JP3156188B2 - 流体コントローラ - Google Patents

流体コントローラ

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JP3156188B2
JP3156188B2 JP28515892A JP28515892A JP3156188B2 JP 3156188 B2 JP3156188 B2 JP 3156188B2 JP 28515892 A JP28515892 A JP 28515892A JP 28515892 A JP28515892 A JP 28515892A JP 3156188 B2 JP3156188 B2 JP 3156188B2
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by means for actuating valves
    • B62D5/093Telemotor driven by steering wheel movement
    • B62D5/097Telemotor driven by steering wheel movement gerotor type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/86493Multi-way valve unit
    • Y10T137/86574Supply and exhaust
    • Y10T137/86638Rotary valve
    • Y10T137/86646Plug type
    • Y10T137/86662Axial and radial flow

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加圧流体源から流体圧力
作動装置への流体の流れを制御するのに使用される型の
流体コントローラに関し、特に、車両ステアリングシリ
ンダへの加圧流体の流れを制御するのに使用されるコン
トローラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明に関する型の一般的な流体コント
ローラは種々の流体ポートを形成するハウジングを含
み、かつさらに車両ステアリングホイールの回転のよう
な、入力に応答して作動し得る弁を含んでいる。この一
般的なコントローラはまた流体メータを通る流体の流れ
に応答して弁に追随運動を付与するために、流体メータ
のような、装置を含んでいる。コントローラ弁、流体メ
ータを通り更にステアリングシリンダへの流体の流れ
は、一般にステアリングホイールの回転量に比例する。
【0003】この一般的な型の流体コントローラは入口
ポートにおいて加圧流体を受容し、主可変流量制御オリ
フイスを通って、次いで流体メータへの加圧流体の流れ
を制御し、そして流体メータから加圧流体は他の可変オ
リフイスを通って、かつ次いでステアリングシリンダの
膨張室に流れる。ステアリングシリンダの収縮室から排
出されている流体はコントローラ弁を通って、次いで装
置容器へ流れる。
【0004】上述した流路は一般的に「主流体通路」と
言われ、そして理論上は、ステアリングシリンダの上流
の、この流路のすべての部品は流体コントローラの特別
な作動の間中加圧流体を収容する。しかしながら、周期
的に発生する種々の作動条件があり、それらの条件の中
には、通常所望されるように、主流路のすべての部品が
加圧流体を収容するとは限らない。
【0005】時折、ステアリングシリンダは「過剰(オ
ーバーランニング)」負荷を受け、その場合に外力がシ
リンダに加えられ、この外力はシリンダが主流体通路内
の加圧流体により移動されているのと同一方向にシリン
ダを偏倚しようとする。ステアリングシリンダが過剰負
荷を受けると、普通キヤビテーシヨンが発生し、この場
合、空所または「バブル」が、ステアリングシリンダの
上流の、主流体通路内に発生する。かかるキヤビテーシ
ヨン空所は直接的な問題を生じないかも知れないが、一
般には、かかる空所は流体メータに移動し、次のステア
リング操作時に、流体メータ中の空所の存在は、極端な
条件において、ステアリング制御の喪失を招来する。留
意すべき重要なことは、キヤビテーシヨン空所が発生す
る時と次のステアリング操作時との間に、コントローラ
弁が一般に中立位置に戻ることである。
【0006】周期的に発生する他の作動条件は手動ステ
アリングモードにおける作動である。これは一般的には
流体コントローラの入口ポートに利用し得る加圧流体が
ないような、エンジンまたはポンプの故障時に発生す
る。その場合に、車両の運転者は、十分な手動入力の力
でステアリングホイールを回転させ、流体メータをハン
ドポンプとして作動させて、流体を主流体通路の残部を
通ってステアリングシリンダへ供給する。
【0007】上述した作動条件のいずれにおいても、流
体を主流体通路に供給することを要し、そしてこれは一
般には流体コントローラのハウジング内に配置されたア
