JPH0448964B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0448964B2
JPH0448964B2 JP58106564A JP10656483A JPH0448964B2 JP H0448964 B2 JPH0448964 B2 JP H0448964B2 JP 58106564 A JP58106564 A JP 58106564A JP 10656483 A JP10656483 A JP 10656483A JP H0448964 B2 JPH0448964 B2 JP H0448964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fluid
port
signal
orifice
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58106564A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS596401A (ja
Inventor
Uoku Fuan Yutsupu Jeemuzu
Jon Nobaseku Uiriamu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Corp filed Critical Eaton Corp
Publication of JPS596401A publication Critical patent/JPS596401A/ja
Publication of JPH0448964B2 publication Critical patent/JPH0448964B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/09—Power-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
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/87169—Supply and exhaust
    • Y10T137/87177—With bypass
    • Y10T137/87185—Controlled by supply or exhaust valve

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、流体制御装置、特に負荷感知油圧
システムに用いられるような制御装置に関する。
この発明は、圧力流体源か流体作動装置への流
体の流量を制御する任意型式の流体制御装置に適
用して有用であり、流体源が制御装置へ送出する
流体の圧力応答装置を具えており、この装置につ
いては後述の説明から当業者には明らかになるで
あろう。この発明は、流体連動式車輌用かじ取シ
ステムのかじ取制御ユニツトのような制御装置に
適用するとき特に有効であり、この発明はこれに
ついて記述する。
負荷感知型流体制御装置の使用は、かじ取のい
かんに拘らず所定のハンドル車回転速度に対して
一定の流量を得るから、又普通のオープンセンタ
型およびクローズドセンタ型制御装置に比べて、
かなりのエネルギ量を節約するということから一
般的なものとなつてきた。
負荷感知型制御装置は、米国特許第3455210号
に示された型式のシステムに用いられる。このシ
ステムは、ポンプ吐出流量をかじ取負荷信号の変
動に応答して、負荷感知型制御装置又は補助回路
のいずれかに流出する負荷感知型制御弁装置を含
む。最初にこのようなシステムに用いられる負荷
信号は静的負荷信号であつて、定常状態において
信号回路には流量は生じない。又最初に商品化さ
れた負荷感知システムは、定容量ポンプが用いら
れ、ポンプからの一定量の流体が利用できるか
ら、静的負荷信号の変化に対するこのシステムの
応答時間は、一般に満足できるものであつた。
ごく最近において、負荷感知型制御装置は、負
荷感知ポンプを含むシステムにおいて商業的に用
いられ、制御装置からの負荷信号は、負荷感知型
制御弁装置および負荷感知型ポンプの両方に伝達
される。負荷感知型ポンプは、流体に対する指令
に応答したときのみ流体を送出し、そうするため
にポンプ行程を増大しなければならないから、シ
ステムの応答時間は、制御装置が中立位置にある
とき貯留部に典型的に送出される静的負荷信号を
用いるときは必ずしも満足できるものではないと
いう問題がある。
そこでこのような問題を解消し、システム応答
時間を改善するために、動的負荷信号に関して当
業者によつて多くの作業が行われ、この信号は少
量の流体が、信号回路を介して制御弁装置の主流
出ポートから主可変流量制御オリフイスの下流の
主流路と再接合する流体制御装置に圧送される。
このような動的負荷信号の使用は、システム応答
時間を改善したのであるが、この他に別の利点を
もつものであり、それは例えば制御装置に向つて
流れる動的信号は、信号流路内に逆止弁の使用を
許し、これはかじ取シリンダ内に滞留された流体
量に抗してかじ取するとき、制御装置から流体の
流出を防ぐことによつてハンドルキツクを防止す
ることである。
しかし動的信号システムを用いた最初の作業に
おいて制御装置は静的負荷信号とともに用いられ
た制御装置と同じであつたので、高い変移圧力を
生じて１つの問題を生ずる。それは制御装置の弁
部材が中立位置と作動位置との中間の変移状態に
あつたとき、かなりの圧力がポンプと制御弁装置
との間に発生し、この発生圧力がポンプと車輌機
関の両方に過大な負荷を生じ、高圧流体の絞りに
より熱を発生し、機関の馬力を浪費する。
そこでこの発明の目的は、前記のような従来の
流体制御装置のもつ問題を解消し、応答時間が改
善され、しかも高い変移圧力状態を実質的に無く
すことができる動的負荷信号を用いるシステム用
の負荷感知型流体制御装置を提供するにある。
この発明の上記および他の目的は、例えば特開
昭53−27128号公報に開示されているような流体
制御装置を改良することによつて達成される。前
記のような目的を達成するために、この発明は、
前記従来の制御装置と同様に流体源と接続する流
入ポートと、貯留部と接続する戻りポートと、か
じ取シリンダと接続する第１、第２制御流体ポー
トと、制御弁装置と接続する信号ポートを含む弁
ハウジングを有し、主従弁部材が弁ハウジング内
に配置されて、中立位置と少くとも１つの作動位
置とをもち、かじ取シリンダへおよびこれからの
流体の流量に応答して主従弁部材を中立位置に戻
す運動を与える駆動部材をもち、主従弁部材はか
