JPH0861524A - 液圧導管内の圧力脈動を軽減するための装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 特にポンプにより液圧導管内に生じた圧力脈
動を軽減すべく、液圧導管に接続された補償容積室（１
１）内に移動可能な壁９が設けられ、この壁が補償容積
室とは反対側の面から背圧により負荷されており、この
背圧が液圧導管若しくは補償容積室内の平均圧力に少な
くともほぼ相応している。 【効果】 移動可能な壁が脈動の吸収のためにその出発
位置で静圧的にバランスされて保持されるために、ダイ
ヤフラムには圧力の変動成分（脈動）だけが作用する。
ダイヤフラムは脈動が軽減され及び又は補償されるべき
場合にのみ運動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は補償容積室を備えてい
て、液圧導管内に特にポンプによって生じた圧力脈動を
軽減するための装置、自動車のパワーステアリング装置
でのこの装置の使用、液圧導管内の脈動の受動的な軽減
のための方法、並びに液圧導管内の脈動の能動的な軽減
のための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧循環回路内に多くの場合挿入される
ハイドロスタティクなポンプ又はその他のポンプの運動
と、アーマチュア、弁及びサーボ装置の操作とにより振
動が発生し、この振動が液圧機構内の騒音の原因とな
る。さらにこの振動により、導管、それらの結合部並び
に接続されたアクチュエータの負荷が増大する。

【０００３】例えば自動車のパワーステアリング装置及
びその他の液圧的なアクチュエータに液圧的な押しのけ
容積形ユニットを介して液圧媒体が供給される。この押
しのけ容積形ユニットは、非連続的な吐出過程に基づき
圧力脈動及び容積流れ脈動を生ぜしめ、これらの脈動が
導管機構内の液圧媒体を介して伝播される。特にパワー
ステアリング装置ではこの脈動は不所望である。別の振
動が走行路面及び車輪を介してステアリング伝導装置へ
例えば圧力衝撃の形態で導入され、これにより走行安全
性に影響する。

【０００４】従来これらの振動の軽減のために主として
受動的なダンパが使用されており、このダンパは著しく
細心に機構と減衰すべき振動の振動数とに適合されなけ
ればならない。それというのは、この振動はいかなる場
合も、緩衝されない機構に対しては一層強められるから
である。しかし長い間、脈動の軽減のためにダイヤフラ
ムアキュムレータなどのような受動的なエレメントが使
用されてきており、その場合、ダイヤフラムアキュムレ
ータでは、大きな脈動の発生時にこの脈動がダイヤフラ
ムアキュムレータにより「呑みこまれ」てしまい、液圧
媒体の引続く流れが短時間中断されてしまうという問題
が生じる。従ってこのダイヤフラムアキュムレータは大
きな液圧的な容量を有することになる。これらのエレメ
ントによる脈動の緩衝は例えばステアリング装置では不
可能である。それというのは、ステアリング時の急速な
圧力変化がダイヤフラムアキュムレータにより「呑みこ
まれて」しまうからである。これに対する解決手段は例
えばダイヤフラムアキュムレータ内に配置されているダ
イヤフラムの変位量を制限することにある。しかし、こ
の解決手段はやはりダイヤフラムが静圧から負荷軽減さ
れる場合にしか機能しない。

【０００５】別の解決手段が、例えばＤＥ−３３３９８
７６号明細書で提案されているような、いわゆる伸縮ホ
ースによってなされている。

【０００６】さらに、別の解決手段がＧＢ−２０５４０
４１号特許明細書で提案されており、この解決手段では
脈動の吸収のためにいわゆるチャンバー形レゾネータが
提案されている。

【０００７】さらに、別の解決手段が、反射形サイレン
サ、分岐導管、この分岐導管内のアキュムレータ及び貫
流形のアキュムレータから成っており、その場合、前述
のすべての装置での欠点は、比較的大きな組込み容積が
必要であるか、又は緩衝が不十分であるか、又は圧力変
化時に容積流れの吸収量が多いことにある。その上、し
ばしば帯域幅の広い脈動軽減がこれらのダンパーでは不
可能である。

【０００８】ＦＲ−８３４３１６号特許明細書によれ
ば、液圧導管内に生じる負圧及び大きな正圧を吸収し若
しくは補償するための装置が公知である。吸収若しくは
補償の理由で導管はその一部にゴム弾性的な壁を備えて
おり、この壁はその背面で負圧の気体により負荷されて
いる。

【０００９】同様な装置がＵＳ−４０８８１５４号特許
明細書に開示されており、この明細書によれば、同様に
液圧導管に沿って縦長に伸長していてこの液圧導管に接
続された補償室が設けられており、この補償室が弾性的
な壁を備えている。この補償室自体は定置のケーシング
内に配置されており、このケーシング内で外周りから気
体圧により負荷されている。この気体圧は自動的にコン
トロールされる制御装置により液圧導管内の圧力変動に
依存して調節される。