ンチ−キヤビテーシヨンおよび手動ステアリング逆止弁
によつて行われる。一般に、これらの逆止弁は、入口ポ
ート、または作動ポートでの流体圧力が戻りポートの流
体圧力以下であるときに、コントローラの戻りポートか
ら入口ポート(手動ステアリングチエツク)または作動
ポート(アンチ−キヤビテーシヨン・チエツク)へ流体
を流入させるべく配置される。上述した従来の装置の性
能は、手動ステアリング逆止弁を設けるために必要な内
孔および通路の機械加工がコントローラハウジングの複
雑さおよび費用の実質的な増加を意味するけれども、全
体的には満足できるものであつた。アンチ−キヤビテー
シヨン逆止弁の場合には、これらは一般的にはポートブ
ロツク弁(コントローラのポート面にボルト止めされ
る)内に収容され、それはまたコントローラの費用およ
び全体の大きさの実質的な増加を意味する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】コントローラハウジン
グ内にある手動ステアリング逆止弁の代表的な従来装置
の1つの機能的な欠点は逆止弁を通って流れている流体
が一般には主流体通路中の可変流量制御オリフイスの直
列配置を通って流れねばならないということである。こ
れらのオリフイスは通常のステアリング作動の間中全開
されかつ弁が中立にあるとき閉止される。バブルが流体
メータ内に閉じ込められる場合に、流体コントローラが
中立に戻ると、ステアリング制御は、ステアリングホイ
ール入力時に喪失する恐れがある。
【0009】したがつて、本発明の目的は、コントロー
ラハウジングの追加の、および高価な機械加工の必要の
ない、または追加の弁の必要ない、逆止弁の性能を有す
る改良された流体コントローラを提供することである。
【0010】本発明の他の目的は流体コントローラが中
立位置にあるとき流体メータへの流路を提供する流体コ
ントローラ用の改良された手動ステアリング逆止弁装置
を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】本発明の上記および他の目的は、加圧流体源か
ら流体圧力作動装置への流体の流れを制御すべく作動可
能な改良されたコントローラを提供することにより達成
される。このコントローラは前記加圧流体源へ連通する
入口ポート、装置容器へ連通する戻りポート、および前
記加圧流体作動装置へ連通する第1および第2制御流体
ポートが形成されたハウジング手段を含むタイプであ
る。弁手段はハウジング手段内に配置されかつ第1の回
転可能な弁部材および協働する、相対的に回転可能な追
随弁部材を有する。第1の追随弁部材は、中立位置、お
よび前記第1の弁部材が前記追随弁部材に対して前記中
立位置から回転可能に移動される第1作動位置をとる。
ハウジング手段と弁手段は入口ポートと第1制御流体ポ
ートとの間をかつ弁手段が第1作動位置にあるとき第2
制御流体ポートと戻りポートとの間を連通する主流体通
路を協働して形成する。コントローラは流体作動手段を
通る流体流量に比例して弁手段に追随運動を付与し、流
体作動手段は入口ポートと第1制御流体ポートとの間の
主流体通路に直列流れ関係で配置される。第1弁部材
は、戻りポートに流体連通する内室を形成する、中空
の、略筒状スプール部材を有する。
【0012】改良されたコントローラは、第1弁部材お
よび追随弁部材の一方に配置された逆止弁手段を特徴と
し、内室の流体圧力が、所定位置において、前記主流体
通路中の流体圧力より大きいとき、前記第1弁部材によ
り形成された内室から所定位置の主流体通路に流体を連
通するよう作動し得る。
【0013】本発明のさらに他の態様によれば、所定位
置が入口ポートと流体作動手段との間に配置される。
【0014】本発明のさらに他の態様によれば、所定位
置が流体作動手段と第1制御流体ポートとの間に配置さ
れる。
【0015】
【実施例】本発明を限定するものではない図面におい
て、図1は車両油圧パワーステアリング装置、又は全流
体結合パワーステアリング装置とも呼ばれる装置に一般
に使用される型の流体コントローラの油圧概略図であ
る。装置は当業者には良く知られた方法において装置容
器13に接続される入口を有する、単に流体ポンプ11
として図1に示される加圧流体源を含んでいる。
【0016】さらに図1を参照すると、ステアリング装
置は符号15で総括的に示される、ステアリングシリン
ダ17への流体の流れを制御する流体コントローラを含
んでいる。図2に関連してより詳細に説明される流体コ
ントローラ15はアメリカ合衆国再発行特許第25,1
26号に説示される一般的な型からなつても良く、そし
て主題の実施例においては、より詳細にはアメリカ合衆
国特許第4,109,679号に説示された型からな
り、その両方とも本発明の譲受人に譲渡されかつ参考と
してここに含まれる。符号19により示される弁装置が
流体コントローラ15内に配置され、該弁装置は図1に
示されるその中立位置から右方回転位置Rかまたは左方
回転位置へ移動可能である。本実施例において、弁19
