JP2000072010A - 動力舵取装置における流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】省エネルギ化を図った自動車等の動力舵取装置
における流量制御装置を部品点数の削減とコンパクト化
し、ポンプの小型化を可能にした。 【解決手段】流量調整弁１６のばね室１８を低負荷圧時
に低圧側に連通し、高負荷圧時にばね室１８と低圧側と
の連通を遮断する負荷感応弁２４に負荷圧が設定圧を超
えると低圧側に圧力を逃すレリーフ機能を併せもたせ、
負荷感応弁２４の負荷圧の受圧面積Ｄ１とばね室１８の
圧力受圧面積Ｄ２をＤ１＞Ｄ２の差をもたせ、流量調整
弁１６はスプリング１９を収納する筒形状とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低負荷時にポンプ
から制御弁に供給される流量を低減して省エネルギ化し
た自動車等の動力舵取装置における流量制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ステアリングを操作をしていない低負荷
時にポンプから制御弁に供給される流量を低減して省エ
ネルギ化を図った動力舵取装置における流量制御装置
は、例えば特開平９−１４２３１９号公報に記載されて
いるように公知である。この流量制御装置は、流量調整
弁に負荷感応弁を同軸線上で組み込み、負荷圧が設定圧
以上になったときに圧力を低圧側に逃すためのレリーフ
弁を前記流量調整弁のスプールに内蔵した構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】流量調整弁は制御する
流量が負荷感応弁に比べて大きく、従って、スプールの
ストロークを大きくとる必要がある。このような流量調
整弁にレリーフ弁を組み込むと、流量調整弁の軸長寸法
が長くなり、その結果、流量調整弁を設置するポンプが
大型化してしまう問題がある。

【０００４】本発明の目的は、省エネルギ化を図った自
動車等の動力舵取装置における流量制御装置を部品点数
の削減とコンパクト化し、ポンプの小型化を可能にした
ことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明の要旨は、ポンプから吐出された圧油を供給通
路に設けられた制御オリフィスを介して動力舵取装置の
制御弁に送出し、前記制御オリフィスの差圧に応動して
バイパス通路の開度を制御し、余剰流をポンプの吸入側
に還流して前記制御弁への供給流量を制御する流量調整
弁と、低負荷圧時に前記流量調整弁のばね室を可変絞り
を介して低圧側に連通し、ステアリング操作による高負
荷圧時に前記ばね室と低圧側との連通を遮断するととも
に、負荷圧が設定圧を超えると前記ばね室を逃し通路を
介して低圧側に連通して前記ばね室の圧力を低圧側に逃
すための逃し通路を備えてレリーフ機能をもつ負荷圧感
応弁を備えたことを特徴とするものである。

【０００６】前記流量調整弁は前記ばね室側の一端が開
口され、スプリングを収納する筒形状としたことを特徴
とするものである。

【０００７】前記負荷感応弁に受圧面積差をもたせたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】前記負荷感応弁には負荷圧とレリーフ圧の
それぞれに応動作用するスプリングを備えたことを特徴
とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図１は本発明による動力舵取装置の全
体構成であり、低負荷時の状態を示す。この動力舵取装
置は、主として、自動車エンジンによって駆動されるポ
ンプ１０と、リザーバ１１と、ハンドル操作をパワーア
シストするパワーシリンダ１２と、ステアリング操作に
より作動して前記ポンプ１０からパワーシリンダ１２に
供給される圧油を絞り制御する制御弁１３とによって構
成されている。

【００１０】前記ポンプ１０から制御弁１３に圧油を供
給する供給通路１４には制御オリフィス１５が設けら
れ、この制御オリフィス１５による差圧によって作動さ
れる流量調整弁１６により制御弁１３への供給流量が制
御されるようになっている。また、ステアリング操作に
よる負荷圧に応じて作動されるを負荷感応弁２４によっ
て前記制御弁１３に供給される流量を低減させ、省エネ
ルギ化を達成するようになっている。

【００１１】前記流量調整弁１６は図略のポンプハウジ
ングに形成された第１弁収納穴１７に摺動可能に収納さ
れており、前記第１弁収納穴１７に形成されている第１
ばね室１８に収納されたスプリング１９によって前記制
御オリフィス１５の通過前の圧油を導入する供給ポート
２０の方向に押圧されている。前記第１弁収納穴１７に
は前記流量調整弁１６によって開度が制御されるバイパ
ス通路３６と、前記制御オリフィス１５の通過後の圧油
をパイロットオリフィス２３を介して前記第１ばね室１
８に導入する導入ポート２１と、第１ばね室１８から圧
力を後述する負荷感応弁２４に送出する圧力送出ポート
２２とを備え、前記バイパス通路３６はリザーバ１１へ
の還流路３７に連通されている。

