JP2000506472A - 減衰弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、液圧動力かじ取り装置のサーボモータと組合わされてかじ取り減衰器を形成する減衰弁装置に関する。液圧媒体の温度に関係する粘性変化を補償するため、弁の素子がバイメタル素子によって操作される。

Description

【発明の詳細な説明】 減衰弁装置 本発明は、静液圧モータ装置又は液圧変位装置として構成されかつサーボモー タとサーボ弁との間の液圧導管中に少なくとも１つの減衰弁装置を設けられるこ とによりかじ取り減衰器としても作用するサーボモータを持つ液圧動力かじ取り 装置に適し、行程運動可能な第１の弁素子により逆止弁のように制御可能な第１ の流路と、第２の弁素子により減衰作用するように制御可能な第２の流路とを有 する減衰弁装置に関する。 現在の自動車は規則通りに動力かじ取り装置を備えており、この動力かじ取り 装置は少なくとも乗用車の場合典型的に液圧補助力で動作して、車両かじ取り装 置の操作の際運転者により加えられる力が常に十分小さく保たれるようにしてい る。 かじ取りシステムにおける振動を防止又は抑制するためかじ取り減衰装置が必 要な場合、ピストン−シリンダ装置とその制御に用いられるサーボ弁との間の導 管に減衰弁装置が設けられ、サーボ弁を介してピストン−シリンダ装置が制御可 能に液圧圧力源及び比較的圧力のない液体だめに接続可能であると、ドイツ連邦 共和国特許出願公開第４０２９１５６号明細書により、サーボモータとして用い られる複動ピストン−シリンダ装置がかじ取り減衰器としても作用することがで きる。 原理的に類似の装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第４１０６３１０号明細 書に記載されている。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第２９２７０３９号明細書（英国特許出願公開 第２０５１７１４号明細書）から、サーボ弁を動力かじ取り装置の複動ピストン −シリンダ装置に接続する導管のシリンダ側接続口に、ピストン動作空間の方へ 開きかつ絞り通過穴を持つ逆止弁をそれぞれ設け、それぞれの導管をシリンダに 取付けるのに役立つねじにより逆止弁の弁ハウジングを形成することが公知であ る。 ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３２３１７９号明細書によれば、減衰弁装 置を簡単化するため、減衰弁素子を穴あき板状弁担体部材に取付けることが考慮 され、液圧媒体の通るこの弁担体部材の穴がピンにより弁担体部材の端面に保持 される弁板片又は弾性支持される弁板により制御可能である。弁担体部材は、間 隔環又は間隔板のように、サーボ弁又はサーボモータのハウジングに設けられる 接続管片の支持面と、それぞれの液圧導管の接続管片に結合可能な接続部分の対 向支持面との間に締付け可能である。 その代わりに、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４２３６５８号明細 書に示されているように、弁担体部材を接続管片又は接続部分に失われないよう に保持することも可能である。 さて本発明の課題は、変化する運転条件のもとでも最適に動作することができ る新しい減衰弁装置を提供することである。 最初にあげた種類の減衰弁装置においてこの課題は、第１の弁素子が行程運動 可能で温度に応じて回転操作可能な回転弁として構成され、回転操作の際この回 転弁が、第１の流路又は第２の弁素子により減衰作用するように制御されるバイ パス路を、逆止め方向に開くか又は閉じることによって解決される。 