【００１０】前述した２つの装置は、動作が緩慢で構造
が比較的複雑であるため、液圧導管内の圧力脈動の補償
に関連して不適当と思われる。

【００１１】ＤＥ−２５４９３６７号特許明細書には液
体の管路を圧力衝撃から負荷軽減するための装置が開示
されている。この装置は高い圧力衝撃の補償には適して
いるが負圧の補償には不向きである。負圧の発生時に
は、管路から液体を排出するために弁が開かれる。この
ことは特に、液体の損失と結びついているため、例えば
パワーステアリング装置の液圧導管では不適当である。
その上、この弁は若干の正圧の際にしか開放されず、か
つ、弁制御機構がアキュムレータタンク、絞り、リテイ
ニングタンク、封液などと極めて複雑に構成されてお
り、このことは特に自動車での使用に不適当である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、組込
み容積が比較的小さく、製作が簡単でコストが安価であ
り、その上大きな圧力変化の発生時にも容積流れの吸収
量が多くないような、液圧導管内の圧力脈動及び圧力衝
撃を軽減するための装置を提案することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明装置によれば、請求項１に記載したように、補償容積
室を備えていて液圧導管内に特にポンプにより生じる圧
力脈動を軽減するための装置であって、補償容積室が液
圧導管に接続されており、かつ移動可能な壁を備えてい
る形式のものにおいて、移動可能な壁が、補償容積室と
は反対側の面で背圧により負荷されており、この背圧が
液圧導管若しくは補償容積室内の平均圧力にほぼ相応し
ている。

【００１４】この移動可能な壁は、例えばポンプにより
生じた圧力脈動を吸収若しくは補償するために設けられ
ている。

【００１５】ダイヤフラムの変位量は例えば機械的に制
限され、従って（衝撃的なステアリング時の）静圧の著
しい変化に対応することができ、かつ液圧媒体はダンパ
内のみならずサーボ部材（ステアリング伝導装置）内に
も流入する。

【００１６】装置若しくは移動可能な壁が圧力の静的な
成分により移動させられてしまうと、圧力の交番する成
分は減少もしくは緩衝させなければならない。そこで、
補償容積室とは反対側の壁の面が、圧力により負荷され
るダイヤフラム面積と、静的な平均のシステム圧力に相
応する力との積により負荷される。このようにすれば、
移動可能な壁は静圧を補償するために移動する必要がな
くなる。本発明で提案したように壁が静的な圧力から負
荷軽減されていなければ、壁は著しく大きな距離を移動
しなければならない。

【００１７】例えば公知技術のダイヤフラムの場合のよ
うに、高い脈動の発生時に容積流れの吸収量が多くなら
ないよう、ひいては液圧導管を通る液圧媒体の流れが中
断されることがないように、本発明の別の提案によれ
ば、移動可能な壁の反対側の面にばね装置、例えば柔ら
かいばねが配置されており、このばね装置は、発生した
脈動により容積増大方向に壁が移動すると次第に強く壁
に作用する。

【００１８】移動可能な壁における静圧の補償を可能な
限り最適に行うべく、すでに述べたように、液圧導管若
しくは補償容積室内の圧力の静的な成分から壁を負荷軽
減するために、移動可能な壁のいわゆる自己調節的な負
荷軽減が行われる。このことのために、ばね装置若しく
は柔らかいばねの背面が圧力補償導管を介して液圧導管
又は補償容積室又は外部の圧力源に接続され、これによ
り、液圧媒体がばね装置若しくは柔らかいばねの背面に
案内される。

【００１９】本発明によればさらに、例えば特に自動車
のパワーステアリング装置で使用されるような液圧装置
が提案される。この液圧装置は本発明に基づく受動的又
は能動的な脈動軽減のための装置を備えている。

【００２０】液圧導管内の脈動の受動的な軽減のための
本発明方法によれば、液圧導管内で伝播される脈動若し
くは補償容積室内の容積流れを、移動可能な壁又はダイ
ヤフラムへ案内し、これらの反対側に、液圧導管若しく
は補償容積室内の平均圧若しくは静圧にほぼ相応する背
圧を負荷する。

