DK145137B - Fordelermekanisme til koeretoejsstyresystemer - Google Patents

Description

i 145137

Den foreliggende opfindelse angår en fordelermekanisme af den i den indledende del af krav 1 angivne type til brug i køretøjsstyresystemer. Nærmere betegnet angår opfindelsen en fordelermekanisme til brug i hydrostatiske styretøjssysterner indeholdende en pumpe med variabel fortrængning, der fører fluidum under tryk til en styre tøjsmotor igennem fordelermekanismen.

I beskrivelsen til dansk patentansøgning nr. 4934/75 omtales flere forskellige styresystemer, hvori der indgår en afmålingsmekanisme, der kan betjenes i varierende grad og med varierende hastigheder i overensstemmelse med den af køretøjsføreren krævede styring. Systemernes funktion er at levere fluidum fra en kilde til denne afmålingsmekanisme i overensstemmelse med afmålingsmekanismens betjeningsgrad. De tekniske fordele ved disse systemer er forklaret i patentansøgningen og vil ikke blive gentaget her.

Fordelermekanismen ifølge opfindelsen er specielt indrettet til brug i sådanne systemer som de i nævnte patentansøgning beskrevne .

Fra USA patentskrift nr. 3.750.405 kendes en fordelerenhed af den aktuelle type indeholdende en afmålingsmekanisme. I denne kendte enhed udtages et styretryksignal imidlertid ved aftapning fra den afmålte strømning, hvilket giver et utilstrækkeligt præcist tryksignal og dermed en utilstrækkeligt præcis og effektiv styring og variation af leveringsmængden fra den variable fluidumkilde og til styretøjsmotoren. Endvidere indeholder denne kendte enhed ikke nogen egentlig styreport.

Fordelermekanismen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Den specielle styreport har således en første del, som kan føre et belastningstryksignal til den trykstyrede mekanisme, der regulerer eller indstiller leveringsmængden fra trykfluidumkilden. Styreporten har endvidere en anden del, som står i forbindelse med den variable åbning, der er indrettet i en fluidumforbindelse, som er adskilt fra fluidumforbindelsen imellem afmålingsmekanismen og styretøjsmotoren, uanset styreventilens stilling. Åbningens størrelse eller gennemstrømningsareal varierer som funktion af styreventilens bevægelse, og dermed varierer trykket i styreporten i overensstemmelse med køre- 145137 2 tøjsførerens styrebevægelser eller styreordre.

Tryksignalet i styreporten varierer med andre ord som funktion af styrebehovet, og tryksignalet følger præcist variationer i indgangsorganet, hvilket som ofte vil sige køretøjsrattets betjening og/eller variationer i styrebelastningen. Med dette tryksignal kan der følgelig fremkaldes en løbende og præcis variation og styring af fluidumkildens leveringsmængde til styretøjsmotoren og dermed en jævn og effektiv køretøjsstyring med præcis opfølgning mellem ratbevægelse og køretøjsdrejning.

1 en udførelsesform, der er angivet i krav 2, består den specielle fluidumforbindelse, hvori den variable åbning er anbragt, af en strømvej, som er afgrænset af styreventilen og huset, imellem en indløbsport og udløbsporten.

I denne strømvej kan der også være indrettet en åbning med fast størrelse i tillæg til den variable åbning, der i så fald kan være indrettet som angivet i krav 3. Dermed vil der optræde et be-redsskabstryk i styreporten, når styreventilen står i neutralstillingen.

I en alternativ udførelses form, der er angivet i krav 4, består den fluidumforbindelse, hvori den variable åbning er anbragt, af en strømvej, som etableres imellem en indløbsport og afmålings-mekanismen ved forskydninger af styreventilen fra dennes neutralstilling.

I fordelermekanismen ifølge opfindelsen kan styreventilen indeholde to ventilelementer, som begge kan være bevægelige i forhold til huset, og som også kan være bevægelige i forhold til hinanden. Af konstruktive hensyn foretrækkes det imidlertid, at styreventilen er indrettet som angivet i krav 5.

Den foreliggende opfindelse skal i det følgende forklares nærmere ud fra visse foretrukne udførelsesformer og under henvisning til tegningen , hvor fig. 1 er et snitbillede af en fordelermekanisme konstrueret i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, fig. 2 et planbillede i hovedsagen taget langs linien 2-2 i fig. 1 og illustrerende de relative beliggenheder af indløbs-, udløbs-, motor- og styreporte i et hus for fordelermekanismen, fig. 3 et afbildning i større målestok af en del af den i fig. 1 viste fordelermekanisme, 3 145137 fig. 4 et skematisk diagram, som illustrerer indkoblingen af den i fig. 1 viste fordelermekanisme i forhold til en styretøjsmotor, en pumpe med variabel fortrængning samt en trykstyret ventilmekanisme til fremkaldelse af variationer i pumpens fortrængning, fig. 5 et snitbillede af en anden udførelsesform for fordelermekanismen ifølge opfindelsen, fig. 6 et planbillede i hovedsagen taget langs linien 6-6 i fig. 5 og illustrerende de relative beliggenheder for indløbs-, udløbs-,. motor- og styreporte i huset for den i fig. 5 viste fordelermekanisme, fig. 7 en afbildning i større målestok af en del af den i fig. 5 viste fordelermekanisme, fig. 8 et skematisk diagram, som illustrerer indkoblingen af den i fig. 5 viste fordelermekanisme i forhold til en styretøjsmotor, en pumpe med variabel fortrængning samt en trykstyret ventilmekanisme til fremkaldelse af variationer i pumpens fortrængning, fig. 9 et snitbillede af en tredie udførelsesform for fordelermekanismen ifølge opfindelsen, fig. 10 et planbillede i hovedsagen taget langs linien 10-10 i fig. 9 og illustrerende de relative beliggenheder for indløbs-, udløbs-, motor- og styreporte i huset for den i fig. 9 viste fordelermekanisme, fig. 11 en afbildning i større målestok af en del af den i fig. 9 viste fordelermekanisme, og fig. 12 et skematisk diagram, som illustrerer indkoblingen af den i fig. 9 viste fordelermekanisme i forhold til en styretøjsmotor, en pumpe med variabel fortrængning samt en trykstyret ventilmekanisme til fremkaldelse af variationer i pumpens fortrængning.

