WO1987000811A1 - Servomotor - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a servo motor with a piston which can be displaced in a cylinder, in particular for auxiliary power steering systems of motor vehicles with a stroke limiting valve, according to the preamble of claim 1.
- Such a stroke limiting valve switches off the hydraulic action on the piston at a specific point lying on the cylinder end wall before the end stop of the piston. This is achieved in that one of the two valve bodies is lifted from its valve seat by an actuating pin, so that a connection is established between the pressurized working space and the servo motor's working space, which is connected to the return flow to a container. By this means damage to the servo motor and, -the connected to it Ubertragungs- and controls ver ⁇ avoided.
- Such a servo motor is known for example from DE-OS 25 16 771.
- DE-OS 22 49 181 contains various options for the design of a stroke limiting valve.
- the valve body is designed as a screw-in cartridge with a first valve seat. Another part, which contains the second valve seat, is screwed into the screw-in cartridge.
- Such a design requires a lot of effort in the manufacture of the parts provided with external and internal threads.
- the installation of the stroke limiting valve requires additional measures since the threads have to be secured against unscrewing. A large installation space is required for the arrangement of the threads.
- the invention has for its object to improve a servo motor with a stroke limiting valve such that the stroke limiting valve is simple and inexpensive to manufacture and assemble and also only requires a smaller space.
- the invention is solved by the servo motor characterized in claim 1.
- valve body is fastened in an absolutely sealing manner in the piston of the servo motor by means of a funnel-shaped widening or rolling in of the sleeve-shaped extension.
- a further simplification and downsizing of the valve piston is achieved in that the second valve seat is formed by a valve seat disk which is fastened in the valve body without thread by non-cutting shaping.
- the non-cutting production of the valve body also means a simplification of the production.
- FIG. 1 shows a longitudinal section through the servo motor according to the invention using the example of an auxiliary power steering
- Fig. 2 is a partial section of Fig. 1 on an enlarged scale.
- a cylinder 2 is integrated in a steering gear housing 1.
- a piston 3 separates two working spaces 4 and 5 of the servo motor 6 formed from the cylinder 2 and the piston 3.
- the piston 3 carries a rack toothing 7 which engages in a toothing 8 of a steering segment 10 connected to a steering shaft 9.
- the piston 3 is in driving connection with a steering worm 12 via a row of balls 11 arranged in its interior.
- the steering worm 12 is connected to a steering spindle connection 14 via a control valve 13 arranged in the steering gear housing 1.
- a stroke limiting valve 15 has an essentially cylindrical valve body 16, into which a valve seat 17 is incorporated.
- the valve body 16 is expediently produced by chipless shaping, it being possible for one valve seat 17 to be formed directly.
- Another valve seat 18 is arranged on a valve seat disk 19 which is fastened in the valve body 16 by non-cutting shaping, for example flanging, of an end piece 20 of the valve body 16.
- a closing body 21 or 22 is assigned to each of the valve seats 17 and 18.
- the closing bodies 21 and 22 are expediently designed in the form of balls and are pressed by a spring 23 in opposite directions onto the associated valve seats 17 and 18, respectively.
- the valve body 16 has at one end a portion 24 with a smaller diameter, which carries a sleeve-shaped extension 25 at its end outside the valve seat 17.
- the piston 3 has a bottom 26 with a bore 27 at one end.
- the diameter of the bore 27 corresponds to the diameter of the portion 24 of the valve body 16.
- the bore 27 has a conical or funnel-shaped countersink 28.
- the stroke limiting valve 15 ' is fastened to the piston 3 in that the valve body 16 with its portion 24 having the smaller diameter is pushed into the bore 27. Thereafter, the sleeve-shaped extension 25 is brought into contact with the funnel-shaped sleeve by non-cutting shaping. Kung 28 brought. As a result of this funnel-shaped widening of the sleeve-shaped extension 25, which occurs, for example, by rolling in or rolling in, the valve body 16 is sealingly connected to the piston 3 of the servo motor 6.
