Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УСИЛИТЕЛЯ РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(73) Патентообладатель Борисовский завод Автогидроусилитель(57) 1. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, содержащий корпус, полость которого сообщена с каналами подвода и слива рабочей жидкости, а также с каналами для соединения с рабочими камерами гидроусилителя, размещенную в корпусе гильзу, охватывающую выходной вал и имеющую каналы для подвода рабочей жидкости к рабочим кромкам распределителя и к каналам рабочих камер гидроусилителя, выходной вал, жестко связанный с винтом рулевого механизма и снабженный осевым отверстием и рядом сквозных радиальных цилиндрических отверстий по окружности, входной вал с осевым 2849 1 отверстием и рядом радиальных цилиндрических отверстий по окружности, размещенный в осевом отверстии выходного вала и соединенный с последним с возможностью ограниченного относительно углового перемещения посредством торсиона, причем дросселирующие щели распределителя образованы пересекающимися кромками выполненных с угловым смещением радиальных отверстий выходного и входного валов,отличающийся тем, что в осевом отверстии входного вала установлена промежуточная втулка, имеющая на одном конце параллельные противоположные лыски и ряд радиальных чередующихся сквозных и глухих отверстий по окружности, кромки которых пересекаются с кромками сквозных отверстий входного вала и образуют дополнительный контур дросселирующих щелей распределителя, а в входном и выходном валах выполнены по два поперечных противоположно расположенных сквозных паза с плоскими поверхностями, в которых установлены сегментные упоры, прямолинейные поверхности которых сопряжены с опорными поверхностями пазов выходного вала и поверхностями лысок промежуточной втулки и имеют зазор относительно опорных поверхностей пазов входного вала, а радиусные поверхности - сопряжены с внутренней поверхностью гильзы, охватывающей выходной вал и соединяющей последний и промежуточную втулку неподвижно между собой, а входной вал установлен с возможностью ограниченного углового перемещения относительно промежуточной втулки и выходного вала. 2. Распределитель по п. 1, отличающийся тем, что во входном валу выполнены дополнительно два поперечных противоположно расположенных сквозных паза, в которых размещены вкладыши, закрепленные на промежуточной втулке посредством шариковых шпонок и разделяющие полость каждого паза на две камеры, а в выходном валу напротив каждой камеры выполнены радиальные каналы, соединяющие эти камеры попарно с рабочими камерами гидроусилителя.(56) 1. Бахмутский М.М., Каплин В.И. Тенденции развития автомобильных рулевых механизмов с гидравлическим усилителем. - М. НИИНавтопром, 1986. - С. 10. Изобретение относится к транспортному машиностроению, преимущественно для использования в рулевых механизмах с усилителем. Известен распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, в котором дросселирующие щели образованы симметрично расположенными по окружности радиальными каналами, выполненными как в роторе (входном валу), так и в гильзе (выходном валу). Особенностью конструкции является наличие реактивных камер с цилиндрическими плунжерами, расположенных в поперечных цилиндрических отверстиях ротора 1. Недостатком этого распределителя являются большие размеры, так как для расположения реактивных камер диаметр ротора должен быть достаточно большим. Задачей данного изобретения является создание распределителя с более технологичной конструкцией,уменьшенными габаритами и одновременно с улучшенными характеристиками по следящему действию по давлению. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства, как изобретение, решающее поставленную задачу, содержит корпус, полость которого сообщена с каналами подвода и слива рабочей жидкости, а также с каналами для соединения с рабочими камерами гидроусилителя, размещенную в корпусе гильзу, охватывающую выходной вал и имеющую каналы для подвода рабочей жидкости к рабочим кромкам распределителя и к каналам рабочих камер гидроусилителя, выходной вал, жестко связанный с винтом рулевого механизма и снабженный осевым отверстием и рядом сквозных радиальных цилиндрических отверстий по окружности, входной вал с осевым отверстием и рядом радиальных цилиндрических отверстии по окружности, размещенный в осевом отверстии выходного вала и соединенный с последним с возможностью ограниченного относительного углового перемещения посредством торсиона, промежуточную