SE426977B - Styrenhet for reglering av ett vetskeflode till en hydraulmotor - Google Patents

Description

7806854-'1 roterande ventil, dvs att ventilen har en ventildel, som är direkt förbunden med styrhjulet och roterar då styrhjulet vrids runt. Detta medför behov av en förbindelse mellan styrhjulsaxeln och den rote- rande ventildelen. Samordningen mellan de olika delarna har resulte- rat i behov av att styrhjulsaxeln eller en därmed förbunden del mås- te vara förlängd igenom eller in i den roterande ventilen för att kun- na vara mekaniskt förbunden med den roterbara ventildelen. Detta har nödvändiggjort att den roterande ventilen har en diameter av tillräck- lig storlek för att medge en sådan anordning av styraxeln. Detta har dels medfört att enheten blir stor och dels risk för läckage. >Kontrollenheten enligt föreliggande uppfinning är enklare i uppbygg- nad, kan utföras i ringa storlek och kan vara avsevärt mindre dyrbar att tillverka än sådana konstruktioner, som är typiska för ovannämnda kända anordningar.

Dessa avsevärda fördelar uppnås enligt föreliggande uppfinning främst genom att anordningen för överföring av kraftmomentet till den rör- liga ventildelen innefattar en mätanordning, avsedd att leda ett uppmätt vätskeflöde till ventilanordningen vid rotation av ingångs- axeln, varvid mätanordningen innefattar samverkande tandhjul, varav ett invändigt tandat hjul, vilket är anordnat endast roterbart kring den centrala axeln samt ett utvändigt tandat njul, varvid tandhjulens tänder ingriper i varandra och det invändigt tandade hjulet har en tand mera än det utvändigt tandade hjulet, att tänderna i ingrepp häller tandhjulen i relativ banrörelse och rotationsrörelse så att vätskefickor bildade medelst tandhjulens tänder i ingrepp utvidgar resp. sammandrar sig, att en kommutatorventilanordning är anordnad att reglera flödet till och från tandhjulens vätskefickor, att det ena av tandhjulen är anordnat för begränsad rotationsrörelse, samt att en anordning är anordnad att överföra kraftmomentet från det ena tandhjulet till den rörliga ventildelen, varvid ett av tandhjulen är anordnat för banrörelse medelst en del av en svängbar länk, vilken är snedställd i förhållande till den centrala axeln.

Uppfinningen innefattar en riktningskontrollventil, vilken sätts i funktion vid första vridningen av styrhjulet från ett neutralt läge till ett vridläge för att leda vätskeflödet till stvrmotorn. Detta sker genom en begynnelsevridning av delarna i en mätanordning, som är förbunden med ventilen. Iäflvßrhet är enligt föreliggande uppfin- ning styrhjulet direkt förbundet med en första del i en mätanord- vanessa-1 ning, vilken har formen av en kugghjulsmätmotor. Begynnelserotatio- nen hos den första delen i mätmotorn orsakar en påläggning av ett vridmoment på den andra delen i mätmotorn och detta vridmoment till- förs ventilen för att ändra denna emot en tvângskraft genom en meka- nisk förbindning mellan den andra delen i mätmotorn och ventilen.

Det till ventilen tillförda vridmomentet är en funktion av trycket över mätmotorn och detta tryck är en funktion av det vridmoment som är pålagt på styrhjulet. Ju snabbare styrhjulet vrids, desto större blir följaktligen det på ventilen pâförda vridmomentet och desto större flödet av vätska till styrmotorn. Rörelsen hos ventilen är ringa och stopp finns anordnade för att förebygga onödig rörelse hos ventilen vid stor momenttillförsel till denna.

Uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka fig. 1 är en schematisk vy, vilken visar kontroll- enheten enligt uppfinningen i ett styrsystem, fig. 2 är en axial tvärsektion av kontrollenheten i fig. 1, fig. 3 är en en vy, vilken visar mätmotorn i enheten i fig. 1, fig. 4 är en tvärsektion av enhe- ten i fig. 2, med vissa delar uteslutna, längs snittlinjen 4-4 i fig. 2, fig. 5 är en tvärsektion av ventildelar, vilka används i utförings- formen i fig. 2, fig. 6 och 7 är ett tvärsnitt och en planvy av en annan ventildel i utföringsformen i fig. 2, fig. 8-10 är schematiska vyer, vilka visar vätskeflödet genom ventilmekanismen i fig. 2, fig. 11 är en sektion av en ventilanordning för omkastning enligt utförings- formen i fig. 2, fig. 12 är en sektion ungefär genom linjen 12-12 i fig. 11, fig. 13 är en schematisk vy av en modifikation av förelig- gande uppfinning, fig. 14 är en schematisk vy av en annan modifika- tion av uppfinningen, fig. 15 är en schematisk vy ungefär genom lin- jen 15-15 i fig. 14, fig. 16 är en schematisk vy ungefär genom lin- jen 16-16 i fig. 14, fig. 17 är en schematisk vy av ännu en modifika- tion av uppfinningen, fig. 18 är en schematisk vy av ytterligare en modifikation av uppfinningen och fig. 19 är en vy ungefär genom lin- jen 19-19 i fig. 18.

Styrenheten 10 innefattar ett hus 11, in i vilket ett fordons styr- axel 12 sträcker sig. Vid ytteränden av axeln 12 är förbundet ett styrhjul 13 så att vridning av styrhjulet vrider axeln 12 och styr- enheten påverkas för ledning av styrhydraulvätska till en styrmotor 14, vilken på lämpligt sätt är inlänkad så att den ger kraftstyrning av fordonets hjul. Sammanlänkningen mellan motorn 14 och fordonets mekanism för utförande av styrningen kommer icke att beskrives, ef- 7-806854-1 4 tersom denna är konventionell och känd.