- Actuating pins 30 and 31 are arranged at the free end of the steering worm 12 and in a bottom 29 of the cylinder 2.
- the stroke limiting valve according to the invention can also be arranged in the same way in a separate servo motor, as it is, for. B. is shown in DE-OS 25 16 771. Reference numerals
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Abstract
A servomotor comprises a piston (3) which can slide inside a cylinder (2). A travel-limiting valve (15) contains two closing elements (21, 22) which are pressed by a spring (23) towards two valve seats (17, 18) arranged in a valve body (16). The travel-limiting valve (15) is secured in a drilling (27) in a base (26) of the piston, by means of forming, in particular by flaring a sleeve-shaped extension (25) of the valve body (16).
Description
Servomotor Servo motor
Die Erfindung betrifft einen Servomotor mit einem in einem Zylinder verschiebbaren Kolben, insbesondere für Hilfskraft¬ lenkungen von Kraftfahrzeugen mit einem Hubbegrenzungsventil, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a servo motor with a piston which can be displaced in a cylinder, in particular for auxiliary power steering systems of motor vehicles with a stroke limiting valve, according to the preamble of claim 1.
Durch ein solches Hubbegrenzungsventil wird die hydrau¬ lische Beaufschlagung des Kolbens an einer bestimmten, vor dem Endanschlag des Kolbens an der Zylinderendwand liegenden Stelle abgeschaltet. Dies wird dadurch erreicht, daß einer der.beiden Ventilkörper durch einen Betätigungsstift von seinem Ventilsitz abgehoben wird, so daß eine Verbindung hergestellt wird zwischen dem mit Druck beaufschlagten und dem mit dem Rücklauf zu einem Behälter verbundenen Arbeitsraum des Servomotors. Durch diese Einrichtung werden Beschädigungen des Servomotors und,-der mit ihm verbundenen Ubertragungs- und Betätigungseinrichtungen ver¬ mieden. Ein derartiger Servomotor ist beispielsweise bekannt aus der DE-OS 25 16 771.Such a stroke limiting valve switches off the hydraulic action on the piston at a specific point lying on the cylinder end wall before the end stop of the piston. This is achieved in that one of the two valve bodies is lifted from its valve seat by an actuating pin, so that a connection is established between the pressurized working space and the servo motor's working space, which is connected to the return flow to a container. By this means damage to the servo motor and, -the connected to it Ubertragungs- and controls ver¬ avoided. Such a servo motor is known for example from DE-OS 25 16 771.
In der DE-OS 22 49 181 sind verschiedene Möglichkeiten der konstruktiven Ausführung eines Hubbegrenzungsventils enthalten. In einem Ausführungsbeispiel ist- der Ventilkörper als Einschraub¬ patrone mit einem ersten Ventilsitz ausgebildet. In die Ein¬ schraubpatrone ist ein weiteres Teil eingeschraubt, das den zweiten Ventilsitz enthält. Eine solche Ausführung erfordert einen hohen Aufwand bei der Herstellung der mit Außen- und Innengewinde versehenen Teile. Die Montage des Hubbegrenzungs¬ ventils erfordert zusätzliche Maßnahmen, da die Gewinde gegen Herausdrehen gesichert werden müssen. Für die Anordnung der Gewinde ist ein großer Bauraum erforderlich.DE-OS 22 49 181 contains various options for the design of a stroke limiting valve. In one embodiment, the valve body is designed as a screw-in cartridge with a first valve seat. Another part, which contains the second valve seat, is screwed into the screw-in cartridge. Such a design requires a lot of effort in the manufacture of the parts provided with external and internal threads. The installation of the stroke limiting valve requires additional measures since the threads have to be secured against unscrewing. A large installation space is required for the arrangement of the threads.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Servomotor mit einem Hubbegrenzungsventil derart zu verbessern, daß das Hubbegrenzungsventil einfach und kostengünstig herzustellen und zu montieren ist und außerdem nur einen kleineren Bauraum benötigt.