【００１２】一方、前記負荷感応弁２４は前記第１弁収
納穴１７と平行若しくは直角にポンプハウジングに形成
された第２収納穴２５に摺動可能に収納されており、前
記第２収納穴２５に形成されている第２ばね室３９に収
納された負荷圧感応用スプリング３１によって第１負荷
圧導入ポート２６の方向に前進押圧されている。前記第
２収納穴２５には前記第１収納穴１７の第１ばね室１８
に設けられている圧力送出ポート２２と連通し、第１ば
ね室１８の圧力を前記第２ばね室３９に導入する第２負
荷圧導入ポート３０と、第２ばね室３９に導入された圧
力を前記低圧側の還流路３７に流すドレンポート２９と
を備えている。負荷圧感応弁２４は、その軸内に一端が
前記第２ばね室３９に開口している通路穴４０が軸線方
向に設けられており、この通路穴４０にレリーフ通路３
４と、前記第２ばね室３９と負荷感応弁２４の動きによ
って開閉する可変絞り２８と連通した連通路４１とが開
口れている。そして負荷感応弁２４の前進位置（図１の
状態）においては、前記連通路４１が可変絞り２８を介
してドレンポート２９に連通され、かつ前記レリーフ通
路３４がヂレンポート２９の連通を遮断されているが、
負荷圧の上昇に伴う負荷圧感応弁２４の変位により、ま
ず連通路４１とドレンポート２９との連通が遮断され、
さらに負荷感応弁２４が変位するとレリーフ通路３４が
ドレンポーと２９に連通されるようになっている。ま
た、前記第２ばね室３９には前記負荷圧感応用スプリン
グ３１とはばね定数を異にするレリーフ圧設定スプリン
グ３５が収納されている。

【００１３】また、前記負荷感応弁２４は、前記負荷圧
導入ポート２６側の受圧面積Ｄ１を大きく、第２ばね室
３９側の受圧面積Ｄ２を小さくしたＤ１＞Ｄ２の受圧面
積の差をもたせている。

【００１４】本発明は上記通りの構造であるから、自動
車エンジンによりポンプ１０が駆動されると、圧油がポ
ンプ１０の吐出ポートから供給通路１４に吐出される。
この供給通路１４に吐出された圧油は制御オリフィス１
５を通過して制御弁１３に供給される。また、制御オリ
フィス１５を通過した圧油はパイロットオリフィス２３
を介して導入ポート２１より流量調整弁１６の第１ばね
室１８に導入されると共に、制御オリフィス１５通過前
の圧油が流量調整弁１６の供給ポート２０より導入され
る。これにより、流量調整弁１６は制御オリフィス１５
前後の差圧が作用し、この差圧を一定に維持するようバ
イパス通路３６の開度を制御して余剰流をポンプ１０の
吸入側に還流し、図３で示すように、ポンプ１０の回転
数が上昇しても制御弁１３に供給する流量を一定に制御
する。

【００１５】操舵の中立状態では負荷圧が低いので、負
荷感応弁２４は負荷圧感応用スプリング３１によって図
１で示すように第１負荷圧導入ポート２６の方向に前進
押圧され、可変絞り２８は開口状態となっており、レリ
ーフ通路３４はドレンポート２９とは遮断された状態と
なっているので、流量調整弁１６の第１ばね室１８の圧
力は、圧力送出ポート２２と連通している第２負荷圧導
入ポート３０から第２ばね室３９に導入され、第２ばね
室３９から連通路４１、可変絞り２８を通りドレンポー
ト２９を介して低圧側の還流路３７にリークする。これ
により、第１ばね室１８の圧力を低下させ、前記流量調
整弁１６を作動させてバイパス通路３６を通常より開口
して制御弁１３への供給流量を図４に示すようにＱ１ま
で低減する。

【００１６】一方、ステアリング操作により負荷圧が上
昇してＰ１以上の高負荷になると、負荷感応弁２４は受
圧面積差による油圧推力の増大により図２で示すよう
に、負荷圧感応用スプリング３１を圧縮して後退移動す
る。これにより、可変絞り２８は閉じられ、流量調整弁
１６の第１ばね室１８の圧力送出ポート２２から負荷感
応弁２４の第２ばね室３９に導入される第１ばね室１８
の圧力を還流路３７へ還流するリーク通路が遮断され
る。これにより制御弁１３への供給流量はパワーアシス
トに必要なＱ２まで増大される。

