DK147141B - Hydrostatisk hjaelpekraftstyring, fortrinsvis til automobiler - Google Patents

Description

147141 ••s

Den foreliggende opfindelse angår en hydrostatisk hjælpekraftstyring, fortrinsvis til automobiler, og af den i indledningen til krav 1 angivne art.

En sådan hydrostatisk hjælpekraftstyreindretning er 5 fx kendt fra tysk offentliggørelse nr. 17 51 979. Den omfatter en håndtandhjulspumpe, som i det væsentlige består af en med en indvendig fortanding forsynet ydre tandkrans, som danner stator, og et heri excentrisk og uden fastgørelse anbragt tandhjul med udvendig fortanding som rotor. Denne som tand-10 hjulspumpe udformede pumpe virker som doseringsindretning 147141 2 for en trykmed i ums t r øm, som ved en drejning af automobilets rat tilfører trykmedium til en servomotor til understøtning af styrebevægelsen. Hjælpekraftstyreindretninger af denne art har desuden en styreglider, som leder trykmedium til hånd-5 tandhjulspumpen og til servomotoren.

En af automobilets fører via rattet styret hovedaksel er forbundet således med styreglideren, at der kan ske en drejning af hovedakselen i forhold til denne. Efter en begyndende drejning af hovedakselen og en aksial bevægelse af 10 styreglideren fra dens udgangsstilling oplagrer en torsionskobling energi således at styreglideren igen kan føres tilbage til sin udgangsstilling. Torsionskoblingen er placeret mellem håndtandhjulspumpen og hovedakselen.

En fra tysk offentliggørelse nr. 17 51 979 kendt tor-15 sionskobling har en torsionsstav, med relativ stor aksial udstrækning og som vrides omkring sin centerakse ved en bevægelse af skyderen. Da torsionsstaven er således dimensioneret, at den har den ønskede fjederkonstant,har denne stav en begrænset ydre overflade, til afledning af den varme, som op-20 står ved bøjningen af staven. Endvidere er fremstillingen af en torsionsstav og dens forbindelsessteder med indgangsakselen og aksialstyreglideren forholdsvis kostbar.

Fra tysk offentliggørelse nr. 25 05 569 kendes der en hjælpekraftstyring, som har i det mindste ét torsionsblad, 25 som vrides elastisk omkring en centerakse ved en drejning af hovedakselen i forhold til styreglideren. Fortrinsvis anvendes der et par torsionsblade for at formindske bredden og den aksiale dimension af bladene. De to hydrostatiske hjælpe-kraftstyringer har dog den ulempe, at der ved anvendelse af 30 en torsionsfjeder som returfjeder til den neutrale midterstilling af aksialstyreglideren ikke indvirker nogen centreringskraft på den og derved er styregliderens midterstilling ikke klart defineret. Det er nemlig muligt, at aksialstyreglideren kan indtage en stilling, der er forskudt ud fra mid-35 ten, i hvilken stilling friktionskraften af aksialstyreglideren er i ligevægt med den resterende, ringe returkraft af 147141 3 tor s ions f j ederen,

Fra'beskrivelsen til USA patent nr. 3 385 057 kendes der en hydrostatisk hjælpekraftstyring, ved hvilken en på tværs af længdeaksen beliggende bladfjederpakke udøver en i 5 omkredsretningen virkende returkraft på styreglideren. I dette tilfælde forekommer der dog den ulempe, at der med hensyn til den nødvendige omkredskraft på den ene side og den tilladelige bøjningspåvirkning på den anden side af bladfjedrene bevirker at disse må have sådanne dimensioner i længden, at 10 de ikke kan få tilstrækkelig plads inden for den til rådighed stående diameter inden i det indvendige rum i styreglideren. I praksis har disse tidligere anvendte tværliggende bladfjedre vist sig at være for svage.

Opgaven for den foreliggende opfindelse består i at 15 eliminere de skildrede ulemper og frembringe en prisgunstig returføringsindretning, der tillige muliggør en forspænding i neutralstillingen.

Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved at den hydrostatiske hjælpekraftstyring er ejendommelig ved det i den 20 kendetegnende del af krav 1 angivne.

Ved forslaget ifølge opfindelsen sikres det at aksial-styreglideren trods en tilstedeværende friktion eksakt svinger tilbage i sin neutralstilling, dersom der foretages et passende valg af fjederspændingen.

25 Opfindelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til et udførelseseksempel på en. hydrostatisk hjælpekraftstyring. På tegningen viser:

Fig. 1 et længdesnit gennem en hydrostatisk hjælpekraftstyring, 30 fig. 2 et tværsnit gennem den hydrostatiske hjælpe kraftstyring ifølge fig. 1 langs linien II-II, fig. 3 et tværsnit gennem den hydrostatiske hjælpekraftstyring ifølge fig. 1 langs linien III-III, og fig. 4 et tværsnit gennem den hydrostatiske hjælpe-35 kraftstyring ifølge fig. 1 langs linien II-II ved en drejning af rattet.

147141 4

En indvendigt fortandet tandkrans 1 er monteret mellem et dæksel 2 og en omledningsmellemring på et hus 3 og forbundet fast med dette og endnu et dæksel 4 ved hjælp af skruer 5. Som doseringsindretning anvendes en håndtandhjuls-5 pumpe. Herved danner et udvendigt fortandet tandhjul 6, der har en tand mindre en tandkransen 1, sammen med tandkransen 1 mellem tænderne af de to dele og de op til tandhjulet 6 tilgrænsende endeflader af dækslet 2 og huset 3 fortrængningsceller 7.

10 Tandhjulet 6 er ved hjælp af en kardanaksel 8 og en kardankobling 8a drejefast forbundet med en drejeglider 10.

I en indvendig boring 3A i huset 3 er styredrejeglideren 10 (i det følgende kort betegnet "drejeglideren") lejret koaksialt med eri hovedaksel 9. To medbringertappe 11 οσ 15 12 tjener til en drejefast, kardansk forbindelse mel lem tandhjul 6, kardanaksel 8 og drejeglider 10.

Drejeglideren 10 er aksialt forskydelig ved hjælp af stejlgevindprofiler 13 i forhold til hovedakselen 9 og begrænset drejelig mellem anslag 14. Mellem hovedakselen 9 og 20 kardanakselen 8 er der placeret et par bladfjedre 15 og 15a.

Til trykregulering og til trykmediumsfordeling er huset 3 og drejeglideren udformet som det fremgår af det følgende :

En central tilløbsnot 16 er sluttet til en servopumpe 25 17 og forbundet med det indre af drejeglideren 10 ved hjælp af en tilløbskanal 18. To ved siden af tilløbsnoten 16 anbragte returløbsnoter 19 og 20 står i forbindelse med en trykmediumsbeholder 21. Ved siden af hver af returløbsnoterne 19 og 20 er der beliggende cylindemoter 22 respektive 23 for-30 bundet med hver et af to cylinderrum 24 respektive 25 på en servomotor 26. På den ydre omkredsflade af drejeglideren 10 er der på kendt måde placeret ringnoter, som i neutralstilling af drejeglideren 10 sikrer et næsten trykløst omløb af trykmediet fra servopumpen 17 til trykmiddelbehoIderen 21 og 35 i aksial forskudt stilling af drejeglideren afspærrer det fri gennemløb og bringer en af de to cylindernoter 22 re- 147141 5 spektive 23 i forbindelse med en af de to returløbsnoter 19 respektive 20.

Ved enderne af drejeglideren er der to systemer 27 og 28 af regelmæssigt omkring omkredsen fordelte langsgående 5 fordelingsnoter 29 respektive 30. De langsgående fordelingsnoter 29 og 30 er aksialt begrænset i begge retninger og danner med deres afslutningskanter styrekanter, som samvirker med de tilstødende noter i huset. De langsgående fordelingsnoter 29 og 30 i de to systemer 27 og 28 flugter nøje 10 eller inden for snævre grænser med hinanden.

