Модулятор и система вспомогательного оборудования рулевого управления

 

Использование: модуляторы, предусмотренные с управлением электровентилем , для отвода расхода жидкой среды под высоким давлением, схемы питания жидкой средой гидравлического двигателя. Изобретение относится также к системам вспомогательного оборудования рулевого управления для автомобильного транспортного средства, вспомогательная функция которой зависит от скорости транспортного средства. Сущность изобретения: злектровентиль является электровентилем постепенного действия, клапан (70) которого может в большей или меньшей степени перекрывать сообщение между входом (56) для жидкой среды и входной камерой (108) регулятора в зависимости от сигнала, подаваемого на злектровентиль. Пружина (116) опирается на поршень (132), который закрывает камеру регулирования (117) и сзади которого выполняется реакционная камера

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 62 D 5/087

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4743946/11 (22) 30.05,90 (31) 8907144 (32) 31.05,89 (33) FR (46) 15.01.93. Бюл. № 2 (71) Бендикс Франс С.А, (FR) (72) Жильбер Кервагорэ (FR) (56) Патент США N 4561521, кл. В 62 О 5/08, 1982. (54) МОДУЛЯТОР И СИСТЕМА ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ РУЛЕВОГО

УПРАВЛЕНИЯ С МОДУЛЯТОРОМ (57) Использование: модуляторы, предусмотренные с управлением электровентилем, для отвода расхода жидкой среды под высоким давлением, схемы питания жидкой средой гидравлического двигателя. ИзобреИзобретение относится к модулятору, предусмотренному для отвода жидкой среды под давлением схемы питания гидравлического двигателя. Оно относится также к системе вспомогательного оборудования рулевого управления для автомобильного транспортного средства, вспомогательная функция которой зависит от скорости транспортного средства, причем в этой системе используется такой модулятор.

В качестве прототипа использован патент США N А-4561521 (который имеет в качестве аналогов патент Великобритании

N А-2168016 и патент cDРГ ¹ А-3542152).

Известна система вспомогательного оборудования рулевого управления выше„,5U, 1788935 А3 тение относится также к системам вспомогательного оборудования рулевого управления для автомобильного транспортного средства, вспомогательная функция которой зависит от скорости транспортного средства. Сущность изобретения: электровентиль является электровентилем постепенного действия, клапан (70) которого может в большей или меньшей степени перекрывать сообщение между входом (56) для жидкой среды и входной камерой (108) регулятора в зависимости or сигнала, подаваемого на электровентиль. Пружина (116) опирается на поршень (132), который закрывает камеру регулирования (117) и сзади которого выполняется реакционная камера (128), сообщающаяся с входом (56) для жидкой среды, 2 -. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. указанного типа, в которой используется Ср модулятор для отвода на большой скорости транспортного средства, части вспомогательной текучей среды под давлением к резервуару текучей среды под низким давлением для ограничения вспомогательной функции на большой скорости. Этот модулятор представляет собой простой поршень, управляемый электрическим способом для перекрытия или открытия отверстия выпуска текучей среды к резервуару текучей среды под низким давлением.

Такой модулятор требует наличия крупного устройства приведения в действие, так как одна из сторон поршня постоянно при- нимает текучую среду под давлением.

1788935

Кроме того, известно, что во вспомогательном оборудг ании рулевого управления желательно выдерживать постоянным расход текучей среды, отведенной при заданной скорости транспортного средства несмотря на изменения давления, которые могут происходить при работе насоса питания или системы отвода ниже модулятора, для сохранения вспомогательных характеристик, Однако, модулятор, описанный в вышеуказанном документе, совершенно не обеспечивает функции регулирования расхода, Изобретение устраняет эти недостатки посредством модулятора с регулированием расхода, что делает комплект простым, надежным и экономичным. Цель изобретения — повышение надежности путем обеспечения постоянным отведенного расхода жидкой среды.

На фиг.1 показан схематически вид модулятора согласно настоящему изобретению; на фиг.2 показан схематически разрез варианта выполнения такого модулятора; на фиг.3 показан схематически вид системы вспомогательного оборудования рулевого управления, содержащей такой модулятор; на фиг,4 показан схематически вид модулятора для системы вспомогательного оборудования рулевого управления с дополнительным клапаном для повышенных скоростей, Модулятор согласно изобретению показан на фиг,1, Этот модулятор содержит электровентиль 70 управления отводимой жидкой средой, не показанной на фигуре схемы питания гидравлического двигателя. Отведенная жидкая среда проникает при давлении Р1 через вход 56 в электровентиль, клапан которого в большей или меньшей степени перекрывает сообщение между входом 56 и входной камерой

108 регулятора, подсоединяемого в зависимости от сигнала; подаваемого на обмотку электровентиля. Усилие, подаваемое электровентилем на этот клапан, определяетдавление Pz во входной камере 108. Регулятор выполнен в виде расточенного отверстия, выполненного в корпусе, В этом расточенном отверстии скользит втулка 112, снабженная юбкой и имеющая сужение 114 и пружину 116, установленную в камере регулирования 117, одна стенка которой имеет отверстие 118 для выпуска жидкой среды, которое может, в большей или меньшей степени, перекрываться юбкой втулки 112, Другой конец этой камеры регулирования закрыт концом поршня 132, на который опирается пружина 116. Вход56 для жидкой

55 среды сообщается с реакционной камерой

128, в которую заходит другой конец поршня 132.