Den på tegningens fig. 1 viste udførelsesform 10 for fordelermekanismen ifølge opfindelsen indeholder et hus 12, hvori der er udformet et i hovedsagen cylindrisk og aksialt forløbende ventilkammer 14. En cylindrisk ventilbøsning 16 er indsat i ventilkammeret 14 og kan roteres af en indgangsaksel 18, som har en endedel 20, der er indrettet til at kunne forbindes med et køretøjsrat. Et fluidum, der tilføres af en pumpe 22 (fig. 4) med variabel fortrængning eller leveringsmængde og drevet af en motor 24, ledes til en indløbsport 26.

Fordelermekanismen 10 er konstrueret til at lede fluidum enten til en motorport 30 eller til en motorport 32 (fig. 2) ved drejning af akselen 18. Motorportene 30,32 er forbundet med en styretøjsmotor 38 af stempelcylindertypen ved hjælp af respektive rørledninger 34,36 . 145137 4 (fig. 4). Fluidum med forholdsvis højt tryk, som ledes gennem en af ledningerne 34 eller 36, frembringer aktivering af styremotoren 38, som derved drejer de styrbare køretøjshjul. Det fluidum, som udstødes fra styremotoren 38, ledes tilbage til en af motorportene 30 eller 32. Dette fluidum strømmer gennem en variabel åbning eller drøvling 42 til en udløbsport, der er forbundet med et reservoir 48.

Et styrefluxdumtryk, der varierer som en funktion af variationer i fluidumtrykket foran åbningen 42 set i strømretningen, sendes gennem en styreport 52 til en rørledning 54 samt en trykstyret ventilmekanisme 56 som vist i fig. 4.

Ventilmekanismen 56 kan aktiveres under indflydelse af fluidumtryk, således at en servomotor 58 igangsættes til variering af pumpens 22 fortrængning.

Den måde hvorpå den trykstyrede ventilmekanisme 56 bevirker igangsætning og drift af motoren 58 for derved at variere fortrængningen for pumpen 22 er ikke en del af den foreliggende opfindelse og er beskrevet fuldt ud i den indledninusvis nævnte patentansøgning nr. 4934/75, hvorfor der her ikke vil blive givet yderligere beskrivelse heraf. Det må imidlertid bemærkes, som det også vil blive beskrevet senere, at det fluidumtryk, som sendes gennem ledningen 54, varierer som en funktion af drejningsgraden for akslen 18 samt af variationer i styretøjsbelastningerne.

Huset 12 er forsynet med flere ringformede spor i væggen for ventilkammeret 14 (fig. 1). Disse ringformede spor er forbundet med de forskellige porte i huset og samvirker med ringformede afsatser på den rørformede ventilbøsning 16 til styring af fluidumstrømmen gennem fordelermekanismen 10. Ved aksial bevægelse af ventilbøsningen 16 dirigeres fluidum fra indløbsporten 26 til en afmålingsmekanisme 62 indsat i huset 12 og derefter fra afmålingsmekanismen til en af motorportene 30,32. Returfluidum fra styremotoren 38 træder ind gennem den anden motorport og dirigeres til åbningen 42 og derefter til udløbsporten 44.

Nærmere betegnet er indløbsporten 26 forbundet med et ringformet spor 64, der forløber rundt om ventilbøsningen 16 og er betegnet med bogstavet P i fig. 1. Ringsporet 64 er forbundet med et andet ringformet spor 66 (der også er betegnet med P i fig. 1) ved hjælp af en passage udformet i huset 12, og som i fig. 1 er antydet skematisk ved 68. Før rotation af indgangsakselen 18 befinder ventilbøsningen 16 sig i den i fig. 1 viste neutralposition, hvor der blokeres for fluidumstrøm til og fra ventilkammeret 14. Når ventilen er i neutral 5 145137 positionen, tilfører pumpen 22 fluidum ved et beredskabstryk til ventilindløbsporten 26. Dette tryk er også, som vist i fig. 4, ført gennem en åbning eller drøvling 49 til ledningen 54 samt ventilmekanismen 56 for at opretholde pumpen 22 i en tilstand med mindst fortrængning. Pumpen 22 er forspændt i retning mod maksimal fortrængning, og en reduktion af trykket i ledningen 54 fremkalder en forøgelse af pumpens leveringsmængde, mens en forøgelse af trykket i ledningen 54 fremkalder en formindskelse af pumpens leveringsraængde.

Efter en første rotation af køretøjsrattet og dermed af indgangsakselen 18 i den med en pil 72 i fig. 1 viste retning er rotation af afmålingsmekanismen 62 hindret hydraulisk på grund af styretøjsbelastningen (som det er velkendt). En aksel 74 forbundet med afmålingsmekanismen kan således ikke roteres i forhold til huset 12.

Et endehoved 76 på akselen 74 er forsynet med en fortanding, der er sat i indgreb med en langsgående og indvendig fortanding 78, der er udformet i ventilbøsningen 16. Akselen 74 fastholder derfor ventilbøsningen 16 mod rotationsbevægelse i ventilkammeret 14 efter en indledende første rotation af indgangsakselen 18. Den indvendige fortanding 78 er imidlertid ikke i stand til at fastholde ventilbøsningen 16 mod aksiale bevægelser.

Da ventilbøsningen 16 i begyndelsen er fastholdt mod rotationsbevægelse af akselen 74, kan et arrangement 82 af kugler og skruespor forskyde ventilbøsningen aksialt mod venstre set i fig. 1 efter en indledende rotation af indgangsakselen 18. Den aksiale bevægelse af ventilbøsningen 16 sætter indløbsfluidum fra pumpen 22 (se fig. 4) i stand til at strømme fra indløbsporten 26 og ringsporet 64 (fig. 1) gennem en ringformet forsænkning 86 i ventilbøsningen 16 til et ringformet spor 88 (også betegnet i fig. 1), der er forbundet med afmålingsmekanismen 62. Den aksiale bevægelse mod venstre af ventilbøsningen 16 forbinder desuden porte 90 i sidevæggen af den rørformede ventilbøsning 16 med et ringformet spor 92 (også betegnet C2 i fig. 1), som er sat i strømningsmæssig forbindelse med motorporten 32 ved hjælp af en indvendig passage i huset 12.

