KR20150083082A - 파워 조향 장치 - Google Patents

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KR20150083082A
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다니엘 윌리엄스
아민 닐라
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티알더블유 오토모티브 유.에스. 엘엘씨
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Abstract

조향 가능한 차륜을 선회시키는 데에 사용되는 장치는, 조향 가능한 차륜에 연결되는 파워 조향 모터 조립체를 포함한다. 파워 조향 모터 조립체에 연결되는 제1 펌프는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체에 공급하도록 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동된다. 파워 조향 모터 조립체에 연결되는 제2 펌프는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동된다. 파워 조향 모터 조립체와 제2 펌프에 연결되는 밸브는 제1 펌프와 제2 펌프 양자의 작동 중에 유체 유동을 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체와 저장조 중 적어도 하나로 지향시킨다. 펌핑 메카니즘은 제1 펌프를 형성하는 제1 펌핑 영역과 제2 펌프를 형성하는 제2 펌핑 영역을 포함한다. 제1 펌핑 영역은 제2 펌핑 영역보다 작다.

Description

파워 조향 장치{POWER STEERING APPARAUS}
관련 출원
본 출원은 2012년 9월 13일자로 출원되었고 전체가 본 명세서에 참조로 합체되는 미국 특허 출원 제13/613,060호의 일부 연속 출원이다.
기술분야
본 발명은 조향 가능한 차륜을 선회시킬 때에 사용하기 위한 장치에 관한 것이다.
공지된 파워 조향 시스템에서, 엔진 구동식 펌프가 펌프의 작동 중에 회전수 당 고정 용량의 유체 출력을 제공한다. 따라서, 엔진 구동식 펌프로부터의 유체의 유량은 엔진 속도에 비례한다. 이 공지된 파워 조향 시스템에서의 펌프의 크기는 엔진이 아이들 상태에 있을 때에 허용 가능한 유체 유량을 제공하도록 정해진다.
공지된 파워 조향 모터 조립체는 엔진 속도에 상관없이 일정한 유체 유량을 필요로 하는 개방형 중앙 밸브를 구비한다. 엔진 속도에 상관없이 일정한 유체 유량을 얻기 위하여, 공지된 파워 조향 시스템은 제어 오리피스를 가로질러 일정한 압력 강하를 유지하도록 이동되는 스프링 부하식 밸브 스풀을 갖는 유동 제어 밸브를 이용한다.
본 발명은 조향 가능한 차륜에 연결되는 파워 조향 모터 조립체를 포함하는, 조향 가능한 차륜을 선회시키는 데에 사용되는 장치에 관한 것이다. 파워 조향 모터 조립체에 연결되는 제1 펌프는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체에 공급하도록 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동된다. 파워 조향 모터 조립체에 연결되는 제2 펌프는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동된다. 파워 조향 모터 조립체와 제2 펌프에 연결되는 밸브는 제1 펌프와 제2 펌프 양자의 작동 중에 유체 유동을 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체와 저장조 중 적어도 하나로 지향시킨다.
본 발명의 다른 양태에서, 펌핑 메카니즘은 로터의 슬릿 내에 배치되는 베인을 갖는 로터를 포함한다. 캠 링은 베인과 맞물린다. 캠 링은 제1 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제1 반원부와 제2 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제2 반원부를 포함한다. 제1 내부 원뿔면은 로터의 중심으로부터 제1 거리 만큼 떨어져 있다. 제2 내부 원뿔면은 로터의 중심으로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리 만큼 떨어져 있다. 제1 내부 원뿔면은 제1 펌핑 영역을 형성하고 상기 제2 내부 원뿔면은 제2 펌핑 영역을 형성한다.
본 발명의 전술한 특징 및 기타 특징은 첨부 도면을 참조하여 아래의 설명을 읽으면 본 발명과 관련된 분야의 숙련자에게 명백할 것이다. 도면에서:
도 1은 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제1 실시예의 개략도이고;
도 2는 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제2 실시예의 개략도이며;
도 3은 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제3 실시예의 개략도이고;
도 4는 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제4 실시예의 개략도이며;
도 5는 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제5 실시예의 개략도이고;
도 6은 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제6 실시예의 개략도이며;
도 7은 본 발명에 따라 구성 및 작동되는 파워 조향 장치의 제7 실시예의 개략도이고;
도 8은 이전의 실시예 중 임의의 실시예에 사용하기 위한 예시적인 펌프의 개략도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따라 구성되는 차량 조향 장치(10)가 도 1에 예시되어 있다. 차량 조향 장치(10)는 조향 가능한 차륜(14, 16)에 연결되는 유압식 파워 조향 모터 조립체(12)를 포함한다. 조향 제어 밸브(18)가 파워 조향 모터 조립체(12)에 연결된다. 조향 제어 밸브(18)는 수동으로 회전 가능한 차량 조향 휠(도시 생략)에 연결된다. 조향 제어 밸브(18)는 개방형 중앙 제어 밸브일 수 있다.
