SE429032B - Servostyrinrettning for motorfordon - Google Patents

Description

7807M64 >l0 15 20 25 30 35 40 2 övervinnas av den vid ena ändytan anordnade fjädern. g En annan känd servostyrinrättning (tyska patentskriften 1 157 945) arbetar likaledes med en tryckmanövrerad manöverventil. Även denna manöverventil kan vid ett resttryck hos den av motorn drivna pumpen av exempelvis l0 bar icke omställas för inkoppling av reservpumpen, eftersom den på ena sidan av manöverventilen verkande fjäderkraften icke räcker till. ' Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en manöverventil, som kan styra de bägge oljekretsarna för en motordriven pump och en nödpump under hydrauliskt fullgod separation. Härvid skall nödpumpen vid ett fel på den motordrivna pumpen kunna inkopplas med hög drift- säkerhet trots ett eventuellt kvarvarande resttryck.

Detta ändamål åstadkommes enligt uppfinningen därigenom, att manöverventilen ges de kännetecken som anges i krav 1. Andra såsom lämpliga ansedda utföringsformer av uppfinningen framgår av underkra- Ven l Genom att manöverventilen enligt uppfinningen även mäter flödet från den motordrivna pumpen, inkopplas nödpumpen redan när den av den- na pump avgivna oljemängden sjunker under ett bestämt värde. Detta innebär, att redan vid ett effektfall i den motordrivna pumpen så övertar nödpumpen, genom tryckbelastning av den ena ändytan på ventil- kolven i manöverventilegáüförsörjningen av tryckoljekretsen för servo- styrinrättningen. På detta säkras, att vid varje möjlig störning i tryckoljekretsen till den motordrivna pumpen, t.ex. genom uppstâende av en läcka i denna tryckoljekrets, oljeförsörjningen till servostyr- inrättningen består.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifo- gade ritningar, på vilka fig. l visar en sektion genom en manöverven- til enligt uppfinningen med tillhörande schema över hydraulkretsen till en servostyrinrättning med pumpen icke driven. Fig. 2 är en par- tiell sektion längs linjen II-II i fig. l. Fig. 3 visar manöverventi- len enligt fig. l i normalläge vid körning. Fig. 4 visar manöverventi- len vid fel på den motordrivna pumpen i nödläget. Fig. 5 är ett schema över hela servostyrinrättningen. Fig. 6 visar en sektion genom en annan utföringsform av manöverventilen i normalläge. Fig. 7 visar manöverventilen enligt fig. 6 efter fel på den motordrivna pumpen i nödläge.

I fig. l är i en borrning i ett ventilhus 1 lagrade efter varand- ra längs en och samma axel en reglerkolv 2, en stödkolv 3 och en med en avsats 9 försedd extra kolv 4. Den ena ändytan 5 av reglerkolven 2 10 15 20 25 30 35 40 '7807lf26-'7 3 är vänd mot en kammare 6, vilken via en ledning 7 är förbunden med en hydraulkrets bestående av en av fordonets motor driven pump 8, en oljebehâllare 10 och en översvämningsventil ll. Den ena ändytan 12 av den extra kolven 4 bildar slutet på en kammare 13, som via en ledning 14 är förbunden med en andra hydraulkrets, vilken består av en nöd- pump 15, en oljebehållare 16 och en översvämningsventil 17. Genom de bägge översvämningsventilerna ll och l7 säkras ett högsta tillåtet tryck i de bägge hydraulkretsarna. Mellan reglerkolven 2 och stödkol- ven 3 är anordnad en fjäder 18, som då bägge pumparna 8 och 15 befin- ner sig i vila, håller de bägge kolvarna i det i fig. l visade normal- läget. Därvid ligger reglerkolven 2 mot ett kontaktstift 20 Lfig. 2) och stödkolven 3 mot en anslagsring 21. Likaså befinner sig den extra kolven 4 i normalläge, i vilket kolven genom en mot stödkolven 3 an- liggande fjäder 22 tryckes mot ett kontaktstift 23. Genom att de bägge kolvarna 2 och 4 anligger mot kontaktstiften 20 resp. 23 slutes tvâ strömkrestar, varigenom - vid tillslagen tändning - två kontrollampor 24 och 25 inbyggda i instrumentbrädan bringas~att lysa (fig. 5). Det- ta utgör ett tecken på att ingen av pumparna 8 och 15 pumpar hydraul- olja.

