Гидравлическое рулевое управление транспортного средства и его варианты

 

1. Гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гидроцилиндром, имеющим две рабочие полости, разделенные .поршнем, и по меньшей мере один напорный гндроклапан, соединяющий напорную гидролинию со сливной и состоящий из запорного злемента и пружины сжатия, о. т-личающее ся тем, что, с целью повышения надежности работы, напорный -идроклапан снабжен толкателем , расположенным со стороны, противоположной запорному злементу, с возможностью взаимодействия одним торцом с пружиной сжатия, а другим, выступающим в соответствующую рабочую полость гидроцилиндра, с внутренней торцовой поверхностью гидроцилиндра в каждом крайнем положении поршня гидроцилиндра.

ае 01) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NUHV

РЕСПУБЛИК

З511 В 62 D 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ м 1 (54) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ЕГО ВАРИАНТЫ). (57) 1. Гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содер(21) 2763049/27-11 (22) 10.05.79 (31) P 2820567.6 (32) 11.05.78 (33) ФРГ (46) 15.09.84. Бюл. У 34 (72) Дитер Эльзер и Герхард Кюн (ФРГ) (71) Цанрадфабрик Фридрихсхафен АГ (ФРГ) (53) 629.113.014.5(088.8) (56) 1. Проспект фирмы Цанрадфабрик

Фридрихсхафен АГ,ФРГ, G 7000 P К G 4/76 с1.1977 (прототип). жащее рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гидроцилиндрои, имеющим две рабочие полости, разделенные поршнем, и по меньшей мере один напорный гидроклапан, соединяющий напорную гидролинию со сливной и состоящий из запорного элемента и пружины сжатия, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, напорный гидроклапан снабжен толкателем, расположенным со стороны, противоположной запорному элементу, с aos-. можностью взаимодействия одним торцом с пружиной сжатия, а другим, выступаннщим в соответствующую рабочую полость гидроцилиндра, с внутренней I торцовой поверхностью гидроцилиндра в каждом крайнем положении поршня гидроцилиндра.! 114328

2. Гидравлическое рулевое управление по п. 1 о т л и ч а ю щ е ес я тем, что в поршне гидроцилиндра установлен второй напорный гидроклапан, при этом толкатели напорных клапанов расположены в противоположных направлениях.

3. Гидравлическое рулевое управление по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в поршне гидроцилиндра выполнены сверления для pasмещения пружин гидроклапанов.

4. Гидравлическое рулевое управление по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оба напорных гидроклапана установлены соосно друг другу с общей пружиной, расположенной между эапорными элементами.

5. Гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гидроцилиндром,имеющим две рабочие полости, разделенные поршнем, и по меньшей мере один напорный гидроклапан, соединяющий на"

Изобретение относится к автомобильному транспорту, в частности к гидравлическому рулевому управлению транспортного средства, и может быть использовано в рулевых управлениях с гидроусилителем, у которых рулевое колесо связано с управляемыми колесами транспортного средства с дополнительно предусмотренным гидравлическим усилением, а также в гидростатических рулевых управлениях, у которых усилия,прикладываемые для поворота колес, передаются только посредством рабочей жидкости под давле 5 кием.

Известно гидравлическое рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гидроцилиндром, имеющим две рабочие полости, разделенные поршнем, и по меньшей мере один напорный гидроклапан, соединяющий напорную гидролинию со сливной и состоящий из запорного элемента и пружины сжатия (1) . порную гидролинию со сливной, и состоящий из запорного элемента и пружины сжатия, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности работы, напорный гидроклапан снабжен толкателем, установленным со стороны, противоположной запорному элементу, с возможностью взаимодействия одним торцом с пружиной сжатия, а другим с рулевым валом.

6. Гидравлическое рулевое управление по и. 5, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено кулачком управления, жестко соединенным с рулевым валом, причем кулачок установлен напротив соответствующего торца толкателя.

7. Гидравлическое рулевое управление по пп. 5 и 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено установочным устройством, установленным в корпусе рулевого управления с возможностью перемещения напорного гидроклапана относительно кулачка управления.

