CZ20022599A3

CZ20022599A3 - Vedení pro přenos tekutiny s tlumením hluku

Info

Publication number: CZ20022599A3
Application number: CZ20022599A
Authority: CZ
Inventors: Philippe Drouet
Original assignee: Hutchinson
Priority date: 2000-01-28
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2003-01-15
Also published as: MXPA02007322A; AU2001231904A1; PL356775A1; BR0107877B1; PL205311B1; AR027281A1; US7000728B2; CZ299131B6; DE60102667T2; DE60102667D1; WO2001054959A1; US20030159876A1; FR2804489A1; EP1250253B1; EP1250253A1; FR2804489B1; BR0107877A; ES2219499T3

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká vedení pro přenos tekutiny s tlumením hluku, zejména pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení motorového vozidla.

Dosavadní stav techniky

Je známo, že určitá hydraulická vedení používaná v automobilovém průmyslu a zejména ta, která tvoří část systémů posilovačů řízení, jsou vytvářena s tlumiči hluku, v oboru často označovanými za ladiče (tunery).

Obecně systém posilovače řízení zahrnuje zejména vysokotlaký obvod s hydraulickým čerpadlem, které přivádí ^ť ekutinu pod tlakem do servo-ventilu, který je spojen s hřebenovým zařízením systémů pro řízení řiditelných kol vozidla. Hydraulické vedení, které spojuje čerpadlo se servo-ventilem je sestaveno z ohebných segmentů, tvořených kusy hadice, a z tuhých segmentů, tvořených trubičkami, a

2Q často z alespoň jednoho tlumiče hluku v podobě ohebného pláště z kovového nebo plastového materiálu, který je namontován uvnitř ohebného segmentu vedení specificky za účelem tlumení pracovního hluku čerpadla, který je převáděn po sloupku řízení do kabiny vozidla.

První generace systémů posilovačů řízení, u které bylo hydraulické čerpadlo poháněno hřídelem motoru motorového vozidla, byla nyní nahrazena druhou generací, u které je hydraulické čerpadlo poháněno elektrickým motorem, přičemž tyto posilovači systémy jsou v oboru často označovány jako typu s elektricky poháněným čerpadlem.

S touto druhou generací systémů posilovačů řízení, u kterých je hydraulické čerpadlo odděleno od hřídele motoru vozidla, je možné umístit čerpadlo do jakéhokoliv místa, ovšem dostupný prostor je ale obvykle v blízkosti kabiny vozidla, vzhledem k danému nedostatku místa, které zůstává dostupné v motorovém prostoru, který je obvykle velmi zaplněný.

V současnosti existuje také třetí generace systémů posilovačů řízení, které jsou typu s elektricky poháněným θ čerpadlem, jak bylo zmiňováno výše, ale které jsou rovněž pilotem (řidičem) ovládané v tom smyslu, že elektrický motor, pohánějící hydraulické čerpadlo, je uveden v činnost pouze tehdy, když je řidičem otáčen volant.

U této třetí generace systémů posilovačů řízení typu ovládaných řidičem musí tlumiče hluku pracovat ve velkém frekvenčním rozsahu zhruba od 150 Hz do 800 Hz.

Cílem předkládaného vynálezu je zkonstruovat hydraulické vedení s tlumením hluku, které je obzvláště dobře q upravené pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení shora specifikovaného typu. Vynález ale samozřejmě není specificky omezen pouze na uvedený systém.

Podstata vynálezu

Pro vyřešení uvedeného cíle předkládaný vynález navrhuje vedení pro přenos tekutiny s tlumením hluku, zejména pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení motorového vozidla, přičemž toto vedení je namontováno ve vysokotlakém obvodu pro spojení elektricky poháněného čerpadla s řízeným θ prvkem, který je zásobován tlakovanou tekutinou z uvedeného čerpadla, přičemž uvedené vedení je sestaveno ze střídajících • · · · ·

4 4 4 4 ·

4 4 · 4 4 ·4 ·· ·444 se tuhých segmentů z trubice a ohebných segmentů z hadice, a přičemž uvnitř vedení je umístěn alespoň jeden tlumič hluku. Podstata vedení podle vynálezu přitom spočívá v tom, že ohebné segmenty z hadice ve vedení mají délku, která je stanovena jako funkce tak krátké doby odezvy, jak jen je možné, sdružené s jejich objemem expandujícím, když je elektricky poháněné čerpadlo uvedeno do činnosti.

