SE436635B - Hjelpkraftstyrinrettning for motorfordon med tva fran varandra skilda hydrauliska styrningskretsar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 780506? “i 2 konstruktion och uppvisa hög driftsäkerhet. lDetta ändamål uppnås enligt uppfinningen genom de i den känne- teeknande delen av patentkravet angivna särdragen.

En hjälpkraftstyrinrättning med två excentriskt och tvärs styr- .spindeln anordnade styrkolvar för styrning av tryckolja är redan tån» da (tyska patentskriften l l33 642). I den mot styrväxeln vända än= den av styrspindeln utbildade tappar ingriper härvid i styrkolven= Styrspindeln är via en vridstav förbunden med en via en kulkedja i en arbetskolv ingripande gängspindel, i vars spindelhuvud styrkolvar- na är anordnade.

Vidare är en hjälpkraftstyrinrättning känd, som i arbetskolven tvärs styrspindeln uppvisar endast en styrkolv (tyska patentskriften l 816 295). I denna styrkolv ingriper en med en styrmutter förbunden medbringare, som tillsammans med styrmuttern kan utföra en begränsad vridrörelse. Då samtliga till styrinrättningen hörande konstruktions~ delar är anordnade inuti arbetskolven, utmärker sig denna styrinrätt~ aning för en mycket.kort bygglängd.

Sammanbyggnadssättet av ställmotor, styrväxel och styranordning vid dessa hjälpkraftstyrinrättningar har med avseende på driftsför= hållande, driftsäkerhet och kompakthet flerfaldigt hävdat sig. Två= kretsstyrinrättningen enligt uppfinningen bygger_därför på dessa - styrningsanordningar med speciellt kort bygglängd.

Hjälpkraftstyrinrättningen enligt uppfinningen förenar de båda nämnda styrinrättningarnas byggmässiga fördelar, så att en för tvåfl kretsstyrinrättningar mycket kort bygglängd uppnås. Därtill kommer den ytterligare fördelen, att vid normal körning endast halva oljee mängden cirkuleras under tryck vid manövrering av styrningen. Den andra oljekretsens oljemängd cirkuleras trycklös. Detta resulterar i en speciellt ekonomisk drift av den totala styrinrättningen.

Uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till bifo~ gade ritningar, på vilka fig. l visar ett förenklat längdsnitt genom hjälpkraftstyrinrättningen enligt uppfinningen med styranordningar för två skilda styrningskretsar, fig. 2 visar i större skala ett snitt efter linjen II-II i fig. l och fig. 3 visar i större skala ett snitt efter linjen III-III i fig. l. _ Enligt fig. l består en första styrningskrets av en oljebehål= lare l, en pump 2, en styranordning 3 och en i styrväxelhuset intefre- grad ställmotor 4. En andra, från den första styrningskretsen skilt verkande styrningskrets består av en behållare 5, en pump 6, en styr~ 10 15 20 25 30 35 40 78050674 3 anordning 7 och en till styrstängerna ansluten ställmotor 8. En styr- spindel 10, som manövreras över en icke visad ratt, är i sin undre del utformad som styrsnäcka 11. En arbetskolv 12 är påverkbar över tryckrum 13 och 14, varvid ett i tryckrummet 13 anordnat kuggsegment 15 ingriper i kuggar på arbetskolven 12. Kuggsegmentet 15 är via en styraxel 19 förbunden med de icke visade styrstängerna.

Den första styrningskretsens styranordning 3 är inbyggd i ar- betskolven 12. Dessutom är i arbetskolven 12 mellan axiallager 16 och 17 anordnad en begränsat vridbar styrmutter 18 med en medbringare 20. Medbringaren 20 griper genom en anslagsborrning 21 i arbetskol- ven 12 in i en i styranordningen 3 ingående styrkolv 22. Två på ömse sidor om medbringaren 20 inverkande och i arbetskolven 12 stödda fjädrar 23 och 23' verkar som mittcentrering för styrmuttern 18 resp. för inställning av styrkolvens 22 neutralläge. Den i en hylsa 24 styrda styrkolven 22 är förskjutbar med ett i förväg bestämt, genom anslagsborrningen 21 begränsat styrspel från neutralläget.

Såsom framgår av fig. 2, är pumpen 2 ansluten till tilloppsrum 25 och 26 i styrkolven 22. Tätningar 27, 28 resp. 29, 30 säkrar till- loppsrummen 25 och 26 mot oljeförlust. I den visade neutralställning- en står tilloppsrummen 25 och 26 över öppnade tilloppsstyrkanter 31 resp. 32, styrspår 33 resp. 34, returflödesstyrkanter 41 resp. 42 och över borrningar 35 resp. 36 i förbindelse med ett till behållaren 1 anslutet, centralt returspâr 37. I tryckrummen 13 eller 14 kan där- för inte uppbyggas något arbetstryck då pumpen 2 drivs. Styrspåren 33 och 34 är över strypborrningar 38 resp. 39 förbundna med genom kolvinsatser 43 resp. 44 tillslutna reaktionskammare 45 resp. 46, som i den visade neutralställningen likaledes är avlastade.