の右方回転位置Rおよび左方回転位置Lの各々は、当業
者には周知のように、弁19の図示が該弁19の中立
(中心)位置と2つの最大移動位置との間で「無限の」
可変性があることを示すけれども、単一の弁位置を有す
るように図示される。
【0017】弁装置19が右方回転位置Rかまたは左方
回転位置(通常操作位置)のいずれかにあるとき、ポン
プ11からの加圧流体が弁19を通って流れ、次いで、
流体メータ21を通って流れる。そのひとつの機能は適
切な流量を測定(計量)し、ステアリングシリンダ17
に連通されていることである。当業者には周知のよう
に、流体メータ21の他の機能は、弁19が所望の流量
がステアリングシリンダ17へ連通された後その中立位
置(図1に示すように)に戻されるように、弁19に対
する追随運動をさせることである。この追随運動は図3
ないし図6の詳細な説明に関連して説明される手段によ
り達成される。
【0018】図1において最も良く概略的に示されるよ
うに、弁装置19には、弁19がその中立位置からその
操作位置の1つへ移動されるとき、複数の可変制御オリ
フイスが形成される。これらの可変オリフイスは、図3
ないし図5の説明に関連して、より詳細に後で説明す
る。
【0019】流体コントローラ15 次に、図2を参照して、コントローラ15の構造を幾ら
か詳細に説明する。流体コントローラ15はハウジング
部分23、ポートプレート25、流体メータ21からな
る部分、および端板27を含む幾つかの部分からなる。
これらの部分はハウジング部分23と螺合する複数のボ
ルト29によつて緊密に密封係合され一体に保持され
る。ハウジング部分23には入口ポート31および戻り
ポート33(その両方が図1にのみ示される)、および
1対の制御流体ポート35、37が形成されている。
【0020】ハウジング部分23にはさらに弁孔39が
形成され、そしてその中に図1に概略的に示される弁装
(弁手段)19が回転可能に配置される。弁19は主
たる、回転可能な弁部材(主弁部材)41(「スプー
ル」)、および協働する、相対的に回転可能な追随弁部
材43(「スリーブ」)を有する。当業者には周知のよ
うに、スプール41の前方端(図2の左方端)は、スプ
ール41とステアリングホイール(図示せず)との間の
直接的機械接続を提供する1組の内部スプライン45を
形成する縮径部分を含んでいる。スプール41およびス
リーブ43は、図3ないし図6に関連して、後でより詳
細に説明される。
【0021】流体メータ21は当該技術において良く知
られる型からなつても良く、そして内歯付き固定リング
47、および外歯付き可動星形部材49を含んでいる。
該星形部材49には1組の内部スプライン51が形成さ
れ、そして、それと、駆動軸55の後方端に形成される
1組の外部スプライン53がスプライン係合されてい
る。駆動軸55は、スプール41の1対のピン開口61
(同様に図3を参照)を通過するピン59によつて、駆
動軸55とスリーブ43との間の駆動接続を許容する二
又状の前方端57を有する。かくして、スプール41の
回転に応答して弁19を通って流れる加圧流体が流体メ
ータ21を通って流れ、リング47内の星形部材49の
軌道および回転運動を生じる。星形部材49のかかる運
動は駆動軸55およびピン59によるスリーブ43の追
随運動を発生させ、ステアリングホイールの回転の割合
に比例して、スプール41とスリーブ43との間に特定
の相対移動を維持する。
【0022】リング47内で軌道を描きかつ回転する、
星形部材48の噛み合い相互作用は複数の膨張および収
縮流体容積室65を形成し、そして各室65に隣接し
て、ポートプレート25には流体ポート67が形成され
る。ハウジング部分23には複数の軸方向内孔69(そ
の1つのみが図2に示される)が形成され、その各々が
流体ポート67の1つと開放連通している。ハウジング
部分23にはさらに、軸方向内孔69の各々と弁孔39
との間を連通する1対の半径方向内孔71Lおよび71
Rが形成されている。この理由は後述する。
【0023】弁装置19 次に主として図3を参照して、スプール41およびスリ
ーブ43を詳細に説明する。以下の説明に関連して、留
意すべきことは、多数のポートおよび通路が中央基準面
RPに対して対称的に配置され、かつかかる要素が該要
素が基準面RPの左側または右側にそれぞれ位置される
ことを示すためにLまたはRが続く参照符号により説明
されるということである。他方で、これらの要素の幾つ
かは基準面RPのまわりに対向して配置される対応する
要素を持たず、そして参照符号のみを使用する。図3お
よび図4のオーバーレイ図が主としてスプール41とス
リーブ43との間のインターフエイスを示すようになさ
れ、かつ結果として、スリーブ43の外面に形成される
種々の特徴のすべてを示すとは限らないことを理解され
るべきである。
【0024】スプール41は基準面RPのまわりにほぼ
等しく対向して配置される1対の周辺計量溝73Lおよ
び73Rを形成する。1対の圧力通路75Lは計量溝7