じ取負荷をあらわす流体圧力を信号ポートに連通
するように作動する信号流路をもち、主従弁部材
は弁ハウジングと協働して、流入ポートと駆動部
材との間を連通する第１流路と、駆動部材と一方
の制御ポートとの間を連通する第２流路と、他方
の制御ポートと戻りポートとの間を連通する第３
流路とをもち、第１、第２、第３流路は、第１、
第２、第３可変オリフイスをそれぞれもち、少く
とも第１、第３可変オリフイスは、主従弁部材が
中立位置にあるとき流量がゼロとなり、主従弁部
材が作動位置に向けて移動されるとき徐々に流量
を増大する流通面積をもち、主従弁部材および弁
ハウジングは、信号回路と戻りポートとの間を連
通するドレン流路を形成し、主従弁部材が中立位
置にあるとき最大流通面積をもち、主従弁部材が
作動位置に向けて移動するとき、流通面積が漸次
に減少して最終的にゼロとなる可変ドレンオリフ
イスを形成し、圧力流体源は、動的負荷信号を信
号流路に連通するように作動する部材を有し、こ
のような従来の制御装置において、この発明は主
従弁部材が中立位置から作動位置に移動すると
き、第１可変オリフイスが開き始めるのに遅れる
ことなく開き始め、第１可変オリフイスが予め定
めた流通面積Ｘに達する前に該面積に達する第３
可変オリフイスをもち、さらに第３可変オリフイ
スが開き始めるまでは、少くとも可変ドレンオリ
フイスは開き状態を保ち、これによつて主従弁部
材が中立位置から作動位置に移動するとき、流路
内における圧力発生を実質的に減少するようにな
つていることを特徴とするものである。
このようなこの発明の流体制御装置において、
主従弁部材が中立位置から作動位置に移動すると
き、第３可変オリフイスは第１可変オリフイスが
開き始めるのに遅れることなく開き始めて第１可
変オリフイスが予め定めた流通面積Ｘに達する前
に該面積に達し、さらに可変ドレンオリフイスは
第３可変オリフイスが開き始めるまでは、開き状
態を保つことよつて、主従弁部材が中立位置から
作動位置に移動するとき、流路内における圧力発
生を実質的に減少させる。
第１図は、この発明にかかる流体制御装置を含
む車輌用静水圧式かじ取システムの系統線図を示
す。このシステムは、この例では負荷感知容積制
御機構１３が設けられた流体ポンプ１１と、パイ
ロツト作動式負荷感知型制御弁装置１５からなる
圧力応答装置とで構成された圧力流体源を具えて
いる。制御弁装置１５は、(1)流体制御装置１７
と、作動式かじ取シリンダ１９からなる流体圧力
作動装置とを含む主回路と、(2)補助回路２１とに
ポンプ１１からの流体を配分する。
第１図において、制御装置１７は、流入ポート
２３、戻りポート２５、流体シリンダ１９の両端
に接続された１対の第１、第２制御ポート２７，
２９を有する。この制御ポート２７，２９はかじ
取方向が変換するにつれて、実線又は点線でシリ
ンダ１９と連通される。制御装置１７は、信号ポ
ート３１を有し、この信号ポート３１は制御弁装
置１５の信号ポート３５に接続される。信号ライ
ン３７は、一端を信号ライン３３に、その他端を
シヤツトル弁３９の一方の流入部に接続される。
シヤツトル弁３９の他方の流入部は、補助回路２
１の信号ライン４１に接続される。シヤツトル弁
３９の流出部は、信号ライン４３を介してポンプ
１１の容積制御機構１３に接続され、これによつ
て容積制御機構１３は、信号ライン３７，４１内
に存在する２つの負荷圧力信号の高位のものに常
に応答する。
制御弁装置１５は、米国特許第3455210号に示
された型式のものが使用できる。制御弁装置１５
は、制御装置１７の流入ポート２３に接続された
主流出ポート４５、および補助回路２１に接続さ
れた補助流出ポート４７を具えている。主流出ポ
ート４５と流入ポート２３との間に逆止弁４８が
直列流動関係をもつて配置され、この逆止弁４８
は、米国特許第4011721号に開示された逆止弁と
「圧力降下弁」との組合せ構造のものが好適であ
る。逆止弁４８は、この弁を流通する流体の流速
のいかんに拘らずこの弁において殆んど一定の圧
力降下を維持するように作動する。
制御弁装置１５は、ほぼ全流入流体を主流出ポ
ート４５に流通させる位置に向けて圧縮ばね５１
によつて偏倚される弁スプール４９をもつてい
る。ばね５１は信号ポート３５と弁スプール４９
の上端（第１図において）間を連通する信号ライ
ン５３内の圧力と協働する。これらの偏倚力に抗
するものは、主流出ポート４５からスプール４９
の下端（第１図において）に連通される信号ライ
ン５５によつて作用される圧力である。制御弁装
置１５の一般構造と作用は、当業界では公知であ
り、この発明の部分を構成しないから本文での説
明は省略する。
この実施例において、制御弁装置１５は、単に
静的負荷信号を提供するもの、即ち変移状態にあ
るときを除き信号ラインを通る流量が存在しない
型式のものではなく、動的負荷信号を提供するも
の、即ち信号ラインを通る実際の流量が存在する
型式のものである。動的負荷信号を提供させるた
めに、主流出ポート４５と信号ライン５３間を接
続する流路５７を設けて、信号ライン５３への流
入を許す。動的信号流体は、流路５７に設けられ
た固定オリフイス５９によつて制限される。さら
に信号ライン５３，５５は、それぞれ制動オリフ
イス６３，６５を有し、スプール４９に作用する
対抗圧力信号の変動を減衰する。
第２，３図にその詳細を示す制御装置１７は、
かじ取操作中、制御装置１７は、流入ポート２３
と第１制御ポート２７間を連通する流路を形成す
る。この流路は、計量部６７を通過し、かつ第１
可変オリフイス７１および計量部６７の流入部と
連通する第２可変オリフイス７２を具えている。
流体は計量部６７の流出部（計量済）から可変オ
リフイス７３，７４を介して第１制御ポート２７
に連通される。シリンダ１９から排除された流体
は、制御ポートを通り、かつ第３可変オリフイス
７５を通つて戻りポート２５から貯留部７７に戻
る。さらに信号ポート３１が可変ドレンオリフイ
ス７６を介して戻りポート２５に接続される。
次に第２図において、制御装置１７を特開昭53
−27128号公報を参照して簡単に説明する。制御
装置１７は、弁ハウジング７９、ポート板８１、
流体計量部６７、および末端キヤツプ８３を有す
る。これらの部材は、弁ハウジング７９とねじ係
合される複数のボルト８５によつて堅く密封係合
される。弁ハウジング７９は円筒形弁内孔８７
と、流入ポート２３と連通する環状溝８９と、戻
りポート２５と連通する環状溝９１と、制御ポー
ト２７，２９と連通する１対の環状溝９３，９４
を有している。
回転主弁部材（スプール）９５と、これと相対