втулку,имеющую на одном конце параллельные противоположные лыски и ряд радиальных чередующихся сквозных и глухих отверстий по окружности. Во входном и в выходном валах выполнены по два поперечных противоположно расположенных сквозных паза с плоскими поверхностями, в которых установлены сегментные упоры, прямолинейные поверхности которых сопряжены с опорными поверхностями пазов выходного вала и поверхностями лысок промежуточной втулки и имеют зазор относительно опорных поверхностей пазов входного вала, а радиусные поверхности сопряжены с внутренней поверхностью гильзы, охватывающей выходной вал и соединяющей последний и промежуточную втулку неподвижно между собой, а входной вал установлен с возможностью ограниченного углового перемещения относительно промежуточной втулки и выходного вала. Кроме того, во входном валу выполнены дополнительно два поперечных противоположно расположенных сквозных паза, в которых размещены вкладыши, закрепленные на промежуточной втулке посредством шариковых шпонок и разделяющие полость каждого паза на две камеры, а выходном валу напротив каждой камеры выполнены радиальные каналы, соединяющие эти камеры попарно с рабочими камерами гидроусилителя. 2 2849 1 Основной контур дросселирующих щелей распределителя образован пересекающимися кромками радиальных сквозных отверстий, выполненных по окружности в выходном и входном валах. Дополнительный контур дросселирующих щелей распределителя образован пересекающимися кромками радиальных отверстий входного вала и промежуточной втулки. При этом отверстия выходного вала и втулки имеют угловое смещение относительно отверстий входного вала. Такая конструкция распределителя, имеющего основной и дополнительный контуры дросселирующих щелей, а также реактивные камеры, выполнены в пазах входного вала и гидравлически соединенные с рабочими камерами гидроусилителя, позволяет не увеличивая габаритных размеров улучшить характеристики распределителя по пропускной способности и следящему действию по давлению в системе гидроусилителя рулевого управления, а вследствие применения радиальных цилиндрических отверстий для образования дросселирующих щелей является технологичной. Принцип действия распределителя согласно данному изобретению поясняется с помощью нижеперечисленных фигур чертежей фиг. 1- продольный разрез рулевого механизма с гидроусилителем фиг. 2 - разрез по линии Б-Б на фиг. 1 фиг. 3 - разрез по линии В-В на фиг. 1 фиг. 4 - разрез по линии Г -Г на фиг. 1. Распределитель гидравлического усилителя рулевого управления транспортного средства содержит корпус 1, полость которого сообщена с каналами 2 и 3 подвода и слива рабочей жидкости соответственно, а также с каналами 4 и 5 для соединения с рабочими камерами 6 и 7 гидроусилителя, тановленного в картере 8 рулевого механизма, в котором поршень 9, выполненный заодно с рейкой 10 и шариковой гайкой 11 посредством уплотнения 12 разделяет картер 8 на две рабочие камеры 6 и 7 и рейкой 10 кинематически связан с зубчатым сектором 13, а шариковой гайкой 11 с винтом 14 рулевого механизма, размещенную в корпусе 1 гильзу 15, охватывающую выходной вал 16 и имеющую каналы 17 для подвода рабочей жидкости к рабочим кромкам распределителя и каналы 18, 19 для соединения с рабочими камерами 6 и 7, выходной вал 16, жестко связанный с винтом 14 рулевого механизма и снабженный осевым отверстием 20 и рядом сквозных радиальных цилиндрических отверстий 21, 22, 23, 24, входной вал 25 с осевым отверстием 26 и рядом радиальных цилиндрических отверстий 27, 28, 29, 30 по окружности, размещенный в осевом отверстии 20 выходного вала 16 и соединенный с последним с возможностью ограниченного относительного углового перемещения посредством торсиона 31, промежуточную втулку 32, имеющую на одном конце параллельные противоположные лыски 33 и ряд радиальных чередующихся сквозных 34 и глухих 35 отверстий по окружности. Пересекающиеся кромки отверстий 23, 24 выходного вала 16 и отверстий 27, 28 входного вала 25 образуют основной контур дросселирующих щелей распределителя. Пересекающиеся кромки отверстий 27, 28 входного вала 25 и отверстий 34, 35 промежуточной втулки 32 образуют дополнительный контур дросселирующих щелей распределителя. Оба контура связаны между собой отверстиями 29, 30 входного вала 25. Входной вал 25 и выходной вал 16 имеют по два поперечных противоположно расположенных сквозных паза 36 и 37, в которых установлены сегментные упоры 38. Входной вал 25 имеет также отверстие 39. Соединяющее осевое отверстие 26 с полостью