本発明は、温度に関係する液圧媒体の粘性の変化及びそれに伴う流れ抵抗の変 化を逆止方向に補償し、その際液圧媒体が比較的ねばねばする低い温度において 、減衰作用する第２の弁素子を迂回する流路がますます開かれる、という一般的 な考えに基いている。 これは、原理的に次のことによって保証される。即ち第１の弁素子が、その行 程運動可能性のため、それにより制御される流路と逆止弁のように共同作用し、 付加的な回転運動可能性のため、前記の流路及び／又はバイパス路をその行程位 置に関係なく開くことができる。 本発明の好ましい実施形態によれば、減衰弁装置が穴あき板状担体部材を持ち 、この担体部材の穴が流路を形成している。ばねで支持される弁板は、穴の一部 と逆止弁のように共同作用する。弁板の回転により、弁板にある１つ又は複数の 窓又は切欠きが、弁板により制御される少なくとも１つの穴と大きく又は小さく 重なることができる。 弁板の回転は、場合によっては弁板を担体部材へ押付ける閉鎖ばねの機能も同 時に引受けることができるバイメタル素子によって行うことができる。 なお、本発明の好ましい特徴に関しては、請求項及び本発明の好ましい実施例 を示す図面の以下の説明が参照される。 図１はサーボモータにある減衰弁を持つ液圧動力かじ取り装置の接続図を示し 、 図２は減衰弁装置の断面図を示し、 図３は図２の矢印IIIによる弁板の平面図を示し、 図４は図２の矢印IIIによる担体部材の平面図を示し、 図５は弁板の回転制御用の異なる変形例を示している。 図１によれば詳細には示してない自動車は、前のかじ取り車輪１を持ち、図示 した例ではこれらのかじ取り車輪１はタイロツド２を介してラツク３に結合され 、このラツク３がサーボモータとして設けられる複動ピストン−シリンダ装置４ のピストン棒へ同軸的に移行するか、又はピストン棒に結合されている。 ラツク３は、かじ取り柱６を介してかじ取りハンドル７に伝動結合されるピニ オン５にかみ合っている。かじ取り柱６にはねじり弾性素子８が設けられている ので、ピニオン５とかじ取りハンドル７との間には限られた相対ねじりが現われ ることができ、この相対ねじりの程度はピニオン５とかじ取りハンドル７との間 で伝達される力及びトルクに関係している。 この相対ねじりは、モータ導管１０を介してピストン−シリンダ装置４の両方 の室に接続され更に液圧ポンプ１１の吐出側及びポンプ１１の吸入側が接続され る比較的圧力のない液体だめ１２に接続されるサーボ弁９を制御する。 サーボ弁９の図示した中間位置で、ピストン−シリンダ装置４の両方の室が互 いにかつ液体だめ１２に接続されている。更に常に回転することができるポンプ １１の吐出側への接続も存在することができる。 その代わりに、サーボ弁９の中間位置でポンプ１１の吐出側への弁接続口が遮 断され、この場合ポンプ１１が逆止弁を介して圧力だめ１４を充填し、充填圧力 に応じて制御されるか又は高い充填圧力で動作停止されることができる。 ピニオン５とかじ取りハンドル７との間に力又はトルクが作用すると、サーボ 弁９が中間位置から一方又は他方の方向へ移動せしめられる。その結果モータ導 管１０の間に大きいか又は小さい圧力差が一方又は他方の方向に発生され、それ によりピストン−シリンダ装置４の大きいか小さいサーボカが一方又は他方の方 向に発生され、かじ取り操作のためかじ取りハンドル７へ加えるべき力がそれに 応じて減少される。 本発明によるかじ取り装置では、サーボモータとして用いられるピストン−シ リンダ装置４が、かじ取り車輪１の急速なかじ取り角変化を減衰するためのかじ 取り減衰器の機能も引受ける。この目的のためモータ導管１０又はなるべくピス トン−シリンダ装置４又はサーボ弁９への導管１０の接続口に、それぞれ減衰弁 １５が設けられ、これらの減衰弁１５は図１において概略的に絞り１５’及びそ れに対して並列な逆止弁１５”として示され、逆止弁１５”はピストン−シリン ダ装置４へ向かう流れの場合開く。