JP2017512153A

JP2017512153A - 負荷反応式切替バルブアセンブリ

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Publication number: JP2017512153A
Application number: JP2016573683A
Authority: JP
Inventors: クラーン，アーロン，ケリー
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2014-03-06
Filing date: 2015-03-05
Publication date: 2017-05-18
Also published as: US20170072998A1; BR112016020595A8; BR112016020595A2; BR112016020595B1; US10435064B2; WO2015134706A1; EP3114008A1; EP3114008A4; EP3114008B1

Abstract

本発明の車両用の操向システムは、流体ポンプと、この流体ポンプと選択的に流体連通状態になるアクチュエータと、静圧式操向システムと、電気油圧式操向システムとを含んでいる。静圧式操向システムは、流体ポンプと流体連通状態にある第１比例弁と、第１比例弁及びアクチュエータと流体連通状態にある流量計とを有する流体制御部を含んでいる。電気油圧式操向システムは、流体ポンプ及びアクチュエータと選択的に流体連通状態になる第２比例弁を含んでいる。この第２比例弁は、第１比例弁と並列に配置される。更に、電気油圧式操向システムは、静圧式操向システムの第１比例弁と直列に配置される負荷反応式切替バルブアセンブリを含んでいる。負荷反応式切替バルブは、第１比例弁が中立位置にあるときに、アクチュエータと流体制御部との間を流体連通させる。

Description

本出願は、２０１５年３月５日にＰＣＴ国際特許出願として出願されたものであり、又、その全ての開示内容が参照によって本願に組み込まれる、２０１４年３月６日に出願された米国特許出願番号第６１／９４８，９７６号の優先権を主張するものである。

トラクター、ローダー、ペイントマーカー車、清掃車、舗装車、水陸両用車（marine vehicles）といった、多くの「オフハイウェイ」車では、車両を操向するアクチュエータの制御に、パラレル操向回路が利用されている。いくつかの適用例では、パラレル操向回路の一方が、ステアリングホイールを使用して手動で作動され、もう一方が、自動化システムを介して作動される。

本発明の１つの形態は、車両用の操向システムに関するものである。この操向システムは、流体ポンプと、流体ポンプと選択的に流体連通状態になるアクチュエータと、静圧式操向システムと、電気油圧式操向システムとを含んでいる。静圧式操向システムは、流体ポンプと流体連通状態にある第１比例弁と、第１比例弁及びアクチュエータと流体連通状態にある流量計と、を有する流体制御部を含んでいる。電気油圧式操向システムは、流体ポンプ及びアクチュエータと流体連通状態にある第２比例弁を含んでいる。第２比例弁は、第１比例弁と並列に配置される。更に、操向回路は、静圧式操向システムの第１比例弁と直列に配置される負荷反応式切替バルブアセンブリを含んでいる。負荷反応式切替バルブは、第１比例弁が中立位置にあるときに、アクチュエータと流体制御部との間を流体連通させる。

本発明の別の形態は、車両用の操向システムに関するものである。この操向システムは、流体ポンプと、流体ポンプと選択的に流体連通状態になるアクチュエータと、静圧式操向システムと、電気油圧式操向システムとを含んでいる。静圧式操向システムは、流体ポンプと流体連通状態にある流入ポートと、流出ポートと、第１制御ポートと、第２制御ポートと、を備える流体制御部を含んでいる。第１制御ポート及び第２制御ポートは、アクチュエータと流体連通状態にある。流体制御部は、流体ポンプと流体連通状態にある第１比例弁と、第１比例弁及びアクチュエータと流体連通状態にある流量計とを含んでいる。電気油圧式操向システムは、流体ポンプ及びアクチュエータと流体連通状態にある第２比例弁を含んでいる。第２比例弁は、第１比例弁と並列に配置される。更に、操向回路は、静圧式操向システムの第１比例弁と直列に配置される負荷反応式切替バルブアセンブリを含んでいる。負荷反応式切替バルブは、第１端と、その反対側に配置される第２端とを有するハウジングを含んでいる。ハウジングは、孔、流体制御部の第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路、流体制御部の第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路、及び、案内流路を備えている。ハウジングの第１端に隣接して、孔内に第１チェックバルブが配置される。ハウジングの第２端に隣接して、孔内に第２チェックバルブが配置される。孔内の第１チェックバルブと第２チェックバルブとの間に、第１ピストンが配置される。孔内の第１ピストンと第２チェックバルブとの間に、第２ピストンが配置される。

