JP2000505390A - 油圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 圧力接続部とタンク接続部とを有し、油圧式に並列に接続され、機械的に並列に動作可能な少なくとも２つの定量ポンプ（５、６）と、２つの定量ポンプ（５、６）間の油圧接続部内の締切り弁（８）とを含む定量ポンプ・ユニット（４）を有し、締切り弁（８）は定量ポンプ（６）にフランジ取付けされ、ハウジング（１３）内にスライダ部材（１２）を有し、スライダ部材は圧力接続部（Ｐ）から圧力を受けると定量ポンプ（６）に向かって軸方向に移動可能である油圧制御装置を開示する。このような制御装置内では摩耗および傷を低レベルに保つことが望ましい。その目的のため、スライダ部材（１２）用の変位制限装置（２６、２８）が設けられ、この変位制限装置はスライダ部材が定量ポンプ（６）に達するのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】 油圧制御装置 本発明は、圧力接続部とタンク接続部とを有し、油圧式に並列に接続され、機 械的に並列に動作可能な少なくとも２つの定量ポンプと、２つの定量ポンプ間の 油圧接続部内の締切り弁とを含む定量ポンプ・ユニットを有し、締切り弁は定量 ポンプにフランジ取付けされ、ハウジング内にスライダ部材を有し、スライダ部 材は圧力接続部から圧力を受けると定量ポンプに向かって軸方向に移動可能であ る、油圧制御装置に関する。 このような制御装置は、車両を操縦するために使用することが好ましい。この 場合、定量ポンプ・ユニットは、方向弁によりステアリング・モータに接続され る。定量ポンプと方向弁はどちらもステアリング・ハンドホイールまたは匹敵す る装置に接続される。ステアリング・ハンドホイールを回すと、方向弁は所望の 方向に変位し、定量ポンプ・ユニットはステアリング・モータが所望の位置に達 するまで作動液を送り続ける。通常の乱されていない運転時には、両方の定量ポ ンプが機能する。このポンプは対応する大量の作動液を送ることができ、それに より、ステアリング・モータはステアリング・ハンドホイールの動きに迅速に反 応することができる。 何らかの理由で、たとえば、担当の供給ポンプに欠陥があるために、ポンプ接 続部の圧力が低下するかまたはなくなると、定量ポンプはいわゆる「緊急運転」 時に補助ポンプとしても使用することができる。その場合、定量ポンプは作動液 の圧力を発生するのに使用する。このために必要なエネルギーは、ステアリング ・ハンドホイールにより、すなわち、一般に人間の筋力によって取り入れなけれ ばならない。これに関連するオペレータの労力を軽減するため、ＤＥ ２２ ２ ８ ５３１ Ｃ２により、締切り弁を設けることが知られており、それにより、 ポンプ接続部の圧力がなくなると、第２の定量ポンプが切断される。その場合、 オペレータは１つの定量ポンプだけを操作すればよい。ステアリング・モータの 同じ動きを達成するためにオペレータはステアリング・ハンドホイールをさらに 回さなければならないが、関連の労力は小さくなる。 必ず、必要な取付け空間をできるだけ小さく保ち、ステアリングに必要な部品 類をできるだけ軽量にすることが望ましいのは、まさに車両のステアリング・シ ステムの場合である。このため、ＤＥ ２２ ２８ ５３１ Ｃ２による制御装 置では、２つの定量ポンプが互いにフランジ取付されている。さらに、締切り弁 も定量ポンプの一方にフランジ取付けされている。通常動作時には、圧力接続部 に供給ポンプのポンプ圧が供給されると、圧力接続部からのこの圧力によって、 締切り弁のスライダ部材が隣接している定量ポンプに押し付けられる。定量ポン プのハウジングとして必要なだけの材料を使用することが望ましいので、スライ ダ部材の圧力を受けるとその定量ポンプのハウジングが変形する可能性がある。 