PL201135B1 - Hydrauliczne urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia - Google Patents

Abstract

1. Hydrauliczne urz adzenie kierownicze ze zmian a prze lozenia, z lo zone zasadniczo z obrotowo u lozyskowa- nego steruj acego zaworu z wewn etrznym steruj acym t lo- kiem poruszanym przez ko lo kierownicy i z zewn etrzn a steruj ac a tulej a, przy czym steruj acy t lok i steruj aca tuleja s a wykonane jako obrotowe wzgl edem siebie w ograniczo- nym zakresie i wbrew sile spr ezyny sciskanej oraz z syste- mu wyporowego z wi ecej ni z jedn a dozuj ac a pomp a, przy czym ka zda dozuj aca pompa ma zewn etrzny pier scie n z wewn etrznymi z ebami i wirnikowe ko lo z ebate z ze- wn etrznymi z ebami, które tworz a pomi edzy sob a komory o zmiennej obj eto sci, przy czym steruj acy zawór jest po- przez steruj ac a tulej e polaczony mechanicznie z wirniko- wym ko lem z ebatym pierwszej dozuj acej pompy, a poprzez otwory komutatora jest po laczony hydraulicznie z komorami pierwszej dozuj acej pompy, a wirnikowe ko la z ebate s a- siednich dozuj acych pomp s a za ka zdym razem poprzez z ebaty wa lek polaczone mechanicznie ze sob a, a ponadto komory pierwszej dozuj acej pompy s a polaczone hydrau- licznie równolegle z komorami nast epnej dozuj acej pompy, a komory nast epnej dozuj acej pompy s a wykonane jako oddzielane od komór pierwszej dozuj acej pompy przez spychane spr ezyn a przelaczaj ace zawory i laczone z po- wrotnym przewodem, znamienne tym, ze wszystkie prze- laczaj ace zawory (19) s a zebrane w jeden oddzielny prze- laczaj acy zespó l (17), który jest umieszczony ................... PL PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA POLSKA	(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (21) Numer zgłoszenia: 362601	(11) 201135 (13) B1
0	(22) Data zgłoszenia: 02.09.2000 (86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: 02.09.2000, PCT/DE00/03008	(51) Int.Cl. B62D 5/093 (2006.01)
Urząd Patentowy	(87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:
Rzeczypospolitej Polskiej	15.03.2001, WO01/17840

PCT Gazette nr 11/01 (54)

Hydrauliczne urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia

	(73) Uprawniony z patentu:
(30) Pierwszeństwo:	MANNESMANN REXROTH AG,Lohr a. Main,DE
07.09.1999,DE,19942544.2	(72) Twórca(y) wynalazku:
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 02.11.2004 BUP 22/04	Gerhard Voβ,Parchim,DE Erhard Bergmann,Banzkow,DE Hartmut Vossberg,Parchim,DE
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.03.2009 WUP 03/09	(74) Pełnomocnik: Rokicki Bogdan, Kancelaria Patentowa Bogdan Rokicki s.c.

(57) 1. Hydrauliczne urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia, złożone zasadniczo z obrotowo ułożyskowanego sterującego zaworu z wewnętrznym sterującym tłokiem poruszanym przez koło kierownicy i z zewnętrzną sterującą tuleją, przy czym sterujący tłok i sterująca tuleja są wykonane jako obrotowe względem siebie w ograniczonym zakresie i wbrew sile sprężyny ściskanej oraz z systemu wyporowego z więcej niż jedną dozującą pompą, przy czym każda dozująca pompa ma zewnętrzny pierścień z wewnętrznymi zębami i wirnikowe koło zębate z zewnętrznymi zębami, które tworzą pomiędzy sobą komory o zmiennej objętości, przy czym sterujący zawór jest poprzez sterującą tuleję połączony mechanicznie z wirnikowym kołem zębatym pierwszej dozującej pompy, a poprzez otwory komutatora jest połączony hydraulicznie z komorami pierwszej dozującej pompy, a wirnikowe koła zębate sąsiednich dozujących pomp są za każdym razem poprzez zębaty wałek połączone mechanicznie ze sobą, a ponadto komory pierwszej dozującej pompy są połączone hydraulicznie równolegle z komorami następnej dozującej pompy, a komory nastę pnej dozują cej pompy są wykonane jako oddzielane od komór pierwszej dozującej pompy przez spychane sprężyną przełączające zawory i łączone z powrotnym przewodem, znamienne tym, że wszystkie przełączające zawory (19) są zebrane w jeden oddzielny przełączający zespół (17), który jest umieszczony...................

