DE3934468A1

DE3934468A1 - Richtungs-drehschieber-lenkventil

Info

Publication number: DE3934468A1
Application number: DE19893934468
Authority: DE
Inventors: Hirotaka Umeda
Original assignee: TRW Steering and Industrial Products Co Ltd
Current assignee: TRW Steering and Industrial Products Co Ltd
Priority date: 1988-10-17
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1990-04-19
Also published as: BR8905248A; GB8921121D0; GB2224704B; JP2532612B2; GB2224704A; KR900006723A; KR950012376B1; US4966192A; JPH02106467A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Richtungs- Drehschieber-Lenkventil und noch genauer auf ein Richtungs- Drehschieber-Lenkventil, das zum Umschalten zwischen Zufuhr/ Abgabe eines unter Druck stehenden hydraulischen Strömungs mittels in/aus zwei Kammern eines Zylinders für die Lenkhilfe eines Personenkraftfahrzeugs oder ähnlichem verwendet wird.

Die Fig. 9 und 10 zeigen ein erstes Beispiel des herkömm lichen Richtungs-Drehschieber-Lenkventils, das nur eine Torsionsstange verwendet.

In den Fig. 9 und 10 bezeichnet die Bezugsziffer 101 eine zylindrische Eingangswelle, die an einer Umfangsfläche 102 mit konkaven Abschnitten 103 ausgebildet ist, die als ein inneres Ventil dienen. Eine Torsionsstange 105 ist an ihrem einen Ende 106 über einen Stift 107 an dem Eingangsende 104 der Eingangswelle 101 befestigt. Die Torsionsstange 105 ver läuft durch das Innere der zylindrischen Eingangswelle 101, wobei das andere Ende 108 der Torsionsstange 105, die so verlängert und fortgeführt ist, mittels Preßeinpassung oder mit Stiften an einem Ende 110 einer Ausgangswelle 109 be festigt ist. Die Bezugsziffer 111 bezeichnet ein äußeres Ventil, das an einem Abschnitt der Eingangswelle 101 neben deren anderem Ende 112 angepaßt ist. Das äußere Ventil 111 ist an seinem einen Ende 113 an dem Ende 110 der Ausgangs welle 109 befestigt. Die Bezugsziffer 115 bezeichnet ein Lager zum Halten des inneren Ventils 101, das sich bezüglich des äußeren Ventils 111 in die Richtungen dreht oder winklig bewegt, die durch die Pfeile A und B angegeben sind, und die Bezugsziffern 116 und 117 bezeichnen Öldichtungen zur flüssigkeitsdichten Versiegelung der Kammern 140, 141, 142 und 143, die durch die Ventile 101, 111 und ein Gehäuse 118 bestimmt sind.

Die Bezugsziffer 125 bezeichnet eine Pumpe, die mit einer Einlaßöffnung 126 des Gehäuses 118 verbunden ist, die mit den Nuten 121 des äußeren Ventils 111 in Verbindung steht, und die Bezugsziffer 127 bezeichnet einen Tank, der mit einer Auslaßöffnung 128 des Gehäuses 118 verbunden ist, die mit den Nuten 122 (vgl. Fig. 10) des äußeren Ventils 111 in Verbin dung steht. Die Bezugsziffer 129 bezeichnet einen Druck zylinder für ein hydraulisches Strömungsmittel, dessen Inneres durch einen Kolben 130 in zwei Zylinderkammern 132 und 134 abgeteilt ist, wobei die Zylinderkammer 132 mit einer Öffnung 133 des Gehäuses 118 verbunden ist, die mit den Nuten 123 des äußeren Ventils 111 in Verbindung steht, während die andere Zylinderkammer 134 mit einer Öffnung 135 des Gehäuses 118 verbunden ist, die mit den Nuten 124 des äußeren Ventils in Verbindung steht. Die Kolbenstange 136 der Zylinderein richtung 129 ist in Fig. 9 nur wegen der zweckdienlichen Knappheit der Zeichnung getrennt dargestellt; sie ist koaxial bezüglich einer Zahnstange 139 und an jene angeformt, die wiederum an ihrer Oberfläche mit Zähnen 138 zum Zahneingriff mit einem Ritzel 37 ausgebildet ist, das an die Ausgangswelle 110 angeformt ist.

