CZ70195A3 - Control valve - Google Patents

Description

Oblast techniky

$ Vynález se týká ventilu řízení k napájení nastavovacího

*. členu hydraulickým tlakem, sestávájícího . ze vstupního hřídele, ' výstupního hřídele, torzní tyče, která je jedním koncem spojena, se vstupním hřídelem a dalším koncem- s výstupním hřídelem, a z pouzdra, v němž je uložen vstupní hřídel, přičemž ve ventilu řízení je.uspořádán pružný element, pružný v axiálním směru a . tuhý.v krutu, který je svým jedním koncem upevněn na vstupním’ Ťř idei i a svým dalším koncem spojen se zarážkovým ústrojím, které brání až do předem stanoveného kroutícího momentu .radiálnímu posunutí vůči pouzdru, a které až do uvolněné polohy přenáší kroutící momenty působící na vstupní hřídel na axiální síly působící na pružný element.

Dosavadní stav techniky

Ventily řízení uvedeného druhu se používají zejména u systémů řízení s posilovačem neboli u posilových řízení. Konstrukce těchto posilových řízení je. sama. o sobě známá.

. Vstupní hřídel. spojený s táhlem řízení je torzní tyčí spojen s výstupním hřídelem opatřeným pastorkem. Tento pastorek .je v :záběru s ozubeným hřebenem řízeni. Pro takové systémy řízení ' * · .'‘; čje >-použití ventilů řízení známé. Za tím účelem je upraveno pouzdro ventilu řízení, které je v záběru s výstupním hřídelem, a v němž je uložen vstupní hřídel, čerpadlem je do systému dodávána pod tlakem hydraulická kapalina. Při t

_ _ ,... relativním na točení vstupního hřídele vůči pouzdru se při vádí ' hydraulický tlak do hydraulického motoru, který podpoří pohyb ozubeného hřebenu v jednom z obou možných směrů.

Aktivování těchto ventilů řízení se provede natočením vstupního hřídele vůči výstupnímu hřídeli, přičemž se musí překonat torzní -moment torzní tyče mezi nimi uspořádané. Nevýhodou těchto ventilu řízení je, že, aby bylo dosaženo ovládání řízení, je vždy-nutno nejprve natočit torzní tyč. To je však zvlášť nevýhodné zejména tehdy, když'by vzhledem k malému vynaložení sily nebylo zapotřebí žádného hydraulického podpoření, nýbrž by postačovalo manuální ovládání řízení. Je tomu tak například při vysokých rychlostech, například při jízdě po dálnicích. Řidič musí v * nejnepříznivějším případě pootočit volantem o několik tlouštěk prstu, než dosáhne pohybu řízení. To by však bylo všeobecně pociťováno jako nepříjemné, protože touto znatelnou vůlí kolem střední polohy by nebýTó možno dosáhnout žádné přímé a přesné činnosti řízení, které lze například dosáhnout u mechanického řízení. Proto existuje potřeba vytvoření ventilu řízení, který má aktivační .práh, . takže převodka.' řízení .se pod. stanoveným kroutíc ím-. momentem .chová jako manuální převodka řízení, takže prakticky již při malých pohybech volantu následuje.přímo řídicí účinek.

Jsou sice' známá takzvaná centrovací zařízení, pomocí nichž je možno vyvinout řídicí moment, v centrovací poloze, ventilu řízení, avšak taková centrovací zařízení, jaká jsou známá například z EP-PS 0 244 449, mají celou řadu nevýhod. Vzhledem k velkému počtu přídavné použitých součásti, zejména spojovacích součástí, .jsou tato centrovací zařízení z hlediska /-jejich ý výroby nehospodárnáΛ Navíc, u nich existuje zvýšený nárok na prostor, což znamená, že ventil řízení bude větší, ' protože mezi torzní tyčí a . vstupním hřídelem, respektive pouzdrem ventilu řízení, musí být uspořádána ještě spojovací pouzdra. Dále jsou tato centrovací zařízení nákladná z hlediska montáže, protože oproti dosavadním ventilům řízení je nutno navzájem vůči sobě centrovat větší počet součástí. Proto musí být spojovací součásti nejprve ustaveny navzájem vůči sobě a vůči torzní tyči, potom musí být provedeno centrování vstupního a výstupního hřídele vůči sobě a vůči centrovacímu

.............—zařízení a- konečně .je nutno provést centrování pouzdra ventilu řízení vůči vstupnímu hřídeli. Navíc není možno u známých centrovacích zařízeni nastavit centrovací momenty, protože tato centrovací zařízení jsou vložena mezi čelní plochy pouzder a délka elementu vyvíjejícího sílu je předem daná.

