專(zhuān)利名稱(chēng)：不等面積助力缸的負(fù)載反應(yīng)轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車(chē)輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的流體控制器，更具體來(lái)說(shuō)，涉及用于不等面積助力缸的流體控制器。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，許多應(yīng)用全液力傳動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車(chē)輛具有一對(duì)轉(zhuǎn)向助力缸，其配置得使流體在任一轉(zhuǎn)向方向上連通于一個(gè)助力缸的頭端并連通于另一助力缸的桿端，即，對(duì)于任一轉(zhuǎn)向方向來(lái)說(shuō)具有轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)與流體流量的相同比值。不幸的是，由于設(shè)有兩個(gè)缸以及相關(guān)的管路，使上述配置造價(jià)高昂。在某些車(chē)輛上，可以使用一個(gè)轉(zhuǎn)向助力缸，但這種缸是雙桿端式的，因而對(duì)于任一轉(zhuǎn)向方向來(lái)說(shuō)固有地具有轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)與流體流量的相同比值。
現(xiàn)在有許多車(chē)輛利用全液力傳動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，包括本發(fā)明所涉及的流體控制器，人們認(rèn)為最好只使用一個(gè)轉(zhuǎn)向助力缸，這種缸只有一根桿，因而稱(chēng)為“不等面積”轉(zhuǎn)向助力缸。不等面積缸只有一根桿從缸伸出，因而這種缸具有一個(gè)“桿端”和一個(gè)“頭端”，該桿端具有一個(gè)特定的橫截面積(流通面積)來(lái)承受流體壓力，所述頭端具有一個(gè)相對(duì)較大的橫截面積(流通面積)。在許多車(chē)輛應(yīng)用中最好采用單一的不等面積缸，這是由于傳動(dòng)布置和總體安裝得到簡(jiǎn)化，因而比等面積雙桿端缸造價(jià)低的緣故。
作為一個(gè)獨(dú)立的問(wèn)題來(lái)說(shuō)，許多車(chē)輛制造廠商更愿意采用“負(fù)載反應(yīng)”型流體控制器，其特征是當(dāng)流體控制器處于中間位置時(shí)，流體控制孔(即，連接于轉(zhuǎn)向助力缸的孔)與流體表(一般是轉(zhuǎn)子齒輪式)的相反兩側(cè)流體連通。因此，加在被轉(zhuǎn)向車(chē)輪上的任何負(fù)載都在流體表上有一個(gè)反應(yīng)負(fù)載，車(chē)輛操縱者將通過(guò)方向盤(pán)感覺(jué)到它。
雖然人們認(rèn)為負(fù)載反應(yīng)具有理想的特征，但是，至少在許多車(chē)輛應(yīng)用場(chǎng)合中，在本發(fā)明之前，在許多情形中車(chē)輛制造廠商被告知，它們的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)不能兼具負(fù)載反應(yīng)和單一的不等面積轉(zhuǎn)向助力缸。一個(gè)主要原因是，進(jìn)、出不等面積缸的負(fù)載反應(yīng)流量，進(jìn)、出缸的頭端的要比進(jìn)、出缸的桿端的大。因此，在缸與流體表的兩相反側(cè)連通的情況下，當(dāng)頭端縮回時(shí)將出現(xiàn)壓力增強(qiáng)，而當(dāng)桿端縮回時(shí)將出現(xiàn)空穴現(xiàn)象。在任一種情形中，控制器的性能都是令人不能接受的。壓力增強(qiáng)可能導(dǎo)致軟管破裂，另一個(gè)與壓力相關(guān)的問(wèn)題是空穴可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)向的失控，這是由于在流體“柱”中的空穴造成的。
