JP4663867B2 - 油圧サ─ボ操向装置用の操向ダンパ─ - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、請求項１の上位概念の特徴部分を備える油圧サーボ操向装置に関する。
【０００２】
この種のサーボ操向装置は、例えばドイツ特許出願公開第４４２３６５８号明細書から公知である。そこで、一個のダンパー弁が比較的大きく寸法を採られたサーボ弁の油圧接続孔に配置されている。この際にダンパー弁は、同時に該当する油圧配管を接続するのに役立つ中空ねじに配置されている。ケーシング内に付属するねじ孔に取り付けられた中空ねじと油圧配管に取り付けられた接続部材とは、製造と組立てにおいて費用がかかる。この場合に生じる大きい密封面は製造過程の終に１００％品質審査を必要とする。
【０００３】
ここから出発して、この発明の課題は、サーボ操向装置が使用された構成要素によって簡単に且つ組立ての観点から複雑ではなく構成される操向ダンパーを備えるサーボ操向装置を創作することである。
【０００４】
この課題は、請求項１の特徴部分を備える油圧サーボ操向装置によって解決される。
【０００５】
少なくとも一個の操向ダンパーが油圧配管に配置されているから、油圧ダンパーの組立て状態のパッキングは、結局は簡単な配管のパッキングだけに減少される。この状態における密封性は極めて簡単に達成されるにちがいない。この場合に操向ダンパー自体は簡単に構成される。
【０００６】
更に油圧配管が金属から製造され、操向ダンパーが油圧配管の拡大された領域に配置されるならば、配管における操向ダンパーの固定が特に簡単である。特に操向ダンパーはそこで浮動的に支承され得る。組立ては、油圧配管の拡大された領域が例えば差し込み結合方式に分割でき、この拡大領域が操向ダンパーを組立てるために開放し且つ組立て後に気密に閉鎖することにより、更に簡単に達成されるにちがいない。このため、張り付け或いはねじ締めが締めつけ結合と同様に設けられ得る。
【０００７】
操向ダンパーが基体を有し、その基体が経路に沿って作動室内で移動自在に配置され且つ作動室の外壁により油圧流体の貫流する第一流路を形成するならば、ケーシング自体が外部への密封面を形成することなしに、操向ダンパーはそのケーシングにより作動室内に挿入できる。基体は第一流路がシリンダから出る還流方向に閉じられるように経路のそれぞれのシリンダと反対を向いた端に弁座を設置して、特に操向ダンパーの基体が逆止弁の弁部材を形成するならば、部品の多様性が更に減少できる。
【０００８】
この場合に特に基体はばねにより通路を閉じる箇所に付勢され、サーボ操向装置のシリンダへ向かう主流方向における流れではばね力に逆って第一流路を開放する。ケーシングには第二内部流路が設けられ、ばね付勢された弁部材により閉鎖でき、この弁部材は還流方向に作用する場合に開き、主流方向に作用する場合に閉じる。だから、基体内部では減衰弁特性が簡単な方法で実現される。
【０００９】
操向ダンパーの作用は、弁部材のばねが形状記憶材料製であるならば、温度に依存して構成できる。さらに、基体はその外面に多数の平らな箇所を有し、その平らな箇所が比較的大きい横断面をもつ第一流路を形成する。
【００１０】
それぞれ一個の操向ダンパーが各油圧配管に浮動的に支承されるならば、操向ダンパーの特に簡単な配置が生じる。その際に操向ダンパーの作動室が油圧配管の端領域に配置できる。
【００１１】
流体流が絞り部材を介して制御される他の構成では、操向ダンパーはパイプ状ダンパーケーシングを有し、そのダンパーケーシングはケーシング内に配置された案内部材を支持し、この案内部材には主流方向或いは還流方向の方向に変更できる絞り部材が支承されている。この絞り部材はばねにより還流方向に付勢できる。特にケーシングは大きい内径と少なくとも一個の小さい内径とをもつ階段状内部孔を有し、絞り部材は主流方向の流体流における運転ではばねのばね力に逆らって大きい内径領域に押し込まれ、孔により大きな自由横断面を制限するのに対して、他方、還流方向の流体流では絞り部材が小さい自由横断面を制限する。最終的に案内部材は溝或いは平らな箇所を有する固定部分をもつこの実施態様では孔に特に同軸方向に挿入できる。この方法で、案内部材が流れの好ましい位置に配置され、他方で必要な自由横断面を制限しないことが保証される。
【００１２】
