SE440123B - Styrenhet for reglering av vetskeflodet till en hydraulmotor - Google Patents

Description

'7806855-8 att tillverka än sådana konstruktioner, som är typiska för ovannämn- da kända anordningar.

Dessa avsevärda fördelar uppnås enligt föreliggande uppfinning främst genom eliminering av en roterande ventil i systemet och isynnerhet genom eliminering av en ventildel i riktningskontrollventilen, vil- ken roterar hela tiden tillsammans med styrhjulet. Enligt föreliggan- de uppfinning finns ingen roterande ventildel direkt förbunden med styrhjulet, så att den roterar med detta. Följaktligen kan diametern på ventilmekanismen göras mindre, enhetens storlek liksom risken för läckage minska och hela systemet blir förenklat; Föreliggande uppfinning innefattar en riktningskontrollventil, vilken sätts i funktion vid första vridningen av styrhjulet från ett neut- ralt läge till ett vridläge för att leda vätskeflödet till styrmotorn.

Detta sker genom en begynnelsevridning av delarna i en mätanordning, som är förbunden med ventilen. Isynnerhet är enligt föreliggande upp- finning styrhjulet direkt förbundet med en första del i en mätanord- 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 tvångskraft genom en me- kanisk 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 pälagt på styrhjulet. Ju snabbare styrhjulet vrids, desto större blir följaktligen det på ventilen påförda 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 vy, vilken vi- sar 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 utfö- ringsformen 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 schema- tiska vyer, vilka visar vätskeflödet genom ventilmekanismen i fig. vaossssls 2, fig. 11 är en sektion av en ventilanordning för omkastning enligt utföringsformen 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 föreliggande uppfinning, fig. 14 är en schematisk vy av en annan mo- difikation av uppfinningen, fig. 15 är en schematisk vy ungefär ge- nom linjen 15-15 i fig. 14, fig. 16 är en schematisk vy ungefär ge- nom linjen 16-16 i fig. 14, fig. 17 är en schematisk vy av ännu en modifikation av uppfinningen, fig. 18 är en schematisk vy av ytter- ligare en modifikation av uppfinningen och fig. 19 är en vy ungefär genom linjen 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 beskrivas, efter- som 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 vätska från dessa utlopp strömmar till ena eller den andra av motorns 14 ändar. Därtill innefattar huset 11 ett inlopp 22, vilket är förbun- det 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 förbunden 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 7806855-8 axeln 12. Axeln 12 slutar i en kammare 29 i husdelen 25 och var- Vvid en flänsdel 30 på axeln 12 är anordnad i kammaren 29. Lämpliga axiallager 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 upp- byggnad och kommer icke att beskrivas i detalj, eftersom sådana me- kanismer 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 av den yttre delen 36 med axeln 12 orsakar rotation av rotordelen 37 omkring dess axel. Sedan rotordelen vridits över en rings rotations- vinkel omkring sin axel, hindras den från vidare vridning kring den- na 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 banrörel- sen mellan delarna 36 och 37 ökar respektive minskar naturligtvis 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 rikt- ningsventilmekanism 41.Ventilmekanismen 41 är så utförd, att den le- der vätskeflöde till styrmotorn 14, då den förskjuts från ett neut- ralläge. I dess neutralläge leder ventilen 41 vätska från inloppet 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 styrriktningen.

Ventilen 41 blir tillslagen genom drivlänken 40 vid första, begynnan- de vridning av rotordelen 37.

Ventilen 41 är anordnad i husdelen 25a i enheten 10. Ventilen 41 innefattar en yttre ventilhylsa 42 (se fig. 2), vilken är stelt och n 7806855-8 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 på samma sätt.

Ventilmekanismen 41 innefattar ytterligare en rörlig ventildel 44, vilken är anordnad i hylsdelen 43. Ventildelen 44 är anordnad för be- gränsad vridrörelse inom ventilhylsan 43 vid rotation av rotordelen 37. Högeränden på Ventildelen 44 är, som fig. 2 visar, mekaniskt för- bunden genom en del 45 med ena änden av omkastningsventilen 101, vil- ken senare skall beskrivas. Då ett vridmoment anbringas på rotordelen 37, överför följaktligen drivlänken 40 detta moment till Ventildelen 44 genom omkastningsventilen 101 och den mekaniska förbindningen 45.