Som nævnt vil ventilbøsningen 16 forskydes aksialt (på kendt måde) i det tidsrum, hvor akselen 74 ikke kan rotere.

Mellem indgangsakselen 18 og akselen 74 er der indsat en torsionsstang 75. Denne torsionsstang 75 modvirker relativ rotation mellem akselen 18 og akselen 74. Når akselen 18 drejes, uden at akselen 74 drejer, vil torsionsstangen 75 vrides eller deformeres, og følgelig vil ventilbøsningen 16 forskydes aksialt (på grund af virk- 6 145137 ningen hidrørende fra kugle-skruesporsarrangementet 82).

Efter at ventilbøsningen 16 er blevet forskudt aksialt mod venstre, føres højtryksfluidum fra indløbsporten 26 fra sporet 64 og til sporet 88, som er forbundet med afmålingsmekanismen 62. Når trykket ved afmålingsmekanismen er steget tilstrækkeligt til at overvinde den efter forholdene variable styretøjsbelastning, kan akselen 74 rotere, og afmålingsmekanismen 62 fungerer med en hastighed og i en udstrækning, som er afhængig af drejningsgrad og hastighed for køretøjsrattet og dermed for indgangsakselen 18.

Afmålingsmekanismen 62 er af tandhjulsrotortypen og indeholder en indvendigt fortandet stator 96, der samvirker med en udvendigt fortandet rotor 98 til tilvejebringelse af en afmålt strømning af fluidum gennem en kommutatorventilplade 100 til det indre af ventilbøsningen 16, når rotoren 98 roterer og udfører en kredsbanebevægelse i forhold til statoren 96, Den måde hvorpå kommutatorventilpladen 100 og rotoren 98 samvirker er den samme som beskrevet i U.S.A. patentskrift nr. 3,452,543.

Den afmålte fluidumstrøm ledes fra det indre af ventilbøsningen 16 gennem portene 90 og til sporet 92 og motorporten 32 (fig. 2).

Da motorporten 32 er forbundet med styremotoren 38 af ledningen 36, som vist i fig. 4, bevirker den afmålte strøm af højtryksfluidum, at styretøjsmotoren 38 sættes i funktion til drejning af køretøjets hjul. Når styretøjsmotoren 38 er i funktion, bevæges et stempel 102 mod venstre set i fig. 4, således at fluidum udstødes fra en motorcylinder 104 til ledningen 34, som fører til motorporten 30. Motorporten 30 er forbundet med et ringformet spor 108 (der også er betegnet i fig. 1) gennem en passage i huset 12.

Da ventilbøsningen 16 er forskudt mod venstre set i fig. 1 af den indledende rotation af indgangsakselen 18, kan fluidum, som modtages fra styretøjsmotoren 38, strømme fra det ringformede spor 108 gennem en ringformet reces 110, der er udformet i ventilbøsningen 16, og til et ringformet spor 112 (der også er betegnet X i fig. 1) i huset 12. Ringsporet 112 er ikke forbundet direkte med nogen af udløbsportene, således at det fluidum, som strømmer fra styretøjsmotoren 38 gennem sporet 108 og ind i sporet 112, må strømme ud af sporet 112 gennem en ringformet reces 114 i ventilbøsningen 16 og derefter ind i et ringformet spor 116 (også betegnet LS i fig. 1). Sporet 116 er forbundet med styreporten 52 og ledningen 54, der fører til den trykstyrede ventilmekanisme 56, som vist i fig. 4. Sporet 116 7 145137 er desuden forbundet med et andet ringformet spor 120 (også betegnet LS i fig. 1).

Da ventilbøsningen 16 er forskudt mod venstre set i fig. 1 og 3, er sporet 120 forbundet med et ringformet spor 124 (der også er betegnet R i fig. 1) gennem åbningen 42. Den variable åbning eller drøv-ning 42 åbnes, som det må forstås, først til en position, som tillader systemtrykket at vokse i overensstemmelse med belastningskravene før afmålingsmekanismens funktion. Når åbningen 42 udfører sin indledende åbning, sker der et fald i beredskabstrykket foran åbningen 42 ved sporet 120, hvilket resulterer i, at et reduceret tryksignal føres til ventilmekanismen 56, hvilket igen resulterer i en forøgelse af pumpens 22 fortrængning eller leveringsmængde.

Når først afmålingsmekanismen 62 begynder at fungere, og så længe ratdrejningshastigheden og styretøjsbelastningen forbliver konstant, varierer den aktive størrelse af åbningen 42 ikke, og pumpen 22 afgiver fluidum i en mængde, som opfylder behovet. Hvis ratdrejningshastigheden eller styretøjsbelastningen ændres, ændres størrelsen af åbningen 42, hvilket resulterer i en ændring af fluidum-mængdestrømmen fra styreporten 52 og sporene 116, 120 til ringsporet 124. Sporet 124 er forbundet med udløbsporten 44, der fører til reservoiret 48, som vist i fig. 4. Fluidum, som udstødes fra styretøjsmotoren 38, kan derfor strømme fra motorporten 30 gennem sporene 108, 112 og 116 i ventilkammeret 14 til styreporten 52. Fluidum, som udstødes fra styretøjsmotoren 38, kan desuden strømme fra styreporten 52 gennem sporet 120 i ventilkammeret 14 og åbningen 42 til udløbseller drænporten 44.

Et fluidumtryksignal føres gennem ledningen 54 til den trykstyrede ventilmekanisme 56. Dette signal varierer som en funktion af variationer i den hastighed, hvormed rattet drejes og afmålingsmekanismen 62 og styretøjsmotoren 38 fungerer, og signalet varierer således med belastningstrykket og den fornødne mængdestrøm. Hvis den hastighed, hvormed rattet roteres, forøges, med det resultat at rotationshastigheden for indgangsakselen 18 forøges, vil størrelsen af åbningen 42 forøges på grund af at akselen 74 på det pågældende tidspunkt roterer langsommere end akselen 18. Dette resulterer i, at et reduceret tryksignal føres gennem ledningen 54 til den trykstyrede ventil 56, der følgelig fremkalder en forøgelse af pumpens 22 fortrængning eller leveringsmængde. En forøgelse af fortrængningen for pumpen 22 vil naturligvis forøge fluidummængdestrømmen til afmålingsmekanismen 62 og dermed den hastighed, hvormed fluidum afgives 8 145137 fra afmålingsmekanismen til styretøjsmotoren 38. En forøgelse af drejningshastigheden for styretøjsrattet og indgangsakselen 18 vil derfor resultere dels i en forøgelse i størrelsen af åbningen 42, dels i en forøgelse af pumpens 22 fortrængning og dels i en forøgelse af den hastighed, hvormed fluidum afgives fra afmålingsmekanismen 62 for at fremkalde en tilsvarende forøgelse af funktionshastigheden for styretøjsmotoren 38.