本発明の別の実施形態は、負荷反応式切替バルブアセンブリに関するものである。この負荷反応式切替バルブアセンブリは、第１端と、その反対側に配置される第２端とを有するハウジングを含んでいる。ハウジングは、孔、流体制御部の第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路、流体制御部の第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路、及び、案内流路を備えている。ハウジングの第１端に隣接して、孔内に第１チェックバルブが配置される。ハウジングの第２端に隣接して、孔内に第２チェックバルブが配置される。孔内の第１チェックバルブと第２チェックバルブとの間に、第１ピストンが配置される。孔内の第１ピストンと第２チェックバルブとの間に、第２ピストンが配置される。

本発明の別の実施形態は、負荷反応式切替バルブアセンブリに関するものである。この負荷反応式切替バルブアセンブリは、第１端と、その反対側に配置される第２端とを有するハウジングを含んでいる。ハウジングは、孔、流体制御部の第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路、流体制御部の第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路、及び、案内流路を備えている。ハウジングの第１端に隣接して、孔内に第１チェックバルブが配置される。ハウジングの第２端に隣接して、孔内に第２チェックバルブが配置される。孔内の第１チェックバルブと第２チェックバルブとの間に、第１ピストンが配置される。孔内の第１ピストンと第２チェックバルブとの間に、第２ピストンが配置される。第１ピストン及び第２ピストンは、第１制御流路内の加圧流体が、第１チェックバルブを退かせて、第１ピストンに対して作用することで、第１ピストンが第２ピストンに接触して第２チェックバルブを退かせる第１位置と、第２制御流路内の加圧流体が、第２チェックバルブを退かせて、第２ピストンに対して作用することで、第２ピストンが第１ピストンに接触して第１チェックバルブを退かせる第２位置と、案内流路内の加圧流体が、第１ピストンに対して作用して第１チェックバルブを退かせると共に、第２ピストンに対して作用して第２チェックバルブを退かせる第３位置とに作動される。

本発明の本質に従う形態の模式的な特徴を有する操向回路の油圧回路図である。図１の油圧回路図の代替的な実施形態である。図１の操向回路での使用に適した負荷反応式切替バルブアセンブリの断面図である。静圧式操向回路の第１比例弁が左回り位置に作動されることで負荷反応機能が無効にされた、図３の負荷反応式切替バルブアセンブリである。静圧式操向回路の第１比例弁が右回り位置に作動されることで負荷反応機能が無効にされた、図３の負荷反応式切替バルブアセンブリである。負荷反応機能が有効にされた、図３の負荷反応式切替バルブアセンブリである。

ここで、添付の図面に示された、本発明の模式的な形態を詳細に参照する。可能な限り、同じ参照符号は、図面を通して、同じ又は類似する構造を示すように使用されている。

さて、図１を参照すると、車両用操向システム１０の概略図が示されている。この操向システム１０は、リザーバ１２と、リザーバ１２と流体連通状態にある吸入口１６及び吐出口１８を備えた流体ポンプ１４とを含んでいる。更に、操向システム１０は、流体ポンプ１４の吐出口１８と流体連通状態にある操向回路２０を含んでいる。又、図示の実施形態では、操向システム１０が、流体ポンプ１４及び操向回路２０と流体連通状態にある優先バルブ２２を含んでいる。

操向回路２０は、流体ポンプ１４とアクチュエータ２４とに、選択的に流体連通状態になる。図示の実施形態では、アクチュエータ２４の一方の端部に配置された第１ポート２６と、アクチュエータ２４の反対の端部に配置された第２ポート２８とを有するシリンダとして、アクチュエータ２４が示されている。他の実施形態では、アクチュエータ２４が流体モータである。

又、操向回路２０は、静圧式操向回路（システム）３０と、電気油圧式操向回路（システム）３２とを含んでいる。静圧式操向回路３０は、流体ポンプ１４とアクチュエータ２４との間の第１の流路３４を備えている。電気油圧式操向回路３２は、流体ポンプ１４とアクチュエータ２４との間の第２の流路３６を備えている。静圧式操向回路３０の第１の流路３４は、電気油圧式操向回路３２の第２の流路３６と並列に配置されている。

図示の実施形態において、負荷感知式の優先バルブ２２は、流体ポンプ１４と操向回路２０との間に配置されている。負荷感知式の優先バルブ２２は、ポンプ１４からの流体を、静圧式操向回路３０と電気油圧式操向回路３２とに選択的に配分する。