I beskrivningen här nedan har springorna i hylsan 43 samma betecknin- gar som öppningarna i hylsan 42, med vilka de är förbundna.

Den yttre hylsan 42 är försedd med en serie av fyra ringformiga spår 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 sträc- ker sig axialt under det nämnda flertalet radiala spår 50-53. Den me- kaniska förbindningsdelen 45 skall icke beskrivas i detalj men inne- fattar i stort en ihålig, cylindrisk del, vilken är fäst vid både omkastningsventilen 101 och ventilen 44. Som skall Visa sig påverkar den icke vätskeflödet därigenom. Ventildelen 44, vilken visas 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. Spåret 50 är förbundet med utloppet 24 och innefattar fyra radiala hål 60, 60a, 60b, 60c i ventilhylsan 42, vilka är förbundna med spåret 50. Det ringformiga spåret 51 är för- bundet med inloppet 22 och har fyra radiala hål betecknade 61, 61a, 61b, 61c i hylsan 42, vilka är förbundna med det ringformiga spåret '7806855-8 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 spåret 53 är förbundet med utloppet 21 och hylsdelen 42 har på lik- nande sätt radiala hål 63, 63a, vilka är förbundna med det ringformi- ga spåret 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 förbind- ning innefattar den inre ventilhylsan 43 två radiala öppningar 62, 62a, vilka leder vätska till delen 69. Därtill är ventildelen 44 för- sedd med en axial passage 65, vilken är förbunden med andra sidan av mätanordningen 35 samt radiala passager 66, 66a däri i förbindelse med den axiala passagen 65.

Såsom fig. 8 visar5Ch§Emigq;är,¿å ventildelen 44 står i neutralt lä- ge, ringarna 70, 70a, 70b, 70c anordnade intill inloppen 61, 61a, 61b, 61c respektive. Ringarna 70, 70a, 70b, 70c blockerar icke vätskeflö- det från inloppen 61-61c till spåren 72, 72a, 72b, 72c i ventildelen 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 genom ventilmeka- nismen 41 till utloppet 24 och till tanken 25. Därför kan ventilmeka- nismen kallas en öppen centralventil. Det bör emellertid framgå, att även en sluten centralventil kunde användas i systemet, De andra tank- _öppningarna 60a och 60b är förbundna med spår 74, 74a i ventildelen 44, vilka ligger intill portarna 60a, 60c, men vilka är blockerade genom angränsande ringar från förbindelse med angränsande 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 ventildelen 44. Spåren 75 och 75a är så belägna att de ger förbindel- se med öppningarna 63, 63a i ventilmekanismen 41. Naturligtvis är öppningarna 63, 63a förbundna med ena änden på styrmotorn 14. Dess- utom är öppningarna 64, 64a då ventildelen 44 står i neutralläge så- som fig. 8 visar, belägna omedelbart intill respektive ringar 77, 77a i ventildelen 44. Ringarna 77, 77a är på liknande sätt utförda, så att de icke blockerar förbindelsen mellan öppningarna 64, 64a och öppningarna respektive 66,66a i ventildelen 44. När sålunda ventil- 7806855-8 delen 44 står 1 sitt neutralläge, är motsatta ändar av styrmotorn för- bundna över mätmekanismen 35, så att de ger ett “öppet cylinder"- system. Detta utförande medger överföring av varje kraft som påläg- ges på fordonets hjul så att kraften kan återföras genom hydraulväts- kan i systemet till mätmotorn 35 och få denna att arbeta som en mo- tor. 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 pâ grund av ett därpå anbringat vrid- moment genom rotordelen 37 och drivlänken 40. Rotordelen 37 blir vri- den på grund av krafter som påverkar rotordelen 37 vid kringvridning av styrhjulet. Dessa krafter inbegriper en mekanism eller växelreak- tion på grund av att rotordelarna 36, 37 är förbundna med en växel.

Emellertid påverkar trycket över mätmotorn kraftigt det på rotorn 37 pålagda vridmomentet. Om vätsketrycket över mätmotorn 35 är lågt på grund av ringa differentialvätsketryck över styrmotorn, blir vridmo- mentet för kringvridning av ventildelen 44 avsevärt mycket lägre än om differentialtrycket över styrmotorn är högt. Sålunda är vridmomen- tet 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 vrid- momont som pålägges styrhjulet, desto större blir vridmomentet på ven- tildelen 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 ventildelen 44 ingriper mot ytdelarna 81 på hyls- delen 43. Om rotordelen 37 vrids i motsatt riktning, kan åter ventil- delen 44 endast vridas tills ytorna 80a, 81a ingriper mot varandra.