제1 펌프(22)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(24)를 구비한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에서 고정 영역 제어 오리피스(34)의 상류측과 유체 연통된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(46)에 의해 밸브(44)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
밸브 스풀(50)은 도관(54)에 의해 제어 오리피스(34)의 상류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 밸브(44)의 하우징(52) 내에서 이동한다. 유사하게, 밸브 스풀(50)은 도관(56)에 의해 제어 오리피스(34)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 하우징(52) 내에서 이동한다. 도관(56)을 통해 전달되어 밸브 스풀(50)의 하단부(도 1에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(52)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(58)의 도움을 받는다.
밸브(44)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(60)을 통해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)로 지향시킨다. 도관(60)은 체크 밸브(62)를 포함한다. 밸브(44)는 또한 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(64)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제어 밸브(18) 및 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(44)의 하우징(52) 내에서 스풀(50)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(52)에 대한 스풀(50)의 위치는 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다.
파워 조향 모터 조립체(12)는 널리 알려진 일체형일 수 있고, 피스톤(72)을 에워싸는 하우징(70)을 포함한다. 피스톤(72)은 하우징(70)과 협동하여 헤드 단부 챔버(74)와 로드 단부 챔버(76)를 형성한다. 조향 제어 밸브(18)는 입력 샤프트(20)의 회전에 응답하여 공지된 방식으로 헤드 단부 챔버(74)와 로드 단부 챔버(76) 내외로 유체 유동을 제어한다. 파워 조향 모터 조립체(12)로부터 방출된 유체는 저장조(26)로 전달된다.
피스톤(72)은 피니언 치형부(80)의 원호형 어레이와 맞물리도록 배치되는 랙 치형부의 선형 어레이(78)를 갖는다. 피니언 치형부(80)는 조향 연결 장치(84)와 연결되는 섹터 기어(82) 상에 배치된다. 파워 조향 모터 조립체(12)는 미국 특허 제6,546,322호에 개시된 파워 조향 모터 조립체의 구성과 대체로 유사한 공지된 구성을 갖는다. 물론, 파워 조향 모터 조립체는 원한다면 상이한 타입의 구성을 가질 수 있다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 제1 펌프(22)로부터의 유체 유동이 감소되기 때문에 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 또한 감소된다. 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 1에 도시된 바와 같이 밸브(44)의 스풀(50)이 상방으로 이동된다. 스풀(50)이 상방으로 이동함에 따라, 도관(60)을 통과하는 유체의 유동이 증가하고 도관(64)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체 유동이 감소한다. 따라서, 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동이 증가한다. 제1 펌프(22)와 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동은 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향된다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 밸브(44)의 스풀(50)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 1에 도시된 바와 같이 하방으로 이동된다. 스풀(50)이 하방으로 이동함에 따라, 도관(60)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(64)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 밸브(44)는 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동을 저장조(26)로 지향시킨다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되어 차륜(14, 16)을 조향하기에 충분하도록 정해질 수 있다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 제2 실시예가 도 2에 예시되어 있다. 도 2의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 2에 예시된 예시적인 조향 장치(110)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 제1 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에서 고정 영역 제어 오리피스(34)의 상류측과 유체 연통된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 유체 공급 도관(112)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
도관(114)은 유체를 도관(112)으로부터 제1 밸브(116)로 지향시킨다. 밸브 스풀(118)은 도관(122)에 의해 제어 오리피스(34)의 상류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 제1 밸브(116)의 하우징(120) 내에서 이동한다. 유사하게, 밸브 스풀(118)은 도관(124)에 의해 제어 오리피스(34)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 하우징(120) 내에서 이동한다. 도관(124)을 통해 전달되어 밸브 스풀(118)의 우측 단부(도 2에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(129)의 우측 단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(126)의 도움을 받는다.
제1 밸브(116)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(130)을 통해 제2 밸브(128)로 지향시킨다. 밸브 스풀(132)은 도관(136)에 의해 제어 오리피스(34)의 하류측으로부터 전달되는 유체 압력의 영향 하에 제2 밸브(128)의 하우징(134) 내에서 이동한다. 유사하게, 밸브 스풀(132)은 도관(138)을 통해 도관(130)으로부터 전달되는 유체 압력의 영향 하에 하우징(134) 내에서 이동한다. 도관(138)을 통해 전달되어 밸브 스풀(132)의 좌측 단부(도 2에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(134)의 좌측 단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(140)의 도움을 받는다.
제2 밸브(128)는 유체를 제1 밸브(116), 그리고 이에 따라 제2 펌프(38)로부터 도관(142)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제2 펌프(38)로부터 제어 밸브(18) 및 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 제1 및 제2 밸브(116, 128)의 하우징(120, 134) 내에서 스풀(118, 132)의 위치에 의해 결정된다. 제1 밸브(116)의 하우징(120)에 대한 스풀(118)의 위치는 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다. 따라서, 제1 밸브(116)는 엔진(36)의 속도에 의해 제어된다. 제2 밸브(128)의 하우징(134)에 대한 스풀(132)의 위치는 제어 오리피스(34)의 하류측과 도관(130) 내의 압력 간에 압력차에 의해 대체로 제어된다. 따라서, 제2 밸브(128)는 대체로 제어 밸브(18)로부터의 조향 요구의 함수인 밸브(116)를 가로지르는 압력 강하에 의해 대체로 제어된다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하는 감소된다. 제1 밸브(116)의 스풀(118)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 2에 도시된 바와 같이 좌측으로 이동된다. 스풀(118)이 좌측으로 이동함에 따라, 도관(130)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(112)을 통해 제어 밸브(18)로 향하는 유체 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 증가된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동은 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향된다.