Die Erfindung wird durch den im Anspruch 1 gekennzeichneten Servomotor gelöst.The invention has for its object to improve a servo motor with a stroke limiting valve such that the stroke limiting valve is simple and inexpensive to manufacture and assemble and also only requires a smaller space. The invention is solved by the servo motor characterized in claim 1.
Durch die spanlose Umformung des hülsenförmigen Fortsatzes des Ventilkörpers zur Befestigung des Hubbegrenzungsventils in dem Servomotor kann das bisher erforderliche Befestigungsge¬ winde entfallen. Einsparungen bei der Herstellung und Montage und eine Verkleinerung des Außendurchmessers des Hubbegrenzungs¬ ventils und eine dadurch ermöglichte Verkleinerung auch anderer Teile des Servomotors sind die Vorteile dieser Anordnung.Due to the non-cutting reshaping of the sleeve-shaped extension of the valve body for fastening the stroke limiting valve in the servo motor, the previously required fastening thread can be omitted. Savings in the manufacture and assembly and a reduction in the outer diameter of the stroke limiting valve and a reduction in the size of other parts of the servo motor that are made possible are the advantages of this arrangement.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Durch ein trichterförmiges Auf¬ weiten oder Einwalzen des hülsenförmigen Fortsatzes wird der Ventilkörper absolut dichtend in dem Kolben des Servomotors befestigt. Eine weitere Vereinfachung und Verkleinerung des Ventilkolbens wird dadurch erreicht, da,ß der zweite Ventil¬ sitz durch eine Ventilsitzscheibe gebildet ist, die in dem Ventilkörper ohne Gewinde durch spanlose Umformung befestigt wird. Auch die spanlose Herstellung des Ventilkörpers be¬ deutet eine Vereinfachung der Herstellung.Appropriate embodiments of the invention are specified in the subclaims. The valve body is fastened in an absolutely sealing manner in the piston of the servo motor by means of a funnel-shaped widening or rolling in of the sleeve-shaped extension. A further simplification and downsizing of the valve piston is achieved in that the second valve seat is formed by a valve seat disk which is fastened in the valve body without thread by non-cutting shaping. The non-cutting production of the valve body also means a simplification of the production.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemäßen Servomotor am Beispiel einer Hilfskraftlenkung,1 shows a longitudinal section through the servo motor according to the invention using the example of an auxiliary power steering,
Fig. 2 einen Teilschnitt der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.Fig. 2 is a partial section of Fig. 1 on an enlarged scale.
In einem Lenkgetriebegehäuse 1 ist ein Zylinder 2 inte¬ griert. Ein Kolben 3 trennt zwei Arbeitsräume 4 und 5 des aus dem Zylinder 2 und dem Kolben 3 gebildeten Servomotors 6.A cylinder 2 is integrated in a steering gear housing 1. A piston 3 separates two working spaces 4 and 5 of the servo motor 6 formed from the cylinder 2 and the piston 3.
Der Kolben 3 trägt eine Zahnstangenverzahnung 7, die in eine Verzahnung 8 eines mit einer Lenkwelle 9 verbundenen Lenk¬ segmentes 10 eingreift.
Der Kolben 3 steht über eine in seinem Inneren angeordnete Kugelreihe 11 mit einer Lenkschnecke 12 in trieblicher Verbin¬ dung. Die Lenkschnecke 12 steht über ein in dem Lenkgetriebe¬ gehäuse 1 angeordnetes Steuerventil 13 mit einem Lenkspindelan¬ schluß 14 in Verbindung.The piston 3 carries a rack toothing 7 which engages in a toothing 8 of a steering segment 10 connected to a steering shaft 9. The piston 3 is in driving connection with a steering worm 12 via a row of balls 11 arranged in its interior. The steering worm 12 is connected to a steering spindle connection 14 via a control valve 13 arranged in the steering gear housing 1.