Servostyrinrättningen består på i och för sig känt sätt av en i beroende av vridningen hos en icke visad rattaxel omställbar regler- ventil i form av en 4/3-riktningsventil 26, vilken tillför hydraulol- ja till en servomotor 27. Då fordonet befinner sig i vila och sålunda icke styres, befinner sig styrventilen i normalläge.

I fig. 3 visas manöverventilen i normalläge vid körning, varvid den motordrivna pumpen 8 vid påverkad reglerventil 2 tillför hydraul- olja till servomotorn 27. Den av bakhjulen drivna nödpumpen 15 trans- porterar hydraulolja, såsom kommer att beskrivas närmare nedan, till behållaren 16.

I förhållande till fig. l har nu reglerkolven 2 förskjutits åt vänster från sitt normalläge mot kraften av fjädern 18 genom det på ändytan 5 verkande flödet från pumpen 8. Därvid frigöres reglerkol- 2 från anliggningen mot kontaktstiftet 20, så att kontrollampan som visar att servostyrinrättningen är redo, slocknar. Stödkol- 3, på vilken fjädern 18 även inverkar, anligger mot anslagsringen Den motordrivna pumpen 8 är därvid förbunden med en ledning 33 en axiell kanal 28, en radiell kanal 30, ett öppet kolvspår 31 ett spår 32 i huset, vilken ledning är förbunden med servomotorns Ven 24, ven 21. via och 27 tryckrum via reglerventilen 26, som vid omvridning av ratten exem- pelvis omställes åt vänster. Servokolven 34 förskjutes åt vänster. 7807426-7 10 15 20 25 30 35 40 4 'i Den oljevolym, som förtränges ur servomotorns 27 vänstra tryckrum, I strömmar via en ledning 35, ett öppet kolvspår 36, ett spår 37 i huset och en returledning-38 till behållaren 10. Ett fjäderrum 40, som lig- ger mittemot kammaren 6, står via en borrning 47 och en strypkanal 42 likaledes under arbetstrycket från pumpen 8.

Den exempelvis från bakhjulen eller drivaxeln drivna nödpumpen 15 pumpar hydraulolja via en ledning 43 in i kammaren 13 och mot den extra kolvens 4 ändyta 12. Den i sitt normalläge mot kontaktstiftet 23 anliggande extra.kolven 4 förskjutes därvid åt höger mot kraften av fjädern 22, så att även tillhörande kontrollampa 25 släckes. Ett genom den extra kolven 4 reglerat spår 44 i huset öppnas, och hydraul- oljan kommer via en ledning 45, ett öppet kolvspår 46, ett spår 47 i huset och en returledning 48 till nödpumpens 15 behållare 16.

Fig. 4 visar den extra ventilen i nödläge efter fel på den av motorn drivna pumpen 8, t.ex. genom brott på kilremmen. Till följd g av att flödet från pumpen 8 upphör har fjädern 18 förskjutet regler- kolven 2 åt höger, så att denna kommer till anliggning mot kontakt- stiftet 20. Därvid slutes strömkretsen för kontrollampan 24 (fig. 5), vilken visar fel på hydraulkretsen 7, 8, 10. Kolvspåret 31 är nu för- bundet med ett spår 50 i huset, vilket via en biledning 51 och spåret 37 i huset är förbundet med behållaren 10. Den till pumpen 8 hörande pumpledningen 7 avlastas därvid. Såsom den åt vänster omställda reg- lerventilen 26 visar, sker en styrrörelse, så att flödet från nödpum- pen 15 har förskjutit den extra kolven 4 till dess högra ändläge fram mot anslagsringen 21. Därvid förskjutes även stödkolven 3, vilken å sin sida håller reglerkolven 2 i dess redan beskrivna högra ändläge.

Via det helt öppnade spåret 44 i huset, ledningen 45, kolvspåret 46, spåret 32 i huset och slutligen ledningen 33 kan nu försörjningen av tryckolja till servomotorn 27 ske från nödpumpen 15. En förbindelse- kanal 53 leder till den extra kolvens 4 fjäderrum 52, så att det genom nödpumpen 15 pålagda trycket, som belastar ändytan 12, även påverkar stödkolvens 3 baksida. Vid den här beskrivna omställningen av regler- kolven 2 till nödläge sammanpressas fjädern 18 ytterligare. Ger den motordrivna pumpen 8 t.ex. genom en slirande kilrem, fortfarande en restström så avledes denna, såsom redan antytts, via biledningen 51 och returledningen 38 till behållaren lO.'Ledningen 35, som upptar returoljan från servomotorn 27, står i förbindelse med nödpumpens 15 behållare 16 via kolvspåret 36 och spåret 37 i huset. Servostyrinrätt- ningen 26, 27 förblir sålunda fortfarande funktionsduglig.