¹ člověk je tedy odkázán na to, aby změnil pružný element, když * je zapotřebí změnit kroutící moment. Tato známá centrovací zařízení nejsou proto hospodárná a technicky smysluplně použitelná, aby byl vytvořen aktivační práh uvedeného ventilu řízení. . .

Z DE-OS 36 34 215^je známý ventil řízení uvedeného druhu, přičemž rovnoběžně s torzní tyčí je na válcovém nástavci rotačního šoupátka upevněna centrovací pružina ve formě listové pružiny, která je opatřena prohloubením v části tvaru wi.

listové pružiny. Pouzdro ventilu řízení je na své čelní ploše opatřeno kuželovým prohloubením. Mezi oběma prohloubeními,je vložena kulička. Aktivační práh je závislý na pružnosti centrovací'pružiny, která není nastavitelná.

uíí

Takové ventily řízení poskytují pružným elementem aktivační práh ve formě pružnosti, která musí být překonána vstupním kroutícím momentem, přičemž zde neexistuje žádná ' T · ... , možnost nastavení pružnosti pružného elementu, která je potřebná pro aktivování potřebného kroutícího momentu.

Úkolem vynálezu proto' je uvedený ventil řízení vylepšit do té míry, že bude jednoduše a hospodárně vyrobítelný a smontovatelný, zejména centróvatelný, nebude oproti známým

------ventilům řízení vyžadovat- větší prostor a při bezpečné funkci--------bude mít aktivační práh.

Podstata vynálezu

..Tento úkol splňuje ventil ři2ení k napájení nastavovacího., členu hydraulickým tlakem, sestávajícího ze vstupního hřídele, výstupního’ hřídele, torzní' týče, která je jedním' koncem spojena se vstupním hřídelem a dalším koncem s výstupním hřídelem, a z pouzdra, v němž je uložen vstupní hřídel, F?

přičemž ve ventilu řízení je uspořádán pružný element, pružný J v axiálním sméru a tuhý v krutu, který je svým jedním koncem upevněn na vstupním hřídeli a svým dalším koncem spojen se < zarážkovým ústrojím, které brání až do předem stanoveného kroutícího momentu radiálnímu posunutí vůči pouzdru, a které až dó uvolněné polohy přenáší kroutící momenty působící na vstupní hřídel na axTalní síly pusobícína pružný element, podle vynálezu, jehož podstatou je, že pružný element je na vstupním hřídeli uložen prostřednictvím úložného pouzdra, které, je-fixováno v axiální poloze.na.vstupním: hřídeli. .

U ventilu řízení, podle vynálezu se pružným, elementem stanoví aktivační práh ve formě pružnosti, kterou je nutno překonat vstupním kroutícím momentem, přičemž pružný element může. být na vnější, ploše vstupního hřídele . s výhodou našroubován nebo. př.ivařen, Vzhledem k tomu; že k dosavadnímu ventilu řízení jsou přidány jednoduché součásti, jsou * ' ekonomické náklady,· velmi malé. Rovněž centrování je velmi jednoduché, protože vstupní hřídel, pouzdro a výstupní hřídel se vůči.sobě vyrovnají známým způsobem, přičemž pružný element

V,může být'fixován-na místě dodatečně. Tím nutně vznikne výhoda , jednoduchého nastavení aktivačního prahového momentu, protože axiální' předpětí pružného elementu je možno měnit v závislosti na místě upevnění na vstupním hřídeli při montáži.

S výhodou je pružný element proveden ve formě listu, popřípadě deskového pružného elementu. Pružné kovové pásy ve formě listových pružin mohou být například na jedné straně ?!

^{11 * 1 1 1} ................... .·. . . ... ·. .·_ i

i přišroubovány k vstupnímu hřídeli a svým druhým koncem mohou zabírat do příslušného zarážkového zařízení. Místo pásů je . možno použít i desky, které jsou v podstatě přizpůsobeny vnějšímu obrysu vstupního hřídele. Samozřejmé je možno použit i celá pružná pouzdra. Do rámce vynálezu spadá i použití jiných materiálů než kovu. Záleží na tom, jaká kritéria tuhosti v krutu a axiální pružnosti musí být splněna. Tuhost v krutu způsobuje, že při malých vstupních momentech přenášených vstupním, hřídelem nedojde k žádnému natočení vstupního hřídele vůči výstupnímu hřídelí, respektive vstupního hřídele vůči pouzdru ventilu řízení. Pružný element, pružný v axiálním směru'a tuhý v krutu, přenáší tento kroutící moment zarážkovým zařízením na pouzdro. Se vzrůstajícím kroutícím momentem se axiální síla přenášeni zarážkovým ústrojím na pružný element zvyšuje do té doby, dokud není axiálně pružný element axiálně vytlačen ze zarážkového ústrojí, takže dojde k relativnímu natočení vstupního hřídele vůči pouzdru a ventil řízení»,je aktivován.