現(xiàn)有技術(shù)的負(fù)載反應(yīng)和不等面積缸的組合的另一個(gè)缺陷在于，缸不存在對(duì)應(yīng)于車(chē)輛中間位置的位置。頭端和桿端的不等面積，以及作用在桿上的平衡力意味著桿端壓力高于頭端壓力，在沒(méi)有轉(zhuǎn)向輸入的情況下形成從桿端向頭端的流動(dòng)。這種流動(dòng)致使車(chē)輛不斷漂移和方向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，這是車(chē)輛操縱者不可接受的狀態(tài)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于不等面積轉(zhuǎn)向助力缸的改進(jìn)的流體控制器，該控制器是負(fù)載反應(yīng)型的，但是能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中的壓力增強(qiáng)和空穴問(wèn)題。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的流體控制器，它能夠完成上述目的，同時(shí)可以防止不合要求的車(chē)輛漂移和方向盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的上述的和其它目的是通過(guò)下述改進(jìn)的流體控制器實(shí)現(xiàn)的，這種流體控制器可控制從一個(gè)加壓流體源向一個(gè)不等面積流體壓力操縱裝置的流體流量。這種控制器包括殼體裝置，該殼體裝置限定一個(gè)連接于加壓流體源的進(jìn)入孔、一個(gè)連接于系統(tǒng)容器的返回孔，以及連接于不等面積裝置的第一和第二流體控制孔。一個(gè)閥門(mén)裝置設(shè)置在殼體裝置中，限定一個(gè)中間位置和至少一個(gè)工作位置，在工作位置上，殼體裝置和閥門(mén)裝置共同限定一條主流道，形成從進(jìn)入孔至第一流體控制孔及從第二流體控制孔至返回孔的流體連通，該主流道包括一個(gè)流體表。在中間位置上，殼體裝置和閥門(mén)裝置共同限定一條負(fù)載反應(yīng)流道，從而在第一和第二流體控制孔之間通過(guò)流體表可形成流體連通。
這種改進(jìn)的流體控制器的特征在于閥門(mén)裝置包括當(dāng)閥門(mén)裝置處于中間位置時(shí)用于在負(fù)載反應(yīng)流道和返回孔之間形成流體連通的裝置。因此，當(dāng)所加負(fù)載傾向于在第一方向上移動(dòng)不等面積裝置時(shí)，使流體可從負(fù)載反應(yīng)流道流向返回孔。當(dāng)所加負(fù)載傾向于在第二方向上移動(dòng)不等面積裝置時(shí)，使流體可從返回孔流向負(fù)載反應(yīng)流道。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明如下

圖1是包括不等面積轉(zhuǎn)向助力缸的靜液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓示意圖。
圖2是與本發(fā)明有關(guān)的那種流體控制器的軸向剖視圖。
圖3是圖2所示流體控制器的滑閥的平面圖，但是比圖2的比例大。
圖4是圖2所示流體控制器的管閥的平面圖，與圖3的比例相同。
圖5是圖3和4所示閥門(mén)裝置的放大的局部重疊視圖，圖中閥門(mén)裝置處于其中間的負(fù)載反應(yīng)位置上。
現(xiàn)在參閱附圖，這些附圖并不是要限定本發(fā)明，圖1是包括按照本發(fā)明的技術(shù)制成的流體控制器的車(chē)輛靜液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓示意圖。該系統(tǒng)包括一個(gè)流體泵11，圖1所示為一個(gè)固定的活塞泵以便于圖示，其進(jìn)口連接于系統(tǒng)容器13。泵11的出口通向靜液力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，更具體來(lái)說(shuō)，通向一個(gè)流體控制器15。
現(xiàn)在仍舊參閱圖1，流體控制器15包括一個(gè)進(jìn)入孔17、一個(gè)返回孔19和一對(duì)流體(缸)控制孔21和23，這兩個(gè)控制孔連接于一個(gè)轉(zhuǎn)向助力缸25的兩相反端。按照本發(fā)明的一個(gè)方面，轉(zhuǎn)向助力缸25是不等面積缸，即，下述一種缸，它具有橫截面積(流通面積)為A的“桿端”和橫截面積(流通面積)為B的“頭端”，其中，面積B稍許大于面積A。