【００２１】液圧導管内の脈動の能動的な軽減のための
本発明方法によれば、第２の脈動を生ぜしめ、この脈動
を第１の脈動に対して位相をずらしてオーバラップさせ
て導管内へ伝達せしめ、これにより両方の脈動を少なく
ともほぼ相殺せしめるように、液圧導管に接続された補
償容積室内に配置した移動可能な壁を脈動的に移動せし
めるか又は補償容積室内のダイヤフラムの移動による脈
動を緩衝して液圧導管からの第１の脈動を減衰させる。
本発明に基づくこれらの方法は請求項１７から１９まで
に記載されている。

【００２２】次に添付した図面に基づいて本発明の実施
例を説明する。

【００２３】

【実施例】図１の（ａ）は本発明に基づく受動的な脈動
ダンパ１の略示断面を示し、この脈動ダンパは例えば自
動車のパワーステアリング装置の液圧導管機構内に組込
むために適している。この脈動ダンパ１は液圧導管が接
続導管３ａ，５ａを介して脈動ダンパ１に接続されるよ
うに、液圧導管内で液圧導管の供給側３と液圧導管の排
出側５との間に、若しくは液圧導管の分岐導管内に接続
されている。これらの接続導管３ａ，５ａは補償室７内
に開口しており、この補償室は中央でメタルダイヤフラ
ムのようなダイヤフラム９、エラストマ又は移動可能な
壁により補償容積室１１と、これの反対側に位置する圧
力補償容積室１３とに仕切られている。

【００２４】圧力補償容積室１３は開口１４を介してア
キュムレータダイヤフラム１５の範囲内で気体容積室１
７に接続されている。気体容積室１７とアキュムレータ
ダイヤフラム１５はいわゆる気体ばねを形成している。
この気体ばねの代わりに機械的なばね又はその他のばね
部材を使用することができるのは勿論である。

【００２５】アキュムレータダイヤフラム１５は負荷軽
減容積室１９により外側から負荷されており、この負荷
軽減容積室１９は例えば圧力補償導管２１と絞り２３と
を介して液圧導管の供給部３又は補償容積室１１に接続
されている。これにより、供給部３及び排出部５又は補
償容積室１１内の圧力とほぼ同じ平均圧力が負荷軽減容
積室１９内に形成されることが保証される。これによ
り、脈動が生じない場合には、補償容積室１１とは逆の
側の圧力補償容積室１３によるダイヤフラム９の支持の
必要性がなくなる。

【００２６】脈動ダンパのこの構成により、アダプティ
ブな若しくは自己調節的な負荷軽減が生じ、これによ
り、液圧媒体により充填された負荷軽減容積室１９内の
圧力の変動成分が除去若しくは軽減され、圧力の静的な
成分だけが気体ばねに作用する。例えば供給部３若しく
は接続導管３ａ内の静的な圧力が上昇すると、補償容積
室１１内の圧力が上昇し、アキュムレータダイヤフラム
１５が変位し、力の均衡が生じるまで気体容積室１７若
しくは圧力補償容積室１３が圧縮される。これにより、
ダイヤフラム９が圧力の静的な成分から負荷軽減され
る。

【００２７】この負荷軽減のために負荷軽減容積室１９
内の液圧媒体の圧力が外的に例えば別のポンプにより形
成されてもよい。負荷軽減容積室１９が供給部３を介す
る代わりに直接的に補償容積室１１に接続されていても
よい。

【００２８】この脈動ダンパ１の機能は供給部３内で伝
播する脈動を接続導管３ａを介して補償容積室１１内へ
到達せしめることにある。移動可能な壁又はダイヤフラ
ム９、例えばメタルダイヤフラムは脈動により反対側の
気体容積室１３へ向かって変位し、これにより脈動が著
しく減衰される。これにより、液圧媒体若しくは液圧オ
イルは補償容積室１１から接続導管５ａを介して排出部
５へほとんど脈動なしに流出する。

【００２９】極めて大きな脈動が補償容積室１１内に生
じると、これに応じてダイヤフラム９が気体容積室１３
へ向かって駆動される。容積流れを完全には脈動ダンパ
内で吸収させず、ひいては液圧媒体の継続的な流れを中
断させないようにするために、一方ではアキュムレータ
ダイヤフラム１５若しくはその気体容積室１７内に比較
的高い圧力が形成され、これにより、次第に上昇する背
圧がダイヤフラム９に対して圧力補償容積室１３内に形
成される。さらに、ダイヤフラム９の変位量が上方のス
トッパ即ち縁１２により制限されており、その結果、極
めて大きな脈動が発生した場合には脈動全体がダイヤフ
ラム９により減衰されない。

【００３０】負荷軽減容積室１９を同様に脈動にさらす
ことがないように、圧力補償導管２１内には絞り２３が
配置されている。絞り２３を設ける代わりに、圧力補償
導管２１を極めて薄く形成することができ、これによ
り、脈動は負荷軽減容積室１９内へ伝播されない。この
ことは重要である。それというのは、さもなければ、脈
動ダンパ内に脈動のオーバラップが生じ、その結果、脈
動が減衰されるどころか、むしろ強められてしまうから
である。