図１をなお参照すると、静圧式操向回路３０が図示されている。静圧式操向回路３０は、電気油圧式操向回路３２と並列に配置されている。静圧式操向回路３０は、流体制御部４０を含んでいる。この流体制御部４０は、第１比例弁４２を含んでおり、更に、流体ポンプ１４の吐出口１８と流体連通状態にある流入ポート４４と、リザーバ１２と流体連通状態にある流出ポート４６と、アクチュエータ２４の第１ポート２６と流体連通状態にある第１制御ポート４８と、アクチュエータ２４の第２ポート２８と流体連通状態にある第２制御ポート５０とを備えている。第１比例弁４２は、流入ポート４４と、第１及び第２制御ポート４８、５０との間に配置されている。

図示の実施形態において、流体制御部４０の第１比例弁４２は、バルブアセンブリ５２を含んでいる。ある実施形態では、バルブアセンブリ５２が、回転バルブ（例えばスプール弁）と、追従バルブ部材（例えばスリーブ）とを含んでいる。図示の実施形態では、操向作動部材Ｓ（例えば、ステアリングホイール、ジョイスティック等）の手動操作の結果として、回転バルブが追従バルブ部材の筒内で回転する。

第１比例弁４２は、操向作動部材Ｓの手動操作を介して、中立位置Ｎ_１から右回り位置Ｒ_１や左回り位置Ｌ_１へ移動可能である。第１比例弁４２が右回り位置Ｒ_１や左回り位置Ｌ_１にあると、流体は、流量計５４（例えば、ジェロータ・ギアセット）を介して、流体ポンプ１４からアクチュエータ２４の第１ポート２６及び第２ポート２８の一方へ連通する。

図示の実施形態では、流量計５４がデュアル機能を有している。流量計５４は、流体制御部４０の、操向作動部材Ｓの回転に応じた適切な制御ポート４８、５０へ送り込まれることとなる流体の、実際の流量を計測する計測器として機能する。更に、流量計５４は、バルブアセンブリ５２に対して連動する連動装置として機能する。図示の実施形態において、この連動は、流量計５４とバルブアセンブリ５２とを接続する機械式リンク５６（例えば伝動装置）によって達成される。

更に図１を参照すると、電気油圧式操向回路３２が図示されている。電気油圧式操向回路３２は、電気油圧式バルブアセンブリ６０を含んでいる。図示の実施形態において、電気油圧式バルブアセンブリ６０は、第２比例弁６２、遮断弁６４、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６、及び、モード選択バルブ６８を含んでいる。電気油圧式バルブアセンブリ６０は、第２の流路３６内に配置されている。

又、電気油圧式バルブアセンブリ６０は、流入口７０、流出口７２、第１の作動吐出口７４、及び、第２の作動吐出口７６を含んでいる。流入口７０は、流体ポンプ１４と流体連通状態にある。流出口７２は、リザーバ１２と流体連通状態にある。第１の作動吐出口７４及び第２の作動吐出口７６は、アクチュエータ２４の第１ポート２６及び第２ポート２８の夫々と流体連通状態にある。

電気油圧式操向回路３２の第２比例弁６２は、流入口７０と、第１及び第２の作動吐出口７４、７６との間に配置されている。第２比例弁６２は、流体ポンプ１４と選択的に流体連通状態になる吸入口８０と、リザーバ１２と選択的に流体連通状態になる返流口８２と、第１の作動吐出口７４と選択的に流体連通状態になる第１吐出口８４と、第２の作動吐出口７６と選択的に流体連通状態になる第２吐出口８６とを含んでいる。

図示の実施形態では、第２比例弁６２が３位置弁である。又、図示の実施形態において、第２比例弁６２は、中立位置Ｎ_２、右回り位置Ｒ_２、及び、左回り位置Ｌ_２を含んでいる。図示の実施形態では、中立位置Ｎ_２が、流入口７０と第１及び第２の作動吐出口７４、７６との間の流体連通状態を遮断する。

図１に示された実施形態において、第２比例弁６２は、中立位置Ｎ_２と左回り位置Ｌ_２と右回り位置Ｒ_２との間を、油圧で作動される。誘導圧力制御弁８８が、中立位置Ｎ_２と左回り位置Ｌ_２と右回り位置Ｒ_２とに、第２比例弁６２を作動させる。図２に示されている代わりの実施形態では、電気油圧式操向回路３２の第２比例弁６２が、中立位置Ｎ_２と左回り位置Ｌ_２と右回り位置Ｒ_２との間を、電気によって作動される。図２に示された実施形態において、第２比例弁６２は、ソレノイド９０によって作動される。

