PL105280B1 - Hydrostatyczny wspomagany uklad kierowniczy - Google Patents

Description

Opis patentowy opublikowano: 15.02.1980 105280 C Z Y i L L N i A Ur-edu Patentowego fok. i| lzei:z»i-,is«- i\ lu-^-81 Int. Cl.2 B62D 5/06 Twórca wynalazku Uprawniony z patentu: Zahnradfabrik Friedrichshafen Aktiengesell- schaft, Friedrichshafen (Republika Federalna Niemiec) Hydrostatyczny wspomagany uklad kierowniczy Przedmiotem (wynalazku jest hydrostatyczny wspomagany uklad kierowniczy, zwlaszcza dla po¬ jazdów mechanicznych, majacy napedzana za po¬ moca kola kierowniczego pompe reczna, napedza¬ na przez silnik pojazdu wysokocisnieniowa pampa 5 olejowa, nastawny w dwóch kierunkach, zaleznie od kierunku obrotu kola kierowniczego zawór ste¬ rujacy oraz dwa silowniki, przystosowane do wy¬ wolywania skretu kól i sprzezone wzajemnie ze soba mechanicznie tak, by olej pod cisnieniem 10 doprowadzany byl do jednej z komór kazdego z silowników poprzez pompe reczna, a do drugiej komory bezposrednio z wysokocisnieniowej pom^y olejowej.

Tego rodzaju wspomiagane uklady kierownicze 15 sluza najkorzystniej do kierowania ciezkich samo¬ bieznych przegubowych miaszyin roboczych, których silowniki hydrauliczne mulsza posiadac duzy zapas mocy. Z tego powodu silowniki te nie moga juz byc zasilane dozowanym strumieniem roboczym z 20 pompy recznej, gdyz jej zastosowanie dawialoby za male, dla zadanej zdolnosci manewrowej pojlazdu, przelazenie mechanizmu kierowniczego. W tego ro¬ dzaju wspomaganych ukladach Merownlijczycih, tyl¬ ko czesc staumieniia roboczego jesit wiec dozowana 25 przez pompe reczna, zasilajac jeden silownik, pod¬ czas gdy dalsza czesc strumienia roboczego jest do¬ prowadzona, z ominieciem pompy recznej, do dru¬ giego silownika, wzglednie dalszych silowników. Do rozdzialu strumienia roboczego sluzy obok zaworu 30 sterujacego zawór dolaczajacy, uruchamiany róz¬ nica cisnien w komarach nadcisnieniowych jednego silownika, albo tez przez róznice cisnien w komo¬ rach nadicismieniowych obu silowników, co ujaw¬ niano np. w opisie Ogloszeniowym RFN nr 17551225 i opicie wylozeniowym njr 1 942 086.

Inne znane hydrostatyczne urzadzenie wspoma¬ gajace mechanizmu kierowndiczego zawiera jeden zawór sterujacy z dwoma ukladami sterujacymi, przy czym krawedzie sterujace tego zaworu maja symetryczna postac. Pierwszy uklad sterujacy do¬ prowadza czesc strumienia tloczonego ptzez wyso¬ kocisnieniowa pompe olejiowa, poprzez pompe recz¬ na do pierwszego silownika, drugi zas sterujacy uklad doprowadza reszte tego strumienia, z omi- niteciem pampy recznej, do drugiego silownika co pokazano w opisie wylozeniowym RFN nlr li 755.033.

Opisane mechanizmy wspomagajace ukladów kie¬ rowniczych maja te wade, ze w chwili ukonczeniia pelnego wychylenia kola kierowniczego, uklad draz¬ ków kierotwniiczyoh napotyka na zderzaki ograni¬ czajace i tam zostaje docisniety, z sila odpowia¬ dajaca maksymalnemu cisnieniu roboczemu w u- kladzie kierowniiczym. W przypadku wiec pojaz¬ dów z kjolami kierowniczymi osadzonymi na- prze¬ gubie, wspomniane zderzaki musza byc bardzo sta¬ teczne, by móc przenosic tak wysokie obciazenia.