回転する従弁部材（スリーブ）９７とからなる弁
部材が弁内孔８７内に回転可能に配設される。ス
プール９５の前端は小径部となつており、この部
分にハンドル車Ｗと直接に機械的結合される内ス
プライン９９が設けられている。スプール９５と
スリーブ９７については、その詳細を後述する。
計量部６７は、任意の構造に構成できるが、こ
の実施例においては、内歯付ステータ１０１と、
外歯付ロータ１０３を有するゼロータ機構をもつ
ている。ロータ１０３は、内スプライン１０５を
有し、外スプライン１０７がこれとスプライン係
合し、この外スプラインは駆動軸１０９の後端に
形成され、駆動軸１０９はピン１１１によつてス
リーブ９７と駆動結合する２又の前端をもつてい
る。よつてスプール９５の回転に応答して流れる
圧力流体は、計量部６７に流入してステータ１０
１内でロータ１０３を軌道運動と回転運動とをさ
せる。ロータ１０３の運動は、駆動軸１０９とピ
ン１１１によつてスリーブ９７を運動させて、ハ
ンドル車Ｗの特定の回転速度に対応するスプール
９５とスリーブ９７との間の適切な相対移動を維
持する。かじ取入力が終了すると、ロータ１０３
はスリーブ９７を変位させ、シリンダ１９へ又は
シリンダ１９からの流体の流動を阻止する。スプ
ール９５とスリーブ９７の開口を貫通する複数の
板ばね１１３がスリーブ９７をスプール９５に対
して中立位置に押動する。
弁ハウジング７９は複数の軸方向に延びる内孔
１１５を有し、その各々はポート板８１の孔を通
して、ステータ１０１とロータ１０３との噛合い
によつて形成される拡大室又は収小室の１つと連
通する。計量通路１１７が軸方向内孔１１５と弁
内孔８７間を連通し、この計量通路１１７は、後
述する方法で弁部材と組合つて機能する。
第３図は、弁作用が起るスプール９５とスリー
ブ９７の界面についてやや詳細に示す。理解を容
易にするために、スリーブ９７の各要素は実線で
示し、スプール９５の各要素は、スリーブ９７の
開口を通して見られるものを除いて点線で示して
いる。
スプール９５は、円周方向溝１１９と、第３図
において右方へ延び、かつ溝１１９と連通する複
数の軸方向溝１２１をもつている。複数の軸方向
溝１２３が溝１１９と連通し、これらの溝は、第
３図において左方に延びる。スプール９５は、独
立した複数の軸方向溝１２５，１２７をもつてい
る。ドレン開口１２９が各溝１２１と隣接して配
置され、その機能については後述する。
スリーブ９７は少くとも１つのドレンポート１
３１と、流入ポート２３と連通する複数の供給ポ
ート１３３をもつている。複数の計量ポート１３
５が供給ポート１３３の左方に配置され、これら
の計量ポート１３５は、当業界において公知なよ
うに、計量通路１１７との連通作用によつて、拡
大室と縮小室に交互に接続されるように、供給ポ
ート１３３の左方に配置される。スリーブ９７
は、制御ポート２７と連通する複数のスリーブポ
ート１３７と、制御ポート２９と連通する複数の
スリーブポート１３９をもつている。スリーブ９
７は、さらに信号ポート３１と流通する少くとも
１対の負荷ポート１４１をもつている。最後にス
リーブ９７は、戻りポート２５と流通する複数の
戻りポート１４３をもつている。
次に第１図とともに第３図において、第１図に
略示された可変オリフイス７１〜７６を、第３図
のスプール・スリーブ構造について簡単に述べ
る。スプール９５とスリーブ９７は、それらの相
対的中立位置にあり、ドレンポート１３１は、隣
接する軸方向溝１２１および隣接するドレン開口
１２９と連通し、負荷ポート１４１、次に軸方向
溝１２３、円周方向溝１１９および軸方向溝１２
１を介して補助回路２１へ流通させる。ドレンポ
ート１３１と溝１２１とドレン開口１２９とによ
つて形成される流通面積は、第１図の可変ドレン
オリフイス７６の面積となる。スプール９５とス
リーブ９７が第３図に示す中間位置に向けて中立
位置から変移すると、ドレンオリフイス７６の面
積は減少する（第５，７図参照）。
スプール９５とスリーブ９７が回転すると、
種々の他のポートおよび溝は最終的に連通し始め
て可変オリフイス７１〜７５を形成し、これらは
すべてドレンオリフイス７６と向合い、第１、第
２、第３可変オリフイス７１，７２，７５は、ス
プール９５とスリーブ９７が中立位置にあるとき
流通面積はゼロとなり、次いでスプール９５とス
リーブ９７が中立位置から全開の作動位置へ変移
状態にあるとき開き始める。第１可変オリフイス
７１は、供給ポート１３３と隣接する軸方向溝１
２３間の重なりによつて形成される。第２可変オ
リフイス７２は、計量ポート１３５と軸方向溝１
２３の重なりによつて形成され、可変オリフイス
７３は計量ポート１３５の残部と軸方向溝１２５
の重なりによつて形成される。可変オリフイス７
４は、スリーブポート１３７と軸方向溝１２５の
重なりによつて形成され、第３可変オリフイス７
５はスリーブポート１３９と軸方向溝１２７の重
なりによつて形成される。第３図から軸方向溝１
２７は、スプール９５とスリーブ９７の全相対的
移動範囲にわたつて、戻りポート１４３と比較的
制限されることなく流通状態にある。
作用について述べれば、スプール９５がスリー
ブ９７に対して第３図において下方向へ移動され
れば、流入ポート２３に流入する圧力流体は、供
給ポート１３３を通つて流れ、軸方向溝１２３を
充たし、次に計量ポート１３５を通り、次いで計
量通路１１７と内孔１１５（第２図）を通り、計
量部６７の拡大室に流れる。計量された流体は、
計量部６７の縮小室から、他方の内孔１１５と計
量通路１１７を通り、計量ポート１３５を通り、
他の軸方向溝１２５内に流入する。溝１２５内の
計量された流体は、スリーブポート１３７を通つ
て第１制御ポート２７に流れ、モータ１９から排
出された流体は、第２制御ポート２９に戻り、次
いでスリーブポート１３９から軸方向溝１２７に
流入する。溝１２７内に戻り流体は、戻りポート
１４３を通つて戻りポート２５に戻り、次いで既
述のように貯留部７７に流れる。
標準の静的負荷信号制御装置において、軸方向
溝１２３内の流体圧力は、負荷ポート１４１を介
して信号ポート３１に伝送される。しかし第１図
に示すシステムは、動的負荷信号で作動するか
ら、流体は主流出ポート４５から流路５７とオリ
フイス５９を通り、次いで信号ライン５３の緩衝
オリフイス６３を通つて信号ポート３５に圧送さ
れる。流体は信号ポート３５から、信号ライン３
３を通つて信号ポート３１に圧送され、そこから
負荷ポート１４１を通つて軸方向溝１２３内に送
られて、主流路と再合流する。しかし上記負荷信
号経路内の任意の点における流体圧力は、静的負
