Распределитель рулевого управления с гидроусилителем для транспортных средств

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н flATEHTV

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 578849 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 23.02.71 (21) 1629654/11 (23) Приоритет (32) 28.02.70

Я (51) М. Кл.

В 62 9 5/06

Государственный немнтет

Севета Мнннстраа СССР па делам изобретений н открытий (3l) Р 2009574, 3 (33) ФРГ ь (43) Опубликовано 30.1077,Бюллетень №40 (53) УЛ1(629.113. .014.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания 10.11 77

Иностранцы

Клаус Катц и Манфред Бюлов (ФРГ) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма Даймлер-Бенц АГ

f ФРГ) (71) Заявитель (54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ С

ГИЦРОУСИЛИТЕЛЕМ ДЛЯ ТРАНСПОРТНЫХ

СРЕДСТВ

Изобретение относится к транспортному машиностроению.

Известен распределитель рулевого управления с гидроусилителем для транспортных средств, содержащий размещенный в корпусе золотник, снабженный реактивными камерами, в каждой из которых размещен подпружиненый реактивный поршень, опирающийся на корпус при достижении рабочим давлением определенной величины 11), После этого щ сопротивление перемещению золотника создается за счет деформации реактивных пружин, расположенных внутри указанных камер, для чего направляющая поверхность для перемемешения реактивного поршня должна иметь д относительно большую длину, в результате увеличиваются размеры распределителя.

Известен также распределитель рулевого управления с гидроусилителем для транспортных средств, содержащий размещенный в .кор ц пусе золотник, снабженный реактивными камерами, соединенными с соответствующими рабочими полостями исполнительного гидроцилиндра, при этом в каждой из указанных камер размещены два подвижных один отно- gg сительно другого реактивных поршня, один иэ которых установлен с возможностью ограниченного перемещения между двумя упорами, неподвижными относительно золотника, и опоры на корпус через первый предварительно сжатый упругий элемент и на один иэ указанных упоров при достижении рабочим давлением величины, превышающей усилив предварительного сжатия первого упругого элемента, а второй реактивный поршень установлен подвижно относительно золотника, с возможностью опоры на корпус и снабжен упором, ограничивающим его перемещение в одном направлении относительно первого реактивн ого поршня (2).

Недостатком этого распределителя является то,,что хотя при достижении рабочим давлением определенной величины один из реактивных поршней блокируется, второй реактивный поршень, жестко опирающийся на корпус, продолжает создавать сопротивление перемещению золотника, а следовательно, и усилие, противодействующее повороту рулевого колеса, пропорциональное рабочему давлению во всем диапазоне поворота рулевого ко57 8849 песе. Это затрудняет управление автомобипем при маневрировании на малой скорости а малыми радиусами поворота транспортного средства.

Если же в известном распределителе при бпокировке одного из реактивных поршней обеспечить значительное уменьшение сопротивления перемещению золотника, создаваемого другим поршнем, необходимое c ..точки. эрвтщя обпегчения управления, то бпагодаря 1р получающему при этом резкому переходу от режима работы гидроусилителя, при котором усипение на рулевом колесе пронорционапьно рабочему давлению, и,режиму,: при котором это усилие практически постоянно,. то стано- >5 вится небезопасным движение при поворотах с относительно бсмтьшой скоростью.

Таким образом, известный распределитепь не обладает оптимальной характеристикой регупирования усилия сопротивления повороту 20 рулевого колеса.

Uemü изобретения — улучшение характерис тики распределителя.

Elva достижения цеди распределитепь снаб б Г жен допоцнительным предварительно сжатым 25 упругим элементом, расположенным между корпусом и вторым реактивным поршнем, они рающимся на первый реактивный поршень посредством укаэанного упора при достижении рабочим давлением величины, превышающей ЗО усипие предваритепьного сжатия дополнитель4 ного упругого элемента.

Кроме того, дополнительный упругий элемент размещен внутри первого реактивного поршня с опорой одновременно:," на оба реак- 55 тинных поршня.

Кроме того, дополнительный упругий элемент размещен вне первого реактивного порш ня между двумя упорами, один из которых распопожен на втором реактивном поршне не- О ! подвижно, а другой, опирающийся на корпус, подвижен в осевом направлении относитепьно второго реактивного поршня.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема рулевого управлении; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел f на фиг. 1 с параллельно распопоженными упругими элементами; на фиг. 4 - то же, с поспедовательно расположенными упругими эле-ментами; на фиг. 5 — графические эависимос-5О ти сопротивпения повороту рулевого колеса от сопротивпения на рулевом валу.