これは定量ポンプが機能する能力を損なうものではないが、場合によっては発生 する摩耗および傷がかなり大きくなり、制御装置の耐用年数を短縮する可能性が ある。このような摩耗および傷は、締切り弁に隣接するギア・アセンブリの軸摩 耗のみによって発生するわけではない。摩擦が増大するので、両方のポンプは圧 力を増して機能させなければならず、ギア・ホイール間の圧力差が比較的高いの で、その結果、２つのギア・アセンブリの摩耗がより大きくなる。 したがって、本発明は、このような制御装置の摩耗および傷を低減するという 問題に基づくものである。 この問題は、変位制限装置がスライダ部材に設けられ、それにより、スライダ 部材が定量ポンプを圧するのを防止する、導入部で述べた類の油圧制御装置で解 決される。 したがって、変位制限装置は、それが定量ポンプを圧するようになる前にハウ ジング内のスライダ部材を停止させる。したがって、同時に、スライダ部材は、 定量ポンプまたは定量ポンプのハウジングに対する相応の力を加えることができ なくなる。したがって、定量ポンプのハウジングの変形も避けられる。定量ポン プのハウジング内部の摩擦はさらに増すことはないので、摩耗および傷は低レベ ルに保つことができる。この構造の利点は、定量ポンプのハウジングが変更を必 要としないことである。特に、通常は、どちらも望ましくない重量の増加や取付 け空間の拡大を引き起こすと思われる補強は一切不要である。 有利な構造では、変位制限装置はハウジング内の機械式停止部材の形式になって いる。２つの定量ポンプ間の接続部をブロックしないようにスライダ部材を位置 決めする力は、ハウジングによって吸収されるので、定量ポンプに伝わらない。 一方、変形せずにハウジングをこのような圧力または力を吸収できるだけの十分 な強さにするには、非常な困難を伴うものである。 この点については、スライダ部材が、停止部材と協同する少なくとも１つの半 径方向に伸びる突出部を有することが好ましい。プロセス中に、変位制限装置は スライダ部材の実際の移動領域から離されるので、その目的のために設けられた 領域内でのスライダ部材の移動と、おそらくスライダ部材によって制御すべき作 動液の流れのいずれも中断されない。突出部が半径方向に伸びていることにより 、力を加えるために使用可能な領域がさらに拡大するので、寸法がより小さい部 品類でも力を吸収するために十分である。 この点については、突出部は定量ポンプから離れたスライダ部材の端部の領域 内に配置されることが好ましい。必要な取付け空間は一般にそこで得られる。そ の結果、製造は単純化される。しかも、実質的にハウジングの厚さ全体が保持力 を吸収するために使用可能である。 スライダ部材を受け入れるハウジング・ボアの直径を拡大することにより停止 部材を形成することは特に有利である。この種の直径の拡大は非常に容易に行う ことができる。スライダ部材を挿人し、その半径方向に突出する突出部がハウジ ング・ボア内に入った瞬間に、突出部と協働することができる停止部材もすでに 存在している。 突出部は環状であることが好ましい。その場合、円周方向に均一に力が分布す る。また、スライダ部材が傾いて、そのために傾斜したり押しつぶされる危険性 はほとんどない。 この点については、ハウジング内に組み込まれた固定要素がかみ合う回転防止 溝によって突出部が遮られることは利点の１つである。たとえば、鋸引きまたは フライス削りによって突出部にこのような溝を形成することは単純なことである 。この溝は半径方向に外側の位置にあるので、この回転防止手段はそれに対応し て大きいてこの作用を発揮し、その結果、必要な固定要素はいくらか弱いものに す ることができる。 それに加えて、またはそれに代わるものとして、スライダ部材はその側壁と定 量ポンプから離れたその端面との間に接続チャネルを有することができる。