Die Erfindung betrifft ein Drehschieberventil für Hilfs- kraftlenkungen von Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Drehschieberventil enthält zwei Ventilele¬ mente, die koaxial ineinander beweglich angeordnet sind und maximal um den Verdrehweg einer Totgangkupplung relativ zu- einander verdrehbar sind. Dabei ist das erste Ventilelement, das mit einem Ventil-Eingangsglied verbunden ist, als radial außenliegender Drehschieber ausgebildet. Das zweite Ventil¬ element ist mit einem Ventil-Ausgangsglied drehfest verbunden und ist als radial innenliegende Steuerbüchse ausgeführt, die in einer Axialbohrung des Drehschiebers geführt ist. Beide Ventilelemente weisen Steuer-Längsnuten auf, die wenigstens zu einem Teil in ihrer axialen Länge begrenzt sind und mit¬ einander zusammenwirken zur Steuerung eines Druckmittels zu und von zwei Arbeitsräumen eines Servomotors. Zur Rückstel- lung der beiden Ventilelemente aus einer ausgelenkten Stel¬ lung in ihre Neutralstellung dient ein Torsionsstab.

Ein derartiges Drehschieberventil ist Gegenstand der älteren deutschen Patentanmeldung P 42 10 697.4. Dieses Dreh- schieberventil weist den Vorteil auf, daß durch die besondere Anordnung der Steuerbüchse im Inneren des Drehschiebers die Außenabmessungen des gesamten Ventiles sehr klein gehalten werden können. Die Zentrierung erfolgt bei diesem Drehschie¬ berventil nur über den Torsionsstab. Ein Torsionsstab hat bekanntermaßen die Eigenschaft, daß im eigentlichen Mitten¬ bereich des Drehschieberventils die Rückstellung durch den Torsionsstab nur sehr klein ist.

Es wurde deshalb bei anderen Drehschieberventilen ver¬ schiedentlich vorgeschlagen, zusätzlich zu dem Torsionsstab eine Zentriereinrichtung vorzusehen, die insbesondere im di¬ rekten Mittenbereich des Drehschieberventils eine sehr genaue Zentrierung ermöglicht. Eine solche zusätzliche Zentrierein¬ richtung ist beispielsweise bekannt aus der DE-Cl 42 01 311. Die zusätzliche Zentriereinrichtung benötigt bei dieser Aus¬ führung in axialer Richtung zusätzlichen Bauraum. Der wesent¬ liche Nachteil ist jedoch, daß diese Mittenzentrierung nach der Fertigung der Einzelteile nicht mehr einstellbar ist.

Dadurch sind große Mittenzentrier- und Drehmomentunterschiede möglich. Da sich die Zentrierfeder einerseits an einem dre¬ henden und andererseits an einem feststehenden Teil abstützt, entsteht hier eine zusätzliche Reibung, die die Feinfühlig- keit des Drehschieberventils beeinflußt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Drehschieberventil mit einer zusätzlichen Mittenzentrierung auszustatten, die einstellbar ist und die keine zusätzliche Reibung zwischen den beiden Ventilelementen mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeich¬ nete Drehschieberventil gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Im An- Spruch 9 ist ein Verfahren zum Montieren des erfindungsgemä¬ ßen Drehschieberventils angegeben.

Die Lösung erfolgt dadurch, daß bei dem gattungsbilden¬ den Drehschieberventil zwischen dem Drehschieber und dem Ven- til-Ausgangsglied eine federbelastete Zentriereinrichtung angeordnet ist, die zwei gegeneinander verdrehbare Teile ent¬ hält mit wenigstens einer zwischen den beiden Teilen liegen¬ den Kugel. Dabei ist das eine Teil mit einem Rückwirkungskol-

ben fest und mit dem Drehschieber unverdrehbar, jedoch axial verschiebbar verbunden. Das andere Teil ist mit dem Ventil- Ausgangsglied in einer vorbestimmten Stellung unverdrehbar und unverschiebbar verbunden. Die Kugel ist in Ausnehmungen der beiden Teile gehalten.