Es wird davon ausgegangen, daß sich die Torsionsstange 105 in einem Zustand befindet, der durch eine durchgezogene Linie C in Fig. 10 angegeben ist, wenn sich die Eingangswelle 101 und die Torsionsstange 105 in ihren neutralen Stellungen befinden. Wird beispielsweise eine Kraft, die nicht weniger als eine vorbestimmte Größe beträgt, auf der Eingangswelle 101 an den Abschnitt neben ihrem einen Ende 104 so aufge bracht, daß sie in Richtung des Pfeils A gegen die Elasti zität der Torsionsstange 105 gedreht wird, dann dreht sich die Eingangswelle 101 in Richtung des Pfeiles A und wird in einen Zustand D gebracht, der in Fig. 10 durch eine gestrichelte Linie 10 angegeben ist. Entsprechend wird unter Druck gesetztes hydraulisches Strömungsmittel von der Pumpe 125 der Zylinderkammer 132 durch die Öffnung 126, die Nuten 121, die Kammern 140, die Öffnungsabschnitte 145, die mit den inneren Ventilabschnitten 103 (vgl. Fig. 9) in Verbindung stehen, die Kammern 142, die Nuten 123 und die Öffnung 133 in der aufgezeigten Reihenfolge zugeführt. In diesem Fall wird das hydraulische Strömungsmittel in der Zylinderkammer 134 zu dem Tank 127 durch die Öffnung 135, die Nuten 124, die Kam mern 143, die Öffnungsabschnitte 146, die Kammern 141, die Nuten 122 und die Öffnung 128 in der aufgezeigten Reihenfolge zurückgeführt. Folglich wird eine Kraft aufgebracht, um den Kolben 136 in Richtung des Pfeiles E zu bewegen und so der Zahnstange 139 zu helfen, sich in Richtung des Pfeiles E zu bewegen. Wird andererseits eine Kraft, die nicht weniger als eine vorbestimmte Größe beträgt, auf der Eingangswelle 101 an den Abschnitt neben ihrem einen Ende 104 aufgebracht, so daß sie in Richtung des Pfeiles B gegen die Elastizität der Torsionsstange 105 gedreht wird, dann dreht sich die Ein gangswelle 101 in Richtung des Pfeiles B und wird in einen Zustand F gebracht, der in der Fig. 10 durch eine Strich linie angegeben ist; als Ergebnis wird wegen des Ölflusses durch die verstellbare Öffnung durch das hydraulische Strömungsmittel ein Druck aufgebracht, um die Stange 136 in Richtung des Pfeiles G zu bewegen und so der Zahnstange 139 zu helfen, sich in Richtung des Pfeiles G zu bewegen.

Bei der Anfangseinstellung des oben beschriebenen Richtungs- Drehschieber-Lenkventils 148 ist der Stift 107 nicht mon tiert, so daß das Eingangsende 104 der Eingangswelle 101 und das eingangsseitige Ende 106 der Torsionsstange 105 zeitweilig mittels einer geeigneten Spannvorrichtung oder ähnlichem so aneinander befestigt sind, daß der relative Winkel einstellbar ist. Ein Wendedrehmoment H (das dem Drehwinkel bezüglich der Ausgangswelle entspricht, wenn die Ausgangswelle 109 im wesentlichen fixiert ist) wird auf die so zeitweilig befestigten Enden 104 und 106 in Richtung der Pfeile A und B aufgebracht, um die Änderung beim Druck J des hydraulischen Strömungsmittels in einem Flußdurchgang 149, der die Pumpe 125 und die Öffnung 126 verbindet, nach der Änderung beim Drehmoment H zu messen, wodurch man z.B. ein Ergebnis erhält, wie es in Fig. 11 gezeigt ist. Die in der Fig. 11 gezeigte Änderung in dem Eingangsdrehmoment H ist proportional zu dem Drehwinkel der Eingangswelle 101 bezüglich ihrer zeitweilig fixierten Stellung. Deshalb wird die Eingangswelle 101 nach der Freigabe der oben angespro chenen zeitweiligen Befestigung dazu gebracht, sich in Richtung des Pfeiles B bezüglich des äußeren Ventils 111 um einen Winkel zu drehen, der für die Korrektur des Ungleich gewichts nötig ist, das in dem Eingangsdrehmoment auftritt, das, wie in Fig. 11 gezeigt, in Richtung der Pfeile A und B im Verhältnis zu dem Drehwinkel aufgebracht wird, so daß die Winkelstellung der Eingangswelle 101 so eingestellt werden kann, daß eine Funktion des Eingangsdrehmoments H und der Kraft (oder des Drucks) J erlangt wird, die bezüglich der linken und rechten Richtung symmetrisch ist; diese ist in Fig. 12 gezeigt. Dann wird ein Durchgangsloch 147 ausge bildet, das durch das Ende 104 der Eingangswelle 101 und das Ende 106 der Torsionsstange 105 verläuft, während die Eingangswelle 101 in der eingestellten Position gehalten wird, so daß die Eingangswelle 101 und die Torsionsstange 105 mittels des Stifts 107 oder ähnlichem dauerhaft aneinander befestigt sind.