Såsom fig. 1 visar schematiskt innefattar huset 11 två utlopp 20, 21, vilka är förbundna med motsatta sidor på motorn 14, så att väts- ka frân dessa utlopp strömmar till ena eller den andra av motorns 14 ändar. Därtill innefattar huset 11 ett inlopp 22, vilket är för- bundet med en motordriven pump 23. Huset innefattar också ett utlopp 24, vilket är förbundet med en vätsketank 27.

Styrenheten 10 arbetar på följande sätt. Då ingen styrning av fordo- net sker, leds vätska av pumpen 23 till inloppet 22 i huset 11 och från utloppet 24 till tanken. Vid kringvridning av styrhjulet leder enheten 10 vätska från inloppet 22 till det ena eller det andra av utloppen 20, 21 beroende på vridningsriktningen för styrhjulet. Det andra av utloppen 20, 21 är förbundet med utloppet 24, så att vätska därifrån leds till tanken 27.

Som fig. 2 visar innefattar huset 11 delar 25, 25a. Husdelen 25 har en utskjutande del 26, in i vilken styraxeln 12 sträcker sig.

En lämplig tätning och en lageranordning 27 är förbundna med husde- len 26 och axeln 12 för stöd av axeln 12 under vridning i förhållan- de till huset liksom för förebyggande av läckage av vätska utmed axeln 12. Axeln 12 slutar i en kammare 29 i husdelen 25 och varvid en flänsdel 30 på axeln 12 är anordnad i kammaren 29. Lämpliga axial- lager 31 är anordnade mellan en radial yta på flänsdelen 30 och en radial yta i husdelen 25.

Enligt uppfinningen är en vätskemätanordning 35 anordnad i kammaren 29. Mätanordningen 35 innefattar en mätmotor, vilken innefattar en yttre del 36 med invändig tandning samt en inre del 37 med utvändig tandning. Den yttre delen har en tand mindre och dessa två delar är anordnade excentriskt. Tänderna på delarna 36, 37 ingriper i varand- ra såsom fig. 3 visar. Mätmotorn 35 kan vara av konventionell uppbygg- nad och kommer icke att beskrivas i detalj, eftersom sådana mekanis- mer är kända.

' Den yttre delen 36 är anordnad för rotation omkring en axel, vilken sträcker sig utmed rotationsaxeln för axeln 12. Därtill är den ytt- re delen 36 fäst vid flänsdelen 30 på axeln 12 medelst ett flertal lämpliga bultar 40a, så att den yttre delen 36 vid rotation av axeln 12 också roterar omkring axelns 12 rotationslinje. Påbörjad vridning vsosssa-1 av den yttre delen 36 med axeln 12 orsakar rotation av rotordelen 37 omkring dess axel. Sedan rotordelen vridits över en ringa rota- tionsvinkel omkring sin axel, hindras den från vidare vridning kring denna axel och vid ytterligare vridning av delen 36, rör sig delen 37 i en bana omkring rotationsaxeln för delen 36, på ett sätt som skall närmare beskrivas nedan. Under den roterande rörelsen och ban- rörelsen mellan delarna 36 och 37 ökar respektive minskar naturligt- vis volymerna i de fickor, som avgränsas av loberna i delarna 36 och 37, och vilka är betecknade A-F i fig. 3.

Rotordelen 37 är mekaniskt förbunden genom en drivlänk 40 med en riktningsventilmekanism 41. Ventilmekanismen 41 är så utförd, att den leder vätskeflöde till styrmotorn 14, då den förskjuts från ett neutralläge. I dess neutralläge leder ventilen 41 vätska från in- loppet 22 till utloppet 24. Vid tillslag leder Ventilmekanismen 41 vätska från inloppet 22 till endera porten 20 eller 21 och förbinder den andra porten 20 eller 21 med utloppet 24 beroende på styrriktnin- gen. Ventilen 41 blir tillslagen genom drivlänken 40 vid första, be- gynnande vridning av rotordelen 37.

Ventilen 41 är anordnad i husdelen 25a i enheten 10. Ventilen 41 in- nefattar en yttre ventilhylsa 42 (se fig. 2), vilken är stelt och fast fäst på lämpligt sätt i huset 11, samt en inre ventildel 43, vilken är stelt förbunden vid den yttre hylsdelen 42. Eftersom de två hylsorna 42, 43 är fast förbundna med varandra och fästa i huset 11, kan de anses såsom ett enda ventilelement och kan utföras pâ sam- ma sätt.

Ventilmekanismen 41 innefattar ytterligare en rörlig ventildel 44, vilken är anordnad i hylsdelen 43. Ventildelen 44 är anordnad för begränsad vridrörelse inom ventilhylsan 43 vid rotation av rotorde- len 37. Högeränden på ventildelen 44 är, som fig. 2 visar, mekaniskt förbunden genom en del 45 med ena änden av omkastningsventilen 101, _ vilken senare skall beskrivas. Då ett vridmoment anbringas på rotor- delen 37, överför följaktligen drivlänken 40 detta moment till ven- tildelen 44 genom omkastningsventilen 101 och den mekaniska förbind- ningen 45. I beskrivningen här nedan har springorna i hylsan 43 sam- ma beteckningar som öppningarna i hylsan 42 med vilka de är förbundna.