3Lにより流体連通にされ、そして1対の圧力通路75
Rは計量溝73Rにより流体連通されている。また1対
の操作通路77Lは計量溝73Lにより流体連通され、
そして1対の操作通路77Rは計量溝73Rにより流体
連通されている。スプール41の外面に形成される上述
した溝および通路に加えて、スプールには複数のタンク
ポート79Lおよび1対のタンクポート79Rが形成さ
れている。タンクポート79Lおよび79Rはスプール
41の内室33cと流体連通しており、その結果低圧戻
り流体がスプール41の内部を通ってかつ戻りポート3
3と連通しているばね開口61を通って半径方向に外方
に通過する。最後に、スプール41には1対の軸方向ス
ロツト80が形成されている。その機能については続い
て説明する。
【0025】スリーブ43には複数の圧力ポート81が
形成されており、これらの圧力ポートはスリーブ43の
外筒面上に形成された環状溝83(図2にのみ示され
る)によつて入口ポート31と連続流体連通するように
配置されている。一組の中立ポート85が圧力ポート8
1の右方に配置され、この一組の中立ポート85は環状
溝89(同様に図2にのみ示される)によつて、高圧キ
ャリオーバー・ポート87と連続流体連通にあるように
配置されかつスリーブの外面に形成されている。本発明
の実施例は高圧キャリオーバー(パワービヨンド)能力
を有する、クローズドセンタ弁を含むけれども、本発明
がオープンセンタまたは負荷感知弁を有するコントロー
ラに同様に適用し得ることは当業者には明らかである。
また、本発明は特別な型の弁構造に関連して説明される
けれども、ほとんどの型の構造に適用し得ると思われ
る。
【0026】複数の計量ポート91L、および複数の計
量ポート91Rが、基準面RPのまわりに等しくかつ対
向して配置され、計量ポート91Lは計量溝73Lと連
続流体連通しており、かつ計量ポート91Rは計量溝7
3Rと連続流体連通している。同時に、当業者には周知
の方法において、計量ポート91Lは半径方向孔71L
との流体連通を方向転換するために配置され、一方計量
ポート91Rは、半径方向孔71Rとの流体連通を方向
転換すために配置される。1対の操作ポート93L、お
よび1対の操作ポート93Rが、基準面RPのまわりに
等しくかつ対向して配置されている。図1および図3に
示した中立位置の弁装置19において、各操作ポート9
3Lは操作通路77Lとタンクポート79Lとの間にほ
ぼ同様に配置される。同様に、各操作ポート93Rは操
作通路77Rとタンクポート79Rとの間にほぼ等しい
間隔をおいて配置される。
【0027】弁作動 これまで記載された流体コントローラ15および弁装置
19の基本的な作動は上記の含まれた特許の教示に鑑み
て容易に明らかであると思われる。しかしながら、コン
トローラおよび弁の作動を、図1の概略図に対して図2
ないし図6に例示された構造に部分的に関連するよう
に、概略的に説明する。
【0028】主として図3を参照すると、弁19が中立
位置(ステアリングホイールが回転しない)にあると
き、加圧流体は入口ポート31から環状溝83へ、かつ
次いで軸方向スロツト80と開放連通している2つの圧
力ポート81を介して連通される。加圧流体はスロツト
80を通って、次いで中立ポート85を通って、環状溝
89へ、かつそこから高圧キャリオーバー・ポート87
へ流れる。圧力ポート81、中立ポート85、および軸
方向スロツト80の漸増する重なり合いは可変中立オリ
フイスAN(図3参照)からなる。図3の中立位置にお
ける弁19において、他の圧力ポート81を通る流れは
スプール41の外面により阻止され、かつ弁19または
流体メータ21の残部を通る流体の流れはない。
【0029】ステアリングホイールが特定の回転速度で
回転されるとき、スプール41は、スリーブ43に対し
て、特定の回転変位だけ、移動される。その後、ホイー
ルの連続回転により、流体メータ21を通って流れる流
体は、スリーブ43の追随運動を生じさせ、特定の回転
変位を維持する。
【0030】つぎに、図3に関連して、図4を参照する
と、スプール41は、左方回転位置Lを選択するために
スリーブ43に対して移動される。図1に略示された通
常の操作位置に対応する、図4に示されるように移動さ
れるスプール41において、加圧流体は2つの圧力ポー
ト81からそれぞれの圧力通路75Rへ流れることがで
き、それらの間の重なり領域は漸増的な主可変制御オリ
フイスA1(図1参照)を形成する。加圧流体は各圧力
通路75Rから計量溝73Rに、次いで計量ポート91
Rを通って半径方向に外方に流れる。この加圧された、
計量されない流体は次いで軸方向内孔69の幾つかを通
って流体メータ21に連通され、次いで流体メータ21
から加圧、計量された流体として他の軸方向孔69を通
って戻る。計量された流体は次いで計量ポート91L
(図3参照)を通って、計量溝73Lへ流れ、かつそこ
から計量された流体が操作通路77Lに流れ、次いでそ
れぞれの操作ポート93Lを通って流れる。通路77L
