SE456764B - Hydrostatisk transmission med flerfunktionsventil - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 456 764 2 förskjutningen när systemtrycket i högtrycksledningen uppnår ett förutbestämt värde. Denna begränsning av reglertrycket för servoanordningen resulterar í en minskning av pumpslaget och den resulterande begränsningen av system- trycket. Tryckkompensatorn resulterar i mindre effektförbrukning och värme- bildning än regleringen genom högtrycksavlastningsventilen men den är i sig långsam på grund av den erfordrade minskningen i pumpslaget. Detta resulterar i ett betydande systemövertryck under transienta Förhållanden när en last snabbt pålägges på den hydrostatiska transmissionen.

Tryckbegränsningsregleringen använder en styrventil som avkänner system- trycket i högtrycksledníngen och, när detta tryck överstiger ett förutbestämt värde, öppnar styrventilen och leder Fluidum till servoanordningen för att minska pumpslaget. Minskningen av pumpslaget resulterar i en minskning av den pumpade fluidvolymen och en begränsning av systemtrycket och därigenom minimeras effektkonsumtionen och värmealstríngen. Tryckbegränsaren har inte högtrycksavlastningsventilens snabba reaktion, men den är en förbättring jämfört med den äldre tryckkompensatorregleringen på grund det faktum att högtrycksfluidet i högtrycksledningen används för att minska pumpslaget och minskningen sker snabbare.

Det är känt att använda både högtrycksavlastningsventiler och tryck- begränsare i samma hydrostatiska transmission för att övervinna de inneboende problemen vid användning av endast den ena eller den andra av sådana reg- leringar. Emellertid har en sådan användning av högtrycksavlastningsventiler och tryckbegränsare uppvisat en annan svårighet på grund av att de två reg- leringarna är åtskilda och att inställningarna av regleringarna är utsatta för Förändringar på grund av tillverkningsmetoder och slitage från använd- ning. Normalt är inställningen av tryckbegränsaren vid ett lägre värde än inställningen av högtrycksavlastningsventilen så att tryckbegränsaren först träder i funktion när systemtrycket har uppnått ett förutbestämt värde och, om trycket går till ett visst högre värde, kommer högtrycksavlastningsventí- len att arbeta. Vid användningen av separata regleringar måste inställnin- garna för de två regleranordningarna vara tillräckligt åtskilda för att säkerställa att högtrycksavlastningsventilen inte kommer att arbeta före tryckbegränsaren. Uppfinningen som visas häri kombinerar högtrycksavlast- ningsventilen och tryckbegränsningsventilen till ett ventilaggregat, som resulterar i en högtrycksavlastningsventil vars inställning inte kan gå under den för tryckbegränsningsventilen.

En hydrostatisk transmission har en matningspump för tillförsel av tillsatsfluidum till den slutna kretsen genom matningskontrollventiler, vilka öppnas när matningstrycket överstiger trycket i lågtrycksledningen i den hydrostatiska transmissionen. Det är också känt att använda en förbikopp- 10 15 20 25 30 35 40 3 456 764 lingsventil med den hydrostatiska transmissionen som korskopplar de två tryckledningarna i den slutna kretsen när en anordning, såsom ett fordon som använder den hydrostatiska transmissionen för drivningen av fordonet, bog- seras och anordningen som normalt arbetar som en motor fungerar som en pump.

Dessa ytterligare funktioner har normalt åstadkommits genom ventiler som oberoénde är placerade i kretsen tillhörande den hydrostatiska transmissio- nen. En flerfunktionsventil som innefattar den häri visade uppfinningen införlivar dessa ventilmekanismer i samma ventilkropp, som har högtrycks- avlastningsventilen och tryckbegränsaren och resulterar i en ventil som ersätter flera oberoende ventiler och som är oberoende monterad för att resultera i en minskning av kanaler í en ândkåpa för anordningen med vari- abelt deplacement och en eliminering av yttre förgreningsrör, slangar och höljen för tryckkompensatorregleringar.

Det finns tillgängliga ventilkonstruktioner som införlivar komponenter för utförande av ett flertal reglerfunktioner i samband med en hydrostatisk transmission. En av dessa ventilkonstruktioner tillhandahåller en högtrycks- avlastning såväl som en matningskontrollventil och en justerbar mekanism tillhandahåller förbikopplingsfunktionen. Denna ventilkonstruktion kombinerar inte funktionerna av högtrycksavlastning och tryckbegränsníngsreglering. Ett annat tillgängligt ventilaggregat har matningskontrollventilen och högtrycks- avlastningsventilen införlivade i samma konstruktion men tillhandahåller inte den konstruktion som fungerar som en tryckbegränsare och konstruktionen tillhandahåller inte heller förbikopplingsfunktionen.

Beskrivning av uppfinningen Ett särdrag hos uppfinningen är att tillhandahålla en flerfunktions- ventíl som införlivar ett antal ventilfunktioner i en enda ventilkropp för att tillhandahålla förbättrade reglerfunktioner och som är mer pålitlig i drift och som reducerar den totala tillverkningskostnaden genom minskningen i kanaler, slangar och höljen, vilka erfordras när reglerfunktíonerna utföres av oberoende ventiler.

Ett annat särdrag hos uppfinningen är att tillhandahålla en fler- funktionsventil med ventilkomponenter som sörjer för en tryckbegränsnings- funktion och en högtrycksavlastningsfunktion, varvid de två regleringarna är anordnade i samband i en serierelation, vilket säkerställer att tryckbegräns- ningsregleringen kommer att verka för att minska pumpslaget i den hydro- statiska transmissionen före igångsättningen av högtrycksavlastningsventil- konstruktionen som korskopplar högtrycks- och lågtrycksledningarna i den slutna kretsen hos den hydrostatiska transmissionen.