【００１７】一方、負荷圧がさらに上昇すると、負荷感
応弁２４は負荷圧感応用スプリング３１をさらに圧縮し
レリーフ圧設定スプリング３５が効き始め、このレリー
フ圧設定スプリング３５の力に打ち勝って第２ばね室３
９側へ後退移動刷る。そして負荷圧がレリーフ設定圧に
達すると、レリーフ通路３４はドレンポート２９と連通
し、第２ばね室３９に導入される流量調整弁１６の第１
ばね室１８の圧力を通路穴４０からレリーフ通路３４を
介してドレンポート２９より低圧側の還流路３７にリー
クする。

【００１８】このようにして、図４で示すように、負荷
圧Ｐ１では制御弁１３に供給される圧油の供給流量は流
量Ｑ１まで減少され、ポンプ１０の動力のエネルギ損失
を低減し、負荷圧が上昇した負荷圧Ｐ２では、流量調整
弁１６がバイパス通路３６を絞る方向に変位され、制御
弁１３に供給される圧油の供給流量を図４で示す流量Ｑ
２まで増加し、アシスト作用に寄与する。

【００１９】尚、上記の実施形態では、負荷感応弁２４
の第２ばね室３９に負荷圧感応用スプリング３１とレリ
ーフ圧設定スプリング３５の２つのスプリングで負荷圧
感応とレリーフ圧設定を別々に行っているが、非線型ス
プリングを用いれば１つで２つのスプリングと同等の特
性を得ることができるため、上記の実施形態のような負
荷圧感応用スプリング３１とレリーフ圧設定スプリング
３５の２つのスプリングに限定するものではない。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、流量
調整弁に比べてストロークが小さい負荷感応弁に負荷圧
が設定圧を超えると低圧側に圧力を逃すレリーフ機能を
もたせたことにより、流量調整弁の軸方向の寸法を短く
できると共に、レリーフ弁が廃止されコストダウンが図
られる。また、流量調整弁をスプリングを収納する筒形
状とすることにより、流量調整弁の軸方向の寸法を一層
短くすることができ、流量調整弁の弁収納穴と負荷感応
弁の弁収納穴をポンプの回転軸心線を挟んで平行に設置
することによってポンプの小型化を可能にすることがで
きる。さらに、負荷感応弁の受圧面積に差をもたせたこ
とにより、負荷圧の上昇に伴って負荷圧感応弁をスプリ
ングのバラツキに拘らず安定して作動できる効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す動力舵取装置における
流量制御装置の低負荷時の全体構成図。

【図２】本発明の実施形態を示す動力舵取装置における
流量制御装置の高負荷時の要部構成図。

【図３】本発明の実施形態を示す動力舵取装置における
流量制御装置のレリーフ時の要部構成図。

【図４】ポンプ回転数に対する供給流量特性を示すグラ
フ。

【図５】負荷圧力に対する供給流量特性を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ ポンプ １１ リザーバ １２ パワーシリンダ １３ 制御弁 １４ 供給通路 １５ 制御オリフィス １６ 流量調整弁 １８ 第１ばね室 １９ スプリング ２３ パイロットオリフィス ２４ 負荷感応弁 ２８ 可変絞り ２９ ドレンポート ３１ 負荷感応用スプリング ３４ レリーフ通路 ３５ レリーフ圧設定スプリング ３６ バイパス通路 ３７ 還流路 ３９ 第２ばね室 ４０ 通路穴 ４１ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大脇 正明 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 EB06 EB07 EB08 EB10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプから吐出された圧油を供給通路に
   設けられた制御オリフィスを介して動力舵取装置の制御
   弁に送出し、前記制御オリフィスの差圧に応動してバイ
   パス通路の開度を制御し、余剰流をポンプの吸入側に還
   流して前記制御弁への供給流量を制御する流量調整弁
   と、 低負荷圧時に前記流量調整弁のばね室を可変絞りを介し
   て低圧側に連通し、ステアリング操作による高負荷圧時
   に前記ばね室と低圧側との連通を遮断するとともに、負
   荷圧が設定圧を超えると前記ばね室を逃し通路を介して
   低圧側に連通して前記ばね室の圧力を低圧側に逃すため
   の逃し通路を備えてレリーフ機能をもつ負荷圧感応弁を
   備えたことを特徴とする動力舵取装置における流量制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記流量調整弁は前記ばね室側の一端が
   開口され、スプリングを収納する筒形状としたことを特
   徴とする請求項１に記載の動力舵取装置における流量制
   御装置。
3. 【請求項３】 前記負荷感応弁に受圧面積差をもたせた
   ことを特徴とする請求項１に記載の動力舵取装置におけ
   る流量制御装置。
4. 【請求項４】 前記負荷感応弁には負荷圧とレリーフ圧
   のそれぞれに応動作用するスプリングを備えたことを特
   徴とする請求項１に記載の動力舵取装置における流量制
   御装置。