Недостатком известного управления является то, что оно не обеспечивает передачу на рулевое колесо воздействий от дороги. При этом водитель, не чувствуя этих воздействий, может увеличивать скорость движения и превышать расчетные нагрузки на транспортное средство, Целью изобретения является повышение надежности рулевого управления транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что согласно первому варианту выполнения в гидравлическом рулевом управлении транспортного средства, содер жащем рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гндроцилиндром, имеющим две рабочие полости, разделенные поршнем, и по меньшей мере один напорный гидроклапан, соединяющий напорную гидролинию со сливной и состоящий из запорного элемента и пружины сжатия, напорный гидроклапан снабжен толкателем, расположенным со стороны, противоположной запорному эле1114328 з менту, с возможностью взаимодействия одним своим торцом с пружиной сжатия, а другим, выступающим в соответствующую рабочую полость гидроцилиндра, с внутренней торцовой поверхностью

5 гидроцилиндра в каждом крайнем положении поршня гидроцилиндра.

В поршне гидроцилиндра установлен второй напорный гидроклапан, при этом толкатели напорных клапанов 10 расположены в противоположных направлениях.

Кроме того, в поршне гидроцилиндра выполнены сверления для размещения пружин гидроклапанов. 15

Оба напорных гидроклапана установлены соосно, друг другу с общей пружиной, расположенной между запорными элементами. 20

Согласно второму варианту выполнения в гидравлическом рулевом управлении транспортного средства, содержащем рулевой вал, связанный по меньшей мере с одним гидроцилиндром, имеющим две рабочие полости, разделенные поршнем, и по меньшей мере один напорный гидроклапан, соединяющий напорную гидролинию со сливной и состоящий из запорного элемента и пру30 жины сжатия, напорный гидроклапан снабжен толкателем, установленным со стороны, противоположной запорному элементу, с возможностью взаимодействия одним торцом с пружиной сжатия и другим — с рулевым валом.

Кроме того, оно снабжено кулачком управления, жестко соединенным с рулевым валом, причем кулачок установлен напротив соответствующего торца 40 толкателя.

А также тем, что оно снабжено установочным устройством, установленным в корпусе рулевого управления с возможностью перемещения напорного гид45 роклапана относительно кулачка управления.

Рулевое управление. с гидроусилителем (фиг. 1 — 4) имеют корпус 1 рулевой передачи, рулевой вал 2 и червяк

3, который с помощью шариков входит в зацепление с шариковой гайкой.

Шариковая гайка воздействует зубьями на сегментный вал 4 и одновременно служит в качестве поршня 5 гидроциЛиндра, па обе стороны которого находятся рабочие камеры 6 и 7.

На фиг;l показано гидравлическое соединение с гидробаком 8 гидронасосом 9, который через напорную гидролинию 10 осуществляет подачу. рабочей жидкости в рулевую передачу, причем в зависимости от положения распределительного клапана (не показан) рабочая жидкость в центральном положении через сливную гидролинию 11 течет без давления назад в гидробак

8 и при поворотах управляемых колес подается к одной или другой рабочей камере 6 или 7.

В одном отверстии 12 с осью, параллельной оси поршня 5, размещены оба ограничительных напорных клапана.

С помощью общей пружины 13 а именно винтовой пружины сжатия, они оба прижимаются к седлам 14 и 15 и тем самым удерживаются закрытыми в центральном положении. Каждый клапан имеет толкатель 16 или 17, свободный конец которого в центральном положении имеет расстояние, которое может быть очень мало, от соответствующего торца 18 и 19 гидроцилиндра.

При этом варианте выполнения оба ограничительных напорных клапана

20 и 21 в представленном центральном положении не работают. То же самое относится к обратному управлению с гидроусилением, а именно тогда, когда при этом требуется преодолевать сопротивление дорожного полотна. Вслед-ствие этого предусмотрен дополнительный предохранительный клапан 22 для ограничения максимального давления.

На фиг.1 показано гидравлическое рулевое управление по I варианту вы- 50 полнения, продольное сечение; на фиг.2 — размещение напорных клапанов в поршне гидроцилиндра; на фиг.3— то же, но при другой конструкции напорного клапана; на фиг.4 — сечение 55

А-А на фиг.3; на фиг.5 — гидравлическое рулевое управление по 11 варианту ут& вправления, продольное сечение.