Obecně je doba odezvy zhruba od 40 milisekund (ms) do , 60 ms, a zejména je kolem 50 ms.

¹⁰

U pilotem ovládaného systému posilovače řízení třetí generace, jak bylo specifikováno výše, zahrnuje doba odezvy posilovače řízení zejména dobu reakce, sdruženou s otočením volantu, přičemž tato doba se může měnit od výrobce k výrobci, a dobu reakce, sdruženou s expanzí objemu segmentů z 15 hadice ve vysokotlakém vedení spojujícím čerpadlo se servo-ventilem.

Prostřednictvím příkladu je možné odvodit na základě maximální doby odezvy, o velikosti přibližně 120 ms, s dobou

2Q reakce, sdruženou s otočením volantu, o velikosti přibližně ms, zbývá pouze kolem 50 .ms na dobu reakce pro expandování objemu segmentů z hadice ve vedení.

Důsledkem je, že doba reakce, která je k dispozici pro expanzi objemu segmentů z hadice ve vedení, je relativně krátká, což s sebou dále přináší limit pro délku těchto segmentů.

Jak je zcela běžné, vedení obsahuje alespoň jeden tlumič hluku, ale oproti široce používané montážní technice tento tlumič není nutně přijímán uvnitř buď ohebného nebo tuhého segmentu vedení. To znamená, že část jednoho tlumice • ·

99 9 může zasahovat do ohebného segmentu a jiná část může zasahovat do tuhého segmentu vedení.

V provedení, které se přizpůsobuje době odezvy kolem 50 ms pro expanzi objemu segmentů z hadice ve vedení, uvedené vedení zahrnuje pět segmentů, specificky při postupu od čerpadla:

první koncový segment z trubky, spojený s čerpadlem;

první mezilehlý segment z hadice;

centrální segment z trubky;

druhý mezilehlý segment z hadice; a druhý koncový segment z trubky, spojený s řízeným prvkem; s prvním tlumičem hluku umístěných částečně v centrálním segmentu z trubky a částečně v druhém mezilehlém segmentu z hadice; a druhým tlumičem hluku, který je umístěn v druhém koncovém segmentu z trubky.

V tomto provedení:

první respektive druhý koncový segment z trubky procházejí přes délky o velikosti zhruba 200 milimetrů (mm), respektive zhruba 430 mm pro pravou trubici nebo zhruba 533 mm pro levou trubicí;

centrální segment z trubky prochází přes délku 25 zhruba 300 mm; a první respektive druhý mezilehlý segment z hadice procházejí přes délky zhruba 175 mm respektive zhruba 235 mm.

V tomto provedení také první tlumič hluku se rozprostírá přes délku zhruba 514 mm, ze které přibližně 368 •ft ftft ···· mm je uvnitř centrálního segmentu z trubky, a druhý tlumič hluku se rozprostírá přes délku zhruba 200 mm.

Ještě v tomto provedení segmenty z trubky mají vnitřní průměr kolem 8 mm, segmenty z hadice mají vnitřní o

průměr kolem 10 mm, a tlumiče hluku mají vnější průměr kolem 6 mm.

Obecně mohou být tlumiče hluku tvořeny pláštěm z kovového nebo plastového materiálu.

2_q Vedení podle předkládaného vynálezu tudíž umožňuje dosáhnout kompromisu, který splňuje současně podmínky dané výrobci vozidel, jak pokud se týká doby odezvy posilovače řízení tak i pokud se týká tlumení hluku, který je způsoben zejména z přerušovaného provozu čerpadla.

