbkugelförmigen Köpfe greifen in entsprechende Aussparungen 36 an den einander abgewandten Stirnflächen der Steuerscheiben 30 und 31 ein. DerThe tension member consists of a bolt 32 which has hemispherical heads 35 at its ends. These hemispherical heads engage in corresponding recesses 36 on the facing away from each other End faces of the control disks 30 and 31 a. Of the
ao Bolzen des Zuggliedes 32 ist mit Spiel in den Scheiben gelagert. Erfolgt eine Verdrehung des Steuerschiebers, so stellt sich das Zugglied schräg ein und rückt dabei den Schieber gegen den Spiegel. Die Zu- und Ablaufleitungen sowie die Steuernuten bzw. Schlitze sind wie bei der zuerst erwähnten Ausführungsform angeordnet.ao bolt of the tension member 32 is mounted with play in the discs. If the Control slide, the tension member adjusts itself at an angle and moves the slide against the mirror. The inlet and outlet lines as well as the control grooves or slots are as in the case of the first mentioned Embodiment arranged.
Ferner ist bei beiden Anordnungen noch ein Mitnehmer zwischen Steuerscheibe und Spiegel angeordnet, der nur eine bestimmte Relativdrehung zuläßt.Furthermore, a driver is arranged between the control disk and the mirror in both arrangements, which only allows a certain relative rotation.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Abb. 7. gezeigt. Die bisher beschriebenen Ausführungsformen waren derart ausgebildet, daß die Steuerscheiben auf genuteten Wellen geführt und dadurch auf diesen verschiebbar, jedoch nicht verdrehbar waren. Bei Wirken eines Drehmoments zwischen Welle und Steuerschieber läßt sich dabei letzterer wegen der Reibung an der Nutenwand nur schwer axial verschieben. Die Ausführung gemäß Abb. 7 ist so getroffen, daß eine reibungsfreie axiale Verschiebung erfolgen kann.Another embodiment is shown in Fig. 7. The embodiments described so far were designed in such a way that the control disks guided on grooved shafts and thus slidable on them, but not rotatable was. When a torque acts between the shaft and the control slide, the latter can be used Difficult to move axially because of the friction on the groove wall. The design according to Fig. 7 is made in such a way that a frictionless axial displacement can take place.
Der Steuerspiegel 40 mit der abtreibenden Welle 41 ist über einen Steg 42 mit der Widerlagerscheibe 43 fest verbunden. Auf der Antriebswelle 44 ist ein. Teil 45 axial unverschiebbar angeordnet, das in Nuten der Antriebswelle eingreift und mittels Nieten 46 mit einer aus Stahlblech bestehenden, axial federnden Zentrierspkme 47 verbunden ist. Diese Zentrierspinne steht mit an ihrem äußeren Umfang angeordneten Flanschen 49 mit dem Steuerschieber 48 in Verbindung, der, ohne mit der Welle im Eingriff zu stehen, auf dieser angeordnet ist. Zwischen der Widerlagerscheibe 43 und dem Steuerschieber 48 sind, wie auch bei Abb. i, Kugeln als Spreizglieder angeordnet, die in Aussparungen mit Schrägen gelagert sind.The control plate 40 with the output shaft 41 is connected to the abutment disk via a web 42 43 firmly connected. On the drive shaft 44 is a. Part 45 axially immovable, which engages in grooves of the drive shaft and by means of rivets 46 with a sheet steel, axially resilient Zentrierspkme 47 is connected. This centering spider is with yours outer circumference arranged flanges 49 with the spool 48 in connection, without to be in engagement with the shaft, is arranged thereon. Between the abutment washer 43 and the control slide 48, as in Fig. i, balls are arranged as spreading members, which in Recesses with bevels are stored.