Durch die Anordnung der Zentriereinrichtung zwischen dem Drehschieber und dem Ventil-Ausgangsglied kann ein Teil der Zentriereinrichtung mit dem Ventil-Ausgangsglied in einer vorbestimmten Stellung festgelegt werden. Dadurch kann die Zentriereinrichtung in bezug auf die Zentrierlage und die Zentrierkraft noch nach der Herstellung der Einzelteile leicht eingestellt werden. Durch die Anordnung der Zentrier¬ einrichtung zwischen dem außenliegenden Drehschieber und dem Ventil-Ausgangsglied ist es auch möglich, die auf den Rück¬ wirkungskolben wirkende Feder an dem Drehschieber abzustüt¬ zen. Da sich der Rückwirkungskolben zusammen mit dem Dreh¬ schieber dreht, besteht zwischen den beiden Anlagestellen der Feder keine Relativbewegung, so daß dort keine Reibung auf- tritt. •

Das andere Teil der Zentriereinrichtung, das mit dem Ventil-Ausgangsglied verbunden ist, besteht zweckmäßigerweise aus einem einfach herzustellenden Ringstück, das an seiner einen Stirnfläche eine V-förmige Ausnehmung aufweist. Das Ringstück wird in der vorbestimmten Stellung gemeinsam mit dem Ventil-Ausgangsglied gebohrt und durch einen Stift mit diesem fest verbunden. Zur Vereinfachung der Montage und zur Sicherung der Lage während des Betriebs des Drehschieberven- tils ist die Kugel in einem Kunststoffkäfig gehalten. Die

Feder, die sich einerseits an dem Rückwirkungskolben"und an¬ dererseits an einem an dem Drehschieber angeordneten An¬ schlag, beispielsweise einem Sprengring, abstützt, wird

zweckmäßigerweise als Formfeder in der Art einer Tellerfeder ausgebildet. Dadurch kann eine genau dosierte Zentrierkraf bei einer sehr kurzen Baulänge verwirklicht werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der

Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläu¬ tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Drehschieberventil mit einem schematisch dar¬ gestellten, zugehörigen Lenkgetriebe;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zentriereinrichtung gemäß dem Pfeil II in Fig. 1 und

Fig. 3 die Einzelheit III aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab.

Ein Drehschieberventil 1 ist in einem Ventilgehäuse 2 einer Hilfskraftlenkung 3 enthalten.

Das Drehschieberventil 1 enthält ein erstes Ventilele¬ ment in der Form eines Drehschiebers 4, der in einer Ventil¬ bohrung 5 des Ventilgehäuses 2 drehbar geführt ist. Der Dreh- Schieber 4 weist eine Axialbohrung 6 auf, in der ein zweites Ventilelement in der Form einer Steuerbüchse 7 drehbar ge¬ führt ist. Der Drehschieber 4 liegt also radial außen, wäh¬ rend die Steuerbüchse 7 radial innen liegt.

Der Drehschieber 4 weist an seiner äußeren Mantelfläche Ringnuten 8, 10, 11 auf, an die eine Servopumpe 12 bzw. zwei Arbeitsräume 13 und 14 eines Servomotors 15 angeschlossen sind. Die Ringnuten 8, 10, 11 sind durch Dichtringe 16 gegen-

über der Ventilbohrung 5 abgedichtet. Der Drehschieber 4 ist in dem Ventilgehäuse 2 durch ein Wälzlager 17 und auf einem Ventil-Ausgangsglied 18 durch ein Wälzlager 19 gelagert. In seiner Axialbohrung 6 weist der Drehschieber 4 nicht darge- stellte Steuer-Längsnuten auf, die in ihrer axialen Länge begrenzt sind und die zusammenwirken mit Steuer-Längs- nuten 21, die an der äußeren Mantelfläche der Steuerbüchse 7 angeordnet sind. Ein Teil der Steuer-Längsnuten 21 ist nach beiden Enden der Steuerbüchse 7 hin abgeschlossen. Einige der Steuer-Längsnuten 21 sind nach einem Ende der Steuerbüchse 7 hin offen und stehen in Verbindung mit einem Druckmittelbe¬ hälter 22, aus dem die Servopumpe 12 Druckmittel ansaugt.