Ein Hubbegrenzungsventil 15 weist einen im wesentlichen zylindrischen Ventilkörper 16 auf, in den ein Ventilsitz 17 eingearbeitet ist. Der Ventilkörper 16 ist zweckmäßigerweise durch spanlose Umformung hergestellt, wobei der eine Ventil¬ sitz 17 direkt mit ausgebildet werden kann. Ein weiterer Ven¬ tilsitz 18 ist an einer Ventilsitzscheibe 19 angeordnet, die durch spanlose Umformung, beispielsweise Bördeln, eines End¬ stückes 20 des Ventilkörpers 16 in dem Ventilkörper 16 be¬ festigt ist. Jedem der Ventilsitze 17 und 18 ist ein Schlie߬ körper 21 bzw. 22 zugeordnet. Die Schließkörper 21 und 22 sind zweckmäßigerweise in der Form von Kugeln ausgebildet und werden durch eine Feder 23 in entgegengesetzten Richtungen auf die zu¬ gehörigen Ventilsitze 17 bzw. 18 gedrückt.A stroke limiting valve 15 has an essentially cylindrical valve body 16, into which a valve seat 17 is incorporated. The valve body 16 is expediently produced by chipless shaping, it being possible for one valve seat 17 to be formed directly. Another valve seat 18 is arranged on a valve seat disk 19 which is fastened in the valve body 16 by non-cutting shaping, for example flanging, of an end piece 20 of the valve body 16. A closing body 21 or 22 is assigned to each of the valve seats 17 and 18. The closing bodies 21 and 22 are expediently designed in the form of balls and are pressed by a spring 23 in opposite directions onto the associated valve seats 17 and 18, respectively.
Der Ventilkörper 16 weist an seinem einen Ende ein Teil¬ stück 24 mit einem kleineren Durchmesser auf, das an seinem außerhalb des Ventilsitzes 17 liegenden Ende einen hülsen¬ förmigen Fortsatz 25 trägt.The valve body 16 has at one end a portion 24 with a smaller diameter, which carries a sleeve-shaped extension 25 at its end outside the valve seat 17.
Der Kolben 3 weist an seinem einen Ende einen Boden 26 mit einer Bohrung 27 auf. Der Durchmesser der Bohrung 27 entspricht dem Durchmesser des Teilstückes' 24 des Ventilkörpers 16. An einem Ende weist die Bohrung 27 eine kegelige oder trichter¬ förmige Ansenkung 28 auf.The piston 3 has a bottom 26 with a bore 27 at one end. The diameter of the bore 27 corresponds to the diameter of the portion 24 of the valve body 16. At one end, the bore 27 has a conical or funnel-shaped countersink 28.
Das Hubbegrenzungsventil 15' ist an dem Kolben 3 dadurch befestigt, daß der Ventilkörper 16 mit seinem den kleineren Durchmesser aufweisenden Teilstück 24 in die Bohrung 27 ein¬ geschoben ist. Danach ist der hülsenförmige Fortsatz 25 durch spanlose Umformung zur Anlage an der trichterförmigen Ansen-
kung 28 gebracht. Durch dieses trichterförmige Aufweiten des hülsenförmigen Fortsatzes 25, das beispielsweise durch Ein¬ walzen oder Einrollen geschieht, ist der Ventilkörper 16 dich¬ tend mit dem Kolben 3 des Servomotors 6 verbunden.The stroke limiting valve 15 ' is fastened to the piston 3 in that the valve body 16 with its portion 24 having the smaller diameter is pushed into the bore 27. Thereafter, the sleeve-shaped extension 25 is brought into contact with the funnel-shaped sleeve by non-cutting shaping. Kung 28 brought. As a result of this funnel-shaped widening of the sleeve-shaped extension 25, which occurs, for example, by rolling in or rolling in, the valve body 16 is sealingly connected to the piston 3 of the servo motor 6.