次に、この発明の実施例が図面に基づいて説明される。図１は不作動減衰作用状態の場合の油圧配管の拡大によって造られた作動領域におけるこの発明の操向ダンパーを示し、図２は作動減衰作用状態の場合の図１による操向ダンパーを示し、図３は主流方向の流体流の場合で図示され、円板状絞り部材をもつこの発明の操向ダンパーの第二実施態様を示し、図４は還流方向における図３による操向ダンパーを示し、図５はラインＶ−Ｖに沿って図３による操向ダンパーを通る横断面を示す。
【００１３】
図１は、この発明のサーボ操向装置の操向ダンパーを側面の横断面で示す。パイプ状金属油圧配管１は領域２で内部から拡大して、その中に円筒状作動室３を形成する。この作動室３には操向ダンパーの基体４が浮動的に支承されている。基体４はコイルばね５により作動室３のコイルばね５に向かい合っている端に押し込まれる。
【００１４】
基体４はその外面に図では見ることができない平らな面を備えるのに対して、他方、基体の内部空間には孔内に支承された弁部材７用の同心孔１１が設けられている。弁部材７は第二コイルばね８により基体４の内部で孔１１を取り囲む弁座９に対して押圧される。第二コイルばね８はその弁体７と反対を向いた端でボルト１０に支持され、ボルト１０は更に同心孔６を有する。孔６は基体４の内部空間１２へ開く。
【００１５】
最後に、基体４はコイルばね５と反対を向いた端に傾斜された裁頭円錐状領域１３を有する。
【００１６】
図１では、操向ダンパーは、基体４がコイルばね５の力に逆らって左へ押圧されるように図示されている。図２では、図１による操向ダンパーの第二作動位置が図示されており、コイルばね５は基体４を右へ押圧され、弁部材７がコイルばね８の力に逆らって同様にその休止位置から右へ移動される。
【００１７】
実際に、図１と図２による操向ダンパーは油圧サーボ操向装置の油圧配管に配置され、その油圧配管はサーボ弁から油圧サーボ駆動手段の個々のシリンダまで案内する。その場合に油圧流体の主流方向は、還流方向がそれぞれに圧力軽減シリンダから外へ向かうのに対して、主流方向が油圧サーボモータのそれぞれのシリンダへ導かれるように定義されている。
【００１８】
主流方向は、図１と図２において右から左へ矢印Ｈにより図示され、一方、還流方向は図２において右へ向き、矢印Ｒにより図示される。
【００１９】
普通の自動車サーボ操向装置が全部で二つのシリンダを備える油圧サーボモータを有するから、サ−ボ弁から二つの油圧配管は油圧サーボモータまで設けられている。全部で二つの出来るだけ同じ構成の操向ダンパーが挿入される。
【００２０】
実際に、この発明のサーボ操向装置の操向ダンパーは、サーボ弁の作動の際に油圧流が図１による主流方向においてシリンダに案内され、操向補助力を伝えるために設けられるように作動する。この際に主流は右から左へ作動室３に流入し、基体４をコイルばね５の戻し調整力に逆らって左へ（下流へ）押圧する。油圧流体は基体４の平らな面を通り流れる。基体の内部の弁体７は、孔１０を介して内部空間１２に流れる油圧流体の圧力により、並びにコイルばね８の力により、弁座９に対して押圧され、基体４の孔６を閉じる。油圧配管の流れ方向が逆になるならば、油圧流体は図２に図示さる如く還流方向Ｒに流れるので、操向ダンパーの基体４はコイルばね５により並びに油圧流体の圧力により右へ押圧され、前面１３は作動室３の前面と平行に整列された端領域により設置し、主流方向に利用できる空間を基体４の平らな箇所により閉じる。油圧流体は基体４の孔６に流れ、弁部材７をコイルばね８の力に逆らって押圧し、それにより弁座９が開放される。更に、油圧流体は弁座９を介して内部空間１２に流れ、孔１１を通ってさらに還流方向Ｒにて油圧配管へ（サーボ弁まで戻る）流れる。
【００２１】
この場合に操向ダンパーの基体４は逆止弁の機能を満たし、一方、弁部材７はコイルばね８と一緒に減衰弁或いは絞り弁の機能を引き受ける。
【００２２】
それで、孔６、弁座９、内部空間１２と孔１１は還流方向用の第二流路を形成する。第二流路の横断面は第一流路の横断面より小さく、それにより還流方向における減衰が生じる。
【００２３】
外力が操向される車輪に作用する時にこの減衰が特に望まれ、例えば駐車の際に自動車が縁石に近づいて進む時にこの減衰が特に望まれる。操向ハンドルへの急な戻り作用は図２により図示された状態に減衰される。
【００２４】