とポート93Lとの間の重なりは漸増的な可変流量制御
オリフイスA4(図1参照)を形成する。
【0031】操作ポート93Lを通って流れる流体は次
いで制御流体ポート37へ、次いでステアリングシリン
ダ17へ流れる。該シリンダ17から排出される流体は
制御流体ポート35を通って運転ポート93Rへ、かつ
次いでタンクポート79Rを通って連通され、それらの
間の重なり区域は漸増的な可変流量制御オリフイスA5
(図1参照)を形成する。オリフイスA5を通って流れ
る戻り流体は次いで前述されたように戻りポート33に
流れる。上述した流路は以下で「主流体通路」と呼称さ
れ、そして図1および図3に関連して留意されるべきこ
とは、スプールが反対方向にスリーブに対して移動され
るならば、その結果弁19が右回転位置Rにあり、弁を
通る流れは「反対」方向であり、そして制御流体ポート
35に、次いでステアリングシリンダ17に流れ、制御
流体ポート37に戻る。
【0032】逆止弁 再び、最初に、図3を参照して、本発明の逆止弁装置に
ついて説明する。図3に示されるようにスプール41お
よびスリーブ43が中立位置にある場合、操作ポート9
3Lに隣接して、符号95Lで示される1対のアンチ−
キヤビテーシヨン逆止弁はスプール41内に配置され
る。同様に、1対のアンチ−キヤビテーシヨン逆止弁9
5Rは、操作ポート93Rに隣接して、スプール41内
に配置される。
【0033】さらに、図3を参照して、操作通路77L
の各々の端部には符号97Lで示される手動ステアリン
グ逆止弁があり、そして同様に、操作通路77Rの各々
の端部には、符号97Rで示される手動ステアリング逆
止弁がある。
【0034】次に主として図1、図3および図5を参照
して、アンチ−キヤビテーシヨン逆止弁95Rの作動を
説明する。逆止弁95Lの作動は実質上同一であるが、
ステアリングの反対方向に対してであることは理解され
る。「従来の技術」において説明されたように、ステア
リングシリンダ17への過剰負荷が発生することにより
主流体通路中に空所が生じ、このため次のステアリング
作動の間中にステアリング制御の喪失を招来することに
なる。一方、しかしながら、スプール41およびスリー
ブ43はまず図3に示した中立位置に戻る。さらに他の
説明をすると、コントローラ15が右方回転(スプール
41が図3においてスリーブ43に対して下方に移動さ
れる)する時、キヤビテーシヨン空所が生じることにな
る。それゆえ、空所は一般的には流体メータ21の外側
と制御流体ポート35との間にある。その場合に、主流
体通路は操作ポート93Rを含み、そしてスプールおよ
びスリーブが図3の中立位置に戻った後、アンチ−キヤ
ビテーシヨン逆止弁95Rの各々が僅かに加圧された内
室33cから逆止弁95Rを通って操作ポート93Rへ
の流体の連通を許容し、かつそれから、制御流体ポート
35と連通してステアリングシリンダ17の室へ連通す
る。上述したような流体の連通は一般には主流体通路の
その部分のキヤビテーシヨン空所またはバブルを除去す
るのに十分である。
【0035】図5において最も良くわかるように、各ア
ンチ−キヤビテーシヨン逆止弁は弁座101を形成する
多段孔99を含んでいる。該孔99内に、かつ弁座10
1と通常係合して逆止ボール103が配置されている。
図5および図6に示される逆止弁の特殊な構造は、例と
してのみであり、逆止弁の特殊な構造は本発明の必須の
部分ではない。理解されるべきことは、本発明の重要な
態様がコントローラ弁内の、かつ実施例において、スプ
ール41内の逆止弁の配置であるということである。逆
止弁のこの配置は逆止弁を設けるのに要求される機械加
工の量を最小にし、かつなされるべき機械加工は他の機
械加工がスプール41に実施されると同時に行われる。
次に主として図1、図4および図6を参照して、手動ス
テアリング逆止弁97Rの作動が説明され、そして図6
において留意されることは、手動ステアリング逆止弁9
7Rの特殊な構造がアンチ−キヤビテーシヨン逆止弁9
5Rの構造と同一であり、かつ位置のみが異なるという
ことである。
【0036】当業者には周知のように、この型の流体コ
ントローラの手動ステアリングを実施するために、スプ
ール41はスリーブ43に対して必然的に最大移動を行
う。それは車両オペレータがステアリングホイールによ
つてスプール41を回転し、そしてスプール41により
形成されるピン開口61はピン59を駆動し、該ピン
は、順次駆動軸55およびゲロータ星形部材49を駆動
すして、流体メータ21を手動ポンプとして作動させる
からである。
【0037】図4および図6に示されるように、スプー
ル41がその最大移動で左方回転状態にあることによ
り、流体連通の通常の通路は圧力ポート81から圧力通
路75Rへ、かつそれから計量ポート91Rを通って流
体メータ21に至る。しかしながら、手動ステアリング
状態は、当然、入口ポート31に加圧流体がないことに
より発生する。それゆえ、流体メータ21の手動回転は