입력 샤프트(20)가 조향 요구에 응답하여 회전할 때에, 제1 밸브(116)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 따라서, 제2 밸브(128)의 스풀(132)이 도 2에 도시된 바와 같이 좌측으로 이동하여 제1 밸브(116)로부터 저장조(26)로의 유체 유동을 감소시킨다. 제1 밸브(116)를 가로지르는 압력 강하가 감소하면, 제2 밸브(128)의 스풀(132)이 우측으로 이동하여 제1 밸브(116)로부터 저장조(26)로의 유체 유동을 증가시킨다. 이 방식으로, 제2 밸브(128)는 제1 밸브(116)를 가로지르는 일정한 압력 강하를 유지한다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 제1 밸브(116)의 스풀(118)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 2에 도시된 바와 같이 우측을 향해 이동된다. 스풀(118)이 우측을 향해 이동함에 따라, 도관(112)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(130)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동은 제2 밸브(128)로 지향된다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되기에 충분하도록 정해진다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 다른 실시예가 도 3에 예시되어 있다. 도 3의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 3에 예시된 예시적인 조향 장치(210)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 제1 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(46)에 의해 밸브(244)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
제어부(248)는 밸브(244)의 위치를 전기적으로 제어한다. 제어부(248)는 센서(250)로부터 신호를 수신한다. 센서(250)는 엔진(36)의 속도를 감지한다. 제어부는 엔진(36)의 속도 변화에 응답하여 밸브(244)를 이동시킨다. 제어부는 또한 차량 속도 센서 및/또는 밸브(244)를 제어하는 데에 사용하도록 파워 조향 모터 조립체(12)에 대한 유체의 유동을 감지하는 센서로부터의 신호를 수신할 수 있다.
밸브(244)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(60)을 통해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)로 지향시킨다. 밸브(244)는 또한 제2 펌프(38)로부터 도관(64)을 통해 저장조(26)로 유체를 지향시킨다. 제어 밸브(18)와 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(244)의 위치에 의해 결정된다. 밸브(244)의 위치는 제어부(248)에 의해 제어된다. 제어부(248)는 밸브(244)를 센서(250)에 의해 감지되는 엔진(36)의 속도에 응답하여 이동시킨다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 제어부(248)는 밸브(244)를 이동시켜 도관(60)을 통과하는 유체의 유동을 증가시키고 도관(64)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동을 감소시킨다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 감소될 때에 증가된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동이 파워 조향 모터 조립체로 지향되도록 제어부(248)가 밸브(244)를 이동시킨다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어부(248)를 밸브(244)를 이동시켜 도관(60)을 통과하는 유체의 유동을 감소시키고 도관(64)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동을 증가시킨다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동이 제2 밸브(128)로 지향되도록 제어부(248)가 밸브(244)를 이동시킨다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되기에 충분하도록 정해진다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 다른 실시예가 도 4에 예시되어 있다. 도 4의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 4에 도시된 예시적인 조향 장치(310)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에서 고정 영역 제어 오리피스(34)의 상류측과 유체 연통된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(46)에 의해 밸브(44)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
밸브 스풀(350)은 도관(356)에 의해 제어 오리피스(34)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 밸브(344)의 하우징(352) 내에서 이동한다. 도관(356)을 통해 전달되어 밸브 스풀(350)의 하단부(도 4에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(352)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(358)의 도움을 받는다.
밸브(344)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(360)을 통해 도관(32)으로 지향시킨다. 도관(360)은 체크 밸브(362)를 포함한다. 도관(360)은 밸브(344)로부터 제어 오리피스(34)의 상류측으로 유체를 지향시킨다. 따라서, 제1 펌프(22)와 밸브(344)로부터의 조합된 유체 유동이 제어 오리피스(34)를 통과한다.
