Гидравлическое рулевое управление транспортного средства Советский патент 1981 года по МПК B62D5/06 

(St) ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА фиг. 1 (увеличено); на фиг. 3 - раЗ рез Б-Б на фиг. 1 (увеличено). Первый управляющий контур вклю-чает гидробак 1, первый гидронасос 2, управляющее устройство 3 первого контура и установленный в корпусе рулевой передачи первый исполнительный гидроцилиндр 4. второй, работающий отдельно от первого, управляющий контур состоит из гидробака 5, второ го гидронасоса 6, управляющего устро ства 7 второго контура и- второго исполнительного гидроцилиндра 8, соединенного посредством гидролиний 9 с устройством 7 и кинематически связанного с управляемыми колесами. Рулевой вал 10, который приводится с помощью не показанного на фигурах рулевого колеса, в своей нижней части выполнен в виде червяка 11 рулевой передачи. Рабочий поршень 12 установлен во втором исполнительном гидроцилиндре и нагружается через камеры 13 и 14, при этом расположенный в камере 13 зубчатый сегмент 15 взаимодействует с зубьями рабочего поршня Г2. Управляющее устройство 3 первого рулевого контура встроено р рабочий поршень 12. Кроме того, в рабочем поршне 12 между осевыми подшипниками 16 и 17 расположена с возможностью ограниченного вращения управляющая гайка 18 рулевой передачи, а зубчатый сегмент 15 через вал 19 соединен с управляемыми колесами. Поводок 20 через упорное отверстие 21 в рабочем поршне 12 входит в управляющий плунжер 22 управляющего устройства 3. Две воздействующие на поводок с обеих сторон и упирающиеся в рабочий поршень 12 пружины 23 работают в качестве центрирующего устройства для управляющей гайки 18, т.е. служат для установки нейтрального положения управляющего плунжера 22. Установленный во втулке 24 управляющий плунжер 22 имеет возможность перемещения из нейтрального положения относительно заранее установленного, ограниченного отверстием 21 управляющего зазора. Гидронасос 2 присоединен к приемным полостям 25 и 26 управляющего плунжера 22 (фиг. 2). Уплотнения 2730 служа для предотвращения утечки рабочей жидкости из полостей 25 и 26, на которые через открытые уирав ляющие кромки 31 или 32, управляющие пазы 33 или 34 -и через отверстия 35 или 36 связаны с центральным обратным пазом 37,подключенным к гидробаку 1. Поэтому в камерах 13 или 14 при работающем, гидронасосе 2 не можат возникнуть рабочее давление, УП равляющие пазы 33 и 34 соединены с дросселирующими отверстиями,38 .или 39 и посредством гйдролиний 40.- с камерами 13 и 14. Возратные управляющие кромки 41 или 42 соединены также С пазами 33 и 34. Поршневые вставки 43 и 44 отделяют камеры обратного действия 45 и 46. При смещении управляющего плунжера 22, например, влево, приемная полость 25 через открытую управляющую кромку 31 и через управляющий паз 33 соединяется с камерой 14 нагнетания. Другая нагнетательная камера 13 через управляющий паз 34, открытую возвратную управляющую кромку 42 и через отверстие 36 соединяется с центральным обратньам пазом 37, поэтому рабочий поршень 12 смещается вправо. Так как рабочее давление, имеющееся, в камере 14 нагнетания через дросселирующее отверстие 38 одновременно действует и в камере 45 обратного действия, то на управляющий плунжер 22 действует обратная сила, противоположная смещению. Так как управляющий паз 34 разгружен, камера 46 обратного действия остается при этом нейтральной в отношении давления. Эта гидравлическая сила, направленная в камере 45 обратного действия на поводок 20, является ощутимой на рулевом колесе и создает так называемый эффект управления. Управляющее устройство 7 второго контура (фиг. 1. и 3) состоит из двух управляющих плунжеров 47 и 48, которые установлены перпендикулярно и эксцентрично относительно оси рулевого вала 10 в головке 49 рулевого червяка 11. Рулевой вал 10 присоединен к рулевому 11 через торСИОН 50. Два выполненных, на нижнем конце рулевого вала 10 пальца 51 и 52 проходят через отверстия 53 и 54 в головке 49 и входят в управляющие плунжеры 47 и 48, поэтому они при начале,поворотного движения, вращаясь вместе с головкой 49, перемещаются относительно друг друга ,в осевом направлении. При этом через выполненные на управляющих плунжерах 47 и 48 управляющие пазы,которые закрыты или открыты, соответственно, из полости нагнетания исполнительного гидроцйлиндра 8 поступает рабочая жидкость, в то время как рабочая жидкость из другой полости нагнетагния уходит в гидробак 5. Гидронасос 6 (фиг. 3) подает рабочую жидкость из гидробака 5 в приемную полость 55. При повороте рулевого колеса управляющие плунжеры 47 и 48, установленные во втулках 56 в соответствии с направлением вращения, перемещаются относительно друг друга из показанного нейтрального положения в пределгах управляющего зазора, установпенно ;б посредством отверстий 53 и §4 (фиг. 1) в головке 49. Из полости 55 рабочая жидкость через управлякщие пазы 57 поступает в нагнетательную полость 58 или 59.

