[发明专利]伺服阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于液压动力转向系统的伺服阀，包括绕阀轴线可旋转的阀轴、与所述阀轴协同作用并且可以相对于所述阀轴旋转的阀套筒、以及用于阀回流口的关闭构件，所述关闭构件在第一末端位置和第二末端位置之间可移动，在所述第一末端位置，所述关闭构件至少部分地关闭所述阀回流口的流动横截面，在所述第二末端位置，所述关闭构件充分打开所述阀回流口的流动横截面。

背景技术

伺服阀是液压动力转向系统的重要组成部分，其可以将转向辅助力提供给车辆的驾驶者。这种动力转向系统的一个例子存在于US4819545中。在此，连接到转向轮的阀轴和连接到转向器的阀套筒均配有控制槽，用于控制流过伺服阀的液压流体流。在初始情况下，阀轴和阀套筒相对于彼此处于液压中心位置，由泵供送的液压流体流通过阀供给口供应给伺服阀，并且均匀地分配给伺服阀的两个出口。当伺服阀相对于阀套筒在一个方向旋转时，其中一个出口供应较大部分的液压流体流。液压流体流可以例如被导向到液压缸的一侧，从而在第一方向产生转向辅助力。当阀轴相对于阀套筒在相反方向旋转时，同样产生转向辅助力作用于相反方向。从液压缸流回伺服阀的流体通过阀回流口供应到流体贮存器。

现有技术已经公开了具有用于调节回流压力的装置的伺服阀，以便降低或者防止在动力转向系统中出现空穴现象。

例如JP58-202165A描述了一种伺服阀，其中，在伺服阀的液压中心位置回流开口很大程度上是敞开的。随着阀旋转的增大，这个开口的流动横截面减小，从而使回流压力上升。在这个文献中，用于调节回流压力的设备总是反作用于伺服阀的旋转，离开其液压中心位置，这导致与定心装置(例如诸如扭杆)的作用相干扰。这种干扰通常是不希望的，因为其使得伺服阀中心位置的精确调整或控制更加困难。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于液压动力转向系统的伺服阀，其改进转向器的液压稳定性并且使液压动力转向系统中的气穴风险最小化。

依照本发明，此目的由开头所述类型的伺服阀通过下列方式得以实现，其中，关闭构件朝末端位置之一通过由液压流体施加在阀供给口上的供给压力被推动。由于在这种情况下，关闭构件的移动取决于阀供给口的液压压力，而不是直接取决于阀轴相对于阀套筒的旋转，因此关闭构件对于伺服阀中心定位作用的反作用被排除。用于返回中心位置的力因而可以通过定心设备来调节，而不会受到关闭构件的任何不希望的影响。此外，回流压力的增加导致动力转向系统改进的阻尼响应，这对于转向器的液压稳定性具有有利影响。

在一个实施例中，关闭构件包括节流开口，该节流开口限定出了阀回流口的最小流动横截面。节流开口防止阀回流口完全关闭进而使回流压力过度上升。

优选地，供给压力朝关闭构件的第一末端位置推动关闭构件。这意味着，随着供给压力上升以及随着伴随的伺服阀中气穴风险的增大，更加强烈地推动关闭构件进入末端位置，关闭构件在该位置至少部分地关闭阀回流口的流动横截面。流动横截面的减小将导致回流压力的增大，这抵消了气穴风险的增大并且在很大程度上防止任何气穴现象出现。

在进一步的实施例中，一弹性构件接合关闭构件，以便朝向关闭构件的第二末端位置推动关闭构件。由于弹性构件相反于由液压流体的供给压力所产生的合力施加作用，因而，弹性强度可以作为供给压力函数非常简单地用来调整关闭构件的移动。

弹性构件优选地接合一支座，该支座在轴向方向对阀轴施加压力。这样，可以用很小的代价产生相对于阀轴作用在关闭构件上的弹力。

在此，支座可以在关闭构件的第一末端位置限定出用于该关闭构件的止挡。在关闭构件的第二末端位置，优选是阀套筒限定出用于该关闭构件的止挡。使用无论如何设置的支座和阀套筒，特别简单地为在末端位置之间可移动的关闭构件建立确定的末端位置。

在另一个实施例中，关闭构件为关闭套筒的形式，其包围阀轴并且在阀轴和阀套筒之间延伸。所述阀轴因而构成了用于关闭构件的引导件，从而除了关闭构件的末端位置，其移动也同样可以毫不费力地被明确限定。作为结果，阀回流口的流动横截面进而回流压力可以作为供给压力的函数精确地并且连续地调节。

在套筒形设计中，关闭构件优选在轴向方向可移动，套筒形关闭构件的端面由供给压力作用于其上。

阀轴、阀套筒、和关闭构件可以例如限定出一环形腔，该环形腔与阀供给口连通。这种环形腔的设置对于套筒形关闭构件的轴向移动是特别有利的，因为在这种情况下关闭构件通过其端面均匀地作用于轴向方向。这样，很大程度上排除了关闭构件移动的任何妨碍，例如由于卡挤引起的妨碍。