Ett annat särdrag hos uppfinningen är att i samband med flerfunktions- ventilkonstruktionen såsom definierad i föregående stycke anordna en mat- 10 15 20 25 30 35 40 456 764 4 ningstryckkontrollventilkonstruktion och att möjliggöra en förbikopplings- funktion för korskoppling av de tvâ tryckledningarna i den slutna kretsen när den hydrostatiska transmissionens motor fungerar som en pump.

Ytterligare ett annat särdrag hos uppfinningen är att tillhandahålla en ny och förbättrad konstruktion för att åstadkomma förbikopplíngsfunktíonen, som innefattar en justerbar mekanism och som kan justeras utan att skapa ett läckageproblem.

Vid utförande av de föregående särdragen hos uppfinningen har den hydro- statiska transmissionen ett par hydrauliska anordningar anslutna i en sluten krets med två parallella tryckledningar, varvid en av anordníngarna har vari- abelt deplacement och normalt fungerar som en pump och den andra anordningen fungerar som en motor och ett par av de ventilkonstruktioner, såsom hänvisa- des till i de föregående särdragen, är anordnade i samband med den hydrosta- tiska transmissionen. Paret av ventilkonstruktioner är sammankopplade av en matningstryckledning varigenom matningstrycket kan ledas till lågtrycksled- ningen hos den slutna kretsen i den hydrostatiska transmíssionen och densamma kanal användes i högtrycksavlastningsfunktionen för att korskoppla hög- och lågtrycksledningarna.

Flerfunktionsventilen införlivar ett tryckbegränsande ventilelement som normalt är stängt för att blockera flödet från en sida av den slutna kretsen till en servoanordning för reglering av deplacementet hos anordningen med variabelt deplacement. En relativt stark fjäder håller det tryckbegränsande ventilelementet stängt mot systemtrycket och när systemtrycket överstiger ett förutbestämt värde öppnas det tryckbegränsande ventílelementet för att leda systemtrycket till servoregleranordningen för minskning av den variabla deplacementanordningens slaglängd. Ett högtrycksavlastningsventilelement öppnas i beroende av en förutbestämd tryckskillnad resulterande av flödet till servoanordningen för anordningen med variabelt deplacement för kors- koppling av de två tryckledningarna i den hydrostatiska transmissionen.

Sålunda ligger de två ventilelementen i serie och tryckbegränsningsfunktionen måste inträffa före högtrycksavlastningsfunktionen.

Förbikopplingsfunktionen uppnås genom att avlägsna förspänningen på tryckbegränsningsventilelementet, som hänvisas till i det föregående stycket, varigenom högtrycksavlastningsventilelementet är fritt att röra sig när en tryckskillnad, resulterande av flödet genom tryckbegränsningsventílelementet, skapar en tillräcklig tryckskillnad för att övervinna en relativt svag fjäder förbunden med högtrycksavlastningsventilelementet. Vid rörelse kan trycket i den ena tryckledningen i den hydrostatiska transmissionen påläggas genom den ovannämnda matningstryckkanalen till matningskontrollventilen hos den andra ventilkonstruktionen för att öppna den senare och korskoppla tryckledningarna .w 10 15 20 25 30 35 40 456 764 5 i den hydrostatiska transmissionen. Ett viktigt särdrag hos denna förbikopp- lingsfunktion ligger i användningen av flödet genom den öppna tryckbegräns- ningsventilen till servoanordningen förbunden med anordningen med variabelt deplacement för att möjliggöra förbikopplingsfunktionen. Vid ígångsättningen av förbíkopplingsfunktionen frånslås sålunda anordningen med variabelt deplacement, om den är igång. Förbikopplingsfunktionen användes normalt när ett fordon bogseras, vilket fordon använder den hydrostatiska transmissionen för drivning av fordonet, och, om anordningen med variabelt deplacement inte ligger i neutralläget före bogseringen utan fortfarande är i ett slagläge, kommer bogseringen av fordonet i förbikopplingsfunktionen att orsaka att anordningen med variabelt deplacement slås från och pumpen och drivmotorn kommer inte att rotera.