メータ21の下流に加圧流体を形成するような試みであ
り、加圧流体を計量ポート91Lを通って計量溝73L
へかつそれから操作通路77Lを通って、かつ操作ポー
ト93Lを通って制御流体ポート37へ送る。しかしな
がら、流体メータ21がポンプとして作動するかかる手
動ステアリング操作を行うために、流体メータ21の入
口側で利用し得る流体「源」が存在すべきであり、そし
て流体が不十分であるならば、キヤビテーシヨンが流体
メータに発生し、そして同様に手動ステアリング操作を
実施するのに十分な圧力を形成することができない。そ
れゆえ、手動ステアリング逆止弁97Rは内室33cか
ら操作通路77Rへかつ計量ポート91Rの各々を充填
することができる計量溝91Rへの流体の連通を許容
し、十分な入口流体を流体メータ21に供給して流体メ
ータ21をポンプとして運転させる。
【0038】本発明はアンチ−キヤビテーシヨン逆止弁
および手動ステアリング逆止弁双方を含んでいる実施例
に関連して説明され、そしてそれらの逆止弁の各々は別
々の組の逆止弁により達成されているように記載され
た。例えば、アンチ−キヤビテーシヨン逆止弁機能は単
にアンチ−キヤビテーシヨン逆止弁95R(または95
L)により達成されているように記載された。しかしな
がら、当業者によつて理解されるべきことは、ここに記
載される潜在的なキヤビテーシヨン状態において、手動
ステアリング逆止弁97R(または97L)がまた内室
33cから通路77Rおよび計量ポート91Rを通っ
て、流体メータ21へ流体を連通するのにも有効である
ということである。図3に示した実施例において、合計
8個の逆止弁があり、そしてこの記載された状態におい
て、それらの4つの逆止弁がキヤビテーシヨン状態を除
去するのに関わり合うことが本発明の1つの重要な面で
ある。それゆえ、本発明は流体コントローラの全体的な
有効逆止弁能力を容易にかつ安価に増大することができ
る。
【0039】本発明の他の重要な面は、主可変流量制御
オリフイスA1と流体メータ21との間の位置におい
て、内室33cから手動ステアリング逆止弁97L(ま
たは97R)を通って、主流体通路へ比較的直接的に流
体が連通することである。それゆえ、手動ステアリング
逆止弁を通る流体の流れに対する制限が比較的ないこと
である。本発明のこの配置は前述された従来の手動ステ
アリング逆止弁装置に対して著しく異なり、該装置にお
いて逆止弁は戻りポートから入口ポートへの流体の流れ
を許容するように配置され、入口ポートから流体は、流
体メータの上流の、主流体通路の種々の制御オリフイス
を通って流れるように要求され、一般にそれらの制御オ
リフイスを横切って実質的な圧力降下を受ける。
【0040】前述のごとく、本発明の逆止弁は用途が広
い。このさらに他の例として、図4に示された左方回転
状態の間中、手動ステアリング逆止弁97Rは手動ステ
アリングを容易にする一方、手動ステアリング逆止弁9
7Lは過剰負荷の影響の1つが急に発生する傾向がある
ならば、影響に打ち勝つために即座に利用でき、そして
キヤビテーシヨンを阻止する。また、図4においてわか
ることは、スプールおよびスリーブが部分的にのみ移動
される場合に、アンチ−キヤビテーシヨン逆止弁95L
は、キヤビテーシヨンに対するさらに他の保護として、
操作ポート93Lとまだ連通しているということであ
る。もちろん、アンチ−キヤビテーシヨン逆止弁を収容
する通路の形状はそれらと関連する操作ポートとのそれ
らの逆止弁の連通の範囲を延長するように変更すること
ができ、その結果それらは、主として中立においてまた
はその近傍でよりもむしろ、スプール−スリーブ移動に
おいて主流体通路へ流体を供給するのに有効である。
【0041】本発明は逆止弁がスプール弁内に配置され
る実施例に関連して説明されたけれども、本発明がそれ
に限定されないことは理解されるべきである。逆止弁が
またスリーブ43内に配置されることができるが、それ
は逆止弁の上流端で利用し得る戻り流体を有するために
より複雑な配置となる。
【0042】本発明は前記明細書により詳細に説明され
ており、そして本発明の種々の変更および変形が明細書
から当業者に明らかとなると考えられる。かかるすべて
の変更および変形は、それらが特許請求の範囲内にある
限り、本発明に包含されものである。
【0043】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明による流体コント
ローラは、加圧流体源から流体圧力作動装置への流体の
流れを制御すべく操作可能でかつ前記加圧流体源へ接続
する入口ポート、装置容器へ接続する戻りポート、およ
び前記加圧流体作動装置へ接続する第1および第2制御
流体ポートを形成するハウジング手段と、該ハウジング
手段内に配置されかつ第1の回転可能な弁部材および協
働する、相対的に回転可能な追随弁部材からなる弁手段
とを有し、逆止弁手段が前記第1弁部材および前記追随
弁部材の一方に配置され、そして、第1弁部材に形成さ
れた内室の流体圧力が、所定位置において、主流体通路