図１をなお参照して、電気油圧式操向回路３２の遮断弁６４は、流体ポンプ１４と第２比例弁６２との間に配置されている。電気油圧式操向回路３２の遮断弁６４は、第１位置Ｐ_１と第２位置Ｐ_２とを含んでいる。第１位置Ｐ_１では、流体ポンプ１４と第２比例弁６２との間の流体連通状態が遮断される。又、第１位置Ｐ_１では、第２比例弁６２の吸入口８０が、リザーバ１２と流体連通状態になる。第２位置Ｐ_２では、第２比例弁６２の吸入口８０が、流体ポンプ１４と流体連通状態になる。

ここで、図１及び図３を参照して、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６について説明する。負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、静圧式操向回路３０の負荷反応機能を有効又は無効にする。負荷反応機能は、第１比例弁４２が中立位置Ｎ_１にあるときに、流体制御部４０の第１制御ポート４８及び第２制御ポート５０が、流量計５４と流体連通状態になる機能である。これにより、車両の操縦者は、第１比例弁４２が中立位置Ｎ_１にあるときに、操向作動部材Ｓを介して、アクチュエータの動きを把握することができる。

負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、静圧式操向回路３０の第１比例弁４２と直列に配置されている。負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、操向システム１０の第１の流路３４内に配置されている。

負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、ハウジング１００を含んでいる。このハウジング１００は、第１端１０２と、その反対側に位置する第２端１０４とを含んでいる。又、ハウジング１００は、第１端１０２及び第２端１０４を通って延びる孔１０６を備えている。更に、ハウジング１００は、流体制御部４０の第１制御ポート４８と流体連通状態にある第１制御流路１０８と、流体制御部４０の第２制御ポート５０と流体連通状態にある第２制御流路１１０と、アクチュエータ２４の第１ポート２６と流体連通状態にある第１作動流路１１２と、アクチュエータ２４の第２ポート２８と流体連通状態にある第２作動流路１１４とを備えている。

孔１０６は、第１制御流路１０８と流体連通状態にある第１制御開口部１１６と、第２制御流路１１０と流体連通状態にある第２制御開口部１１８と、第１作動流路１１２と流体連通状態にある第１作動開口部１２０と、第２作動流路１１４と流体連通状態にある第２作動開口部１２２とを含んでいる。図示の実施形態では、開口部１１６、１１８、１２０、１２２の各々が、孔１０６内で環状の溝になっている。図示の実施形態において、第１制御開口部１１６は、第１作動開口部１２０と第２作動開口部１２２との間に配置され、同時に、第２制御開口部１１８は、第１制御開口部１１６と第２作動開口部１２２との間に配置されている。

負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、第１チェックバルブ１２４ａ、第２チェックバルブ１２４ｂ、第１ピストン１２８ａ、及び、第２ピストン１２８ｂを含んでいる。第１チェックバルブ１２４ａは、ハウジング１００の孔１０６内に、第１端１０２と隣接して配置されている。第２チェックバルブ１２４ｂは、ハウジング１００の孔１０６内に、第２端１０４と隣接して配置されている。第１チェックバルブ１２４ａは、第１制御流路１０８と第１作動流路１１２との間を、選択的に流体連通させるように適合している。第２チェックバルブ１２４ｂは、第２制御流路１１０と第２作動流路１１４との間を、選択的に流体連通させるように適合している。

図示の実施形態では、第１チェックバルブ１２４ａと第２チェックバルブ１２４ｂとが、実質的に同じものである。明確化の目的のためだけに、共通の機構の、特に第１チェックバルブ１２４ａに関連する参照符号の後に文字「ａ」を付け、同時に、共通の機構の、特に第２チェックバルブ１２４ｂに関連する参照符号の後に文字「ｂ」を付けている。しかしながら、共通の機構を広く参照する場合は、参照符号の後に文字を付けていない。

第１チェックバルブ１２４ａ及び第２チェックバルブ１２４ｂの各々は、ポペット１３２と弁座１３４とを含んでいる。ポペット１３２は、アクチュエータ２４から流体制御部４０（４２）の方向に流れる流体を阻止するように、ばね１３６によって弁座１３４内の着座位置の方へ付勢されている。ポペット１３２が着座位置にあることで、静圧式操向回路３０の負荷反応機能が無効になる。

第１ピストン１２８ａ及び第２ピストン１２８ｂは、ハウジング１００の孔１０６内に、第１チェックバルブ１２４ａと第２チェックバルブ１２４ｂとの間に配置されている。図示の実施形態において、第１ピストン１２８ａと第２ピストン１２８ｂとは、実質的に同じものである。明確化の目的のためだけに、共通の機構の、特に第１ピストン１２８ａに関連する参照符号の後に文字「ａ」を付け、同時に、共通の機構の、特に第２ピストン１２８ｂに関連する参照符号の後に文字「ｂ」を付けている。しかしながら、共通の機構を広く参照する場合は、参照符号の後に文字を付けていない。