корпуса 1 и с каналом 3 слива рабочей жидкости. Прямолинейные поверхности упоров 38 сопряжены с опорными поверхностями пазов 37 выходного вала 16 и поверхностями лысок 33 промежуточной втулки 32 и имеют зазор Н относительно опорных поверхностей пазов 36 входного вала 25, а радиусные поверхности - сопряжены с внутренней поверхностью гильзы 15. Таким образом, выходной вал 16 и промежуточная втулка 32 соединены неподвижно между собой, а входной вал 25 установлен с возможностью ограниченного углового перемещения относительно выходного вала 16 и промежуточной втулки 32. Кроме этого, во входном валу 25 выполнены два поперечных противоположно расположенных сквозных паза 40, в которых размещены вкладыши 41, закрепленные на промежуточной втулке 32 посредством шариковых шпонок и разделяющие полость каждого 40 на две камеры 42, 43, а в выходном валу 16 напротив камер 42, 43 выполнены радиальные каналы 44, 45 соединяющие эти камеры через продольные проточки 46,47 выходного вала 16 с рабочими камерами 6 и 7 соответственно. При отсутствии какого-либо воздействия на рулевое колесо входной вал 25 удерживается в нейтральном положении посредством торсиона 31. В этом положении рабочая жидкость по каналу подвода 2 в корпусе 1 поступает в полость корпуса и через каналы 17 гильзы 15 подается к отверстиям 24 выходного вала 16 и далее через отверстия 29 входного вала 25 к отверстиям 35 промежуточной втулки 32, откуда часть жидкости поступает в отверстия 27, а другая часть - в отверстия 28 входного вала 25. Кроме того, в отверстия 27 и 28 жидкость поступает и непосредственно из отверстий 24 выходного вала 16. Далее из отверстий 27 и 28 рабочая жидкость попадает через отверстия 21 и 22 в проточки 46 и 47 выходного вала 16. Затем из проточек 46 жидкость поступает через каналы 18, канал 5 в рабочую камеру 6, а из проточек 47 - через каналы 19, каналы 4 в рабочую камеру 7. Кроме того, часть жидкости из отверстий 27, 28 поступает в отверстия 34 промежуточной втулки 32 либо непосредственно, либо через отверстия 23 выходного вала 16 и отверстия 30 входного вала 25. Далее из отверстий 34 жидкость поступает в осевое отверстие 26 входного вала 25 и через отверстия 39 - в канал 3 слива рабочей жидкости. При этом обеспечивается равенство давлений в рабочих камерах 6 и 7 гидроусилителя, а также в гидравлически связанных с ними камерах 42 и 43. 3 2849 1 Когда водитель поворачивает рулевое колесо вправо, входной вал 25 поворачивается относительно выходного вала 16 и промежуточной втулки 32. Этот приводит к увеличению перекрытия отверстий 24 выходного вала 16 и отверстий 27 входного вала 25, а также отверстий 35 промежуточной втулки 32 и отверстий 27 входного вала 25 и к уменьшению перекрытия отверстий 34 промежуточной втулки 32 и 37 входного вала 25 и отверстий 23 и 27 выходного вала 16 и входного вала 25 соответственно. Одновременно с этим уменьшается перекрытие отверстий 24 и 28 выходного вала 16 и входного вала 25, отверстий 35 и 28 промежуточной втулки 32 и входного вала 25, и увеличивается перекрытие отверстий 34 и 38 промежуточной втулки 32 и входного вала 25 и отверстий 23 и 38 выходного вала 16 и входного вала 25. В результате этого канал подвода 2 рабочей жидкости через каналы 17 гильзы 15, отверстия 24 выходного вала 16, отверстия 35 втулки 32, отверстия 27 входного вала 25, отверстия 21 выходного вала 16, проточки 46, каналы 18 гильзы 15, канал 5 корпуса 1 оказывается связан с рабочей камерой 6 гидроусилителя. А рабочая камера 7 через каналы 4 корпуса 1, каналы 19 гильзы 15, проточки 47, отверстия 22, 23 выходного вала 16, отверстия 28, 30 входного вала 25, отверстия 34 втулки 32, осевое отверстие 26, отверстие 39 входного вала 25 оказывается связанной с каналом 3 слива рабочей жидкости. Тем самым поршень 9 приводится в движение в направлении, обеспечивающем поворот управляемых колес вправо. Следящее действие по давлению осуществляется следующим образом. Рабочая жидкость под давлением из проточек 46 поступает через каналы 44 в камеры 42. А так как давление в камерах 42 становится больше,чем в камерах 43, то оно оказывает сопротивление повороту входного вала 25. Принцип действия распределителя при повороте рулевого колеса влево подобен описанному выше, но в этом случае рабочая камера 6 оказывается связанной с каналом 3 слива, а рабочая камера 7 - с каналом 2 нагнетания рабочей жидкости, что приводит поршень 9 в движение в направлении, обеспечивающем поворот управляемых колес влево. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.