SE530992C2 - Ackumulator, hydraulsystem och allhjulskoppling - Google Patents

Description

25 30 35 SBU 992 minska slitaget pà kolven och således förlänga ackumu- latorns livslängd.

Ytterligare fördelar och ändamål ges av dem åter- stående underkraven.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Ackumulatorn enligt föreliggande uppfinning kommer att vara lättare att förstå genom att läsa nedan detalj- erade beskrivning i kombination med dem bifogade ritning- arna, där Fig. 1 är en bruten vy i genomskärning av en acku- mulator enligt uppfinningen, Fig. 2 är en planvy av innerdelarna hos ackumulatorn som visas i Fig. 1, och Fig. 3 är en schematisk vy av ett hydraulsystem som har en ackumulator enligt uppfinningen.

Detaljerad beskrivning av utföringsformer Ackumulatorn 100 enligt föreliggande uppfinning visas i genomskärning i Fig. 1, då den är monterad i ett hölje 200 vid användning. Ackumulatorn 100 har en stomme som innefattar tre delar, nämligen ett foder 110, en mellan- läggsbricka 120 och ett lock 130, vilka alla är huvudsak- ligen cylindriska med ett cirkulärt tvärsnitt. Fodret 110 är försett med en kolv 140, vilken är anpassad för fram- och återgàende rörelse inuti fodret 110.

Fodret 110 är bildat med utloppsportar 111, se Fig. 2, vilka är belägna i en sidovägg 112 hos fodret 110.

Portarna 111 är huvudsakligen placerade på samma avstånd frän en överdel hos fodret 110. Fodret har vidare inlopps- kanaler 113, vilka är belägna vid fodrets nederdel (en visas i Fig. 1). Dessa kanaler 113 sträcker sig från fodrets 110 ytteryta till dess inneryta. För att minska risken för att grader bildas vid utloppsportarna 111 kan fodret 110 tillverkas av ett polymermaterial, vilket bör 10 15 20 25 30 35 536 952 kunna precisionsformas till snäv tolerans, såsom PPS (polyfenylensulfid).

Mellanläggsbrickan 120 är försedd med två hål 121 i en sidovägg, och dessa verkar för att öppna en kanal från ackumulatorns utsida till dess insida och vice versa.

Mellanläggsbrickans 120 nederdel är på sin utsida bildad 124 belägna i passande periferiska spår. En försänkning 201 i med en kanal 122, vilken innesluts av två O-ringar 123, det omgivande höljet 200 skapar en kanal från ackumulatorns 100 inre genom hålet 121 till kanalen 122. Försänkningen 201 är belägen i höljets 200 huvudsakligen övre del, vid montering i ett användningsläge, och bildar således ett bräddavlopp. Kanalen 122 är i förbindelse med en uttöm- ningsledning 202, vilken ledning 202 är i förbindelse med (Fig. 3).

Kolven 140 är försedd med en kolvring 141 av ett en första reservoar 20 lämpligt material, såsom PTFE (Teflon®), vilken ring är inrymd i ett periferiskt spår. En O-ring 142 belägen i spåret radiellt innanför kolvringen 141 stabiliserar kolv- ringen. Kolven 140 har periferisk sidovägg 143 som sträcker sig från överdelen mot nederdelen, och bildar en central hålighet. I den visade utföringsformen år kolven 140 vidare försedd med ett centralt utspràng 144 på en nedre (höger) sida, vilken används för att styra en central kompressions- fjäder 151, och sidoväggen har en kjol 145 vid sin nedre ytterperiferi för att styra en yttre kompressionsfjäder 153. eller flera kompressionsfjädrar 151, Den centrala håligheten är anpassad för att rymma en 152, 153. inom området kan ersätta de tre kompressionsfjädrarna med Fackmannen vilket fjäderorgan som helst som kommer att förspånna kolven mot ett övre ändläge.

Fodret 110, med kolven 140, och mellanläggsbrickan 120 placeras inuti höljet 200, vilket är bildat med kanaler och håligheter för ett anslutet hydraulsystem. Fodret 110, kolven 140 och höljet 200 avgränsar en tryckkammare där 10 15 20 25 30 35 530 992 högtrycksolja kan inrymmas. En kammare 114 är bildad radi- ellt utanför fodret 110, mellan fodret och höljet 200. Tre fjädrar 151, 152, 153 placeras inuti fodret 110 och mellan- läggsbrickan 120 och locket 130 trycks mot kraften från fjädrarna tills locket 130 kommer i kontakt med mellan- läggsbrickan. Locket 130 fästes därefter med hjälp av något fasthållningsorgan, såsom tangentiella spärrpinnar 131, som verkar på en fläns 132 på locket, se Fig. 2. 152, 153 trycker kolven 140 mot ett övre ändläge, defini- Fjädrarna 151, erat av höljet 200, och visat i Fig. 1. Locket kan även vara bildat med ett centralt utsprång 133, för att ta emot en fjäder. Fastän tre fjädrar visas, är det uppenbart för en fackman inom området att andra fjäderkonfigurationer är möjliga, såsom nämns ovan, och även en gasfjäder är möjlig.