図示の実施形態において、第１ピストン１２８ａ及び第２ピストン１２８ｂの各々は、概ね円柱状をなしている。ピストン１２８の各々は、第１端部１３８と、その反対側に位置する第２端部１４０と、中央部１４２とを含んでいる。図示の実施形態では、第１端部１３８及び第２端部１４０が、中央部１４２の外径よりも小さな外径を有している。第１端部１３８は、第１軸端１４４を含んでいる。第２端部１４０は、第２軸端１４６を含んでいる。

図示の実施形態において、第１ピストン１２８ａは、第１ピストン１２８ａの第１軸端１４４ａが、第１チェックバルブ１２４ａのポペット１３２ａと隣接するように、孔１０６内に配置されている。第２ピストン１２８ｂは、第２ピストン１２８ｂの第１軸端１４４ｂが、第１ピストン１２８ａの第２軸端１４６ａと隣接して配置され、同時に、第２ピストン１２８ｂの第２軸端１４６ｂが、第２チェックバルブ１２４ｂのポペット１３２ｂと隣接して配置されるように、孔１０６内に配置されている。

更に、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６のハウジング１００は、案内流路１４８を備えている。図示の実施形態において、案内流路１４８は、孔１０６内に、第１制御開口部１１６と第２制御開口部１１８との間に位置する案内流路開口１５０を含んでいる。図示の実施形態では、孔１０６内の案内流路開口１５０が、第１チェックバルブ１２４ａと第２チェックバルブ１２４ｂとの間の中央に配置されている。

ここで、図１を参照して、モード選択バルブ６８について説明する。モード選択バルブは、静圧式操向回路３０の負荷反応機能を、有効又は無効にするように適合している。モード選択バルブ６８は、流体ポンプ１４と負荷反応式切替バルブアセンブリ６６との間を、選択的に流体連通させる。図示の実施形態では、モード選択バルブ６８が、流体ポンプ１４と、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８との間を、選択的に流体連通させる。

モード選択バルブ６８は、第１位置Ｐ_ＭＳＶ１と第２位置Ｐ_ＭＳＶ２との間で作動される。第１位置Ｐ_ＭＳＶ１では、静圧式操向回路３０の負荷反応機能が、実行可又は有効にされる。第２位置Ｐ_ＭＳＶ２では、静圧式操向回路３０の負荷反応機能が、実行不可又は無効にされる。又、第１位置Ｐ_ＭＳＶ１では、モード選択バルブ６８が、流体ポンプ１４と負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８との間を流体連通させる。第２位置Ｐ_ＭＳＶ２では、モード選択バルブ６８が、リザーバ１２と負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８との間を流体連通させる。

図示の実施形態では、モード選択バルブ６８が、電気によって作動される。又、図示の実施形態において、モード選択バルブ６８は、ばね１５２によって第１位置Ｐ_ＭＳＶ１へ付勢され、ソレノイド１５４によって第２位置Ｐ_ＭＳＶ２へ作動される。

ここで、図１及び図３〜図６を参照して、負荷反応式切替バルブの動作について説明する。電気油圧式操向回路３２が稼動しているときに、負荷反応機能が有効になることは望ましくない。さもなければ、電気油圧式操向回路３２によるアクチュエータ２４の作動が、静圧式操向回路３０の操向作動部材Ｓを動かすことになる。従って、電気油圧式操向回路３２が稼動しているときは、モード選択バルブ６８を第２位置Ｐ_ＭＳＶ２へ作動させる信号を、制御部がソレノイド１５４へ送信する。モード選択バルブ６８が第２位置Ｐ_ＭＳＶ２にあると、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８内の流体が、リザーバ１２へ排出される。案内流路１４８内の流体がリザーバ１２へ排出されると、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の第１ピストン１２８ａ及び第２ピストン１２８ｂは、図３に示すように、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６のハウジング１００の、孔１０６内の中央に配置される。