流體控制器15將參閱圖2詳述，它可以是美國(guó)專(zhuān)利Re.25,126號(hào)和美國(guó)專(zhuān)利5,638,864號(hào)所示和所述的那種基本類(lèi)型，上述兩專(zhuān)利都轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，并且在本說(shuō)明書(shū)中用作參考。更具體來(lái)說(shuō)，控制器15包括一個(gè)閥門(mén)裝置27，它可從圖1示意表示的中間位置移至右旋位置R或左旋位置L。當(dāng)閥門(mén)裝置27處于右、左旋位置中的任一位置時(shí)，流過(guò)閥門(mén)裝置27的流體也流過(guò)流體表29，該流體表的一個(gè)功能是測(cè)量(計(jì)量)與適當(dāng)控制孔21或23連通的流體的適當(dāng)量。象(在圖1中)示意表示的那樣，流體表29包括膨脹流體容積腔29E和收縮流體容積腔29C。本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員懂得，流體表29的另一個(gè)功能是對(duì)閥門(mén)裝置27提供隨動(dòng)(follow-up)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要量的流體已經(jīng)連通于轉(zhuǎn)向助力缸25后，使閥門(mén)裝置27返回其中間位置。在圖1中，上述隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)是借助機(jī)械隨動(dòng)連接31實(shí)現(xiàn)的。
如圖1示意表示的那樣，凡當(dāng)閥門(mén)裝置從其中間位置移至其工作位置之一，右旋位置R或左旋位置L時(shí)閥門(mén)裝置27限定多個(gè)可變孔。這些可變孔將在下文參閱圖3至5詳述。流體控制器15現(xiàn)在參閱圖2詳述流體控制器。流體控制器15包括幾個(gè)部分，包括一個(gè)殼體部分33、一個(gè)孔板35、一個(gè)具有流體表29的部分和一個(gè)端板37。這些部分借助多個(gè)螺栓39以緊密的密封接合的形式固定在一起，螺栓39與殼體部分33螺紋嚙合。殼休部分33限定進(jìn)入孔17、返回孔19和控制孔21和23。
閥門(mén)裝置27可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在由殼體部分33限定的閥孔41中。閥門(mén)裝置27包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的主閥件43(下文中也稱(chēng)為“閥芯”)，以及一個(gè)配合工作的可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的隨動(dòng)閥件(45)下文中也稱(chēng)為“閥套”)。在閥芯的前端是一個(gè)具有減小直徑的部分，并限定一組內(nèi)花鍵47，所述花鍵形成閥芯43和方向盤(pán)(未畫(huà)出)之間的直接機(jī)械連接。閥芯43和閥套45將在下文中詳述。
流體表29可以是本專(zhuān)業(yè)中公知的任何類(lèi)型的，包括一個(gè)內(nèi)齒圈49和一個(gè)外齒星形件51。星形件51限定一組內(nèi)花鍵53，與其花鍵接合的是一組在驅(qū)動(dòng)軸57后端上形成的外花鍵55。軸57具有一個(gè)分叉前端，借助一個(gè)穿過(guò)閥芯43上的一對(duì)銷(xiāo)孔61的銷(xiāo)59，在軸57和閥套45之間可形成傳動(dòng)連接。因此，響應(yīng)于方向盤(pán)和閥芯43的轉(zhuǎn)動(dòng)，流過(guò)閥門(mén)裝置27的加壓流體流過(guò)流體表29，引起星形件51在圈49中的軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。星形件51的這種運(yùn)動(dòng)借助驅(qū)動(dòng)軸57和銷(xiāo)59(其包括圖1中的隨動(dòng)連接31)引起閥套45的隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)對(duì)于方向盤(pán)的一定的不變轉(zhuǎn)速來(lái)說(shuō)在閥芯43和閥套45之間保持一個(gè)特定的相對(duì)位移。多個(gè)板簧63穿過(guò)閥套45上的孔，將閥套45相對(duì)于閥芯43偏壓向其中間位置。