Genom att det flöde, som avges från den motordrivna pumpen 8 10 15 20 25 30 35 40 7807426-'7 5 till servomotorn 27, mätes, via strypkanalen 42 i fjäderrummet 40, kan fjädern 18 redan vid minskande flöde förskjuta reglerkolven 2 åt höger till nödläge och inkoppla nödpumpen 15.

”Bredden hos kolvspåret 31 är så avpassad i förhållande till en motstående urtagning 29 i huset, att efter det vägen från 31 till 32 slutits, så öppnas vägen från 31 till 50. På detta sätt kan i kamma- ren 6 icke kvarstå något resttryck, vilket skulle hindra förskjut- ningen av reglerkolven 2. översiktsdiagrammet för hela styranordningen enligt fig. 5 vi- sar manöverventilens läge vid normal drift motsvarande fig. 3, ehuru vid icke påverkad servostyrningsanordning. ' _ En ytterligare utföringsform av manöverventilen, ritad i normal- läge, visas i fig. 6. Reglerventilen 26 har omställts från sitt nor- malläge åt höger, så att hydraulolja kan strömma till servomotorns 27 vänstra tryckrum. Denna manöverventil skiljer sig i förhållande till den tidigare beskrivna därigenom, att reglerkolven består av två kolvdelar 100 och 102. Den främre kolvdelen 100 har därvid den uppgiften, att tillslå resp. frånslå den motordrivna pumpen 8 efter en bestämd oljemängd. Kolvdelen 100 är försedd med ett stryporgan 103, vars genomströmningstvärsnitt är anpassat till en för styrningen er- forderlig minsta oljemängd. En fjäder 104, som vilar mot kolvdelens 102 ena ändyta 101, strävar att trycka kolvdelen 100 mot kontaktstif- tet 20 i normalläge. Genom det fulla flödet från pumpen 8 uppstår framför kolvdelen 100 en tryckökning, vilken förskjuter denna så långt åt vänster, att hydrauloljan obehindrat kan komma till servomotorns 27 vänstra tryckrum via ett i huset upptaget spår 105 och reglerven- tilen 26. Det flöde, som strömmar in genom stryporganet 103, trycker mot ändytan 101 och förskjuter kolvdelen 102 likaledes åt vänster mot anslagsringen 21 och kommer sålunda via ringspâret 32 in i servomotorns 27 vänstra tryckrum. Den ur det högra tryckrummet förträngda oljan strömmar via kolvspåret 36 och spåret 37 i huset till behållaren 10.

Då det högsta tillåtna trycket hos pumpen 8 ligger något högre än det högsta trycket hos nödpumpen 15, överväger den på kolvdelen 100 verkande tryckökningen, varigenom en förbindelse åstadkommes från kolvspåret 46 till spåret 47 i huset, och nödpumpen 15 omställes till returflöde, motsvarande som i fig. 3.

I manöverventilens nödläge enligt fig. 7, efter fel eller delvis fel på den motordrivna pumpen 8, och till följd av därvid minskande oljemängd utjämnas trycket på de bägge ändytorna 5 och 101, så att fjädern 104 kan förskjuta kolvdelen 100 till dess högra ändläge mot 7807426-7 10 6 kontaktstiftet 20. Därigenom kommer kolvspåret 106 i förbindelse med spåret 107 i huset, så att pumpen 8 via stryporganet 103, biledningen 51 och spåret 37 i huset anslutes till tillhörande behållare 10. Ett kvarvarande resttryck i ledningen 7 till följd av att pumpen 8 arbe- tar delvis felaktigt avlastas därvid. Till följd härav förskjutes även kolvdelen 102 genom fjädern 18 åt höger, varigenom kolvspåret 46 för- bindes med spåret 32 i huset. Försörjningen av servomotorn 27 sker nu genom nödpumpen 15 på det sätt, som redan beskrivits i förening med fig. 4. Då reglerkanten mellan spåret 47 i huset och kolvspåret 46 passeras av kolvdelen 102 kan ett tryck kortvarigt uppbyggas vid änd-. ytan 12, vilket underlättar omställningen genom fjädern 18.