PL 201 135 B1

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy hydraulicznego urządzenia kierowniczego ze zmianą przełożenia. Takie urządzenia kierownicze stosuje się zwłaszcza w powoli jeżdżących pojazdach.

Urządzenia kierownicze tego rodzaju są znane od dawna i są stosowane w wielu różnych wykonaniach. Złożone są one zasadniczo z zaworu sterowniczego z obrotowym suwakiem oraz z planetarnego wypornika. Zawór sterujący z obrotowym suwakiem utworzony jest z zewnętrznej tulei sterującej wpasowanej w obudowę oraz z wewnętrznego, usytuowanego koncentrycznie tłoka sterującego. Tłok sterujący jest z jednej strony poprzez profil zębatej piasty połączony z kołem kierownicy, a z drugiej strony poprzez połączenie kołkowe jest stosunkowo ruchomo połączony z tuleją sterującą. Tuleja sterująca jest z kolei poprzez połączenie kołkowe połączona sztywno z wałkiem napędzającym wirnikowe koło zębate wypornika planetarnego, a jej położenie jest środkowane za pomocą elementu sprężynowego względem tłoka sterującego. Wbrew sile tego elementu sprężynowego tłok sterujący i tuleja sterująca są obrotowe względem siebie z ograniczeniem. Pomiędzy zaworem sterującym obrotowego suwaka a planetarnym wypornikiem istnieje połączenie hydrauliczne poprzez otwory komutatora.

Hydrauliczne urządzenie kierownicze ma przyłącza dopływu, powrotu i przyłącza dwóch przewodów cylindrów ustawiania kół. Takie urządzenia kierownicze charakteryzują się dużą objętością wypierania bez stosunku przełożenia pomiędzy pracą ze wspomaganiem a pracą awaryjną. Oznacza to jednak, że przy ewentualnej awarii pompy zasilającej urządzenie kierownicze jest uderzeniowo przełączane do pracy awaryjnej i na skutek tego całą potrzebną siłę kierowania trzeba ręcznie przykładać do koła kierownicy. Jest to niebezpieczne zwłaszcza w ruchu ulicznym.

Do rozwiązania tego problemu z DD 99 758 znane są różne urządzenia kierownicze ze zmianą przełożenia, zwłaszcza takie, które mają dwa połączone równolegle wyporniki planetarne. Wirnikowe koła zębate obu wyporników planetarnych są połączone mechanicznie elementem sprzęgającym, a każ da zmienna komora pierwszego wypornika planetarnego jest poprzez odpowiedni przewód komorowy omijający pierwszy wypornik planetarny połączona hydraulicznie z odpowiednią zmienną komorą drugiego wypornika planetarnego.

W pierwszej odmianie w każdym z siedmiu obejściowych przewodów komorowych umieszczony jest odblokowywany zawór przeciwzwrotny, który jest przełączany przez hydraulicznie uruchamiany zawór przełączający, przy czym wszystkie zawory przełączające są jednakowo obciążane przez wejściowe ciśnienie urządzenia kierowniczego. W pracy ze wspomaganiem, kiedy pompa zasilająca działa, zawory blokujące są utrzymywane w położeniu otwartym przez zawory przełączające. Oba wyporniki planetarne uczestniczą zatem w tłoczeniu oleju. Natomiast w pracy awaryjnej, a więc przy uszkodzeniu pompy zasilającej, na urządzeniu kierowniczym nie ma ciśnienia wejściowego i na skutek tego brak jest ciśnienia sterującego na zaworach przełączających, co powoduje zamknięcie zaworów blokujących. Tylko pierwszy z dwóch wyporników planetarnych uczestniczy wtedy w tłoczeniu oleju.

W drugiej odmianie siedem zaworów odcinają cych i siedem zaworów przełączają cych złączono w jeden element zaworowy, który jest umieszczony za drugim wypornikiem planetarnym w zespole pokrywy. Na ten element zaworowy z jednej strony działa ciśnienie wejściowe urządzenia kierowniczego, a z drugiej strony sprężyna ściskana i ma on siedem osiowych i ograniczonych wzdłużnie rowków obwodowych, z których każdy łączy lub odcina dwie należące do siebie komory obu wyporników planetarnych. Przy pracy ze wspomaganiem biorą udział znów oba wyporniki planetarne, a przy pracy awaryjnej tylko jeden wypornik planetarny uczestniczy w tłoczeniu oleju.