圧力 接続部はハウジング・ボアの環状壁に通じており、そこには圧力接続部の口とチ ャネルの口がスライダ部材の所定の位置範囲内で一致するようにスライダ部材が 配置されており、このスライダ部材はそれが定量ボンプを圧するようになるまで にスライダ部材が移動する経路より軸方向の長さが短くなっており、スロットル はスライダ部材に平行に配置されている。この構造の場合、スライダ部材用の駆 動装置は、スライダ部材がポンプを圧するようになる前に、いわば、遮られる。 圧力接続部からの圧力は、チャネルのみにより、スライダ部材の端面まで伝搬す ることができる。しかし、この場合、圧力接続部からの圧力が第１の位置にある チャネルに到達できることが必要である。これは、チャネルと圧力接続部が互い に一致するようなときだけ可能である。重複が終了すると、ただちに作動液は引 き続き流れることができなくなる。スライダ部材の端面上の圧力を強めていた作 動液は、スライダ部材と平行に配置されたスロットルによりその圧力が低下する 。このため、ハウジング内でのスライダ部材の比較的安定した位置決めは、依然 として定量ポンプ・ハウジングから必要な間隔を有する位置で達成することがで きる。 スロットルは、スライダ部材内に配置されるこどが好ましい。このため、製造 が容易になる。スライダ部材に貫通ボアを設け、この貫通ボアがそれ自体でスロ ットルを形成するか、スロットリング・ユニットを受け入れるために設けられる ことは十分なことである。 また、圧力接続部またはチャネルが環状溝により側壁または環状壁に通じるこ とも好ましいことである。この構造の場合、スライダ部材が圧力接続部に対して 正確な回転位置に位置合せしているかどうかは、もはや重大ではない。これに対 して、作動液は環状溝によりスライダ部材とハウジング・ボアの円周上に均一に 広がることができる。単に環状溝（複数も可）が軸方向に適当に一致することが 重要である。 圧力接続部から環状壁への口と、定量ポンプから離れた側のスライダ部材用の 機械式停止部材との距離は、それが定量ポンプを圧するようになるまでスライダ 部材が移動する経路より大きいことが好ましい。チャネル、たとえば、環状溝の 口はそれが定量ポンプを圧するようになるまでスライダ部材が移動する経路より 小さい軸方向寸法を有するが、圧力接続部の口と停止部材との距離は依然として その経路より大きいので、円周方向のスライダ部材のシーリング面が圧力を受け た作動液が入ってこないように必要な信頼性をもってその端面で圧力チャンバを 保護するのに十分な大きさになるように保証することは可能である。 添付図面とともに好ましい実施形態を参照して以下に本発明を説明する。 第１図は、制御装置の概略回路レイアウトである。 第２図は、定量装置の第１の実施形態における概略断面図である。 第３図は、その定量装置のスライダ部材の斜視図である。 第４図は、定量装置の他の実施形態を示している。 第１図に概略を示す油圧制御装置１は方向弁２を含み、この方向弁はステアリ ング・モータ３に接続されるように配置された２つの作業接続部Ｌ、Ｒに接続さ れている。さらに、ポンプまたは圧力接続部Ｐとタンク接続部Ｔが設けられてい る。 方向弁２のもう一方の側は定量ポンプ・ユニット４に接続され、このユニット は、油圧式に並列に接続され、同じく方向弁２を操作する共通シャフト７により 機械的に並列に動作可能な第１の定量ポンプ５と第２の定量ポンプ６とを含む。 第１および第２の定量ポンプ５、６が並列に接続されているという概念は、定 量ポンプ５の入力接続部が第２の定量ポンプ６の対応する入力接続部に接続され ているかまたは接続することができ、第１の定量ポンプ５の出力接続部が第２の 定量ポンプ６の対応する出力接続部に接続されているかまたは接続することがで きることを意味する。実際に定量ポンプ・ユニット４は締切り弁８も含み、この 弁は第１の定量ポンプ５と第２の定量ポンプ６とのこの接続部を遮ることができ る。