Höljet 200 som rymmer ackumulatorn 100 är bildad med en kanal 203 som år ansluten till en hydraulpump 10, se Fig. 3, vid en ände och ackumulatorns överdel vid den andra änden. Ett mottagningshål 204 är anordnat för en styrventil 40, vilken är ansluten till oljepumpen 10 och ackumulatorn 100 vid en inloppsände och en hydraulaktuator 50 vid en andra ände. Mottagningshålet 204 är anslutet till ett dräneringsrör 205, där hydraulfluid kan tömmas ut från styrventilen. Dräneringsröret 205 är i fluidförbindelse med ackumulatorns 100 inre via hålet 121 i mellanläggsbrickan.

Styrventilen 40 tömmer ut olja via ett dräneringshàl 205 i fluidförbindelse med ackumulatorns 100 inre. Olje- mängden inuti ackumulatorn ökar och slutligen är ackumul- torn fylld med olja. All ytterligare olja kommer att tömmas ut via försänkningen 201, vilken bildar bräddavloppet, till kanalen 122. Kanalen 122 kommunicerar med en avsedd reser- voar 20 via uttömningsledningen 202, och pumpen kan där- efter àter använda oljan. Ackumulatorn kommer då alltid att vara fylld med huvudsakligen samma mängd hydraulolja, både i vilo- och arbetstillstånd. Detta minimerar ändringarna av oljenivån i reservoaren 20, eftersom ackumulatorn kommer 10 15 20 25 30 35 530 992 att fungera som en ytterligare reservoar. En viss föränd- ring är förmodligen oundviklig, t ex på grund hydraul- systemets elasticitet.

Ett hydraulsystem visas i Fig. 3, där en ackumulator 100 enligt föreliggande uppfinning kan inmonteras. I detta system används samma hydraulolja för hydrauliken som för smörjning och kylning av aktuatorer, kopplingar och diffe- rentialbromsar. Detta innebär att hydrauloljan förorenas vid normal användning, särskilt inuti komponenter som utsätts för slitage, såsom kopplingen och differential- bromsen, och denna förorening eller detta skräp avlägsnas vanligtvis i en sil och ett filter. För mycket skräp kan emellertid leda till risk för igensättning av silen och filtret, och detta bör undvikas. Detta àstadkoms genom att använda en fjädersida (eller lägtryckssida) hos ackumu- latorn 100 som ett sätt att minimera oljecirkulationen, från rena områden till förorenade områden.

Det visade hydraulsystemet innefattar en eldriven hydraulpump 10, vilken suger hydraulolja från en första reservoar 20. Oljan passerar en sil 30 före pumpen och ett filter 31 efter pumpen och oljan matas därefter till en hydraulstyrventil 40. En ackumulator 100 är också ansluten till pumpen 10 och hydraulstyrventilens 40 inloppssida.

Styrventilen är i sin tur ansluten till en hydraulcylinder 50 som är kopplad till exempelvis en koppling 60 för att koppla in en allhjulskoppling. Hydraulcylindern och styr- ventilen dränerar bort olja till en fjädersida hos ackumu- latorn 100 genom rör a, via styrventilen 40. Ackumulatorn har en förbikopplingskanal b (111, 114 och 113 i Fig. 1 och 2), vilken leder olja från en högtryckssida till en låg- tryckssida hos ackumulatorn. Denna kanal b begränsar trycket på systemets högtryckssida. När ackumulatorns 100 fjädersida är full dräneras överskottsolja via ett brädd- 201 i Fig. 1, genom ledning c till reservoaren 20.

En elektronisk styrenhet 70, såsom en ECU, avlopp, styr driften av 10 15 20 25 30 EBÜ 992 pumpen 10 och hydraulstyrventilen 40. En ytterligare reservoar 21 är arrangerad i fluidförbindelse med den första reservoaren 20 och kopplingen 60. Aktuatorn hos ovannämnda system kan ersättas med en annan anordning, såsom en differentialbroms, vilken också förorenar hydraulsystemet.

När hydraulsystemet är i drift tillför hydraulpumpen 10 trycksatt olja till kanalen 203. Denna kanal överför oljan till styrventilen 40 och till ackumulatorns 100 överdel. När ett visst oljetryck har uppnåtts överstiger kraften pá kolven 140 fràn oljetrycket den från fjädrarna 151, 152, 153 och kolven 140 trycks mot nederdelen (till höger i Fig. 1). Kolvens slag bestäms av oljetrycket och det maximala trycket erhålls när kolven när sitt nedre ändläge. Kolvringen 141 har nu förflyttats förbi utlopps- portarna 111 i fodret 110, och olja förs från ackumulatorns 100 överdel via utloppsportarna 111 till kammaren 114 utan- för fodret 110. Därifrån förs det till ackumulatorns låg- tryckssida via inloppsskårorna 113. Trycket minskar ovanför kolven 140 och fjädrarna 151, 152, 153 trycker kolven så att kolvringen 141 åter stänger av utloppsportarna 111.

