JP2008530477A - 圧力脈動減衰型流体供給コンジット - Google Patents

Abstract

ここに説明されるのは圧力脈動減衰型流体供給コンジットであり、互いに対抗する端部（５）を有する可撓性カバーパイプ（２）と；第一軸（Ａ）をそれぞれ有し、端部（５）に接続されている管状要素（７）と；管状要素（７）に回転自在に接続されている各カプリング（１６）と；各カプリング（１６）に接続される各固定部分（１８）と半径方向に互いに向き合って位置する各自由部分（１９）とを有する各可撓性パイプ（１７）と；を備える。

Description

本発明は圧力脈動減衰型流体供給コンジットに関するものであり、自動車の油圧パワーステアリングシステムへの適用が好ましいが、これに限定されるものではない。

油圧パワーステアリングシステムのための圧力脈動減衰型流体供給コンジットは一般に、外部可撓性ダクトと、当該ダクトを油圧パワーステアリング回路へ接続するために可撓性ダクトの対向する端部に配置される一対の接続要素と、当該外部ダクト内に配置される一対の減衰装置と、を備える。

各減衰装置は可撓性パイプを備え、当該パイプの一方の端部は対応する接続要素に接続されており、この端部の反対側にあるもう一方の端部はダクト内に自由な状態で配置されている。

しかしながら、既知のダクトでは、組み付けにおいて、可撓性パイプを外部ダクト内へ挿入する際にパイプ同士が互いに正面からぶつかって損傷する、という問題が生ずるおそれがある。更に、既知のダクトでは、今日生産されている車両に特徴的な高強度の圧力脈動に対する十分な減衰を可能とするために、半径寸法が比較的大きくなっている。

本発明の目的は、上記の欠点が克服された圧力脈動減衰型流体供給コンジットを提供することである。

本発明の目的は、請求項１に記載される圧力脈動減衰型流体供給コンジットによって達成される。

本発明をよりよく理解するために、純粋に非限定的な例示として、添付の図面を参照しながら本発明の好ましい実施態様を示す。

図１において参照番号１で示される圧力脈動減衰型流体供給コンジットは：油圧パワーステアリング回路の流体ラインに沿って接続されるように設計された多層型可撓性カバーパイプ２；外部パイプ２の両端において、カバーパイプ２の各端部５に接続された接続部分３、４；および、カバーパイプ２の内部に収納された一対の減衰装置６を備える。

接続部分３、４のそれぞれは管状要素７と締め付けベル１１とを備え、管状要素は、対応する端部５内に収納されると共に軸Ａを有し、ベルは、対応する管状要素７上に、対応する端部５を半径方向の締り嵌めを伴って収納する。

より詳細には、各管状要素７は一対の環状突起８と外部環状突起９とを有し、一対の環状突起は端部５内に収納され、外部環状突起は、対応する端部５から軸方向に出て、一対の環状突起８と向き合う収束面１０を有する。このため、締め付けベル１１は３つの環状溝１２と有孔端壁１３とを有し、３つの環状溝の内の２つは、使用時に、環状突起８と実質的に同じ軸方向高さに配置され、有孔端壁は、３つ目の環状溝１２を横方向から定義し、収束面１０上に円形エッジを形成する。

各管状要素７は、収束面１０とは反対の側に、対応する減衰装置６を半径方向かつ軸方向に支持する端部支持部分１５を有する。

より詳細には（図２参照）、各減衰装置６はカプリング１６とテフロン（登録商標）製の可撓性パイプ１７とを備える。前記カプリングは、ポリアミド・マトリクスを有しガラス繊維の充填剤を含む複合材料を用いた成型加工で得られ、対応する支持部分１５に接続される。可撓性パイプは、前記カプリング１６に接続された固定端部分１８と、当該接続部分１８の反対側にあって外部パイプ２内で浮動する自由部分１９と、を有する。

支持部分１５は円筒型ハウジング２０を定義し、軸Ａに向かって湾曲した端部リップ２１を備える。このため、カプリング１６は円筒型要素２２と環状溝２３とを有する。円筒型要素は、半径方向の遊びを伴って円筒型ハウジング２０内に収納される。環状溝は、円筒状要素２２の外周に形成されており、湾曲リップ２１を軸方向および半径方向の遊びを保ちつつ収納し、よってカプリング１６を軸方向に制約し、更には作動流体の通路としての環状ポート２４を定義する。