Koszt produkcji obu odmian jest nieproporcjonalnie duży i drogi. W przypadku pierwszej odmiany jest to spowodowane przede wszystkim przez dużą liczbę oddzielnych zaworów, ponieważ ze względu na brak miejsca nie można zastosować żadnych znormalizowanych zaworów, a jedynie zawory w wykonaniu specjalnym. W przypadku drugiej odmiany centralny element zaworowy, również w wykonaniu specjalnym, powoduje przedłuż enie konstrukcji urządzenia kierowniczego i przez to zwiększone koszty. Ponadto, przy tej odmianie wadą jest to, że obrotowo symetryczny element zaworowy wymaga dodatkowego zabezpieczenia przed obrotem w celu dokładnego przyporządkowania osiowych rowków obwodowych przewodom komorowym. Takie zabezpieczenie przed obrotem hamuje jednak osiowy ruch elementu zaworowego, co prowadzi do zakłócających zakleszczeń.

Dla obu odmian wspólne jest to, że ciśnienie wejściowe musi być doprowadzane, aż do znacznie oddalonej pokrywy urządzenia kierowniczego, aby uruchamiać zawory przełączające lub centralny element zaworowy, do czego można wykorzystać tylko istniejące otwory przelotowe na śruby montażowe. Takie otwory przelotowe inaczej mówiąc muszą być większe niż to jest konieczne do mocowaPL 201 135 B1 nia, na skutek czego traci się ich centrujące działanie wobec zespołów wypornikowych. Do takiego centrowania trzeba zatem zastosować dodatkowe środki.

Ponadto, w obu odmianach siedem przewodów komorowych w celu dołączenia do drugiego wypornika planetarnego trzeba poprowadzić na zewnątrz wokół pierwszego wypornika planetarnego, co ze względu na ciasną przestrzeń jest technicznie skomplikowane, a ponadto oznacza długie drogi. Długie drogi są jednak funkcjonalnie szkodliwe ze względu na występujące spadki ciśnienia.

Z DD 117 652 znane jest dalsze urzą dzenie kierownicze tego rodzaju, które umoż liwia stosowanie trzech przełożeń. W celu przełączania prowadzenia przepływu oleju takie urządzenie kierownicze ma pomiędzy pierwszym a drugim wypornikiem zespół przełączający z taką liczbą tłoków zaworowych, jaka jest liczba komór wyporników, przy czym na obrzeżach drugiego i trzeciego wypornika umieszczona jest taka sama liczba zaworów odcinających otwieranych przez poszczególne tłoki zaworowe. W tym urządzeniu tłoki zaworowe i zawory odcinające są usytuowane w dużej odległości od środka urządzenia, co wymaga skomplikowanego prowadzenia przepływu oleju. Trzeba przykładowo stosować promieniowe kanały dopływu i powrotu w systemie komutatorowym w dwóch płaszczyznach, a do zasilania olejem wszystkich wyporników niezbędne są dodatkowe osiowe kanały zasilające we wszystkich wypornikach. Konieczne są również dodatkowe zawory odcinające w pierwszym wyporniku, które łączą poszczególne komory z przepływem powrotnym lub rozłączają je. Wszystko to zwiększa w sposób niemożliwy do przyjęcia cenę urządzenia kierowniczego. Dodatkowo, tłoki zaworowe zespołu przełączającego muszą być wykonane jako dwudrogowe zawory dwupołożeniowe, przez co powstaje niekorzystny układ zderzakowy. Ponadto można stosować tylko maksymalnie trzy wyporniki.

Zadaniem wynalazku jest takie rozwinięcie hydraulicznego urządzenia kierowniczego wymienionego rodzaju, aby miało ono prostą konstrukcję i było niezawodne w działaniu.

Zadanie to zostało rozwiązane według niniejszego wynalazku przez hydrauliczne urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia, złożone zasadniczo z obrotowo ułożyskowanego sterującego zaworu z wewnętrznym sterującym tłokiem poruszanym przez koło kierownicy i z zewnętrzną sterującą tuleją, przy czym sterujący tłok i sterująca tuleja są wykonane jako obrotowe względem siebie w ograniczonym zakresie i wbrew sile sprężyny ściskanej oraz z systemu wyporowego z wię cej niż jedną dozującą pompą, przy czym każda dozująca pompa ma zewnętrzny pierścień z wewnętrznymi zębami i wirnikowe koło zębate z zewnętrznymi zębami, które tworzą pomiędzy sobą komory o zmiennej objętości, przy czym sterujący zawór jest poprzez sterującą tuleję połączony mechanicznie z wirnikowym kołem zębatym pierwszej dozującej pompy, a poprzez otwory komutatora jest połączony hydraulicznie z komorami pierwszej dozującej pompy, a wirnikowe koła zębate sąsiednich dozujących pomp są za każdym razem poprzez zębaty wałek połączone mechanicznie ze sobą, a ponadto komory pierwszej dozującej pompy są połączone hydraulicznie równolegle z komorami następnej dozującej pompy, a komory następnej dozującej pompy są wykonane jako oddzielane od komór pierwszej dozującej pompy przez spychane sprężyną przełączające zawory i łączone z powrotnym przewodem. Charakterystyczną cechą tego urządzenia jest to, iż wszystkie przełączające zawory są zebrane w jeden oddzielny przełączający zespół, który jest umieszczony pomiędzy dwiema sąsiednimi dozującymi pompami, przy czym przełączające zawory są wykonane jako trójdrogowy zawór dwupołożeniowy z wyrównującym ciśnienie zaworowym suwakiem.