Im folgenden wird unter Bezug auf die Fig. 13 und 14 ein weiteres herkömmliches Beispiel des Richtungs-Drehschieber- Lenkventils 150 dargestellt, das einen Begrenzungsmechanismus zur Begrenzung der relativen Drehung der Eingangs- und Ausgangswelle aufweist. Es ist zu bemerken, daß in den Fig. 13 und 14 die gleichen Elemente und Bauteile wie in den Fig. 9 bis 12 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.

In dem Beispiel aus den Fig. 13 und 14 ist eine Eingangs welle 101 a mit Nuten 152 zu einer möglichst genauen Aufnahme von Kugeln 151 in vorbestimmten Winkelstellungen bezüglich der inneren Ventilabschnitte 103. Andererseits ist ein äußeres Ventil 111 a an einer seiner Endflächen mit Ansatz flächen 154 ausgebildet, um die Kugeln 153 möglichst genau in vorbestimmten Winkelstellungen in Richtung der Pfeile A und B bezüglich der Gehäusewandkammern 163 zu halten. Die Gehäuse wandkammern 163 dienen dazu, die Größe der verstellbaren Öffnung 145 im Zusammenwirken mit den inneren Ventil abschnitten 103 bei der in Fig. 10 gezeigten relativen Drehung zu regulieren. Die Bezugsziffer 155 bezeichnet einen Ring, der mit Nuten 156 zur Aufnahme der Kugeln 151 ausge bildet ist. Die Kugeln haben die Aufgabe, die Stellung des Rings 155 in radialer Richtung bezüglich der Eingangswelle 101 a zu regulieren sowie die relative Drehung in Richtung der Pfeile A und B zu verhindern. Der Ring 155 ist außerdem an den Stellen, die den Kugeln 153 zugewandt sind, mit Ansatz flächen 157 ausgebildet. Die Bezugsziffer 158 bezeichnet eine Feder, die Ziffern 159, 160 Federschuhe, die Ziffer 161 einen Anschlagring, der mit der Eingangswelle 101 a in Eingriff steht, und die Ziffer 162 einen Haltering. Wegen des Aus dehnungsvermögens der Druckfeder 158 werden die Ansatzflächen 157 des Rings 155 gegen die Kugeln 153 und außerdem die Kugeln 153 gegen die Ansatzflächen 154 des äußeren Ventils 111 a gedrückt.

Bei dem oben beschriebenen Richtungs-Drehschieber-Lenkventil 150 ist es erforderlich, die relative Lage der Ansatzflächen 157 und der Kugeln 153 so zu ändern, daß der Ring 155 in Richtung des Pfeils K gegen das Ausdehnungsvermögen der Feder 158 verschoben wird, wenn die Eingangswelle 101 a dazu gebracht wird, eine relative Drehung in Richtung der Pfeile A und B bezüglich des äußeren Ventils 111 a durchzuführen. Dementsprechend ist die relative Drehung des Rings 155 in Richtung der Pfeile A und B bezüglich des äußeren Ventils 111 a, d.h. die relative Drehung der Eingangswelle 101 a in Richtung der Pfeile A und B bezüglich des äußeren Ventils 111 a begrenzt. Es sei bemerkt, daß die Größe der Be grenzungskraft dadurch geändert werden kann, daß ein Steuerdruck Q, wie z.B. ein Öldruck, als Reaktionskraft auf die durch die Feder 158 ausgeübte Begrenzungskraft auf die Ansatzflächen 157 aufgebracht wird, die mit den Kugeln 153 in Eingriff stehen. Es ist also möglich, die Begrenzungskraft dadurch zu steuern, daß die Größe des Steuerdrucks Q nach der Geschwindigkeit, dem Lenkwinkel oder ähnlichem gesteuert wird.

Bei dieser Ventileinrichtung 150 werden die Lage des Begren zungsmechanismus (in Beziehung zu der relativen Drehung der Ansatzflächen 157, 154) und die Lage des inneren Ventils 103 (oder der Eingangswelle 101 a) bezüglich des äußeren Ventils 111 a allerdings gleichzeitig reguliert. Deshalb ist es nicht nur erforderlich, die relative Winkelstellung der Nuten 152 und der inneren Ventilabschnitte 103 in Richtung der Pfeile A und B in der Eingangswelle 101 a extrem genau zu definieren, sondern auch die relative Winkelstellung der Gehäusewand kammern 153 und der Ansatzflächen 154 in Richtung der Pfeile A und B und dem äußeren Ventil 111 a, um die Kennlinie zu erreichen, die das in Fig. 12 erreichte Gleichgewicht in dem Zustand zeigt, in dem sich der Begrenzungsmechanismus in seiner neutralen Stellung befindet. Die Bearbeitungsopera tionen, die nötig sind, um diesen Anforderungen zu genügen, sind jedoch sehr schwer durchzuführen, und solche Operationen bringen hohe Kosten mit sich, wenn man sich überhaupt daran macht, sie durchzuführen.

