SE432743B - Integrerad servostyrvexel - Google Patents

Description

7712172-1 tionstekniska svårigheter i åstadkomande av den mekaniska anslut- ningen mellan fordonets rattaxel och styrväxelns ingångsaxel. Dvs att utrymmet mellan axlarnas till varandra passande ändar har blivit så avkortat och minskat på annat sätt att universalleder på stan- dardstyrväxlar inte längre kan användas, vilket har framtvingat be- hovet av alternativa leder, exempelvis de dyrare koniska kuggväxlarna.

Således har behov uppstått för reducering av servostyrväxelns storlek och vikt och speciellt för avkortning av ingångsaxelns ände samtidigt som servostyrväxelns verkningsgrad eller effektivitet skall ökas för att klara de allt större fordonen med större nyttolaster.

Andra större ändringsområden nödvändiga för att uppnå de önskade förbättrade resultaten i servostyrväxeln enligt uppfinningen är för det första förbättring av tillverkningskapaciteten och -effektivite- ten genom konstruktionsändringar, speciellt i kolven och lagerhuset, för det andra åstadkomma förbättrad reversibilitet i ventilen, för det tredje åstadkomma förbättrad reversibilitet i arbetskolven och för det fjärde åstadkomma en konstruktion för överföring av fluid med full volym utan oönskad läckning mellan hög- och lågtrycksmatar- portar. lEtt ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett servostyrsystem med avkortad kolv och avkortat hus för att åstad- komma bättre utrymme än jämförbara tidigare modeller.

Ett annat och mera speciellt ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en servostyrväxel med en ventil i kolven, där den effek- tiva längden är avkortad genom lagring av ingångsaxeln på en inåt- riktad del av lagerhuset, vilken del passar i en urtagning i kol- ven när kolven har förflyttat sig fram till lagerhusänden.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en styr- växel av den beskrivna typen med förbättrad drifteffektivitet med överlägsen reversibilitet (ändring eller påbörjning av rörelse) av kolven och ventilen inuti kolven.

Andra specifika ändamål med uppfinningen är att dels åstadkomma förbättrad reversibilitet hos ventilen genom optimal lägesinställ- ning av ventilens styrtapp, dels åstadkomma fluidlagerspår på under- sidan av kolven diametralt motsatt tryckfluidinloppsspåret för att balansera de motverkande krafterna och åstadkomma smörjning för att därigenom förbättra kolvens reversibilitet. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma smörjportar si anslutning till tryckmatarkanaler och att placera portarna för att eliminera oönskad läckning mellan högtrycks- och lågtryckssidorna. 7712172-1 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att förbättra tillverk- ningsteknikerna i många delar av styrväxeln och infoga en teknik för bearbetning av portarna och kanalerna i till minsta möjliga antal borrningsoperationer och att i en maskinverktygsuppsättning bearbeta lagerhuset för integrerad montering av såväl en högtrycks- tätning som en yttre väder- eller salttätníng.

De många aspekterna på föreliggande uppfinning inklusive de konstruktionstekniska ändringarna för att minimera styrväxelns storlek och vikt och för ökning av bearbetningseffektiviteten samt ändringarna för att förbättra de rörliga delarnas reversibilitet är invägda för samverkan i åstadkommande av en förbättrad servo- styrväxel som klarar dagens krav. För att fysiskt få plats med servostyrväxeln enligt uppfinningen i ett kompaktare utrymme och speciellt för att öka avståndet mellan styrväxelns ingångsaxel och den därtill passande änden på rattaxeln för att medge enklare an- slutning mellan dessa har ventilen inuti styrväxelns kolv förflyt- -tats till approximativt kolvens centrum för att möjliggöra utform- ning av en urtagning i kolvens mot lagerhuset vända ände. Härige- nom kan lagret för ingångsaxeln monteras på en inåtriktad del av lagerhuset.

Det avtrappade monteringshålet för lagret, låsringen för lag- ret och både högtryckstätningen och vädertätningen kan bearbetas från en sida i en enda bearbetningsuppriggning. Detta har möjlig- gjorts genom användning av en insatsring som stöd för högtrycks- tätningen, varvid ringen bildar ansatsen mellan högtryckstätningen och smörjmedelkammaren för den yttre vädertätningen.