Znane sa wprawdzie hydrostatyczne mechanizmy wispomagajace majace tylko jeden silowinik i w których przewód tloczny wysokocisnieniowej pora- 105 280s 105 280 4 py olejowej, za pomoca przelaczników koncowych zostaje w chwili osiagfriiecia pelnego wychylenia polaczony z olejowym przewodem powrotnym, co przedstawiono w opisie ogloszeniowym RFN nr 2 257 230 i opisie wylozeniowym RFN nr 2 249181.

Tego rodzaju uklady kierownicze wymagaja jednak slflpsunkowo znacznych nakladów w zwiazku z za¬ stosowaniem dodatkowych zaworów i przewodów hJtdrauiHciznych i z tego powodu sa kosztowne.

U podstaw wynalazku lezy zadanie wyposazenia hydrostatycznego wspomaganego ukladu kierowni- coego; pazy naewielfcim ;nakladzie, w urzadzenie o- graniczajace, wylaczajace sile hydrauliczna w chwi¬ li osiagniecia pirzez uklad maksymalnego wychy¬ lenia kola kierowniczego.

W mysl wymalaizku, zadanie powyzsize zostalo roz¬ wiazane w ten sposób, ze Uok roboczy kazdego z silowników zawiera bMzhiaczy tamte zwrtttny, przy czyim jeden z elementów zamykajacych kazdego z tyelh bliiniaiczycJv zaworów zwrotnych jest przy¬ stosowany do wspóldzialania z odgrywajacym role zderzaka koncowego dnem cylindra silownika tak, ze kazdorazowo wspóldzialajaca bezposrednio z wy- sol^isnienaolwa. pompa olejowa komora nadcisnie- niowa jednego z silowników, daje sie polaczyc ze zbiornikiem oleju przez odpowiadajaca jej odciazo¬ na feomwe niatki-snieniowa.

W mysl korzystnej cechy wynalazku, jeden z e- lemeritów zamykajacych kazdego z blizniaczych za¬ worów zwrotnych ma popycihaoz wystajacy do wne¬ trza komory nadcisnieniowej silownika tak, ze w polozeniach krancowych kazdorazowo jeden z bliz¬ niaczych zaworów zwrotnych daje sie uruchomic przez wspóldzialanie jego popychacza z dnem cy¬ lindra silownika.

Btziefó zgodnemu z wynalazkiem usytuowaniu Ws&Svmsz$dR zaiwtetfów zwarafoych w obu tlokach ro- booiych,, komora nadd^nie^loiwisi jednego z silow- rtito6w, po350*Ajjeca pod bez^o^fetlnim dzialaniem w$**io^riiem^0we^ pornpy olejowej, jest polaczona z jego odciazona komora nadeisnieriiowa, dzieki ozeirmr zostaje stosowane nadcisnienie spietrzone w uKladzie. Poniewatz zas cisnienie robocze po nad- ciSHiselntow^eó stronie^ pomtpy recfcnej pótzostaje za- oliowaeer wi«ec to stea^owainie eisrrienM nie ma zad¬ nego" wfcflywu na* jsyn^tron^zacj-e tufchów kala feie- powiiiczegy i wychyMej czesiof pojao&tL Tego ro¬ dzaju ogroniiezende obrotu kola kierowniczego me w]4tt4gfe zMbos^wania, poza blizniaczymi zawcxra- mi zwrotnymi, zadnych dodatkowych elementów kbiifrttJiitoeyjnycn; ani' tez praew«Jd6w; jesfc wiec ko- tt$&m& pod"mgletem ekooomiaffliym. lir>#3UfiKUChl t&fldtomik)m dwal przyklady po- ft*e tamtfrtia ptffflextadota wyttiatebzku, przy czyim £&gu 1 pfettedfetawda? schemat uklada obiegu ólejo- ;*tagO":m*fcfea&daimi wia*Smia^a>$e^o u&ladu kle- f&mnóteg& w polocfcendu jaizd^ na wprost, fig. 2 — arthfflttua^ Jallc n& Hiig. I» leea: przy pe^sym wychyleniu kól kierwwiiciych, lig. 3 — dtfu$i pfzyfeted wykG- nwnia meehanizrrm wspomagajacego ukladu kie- T&tksBtogo w potewwnmi jatady ma wprost.