밸브 스풀(350)은 또한 도관(360)으로부터 도관(364)에 의해 밸브 스풀(350)의 상단부(도 4에 도시된 바와 같이)로 전달되는 압력의 영향 하에 밸브(344)의 하우징(352) 내에서 이동한다. 밸브(344)는 또한 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(366)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제어 밸브(18) 및 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(344)의 하우징(3520 내에서 스풀(350)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(352)에 대한 스풀(350)의 위치는 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다. 밸브(344)는 양 펌프로부터의 유체가 제어 오리피스(34)를 통과하여 유동하기 때문에 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 일정한 조합된 유체 유동을 유지한다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 감소된다. 밸브(344)의 스풀(350)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 4에 도시된 바와 같이 상방으로 이동된다. 스풀(350)이 상방으로 이동함에 따라, 도관(360)을 통과하는 유체의 유동이 증가하고 도관(366)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체 유동이 감소한다. 따라서, 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동이 증가한다. 제1 펌프(24)와 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 제어 오리피스(34)를 통해 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 밸브(344)는 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동을 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향시킨다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 밸브(344)의 스풀(350)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 4에 도시된 바와 같이 하방으로 이동된다. 스풀(350)이 하방으로 이동함에 따라, 도관(360)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(366)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동이 저장조(26)로 지향된다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되기에 충분하도록 정해질 수 있다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 다른 실시예가 도 5에 예시되어 있다. 도 5의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 5에 예시된 예시적인 조향 장치(410)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 제1 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(414)에 의해 제1 밸브(412)와 유체 연통하도록 연결된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 밸브(412)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(46)에 의해 제2 밸브(416)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
밸브 스풀(420)은 도관(426)에 의해 고정 영역 제어 오리피스(424)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 제1 밸브(412)의 하우징(422) 내에서 이동한다. 제어 오리피스(424)는 유체를 밸브(412)로부터 제어 밸브(18)의 입구(30)로 전달하는 도관(428) 내에 배치된다. 유사하게, 밸브 스풀(420)은 도관(430)에 의해 제어 오리피스(424)의 상류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 하우징(422) 내에서 이동한다. 도관(426)을 통해 전달되어 밸브 스풀(420)의 하단부(도 5에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(422)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(432)의 도움을 받는다.
밸브(412)는 유체를 제1 펌프(22)로부터 도관(428)을 통해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)로 지향시킨다. 밸브(412)는 또한 유체를 제1 펌프(22)로부터 도관(434)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제어 밸브(18)와 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(412)의 하우징(4220 내에서 스풀(420)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(422)에 대한 스풀(420)의 위치는 제어 오리피스(424)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다.
밸브 스풀(436)은 도관(440)에 의해 제어 오리피스(424)의 하류측으로부터 전달되는 유체 압력의 영향 하에 제2 밸브(416)의 하우징(438) 내에서 이동한다. 유사하게, 밸브 스풀(436)은 도관(444)에 의해 도관(442)으로부터 전달되는 유체 압력의 영향 하에 하우징(438) 내에서 이동한다. 도관(442)은 유체를 제2 밸브(416)로부터 제어 오리피스(424)의 상류측으로 지향시킨다. 도관(442)은 체크 밸브(446)를 포함한다. 따라서, 제1 및 제2 밸브(412, 416)로부터의 조합된 유동은 제어 오리피스(424)를 통해 유동한다. 도관(440)을 통해 전달되어 밸브 스풀(436)의 하단부(도 5에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(438)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(448)의 도움을 받는다.
제2 밸브(416)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(428) 내에서 고정 영역 제어 오리피스(424)의 상류측으로 지향시킨다. 제2 밸브(416)는 또한 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(450)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 고정 영역 제어 오리피스(424)의 상류측 및 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(416)의 하우징(438) 내에서 스풀(436)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(438)에 대한 스풀(436)의 위치는 제어 오리피스(424)의 하류측과 제어 오리피스(424)의 상류측과 연결된 도관(442) 내의 압력 간에 압력차에 의해 제어된다. 따라서, 스풀(436)의 위치는 제어 오리피스(424)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 고정 영역 제어 오리피스(424)를 가로지르는 압력 강하는 감소된다. 제2 밸브(416)의 스풀(436)은 제어 오리피스(424)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 5에 도시된 바와 같이 상방으로 이동된다. 스풀(436)이 상방으로 이동함에 따라, 도관(442)을 통과하는 유체의 유동이 증가하고 도관(450)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체 유동이 감소된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 증가된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 제어 오리피스(424)를 통해 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 밸브는 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동을 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향시킨다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어 오리피스(424)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 제2 밸브(416)의 스풀(436)은 제어 오리피스(424)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 5에 도시된 바와 같이 하방을 향해 이동된다. 스풀(436)이 하방을 향해 이동함에 따라, 도관(442)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(450)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 일반적인 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동은 저장조(26)로 지향된다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되기에 충분하도록 정해진다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도를 초과하는 경우에, 제어 오리피스(424)를 가로지르는 압력 강하가 더욱 증가된다. 제1 밸브(412)의 스풀(420)은 제어 오리피스(424)를 가로지르는 높은 압력 강하에 응답하여 도 5에 도시된 바와 같이 하방을 향해 이동된다. 스풀(420)이 하방을 향해 이동함에 따라, 도관(428)을 통과하는 유체 유동이 감소하고 도관(434)을 통과하는 유체 유동이 증가된다. 따라서, 엔진의 속도가 제2 예정된 속도를 초과할 때에 제1 펌프(22)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체 유동이 감소된다. 제1 밸브(422)는 엔진의 속도가 순항 속도와 같이 제2 예정된 속도를 초과하는 경우에만 유체를 제1 펌프(22)로부터 저장조(26)로 지향시키도록 구성된다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 다른 실시예가 도 6에 예시되어 있다. 도 6의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 6에 도시된 예시적인 조향 장치(510)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 도관(514)에 의해 밸브(512)와 유체 연통하도록 연결된다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 밸브(512)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(516)에 의해 밸브(512)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
밸브 스풀(520)은 도관(526)에 의해 고정 영역 제어 오리피스(524)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 밸브(512)의 하우징(552) 내에서 이동한다. 제어 오리피스(524)는 밸브(512)로부터 제어 밸브(18)의 입구(30)로 유체를 전달하는 도관(528) 내에 배치된다. 유사하게, 밸브 스풀(520)은 도관(530)에 의해 제어 오리피스(524)의 상류측으로부터 전달되는 유체 압력의 영향 하에 하우징(522) 내에 이동한다. 도관(526)을 통해 전달되어 밸브 스풀(520)의 하단부(도 6에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(552)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(532)의 도움을 받는다.