In Anbetracht der oben beschriebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Richtungs-Drehschie ber-Lenkventil bereitzustellen, bei welchem Steuerflächen nicht nur die Funktion haben, die Drehung zu begrenzen und zu regulieren, sondern bei welchem die neutrale Stellung eines Begrenzungsmechanismus und unabhängig davon die neutrale Stellung eines inneren Ventils bezüglich eines äußeren Ventils genau eingestellt werden kann; das Ventil soll außerdem relativ einfach herzustellen sein.

Nach der vorliegenden Erfindung kann die oben beschriebene Aufgabe durch ein Richtungs-Drehschieber-Lenkventil gelöst werden, bei welchem ein Ringmechanismus eine Ringeinrichtung aufweist, die mit den Steuerflächen an einer ihrer Endflächen ausgebildet und in Umfangsrichtung drehbar bezüglich einer Eingangswelle ist, sowie außerdem eine Befestigungseinrich tung zur Fixierung der Ringeinrichtung an der Eingangswelle in einem solchen Zustand, daß die Eingangswelle bezüglich eines äußeren Ventils in ihre gewünschte Winkelstellung gebracht wird.

Bei dem Richtungs-Drehschieber-Lenkventil nach der vorlie genden Erfindung kann die relative Winkelstellung der Eingangswelle bezüglich des äußeren Ventils vor der Fixierung der Ringeinrichtung mittels der Befestigungseinrichtung unabhängig von der Position des Ringes eingestellt werden, selbst wenn die relative Winkelstellung der Gehäusewand kammer-Abschnitte und der Ansatzflächen in dem äußeren Ventil und die relative Winkelstellung der Nuten und der inneren Ventilabschnitte in der Eingangswelle nicht allzu genau definiert sind, da der Ringmechanismus eine Ringeinrichtung umfaßt, die mit den Ansatzflächen an einer ihrer Flächen ausgebildet und in Umfangsrichtung drehbar bezüglich der Eingangswelle sind. Außerdem können die neutrale Stellung des Begrenzungsmechanismus und die neutrale Stellung des inneren Ventils bezüglich des äußeren Ventils genau eingestellt und unabhängig voneinander erreicht werden, da es möglich ist, die Ringeinrichtung unabhängig in der neutralen Stellung des Begrenzungsmechanismus zu richten. Nachdem es weiter für eine solche Positionierung nicht immer erforderlich ist, daß die Bearbeitung des äußeren Ventils und der Eingangswelle mit höchster Präzision durchgeführt wird, können diese Elemente relativ schnell bei relativ niedrigen Kosten gebaut oder bearbeitet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. Darin zeigen die

Fig. 1 eine Schnittansicht eines ersten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels eines Richtungs-Drehschieber-Lenkventils nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 1,

Fig. 4 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des in Fig. 1 gezeigten Ventils, mit einer Eingangswelle, verschie denen Ringen und einem Abschnitt eines äußeren Ventils,

Fig. 5 eine Darstellung einer Abänderung der in Fig. 3 gezeigten Befestigungseinrichtung,

Fig. 6 eine Schnittansicht eines zweiten bevorzugten Ausfüh rungsbeispiels des Richtungs-Drehschieber-Lenkventils nach der vorliegenden Erfindung,

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII aus Fig. 6,

Fig. 8 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des in Fig. 6 gezeigten Ventils, mit einem Abschnitt der Eingangs welle und verschiedenen Ringen,

Fig. 9 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Richtungs- Drehschieber-Lenkventils ohne Drehbegrenzungs-Mechanismus bei Anwendung in der Lenkhilfe eines Fahrzeugs,

Fig. 10 eine schematische Schnittansicht zur Erklärung der Arbeitsweise des in Fig. 9 gezeigten Ventils,

Fig. 11 eine schematische Kurve zur Erklärung der Arbeits weise des Richtungs-Drehschieber-Lenkventils, wenn es nicht bezüglich der Drehung im und gegen den Uhrzeigersinn ausge glichen ist,

Fig. 12 eine schematische Kurve zur Erklärung der Arbeits weise des Richtungs-Drehschieber-Lenkventils, wenn es bezüglich der Drehung im und gegen den Uhrzeigersinn ausge glichen ist,

Fig. 13 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Richtungs- Drehschieber-Lenkventils mit einem Drehbegrenzungs-Mecha nismus,

Fig. 14 eine auseinandergezogene Perspektivansicht des in Fig. 13 gezeigten Ventils mit der Eingangswelle, der Torsionsstange, verschiedenen Ringen und einem Abschnitt des äußeren Ventils, und die