4ля специалиста ясно, что изменяя сигнал, подаваемый на электровентиль, получают соответствующее изменение давления Р2 во входной камере 108 регулятора и, следовательно, изменение давления

Рз в камере регулирования 117, Под действием разности между давлением Р в реакционной камере 128 и давлением Рз в камере регулирования 117, поршень 132 изменяет предварительную нагрузку, подаваемую на пружину 116.

Следовательно, получают линейное соотношение между сигналом, подаваемым на обмотку электровентиля 70, и регулируемым расходом жидкой среды, проходящей через модулятор согласно изобретению.

Понятно, что для получения заданного линейного соотношения достаточно правильно выбрать диаметр поршня 132.

На фигуре 2 показан вариант выполнения модулятора, схематически показанного на фигуре 1. На этой фигуре 2 показанный модулятор состоит из входного корпуса 50, электровентиля 52 и выходного корпуса 54.

Входной корпус 50 содержит вход 56 для жидкой среды под давлением Р>, сообщающийся через камеру 58 и трубку 60, снабженную сужением, с реакционной камерой 128 в выходном корпусе 54, Электровентиль 52 содержит расточенное отверстие 67, в котором скользит полый стержень 68, несущий шарик клапана 70, седло которого образовано на разрезной пробке 74, соединенной со входом 56 для жидкой среды.

Он содержит также обмотку 92 и магнитный якорь 104, скользящий в расточенном отверстии 102. Через магнитный якорь 104 проходит осевой канал 106, определяющий камеру 108, в которой размещается пружина 110 и которая представляет собой, например, вышеуказанную входную камеру.

B расточенном отверстии скользит также втулка 112 регулятора расхода с просверленным сужением 114 и с пружиной 116, установленной в камере регулирования 117, размещенной в расточенном отверстии 102 таким образом, что втулка 112 подвергается противоположному воздействию двух пружин 110 и 116, Пружина 116 опирается своим концом, противоположным втулке 112, на фланец поршня 132, скользящего в расточенном отверстии 130, выполненном в выходном корпусе 54. Расточенное отверстие

102 имеет по меньшей мере одно отверстие

118, которое может перекрываться нижним

1788935

50 краем юбки втулки 112 и которое сообщается с выходным отверстием 138.

Поршень 132 принимает на своей верхней стороне кроме воздействия пружины

116 давление Рз, имеющееся в камере регулирования 117, а на своей нижней стороне — давление Р> жидкой входной среды модулятора, имеющееся в реакционной камере

128, сообщающейся через трубку 60 и камеру 58 со входом 56 для жидкой среды.

Модулятор расхода работает следующим образом: в зависимости от сигнала, подаваемого на обмотку 92 электровентиля, управляют посредством якоря 104 и полого стержня 68 усилием, подаваемым на шарик клапана 70, и следовательно, давлением Pz, имеющимся в камере 86, которое распространяется через полый стержень 68 и канал

106 до входной камеры 108, Расход жидкой среды, проходящий через сужение 114 втулки 112, вызывает потерю нагрузки и появление давления Рз в камере регулирования 117 ниже давления

Р, Затем этот расход может через отверстие 118 доходить до выходного отверстия

138.

Втулка 112 регулятора расхода, принимающая на своей верхней стороне давление

Р и заметно постоянное усилие пружины

110, а на своей нижней стороне — выходное давление Рз и усилие пружины 116, подвергающейся воздействию поршня 132 с разностью давлений Р и Рз, перекрывает в большей или меньшей степени отверстие

118, обеспечивая постоянный расход, величина которого зависит, следовательно, от сигнала, подаваемого на обмотку 92.

Кроме того, на модуляторе, показанном на фигуре 2, предусматривается вспомогательное отверстие 120; выполненное в стенке камеры регулирования 117, обычно напротив юбки втулки 112, Следовательно, это вспомогательное отверстие 120 находится в перекрытом состоянии, Однако, в случае полного отпускания клапана 70 электровентиля, втулка закрывает выходное отверстие 118 и открывает это вспомогател ьное отверстие 120, которое сообщается с выходным отверстием 138 для жидкой среды, Вспомогательное отверстие

120 находится в таком положении, что оно может открываться только в случае электрического сбоя обмотки 92 электровентиля, причем этот сбой соответствует полному открытию клапана 70, при котором давление

Pz становится заметно равным входному давлению Р жидкой среды.

Таким модулятором можно благоприятно оснащать систему вспомогательного рулевого управления, показанную на фигуре

3. В примере, показанном на фигуре 3, речь идет о клапанной схеме двойного распределения, позволяющей изменять вспомогательную функцию в зависимости от скорости транспортного средства. Она содержит насос 2, всасывающий в резервуар

4 жидкую среду под низким давлением, которую он подает под высоким давлением к первой распределительной сети клапана 6 через канал 8 и к модулятору 22 через канал

10, Первая распределительная сеть клапана

6 подает жидкую среду в резервуар 4 через канал 12 и питает через каналы 14 и 16 цилиндр вспомогательного рулевого управления, соединенный с колесами (не показаны на фигуре). Вторая распределительная сеть принимает расход, отведенный модулятором через канал 18, и подает жидкую среду в резервуар через канал 12.