【００３１】図１の（ｂ）には本発明の別の受動的な脈
動ダンパが図１の（ａ）と同様に略示されており、しか
し、この場合には、気体ばねを形成しているアキュムレ
ータダイヤフラム１５はダイヤフラム９の反対側の圧力
補償容積室１３に直接的に接して配置されておらず、負
荷軽減容積室１９の内部に封入されている。この構成の
利点は、図１の（ａ）に示すアキュムレータダイヤフラ
ム１５に比してその構成が極めて簡単であることにあ
る。しかし、アキュムレータダイヤフラム１５による減
衰効果は図１の（ａ）の場合に比して減少している。そ
れというのは、圧力補償導管２１を介して伝播する脈動
がアキュムレータダイヤフラム１５によってそれほど著
しくは減衰されず、従ってダイヤフラム９の背面の圧力
補償容積室１３へ有効に伝達されてしまうからである。

【００３２】図２の（ａ）から（ｄ）までにはさらに別
の実施例の受動的な脈動ダンパが示されており、この脈
動ダンパは脈動を減衰すべき液圧導管の分岐導管内に配
置されている。図２の（ａ）はこの装置を略示したもの
であり、その場合、受動的な脈動ダンパ１は接続導管３
ａ，５ａを介して供給部３及び排出部５に接続されてい
る。

【００３３】図２の（ｂ）はそのＩ−Ｉ線に沿った断面
で脈動ダンパを示し、図２の（ｃ）は同脈動ダンパを
（ｂ）のＩ−Ｉ線から回動されたＩＩ−ＩＩ線に沿った
断面で示す。図１に示したのと同じ部分はこの場合でも
同じ符号で示されている。補償容積室１１は、供給部３
及び排出部５の１つの分岐導管に脈動ダンパ１を配置し
たことにより、接続導管３ａ，５ａを１つしか備えてい
ない。図２の（ｂ）のダイヤフラム９が図１のダイヤフ
ラム９に比して異なる点は、図２の（ｂ）のダイヤフラ
ム９は例えば皿ばね２２の配置により付加的に弾発され
ており、この皿ばね２２は付加的な案内機構２６内で案
内されている。この皿ばねの細部を示すために、図２の
（ｂ）で符号ｘで示された部分の拡大図が図２の（ｄ）
に示されている。

【００３４】これにより、衝撃的な圧力変動、例えばス
テアリングホイールの急激な操作時にダイヤフラム９が
過剰に変位するのが阻止される。皿ばねを介したこの行
程制限は例えばディスク２４が脈動ダンパ１のケーシン
グの下方の縁１２、要するにストッパに衝突するような
機械的な行程制限により補完される。帯域幅の広い脈動
減衰を可能にするためには、皿ばね２２のばね強さは低
くなければならず、ディスク２４は著しく軽量でなけれ
ばならない。脈動数がコンスタントな場合、減衰効果は
圧力上昇時に減少する。それというのは、その場合には
アキュムレータダイヤフラム１５が著しく変位し、圧力
補償容積室１３若しくは気体容積室１７内の気体が圧縮
されてしまうからである。このことが気体圧の増大ひい
てはそのばね強さの増大を招く。ディスク２４の質量並
びに皿ばね２２のばね強さが増大すると、脈動ダンパは
消去素子（Ｔｉｌｇｅｒ）として作用することができ
る。この消去素子の特徴は、これが狭い振動帯域内で極
めて著しく減衰的に作用することにある。

【００３５】図３の（ａ）から（ｃ）までには同様な脈
動ダンパ１が示されており、この場合、この脈動ダンパ
自体が液圧媒体により貫流される。それゆえ、供給部３
は直接的に接続導管３ａを介して補償容積室１１内に開
口しており、この場合、図３の（ａ）から（ｃ）までに
示した１実施例では、付加的に流入口に絞り４が設けら
れている。この絞り４により脈動の軽減がさらに改善さ
れる。図示された脈動ダンパのその他のエレメントは図
２の（ａ）から（ｄ）に示した脈動ダンパの場合と同じ
である。

【００３６】図４の（ａ）から（ｃ）までには、さらに
別の受動的な脈動ダンパが図示されており、この実施例
は図２及び図３の実施例と著しく類似しているが、しか
し、この場合、液圧媒体は移動可能な壁又はダイヤフラ
ム９へ向けて誘導される。図４の（ａ）から（ｃ）まで
に示すこの脈動ダンパは原理的には図１の（ａ）に示す
脈動ダンパに相応しており、受動的な脈動ダンパの一般
的な機能は図１で説明した通りである。