Ett ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en hydrostatisk transmission med ett par hydrauliska enheter förbundna via en tryckledning, varvid en av de hydrauliska enheterna har variabelt deplacement och inne- fattar en servoanordning förbunden med den för inställning av deplacementet, en tryckbegränsande anordning som innefattar en tryckbegränsningsanordníng som reagerar på ett förutbestämt tryck i tryckledningen genom att minska deplacementet för enheten med variabelt deplacement, och en tryckavlast- ningsanordning som tillhandahåller högtrycksavlastning, kännetecknad av en ventilenhet som tillhandahåller både tryckbegränsningsanordningen och ventil- anordningen för tryckavlastníng samt innefattar ett hus som har en inlopps- port samt första och andra utloppsportar, varvid inloppsporten står i för- bindelse med den av tryckledníngarna och den andra utloppaporten som står i förbindelse med servoanordningen, ett ventílelement för högtrycksavlastning som stoppar förbindelse mellan inloppsporten och den första utloppsporten, en svag fjäder som håller högtrycksavlastningsventilanordningen stängd, en öppning förbunden med en högtrycksavlastningsventilanordning för att bilda en tryckskillnad som motverkar spänningen av den svaga fjädern för att öppna högtrycksavlastningsventilanordningen vid flöde genom öppningen, och ett tryckbegränsningsventilelement för att styra flöde mellan inloppsporten och den andra utloppsporten genom nämnda öppning, varvid tryckbegränsningsventil- delen innefattar en stark fjäder som håller tryckbegränsningsventilanord- ningen stängd och som verkar mot befintligt tryck vid inloppsporten, vari- genom ett förutbestämt tryck kommer att öppna tryckbegränsningsventilanord- ningen för att ge ett flöde genom öppningen till nämnda servoanordning och verka som en styrventíl för högtrycksavlastningsventilelementet genom att en flödesinducerad tryckskillnad över öppningen möjliggör att högtrycksavlast- ningsventilen öppnar och förbinder inloppsporten och den första utlopps- porten. 1D 15 20 25 30 35 40 456 764 6 Kortfattad beskrivning av ritningarna Fig 1 är ett hydrauliskt kretsschema över en hydrostatisk transmission som använder ett par flerfunktionsventiler enligt föreliggande uppfinning; fig 2 är en längsgående tvärsnittsvy över en första utföringsform av flerfunktionsventilen enligt uppfinningen; och fig 3 är en längsgående tvärsnittsvy över en andra utföringsform av nämnda ventil.

Bästa sätt att utföra uppfinningen En typisk hydrostatisk transmission är visad i fig 1 i vilken ett par hydrauliska anordningar, allmänt betecknade med 10 och 11, är kopplade i en sluten krets av ett par tryckledningar 15 och 16, vilka kan vara slangar eller kanaler i ett hölje för anordningarna. Den hydrauliska anordningen 10 är en axiell kolvenhet och Fungerar vid normal drift som en pump för att avge fluidum under tryck till anordningen 11 som normalt fungerar som en motor. I ett funktíonssätt är tryckledningen 16 en högtrycksledning och tryckledningen 15 en lågtrycksledning och, i ett annat funktionssätt, är tryckförhållandena i de två tryckledningarna de omvända.

Den hydrauliska anordningen 10 är visad som en axiell kolvenhet med en ingångsaxel 20 kopplad till ett roterbart cylinderblock 21. Cylinderblocket har axiellt förlöpande borrningar, vilka var och en inrymmer en rörlig kolv 22 varvid kolvarnas slag står under kontroll av en reversibel vipp-platta 25.

Denna konstruktion är inrymd i ett hölje 26 med en ändkåpa 27 med portar 28 och 29, vilka ansluter till tryckledningarna 15 respektive 16 och ett ventil- block förbundet med de axiellt förlöpande borrningarna i cylinderblocket 21.

Vipp-plattan 25 är justerbar för att tillhandahålla ett variabelt deplacement för den hydrauliska anordningen 10 vilken härefter kommer att hänvisas till som en pump. Läget av vipp-plattan regleras av en servoanordning innefattande en deplacementreglerventil, allmänt betecknad med 30, och ett par servo- cylindrar 31 och 32, vilka är anslutna till deplacementreglerventilen 30 genom ledningarna 35 respektive 36. Konstruktionen av pumpen 10 är välkänd inom området och med servocylindrarna 31 och 32 vilka var och en inrymmer en rörlig kolv 34 respektive 35, vilka tvingas utåt ur den tillhörande servo- cylindern av en därmed tillhörande fjäder.

Vipp-plattan 25 är placerad i ett maximalt deplacementläge, såsom visas i fig 1, som ett resultat av matningstrycket som verkar genom deplacementreg- lerventilen i servocylindern 32 på kolven 35 som är ansluten genom en länk 40 tillhörande vipp-plattan. Vipp-plattan 25 har ett urkopplat neutralt läge i vilket kolvarna 22 inte är drivna av vipp-plattan och de har också ett maxi- malt deplacementläge på den andra sidan av neutralläget mittemot det läge av vipp-plattan som visas i fig 1. Det motsatta maximala deplacementläget är ett 10 15 20 25 30 35 40 456 764 7 resultat av ett tryck som verkar på kolven 34 i servocylindern 31. Det kan finnas mellanliggande deplacementlägen på bägge sidorna om det neutrala ur- kopplade läget vilka är mindre än det helt drivande läget, som visas i fig 1.

Den hydrauliska anordningen 11 fungerar allmänt som en motor och kommer hädanefter att hänvisas till som en motor. Motorn har en utgångsaxel 42 med räfflor kopplad till ett cylinderblock 43 roterbart i ett hölje 44, varvid cylinderblocket har en serie axiellt förlöpande borrningar, vilka var och en mottager en rörlig kolv 45 som är förbunden med en fast vipp-platta 46. En ändkåpa 47 har portar 48 och 49 förbundna med tryckledningarna 15 respektive 16, varigenom fluidum som strömmar från pumpen genom en av tryckledningarna kan ledas genom ett ventilblock till kolvkammarna för att orsaka rotation av cylinderblocket och utgångsaxeln 42, Med vipp-plattan 25 hos pumpen 10 i det läge som visas i fig 1 roterar utgångsaxeln 42 i en riktning och när vipp- -plattan är placerad på den andra sidan om neutralläget roterar utgångsaxeln 42 i den motsatta riktningen, varvid tryckledningarna 15 och 16 omväxlande är högtrycks- och lågtrycksledningar i dessa alternativa funktionssätt. En mat- ningspump 50, som är välkänd inom området, tillför tillsatsfluidum till den slutna kretsen och tillför också matningstryck för reglerfunktioner. Mat- ningspumpen har ett inlopp kopplat genom en ledning 51 till en behållare 52, med ett filter 53 i ledningen. Matningspumpen har ett utlopp kopplat av ledningar 54 och 55 till deplacementreglerventilen 30, varvid ledningen 55 har en strypning 56. En matningstryckavlastningsventil 58 är kopplad till utloppet från matningspumpen genom en ledning 59 och verkar för att begränsa matningstrycket.