図１及び図４を参照すると、電気油圧式操向回路３２の稼動中に、流体制御部４０の第１比例弁４２が左回り位置Ｌ_１へ作動されるように、操縦者が静圧式操向回路３０の操向作動部材Ｓを動かす場合、流体制御部４０の流量計５４からの加圧流体は、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の第１制御流路１０８へ流入し、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６を第１位置へ作動させる。第１制御流路１０８内の加圧流体は、第１制御開口部１１６を介してハウジング１００の孔１０６へ流入し、第１ピストン１２８ａの第１軸端１４４ａに対して作用する。その加圧流体は、第１ピストン１２８ａを第２ピストン１２８ｂに接触させ、第１ピストン１２８ａ及び第２ピストン１２８ｂを、ハウジング１００の第２端１０４へ向かう方向に移動させる。第２ピストン１２８ｂの第２軸端１４６ｂは、第２チェックバルブ１２４ｂのポペット１３２ｂに接触し、ポペット１３２ｂを弁座１３４ｂから退かせる。ポペット１３２ｂが弁座１３４ｂから退かされると、アクチュエータ２４の第２ポート２８からの流体が、静圧式操向回路３０の流体制御部４０の第２制御ポート５０に流通する状態になる。

第１制御流路１０８内の加圧流体は、第１ピストン１２８ａに加えて、第１チェックバルブ１２４ａのポペット１３２ａに対しても作用する。その加圧流体は、ポペット１３２ａを弁座１３４ａから退かせ、流体制御部４０の第１制御ポート４８と、アクチュエータ２４の第１ポート２６との間を流体連通させる。電気油圧式操向回路３２が稼動すると、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６は、操向の補正が必要な状況において、操縦者が操向作動部材Ｓを使用して車両を操向できるように、静圧式操向回路３０を電気油圧式操向回路３２よりも優先させる（override）。

モード選択バルブ６８が第２位置に配置されると、第１及び第２チェックバルブ１２４ａ、１２４ｂのポペット１３２ａ、１３２ｂは、第１比例弁４２が中立位置Ｎ_１に戻されるときに、着座位置へ戻される。

図１及び図５を参照すると、電気油圧式操向回路３２の稼動中に、流体制御部４０の第１比例弁４２が右回り位置Ｒ_１へ作動されるように、操縦者が静圧式操向回路３０の操向作動部材Ｓを動かす場合、流体制御部４０の流量計５４からの加圧流体は、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の第２制御流路１１０へ流入し、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６を第２位置へ作動させる。第２制御流路１１０内の加圧流体は、第２制御開口部１１８を介してハウジング１００の孔１０６へ流入し、第２ピストン１２８ｂの第２軸端１４６ｂに対して作用する。その加圧流体は、第２ピストン１２８ｂを第１ピストン１２８ａに接触させ、第１ピストン１２８ａ及び第２ピストン１２８ｂを、ハウジング１００の第１端１０２へ向かう方向に移動させる。第１ピストン１２８ａの第１軸端１４４ａは、第１チェックバルブ１２４ａのポペット１３２ａに接触し、ポペット１３２ａを弁座１３４ａから退かせる。ポペット１３２ａが弁座１３４ａから退かされると、アクチュエータ２４の第１ポート２６からの流体が、静圧式操向回路３０の流体制御部４０の第１制御ポート４８に流通する状態になる。

第２制御流路１１０内の加圧流体は、第２ピストン１２８ｂに加えて、第２チェックバルブ１２４ｂのポペット１３２ｂに対しても作用する。その加圧流体は、ポペット１３２ｂを弁座１３４ｂから退かせ、流体制御部４０の第２制御ポート５０と、アクチュエータ２４の第２ポート２８との間を流体連通させる。

ここで、図１及び図６を参照して、静圧式操向回路３０の負荷反応機能を有効にする方法について説明する。操向システム１０の手動制御が求められたとき、モード選択バルブ６８は、第２位置Ｐ_ＭＳＶ２へ作動される。モード選択バルブ６８が第２位置Ｐ_ＭＳＶ２にあると、遮断弁６４が第１位置Ｐ_１へ作動され、これによって電気油圧式操向回路３２が非稼働状態になる。流体ポンプ１４からの流体の一部は、モード選択バルブ６８を介して、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８に流通する。負荷反応式切替バルブアセンブリ６６の案内流路１４８内の加圧流体は、負荷反応式切替バルブアセンブリ６６を第３位置へ作動させる。加圧流体は、案内流路開口１５０を介して、ハウジング１００の孔１０６へ流入し、第１ピストン１２８ａの第２軸端１４６ａと、第２ピストン１２８ｂの第１軸端１４４ｂとに対して作用する。加圧流体は、第１ピストン１２８ａを第１方向へ移動させ、第２ピストン１２８ｂをその反対の第２方向へ移動させる。図示の実施形態では、第１方向がハウジング１００の第１端１０２へ向かい、第２方向がハウジング１００の第２端１０４へ向かうものである。

