JPH08510422A - 液圧式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 供給配管（５）および戻り配管（６）を介して互いに接続されているステアリング（２）と油槽（３）とを有し、供給配管（５）に圧油ポンプ（１）が組み込まれているような液圧式ステアリング装置において、戻り配管（６）に連通する油アキュムレータ（７）および油槽（３）の方向に開いている止め弁（８）が設けられ、止め弁（８）が油槽（３）と油アキュムレータ（７）との間に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】 液圧式ステアリング装置 本発明は、供給配管および戻り配管を介して互いに接続されているステアリン グ装置と油槽とを有し、供給配管に圧油ポンプが組み込まれているような液圧式 ステアリング装置に関する。 例えば堅牢な大形の自動車の液圧式ステアリング装置において油が油槽からシ リンダ室に流入するとき、戻り圧とシリンダ内における負圧との差圧がシリンダ 室を迅速に十分に油で充填するのにしばしば十分でなくなる。これによって真空 室が生ずる。 従って、特に急速な舵取りの際に煩わしいノッキング音が生ずる。 一般的な循環系統において連続的な油流が、戻り配管内あるいは油槽の円筒内 における絞り抵抗によって戻り圧を供している。シリンダ室を充填するための油 は油槽からやって来るのではなく、貫流する油から分けられる。 クローズドセンタ形システム（例えばＣＣ形ステアリング装置）の場合には状 態は異なっている。この場合には、油が連続して循環して流れないので、補給し て吸い込む場合に油は油槽からステアリング装置に流入しなければならない。シ リンダの流れ損失のために十分に充填されないとき、シリンダ内において圧力が 瞬間的に上昇した場合、同様にノッキング音が生ずる。 本発明の目的は、冒頭に述べた形式の液圧式ステアリング装置を、上述の欠点 が除去され、簡単に構成され動的に作動するように作ることにある。 本発明によれば、この目的は、戻り配管に連通する油アキュムレータおよび油 槽の方向に開いている止め弁が設けられ、止め弁が油槽と油アキュムレータとの 間に配置されていることによって達成される。 その止め弁は圧力溜めを形成するために使用する。これによって、特に急速な 舵取りの際ないしはステアリング装置のシリンダ内における瞬間的な圧力上昇の 際に油がステアリング装置のシリンダの負圧室に急速に流入し、従ってノッキン グ音は決して生じない。 本発明に基づく油アキュムレータのアキュムレータ容積が超過された際に余分 な油は油槽に流れる。 本発明の非常に有利な実施態様は、油アキュムレータがばねによってバイアス 圧を与えられているピストンを持ったピストン形アキュムレータとして形成され ていることにある。 このようにしてばねバイアス圧が形成され、これによって、油が良好に幾分速 くステアリング装置のシリンダの圧力室に到達することができる。この場合、止 め弁はばねに抗して油アキュムレータ内にせき止め圧を形成する働きをする。 さらに急速に舵取り運動する際にピストンは油槽に還流する油によってばね力 に抗してしか持ち上げられない。この場合、戻り配管内の油は加圧状態にされる 。 さらに、止め弁が油アキュムレータに一体化されていることが有利である。 本発明の他の有利な実施態様において、油アキュムレータのピストンの所定の ストローク後に油槽への開口が生ずる。 これは、例えば、ピストン形アキュムレータの円筒状壁に孔が設けられ、この 孔がピストン形アキュムレータ内にあるピストンと、所定のピストンストローク に到達し、かつ戻り配管内に圧力が形成されたときにはじめて、即ち、ピストン 底が孔に到達したときにはじめて油が油アキュムレータから油槽に流出するよう に共働することによって実現できる。 孔の代わりに通路、溝あるいは開口としての他の凹所も使用できる。 油アキュムレータは本発明に基づく実施態様によって油の貯蔵と圧力溜めの形 成とに同時に使用される。 