如圖2所示，殼體部分33限定四個(gè)圍繞閥套45的環(huán)形腔，以便提供閥套45的外表面和各孔17，19，21，23之間的流體連通。各環(huán)形腔的標(biāo)號(hào)是相關(guān)孔的標(biāo)號(hào)加上字母“C”。
在圈49中作軌道和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的星形件51的齒間相互作用分別限定了膨脹和收縮流體容積腔29E和29C，相鄰于每個(gè)腔，孔板35限定一流體孔(圖2中未畫(huà)出)，這是本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員公知的。殼體部分33形成多個(gè)軸向孔(圖2中未畫(huà)出)，每個(gè)軸向孔在一端與孔板35上的一個(gè)流體孔連通，另一端與閥孔41連通。閥門(mén)裝置27現(xiàn)在主要參閱圖3和4詳述閥芯43和閥套45。從圖3可見(jiàn)閥芯43的外表面，從圖4可見(jiàn)與在閥套45的外表面基本相同的內(nèi)表面上的孔。閥芯43限定一環(huán)形槽65，以及多個(gè)與環(huán)形槽連通的軸向槽67。一條較長(zhǎng)的軸向槽69在圓周方向上與每條軸向槽67錯(cuò)開(kāi)；其作用將在下文中描述。應(yīng)注意的是，由于圖2的流體控制器是負(fù)載反應(yīng)型的，因而每個(gè)軸向槽69實(shí)際上是一對(duì)平行的軸向槽，在環(huán)形槽65的右側(cè)，閥芯43限定多個(gè)軸向通心槽73，每個(gè)槽73向其右端與閥芯43的內(nèi)部連通。閥芯43的其它細(xì)部結(jié)構(gòu)是公知的，與本發(fā)明無(wú)關(guān)，故不再贅述。
朝向圖4的左端，閥套45限定多個(gè)箱孔75，按照本專(zhuān)業(yè)公知的方式與返回孔19連通。朝向右端，閥套45限定多個(gè)壓力孔77，與環(huán)形腔17c連通。在孔77左側(cè)是多個(gè)表孔79，其在閥門(mén)裝置27和流體表29的膨脹及收縮流體容積腔29E及29C之間連通。在本實(shí)施例中，只是一種舉例，星形件51具有6(N)個(gè)外齒，圈49具有7(N+1)個(gè)內(nèi)齒，因而有12(2N)個(gè)表孔79。多個(gè)缸孔81設(shè)在表孔79左側(cè)，與環(huán)形腔23c連通，再向左側(cè)是多個(gè)缸孔83，與環(huán)形腔21c連通。閥套45也限定多個(gè)通心孔85，這些通心孔85與壓力孔77一樣通過(guò)環(huán)形腔17c與進(jìn)入孔17連通，通心孔85的功能將在下文中詳述。閥門(mén)裝置27的工作據(jù)信，至此所述的控制器15和閥門(mén)裝置27的基本工作，在上面引述的專(zhuān)利的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)是易于理解的。但是，下面將部分地使圖2，3和4所示的結(jié)構(gòu)與圖1相關(guān)聯(lián)地簡(jiǎn)述控制器和閥門(mén)裝置的工作。閥門(mén)裝置的工作將結(jié)合圖3至5描述，其中，圖5是閥芯43(虛線(xiàn))和閥套45(實(shí)線(xiàn)，但只表示閥套內(nèi)表面上的那些特征，其余特征另有所述)的(相對(duì)于圖2-4的)放大的、局部的重疊視圖。
當(dāng)閥門(mén)裝置27處于中間位置時(shí)(方向盤(pán)未轉(zhuǎn)動(dòng))，進(jìn)入流體從進(jìn)入孔17通入環(huán)形腔17c。壓力孔77與環(huán)形腔17c連通，但是，由于在中間位置上孔77中的加壓流體不能在任由閥芯43限定的槽中蓄積壓力，因而沒(méi)有通過(guò)壓力孔77的流動(dòng)。進(jìn)入流體卻通過(guò)通心孔85，以及通過(guò)軸向槽73從環(huán)形腔17c按照本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員公知的方式最終流至系統(tǒng)容器13。當(dāng)閥門(mén)裝置處于中間位置上時(shí)出現(xiàn)的負(fù)載反應(yīng)狀態(tài)將在下文中描述。