Den yttre hylsan 42 är försedd med en serie av fyra ringformiga spår 7806854-1 50-53 kring omkretsen. Spåren 50-53 har på skilda ställen öppningar för ledning av vätska radialt inåt. Den inre hylsdelen 43 har på motsvarande sätt ett flertal springor såsom fig. 5 visar, vilka sträcker sig axialt under det nämnda flertalet radiala spår 50-53.

Den mekaniska förbindningsdelen 45 skall icke beskrivas i detalj men innefattar i stort en ihålig, cylindrisk. del, vilken är fäst vid både omkastningsventilen 101 och ventilen 44. Som skall visa sig på- verkar den icke vätskeflödet därigenom. Ventildelen 44, vilken vi- sas i fig. 6 och 7, är försedd med ett antal ringar och spår, vilka sträcker sig axialt från ventildelen 44.

Ventilens arbetssätt framgår bäst av de schematiska figurerna 8-10, -vilka respektive visar neutralläget, ett läge för högersväng och ett läge för vänstersväng hos ventildelarna.

Fig. 8 visar isynnerhet flödet genom ventilmekanismen 41 då denna är i neutralt läge. Ventilhylsan 42 innefattar fyra ringformiga spår 50-53 kring omkretsen. Spâret 50 är förbundet med utloppet 24 och in- nefattar fyra radiala hål 60, 60a, 60b, 60c i ventilhylsan 42, vilka är förbundna med spåret 50. Det ringformiga spåret 51 är förbundet med inloppet 22 och har fyra radiala hål betecknade 61, 61a, 6]b, 61c i hylsan 42, vilka är förbundna med det ringformiga spåret 51. Det ringformiga spåret 52 är förbundet med utloppet 20, vilket leder till ena sidan av motorn 14 och.där finns två radiala hål 64, 64a, i ventilhylsan 42 i förbindelsen med spåret 52. Det ringformiga spå-' ret 53 är förbundet med utloppet 21 och hylsdelen 42 har på liknande sätt radiala hål 63, 63a, vilka är förbundna med det ringformiga spå- ret 53.

Därtill är en del 69 på hylsan förbunden med ena sidan av mätmotorn 35 såsom nedan skall beskrivas i detalj. För att medge denna för- bindning innefattar den inre ventilhylsan 43 två radiala öppningar 62, 62a, vilka leder vätska till delen 69. Därtill är ventildflen 44 försedd med en axial passage 65, vilken är förbunden med andra si- dan av mätanordningen 35 samt radiala passager 66, 66a däri i för- bindelse med den axiala passagen 65.

Såsom fig. 8 visar sdmmntisktêky då ventildelen 44 står i neutralt läge, ringarna 70, 70a, 70b, 70c anordnade intill inloppen 61, 61a, _ 61b, 61c respektive. Ringarna 70, 70a, 70b, 70c blockerar icke väts- keflödet från inloppen 61-61c till spåren 72, 72a, 72b, 72c i ven- 78068511-1 tildelen 44. Spåren 72, 72c är förbundna med utloppet 60 och spåren 72a, 72b är förbundna med utloppet 60b. Då ventildelen 44 står i neutralläge, leds följaktligen vätskeflödet från inloppen 61-61c ge- nom ventilmekanismen 41 till utloppet 24 och till tanken 25. Därför kan ventilmekanismen kallas en öppen centralventil. Det bör emeller- tid framgå, att även en sluten centralventil kunde användas i syste- met. De andra tanköppningarna 60a och 60b är förbundna med spår 74, 74a i ventildelen 44, vilka ligger intill portarna 60a, 60c men vil- ka är blockerade genom angränsande ringar från förbindelse med angrän- sande portar.

Vid neutralläge hos ventildelarna såsom fig. 8 visar är dessutom öpp- ningarna 62 och 62a, vilka står i förbindelse med mätdonet, också förbundna med respektive spår 75, 75a vid den yttre omkretsen av ven- tildelen 44. Spåren 75 och 75a är så belägna att de ger förbindelse med öppningarna 63, 63a i ventilmekanismen 41. Naturligtvis är öpp- ningarna 63, 63a förbundna med ena änden på styrmotorn 14. Dessutom är öppningarna 64, 64a då ventildelen 44 står i neutralläge såsom fig. 8 visar, belägna omedelbart intill respektive ringar 77, 77a i ventil- delen 44. Ringarna 77, 77a är på liknande sätt utförda, så att de ic- ke blockerar förbindelsen mellan öppningarna 64, 64a och öppningarna respektive 66, 66a i ventildelen 44. När sålunda ventildelen 44 står i sitt neutralläge, är motsatta ändar av styrmotorn förbundna över mätmekanismen 35, så att de ger ett "öppet cylinder"-system. Detta utförande medger överföring av varje kraft som pâlägges på fordonets hjul så att kraften kan återföras genom hydraulvätskan i systemet till mätmotorn 35 och få denna att arbeta som en motor. Detta ger användaren en känsla i handen för varje sådan kraft.