Przełączający zespół w tym urządzeniu złożony jest z obudowy zaworów przełączających i z równomiernie rozmieszczonych przełączających zaworów, a każdy przełączający zawór złożony jest z gniazdowego otworu i spychanego sprężyną zaworowego suwaka, przy czym zaworowy suwak jest po oddalonej od sprężyny stronie popychany przez wejściowe ciśnienie urządzenia kierowniczego i ma obwodowy rowek z dwiema sterującymi krawędziami, które współpracują z promieniowym kanałem dla pierwszej dozującej pompy, z promieniowym kanałem dla drugiej dozującej pompy oraz z promieniowymi wycię ciami dla powrotnego przewodu.

W tym urządzeniu wszystkie zaworowe suwaki przełączającego zespołu są poprzez pierś cieniowy kanał, promieniowy kanał i przelotowe otwory na mocujące śruby połączone z wejściowym przyłączem urządzenia kierowniczego.

Przełączający zespół jest swą stroną, na którą działa ciśnienie wejściowe, zwrócony do następnej dozującej pompy.

W każ dym z wcześ niejszych przypadków, urzą dzenie dodatkowo charakteryzuje się tym, ż e ma więcej niż dwie dozujące pompy i więcej niż jeden przełączający zespół.

Wynalazek usuwa wymienione niedogodności stanu techniki. Istotną zaletą nowego rodzaju urządzenia kierowniczego ze zmianą przełożenia jest bardzo prosta konstrukcja, która po pierwsze

PL 201 135 B1 charakteryzuje się niskim kosztem wytwarzania, a po drugie umożliwia wprowadzanie zmian w zależności od zastosowania. Dla taniego wytwarzania korzystne jest to, że zespół przełączający jest wykonany jako oddzielny zespół konstrukcyjny i jako znormalizowany zespół konstrukcyjny może być stosowany w dotychczasowym i istniejącym urządzeniu kierowniczym. Nie trzeba przy tym wprowadzać żadnych zmian w urządzeniu kierowniczym. Dzięki umieszczeniu tego zespołu konstrukcyjnego pomiędzy dwiema sąsiednimi pompami dozującymi można zrezygnować z dotychczas koniecznego omijania pierwszej pompy dozującej i realizować bezpośrednie i krótkie prowadzenie przepływu oleju pomiędzy pompami dozującymi. Umożliwia to stosowanie znormalizowanych części konstrukcyjnych i prowadzi do krótkich dróg przepływu, co ma korzystny wpływ na sprawność urządzenia kierowniczego. Taka prostota i mała liczba oddzielnych części powodują przejrzystość i niewielki koszt logistyki wewnątrzzakładowej. Bardzo korzystne jest również to, że zespół przełączający można ewentualnie stosować dwustronnie pomiędzy dwiema pompami dozującymi. Zmniejsza to znacznie techniczne koszty wytwarzania niezbędnych kanałów prowadzących. Znaczne zalety pojawiają się również u uż ytkownika. Urzą dzenie kierownicze ze zmianą przeł o ż enia moż na teraz przez dobranie liczby pomp dozujących dostosować specjalnie do przeznaczenia. Można w tym celu wprowadzić specjalne dostosowania przez wybór wielkości poszczególnych pomp dozujących. Można również już istniejące proste urządzenie kierownicze przezbroić przez dodatkowe zamontowanie zespołu przełączającego, by otrzymać urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia.