Claims (6)

1. 7807¿i26~7 P A T E N T K R A V l. Servostyrinrättning för motorfordon med en genom ratten på- verkbar reglerventil (26), en servomotor (27), en av fordonets motor driven pump (8), en ytterligare, av fordonets hjul driven nödpump (15) och med en manöverventil, genom vilken servostyrinrättningen kan anslutas antingen till den motordrivna pumpen (8) eller vid fel på den motordrivna pumpen till nödpumpen (15), k ä n n e t e c k n a d a v att manöverventilen innefattar en reglerkolv (2;l02,l03), en stödkolv (3) och en extra kolv (4), och att den motordrivna pumpen (8) är förbunden med en kammare (6), via vilken en ändyta (5) på reg- lerkolven (2) är påverkbar, att nödpumpen (15) är förbunden med en ytterligare kammare (13), via vilken en ändyta (12) på den extra kol- ven (4) är påverkbar, att reglerkolven (2) och den extra kolven (4) medelst fjädrar (18 resp. 22) stöder mot den med en anslagsring (21) samverkande stödkolven (3), varvid reglerkolven (2;lO2,l03) och stöd- kolven (3) i pumparnas (8,l5) vilolägen genom fjädrarna (l8;l04 resp. 22) hålles anliggande mot elektriska kontaktstift (20 resp. 23) och att reglerkolvens (2;102) fjäderrum (40) via en drossel (42) är förbundet med ett spår (32) i huset, vilket leder till servomotorn (27) så att det av den motordrivna pumpen (8) avgivna flödet bestämmer läget för reglerkolven (2;l02).

2. Servostyrinrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den extra kolven (4) är försedd med en avsats (9), som kan föras genom anslagsringen (21) till anliggning mot stödkolven (3).

3. Servostyrinrättning enligt krav l eller 2, k ä n n e - t e c k n a d a v att en mellan reglerventilen (26) och manöver- ventilen (1,2,3,4) anordnad returledning (35) är förbunden med ett kolvspår (36), vilket i reglerkolvens (2) normalläge (fig. 3) är för- bundet med den motordrivna pumpens (8) behållare (10) via ett spår (37) i huset, och i nödläge (fig. 4) med nödpumpens (15) behållare (16) via ett spår (47) i huset. vsovuzs-7 8

4. Servostyrinrättning enligt något av kraven 1-3, k ä n n e - t e c k n a d a v att i normalläge, då hydrauloljan avges från den motordrivna pumpen (8), anligger reglerkolven (2) mot anslagsring~ en (21) via stödkolven (3), så att ett kolvspår (31) i reglerkolven (2) står i förbindelse med ett till servomotorn (27) anslutet spår (32) i huset, och att nödpumpen (15), som samtidigt utmatar olja, hål- ler den extra kolven (4) till anliggning mot stödkolven (3), så att kammaren (13) framför den extra kolven (4) står i förbindelse med ett spår (47) i huset, via ett spår (44) i huset och en ledning (45), vil- ket spår är förbundet med nödpumpens (15) behållare (16). _

5. Servostyrinrättning enligt något av kraven 1-4, k ä n n e - t-e c k n a d a v att när pumparna (8,l5) befinner sig i vila (21) den motordrivna (8) är förbunden med behållarens (10) returled- ning (38) via spår (31,50,37) och att servomotorn (27) är förbunden med nödpumpens_(15) behållare (16) via en mellan reglerventilen (26) och manöverventilen (1,2,3,4) anordnad ledning (35) liksom även via ett spår (47) i huset.

6. Servostyrinrättning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att manöverventilens reglerkolv består av en första (100) och en andra (102) kolvdel och att den första kolvdelen(100) är regler: bar genom ett till servomotorn (27) anslutbart kolvspår (105), varvid. en fjäder (104) är insatt mellan de bägge kolvdelarna, att ett stryp- organ (103) är anordnat i den första kolvdelen (100) vilket strypor- gan bildar en förbindelse mellan den motordrivna pumpen (8) och den andra kolvdelens (102) ändyta (101), och att den andra kolvdelens (102) ändvta (101) samtidigt tjänar såsom reglerkant för det till servomotorn (27) anslutna spåret (32) i huset.