밸브(512)는 유체를 제1 펌프(22)로부터 도관(528)을 통해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)로 지향시킨다. 밸브(512)는 또한 제1 펌프(22)로부터 도관(534)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 도관(542)은 유체를 밸브(512)로부터 제어 오리피스(524)의 상류측으로 지향시킨다. 도관(542)은 체크 밸브(546)를 포함한다. 밸브(512)는 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(542)을 통해 도관(528) 내의 고정 영역 제어 오리피스(524)의 상류측으로 지향시킨다. 따라서, 제1 및 제2 펌프(22, 38) 모두로부터의 유동은 제어 오리피스(524)를 통해 유동한다. 밸브(512)는 또한 유체를 제2 펌프(38)로부터 도관(550)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 제어 밸브(18)와 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(512)의 하우징(522) 내에서 스풀(520)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(522)에 대한 스풀(520)의 위치는 고정 영역 제어 오리피스(524)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 고정 영역 제어 오리피스(524)를 가로지르는 압력 강하가 감소된다. 밸브(512)의 스풀(520)은 제어 오리피스(524)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 6에 도시된 바와 같이 상방으로 이동된다. 스풀(520)이 상방으로 이동함에 따라, 도관(542)을 통과하는 유체의 유동이 증가하고 도관(550)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체 유동이 감소한다. 따라서, 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동이 증가한다. 제1 펌프(24)와 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 제어 오리피스(524)를 통해 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 밸브(512)는 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터의 전체 유체 유동을 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향시킨다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어 오리피스(524)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 밸브(512)의 스풀(520)은 제어 오리피스(524)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 6에 도시된 바와 같이 하방으로 이동된다. 스풀(520)이 하방으로 이동함에 따라, 도관(542)을 통과하는 유체의 유동이 감소하고 도관(550)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 제2 펌프(38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다. 차량이 일반적인 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 제2 펌프(38)로부터의 전체 유체 유동이 저장조(26)로 지향된다. 따라서, 제1 펌프(22)의 크기는, 엔진(36)이 제2 예정된 속도를 초과하는 속도로 작동할 때에 제1 펌프(22)로부터의 출력이 파워 조향 모터 조립체(12)로 공급되기에 충분하도록 정해질 수 있다. 이에 따라, 제1 펌프(22)의 크기는 제2 펌프(38)보다 작을 수 있다.
엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도를 초과하는 경우에, 제어 오리피스(524)를 가로지르는 압력 강하가 더욱 증가된다. 밸브(512)의 스풀(520)은 제어 오리피스(524)를 가로지르는 높은 압력 강하에 응답하여 도 5에 도시된 바와 같이 하방을 향해 이동된다. 스풀(520)이 하방을 향해 이동함에 따라, 도관(528)을 통과하는 유체 유동이 감소하고 도관(534)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체 유동이 증가된다. 따라서, 엔진의 속도가 제2 예정된 속도를 초과할 때에 제1 펌프(22)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체 유동이 감소된다. 밸브(512)는 엔진의 속도가 제2 예정된 속도를 초과하는 경우에만 유체를 제1 펌프(22)로부터 저장조(26)로 지향시키도록 구성된다. 엔진의 속도가 제2 예정된 속도 이하인 경우에, 밸브(512)는 제1 펌프(22)로부터의 전체 유체 유동을 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향시킨다.
본 발명에 따라 구성되는 차량 조향 장치의 다른 실시예가 도 7에 예시되어 있다. 도 7의 조향 장치는 도 1의 조향 장치와 대체로 유사하다. 따라서, 유사한 구성요소를 설명하는 데에 유사한 부호가 사용될 것이다.
도 7에 도시된 예시적인 조향 장치(710)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(24)를 갖는 제1 펌프(22)를 포함한다. 제1 펌프(22)의 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에 의해 조향 제어 밸브(18)의 유체 입구(30)와 유체 연통하도록 연결된다. 유체 출력부(28)는 유체 공급 도관(32)에서 고정 영역 제어 오리피스(34)의 상류측과 유체 연통한다. 제1 펌프(22)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(22)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)에 연속적으로 공급한다.
제2 펌프(38)는 유체 저장조(26)와 유체 연통하도록 연결되는 유체 입력부(40)를 구비한다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 도관(46)에 의해 밸브(744)와 유체 연통하도록 연결된다. 제2 펌프(38)의 유체 출력부(42)는 또한 도관(746)에 의해 제어 오리피스(34)의 상류측에서 공급 도관(32)과 유체 연통하도록 연결된다. 도관(746)은 체크 밸브(748)를 포함한다. 따라서, 밸브(744)를 통과하지 않는, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 제어 오리피스(34)를 통과한다.