更に、カプリング１６は、フレア型のインレット部分２５と、円筒型要素２２内に定義される円形空洞２６とを有する。この円形空洞２６は、使用時に軸Ａと実質的に同軸となる軸Ｂを有する。また、カプリング１６は中空のアウトレット噴出口２７を備える。この噴出口２７は円形空洞２６と流体的に連結し、その軸Ｃは軸Ｂと平行であり、軸Ｂからある距離を隔てた位置にある。

より詳細には（図３参照）、アウトレット噴出口２７は、軸Ｂからある距離を隔てた位置にあり、部分円のような形状の断面を有し、更には締り嵌めを伴って可撓性パイプ１７の固定部分１８の内側と結合している。従って、各可撓性パイプ１７は、平坦壁２８と、円弧のような形状の壁２９と、を備える。平坦壁は、もう一方の可撓性パイプ１７の対応する壁２８の上に半径方向に部分的に重なっている。円弧のような形状の壁は、外部パイプ２の内面３０に面し、同内面３０から半径方向にある距離を隔てて位置し、よって環形の一部分のような形状の通過ダクト３１を定義する。

従って、減衰装置６は互いに全く同一であって、互いに１８０°回転したものであり、カプリング１６によって軸方向に区切られたカバーパイプ２の内部容積は、２つの側面部分３３と、側面部分３３の間にある中間部分と、を含んでいる。各側面部にあるのはそれぞれの固定部分１８のみであり、中間部分では、それぞれの自由部分１９が半径方向に互いに並んで配置される。

以下に、圧力脈動減衰型流体供給コンジット１の働きを説明する。

接続部分３から流入する流体はカプリング１６に到達し、主フローと二次フローとに分かれる。主フローは円形空洞２６を通って一つ目の可撓性パイプ１７へ向い、二次フローは、環状ポート２４を通過し、ダクト３１内を通る内部容積内で主フローに再合流する。従って、説明された消音構造により、抵抗性、容量性および誘導性の複合的流体インピーダンスを規定することができる。

基本的に、圧力脈動のエネルギーは、以下の各項目に従って、受動的および反応的に散逸する：
−流体は、典型的な抵抗性インピーダンスを示す複雑な経路を流れる；
−流体は、異なる剛性を有し典型的な容量性インピーダンスを構成するそれぞれのダクトを流れる２つのフローに分割される；
−圧力脈動の伝搬フロント(propagation front)は反射面を伴う複雑な経路をたどる。これらの反射面は、適切な大きさであり、それぞれに応じた位相遅延を進行フロント(advancing front)と反射フロント(reflected
front)との間に誘導し、よって干渉による弱め合いの現象の発生を可能とする。

同様に、主フローおよび二次フローを定義するポートならびに消音器の長さを適切に設計することによっても、油圧ポンプとの接続のインピーダンスを制御し、油圧パワーステアリング回路の作動装置へのエネルギーの伝達を改善することができる。

組み付けに際しては、減衰装置６が、各管状要素７に取り付けられ、その後カバーパイプ２内へ挿入される。可撓性パイプ１７のそれぞれが正面から接触する場合には、減衰装置６を互いに回転させ、両者を互いに１８０°に配置することができる。次に、可撓性パイプ１７を互いに摺動させれば、管状要素７のセンタリングを要することなくカバーパイプ２のそれぞれの端部５内へと同要素を挿入することが可能である。

圧力脈動を減衰させて流体を供給する本ダクトの利点を以下に説明する。

減衰装置６は、カバーパイプ２内へ挿入された際の初期位置とは無関係に自動的に適応するため、組み付けが簡略化される。また、接続部分３、４の組み付け後はダクト１の内部を検査できないということに由来する制御不可能な損傷のリスクも、軽減される。

主フローと二次フローとの間で相互作用があり、内部容積内に複雑な経路が存在するため、極めて効率的であり、軸方向および半径方向の寸法を大幅に減少することができる。

可撓性パイプ１７の断面が部分円のような形状をしているため、ダクトそのものの等価水力直径を増大させることができ、従って、同じ減衰効果を仮定した場合の圧力損失とダクト１の半径寸法との両方を同時に制限することが可能となる。さらに、壁厚が約１ｍｍに維持される。この壁厚は、低コストで実現でき、曲げ振動に対する力学的抵抗を確保するのに十分である。