ピストン形アキュムレータのピストンと円筒状壁との隙間は非常に小さくされ ているので、油はゆっくりと一様にしか開口を通して油槽に到達できない。 同様に本発明の有利な実施態様は、ピストンに対するバイアス圧ばねが配置さ れている空間がバランス孔を備えていることにある。 これによってばねが再び弛緩するとき、油が油槽から油アキュムレータないし は補償室としてのばね室の中に流入する。 バイアス圧ばねが配置されている空間がバランス孔が存在している蓋によって 閉じられていることが有利である。この蓋は有利には、ねじ込み結合されている 。目的に適ってバランス孔が蓋の中央に存在している。 これによって、例えば、ばねあるいはピストンが交換できるようにしようとす るとき、容易に分解できる簡単に構成された油アキュムレータが構成される。 油アキュムレータは有利には種々の形態で戻り配管に組み込める。 即ち、油アキュムレータを戻り配管に直に一体化することができる。 しかし油アキュムレータをステアリング装置に据えつけることもできる。 さらに油アキュムレータを油槽の中に組み込むか、その上に設置することもで きる。 この考え得る構造様式は液圧式ステアリング装置に対して有用な空間的な条件 に合わせられる。 本発明の他の実施態様において、油アキュムレータに逆止め弁が組み込まれて いる。 その逆止め弁は、必要な場合に、油を油槽からステアリング装置に流入させる 。逆止め弁を特別に組み込む代わりに、逆止め弁を形成するためにピストンの底 に、ばねで荷重された閉鎖素子がその中に押圧される開口を備えることが有利に できる。 閉鎖素子はこのばねによって弱いバイアス圧で開口の中に押圧されている。 ステアリング装置内の圧力が油槽内にかかる圧力より低く低下したとき、閉鎖 素子例えば円錐状弁体は下に押し下げられ、油が油槽からステアリング装置に流 入する。 更に、油アキュムレータが１８０°だけ反転して油槽に組み込まれているかそ の上に設置されている場合、即ち、戻り配管が上から油アキュムレータに開口し 油アキュムレータの蓋のバランス孔が下を向いているとき、閉鎖素子として球が 存在している。 この変形例においてピストンの本来の底はピストンの上側端面である。このピ ストンの上側端面は目的に適って中央に配置された開口を備え、この開口に球が 閉鎖素子として当てられている。その球はその自重で作用し、従って、非常に簡 単に構成された逆止め弁を形成している。 この場合、逆止め弁を形成する上述した実施例において利用されているばねお よび円錐状弁体は省略できる。 従って、非常に簡単に構成され良好に作用する閉鎖素子が有利に作れる。 さらに戻り配管が球の前に狭隘部あるいは保持素子を有していることが有利で ある。 これによって球はその位置を保持され、負圧が生じた際に保持素子ないし狭隘 部によって外側への押出しは防止される。 保持素子として戻り配管を横切って延びるピンが簡単に選択できる。 以下図を参照して本発明の実施例を原理的に説明する。 第１図は本発明に基づく液圧式ステアリング装置の主な構造部品の系統図、 第２図は油アキュムレータが油槽の中に組み込まれている本発明に基づく液圧 式ステアリング装置の縦断面図、 第３図は逆止め弁を形成する構造部品を持った油アキュムレータの詳細断面図 、 第４図は油アキュムレータが異なって構成されている油槽の縦断面図である。 クローズドセンタ形液圧式ステアリング装置は油ポンプ１、ステアリング装置 ２および油槽３からなっている。油槽３は第２図および第４図で明らかなように 、蓋４で閉鎖できる。蓋４は目的に適って油槽３にねじ込み結合されている。 油槽３はステアリング装置２に吸込み油に対する導入配管５および戻り油に対 する戻り配管６を介して接続されている。そのために油槽３は対応した接続短管 を備えている。戻り配管６に油アキュムレータ７が連通接続されている。 油槽３と油アキュムレータ７との間で止め弁８が作用している。