Fördelnings- eller flödesdelarventilen inuti kolven är gängad på ingångsaxeln vid lagerhusänden, och ventilstyrtappen är belägen i detta område där maximalt stöd för ventilen âstadkoms. Reversibi- liteten eller förmågan hos ventilen att bryta sig ur ett centrerat läge är förbättrad under dessa förhållanden eftersom styrtappen och det därtill passande spåret är fria att glida med ett minimum av motstånd. Effekten av ringa utböjningar av delarna som kan uppstå under perioder med stora dynamiska vridmoment i styrväxeln kan för- summas vid den nya konstruktionen, dvs att styrtappen är belägen väsentligen diametralt motsatt det utgående kugghjulet med ingångs- axeln i gängingrepp med ventilen intill tappen. I För att åstadkomma full arbetsarea på kolven när kolven förflyt- tar sig i riktning bort från lagerhusänden är stort flöde medgivande förbiledningsportar upptagna radiellt genom ventilen och anslutna 7712172-1 direkt tiïlkolvens inre. Förbilednings- eller shuntportarna är be- lägna bortom ingångsaxelns gänga i riktning mot_kolvens inre. Där- med säkerställs direkt maximalt flöde och uppnås därigenom maximal reversibilitet och reaktionssnabbhet hos kolven.

Reversibiliteten hos kolven är ytterligare förhöjd genom anord- ning av fluidlagerområden längs kolvens undersida-intill kuggstången.

Dessa områden är skapade genom längsriktade spår till vilka hög- trycksfluid matas genom anslutning till inloppskanalen för högtrycks- fluidet. Dessa tryckområden befinner sig på den motsatt inloppskana- len belägna sidan och motverkar därmed kraften hos det av inlopps- kanalen och matarslitsen på kolvens överdel skapade fluidlagret. De på kolven verkande krafterna är således väsentligen balanserade, och denna tvângsmässiga smörjning medför att kolven faktiskt svävar, vilket märkbart förbättrar kolvens reaktionsförmåga när en ingångs- signal påtrycks.

För ytterligare förbättring av reversibiliteten har konstruk- tionen på de längsriktade matarkanalerna ändrats. För det första har åtgärder vidtagits för större fluidflöde, vilket ökar reaktions- snabbheten genom att göra det möjligt för fluidet att förflytta sig snabbare till och från kolvens ändar. För att göra detta finns det åtminstone två matarkanaler till vardera änden av kolven med ett anslutande kanalparti genom ventilens ringformiga tillförselspâr.

För att förenkla tillverkningen bildar ett enda borrat hål genom kolven anslutningspartierna. Genom borrning från motsatta sidor för de båda anslutningskanalpartierna ger de öppna sidoportarna balanserande smörjning på kolvens båda sidor. Detta till fluidla- gerna på kolvens över- och undersidor medför att kolven nu är vä- sentligen upphängd i eller svävande på fluidlagerområden kring sin periferi. Detta medför en minimering av den lossbrytningskraft som är nödvändig för att förflytta kolven från ett statiskt läge varje gång ett styrurslag skall göras. Med portarna åtskilda förhindras ej önskvärd läckning mellan högtrycks- och lågtryckssidorna.

Vid ett alternativt utförande av kolven kan lagerspåren på kol- vens botten sträcka sig kring kuggstångens ändar. Området för fluid- lagret bildat av spåren befinner sig på tillräckligt avstånd från kuggstången för att förhindra varje ej önskvärd läckning till den lågtryckskamare som omsluter det utgående kugghjulet.

Varje fluidlager är självkorrigerande genom att en ökad kraft på den ena sidan av kolven medför en proportionell ökning av tryc- ket i fluidlagret på den motsatta sidan. 7712172-'1 Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hänvisning till de bifogade ritningarna, vilka visar en speciellt föredragen utfö- ringsform. Fig 1 visar en längdsektion genom servostyrväxeln enligt uppfinningen och åskådliggör den nya, korta kolven och tillhörande konstruktionsdetaljer. Fig 2 visar en delsektion längs linjen 2-2 i fig 1 och åskådliggör placeringen av den nya ventilstyrtappen.