Předkládaný vynález rovněž navrhuje pilotem ovládaný systém posilovače řízení pro motorové vozidlo, jehož podstat spočívá v tom, že zahrnuje vysokotlaký obvod osazený vedení definovaným výše, přičemž uvedené vedení je namontováno mezi elektricky poháněným čerpadlem a servo-ventilem, který je spojen s hřebenovým zařízením řídícího systému motorového vozidla, a v tom, že tento systém je ovládán otáčením volantu.

Další výhody, charakteristické znaky a detaily předkládaného vynálezu budou zřejmé z následujícího detailního popisu příkladných provedení ve spojeni s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.l znázorňuje schematický pohled ilustrující různé segmenty hydraulického vedení podle

9· 999 9 ·· předkládaného vynálezu pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení;

Obr. 2 znázorňuje první tlumič hluku, který je umístěn ve vedení znázorněném na obr. 1; a

Obr.3 znázorňuje druhý tlumič hluku, který je podobně umístěn ve vedení znázorněném na obr.

1.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 znázorňuje příklad hydraulického vedení 10 pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení pro motorové vozidlo.

Pohled na systém je záměrně omezen na vysokotlaký obvod mezi elektricky poháněným čerpadlem P, které je spojeno s nádržkou pro tekutinu a které je poháněno elektrickým motorem, a servo-ventilem V, který je zásobován tekutinou pod tlakem prostřednictvím čerpadla P a který je spojen s hřebenovým zařízením systému pro řízení řiditelných kol motorového vozidla.

Hydraulické vedení 10 je namontováno mezi výstupem z čerpadla P a vstupem do servo-ventilu V a je sestaveno ze střídajících se tuhých segmentů, vyrobených z trubek, a ohebných segmentů, vyrobených z kusů hadice.

V provedení znázorněném na obr. 1 je hydraulické vedení 10 tvořeno následujícími segmenty s počátkem od čerpadla P:

prvním koncovým segmentem TI z trubky, který je spojen s výstupem čerpadla P a který se rozprostírá přes délku zhruba 200 mm;

• 00 0 0 • 0 00 ·· ·· • 00 0 0 ♦ · ·

0 0 0 0 0 · • 0 000 000 ·

0 0 0 0 0 • 0 00 00 0000 prvním mezilehlým segmentem T2 z hadice, který se rozprostírá přes délku zhruba 175 mm;

centrálním segmentem T3 z trubky, který se rozprostírá přes délku zhruba 300 mm;

- druhým mezilehlým segmentem T4 z hadice, který se rozprostírá přes délku zhruba 235 mm; a druhým koncovým segmentem T5 z trubky, který je spojen se vstupem servo-ventilu V a který se rozprostírá přes délku zhruba 430 mm pro pravou trubici nebo zhruba 533 mm pro levou trubici.

Segmenty TI, T3 a T5 z trubky jsou vyrobeny z kovu s vnitřním průměrem zhruba 8 mm, zatímco segmenty T2 a T4 z hadice mají vnitřní průměr zhruba 10 mm, například, a zahrnují alespoň jednu vrstvu materiálu, který je 1 5 kompatibilní s transportovanou tekutinou, a vnější potah zajišťující ochranu proti působení z vnějšího prostředí.

Vedení 10 je osazeno tlumiči hluku, přičemž v ilustrovaném provedení jsou použity dva takovéto tlumiče, jmenovitě:

první tlumič Al hluku, namontovaný částečně v centrálním segmentu T3 z trubky a částečně v druhém mezilehlém segmentu T4 z hadice, přičemž tento první tlumič

Al hluku má vnější průměr zhruba 6 mm a rozprostírá se přes délku zhruba 514 mm, ze které kolem 368 mm je uvnitř 25 centrálního segmentu T3 z trubky a 146 mm je uvnitř druhého mezilehlého segmentu T4 z hadice; a druhý tlumič A2 hluku, který je namontován v druhém koncovém segmentu T5 z trubky s počátkem od druhého mezilehlého segmentu T4 z hadice, má vnější průměr zhruba 6 30 mm a délku kolem 200 mm.