Bei Verdrehung der Welle laufen die Kugeln in den Schrägen hoch und pressen die Steuerscheibe an den Spiegel an. Dadurch, daß der Steuerschieber mit der Zentrierspinne fest verbunden ist und diese in Nuten der Welle eingreift, ist der Steuerschieber, ohne selbst mit der Welle im Eingriff zu stehen, gegen eine Verdrehung auf dieser gesichert. Die Eigenschaft der Zentrierspinne, axial zu federn, ermöglicht weiterhin eine axiale Ver-Schiebung des Schiebers trotz der unverschiebbaren Lagerung des Führungsteiles 45 der Zentrierspinne 48, so daß eine reibungsfreie Verschiebung des Steuerschiebers auf der Welle erfolgen kann. Eine Ansicht der Zentrierspinne ist in Abb. 8 gezeigt.When the shaft is rotated, the balls run up the slopes and press the control disk at the mirror. The fact that the control slide is firmly connected to the spider and this engages in grooves of the shaft, the control slide is without itself in engagement with the shaft to stand, secured against twisting on this. The property of the centering spider, axial to spring, still allows an axial displacement of the slide despite the non-displaceable Storage of the guide part 45 of the spider 48, so that a frictionless displacement of the Control slide can be done on the shaft. A view of the spider is shown in Fig. 8.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführungsformen liegen sowohl darin, daß die zwischen den Schieberteilen auftretenden Drücke, die hohe Werte erreichen können, durch die direkt an beiden Schieberteilen angreifenden Koppelglieder aufgenommen werden, als auch darin, daß diese Koppelglieder sich nur während der Verdrehung beider Schieberteile zueinander bewegen, bei einer gemeinsamen Bewegung aber bezüglich der Schieberteile in Ruhe bleiben, so daß keine äußeren Kräfte entstehen, die Reibungsverluste bewirken und zu kräftiger Ausführung von Lagern und Gehäusen zwingen.The advantages of the embodiments of the invention are both that the between the pressures occurring in the valve parts, which can reach high values, through the direct contact coupling members acting on both slide parts are included, as well as in the fact that these Coupling links move towards each other only during the rotation of the two slide parts, with one common movement but with respect to the slide parts remain at rest, so that no external Forces arise that cause frictional losses and too strong design of bearings and housings to force.
Weiterhin ist im Gegensatz zu üblichen Steuerschiebern nicht erforderlich, die beiden Schieberteile mit hoher Maßhaltigkeit aufeinander abzupassen. Für die Dichtigkeit ist nur die vergleichsweise billig herzustellende Oberflächengüte der Dichtfläche und die Einstellung der Koppelglieder wichtig, die in montiertem Zustand vorgenommen go werden kann.Furthermore, it is in contrast to conventional control spools it is not necessary to match the two slide parts to one another with a high degree of dimensional accuracy. For the tightness only the comparatively cheap to produce surface quality is the Sealing surface and the setting of the coupling links important, which go made in the assembled state can be.
Die Schmutzunempfindlichkeit der Ausführung des Drehschiebers mit Koppelgliedern ist im Gegensatz zu üblichen Ausführungen erhöht, da die Dichtflächen nicht mit Kleinstspiel flächenparallel verschoben werden, wobei Schmutzteilchen leicht zur Bildung von Scharten an den Steuerkanten führen, sondern je nach Kinematik der Koppelglieder beliebig weit voneinander abgehoben und unter einem bestimmten von Null verschiedenen Winkel wieder aufgesetzt werden. Hierdurch kann Schmutz, der sich angesetzt hat, leicht weggespült werden.The design of the rotary valve with coupling links is insensitive to dirt Increased in contrast to the usual designs, since the sealing surfaces are not parallel to the surface with a small clearance are moved, with dirt particles easily forming nicks on the control edges lead, but depending on the kinematics of the coupling links are lifted from one another as far as desired and be put back on at a certain non-zero angle. This can Any dirt that has accumulated can be easily washed away.
Schieber dieser Art sind sowohl zur wahlweisen Umschaltung eines oder mehrerer Druckmittelströme auf eine oder mehrere Anschlußleitungen möglich, als insbesondere auch zur Regelung der Beaufschlagung eines Druckmittelmotors in Differentialschaltung (Ölmotor, doppelt wirkender Arbeitszylinder USW.).Slides of this type are used both for switching over one or more pressure medium flows on one or more connecting lines possible, as well as in particular to regulate the Pressurization of a pressure medium motor in differential circuit (oil motor, double-acting working cylinder ETC.).
Es ist selbstverständlich auch möglich, Schieber und Steuerspiegel sphärische oder andere drehsymmetrische Formen zu geben.It is of course also possible to have the slide and control plate spherical or other rotationally symmetrical To give shapes.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DET10826A DE953408C (en) | 1955-04-09 | 1955-04-10 | Rotary valve, especially for power steering in motor vehicles |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE793667X | 1955-04-09 | ||
DET10826A DE953408C (en) | 1955-04-09 | 1955-04-10 | Rotary valve, especially for power steering in motor vehicles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE953408C true DE953408C (en) | 1956-11-29 |
Family
ID=25948522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET10826A Expired DE953408C (en) | 1955-04-09 | 1955-04-10 | Rotary valve, especially for power steering in motor vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE953408C (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1955
- 1955-04-10 DE DET10826A patent/DE953408C/en not_active Expired
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