【００３７】図１から図４までに記載した受動的な脈動
ダンパに対して、図５には能動的な脈動ダンパ３１が略
示されている。例えば押しのけ容積形ポンプ、ピストン
ポンプ、ベーンポンプ、ギヤポンプ、いわゆる吸込絞り
形ポンプなどのような、一般的に例えば自動車のパワー
ステアリング制御のための液圧機構で使用されるポンプ
３２により脈動が発生し、この脈動が液圧導管の供給部
３３に沿って伝播する。図１から図４までの脈動ダンパ
と異なり、図５に示した脈動ダンパによれば、液圧導管
の供給部３３若しくは排出部３５内の脈動が能動的に減
衰される。この目的のために、いわゆるアクター３４
（Ａｋｔｏｒ）が設けられており、このアクターにより
能動的に別の脈動が発生され、この脈動が接続導管３３
ａを介して液圧導管に供給され、この脈動が、ポンプ３
２により生じた第１の脈動に補償的にオーバラップさ
れ、これにより排出部３５内で両方の脈動が相殺される
ことにより脈動がパワーステアリング装置へ伝播されな
い。

【００３８】アクター３４は原理的には図２に示す脈動
ダンパ１と同様に構成され、その場合、接続導管３３ａ
が液圧導管からアクター３４内の補償容積室３７に開口
する。この補償容積室３７に続いて、移動可能な壁若し
くはダイヤフラム３９が配置されており、このダイヤフ
ラムはその反対側で圧力補償容積室４３によって負荷さ
れる。例えば気体を充填したこの圧力補償容積室４３は
圧力補償導管５１を介してダイヤフラムアキュムレータ
５４に接続されており、このダイヤフラムアキュムレー
タ５４は別の接続導管１５２と絞り５３とを介して１次
の液圧導管に接続されている。これにより、アクター３
４内のダイヤフラム３９は脈動の発生のない場合には両
側で同じ圧力により負荷されることによりバランスされ
て運動せず、換言すれば、アクターは負荷軽減される。
圧力の静的な成分は補償される必要がない。

【００３９】ダイヤフラムアキュムレータ５４によりダ
イヤフラム３９を負荷軽減する代わりに、図６の（ａ）
及び（ｂ）に示したように、負荷軽減容積室１９、アキ
ュムレータタイヤフラム１５及び気体容積室１７、即ち
柔らかいばねによって負荷軽減を行うこともできる。

【００４０】ダイヤフラム３９若しくは移動可能な壁は
この場合脈動を吸収するために設けられておらず、むし
ろそれ自体脈動を発生するために設けられている。脈動
の発生は操作部材４７により行われる。操作部材４７は
制御装置４４に結合されており、この制御装置４４は接
続導線４２ａ，４２ｂを介してセンサ４１ａ，４１ｂに
接続されており、センサ４１ｂにより液圧導管の供給部
３３内で脈動が検出される。

【００４１】ポンプ３２により脈動が発生すると、この
脈動は液圧導管の供給部３３に沿って伝播され、センサ
４１ａ及び又はセンサ４１ｂにより検出される。センサ
４１ａ及び又はセンサ４１ｂは脈動の大きさに相応する
信号を制御装置４４へ発信する。この制御装置は受信信
号に相応して操作部材４７をサーボ信号により制御若し
くは操作する。操作部材によりアクター３４内で移動可
能な壁３９が脈動的に移動し、これにより、補償容積室
３７内若しくは接続導管３３ａを通じて、別の脈動が伝
播される。その場合、接続導管３３ａと液圧導管の供給
部３３との接続時に両方の脈動が衝突した際にこれら両
方の脈動が相殺されるように別の脈動の振幅が選ばれ
る。これにより、排出部３５内の液圧媒体流の脈動は著
しく減衰される。

【００４２】しかし、能動的なエレメント、要するにア
クター３４内のダイヤフラム３９は、液圧導管の供給部
３３内に伝播する脈動がほぼ減衰されるように運動でき
るのはいうまでもない。このダイヤフラムは圧力上昇時
には補償容積室を減少させる方向で衝撃的に運動せず、
むしろその逆であり、これにより補償容積室３７は増大
し、脈動はこのようにして液圧導管内で消失する。

【００４３】アクター３４は例えば電磁石的なアクター
であることができ、その場合、操作部材４７は磁石とマ
グネットコイルとから成り、これらがダイヤフラム３９
の衝撃的な運動を生ぜしめる。しかし、操作部材４７は
いわゆるピエゾアクチュエータであってもよい。両実施
形のアクターのストロークは必要に応じて機械的に例え
ばレバーにより、又は液圧的に変換されることができ
る。アクターは直接的に又は図５に示すようにダイヤフ
ラム３９を介して補償容積室３７内の液圧媒体に作用す
ることができる。