現(xiàn)在參閱圖1，以及圖3和4，當(dāng)方向盤(pán)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(左旋狀態(tài))時(shí)，閥芯43相對(duì)于閥套45從其中間位置移開(kāi)，通心孔85從與通心槽73流體連通的狀態(tài)移出，流體開(kāi)始通過(guò)壓力孔77流入軸向槽67，因而每隔一個(gè)表孔79。在一種通心式控制器(open-center controller)中，壓力孔77的累加區(qū)域包括一個(gè)在圖1中以標(biāo)號(hào)86表示的主流控制孔，也稱(chēng)為A1孔。同時(shí)，每個(gè)軸向槽67開(kāi)始與一個(gè)表孔79連通，其間重疊區(qū)域限定了一個(gè)可變孔，其合成構(gòu)成一個(gè)可變的流量控制孔(A2孔)。每隔一個(gè)表孔79與軸向槽67連通，現(xiàn)在交錯(cuò)的表孔79與較長(zhǎng)軸向槽69連通。每個(gè)這些表孔79和有關(guān)軸向孔69之間的重疊區(qū)域限定一個(gè)可變孔，其合成構(gòu)成一個(gè)可變的流量控制孔(A3孔)。
當(dāng)閥芯43和閥套45處于圖1所示的位置L時(shí)，每個(gè)槽69開(kāi)始與相鄰的一個(gè)缸孔83連通，其間的重疊區(qū)域限定一個(gè)可變孔，這些獨(dú)立的孔的合成構(gòu)成一個(gè)可變的流量控制孔91(A4孔)。本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員熟知，缸孔83借助環(huán)形腔21c與缸孔21連通，然后，與缸25的桿端A連通。從缸25的頭端B返回的流體進(jìn)入缸孔23，然后流過(guò)環(huán)形腔23c，然后流過(guò)缸孔81，現(xiàn)在缸孔81與軸向槽71連通?？?1和槽71的重疊區(qū)域限定一個(gè)可變孔，這些單獨(dú)的可變孔的合成構(gòu)成一個(gè)可變的流量控制孔93(A5孔)。因此，通過(guò)上述的可變流量控制孔A1，A2，A3，A4和A5的流道構(gòu)成左轉(zhuǎn)狀態(tài)中的“主流道”。負(fù)載反應(yīng)現(xiàn)在主要參閱圖5，但也參閱圖1描述控制器15的負(fù)載反應(yīng)特征。當(dāng)閥門(mén)裝置27處于圖5所示的中間位置時(shí)，頂部軸向槽69與其相鄰的表孔79流體連通，并與缸孔83連通，該缸孔又與控制孔21連通。同時(shí)，底部軸向槽69與其相鄰的表孔79連通，并與缸孔81連通，該缸孔與控制孔23連通。這樣通過(guò)孔81、槽69、孔79、表29、另一孔79、另一槽69和孔83，在孔21和23之間形成的流道構(gòu)成負(fù)載反應(yīng)流道，在圖1中標(biāo)號(hào)為L(zhǎng)R。因此，當(dāng)閥門(mén)裝置27處于中間位置上時(shí)，在轉(zhuǎn)向助力缸25上的外部負(fù)載將迫使流體沿一個(gè)方向或另一方向流過(guò)負(fù)載反應(yīng)流道LR，這取決于所加負(fù)載的方向。
例如，如果所加負(fù)載傾向于使桿移向圖1的左側(cè)，那么，桿端腔A將收縮，迫使流體從孔21經(jīng)過(guò)流道LR流出孔23至頭端腔B。但是，如前所述，被迫流出桿端腔的流體量不足以注滿(mǎn)頭端腔，將出現(xiàn)空穴。另一方面，如果所加負(fù)載傾向于使桿移向圖1的右側(cè)，那么，頭端腔B將收縮，迫使流體從孔23經(jīng)過(guò)流道LR流出孔21至桿端腔A。但是，如前所述，被迫流出頭端腔的流體量對(duì)桿端腔來(lái)說(shuō)過(guò)多，將出現(xiàn)壓力增加現(xiàn)象。
按照本發(fā)明的一個(gè)重要方面，當(dāng)控制器15以負(fù)載反應(yīng)方式工作時(shí)形成一個(gè)附加流道，它將負(fù)載流道LR連接于較低壓力流體源，這一般是返回孔19或至少是控制器殼體排泄區(qū)。為了形成上述附加流道，閥套45的外表面設(shè)有一環(huán)形槽，其意義將在下文進(jìn)一步描述。閥套45也設(shè)有一對(duì)孔97和99。最好設(shè)有兩組完全相對(duì)的孔97和99，因而環(huán)形槽95形成這些孔間的連通。