Fig. 15 bis 17 erklärende Darstellungen von drei Modifi kationen von Befestigungseinrichtungen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 wird im folgenden ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Richtungs- Drehschieber-Lenkventils nach der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Bei dem Richtungs-Drehschieber-Lenkventil 1 nach diesem ersten Ausführungsbeispiel ist eine Eingangswelle 2 mit einer ringförmigen Nut 4 zur Regulierung der Lage der Kugeln 3 in radialer Richtung ausgebildet. Eine Bodenfläche 5 der ring förmigen Nut 4 befindet sich nämlich an einer zylindrischen Fläche mit einem festen Radius um eine Zentralachse 7 der Eingangswelle 2 und einer Torsionsstange 6. Die Eingangswelle 2 ist mit inneren Ventilabschnitten 8 ausgebildet, die denen bei dem oben beschriebenen Ventil 150 gleichen. Die Bezugs ziffer 9 bezeichnet Löcher, die zur Durchführung der Ver stemmung verwendet werden, die später beschrieben wird. Ein äußeres Ventil 10 ist ebenso wie das oben beschriebene äußere Ventil llla konstruiert, so daß Gehäusewand-Kammerabschnitte 11 entstehen, die mit den inneren Ventilabschnitten 8 zusammenwirken, um verstellbare Öffnungen zu bilden, die an ihrer inneren Umfangsfläche ausgebildet sind, sowie Ansatz flächen 12, die an seiner Endfläche an vorbestimmten Stellen in Umfangsrichtung ausgebildet sind.

Ein erster Ring 13 ist mit Nuten 14 ausgebildet, in die Kugeln 3 eingepaßt sind. Die radiale Position des Rings 13 bezüglich der Eingangswelle 2 wird durch den Eingriff zwischen diesen Nuten 14 und den Kugeln 3 reguliert. Der Ring 13 ist außerdem an seiner Endfläche 15, an vorbestimmten Positionen in Umfangsrichtung, mit Ansatzflächen 16 ausgebildet, die denen in dem oben erwähnten Ring 155, an dessen Enden, an vorbestimmten Positionen in Umfangsrichtung, ähnlich sind. In diesem Fall ist der Ring 13 in der Lage, bezüglich der Eingangswelle 2 in der durch die Pfeile A und B angegebenen Umfangsrichtung eine relative Drehung durchzu führen, obwohl die radiale Position des Rings 13 bezüglich der Eingangswelle 2 alleine oder ausschließlich über die Kugeln 3 reguliert wird. Die Bezugsziffer 18 bezeichnet Kugeln, die zwischen den Ansatzflächen 16 und 12 angeordnet sind.

Ein zweiter Ring 19 weist einen Innendurchmesser auf, der im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser der Eingangswelle 2 ist. Der Ring 19 ist an seinem einen Endabschnitt mit Nuten 20 in den gleichen Winkelintervallen wie die Nuten 14 in dem Ring 13 ausgebildet, wobei jede der Nuten 20 eine Weite aufweist, die gleich dem Durchmesser der Kugel 3 ist. Deshalb ist der Ring 19 so auf die Eingangswelle 2 angepaßt, daß die Nuten 20 jeweils mit den Kugeln 3 in Eingriff stehen. Der Ring 19, der so angepaßt ist, ist so ausgelegt daß er sich in Richtung der Pfeile A und B zusammen mit dem Ring 13 dreht, daß er aber dennoch bezüglich der Eingangswelle 2 in Richtung der Pfeile A und B drehbar ist.

Ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Ventil 150, bezeichnet die Bezugsziffer 21 eine Feder, die Ziffer 22 einen Feder schuh oder -halter, die Ziffer 23 einen weiteren Federschuh oder -halter mit Dichtfunktion, die Ziffer 24 einen Anschlagring, der mit der Eingangswelle 2 in Eingriff steht, und die Ziffer 25 einen Haltering mit Dichtfunktion. Außerdem bezeichnet, ähnlich wie bei dem in Fig. 13 gezeigten Ventil, die Bezugsziffer 26 eine Ausgangswelle, und die Ziffer 27 bezeichnet Stifte zur Befestigung eines Endes 28 der Ausgangswelle 26 an dem äußeren Ventil 10. Obwohl es in den Fig. 1 bis 4 nicht gezeigt ist, ist ein ähnliches Gehäuse vorgesehen wie das in der Fig. 9 verwendete; das Gehäuse ist wie z.B. in Fig. 9 mit einer Pumpen- und Zylindereinrichtung verbunden. Die Ausgangswelle 26 weist ein Ritzel auf, das in Zahneingriff mit an ihrem anderen Ende ausgebildeten Zähnen einer Zahnstange steht; die gleiche Anordnung ist beispiels weise in Fig. 9 gezeigt.