【００４４】さらに、図６の（ａ）及び（ｂ）には構造
的にはほぼ図３の（ａ）から（ｃ）までの脈動ダンパに
相応するアクター３４が図示されている。このアクター
３４は図５のアクターと異なり、液圧媒体により貫流さ
れるように液圧導管の供給部３３若しくは排出部３５内
に配置されている。これに応じて、アクター３４は液圧
媒体の流入のための接続部３３ａを備えており、この接
続部３３ａは例えば絞り４を介して補償容積室３７内に
開口している。対向する側には液圧媒体の排出のための
接続部３５ａが設けられている。

【００４５】このアクター３４は能動的な脈動ダンパと
して形成されているため、ダイヤフラム３９は操作部材
４７に結合されており、この操作部材は例えばコイルを
備えた磁石又はピエゾアクチュエータから成っている。

【００４６】図３の（ａ）から（ｃ）までの脈動ダンパ
と同様に、この場合も気体ばね（１５−１７）が設けら
れており、この気体ばねはその背面で負荷軽減容積室１
９により負荷されており、この負荷軽減容積室は圧力補
償導管を介して補償容積室３７に接続されている。ダイ
ヤフラム３９は同様に任意のディスク２４に結合されて
いる。

【００４７】図示の構成によりアクター３４はアダプテ
ィブに負荷軽減される。

【００４８】アクター３４のコントロール若しくは制御
は図５で記述したことに関連して次ぎのように行われ
る。

【００４９】センサ４１ａ及び又は４１ｂ外乱（コント
ロールバリアブル）を検出し、そのうちの動的な変動成
分が減衰される。制御装置４４はこのコントロールバリ
アブルを基準信号と比較し、制御偏差を計算する。この
制御偏差に基づいてコントロールアルゴリズム若しくは
制御アルゴリズムが操作量を計算し、この操作量がアク
ター３４若しくは操作部材４７に投入されてこれらをコ
ントロール若しくは制御する。制御の質の改善のため
に、外乱をセンサ４１ｂ（圧力センサ又は容積流れセン
サ）により測定することができ、外乱の量の投入により
コントロールバリアブルが計算される。その場合、制御
装置は計算された操作信号を接続導線１００を介して操
作部材に投入する。

【００５０】図１から図６までに示した本発明に基づく
脈動ダンパは本発明の詳しい説明に役立つ単なる実施例
にすぎない。これらの脈動ダンパは種々の形式及び方式
で実施され、補完され又は変更されることができる。例
えば図１から図４までの脈動ダンパ並びにアクターの種
々のエレメントの材質は本発明にとって重要でない。個
々のエレメントを金属、例えばステンレススチール、ア
ルミニウムなどから製作することが可能であり、又は適
当なプラスチックから製作することも可能である。特に
図１から図４まで及び図６のダイヤフラム又は気体ばね
は金属からもプラスチックからも又はエラストマからも
製作可能である。他面において、図５及び図６の例えば
アクターのダイヤフラム３９は有利には金属から製作さ
れる。

【００５１】気体ばねに関連して補足すれば、その他の
可能なばね、例えばエラストマばね又は金属ばねを使用
することができる。ばねの背面への圧力負荷は種々の形
式及び方式で行うことができ、その場合、この圧力負荷
は液圧導管、脈動ダンパ内の補償容積室と関連して行わ
れてもよく、ダイヤフラムアキュムレータを介して行わ
れてもよく又は外的な圧力形成により行われてもよい。
移動可能な壁若しくはダイヤフラム９に付加的なばね及
び付加的な質量を備えることは任意であり、可能な限り
帯域幅の狭い脈動減衰を行うべき場合には常に推奨され
る。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にとって重
要なことは、脈動ダンパ若しくはアクターのダイヤフラ
ム又はごく一般的に移動可能な壁が、液圧媒体の補償容
積室とは反対側で背圧により負荷され、かつこの背圧が
液圧導管内の平均圧力に相応していることにある。この
手段により、従来技術により公知のすべての装置に対比
して、脈動ダンパが効果的に寸法決めされ、その上、移
動可能な壁が脈動の受止めのためにその出発位置でバラ
ンスされて保持されるために、比較的簡単な構造を備え
ることができる。