Såsom framgår av fig. 4 är den möjliga rotationen för ventildelen 44 endast ringa och betecknad X i fig. 4. Sedan ytdelarna 80, 81 eller 80a, 81a ingripit mot varandra, är vidare vridning av ventildelen 44 förhindrad. Vid många styrförhållanden kommer storleken av det vrid- moment som användaren pålägger styrhjulet att vara så stort att ven- tildelen 44 vrids en obetydlighet mindre än vad som är möjligt. Så- lunda kommer ventildelen 44 vid många styrtillfällen att röra sig till 7806855-8 ett mellanläge snarare än till fullt utslag, där stoppen 80, 81 el- ler 80a, 81a ingriper.

Vid styrning kommer följaktligen ventildelen 44 att inta att 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 mycket ringa grad, så att förbindelsen mellan portarna 61-61c och portarna 60, 60b icke blockeras, 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 kommer por- tarna 61a, 61c att vara förbundna med respektive passager 66, 66a i ventildelen 44 för att leda vätska till mätmotorn 35. Därvid kommer också flödesytan mellan portarna 62, 62a och 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 förbundna med tanken genom portarna 60a, 60c i ventilmekanismen. Som följd här- av kommer flödet från inloppstryckportarna 61-61c att delas beroende på vridningsgraden av ventildelen 44. Detta innebär i styrmotorn 14 en tryckstegring, vilken är proportionell mot vridningen av ventilde- len 44, vilken rör sig i proportion till det på styrhjulet pålagda vridmomentet, vilket innebär ett styrsystem med effektiv uppföljning och med mjuk tryckökning i styrmotorn 14 för att ge en styrhastighet som är proportionell mot vridningshastigheten på styrhjulet.

För den händelse att ventildelen blir vriden moturs såsom fig. 8 vi- sar, kommer åter 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 än- den på styrmotorn 14. Motsatta sidan på styrmotorn är förbunden med tanken genom förbindning av portarna 63, 63a med respektive tankut- lopp 60a, 60c. Vid detta arbetssätt, då flödet delas mellan utloppet och styrmotorn, kommer åter en mjuk uppbyggnad av vätsketrycket i styrmotornatt åstadkommas så att det blir proportionellt mot det på styrhjulet anbringade vridmomentet. 7806855-8 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 delas som ovan. Som fig. 9 visar kommer inloppsflödet till ven- tilen från pumpen 22 i passagerna 61, 61b att strömma till mätmo- torn 35 genom passagerna 62, 62a. Flödet från mätpumpen strömmar axialt genom den invändiga passagen 65 i ventilen 44 och sedan radi- alt 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 tan- ken 25. På detta sätt strömmar flödet från pumpen 23 genom ventil- mekanismen 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 läge från inloppsportarna 61a, 61c igenom de radiala passagerna 66, 66a och den axiala passagen 65 i ventildelen 44 till mätmotorn 35. Flödet från mätmotorn 35 strömmar genom portarna 62, 62a och genom portarna 63, 63a till ena änden på styrmotorn 14 för att åstadkomma styrning av fordonet i motsatt riktning mot vad som fig. 8 visar. Flödet från andra sidan på styrmotorn leds genom porten 21, de radiala passager~ na 64, 64a och genom utloppsportarna 60a, 60c, vilka är förbundna med tanken 25. Det bör följaktligen framgå, att beroende på vridnings- riktningen för ventildelen 44 kommer fordonet att styras i respekti- ve 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 ic- ke vidare beskrivas häri med hänsyn till att den specifika uppbyggna- den icke är väsentlig för föreliggande uppfinning under förutsättning att det schematiska flödet enligt fig. 8-10 är inbegripet. Beteck- ningarna på 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- 7806855-8 10 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 ventilmekanismen 41 till mätmotorn och från mätmotorn tillbaka till ventilmekanismen.

I utföringsformen i fig. 2 åstadkommas flödet från ventilmekanismen 41 till mätmotorn och från mätmotorn 35 tillbaka till ventilen genom 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 bultarna 40a sticker ut. Framsidan av grenröret 102 intill mätmotorn innefattar ett flertal öppningar, där passager 103 skär framsidan på grenröret för ledning av vätska till eller från mätmotorn. Stelt fäst mot gren- röret 102 är en platta 104. Plattan 104 har också ett flertal öppnin- gar för skruvar 40.