Hvis rotationshastigheden for rattet og indgangsakselen 18 formindskes , formindskes åbningen 42 i størrelse på grund af at akselen 74 momentant roterer hurtigere end akselen 18. Dette resulterer i, at et højere tryksignal sendes gennem ledningen 54 til den trykstyrede ventil 56, som fremkalder en formindskelse af pumpens 22 fortrængning. En formindskelse af pumpens 22 fortrængning vil naturligvis formindske fluidummængdestrømmen til afmålingsmekanismen 62 samt den hastighed, hvormed fluidum afgives fra afmålingsmekanismen til styretøjsmotoren 38. En formindskelse af rotationshastigheden for rattet og indgangs-akselen 18 resulterer derfor i en formindskelse, dels af størrelsen af åbningen 42, dels af pumpens 22 fortrængning og dels af den hastighed, hvormed fluidum afgives fra afmålingsmekanismen 62 til fremkaldelse af en tilsvarende formindskelse af funktionshastigheden for styretøj smotoren 38.

Hvis der under en styring optræder en forøgelse af styretøjsbelastningen, eksempelvis hvis de styrede hjul kommer i kontakt med mudder, sten, o.s.v., vil åbningen 42 forøge sin størrelse på grund af en momentan nedbremsning af akselen 74, som er et resultat af en forøgelse af trykket på rotoren 98. Hvis en formindskelse af styretøjsbelastningen optræder, eksempelvis hvis hjulene kommer i kontakt med våd vejbelægning, o.s.v., vil åbningen 42 reducere sin størrelse. Afmålingsenheden vil i dette tilfælde momentant overhale akselen 18, hvilket forårsager, at ventilbøsningen 16 forskydes til reduktion af størrelsen af åbningen 42. Disse størrelsesændringer for åbningen 42 fremkalder en ændring af fortrængningen for pumpen 22 som beskrevet ovenfor.

Af ovenstående skulle det fremgå, at den trykstyrede ventilmekanisme 56 reagerer på variationer i det fra ledningen 54 tilførte fluidumtryk til fremkaldelse af variationer i fortrængningen for pumpen 22 på en sådan måde, at den fluidummængdestrøm, som afgives til afmålingsmekanismen 62, opretholdes i overensstemmelse med behovet. Hvis drejningshastigheden for rattet forøges og/eller hvis styretøjsbelastningen forøges, forøger åbningen 42 sin størrelse, og 145137 fluidumtrykket i styreporten 52 formindskes. Dette bevirker, at den trykstyrede ventilmekanisme 56 styrer servomotoren 58 til at forøge pumpens 22 fortrængning. Det modsatte indtræder ved en formindskelse af rattets drejningshastighed og/eller ved en formindskelse af styrebelastningen. Ændringen af åbningens 42 størrelse indtræder på grund af vekselvirkning mellem afmålingsenheden 62, ventilbøsningen 16 og indgangsakselen 18. Det må også bemærkes, at åbningen 42 ikke blot fungerer som en belastnings- eller behovføler, men også som en udmålende anti-kavitationsåbning eller drøvling.

Den ovenfor angivne beskrivelse angik drejning af indgangsakselen 18 i én bestemt retning for derved at dreje køretøjshjulene i en hertil svarende retning. Når køretøjshjulene skal drejes i den modsatte retning, drejes indgangsakselen 18 i retning af pilen 140 i fig. 1. Da afmålingsmekanismen 62 i begyndelsen er hindret i at rotere, bevirker den første drejning af indgangsakselen 18, at kugle-og skruesporsarrangementet 82 forskyder ventilbøsningen 16 mod højre fra den i fig. 1 viste neutralposition. Når ventilbøsningen 16 forskydes, strømmer fluidum under tryk fra pumpen 22 (fig. 4) til indløbsporten 26 og sporet 64. Da ventilbøsningen 16 imidlertid har bevæget sig et skridt mod højre, er indløbssporet 64 blokeret. Højtryksfluidet fra pumpen 22 strømmer derfor gennem den indvendige passage 68 til det andet ringformede trykspor .66. På dette tidspunkt ligger motorportene 90 i den rørformede ventilbøsnings 16 væg ud for det ringformede spor 66. Højtryksfluidet kan derfor strømme fra det ringformede spor 66 gennem portene 90 og det indre af ventilbøsningen 16 til afmålingsmekanismen 62. En afmålt fluidumstrøm afgives fra afmålingsmekanismen 62 gennem en ikke vist indvendig passage i huset 12 til det ringformede spor 88. Da ventilbøsningen 16 er blevet forskudt mod højre set i fig. 1, er sporet 88 sat i strømningsmæssig forbindelse med sporet 108 gennem den ringformede forsænkning 86 i ventilbøsningen 16. Ringsporet 108 er forbundet med motorporten 30. Motorporten 30 er naturligvis forbundet med styretøjsmotoren 38 gennem ledningen 34, som vist i fig. 4.

Den afmålte strøm af højtryksfluidum gennem ledningen 34 fremkalder igangsætning og drift af styretøjsmotoren 38 til drejning af køretøjshjulene. Når styretøjsmotoren 38 fungerer, bevæger stemplet 102 sig mod højre, set i fig. 4, og fluidum udstødes fra styretøjsmotoren gennem ledningen 36 til motorporten 32. Motorporten 32 er forbundet med det ringformede spor 92 (se fig. 1). Da ventilbøsningen 16 er forskudt mod højre, set i fig. 1, strømmer det fra styretøjs- U5137 ίο motoren udstødte fluidum gennem en ringformet forsænkning 144 i ventilbøsningen 16 til et ringformet spor 146 (også betegnet Y i fig. 1). Sporet 146 er som sporet 112 ikke forbundet med en udløbsport, således at det fra styretøjsmotoren udstødte fluidum strømmer fra sporet 146 gennem den ringformede reces 114 til sporet 116, der er forbundet med styreporten 52. Det ringformede spor 116 er også forbundet med sporet 120 gennem en indvendig passage, som i fig. 1 er antydet skematisk ved 148. Da ventilbøsningen 16 er forskudt mod højre, er det ringformede spor 120 forbundet med det ringformede spor 124 og udløbsporten 44 gennem åbningen eller drøvlingen 42. Udløbsporten 44 er forbundet med afløbet eller reservoiret 48, som vist i fig. 4.