コイルばね８はこの発明のサーボ操向装置の場合に形状記憶材料製にできるので、或る温度以下でその全長さが減少され、ばね作用を軽減する。それにより減衰作用は低い温度では遮断されている。この低い温度では、油圧流体だけの高粘性が減衰するのに十分である。コイルばね８の転移温度が達成されるとすぐに、そのばね８はその所定長さに拡張して、弁部材７を弁座９に対して押圧する。減衰作用は油圧流体の低粘性の達成の際に望まれた方法で作動する。
【００２５】
図３は、この発明の操向ダンパーの他の実施態様を側面の横断面で示す。パイプ状ダンパーケーシング２０は、図１と図２と同様に図示され、パイプ状油圧配管に挿入するように設けられ、このパイプ状油圧配管がここに描かれていない。ダンパーケーシング２０は階段状内部貫流孔を有し、この孔は小径２１の断面、中間径２３の断面と大径２４の断面を有する。断面２３には棒状案内部材をもつ同軸方向ピン２５が挿入され、ピン２５はリブ２７によっておよそ星型状に構成され、十分に大きい流路を軸線の平行方向に形成する。案内部材２６は同軸方向に安全円板２８を支持し、この円板は案内部材２６に固定的に配置されている。リブ２７への方向においてコイルばね２９及び円板状絞り部材３０が追従し、絞り部材は中間径２３の領域に押圧される。
【００２６】
図３は、主流方向Ｈの方向への流体流の場合、即ち図面における左への流体流の場合のこの点に限り記載された装置を示す。絞り部材３０はコイルばね２９の力に逆らって左へ押圧され、このコイルばねがさらに安全部材２８に支持される。
【００２７】
図４は、還流方向Ｒへの流体の還流の場合、即ち図面における右への流体の還流の場合のこの点に限り記載された装置を示す。絞り部材３０は案内部材２６のリングユニオン３１に隣接し、その最外右作動位置に描かれている。
【００２８】
図５は、最終的にラインＶ−Ｖに沿う図３による操向ダンパーを通る横断面を示す。固定部材２５のリブ２７は全部で五個の軸方向に整列された流路３２を開けておくことが明らかである。運転では、主流方向Ｈへの流体流の場合には、絞り部材３０は図３に図示された方向に押圧され、大径２４の断面により大きな自由断面が形成され、この自由断面は流体流を妨害しないか或いはほとんど妨害しない。図４に図示されている反対方向において絞り部材３０は孔部分２３により極めて小さい自由断面に制限され、その自由断面は一或いは若干の平方ミリメータの大きさである。この小さい断面は還流方向Ｒにおいて流体流の減衰を生じる。
【００２９】
好ましい実施態様では、絞り部材３０はばね金属円板にでき、その金属円板は大きい最高圧力の場合に変形し、それにより最高圧力を低下させる。その外にコイルばね２９は形状記憶金属から製造され、その形状記憶金属は操向ダンパーの温度依存する始動遮断を可能とする。
【００３０】
この点に限り記載された装置は例えば油圧配管１の内部から拡大された領域２に挿入でき、挿入後に直径が片面に更に狭くなるので、操向ダンパーが配管１内で失われることなく配置されている。
【００３１】
しかし、操向ダンパーはサーボ操向装置自体或いはサーボ弁のケーシングの一致して設けられた孔にも配置できる。各場合には操向ダンパーを製造するために必要である部品が全部で僅かで済むと言う利点を生じる。更に、油圧配管用の連続的に自由になる接続部材が使用され得る。今まで普通の中空ねじは大きい直径を省略する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 不作動減衰作用状態の場合の油圧配管の拡大によって造られた作動領域におけるこの発明の操向ダンパーを示す。
【図２】 作動減衰作用状態の場合の図１による操向ダンパーを示す。
【図３】 主流方向の流体流の場合で図示され、円板状絞り部材をもつこの発明の操向ダンパーの第二実施態様を示す。
【図４】 還流方向における図３による操向ダンパーを示す。
【図５】 ラインＶ−Ｖに沿って図３による操向ダンパーを通る横断面を示す。
【符号の説明】
１．．．．．油圧配管
２．．．．．拡大領域
３．．．．．作動室
４．．．．．基体
５．．．．．コイルばね
６．．．．．孔
７．．．．．弁部材
８．．．．．コイルばね
９．．．．．弁座
１０．．．．ボルト
１１．．．．孔
１２．．．．内部空間
１３．．．．前面
２０．．．．ダンパーケーシング
２１．．．．内径
２２．．．．共軸ピン
２３．．．．中間径
２４．．．．大径
２５．．．．固定部材
２６．．．．案内部材
２７．．．．リブ
２８．．．．安全部材
２９．．．．コイルばね
３０．．．．絞り部材
３１．．．．リングユニオン
３２．．．．流路

Claims (17)