荷信号の場合と同様にして瞬時かじ取負荷をあら
わすことは当業者の理解するところであろう。
当業者には公知のように、制御装置の設計に際
しては、第１可変オリフイス７１か、第３可変オ
リフイス７５かのいずれかが開く前に閉じられる
可変ドレンオリフイス７６を設けることが通常行
われる。さらに第３可変オリフイス７５が開き始
める前に第１可変オリフイス７１が開き始め、第
１可変オリフイス７１は幾分早い速度で開くよう
に設計するのが普通である。これについては、例
えば米国特許第4043419号を参照されたい。
第４図においてスプール９５をスリーブ９７に
対して下方へ移動すると、供給ポート１３３が溝
１２３と連通し始めて第１可変オリフイス７１を
形成する前に、スリーブポート１３９は溝１２７
と連通し始めて第３可変オリフイス７５を形成す
ることが判る。同時にスプール９５とスリーブ９
７が第３，４図の位置にあるときは、ドレンポー
ト１３１とドレン開口１２９との間にはまだ流通
状態が存在して、ドレンオリフイス７６を形成す
ることが判る。このオリフイスの動作順序は、弁
変移量即ちスプール９５とスリーブ９７間の相対
移動量に対するオリフイスの面積のグラフを画い
た第５図に示される。第５図に見るように、ドレ
ンオリフイス７６は中立位置（0°）において開く
が、第１、第３オリフイス７１，７５の開きに先
だつて閉じ、オリフイス７１，７５が開き始めた
後までは完全には閉じない。さらに前述のよう
に、第３可変オリフイス７５は第１可変オリフイ
ス７１が開き始める前に開き始める。第４，５図
の実施例において、第１、第３可変オリフイス７
１，７５は、ほぼ同一速度（ポート１３３，１３
９はほぼ同一サイズ）で開くから、第３可変オリ
フイス７５の流通面積は、最初の数度の開きの間
は第１可変オリフイス７１の流通面積よりも大き
い。
第６，７図はこの発明の他の実施例であつて、
この場合第１実施例のスリーブポート１３９は、
細長いスリーブポート１３９′に置換され、この
ポート１３９′は供給ポート１３３が溝１２３と
連通し始めると同時に、溝１２７と連通し始める
ような１つの位置に円周方向に配置される。ゆえ
に第７図に示すように、可変オリフイス７５，７
１は同時に開き始めるが、第１実施例におけるよ
うに、ドレンオリフイス７６の閉じるより数度早
い。しかし第６，７図の実施例において、スリー
ブポート１３９′は円形でなく細長い形状をもつ
から、軸方向溝１２７との重なり面積は大きく、
従つて第３可変オリフイス７５の開き速度は第１
可変オリフイス７１の開き速度よりも大きい。い
ずれの実施例においても、第３可変オリフイス７
５は、第１可変オリフイス７１が同一流通面積に
到達する前に、予め定めた流通面積に達する。
この発明の重要な態様として認められること
は、システム内の種々の流量を平衡させることに
よつて、制御装置にキヤビテーシヨンを生ぜしめ
ずに、高い変移圧力をなくすことができることに
ある。この目的を達するために、次の流量解析が
必要である。
q1…主流出ポート４５からオリフイス５９，
６３および信号ポート３１を通つて第１
可変オリフイス７１の下流の主流路へ流
れる流体の流量、 q2…主流出ポート４５から逆止弁４８を通つ
て流入ポート２３、さらに主オリフイス
７１への流れる流体の流量、 q3…第１可変オリフイス７１の下流の主流路
からドレンオリフイス７６を通つて貯留
部７７へ流れる流体の流量、 Ｑ …主流路を通る正味流量、 とすれば、 Ｑ＝q1＋q2＋q3 (1) また、次に含む幾つかの圧力と圧力差の量を定
めることが必要である。
ｐ …第１可変オリフイス７１の下流の主流
路内の瞬間圧力、 dp…ばね５１の偏倚力に等しい弁スプール
４９に生ずる圧力差、 dpv…逆止弁に加わる圧力差、 pm…最大所望変移圧力、即ち無負荷状態で
の変移中のｐの最大値。
最後に、次の固定および可変オリフイスの流通
面積を解析に加える。
a1…固定オリフイス５９の流通面積、 a2…固定オリフイス６３の流通面積、 A1…第１可変オリフイス７１の流通面積、 A5…第３可変オリフイス７５の瞬間流通面
積、 Ad…可変ドレンオリフイス７６の瞬間流通
面積、 次に、よく知られた形の流量方程式を用いて、
種々のシステム流量を定める。
q1＝Ka1√ (2) ここに、Ｋはよく知られた定数である。他のシ
ステム流量に対する方程式は、 この方程式は第１可変オリフイスが開いている
間のみに適用されるものである。最後に、可変ド
レンオリフイス７６が開いているときは q3＝KAd√ (4) 式(2)(3)(4)を式(1)に代入すれば 可変ドレンオリフイスは開いているが、第１、
第３可変オリフイス７１，７５が閉じている間
は、オリフイスa1，Adは次の特定の最大変移圧
力に関係する。
ｐ＝（a1／Ad）2dp＜pm (6) よつて、式(7)は高い変移圧力を防ぐのに必要な
可変ドレンオリフイスの最小面積をあらわす。
第３可変オリフイス７５がドレンオリフイス７
６が若干閉じた時点で開き始めると、主システム
流量Ｑは、オリフイス７２，７３，７４を通る際
の圧力降下を無視すれば、 Ｑ＝q1−q3＝KA5√ (8) 式(6)と類似の方程式をつくることによつて、次
の関係が得られる。
式(7)(9)を比較すれば、高い変移圧力を防ぐため
には、第１可変オリフイス７１が開き始める前
に、第３可変オリフイス７５がドレンオリフイス
７６の減少速度に等しいか、これよりも大きい速
度で増大しなければならないことが判る。
最後にドレンオリフイス７６がさらに僅か閉じ
られた時点で、第１可変オリフイス７１が開き始
めると、主システム流量Ｑは、オリフイス７２，
７３，７４を通る際の圧力降下を無視すれば、次
のとおりになる。
Ｑ＝q1＋q2−q3＝KA5√ (10) (6)(9)式と類似な方程式をつくれば、つぎの関係式
が得られる。
よつて、方程式(11)は、この発明の目的を達成
するために、種々のオリフイスの相互関係をもつ
てそのサイズを定めることができる一般関係式を
提供する。
この発明は前記のようであつて、従来の圧力流
体源から流体圧力作動装置への流体の流量を制御
する流体制御装置であつて、流体源は流体制御装
置への流体の送出量を変化させる圧力応答装置を
具え、主従弁部材は、弁ハウジングと協働して、
流入ポートと駆動部材間を連通する第１流路と、
駆動部材と１つの制御ポートとの間を連通する第
２流路と、他の制御流体ポートと戻りポートを連
通する第３流路を形成し、第１、第２、第３流路
が第１、第２、第３可変オリフイスをもち、第
１、第２可変オリフイスの少くとも１つが主従弁
部材の中立位置において流通面積がゼロとなり、
