Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B62D5/06 

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

t

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к распределителям гидравлических усилителей рулевого управления транспортных средств.

Известен распределитель, состоящий из корпуса и золотника, нагруженного реактивными элементами, включающими основные плунжеры, рабочая полость между которыми соединена с нагнетательной магистралью, и дополнительные плунжеры, рабочая полость между которыми в зависимости от скорости движения транспортного .средства через клапан расхода соединена с нагнетательной магистралью между дросселем и насосом и постоянно через дроссель соединена со сливом I.

Недостаток известного распределителя заключается в том, что на больших скоростях движения транспортного средства с одновременным созданием дополнительного усилия на рулевом колесе для поворота, клапан расхода не;выполняет свои функции и происходит интенсивней нагрев рабо чей жидкости.

Известен также распределитель гидравлического усилителя рулевого управления

транспортного средства, содержащий корпус с расположенным в нем с возможностью осевого перемещения золотником, установленнь1М в подщипниках, кинематически связанным с приводным валом н ограничиваю5 щим с корпусом напорную и сливную полости, плунжеры, размещенные в реактивных камерах корпуса и установленные с возможностью взаимодействия с упомянутыми подшипниками, причем реактивные

10 камеры гидравлически соединены между собой через обратный клапан с жиклером и редукционный клапан, установленный параллельно, - с напорной полостью, и через редукционный клапан, установленный в плунжере, - со сливной полостью, при

15 этом обратный клапан с жиклером установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам, а оба редукционных клапана установ лены с возможностью пере20 пуска рабочей жидкости по - направлению от реактивных камер 2.

Недостатком данного распределителя является снижение безопасности при движении транспортного средства на Jбoльшиx скоростях- из-за недостаточной при этом

величины максимально заданного усилия на рулевом колесе, выбранного из условия снижения утомляемости водителя при работе транспортного средства в маневровом режиме, а также из-за увеличения вероятности возникновения автоколебаний управляемых колес при движении на этих скоростях.

Цель изобретения - повышение безопасности работы путем пропорционального увеличения усилия сопротивления повороту рулевого колеса при увеличении скорости движения транспортного средства.

Указанная цель достигается тем, что распределитель снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяю щем реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса, ограничивающим камеру переменного объема, а также обеспечивающим ее соединение с источником давления рабочей среды.

На фиг. 1 изображен распределитель, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3-5 - соединение камеры переменного объема редукционного клапана с источником давления или сливом в зависимости от скорости движения транспортного средства; на фиг. 6 - схема работы редукционного клапана при низких скоростях движения транспортного средства; на фиг. 7 - то же, при больщих скоростях.

Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1, в котором выполнены напорная 2 и сливная 3 полости, соответственно соединенные с нагнетательной и сливной магистралями. В центральном отверстии корпуса 1 на втулке 5 расположен золотник 4. Втулка 5 винтовым сопряжением связана с валом 6 привода золотника 4 и щипами, входящими в пазы втулки 5 с валом 7 рулевого механизма. Вал 6 закреплен без возможности осевого перемещения в крыщке 8 на р.адиально-упорных подщипниках 9 и соединен с валом 7 рулевого механизма через шлицевое соединение, выполненное с зазором 10, выбранного из условия полного хода золотника 4 и связан с торсионом 11. В крыщке 8 служащей для регулировки подщипников, установлено уплотнение 12.

Золотник 4 установлен на втулке 5 между упорными подщипниками 13 и 14, которые наружными кольцами взаимодействуют с буртиками крыщки 8 и гайкой 15, а внутренними кольцами - с плунжерами 16. Плунжеры 16 установлены в реактивных камерах 17, которые гидравлически соединены между собой каналами 18. С напорной 2 полостью реактивные камеры 17 соединены через обратный клапан 19 с жиклером 20 и редукционный клапан 21, установленные в гидролинии параллельно. Со сливной 3 полостью реактивные камеры 17 соединены через редукционный клапан 22, установленный в плунжере 16. При этом обратный клапан 19 с жиклером 20 установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам 17, а оба редукционных клапана 21 и 22 - с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер 17.

В редукционном клапане 21, соединяющем реактивные камеры 17 с напорной полостью 2, расположены пружина 23 и упор с щариком 24. В редукционном клапане 21 седло 25 выполнено подвижным. Корпус 26 и седло 27 клапана 21 образуют камеру 27 переменного объема, соединенную с источником давления рабочей среды, увеличивающегося пропорционально с°корости движения транспортного средства. Например, камера 27 переменного объема соединена трубопроводом через двухпозиционный трехлинейный клапан 28 с нагнетательной полостью насоса 29. Через двухпозиционный трехлинейный клапан 28, управляемый от элемента 30, например от механизма переключения коробки передач (фиг. 3) или от центробежного регулятора (фиг. 4) или от спидометра (фиг. 5 и 7), реагирующего на скорость движения транспортного средства, камера 27 переменного объема в диапазоне низких скоростей движения соединена со сливом в бак, а в диапазоне высоких скоростей - с нагревательной полостью насоса 29.

С распределителем связан силовой цилиндр для поворота управляемых колес транспортного средства..