An dem freien Ende der Lenkschnecke 12 und in einem Ab¬ schlußboden 29 des Zylinders 2 sind Betätigungsstifte 30 bzw. 31 angeordnet.Actuating pins 30 and 31 are arranged at the free end of the steering worm 12 and in a bottom 29 of the cylinder 2.
Im folgenden wird die Funktion des Servomotors mit dem Hubbegrenzungsventil näher erläutert:The function of the servo motor with the stroke limiting valve is explained in more detail below:
Wird der Kolben 3 durch Drehung der Lenkschnecke 12 bei¬ spielsweise nach oben (in Fig. 1) bewegt, so wird diese Bewegung dadurch unterstützt, daß über das verstellte Steuerventil 13 der untere Arbeitsraum 5 mit Druckmittel beaufschlagt wird, während der obere Arbeitsraum 4 mit dem Rücklauf zu einem nicht darge¬ stellten Behälter verbunden wird. Durch den in dem' unteren Ar¬ beitsraum 4 herrschenden Arbeitsdruck wird der Schließkörper 22 von seinem Ventilsitz 18 gegen die Kraft der Feder 23 abgehoben. Die hydraulische Unterstützung der Aufwärtsbewegung des Kol¬ bens 3 erfolgt so lange, bis der Schließkörper 21 den oberen Betätigungsstift 30 berührt und-bei einer Fortsetzung des Kol¬ benhubes durch den Betätigungsstift 30 von seinem Ventilsitz 17 abgehoben wird. In diesem Moment sind beide Schließkörper 21 und 22 von ihren Ventilsitzen 17 und 18 abgehoben, so daß sich der im unteren Arbeitsraum 5 herrschende Arbeitsdruck über das Hubbegrenzungsventil 15 an den im oberen Arbeitsraum 4 herr¬ schenden Rücklaufdruck angleichen kann.If the piston 3 is moved upward (in FIG. 1) by rotating the steering worm 12, for example, this movement is supported in that the lower working chamber 5 is pressurized via the adjusted control valve 13, while the upper working chamber 4 is pressurized the return is connected to a container, not shown. By the in the 'lower Ar¬ beitsraum 4 prevailing working pressure of the closing body 22 is lifted from its valve seat 18 against the force of the spring 23rd The hydraulic support for the upward movement of the piston 3 continues until the closing body 21 touches the upper actuating pin 30 and, when the piston stroke continues, is lifted off its valve seat 17 by the actuating pin 30. At this moment, both closing bodies 21 and 22 are lifted off their valve seats 17 and 18, so that the working pressure prevailing in the lower working chamber 5 can adjust via the stroke limiting valve 15 to the return pressure prevailing in the upper working chamber 4.
Das erfindungsgemäße Hubbegrenzungsventil kann in gleicher Weise auch in einem separat liegenden Servomotor angeordnet werden, wie er z. B. in der DE-OS 25 16 771 dargestellt ist.