孔97至少部分地與底部軸向槽69連通，因而與負(fù)載反應(yīng)流道LR連通?？?9至少部分地與軸向槽71連通，該軸向槽當(dāng)閥門(mén)裝置處于中間位置上時(shí)與箱孔75暢通，因而通過(guò)返回孔19與一個(gè)低壓流體源如容器13暢通。在圖1中，分別由在孔97及99和槽69及71之間的重疊而形成的孔標(biāo)有上述孔的標(biāo)號(hào)。如果負(fù)載加在轉(zhuǎn)向助力缸25上，傾向于使桿移向圖1的左側(cè)，那么，流體被迫從桿端腔A經(jīng)過(guò)孔21，然后經(jīng)過(guò)負(fù)載反應(yīng)流道LR流至頭端腔B。但是，由于腔B較大而在腔B中形成真空的傾向?qū)?dǎo)致流體從容器13通過(guò)孔75，然后通過(guò)軸向槽71，然后通過(guò)孔99、槽95及孔97吸入槽69，然后流出缸孔81，流至控制孔23，以防止在腔B中形成空穴。
如果負(fù)載旋加在轉(zhuǎn)向助力缸25上，傾向于使桿移向圖1的右側(cè)，那么，流體被迫從頭端腔B經(jīng)過(guò)孔23，然后經(jīng)過(guò)負(fù)載反應(yīng)流道LR流至桿端腔A。但是，由于腔A較小而在腔A中使壓力增加的傾向?qū)?dǎo)致在負(fù)載反應(yīng)流道LR中流體通過(guò)孔95、槽95和孔99流入槽71，并流出箱孔75流至容器13，以便防止腔A中的壓力增加現(xiàn)象。
本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員在閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上應(yīng)該懂得，相對(duì)于其它孔和槽的尺寸來(lái)說(shuō)，孔97和99的尺寸在某些程度上取決于桿端腔A與頭端腔B的比值。例如，A和B的面積越接近，孔97和99的尺寸可越小。相反，面積A和B之間的差越大，孔97和99應(yīng)越大。選擇孔97和99的尺寸應(yīng)屬于本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。
一旦方向盤(pán)被轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯43相對(duì)于閥套45位移，孔97和槽69的連通就會(huì)向零減小，或者孔99和槽71的連通就會(huì)向零減小。在任一操作方向上，負(fù)載反應(yīng)流道LR一般將在閥芯和閥套之間轉(zhuǎn)動(dòng)的幾度范圍內(nèi)與連通容器的附加流道斷開(kāi)，按照本發(fā)明也是如此。
上面已經(jīng)詳述了本發(fā)明，但是，本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員通過(guò)閱讀和理解本說(shuō)明書(shū)，顯然可以對(duì)本發(fā)明作各種修改和變化，而并不超出權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種流體控制器(15)，其用于控制從一加壓流體源(11)流至一個(gè)不等面積流體壓力工作裝置(25)的流體的流量；所述控制器(15)包括殼體裝置(33)，該殼體裝置限定一個(gè)用于與所述源(11)連接的進(jìn)入孔(17)、一個(gè)用于與一個(gè)系統(tǒng)容器(13)連接的返回孔(19)和用于與所述不等面積裝置(25)連接的第一和第二流體控制孔(21，23)；閥門(mén)裝置(27)，其設(shè)置在所述殼體裝置(33)中，并限定一個(gè)中間位置(圖1)和至少一個(gè)工作位置，在所述工作位置上，所述殼體裝置(33)和所述閥門(mén)裝置(27)共同限定一個(gè)主流道，從所述進(jìn)入孔(17)至所述第一流體控制孔(21)，以及從所述第二流體控制孔(23)至所述返回孔(19)形成流體連通，所述主流道包括一個(gè)流體表(29)；在所述中間位置(圖1)上，所述殼體裝置(33)和所述閥門(mén)裝置(27)共同限定一負(fù)載反應(yīng)流道(LR)，從而在所述第一和第二流體控制孔(21，23)之間通過(guò)所述流體表(29)可形成流體連通，其特征在于(a)所述閥門(mén)裝置(27)包括用于在所述閥門(mén)裝置(27)處于所述中間位置(圖1)上時(shí)使所述負(fù)載反應(yīng)流道(LR)和所述返回孔(19)之間可形成流體連通的裝置(97，95，99，71，75)；因而(i)當(dāng)施加一個(gè)傾向于使所述不等面積裝置(25)沿第一方向運(yùn)動(dòng)的負(fù)載時(shí)，使流體可從所述負(fù)載反應(yīng)流道(LR)流向所述返回孔(19)；以及(ii)當(dāng)施加一個(gè)傾向于使所述不等面積裝置(25)沿與第一方向相反的第二方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，使流體可從所述返回孔(19)流向所述負(fù)載反應(yīng)流道(LR)。