【００５３】このことにより、ダイヤフラム若しくは移
動可能な壁へ作用する圧力の静的な成分が補償され、こ
の結果、ダイヤフラム若しくは移動可能な壁が圧力の静
的な成分から負荷軽減される。従ってダイヤフラムには
圧力の変動成分（脈動）だけが作用する。この負荷軽減
により、ダイヤフラムが中央でバランスされて保持され
る。ダイヤフラムは脈動が軽減され及び又は補償される
べき場合にのみ運動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の１実施例に基づく受動的な脈
動ダンパの構造及び機能を示す略示断面図、（ｂ）は本
発明の別の実施例に基づく受動的な脈動ダンパの構造及
び機能を示す略示断面図である。

【図２】（ａ）は分岐導管内に配置された本発明の実施
例の受動的な脈動ダンパの略示図、（ｂ）はＩ−Ｉ線に
沿った同脈動ダンパの断面図、（ｃ）はＩＩ−ＩＩ線に
沿った同脈動ダンパの断面図、（ｄ）は（ｂ）の符号ｘ
で示す破線で囲った部分の拡大部分断面図である。

【図３】（ａ）は液圧媒体により貫流される本発明の実
施例の受動的な脈動ダンパの略示図、（ｂ）はＩ−Ｉ線
に沿った同脈動ダンパの断面図、（ｃ）はＩＩ−ＩＩ線
に沿った同脈動ダンパの断面図である。

【図４】（ａ）は液圧媒体を直接的にダイヤフラムへ向
けて案内した本発明の実施例の受動的な脈動ダンパの略
示図、（ｂ）はＩ−Ｉ線に沿った同脈動ダンパの断面
図、（ｃ）はＩＩ−ＩＩ線に沿った同脈動ダンパの断面
図である。