Tato funkce může být splněna podle dalšího výhodného provedení vynálezu i spirálovou pružinou tuhou v krutu. Do rámce vynálezu tedy rovněž spadá použití spirálové pružiny, 'která je spojena se zarážkovým ústrojím pomoci otočného ložiska, přičemž zarážkové ústroji je axiálně posuvné a_;je zajištěno proti radiálnímu natočeni relativně vůči vstupnímu hřídeli. Zarážkové ústrojí může být tedy provedeno ve formě zarážkového kroužku opatřeného vnitřní drážkou nasazeného na axiálně probíhajícím<-výstupku na vstupním hřídeli. Spirálová pružina' š vhodnou konstantou pružnosti muže být potom jedním koncem upevněna na vstupním hřídeli a druhým koncem uspořádána otočně vůči uvedenému zarážkovému kroužku.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu, je pružný element ve formě kovového vlnovce.. Tento kovový vlnovec spojuje s výhodami tuhosti v krutu a axiální pružnosti ještě o

.výhodu lineární tuhosti pružiny.

.Podle výhodného provedení může.být pružný element upevněn na ložiskovém kroužku vytvořeném nebo uspořádaném na vstupním hrídel‘1.'' Zarážkové ústrojí sestává podle jednoduchého provedení vynálezu ze zářezu v podstatě tvaru V na čelní ploše pouzdra ventilu řízení. Zarážkové ústrojí může být f, alternativně vytvořeno jako nakloněný pásový výstupek na ' vnějším obvodu pouzdra ventilu řízení. Podle zvlášť, výhodného “ provedení je zarážkové ústrojí tvořeno kuličkovou spojkou, u , níž jsou kuličky uspořádány mezi kroužky spojky, v nichž jsou •vytvořena - navzájem spolupracující prohloubení. Tato _t .prohloubení mají zakřivený průběh nebo průběh v podstatě ve i tvaru písmeneV,taKTe účinkem kuliček uložených v těchto * prohloubeních se oba kroužky spojky při vzájemném relativním natáčení vůči sobě od sebe oddalují. Podle dalšího výhodného provedení vynálezu jsou kroužky spojky vyrobeny jako slinované součásti. Vedle požadovaných vlastností, materiálu je možno procesem slinování nej jednodušším způsobem vytvořit libovolné obrysy uložení. Podle dalšího výhodného provedení jsou v čelních plochách slinovaných kroužků uspořádána vždy tři prohloubení se stejným vzájemným úhlovým odstupem pro uložení kuliček.

. Přehled obrázků na výkresech .

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladném provedení ?

ypodle přiloženého -výkresu, ;na němž obr. 1 znázorňuje-v řezu ;

příklad provedení ventilu řízení podle vynálezu a obr. 2 ve • zvětšeném měřítku oblast se vstupním hřídelem ventilu řízení .

podle obr. 1. . - ,

Příklady provedeni vynálezu

Ventil 1 řízení, znázorněný na obr, 1 a 2, sestává ze ___ vstupního hřídele 2 a výstupního hřídele 3., které jsou navzájem spojeny prostřednictvím torzní tyče 4. Vstupní hřídel 2 je uložen...v....pouzdru. 5, .které_ je spojeno s výstupním hřídelem

3. Tyto součásti jsou uspořádány v tělese 6. Výstupní hřídel 2 je opatřen pastorkem. 7, pomoci něhož je pohyblivý neznázornéný ozubený hřeben řízení. Vstupní hřídel 2 a výstupní hřídel 2 jsou v tělese 6 uloženy pomoci ložisek 8. Ke vstupnímu hřídeli 2 je připevněn pružný element 9, který je pružný v axiálním směru a tuhý v krutu, ve formě kovového vlnovce. Jak je znázorněno na obr. 2, použije se za tím účelem úložné pouzdro

11. které' je ve vhodné poloze přivařeno ke vstupnímu hřídeli

2. Na dalším konci je pružný element 9 připevněn ke kroužku 12 kuličkové spojky, tvořící zarážkové ústrojí 10. Pouzdro 5 je na své čelní ploše pďlvrácené k pružnémú elementu 9 rovněž opatřeno kroužkem 13 kuličkové spojky, který může být jako přídavná součást uspořádán na pouzdru 5. nebo může být na.