第１ピストン１２８ａの第１軸端１４４ａは、第１チェックバルブ１２４ａのポペット１３２ａに接触し、ポペット１３２ａを弁座１３４ａから退かせる。第２ピストン１２８ｂの第２軸端１４６ｂは、第２チェックバルブ１２４ｂのポペット１３２ｂに接触し、ポペット１３２ｂを弁座１３４ｂから退かせる。第１ピストン１２８ａが第１チェックバルブ１２４ａに対して作用すると、流体制御部４０の第１制御ポート４８が、アクチュエータ２４の第１ポート２６と流体連通状態になる。第２ピストン１２８ｂが第２チェックバルブ１２４ｂに対して作用すると、流体制御部４０の第２制御ポート５０が、アクチュエータ２４の第２ポート２８と流体連通状態になる。第１チェックバルブ１２４ａ及び第２チェックバルブ１２４ｂが、夫々、弁座１３４ａ、１３４ｂから退かされると、アクチュエータ２４からの流体が流体制御部４０へ流通し、これによって、車両の操縦者は、第１比例弁４２が中立位置Ｎ_１にあるときに、操向作動部材Ｓを介してアクチュエータの動きを把握することができる。

本発明の様々な変更や改造は、本発明の範囲及び本質から離れることなく、当業者に明らかになるものであり、又、本発明の範囲が、本明細書で説明した具体的な実施形態へ過度に限定されるものではないことは、理解されるべきである。

１０：操向システム、１４：流体ポンプ、２４：アクチュエータ、３０：静圧式操向回路（システム）、３２：電気油圧式操向回路（システム）、４０：流体制御部、４２：第１比例弁、４４：流入ポート、４６：流出ポート、４８：第１制御ポート、５０：第２制御ポート、５４：流量計、６２：第２比例弁、６６：負荷反応式切替バルブアセンブリ、６８：モード選択バルブ、１００：ハウジング、１０２：第１端、１０４：第２端、１０６：孔、１０８：第１制御流路、１１０：第２制御流路、１２４ａ：第１チェックバルブ、１２４ｂ：第２チェックバルブ、１２８ａ：第１ピストン、１２８ｂ：第２ピストン、１４８：案内流路、Ｎ_１：中立位置