Распределитель работает следующим образом.

В нейтральном положении золотника 4 рабочая жидкость от насоса 29 по нагнетательной магистрали поступает в напорную полость 2 и через сливные полости 3 - в гидробак.

В начальный момент поворота управляемых колес при малых углах поворота закрутка торсиона 11 мала, давление рабочей жидкости в реактивных камерах 17 мало, а следовательно и усилие на рулевом колесе также незначительное.

При повороте вала 6 привода золотника 4 упорный подщипник 13, перемещаясь вместе с золотником 4, внутренним кольцом воздействует на расположенные с одной стороны плунжеры 16, а другие плунжеры 16, установленные в противоположных концах реактивных камер 17, упираются в буртик крыщки 18. Объем реактивных камер 17 уменьщается.

При достижении заданного давления в реактивных камерах 17, давление которых превышает давление в напорной полости 2, срабатывает редукционный клапан 21, и жидкость направляется из реактивных камер 17 в напорную полость 2. Этим достирается создание заданного усилия на рулевом колесе из условий движения транспортного средства на низких скоростях. При включении элемента 30, например механизма переключения коробки передач, в диапазоне высоких скоростей двухпозиционный трехлинейный клапан 28 сообщает камеру27 переменного объема, редукционного клапана 21 с нагнетательной полостью насоса 29. Рабочая жидкость, поступая в камеру 27 переменного объема клапана 21, давлением перемещает седло 25, сжимает пружину 23, тем самым увеличивая давление в реактивных камерах 17, необходимое для открытия редукционного клапана 21 (фиг. 7). Этим достигается пропорциональное увеличение минимально заданного усилия на рулевом колесе, и следовательно повышается безопасность движения. При этом увеличение заданного усилия на рулевом колесе пропорционально скорости вращения двигателя и насоса 29 и, следовательно, скорости движения транспортного средства. В случае включения любых других передач в коробке (элемент 30) или при движении на низких скоростях двухпозиционный трехлинейный клапан 28 сообщает камеру 27 переменного объема со сливом в гидробак, разгружая пружину 23 редукционного клапана 21 (фиг. 6). Этим достигается пропорциональное снижение заданного усилия на рулевом колесе при пово-. роте на малых скоростях движения. При увеличении сопротивления повороту увеличивается давление в напорной полости 2 распределителя. Открывается обратный клапан 19, и жидкость через жиклер 20 поступает в реактивные камеры 17. При достижении в реактивных камерах 17 давления, превышающего наибольшее заданное значение, срабатывает клапан 22, установленный в плунжере 16, и жидкость поступает на слив.: В этом случае жиклер 20 уменьшает утечки рабочей жидкости и совместно с клапаном 22 создает перепад давлений, т. е. позволяет увеличить необходимое для поворота колес давление в системе без повышения наибольшего ограниченного усилия на рулевом колесе при больших сопротивлениях повороту. Увеличение давления рабочей жидкости пропорционально увеличивает жесткость пружины 23. -В случае низких скоростей сообщают камеру 27 переменного объема со сливом, разгружая пружину 23 редукционного клапана 21. Этим достигается пропорциональное снижение заданного усилия на рулевом колесе на малых скоростях транспортного средства. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства предложенной конструкции создает увеличенное усилие на рулевом колесе для поворота при больших скоростях движения, что повышает безопасность д вижения, устраняет автоколебания управляемых колес путем образования в редукционном клапане камеры переменного объема, соединенной с источником давления рабочей среды, зависящего от скорости движения транспортного средства. Технико-экономический эффект от применения предлагаемого распределителя гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства достигается за счет возможности повышения среднеэксплуатационных скоростей без снижения безопасности движения при сохранении чувства дороги на рулевом колесе со снижением утомляемости водителя при работе на транспортном средстве. Формула изобретения Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус с расположенным в нем с возможностью осевого перемещения золотником, установленным в подшипниках, кинематически связанным с приводным валом и образующим с корпусом напорную и сливную полости, плунжеры, размещенные в реактивных камерах корпуса и установленные с возможностью взаимодействия с упомянутыми подшипниками, причем реактивные камеры гидравлически соединены между собой через обратный клапан с жиклером и редукционный клапан, установленные параллельно с напорной полостью, и через редукционный клапан, установленный в плунжере со сливной полостью, при этом обратный клапан с жиклером установлен в гидролинии с возможностью перепуска рабочей жидкости по направлению к реактивным камерам, а оба редукцион1 ых клапана установлены с возможностьк) перепуска рабочей жидкости по направлению от реактивных камер, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работы путем пропорционального увеличения усилия сопротивления повороту рулевого колеса при увеличении скорости движения транспортного средства, распределитель снабжен седлом, установленным в редукционном клапане, соединяющем реактивные камеры с напорной полостью, выполненным подвижным относительно корпуса и ограничивающим камеру переменного объема, а также обеспечивающим ее соединение с источником давления рабочей среды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 608688, кл. В 62 D 5/06, 1978. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2784081/11, кл. В 62 D 5/06, 18.06.79 (прототип).

Фиг.1