主従弁部材が作動位置に向けて移動されるとき流
通面積が徐々に増大するようになつており、主従
弁部材と弁ハウジングが、信号流路と戻りポート
間を連通するドレン流路を有し、主従弁部材が中
立位置にあるとき、最大流通面積をもち、主従弁
部材が作動位置に向つて移動するとき、流通面積
がゼロとなるように漸次減少する可変ドレンオリ
フイスをもち、圧力流体源が信号流路に動的負荷
信号を導通する信号流路を有する流体制御装置に
おいて、主従弁部材が中立位置から作動位置に移
動して第１可変オリフイスが開き始めると直ちに
に第３可変オリフイスが開き始めて、第１可変オ
リフイスが予め定めた流通面積Ｘに達する前に、
第３可変オリフイスが該面積Ｘに達し、第３可変
オリフイスが開き始めるまでは、少くとも可変ド
レンオリフイスが開き始めるまでは、少くとも可
変ドレンオリフイスが開き状態を保ち、これによ
り主従弁部材が中立位置から作動位置に移動する
とき、流路内の圧力が減少するようになつている
ので、応答時間が満足の行くものになつているの
に加えて、流体圧力作動装置内に滞留された流体
量に抗してかじ取するときに、制御装置から流体
の流出を防ぐことによつてハンドルキツクを防止
し、さらに制御装置の主従弁部材が中立位置と作
動位置との中間にあつたとき、ポンプと制御弁装
置との間にかなりの圧力が発生し、この発生圧力
がポンプと車輌機関の両方に悪影響を及ぼすのを
防止することができるという効果がある。
この発明について、この発明を当業者が十分に
実施できるようにその詳細について述べた。この
明細書を読みかつ理解することにより、当業者が
この発明の変形を実施でき、かつこのようなすべ
ての変形をこの発明の特許請求の範囲内にある限
り、この発明の部分として含むことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、この発明が用いられる型式の負荷感
知静水力学的動力かじ取システムの油圧系統図、
第２図は、この発明の実施例の縦断正面図、第３
図は、第２図のものの一部の拡大展開図、第４図
は、第３図の一部につきさらに拡大した部分図、
第５図は、第４図に示すものの弁変移対オリフイ
ス面積の関係を示すグラフ、第６図は、第４図の
ものの変形で同様にみた部分図、第７図は、第６
図に示すものの第５図に対応するグラフを示す。 ｛１１……流体ポンプ、１５……制御弁装置｝
圧力流体源、１７……制御装置、１９……圧力流
体作動装置、２１……補助回路、２３……流入ポ
ート、２５……戻りポート、２７，２９……第
１、第２制御ポート、３１，３５……信号ポー
ト、｛３３……信号ライン、５１……ばね、５８
……信号ライン｝偏倚部材、３７，４１，４３，
５５……信号ライン、４５……主流出ポート、４
７……補助流出ポート、４９……弁スプール、５
９，６３，６５……固定オリフイス、｛６７……
計量部、１０９……駆動軸、１１１……ピン｝駆
動部材、７１，７２，７５……第１、第２、第３
可変オリフイス、７６……可変ドレンオリフイ
ス、７７……貯留部、７９……弁ハウジング、８
７……弁内孔、８９，９１，９３、９４……環状
溝、｛９５……主弁部材（スプール）、９７……従
弁部材（スリーブ）｝弁部材、９９……内スプラ
イン、１０１……ステータ、１０３……ロータ、
１０５……内スプライン、１０７……外スプライ
ン、１１３……板ばね、１１５……内孔、１１７
……計量通路、１１９……円周方向溝、１２７…
…軸方向溝、１３３……供給ポート、１３７，１
３９……スリーブポート、１４３……戻りポー
ト、｛１２１……軸方向溝、１２９……ドレン開
口、１３１……ドレンポート｝ドレン流路、｛１
２３……軸方向溝、１２５……軸方向溝、１３５
……計量ポート、１４１……負荷ポート｝負荷信
号流路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 圧力流体源から流体圧力作動装置１９への流
    体の流量を制御する流体制御装置１７であつて、
    流体源は流体制御装置１７への流体の送出量を変
    化させる圧力応答装置１５を具え、この流体制御
    装置１７は、(1)圧力応答装置１５に接続する流入
    ポート２３、貯留部７７に接続する戻りポート２
    ５、流体圧力作動装置１９に接続する第１、第２
    制御ポート２７，２９および圧力応答装置１５に
    接続する信号ポート３１を有するハウジング７９
    と、(2)このハウジング７９内に相互に回転可能に
    配置されかつ中立位置と少くとも１つの作動位置
    をもつ主従弁部材９５，９７と(3)流体圧力作動装
    置１９へおよびこれからの流体の流量に応答して
    主従弁部材９５，９７を中立位置に戻す駆動部材
    ６７，１０９，１１１とを具え、(4)主従弁部材９
    ５，９７は、流体圧力作動装置１９への負荷をあ
    らわす流体圧力を信号ポート３１に導通する信号
    流路１２３，１２５，１３５，１４１を有し、(5)
    主従弁部材９５，９７は弁ハウジング７９と協働
    して、流入ポート２３と駆動部材６７，１０９，
    １１１間を連通する第１流路と、駆動部材６７，
    １０９，１１１と一方の制御ポートとの間を連通
    する第２流路と、他の制御流体ポートと戻りポー
    ト２５を連通する第３流路を形成し、第１、第
    ２、第３流路が第１、第２、第３可変オリフイス
    ７１，７２，７５もち、第１、第２可変オリフイ
    ス７１，７２の少くとも１つが主従弁部材９５，
    ９７の中立位置において流通面積がゼロとなり、
    主従弁部材９５，９７が作動位置に向けて移動さ
    れるとき流通面積が徐々に増大するようになつて
    おり、(6)主従弁部材９５，９７と弁ハウジング７
    ９とが、信号流路１２３，１２５，１３５，１４
    １と戻りポート２５との間を連通するドレン流路
    １２１，１２９，１３１を形成し、主従弁部材９
    ５，９７が中立位置にあるとき、最大流通面積を
    もち、主従弁部材９５，９７が作動位置に向つて
    移動するとき、流通面積がゼロとなるように漸次
    減少する可変ドレンオリフイス７６をもち、圧力
    流体源が信号流路に動的負荷信号を連通する信号
    流路３３，５３，５７を有する流体制御装置にお
    いて、(a)主従弁部材９５，９７が中立位置から作
    動位置に移動して第１可変オリフイス７１が開き
    始めると、直ちに第３可変オリフイス７５が開き
    始めて、第１可変オリフイス７１が予め定めた流