アウトレット噴出口２７は軸Ａの向きからずれて位置しており、更に組み付けが容易になる。

半径方向に、部分的に互いに重なる形で位置する一対の可撓性パイプ１７を用いることにより、それぞれの自由部分１９を互いに支持することが可能となり、曲げ振動による損傷が防止される。

最後に、ここに説明および図示されたダクトに対し、添付の請求項で定義される本発明の保護の範囲から逸脱することのない変更態様および変形態様が可能であることは明らかである。特に、可撓性パイプ１７の平坦壁２８および円弧のような形状の壁２９は、圧力変動の減衰を更に増大させるための多数の穴を伴うことができる。

更に、各可撓性パイプ１７については、当初は円形の断面を有し、組み付けが完了し使えるようになって初めて、カバーパイプ２内の他方の可撓性パイプ１７の自由部分１９による半径方向の干渉によって部分円のような形状を獲得するようにしてもよい。

組み付け、特に、カバーパイプ２内での半径方向の重なり合いを実現するための相対回転を更に容易にするために、自由部分１９は、軸Ａに対して例えば４５°傾斜した終端部３５を有するようにしてもよい。

更に、カップリング１６を軸対称となるように製作し、よって製造コストを低減することも可能である。この点は、特に金属材料を用いる場合に当てはまり、その場合、旋盤加工を実施することが可能である。

あるいは、円形空洞２６に同軸アウトレット噴出口を設け、損失水頭の更なる低減を図ってもよい。

本発明のダクトの長手方向断面図である。 図１の詳細を拡大して表す長手方向断面図である。 図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿ったダクトの半径方向断面図である。

Claims (9)

1. 互いに対向する端部（５）を有する可撓性カバーパイプ（２）と；
   第一軸（Ａ）をそれぞれ有し、前記端部（５）に接続される管状支持要素（７）と；
   該支持要素（７）に接続される各カプリング（１６）と；
   該各カプリング（１６）に接続される固定部分（１８）をそれぞれ有する各可撓性パイプ（１７）と；
   半径方向に互いに並んで位置する各自由部分（１９）と、を備える圧力脈動減衰型流体供給コンジット（１）であって、
   前記カプリング（１６）が前記各管状要素（７）に回転自在に接続されていることを特徴とする、圧力脈動減衰型流体供給コンジット。
2. 前記カプリング（１６）が前記管状要素（７）のそれぞれと共に各ポート（２４）を定義していることを特徴とする、請求項１に記載のコンジット。
3. 前記管状要素（７）のそれぞれは、前記第一軸（Ａ）に向かって湾曲した端部リップ部分（２１）を備え、前記カプリング（１６）のそれぞれは、軸方向および半径方向の遊びを伴って前記リップ部分（２１）を収納する環状溝（２３）を有し、よって前記ポート（２４）の一つを定義していることを特徴とする、請求項２に記載のコンジット。
4. 前記カプリング（１６）のそれぞれは、第二軸（Ｂ）を有する空洞（２６）と、アウトレット噴出口（２７）とを有し、該アウトレット噴出口（２７）は前記固定部分（１８）に接続されると共に、前記第二軸（Ｂ）からずれた位置にある第三軸（Ｃ）を有することを特徴とする、上記請求項１から３のいずれか一つに記載のコンジット。
5. 前記カプリング（１６）のそれぞれは、第二軸（Ｂ）を有する空洞（２６）と、アウトレット噴出口（２７）とを有し、該アウトレット噴出口（２７）は、前記固定部分（１８）に接続されると共に、前記第二軸（Ｂ）と同軸な第三軸（Ｃ）を有することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のコンジット。
6. 前記アウトレット噴出口（２７）が部分円のような形状の断面を有することを特徴とする、上記請求項１から５のいずれか一つに記載のコンジット。
7. 前記可撓性パイプ（１７）がそれぞれ部分円のような形状の断面を有することを特徴とする、上記請求項１から６のいずれか一つに記載のコンジット。
8. 前記可撓性パイプ（１７）が多数の穴を有する各壁（２８、２９）を備えることを特徴とする、上記請求項１から７のいずれか一つに記載のコンジット。
9. 前記自由部分（１９）が前記第一軸（Ａ）に対して傾斜した各縁端（３５）を有することを特徴とする、上記請求項１から８のいずれか一つに記載のコンジット。

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