Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства Советский патент 1979 года по МПК B62D5/06 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспортным средствам.

Известен гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства, содержащий задающий и исполинтельный механизм, а также распределительный механизм, состоящий из распределительного и реактивного золотников, первый из которых гидравлически связан с напорной и сливной гидролиниями, и полостями исполнительного гидроцилиндра, а другой - с полостями исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанных с управляющими цапфами 1.

Однако в известном усилителе не исключена возможность заклинивания короткоходового реактивного золотника и имеются сложности в. уплотнении распределительного золотника.

Наиболее близок к предлагаемому гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства, содержащий задающий и исполнительный механизм, а тйкже распределительный механизм, состоящий из

распределительного и реактивного золотников, первый из которых гидравлически связан с напорной и сливной гидролиниями и полостями исполнительного гидроцилиндра, а второй - с полостями исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанных с управляющими цапфами и установленных перпендикулярно оси рулевого вала 2.

Недостатки этого усилителя в новьпнепном усилии, которое водитель должен прикладывать к рулевому колесу, и в значительных габаритах усилителя.

Цель изобретения - улучщвние эксплуатационных качеств и уменьщение габаритов.

Эта цель достигается тем, что реактивный золотник снабжен двумя порщнями, нагруженными одной пружиной и установленными внутри золотника, причем полость между упомянутыми порщ.нями соединена со сливной гидролинией. Кроме того, подпружиненные порщни установлены во втулках, имеющих направляющую кромку, с возможностью перемещения в стороны, противопо ложные действию пружины, причем для подвода рабочей жидкости вовтулках выполнены каналы. Кроме того, для облегчения демонтажа, по крайней мере,одна из уномянутых втулок снабжена штифтом. ; :; На фиг. 1 представлен гидравлический Усйлитель рулевого управления транспорт: : ного средства, продольное сечение: на фиг. ,2 разрез А-А фиг. 1 (с гидравлической системой).

В корпусе 1 гидроусилителя рулевого управления установлен рабочий поршень 2 исполнительного гидроцилиндра, находящийся в зацеплении с одной стороны с зубчатым сектором 3, а с другой стороны посредством шариков 4 - с валом 5. Вал 5 связан через цоворотный стержень 6 с рулевым валом 7, на котором установлено рулевое колесо (на чертеже не показано). В головку 8 вала 5 вмонтирован распределительный механизм 9, состоящий из реактивного золотника 10 и распределительного золотника 11, расположенных перпендикулярно оси

вала 7. С головкой 8 кинематически связань1 две цапфы 12 и 13 неравной длины, ус: тановленные через отверстия 14 и 15 голов ки на нижнем конце вала 7, кинематически .., „с вя заннь1е с золотниками 10 и II, так что при вращении головки 8 они аксиально перемещаются относительно друг друга. ,При этом стержень 6 поворачивается, распределительный золотник перемещается, открывая доступ рабочей жидкости к соответствующей полости, .исполнительного гидроцилиндра. При прекращении воздействия на рулевое

колесо стержень 6 возвращает оба золотника 10 и 11 в нейтральное положение. :л.-: .-Рабочий поршень 2 совместно с корпусом 1 гидроусилителя рулевого управления образует две рабочие полости 16 и 17. Подвод рабочей жидкорти к механизму 9 происходит через отверстие 18 в корпусе I рулевого управления, трубопровод 19, отверстие 20, а также через обозначенный пунктиром соединительный канал 21 (фиг. I) который соединен с каналами 22и 23 (фиг. 2). Каналы 22 или 23 могут быть подсоединены через распределительный золотник 11 к кольцевым пазам 24 или 25, которые связаны с полостями 16 или 17 исполнительного гидроцилиндра.

Насос 26 гидравлически связан с баком 27 и через клапан 28 и трубопровод 29 с аккумулятором 30. Аккумулятор 30 связан

гидролиниями с каналами 22 и 23.

Каналы 22 и 23 подводят гидравлическую я йдКостъ к кольцёвь1м пазам и 32 в го- , ловке 8. Эти кольцевые пазы взаимодействуют с кольцевыми пазами 33 и 34 на золотнике 11. Кольцевые пазы 33 и 34 присо единены гидролиниями 35 и 36 к полостям

В нейтральном положении пазы 31 и 32 перекрыты пазами 33 и 34.

В головке 8 выполнены также и другие, кольцевые пазы 37 и 38, взаимодействующие с пазами 33 и 34 распределительного золотника, которые подсоединены сливной гидро5 линией 39 к баку 27.

Золотник 11 содержит, с двух сторон глухие отверстия 40 и 4-1, в которые соответственно заходят установочные винты 42 и 43 с центрирующими пружинами 44 и 45, закрепленными крьинками 46 и 47. Пружины 44 и 45 опираются на кольца 48 и 49.

Для быстрого заполнения исполнительного гидроцилиндра между гидролинией 39 и гидролиниями 35 и 36, ведущими к полостям 16 и 17, установлены дополнительные обратные клапаны 50 и 51.

