專利名稱：具有切斷裝置的氣動(dòng)或液壓伺服馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣動(dòng)或液壓伺服馬達(dá)，其中設(shè)有一在工作活塞終端位置時(shí)的切斷裝置。在本文中，本發(fā)明涉及一種尤其用于汽車的助力轉(zhuǎn)向裝置，它有機(jī)油泵、轉(zhuǎn)向閥和隨動(dòng)馬達(dá)。
此類切斷裝置應(yīng)防止工作活塞朝終端限位止擋的硬沖擊，因?yàn)檫@與噪音相聯(lián)系。當(dāng)工作活塞沖擊在終端限位止擋上時(shí)，泵壓以不允許的方式升高到最大值，從而起動(dòng)所設(shè)的安全閥。若轉(zhuǎn)向閥在此工作狀態(tài)長時(shí)間保持偏轉(zhuǎn)，則泵可能因熱負(fù)荷過大而受損。
用于助力轉(zhuǎn)向的切斷裝置例如由DE4221459A1是已知的。在這里，在處于高壓下的工作活塞一個(gè)終端位置，入流壓力腔與處于回流壓力下的壓力腔連通。因此加壓油通過無源的壓力側(cè)的壓力接頭卸壓和流出。在伺服馬達(dá)終端位置的這一卸荷途徑通過伺服缸內(nèi)壁中的一縱向槽實(shí)現(xiàn)，它與壓力接頭連接。在終端位置的這種連接通過工作活塞移過縱向槽建立。但這種切斷裝置在朝另一個(gè)轉(zhuǎn)向往回轉(zhuǎn)時(shí)起先不能建立任何壓力，因?yàn)楣ぷ骰钊紫缺仨毣匾埔欢叹嚯x，以關(guān)閉縱向槽。在此期間沒有任何伺服力可供使用，以及司機(jī)必須用手施加全部轉(zhuǎn)向力。
本發(fā)明的目的是按這樣的方式調(diào)諧切斷裝置，即，在從一個(gè)終端位置往回轉(zhuǎn)的一開始就有可供使用的伺服力。助力轉(zhuǎn)向裝置應(yīng)滿足有關(guān)盡可能低的制造費(fèi)用的要求。此目的通過在權(quán)利要求1中表明特征的助力轉(zhuǎn)向裝置達(dá)到，采取的措施是，在工作活塞上至少設(shè)一個(gè)可移動(dòng)有限距離的松動(dòng)活塞，它用其端面密封一個(gè)通往伺服馬達(dá)有關(guān)卸荷壓力腔的旁通通道。此外在伺服缸的兩個(gè)終端位置有帶下沉凸緣的襯套，它將可移動(dòng)的松動(dòng)活塞從其一個(gè)密封邊壓開，而此時(shí)另一個(gè)密封邊被打開，于是兩個(gè)壓力腔互相連通。在往回轉(zhuǎn)時(shí)當(dāng)以前卸荷的壓力腔流入工作壓力，則松動(dòng)活塞朝另一個(gè)密封邊運(yùn)動(dòng)并密封此新的壓力腔，因此可通過控制邊調(diào)整油流。以此方式可借助于液壓的支持重新從終端位置往回轉(zhuǎn)。此調(diào)整的控制邊在這里有這樣的任務(wù)，即保證松動(dòng)活塞柔和地碰靠在密封邊上。若不需要柔和地碰靠，則可以取消此控制邊。
在權(quán)利要求2中說明了有兩個(gè)松動(dòng)活塞的有利的實(shí)施形式。在這里在工作活塞上有另一個(gè)能在有限距離內(nèi)移動(dòng)的松動(dòng)活塞，在這種情況下每一個(gè)松動(dòng)活塞以其在外部的端面密封旁通通道。在松動(dòng)活塞之間一個(gè)可加壓的腔內(nèi)裝入一個(gè)彈簧。這種方案的特點(diǎn)是可以避免由切斷裝置發(fā)出噪聲。其他的權(quán)利要求3至6涉及本發(fā)明合乎目的的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明例如借助于在兩種實(shí)施例中表示的液壓式助力轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)一步說明。
其中

圖1具有按本發(fā)明的切斷裝置的助力轉(zhuǎn)向裝置伺服缸剖面；圖2按圖1的工作活塞局部放大；圖3另一種有兩個(gè)松動(dòng)活塞的實(shí)施形式；圖4按圖3的工作活塞局部放大；以及圖5一種終端限位止擋實(shí)施方案的局部放大。
一個(gè)固定在活塞桿2上的工作活塞3裝在缸筒1內(nèi)?；钊麠U2上連接一與之對(duì)齊的圖中未表示的齒條。工作活塞3通過滾壓或鍛塑形狀相配地固定在活塞桿2上。對(duì)開的工作活塞3含有一個(gè)槽4，槽內(nèi)裝有一個(gè)可沿軸向移動(dòng)帶有密封環(huán)5A、5B的松動(dòng)活塞5。工作活塞3用密封邊6或7在松動(dòng)活塞5端面之一處密封一旁通通道8。旁通通道8加工成一個(gè)或多個(gè)縱向槽的形式或加工成在工作活塞3或在松動(dòng)活塞5中的環(huán)形間隙。在這種情況下，松動(dòng)活塞5在工作活塞3上或與控制邊10一起或與控制邊11一起控制旁通通道8中的油流。松動(dòng)活塞5與工作活塞3將缸筒1分為兩個(gè)壓力腔12和13。