제2 펌프(38)는 엔진의 작동 중에 차량의 엔진(36)에 의해 연속적으로 구동된다. 따라서, 엔진(36)의 작동 중에, 펌프(38)는 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체(12)로 연속적으로 공급한다. 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 동일한 출력 샤프트(48) 상에 장착될 수 있다고 생각된다. 따라서, 제1 펌프(22) 및 제2 펌프(38)는 엔진(36)의 속도인 동일한 속도로 구동된다.
밸브 스풀(750)은 도관(756)에 의해 제어 오리피스(34)의 하류측으로부터 전달된 유체 압력의 영향 하에 밸브(744)의 하우징(752) 내에서 이동한다. 도관(756)을 통해 전달되어 밸브 스풀(750)의 하단부(도 7에 보이는 바와 같이)에 인가되는 유체 압력은 하우징(752)의 하단부와 밸브 스풀 사이에 배치되는 편향 스프링(758)의 도움을 받는다.
밸브 스풀(750)은 또한 도관(32)에서 제어 오리피스(34)의 상류측으로부터 도관(766)에 의해 밸브 스풀(750)의 상단부(도 7에 도시된 바와 같이)로 전달되는 압력의 영향 하에 밸브(744)의 하우징(752) 내에서 이동한다. 도관(766)은 유체를 제어 오리피스(34)의 상류측 및 도관(746)과 도관(32)의 교차점의 하류측으로부터 전달한다. 따라서, 도관(766)은 유체를 제1 및 제2 펌프(22, 38) 모두로부터 하우징(752)의 상단부로 전달한다.
밸브(512)는 유체를 도관(46)으로부터 도관(768)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 밸브(744)는 또한 유체를 도관(766)으로부터 도관(770)을 통해 저장조(26)로 지향시킨다. 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 제어 밸브(18)와 저장조(26)로 지향되는 유체의 양은 밸브(744)의 하우징(752) 내에서 스풀(750)의 위치에 의해 결정된다. 하우징(722)에 대한 스풀(750)의 위치는 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하에 의해 제어된다.
엔진(36)의 속도가 감소될 때에, 고정 영역 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 감소된다. 밸브(744)의 스풀(750)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 낮은 압력 강하에 응답하여 도 7에 도시된 바와 같이 상방으로 이동된다. 스풀(750)이 상방으로 이동함에 따라, 도관(768, 770)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 감소하고 제2 펌프(38)로부터 도관(746)을 통과하는 유체의 유동이 증가된다. 따라서, 엔진(36)의 속도가 감소할 때에 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동이 증가한다. 제1 펌프(22)와 제2 펌프(38)로부터의 조합된 유체 유동이 유체를 제어 오리피스(34)를 통해 파워 조향 모터 조립체로 공급하여 조향 가능한 차륜(14, 16)을 선회시킨다. 차량이 주차 및 유사한 조작을 수행하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제1 예정된 속도 미만인 경우에, 밸브(744)는 도관(46, 766)으로부터 저장조(26)로 임의의 유체 유동을 방지하고 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터의 전체 유체 유동을 파워 조향 모터 조립체(12)로 지향시킨다.
엔진(36)의 속도가 증가할 때에, 제어 오리피스(34)를 가로지르는 압력 강하가 증가된다. 밸브(744)의 스풀(750)은 제어 오리피스(34)를 가로지르는 비교적 높은 압력 강하에 응답하여 도 7에 도시된 바와 같이 하방으로 이동된다. 스풀(750)이 하방으로 이동함에 따라, 도관(46)으로부터 저장조(26)를 향하는 유체의 유동이 증가되고 제2 펌프로부터 도관(746)을 통과하는 유체의 유동이 감소된다. 도관(766)을 통해 저장조(26)를 향하는 유체의 유동이 또한 증가될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동은 엔진(36)의 속도가 증가될 때에 감소한다.
차량이 일반적인 고속도로 속도로 순항하는 경우와 같이 엔진(36)의 속도가 제2 예정된 속도보다 높은 경우에, 스풀(750)이 또한 하방으로 이동된다. 도관(46)으로부터 저장조(26)를 향하는 유체의 유동이 증가되고 제2 펌프(38)로부터 도관(746)을 통과하는 유체의 유동이 감소된다. 또한, 도관(766)을 통해 저장조(26)로 향하는 유체의 유동이 더 증가된다. 따라서, 제1 및 제2 펌프(22, 38)로부터 파워 조향 모터 조립체(12)로 향하는 유체의 유동이 감소된다.
도 1 내지 도 7에 설명된 차량 조향 장치들 중 임의의 하나의 차량 조향 장치에 사용되는 펌핑 메카니즘(600)의 예시적인 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 펌핑 메카니즘(600)은 로터(610)와 캠 링(612)을 포함한다. 로터(610)는 입력 샤프트(614)에 연결된다. 로터(610)와 입력 샤프트(614)는 캠 링(612)에 대해 함께 회전된다. 입력 샤프트(614)는 엔진(36)의 출력 샤프트(48)에 연결될 수 있다. 로터(610)는 출력 샤프트(48)에 연결될 수 있다고 생각된다. 따라서, 로터(610)는 엔진(36)과 동일한 속도로 회전된다.