Som ovan sagts blir ventildelen 44 förflyttad eller vriden från sitt neutrala läge som funktion av vridning av styrhjulet så att den le- der vätska till styrmotorn 14 för styrfunktionen. Vidare blir, som ovan sagts, ventildelen 44 vriden på grund av ett därpå anbringat vridmoment genom rotordelen 37 och drivlänken 40. Rotordelen 37 blir vriden på grund av krafter som påverkar rotordelen 37 vid kringvrid- ning av styrhjulet. Dessa krafter inbegriper en mekanisk eller växel- reaktion på grund av att rotordelarna 36, 57 är förbundna med en växel. Emellertid påverkar trycket över mätmotorn kraftigt det på rotorn 37 pâlagda vridmomentet. Om vätsketrycket över mätmotorn 35 är lågt på grund av ringa differentialvätsketryck över styrmotorn, 7806854-1 blir vridmomentet för kringvridning av ventildelen 44 avsevärt myc- ket lägre än om differentialtrycket över styrmotorn är högt. Sålun- da är vridmomentet på ventilen 44 en funktion av det tryck som krävs för styrmotorn.

I denna förbindelse är ventildelen verkligen vridmomentkänslig och det vridmoment som kan påläggas ventildelen 44 genom mätmotorn 35 från styrhjulet 13 är proportionellt mot vätsketrycket i mätmotorn, vilket i sin tur beror på differentialtrycket över styrmotorn. Ju större vridmoment som påläggs styrhjulet, desto större blir vridmo- 'mentet på ventildelen 44 och ju mera vrids ventildelen 44.

Om högt vridmoment påläggs ventildelen 44 i ena riktningen, kan ven- tildelen 44 förflytta sig till sitt ytterläge i denna riktning, var- vid ytdelarna 80 på ventil-delen 44 ingriper mot ytdelarna 81 på hyls- delen 43. Om rotordelen 37 vrids i motsatt riktning, kan åter ven* tildelen 44 endast vridas tills ytorna 80a, 81a ingriper mot varand- ra. Såsom framgår av fig. 4 är den möjliga rotationen för ventildelen 44 endast ringa och betecknad X i fig. 4. Sedan ytdelarna 80, 81 el- ler 80a, 81a ingripit mot varandra, är vidare vridning av ventildelen 44 förhindrad. Vid många styrförhållanden kommer storleken av det vridmoment som användaren pålägger styrhjulet att vara så stort att ventildelen 44 vrids en obetydlighet mindre än vad som är möjligt.

Sålunda kommer ventildelen 44 vid många styrtillfällen att röra sig till ett mellanläge snarare än till fullt utslag, där stoppen 80, 81 eller 80a, 81a ingriper.

Vid styrning kommer följaktligen ventildelen 44 att inta ett läge där den delar vätskeflödet från tryckportarna 61-61c emellan på ena sidan utloppen 60, 60b och å andra sidan mätmotorn 35.

Om ventildelen 44 exempelvis vrids medurs såsom fig. 8 visar i myc- ket ringa grad, så att förbindelsen mellan portarna 61-61c och por- tarna 60, 60b icke bloskeras, bör det framgå att trycket kommer att öka i portarna 61-61c. Detta beror på att förbindelsens flödesyta mellan portarna 61-61c och portarna 60, 61b minskar. Samtidigt kom- mer portarna 61a, 61c att vara förbundna med respektive passager 66, 66a i ventildelen 44 för att leda vätska till nätmotorn 35. Därvid kommer också flödesytan mellan portarna 62, 62a respektive portar 63, 63a att öka, så att flödet leds från mätmotorn genom portarna 63, 63a och till ena sidan av styrmotorn. Motsatt sida av styrmotorn blir då förbunden med tanken på grund av att portarna 64, 64a blir för- 78068511-1 bundna med tanken genom portarna 60a, 60c i ventilmekanismen. Som följd härav kommer flödet från inloppstryckportarna 61-61c att delas beroende på vridningsgraden av ventildelen 44. Detta innebär i styr- motorn 14 en tryckstegring, vilken är proportionell mot vridningen av ventildelen 44, vilken rör sig i proportion till det på styrhjulet pâlagda vridmomentet, vilket innebär ett styrsystem med effektiv upp- följning och med mjuk tryckökning i styrmotorn 14 för att ge en styr- hastighet som är proportionell mot vridningshastighet på styrhjulet.

För den händelse att ventildelen blir vriden moturs såsom fig. 8 vi- sar, kommer âter trycket riktat mot ventildelen mellan inloppen 61- 61c att delas på liknande sätt som ovan beskrivits, frånsett att vätskan leds genom ventilmekanismen till motsatt sida av styrmotorn.

Om vridningsriktningen är moturs för ventildelen 44, blir trycket i öppningarna 61-61b riktat mot mätmotorn 35 genom portarna 62, 62a och flödet leds från mätmotorn 35 genom portarna 64, 64a till ena änden på styrmotorn 14. Motsatta sidan pâ styrmotorn är förbunden med tan- ken genom förbindning av portarna 63, 63a med respektive tankutlopp 60a, 600. Vid detta arbetssätt, då flödet delas mellan utloppet och styrmotorn, kommer åter en mjuk uppbyggnad av vätsketrycket i styr- motorn att åstadkommas så att det blir proportionellt mot det på styrhjulet anbringade vridmomentet.

Om delen 44 i fig. 8 vrids moturs från det läge som fig. 8 visar till det läge som fig. 9 visar, kommer inloppsflödet icke längre att de- las som ovan. Som fig. 9 visar kommer inloppsflödet till ventilen från pumpen 22 i passagerna 61, 61b att strömma till mätmotorn 35 genom passagerna 62, 62a. Flödet från mätpumpen strömmar axialt ge- nom den invändiga passagen 65 i ventilen 44 och sedan radialt genom öppningarna 66, 66a till utloppsförbindningarna 64, 64a på ena sidan av styrmotorn 14. Flödet från andra sidan av styrmotorn 14 leds genom ledningen till huset genom porten 20, genom de radiala passagerna 63, 63a och genom respektive passager 60a, 60c till tanken 25. På det- ta sätt strömmar flödet från pumpen 23 genom ventilmekanismen 41 till mätmotorn 35 och genom mätmotorn 35 tillbaka till ventilmekanismen 41 och styrmotorn 14 för att åstadkomma styrning av fordonet.