Deplacementkontrollventilen 30 har ett hölje i vilket ett ventilelement 60 kan placeras för att reglera förbindelsen av hela eller en del av mat- ningstrycket med den ena eller den andra av pumpens servocylindrar 31 och 32, varvid den andra servocylindern är kopplad till behållaren. Förbíndelserna till behållaren är genom ledningar 61 och 62, vilka var och en har en flödes- begränsande öppning däri.

Ventilelementet 60 kan ställas genom ett länksystem som manövreras antingen manuellt av ett handtag 65 eller av andra lämpliga medel och länk- systemet innefattar en återkopplingsförbindelse från vipp-plattan 25 genom en arm 66 vilken delvis visas i fig 1 med en streckad linje utdragen därifrån till vipp-plattan.

En ledning 68 sammankopplar insidorna av pumpen 10 och motorn 11 vari- genom insidorna är kopplade till behållaren 52 genom en ledning 69 som sträcker sig från motorn till behållaren och har en värmeväxlare 70 däri.

Den föregående beskrivningen beskriver de välkända grundkomponenterna hos en hydrostatisk transmission som använder en pump med variabelt deplace- 10 15 20 25 30 35 40 456 764 ~8 ment och i vilken skvalpskottets 25 vinkel kan varieras till bägge sidorna om det neutrala urkopplade läget. Användningen av matningskontrollventiler vari- genom matningspumpen S0 kan tillföra tillsatsfluidum till tryckledningarna 15 eller 16, vilken har ett lågt tryck, och som är konventionell i en hydrosta- tisk transmission har ännu inte beskrivits därför att matningskontroll- ventilerna är införlivade i den flerfunktionsventil som skall beskrivas. Ûlika typer av regleringar kan vara förbundna med en hydrostatisk transmission, inklusive tryckregleringar såsom tidigare har diskuterats och den flerfunktionsventil som skall beskrivas tillhandahåller en tryckbegräns- ningsfunktion och en högtrycksavlastningsfunktion såväl som en däri inför- livad ventilkonstruktion som tillhandahåller matningskontrollventilfunktio- nen. Flerfunktionsventilen är även konstruerad för att möjliggöra en förbi- koppling, varvid tryckledningarna 15 och 16 är korskopplade när motorn 11 arbetar som en pump och avstängningen av pumpen sker som en del av förbi- kopplingsoperationen.

Det finns ett par flerfunktionsventiler. En första flerfunktionsventil, allmänt betecknad med 75, är förbunden med tryckledningen 15 och en andra flerfunktionsventil 76 är förbunden med tryckledningen 16. Var och en av dessa flerfunktionsventiler 75 och 76 har samma konstruktion och flerfunk- tionsventilen 75 är speciellt visad i fig 2, En ventilkropp 80, som kan vara en del av ändkåpan 27, har en första port 81 som är en inloppsport kopplad av en kanal 82 (som kan vara i ändkåpan) till tryckledningen 15. En matnings- tryckport 83 är kopplad till en matningstryckkanal 84, som är kopplad till matningspumpen 50 genom en ledning 85 och som också är kopplad till en liknande port 86 i flerfunktionsventilen 76. En servoport 90 är kopplad av en ledning 91 till servoledningen 35 som sträcker sig mellan deplacement- kontrollventilen 30 och servocylindern 31. En grenledning-92 kopplar led- ningen 91 till en tryckbegränsningskontrollventilkonstruktion 93 med en fjäderbelastad kontrollventil som verkar mot trycket i grenledningen 92 och kan öppnas för att tillåta ett flöde till en ledning 94 kopplad till mat- ningstryckledningen 95 varigenom det finns en övre gräns på trycket i ledningen 91.

Flerfqnktionsventilen 76, som också kan vara i ändkâpan 27, har en första port 100 motsvarande inloppsporten 81 som är kopplad till tryckled- ningen 16 och en servoport 101 som är kopplad till servoledningen 36 för- bunden med servocylindern 32.

Med vipp-plattan 25 i det helt drivande läget, såsom visas i fig 1, är tryckledningen 15 högtrycksledningen och tryckledningen 16 är lâgtrycks- ledningen och flerfunktionsventilen 75 är den ventil som verkar för att tillhandahålla tryckreglerfunktionerna i den hydrostatiska transmissionen. 10 15 20 25 30 35 40 456 764 9 När tryckförhållandena i tryckledningarna 15 och 16 är omvända är flerfunk- tionsventilen 76 den ventil som verkar för att reglera tryckförhållandena.

I den följande beskrivningen kommer flerfunktionsventilen att beskrivas i detalj och det kommer att förstås att konstruktionen av flerfunktions- ventilen 76 är samma och dess funktioner är samma när tryckledningen 16 är högtrycksledningen.