로터(610)는 복수 개의 반경 방향 슬릿(620)을 포함한다. 베인(622)이 슬릿(620) 내에 배치된다. 슬릿(620)의 바닥은 베인을 캠 링(612)과 맞물리게 하도록 이동시키기 위해 유체 압력을 받아들인다. 따라서, 베인(622)은 베인들 사이에 배치되는 복수 개의 펌핑 챔버를 형성한다.
캠 링(612)은 대략적으로 반원형인 제2 반원부(632)에 연결되는 대략적으로 반원형인 제1 반원부(630)를 포함한다. 제1 반원부(630)는 제1 내부 타원면을 갖는다. 제1 내부 타원면은 로터(610)의 중심으로부터 제1 거리(R1) 만큼 떨어져 있다. 제1 내부 타원면과 로터(610) 사이의 공간은 제1 펌핑 영역(P1)을 형성한다. 제2 반원부(632)는 제2 내부 타원면을 갖는다. 제2 내부 타원면은 로터(610)의 중심으로부터 제2 거리(R2) 만큼 떨어져 있다. 거리(R2)는 거리(R1)보다 크다. 각 펌핑 영역(P1, P2)은 입구 및 출구를 갖는다. 따라서, 캠 링(612)에 대한 로터(610)의 회전 중에, 펌핑 영역(P1)은 펌핑 영역(P2)보다 적은 유체를 펌핑한다. 제1 및 제2 반원부(630, 632)는 하나의 부품으로서 형성될 수 있다고 예상된다.
펌핑 영역(P1)은 도 1 내지 도 6의 차량 조향 장치에서 제1 펌프(22)로서 사용될 수 있고 펌핑 영역(P2)은 제2 펌프(38)로서 사용될 수 있다. 제1 펌핑 영역(P1)은 제1 예정된 속도 미만의 엔진 속도에서 주차 조작을 위해 조향 장치에 의해 요구되는 유량의 1/3을 제공할 수 있고, 제2 펌핑 영역은 제1 예정된 속도 미만의 엔진 속도에서 주파 조작을 위해 조향 장치에 의해 요구되는 유량의 2/3를 제공할 수 있다.
본 발명의 상기 설명으로부터, 당업자는 본 발명에 대한 용례, 개선, 변화 및 수정을 인지할 것이다. 당업계 내에서 그러한 용례, 개선, 변화 및 수정은 첨부된 청구범위에 의해 포함되도록 의도된다.

Claims (31)

  1. 조향 가능한 차륜을 선회시키는 데에 사용되는 장치로서,
    상기 조향 가능한 차륜에 연결되는 파워 조향 모터 조립체;
    상기 파워 조향 모터 조립체에 연결되고 압축 상태의 유체를 파워 조향 모터 조립체에 공급하도록 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동되는 제1 펌프;
    상기 파워 조향 모터 조립체에 연결되고 엔진의 작동 중에 차량의 엔진에 의해 연속적으로 구동되는 제2 펌프;
    상기 파워 조향 모터 조립체와 제2 펌프에 연결되는 제1 밸브
    를 포함하고, 상기 제1 밸브는 제1 펌프와 제2 펌프 양자의 작동 중에 유체 유동을 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체와 저장조 중 적어도 하나로 지향시키는 것인 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 엔진의 속도 감소에 응답하여 유체 유동을 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 지향시키는 것인 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 펌프로부터의 유동 증가에 응답하여 유체 유동을 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 지향시키는 것인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 엔진 속도의 증가에 응답하여 유체 유동을 제2 펌프로부터 저장조로 지향시키는 것인 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 밸브는 제1 펌프로부터의 유동 증가에 응답하여 유체 유동을 제2 펌프로부터 저장조로 지향시키는 것인 장치.
  6. 제1항에 있어서, 유체를 상기 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 전달하는 도관 내에 고정 영역 제어 오리피스가 배치되고, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 상류측에서의 압력은 제1 밸브가 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 감소시키게 하고 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하며, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 하류측에서의 압력은 제1 밸브가 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  7. 제6항에 있어서, 스프링이 제1 밸브가 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 도관은 유체를 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 전달하고, 제1 펌프 및 제2 펌프로부터의 유체 유동은 고정 영역 제어 오리피스를 통과하는 것인 장치.
  9. 제8항에 있어서, 도관이 유체를 밸브로부터 고정 영역 제어 오리피스의 상류측으로 지향시키는 것인 장치.
  10. 제6항에 있어서, 제2 밸브가 유체 유동을 제1 밸브로부터 저장조로 지향시키고, 고정 영역 제어 오리피스의 하류측에서의 압력은 제2 밸브가 제1 밸브로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하며, 제1 밸브로부터 제2 밸브로 유체를 전달하는 도관 내의 압력은 제2 밸브가 제1 밸브로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하는 것인 장치.