Plattan 104 har vidare ett flertal öppningar 106, vilka står överens med passagerna 103 på framsidan av grenröret 102; Plattan 104 har en innerdiameter, vilken är avsevärt mindre än innerdiametern på grenrö- ret 102, och vilken tjänar som tätning för mätmotorn. En lämplig tät- ning är anordnad mellan ytan på kommutatorventilen 101 och den radi- ala ytan på plattan 104 intill dess inre diameter.

Kommunatorventilen 101 är anordnad inom en urborrning 110 i grenröret 102 (se fig. 11, 12). Yttre omkretsen på kommutatorventilen 101 är försedd med ett flertal axiala springor 111. I den visade utförings- formen finns sex axiala springer längs omkretsen av delen 101. De axi- ala springorna 111 är förbundna med ytan 69, vilken är belägen radi- alt utanför på ventildelen 103. Mellan de radiala springorna har kom- mutatorventilen 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 liksom den axiala urborrningen 110 däri. Öppningarna genom passagerna 103 inom urborrningen 110 är fördelade längs omkretsen av urborrningen 110. ' 7806855-8 11 Av det ovan sagda torde framgå hur kommutatorventilen fungerar. Gren- röret 102, plattan 103 och den yttre mätmotordelen 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 axi- ala 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 kommutatorven- tilen.

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 mätmotorn 35 kan strömma genom öppningarna 106 i plattan 104, vilka är förbund- na med de krympande utrymmena i mätmotorn, passagerna 103 i delen 102 samt de radiala öppningarna 112 i kommunatordelen 101 till det inre av_kommutatorventilen 101. Vätskan kan sedan strömma axialt genom det inre av den mekaniska förbindningen 45 och till den axiala passagen 65 i ventildelen 44. Om mätmotorn roterar i omvänd riktning, blir naturligtvis flödet omkastat mot vad som just innan sagts, så att flö- det strömmar från den axiala passagen 65 i ventildelen 44, genom pas- sagerna 112 i kommutatorventildelen 101, genom de vinkelställda pas- sagerna 103 i grenröret 102, passagerna 106 i delen 104 och till de växande utrymmena i mätmotorn. Härvid strömmar flödet från de krym- pande utrymmena i mätmotorn genom portarna 106 i plattan 104 till pas- sagerna 103 i grenröret 102, genom de axiala passagerna 111 vid ytt- re delen av kommutatorventilen 101 och till området 69 intill den yttre omkretsen av ventilen 41.

Av beskrivningen ovan torde framgå att vridning av styrhjulet 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 på lämpligt sätt är vid ena än- den fäst med en skruv och mutter 122 till huset på kontrollenheten, och vid andra änden är fäst medelst en förbindning med bult och sprin- ga 123 vid ventildelen 44. Det bör framgå att rotationen vid vridning av ventildelen 44 är motriktad den på ventilen anbringade kraften från 7806855-8 12 torsionsstaven 122 och att då kraften upphör, t.ex. genom att styr- kraften mot styrhjulet på fordonet upphör, så kommer torsionsstaven 121 att orsaka återföring av ventildelen 44 till dess neutralläge. 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 flödet 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 ro- tation sker icke medan fordonets styrning utföres. Vidare bör framgå att styraxeln icke sträcker sig in i ventilenheten eller har någon me- kanisk förbindning med ventilen 44 frånsett genom mätmotorn 35 såsom ovan beskrivits. Följaktligen krävs ingen stor anordning för att åstadkomma en mekanisk förbindning mellan styraxeln och en roterande ventildel. Som följd härav är diametern på ventildelarna 42-44 helt ringa.

Om styrkraftpumpen 23 icke skulle arbeta tillfredsställande, kan kringvridning av styrhjulet ändå påverka ventildelen 44 genom mätmo- torn 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 ic- ke sker.

Fig. 13 visar ytterligare en utföringsform enligt uppfinningen, vil- ken är utförd på liknande sätt som vad som ovan beskrivits och vil- ken utnyttjar en riktningsventilmekanism liknande den ovan beskrivna ehuru uppbyggnaden av mätmotorn är något annorlunda. I utföringsfor_ men 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 ven* tilmekanismen eller vara drivförbunden med denna. Delen är betecknad 156. I den visade utföringsformen sker omkastning genom en plattven- til 160, varvid kommutatorventilen 160 på lämpligt sätt är fäst vid 7806855-8 13 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.