Wynalazek zostanie dokładniej objaśniony na podstawie przykładu realizacji oraz rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia schemat urządzenia kierowniczego, fig. 2 przedstawia schemat zespołu przełączającego urządzenia kierowniczego, fig. 3 przedstawia częściowy przekrój przez urządzenie kierownicze, fig. 4 przedstawia przekrój przez zespół przełączający urządzenia kierowniczego w położeniu pracy ze wspomaganiem, fig. 5 przedstawia widok z boku zespołu przełączającego, fig. 6 przedstawia schemat zespołu przełączającego z fig. 4 i 5, fig. 7 przedstawia przekrój zespołu przełączającego urządzenia kierowniczego w położeniu pracy awaryjnej, fig. 8 przedstawia schemat zespołu przełączającego z fig. 7, fig. 9 przedstawia przekrój zespołu przełączającego urządzenia kierowniczego w położeniu pracy mieszanej, fig. 10 przedstawia schemat zespołu przełączającego z fig. 9, natomiast fig. 11 przedstawia schemat zespołu przełączającego przy stosowaniu trzech pomp dozujących.

Hydrauliczny układ kierowniczy złożony jest zasadniczo z nie przedstawionej pompy zasilającej, urządzenia kierowniczego 1 i działającego na koła pojazdu cylindra siłownikowego, który również nie został pokazany.

Urządzenie kierownicze 1 ma dopływowe przyłącze 2, które jest połączone z pompą zasilającą, odpływowe przyłącze 3 połączone ze zbiornikiem oraz dwa przyłącza 4, 5 cylindrów kierowanych kół. Głównymi elementami urządzenia kierowniczego 1 są sterujący zawór 6 oraz jedna lub kilka planetarnych pomp dozujących 7, 7 do 7n, każda z zewnętrznym pierścieniem 8 z przykładowo siedmioma zębami oraz z wirnikowym zębnikiem 9, który ma wtedy sześć zębów. Sterujący zawór 6 jest wpasowany w obudowę 10 i ma, jak to jest znane, wewnętrzny tłok sterujący 12 poruszany przez koło 11 kierownicy oraz zewnętrzną sterującą tuleję 13 połączoną mechanicznie z wirnikiem dozującej pompy 7 do 7n. Sterujący tłok 12 i sterująca tuleja 13 są wzajemnie współosiowe i obrotowe w ograniczonym zakresie wbrew sile działania sprężyny.

Sterujący zawór 6 ma sześć rozmieszczonych równomiernie na obwodzie, działających równolegle przewodów doprowadzających 14, które z jednej strony są połączone z dopływowym przyłączem 2, a z drugiej strony poprzez siedem otworów 15 komutatora są dołączone do wejściowej strony pierwszej pompy dozującej 7. Te otwory 15 komutatora łączą równocześnie pierwszą pompę dozującą 7 poprzez doprowadzające przewody 14' sterującego zaworu 6 z przyłączami cylindra 4 lub 5 z cylindrem kierowania kół.

Pierwsza pompa dozująca 7 jest poprzez siedem komorowych przewodów 16, 16' i z pośrednim włączeniem zespołu przełączającego 17 według wynalazku połączona równolegle z usytuowaną dalej drugą pompą dozującą 7.

Drugie przyłącze 5 lub 4 cylindra jest przy tym równocześnie połączone poprzez sterujący zawór 6 i odpływowy przewód 18 z odpływowym przyłączem 3, a więc ze zbiornikiem.

Na fig. 2 pokazano schemat zespołu przełączającego 17 według wynalazku, zawierającego siedem zaworów przełączających 19, z których każdy jest umieszczony w jednym z siedmiu komorowych przewodów 16, 16'.

PL 201 135 B1

Każdy przełączający zawór 19 jest wykonany jako dwupołożeniowy zawór trójdrogowy i ma ponadto dopływowe przyłącze 20 dla dochodzącego od poprzedzającej pompy dozującej 7 komorowego przewodu 16, odpływowe przyłącze 21 dla prowadzącego do sąsiedniej pompy dozującej 7' komorowego przewodu 16' oraz powrotny przewód 22 prowadzący poprzez przyłącze odpływowe 3 urządzenia kierowniczego do zbiornika. Korzystnie przewody powrotne 22 wszystkich przełączających zaworów 19 są wykonane jako przewód zbiorczy. Ponadto każdy zawór przełączający 19 jest wyposażony w przyłącze sterowania 23, które jest zasilane ciśnieniem wejściowym z dopływowego przyłącza 2 kierowniczego urządzenia 1. Korzystnie przyłącza sterowania 23 wszystkich przełączających zaworów 19 są ze sobą połączone przewodem zbiorczym.

