NO310338B1 - Trykkmediumaktivert styreanordning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en trykkmediumaktivert styreanordning, bestående av en sylinder med et sylinderkammer, i det minste første og andre stempelelementer som er forskyvbare i forhold til hverandre i sylinderkamrneret, en første stempelstang som er forbundet med det første stempelelementer og som stikker ut av sylinderkamrneret, og en trykkmediumreservoiråpning inn i en del av sylinderkamrneret plassert mellom stempelelementene, der det andre stempelelement har en endedel tettende mot den sylindriske veggen av sylinderkamrneret med en endekant som, i en hvileposisjon av stempelelementet, tillater kommunikasjon mellom reservoiret og sylinderkamrneret og, som etter begynnende bevegelse av det andre stempelelementet, bryter den nevnte kommunikasjon for å innelukke et trykkmediumvolum mellom stempelelementene.

Styresylindre av den ovenfor beskrevne type benyttes for ulike oppgaver hvor det er behov for automatisk kompensasjon for endring i stempelslaget av styresylinderens stempelstang. Et eksempel på en slik oppgave er styresylinderen i en friksjonskopling (clutch) mellom en kjøretøysmotor og en transmisjon, hvor bevegelseslengden av koplingens trykkplate må kompensere for slitasje på friksjonsskiven og trykkplaten slik at koplingen ikke vil begynne å slure etter en bestemt mengde slitasje. Dette betyr at stempelet som er forbundet med stempelstangen må tillates å bakke inn i sylinderen ettersom skiven slites for derved å tillate trykkplaten å bevege seg frem en distanse tilsvarende slitasjen. Dette skjer automatisk i kraft av det faktum at trykkmediet i rommet mellom stemplene kan avtappes inn i reservoiret etterhvert som slitasjen finner sted.

I enkelte oppgaver er det nødvendig å motta kontinuerlig informasjon angående posisjonen av et første stempelelement i forhold til sylinderen. Dette kan oppnås med ulike kjente type av posisjonssensorer plassert på egnede steder på utsiden av sylinderen for å måle posisjonen av en del av stempelstangen som stikker ut på utsiden av sylinderen eller av et ledd eller en arm koblet til denne.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er i hovedsak å oppnå en styresylinder med en kompensasjonsfunksjon av den type som er beskrevet innledningsvis, der en posisjonssensor er integrert for å eliminere behovet for en separat posisjonssensor plassert på utsiden av sylinderen eller ved et ikke egnet sted utenfor sylinderen. En særlig hensikt er å oppnå en styreanordning av denne type som er særlig egnet for benyttelse i operasjon av en kjøretøyskopling.

Dette oppnås i henhold til oppfinnelsen i kraft av det faktum at det første stempelelementet er forbundet med en andre stempelstang som er rettet motsatt av den første stempelstangen og strekker seg på tettende måte inn i en gjennomboring i det andre stempelelement, og at en posisjonssensor er anordnet for å føle posisjonen av det første stempelelementet i forhold til sylinderen, hvor den nevnte sensor innbefatter et første sensorelement i form av et langstrakt legeme som strekker seg forbi den distale ende av den andre stempelstang og parallell med denne og samvirker med et andre sensorelement, hvorav et av de nevnte sensorelementer er fast i forhold til sylinderen mens det andre av de nevnte sensorelementer er fast i forhold til den andre stempelstangen.

Utformingen i henhold til oppfinnelsen gir en styresylinder med en posisjonssensor-funksjon, hvori posisjonssensoren er fullstendig integrert i sylinderen og er derfor ikke påvirket av utvendige forhold på styresylinderens monteringssted. Sensoren er også fullstendig beskyttet mot utvendig oppstående skade.

Styresylinderen i henhold til oppfinnelsen er særlig egnet for bruk som en "flens-montert" koplingssylinder i kjøretøy, dvs. i en installasjon hvor sylinderen har en fremre flens som er skrudd rett på koplingens hus og hvor stempelstangen ikke er tilgjengelig fra utsiden.