8.

*♦» • · • · • · · • · · · fl · · · • · · · · · · • fl flflfl · · · · • · · fl · ♦ • · ·· ·· ····

Obecně každý tlumič Al nebo A2 hluku je tvořen ohebným pláštěm, který může být vyroben z kovu a který může být spirálovitě navinut s jedním obroubením ve tvaru písmene L nebo dvojitým obroubením ve tvaru písmene U, například, nebo může být vyroben z plastového materiálu a děrován v předem stanovených místech pro vytvoření otvorů pro průchod kapaliny proudící ve vedení 10.

V provedeních znázorněných na obr. 2 a obr. 3 je každý z tlumičů Al a A2 hluku tvořen ohebným kovovým pláštěm θ s dvojitým obroubením, například.

První tlumič Al hluku, jak je znázorněno na obr. 2, je rozdělen na dvě části Pl respektive P2 rozprostírající se v centrálním segmentu T3 z trubky respektive v druhém mezilehlém segmentu T4. z hadice, přičemž tyto dvě části Pl a 5

P2 jsou vzájemně propojeny prostřednictvím kovového kroužku 12, který je upevněn obrubováním. Kovový kroužek 12 má rovněž límec 14, který slouží jako opěra pro umístění prvního tlumiče Al hluku v centrálním segmentu T3 z trubky před spojením tohoto centrálního segmentu T3 z trubky s druhým mezilehlým segmentem T4 z hadice.

Výhodně volný konec části P2 prvního tlumiče Al hluku, která je přijímána v druhém mezilehlém segmentu T4 z hadice, sám přijímá elastomerní kroužek 16, například, tak, aby se zamezilo vystavení druhého mezilehlého segmentu T4 z hadice opotřebení vyplývájícího z vibrací způsobených pulzováním toku tlakované tekutiny, což by jinak vedlo k opakovanému narážení prvního tlumiče Al hluku proti vnitřní stěně druhého mezilehlého segmentu T4 z hadice.

Druhý tlumič A2 hluku, jak je znázorněno na obr. 3, má kovový kroužek 18 na jednom konci, který jek němu upevněn obrubováním, a rovněž má polohovací límec 20 pro jeho umístění v druhém koncovém segmentu T5 z trubky přes spojením tohoto druhého koncového segmentu T5 z trubky k druhému mezilehlému segmentu T4 z hadice.

Spojovací prostředky mezi segmenty z trubky a segmenty z hadice nejsou znázorněny. Čistě pro příklad je možné uvést, že konec segmentu z trubky může tvořit koncovku, na kterou je konec segmentu z hadice nasunut v silovém uložení, načež se kolem nich utáhne kovový kroužek tak, aby bylo zajištěno, že zůstanou spojené dohromady.

Výše popsané provedení předkládaného vynálezu splňuje ten požadavek, aby posilovač řízení měl maximální dobu odezvy kolem 120 ms, ze které kolem 50 ras odpovídá ohebným segmentům z hadice ve vedení s expandujícím objemem.

Mělo by být zřejmé, že umístění dvou tlumičů Al a A2 hluku uvnitř vedení jsou sama o sobě nová, to znamená, že dva tlumiče hluku nejsou nezbytně umístěny uvnitř ohebných segmentů z hadice, aniž by to snížilo účinnost.systému.