Når ventilbøsningen 16 forskydes aksialt mod højre, foregår fordelermekanismens 10 funktion i afhængighed af variationer i ratdrejningshastigheden og/eller variationer i styretøjsbelastningen som beskrevet ovenfor i forbindelse med forskydning af ventilbøsningen mod venstre, og følgelig vil denne beskrivelse ikke blive gentaget.

I den i figurerne 5-8 illustrerede udførelsesform for opfindelsen indgår der komponenter, som svarer til komponenter i den i figurerne 1-4 illustrerede udførelsesform, og følgelig vil der blive benyttet samme eller tilsvarende henvisningsbetegnelser til betegnelse af til hinanden svarende komponenter, idet der dog knyttes bogstavet "a" til henvisningstallene i figurerne 5-8 for at undgå forvekslinger.

Den i fig. 5 viste fordelermekanisme 10a indeholder et hus 12a, hvori der er udformet et i hovedsagen cylindrisk og aksialt forløbende ventilkammer 14a. En cylindrisk ventilbøsning 16a er indsat i ventilkammeret 14a og kan drejes af en indgangsaksel 18a med en endedel 20a indrettet til at kunne forbindes med et ikke vist rat. Fordelermekanismen 10a indeholder desuden en indløbsport 26a (se figurerne 5 og 6), som er forbundet med udgangen fra en i fig. 8 vist pumpe 22a med variabel fortrængning. To motorporte 30a,32a er som vist i fig. 8 forbundet med en styretøjsmotor 38a gennem fluidumledninger 34a,36a. En udløbsport 44a er forbundet med et reservoir 48a. Desuden er en styreport 52a forbundet med en trykstyret ventilmekanisme 56a gennem en ledning 54a.

Ved variationer i det fluidumtryk, som føres gennem ledningen 54a til den trykstyrede ventilmekanisme 56a, fremkalder denne en igangsætning af en hydraulisk motor 58a, som derved bevæger skråpladen i pumpen 22a. Dette varierer pumpens 22a fortrængning pr. omdrejning og dermed den hastighed, hvormed fluidum afgives fra li U5137 pumpen til indløbsporten 26a. Det må bemærkes, at indløbsporten 26a og motorportene 30a,32a (fig. 6) er anbragt i de samme positioner i forhold til ventilkammeret 14a som indløbs- og motorportene 26, 30, 32 i den i figurerne 1-4 illustrerede udførelsesform for opfindelsen. Udløbsportens 44a og styreportens 52a position i forhold til ventilkammeret 14a er imidlertid ombyttet eller modsat positionerne for udløbsporten 44 og styreporten 52 i forhold til ventilkammeret 14 i figurerne 1-4.

Ved aktivering af ventilbøsningen 16a enten mod højre eller mod venstre set i fig. 5 ledes fluidumtryk fra pumpen 22a fra et ringformet spor 66a (også betegnet med bogstavet P i fig. 5) til et ringformet spor 120a (også betegnet LS) gennem en åbning eller drøvling 42a med fast størrelse (se fig. 7). Det ringformede spor 120a er forbundet med styreporten 52a. Desuden er det ringformede spor 120a forbundet med udløbsporten 44a gennem en variabel åbning eller drøvling 160 udformet mellem sporet 120a og et spor 124a (også betegnet R).

Det ringformede spor 66a er sat i strømningsmæssig forbindelse med indløbsporten 26a samt et ringformet spor 64a gennem en indvendig huspassage, der er antydet skematisk ved 68a.

Drøvlingerne 42a og 160 er åbne, når ventilbøsningen 16a befinder sig i den i fig. 5 viste neutralposition. Når ventilbøsningen 16a er i neutralpositionen, foregår der derfor en kontinuerlig styrestrøm af fluidum gennem åbningen 42a og til styreporten 52a til etablering af et mindste beredskabstrykniveau i porten 52a. Denne styrestrøm af fluidum strømmer gennem den udmålende åbning 160 og udløbet eller drænporten 44a. Denne strøm returnerer fortrinsvis til reservoiret gennem en passende køler. En kontinuerlig fluidumstrøm dirigeres således gennem køleren, selv når ventilen er i neutralpositionen.

Som angivet ovenfor har åbningen eller drøvlingen 42a en fast størrelse, der er fastlagt af styrestrømmen og beredskabstrykket, mens drøvlingen 160 er en variabel åbning. Størrelsen af åbningen 160 varierer i overensstemmelse med rattets drejningshastighed og/el-ler styretøjsbelastningen på den ovenfor i forbindelse med drøvlingen 42 i fig. 1 beskrevne måde. Ved rotation af indgangsakselen 18a i retning af pilen 72a i fig. 5 forskyder et kugle- og skruesporsarrangement 82a ventilbøsningen 16a mod venstre set i fig. 5. Det må bemærkes, at afmålingsmekanismen 62a af tandhjulsrotortypen er hindret i at rotere efter en første eller indledende drejning af indgangsakselen 18a. Akselen 74a fastholder derfor ventilbøsningen 16a 12 145137 mod rotation, mens den tillader, at ventilbøsningen forskydes ak-sialt i ventilkammeret 14a.

Under en aksial forskydning af ventilbøsningen 16a mod venstre forbliver størrelsen af drøvlingen 42a konstant, mens størrelsen af drøvlingen 160 formindskes. Endvidere kan fluidum fra indløbsporten 26a strømme fra indløbssporet 64a (også betegnet P i fig. 5) i et ringformet spor 88a (også betegnet M^), som er forbundet med afmålingsmekanismen 62a gennem en indvendig huspassage. Det fra afmålingsmekanismen 62a udstrømmende fluidum ledes gennem den centrale del af den rørformede ventilbøsning 16a til porte 92a, som står i forbindelse med et ringformet spor 92a (også betegnet C2). Sporet 92a er sat i strømningsmæssig forbindelse med motorporten 32a, således at en afmålt fluidumstrøm tilvejebringes gennem ledningen 36a (se fig. 8) til styretøjsmotoren 38a til fremkaldelse af dennes drift og dermed drejning af køretøjshjulene.