この止め弁８ は第２図および第４図において矢印で示され、ピストン９が油アキュムレータ７ の中に僅かな隙間をもって移動可能に存在しているように形成されている。油ア キュムレータ７は、その円筒状壁１０に直径線的に対向して位置する開口１１を 有している。これによって所定のピストンストロークに到達した際に油が油アキ ュムレータ７から油槽３に向けて流出できる。 ピストン９は、ばね１２でバイアス圧を与えられている。舵取り運動の際にピ ストン９は戻り配管６を介して油槽３に戻る油によってばね１２のばね力に抗し て持ち上げられ、これによって戻り配管６内における油が加圧状態にされる。 油アキュムレータ７は蓋１３によって閉鎖できる。第２図、第３図および第４ 図から理解できるように、この蓋１３は容易に分解および組立ができるようにす るために油アキュムレータ７にねじ込み結合されている。蓋１３は中央にバラン ス孔１４を備えている。 第２図および第４図は、油アキュムレータ７が戻り配管６に連通できるように するために、どのように油槽３の中に組み込まれているかを示している。 第３図は、矢印で示されている逆止め弁１５を形成している構造部品が追加的 に存在している油アキュムレータ７を示している。そのためにピストン９の底に 開口１６が設けられている。ばね１７で荷重されている円錐状弁体１８が閉鎖素 子としてこの開口１６の中に押圧できる。 第４図は逆止め弁１５の異なった実施例を示している。 ばね１７および円錐状弁体１８を利用する代わりに、球１９が閉鎖素子として 使用されている。 そのために油槽３内にピストン９を含めて油アキュムレータ７は第２図に示さ れた組み込み位置に比べて１８０°だけ反転して、即ち逆転して組み込まれてい る。 ここでは球１９はその自重で作用し、これによって開口１６を閉鎖する。この 場合、戻り配管６は上から油アキュムレータ７に開口している。 第４図にはさらに、保持要素でもある戻り配管６の狭隘部２０が示されている 。狭隘部ないし保持素子２０は、戻り配管６内に負圧が生じた際およびその結果 、油を油アキュムレータ７から戻り配管６に戻して吸い込むために球１９が持ち 上がった際、球１９が戻り配管に「逃げ出すこと」を阻止する。この狭隘部２０ は逆止め弁の開放位置における球１９に対するストッパとして使用され、この場 合、油が油アキュムレータ７から戻り配管６に吸い戻すために十分な自由空間が 存在しなければならない。 狭隘部の代わりに保持素子として、戻り配管６を横切って延びる図示していな いピンも利用できる。 この逆止め弁は第１図に原理的に符号２１で示されている。 液圧式ステアリング装置は次のように作用する。ステアリング装置２を含んで いるシステムの始動によって、液圧ステアリング装置を作用させる条件を作る圧 油ポンプ１が作動される。 圧油ポンプ１は無圧の油槽３から油を吸い込み、油が圧縮され供給配管５を介 してステアリング装置２に達するような圧力を形成する。その後、油は戻り配管 ６および油アキュムレータ７を介して油槽３に流入する。舵取り運動の際にピス トン９は油槽３に止め弁８を通って流れる油によってばね１２のばね力に抗して 持ち上げられる。 この場合、戻り配管６内における油は加圧状態にされる。 ピストン９ないしピストン９の底が油アキュムレータ７の円筒状壁１０の開口 １１に到達したとき、ピストン９はもはやそれ以上持ち上げられない。そして油 が開口１１を通して油槽３に流れる。このようにして戻り系統、特に戻り配管６ の中に所定の圧力がかかる。 開口１１の直径は、油がゆっくりと一様に油槽３に到達するように選択されて いる。 ステアリング装置２のシリンダ室の中に過度の急速な舵取り運動によって負圧 が生じたとき、油が油アキュムレータ７からばね１２によってステアリング装置 ２に圧縮して戻される。 これによって、極端な場合に確実な舵取り過程を妨害してしまう真空空間の発 生が避けられる。さらに騒音の問題も無くなる。 少量の油しか必要とされないので、油アキュムレータ７は僅かな容積で済ませ られる。