Om ventilen 44 vrids från det läge som fig. 8 visar, dvs medurs, från det läge som visas i fig. 8 till det läge som fig. 10 visar, kommer fordonet att styras i motsatt riktning mot det i fig. 9. Som fig. 10 visar leds vätskeflödet då ventildelarna vrids till detta lä- vsosssu-1 10 ge från inloppsportarna 61a, 61c igenom de radiala passagerna 66, 66a och den axiala passagen 65 i ventildelen 44 till mätmotorn 35. Flö- det från mätmotorn 35 strömmar genom portarna 62, 62a och genom por- tarna 63, 63a till ena änden på styrmotorn 14 för att åstadkomma styr- ning av fordonet i motsatt riktning mot vad som fig. 8 visar. Flödet från andra sidan på styrmotorn leds genom porten 21, de radiala pas- sagerna 64, 64a och genom utloppsportarna 60a, 60c, vilka är förbund- na med tanken 25. Det bör följaktligen framgå, att beroende på vrid- ningsriktningen för ventildelen 44 kommer fordonet att styras i res- pektive riktning.

Fig. 8, 9 och 10 är något schematiska och överdrivna för att visa den schematiska användningen av ventilmekanismen 41. Detaljfigurer av' ventilmekanismen såsom i fig. 4-7, visar uppbyggnaden samt det flöde som beskrivs i samband med fig. 8-10. Dessa detaljer skall icke vida- re beskrivas häri med hänsyn till att den specifika uppbyggnaden icke är väsentlig för föreliggande uppfinning under förutsättning att det schematiska flödet enligt fig. 8-10 är inbegripet. Beteckningarna pâ detaljfigurerna motsvarar de på de schematiska figurerna.

Som bekant används en omkastningsventil i samband med mätmotorer för kontroll av vätskeflödet till och från mätmotorn. Den kommutator- anordning, som kan användas enligt föreliggande uppfinning, kan ha många olika utföringsformer och beträffande uppfinningen i stort kan varje typ av kommutatorventil användas, som medger flöde från ven- tilmekanismen 41 till mätmotorn och från mätmotorn tillbaka till ven- tilmekanismen.

I utföringsformen i fig. 2 âstadkommes flödet från ventilmekanismen 41 till mätmotorn och från mätmotorn 35 tillbaka till ventilen ge- nom en kommutatorventildel 101 och ett grenrör 102. Grenröret 102 har ett flertal passager 103 i vinkel för ledning av vätska till och från de växande respektive krympande fickorna i mätmotorn. Grenröret 102 innefattar också ett flertal öppningar 103a, genom vilka bultar- na 40a sticker ut. Framsidan av grenröret 102 intill mätmotorn inne- fattar ett flertal öppningar där passager 103 skär framsidan på gren- röret för ledning av vätska till eller från mätmotorn. Stelt fäst .mot grenröret 102 är en platta 104. Plattan 104 har också ett fler- tal öppningar för skruvar 10.

Plattan 104 har vidare ett flertal öppningar 106, vilka står överens med passagerna 103 på framsidan av grenröret 102. Plattan 104 har en 1806854-1 11 innerdiameter, vilken är avsevärt mindre än innerdiametern på gren- röret 102, och vilken tjänar som tätning för nätmotorn. En lämplig tätning är anordnad mellan ytan på kommutatorventilen 101 och den radiala ytan på plattan 104 intill dess inre diameter.

Kommutatorventilen 101 är anordnad inom en urborrning 110 i grenrö- ret 102 (se fig. 11, 12). Yttre omkretsen på kommutatorventilen 101 är försedd med ett flertal axiala springor 111. I den visade utfö- ringsformen finns sex axiala springor längs omkretsen av delen 101.

De axiala springorna 111 är förbundna med ytan 69, vilken är belägen radialt utanför på ventildelen 103. Mellan de radiala springorna har kommutatorventilen också ett flertal, här åter sex, radiala passager 112, vilka sträcker sig in i det inre av kommutatorventilen 101.

Som ovan sagts har grenröret 102 ett flertal passager, här sju i an- tal, vilka är betecknade 103. Dessa passager 103 sträcker sig i vin- kel genom grenröret 102 och skär den radiala ytan på grenröret lik- som den axiala urborrningen 110 däri. öppningarna genom passagerna 103 inom urborrningen 110 är fördelade längs omkretsen av urborrnin- gen 110.

Av det ovan sagda torde framgå hur kommutatorventilen fungerar. Gren- röret 102, plattan 103 och den yttre mätmotorn 36 roterar såsom en enhet tillsammans med styraxeln 12. Det bör vidare framgå att då grenrördelen 102 vrids i förhållande till kommutatorventilen 101, kommer de axiala passagerna 103 i ordning i förbindelse med de axia- la springorna 111 i ytteromkretsen av kommutatorventilen 101 och de radiala passagerna 112 i kommutatorventildelen 101. Som följd härav åstadkommas den rätta omkastningen av vätskeflödet av kommutator- ventilen.