Fig 3 visar en delsektion längs linjen 3-3 i fig 2 och åskådliggör ventilstyrtappen från ett annat håll. Fig 4 visar i en detaljerad längdsektion ett alternativt utförande av en högtryckstätning på ingångsaxeln. Fig 5 visar en tvärsektion längs linjen 5-5 i fig 1 och åskådliggör olika portar och kanaler i kolven. Fig 6 visar kol- ven underifrån och åskådliggör fluidlagerspåren. Fig 7 visar under- ifrån ett parti av kolven och åskådliggör ett alternativt utförande med lagerspârförlängningar. Fig 8 visar en längdsektion längs linjen 8-8 i fig 5 (med ventilen borttagen för tydlighets skull) och åskåd- liggör stor volym överförande kanaler och motsatta sidobelägna por- tar för kolven. Fig 9 visar en partiell sektion längs linjen 9-9 i fig 2 och åskådliggör styrväxelns tryckavlastningskonstruktion samt fluidanslutningen till det ringformiga tillförselspåret.

I fig 1 visas en generellt med 10 betecknad servostyrväxel en- ligt uppfinningen i längdsektion, vilken styrväxel har grundläggande delar där konstruktionstekniska ändringar har gjorts för att såväl förbättra drifteffektiviteten som minimera tillverkningskostnaderna, såsom kommer att framgå längre fram. För att underlätta förståelsen av uppfinningens många aspekter och särdrag har växelns grundläg- gande delar numrerats enligt följande: driftkolv ll, växelhus 12 bildande cylindern 13; lagerhus 14 vid en första ände av cylindern; cylindergavel 15 vid den motsatta eller andra änden av cylindern; utgående kugghjul 16 på utgångsaxeln 17, vilket kugghjul drivs av kuggar 18 på kolven ll; och lågtrycksavloppskammare 19 kring det utgående kugghjulet 16.

Enligt uppfinningen har en fram och åter rörlig, slidliknande fördelningsventil 20 inuti kolven ll placerats väsentligen vid kolvens centrum i det närmaste omedelbart över det utgående kugg- hjulet 16. Låsringar 20 och 21 vid motsatta ändar av ventilen 20 centrerar ventilen mellan kalibrerade brickfjädrar 23 och 24 och tjänar till att förstärka kolven vid ställen på lika avstånd från det utgående kugghjulet 16 såsom tydligt framgår av fig 1. En plugg 22a vid kolvens ände skapar ytterligare förstärkning och tillsluter kolvens ände. 7712172-1 Styrväxelns ingångsaxel 25 är gängad och står i gängingrepp med ventilen 20 vid gängor 26. Genom att gängorna 26 finns, genom cen- treringen av ventilen 20 plus det faktum att styrtappen 27 befinner sig i det närmaste direkt motsatt kuggarna eller kuggstången 18 och det utgående kugghjulet i vertikalplanet (se fig 1 och 2) är venti- len mera fullständigt stabiliserad i kolven och väsentligen fri från yttre böjningskrafter som kan uppstå genom mycket stora vridmoment under dynamisk drift av växeln. Notera att den låsring 2l,som befin- ner sig intill lagerhuset och förstärker kolven, är placerad nära intill styrtappen 27. Man har kort sagt funnit att den gängade än- den av ventilen intill ingångsaxeln 25 (kolvens mot lagerhuset 14 vända ände) medför ett idealare läge för styrtappen 27 (se även fig 2 och 3).

Styrtappen 27 har ett plant parti 27a som arbetar i ett styr- spår 28 i ventilens mot lagerhuset vända nos. Genom ventilens stora stabilitet speciellt i detta område är friktionen mellan den plana ytan 27a och spåret 28 minskad till ett minimum även under till- stånd av stort vridmoment, Ventilen är lättare att föra fram och åter än hittills när tappen var belägen intill den motsatta änden av ventilen och i ett plan väsentligen vinkelrätt mot kuggstângen.

Med den nya konstruktionen med tappen 27 placerad väsentligen mot- satt det utgående kugghjulet 16 (se fig 2), har små sidoutböjningar av ventilen under tillstånden av högt vridmoment ingen inverkan på den fria glidrörelsen inuti spåret 28. Reversibiliteten är förbätt- rad genom att värdet på lossbrytningskraften för ventilen genom rörelse av ingångsaxeln 25 hålls konstant genom växelns stora be- lastningsområde.