Блок управления 24 управляет модулятором 22 и принимает информацию о скорости транспортного средства с помощью датчиков (не показаны на фигуре).

При низкой скорости, само по себе известным способом, модулятор отводиттолько очень небольшое количество жидкой среды, что обеспечивает максимальную вспомогательную функцию, выполняемую цилиндром 13. Зато на большой скорости этот модулятор отводит очень значительное количество жидкой среды и цилиндр 13практически не получает питания.

Тем не менее, благодаря второй распределительной сети, на большой скорости большой поворот руля может вызывать дросселирование отведенного расхода и, следовательно, повышение давления в первой распределительной сети.

Для отвода максимального количества жидкой среды под давлением при повышенной скорости, можно предусмотреть дополнение модулятора закороченным вспомогательным устройством, как показано на фигуре 4. В корпусе модулятора предусматривается, например, вспомогательное расточенное отверстие 200. В этом вспомогательном расточенном отверстии

200 скользит поршень 210, определяющий переднюю камеру 220 и заданную камеру

230. Передняя камера 220 соединена с входом для жидкой среды 56 в то время, как задняя камера 230 соединена с входной камерой 108 регулятора, Поршень 210 уравновешивается пружиной 240, расположенной в задней камере 230, Зтот поршень снабжен толкателем 250, управляющим вентилем

260 с двумя определенными положениями, При нерабочем положении этого устройства, клапан вентиля 260 закрыт и перекрывает сообщение между входом 56 для жидкой

1788935

1 среды модулятора и резервуаром 4. Когда разность давлени в передней и задней камерах 220, 230 превышает заранее определенный порог, то есть при повышенной скорости транспортного средства открывается клапан вентиля 260 и жидкая среда на входном отверстии 56 прямо подается в резервуар 4, В этом случае значительно сокращается вспомогательная функция рулевого управления транспортного средства.

Формула изобретения

1, Модулятор, предусмотренный для отвода определенного количества жидкой среды под высоким давлением системы питания гидравлического двигателя, содержащий расположенные между входной гидролинией и выходной гидролинией для жидкой среды, электровентиль управления и регулятор расхода, представляющий собой корпус с полостью, в которой установлена скользящая втулка с отверстием, разделяющая упомянутую полость на входную камеру и камеру регулирования, в стенке которой выполнен канал для выходной гидролинии, и пружину, расположенную в камере регулирования с возможностью противодействия скольжению втулки, выполненной с возможностью перекрытия канала выходной гидролинии для жидкой среды, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения постоянным отведенного расхода жидкой среды, он снабжен поршнем, установленным в камере регулирования, через пружину опирающимся на втулку и образующим реактивную. камеру, связанную с входной гидролинией для жидкой среды, электровентиль выполнен в виде электровентиля постепенного действия, клапан которого установлен с возможностью перекрытия сообщения входной гидролинией жидкой среды и входной камерой регулятора в зависимости от сигнала, подаваемого на электровентиль.

2. Модулятор по п.1, отличающийся

5 тем, что выходное вспомогательное отверстие выполнено в расточенном отверстии напротив юбки втулки с возможностью перекрытия вспомогательного отверстия при равенстве давлений во входной камере и

10 реактивной камере.

3. Система вспомогательного оборудования рулевого управления с модулятором, зависимая от скорости транспортного средства, содержащая источник жидкой среды

15 под высоким давлением, гидроцилиндр, датчик скорости транспортного средства, модулятор для отвода определенного расхода жидкой среды под высоким давлением схемы питания гидроцилиндра и блок уп20 равления модулятором в зависимости от скорости транспортного средства, о т л и ч аю щ а я с я тем, что модулятор выполнен по пп,1 и 2, выходное отверстие соединено с резервуаром жидкой среды с низким дав25 лением, блок управления модулятором выполнен с возможностью подачи на электровентиль электрического сигнала в зависимости от скорости транспортного средства.

30 4. Система по п.3, отл и ч а ю щ а я с я тем, что модулятор выполнен со вспомогательным отверстием, в котором установлен поршень, разделяющий его на переднюю и заднюю камеры, к которым соответственно

35 подсоединены входная гидролиния для жидкой среды и входная камера, причем поршень снабжен толкателем, установленным с возможностью сообщения входной гидролинии для жидкой среды с резервуа40 ром низкого давления при разности давлений в передней и задней камерах, превышающей усилие пружины, расположенной в задней камере.

77

72

78

>28

4Риг.!

10á

104

114

)12

117

116 )

° ° ° ° °

1788935

720

70 о Р

778

717

2Ю

ЯбО

Составитель В. Ионова

Техред М.Моргентал Корректор 0, Юрковецкая

Редактор

Заказ 81 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 о о о о о о

0 0

200 90

250