Följaktligen kan flödet strömma till mätmotorn 35 från området 69, genom de axiala springorna 111 i kommutatorventilen, de vinkelställ- da passagerna 103, öppningarna 106 i delen 104 och till de växande utrymmena i mätmotorn. Flödet från de krympande utrymmena i mätmo- torn 35 kan strömma genom öppningarna 106 i plattan 104, vilka är förbundna med de krympandc utrymmena i mätmotorn, passagerna 103 i delen 102 samt de radiala öppningarna 112 i kommutatordelen 101 till det inre av kommutatorventilen 101. Vätska kan sedan strömma axialt genom det inre av den mekaniska förbindningen 45 och till den axia- la passagen 65 i ventildelen 44. Om mätmotorn roterar i omvänd rikt- 7806854-1 12 ning blir naturligtvis flödet omkastat mot vad som just innan sagts så att flödet strömmar från den axiala passagen 65 i ventildelen 44, genom passagerna 112 i kommutatorventildelen 101, genom de vinkel- ställda passagerna 103 i grenröret 102, passagerna 106 i delen 104 och till de växande utrymmena i mätmotorn. Härvid strömmar flödet från de krympande utrymmena i mätmotorn genom portarna 106 i plattan 104 till passagerna 103 i grenröret 102, genom de axiala passagerna 111 vid yttre delen av kommutatorventilen 101 och till omrâdet 69 intill yttre omkretsen av ventilen 41.

Av beskrivningen ovan torde framgå att vridning av styrhjulen medför en ringa förflyttning av ventildelen 44 för förbindning av de olika portarna i ventilmekanismen och lämpligt tillslag av styrmotorn 14.

Förflyttningen av ventildelen 44 med mätmotorn 35 sker mot kraften av en lämplig fjäder 120. Fjädern i den visade utföringsformen inne- fattar en torsionsstav 121, vilken pâ lämpligt sätt är vid ena änden fäst med en skruv och mutter 122 till huset på kontrollenheten, och vid andra änden är fäst medelst en förbindning med bult och springa. 123 till ventildelen 44. Det bör framgå att'rotationen vid vridning av ventildelen 44 är motriktad den på ventilen anbringade kraften från torsionsstaven 122 och att då kraften upphör, t.ex. genom att styrkraften mot styrhjulet på fordonet upphör, så kommer torsions- staven 121 att orsaka återföring av ventildelen 44 till dess neutral- läge. Även om en fjädercentreringsmekanism med torsionsstav visas i den speciella utföringsformen kan varje sådant tvångsdon användas för att återföra ventildelen 44 till neutralläge. Torsionsstaven sträcker sig in i den inre passagen 65 i ventilen 44 men försämrar icke flö- det genom denna.

Av ovan givna beskrivning torde framgå att uppfinningen har lett till en kontrollenhet utan roterande ventil, vilken roterar samtidigt med styrhjulet. Ventilen 44 vrids för en ringa rörelse och ytterligare rotation sker icke medan fordonets styrning utföres. Vidare bör fram- gå att styraxeln icke sträcker sig in i ventilenheten eller har någon mekanisk förbindning med ventilen 44 frånsett genom mätmotorn 35 så- som ovan beskrivits. Följaktligen krävs ingen stor anordning för att âstadkomma en mekanisk förbindning mellan styraxeln och en roterande ventildel. Som följd härav är diametern på ventildelarna 42-44 helt ringa. fOm styrkraftpumpen 23 icke skulle arbeta tillfredsställande, kan l vanessa-1 13 kringvridning av styrhjulet ändå påverka ventildelen 44 genom mät- motorn 35 och vid ytterligare rotation av styraxeln kommer mätmotorn 35 att arbeta såsom en pump för att tvinga vätska genom systemet och driva styrmotorn 41.

Vidare åstadkommer kontrollsystemet enligt föreliggande uppfinning alla fördelarna med "känsla" för vägen både då styrning sker och icke sker.

Fig. 13 visar ytterligare en utföringsform enligt uppfinningen, vil- ken är utförd pâ liknande sätt som vad som ovan beskrivits och vilken utnyttjar en riktningsventilmekanism liknande den ovan beskrivna ehu- ru uppbyggnaden av mätmotorn är något annorlunda. I utföringsformen i fig. 13 är styraxeln 159 förbunden med en bultförbindning 151 vid rotorn eller ytterdelen 153 i en mätmotor. Den inre rotordelen 154 i mätmotorn är drivförbunden med en drivlänk 155. Drivlänken 155 är i sin tur drivförbunden med en del, vilken kan sammanhänga med ventil- mekanismen eller vara drivförbunden med denna. Delen är betecknad 156. I den visade utföringsformen sker omkastning garn en plattven- til 160, varvid kommutatorventilen 160 på lämpligt sätt är fäst vid rotordelen 154 medelst en hylsförbindning 161, så att den roterar och rör sig i bana tillsammans med rotordelen. Omkastningen sker i stort på samma sätt som i kända anordningar och kommer därför icke att beskrivas i detalj. Plattan 162 mellan huset och kommutatorplat- tan 160 har som uppgift att sträcka sig radialt inåt för att ge lämp- lig tätning för kommutatorplattan. I Fig. 14, 15 och 16 visar ytterligare en annan utföringsform av före- liggande uppfinning, vilken liknar utföringsfoxmen i fig. 13 frånsett att i stället för en riktningsventil av den typ som fig. 1-12 visar är ventilen i fig. 14-16 av plattyp.