Desuden er der anbragt nogle nødvendige, gennemgående langsgående noter 31 og 32 og et gennemgående indvendigt profil med noter til trykmediumsgennemføring fra tilløbskanalen 18 til det ene system af langsgående fordelingsnoter 30.

15 De langsgående fordelingsnoter 29 og 30 er afspærret i neutralstilling af drejeglideren. I styrestillingerne af drejegliderne er de langsgående fordelingsnoter 29 i det ene system 27 alt efter styringsretningen forbundet med tilløbskanalen 18 eller med cylindernoten 22 og de langsgående for-20 delingsnoter 30 i det andet system 28 forbundet med enten cylindernoten 23 eller med tilløbskanalen 18.

Forbindelsen fra fortrængningscellerne 7 til de langsgående fordelingsnoter 29 og 30 sker via omledningskanaler 34, aksialkanaler 35 og to systemer af styreåbninger 36 og 37. Ud-25 formningen af omledningskanalerne 34 og aksialkanalerne 35 er kendt fra tysk offentliggørelse nr. 27 18 148 og skal ikke beskrives nærmere. Antallet af aksialkanaler 35 svarer til antallet af tandmellemrum i tandkransen 1.

Styreåbningerne 36 og 37 er udformet som boringer, der 30 udgår fra aksialkanalerne 35 og som udmunder i den indvendige boring 3A i huset 3. Herunder udmunder der altid fra en ak-sialboring 35 to styreåbninger 36 og 37 fx fra aksialkanalen 35A boringerne 36A og 37A. Den ene boring 36A fører til det ene system 27 af langsgående fordelingsnoter 29, den anden 35 boring 37A fører til det andet system 28 af langsgående fordelingsnoter 30. Udmundingerne af styreåbningerne 36A og 37A

6 147141 i den indvendige boring 3A er anbragt forsat i forhold til hinanden, da aksialkanalen 35A kun må stå i forbindelse med én langsgående fordelingsnot i et af systemerne 27 eller 28.

Ved en drejning af det ikke nærmere viste rat drejes 5 hovedakselen 9 tilsvarende mod kraften fra de to bladfjedre 15 og 15a. De to bladfjedre er hvælvet i aksial længderetning og støtter ved midten med hvælvingen mod hinanden. Med de mod begge sider afkrøppede ender 40 og 40a støtter de mod i forhold til hinanden flugtende anlægsflader 41 og 41a på 10 hovedakselen 9 og en fjederbærer 43, som drejefast er forbundet med kardanleddet 8a på kardanakselen 8. Fig. 2 viser et tværsnit gennem den hydrostatiske hjælpekraftstyring i neutralstilling med flugtende anlægsflader 41 og 41a.

En drejning af hovedakselen 9 bevirker at der først 15 ved endnu ikke drejende håndtandhjulspumpe og dermed faststående fjederbærer 43 sker en sammentrykning af bladfjedrene 15 og 15a og en forskydning af drejeglideren 10 til dens arbejdsstilling. Falder den på hovedakselen 9 indvirkende kraft bort, er den potentielle energi, der er oplagret i bladfjed-20 rene 15 og 15a, tilstrækkelig stor til at forskyde drejeglideren 10 tilbage til sin neutralstilling ved hjælp af stejl-gevindprofilet 13.

Ved arrangementet med de i aksial retning på langs krummede bladfjedre er det muligt allerede i neutralstillingen 25 af drejeglideren 10 at tilføre en forspændingskraft. Forspændingskraften kan vælges således, at den i alle tilfælde er større end muligt optrædende friktionskræfter. Derved sikres der en ubetinget tilbageføring til neutralstillingen og derved opnås en servomotor, som eksakt trykudligner de to 30 cylinderrum 24 og 25.