Precis bortom gängorna i riktning mot kolvens ll inre finns det ett flertal förbilednings- eller shuntportar 29 vilka tjänar till att utjämna trycket i kolvens inre med trycket vid den första änden (lagerhusänden) av cylindern 13. Detta innebär att hela kolv- arean intill den första änden är tillgänglig för åstadkommande av utgângseffekt, dvs att pluggens 22a inneryta vilken motsvarar in- gångsaxelns 25 tvärsektionsarea har fullt hydrauliskt tryck verkande däremot och därmed är verksam för att åstadkomma uteffekt. Den sam- manlagda storleken av portarna 29 är tillräcklig för att möjliggöra överföring av fluid med full volym för att åstadkomma ännu bättre reversibilitet hos kolven under dynamisk eller obalanserad drift av kolven.

Genom den fysiska rörelsen av fördelningsventilen 20 i riktning 7712172-1 mot kolvens centrum har kolvens ll effektiva längd reducerats. Av yttersta vikt är att lagerhuset 14 som ett resultat av denna kon- struktionsändring har varit möjligt att förflytta inåt vilket ger ytterligare utrymme för anslutning av rattaxeln genom användning av en enkel universalled. Närmare bestämt har en urtagning 30 for- mats i kolvens ll första ände, vilken urtagning i sin tur gör det möjligt att lagra lagret 31 för ingångsaxeln 25 på en inâtriktad, ringformig del 32, som passar i urtagningen 30 när kolven har för- flyttat sig hela sträckan fram till lagerhusänden. Lâsmuttrar 33 och 34 samverkar med lagrets 31 inre och yttre ringar. Storleks- minskningen och därav följande fördelar framgår tydligt vid en jäm- förelse mellan fig l i denna ansökan och fig 1 i US-patentet 3 092 083.

Den centrala borrning 39 i lagerhuset 14 som uppbär lagret 31 innehåller lämpligen också såväl en inre högtryckstätning 40 som en yttre väder- eller salttätning 41. Smörjfett kan införas mellan tätningarna via en nippel 42. Av betydelse är att samtliga ansat- ser eller steg i borrningen 39 är riktade åt samma håll så att den invändiga maskinbearbetningen kan ske från den ena sidan av lager- huset 14. Detta har möjliggjorts genom utnyttjande av en insats- stödring 43 mellan tätningarna och åstadkommande av en full ansats mot vilken högtryckstätningen 40 anligger. Stödringen installeras som en separat detalj och detta gör det möjligt att åstadkomma den fulla ansatsen utan att man behöver bearbeta lagerhuset från båda sidor under tillverkningen. De tre grundläggande borrdiametrarna hos borrningen 39 har minsta möjliga differens för att minska dia- metern hos den utskjutande delen 32 till ett minimum, vilket i sin tur möjliggör maximal konstruktionshållfasthet i kolvens ll första ände kring urtagningen 30.

Genom idën med insatsstödringen kan en alternativ typ av hög- tryckstätning användas. I fig 4 har således den ringformiga stöd- ringen 43a en mot styrväxelns insida lutande yta. En billig och ytterst effektiv avstrykartätning 40a med väsentligen samma tjock- lek kring hela sin periferi kan nu anordnas. Det inre höga trycket håller tätningen mot ringens lutande yta när den inre läppen tätar mot den roterande axeln. Precis som vid standardtätningen finns det en tätningsfjäder.

Av det ovanstående framgår hur rörelsen av ventilen i riktning mot kolvens centrum och omplaceringen av styrtappen 27 samt omkon- struktionen av lagerhuset 14 inte bara medför förbättrad funktion 77128172-1 av ventilen vad gäller reversibilitet och förbättring av tillverk- ningsprocessen utan även idealt uppnår ändamålet att åstadkomma en integrerad servostyrväxel med en ventil inuti kolven där kolven och själva styrväxeln är effektivt avkortade. Hopparade med dessa fördelar finns ytterligare uppfinningssärdrag som gäller fluidflöde och fluidöverföring inuti styrväxeln enligt uppfinningen samt fluid- lager för att uppbära kolven och därmed förbättra effektiviteten hos det nya styrväxelutförandet, såsom kommer att beskrivas ytter- ligare nedan.

Med hänvisning till fig l på nytt är den inte visade tryckkäl- lan eller -pumpen ansluten till styrväxeln 10 via ett inloppshâl 50, varifrån sträcker sig en fluidinloppskanal 5l med en slits Sla för att medge oavbruten matning i varje läge av kolven längs cylin- dern 13. Kanalen Sl är i sin tur ansluten till ett ringformigt spår 52 i kolvens borrning vid fördelningsventilens 20 centrum.