I utföringsformerna i fig. 14-16 är styraxeln 200 drivförbunden med den yttre rotordelen 201 på en mätmotor, vilken i sin tur driver den inre rotordelen 202 i mätmotorn. Den inre rotordelen 202 är drivför- bunden genom en länk 203 till en plattventil 204. Ventildelen 204 vrids vid kringvridning av styraxeln på samma sätt som ventildelen 44 och en i fig. 15 visad, lämplig stoppbult 205 ingriper i en yta pâ ventilen för att'förebygga övervridning av ventildelen 204 i någon riktning om högt vridmoment pâläggs. Kommutatorventilen 206 har lik- nande utförande och funktion som den i fig. 13 och skall icke beskri- vas i detalj, eftersom den i stort är av vanlig konstruktion. i 7806854 -1 14 Såsom fig. 16 visar har huset 210, vilket innehåller kontrollenheten, en form på inloppsportarna, vilken i stort innefattar en U-bågformig del 211 i förbindelse med inloppspumpen och vilken kan kallas ett tryckinlopp. En returport till tanken betecknad 212 innefattar en del 212a, vilken är förbunden med en bågformad del 212 med en del 212c diametralt motsatt delen 212a. Vidare finns på huset en port 214, vil- ken står i förbindelse med ena änden av styrmotorn samt en port 215 i förbindelse med den andra änden på styrmotorn.

Ventildelen 204 i ingrepp med husets utsida såsom fig. 16 visar, in- nefattar ett par portar 220, 221, vilka då ventilen står i neutral- läge ger förbindelse mellan tryckinloppet 211 ocn tankutloppet 212.

Då ventilen står i neutralläge sker vätskeflödet följaktligen från tryckpumpen genom ventilmekanismen till tanken.

Om Ventildelen i fig. 15 förflyttas i en riktning i förhållande till huset 210 förflyttas en port 230, vilken står i förbindelse med ena sidan av mätmotorng till förbindelse eller bättre förbindning med por- ten 211, så att tryck därigenom tillförs mätmotorn. Andra sidan av mätmotorn, vilken står i förbindelse med porten 231, kommer samtidigt i förbindelse med porten 215 för ledning av flödet till ena änden på styrmotorn. Flödet från styrmotorns andra ände återvänder då från porten 214 till utloppet 232 och förbindes med utloppet 212c.

Om ventilplattan 204 vrids i motsatt riktning, kommer porten 231 i förbindelse med tryckinloppet 211 och vätska leds till mätmotorn i motsatt riktning mot vad som ovan beskrivits genom porten 231, var- vid även flöde från mätmotorn passerar genom porten 230 och porten 214 till ena änden på styrmotorn. Flödet från styrmotorns andra ände kommer att ske genom porten 215 och till utloppet 232, vilket står i förbindelse med porten 212c för att leda vätska till tanken.

Fig. 17 visar en utföringsform av en kontrollenhet helt schematiskt med en i stort visad kontrollventil 300. Utföringsformen enligt fig. 17 innefattar ett kontrollsystem där styraxeln 311 är drivförbunden genom en länk 312 till den inre rotordelen 313 i en mätmotor. Den yttre rotordelen 314 i mätmotorn är så utförd att den roterar en be- gränsad vinkel vid vridning av den inre mätmotordelen 313 och en icke_ visad mekanism finns anordnad för att hindra vidare rotation därav.

Initialvridningen av.delen 314 överförs via en mekanisk förbindelse, vilken innefattar en skiva eller platta 315 till den roterande ven- tiidelen 316 i ventilmekanismgen 300. vanessa-1 15 Kommuteringefi i utföringsformen enligt fig. 17 liknar den kommute- ring, som finns beskriven i US patentet 3 087 436 och kommer därför icke att beskrivas i detalj här. Det bör emellertid framgå att kom- muteringen snarare bör ske på den sida av mätmotorn som är närmast styraxeln 311 än på den sida av mätmotorn där ventilen 300 är belägen, dvs mätmotorn är anordnad emellan kommutatorventilen och ventilmeka- nismen 300. Vidare är kommutatorventildelen 320 drivförbunden med den yttre mätmotordelen 314 genom en bultförbindning med densamma och ro- terar till viss del tillsammans med denna vid påläggning av ett mo- ment pâ den via mätmotormekanismen.

I modifikationen enligt fig. 18 och 19 är styraxeln 400 drivförbunden via en kuggväxel med en hylsdel 401. Hylsan 401 har, som framgår av fig. 19, invändig tandning. Kuggarna 402 ingriper med kuggarna 403 vid ytteromkretsen på den yttre rotordelen 404 i mätmotorn. Den inre rotordelen i mätmotorn har beteckningen 405.

I denna utföringsform påverkar initialvridningen av styraxeln 400 _ kringvridningen av den yttre rotordelen 404, vilken i sin tur ger _vridning av den inre delen 405 såsom i utföringsformen enligt fig. 1.

Initialvridningen av delen 405 orsakar begränsad rotation av endera en ventilplatta i utföringsformen enligt fig. 13 eller en axialvens til såsom i utföringsformen enligt fig. 1, för att ge korrekt tillför- selväg för vätskan genom vridning av en axel 407 i förbindelse med ventilen. I utföringsformerna enligt fig. 18 och 19 kan emellertid rotorn endast vrida sig en viss grad och är också hindrad från att röra sig i bana. I detta fall orsakar vridning av styraxeln 400 ro- tation och banrörelse hos rotordelen 404 på ett sätt som liknar vad som visats i US patentet 3 443 478. I denna utföringsform är kommuta- tordelen 410 fäst vid rotordelen 405 för att ge nödvändig och riktig kommutering då rotordelen 404 roterar och rör sig i bana. Detalj av ventilmekanismen i förening med uppbyggnaden av fig. 18 och 19 kom- mer icke att vidare beskrivas, eftersom det skulle motsvara vad som beskrivits ovan eller självfallna förändringar därav.