Inloppsskàrorna 113 skulle kunna ersättas med ett dräne- ringsrör (inte visat) som leder från kammaren 114 till reservoaren 20, eller med portar liknande utloppsportarna lll.

Föreliggande uppfinning är beskriven som en specifik utföringsform, men kan lika väl vara vilken ackumulator som helst som kan leverera hydraulolja vid ett arbetstryck, och vilken ackumulator återfylls av en intermittent eller kon- tinuerligt driven pump. Ackumulatorn böra vara försedd med hål eller kanaler som öppnas vid ett visst tryck i acku- mulatorns tryckkammare, och oljan föras till en làgtrycks- sida hos ackumulatorn eller till en reservoar. Lågtrycks- sidan kan även vara försedd med andra dräneringsrör för ren 10 15 20 25 530 952 hydraulfluid, för att införa ett system med ren olja som är skiljt från ett system med förorenad olja.

Ackumulatorn enligt föreliggande uppfinning leder till flera fördelar över tidigare känd teknik, såsom mycket snabbt svar, eftersom ackumulatorn fungerar som en konden~ sator i en elektrisk krets, nästan obegränsad leveranstid vid nästan maximalt hydraultryck, om en intermittent driven pump samverkar med ackumulatorn, och möjligheten att minska pumpstorleken, om intermittent drift och reducerat maximalt tryck används. Den sistnämnda effekten hänför sig till den inbyggda tryckminskningen i ackumulatorn, vilken förhindrar att pumpen pumpar mot en fylld ackumulator, tills tryck- överströmningsventilen öppnas.

Fastän föreliggande uppfinning är omnämnd i samband med ett allhjulssystem är det uppenbart för fackmannen inom området att införliva en ackumulator enligt uppfinningen i ett annat hydrauliskt sammanhang, för att erhålla samma fördelar.

Hänvisningar till höger och vänster görs endast av illustrativa skäl och skall tolkas tillsammans med rit- ningarna. Överdel avser kolvsidan hos ackumulatorn och nederdel locksidan. Det används även för att bestämma relativt läge för en viss del, med meningen i riktning mot överdelen resp. nederdelen.

Claims (9)

10 15 20 25 30 53Û S92 PATENTKRAV

1. Ackumulator (100) för ett hydraulsystem, varvid ackumulatorn (100) innefattar: en tryckkammare, såsom avgränsas av ett foder (110), en kolv (140) och ett hölje (200), hydraulolja vid högt tryck, för att ta emot en kolv (140), vilken är förspänd mot en överdel av tryckkammaren för att samverka med hydrauloljan i tryckkammaren, kännetecknad av att fodret (110) är bildat med åtminstone en utloppsport (111) i en sidovägg (112) hos fodret (110), vilken utloppsport (111) är anpassad för att låta hydraulolja strömma från tryckkammaren till en làgtryckskammare (114), när kolven (140) har trycks ner förbi utloppsporten (111), för att begränsa trycket i tryckkammaren.

2. Ackumulator (100) enligt krav 1, där fodret (110) runt tryckkammaren är tillverkat av polymermaterial.

3. Ackumulator (100) enligt krav 1 eller 2, där en kanal (113) är anordnad för att sammankoppla lågtrycks~ kammaren (114) med en lågtryckssida hos ackumulatorn (100).

4.Ackumulator (100) enligt krav 1, där en kanal är anordnad för att sammankoppla lägtryckskammaren (114) med en reservoar (20).

5. Ackumulator (100) 3 eller 4, där en fjäder (151, 152, 153) är arrangerad pà ackumulatorns enligt krav 1, 2, (100) lágtryckssida, för att förspänna kolven (140) mot ett övre ändläge i tryckkammaren. 10 15 530 992

6. Ackumulator (100) ett dräneringsrör (205) hos en styrkomponent (40) är anslutet till en làgtryckssida hos ackumulatorn (100). enligt något tidigare krav, där

7. Ackumulator (100) enligt krav 6, där ett brädd- avlopp (201) mellan ackumulatorns är anordnat på ackumulatorns lågtryckssida (100) inre och en kanal (202) (20). SOTII leder till en reservoar

8. Hydraulsystem innefattande en hydraulpump (10), en styrkomponent (40) och en hydraulaktuator (50), där systemet ytterligare innefattar en ackumulator (100) enligt något tidigare krav.

9. Allhjulskoppling innefattande ett hydraulsystem enligt krav 8.