中の流体圧力より大きいとき、内室から前記所定位置に
おいて前記主流体通路へ流体を連通すべく操作し得る構
成としたので、コントローラハウジングの追加のおよび
高価な機械加工の必要、または追加の弁の必要なしに、
逆止弁の性能を有する改良された流体コントローラを提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による流体コントローラを示す油圧概略
図である。
【図2】本発明を利用することができる型の流体コント
ローラの軸方向断面図である。
【図3】図2より拡大され、図1および図2に示された
流体コントローラの弁の、中立位置にある弁を示すオー
バーレイ図である。
【図4】図3と同様な、操作位置にある弁のさらに拡大
された、部分オーバーレイ図である。
【図5】図3の線5−5に沿った拡大部分軸方向断面図
である。
【図6】図4の線6−6に沿う、図5と同一尺度の、拡
大部分軸方向断面図である。
【符号の説明】
11 流体ポンプ 13 装置容器 15 流体コントローラ 17 ステアリングシリンダ 19 弁装置 21 流体メータ(流体作動手段) 23 ハウジング部分 31 入口ポート 33 戻りポート 33c 内室 35 第1制御流体ポート 37 第2制御流体ポート 41 弁部材(スプール) 43 弁部材(スリーブ) 71R 入口方向転換通路手段 73L 周辺計量溝 75R 第1流体通路 77R 第1流体通路 95L 逆止弁 97R 逆止弁 99 段付き孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 390033020 Eaton Center,Cleve land,Ohio 44114,U.S. A. (56)参考文献 特開 昭57−168003(JP,A) 特開 昭55−55060(JP,A) 特開 昭54−89164(JP,A) 特開 昭56−167561(JP,A) 特開 平3−10969(JP,A) 特開 昭61−247570(JP,A) 西独国特許出願公開2934100(DE, A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/09 EPAT(QUESTEL)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 加圧流体源(11)へ連通する入口ポー
    ト(31)、装置容器(13)へ連通する戻りポート
    (33)、及び前記加圧流体作動装置へ連通する第1,
    第2制御流体ポート(37,35)を形成するハウジン
    グ手段(23)と、 このハウジング手段内に配置され、かつ回転可能な主弁
    部材(41)及びこの主弁部材と協働して相対的に回転
    可能な追随弁部材(43)を含み、前記主および追随弁
    手段が、中立位置(図3)と、前記主弁部材(41)が
    追随弁部材(43)に対して前記中立位置から回転しな
    がら移動する第1作動位置(図4)とを形成する弁手段
    (19)と、 前記入口ポートと第1制御流体ポートとの間の主流体通
    路(81,75R,73R,91R,71R,21,7
    1L,91L,73L,77L,93L,37,17,
    35,93R,79R)に直列接続の流れ関係で配置さ
    れ、この主流体通路を流れる流量に比例して前記弁手段
    に追随運動を付与する流体作動手段(21)とを備え
    る、前記加圧流体源(11)から流体圧力作動装置(1
    7)への流体の流れを制御すべく操作可能な流体コント
    ローラ(15)であって、 前記ハウジング手段(23)と弁手段(19)は、協動
    して、前記入口ポートと第1制御流体ポートとの間に連
    通し、かつ前記弁手段が前記第1作動位置にあるとき前
    記第2制御流体ポートと前記戻りポートとの間を連通す
    る前記主流体通路を形成し、 前記主弁部材は、内室(33c)を形成する中空の、略
    筒状スプール部材(41)を有し、前記内室は前記戻り
    ポートと流体連通しており、 (a)前記主弁部材(41)と前記追随弁部材(43)
    の一方に、逆止弁手段(95L,95R,97L,97
    R)が配置され、この逆止弁は、所定位置において、前
    記内室の流体圧力が前記主流体通路中の流体圧力より大
    きいとき、前記内室(33c)から前記主流体通路へ流
    体を連通するように操作可能であることを特徴とするコ
    ントローラ。
  2. 【請求項2】 前記逆止弁の所定位置は前記入口ポー
    ト(31)と前記流体作動手段(21)との間に位置す
    ことを特徴とする請求項1のコントローラ。
  3. 【請求項3】 前記弁部材(41)は第1流体通路
    (75R,77R)を形成し、そして前記追随弁部材
    (43)は、前記入口ポートと継続して流体連通する第
    1流体ポート(81)を形成し、この第1流体ポート