Выход из нагнетательной полости 5§ или 58 рабочей жидкости происходит через возвратный управляющий паз 60, а также через кольцевой паз 61 в гидробак 5. В нейтральном положении управляющих плунжеров 47 и 48 все.управляющие, пазы открыты, поэтому возможен проход масла от гидронасоса б к гидробаку 5. В торцовой стороне управлякшщх плунжеров 47 и 48 находятся соотвэтственно центрирующие устройства 62, которые, с одной стороны, служат для точной регулировки управляющих плунжеров относитепьно управляющих пазов, ас другойстороны, поддерживают торсяон 50 при возвратном движении управляющего плунжера в нейтральное положение. Между приемной полостью 55 и кольцевыми пазами 61, связанными с гидробаком 5, установлен обратный клапан 63 который при случайном отказе гидронасоса 6 или при неработающем двигателе транспортного средства обеспечивает подачу рабочей жидкости.

Пружины -23, используемые в первом рулевом контуре, и торсион 50, установленный на втором рулевом контуре, действуют в качестве возвратных элементов для установки в нейтральное положение управляющих плунжеров 22, 47 и 48. Возвратные элементы имеют различную жесткость, поэтому достигается различное срабатывание управляющих устройств 3 и 7- В данном случае установлены относительно жесткий торсион 50 и слабые пружины-23.

При. повороте рулевого вала 10 сначала посредством управляющей гайки . 18 и поводка 20 управляющий плунжер 22 смещается, поэтому, возникает рабочее давление в камерах 13 или 14. Управляющее устройство 7 сохраняет при этом свое нейтральное положение (фиг. 3). Только в том случае, когда ручное усилие на рулевом валу 10 при повьпиенном сопротивлении повороту увеличивается, например, при повороте на месте или в движении по бездорожью, торсион 50 испытывает эластичное скручивание, поэтому и управляющие плунжеры 47 и 48 перемещаются относительно друг друга. Вместе с тем, в соответствии с направлением поворота подключается нагнетательная полость 58 или 59 исполнительного гидроцилиндра 8. Как только пороротное усилие на рулевом валу 10 снова уменьшается, управляющие плунжеры 48 и 47 посредством воз|ВратноГо усилия торсиона 50 и центрирующего устройства 62 возвращаются в нейтральное положение, в результате чего остается включенньпм только первый рулевой контур.

Предлагаемое рулевое управление предпочтительно выполнить так, чтобы оба гидронасоса приводились от двигателя транспортного средства, поэтому при неполадках в первом или во втором контурах , вследствие повреждения магистралей или отказа гидронасосов , вспомогательное действие одного йэ контуров сохраняется/ При выходе из строя, например, первого рулевого контура рулевое управление транспортным средством сохраняется С несколькоувеличенной долей ручного усилия. ,

ts

Формула изобретения 7

Гидравлическое рулевое управление .транспортного средства, содержащее два изолированных друг от друга уп20

равляющих контура, установленных в едином корпусе, причем управляющее устройство первого контура гидравлически соединено с первым гидронасосом, гидробаком и рабочими полостя25 ми первого исполнительного гидроцилиндра, рабочий поршень которого по-г средством исполнительного двигателя и системы рулевых тяг кинематически . связан с управляемыми колесами, а

313 через управляющую гайку - с рулевым валом, а управляющее устройство второго контура гидравлически соединено со вторым гидронасосом, гидробаком и рабочими полостями второго исполнительного гидроцилиндра, кинематически связанного с управляемыми колесами, при этом управляющее устройство второго контура выполнено в вид подпружиненных возвратными пружинами плунжеров, отличающееся

тем, что, с целью повышения надежности работы, управляющее устройство пе;вого контура снабжено .плунжером, установленным в рабочем поршне исполнительного гидроцилиндра эксцентрично

45 рулевому валу в плоскости, перпендикулярной его оси, и поводком, соединенным с плунжером, и управляющей гай|кой и устанойленньол в рабочем поршне исполнительного гидроцилиндра па50 раллёльно оси рулевого вала, причем подпружиненные плунжеры управляющего устройства второго контура уста. новлены эксцентрично в плоскости, перпендикулярной оси рулевого вала,

5J а упомянутые возвратные пружины имеют различную жесткость.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ 1133642, кл. В 62 D 5/06, 1976 (прототип).

иг.З