Ringspår 53 och 54 i ventilens 20 mantelyta delar upp det inkom- mande högtrycksfluidet från spåret 52 i två lika delar när kugg- växeln är i beredskaps- eller det balanserade tillståndet. Yttre ringspår 55 och 56 skapar avloppsanslutning för flödet via avlopps- kanaler 58 och 59 (se fig 5) vid bottnen av kolven till avlopps- kammaren 19. Via ett utloppshâl 80 återförs avloppsfluidet till den inte visade fluidbehållaren.

Ringspåren 53 och 54 skapar också förbindelse med de längsrik- tade huvudmatarkanaler som leder fluid till och från de motsatta ändarna av kolven ll och cylindern 13. Matarkanaler 85 och 86 (fig 8) tjänar till att överföra fluid till och från den första änden eller lagerhusänden (den vänstra änden enligt fig l). Kanaler 87 och 88 tjänar till att mata hydraulfluidet till och från den mot- satta änden av kolven och cylindern. När flödet är lika uppdelat fyller väsentligen samma tryckfluid alla fyra kanalerna och ström- mar det kontinuerligt ut via spåren 55 och 56 och kanalerna 58 och 59 så att kolven förblir i det balanserade tillståndet.

Anslutningen mellan kanalerna 85, 86 och 87, 88 och ringformiga matarspâr 53, 54 har åstadkommits medelst nya anslutningskanalpar- tier 89 och 90. Som framgår av fig 8 sträcker sig kanalpartierna 89 och 90 inte hela vägen genom kolven ll och är de borrade från motsatta håll. Detta medför i själva verket två sidoportar 91 och 92 (med ringspåren 53 och 54 i mitten), varvid portarna mynnar i motsatta sidoväggar av kolven ll. Detta arrangemang är ytterst effektivt för att medge det nödvändiga stora flödet av hydraul- 7772172-1 fluid till och från cylinderns ändar under dynamisk drift av växeln.

Om det antas att ett styrutslag skall göras som kräver rörelse av kolven ll i riktning mot lagerhusänden förflyttas ventilen 20 åt vänster enligt fig l. Flödesuppdelningen blir omedelbart obalanserad med högtrycksfluidet strömmande genom det ringformiga matarspåret 54, partiets 89 förgreníngsdelar och matarkanalerna 85 och 86 till den högra änden av kolven för att bygga upp ett tryck som får kolven ll att omedelbart förflytta sig till ett nytt läge där flödet återigen är lika uppdelat. När kolven ll rör sig följande ventilens 20 rörel- se töms den vänstra änden av cylindern 13 snabbt via fullvolymmatar- kanalerna 87, 88, det anslutande kanalpartiet 90, ringspåret 53, det ringformiga avloppsspåret 55 och avloppskanalen 58 till av- loppskammaren 19. Reversibiliteten, dvs kolvens förmåga att röra sig snabbt och noggrant till ett nytt läge (och därigenom åstad- komma styrutslag) i motsvarighet till en ingângssignal från det på axelns 25 utövade ingångsvridmomentet, förbättras avsevärt genom denna aspekt på uppfinningen avseende'det önskvärda fluidflödet med full volym.

Samma särdrag är också viktigt av ett annat skäl. När kolven ll fixeras av och rör sig fram och åter i cylindern l3 inses att sido- portarnas 91 och 92 mynningar tillsluts av cylinderväggen. En myc- ket liten mängd fluid pressas ut i detta utrymme mellan kolven och cylinderväggarna under inverkan av det av pumpen matade högtrycket.

Denna utpressning av fluidet radiellt utåt kring dessa portars myn- ningar bildar ett fluidlager som smörjer och även uppbär sidorna av kolven på ett effektivt sätt.

Denna smörjning och lagring gör speciellt den inledande statiska friktionen hos kolven ll lättare att övervinna, varigenom kolvens reversibilitet förbättras ytterligare. Vid styrning blir givetvis trycket i anslutningskanalpartierna 89 och 90 temporärt obalanserat.

Ej önskvärd läckning mellan portarnas mynningar förhindras emeller- tid genom att portarna 91 och 92 är borrade från motsatta sidor av kolven ll och därmed på tillräckligt avstånd från varandra för att förhindra denna läckning.

