專利名稱：具有切斷裝置的氣動或液壓伺服馬達的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣動或液壓伺服馬達，其中設有一在工作活塞終端位置時的切斷裝置。在本文中，本發明涉及一種尤其用于汽車的助力轉向裝置，它有機油泵、轉向閥和隨動馬達。
此類切斷裝置應防止工作活塞朝終端限位止擋的硬沖擊，因為這與噪音相聯系。當工作活塞沖擊在終端限位止擋上時，泵壓以不允許的方式升高到最大值，從而起動所設的安全閥。若轉向閥在此工作狀態長時間保持偏轉，則泵可能因熱負荷過大而受損。
用于助力轉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的壓力接頭卸壓和流出。在伺服馬達終端位置的這一卸荷途徑通過伺服缸內壁中的一縱向槽實現，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轉向往回轉時起先不能建立任何壓力，因為工作活塞首先必須回移一短距離，以關閉縱向槽。在此期間沒有任何伺服力可供使用，以及司機必須用手施加全部轉向力。
本發明的目的是按這樣的方式調諧切斷裝置，即，在從一個終端位置往回轉的一開始就有可供使用的伺服力。助力轉向裝置應滿足有關盡可能低的制造費用的要求。此目的通過在權利要求1中表明特征的助力轉向裝置達到，采取的措施是，在工作活塞上至少設一個可移動有限距離的松動活塞，它用其端面密封一個通往伺服馬達有關卸荷壓力腔的旁通通道。此外在伺服缸的兩個終端位置有帶下沉凸緣的襯套，它將可移動的松動活塞從其一個密封邊壓開，而此時另一個密封邊被打開，于是兩個壓力腔互相連通。在往回轉時當以前卸荷的壓力腔流入工作壓力，則松動活塞朝另一個密封邊運動并密封此新的壓力腔，因此可通過控制邊調整油流。以此方式可借助于液壓的支持重新從終端位置往回轉。此調整的控制邊在這里有這樣的任務，即保證松動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。
在權利要求2中說明了有兩個松動活塞的有利的實施形式。在這里在工作活塞上有另一個能在有限距離內移動的松動活塞，在這種情況下每一個松動活塞以其在外部的端面密封旁通通道。在松動活塞之間一個可加壓的腔內裝入一個彈簧。這種方案的特點是可以避免由切斷裝置發出噪聲。其他的權利要求3至6涉及本發明合乎目的的設計。
本發明例如借助于在兩種實施例中表示的液壓式助力轉向裝置進一步說明。
其中
圖1具有按本發明的切斷裝置的助力轉向裝置伺服缸剖面；圖2按圖1的工作活塞局部放大；圖3另一種有兩個松動活塞的實施形式；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施方案的局部放大。
一個固定在活塞桿2上的工作活塞3裝在缸筒1內。活塞桿2上連接一與之對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。對開的工作活塞3含有一個槽4，槽內裝有一個可沿軸向移動帶有密封環5A、5B的松動活塞5。工作活塞3用密封邊6或7在松動活塞5端面之一處密封一旁通通道8。旁通通道8加工成一個或多個縱向槽的形式或加工成在工作活塞3或在松動活塞5中的環形間隙。在這種情況下，松動活塞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。松動活塞5與工作活塞3將缸筒1分為兩個壓力腔12和13。
在缸筒1的端部各裝有一個帶下沉凸緣16和17以及終端限位止擋26、27的襯套14和15。襯套14、15還有一個任務是，通過環槽18、20和孔21、22建立從機油接頭23、24與壓力腔12或13的聯系。
當工作活塞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，松動活塞5在密封邊7上處于密封位置。因此松動活塞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與松動活塞5一起一直運動到襯套15。在終端限位止擋處，襯套15的凸緣17碰撞松動活塞5并將它移到一個中央位置，在這一位置下密封邊7和控制邊11打開。松動活塞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中的工作壓力經壓力腔13和經機油接頭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活塞5保持在擋靠在凸緣17上的打開位置。
若應從此右終端位置重新往回轉，則駕駛員通過旋轉方向盤使轉向閥朝相反方向。因此工作壓力經機油接頭24流入壓力腔13，以及使松動活塞5壓靠在密封邊6上。于是工作活塞3與松動活塞5一起向左運動。通過附設的控制邊10和11可以控制松動活塞5的關閉運動，以便使松動活塞緩沖地貼靠在其密封邊6或7上。采用按本發明的助力轉向裝置，可以在松動活塞5朝密封邊6或7移動后借助于伺服力從終端位置往回轉。
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。但是缸筒的右端必須設計為可拆卸的襯套，以便能安裝工作活塞和松動活塞。