Der Drehschieber 4 ist drehfest mit einem Ventil- Eingangsglied 23 verbunden, das als Lenkspindelanschluß aus¬ gebildet ist. Der Lenkspindelanschluß ist beispielsweise mit einer nicht dargestellten Lenkspindel über ein ebenfalls nicht dargestelltes Kreuzgelenk verbunden. Der Drehschieber 4 ist außerdem über eine Totgangkupplung 24 mit dem Ventil-Aus- gangsglied 18 verbunden. Die Totgangkupplung 24 besteht bei¬ spielsweise aus einer Innenverzahnung am Drehschieber 4 und einer Außenverzahnung an dem Ventil-Ausgangsglied 18. Das Ventil-Ausgangsglied 18 stellt gleichzeitig ein Eingangs¬ glied für den mechanischen Teil der Hilfskraftlenkung 3 dar und ist beispielsweise mit einem Ritzel 25 verbunden. Das Ritzel 25 ist in einem Lenkgehäuse 26 drehbar gelagert und wirkt zusammen mit einer Zahnstange 27, die in dem Lenkgehäu¬ se 26 axial verschiebbar geführt ist. Der Drehschieber 4 ist außerdem über einen Torsionsstab 28 mit dem Ventil-Ausgangsglied 18 verbunden. Das Ventil-Aus¬ gangsglied 18 seinerseits ist über einen Stift 30 drehfest

mit der Steuerbüchse 7 verbunden, die an ihrem einen Ende in einer Axialbohrung des Ventil-Ausgangsgliedes 18 aufgenommen ist.

Durch diese unterschiedlichen Verbindungen ist eine begrenzte Verdrehung zwischen dem Drehschieber 4 und der Steuerbüchse 7 möglich. Durch diese Verdrehung zwischen den beiden Ventilelementen wird das von der Servopumpe 12 ge¬ förderte Druckmittel dem jeweiligen Arbeitsräum 13 bzw. 14 des Servomotors 15 zugeführt und von dem entsprechend ande¬ ren Arbeitsraum 14 bzw. 13 zurück zu dem Druckmittelbehäl¬ ter 22 geleitet.

Zwischen dem Drehschieber 4 und dem Ventil-Ausgangs- glied 18 ist eine Zentriereinrichtung 31 angeordnet, die zwei gegeneinander verdrehbare Teile enthält. Das eine Teil ist mit einem Rückwirkungskolben 32 fest verbunden oder mit die¬ sem einteilig ausgebildet. Der Rückwirkungskolben 32 kann einteilig ausgebildet oder aus mehreren Einzelstücken zusam- mengesetzt sein. Das andere Teil der Zentriereinrichtung 31 ist als Ringstück 33 ausgebildet und mit dem Ventil-Ausgangs¬ glied 18 unverdrehbar und unverschiebbar verbunden. Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist das Ringstück 33 an dem Ventil-Ausgangsglied 18 durch einen Stift 34 befestigt.

An den einander zugewandten Stirnflächen der beiden Tei¬ le der Zentriereinrichtung 31, d. h. an dem Rückwirkungskol¬ ben 32 und an dem Ringstück 33, ist jeweils wenigstens eine Ausnehmung 35 bzw. 36 mit V-förmig zueinander geneigten Schrägflächen ausgebildet. Zwischen den beiden Ausnehmun¬ gen 35 und 36 ist ein Wälzkörper, insbesondere eine Kugel 37, eingesetzt, der in einem Kunststoffkäfig 38 gehalten ist. Die beiden Teile der Zentriereinrichtung 31 werden durch eine

Feder 40, die als Formfeder nach Art einer Tellerfeder ausge¬ bildet ist, zusammengedrückt. Die Feder 40 wirkt auf den Rückwirkungskolben 32 und stützt sich an einem an dem Dreh¬ schieber 4 angeordneten Anschlag 41 ab. Der Anschlag 41 ist beispielsweise durch einen Sprengring gebildet.

Der Drehschieber 4 weist an seiner Außenumfangsfläche Längsrillen 42 und der Rückwirkungskolben 32 an seiner Innen- umfangsflache Längsrillen 43 auf, die zusammen mit zwischen den Längsrillen 42 und 43 liegenden Kugeln 44 eine Längsfüh¬ rung zwischen dem Drehschieber 4 und dem Rückwirkungskol¬ ben 32 bilden. Durch diese Längsführung ist der Rückwirkungs¬ kolben 32 mit dem Drehschieber 4 drehfest verbunden. Der Rückwirkungskolben 32 ist jedoch gegenüber dem Drehschieber 4 nahezu reibungsfrei in axialer Richtung verschiebbar.