在缸筒1的端部各裝有一個(gè)帶下沉凸緣16和17以及終端限位止擋26、27的襯套14和15。襯套14、15還有一個(gè)任務(wù)是，通過環(huán)槽18、20和孔21、22建立從機(jī)油接頭23、24與壓力腔12或13的聯(lián)系。
當(dāng)工作活塞3在例如壓力腔12中的工作壓力作用下壓向右終端位置時(shí)，松動(dòng)活塞5在密封邊7上處于密封位置。因此松動(dòng)活塞5覆蓋住控制邊11，而控制邊10被打開。在壓力腔12中的工作壓力不可能通過封閉的密封邊7向壓力腔13卸壓。工作活塞3與松動(dòng)活塞5一起一直運(yùn)動(dòng)到襯套15。在終端限位止擋處，襯套15的凸緣17碰撞松動(dòng)活塞5并將它移到一個(gè)中央位置，在這一位置下密封邊7和控制邊11打開。松動(dòng)活塞5的這一中央位置通過工作活塞3貼靠在襯套15的限位止擋27上確定。于是，在壓力腔12中的工作壓力經(jīng)壓力腔13和經(jīng)機(jī)油接頭24向圖中沒有表示的油箱卸壓。在密封邊6處幾乎無壓力地流過的回油將松動(dòng)活塞5保持在擋靠在凸緣17上的打開位置。
若應(yīng)從此右終端位置重新往回轉(zhuǎn)，則駕駛員通過旋轉(zhuǎn)方向盤使轉(zhuǎn)向閥朝相反方向。因此工作壓力經(jīng)機(jī)油接頭24流入壓力腔13，以及使松動(dòng)活塞5壓靠在密封邊6上。于是工作活塞3與松動(dòng)活塞5一起向左運(yùn)動(dòng)。通過附設(shè)的控制邊10和11可以控制松動(dòng)活塞5的關(guān)閉運(yùn)動(dòng)，以便使松動(dòng)活塞緩沖地貼靠在其密封邊6或7上。采用按本發(fā)明的助力轉(zhuǎn)向裝置，可以在松動(dòng)活塞5朝密封邊6或7移動(dòng)后借助于伺服力從終端位置往回轉(zhuǎn)。
按圖5，也可將終端限位止擋50和凸緣51直接加工在缸筒52內(nèi)。但是缸筒的右端必須設(shè)計(jì)為可拆卸的襯套，以便能安裝工作活塞和松動(dòng)活塞。
由圖3和4可見另一種本發(fā)明的實(shí)施形式。固定在活塞桿30上并分為兩部分的工作活塞31上裝有松動(dòng)活塞32和33。松動(dòng)活塞32、33以位于外面的端面緊靠在密封邊34和35上。旁通通道36根據(jù)松動(dòng)活塞32、33的位置可與壓力腔37和38互相連通。在兩個(gè)松動(dòng)活塞32和33之間形成一個(gè)腔40，腔內(nèi)裝一彈簧41，最好是盤形彈簧。彈簧41將松動(dòng)活塞32和33彼此壓開并保持它們貼靠在工作活塞31的密封邊34和35上。在終端位置仍由壓入缸筒46中帶下沉凸緣44和45的襯套作為限位止擋。
為了在一直向前行駛的位置松動(dòng)活塞32、33不運(yùn)動(dòng)并因而不產(chǎn)生噪聲，彈簧41起協(xié)調(diào)工作壓力和運(yùn)動(dòng)活塞32、33的端面積的作用。若在壓力腔37或38內(nèi)的壓力上升到超過它們的工作壓力，則使松動(dòng)活塞32或33克服彈簧41的力移動(dòng)，并通過被打開的密封邊34或35在腔40內(nèi)建立起一個(gè)壓力。在腔40中的這個(gè)壓力與彈簧41一起重新建立起與壓力腔37或38中壓力的一種力的平衡關(guān)系。松動(dòng)活塞在彈簧41和腔40內(nèi)存在的壓力作用下壓靠在工作活塞31相應(yīng)的密封邊34和35上。
工作活塞31與松動(dòng)活塞32、33一起例如由于壓力腔37內(nèi)的工作壓力而向右運(yùn)動(dòng)。當(dāng)工作活塞31碰在襯套43的終端限位止擋48上時(shí)，松動(dòng)活塞33被凸緣45移動(dòng)并打開密封邊35。因此在腔40內(nèi)的壓力與壓力腔38的回流壓力連通并向油箱卸壓。松動(dòng)活塞32在壓力腔37內(nèi)的工作壓力作用下克服彈簧41的力和腔40內(nèi)的回流壓力移動(dòng)并打開密封邊34。兩個(gè)松動(dòng)活塞32和33都打開了它們的密封邊34和35，以及在壓力腔37和38之間經(jīng)旁通通道36形成一條短路。從泵輸送來的機(jī)油可以流入油箱。在壓力腔37內(nèi)的壓力根據(jù)彈簧41的尺寸調(diào)整。工作活塞31與松動(dòng)活塞32、33一起在此壓力作用下保持在此終端位置，此壓力低于其最大值。