Vid en utstyrning av styrkolven 22, t.ex. åt vänster, förbinds tilloppsrummet 25 över den vitt öppnade tilloppsstyrkanten 31 och över styrspåret 33 med tryckrummet 14. Det andra tryckrummet 13 är över styrspåret 34, den vitt öppnade returflödesstyrkanten 42 och över borrningen 36 förbundet med det centrala returspåret 37, så att arbetskolven 12 rör sig uppåt enligt fig. 1. Då det i tryckrummet 14 rådande arbetstrycket via strypborrningen 38 samtidigt också verkar i reaktionskammaren 45, uppbyggs en utstyrningen motriktad reaktions- kraft vid styrkolven 2? Då styrspåret 34 är avlastat, förblir här- vid den andra reaktionskammaren 46 tryckneutral. Denna i reaktions- kammaren 45 i riktning mot medbringaren 20 riktade hydrauliska kraft är förnimbar i ratten och alstrar den s.k. körkänslan.

Den andra styrningskretsens styranordning 7 (fig. 1 och 3) be- "Poor QUAmr 710 15 20 25 30 35 40 _ ïâüšüóïfl-i - 4 står av två styrkolvar 50 och 50A, som är lagrade vinkelrätt mot och excentriskt till styrspindelns 10 axel i styrsnäckans ll huvud 5l.

Styrspindeln l0 är via en vridstav 52 ansluten till styrsnäckan ll.

Två vid den undre änden av styrspindeln 10 utbildade tappar 53 och 53A sträcker sig genom borrningar 54 och 54A i huvudet 51 och ingri= per i styrkolvarna 50 och 50A, så att dessa vid inledande av en vrid» ningsrörelse vrider sig med huvudet 51 och förskjuts axiellt i för» hållande till varandra. Därvid strömmar tryckolja över vid styrkolvar- na 50 och 50A bildade styrspår, som öppnas resp. stängs, till ett av ställmotorns 8 tryckrum, medan tryckoljan undanträngs från det andra tryckrummet till behållaren 5. _ Enligt fig. 3 matar pumpen 6 tryckolja från behållaren 5 till ett tilloppsrum 55. Vid vridning av ratten förskjuts de i hylsor 56 och 56A styrda styrkolvarna 50 och 50A inbördes genom tapparna 53 resp. 53A alltefter vridningsriktning inom det genom borrningarna Eé resp. 54A (fig. l) i huvudet 51 bestämda styrspelet från den visade neutralställningen. Från tilloppsrummet 55 når tryckoljan via ett styrspår 57 resp. 57A ett tryckrum 58 resp. 59. Returflödet av den från tryckrummet 59 resp. 58 undanträngda oljevolymen sker via ett returflödesstyrspår 60 resp. 60A samt ett ringspår 61 resp. 61A till behållaren 5. I styrkolvarnas 50 och 50A visade neutralställning är samtliga styrspår öppna, så att en oljegenomströmning från pumpen 6 till behållaren 5 är möjlig. I en ände av styrkolvarna 50 och 50k är insatt en centreringsanordning 62 resp. 62A, som dels tjänar för exakt inställning av styrkolven med avseende på styrspåren och dels under= stödjer vridstaven 52 vid återföring av styrkolven till neutralställ- ningen. Mellan tilloppsrummet 55 och de med behållaren 5 i förbindel- se stående ringspåren 61 och 61A är insatt en backventil 63, som vid ett eventuellt bortfall av pumpen 6 resp. vid stillastående fordons- motor tillåter en eftersugning av tryckolja - en på lika sätt verkande backventil finns också i den första styrningskretsen l, 2, 3, 4, men är inte synlig i de visade snittplanen. Den framgår dock av tyska patentskriftens l 816 295 fig. 8, hänvisningsbeteckningen 42.

De i den första styrningskretsens styranordning 3 använda fjäd- rarna 23 och 23' och den i den andra styrningskretsens styranordning 7 inbyggda vridstaven 52 verkar som återställningselement för styrs kolvarnas 24 resp. 50, 50A.neutralställning. Om återställningselement av olika fjäderkraft används, så uppnår man skiljaktig aktivering av styranordningarna 3 och 7. I föreliggande fall är en förhållandevis styv vridstavsfjäder 52 och fjädrar 23, 23' med lägre fjäderkraft ia- 10 15 20 25 30 35 40 7805067-1 byggda.