Obecně předkládaný vynález není omezen na výše popsaná provedení aplikovaná na pilotem ovládaný systém posilovače řízení motorového vozidla. Zejména může být vedení podle vynálezu aplikováno na jakékoliv potrubí, které vede tekutinu za pulzních podmínek a které obsahuje ohebné segmenty z hadice.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Vedení pro přenos tekutiny s tlumením hluku, zejména pro pilotem ovládaný systém posilovače řízení motorového vozidla, přičemž toto vedení je namontováno ve vysokotlakém obvodu pro spojení elektricky poháněného čerpadla (P) s řízeným prvkem (V), který je zásobován tlakovanou tekutinou z uvedeného čerpadla (P), přičemž uvedené vedení (10) je sestaveno ze střídajících se tuhých segmentů (Tl, T3, T4) z trubice a ohebných segmentů (T2, T4) z hadice, a přičemž uvnitř vedení (10) je umístěn alespoň jeden tlumič (Al, A2) hluku, vyznačující se tím, že ohebné segmenty (T2, T4) z hadice ve vedení (10) mají délku, která je stanovena jako funkce tak krátké doby odezvy, jak jen je možné, sdružené s jejich objemem expandujícím, když je elektricky poháněné čerpadlo (P) uvedeno do činnosti.
2. Vedení podle nároku 1, vyznačující se tím, že doba odezvy je zhruba od 40 ms do 60 ms, a zejména je kolem 50 ms.
3. Vedení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že tlumič (Al) hluku je umístěn částečně v segmentu (T4) z hadice.
4. Vedení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zahrnuje pět segmentů, jmenovitě se začátkem od čerpadla (P) :

první koncový segment (Tl) z trubky, spojený s čerpadlem (P) ;

první mezilehlý segment (T2) z hadice;

centrální segment (T3) z trubky;

druhý mezilehlý segment (T4) z hadice; a

11·

0 0 0

000

0· druhý koncový segment (T5) z trubky, spojený s řízeným prvkem (V).
5. Vedení podle nároku 4, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň první tlumič (Al) hluku, umístěný částečně v centrálním segmentu (T3) z trubky.
6. Vedení podle nároku 5, vyznačující se tím, že první tlumič (Al) hluku je umístěn částečně v centrálním segmentu (T3) z trubky a částečně v druhém mezilehlém segmentu (T4) z hadice.
7. Vedení podle kteréhokoliv z nároků 4 až 6, vyznačující se tím, že obsahuje druhý tlumič (A2) hluku, umístěný v druhém koncovém segmentu (T5) z hadice.
8. Vedení podle kteréhokoliv z nároků 4 až 7, vyznačující se tím, že:

první respektive druhý koncový segment (Tl, T5) z trubky procházejí přes délky o velikosti zhruba 200 mm, respektive zhruba 430 mm pro pravou trubici nebo zhruba 533 mm pro levou trubici;

centrální segment (T3) z trubky prochází přes délku zhruba 300 mm; a první respektive druhý mezilehlý segment (T2, T4) z hadice procházejí přes délky zhruba 175 mm respektive zhruba 235 mm.
9. Vedení podle nároku 8, vyznačující se tím, že první tlumič (Al) hluku se rozprostírá přes délku zhruba 514 mm.
10. Vedení podle nároku 9, vyznačující se tím, že první tlumič (Al) hluku se rozprostírá přes délku zhruba 368 mm v centrálním segmentu (T3) z trubky ve vedení (10).

• 0

00 0·

0 0 0 «

0 0 0 ·

0 0 0 0·0 0

0 0 · • 0 00

12*

0 00

00 00 0 0 0 0

0 0 ♦

0 0·

0 0 0

0 0 »0 0 0
11. Vedení podle nároku 9 nebo 10, vyznačující se tím, že druhý tlumič (A2) hluku se rozprostírá přes délku zhruba 200 mm.
12. Vedení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že segmenty (TI, T3, T5) z trubky mají vnitřní průměr zhruba 8 mm, že segmenty (T2, T4) z hadice mají vnitřní průměr zhruba 10 mm, a že tlumiče (Al, A2) hluku mají vnější průměr zhruba 6 mm.
13. Vedení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že tlumiče (Al, A2) hluku jsou tvořeny pláštěm vyrobeným z kovového nebo plastového materiálu.
14. Pilotem ovládaný systém posilovače řízení pro motorové vozidlo, který zahrnuje vysokotlaký obvod osazený vedením (10) definovaným podle kteréhokoliv z předcházejících nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vedení (10) je namontováno mezi elektricky poháněným čerpadlem (P) a servo-ventilem (V), který je spojen s hřebenovým zařízení řídícího systému motorového vozidla, a že tento systém je ovládán otáčením volantu.