Ytterligare fluidlager finns längs kolvens ll övre och nedre partier. Det inkommande tryckfluidet fördelas till ventilen 20 inuti kolven i varje läge av kolven längs cylindern 13 via den längsríktade fördelningsslitsen Sla. Högtrycksfluid från hålet 50 fyller slitsen 5la och strävar att bilda ett fluidlager lik- nande det ovan beskrivna med en effektiv area som är något större 7712172-1 10 än slitsens omkrets. Det tryckfluid som fyller denna lagerarea ska- par en sidokraft på kolvens översida (fig l) mot det utgående kugg- hjulet 16 vid kolvens botten. I det dynamiska eller obalanserade drifttillståndet strävar det mot kuggstången 18 verkande utgående kugghjulet 16 att förskjuta denna kraft. Vid andra tidpunkter så- som vid ett statiskt eller balanserat tillstånd (ingen styrverkan) strävar emellertid kraften att trycka kolvens botten mot cylinderns l3 bottenvägg. ' _ Man har funnit att denna sidoriktade eller nedåtriktade kraft på kolven ll bäst övervinns eller motverkas genom anordning av fluidlagerspår längs sidorna av kuggstången 18 intill kolvens bot- ten. Spåren är utformade för att åstadkomma begränsade tryckareor (se de streckprickade områdena i fig 6) för att perfekt motverka eller balansera den ovan beskrivna, av tryckarean kring fördel- ningsslitsen Sla alstrade kraften. Krafterna är vidare självkorri- gerande i den meningen att om de snäva spelrummen mellan de båda glidytorna minskar det allra minsta, såsom genom den pålagda verkan av kugghjulet 16 mot kuggstångens 18 som strävar att pressa ut det övre fluidlagret kring slitsen Sla, ökar fluidets mottryck i slit- sen, vilket i sin tur medför en ökning av den effektiva motkraften av detta fluidlager. Trycket varieras i omvänd proportion till spel- rummet mellan kolven och cylinderväggarna.

Kolvens förmåga att övervinna statisk friktion har nu förbätt- rats avsevärt eftersom kolven ll nu har fluidlager kring väsentli- gen hela sin omkrets. Portarna 91, 92 och lagerspåren 93, 94 är be- lägna på tillräckligt avstånd från varandra och från lågtrycksområ- det kring kuggstången 18 och kolvens ändar, så att försumbar läck- ning mellan hög- och lågtryckspunkter kan förväntas. Det finns så- ledes ingen mätbar förlust av tillgängligt arbetsfluidtryck att om- vandlas till styrverkan. _ Test har visat att effektiviteten hos styrväxeln (mätt i rever- sibilitet eller lossbrytning av kolven för att skapa styrverkan) med användning av dessa uppfinningssärdrag har ökat approximativt 12-20%. Den största effektivitetsökningen (15-20%) uppnås under vad som inom tekniken kallas "lugging"-tillstånd, såsom när en lastbil med på tomgång gående bensinmotor och fullt belastad fram- axel styr i djup lera under stillastående. Under mera normala kör- förhållanden med fordonet körande med moderat hastighet på belagd väg uppnås de lägre men fortfarande ytterst märkbara procentökning- arna ~ 7712172-1 ll Som framgår av fig 7 kan ett valfritt fluidlagerspâr ha. för- längningar 93a, 94a som sträcker sig kring kuggstångens 18 ändar.

Detta ger en större lageryta med ytterligare areor tvärs över kol- vens båda ändar, och under vissa omständigheter medför detta för- bättring av reversibiliteten genom ytterligare minskning av kolvens ll statiska friktion.

Som framgår av fig 5 har lagerspåren 93 och 94 V-formig tvärsek- tion. Spåren tillförs tryckfluid via matarkanaler 95 och 96. Dessa kanaler kommunicerar med det ingående ringspåret52, såsom framgår av fig 5. Ringspåret 52 kommunicerar också med avlastningsöverfö- ringskanalen 97, som i sin tur är ansluten till den längsriktade avlastningskanalen 98 (se fig 9). Vid kolvens rörelsegräns vid en~ dera änden av cylindern öppnar en stoppdel 99 en kulventil 100 så att tryckfluidet i spåret 52 kan matas ut till avloppskammaren 19 via de lämpliga matarkanalerna.