    通面積Ｘに達する前に、第３可変オリフイス７５
    が該面積Ｘに達し、(b)第３可変オリフイス７５が
    開き始めるまでは少くとも可変ドレンオリフイス
    ７６が開き状態を保ち、これにより主従弁部材９
    ５，９７が中立位置から作動位置に移動すると
    き、流路内の圧力が減少するようになつているこ
    とを特徴とする制御装置。 ２ 圧力応答装置１５が流体源と流体制御装置１
    ７との間に配置された制御弁装置からなり、この
    制御弁装置が流体源と連通する流入ポートと、第
    １可変オリフイス７１と連通する主流出ポート４
    ５と、補助回路と連通する補助流出ポート４７
    と、流体制御装置１７の信号ポート３１と連通す
    る信号ポート３５を具えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項記載の流体制御装置。 ３ 制御弁装置が流入ポートから主流出ポート４
    ５と補助流出ポート４７への流体の流量を制御す
    るように配置された弁スプール４９と、流入ポー
    トから主流出ポート４５へ制限することなく流体
    を流通する位置に向けて弁スプール４９を偏倚す
    る偏倚部材５１，３３，５３を含むことを特徴と
    する特許請求の範囲第２項記載の流体制御装置。 ４ 偏倚部材５１，３３，５３が制御弁装置の信
    号ポートと制御弁装置の負荷圧力室との間を連通
    する信号流体５３を具えていることを特徴とする
    特許請求の範囲第３項記載の流体制御装置。 ５ 動的負荷信号を導通する部材は、主流出ポー
    ト４５と負荷圧力室との間を連通する動的負荷信
    号流路５７を形成し、動的信号流路は動的信号流
    路を通つて流れる流体を調整する動的信号オリフ
    イス５９を有する特許請求の範囲第４項記載の流
    体制御装置。 ６ 制御弁装置が負荷圧力室と、信号流路５５と
    を有し、信号流路５５は主流出ポート４５と負荷
    圧力室との間を連通し、負荷圧力室内の流体圧力
    が流入ポートから補助流出ポート４７へ制限され
    ることなく流体を流通する位置に向けて弁プール
    ４９を偏倚するようになつていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第５項記載の流体制御装置。 ７ 第３可変オリフイス７５と可変ドレンオリフ
    イス７６がともに開いている間、第３可変オリフ
    イス７５が可変ドレンオリフイス７６の減少速度
    に等しいか、又はこれより大きい速度で開くよう
    になつていることを特徴とする特許請求の範囲第
    １，２，３，４項のいずれか１項記載の流体制御
    装置。
JP58106564A 1982-06-14 1983-06-14 流体制御装置 Granted JPS596401A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/388,378 US4620416A (en) 1982-06-14 1982-06-14 Load sensing system
US388378 1982-06-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS596401A JPS596401A (ja) 1984-01-13
JPH0448964B2 true JPH0448964B2 (ja) 1992-08-10

Family

ID=23533870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58106564A Granted JPS596401A (ja) 1982-06-14 1983-06-14 流体制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4620416A (ja)
EP (1) EP0096963B1 (ja)
JP (1) JPS596401A (ja)
DE (1) DE3369101D1 (ja)
DK (1) DK164693C (ja)

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3507901A1 (de) * 1985-03-06 1986-09-18 Danfoss A/S, Nordborg Steuergeraet fuer hydrostatische lenkeinrichtungen
DE3789189T2 (de) * 1986-10-10 1994-06-01 Eaton Corp Flüssigkeitssteuerung und gedämpfter Flüssigkeitsweg.
US4781219A (en) * 1986-10-10 1988-11-01 Eaton Corporation Fluid controller and dampening fluid path
DE3814508A1 (de) * 1988-04-29 1989-11-09 Danfoss As Hydrostatische lenkeinrichtung
US4804016A (en) * 1988-06-09 1989-02-14 Eaton Corporation Fluid controller with improved pressure balancing
US4862690A (en) * 1988-10-06 1989-09-05 Eaton Corporation Steering control unit with both flow amplification and manual steering capability
US4936094A (en) * 1989-01-17 1990-06-26 Eaton Corporation Torque-generating steering device with load-sensing capability
US5016672A (en) * 1990-04-23 1991-05-21 Eaton Corporation Steering controller with integral parallel control
DE4342933C2 (de) * 1993-12-16 1995-10-19 Danfoss As Vorrichtung zum Steuern des einer hydrostatischen Lenkeinheit zuzuführenden Drucks