約２〜６ｃｍ³の容積だけで十分である。 符号の説明 １ 圧油ポンプ ２ ステアリング装置 ３ 油タンク ４ 蓋 ５ 供給配管 ６ 戻り配管 ７ 油アキュムレータ ８ 止め弁 ９ ピストン １０ 円筒状壁 １１ 孔 １２ ばね １３ 油アキュムレータの蓋 １４ 蓋にあるバランス孔 １５ 逆止め弁 １６ ピストンの底にある開口 １７ ばね １８ 円錐状弁体 １９ 球 ２０ 狭隘部ないし保持素子 ２１ 逆止め弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 供給配管および戻り配管を介して互いに接続されているステアリングと 油槽とを有し、供給配管に圧油ポンプが組み込まれているような液圧式ステアリ ング装置において、 戻り配管（６）に連通する油アキュムレータ（７）および油槽（３）の方向に 開いている止め弁（８）が設けられ、止め弁（８）が油槽（３）と油アキュムレ ータ（７）との間に配置されていることを特徴とする液圧式ステアリング装置。 ２． 油アキュムレータ（７）がばね（１２）によってバイアス圧を与えられ ているピストン（９）を持ったピストン形アキュムレータとして形成されている ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の液圧式ステアリング装置。 ３． 止め弁（８）が油アキュムレータ（７）に一体化されていることを特徴 とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の液圧式ステアリング装置。 ４． 油アキュムレータ（７）のピストン（９）の所定のストローク後に油槽 （３）への開口（１１）が生ずることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第３ 項のいずれか１項に記載の液圧式ステアリング装置。 ５． ピストン（９）に対するバイアス圧ばね（１２）が配置されている空間 がバランス孔（１４）を備えていることを特徴とする請求の範囲第２項記載の液 圧式ステアリング装置。 ６． バイアス圧ばね（１２）が配置されている空間がバランス孔（１４）が 蓋（１３）によって閉じられていることを特徴とする請求の範囲第２項又は第５ 項に記載の液圧式ステアリング装置。 ７． 油アキュムレータ（７）が戻り配管（６）に直に一体化されていること を特徴とする請求の範囲第１項記載の液圧式ステアリング装置。 ８． 油アキュムレータ（７）がステアリング（２）に配置されていることを 特徴とする請求の範囲第１項記載の液圧式ステアリング装置。 ９． 油アキュムレータ（７）が油槽（３）内に配置されていることを特徴と する請求の範囲第１項記載の液圧式ステアリング装置。 １０． 油アキュムレータ（７）が油槽（３）の上に設置されていることを特徴 とする請求の範囲第１項記載の液圧式ステアリング装置。 １１． 油アキュムレータ（７）に逆止め弁（１５）が組み込まれていることを 特徴とする請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１項に記載の液圧式ステ アリング装置。 １２． 逆止め弁（１５）を形成するためにピストン（９）の底が、ばね（１７ ）で荷重された閉鎖素子（１８）がその中に押圧される開口（１６）を備えてい ることを特徴とする請求の範囲第１１項記載の液圧式ステアリング装置。 １３． ピストン（９）がその上側端面に戻り配管（６）に接続されている開口 （１６）を備え、この開口（１６）に球（１９）が閉鎖素子として当てられてい ることを特徴とする請求の範囲第１０項又は第１１項に記載の液圧式ステアリン グ装置。 １４． 戻り配管（６）が球（１９）の前に狭隘部あるいは保持素子（２０）を 有していることを特徴とする請求の範囲第１３項記載の液圧式ステアリング装置 。 １５． 保持素子（２０）が戻り配管（６）を横切って延びるピンであることを 特徴とする請求の範囲第１４項記載の液圧式ステアリング装置。