Bei dem Richtungs-Drehschieber-Lenkventil 1 mit der oben beschriebenen Konstruktion wird nach der Messung einer der in Fig. 11 gezeigten Ventilkennlinie in einem Zustand, in dem die Eingangswelle 2 und die Torsionsstange 6 zeitweilig aneinander befestigt sind, die zeitweilige Befestigung zwischen der Eingangswelle 2 und der Torsionsstange 6 freigegeben, so daß die Eingangswelle 2 eine relative Drehung bezüglich des äußeren Ventils 10 um einen gewünschten Winkel durchführen darf, der von der so gemessenen oder beobachteten Kennlinie vorgeschlagen oder bestimmt ist, und dement sprechend können die relativen Winkelstellungen der inneren Ventilabschnitte 8 der Eingangswelle 2 bezüglich der Gehäuse wand-Kammerabschnitte 11 so eingestellt werden (die Einstel lung der neutralen Stellung wird zwischen den Ventilen 8 und 10 durchgeführt), daß die in Fig. 12 gezeigte Kennlinie erreicht werden kann. Dann wird die Eingangswelle 2 mittels des Stifts oder ähnlichem an der Torsionsstange 6 fixiert. Danach wird der Ring 19 dazu gebracht, zusammen mit dem Ring 13 bezüglich der Eingangswelle 2 (dementsprechend bezüglich des äußeren Ventils 10) eine relative Drehung durchzuführen, so daß die Positionen der Ansatzflächen 16 des Rings 13 bezüglich der Ansatzflächen 12 des äußeren Ventils 10 genau eingestellt werden (die Einstellung der neutralen Stellung des Begrenzungsmechanismus ist durchgeführt). Nach Beendigung der oben angesprochenen Positionseinstellung wird der Ring 19 an Abschnitten, die den Löchern 9 der Eingangswelle 2 (wie durch die Strichlinien M in der Fig. 3 angegeben) entspre chen, verstemmt, um dadurch den Ring 19 dauerhaft an der Eingangswelle 2 zu befestigen.

Da die Einstellung der neutralen Stellung zwischen den Ventilen und die Einstellung der neutralen Stellung des Begrenzungsmechanismus unabhängig voneinander durchgeführt werden können, ist es bei dem oben beschriebenen Richtungs- Drehschieber-Lenkventil 1 nicht immer nötig, die relative Winkelstellung der Ansatzflächen 12 des äußeren Ventils und der Gehäusewand-Kammern 11 und die relative Winkelstellung der inneren Ventilabschnitte 8 der Eingangswelle 2 und der Nut 4 genau einzustellen (denn hier ist die Nut 4 die ringförmige Nut). Folglich lassen sich die Bearbeitungs- und Herstellungskosten niedrig halten.

Außerdem kann die Eingangswelle 2 anstelle der Löcher 9, die an ihr an mehreren Umfangspunkten zum Verstemmen ausgebildet sind (was in Fig. 3 gezeigt ist), mit Nuten oder aber mit einer Nut (oder einem Loch) 29 an einem Abschnitt und einem grobflächigen Abschnitt 30 an einem von der Nut 29 in Umfangsrichtung entfernten Abschnitt ausgebildet sein, so daß der Ring 19 an einem Punkt verstemmt ist, der der Nut 29 entspricht, was in Fig. 5 unter M gezeigt ist. Eine Vielzahl von grobflächigen Abschnitten 30 kann vorgesehen sein. Darüber hinaus können der Ring 19 und die Eingangswelle 2 anstelle des Verstemmens mittels eines geschweißten Teils 81, das beispielsweise durch Laserschweißen hergestellt wurde (vgl. Fig. 15), durch Fixierung mit einem Stift 82, der (preß)-passend in Löchern 83, 84 sitzt, die nach der Einstellung gebohrt wurden (vgl. Fig. 16), durch Klebemittel oder Schrauben, oder durch Fixierung durch Preßeinpassung von kegelförmigen Verriegelungsmitteln wie einem Treibkeil und einer Kegelhülse 85 (vgl. Fig. 17) oder ähnlichem dauerhaft aneinander befestigt werden.

Außerdem ist es bei dem Ventil 1 ebenfalls möglich, die Größe der Begrenzungskraft dadurch zu verändern, daß ein Steuer druck Q, wie beispielsweise der Druck eines hydraulischen Strömungsmittels, als Reaktionskraft auf die von der Feder 21 ausgeübte Begrenzungskraft auf die Ansatzflächen 16 aufge bracht wird, die mit den Kugeln 18 in Eingriff stehen. Die Begrenzungskraft kann nämlich durch die Steuerung der Größe des Steuerdrucks Q nach der Geschwindigkeit, dem Lenkwinkel und ähnlichem gesteuert werden.