Vid vridning av styrspindeln 10 styrs därför först styrkolven 22 ut via styrmuttern 18 och medbringaren 20, så att arbetstrycket i ett av tryckrummen l3 eller 14 höjs. Styranordningen 7 bibehåller därvid sin i fig. 3 visade neutralställning, så att den neddragna ställmotorns 8 oljevolym kan cirkulera. Först då den på styrspindeln 10 utövade handkraften blir större vid stigande styrningsmotstånd, t.ex. vid parkering eller vid terrängkörning, undergår vridstaven 52 en elastisk vridning, så att då också styrkolvarna 50 och 50A för- skjuts i förhållande till varandra. Därmed är ställmotorns 8 mot vrid- ningsriktningen svarande tryckrum 58 eller 59 inkopplat. Så snart vridkraften i styrspindeln 10 åter är mindre, rör sig styrkolvarna 50 och 50A tillbaka till neutralställningen genom vridstavens 52 och centreringsanordningens 62 återställningskrafter, så att endast den första styrningskretsen l, 2, 3 och 4 är inkopplad- Hjälpkraftstyrinrättningen enligt uppfinningen är med fördel så konstruerad, att de båda pumparna 2 och 6 drivs av fordonsmotorn, så att hjälpkraftunderstödet från en styrningskrets upprätthålls vid en störning i den första eller andra styrningskretsen till följd av ett ledningsbrott eller ett pumpbortfall. Vid ett bortfall, exempel- vis av den första styrningskretsen l, 2, 3 och 4, kan fordonet fort- farande säkert styras med något ökad andel av handkraft, men utan den annars vanliga proportionella reaktionskraften, med den andra styrningskretsen 5, 6, 7 och 8.

Då såsom redan tidigare nämnts i den första styrningskretsens styranordning 3 är anordnad en av reaktionskamrarna 45 och 46 bestå- ende reaktionsanordning, kan den andra styrningskretsen vara utförd reaktionskraftfri. Styranordningen 7 är sålunda billigare. Efter in- koppling av den andra styrningskretsen stiger sålunda handkraften inte vidare, vilket för underlättande av styrningsförloppet vid par- kering inte heller är önskvärt.

Genom uppspaltningen av den erforderliga totaleffekten på två styrningskretsar uppkommer en effektbesparing. Då vid normal körning endast halva oljemängden cirkulerar under tryck vid manövrering av styrningen, uttas ur hjälpkraftstyrinrättningen enligt uppfinningen endast halva effekten. Dessutom erhåller man vid normal körning en förbättring av körkänslan, då reaktionskraften kan sättas högre, vari- genom egenskaperna vid körning rakt fram förbättras.

Det är vidare möjligt, att till den första eller andra styrninge- kretsen via en inkopplingsventil (tyska patentskriften l l57 945) till- PoOR QUALITY 'e koppla en av drivaxeln eller fordonshjulen driven reservpmnp. nom säkerställes en hög styrbarhetssäkerhet också vid bortfall av motorn, speciellt vid tyngre fordon.

Claims (1)

1. 7805067-1 'f PATENTKRAV Hjälpkraftstyrinrättning för motorfordon med två från varandra skilda hydrauliska styrningskretsar (1, 2, 4 resp. 5, 6, 8), av vilka den ena uppvisar en första styr- motor (4), vars kolv på sin mantelyta uppvisar en med ett styrsegment (15) i ingrepp stående-kuggstång och innehåller en genom ett gängavsnitt på en styrspindel (10) förskjuten styrmutter (18), genom vars rörelser från en första servo- pump (2) matat tryckmedel förs till den första kolven över en första, i kolven upptagen styrventil, och av vilka den andra uppvisar en andra, med styrväxeln flänsförbunden, av styrspindeln koaxiellt genomträngd och avdennasrota- tionsrörelser manövrerad styrventil, som för från en andra servopump (6) matat tryckmedel till en andra, på ett styr- stângssystem verkande styrmotor (8), varvid de båda styr- ningskretsarna till sin maximaleffekt är dimensionerade till ungefär hälften av den av hjälpkraftstyrinrättningen fordrade maximala effekten, k ä n n e t e c k n a d a v att den första styrventilen uppvisar en i arbetskolven (12) tvärs styrspindeln (10) styrd styrkolv (22), i vilken in- griper en med den begränsat roterbart lagrade styrmuttern (18) förbunden medbringare (20), som sträcker sig i arbets- kolven (12) parallellt med styrspindeln (10) och är centre- rad av fjädrar (23, 23'), att den andra styrventilen upp- visar två tvärs och utanför styrspindelaxeln i gängspin- delavsnittets huvud (51) inbyggda styrkolvar (50 och SOA), som påverkas av var sin på styrspindeln anordnad tapp (53, 53A) och återförs till sin neutralställning av en fjäder- anordning (62, 62A; 52), och att de den första ventilen till- ordnade fjädrarna (23, 23') och den den andra ventilen till- ordnade fjäderanordningen (62, 62A; 52) uppvisar olika styv- het, så att den ena styrningskretsen (5, 6, 8) påverkas med tryckmedel först efter uppnående av det maximala trycket i den andra styrningskretsen (1, 2, 4). 1,003 Q fzanTY