Når styretøjsmotoren 38a er i funktion, udstødes fluidum fra denne gennem en ledning 34a til motorporten 30a. Motorporten 30a er sat i strømningsmæssig forbindelse med et ringformet spor 108a (også betegnet i fig. 5). Da ventilbøsningen 16a er blevet forskudt mod venstre i forhold til den i fig. 5 viste position, ledes fluidum til et blindt spor 112a (også betegnet X) gennem en styreåbning 168 (se fig. 5) med udmålende - og anti-kavitationsvirkning. Fluidet strømmer fra det ringformede spor 112a til et spor 116a (også betegnet R). Det ringformede spor 116a er forbundet med udløbet eller drænporten 44a.

Når ventilbøsningen 16a tildeles en første eller indledende bevægelse, bevæger den variable drøvling 160 sig mod en lukket tilstand, hvorved den gennemgående styrestrøm af fluidum begrænses, og hvorved trykket ved 120a forøges. Størrelsen eller gennemstrømningsarealet for drøvlingen 160 varierer som en funktion af variationer i ratdrejningshastigheden samt variationer i styretøjsbelastningen.

Den faste belastningsføleråbning 42a sender tryk gennem sporene 120a, 52a samt gennem ledningen 54a til den trykstyrede ventilmekanisme 56a.

Når styrefunktionen indtræder, skulle det være klart, at drøvlingen 160 vil virke på en meget lille fluidumstrøm, da hovedstrømmen vil blive dirigeret til styretøjsmotoren 38a.

I tilfælde af at trykket i ledningen 54a forøges under en styreoperation, vil fortrængningen for pumpen 22a forøges. Trykket i ledningen 54a vil vokse, når afmålingsmekanismen 62a har behov 13 145137 for styrefluidum som reaktion på en forøgelse af ratdrejningshastigheden på grund af en reduktion af størrelsen af drøvlingen 160. Den resulterende forøgelse i det fluidumtryk, som virker på ventilmekanismen 56a, bevirker en forøgelse af pumpens 22a fortrængning. På lignende måde vil størrelsen af drøvlingen 160 forøges, hvis fluidumbehovet for afmålingsmekanismen 62a falder på grund af en formindskelse af ratdrejningshastigheden. Når dette indtræder, vil fluidumtrykket i ledningen 54a falde. Dette resulterer i en formindskelse af pumpens 22a fortrængning.

Den måde, hvorpå den trykstyrede ventilmekanisme 56 samvirker med fordelermekanismen 10a til styring af pumpens 22a fortrængning, er den samme som beskrevet i den tidligere nævnte 'patentansøgning nr. 4934/75, og måden vil derfor ikke blive beskrevet yderligere her. ... _

Efter en afbrydelse af rattets og indgangsakselens 18a rotation fungerer afmålingsenheden 62a gennem yderligere et stykke, hvorunder akselen 74a fremkalder rotation af ventilbøsningen 16a på velkendt vis. Dette forårsager, at kugle- og skruesporsarrangementet 82a fremkalder en forskydning af ventilbøsningen 16a tilbage til den i fig. 5 viste neutralposition, hvilket resulterer i en forøgelse af størrelsen af drøvlingen 160. Når først ventilbøsningen 16a er blevet forskudt til den i fig. 5 viste position, er strømning til og fra afmålingsmekanismen 62a samt styretøjsmotoren 38a naturligvis blokeret.

Efter en rotation af indgangsakselen 18a i retning af pilen 140a i fig. 5 fremkalder kugle- og skruesporsarrangementet 82a en forskydning af ventilbøsningen 16a mod højre, set i fig. 5. Denne bevægelse mod højre af ventilbøsningen 16a forskyder portene 90a i ventilbøsningen 16a til forbindelse med sporet 66a, der er sat i strømningsmæssig forbindelse med indløbsporten 26a. Fluidum fra pumpen 22a strømmer derfor fra indløbsporten 26a gennem sporet 66a og porten 90a til det indre af den rørformede ventilbøsning 16a.

Denne fluidumstrøm føres til afmålingsmekanismen 62a og herfra tilbage til det ringformede spor 88a gennem en indvendig huspassage.

Da ventilbøsningen 16a var forskudt mod højre, set i fig. 5, føres den afmålte fluidumstrøm fra sporet 88a til sporet 108a, der er forbundet med motorporten 30a (fig. 8). Idet motorporten 30a er 14 145137 forbundet med styretøjsmotoren 38a gennem ledningen 34a, drives styretøjsmotoren 38a til at dreje køretøjets hjul.

Når styretøjsmotoren 38a fungerer, udstødes fluidum fra denne gennem en ledning 36a til motorporten 32a. Motorporten 32a er sat i strømningsmæssig forbindelse med det ringformede spor 92a (fig. 5).

Da ventilbøsningen 16a er blevet forskudt mod højre, set i fig. 5, strømmer det fra styretøjsmotoren 38a udstødte fluidum gennem en styredrøvling 173 med udmålende - og anti-kavitationsvirkning til et ringformet spor 146 (også betegnet Y). Det ringformede spor 146a står i forbindelse med udløbsporten 44a gennem det ringformede spor 116a.

Fluidumtrykket ved indløbsporten 26a transmitteres gennem passagen 68a til sporet 66a. Indløbstrykket forbindes gennem åbningen 42a til sporet 120a, som står i forbindelse med styreporten 52a. Fluidumtrykket fra sporet 120a transmitteres desuden gennem drøvlingen 160 til sporet 124a, der er forbundet med udløbsporten 44a.