Die Fig. 6 bis 8 stellen ein Richtungs-Drehschieber-Lenk ventil 41 nach einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Bei diesem Lenkventil 41 sind gleiche oder ähnliche Teile und Elemente wie bei dem Lenk ventil 1 nach dem ersten Ausführungsbeispiel mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

Bei dem Lenkventil 41 steht ein Ring 43 mit Nuten 42, die in regelmäßigen Winkelintervallen in Umfangsrichtung ausgebildet sind, mit Kugeln 3 in Eingriff, die in Nuten 44 eingepaßt sind, die in der äußeren Umfangsfläche der Eingangswelle 2 in regelmäßigen Winkelintervallen in Umfangsrichtung ausgebildet sind, so daß die relative Drehung des Rings 43 in den Um fangsrichtungen der Pfeile A und B bezüglich der Eingangswel le 2 verhindert wird. Die inneren Umfangsflächen 47 der zylindrischen Abschnitte 46 des Rings 43 weisen eine Gestalt auf, die sich ergänzt mit der Gestalt der äußeren Umfangs fläche der Eingangswelle 2, so daß der Ring an dem äußeren Umfang der Eingangswelle 2 äußerst genau angepaßt ist.

Die Bezugsziffer 43 a bezeichnet Ausnehmungen, die jeweils breiter als die Kugel 18 sind.

Ein weiterer Ring 48 weist einen zylindrischen Abschnitt 52 mit einer inneren Umfangsfläche 51 auf, deren Gestalt sich mit der Gestalt der äußeren Umfangsflächen 50 der Vorsprünge 49 ergänzt, die entsprechend den Nuten 42 des Rings 43 vorge sehen sind, sowie Vorsprünge 55, die jeweils eine innere Umfangsfläche 54 aufweisen, deren Gestalt sich mit der der äußeren Umfangsflächen 53 des zylindrischen Abschnitts 46 des Rings 43 deckt. Es sei hier bemerkt, daß das Winkelintervall oder das Umfangsintervall zwischen den nebeneinanderliegenden Vorsprüngen 49 des Rings 43 größer als die Umfangs- oder Winkelausdehnung oder -breite jedes Vorsprungs 55 des Rings 48 ist, so daß die Ringe 43 und 48, wenn sie montiert sind, innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs eine relative Drehung in Umfangsrichtung durchführen können.

Der Ring 48 ist in regelmäßigen Intervallen in Umfangsrich tung mit Ansatzflächen 56 ausgebildet, wobei die Ansatz flächen 56 die gleichen sind wie die Ansatzflächen 16 des Rings 13 des Ventils 1. Die Ansatzflächen 56 werden unter der von der Feder 21 ausgeübten elastischen Last gegen die Kugeln 18 gedrückt. Die Bezugsziffer 70 bezeichnet einen Ring, der auf die Abschnitte des Rings 48 mit kleinem Durchmesser angepaßt ist, um zu verhindern, daß die Kugeln 18 losgehen.

Bei dem Richtungs-Drehschieber-Lenkventil 41 der oben be schriebenen Konstruktion wird die zeitweilige Befestigung zwischen der Eingangswelle 2 und der Torsionsstange 6 freigegeben, nachdem eine der Fig. 11 entsprechende Ventil kennlinie in einem Zustand gemessen wurde, in dem die Torsionssstange 6 zeitweilig an der Eingangswelle 2 fixiert ist, so daß die Eingangswelle 2 eine relative Drehung bezüg lich des äußeren Ventils 10 um einen gewünschten Winkel durchführen kann, der aus der so gemessenen oder beobachteten Kennlinie vorgeschlagen oder bestimmt ist, und dement sprechend können die relativen Winkelstellungen der inneren Ventilabschnitte 8 der Eingangswelle 2 bezüglich der Gehäuse wand-Kammerabschnitte 11 des äußeren Ventils 10 eingestellt werden. Dann wird die Eingangswelle 2 mittels eines Stifts oder ähnlichem an der Torsionsstange 6 befestigt. Danach wird der Ring 48 dazu gebracht, bezüglich des Rings 43 und der Eingangswelle 2 (dementsprechend bezüglich des äußeren Ventils 10) eine relative Drehung durchzuführen, so daß die Positionen der Ansatzflächen 56 des Rings 48 bezüglich der Ansatzflächen 12 des äußeren Ventils 10 genau eingestellt sind. Nach Beendigung der oben angesprochenen Positions einstellung werden die zylindrischen Abschnitte 52 des Rings 48, wie durch die Strichlinien M in Fig. 7 angegeben, verstemmt, um dadurch den Ring 48 an der Eingangswelle 2 zu fixieren.