    は、前記弁手段が前記中立位置(図3)にあるとき前記
    第1流体通路との流体連通が遮断され、かつ、前記弁
    が前記第1作動位置(図4)にあるとき前記第1流体
    通路と流体連通しており、さらに、前記入口ポートと前
    記流体作動手段との間に配置され前記主流体通路の1
    を構成する第1可変流量制御オリフイス(A1)が形
    成されていることを特徴とする請求項2のコントロー
    ラ。
  4. 【請求項4】 前記逆止弁の所定位置は、前記第1可変
    流量制御オリフイス(A1)と前記流体作動手段(2
    1)との間に位置することを特徴とする請求項3のコン
    トローラ。
  5. 【請求項5】 前記逆止弁手段(95L,95R,97
    L,97R)は前記内室と流体連通する上流部分と、
    前記弁部材により形成された前記第1流体通路(75
    R,77R)流体連通(図6)する下流部分とを有す
    段付き孔(99)を含むことを特徴とする請求項4の
    コントローラ。
  6. 【請求項6】 前記流体作動手段(21)は前記
    部材により形成される前記第1流体通路(75R,77
    R)と連通する入口方向転換通路手段(71R)を含む
    ことを特徴とする請求項5のコントローラ。
  7. 【請求項7】 前記逆止弁の所定位置は、前記流体作動
    手段(21)と前記第1制御流体ポート(37)との間
    位置することを特徴とする請求項1のコントローラ。
  8. 【請求項8】 前記弁部材(41)には第2流体通路
    (77L)が形成され、そして前記追随弁部材(43)
    には前記第1制御流体ポート(37)と連続流体連通す
    る第2流体ポート(93L)が形成され、 前記弁手段が前記中立位置(図3)にあるとき前記第2
    流体ポートが前記第2流体通路との流体連通を遮断さ
    れ、そして前記弁手段が前記第1作動位置(図4)にあ
    るとき前記第2流体ポートが前記第2流体通路と流体連
    通されており、さらに、前記流体作動手段(21)と前
    記第1制御流体ポート(37)との間に配置されて前記
    主流体通路の1部を構成する第2可変流量制御オリフイ
    ス(A4)が形成されていることを特徴とする請求項7
    のコントローラ。
  9. 【請求項9】 前記第2可変流量制御オリフイス(A
    4)と前記流体作動手段(21)との間に、前記逆止弁
    の所定位置があることを特徴とする請求項8のコントロ
    ーラ。
  10. 【請求項10】 前記逆止弁手段(97L)は前記内室
    と流体連通する上流部分と、前記弁部材により形成さ
    前記第2流体通路(77L)との流体連通する下流
    部分を有する段付き孔(99)を含むことを特徴とする
    請求項9のコントローラ。
  11. 【請求項11】 加圧流体源(11)へ連通する入口ポ
    ート(31)、装置容器(13)へ連通する戻りポート
    (33)、及び前記加圧流体作動装置へ連通する第1,
    第2制御流体ポート(37,35)を形成するハウジン
    グ手段(23)と、 このハウジング手段内に配置され、かつ回転可能な主弁
    部材(41)及びこの主弁部材と協働して相対的に回転
    可能な追随弁部材(43)を含み、前記主および追随弁
    手段が、中立位置(図3)と、前記主弁部材(41)が
    追随弁部材(43)に対して前記中立位置から回転しな
    がら移動する第1作動位置(図4)とを形成する弁手段
    (19)を備える、前記加圧流体源(11)から流体圧
    力作動装置(17)への流体の流れを制御すべく操作可
    能な流体コントローラ(15)であって、 前記ハウジング手段(23)と弁手段(19)は、協動
    して、前記入口ポートと第1制御流体ポートとの間に連
    通し、かつ前記弁手段が前記第1作動位置にあるとき前
    記第2制御流体ポートと前記戻りポートとの間を連通す
    る前記主流体通路を形成し、 前記主弁部材および追従弁部材は、協動して、前記入口
    ポートと第1制御流体ポートとの間の主流体通路に配置
    される第1,第2可変流量制御オリフィス(A1,A
    4)を形成し、前記弁部材は、内室を形成する中空
    の、略筒状スプール部材を有し、前記内室は前記戻りポ
    ートと流体連通しており、 (a)逆止弁手段は、前記弁部材および前記追随弁部
    材の一方に配置され、そして、流体を前記内室から所定
    位置で前記主流体通路へ連通すべく操作でき、前記内室
    の流体圧力が、前記所定位置で前記主流体通路の流体圧
    力より大きいときには、前記所定位置は前記第2可変流
    量制御オリフィスと前記第1制御流体ポートの間に位置
    することを特徴とするコントローラ。
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