可以借助于液壓的支持重新從此終端位置轉(zhuǎn)出。若在直到此時(shí)一直卸荷的壓力腔38內(nèi)施加工作壓力，那么松動(dòng)活塞32密封施加回流壓力的壓力腔37，它在彈簧41作用下壓在工作活塞31的密封邊34上。若工作活塞31已離開襯套43的終端限位止擋48，便在腔40內(nèi)重新建立前面早已說明的力的關(guān)系，以及松動(dòng)活塞33關(guān)閉密封邊35。
權(quán)利要求
1．伺服馬達(dá)，它有用于工作活塞尤其用于助力轉(zhuǎn)向裝置的切斷裝置，有機(jī)油泵、轉(zhuǎn)向閥和隨動(dòng)馬達(dá)，其特征為-在工作活塞(3)上至少有一個(gè)松動(dòng)的活塞(5)，它可移動(dòng)有限的距離；-可移動(dòng)的松動(dòng)活塞(5)通過其端面在工作活塞(3)的密封邊(6和7)上密封一個(gè)去各卸荷壓力腔(12或13)的旁通通道(8)；以及-在伺服缸的兩個(gè)終端位置有一襯套(14和15)，它將可移動(dòng)的松動(dòng)活塞從一個(gè)密封邊(6或7)壓開，所以兩個(gè)壓力腔(12和13)連通。
2．按照權(quán)利要求1所述具有切斷裝置的伺服馬達(dá)，其特征為-在工作活塞(31)上有另一個(gè)具有可移動(dòng)有限距離的松動(dòng)活塞(32和33)；-每個(gè)松動(dòng)活塞(32和33)通過其在外面的端面密封旁通通道；以及-在松動(dòng)活塞(32和33)之間的一個(gè)可加壓的腔(40)內(nèi)裝入一個(gè)彈簧(41)。
3．按照權(quán)利要求2所述具有切斷裝置的伺服馬達(dá)，其特征為在松動(dòng)活塞(32和33)之間置入一盤形彈簧。
4．按照權(quán)利要求1和2所述具有切斷裝置的伺服馬達(dá)，其特征為旁通通道(8；36)在工作活塞(3；31)內(nèi)。
5．按照權(quán)利要求1和2所述具有切斷裝置的伺服馬達(dá)，其特征為在終端位置作為限位止擋使用在隨動(dòng)馬達(dá)內(nèi)的一個(gè)具有下沉凸緣(16、17)的襯套(14、15)，凸緣撞擊在移來的松動(dòng)活塞(5)上，以及，襯套通過孔(21、22)和環(huán)槽(18、20)與機(jī)油接頭(23、24)連接。
6．按照權(quán)利要求1所述具有切斷裝置的伺服馬達(dá)，其特征為在旁通通道(8)旁有通過松動(dòng)活塞(5)控制的控制邊(10、11)，它們控制松動(dòng)活塞(5)直至密封邊(6、7)的運(yùn)動(dòng)，以及它們調(diào)整機(jī)油流直至密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在伺服缸的終端位置時(shí)的液壓切斷裝置。此類切斷裝置應(yīng)在工作壓力下避免工作活塞(31)朝終端限位止擋(47、48)的硬沖擊。此外應(yīng)能借助于液壓的支持從終端位置退出。本發(fā)明的特征在于,在工作活塞(31)上有具有能移動(dòng)有限距離的松動(dòng)活塞(32、33)。松動(dòng)活塞(32、33)緊靠在工作活塞(31)的密封邊(34、35)上。密封邊(34、35)控制一個(gè)設(shè)在工作活塞(31)內(nèi)的旁通通道(36)。在松動(dòng)活塞(32、33)之間的一個(gè)可加壓的腔(40)內(nèi)裝入一個(gè)彈簧(41)。若工作活塞(31)例如與襯套(43)的終端限位止擋(48)接觸,則凸緣 (45)將其中一個(gè)松動(dòng)活塞(33)從密封邊(35)推開。形成了經(jīng)旁通通道(36)到腔(40)的通路,因此工作壓力使松動(dòng)活塞(32)克服彈簧(41)的力從其密封邊(34)壓開?，F(xiàn)在工作壓力可從入流的壓力腔(37)向壓力腔(38)卸壓,直至彈簧(41)將松動(dòng)活塞(33)壓靠在密封邊(34)上重新密封。如此調(diào)整好的在壓力腔(37)中的壓力將工作活塞(31)與松動(dòng)活塞(32、33)一起保持在終端位置。但是此調(diào)整好的壓力低于其最高值。
文檔編號(hào)B62D5/10GK1234098SQ97199035
公開日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1997年11月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月16日
發(fā)明者讓－烏韋·哈弗邁爾茲 申請(qǐng)人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司