Claims

車両用の操向システムであって、
流体ポンプと、
該流体ポンプと選択的に流体連通状態になるアクチュエータと、
前記流体ポンプと流体連通状態にある第１比例弁と、該第１比例弁及び前記アクチュエータと流体連通状態にある流量計とを有する流体制御部を含む静圧式操向システムと、
前記流体ポンプ及び前記アクチュエータと選択的に流体連通状態になる第２比例弁を含み、該第２比例弁が前記第１比例弁と並列に配置される電気油圧式操向システムと、
前記静圧式操向システムの前記第１比例弁と直列に配置され、該第１比例弁が中立位置にあるときに、前記アクチュエータと前記流体制御部との間を流体連通状態にさせる負荷反応式切替バルブアセンブリと、を含むことを特徴とする操向システム。
前記電気油圧式操向システムは、前記負荷反応式切替バルブアセンブリと流体連通状態にあるモード選択バルブを含み、該モード選択バルブが、前記静圧式操向システムの負荷反応機能を有効又は無効にするように適合していることを特徴とする請求項１記載の操向システム。
前記第２比例弁が油圧作動式であることを特徴とする請求項１記載の操向システム。
前記第２比例弁が電気作動式であることを特徴とする請求項１記載の操向システム。
前記負荷反応式切替バルブアセンブリは、
第１端及びその反対側に配置された第２端を有し、孔を備えるハウジングと、
前記第１端に隣接して前記孔内に配置される第１チェックバルブと、
前記第２端に隣接して前記孔内に配置される第２チェックバルブと、
前記孔内において前記第１チェックバルブと前記第２チェックバルブとの間に配置される第１ピストンと、
前記孔内において前記第１ピストンと前記第２チェックバルブとの間に配置される第２ピストンと、を含むことを特徴とする請求項１記載の操向システム。
前記流体制御部は、前記流体ポンプと流体連通状態にある流入ポートと、流出ポートと、第１制御ポートと、第２制御ポートとを含み、前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートが、前記アクチュエータと選択的に流体連通状態になることを特徴とする請求項５記載の操向システム。
前記負荷反応式切替バルブアセンブリの前記ハウジングは、前記流体制御部の前記第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路と、前記流体制御部の前記第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路と、モード選択バルブと流体連通状態にある案内流路と、を備えることを特徴とする請求項６記載の操向システム。
前記第１ピストン及び前記第２ピストンは、
前記第１制御流路内の加圧流体が、前記第１チェックバルブを退かせて、前記第１ピストンに対して作用することで、前記第１ピストンが前記第２ピストンに接触して前記第２チェックバルブを退かせる第１位置と、
前記第２制御流路内の加圧流体が、前記第２チェックバルブを退かせて、前記第２ピストンに対して作用することで、前記第２ピストンが前記第１ピストンに接触して前記第１チェックバルブを退かせる第２位置と、
前記案内流路内の加圧流体が、前記第１ピストンに対して作用して前記第１チェックバルブを退かせると共に、前記第２ピストンに対して作用して前記第２チェックバルブを退かせる第３位置と、に作動されることを特徴とする請求項７記載の操向システム。
車両用の操向システムであって、
流体ポンプと、
該流体ポンプと選択的に流体連通状態になるアクチュエータと、
前記流体ポンプと流体連通状態にある流入ポートと、流出ポートと、第１制御ポートと、第２制御ポートとを備える流体制御部を含み、前記第１制御ポート及び前記第２制御ポートが前記アクチュエータと流体連通状態にあり、前記流体制御部が、前記流体ポンプと流体連通状態にある第１比例弁と、該第１比例弁及び前記アクチュエータと流体連通状態にある流量計とを有するものである静圧式操向システムと、
前記流体ポンプ及び前記アクチュエータと流体連通状態にある第２比例弁を含み、該第２比例弁が前記第１比例弁と並列に配置される電気油圧式操向システムと、
前記静圧式操向システムの前記第１比例弁と直列に配置される負荷反応式切替バルブアセンブリと、を含み、
該負荷反応式切替バルブアセンブリは、
第１端及びその反対側に配置された第２端を有し、孔と、前記流体制御部の前記第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路と、前記流体制御部の前記第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路と、案内流路とを備えるハウジングと、
前記第１端に隣接して前記孔内に配置される第１チェックバルブと、
前記第２端に隣接して前記孔内に配置される第２チェックバルブと、
前記孔内において前記第１チェックバルブと前記第２チェックバルブとの間に配置される第１ピストンと、
前記孔内において前記第１ピストンと前記第２チェックバルブとの間に配置される第２ピストンと、を含むことを特徴とする操向システム。
前記電気油圧式操向システムは、前記負荷反応式切替バルブアセンブリの前記案内流路と流体連通状態にあるモード選択バルブを含むことを特徴とする請求項９記載の操向システム。
前記第２比例弁が油圧作動式であることを特徴とする請求項９記載の操向システム。
前記第２比例弁が電気作動式であることを特徴とする請求項９記載の操向システム。
静圧式操向回路用の負荷反応式切替バルブアセンブリであって、
第１端及びその反対側に配置された第２端を有し、孔と、流体制御部の第１制御ポートと流体連通状態にある第１制御流路と、前記流体制御部の第２制御ポートと流体連通状態にある第２制御流路と、案内流路とを備えるハウジングと、
前記孔内に配置される第１チェックバルブと、
前記孔内に配置される第２チェックバルブと、
前記孔内において前記第１チェックバルブと前記第２チェックバルブとの間に配置される第１ピストンと、
前記孔内において前記第１ピストンと前記第２チェックバルブとの間に配置される第２ピストンと、を含むことを特徴とする負荷反応式切替バルブアセンブリ。
前記第１ピストン及び前記第２ピストンは、
前記第１制御流路内の加圧流体が、前記第１チェックバルブを退かせて、前記第１ピストンに対して作用することで、前記第１ピストンが前記第２ピストンに接触して前記第２チェックバルブを退かせる第１位置と、
前記第２制御流路内の加圧流体が、前記第２チェックバルブを退かせて、前記第２ピストンに対して作用することで、前記第２ピストンが前記第１ピストンに接触して前記第１チェックバルブを退かせる第２位置と、
前記案内流路内の加圧流体が、前記第１ピストンに対して作用して前記第１チェックバルブを退かせると共に、前記第２ピストンに対して作用して前記第２チェックバルブを退かせる第３位置と、に作動されることを特徴とする請求項１３記載の負荷反応式切替バルブアセンブリ。
当該負荷反応式切替バルブアセンブリの前記ハウジングにおいて、前記案内流路が、前記第１制御流路と前記第２制御流路との間に配置されることを特徴とする請求項１０記載の負荷反応式切替バルブアセンブリ。