Das bisher beschriebene, erfindungsgemäße Drehschieber¬ ventil kann auf einfache Art und Weise zusätzlich zu seiner mechanischen Zentrierung mit einer hydraulischen Rückwirkung versehen werden. Die hydraulische Rückwirkungskraft wird da¬ durch erzeugt, daß in einen Raum 45, der an den Rückwirkungs¬ kolben 32 angrenzt, und der die Feder 40 enthält, ein lenk- kraftabhängiger Servodruck über eine Leitung 46 eingespeist wird. Bei Bedarf kann dieser Servodruck in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit verändert werden. Dies wird bei¬ spielsweise dadurch erreicht, daß das von der Servopumpe 12 geförderte Druckmittel über eine Drossel 47, die in Abhängig¬ keit von der Fahrgeschwindigkeit verstellbar ist, der Lei¬ tung 46 zugeführt wird. Bei niedriger Fahrgeschwindigkeit ist die Drossel 47 nahezu geschlossen, so daß in dem Raum 45 nur ein relativ niedriger Rückwirkungsdruck herrscht: Zum Ver¬ stellen des Drehschieberventils ist nur eine relativ niedrige Handkraft am Lenkhandrad erforderlich. Bei hoher Fahrge-

schwindigkeit ist die Drossel 47 dagegen weit geöffnet, so daß der volle Servodruck in dem Raum 45 wirken kann. Diese erhöhte Rückwirkungskraft auf den Rückwirkungskolben 32 muß der Fahrer durch erhöhten Krafteinsatz am Lenkhandrad über- winden: Der Fahrer behält ein gutes "Lenkgefühl".

Wie bereits erwähnt, soll mit der vorliegenden Erfindung die Möglichkeit geschaffen werden, die Zentriereinrichtung hinsichtlich Zentrierkraft und exakter Mittenstellung leicht einstellbar auszugestalten. Die Zentriereinrichtung 31 wird mit folgendem Montageverfahren des Drehschieberventils 1 ein¬ gestellt: Zunächst werden der Drehschieber 4 und die Steuer¬ büchse 7 in der Stellung ihrer hydraulischen Mitte durch den Torsionsstab 28 fest miteinander verbunden. Danach werden die Feder 40 und der Rückwirkungskolben 32 auf den Drehschieber 4 geschoben, die in dem Kunststoffkäfig 38 gehaltene Kugel 37 wird in die V-förmige Ausnehmung 35 des Rückwirkungskol¬ bens 32 eingesetzt. Danach wird das Ringstück 33 mit seiner V-förmigen Ausnehmung 36 zu der Kugel 37 ausgerichtet und mit einer vorbestimmten Kraft gegen die Feder 40 gedrückt. In dieser vorbestimmten Stellung, in der die Größe der Zentrier¬ kraft und die mechanische Mittenstellung genau stimmen, wird das Ringstück 33 mit dem Ventil-Ausgangsglied 18 fest verbun¬ den. Diese Verbindung erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß das Ringstück 33 und das Ventil-Ausgangsglied 18 in der vor¬ bestimmten Stellung gemeinsam gebohrt und durch den Stift 34 fest miteinander verbunden werden.

Bezugszeichen

1 Drehschieberventil 31 Zentriereinrichtung

2 Ventilgehäuse 32 Rückwirkungskolben

3 Hilfskraftlenkung 33 Ringstück

4 Drehschieber 34 Stift

5 Ventilbohrung 35 Ausnehmung

6 Axialbohrung 36 Ausnehmung

7 Steuerbüchse 37 Kugel

8 Ringnut 38 Kunststoffkäfig

9 - 39 -

10 Ringnut 40 Feder

11 Ringnut 41 Anschlag

12 Servopumpe 42 Längsrille

13 Arbeitsraum 43 Längsrille

14 Arbeitsraum 44 Kugel

15 Servomotor 45 Raum

16 Dichtring 46 Leitung

17 Wälzlager 47 Drossel

18 Ventil-Ausgangsglied

19 -

20 Wälzlager

21 Steuer-Längsnut

22 Druckmittelbehälter

23 Ventil-Eingangsglied

24 Totgangkupplung

25 Ritzel

26 Lenkgehäuse

27 Zahnstange

28 Torsionsstab -

29 -

30 Stift