Hvis drejningshastigheden for rattet skulle variere, eller hvis styretøjsbelastningen varierer med en variation af størrelsen af drøvlingen 160 til følge, transmitteres et tryksignal, der repræsenterer belastningen, fra styreporten 52a gennem ledningen 54a og til den trykstyrede ventilmekanisme 56a. Af fig. 7 skulle det klart fremgå, at drøvlingen 160 vil fungere i begge bevægelsesretninger for bøsningen 16a til styring af belastningstrykket i sporet 120a, som står i forbindelse med den trykstyrede ventilmekanisme 56a. Variationer i dette tryksignal bevirker, at den trykstyrede ventil-mekanisme 56a aktiveres til at fremkalde igangsætning og drift af motoren 58a, således at pumpens 22a fortrængning varieres. Efter en afbrydelse af indgangsakselens 18a rotationsbevægelse fortsætter afmålingsmekanismen 62a med at fungere, således at kugle- og skruesporsarrangementet 82a fremkalder en aksial bevægelse af ventilbøsningen 16a mod venstre til den i fig. 7 viste neutralposition.

Når dette indtræder, er der blokeret for fluidumstrømning til og fra afmålingsenheden 62a. Endvidere er der blokeret for fluidumstrømning til og fra styretøjsmotoren 38a.

I figurerne 9-12 er der illustreret en tredje udførelsesform for opfindelsen. Da komponenterne i denne i figurerne 9-12 illustrerede udførelsesform for opfindelsen i hovedsagen er de samme som komponenterne i de i figurerne 1-8 illustrerede udførelsesformer, vil der blive benyttet tilsvarende henvisningstal til at betegne til hinanden svarende komponenter, idet bogstavet "b" dog er 15 145,37 knyttet til henvisningstallene i figurerne 9-12 for at undgå forvekslinger.

Når den i fig. 9 viste fordelermekanisme 10b er i en neutral eller uaktiveret tilstand, strømmer fluidum til og fra fordeleren gennem en indløbsport 26b, motorporte 30b,32b og en returport 44b, mens en styreport 52b (se fig. 10) er blokeret. Ethvert beredskabstryk ved styreporten 52b sendes til et dræn gennem en drøvleåbning 249 (se fig. 12) og returporten 44b. Fluidumstrøm til og fra afmålingsmekanismen 62b er naturligvis blokeret. Ved aktivering af ventilbøsningen 16b enten mod højre eller mod venstre efter en rotation af en indgangsaksel 18b i retning med eller mod uret, ledes fluidum fra indløbsporten 26b gennem en drøvleåbning 42b med variabel størrelse til styreporten 52b (se fig. 9 og 11), og drøvle-åbningen 249 lukkes. Den nøjagtige beliggenhed af drøvleåbningen 249 er ikke vist i fig. 9, da denne beliggenhed kan variere og kan være i bøsningen 16b eller i huset 12b, som antydet i fig. 9, hvilket u-middelbart vil kunne indses.

Drøvlingen 42b indeholder en ringformet afsats 200 udformet på ventilbøsningen 16b. Denne ringformede afsats 200 blokerer fluidumstrøm fra indløbsporten 26b, når ventilbøsningen 16b befinder sig i den i fig. 9 illustrerede neutralposition. Efter rotation af indgangsakselen 18b i retning af pilen 72b forskydes ventilbøsningen 16b mod venstre af et kugle- og skruesporsarrangement 82b til åbning af drøvlingen 42b i en udstrækning, der svarer til drejningshastigheden for indgangsakselen 18b samt til styretøjsbelastningen. Denne bevægelse mod venstre af ventilbøsningen 16b sætter fluidum i stand til at strømme fra indløbsporten -26b og det ringformede spor 64b gennem den åbne drøvling 42b til et ringformet spor 202. Dette ringformede spor 202 er forbundet med styreporten 52b gennem en passage i fordelerhuset 12b, og denne passage er antydet skematisk ved 204 i fig. 9. Styreporten 52b er forbundet med en trykstyret ventilmekanisme 56b gennem en ledning 54b, som vist i fig. 12.

Under en variation af drejningen af rattet og indgangsakselen 18b forskydes ventilbøsningen 16b til at variere størrelsen af drøvleåbningen 42b samt til at fremkalde en aktivering af ventilmekanismen 56b på samme måde som beskrevet i den tidligere næVnte patentansøgning nr. 4934/75. Aktivering af ventilmekanismen 56b bevirker, at en motor 58b aktiveres til at variere fortrængningen for en styrepumpe 22b. Variation af styrepumpens 22b fortrængning varierer den hastighed, hvormed fluidum ledes fra pumpen 16 145137 til indløbsporten 26b, hvilket resulterer i en variation af fluidum-mængdestrømmen til afmålingsmekanismen 62b og styretøjsmotoren 38b.

Efter at have bevæget sig fra indløbsporten 26b til det ringformede spor 202, ledes fluidet til et ringformet spor 88b, da ventilbøsningen 16b er forskudt fra den i fig. 9 viste neutralposition til en venstre aktiveret position. Sporet 88b står i forbindelse med afmålingsmekanismen 62b, således at en afmålt fluidumstrøm strømmer fra afmålingsmekanismen 62b gennem det indre af den rørformede ventilbøsning 16b og til motorporte 90b udformet i ventilbøsningens væg.

Den afmålte fluidumstrøm passerer gennem portene 90b til et ringformet spor 92b, der står i forbindelse med motorporten 32b. Motorporten 32b er forbundet med styretøjsmotoren 38b gennem en ledning 36b (se fig. 12). En afmålt fluidumstrøm fra afmålingsmekanismen 62b ledes derfor til motoren 38b for at fremkalde igangsætning og drift af motoren til drejning af køretøjets styrbare hjul med en hastighed, der varierer som en funktion af variationer i rotationshastigheden for indgangsakselen 18b.

Når motoren 38b er i funktion, udstødes fluidum fra denne gennem en ledning 34b til motorporten 30b. Denne motorport 30b står i forbindelse med et ringformet spor 108b. Da ventilbøsningen 16b er forskudt mod venstre fra den i fig. 9 illustrerede neutralposition, kan fluidum strømme fra motorporten 30b gennem et blindt og ringformet spor 112b til et ringformet spor 124b forbundet med udløbs- eller drænporten 44b, som vist i fig. 9.