I en utførelsesform kan posisjonssensoren være et lineært potensiometer med en resistor formet som en stang, som er fast sentralt plassert til den bakre endeveggen av sylinderen og strekker seg gjennom en ringformet strømavtaker i boringen av det andre stempel. Et slikt arrangement er enkelt og rimelig, er lett tilgjengelig og tillater enkelt lednings-opplegg.

Oppfinnelsen vil i det etterfølgende beskrives i ytterligere detalj med henvisning til det eksempel vist i de vedlagte tegninger, hvor figuren viser et lengdesnitt gjennom en utførelsesform av en styresylinder i henhold til oppfinnelsen.

I figuren angir 1 hovedsakelig en sylinder, som er delt inn i tre deler 2, 3 og 4, hvilke, i det viste eksempel, har ulike diametre. I sylinderkamrneret 5 av den første sylinderdel 2 er et første stempelelement 3 forskyvbart. Stempelelementet 6 er fremstilt med en første stempelstang 7, hvilken strekker seg gjennom en tettet åpning 8 i en endevegg 9 av sylinderen 1, og den nevnte stempelstangen 7 er tiltenkt å være koblet til en anordning som skal kontrolleres, for eksempel en frigjørende arm (ikke vist) i en kjøretøyskopling

(clutch). I sylinderkamrneret 10 av sylinderens ééi 4, som har en noe større diameter enn sylinderkamrneret 5, er et andre stempelelement i 1 forskyvbart. Stempelelementet 11 har en del 12 med redusert diameter som strekker seg inn i sylinderkamrneret 13 av sylinderdelen 3, inn i hvilket sylinderkammer en kanal 14 fra et hydraulisk fluidreservoir 15 munner. I den bakre hvileposisjon for stempelet vist i figuren hviler en pakning 16 ved endedelen 17 av stempeldelen 12, umiddelbart til høyre for kanalen 14, slik at hydraulisk væske kan strømme fritt fra reservoiret 15 til sylinderkamrneret 13 og tilbake. Når trykkmediet, for eksempel komprimert luft, innføres gjennom et innløp 18 til sylinderkamrneret 10, er kanalen 14 allerede blokkert av den begynnende forskyvningen av stempelet 11. Det innelukkede volum av fluid mellom stempelelementene 6 og 12 overfører nå bevegelsen av stempelelementet 11 til stempelelementet 6. Ved å tilpasse stempelarealene til hverandre kan et egnet hydraulisk overføringsforhold mellom stempelelementene oppnås.

Når sylinderkamrneret 10 er drenert, skyver den frigjørende armen i koplingen

stempelstangen 7 med stempelelementet 6 tilbake til høyre i figuren, og det innelukkede volum og likeså den mellomliggende fjær 19 presser stempelelementet 11 tilbake til sin originale posisjon vist i figuren. Dette frigjør kanalen 14, og stempelelementet 6 forblir i en posisjon som er avhengig av hvor slitte koplingsskivene og trykkplaten er. Jo større slitasjen er, jo lenger mot høyre i figuren vil stempelelementet 6 innta sin hvileposisjon. Etterhvert som slitasjen øker, vil fluid konstant strømme ut av sylinderkamrneret 13 til reservoiret 15.

I henhold til oppfinnelsen er stempelelementet 6 forbundet med en andre stempelstang 20, som strekker seg inn i en gjennomboring 21 i stempelelementet 11. En posisjonssensor for indikasjon av posisjonen av stempelelementet 6 i sylinderkamrneret 5 innbefatter, først, en stang 23 festet i det på høyre hånd beliggende endestykke 22 av sylinderen 1, den nevnte stang 23 har en elektrisk resistant som strekker seg inn i en boring 24 i stempelstangen 20, og sekundært, et ringformet legeme 25 festet i boringen 24, hvor det nevnte ringformede legemet er en strømavtaker. Stangen 23 og ringen 25 danner et lineært potensiometer, hvis motstand varierer med posisjonen av stempelelementet 6 i sylinderen 1.1 en alternativ utførelsesform kan stangen 23 være fast i boringen 24, og ringen 25 kan være fast i det på høyre hånd plasserte endestykke 22 av sylinderen. I en ytterligere alternativ utførelsesform kan stangen 23, som er fast i boringen 24, overføre bevegelsen/posisjonen til en posisjonssensor plassert på utsiden av sylinderen 1 til høyre for det på høyre hånd plasserte endestykke 22.1 ulike utførelsesformer kan posisjonssensoren være plassert både inne i og utenfor det trykksatte volum.