K* £& * pbflteraae j«st asitóirie jako talh^e urza- *zswBfe wspon»a«ajs|ce tifcladu M&&mfalvte@(> % hy- (irotta^ytójwrym pfftzanos&efófemi sily kiesowtfnfca, w za^k)swwwiirti na prlylkl«d do safftiobieznej niasizyny budowlanej z przegubem kiemmtoowym 1. Mecha¬ nizm wspomagajacy ukladu' kierowniczego sklada sie ze zbiornika 2 oleju, iz napecfcattiej przez silnik pojaizdu wyisokocisinieniiowej pompy olejowej 3, za¬ woru sterujacego 4, z dzialajacej jakjo urzadzenie dozujace i napetlzanej za pomoca kola kierowni¬ czego 5 pompy recznej 6; z zaworu dolaczajacego 7 oraz z dwóch symetrycznie usytuowanych silowni¬ ków 10 i 11. Zawór sterujacy 1 i zawór dolaczajacy 7 przystosowane sa do zajmowania jednegio z trzech polozen A, B lub C Fkizewód nadcisnieniowy 12 wysokocisnieniowej pompy olejowej 3 polaczony jest zarówno z zaworem sterujacym 4, jak i z za¬ worem dolaczajacym 7. Maksymalne cisnienie ro¬ bocze wysokocisnieniowej pompy olejowej 3 usta¬ lone jest za pomoca ograniicaajacego cisnienie za¬ woru 15. Silownik 10 zawiera dwie komory nadcis- nieniowe 17 i 18, rozdzielone tlokiem roboczym 16.

Równiez i silownik 11 zawiera dwie kojmoiry nad¬ cisnieniowe 21 i 22, rozdzielone tlokiem roboczym . W pokazanym nia fig. 1 polozeniu odpowiadaja¬ cym- jezdzie na wprost* komory nadcisnieniowe 17 i 21 polaczone sa popnzez przewody 23 wzglednie 24 oaraz poprzez zawór dolaczajacy 7 z przewodem powiriotnyim 14..

Komory nadcisnieniowe 18 i 22 natomiast pola¬ czone sa poprzez przewody 25 wzglednie 20, za¬ wór sterujacy 4 oralz poprzez dalsze przewody 27 wiednie 28 z pompa reczna 6. Przewody 27 i 28 maja odgalezienia w postaci przewodów steruja¬ cych 30 wzglednie 31, dopirowadizonych do powierz¬ chni czolowych zaworu sterujacego 4. Przy obra¬ caniu kola kierowniczego 5 pod dzialaniem pompy recznej 6 powstaje róznica miedzy cisnieniami w przewodach sterujacych 30 i 31 tak, ze zawór ste¬ rujacy 4 zostaje przestawiony w polozenie A albo G. Jest oczywiscie równiez mozliwe przestawia¬ nie aaworu sterujacego 4 w jedno lufo w drugie poltozeiiie w znany sposób mechianicanie, poprzez kolumne kierownicza. Sprezyny sciskane 32 i 33 sluza do centrowania zaworu sterujacego 4Y w po¬ kazanym na fig. 1 polozeniu, odpowiadajacym jez¬ dzie na wprost.

W pódlofony sposób jak to- ma miejsce w przy¬ padku zaworu stepujacego 4> nastepuje przeniesie¬ nie cisnienia panujacego w- przewodzie 2^, poptraetz pfeizewód sterujajey 3* oraiz cisnieniia pariutfaieeigo w Ibflrzew4xlzie 25^ poprzez pfrzewód sterujacy tSf ma zawór dolaczajacy 7, który wskutek tego * ulega prz^towietfidu, otlpowiedniio do róznicy miedzy cils- nieniami panujacymi w konnocrach nadcianieniowKh 18 i 22. W przypadku medzialania wysokocisnie¬ niowej pem£y olejowej, mozna doprowadzac do poimipy fecsfittej 8 olej pod cisnieniem z praewfadu powfcoitoeigd 13 poprzez zawór dosysaj^ey 3tf i ^a* wór sterujacy 4. W tym przj^adkUi wytftwfatóRSna w pomnie Lecznej1 0 nafdwyzfca cisnienia powodu¬ jaca przestawienie zaworu sterujacego 4 dtedala je¬ dynie- ^ komidrze na<3jCisnii)enalowej: f» wfi^ednie 22.

