CN1034512A - 特别用于机动车的静压助力控制装置 - Google Patents

Abstract

一种静压助力控制装置，具有一个为控制伺服泵 而产生压力差的节流口。控制阀装置包含一个可在 阀孔中移动的阀塞，节流口是在压力管道通向阀孔的 入口横截面和阀塞上的中央凸肩之间形成的，并且具 有一可根据控制阀装置的接通位置而变化的横截 面。当控制阀装置处于中立位置时，节流口的横截面 具有最小值，并随控制阀装置向两个方向的位移而增 大。

Description

本发明涉及一种特别用于机动车的静压助力控制装置。该助力控制装置包括一个分配装置和一个控制阀装置。该控制阀装置通过流量分配阀使伺服泵或定量泵输出的压力介质流向控制马达。在压力管道中设置节流口，通过节流口的压力差就可能改变伺服泵或者流量分配阀机构的位置。为此，通过一个阀塞中央凸肩控制从压力管道到阀孔中的流动，该阀塞凸肩设置在可在阀孔中移动的阀塞上。

DE-PS    3132342中已经公开了这样一种形式的静压助力控制装置。采用这种控制装置，压力介质流将根据负载送入主转向装置。其中，随负载变化的功率分配装置的节流口设有不变的横截面。

当控制阀装置处于中立位置时，通过该节流口将输送一股固定的控制流。当控制阀装置移动时，按照阀门微小的行程量来调节到分配装置和控制马达的通路。此外还必须对控制流节流，依此，使压力调节到与操纵阻力相适应。该压力随阀门位移的增大而升高。当调节的压力超过操纵阻力时节流口前的压力介质就分流，并通过分配装置输入控制马达。这样，通过节流口的压力差就发生变化，伺服泵开始调节。在操纵阻力大的情况下，伺服泵将在控制阀几乎完全偏移的状态获得一个调节信号。滞后的调节信号就导致动态的问题，例如在操纵系统中产生振荡。

本发明的任务在于将公知的静压助力控制装置改进如下：即将一个与操纵阻力无关的调节信号提前输入伺服泵。同时，这种新的装置应当安装在公知的控制阀装置里面。

本发明任务是通过一种静压助力控制装置解决的，它具有可随控制阀装置的接通位置而变化的横截面，当控制阀装置处于中立位置时节流口的横截面具有最小值，并且在控制阀装置沿两个方向位移时该截面增大。这一点是用下述方法实现的：该节流口是在压力管道通向阀孔的入口横截面和阀塞中央凸肩之间形成的，因为阀塞相对节流口往两个方向是对称的，所以节流口横截面在两个控制方向的变化是相当的。该可变节流口及其控制装置可以安装在已知的控制阀装置内。通过本发明节流口的配置和结构，在控制阀移动一个很小的行程以后将输送给伺服泵一个调节信号，以使伺服泵的调节过程可能成为一种无振荡调节。

如果将阀塞中央凸肩的宽度制成大于压力管道通入阀孔的入口横截面最大轴向长度，那么当控制阀装置处于中立位置时，压力管道是关闭的。在这一位置节流口最小横截面为零。按照发明要求，设置在节流口后面的压力管道部分和控制管道通过一公共连接通道和阀孔相连接，该公共连接通道位于阀塞中央凸肩区域内。此时，如果将阀塞中央凸肩的宽度制成小于公共连接通道横截面的最小轴向长度，那么当控制阀装置处于中立位置时，该控制管道就以简单的方式与回流管道相连通。

如果将本发明装置安装在静压助力控制装置中，那么在中立位置时为了加热控制阀装置要通入一股小的短路油流，因此需要在阀塞中央凸肩的圆周上设置一环形槽。依此，就能够使压力管道通入阀孔入口横截面和节流口后面的用于连接公共压力管道部分及控制管道的通道相连通，并借此与回流管道相连通。

本发明不仅限于权利要求书中的技术特征组合。对于专业技术人员来说，可以根据提出的任务，从权利要求书和单个权利要求特征引出其它有意义的组合方案。

下面，将参照附图所示的两个实施例对本发明加以详细说明。

图1是本发明静压助力控制装置部分简化横剖视图;

图2是第一实施例的控制阀装置简化横剖视图;

图3是第二实施例控制阀装置简化横剖视图;