DE4410693C2 (de) * 1994-03-28 1996-05-23 Hydraulik Nord Gmbh Hydraulische Lenkeinrichtung mit Lastsignal
DE19505592C1 (de) * 1995-02-18 1996-04-18 Hydraulik Nord Gmbh Hydraulische Lenkeinrichtung mit Lastsignal
US5620026A (en) * 1995-03-17 1997-04-15 Eaton Corporation Fluid controller and improved backflow prevention therefor
DE19537241C1 (de) * 1995-10-06 1997-05-28 Danfoss As Ventilanordnung für ein hydraulisches Steuergerät
DE19537242C1 (de) * 1995-10-06 1997-05-28 Danfoss As Prioritätsventil für ein hydraulisches Steuergerät
DE19546282C2 (de) * 1995-12-12 1997-09-25 Danfoss As Hydraulische Lenkeinrichtung und Verfahren zum Lenken eines Fahrzeugs
US5732789A (en) * 1996-06-24 1998-03-31 Eaton Corporation Articulated vehicle steering with bogie feedback
US5819532A (en) * 1997-06-06 1998-10-13 Eaton Corporation Dynamic load signal fluid controller with instant on flow amplification
US6491118B1 (en) * 2000-11-20 2002-12-10 Deere & Company Hydrostatic system with charge flow monitoring
US6782698B2 (en) 2002-09-26 2004-08-31 Eaton Corporation Steering control unit with low null band load sensing boost
US7610935B2 (en) * 2005-06-10 2009-11-03 Sauer-Danfoss Aps Fluid controller
US7490626B2 (en) * 2005-10-07 2009-02-17 Eaton Corporation Steer valve with hydraulic vehicle position feedback
US7451686B2 (en) * 2006-08-25 2008-11-18 Deere & Company Fluid system with signal-mimicking device and associated method
EP2610142B1 (en) 2011-12-27 2014-03-05 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device
EP2610136B1 (en) 2011-12-28 2014-01-22 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device
EP2610137B1 (en) * 2011-12-28 2014-03-05 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic steering device
EP2610140A1 (en) 2011-12-28 2013-07-03 Sauer-Danfoss ApS Hydraulic device
US9878737B2 (en) * 2015-02-20 2018-01-30 Caterpillar Inc. Hydraulic steering control system
CN104819176B (zh) * 2015-03-18 2017-06-20 北京航空航天大学 基于开关阀和液控单向阀的负载敏感的电动静液作动器
CN104747515B (zh) * 2015-03-18 2017-12-26 北京航空航天大学 基于梭阀调控的智能负载敏感的电动静液作动器
CN104728196B (zh) * 2015-03-18 2017-08-25 北京航空航天大学 负载敏感的电动静液作动器
US10118637B2 (en) 2016-07-08 2018-11-06 Eaton Intelligent Power Limited Load-sensing system
DE102017109798B4 (de) * 2017-05-08 2018-12-27 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkeinheit
DE102017117149B3 (de) 2017-07-28 2018-11-22 Hydraulik Nord Fluidtechnik Gmbh & Co. Kg Hydraulische Lenkeinrichtung mit Lastsignal
DE102018125053B4 (de) * 2018-10-10 2022-02-17 Danfoss Power Solutions Aps Hydraulische Lenkanordnung
CN109058190B (zh) * 2018-10-22 2019-10-29 北京航空航天大学 主动负载敏感电动静液作动器的负载敏感度的控制方法
EP4159590B1 (en) * 2021-10-01 2023-12-13 Danfoss Power Solutions ApS Hydraulic steering arrangement
EP4311741B1 (en) * 2022-07-28 2024-09-25 Danfoss Power Solutions ApS Hydraulic steering arrangement