В корпусе 1 рулевого управлении 2 распопожен поршень 3, снабженный отверстием

4, в котором вращается шариковая гайка 5, установленная без возможности перемещения в осевом направлении. Гайка 5 связана с вин том 6, который является частью рулевого вала 7, проходящего через торец корпуса 1, Расположенный вне корпуса конец 8 рулево- 6О го вала 7 служит для соединения винта 6 с рулевЪ|м колесом. Рабочие полости 9 и 10 корпуса 1 расположены по разные стороны поршня 3. На поршне 3 предусмотрена зубчатая рейка 11, с которой взаимодействует зубчатый сектор 12 вала 13 рулевой сошки, расположенного с возможностью вращения в выпукпости 14 корпуса l.

На гайке 5 предусмотрен жестко с ней связанный радиальный выступ 15, который проходит через окно 16 корпуса 1, подвижен в окружном направлении и взаимодействует со стенками паза 17, выполненного на золотнике 18 распределителя 19.

Корпус распределителя 19 объединен с корпусом 1 рулевого управпения 2, Распрелепитепь. 19 магистралями.и каналами связан с насосом 20,:.рабочими попостями 9 и

10 и баком 21. .

Золотник 18 снабжен реактивными камерами 22 и 23, в каждой из которых установпены с возможностью перемещения реактив-, ные поршни 24 и 25. Золотник 18 удерживается в нейтрапьном положении пружиной 26, Каждый из поршней 24 или 25, например поршень 25, имеет юбку 27, открытую к смежной стенке 28 корпуса 1. В дне 29 поршня 25 выпопнено отверстие 30, соединяющее внутреннюю полость 31 поршня 25 с реактивной камерой 23. В отверстии 30 под- вижно расположен второй реактивный поршень

32. В реактивной камере 23 установлено стопорное кольцо 33. Упругий эцемент 34 одним торцом взаимодействует с дном 29 порипи 25, а другим — с упором 35, расположенным с возможностью осевого перемещения во внутренней полости 31. Шток 36 упо=,. ра- 35 опирается на стенку 28 корпуса 1.

Eras фиксации упругого элемента 34 в сжа- том состоянии предусмотрено стогорное кольцо 37. Поршень 32 снабжен буртиком 38, распопоженш1м на выступающем за пределы поршня 25 конца и по диаметру большем, чем отверстие ЗО.

Предусмотрен также второй предваритель= но сжатый упругий элемент 39, расположенный концентрично первому. Один торец упругого элемента 39 опирается одновременно на торец поршня 32 и дно 29 поршня 25, а другой — на упор 35.

Принцип действия распределителя 19 закпючается в следующем. (см. фиг. 4):

В нейтральном положении рулевого управпения 2 и распределителя 19 зопотник 18 расположен относительно корпуса 1 так, что обе рабочие полости 9 и 10 одновременно соединены через распределитель 19 с насосом 20 и баком 21, При повороте рулевого колеса начальное вращение рулевого вала 7 передается шари578849 ковой гайке 5, При этом радиальный выступ

15 начинает перемещать золотник 18 в положение, при котором одна из рабочих полостей 9 или 10 будет соединена только с насосом 20, а другая — только с баком 21, что обеспечивает перемещение поршня 3 относительно корпуса 1 и поворот вала 13 рулевой сошки.

В начальный момент, соответствующий отрезку 0-40 кривой 41 на фиг. 4, сопротив- >о пением к повороту рулевого колеса в зависимости от усилия М- на валу сошки опредевс ляется в основном усилием деформации пружины 26.

Затем на торцы поршней 24 (или 25) и

32 начинает действовать давление рабочей жидкости, поступающей от насоса 20 к рабочей полости 9 =(или 10) через реактивную камеру 22 (или. 23). Оо. тех пор, пока усилие, создаваемое давлением жидкости на тор-?О цы реактивных поршней, не превышает суммарного усиляя предварительного сжатия упругих элементов 34 и 39, сопротивление перемещению золотника 18, а следовательно, сопротивление М повороту рулевого колеса возрастает по мере роста сопротивления на валу 13 рулевой сошки достаточно интенсивно (на фиг. 4 это соответствует Отрезку

40-42) ..