由圖3和4可見另一種本發明的實施形式。固定在活塞桿30上并分為兩部分的工作活塞31上裝有松動活塞32和33。松動活塞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根據松動活塞32、33的位置可與壓力腔37和38互相連通。在兩個松動活塞32和33之間形成一個腔40，腔內裝一彈簧41，最好是盤形彈簧。彈簧41將松動活塞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活塞32、33不運動并因而不產生噪聲，彈簧41起協調工作壓力和運動活塞32、33的端面積的作用。若在壓力腔37或38內的壓力上升到超過它們的工作壓力，則使松動活塞32或33克服彈簧41的力移動，并通過被打開的密封邊34或35在腔40內建立起一個壓力。在腔40中的這個壓力與彈簧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系。松動活塞在彈簧41和腔40內存在的壓力作用下壓靠在工作活塞31相應的密封邊34和35上。
工作活塞31與松動活塞32、33一起例如由于壓力腔37內的工作壓力而向右運動。當工作活塞31碰在襯套43的終端限位止擋48上時，松動活塞33被凸緣45移動并打開密封邊35。因此在腔40內的壓力與壓力腔38的回流壓力連通并向油箱卸壓。松動活塞32在壓力腔37內的工作壓力作用下克服彈簧41的力和腔40內的回流壓力移動并打開密封邊34。兩個松動活塞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之間經旁通通道36形成一條短路。從泵輸送來的機油可以流入油箱。在壓力腔37內的壓力根據彈簧41的尺寸調整。工作活塞31與松動活塞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出。若在直到此時一直卸荷的壓力腔38內施加工作壓力，那么松動活塞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內重新建立前面早已說明的力的關系，以及松動活塞33關閉密封邊35。
權利要求
1．伺服馬達，它有用于工作活塞尤其用于助力轉向裝置的切斷裝置，有機油泵、轉向閥和隨動馬達，其特征為-在工作活塞(3)上至少有一個松動的活塞(5)，它可移動有限的距離；-可移動的松動活塞(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-在伺服缸的兩個終端位置有一襯套(14和15)，它將可移動的松動活塞從一個密封邊(6或7)壓開，所以兩個壓力腔(12和13)連通。
2．按照權利要求1所述具有切斷裝置的伺服馬達，其特征為-在工作活塞(31)上有另一個具有可移動有限距離的松動活塞(32和33)；-每個松動活塞(32和33)通過其在外面的端面密封旁通通道；以及-在松動活塞(32和33)之間的一個可加壓的腔(40)內裝入一個彈簧(41)。
3．按照權利要求2所述具有切斷裝置的伺服馬達，其特征為在松動活塞(32和33)之間置入一盤形彈簧。
4．按照權利要求1和2所述具有切斷裝置的伺服馬達，其特征為旁通通道(8；36)在工作活塞(3；31)內。
5．按照權利要求1和2所述具有切斷裝置的伺服馬達，其特征為在終端位置作為限位止擋使用在隨動馬達內的一個具有下沉凸緣(16、17)的襯套(14、15)，凸緣撞擊在移來的松動活塞(5)上，以及，襯套通過孔(21、22)和環槽(18、20)與機油接頭(23、24)連接。
6．按照權利要求1所述具有切斷裝置的伺服馬達，其特征為在旁通通道(8)旁有通過松動活塞(5)控制的控制邊(10、11)，它們控制松動活塞(5)直至密封邊(6、7)的運動，以及它們調整機油流直至密封。
全文摘要
本發明涉及一種在伺服缸的終端位置時的液壓切斷裝置。此類切斷裝置應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。此外應能借助于液壓的支持從終端位置退出。本發明的特征在于,在工作活塞(31)上有具有能移動有限距離的松動活塞(32、33)。松動活塞(32、33)緊靠在工作活塞(31)的密封邊(34、35)上。密封邊(34、35)控制一個設在工作活塞(31)內的旁通通道(36)。在松動活塞(32、33)之間的一個可加壓的腔(40)內裝入一個彈簧(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)將其中一個松動活塞(33)從密封邊(35)推開。形成了經旁通通道(36)到腔(40)的通路,因此工作壓力使松動活塞(32)克服彈簧(41)的力從其密封邊(34)壓開。現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)將松動活塞(33)壓靠在密封邊(34)上重新密封。如此調整好的在壓力腔(37)中的壓力將工作活塞(31)與松動活塞(32、33)一起保持在終端位置。但是此調整好的壓力低于其最高值。
文檔編號B62D5/10GK1234098SQ97199035
公開日1999年11月3日 申請日期1997年11月11日 優先權日1996年11月16日
發明者讓－烏韋·哈弗邁爾茲 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司