Bei diesem Richtungs-Drehschieber-Lenkventil 41 wird die Drehung über den Eingriff zwischen den federbelasteten Ansatzflächen 56, 12 und den Kugeln 18 reguliert.

Außerdem ist es bei diesem Ventil 41 ebenfalls möglich, die Größe der Begrenzungskraft zu ändern, indem ein Steuer-druck Q, beispielsweise der Druck eines hydraulischen Strömungs mittels, als Reaktionskraft auf die von der Feder 21 aus geübte Begrenzungskraft auf die Ansatzflächen 56 aufgebracht wird, die mit den Kugeln 18 in Eingriff stehen. Die Begren zungskraft kann nämlich durch die Steuerung des Betrags des Steuerdrucks Q nach der Geschwindigkeit, dem Lenkwinkel und ähnlichem gesteuert werden.

Claims

1. Richtungs-Drehschieber-Lenkventil, gekennzeichnet durch:
eine zylindrische Eingangswelle (2), die mit einer Kugelein paß-Nut (4) oder Nuten (44) in einem Abschnitt einer äußeren Umfangsfläche und mit einem inneren Ventil (8) in dem anderen Abschnitt der äußeren Umfangsfläche, der axial von der Kugel einpaßnut (4) oder den Nuten (44) entfernt liegt,
ein äußeres Ventil (10), das an einem Abschnitt der Eingangs welle (2) angesetzt ist, der neben ihrem einen Ende liegt, das an einem Ende einer Ausgangswelle (26) befe stigt ist, und das an dem anderen Ende mit Steuerkurvenflächen (12) ausgebildet ist, wobei das innere und das äußere Ventil (8, 10) zwischeneinander eine verstellbare Öffnung bestimmen, die dazu dient, die Flußrichtung und den Druck eines hydraulischen Strömungsmittels nach der Drehung der Eingangs welle (2) bezüglich des äußeren Ventils (10) zu verändern, und
wobei das Lenkventil außerdem einen Ringmechanismus (13, 19; 43, 48) aufweist, der an einer inneren Umfangsfläche mit Kugeleinpaß-Nuten (14, 42) ausgebildet ist, die mit der Kugeleinpaß-Nut (4) oder den Nuten (44) der Eingangswelle (2) über erste Kugeln (3) zusammenwirken, um die relative Position des Ringmechanismus (13, 19; 43, 48) bezüglich der Eingangswelle (2) in radialer Richtung und an einer Endfläche mit Steuerkurvenflächen (16; 56) zu regulieren, die mit den Ansatz flächen (12) des äußeren Ventils (10) über zweite Kugeln (18) zusammenwirken, um die Drehung der Eingangswelle (2) in Umfangsrichtung (A, B) bezüglich des äußeren Ventils (10) zu begrenzen, und
wobei der Ringmechanismus (13, 19; 43, 48) eine Ringeinrich tung (13; 48) umfaßt, die mit den Steuerkurvenflächen (16; 56) an einer Endfläche ausgebildet und in Umfangsrichtung (A, B) bezüglich der Eingangswelle (2) drehbar ist, sowie außerdem eine Befestigungseinrichtung (19, M; 81, 82; 85; 43, M) zur Befestigung der Ringeinrichtung (13, 48) an der Eingangswelle (2) in einem solchen Zustand, daß die Eingangswelle (2) in einer gewünschten Winkelstellung bezüglich des äußeren Ventils (10) eingestellt ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeleinpaß-Nut (4) der Eingangswelle (2) eine an ihrem Umfang verlaufende ringförmige Nut (4) aufweist, und daß der Ringmechanismus (13, 19) außerdem eine zweite zylindrische Ringeinrichtung (19) aufweist, die um die Eingangswelle eingepaßt ist, und an einem Ende Nuten (20) aufweist, in die die ersten Kugeln (3) eingepaßt sind, wobei die zweite Ringeinrichtung (19) durch die Befestigungsein richtung (M; 81; 82; 85) an der Eingangswelle (2) befestigt ist.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeleinpaß-Nuten (44) der Eingangswelle (2) eine Vielzahl von Nuten (44) aufweist, die in regelmäßigen Winkelinter vallen vorgesehen sind, und daß der Ringmechanismus (43) außerdem eine zweite Ringein richtung (43) mit den Kugeleinpaß-Nuten (42) aufweist, die in die erstgenannte Ringeinrichtung (48) eingepaßt ist, wobei die erstgenannte Ringeinrichtung (48) an der Eingangswelle (2) über die zweite Ringeinrichtung (43) und die Befesti gungseinrichtung (M) befestigt ist.