BezugszeichenThe stroke limiting valve according to the invention can also be arranged in the same way in a separate servo motor, as it is, for. B. is shown in DE-OS 25 16 771. Reference numerals
1 Lenkgetriebegehäuse1 steering gear housing
2 Zylinder2 cylinders
3 Kolben3 pistons
4 Arbeitsraum4 work space
5 Arbeitsraum5 work space
6 Servomotor6 servo motor
7 ZahnStangenverzahnung7 rack and pinion
8 Verzahnung8 teeth
9 Lenkwelle9 steering shaft
10 Lenksegment10 steering segment
11 Kugelreihe11 row of balls
12 Lenkschnecke12 worm gear
13 Steuerventil13 control valve
14 Lenkspindelanschluß14 Steering spindle connection
15 Hubbegrenzungsventil15 stroke limiting valve
16 Ventilkörper16 valve body
17 Ventilsitz17 valve seat
18 Ventilsitz18 valve seat
19 Ventilsitzscheibe19 valve seat disc
20 Endstück20 end piece
21 Schließkörper21 closing body
22 Schließkörper22 closing body
23 Feder23 spring
24 Teilstück24 section
25 Hülsenformiger Fortsatz25 sleeve-shaped extension
26 Boden26 bottom
27 Bohrung27 hole
28 Ansenkung28 countersink
29 Abschlußboden29 bottom shelf
30 Betätigungsstift30 actuating pin
31 Betätigungsstift
31 actuating pin
Claims
1. Servomotor (6) mit einem in einem Zylinder (2) ver¬ schiebbaren Kolben (3) insbesondere für Hilfskraftlenkungen von Kraftfahrzeugen, mit einem in dem Kolben (3) festgelegten Hubbegrenzungsventil (15) , das einen Ventilkörper (16) mit zwei Ventilsitzen (17, 18) und zwei durch die Kraft einer Feder (23) in Richtung auf die Ventilsitze (17, 18) beaufschlagte, durch Betätigungsstifte (30, 31) in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens (3) zum Zylinder (2) aufstoßbare Schließkörper (21, 22) enthält, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ven¬ tilkörper (16) aus einem im wesentlichen zylindrischen Teil mit einem hülsenförmigen Fortsatz (25) besteht und mittels des hül¬ senförmigen Fortsatzes (25) durch spanlose Umformung an dem Kolben (3) befestigt ist.1. Servo motor (6) with a piston (3) which can be moved in a cylinder (2), in particular for power steering systems of motor vehicles, with a stroke limiting valve (15) fixed in the piston (3), which has a valve body (16) with two valve seats (17, 18) and two acted upon by the force of a spring (23) towards the valve seats (17, 18), by actuating pins (30, 31) depending on the position of the piston (3) to the cylinder (2) Closing body (21, 22), characterized in that the valve body (16) consists of an essentially cylindrical part with a sleeve-shaped extension (25) and by means of the sleeve-shaped extension (25) by non-cutting shaping on the piston ( 3) is attached.
2. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch * g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (16) in einer Boh¬ rung (27) eines Bodens (26) des Kolbens (3) befestigt ist.2. Servo motor according to claim 1, characterized * marked ¬ that the valve body (16) in a Boh¬ tion (27) of a bottom (26) of the piston (3) is attached.
3. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (16) durch trichter¬ förmiges Aufweiten des hülsenförmigen Fortsatzes (25) dichtend mit dem Kolben (3) des Servomotors (6) verbunden ist.3. Servo motor according to claim 1, characterized in that the valve body (16) is sealingly connected to the piston (3) of the servo motor (6) by funnel-shaped expansion of the sleeve-shaped extension (25).
4. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch g e k e n ¬ z e i c h n e t , daß der eine Ventilsitz (17) einstückig mit dem Ventilkörper (16) . ausgebildet ist und der andere Ventil¬ sitz (18) aus einer durch spanlose Umformung eines End¬ stückes (20) des Ventilkörpers (16) in dem Ventilkörper (16) festgelegte Ventilsitzscheibe (19) besteht.4. Servo motor according to claim 1, characterized in that the one valve seat (17) integrally with the valve body (16). is formed and the other valve seat (18) consists of a valve seat disk (19) fixed in the valve body (16) by non-cutting shaping of an end piece (20) of the valve body (16).
5. Servomotor nach Anspruch 1, dadurch g e e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Ventilkörper (16) mit dem einen Ventilsitz (17) durch spanlose Umformung hergestellt ist. 5. Servo motor according to claim 1, characterized in that the valve body (16) with the one valve seat (17) is produced by non-cutting shaping.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): BR JP US |
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AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
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WA | Withdrawal of international application |