Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства с клапаном выключения усилителя в крайних положениях

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С КЛАПАНОМ ВЫКЛЮЧЕНИЯ УСИЛИТЕЛЯ В КРАЙНИХ ПОЛОЖЕНИЯХ(73) Патентообладатель Борисовский завод Автогидроусилитель(57) Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства с клапаном выключения усилителя в крайних положениях, содержащий корпус рулевого механизма, поршень-рейку с шариковой гайкой,разделяющую полость корпуса на две рабочие камеры, винт рулевого механизма, связанный с шариковой гайкой и с гидрораспределителем, гидравлически соединенным с рабочими камерами, зубчатый сектор, связанный с рейкой, и клапан выключения гидроусилителя в крайних положениях, включающий корпус, выполненный составным из двух цилиндрических втулок, шариковые запорные элементы и толкатели, размещенные в сквозном отверстии поршня-рейки, отличающийся тем, что цилиндрические втулки, образующие корпус клапана, имеют на наружных поверхностях кольцевые проточки, выходящие на 2850 1 торцы втулок с одной стороны, и установлены до упора в торец сквозного ступенчатого отверстия поршнярейки и друг в друга торцами с кольцевыми проточками, а в полости, образованной кольцевыми проточками совмещенных торцами втулок, установлен уплотнительный элемент, втулки зафиксированы в осевом направлении промежуточной втулкой и стопорным кольцом, а в ступенчатых отверстиях поршня-рейки и промежуточной втулки установлены стержневые толкатели, имеющие с одной стороны выдавленные на их поверхностях плоские выступы, расположенные в полостях, ограниченных торцами втулок и перепадами диаметров ступенчатого отверстия поршня-рейки с одной стороны и ступенчатого отверстия промежуточной втулки с другой стороны. Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно для использования в рулевых управлениях автомобилей. Известен гидравлический усилитель рулевого управления, в котором клапан выключения усилителя в крайних положениях поршня-рейки содержит запорные конические элементы, выполненные совместно с толкателями и взаимодействующие с седлами, установленными в сквозном отверстии поршня-рейки с обоих его торцев посредством резьбовых соединений 1. Недостатком данной конструкции является ее сложность и низкая технологичность. Задачей данного изобретения является упрощение конструкции клапана выключения гидроусилителя в крайних положениях поршня-рейки, повышение технологичности и уровня ремонтопригодности. Решение поставленной задачи достигается тем, что в гидравлическом усилителе рулевого управления транспортного средства, имеющем корпус рулевого механизма, разделенный на две рабочие камеры поршнем-рейкой с шариковой гайкой, кинематически связанным рейкой с сектором рулевого механизма, а шариковой гайкой - с винтом рулевого механизма, связанным с гидрораспределителем, гидравлически соединенным с рабочими камерами, а также клапан выключения гидроусилителя в крайних положениях поршнярейки, включающий в себя корпус клапана, шариковые запорные элементы и толкатели, размещенные в сквозном отверстии поршня-рейки, корпус клапана выполнен составным из двух цилиндрических втулок с кольцевыми проточками на наружных поверхностях, выходящими на торцы втулок с одной стороны. Втулки устанавливаются в сквозное ступенчатое отверстие поршня-рейки так, что при упоре их друг в друга торцами с кольцевыми проточками эти проточки образуют полость, в которую устанавливается уплотнительный элемент. Втулки фиксируются от осевого перемещения промежуточной втулкой со сквозным ступенчатым отверстием и стопорным кольцом. В ступенчатые отверстия поршня-рейки и промежуточной втулки установлены стержневые толкатели. Оба толкателя имеют выдавленные на их поверхностях плоские выступы. Выступы выполнены на поверхностях толкателей в зонах полостей, ограниченных торцами втулок и перепадами диаметров ступенчатого отверстия поршня-рейки с одной стороны и ступенчатого отверстия промежуточной втулки с другой стороны. Конструкция и принцип действия устройства согласно данному изобретению поясняются с помощью нижеперечисленных фигур чертежей фиг. 1 - продольный разрез