W jednym z dwóch położeń zawór przełączający 19 łączy, a w drugim położeniu oddziela oba komorowe przewody 16 i 161, przy czym w położeniu rozdzielonym komorowy przewód 16' prowadzący do dołączonej pompy dozującej 71 jest połączony z powrotnym przewodem 22. Przełączający zespół 17 jest według fig. 3 umieszczony pomiędzy pierwszą dozującą pompą 7 a drugą dozującą pompą 71 i wraz z zaangażowanymi pompami dozującymi 7, 71 i wspólną pokrywą 24 jest za pomocą śrub mocujących 25 przykręcony do obudowy 10 urządzenia kierowniczego 1. W tym celu przełączający zespół 17 ma również taką samą podstawową konstrukcję, jak zespół konstrukcyjny dozującej pompy 7, 71, mianowicie obudowa 26 zaworów przełączających, siedem przelotowych otworów 27 na mocujące śruby 25 oraz środkowy otwór 28 na zębaty wałek 29 łączący oba sąsiednie wirnikowe koła zębate 9. Odchodzące od pierwszej pompy dozującej 7 komorowe przewody 16 i prowadzące do drugiej dozującej pompy 71 komorowe przewody 16' są wykonane jako otwory nieprzelotowe i są usytuowane równolegle do środkowego otworu 28 oraz w jednakowym odstępie na wspólnym okręgu podziałowym. Każdy komorowy przewód 16 i jego przeciwległy komorowy otwór 16' uchodzi poprzez promieniowy kanał 30 i 30' w jeden z siedmiu gniazdowych otworów 31, w każdy z których wpasowany jest zaworowy suwak 32. Te siedem gniazdowych otworów 31 rozmieszczone jest w jednakowym odstępie na wspólnym okręgu podziałowym, przy czym są one również wykonane jako otwory nieprzelotowe i są usytuowane od strony dalszej drugiej dozującej pompy 71. W stanie zmontowanym pomiędzy stroną czołową zaworowego suwaka 32 a dnem gniazdowego otworu 31 powstaje komora sprężyny 33, w której osadzona jest ściskana sprężyna 34 i która poprzez promieniowy kanał 35 przeciekającego oleju jest połączona ze środkowym otworem 28 przełączającego zespołu 17, a zatem z odpływowym przyłączem 3 urządzenia kierowniczego 1. Na istniejącej po bokach drugiej dozującej pompy 71, czołowej stronie obudowy 26 zaworu przełączającego usytuowany jest pierścieniowy kanał 36, który z jednej strony łączy ze sobą wszystkie gniazdowe otwory 31, a z drugiej strony poprzez siedem promieniowych kanałów 37 ma dostęp do siedmiu przelotowych otworów 27 mocujących śrub 25. Te przelotowe otwory 27 są ponadto wykonane równocześnie jako przewody ciśnienia sterującego i łączą dopływowe przyłącze 2 urządzenia kierowniczego 1 z nie będącymi pod działaniem sprężyn czołowymi stronami zaworowych suwaków 32.

Zaworowy suwak 32 ma obwodowy rowek 38, który posiada dwie sterujące krawędzie 39 i 40. Te sterujące krawędzie 39, 40 współpracują z oboma promieniowymi kanałami 30 i 301, które prowadzą do obu komorowych przewodów 16 i 16’ i współpracują z promieniowymi wycięciami 41, które uchodzą w środkowy otwór 28 obudowy 26 zaworu przełączającego i dzięki temu mają połączenie z powrotnym przewodem 22.

Obwodowy rowek 38 swą osiową długością i swym położeniem jest dostosowany do wielkości i położenia obu promieniowych kanałów 30, 30' oraz do położenia promieniowych wycięć 41 Spełniony jest zatem warunek, by w określonym położeniu końcowym zaworowego suwaka 32 oba promieniowe kanały 30, 30' były całkowicie przykryte przez obwodowy rowek 38, a w tym samym położeniu promieniowe wycięcia 41 były odcięte od zaworowego suwaka 32.

W innym położeniu końcowym zaworowego suwaka 32 obwodowy rowek 38, jak to pokazano na fig. 7, przykrywa prowadzący do kolejnej drugiej dozującej pompy 71 promieniowy kanał 30' komorowego przewodu 16' i równocześnie promieniowe wycięcia 41 prowadzące do powrotnego przewodu 22.

W miarodajnym dla mieszanego działania urządzenia kierowniczego pomiędzy pracą ze wspomaganiem a pracą awaryjną położeniu środkowym zaworowego suwaka 32, pokazanym na fig. 9, obwodowy rowek 38 zaworowego suwaka 32 przykrywa biegnący od pierwszej dozującej pompy 7 promieniowy kanał 30 i, tylko częściowo, promieniowe wycięcia prowadzące do powrotnego przewodu 22.

Przy stosowaniu wielu przełączających zespołów 17 można stosować również wiele dozujących pomp 7n, jak to pokazano na fig. 11.

PL 201 135 B1

Działanie hydraulicznego urządzenia kierowniczego z wieloma dozującymi pompami 7 do 7n i z co najmniej jednym przełączającym zespołem 17 według wynalazku zostanie objaśnione poniżej.