第１図に示す位置では、この接続部が遮られ、第２の定量ポンプ６が短絡さ れているので、シャフト７が回転すると、第１の定量ポンプ５だけが方向弁２に 向かって作動液を送ることができる。 このような制御装置１の動作それ自体は知られている。ポンプ９はタンク１０ から方向弁２に作動液を送る。同時に、締切り弁８はスプリング１１の力に対抗 して、２つの定量ポンプ５、６が油圧式に並列に接続される位置まで変位する。 次にシャフト７を操作した場合、作動液は方向弁２によりステアリング・モー タ３に進む。作動液の量は、ここで２つの定量ポンプ５、６によって決定される 。 ポンプ９が故障した場合、すなわち、方向弁２のポンプ接続部Ｐに圧力がまっ たく存在しない場合、締切り弁８は停止する。すなわち、２つの定量ポンプ５、 ６間の接続を遮る。 依然として定量ポンプ５だけが方向弁２とともに機能することができる。シャ フト７を回すと、定量ポンプ５はステアリング・モータ３の動作に必要な作動液 を送る。 通常、さらに他の接続部および線、特に負荷圧力制御接続部ＬＳが設けられる が、明確にするため、ここでは図示していない。 第２図は、２つの定量ポンプ５、６が締切り弁８とともにフランジ取付けされ ている定量ポンプ・ユニット４の構造をより詳細に示している。この場合、第１ の定量ポンプ５はギア・アセンブリ５Ａ、５Ｂを有し、第２の定量ポンプはギア ・アセンブリ６Ａ、６Ｂを有する。どちらのギア・アセンブリも同じ直径を有し 、互いに対して同じ向きを有する。しかし、ギア・アセンブリ５Ａ、５Ｂは第２ のポンプのギア・アセンブリ６Ａ、６Ｂより小さい軸方向長さを有する。したが って、第１の定量ポンプ５は第２の定量ポンプより小さい容量を有し、すなわち 、同じ回転角の場合、それは第２の定量ポンプ６より少ない作動液を送る。２つ のギア・アセンブリ間の機械的接続はシャフト７によって行われる。 第２の定量ポンプ６にフランジ取付けされた締切り弁８は、ハウジング・ボア １４を有するハウジング１３内で軸方向に変位可能に取り付けられたスライダ部 材１２を含む。ハウジング１３はカバー１５によって閉じられる。 制御圧力線１６は、方向弁２（完全に概略で示す）のポンプ接続部Ｐに接続さ れ、定量ポンプ６から離れたスライダ部材１２の端面が圧力によって作用できる ようにする。圧力Ｐが制御圧力線１６に作用すると、スライダ部材１２は第２の 定量ポンプ６に向かって変位する。このため、スライダ部材１２は軸方向に伸び る溝１７を有し、それによりスライダ部材はハウジング・ボア１４の内壁に設け られた溝１８、１９を相互接続することができる。溝１８、１９は円周方向に所 定の長さを有する。これらの溝は次に線２０、２１に接続され、この線により第 １の定量ポンプ５を第２の定量ポンプに接続することができる。 さらに、スライダ部材１２内に環状溝２２が設けられ、この溝により線２１を 短絡することができる。 定量ポンプ６に隣接するスライダ部材１２の端面は、完全に概略で示す制御接 続部２４に接続された圧力チャンバ２３内の圧力を受ける。この制御接続部２４ は方向弁２のタンク接続部Ｔに接続される。 ポンプ圧力Ｐの全体がスライダ部材１２に作用しうる場合、スライダ部材１２ は相当な力を第２の定量ポンプ６のカバー・プレート２５に及ぼすものと思われ 、その力はこのカバー・プレート２５を変形する可能性があるので、結果的に第 ２の定量ポンプのギア・アセンブリ６Ａ、６Ｂの相当な摩耗および傷が発生する ものと思われる。 スライダ部材１２が定量ポンプ６のカバー・プレート２５を圧しないようにす るため、スライダ部材１２は、ハウジング・ボア１４の直径拡大部２７内に配置 された円周方向および半径方向に突出する突出部２６が形成される。突出部２６ とこの直径拡大部２７によって形成された停止面２８との距離は、第２の定量ポ ンプ６に面するスライダ部材の端面とカバー・プレート２５との距離より小さい 。