ピストン−シリンダ装置４のピストンの行程 運動の際減衰弁１５の絞り１５’のそれぞれ１つが作用するので、ピストン−シ リンダ装置４のピストンの急速な運動従ってかじ取り車輪１の急速なかじ取り操 作が減衰される。 本発明によれば、減衰弁１５の減衰作用が後述するように温度に応じて変化す る。 さて図２は減衰弁１５の構造を示している。 サーボ弁９のハウジングには、各モータ導管１０に対して、雌ねじ部材１７内 にねじ中心軸線に対して同軸的に接続口１６が設けられている。雌ねじ部材１７ には、雄ねじを持つ帽子状接続部材１８がねじ込まれ、雌ねじ部材１７と接続部 材１８とにあって互いに対向するフランジ面の間に、モータ導管１０に固定的に 結合される保持環１９が軸線方向に締付けられ、保持環１９の端面とこれに向き 合う雌ねじ部材１７及び接続部材１８のフランジ面との間の間隙は、密封環２０ により圧力漏れのないように密閉されている。 保持環１９は、内周に環状溝のように形成される通路２１を持ち、この通路２ １は一方ではモータ導管１０に連通し、他方では接続部材１８にある１つ又は複 数の半径方向穴２２に連通し、それによりモータ導管１０と接続部材１８の内部 空間との接続を行う。 接続部材１８内には、円板状又はピストン状担体部材２３が固定的にかつ失わ れないように保持され、接続部材１８内でこの担体部材２３が、半径方向穴２２ に続く空間２４’を接続口１６に続く空間２４”から隔離している。 担体部材２３は軸線方向穴２５及び２６を持ち、軸線方向穴２５は、空間２４ ”の方へ開かれる凹所２７へ、図２において担体部材２３の下端面で通じ、軸線 方向穴２６は、類似な凹所２８へ、図２において担体部材２３の上端面で通じて いる。 担体部材２３の中心口にはピン２９が保持され、担体部材２３の端面（図２の 例では担体部材２３の下端面）に少なくとも１つの円板状ばね板３０を保持し、 担体部材２３の他方の端面で環状板３１用の軸線方向案内部として構成されてい る。 ばね板３０は、それが担体部材２３の軸線方向穴２６を少なくとも大幅に覆い 、軸線方向穴２５に付属する凹所２７の比較的大きい範囲をあけるように、大き さを定められている。環状板３１は、それが軸線方向穴２５を覆うことができ、 軸線方向穴２６に付属する凹所２８を比較的大きい範囲であけるように大きさを 定められている。 環状板３１は、その内周縁に、ピン２９上で軸線方向移動可能な案内のために 、スリーブ状突起３１’を持ち、この突起３１’がピン２９を僅かな半径方向遊 隙で包囲している。環状板３１とピン２９の自由端に設けられるフランジとの間 にコイル圧縮ばね３２が挟まれて、環状板３１を担体部材２３へ押付けている。 図２に示す減衰弁１５は、通常の場合次のように動作する。 接続口１６からモータ導管１０への流れの場合、担体部材２３の軸線方向穴２ ５を液圧媒体が通り、コイル圧縮ばね３２の一般に比較的小さい力に抗して環状 板３１が持上げられる。 逆の流れ方向即ちモータ導管１０から接続口１６への流れでは、環状板３１が 担体部材２３へ押付けられるので、環状板３１は逆止弁のように担体部材２３と 共同作用して、軸線方向穴２５を閉鎖する。液圧媒体は今や環状板３１によりあ けられる凹所２８を経て軸線方向穴２６を通って流れ、ばね板３０は担体部材２ ３の下端面から大きく又は小さく離れるように曲げられ、著しい絞り抵抗が生じ る。 非常に低い温度では、液圧媒体の粘性が甚だしく増大し、従って液圧媒体がね ばねばするので、この絞り抵抗は非常に極端な値をとる可能性がある。このよう な場合かじ取り装置が過度に動き難しくなるのを防止するため、本発明により環 状板３１を回転弁のように構成し、低い温度でこの回転弁が、環状板３１により 制御される軸線方向穴２５を、モータ導管１０から接続口１６への流れに対して も大きく又は小さく開くようにする。 