pouzdru 5 přímo vytvořen. Kroužky 12 a 13 jsou na svých vzájemně protilehlých čelních plochách opatřeny zářezy nebo prohloubeními v podstatě tvaru písmene V, v nichž jsou vloženy kuličky 14. Při radiálním natáčení obou kroužků 12, 13 vůči sobě navzájem vznikne proto působením kuliček 14 axiální síla, působící na kroužek 12, která působí proti pružnosti pružného elementu 9. Jakmile tato axiální· síla, závislá na velikosti kroutícího momentu, převýší pružnost pružného elementu 9, natočí se vstupní hřídel 2 relativné vůči pouzdru 5 a ventil 1 řízení je aktivován.

- Je zřejmé, že v důsledku tohoto provedení má ventil £ ‘ řízení podle vynálezu aktivační práh. Kroutící moment potřebný pro aktivování je závislý na pružnosti pružného elementu 9, takže je při montáži nastavitelný. Pružný element 9 se předepne a úlo žné pouzdro ll· se upevní na-vstupním-hřídel i- 2, čímž je nastaven kroutící moment potřebný pro natočení. V centrování ventilu 1 řízení se oproti známým provedením ventilů řízeni nic nemění. Rovněž nároky na prostor nejsou oproti známým ventilům řízení nijak větší. Použité součásti jsou vyrobitelné jednoduše a hospodárně a prakticky nevyžadují

-žádnou údržbu. Vynález je možno realizovat pomocí různých druhů pružných elementů a zarážkových ústrojí.

Claims (9)

¹ PATENTOVÉ NÁROKY’ i , t ~

........... I; -Ventil--- řízení ...k____napájení — nastavovacího------členu hydraulickým tlakem, sestávajícího ze vstupního hřídele, výstupního hřídele, torzní tyče, která je jedním koncem spojena se vstupním hřídelem a dalším koncem s výstupním £ hřídelem, a z pouzdra, v němž je uložen vstupní hřídel, přičemž ve ventilu (1) řízení je uspořádán pružný element (9), pružný v axiálním směru a tuhý.v krutu, který je svým jedním koncem, upevněn na vstupním hřídeli (2) a svým dalším koncem spojen se zarážkovým ústrojím (10), které brání až do předem stanoveného kroutícího momentu radiálnímu posunutí vůči pouzdru (5) , a které-až do uvolněné polohy přenáší.kroutící ' momenty působící na vstupní hřídel (2) na axiální síly působící na pružný element (9), vyznačující se tím, že pružný element (9) je na vstupním hřídeli (2) uložen prostřednictvím úložného pouzdra (11), které je .fixováno; v axiální poloze na vstupním hřídeli (2).

2. Ventil řízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že úložné pouzdro (11) je k vstupnímu hřídeli (2) přivařeno.

3. Ventil řízení podle nároku 1, vyznačující' se tím,- že pružným elementem je spirálová pružina, tuhá v krutu.

4. Ventil řízení podle nároku 1, v y z n a č u j í c í se t í m,'že pružným elementem' je spirálová pružina, která je pomocí ložiska spojena se zarážkovým ústrojím, přičemž zarážkové ústrojí je relativně vůči vstupnímu hřídeli axiálně

.... ..... . p_Osuvné/avšak je zajištěno proti radiálnímu' natáčení-------------

5. Ventil řízení podle nároku 1, vyznačující se t í m, že pružným elementem je kovový vlnovec.

6. Ventil řízení podle jednoho z nároků 1 až 4, v y značující se tím, že zarážkové ústrojí je tvořeno zářezem, v podstatě tvaru - písmene.-V,vytvořeným na čelní ploše pouzdra.

7. Ventil řízení podle jednoho z nároků 1 až 5, v y značující se tím, že zarážkové ústrojí je i tvořeno kuličkovou spojkou.

8. Ventil řízení podle setím, že kuličková kroužků (12, 13).

nároku 7, vyzná spojka sestává ze č u j ící slinovaných

-9. Ventil řizění^odle tím, že kroužky nároku- 8, (12, 13) prohloubeními pro kuličky, která jsou vyznačuj ící jsou Opatřeny třemi uspořádána ve stejných úhlových odstupech od sebe.na čelní ploše kroužků (12, 13).

S'

Seznam vztahových značek — ventil 1 .řízeni .......

vstupní hřídel 2 výstupní hřídel 3 torzní tyč 4 pouzdro 5 r těleso 6 .i -

V; ' pastorek 7 ložisko 8 pružný element 9 zarážkové ústrojí 10 úložné pouzdro 11 kroužek 12 kroužek 13 kulička 14