Kiedy urządzenie kierownicze 3 jest w stanie spoczynkowym, sterująca tuleja 13 i sterujący tłok 12 sterującego zaworu 6 są w położeniu neutralnym, tak że wszystkie sześć doprowadzających przewodów 14 jest zamknięte, a otwarte jest połączenie bocznikowe, które doprowadza olej dostarczany z pompy zasilającej z powrotem do zbiornika 1.

Ruch kołem kierownicy powoduje wychylenie sterującego tłoka 12 względem sterującej tulei 13 i przez to otworzenie doprowadzających przewodów 14. Olej dostaje się przez otwory 15 komutatora do pierwszej dozującej pompy 7, jest tu dozowany, a dozowana ilość jest doprowadzana do cylindra ustawiania kół.

W pracy ze wspomaganiem wszystkie dozujące pompy 7, 7' uczestniczą w tłoczeniu strumienia oleju. W tym celu każda komora pierwszej dozującej pompy 7 jest połączona z komorowym przewodem 16 przełączającego zespołu 17 tak, że olej pod ciśnieniem dostaje się do wszystkich zaworowych suwaków 32 przełączającego zaworu 19. Równocześnie ciśnienie wejściowe dołączone do urządzenia kierowniczego 1 jest jako ciśnienie sterujące przenoszone na oddaloną od sprężyny stronę ruchomego zaworowego suwaka 32. Odpowiednie połączenie prowadzi wewnątrz obudowy 26 zaworu przełączającego poprzez przelotowe otwory 27, promieniowe kanały 37 i pierścieniowy kanał 36. Ciśnienie sterujące obciąża zaworowy suwak 32 i przesuwa go wbrew sile ściskanych sprężyn 34 do jednego z dwóch położeń końcowych, na skutek czego obwodowe rowki 38 pokrywają się z promieniowymi kanałami 30 i na skutek tego łączą ze sobą oba komorowe przewody 16 i 16'. Równocześnie zaworowy suwak 32 zakrywa promieniowe wycięcia 41 do środkowego otworu 28 obudowy 26 zaworu przełączającego i blokuje przez to połączenie z powrotnym przewodem 22. W ten sposób obie dozujące pompy 7, 7 zostają połączone ze sobą równolegle, tak że obie tłoczone objętości sumują się.

W pracy awaryjnej, a więc z odłączoną pompą zasilającą, przewód przy dopływowym przyłączu 2 urządzenia kierowniczego 1 jest pozbawiony ciśnienia. Olej potrzebny do kierowania jest teraz tłoczony tylko przez ręczne poruszanie kołem kierownicy. Ze względu na brak ciśnienia w dopływowym przyłączu 2 urządzenia kierowniczego 1 również zaworowe suwaki 32 przełączającego zaworu 19 są pozbawione ciśnienia sterującego, tak że te zaworowe suwaki 32 są przez siłę ściskanych sprężyn 34 przesuwane w drugie ze swych dwóch położeń końcowych. Zaworowe suwaki 32 zakrywają przy tym promieniowe kanały 30 prowadzące do komorowych przewodów 16 i przerywają na skutek tego połączenia z drugą dozują pompą 7'. Równocześnie następuje otworzenie połączeń do promieniowych wycięć 41 i powstaje połączenie wszystkich komór drugiej pompy dozującej 7 z powrotnym przewodem 22. Na skutek tego tylko pierwsza z dwóch dozujących pomp 7 bierze udział w tłoczeniu oleju.

W trybie mieszanym, pośrednim pomiędzy pracą wspomaganą a pracą awaryjną, promieniowe kanały 30 są częściowo zamknięte lub otwarte, tak że drugi dozujący zespół 7 uczestniczy w sposób dławiony jeszcze lub już z powrotem w tłoczeniu oleju.

Konstrukcyjne uszeregowanie dalszych dozujących pomp 7n, za każdym razem z pośrednim włączeniem przełączającego zespołu 17 według wynalazku, jest bez ograniczeń możliwe, przy czym ciśnienie wejściowe urządzenia kierowniczego 1 może być przenoszone jako sygnał sterujący dla każdego z przełączających zespołów 17 również na drodze zewnętrznej poprzez niehydraulicznie uruchamiane zawory 42.