Claims (6)

w. ___... v.. . nä... vssoessu- 1; i 16 Patentkrav

1. Styrenhet för reglering av ett vätskeflöde till en hydraulmotor, innefattande en ventilanordning avsedd att leda vätska till hydraulmotorn i beroende av rotation kring en central axel av en ingângsaxel (l2,l50,200,311), varvid ventilanordningen innefattar en fast ventildel (fl2,20N) samt en rörlig ventildel (HH,2l0,3l6) samt en anordning för över- föring av ett kraftmoment från ingångsaxeln till den rörliga ventildelen för att förflytta denna, k ä n n e t e c k n a d av att anordningen för överföring av kraftmomentet.ti1l den rörliga ventildelen innefattar en mätanordning (}6,37,20l,202, l53,l5Ä,3l3,3lm, avsedd att leda ett uppmätt vätskeflöde till . ventilanordningen vid rotation av ingångsaxeln, varvid mät- anordningen innefattar samverkande tandhjul, varav ett in- vändigt tandat hjul (36,l53,l0l,3lü), vilket är anordnat en- dast roterbart kring den centrala axeln samt ett utvändigt tandat hjul (37,15H,202,3l3L varvid tandhjulens tänder ingri- per i varandra och det invändigt tandade hjulet har en tand mera än det utvändigt tandade hjulet, att tänderna i ingrepp håller tandhjulen i relativ banrörelse och rotationsrörelse så att vätskefickor bildade medelst tandhjulens tänder i in- grepp utvidgar resp. sammandrar sig,att en kommutatorventil- anordning §l0l,160,206) är anordnad att reglera flödet till och från tandhjulens vätskefickor, att det ena av tandhjulen (57,202,l5N,3l4) är anordnat för begränsad rotationsrörelse, samt att en anordning (H0,ü5,203,l55,3l2) är anordnad att överföra kraftmomentet från det ena tandhjulet till den rör- liga ventildelen, varvid ett av tandhjulen (3ó,20l,l53,3J4) är anordnat för banrörelse medelst endel av en svängbar länk (uo,2o3,155,5121 vilken är snedscälld 1 förhållande till den centrala axeln.

2. Styrenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att det utvändigt tandade hjulet (37,154g202) är anordnat för banrörelse och för begränsad rotationsrörelse, varvid de- len av den svängbara länken (Uq203,l55) är ansluten till det utvändigt tandade hjulet och en del av den svängbara länken är anordnad att överföra kraftmomentet från det utvändigt tandade hjulet till den rörliga ventildelen. vsosasw ' 17 v

3. Styrenhet enligt krav 2, k ä n n e tie c k n a d av att anoruningen för överföring av kraftmomentet från det utvändigt tandade hjulet till den rörliga ventildelen är en axialt riktad länk (B0,203,l55), innefattande en första del ansluten till det utvändigt tandade hjulet för att utföra banrörelse och begränsad rotatíonsrörelse tillsammans med detta, samt en andra del, vilken är avsedd att överföra rotationsrörelse från det utvändigt tandade hjulet till ett don för förflytt- ning av den rörliga ventildelen (üU,2lO).

4. N. Styrenhet enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att en kommutatorventilanordninginnefattar en hylsformad kommutatorventildel (101) med utvändiga, axiala spår (lll) och i stort sett radialt riktade passager (112), vilka sträcker sig från dess yttre omkrets in i en urborrning, att kommutatorventildelen (101) är anordnad i ett lopp (110) i edkanalring (102) med genomgående kanaler (103), vilka växel- vis är förbundna med de axialt riktade spåren och de i stort sett rauialt riktade passagerna i kommutatorventildelen vid relativ rotation mellan dem, att en anordning (üüa) driv- förbinder kanalringen (102) med det invändigt tandade hjulet (56) för rotation tillsammans med detta, samt att en anordning drivförbinder den hylsformade ventildelen (101) med den andra delen av länken (HO) och med den rörliga ventildelen (UH) för att överföralwaftmomentet från det utvändigt tandade hjulet till ventildelen (HH) för att förflytta denna.

5. Styrenhet enligt krav U, k ä n n e t e c k n a d av att en drivplatta (30) är anordnad enbart roterbart kring den centrala axeln, att drivplattan är stelt fäst vid axeln (12), varvid drivplattan är anordnad intill en axial sida av de samverkande tandhjulen och fast förbunden med det invändigt tandade hjulet. 7

6. Styrenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att kommutatorventilen innefattar en roterbar hylsventil, vilken är anordnad axialt vid ena sidan av de samverkande tand- hjulen, att den svängbara länken (312) är länkad mellan den roterbara hylsventilen och det utvändigt tandade hjulet (315), varvid den rörliga ventildelen (316) är anordnad på tandhjulens motsatta, axiala sida och förbunden med den för begränsad rotation anordnade ventildulen (SIR). Y. Jtyrenhet enli;t krav 5, k 5 n n e t Q Q k L d + 780685lø~1 18 I Ill: .- av ett det utvändigt tandade hjulet (515), är anordnat för bánrörelse och rotationsrörelse och det invändigt tandadc h;ulet (Slå) är anordnat för begränsad rotation, varvid an- orunin¿en för överföring av kraftmomentet från det invändi¿t tandaue hjulet till den rörliga ventíldelen innefattar en plat- ta (315), vilken är fast förbunden med det invändigt tandaie hjulet.