гидравлического усилителя с клапаном выключения гидроусилителя в крайних положениях поршня-рейки фиг. 2 - увеличенный разрез клапана выключения гидроусилителя в крайних положениях поршня-рейки фиг. 3 - увеличенный вид элемента А на фиг. 2. Гидравлический усилитель рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1 рулевого механизма, поршень-рейку 2 с шариковой гайкой 3, разделяющий полость корпуса 1 посредством уплотнений 4 и 5 на две рабочие камеры 6 и 7, рейку 8, кинематически связанную с сектором 9 рулевого механизма, и гайку 3 с винтом 10 рулевого механизма, связанным с гидрораспределителем 11, гидравлически соединенным с рабочими камерами 6 и 7 и с каналами 12 и 13 подвода и слива рабочей жидкости. В сквозное ступенчатое отверстие 14 поршня-рейки 2 установлены до упора в торец 15 ступенчатого отверстия и друг в друга торцами 16 втулки 17 и 18 клапана выключения усилителя с шариковыми запорными элементами 19, 20, пружиной 21, толкателями 22, 23 и уплотнительным элементом 24, установленным в полости 25, образованной поверхностями кольцевых проточек 26, 27, выходящих на торцы 16 втулок 17, 18. В осевом направлении втулки 17,18 через промежуточную втулку 28 со ступенчатым отверстием зафиксированы стопорным кольцом 29. Уплотнительный элемент 24 обеспечивает герметичность разъемного соединения втулок 17, 18 клапана выключения усилителя по внутренней поверхности ступенчатого отверстия 14 поршня-рейки 2. Толкатели 22, 23, выполненные в виде стержней разной длины, имеют с одной стороны выдавленные плоские выступы 30, ограничивающие осевые перемещения толкателей. Ширина выступов больше диаметров меньших ступеней отверстий втулок 17, 18, отверстия втулки 28 и отверстия 14 поршня-рейки 2. Выступы 30 2 2850 1 расположены на поверхностях толкателей 22, 23 в полостях, ограниченных торцами втулок 17, 18 и перепадами диаметров ступенчатого отверстия 14 поршня-рейки 2 с одной стороны и ступенчатого отверстия втулки 28 с другой стороны. Работа гидравлического усилителя с клапаном выключения усилителя в крайних положениях поршнярейки осуществляется следующим образом. При вращении винта 10 рулевого механизма, например влево, и возрастании нагрузки на секторе 9 рулевого механизма происходит включение гидрораспределителя 11 и рабочая жидкость под давлением из канала подвода 12 по гидравлическим каналам (не показаны) поступает в рабочую камеру 6 гидроусилителя, поршень-рейка 2 под действием давления рабочей жидкости начинает перемещаться вверх. Рабочая камера 7 при этом гидравлическими каналами (не показаны) оказывается связанной с каналом слива 13. Под действием давления рабочей жидкости в рабочей камере 6 шариковый запорный элемент 20 клапана выключения усилителя открывается, а шариковый запорный элемент 19 закрывается. Таким образом рабочие камеры 6 и 7 оказываются герметично разделенными уплотнениями 4, 5, 24 и шариковым запорным элементом 19, взаимодействующим с седлом втулки 17 клапана выключения усилителя. При подходе поршня-рейки 2 к крайнему верхнему положению толкатель 23 одним концом упирается в торец корпуса 1 рулевого механизма, а другим - отжимает шариковый запорный элемент 19 от седла втулки 17, открывая канал, соединяющий рабочие камеры 6 и 7. Давление рабочей жидкости в рабочих камерах 6 и 7 уравнивается и перемещение поршня-рейки под действием давления прекращается. При изменении направления вращения винта 10 рулевого механизма рабочая жидкость под давлением поступает в рабочую камеру 7, а рабочая камера 6 соединяется с каналом слива 13. Под действием давления рабочей жидкости шариковый запорный элемент 19 открывается, а шариковый запорный элемент 20 прижимается к седлу втулки 18. Рабочие камеры оказываются разделенными. При подходе поршня-рейки 2 к другому крайнему положению толкатель 22 одним концом упирается в торец корпуса 1 рулевого механизма, а другим - отжимает шариковый запорный элемент 20 от седла втулки 18, гидравлически соединяя рабочие камеры 6 и 7 гидроусилителя, давление рабочей жидкости в камерах уравнивается и перемещение поршнярейки под действием давления прекращается. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.