Гидролинни 35 и 36 соединены посредством ги.дролиний 52 и 53 с каналами 54 и 55. Каналы 54 и 55 соединены с кольцевыми пазами 56 и 57 золотника 10. В золотнике 10 с двух сторон установлены втулки 58 и 59, в которых установлены поршни 60 и 61. Поршни 60 и 61 нагружены пружиной 62, опираются в исходном положении на кромки 63 и 64. Полость 65 пружины соединена гидролинией 66 с гидролинией 39. Пазы 56 и 57 золотников 10-, связанные 5 с полостями 16 и 17, соединены через отверстия 67 во втулках 58 и 59 и через кольцевые пазы 68 и 69, предусмотренные в поршнях 60 и 61, радиальные отверстия 70 и 71 и осевые отверстия 72 с реактивными камерами 73 и 74. В камерах 73 и 74 торцовые поверхности 75 и 76 золотников 10 нагружаются рабочим давлением. Втулка 59, закрепленная штифтом в золотнике 10, может простым образом демонтироваться вместе с поршнем 61, так что 5 возможно менять пружину 62, определяющую максимальное реактивное усилие на рулевом колесе.

Принцип работы гидравлического усилителя рулевого управления.

При вращении вала 7 с цапфами 12 и 13, например, вправо, цапфы устанавливают золотники 10 и 11 в .определенное положение, и гидравлическая жидкость, находящаяся под давлением гидроаккумулятора, подводится через золотник 11 к nopniню 2. Благодаря установке золотника 11 под действием усилия пружины 44 в левое положение, напорная гидролиния гидроаккумулятора соединяется через два связанных между собой паза 31 и 33 с гидролинией 35, а порщень 2 перемещается вправо. Рабочая жидкость, вытесненная из полости 17, возвращается в бак 27 через гидролинию 36, соединенные между собой кольцевые пазы 34 и 38 и через гидролинию 39. Рабочее давление в полости 16 подводится через гидролинию 53 к пазу 57 золотника 5 10. Из паза 57 рабочее давление поступает через отверстие 67, кольцевой паз 69 и через отверстие 72 в камеру 74, в которой это давление нагружает поверхность 76. При этом золотник 10 перемещается вправо, рабочее давление ЕЗ камере 74 должно быть преодолено водителем. В результате этого возникает так называемое ощущение руля, При повороте на месте происходит ограничение реактивной силы управления. При определенном уровне рабочего давления в камере 74 усилие пружины 62 преодолевается усилием, действующим наконцевую поверхность порщня 61 так, что он перемеп1ается влево. При этоМ паз 69 смещается от отверстия 67 и перекрывает поток рабочей жидкости, поступаю цей от па,за 57 к камере 74. Если за счет утечки масла в камере 74 наблюдается дальнейщее возрастание давления, то поршень 61 перемещается до тех пор, пока кромка 64, действуюн1.ая в данном случае в виде распределительной кромки, не освободит паз 69. Таким образом камера 74 кратковременно соединится через полость 65 пружины и гидролинию 66 с баком 27, в результате чего обеспечивается возможность устранения избыточного давления. Тем самым происходит ограничение реактивной силы, oniyи1,аемой водителем на рулевом колесе. Если вал 7 поворачивается влево, то цапфы 12 или 13 перемеп;ают реакционный золотник 10 влево, а золотник 11 вправо. При. этом гидравлическая жидкость поступаетиз аккумулятора 30 через пазы 34 и 32 и гидролинию 36 в нолОсть 17. По.тость 16 разгружается через гидролинию 35, пазы 33, 37 и сливную гидролинию в бак 27. Порн1епь 2 перемеп1ается влево. При этом ггаправлении поворота ограничение усилия на руле при маневрировании на месте происходит при помощи порпщя 60, действующего аналогично поргпню 61. Формула изобретения 1.Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства, содержащий задающий и исполнительный механизм, а также распределительный механизм, состоящий из распределительного и реактивного золотников, первый из которых гидравлически связан с напорной и сливной гидролиниями и полостями исполнительного гидроцилиндра, а второй - с полостями исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанных с управляющими цапфами и установленных перпендикулярно оси рулевого вала, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств и уменьщения габаритов, реактивный золотник снабжен двумя поршнями, нагруженными одной пружиной и установленными внутри золотника,, причем полость между упомянутыми порщнями соединена со сливной гидролинией. 2.Усилитель по n.l, отличающийся тем, что подпружиненные поршни установлены во втулках, имеющих направляющую кромку, с возможностью перемещения в стороны, противоположные действию пружины, причем для подвода рабочей жидкости во втулках выполнены каналы. 3.Усилитель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью облегчения демонтажа, по крайней мере, одна из упомянутых втулок снабжена штифтом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Г. Патент ФРГ Aib 2222334, кл. 63 с 47, 973. , . .- .-. 2. Патент ФРГ № 2131276, кл. 63 с 47, 1973.