I en automatisk kopling kan signalet fra posisjonssensoren 23, 25, som representerer både koplingsslitasje og koplingsbevegelse, benyttes til å tilpasse inngrep og frigjøring på en slik måte at de alltid foregår korrekt uavhengig av koplingsslitasjen.

En styresylinder av den type som er beskrevet ovenfor kan selvsagt også benyttes for andre formål, hvor det er behov for å være i stand til å kontinuerlig overvåke posisjonen av et stempel i en sylinder og samtidig kompensere for slitasje. Som alternativer til et lineært potensiometer, kan induktive sensorer benyttes bestående av en stang av ferromagnetisk materiale og en spole.

Claims (8)

1. Trykkmediumaktivert styreanordning, bestående av en sylinder med et sylinderkammer, i det minste første og andre stempelelementer som er forskyvbare i forhold til hverandre i sylinderkamrneret, en første stempelstang som er forbundet med det første stempelelementet og som stikker ut av sylinderkamrneret, og en trykkmediumreservoiråpning inn i en del av sylinderkamrneret plassert mellom stempelelementene, der det andre stempelelement har en endedel tettende mot den sylindriske veggen av sylinderkamrneret med en endekant som, i en hvileposisjon av stempelelementet, tillater kommunikasjon mellom reservoiret og sylinderkamrneret og som, etter begynnende bevegelse av det andre stempelelement, bryter den nevnte kommunikasjon for derved å innelukke et trykkmediumvolum mellom stempelelementene, karakterisert ved at det første stempelelementet (6) er forbundet til en andre stempelstang (20) som er rettet motsatt av den første stempelstangen (7) og strekker seg på tettende måte inn i gjennomboring (21) i det andre stempelelement (11), og at en posisjonssensor (23, 25) er anordnet for å føle posisjonen av det første stempelelementet (6) i forhold til sylinderen (1), hvor den nevnte sensor innbefatter et første sensorelement i form av et langstrakt legeme (23) som strekker seg forbi den distale ende av den andre stempelstang og parallell med denne og samvirker med et andre sensorelement (25), hvor et av de nevnte sensorelementer er fast i forhold til sylinderen, mens det andre av de nevnte sensorelementer er fast i forhold til den andre stempelstangen.

2. Styreanordning ifølge krav 1, karakterisert ved at det første sensorelement er en stang (23) konsentrisk anbragt i sylinderen (1), og at det andre sensorelementet (25) er et sylindrisk legeme (25) med en sentralt plassert gjennomboring gjennom hvilken stangen (23) strekker seg.

3. Styreanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det første sensorelementet (23) er festet i sylinderen (4) og strekker seg inn i en sentral boring (24) i den andre stempelstangen (20), og at det andre sensorelementet (25) er festet i den sentrale boringen.

4. Styreanordning ifølge krav 2, karakterisert ved at det første sensorelementet (23) er fast i forhold til den andre stempelstangen (20) og det andre sensorelementet (25) er fast i forhold til sylinderen (4).

5. Styreanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at det andre sensorelementet (25) er fast i forhold til sylinderen på innsiden av dennes endestykke (22).

6. Styreanordning ifølge krav 4, karakterisert ved at det andre sensorelementet (25) er fast i forhold til sylinderen på utsiden av dennes endestykke (22).

7. Styreanordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert v e d at det første og andre sensorelementet (23, 25) utgjør deler av et lineært potensiometer.

8. Styreanordning ifølge et av kravene 1-6, karakterisert v e d at det første og andre sensorelementet (23,25) utgjør deler av en lineær, induktiv sensor.