Hvis drejningshastigheden for rattet og for indgangsakselen varierer, mens motoren 38b er i funktion, eller hvis styretøjsbelastningen varierer, indtræder en relativ rotation mellem indgangsakselen 18 og ventilbøsningen 16b, hvorved kugle- og sporarrangementet 82b bringes til at forskyde ventilbøsningen 16b aksialt. Når dette indtræder, ændres størrelsen af drøvleåbningen 42b, således at det tryk, som føres fra styreporten 52b gennem ledningen 54b til den trykstyrede ventilmekanisme 56b, vil blive varieret. Den trykstyrede ventilmekanisme 56b samvirker med motoren 58b til indstilling af fluidummængde-strømmen fra pumpen 22b på en sådan måde, at det ændrede behov for styrefluidumstrøm tilfredsstilles.

Efter en rotation af indgangsakselen 18b i retning af pilen 140b i fig. 9 fremkalder kugle- og skruesporsarrangementet 82b en forskydning af ventilbøsningen 16b mod højre. Denne bevægelse mod højre af ventilbøsningen 16b sætter indløbsporten 26b samt det ringformede spor 64b i forbindelse med et ringformet spor 210. Dette spor 210 er 17 145137 ved en passage 204 i huset forbundet med styreporten 52b. Det ringformede spor 210 er desuden forbundet med portene 90b i ventilbøsningen 16b, og derfor kan fluidum fra pumpen 22b strømme fra indløbsporten 26b gennem sporene 64b og 210 til portene 90b. Fluidet strømmer derefter gennem den rørformede ventilbøsning 16b til afmålingsmekanismen 62b.

En afmålt fluidumstrøm fra mekanismen 62b ledes til det ringformede spor 88b, som, på grund af forskydningen mod højre af ventilbøsningen 16b, er forbundet med det ringformede spor 108b. Den afmålte fluidumstrøm ledes derefter fra det ringformede spor 108b til motorporten 30b. Motorporten 30b står i forbindelse med styremotoren 38b gennem ledningen 34b, som vist i fig. 12. Den afmålte fluidumstrøm fremkalder derfor igangsætning og drift af styremotoren til drejning af køretøjets hjul.

Mens styremotoren 38b er i funktion, udstødes fluidum fra denne gennem ledningen 36b til motorporten 32b, der står i forbindelse med det ringformede spor 92b (se fig. 9). Da ventilbøsningen 16b er blevet forskudt mod højre, set i fig. 9, kan det fra styremotoren 38b udstødte fluidum strømme fra sporet 92b gennem det blinde spor 146b og til det ringformede spor 124b, der står i forbindelse med udløbsporten 44b. Det må bemærkes, at ventilbøsningen 16b er neddrejet på en sådan måde, at der tilvejebringes en anti-kavitationsdrøvling 214 mellem det ringformede spor 92b og det blinde spor 146b. En lignende anti-kavitationsdrøvling 218 er udformet mellem det ringformede spor 112b og det ringformede spor 108b, når ventilbøsningen 16b forskydes mod venstre fra den i fig. 9 viste position.

Af ovenstående beskrivelse vil det fremgå, at den foreliggende opfindelse tilvejebringer en effektiv fordelermekanisme 10 til brug i et hydrostatisk styresystem indeholdende en motordrevet pumpe 22.

Når fordelermekanismen 10 er i en aktiveret tilstand, aktiveres en trykstyret ventilmekanisme 56 til at fremkalde igangsætning og drift af en motor 58, som derved varierer fortrængningen for pumpen 22 som en funktion af variationer i behovet for styrefluidumstrøm og tryk resulterende fra variationer i rotationshastigheden for indgangsakselen 18 og/eller variationer i styretøjsbelastningen.

Fordelermekanismen 10 indeholder et hus 12, der har et ventilkammer med en indløbsport 26, som modtager fluidum fra pumpen. Ved aktivering af ventilen 16 føres fluidum gennem afmålingsmekanismen 62 til den ene af motorportene 30,32. Den afmålte fluidumstrøm fra motorporten fremkalder igangsætning og drift af styremotoren 38 til

Claims (2)

145137 drejning af køretøjshjulene. Fluidum ledes desuden fra styremotoren 38 gennem den anden motorport og til ventilkammeret 14. Fluidum udstødes fra ventilkammeret 14 til reservoir eller dræn gennem en udløbsport 44. En styreport 52 står i forbindelse med den trykstyrede ventilmekanisme 56. Flader på ventilbøsningen 16 og huset 12 samvirker til dannelse af en drøvling 42, der fremkalder en variation af det fluidumtryk, som føres til styreporten 52 som funktion af variationer i den hastighed, hvormed indgangsakselen 18 roteres samt variationer i styretøjsbelastningen.

1. Fordelermekanisme til styring af fluidumstrøm fra en tryk-fluidumkilde (22, 22a, 22b) med variabel leveringsmængde og til en styretøjsmotor (38, 38a, 38b) i et hydrostatisk drevet køretøjsstyresystem, hvilken mekanisme indeholder et hus (12, 12a, 12b), en doserings- eller afmålingsmekanisme (62, 62a, 62b), som er forbundet med et indgangs- eller styreorgan (18, 18a, 18b) for at dirigere en afmålt mængde trykfluidum til styretøjsmotoren svarende til betjeningsgraden for styreorganet, og en styreventil (16, 16a, 16b), som ved forskydninger i den ene eller den anden retning fra en neutral stilling sætter den ene side af styretøjsmotoren (38, 38a, 38b) i forbindelse med trykfluidumkil-den (22, 22a, 22b) igennem afmålingsmekanismen og sætter styretøjs-motorens anden side i forbindelse med en fluidumudløbsport (44, 44a, 44b), KENDETEGNET ved, AT huset (12, 12a, 12b) indeholder en styreport (52, 52a, 52b), som har en del, der er indrettet til forbindelse med en trykstyret mekanisme (56, 58; 56a, 58a; 56b, 58b) til variation af strømningen fra trykfluidumkilden (22, 22a, 22b), AT fordelermekanismen indeholder en variabel åbning (42, 160, 42b), hvis størrelse er variabel som funktion af forskydningen af nævnte styreventil (16, 16a, 16b), AT styreporten (52, 52a, 52b) har en anden del, som står i forbindelse med den ene side af den variable åbning (42, 160, 42b) på en sådan måde, at nævnte trykstyrede mekanisme ændrer sig som funktion af størrelsen af den variable åbning, og AT den variable åbning