【図５】本発明の実施例の能動的な脈動ダンパの構造及
び機能を示す略示断面図である。

【図６】（ａ）は本発明の実施例に基づく能動的な脈動
ダンパをＩ−Ｉ線に沿って断面した図、（ｂ）はＩＩ−
ＩＩ線に沿った同脈動ダンパの断面図である。

【符号の説明】

１ 受動的な脈動ダンパ、 ３ 液圧導管の供給部、
３ａ 接続導管、 ４絞り、 ５ 液圧導管の排出部、
５ａ 接続導管、 ７ 補償室、 ９ ダイヤフラ
ム、 １１ 補償容積室、 １２ 縁、 １３ 圧力補
償容積室、 １４ 開口、 １５ アキュムレータダイ
ヤフラム、 １７ 気体容積室、 １９負荷軽減容積
室、 ２１ 圧力補償導管、 ２２ 皿ばね、 ２３
絞り、２４ ディスク、 ３１ 能動的な脈動ダンパ、
３２ ポンプ、 ３３ 液圧導管の供給部、 ３３ａ
接続導管、 ３４ アクター、 ３５ 液圧導管の排
出部、 ３７ 補償容積室、 ３９ ダイヤフラム、
４１ａ，４１ｂ センサ、 ４２ａ，４２ｂ 接続導
線、 ４３ 圧力補償容積室、 ４４ 制御装置、４７
操作部材、 ５３ 絞り、 ５４ ダイヤフラムアキ
ュムレータ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補償容積室（１１，３７）を備えていて
   液圧導管内に特にポンプにより生じる圧力脈動を軽減す
   るための装置であって、補償容積室が液圧導管に接続さ
   れており、かつ移動可能な壁（９，３９）を備えている
   形式のものにおいて、移動可能な壁が、補償容積室とは
   反対側の面で背圧により負荷されており、この背圧が液
   圧導管（３，３３）若しくは補償容積室（１１，３７）
   内の平均圧力にほぼ相応していることを特徴とする液圧
   導管内の圧力脈動を軽減するための装置。
2. 【請求項２】 補償容積室（１１，３７）が液圧導管の
   分岐管（３ａ，３３ａ，５ａ，３５ａ）内に配置されて
   おり、又は液圧媒体により貫流されている請求項１記載
   の装置。
3. 【請求項３】 液圧媒体が直接的に移動可能な壁（９，
   ３９）へ向けて誘導されている請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 発生した圧力脈動により前記壁が補償容
   積室を増大させる方向に移動した際に壁への作用を増大
   させるばね装置が前記反対側の面と協働している請求項
   １から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 【請求項５】 前記反対側の面が、導管若しくは補償容
   積室内の平均圧力若しくは静圧により負荷されるよう
   に、導管(１４，５１)を介して気体容積室（１７，５
   ４）に接続されている請求項１から４までのいずれか１
   項記載の装置。
6. 【請求項６】 移動可能な壁を液圧導管若しくは補償容
   積室内の圧力の静的な成分から負荷軽減するために、移
   動可能な壁（９，３９）の自己調節的な負荷軽減機構が
   設けられており、かつ、液圧媒体の圧力変化をばね装置
   若しくは柔らかいばねの逆の側へ伝達するために、ばね
   装置若しくは柔らかいばね（１５，１７，５４）の基部
   が圧力補償導管（２１，１５２）を介して液圧導管又は
   補償容積室に接続されている請求項４又は５記載の装
   置。
7. 【請求項７】 移動可能な壁がダイヤフラムから成り、
   その反対側の面に接して気体容積室（１３，１４，１
   ５，１７；４３，５１，５４）が配置されており、この
   気体容積室が気体ばねの内容を形成している請求項１か
   ら６までのいずれか１項記載の装置。
8. 【請求項８】 移動可能な壁がダイヤフラムから成り、
   このダイヤフラムの背面の領域内には液圧媒体の内部に
   閉じた気体容積室が配置されており、この気体容積室が
   気体ばねの内容を形成している請求項５又は６記載の装
   置。
9. 【請求項９】 液圧導管（３，３３）から補償容積室
   （１１，３７）への接続導管（３ａ，３３ａ）内及び又
   は圧力補償導管（２１，１５２）内に絞り（２３，５
   ３）が配置されている請求項５から８までのいずれか１
   項記載の装置。
10. 【請求項１０】 絞り（２３，５３）が調節可能である
    請求項９記載の装置。
11. 【請求項１１】 静圧の急激な変化時に、移動可能な壁
    の移動可能性若しくはダイヤフラムの変位量を制限する
    ために、少なくとも１つの機械的なストッパ（１２）が
    設けられている請求項１から１０までのいずれか１項記
    載の装置。
12. 【請求項１２】 補償容積室（１１，３７）が液体サイ
    レンサ若しくはレゾネータとして作用する請求項１から
    １１までのいずれか１項記載の装置。
13. 【請求項１３】 帯域幅の狭い脈動緩衝を得るために、
    移動可能な壁若しくはダイヤフラム（９，３９）に付加
    的なばね装置（２２）及び又は質量体（２４）が設けら
    れている請求項１から１２までのいずれか１項記載の装
    置。
14. 【請求項１４】 液圧導管内の脈動に対抗する第２の脈
    動を発生させ、これにより両方の脈動を少なくともほぼ
    相殺せしめて脈動衝撃を除去せしめるために、移動可能
    な壁（３９）の有効な操作手段（４７）が設けられてい
    る請求項１から１３までのいずれか１項記載の装置。
15. 【請求項１５】 操作手段（４７）が、移動可能な壁に
    配置された磁石又はピエゾ素子から成り、さらに、液圧
    導管内の脈動の検出のために液圧導管に少なくとも１つ
    のセンサ（４１ａ，４１ｂ）が設けられており、このセ
    ンサが、磁石又はピエゾ素子への操作信号を発生して、
    脈動の相殺のために必要な第２の脈動を発生させるため
    若しくは脈動の吸収を生ぜしめるために、コントロール
    装置若しくは制御装置（４４）に接続されている請求項
    １４記載の装置。
16. 【請求項１６】 請求項１から１５までのいずれか１項
    記載の装置を備えた、受動的又は能動的な脈動軽減のた
    めの特に自動車のパワーステアリング装置で使用される
    ような液圧装置。
17. 【請求項１７】 液圧導管内を伝播する脈動若しくは補
    償容積室内の容積流れを移動可能な壁又はダイヤフラム
    に沿って案内し、壁又はダイヤフラムの背面に、液圧導
    管若しくは補償容積室内の平均圧若しくは静圧にほぼ相
    応する背圧を負荷することを特徴とする液圧導管内の脈
    動の受動的な軽減のための方法。
18. 【請求項１８】 ダイヤフラム又は移動可能な壁の反対
    側にばね力及び又は気体圧力を負荷し、ばね力を生じる
    ばね又は気体圧力を保有する容積室の背後に補償容積室
    若しくは液圧導管内の平均圧力を負荷し、これにより、
    移動可能な壁若しくはダイヤフラムに自己調節的な負荷
    軽減を生ぜしめ若しくは圧力の静的な成分から壁若しく
    はダイヤフラムを負荷軽減する請求項１７記載の方法。
19. 【請求項１９】 第２の脈動を生ぜしめ、この脈動を第
    １の脈動に対して位相をずらしてオーパラップさせて導
    管内へ伝達せしめ、これにより両方の脈動を少なくとも
    ほぼ相殺せしめるように、液圧導管に接続された補償容
    積室内に配置した移動可能な壁を脈動的に移動せしめる
    か又は補償容積室内のダイヤフラムの移動による脈動を
    緩衝して液圧導管からの第１の脈動を減衰させることを
    特徴とする液圧導管内の脈動の能動的な軽減のための方
    法。