Pig. 14, 15 och 16 visar ytterligare en annan utföringsform av före- liggande uppfinning, vilken liknar utföringsformen 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 på ventilen för att förebygga övervridning av ventildelen 204 i någon riktning om högt vridmoment påläggs. 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.

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 inloppspwqmn och vilken kan kallas ett tryckinlopp. En returport tilätanken 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 neutralläge ger förbindelse mellan tryckinloppet 211 och tankutloppet 212. Då ventilen står i neutralläge sker vätskeflödet följaktligen från tryck- pumpen 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 mätmotorn, till förbindelse eller bättre förbindning med porten 211, så att tryck därigenom tillförs mätmotorn. Andra sidan av '7806855-8 14 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, varvid även flöde från mätmotorn passerar genom porten 230 och porten 214 till ena änden på styrmotorn. Flödet från styrmotorns andra ände kom- mer att ske genom porten 215 och till utloppet 232, vilket står i förbindelse med porten 2120 för att leda vätskan till tanken.

Fig. 17 visar en utföringsform av en kontrollenhet helt schematisk 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 begränsad 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 för- bindelse, vilken innefattar en skiva eller platta 315 till den rote- rande ventildelen 316 i ventilmekanismen 300.

Kommuteringen 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 kommu- teringen 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 ventilme- kanismen 300. Vidare är kommutatorventildelen 320 drivförbunden med den yttre mätmotordelen 314 genom en bultförbindning med densamma och roterar till viss del tillsammans med denna vid påläggning av ett moment på den via mätmotormekanismen.

I modifikationen enligt fig. 18 och 19 är styraxeln 400 drivförbunden via en kuggväxel med en drivhylsa 401. Hylsan 401 har, som framgår av fig. 19, invändig tandning 402. Kuggarna 402 ingriper med kuggar- na 403 vid ytteromkretsen på den yttre tandade kransen 404 i mätmo- torn. Den inre tandade kransen i mätmotorn har beteckningen 405. 7806855-8 15 I denna utföringsform påverkar initialvridningen av styraxeln 400 kringvridningen av den yttre kransen 404, vilken i sin tur ger vrid- ning av den inre kransen 405 såsom i utföringsformen enligt fig. 1.

Initialvridningen av kransen 405 orsakar begränsad rotation av ende- ra en ventilplatta i utföringsformen enligt fig. 13 eller en axial- ventil såsom i utföringsformen enligt fig. 1, för att ge korrekt tillförselväg för vätskan genom vridning av en axel 407 i förbindel- se med ventilen. I utföringsformerna enligt fig. 18 och 19 kan emel- lertid 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 rotation och banrörelse hos kransen 404 på ett sätt som liknar vad som visats i US patentet 3 443 478. I denna utföringsform är kom- mutatordelen 410 fäst vid kransen 405 för att ge nödvändig och riktig kommutering då kransen 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. _,__, _. __ , _, . _ _,.._flif__._.è_ 7 __...._, ____...__.- -fl- -A -H ~V_*.._...~._-___--~»

Claims (2)

7806855-8 H0 Patentkrav

1. Styrenhet för reglering av vätskeflödet till en hydraul- motor, innefattande en ventilanordning anordnad att tillföra hydraulmotorn vätska i beroende av rotationen av en styr- axel (400), varvid ventilanordningen innefattar en fast ventildel och en rörlig ventildel samt en mätanordning med en roterbar inre, utvändigt tandad krans (405) och en yttre, i en banrörelse kring den inre kransen roterbar och invändigt tandad krans (404), som har en tand mer än den inre kransen (405), k ä n n e t e c k n a d av att en med_styraxeln (400) drivförbunden drivhylsa (401) med en invändig tandning (402) ingriper i åtminstone en del av en utvändig tandning (403) på den yttre kransen (404), vilken vflirotation i sin bana roterar den inre kransen (40É), samt att den inre kransen (405) medbringar en anordning (407) för överföring av ett kraftmoment till den rörliga ventildelen. (Fig. 18, 19).

2. Styrenhet enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att styraxeln (400) är förbunden med en utvändigt tandad driv- platta, vars tänder är anordnade att ingripa i drivhylsans (401) invändiga tandning (402).