Flerfunktionsventilen 75 har ett matningskontrollventilelement 110 i Form av en rörformig genomgående ventil som är rörlig inuti en hylsa 111 ínpassad i ventilkroppen och som har ett ventilsäte 112 bildat därpå. En ändvägg av den rörformiga hylsan har en öppning 115 som är inriktad med inloppsporten 81. Matningskontrollventilelementet 110 tvingas till ett stängt läge på ventilsätet 112 av en Fjäder som skall beskrivas, varigenom förbindelsen mellan portarna 81 och 83 blockeras. Matningskontrollventil- elementet 110 har ett parti med större diameter som glidbart inrymmer ventil- elementet i hylsan 111 och ett parti 117 med mindre diameter, vilka båda är under inverkan av trycket i matningstryckkanalen 84 genom förbindelse genom öppningen 118 i hylsan 111. Matningskontrollventilelementet 110 kan för- flyttas till höger bort från ventilsätet 112 och placera matningstryck- kanalen Bh i förbindelse med ínloppsporten 81, varigenom fluidum strömmar från matningstryckkanalen 86 till kanalen B2.

Matningskontrollventílelementet 110 är ihåligt och mottager ett avlast- ningsventilelement 120, i form av en spole med en ändvägg 121 som anligger mot insidan av en tvärgâende vägg hos matningskontrollventilelementet, varvid ventilelementen tvingas till anliggning mot varandra av en svag fjäder 122 placerad mellan ändväggen 121 hos avlastningsventilspolen 120 och ett ventil- säteselement 125. Ändväggen 121 hos avlastningsventilspolen 120 har en öppning 127 inriktad med en öppning 128 i den tvärgående väggen hos ladd- níngskontrollventilelementet och med öppningen 115 i hylsan 111, varigenom förekomsten av ett flöde genom öppningen 127 bildar en flödesinducerad tryckskillnad tvärs över ändväggen hos avlastningsventilspolen och en kraft som verkar mot fjädern 122.

Det inre av avlastningsventilspolen 120 är alltid fyllt med olja, varvid det existerar ett flödestillstånd när det inre är öppet för förbindelse med porten 90. Denna förbindelse regleras av en styrventil med ett tallriks- ventilelement 130 som samverkar med ventilsäteselementet 125. Ventilsätes- elementet 125 har en cylindrisk förlängning 131 med en borrning som mottager ett skaftparti hos styrventilens tallrikselement 130 och som har en kolv 132 löst inpassad däri och som endast fungerar som en löst inpassad dämpningskolv som tillåter ett lika stort tryck på båda sidor av kolven i ett statiskt tillstånd. När styrventilens tallrikselement 130 är i ett dynamiskt tillstånd 10 15 20 25 30 35 40 456 764 w orsakar rörelsen en tryckskíllnad över kolven 132, vilken tenderar att stabilisera rörelsen. Det inre av avlastningsventilelementet 120 kommunicerar med det inre av den cylindriska förlängningen 131 hos ventilsäteselementet genom portar 135 i det senare, varigenom trycket som råder inuti det inre av avlastningsventilelementet verkar på tallriksventilelementet 130. Tallriks- ventilelementet 130 är förspänt till ett stängt läge mot sitt ventílsäte av enämkÜäæ1womffiæm1H,æmüfi%mhægfifis%mßM@tflL är i jämförelse en svag fjäder, Fjädern 140 verkar mellan ett fjädersäte 141 som samverkar med en ände av styrventilskaftet och en ändkåpa 142 som med gängor samverkar med en yttre ände av ventilsäteselementet 125 och är för- seglad i förhållande till detta av ett tätningaelement 143. När tallriksven- tilelementet 130 öppnas strömmar fluidum till sidopassagerna 145 i ventil- säteselementet 125 vilka kommunicerar med porten 90 och kanalen 91.

Ytterligare särdrag hos flerfunktionsventilens konstruktion innefattar sidokanaler 150 bildade i matningskontrollventilelementet, vilka selektivt sammankopplar det inre av matningskontrollventilelementet med porten 83 och matningstryckkanalen 84. Ventilsäteselementet 125 är gängat i en öppen ände av ventilkroppen 80 vid 155 och ett tätningselement 156 utgör en tätning däremellan.

Spännkraften från den starka fjädern 140 som verkar på tallriksventil- elementet 130 bestämmer systemtrycket vid vilket en tryckbegränsande funktion kommer att börja begränsa trycket i högtrycksledningen 15 genom att slå ifrån pumpen. Detta tryck avkännes vid styrventilens tallrikselement 130 genom förbindelse genom kanalen 82 och porten 81, öppningarna i hylsan 111 och matningskontrollventílelementet 117 och öppningen 127 i avlastningsventil- elementet 120. Detta tryck råder inuti det inre av avlastningsventilelementet och verkar genom öppningarna 135 för att tvinga tallriksventilelementet 130 att öppnas. När trycket övervinner kraften i fjädern 140 öppnas tallriks- ventilelementet 130, varigenom fluidum kan strömma till kanalen 91 och till servoledningen 35, varigenom tryck pålägges i servocylindern 31 för att flytta vipp-plattan 25 mot ett icke-drivande läge.

Då pumpen är urkopplad av vipp-plattans 25 förflyttning förskjuts fluidum frän servocylindern 32 vilket strömmar genom servoledningen 36 till deplacementreglerventilen 30. Eftersom flödesvägen genom deplacementregler- ventilen 30 är begränsad av öppningen 56 i matningstryckkanalen, finns det också ett flöde till tryckbegränaningakontrollventilen 93 genom en ledning 160 varigenom fluidum snabbt kan avledas från servocylindern 32 för att medge en snabb frånslagning av pumpen. Servoledningen 35, vilken mottager ett tryckflöde från flerfunktionsventilen 75, är kopplad till behållaren genom en öppning förbunden med ledningen 61 och flödet genom öppningen resulterar i en 10 15 20 25 30 35 40 456 764 11 tryckökning i servocylindern 31.