1. 弁と、弁からサーボ駆動手段のシリンダまで案内して主流方向（Ｈ）及び還流方向（Ｒ）をもつ少なくとも一個の油圧配管並びに少なくとも一個の操向ダンパーとを備える自動車用の油圧サーボ操向装置において、少なくとも一個の操向ダンパーが少なくとも一個の油圧配管に配置されていて、その少なくとも一個の油圧配管が金属から製造され、そして操向ダンパーが油圧配管の拡大された領域に配置されていることを特徴とする油圧サーボ操向装置。
2. 油圧配管の拡大された領域が分割でき、操向ダンパーを組み立てるために開放し且つ組み立て後に貼付けにより圧密に閉鎖することを特徴とする請求項１に記載の油圧サーボ操向装置。
3. 操向ダンパーは基体（４）を有し、その基体が作動室（３）内の通路に沿って移動自在に配置され、且つ作動室（３）の外壁（２）と共に油圧流体の貫流できる第一流路を形成することを特徴とする請求項１に記載の油圧サーボ操向装置。
4. 通路のそれぞれのシリンダと反対を向いた一端では、基体（４）は第一流路がシリンダから出る還流方向（Ｒ）に閉鎖されるように弁座（１３）に設置されることを特徴とする請求項３に記載の油圧サーボ操向装置。
5. 操向ダンパーの基体（４）は逆止弁の弁部材を形成することを特徴とする請求項３或いは４に記載の油圧サーボ操向装置。
6. 基体（４）は通路を閉鎖する位置でばね（５）により付勢されており、シリンダに向かう主流方向（Ｈ）における流れでは、基体（４）が第一流路のばね力に対して自由となることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
7. 基体（４）には第二内部流路（６）が設けられ、この流路（６）はばね付勢された弁部材（７）により閉鎖でき、この弁部材（７）が還流方向（Ｒ）に作用する際に開き、主流方向（Ｈ）に作用する際に閉じることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
8. 弁部材（７）のばね（８）は形状記憶金属製ばねであることを特徴とする請求項７に記載の油圧サーボ操向装置。
9. 基体（４）はその外面に多数の平らな箇所を有することを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
10. それぞれ一個の操向ダンパーは、各一個の油圧配管で浮動的に支承されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
11. 操向ダンパーの作動室（３）は油圧配管のシリンダ側端領域に配置されていることを特徴とする請求項３乃至請求項１０のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
12. 操向ダンパー領域内の油圧配管は作動室（３）を形成するために直径方向に拡張されていることを特徴とする請求項３乃至請求項１１のいずれか一項に記載の油圧サーボ操向装置。
13. 操向ダンパーは、基体であるパイプ状ダンパーケーシング（２０）を有し、このケーシングは案内部材（２６）を支持し、案内部材（２６）には主流方向或いは還流方向（Ｈ；Ｒ）の方向に移動できる絞り部材（３０）が支承されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の油圧サ─ボ操向装置。
14. 絞り部材（３０）はばね（２９）により還流方向（Ｒ）に付勢されていることを特徴とする請求項１３に記載の油圧サ─ボ操向装置。
15. パイプ状ダンパーケーシングは大きな内径（２４）と少なくとも一個の小さい内径（２３）を持つ階段状内径（２１）を有し、絞り部材（３０）は主流方向（Ｈ）への流体流れにおける運転ではばね（２９）の力に逆らって大きな内径（２４）領域に押し込められ、その大きな内径の孔により大きな自由横断面を形成し、還流方向（Ｒ）への流体流れにおいて小さい自由横断面を形成することを特徴とする請求項１３或いは１４に記載の油圧サーボ操向装置。
16. 絞り部材（３０）はより速い流れ速度による流体流れにおいて還流方向（Ｒ）に弾性的に変形されて、それにより自由横断面が拡大されることを特徴とする請求項１４に記載の油圧サーボ操向装置。
17. 案内部材（２６）は溝（３２）或いは平らな箇所を有する固定部分（３１）を備えて、ダンパーケーシング（２０）の大きな内径（２４）の孔において共軸方向に挿入されていることを特徴とする請求項１３に記載の油圧サ─ボ操向装置。

Images