Клапаны 20 и 21 установлены в одном отверстии 23. Если вследствие поворота управляемых колес поршень

5 движется например влево, то после короткого отрезка пути открывается клапан 20. При дальнейшем увеличении поворота управляемых колес пружина

13 сжимается и поэтому увеличивается усилие, действующее на клапан 21

1114328

Тем самым повышается максимальное рабочее давление, существующее в рабочей камере 6, которая является напорной.

По второму варианту выполнения 5 (фиг.2) оба ограничительных напорных клапана 20 и 21 размещены в одном. отверстии с осью, параллельной оси поршня 5. Они имеют общую пружину 13.

Толкатели 16 и 17 имеют такую длину, 10 что в цейтралвном положении открыты оба клапана.

В пределах небольшого участка поворотов управляемых колес по обе стороны от центрального положения 15 жидкость нод -давлением, следовательно, беспрепятственно может течь через отверстие 12, поэтому усиления нет.

За пределами этого участка, например, при движении поршня 5 направо, ограничительныйнапорный клапан закрывается, как только толкатель 16 отводится от торца 18. Тогда в рабочей камере

7, которая является напорной, может подниматься давление. При дальнейшем повороте управляемых колес пружина

13 посредством подачи толкателя 17 все больше сжимается, поэтому максимальное существующее рабочее давление повышается линейно. 30

По этому варианту выполнения требуется дополнительный предохранительный клапан 22, так как клапаны

20 и 21 возле центрального положения и при обратном управлении с гидроуси-35 лением не работают.

В поршне 5 предусмотрены два отверстия 24 и 25 . с осями, параллельными друг другу (фиг.3 и 4). Отверстие 24 содержит на правой стороне 40 ограничительный напорный клапан 26, на левом конце - толкатель 27 с упором 28, который освобождает путь для рабочей жидкости от отверстия 24 к рабочей камере 7. Между упором 28 45 и ограничительным напорным клапаном

26 находится нажимная пружина 29.

В отверстии 25 - обратная установка: слева расположен ограничительный напорный клапан 30, а справа - толкатель 31 с упором 32, между которыми находится нажимная пружина 33.

В любом рабочем положении соответствующий ограничительный напорный клапан полностью активен, поэтому не нужен дополнительный предохранительный клапан.

В представленном центральном положении и на небольшом участке по обе стороны от центрального положения оба ограничительных напорных клапана полностью активны. Таким образом, на этом участке осуществляется управление с помощью усиления. Если поршень 5 вследствие поворота управляемых колес движется, например, налево, то в рабочей камере 6 растет давление, максимальная величина которого определяется предохранительным-клапаном

26. Как только толкатель 27 после упора о торец 18 начинает двигаться вовнутрь, усилие предварительного натяжения пружины 29 повышается а тем самым повышается и максимально возможная величина рабочего давления в камере сжатия 6.

Ограничительные напорные клапаны могут быть размещены не в поршне 5, а в торцовых концах рабочего цилинд" ра. Однако такая установка выбирается только в устройств рулевого управления большой конструктивной длины °

Фиг. 5 показывает использование единственного ограничительного напорного клапана 34 с нажимной пружиной 35,предварительное натяжение которой регулируется через толкатель 36 кулачком 37, который жестко соединен с рулевым валом 2. Предох" ранительный клапан посредством установочного устройства 38 может прижиматься относительно кулачка, поэтому давление регулирования может меняться. Гидронасос 9 нагнетает иэ гидробака 8 по гидролинии высокого давления 10 рабочую жидкость к клапану управления и напорной камере напорного клапана. Пружинная камера напорного клапана через сливную гидролинию 11 соединена с гидробаком.

Рабочую поверхность 39 кулачка управления 37 можно выполнить в соответствии с желаемым ходом характеристик регулирования.

Данное изобретение позволяет уменыпить мощность гидроусйлителя для грузовых автомобилей.

1114328

М7/б 20 l фиг. 2

Ю 727 фиг 3 у g7 М УУ

7 30 33 75

1114328

Тиран 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6644/47

Филиал ППП "Патент", г. Укгород, ул. Проектная. 4

Составитель .В. Калмыков

Редактор М. Недолуженко Техред Л,Микеш КорректорС. Луговая