本发明静压助力控制装置中，在盖2和壳体4的换向中间环3之间安装内齿环1，并且通过未绘出的螺栓和盖2及封闭盖5相连接。外齿齿轮6的齿数少于齿环1，并与齿环一起构成主齿轮泵的分配装置7。齿环1和齿轮6的轮齿与盖2和换向环3的端面之间构成排泄腔8。

齿轮6通过万向轴10和具有回转间隙的驱动销11与驱动轴12相连，驱动轴12具有一个空心的控制套筒13。

在壳体4的阀孔14内安装一个与控制套筒13同心的阀塞15。当驱动轴12旋转时，阀塞15可通过设置在控制套筒13和阀塞15之间的陡螺纹型面16沿轴线双向移动。在万向轴10和驱动轴12之间安置了一个弹性元件17。

位于阀孔14中的阀塞15和其周围的部件一起构成控制阀装置18。在阀塞15上和阀孔14中，以公知的方式设置一些控制压力介质用的朝向并从分配装置7的排泄腔8引出的沟槽以及朝向和始于控制马达20的压力腔的沟槽。对于该控制装置的发明功能具有意义的是：阀塞15有一个阀塞中央凸肩21和与其相邻的阀塞槽22、23，这些槽分别通过另外一个阀塞凸肩24、25限定。在阀塞凸肩21的轴向长度区域内，设置通至阀孔14的压力管27的入口26，通过它，高压泵28（简称“伺服泵”）以变量将压力介质容器30内的压力介质导向控制阀装置18。入口26置于壳体圆柱形棱边31上，其两侧分别与回流槽32，33连接。回流槽32和33通过回流管34和压力介质容器30相连接。在管道27到阀孔14的入口26的横截面和阀塞中央凸肩21之间形成两个可变控制开口35A和35B的节流装置。控制开口35A和35B（总称节流口35）在阀塞15处于中立位置时是关闭的。

节流口35起产生压差的作用，该压差对伺服泵28的调节是必需的。在阀塞中央凸肩21的轴向长度区域内有一公共连接通道36通入阀孔14用于连接设置在节流口35后面的管道27的一部分37和控制管道38。节流口35后面的压力通过控制管道38传递给伺服泵28的调节装置40。可以用设有随负载变化调节流量的分配阀的定量泵来代替伺服泵28。

阀塞中央凸肩21的宽度要小于共用连接通道36横截面的最小轴向长度，壳体圆柱形棱边31的壳宽度要小于阀塞凸肩24和25间的距离，以保证当阀塞15处于中立位置时与阀塞槽22和23相通，回流槽32、33和回流管34与压力介质容器30相连接。

在阀塞15的两端各设置一个沿圆周布置的纵向分配槽41和42，在阀塞15作轴向移动时，它们就和由阀塞15两端面限定的压力腔43或44中的一个腔相通。此外，纵向分配槽41和42还起连通槽的作用，通过管道45和46以公知方式与分配装置7的压力室8相连。

为了完全平衡控制阀装置18中的径向压力，入口26与公共连接通道36相对设置，且入口截面积是出口截面积的二分之一。

图3所示的第二实施例和图1、图2所示的第一实施例不同之处在于：当控制装置18处于中立位置时，节流口不是完全关闭的，而是具有一极微小的通流面。为此在阀塞15的中央凸肩21上设置一环形槽47，使压力管道27到阀孔14的入口26和公共通道36相通。在没有操作转向装置时，通过凹槽47仍有一股取决于凹槽47横截面的压力介质流通过控制阀装置18起调节作用。

可以想像，通过该控制阀装置的这种短接形式是这样形成的，即通入阀孔14的入口26的轴向长度要大于阀塞中央凸肩21的宽度。在这种配置中，入口26和公共连接通道36之间的连接横断面的尺寸取决于阀塞15的精确中间位置。在有凹槽47的情况下，该横截面与阀塞15的精确中间位置无关。

下面借助图2的实施例详细说明本操纵装置的功能。因为压力管道27通向阀孔14的入口横截面26的轴向长度小于阀塞中央凸肩21的宽度，在阀塞15处于中立位置时伺服泵28输出趋于零，即在管道27和控制管道38之间的连通横截面趋于零时，伺服泵28的输出使压力管道27和控制管道38之间保持一恒定的压力差。在阀塞15处于中立位置时，控制管道38必需与压力介质容器30相通。借此，该压力差才能始终维持在较低的压力水平上。