Högtrycksavlastningsventilfunktionen är koordinerad med tryckbegräns- ningsventilfunktionen genom användning av tallriksventilelementet 130 som styrventil för avlastningsventilelementet 120. Eftersom det finns ett flöde genom öppningen 127 när tryckbegränsaren arbetar finns det ett flöde genom öppningen 127. Detta flöde bildar en tryckskillnad som verkar för att Flytta svlastningsventilelementet till höger mot den relativt svaga Fjädern 122.

Förflyttningen av avlastningsventilelementet 120 öppnar slutligen högtrycks- ledningen 15 till matningstryckpassagen 84 genom tvärgående öppningar 150 i matníngskontrollventilelementet vilket inte har förflyttats. Dimensionering- en av öppningen 127 i förhållande till storleken av avlastningsventilelemen- tet 120, kraften i fjädern 122 och kraven på strömningen för tryckbegräns- ningsfunktionen till porten 90 bestämmer koordinationen mellan tryckbegräns- ningsfunktionen och avlastningsventilfunktionen. I en utföringsform av reg- leringen erfordrar tryckbegränsningsfunktionen ett flöde mindre än 3,8 l/min och öppningen 127 är dimensionerad för att öppna avlastníngsventilelementet 120 till matningstryckkanalen 84 vid ett flöde på omkring 5,7 l/min eller 13,8 - 20,7 bar över tryckbegränsarens inställning som är inställd av fjädern 140. Någon försämring i inställningen av tryckbegränsaren på grund av slitage eller förorening kommer också automatiskt att minska högtrycksavlastnings- ventílens inställning med samma belopp eftersom ventilelementen för de två funktionerna är ordnade i serie.

Fullbordandet av högtrycksavlastníngsfunktionen åstadkommas av ett flöde från högtrycksledningen 15 till lågtrycksledningen 16 med användning av fler- funktionsventilen 76. När ett högt tryck påföres matningstryckkanalen 84 kommunicerar den med den motsvarande porten 83 i flerfunktionsventilen 76, varigenom en tryckskillnad som verkar på matningskontrollventilelementet 117, som beskrivas härefter i samband med sin konventionella funktion, orsakar ett det senare ventilelementet öppnas och fluidum kan strömma till lågtrycksled- ningen 16. Den tidigare nämnda matningstryckavlastningsventilen 58 skyddar matningskretsen mot ett alltför stort matningstryck vid detta verkningssätt. Ûm vipp-plattan 25 är i det motsatta maximala drivläget mot det som visas, med hänvisning till fig 1, är tryckledningen 16 högtrycksledningen och flerfunktionsventilen 76 påverkas av trycket i tryckledningen 16 och reglerar tryckbegränsninga- och högtrycksavlastningsfunktíonerna. När trycket i tryck- ledningen 16 överstiger det som upprâtthâlles av kraften i den starka fjädern 140 öppnas dess tallriksventilelement 130 för att tillåta ett flöde till servoledningen 36 med tryck som verkar i servocylindern 32 för att tvinga vipp-plattan 25 till ett neutralt läge. När flödet genom öppningen 127 i avlastningsventilelementet är tillräckligt för att bilda en viss tryckskill- 10 15 20 25 30 35 40 456 764 12 nad öppnas det senare ventilelementet till matningstryckkanalen 84 och matníngskontrollventilelementet 110 hos flerfunktionsventilen 75 öppnas för att tillåta ett flöde från tryckledningen 16 till lågtrycksledningen 15.

Matningskontrollventilelementet 117 utför den konventionella funktionen att tillföra tillsatsfluidum till lågtryckssidan för den slutna kretsen.

Fjädern 122 är utformad för att hålla matningskontrollventilelementet 117 stängt tills matningstrycket i en utföringsform är ungefär 1,0 - 1,4 bar högre än trycket i lågtrycksledningen. Vid en vidare beskrivning av detta funktionssätt i samband med flerfunktionsventilen 75 kommer det att märkas att matningskontrollfunktionen sker när tryckledningen 15 är lågtrycksled- ningen. Matningskontrollfunktionen åstadkommas genom att låta trycket i det inre av avlastningsventilspolen 120 vara samma tryck som det låga trycket i tryckledningen 15 genom kommunikation genom öppningen 127. När en förut- bestämd tryckskillnad inträffar mellan lågtryckssidan i kretsen och ladd- ningstrycket, varvid det senare är högre, orsakar trycket som verkar på sektionerna 110 och 117 av matningskontrollventilelementet att ventil- elementet öppnas genom en förflyttning åt höger, såsom visas i fig 2, mot verkan av fjädern 122. När trycket i tryckledningen 15 överstiger matnings- trycket fungerar detta tryck, som verkar inuti det inre av avlastningsventil- spolen 120, för att hålla matníngskontrollventilen stängd.

Förbikopplingsfunktionen korskopplar de två tryckledningarna hos den slutna kretsen. Denna funktion användes när den hydrostatiska transmíssionen användes i drivningen av ett fordon och fordonet bogseras. När detta sker fungerar motorn 11 som en pump och pumpen 10 fungerar som en motor.