したがって、スライダ部材１２が第２の定量ポンプ６のカバー・プレート２５ を圧する前に、突出部２６は停止面２８に達する。スライダ部材１２を定量ポン プ６に向かって変位させる力はすでにハウジング１３内で吸収されているので、 その力は定量ポンプ６に到達することができない。この点については、停止面２ ８は定量ポンプ６から離れたハウジング１３の端部に配置されている。したがっ て、実質的にハウジングの厚さ全体が力の吸収に使用可能になる。 第３図から分かるように、回転防止手段をそこに設けるために、突出部２６に 溝２９も設けることができる。 突出部２６は環状である必要はない。個別の、好ましくは左右対称に分布し、 半径方向に突出する突出部を設けることで十分であると思われる。しかし、環状 突出部２６は、それが必要な力を吸収するように単純に形成できるという利点を 有する。これはむやみに厚くする必要はない。多くの場合、３〜５ｍｍという軸 方向範囲が十分であることが判明している。 したがって、突出部２６と停止面２８はここでスライダ部材用の変位制限手段 を形成する。所与の範囲を上回るスライダ部材１２の移動は確実に防止される。 第４図は代替構造を示しており、同一部分には同じ参照番号が付けられ、対応 する部分にはプライム付き参照番号が付けられている。 この実施形態では、スライダ部材１２’に環状突出部がまったくない。変位制 限手段は、ここでは以下の機構の組合せによって形成されている。すなわち、ス ライダ部材１２’は、環状溝３１に接続され、スライダ部材１２’の端面３２に 至るチャネル３０を有する。ハウジング・ボア１４には、圧力接続部Ｐに接続さ れたもう１つの環状溝３３が設けられている。ただし、環状溝３１が溝３３と一 致するのであれば、作動液は圧力Ｐを受けてチャネル３０を通ってスライダ部材 １２’の端面３２まで流れることができる。 端面３２と環状溝３１との間にはエプロン３４が設けられ、このエプロンは、 スライダ部材１２’が定量ポンプ６に向かって十分な距離だけ変位したときに溝 ３３を閉じるものである。 さらに、スライダ部材１２には、油圧式にスライダ部材に平行に、すなわち、 制御線２４に接続されたタンク接続部Ｔとポンプ接続部Ｐとの間に位置するスロ ットル３５が存在する。 この点については、エプロン３４が溝３３の上を覆うために必要な軸方向距離 Ａは、それが定量ポンプ６のカバー・プレート２５を圧する前にスライダ部材１ ２’が移動しなければならない距離Ｂより小さい。溝３３とカバー１５との距離 Ｃはさらに大きく、これはここではスライダ部材１２’用の停止部材として機能 する。したがって、Ａ＜Ｂ＜Ｃになる。 第４図による締切り弁８は以下のように動作する。すなわち、圧力接続部Ｐに 圧力がある場合、これは溝３３、環状溝３１、チャネル３０によりスライダ部材 １２’の端面３２まで進み、定量ポンプ６に向かってスプリング１１の力に対抗 してスライダ部材１２’を変位させる。スライダ部材１２’がカバー・プレート ２５を圧する（そのためにはそれが距離Ｂだけ移動することが必要と思われる） 前に、エプロン３４（距離Ａを移動後）が溝３３を閉じ、圧力を持った作動液が スライダ部材１２’の端面３２にさらに供給されるのを防止する。次に端面３２ の圧力はスロットル３５により低下し、スライダ部材１２’はスプリング１１の 力によって定量ポンプ６からもう一度押し返されるので、溝３３は再びカバーが 外される。したがって、スライダ部材１２’はカバー・プレート２５を圧するこ とはない。実際には、そのうち平衡状態が発生し、２つのスロットル３１、３３ 、３５での圧力低下がスプリング１１によって発揮される反力と同じ大きさにな るように、溝３１、３３間に追加のスロットルが形成される。 この最後の解決策は、たとえば、追加の固定機能を引き受けることができる機 械式停止部材とともに使用することもできる。 