如果阀塞15向左移动，那么阀塞槽22至公共连接通道36和阀塞槽23至回流槽33间的连通就被中断，从而，从控制管道38到压力介质容器30的连接被切断。与此同时，压力管道27的入口26与阀塞槽23相连通。这样，压力管道27的横截面经随阀塞15的位置而改变的控制开口35B与控制管道38相连通。为了维持压力管道27和控制管道38间的恒定压差就必须通过节流口35流动着一股取决于节流口35横截面积的压力介质流。这一压力介质流通过阀塞槽23、公共连接通道36和节流口35后面的压力管道27的一部分37流到右侧的压力腔44，并从里边贯穿阀塞15流到左侧的压力腔43。压力介质从那里经过左边的纵向分配槽41和管道45导向分配装置7。压力从布置在分配装置7的出口侧的排泄腔8输送到控制马达20是以公知的方式通过管道46和右边的转换槽42实现的。在不考虑流动损失的情况下，压力管道27中的压力将根据控制马达的阻力自行调节。在阀塞15偏移最大时，节流口35流通面积达到最大值，此时，由于设置了上述的阀塞凸肩24和25，压力管道27通往阀孔14的入口26和公共连接通道与回流槽32或33的连通被切断了。

相关符号

1.齿环

2.盖

3.转换中间环

4.壳体

5.封闭盖

6.齿轮

7.分配装置

8.排泄腔

9.-

10.万向轴

11.驱动销

12.驱动轴

13.控制套管

14.阀孔

15.阀塞

16.陡螺纹型面

17.弹性元件

18.控制阀装置

19.-

20.控制马达

21.阀塞中央凸肩

22.阀塞槽

23.阀塞槽

24.阀塞凸肩

25.阀塞凸肩

26.入口

27.压力管道

28.伺服泵

29.-

30.压力介质容器

31.壳体圆柱形棱边

32.回流槽

33.回流槽

34.回流管道

35.节流口

35A控制开口

35B控制开口

36.公共连接通道

37.压力管道的一部分

38.控制管道

39.-

40.调节装置

41.纵向分配槽

42.纵向分配槽

43.压力室

44.压力室

45.管道

46.管道

47.凹槽

Claims (5)

1、特别适用于机动车的静压助力控制装置，具有一个可由操纵手轮驱动的，带排泄腔(8)的分配装置(7)，一个取决于操纵手轮克服弹性元件(17)的作用力相对中立位置旋转的双向可调的控制阀装置(18)，其上接有伺服泵(28)的压力管道(27)和一个通向压力介质容器(30)的回流管(34)，同时，在压力管道(27)中设置节流口(35)，并在节流口(35)后面沿压力管道(27)的流动方向设置一个通向伺服泵(28)的调节装置(40)的控制管道(38)，当控制阀装置处于中立位置时，该控制管道(38)与回流管道(34)连通，其中，可在阀孔(14)中移动的控制阀装置(18)的阀塞(15)具有阀塞凸肩(21)，该凸肩设置在压力管道(27)通向阀孔(14)的入口(26)的轴向范围内并与阀塞凸肩(24、25)一起限定了与其邻接的阀塞槽(22、23)，本发明的特征在于：

位于节流口(35)后面的压力管道(27)的一部分(37)和控制管道(38)通过设置在阀塞中央凸肩(21)区域内的公共连接通道(36)和阀孔(14)相连接，

节流口(35)设置在压力管道(27)通向阀孔(14)的入口(26)的横截面和公共连接通道(36)之间，并且在阀塞中央凸肩(21)和入口(26)之间或者和连接通道(36)之间形成，该节流口还有一个可根据控制阀装置(18)的接通位置而变化的横截面，以及

当控制阀装置(18)处于中立位置时节流口(35)的横截面具有最小值，并随控制阀装置(18)的双向位移而增大。

2、按照权利要求1所述的助力控制装置，其特征在于：

该阀塞中央凸肩（21）的宽度大于压力管道（27）通向阀孔（14）的入口（26）横截面的最大轴向长度。

3、按照权利要求2所述的助力控制装置，其特征在于：

该阀塞中央凸肩（21）的宽度小于公共连接通道（36）的横截面的最小轴向长度。

4、按照权利要求3所述的助力控制装置，其特征在于：

当控制阀（18）处于中立位置时，阀塞槽（22、23）和设置在阀孔（14）中的两个回流槽（32、33）相通。

5、按照权利要求2所述的助力控制装置，其特征在于：

阀塞中央凸肩（21）的圆周上设有一用于连接压力管道（27）通入阀孔（14）的入口（26）和公共连接通道（36）的环形槽（41）。

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