このため図３によれば、環状板３１が複数の窓又は切欠き３３を持っている。 図４によれば、担体部材２３は環状板３１に面する側に複数の凹所２８を持ち 、これらの凹所２８が環状板３１により比較的大きい範囲で覆われることがない ので、凹所２８から始まる軸線方向穴２６への接続部が常に開いている。凹所２ ８の間には、環状板３１により制御される軸線方向穴２５が設けられている。 通常の運転温度では、窓又は切欠き３３が軸線方向穴２５の断面外にあるよう な回転位置を、環状板３１がとっている。低い温度では、環状板３１がその通常 位置に対して大きく回される結果、窓又は切欠き３３と軸線方向穴２５の開口断 面とが大きく又は小さく重なり、環状板３１が担体部材２３の向き合う端面上に 載っている時にも、軸線方向穴２５が大きく又は小さく開かれる。 窓又は切欠き３３は軸線方向穴２５の断面の形状とは異なる形状を持つことが でき、例えば環状板３１が順次に同じ回転角だけ回される時、窓又は切欠き３３ により開かれる軸線方向穴２５の断面が漸増的に大きくなる。 場合によっては担体部材２３に、軸線方向穴２５及び２６のほかに、凹所２７ 外及び凹所２８（図２参照）外にバイパス口３４を設け、低い温度においてのみ 環状板３１の窓又は切欠き３３によりこれらのバイパス口３４が開かれるように することができる。通常の温度では、接続口１６からモータ導管１０への流れに おいて、これらのバイパス口３４がばね板３０により閉じた状態に保たれ、逆の 流れ方向において環状板３１により覆われる。低い温度では、液圧媒体がモータ 導管１０から接続口１６へ流れる際バイパス口３４へ入り、ばね板３０の抵抗に 抗してこれらのバイパス口３４を通る。 こうして低い温度では、その時開かれるバイパス口３４により、ばね板３０の 抵抗に抗して流れることのできる断面が増大される。 それに加えて又はその代わりに、図２によれば、空間２４”の方へ開く中心盲 穴３９をピン２９に設けて、担体部材２３より上で半径方向穴４０に連通させる ことができる。通常の運転状態において、環状板３１が担体部材２３上に載ると 、この半径方向穴４０が環状板３１のスリーブ状突起３１’により閉じられる。 低い温度では環状板３１が回転を行って、半径方向穴４０が突起３１’に設けら れる切欠き（図示せず）の開口断面へ達する。この切欠きは例えば突起３１’に 軸線方向スリツトとして形成することができる。それにより環状板３１の行程位 置に関係なく、環状空間２４’と２４”の接続が行われる。 さて図５は環状板３１の回転操作の典型的な可能性を示している。 図Ａによれば、コイル圧縮ばね３２がバイメタルばねとして構成されて、温度 変化の際ばねの両端がコイルばね中心軸線に関して相対回転を行う。ばねの一端 はピン２９の自由端にあるフランジにコイルばね中心軸線に関して回らないよう に結合され、ばねの他端は環状板３１に相対回転しないように結合されている。 このためばねの両端は、それぞれストツパ３５の間又はピン２９のフランジにあ る保持片及び環状板３１に周方向に固定されることができる。 図５の図Ｂの例では、コイル圧縮ばね３２は従来の鋼ばね等として構成され、 環状板３１に面する下端を渦巻きバイメタルばね３６に結合され、このバイメタ ルばね３６の両端は温度変化の際周方向に相対運動を行う。環状板３１から遠い 方にあるコイル圧縮ばね３２の端部は、ピン２９のフランジにあるストツパ３５ により回転しないように保持され、コイル圧縮ばね３２から突出するバイメタル ばね３６の端部は、環状板３１にあるストツパ３５に保持されている。 図５の図Ｃでは、ピン２９の自由端にバイメタルレバー３７が保持され、その 自由端が温度変化の際ピン２９の軸線に関して周方向運動を行う。