När styrväxeln således har fullt utslag åt ena eller andra hål- let är trycket i fluidlagerna kring kolven utjämnat men lägre (vä- sentligen vid avloppstrycket). När kolven går fri från stoppdelen 99 stängs ventilen 100 och smörjs kolvens sidor återigen helt.

För att åstadkomma den effektivaste tillverkningen av kolven ll är matarkanalen 96 belägen radiellt i linje med överföringskana- len 97 så att bara en enda borrningsoperation från en sida krävs.

Som framgår av fig 6 begränsar det smala spåret 94 det verkliga fluidflödet och håller trycket på samma värde som det som skapas av det motsvarande spåret 93 på den motsatta sidan om kuggstången 18.

Av det ovan sagda framgår att de konstruktionstekniska aspek~ terna på den nya servostyrväxeln ger avsevärda fördelar och vinster genom att vara mera kompakt och lättare samtidigt som den är effek- tivare i att omvandla det hydrauliska trycket till en styrkraft för ett fordon. Storleken på kolven ll och huset 12 har avkortats effek- tivt, och lagerhuset 14 har också reducerats till sin dimension utanför enheten genom användning av den inåtriktade delen 32 för montering av ingångsaxelns lager 31.

Omplaceringen av styrtappen 27 medför stora fördelar i vad avser ventilens 20 reversibilitet. Styrtappen 27 är placerad mot- satt det utgående kugghjulet 18 och i området med största förstärk- ning och stabilitet intill gängförbandet 26 med ingângsaxeln 25.

Shuntportar 29 i ventilen 20 medger fluidöverföring till cylinderns inre för att garantera funktion av tryckfluidet mot kolvens ll hela area i båda riktningarna.

Claims (5)

7712172-1 12 Sidoportar 91 och 92 åstadkommer smörjning av kolvens sidor och fluidlagerspår 93 och 94 smörjer kolvens ll botten för att motbalan- sera kraften hos fluidtrycklagret kring inloppskanalen 51 och fluíd- fördelningsslitsen Sla. Fluidlager placerade kring kolven på detta sätt medför en avsevärd ökning av kolvens förmåga att bryta loss för styrverkan och arbetar därmed på det effektivaste sättet. PATENTKRAV
1. l. Integrerad servostyrväxel med en fram och åter rörlig servo- kolv (ll) i en cylinder (l3) och en ventil (20) för att selektivt fördela tryckfluid till cylinderns ändar för styrverkan, k ä n n e - t e c k n a d av organ (50, S1a) pâ den ena sidan om kolven (11) för att åstadkomma en sidokraft och fluidlagerspàr (93, 94) på den motsatta sidan om kolven för att mata högtrycksfluid mellan kolven_ (11) och cylindern (13), varigenom man åstadkommer en motbalanseran- de sidokraft för att väsentligen balansera kraften mot cylindern och förbättra kolvens reversibilitet.
2. 2. Servostyrväxel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av kanalorgan för kommunikation mellan vardera änden av kolven (11) och ventilen (20), vilka kanalorgan omfattar tvâ längsriktade matarkana- ler (85, 86 och 87, 88) för att skapa ökad flödeskapacitet till cy- lindern för förbättrad reversibilitet, varvid matarkanalerna är sepa- rerade kring kolven, och ett anslutande sidokanalparti (89 och 90) för vartdera paret, vilket parti kommunicerar med ventilen och bil- dar en sidoport (91 och 92) på den ena sidan om kolven, så att tryckfluid från de båda portarna väsentligen balanserar och smör- jer motsatta sidor av kolven.
3. 3. Servostyrväxel enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att de anslutande kanalpartierna (89 och 90) sträcker sig parallellt med varandra och i sidled genom kolven (ll), varvid det ena partiet (89) bildar sidoporten (91) på den ena sidan om kolven och det ~andra partiet (90) bildar sidoporten (92) på den motsatta sidan om kolven och på avstånd från det första för att förhindra ej önskvärd läckning från högtrycks- till lågtryckskanalerna.
4. 4. Servostyrväxel enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att fluidlagerspåren (93, 94) sträcker sig i kolvens (11) längdrikt- ning. 7712172-1 13
5. 5. Servostyrväxel enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av förlängningar (93a, 94a) av fluidlagerspàren (93, 94), vilka förlängningar är vända mot varandra vid kolvens (11) ändar för att bilda förbättrade fluidlager.