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2984215A (en) * 1958-11-25 1961-05-16 Controller for fluid pressure operated devices
US3455210A (en) * 1966-10-26 1969-07-15 Eaton Yale & Towne Adjustable,metered,directional flow control arrangement
US3971216A (en) * 1974-06-19 1976-07-27 The Scott & Fetzer Company Load responsive system with synthetic signal
US4017215A (en) * 1976-03-15 1977-04-12 Caterpillar Tractor Co. Infinitely variable orifice for part throttle control
DE2553748C3 (de) * 1975-11-29 1981-05-07 Danfoss A/S, 6430 Nordborg Hydraulische Steuereinrichtung, insbesondere für Fahrzeuglenkungen
US4011721A (en) * 1976-04-14 1977-03-15 Eaton Corporation Fluid control system utilizing pressure drop valve
US4043419A (en) * 1976-06-04 1977-08-23 Eaton Corporation Load sensing power steering system
JPS565989Y2 (ja) * 1976-07-23 1981-02-09
US4096883A (en) * 1976-08-24 1978-06-27 Eaton Corporation Closed-center controller and neutral bypass arrangement therefor
CA1059440A (en) * 1977-01-24 1979-07-31 Oliver W. Johnson Controller for fluid pressure operated devices
US4087968A (en) * 1977-04-28 1978-05-09 Caterpillar Tractor Co. Flow control valve for combining two dissimilar independent systems to a common pressure source
JPS5621602U (ja) * 1979-07-27 1981-02-26

Also Published As

Publication number Publication date
JPS596401A (ja) 1984-01-13
EP0096963A2 (en) 1983-12-28
US4620416A (en) 1986-11-04
EP0096963B1 (en) 1987-01-14
DK164693C (da) 1992-12-28
DK164693B (da) 1992-08-03
DK270883A (da) 1983-12-15
EP0096963A3 (en) 1985-01-09
DE3369101D1 (en) 1987-02-19
DK270883D0 (da) 1983-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0448964B2 (ja)
US4759182A (en) Steering control unit with flow amplification
US4958493A (en) Open-center steering control unit with flow amplification
US4665695A (en) Hydrostatic load sense steering system
US4336687A (en) Load sensing controller
CN210531272U (zh) 阀和阀设备
US4167893A (en) Load sensing valve
JPS6143228B2 (ja)
US9920776B2 (en) Fluid controller with load sense and flow amplification
US11370480B2 (en) Hydraulic steering arrangement
US4781219A (en) Fluid controller and dampening fluid path
US3931711A (en) Controller assembly
US5620026A (en) Fluid controller and improved backflow prevention therefor
US4862690A (en) Steering control unit with both flow amplification and manual steering capability
US5101860A (en) Fluid controller and improved check valve arrangement therefor
US4558720A (en) Closed-center controller for use with unequal area cylinder
USRE34746E (en) Open-center steering control unit with flow amplification
JPS5817901B2 (ja) 制御バルブ
US5186211A (en) Fluid controlled having variable ancillary control functions
JPS5928762B2 (ja) 液圧式のかじ取り装置
US4010610A (en) Hydraulic load-sensing system
EP4311741B1 (en) Hydraulic steering arrangement
JPS6317844Y2 (ja)
EP0264613A2 (en) Improved fluid controller and dampening fluid path
JPS5928764B2 (ja) サ−ボモ−タの液圧式の制御装置