レバー３７の 自由端は、環状板３１に設けられる湾曲片３８の軸線方向スリツトに係合するの で、環状板３１の回転位置はバイメタルレバー３７の自由端の位置により決定さ れるが、環状板３１の軸線方向行程運動はこのレバー３７によっては妨げられな い。 従って図５に示すすべての実施例では、液圧媒体の温度変化の際環状板３１が 回転弁のように回転運動を行うので、環状板３１が担体部材２３状に載っている 時にも、軸線方向穴２５又はバイパス口３４の断面が大きく又は小さく開かれる 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｋ 15/04 Ｆ１６Ｋ 15/04 Ｚ 31/70 31/70 Ａ // Ｂ６２Ｄ 107:00 (72)発明者 アスブランド，ウルリヒ ドイツ連邦共和国 デー―73630 レムス ハルデン ミユールシユトラーセ24 (72)発明者 ズユルベルグ，マルテイン ドイツ連邦共和国 デー―73760 オスト フイルデルン プロヒンゲル シユトラー セ22 (72)発明者 シユレル，トーマス ドイツ連邦共和国 デー―73061 エーベ ルスバツハ ランドハウスシユトラーセ24

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静液圧モータ装置又は液圧変位装置として構成されかつサーボモータとサ ーボ弁との間の液圧導管中に少なくとも１つの減衰弁装置を設けられることによ りかじ取り減衰器としても作用するサーボモータを持つ液圧動力かじ取り装置に 適し、行程運動可能な第１の弁素子により逆止弁のように制御可能な第１の流路 と、第２の弁素子により減衰作用するように制御可能な第２の流路とを有する減 衰弁装置において、第１の弁素子（３１）が行程運動可能で温度に応じて回転操 作可能な回転弁として構成され、回転操作の際この回転弁が、第１の流路（２５ ）又は第２の弁素子（３０）により減衰作用するように制御されるバイパス路（ ３４）を、逆止め方向に開くか又は閉じることを特徴とする、減衰弁装置。 ２ 第１の弁素子が行程運動可能な環状板（３１）として構成されて、対応す る穴(２５)と逆止弁のように共同作用し、この環状板（３１）が複数の窓又は切 欠き（３３）を持ち、環状板（３１）の温度に関係する回転操作によりこれらの 窓又は切欠き（３３）が、バイパス穴（３４）又は環状板（３１）により制御さ れる通路（２５）と大きく又は少なく重なることができることを特徴とする、請 求項１に記載の減衰弁装置。 ３ 第１の弁素子が行程運動可能でスリーブ状突起（３１’）を持つ環状板（ ３１）として構成され、この突起（３１’）により環状板（３１）がピン（２９ ）又は類似物上に軸線方向移動可能に案内され、突起（３１’）に切欠き又は窓 が設けられて、環状板（３１）の回転操作により、ピン（２９）又は類似物に設 けられかつ環状板（３１）の行程運動により制御される通路（２５）に対して並 列に設けられる通路（３９，４０）に大きく又は小さく重なることができること を特徴とする、請求項１又は２に記載の減衰弁装置。 ４ 第１の弁素子（３１）に、バイメタル素子として構成される行程兼逆止ば ねが付属して、一端で固定支持片にまた他端で弁素子（３１）に結合され、かつ 回転操作用操作器として用いられることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記 載の減衰弁装置。 ５ 第１の弁素子（３１）に回転操作器としてバイメタルレバーが付属してい ることを特徴とする、請求項１〜４の１つに記載の減衰弁装置。 ６ 第１の弁素子（３１）の回転操作器としてバイメタルばね（３６）が設け られていることを特徴とする、請求項１〜５の１つに記載の減衰弁装置。