Wykaz oznaczeń

1	urządzenie kierownicze
2	dopływowe przyłącze
3	odpływowe przyłącze
4	przyłącze cylindra
5	przyłącze cylindra
6	sterujący zawór
7, 7', 7n	dozująca pompa
8	pierścień zewnętrzny
9	wirnikowe koło zębate

PL 201 135 B1

10	obudowa
11	koło kierownicy
12	sterujący tłok
13	sterująca tuleja
14, 14'	doprowadzający przewód
15	otwór komutatora
16	komorowy przewód
17	przełączający zespół
18	odpływowy przewód
19	przełączający zawór
20	dopływowe przyłącze
21	odpływowe przyłącze
22	powrotny przewód
23	przyłącze sterowania
24	pokrywa
25	śruba mocująca
26	obudowa zaworu przełączającego
27	przelotowy Otwór
28	środkowy Otwór
29	wałek zębaty
30, 30'	promieniowy kanał
31	gniazdowy otwór
32	zaworowy suwak
33	komory sprężyny
34	ściskana sprężyna
35	kanał oleju przeciekowego
36	pierścieniowy kanał
37	promieniowy kanał
38	obwodowy rowek
39	sterująca krawędź
40	sterująca krawędź
41	promieniowe wycięcie
42	zawór poruszany niehydraulicznie

Zastrzeżenia patentowe

Claims (5)

1. Hydrauliczne urządzenie kierownicze ze zmianą przełożenia, złożone zasadniczo z obrotowo ułożyskowanego sterującego zaworu z wewnętrznym sterującym tłokiem poruszanym przez koło kierownicy i z zewnętrzną sterującą tuleją, przy czym sterujący tłok i sterująca tuleja są wykonane jako obrotowe względem siebie w ograniczonym zakresie i wbrew sile sprężyny ściskanej oraz z systemu wyporowego z więcej niż jedną dozującą pompą, przy czym każda dozująca pompa ma zewnętrzny

PL 201 135 B1 pierścień z wewnętrznymi zębami i wirnikowe koło zębate z zewnętrznymi zębami, które tworzą pomiędzy sobą komory o zmiennej objętości, przy czym sterujący zawór jest poprzez sterującą tuleję połączony mechanicznie z wirnikowym kołem zębatym pierwszej dozującej pompy, a poprzez otwory komutatora jest połączony hydraulicznie z komorami pierwszej dozującej pompy, a wirnikowe koła zębate sąsiednich dozujących pomp są za każdym razem poprzez zębaty wałek połączone mechanicznie ze sobą, a ponadto komory pierwszej dozującej pompy są połączone hydraulicznie równolegle z komorami następnej dozującej pompy, a komory następnej dozującej pompy są wykonane jako oddzielane od komór pierwszej dozującej pompy przez spychane sprężyną przełączające zawory i łączone z powrotnym przewodem, znamienne tym, że wszystkie przełączające zawory (19) są zebrane w jeden oddzielny przełączający zespół (17), który jest umieszczony pomiędzy dwiema sąsiednimi dozującymi pompami (7, 7n), przy czym przełączające zawory (19) są wykonane jako trójdrogowy zawór dwupołożeniowy z wyrównującym ciśnienie zaworowym suwakiem (32).

2. Hydrauliczne urządzenie kierownicze według zastrz. 1, znamienne tym, że przełączający zespół (17) złożony jest z obudowy (26) zaworów przełączających i z równomiernie rozmieszczonych przełączających zaworów (19), a każdy przełączający zawór (19) złożony jest z gniazdowego otworu (31) i spychanego sprężyną zaworowego suwaka (32), przy czym zaworowy suwak (32) jest po oddalonej od sprężyny stronie popychany przez wejściowe ciśnienie urządzenia kierowniczego (1) i ma obwodowy rowek (38) z dwiema sterującymi krawędziami (39, 40), które współpracują z promieniowym kanałem (30) dla pierwszej dozującej pompy (7), z promieniowym kanałem (30') dla drugiej dozującej pompy (73 oraz z promieniowymi wycięciami (41) dla powrotnego przewodu (22).

3. Hydrauliczne urządzenie kierownicze według zastrz. 2, znamienne tym, że wszystkie zaworowe suwaki (32) przełączającego zespołu (17) są poprzez pierścieniowy kanał (36), promieniowy kanał (37) i przelotowe otwory (27) na mocujące śruby (25) połączone z wejściowym przyłączem (2) urządzenia kierowniczego (1).

4. Hydrauliczne urządzenie kierownicze według zastrz. 3, znamienne tym, że przełączający zespół (17) jest swą stroną, na którą działa ciśnienie wejściowe, zwrócony do następnej dozującej pompy (7).

5. Hydrauliczne urządzenie kierownicze według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienne tym, że ma więcej niż dwie dozujące pompy (7-7n) i więcej niż jeden przełączający zespół (17).

PL 201 135 B1