  11. 제10항에 있어서, 스프링이 제2 밸브가 제1 밸브로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하는 것인 장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 파워 조향 모터 조립체에 제2 밸브가 연결되고, 제1 펌프는 제1 펌프와 제2 펌프 양자의 작동 중에 유체 유동을 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체과 저장조 중 적어도 하나로 지향시키는 것인 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 상류측에서의 압력은 제2 밸브가 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 감소시키게 하고 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하며, 고정 영역 제어 오리피스의 하류측에서의 압력은 제2 밸브가 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  14. 제13항에 있어서, 스프링이 제2 밸브가 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 제2 밸브는 엔진의 속도가 예정된 속도를 초과하는 경우에 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키는 것인 장치.
  16. 제9항에 있어서, 상기 제1 밸브는 파워 조향 모터 조립체와 제1 펌프에 연결되고, 상기 제1 밸브는 제1 펌프와 제2 펌프 양자의 작동 중에 유체 유동을 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체와 저장조 중 적어도 하나로 지향시키는 것인 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 상류측에서의 압력은 제1 밸브가 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 감소시키게 하고, 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하며, 고정 영역 제어 오리피스의 하류측에서의 압력은 제1 밸브가 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  18. 제17항에 있어서, 스프링이 제1 밸브가 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 밸브는 엔진의 속도가 예정된 속도를 초과하는 경우에 제1 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키는 것인 장치.
  20. 제1항에 있어서, 펌핑 메카니즘이 제1 펌프를 형성하는 제1 펌핑 영역과 제2 펌프를 형성하는 제2 펌핑 영역을 포함하고, 상기 제1 펌핑 영역은 제2 펌핑 영역보다 작은 것인 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제1 펌프의 크기는 엔진 속도가 고속도로 속도로 순하는 차량에 대응하는 제1 예정된 속도를 초과하는 경우에 파워 조향 모터 조립체에 의해 요구되는 유동을 제공하도록 정해지고, 제2 펌프의 크기는 제1 및 제2 펌프의 조합된 유동이 엔진 속도가 주차 및 유사한 조작을 수행하는 차량에 대응하는 제2 예정된 속도 미만인 경우에 파워 조향 모터 조립체에 필요한 유동을 제공하도록 정해지는 것인 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 펌핑 메카니즘은 제1 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제1 반원부와 제2 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제2 반원부를 갖는 캠 링을 포함하고, 상기 제2 내부 원뿔면은 로터로부터 제1 내부 원뿔면보다 큰 거리 만큼 떨어져 있는 것인 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 펌핑 메카니즘은 엔진에 연결되는 로터의 슬릿 내에 배치되는 베인을 포함하고, 상기 베인은 펌핑 챔버를 형성하도록 상기 제1 및 제2 반원부와 맞물리는 것인 장치.
  24. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 펌프는 동일한 샤프트 상에 장착되는 것인 장치.
  25. 제1항에 있어서, 상기 제2 펌프는 제1 및 제2 펌프가 동일한 속도로 구동될 때에 제1 펌프보다 큰 유량의 유체를 방출하는 것인 장치.
  26. 제1항에 있어서, 유체를 상기 제1 및 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 전달하는 도관 내에 고정 영역 제어 오리피스가 배치되고, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 상류측에서의 압력은 제1 밸브가 제1 및 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 감소시키게 하고 제1 및 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 증가시키게 하며, 상기 고정 영역 제어 오리피스의 하류측에서의 압력은 제1 밸브가 제1 및 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 및 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  27. 제26항에 있어서, 스프링이 제1 밸브가 제1 및 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로의 유체 유동을 증가시키게 하고 제1 및 제2 펌프로부터 저장조로의 유체 유동을 감소시키게 하는 것인 장치.
  28. 제26항에 있어서, 상기 도관은 유체를 제2 펌프로부터 파워 조향 모터 조립체로 전달하고, 제1 펌프 및 제2 펌프로부터의 유체 유동은 고정 영역 제어 오리피스를 통과하는 것인 장치.
  29. 펌핑 메카니즘으로서,
    상기 로터의 슬릿 내에 배치되는 베인을 갖는 로터; 및
    상기 베인과 맞물리는 캠 링
    을 포함하고, 상기 캠 링은 제1 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제1 반원부와 제2 내부 원뿔면을 갖는 대체로 반원형인 제2 반원부를 포함하며, 상기 제1 내부 원뿔면은 로터의 중심으로부터 제1 거리 만큼 떨어져 있고, 상기 제2 내부 원뿔면은 로터의 중심으로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리 만큼 떨어져 있으며, 상기 제1 내부 원뿔면은 제1 펌핑 영역을 형성하고 상기 제2 내부 원뿔면은 제2 펌핑 영역을 형성하는 것인 펌핑 메카니즘.
  30. 제29항에 있어서, 상기 캠 링의 제1 반원부는 캠링의 제2 반원부에 연결되는 것인 펌핑 메카니즘.
  31. 제29항에 있어서, 상기 제1 펌핑 영역은 제1 유체 입구와 제1 유체 출구를 갖고, 상기 제2 펌핑 영역은 제2 유체 입구와 제2 유체 출구를 갖는 것인 펌핑 메카니즘.
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