いずれの場合にも、カバー・プレート２５にかかる非常に大きい圧力による力 は回避されるので、特に定量ポンプ６の摩耗および傷を低減することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ ，ＭＤ，ＭＫ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ， ＲＵ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＲ，ＵＡ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．圧力接続部とタンク接続部とを有し、油圧式に並列に接続され、機械的に並 列に動作可能な少なくとも２つの定量ポンプと、前記２つの定量ポンプ間の油圧 接続部内の締切り弁とを含む定量ポンプ・ユニットを有し、前記締切り弁は定量 ポンプにフランジ取付けされ、ハウジング内にスライダ部材を有し、前記スライ ダ部材は前記圧力接続部から圧力を受けると前記定量ポンプに向かって軸方向に 移動可能である油圧制御装置において、前記スライダ部材（１２、１２’）用の 変位制限装置（２６、２８；３１、３３）が設けられ、前記変位制限装置は前記 スライダ部材（１２、１２’）が前記定量ポンプ（６）を圧するのを防止するこ とを特徴とする油圧制御装置。 ２．前記変位制限装置（２６、２８）が前記ハウジング（１３）内の機械式停止 部材（２８）の形式であることを特徴とする、請求項１に記載の油圧制御装置。 ３．前記スライダ部材（１２）が、前記停止部材（２８）と協働する少なくとも １つの半径方向に伸びる突出部（２６）を有することを特徴とする、請求項２に 記載の油圧制御装置。 ４．前記突出部（２６）が、前記定量ポンプ（６）から離れた前記スライダ部材 （１２）の端部の領域内に配置されていることを特徴とする、請求項３に記載の 油圧制御装置。 ５．前記停止部材（２８）が、前記スライダ部材（１２）を受け入れるハウジン グ・ボア（１４）の直径拡大部（２７）によって形成されることを特徴とする、 請求項１に記載の油圧制御装置。 ６．前記突出部（２６）が環状であることを特徴とする、請求項３ないし５のい ずれか一項に記載の油圧制御装置。 ７．前記突出部（２６）が、前記ハウジングに固定された固定要素がかみ合う回 転防止溝（２９）によって遮られることを特徴とする、請求項６に記載の油圧制 御装置。 ８．前記スライダ部材（１２’）が、その側壁と前記定量ポンプ（６）から離れ たその端面（３２）との間の接続チャネル（３０）を有し、前記圧力接続部（Ｐ ）が、前記圧力接続部の口（３３）と前記チャネルの口（３１）が前記スライダ 部材の所定の位置範囲（Ａ）内で一致するように前記スライダ部材（１２’）が 配置されている前記ハウジング・ボア（１４）の環状壁に通じ、前記範囲はそれ が前記定量ポンプ（６）を圧するようになるまで前記スライダ部材（１２’）が 移動する経路（Ｂ）より軸方向に短く、スロットル（３５）が前記スライダ部材 （１２’）に平行に配置されていることを特徴とする、請求項１ないし７のいず れか一項に記載の油圧制御装置。 ９．前記スロットル（３５）が前記スライダ部材（１２’）内に配置されている ことを特徴とする、請求項８に記載の油圧制御装置。 １０．前記圧力接続部（Ｐ）または前記チャネル（３０）が環状溝（３１、３３ ）により側壁または環状壁に通じていることを特徴とする、請求項８または９に 記載の油圧制御装置。 １１．前記環状壁への前記圧力接続部（Ｐ）の前記口（３３）と前記定量ポンプ （６）から離れた側の前記スライダ部材（１２’）用の機械式停止部材（１５） との距離（Ｃ）が、それが前記定量ポンプ（６）を圧するようになるまで前記ス ライダ部材が移動する前記経路（Ｂ）より大きいことを特徴とする、請求項８な いし１０のいずれか一項に記載の油圧制御装置。