W mysl wynalasku, w tlokach¦ fcto&&yzfo I* i 2fi si^woJków 10 wz$le*Me u umieszceone sa bliznia- eze zawiory zwtrotne 37 wzglednie 3&. Bliztóa«ffioe zawory zwrotne 37 i 38 skladaja sia z etementów zamykajacych 40, 41, wzglednie 42, 43 dociskanych do siwych polozen zasmlkniie^ia za pomoca spfezyui ¦.w 40 45 50 55 60iós m & ii wzglednie 45. Elementy zamykajace 41 i 43 ma¬ ja popychiacze 46 wzglednie 47, które to popyoha- cze wystaja do wnetrza polacizonych z pompa recz¬ na 6 komór nadcisnieniowych 18 wzglednie 22. Dzie¬ ki temu moze nastapic odsuniecie elementu za¬ mykajacego 41 wzglednie 43 czyli ot/warcie odpo¬ wiedniego zaworu wskutek uderzenia popychacza 46 wzglednie 47 o dno 50 wzglednie 5/1 silownika 11 wzglednie 12.

Dzialanie wspomaganego ukladu kierowniczego jest nastepujace. Z chwila osiagniecia przez kolo kierownicze 5 pelnego wychylenia, na przyklad wbrew kierunkowi wskazówek zegara, schemat o- biegu oleju przybiera postac piokazana na fig. 2.

W wyniku róznicy cisnien, wyitiworzomej przez pom¬ pe reczna 6 w przewodach 27 i 28, zawór ste¬ rujacy 4 jest przestawiony w * polozenie C. Rów¬ niez i zawór dolaczajacy 7, w wyniku t róznicy cis¬ nien w przewodach 25 i 26 jest przestawiony] w polozenie C. Podczas gdy komora nadoisaiienaowa 22 silcwtniika 12 polaczona jest poprzez przewód 26, zawór sterujacy 4 i poprzez pompe reczna 6 z przewodem nadcisnieniowym 12, komora nadcis- niieniawa 17 silownika 11 polaczona jeslt poprzez przewód 23 i zawór dolaczajacy 7 bezposrednio z przewodem nadcisnieniowym 12, a tym samym z wysokocisnieniowa pompa olejiowa 3. Tlok robo¬ czy 16 silownika 11 znajduje sie w swym dolnym skrajnym polozeniu tak, ze element zamykajacy 41 zostaje otwarty za posrednictwem popydhacza 46. Cisnienie robocze panujace w komorze nadcis- riieniowej 17 spowodowalo otwarcie elememtu za¬ mykajacego 40 tak, ze zostalo sitiworzone polacze¬ nie komory nadcisnieniiowej 17 z odciazona komo¬ ra nadicifinienijowa 18. Tym sposobem strumien tlo¬ czony przez wysokocisnieniowa pompe olejowa 3 zostal polaczony bocznikowo ze zbiorni¬ kiem 2 poprzez przewód 25, zawór sterujacy 4 i przewód powirotiny 13.

Przy powrocie z przedstawionego na fig. 2 pel¬ nego wychylenia kola kierowniiozego, zawór steru¬ jacy 4 zajmuje z powrotem polozenie A tak, ze komora niadciisnueniowa 18 otrzymuje polaczenie ze strona wyjsciowa pompy recznej 6, Komora nad- ciandenaowa 17 natomiast, zostaje polaczona poprzez rówmiiez znajdujacy sie w polozeniu A zawór do¬ laczajacy 7, ze zbiornikiem 2 olejoi, co pociaga za soba odwrócenie spadku cisnienia i przesuniecie elememtu zamykajacego 40 z powrotem w polozenie zamkniecia. Tym samym opisane wyzej polaczenie bocznikowe zostaje skasowane i w karwarze nad¬ cisnieniowej 18 moze zapanowac cisnienie robo¬ cze.

Równiez i komora nadcisnieniowa 21 silowtnilka 12 uzyskuje bezposrednie polaczenie z wysokocis¬ nieniowa pompa olejowa 3 poprzez' znajdujacy sie w polozeniu A zawór dolaczajacy 7. Natomiast ko¬ mora nadcisnieniowa 22 zostaje odciazona przez po¬ laczenie ze zbiornikiem 2 oleju, poprzez znajduja¬ cy sie w polozendiu A zawór sterujacy 4 i przewód powrotny 13. W przypadku dalszego skrecania ko¬ la kierowniczego az do pelnego wychylenia, opi¬ sane, przelaczajace cisnienie dzialania blizniaczego zaworu zwrotnego 37 zostaje powtórzone przez bliz¬ niaczy zawór zwrotny 38.