I flerfunktionsventilen i fig 2 åstadkommas förbikopplingsfunktionen genom att skruva ur ändkåpan 142 några relativt få varv för att avlasta spänningen från den starka fjädern 140, vilket placerar tallriksventilelemen- tet 130 i ett neutralt läge. Detta sätter det inre av avlastningsventil- elementet 120 i förbindelse med porten 90 och kanalen 91, som leder till servocylindern 31, för att tillåta ett flöde genom öppningen 127 och med det tidigare nämnda flödet därigenom skapas en tryckskillnad som är tillräcklig för att öppna avlastningsventilelementet 120 mot den svaga fjädern 122. Som ett resultat kan fluidum strömma genom öppningarna 150 till matningstryck- kanalen 84 och verka på matníngskontrollventilelementet hos den andra fler- funktionsventilen för att tillåta ett flöde till den andra tryckledningen hos den slutna kretsen. Denna allmänna funktion är känd inom området. Emellertid ligger en förbättring tillhandahållen av flerfunktionsventilen i det faktum att avlastningsventilelementet 120 tillåtes att öppnas endast av ett flöde genom öppningen 127 vilket strömmar till kanalen 91 och följaktligen strömmar fluidum till en servocylinder för att slå ifrån pumpen 10, om inte pumpen 10 15 20 25 30 35 40 1; 456 764 tidigare hade placerats i neutralläge. Detta är ett önskat resultat eftersom pumpen och fordonets motor, vilken normalt driver pumpen, under bogsering inte roteras.

En modifikation av flerfunktionsventilen är visad i fig 3 i vilken konstruktionen är densamma förutom konstruktionen som verkar för att åstad- komma förbikopplingsfunktionen. I flerfunktionsventilen i fig 3 har de delar som är samma som de som visas i fig 2 tilldelats samma hänvisningsbeteck- ningar.

I utföringsformen i fig 3 är spänningen i den starka fjädern 140 avlastad av en konstruktion som innefattar en skruv 170 gängad i en ändkåpa 171 gängad i ventilsäteselementet 125. Ett fjädersäte 175 mottager löst en sektion 176 med förminskad diameter av skruven 170 ooh dess ände har en förstorad fläns 177 vilken i normal drift är på avstånd från väggarna hos en inre öppning i fjädersätet 175 för att bilda en koppling med dödgâng. Detta medger att fjädersätet 175 kan flyttas fritt utan begränsning från skruven 170 vid normal drift. En stoppring 180 förhindrar att skruven 170 gängas in i ändkåpan 171 så långt att den förhindrar en fri förflyttning av fjädersätet 175. När frikopplingsfunktionen önskas roteras skruven 170 flera varv för att orsaka att flänsen 177 flyttas till höger och samverkar med en vägg hos den inre kammaren hos fjädersätet och att flytta fjädersätet till höger för att pressa ihop den starka fjädern 140 och samtidigt koppla ur kontakten mellan fjädersätet 175 och skaftet för tallriksventilelementet. När förbikopplíngs- funktionen inträffar blir tryckledningarna i den slutna kretsen korskopplade och pumpen slås ifrån om det är nödvändigt.

Utföringsformen i fig 3 undviker de problem som kan inträffa i samband med den konstruktion som visas i fig 2. Det finns fluidum i kammaren inuti ventilsäteselementet 125 som inrymmer den starka fjädern 140 och denna kammare är tätad av tätningselementet 143. När kåpan 142 skruvas ur, i fig 2, bryts tätningen och dess förmåga att täta minskas beroende på graden av kåpans urskruvning och följaktligen kan ett långsamt läckage inträffa.

Ytterligare ett problem uppkommer om kåpan 142 urskruvas för långt, vilket skulle kunna resultera i en isärskruvning av konstruktionen förbunden med tallriksventilelementet 130. Läckaget skulle öka och delar skulle kunna förloras eller bli fêlaktigt återmonterade av personer som är obekanta med ventilaggregatet. Dessa problem undvikas av konstruktionen som visas i utföringsformen i fig 3, i vilken håligheten som inrymmer den starka fjädern 140 alltid är förseglad, eftersom skruven 170 alltid är förseglad av tätningselementet 185.

Med flerfunktionsventilen som visas härí kan ett antal reglerfunktíoner för en hydrostatisk transmission åstadkommas med användning av två likadana 10 456 764 f 14 ventilpaket med den resulterande minskningen av flödesförbindningar till- handahållna av slangar eller hüljeskanaler. Även om både tryckbegränsnings- och högtrycksavlastningsfunktioner är kända i samband med regleringen av hydrostatiska transmissioner fungerar flerfunktionsventilen för att placera dessa två operationer i serie varigenom båda funktionerna regleras av en enda fjäder och den tryckbegränsande funktionen alltid inträffar före högtrycks- avlastningsfunktionen. Förbikopplingsfunktionen är också tidigare känd.

Emellertid utför flerfunktionsventilen som visas häri denna funktion på ett nytt sätt för att också säkerställa att pumpen slås ifrån, om den ej är i neutralläge, under en förbikopplingsoperation. x»