2.如權(quán)利要求1所述的流體控制器(15)，其特征在于所述流體壓力工作裝置包括一個(gè)缸(25)，所述缸具有一個(gè)頭端腔(B)和一個(gè)桿端腔(A)；在所述第一方向上，所述頭端腔(B)收縮；在所述第二方向上，所述桿端腔(A)收縮。
3.如權(quán)利要求1所述的流體控制器(15)，其特征在于所述流體表(29)包括與通過(guò)所述主流道和所述流體表(29)的流體流動(dòng)體積成比例地向所述閥門(mén)裝置傳遞隨動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置(51)。
4.如權(quán)利要求1所述的流體控制器(15)，其特征在于所述閥門(mén)裝置(27)包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)主閥件(43)，以及一個(gè)配合工作的、可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的隨動(dòng)的閥件(45)；所述主閥件(43)和隨動(dòng)閥件(45)限定彼此相對(duì)的所述中間位置(圖1)。
5.如權(quán)利要求4所述的流體控制器(15)，其特征在于所述隨動(dòng)閥件(45)基本呈圓筒形，相對(duì)于所述主閥件(43)以圍繞的關(guān)系設(shè)置；所述隨動(dòng)閥件(45)限定一個(gè)與所述流體表(29)的一個(gè)膨脹容積腔(29E)流體連通的第一表孔(79)；以及一個(gè)與所述流體表(29)的一個(gè)收縮容積腔(29C)流體連通的第二表孔(79)。
6.如權(quán)利要求5所述的流體控制器(15)，其特征在于所述隨動(dòng)閥件(45)還限定與所述第一流體控制孔(21)流體連通的第一缸孔(83)，以及與所述第二流體控制孔(23)流體連通的第二缸孔(81)。
7.如權(quán)利要求6所述的流體控制器(15)，其特征在于所述主閥件(43)限定與所述第一表孔(79)和第二表孔(79)流體連通且在所述閥門(mén)裝置處于所述中間位置(圖5)上時(shí)與所述第一缸孔(83)和第二缸孔(81)流體連通的第一流體通道(69)，所述第一流體通道(69)和所述表孔(79)和所述缸孔(83，81)構(gòu)成所述負(fù)載反應(yīng)流道(LR)。
8.如權(quán)利要求7所述的流體控制器(15)，其特征在于所述隨動(dòng)閥件(45)限定一個(gè)箱孔(75)，所述主閥件(43)限定一個(gè)當(dāng)所述閥門(mén)裝置(27)處于所述中間位置時(shí)與所述箱孔(75)流體連通的第二流體通道(71)，所述用于在所述負(fù)載反應(yīng)流道(LR)和所述返回孔(19)之間形成流體連通的裝置包括所述隨動(dòng)閥件(45)，當(dāng)所述閥門(mén)裝置處于所述中間位置時(shí)可在所述第一流體通道(69)和所述第二流體通道(71)之間形成流體連通。
全文摘要
一種用于控制向不等面積轉(zhuǎn)向助力缸(25)的流體流量的流體控制器(15),這種控制器是負(fù)載反應(yīng)型的,該控制器包括閥門(mén)裝置(27),當(dāng)其處于中間位置(圖1和5)上時(shí),限定一負(fù)載反應(yīng)流道(LR),響應(yīng)于加在缸(25)上的外部負(fù)載可在流體控制孔(21和23)之間通過(guò)流體表(29)流體連通。按照本發(fā)明,閥門(mén)裝置(27)包括當(dāng)其處于中間位置時(shí)的在負(fù)載反應(yīng)流道(LR)和返回孔(19)之間的流道(97,95,99,,71,75)。當(dāng)桿端腔(A)收縮時(shí),流體從返回孔抽入負(fù)載反應(yīng)流道(LR)以防空穴,當(dāng)頭端腔(B)收縮時(shí),流體從負(fù)載反應(yīng)流道(LR)流向返回孔(19)以防壓力增加。
文檔編號(hào)B62D5/09GK1260305SQ0010097
公開(kāi)日2000年7月19日 申請(qǐng)日期2000年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月13日
發(fā)明者威廉·約翰·諾瓦賽克, 詹姆斯·夸克－方·伊普 申請(qǐng)人:尹頓公司