Opisane powyzej dzialanie odnosi sie równiez do przykladu wykonania wynalazku, pokazanego na fig. 3. W tej postaci wykonania mechanizmu wspo¬ magajacego ukladu kierowniczego, zawór steruja¬ cy 104 laczy w sobie równiez i funkcje zaworu dolaczajacego 7, pckazanego na fig. 1 i 2. Zawór sterujacy 104 ma w zwiazku z tym dwa uklady sterowania z symetrycznie wzgledem siebie usy¬ tuowanymi krawedziami sterujacymi, jak to na przyklad uwidoczniono w opisie ogloszeniowym RFN rr 1755 033 na fig. 1 i 2. Podczas kierowania po¬ jazdem, czesc strumienia tloczonego przez wysoko¬ cisnieniowa pompe olejowa 103 zostaje doprowa¬ dzona do komory nadcisnieniowej 118 silownika 110, wzglednie do kcanory nadciisnieniowej 122 si¬ lownika 111, poprzez pompe reczna 106, podczas gdy reszta tego strumienia zostaje doprowadzona bezposrednio do komory nadcisnieniowej 117 wzgle¬ dnie 121 pcprzez przewód nadcisnienlicwy 112, z pominieciem poiripy recznej 106. Z chwila osiag¬ niecia pelnego wychylenia, cisnienie robocze zosta¬ je wylaczone przez blizniacze zawory zwrotne 137 wzglednie 138.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Hydrostatyczny wspomagany uklad kierowmi- 30 czy, zwlaszcza dla pojazdów mechanicznych, ma¬ jacy napedzana za pomoca kola kierowniczego pom¬ pe reczna, napedzana przez silnik pojazdu wyso¬ kocisnieniowa pompe olejowa, nastawy w dwóch kieroinfcach zaleznie od kierunku obrotu kola kie- 35 rowniczego zawór sterujacy, dwa silowniki przy¬ stosowane do wywolywania sfcrejfcu kól sprzezione wzajemnie ze soba mechanicznie tak, by olej pod cisnieniem doprowadzany byl do jednej z komór kazdego z silowników poprzez pompe reczna, a do 40 drugiej komory bezposrednio z wysokocisnieniowej pompy olejowej, znamienny tym, ze tlok roboczy (16, 20) kazdego z silowników (10, 11) zawiera bliz¬ niaczy zawór zwrotny (37, 38), przy czym jeden z elementów zamykajacych (41) wzglednie (43) kaz¬ dego z blizndaczyicth zaworów zwrotnych (37) wzgle¬ dnie (38) jest przystosowany do wspóldzialania 2 odgrywajacym role zderzaka koncowego dnem (50) wzglednie (51) cylindra silownika tak, ze kazdo¬ razowo wspóldzialajaca bezposrednio z wysokocis¬ nieniowa pompa olejowa (3) komora nadcisnienio¬ wa (17) wzglednie (21) jednego z silowników (10) wzglednie (11) daje sie polaczyc ze zbiornikiem (2) pcprzez odpowiadajaca jej odciazona komore nad¬ cisnieniowa (18) wzglednie (22). 9

2. Uklad kierowniczy wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tym, ze jeden z sfcs&etftów zamykajacych (41) wzglednie (43) kfk&Btago z (blizniaczych zaworów zwrotnych (37) wzglednie <38) ma popychacz (46) wzglednie (47) wystajacy do wnetrza komory nad- 60 cisnieniowej (18) wzgleAtie ©2) silownika (10) wzglednie (11) tak, ze w ^otewniwch krancowych kazdorazowo jeden z blizniaczych zaworów zwrot¬ nych (37) wzglednie 1(38) daje sie uruchomic przez wspóldzialanie jego popychacza (46) wzglednie (47) 65 z dnem (50) wzglednie (51) cylindra silowndka, 40 80105 2S0 FIG.1105 280 FIG. 2 S7 13 27- 3r>)|Jl X A B 12 A B 25- 10"105 280 DN-3, zam. 596/79 Cena zl 45.—