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 A0 456 764 15 PATENTKRAV

1. Hydrostatisk transmission med ett par hydrauliska enheter (10, 11) förbundna via en tryckledning (15), varvid en av de hydrauliska enheterna (10) har variabelt deplacement och innefattar en servoanordning (31, 32) för- bunden med den för inställning av deplacementet, en tryckbegränsande anord- ning som innefattar en tryckbegränsningsanordning som reagerar på ett förut- bestämt tryck i tryckledningen genom att minska deplacementet för enheten med variabelt deplacement, och en tryckavlastningsanordning som tillhandahåller högtrycksavlastning, k ä n n e t e c k n a d av en ventilenhet (75) som tillhandahåller både tryckbegränsningsanordningen och ventilanordningen för tryckavlastning samt innefattar ett hus (80) som har en inloppsport (81) samt första och andra utloppsportar (83, 90), varvid inloppsporten står i förbin- delse med den av tryckledningarna (15) och den andra utloppsporten (90) som står i förbindelse med servoanordningen (31), ett ventilelement (120) för högtrycksavlastning som stoppar förbindelse mellan inloppsporten och den första utloppsporten (83), en svag fjäder (122) som håller högtrycksavlast- ningsventilanordningen stängd, en öppning (127) förbunden med en högtrycks- avlastningsventilanordning för att bilda en tryckskillnad som motverkar spänningen av den svaga fjädern för att öppna högtrycksavlastningsventil- anordningen vid flöde genom öppningen, och ett tryckbegränsningsventilelement (130) för att styra flöde mellan inloppsporten och den andra utloppsporten genom nämnda öppning, varvid tryckbegränsningsventildelen innefattar en stark fjäder (140) som håller tryckbegränsningsventilanordningen stängd och som verkar mot befintligt tryck vid inloppsporten, varigenom ett förutbestämt tryck kommer att öppna tryckbegränsningsventilanordningen för att ge ett flöde genom öppningen till nämnda servoanordning och verka som en styrventil för högtrycksavlastningsventilelementet genom att en flödesinducerad tryckskillnad över öppningen möjliggör att högtrycksavlastningsventilen öppnar och förbinder inloppsporten och den första utloppsporten.

2. Hydrostatisk transmission enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att transmissionen har ett par tryckledningar (15, 16) som bildar en sluten krets mellan de två hydrauliska enheterna (10, 11), varvid ett par av ventil- enheterna (75, 76) är var och en förbunden med respektive av de två tryckled- ningarna (15, 16), där en av ventilenheterna (75 eller 76) tillhandahåller transmissionens tryckbegränsningsanordning och tryckavlastningsventilanord- ning vid drift i en första riktning och där den andra ventilenheten (75 eller 76) tillhandahåller transmissionens tryckbegränsningsanordning och tryck- avlastningsventilanordning vid drift av transmissionen i den motsatta rikt- ningen.

3. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 1 eller 2, 10 15 20 25 30 35 40 456 764 16 k ä n n e t e c k n a d av att ett matningskontrollventilelement (117) har ett normalt stängt läge för att blockera flödet mellan inloppsporten och nämnda första utloppsport, varvid nämnda svaga fjäder tvingar matningskontrollventilelementet till nämnda stängda läge, och nämnda matningskontrollventilelement har åtminstone en yta exponerad för trycket i nämnda Första utloppsport som verkar mot nämnda svaga fjäder.

4. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda matningskontrollventilelement är en rörformíg tallriksventíl (117) med en kanalanordning (150) i en Sídovägg därav, och nämnda avlastningsventilelement är en spole (120) monterad i nämnda matningskontrollventilelement, varvid nämnda svaga fjäder samverkar med avlastningsventilelementet och tvingar det senare till anliggning mot matningskontrollventilelementet varigenom båda de sistnämnda ventilelementen kan flyttas tillsammans mot verkan av den svaga fjädern och avlastnings- ventilelementet kan också flyttas oberoende.

5. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av en anordning (142 eller 170, 175, 177) för att neutralisera tryckbegränsningsventilelementet varigenom nämnda f1ödesindu~ cerade tryckskillnad kan manövrera nämnda avlastningsventilelement utan att nämnda förutbestämda tryck råder i nämnda slutna krets.

6. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda neutraliseringsanordning innefattar ett element (142) som är gängat i en ventilkropp (125) och mot vilket en ände av fjädern (140) för tryckbegränsningsventilen anlígger, varvid nämnda ele- ment (142) är roterbart för att avlasta spänningen på nämnda starka fjäder.

7. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda neutraliseringsanordning innefattar en ändkåpa (171) gängad i ventilkroppen (125) och ett fjädersäte (175) på av- stånd därifrån med nämnda fjäder (140) för tryckbegränsningsventilen placerad däremellan, en skruv (170) som är gängad i nämnda ändkåpa och som samverkar med nämnda fjädersäte (175) genom en koppling (176, 177) med dödgång vilken tillåter en förflyttning av fjädersätet i förhållande till skruven, och en anordning (180) för_begränsning av framflyttningen av skruven i förhållande till nämnda ändkâpa för att säkerställa nämnda relativa förflyttning mellan skruven och fjädersätet under normal drift.

8. Hydrostatisk transmission enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att enheten (10) med variabelt deplacement normalt fungerar som en pump och att den andra hydrauliska enheten (11) normalt fungerar som en motor, varvid den ena av nämnda par av tryckledningar normalt är vid högt tryck medan den andra är vid lågt tryck under drift, en manuellt styrbar förbikopplingsanord- 10 15 456 764 17 ning (120) för sammankoppling av nämnda par av tryckledningar när enheternas (10, 11) Funktion är omkastad från de normala och motorn fungerar som en pump, och en anordning (130) som verkar när nämnda förbikopplingsanordning arbetar för att tvinga enheten med variabelt deplacement till ett läge med noll-deplacement.

9. Hydrostatisk transmission såsom definierad i krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda anordning som verkar när nämnda förbi- kopplingsanordning arbetar innefattar en ventilanordning (130) i beroende av ett förutbestämt tryck i en av nämnda tryckledningar för att orsaka ett flöde från nämnda tryckledning till nämnda servoanordning för att reducera pump- enhetens (10) deplacement, och nämnda förbikopplíngsanordning (120) är verk- sam i beroende av fluidumflöde genom nämnda öppning (127) från nämnda tryck- ledning till nämnda servoanordning.