При дальнейшем увеличении давления pa-, зо !, бочей жидкости, определяемом соиротивлени ем на валу 13 рулевой сошки, поршни 24 (или 25) и 32 смещаются до упора юбки

27 поршня 24 (или 25) в стоиориое кольцо 33. При этом поршень 24 (иии 25) бло;-35 кируется относительно золотника 18, и уси- лие сопротивления его перемещению уменьшается на величину, соответствующую раз» ности площадей, определяемых диаметрами поршней 24, (или 25) и 32. Интенсивность щ роста сопротивления повороту рулевого коле;са в зависимости от роста сопротивления на валу 13 рулевой сошки уменьшается и соот-. ветствует отрезку 42-43 кривой 41 на фиг.4.

Затем буртик 38 поршня 32 вступает во 4." взаимодействие с дном 29 поршня 24 (или

25), что приводит к блокировке Относительно золотника 18 поршня 32 (точка 43 кривой 41). С этого момента сопротивление

Г повороту рулевого колеса определяется лишь 50 усилием сжатия упругих элементов 34 и 39 и не зависит Ог рабочего давления в гидросистеме рулевого управления, В варианте (см, фиг. 3) выполнения распределителя 19 Один из упругих элементов, 55 например 39, вынесен за пределы реактивного поршня 24 {или 25) и размещен между двумя упорами 44 и 45. Упор 44 выполнен

B виде стопорного кольца и неподвижен относительн поршня 32. Упор 45 представля 60 ет собой плоскую шайбу„опирающуюся на корпус 1 и стоиорное .кольцо 46, установлен ное на поршне 32, и подвижен в осевом направлении Относительно этого поршня.

Работа распределителя 19 в этом варианте выполнения аналогична описанной.

Формула изобретении

1. Распределитель рулевого управлення ,с гидроусилителем для транспортных средств, содержащий размеще пияй в корпусе золот.ник, снабженный реактивными камерами, соединенными с соответствующими рабочими полостями исп01г?1иTBIIьнОГО Гидрош1линдра к в каждОй камере размешеitv два подвижных один относительно другогo реак-нвных поршНВ> ОДИН ИЗ КО з Оры? УС 1 НО !BH а. ЬОЗМОЖносгью ограниченного IIBpB,;BHleння ме?кду двумя упорами, неподвижи-.1ми ог,--оси тельно зологк1ка и Опоры на кар?1ч с эрез первый предварительно сжатый уп„-уг1;;:. -;. емепт и на Один из указан?гьlх уп >р ?в tip!t ддстиже нни рабочим дав;1е11ием води-1И11, превышающей усилие предварительнОГО сжатия первого упругого элемента, а второй реактивный поршень установлен itОдвнжно Относительно золотника, с всз1,10»вость Опира?гия Га кор» пус и снабжен упором, ограничива10щим его перемещение в ОД110м направлении Относительно eepBOI o реактивного поршня, 0 т л и ч аю шийся тем, чт0, с 1едью у* Ió1шения характеристики распределителя, Он снабжен

ДОНОлнкте1тьным предварит&:Iьно Ожа-.ым уttpgгим элементом, раси0110жен11ы?,1 между корпусом и вторым реактивным цоршнеи, опирающимся на первый реактив1гый поршень посредствОм казаннОГО уГOph IlpH достижении рабочим давлением величины, HpeBI цаю1цей усилие предварительнОГО сжа i ия дОНОлните?lьного упругого элеменга.

2. Распределитель по Г. 1, 0 т л и и аю шийся тем, что ДОНОлнигельный yttpyгий элемент размещен вы,-грн IIBpBOre реактивного поршня с ОНОрОй 0.1новре?.1енн0 на оба реактивных порш1я.

3. Расиределигель по л. 1,. о г л и ч аю ш и и с .. тем, чг0 до; —.О IHitlBльный упругий элеменг размещен вне цервог0 реактивного поршня между двумя упорамн, один из

EoTQpbtx расположен ца Втором реактивном

ИОршне непОДВИ?кн0> а другОЙ Опираю1цийся на корпус, подвижен в осевом направлении относительно второго реактнвного поршня, Источн11к11 информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент ФРГ № 1291230, кл. 63 с 47, 1969.

2. Патен- ФРГ К 1291226, к;. 63 с 47, 1969,