JP2000127994A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絞り通路の下流側の圧力を流量制御用スプー
ルの後室に導くために、ポンプハウジングにパス穴を機
械加工する必要があるとともに、そのパス穴の開口端を
ボール等の打込みによって油密的に閉塞する必要があ
り、このために流量制御装置の構成が複雑となり、コス
ト高となる。 【解決手段】 流量制御用スプール２７にオリフィス穴
３１を設け、このオリフィス穴３１を介して流量制御用
スプール２７の前後室３３、３４を互いに連通するとと
もに、前記オリフィス穴３１に固定位置より突設された
制御ロッド４０を貫通してこの制御ロッド４０とオリフ
ィス穴３１との間で前記流量制御用スプール２７の摺動
によって絞り面積が変化する絞り通路４１を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプより吐出さ
れた作動油の流量を動力舵取装置に必要な所要の流量に
制御するための流量制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車エンジンによって駆動される油圧
ポンプを用いた動力舵取装置においては、油圧ポンプの
吐出流量がエンジン回転速度に応じて変化するため、エ
ンジン回転速度に拘わらずポンプ吐出流量を所定流量に
制御するための流量制御装置が設けられる。

【０００３】この種の流量制御装置において、エンジン
回転速度の上昇に応じて動力舵取装置の制御バルブに供
給する流量を減少させるものとして、流量制御用スプー
ルに絞り面積を制御する制御ロッドを設け、この制御ロ
ッドを固定のオリフィス穴に遊嵌した構成のものが知ら
れている。

【０００４】すなわち、図５に示すように、ポンプハウ
ジング１に形成された弁収納穴２に流量制御用スプール
３を摺動可能に収納し、この流量制御用スプール３の一
端に軸方向に沿って径の異なる制御ロッド４を取付け、
この制御ロッド４をユニオン５に形成したオリフィス穴
６を貫通するように配置して制御ロッド４とオリフィス
穴６との間で可変の絞り通路７を形成するように構成し
たものである。

【０００５】この種の流量制御装置においては、絞り通
路７の下流側をユニオン５およびポンプハウジング１に
形成したパス穴８、９を介して流量制御用スプール３の
後室側に接続し、絞り通路７の前後差圧を流量制御用ス
プール３の両端に作用させるようにしている。そして、
流量制御用スプール３の両端に作用する差圧の増大に応
じて流量制御用スプール３をバイパス通路１０の開口面
積が拡大する方向にスプリング１１に抗して摺動させ、
流入通路１２より流入されたポンプ吐出流量の一部をバ
イパス通路１０よりポンプの吸入側に還流させるととも
に、流量制御用スプール３の摺動量に応じて絞り通路７
の絞り面積を縮小させ、絞り通路７より送出通路１３を
介して動力舵取装置の制御バルブに供給される流量をエ
ンジン回転速度（ポンプ回転速度）の上昇に応じて減少
するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の流量制
御装置においては、絞り通路７の下流側の圧力を流量制
御用スプール３の後室に導くために、ポンプハウジング
１およびユニオン５にパス穴８、９を機械加工する必要
があるとともに、このパス穴９の開口端をボール１４等
の打込みによって油密的に閉塞する必要があり、このた
めに流量制御装置の構成が複雑となり、コスト高となる
問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発
明は、ポンプより吐出された作動油を所定流量に制御し
て動力舵取装置の制御バルブに供給する流量制御装置に
して、この流量制御装置は、絞り通路の前後差圧に応じ
て摺動しバイパス通路を開閉制御する流量制御用スプー
ルを備え、この流量制御用スプールはオリフィス穴を有
し、このオリフィス穴を介して流量制御用スプールの前
後室が互いに連通され、これら前後室の一方には前記流
量制御用スプールの摺動によって前記バイパス通路に連
通する流入通路が接続され、前後室の他方には前記制御
バルブに通ずる送出通路が接続され、前記オリフィス穴
に固定位置より突設された制御ロッドが貫通され、前記
絞り通路がこの制御ロッドとオリフィス穴との間で形成
されて前記流量制御用スプールの摺動によって絞り面積
が変化する可変オリフィスとして構成されていることを
特徴とするものである。

【０００８】請求項２に記載の発明は、前記制御ロッド
が、軸方向に径の異なる軸部を備え、前記流量制御用ス
プールの摺動によってバイパス通路の開口面積が拡大さ
れるに伴い絞り面積が縮小されるようになっているもの
である。

【０００９】請求項３に記載の発明は、前記制御ロッド
が、前記流入通路側の固定位置に設けられてなるもので
ある。

【００１０】請求項４に記載の発明は、前記制御ロッド
が、前記送出通路を形成したユニオンに設けられてなる
ものである。

【００１１】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は流量制御装置を備えた動力舵取装置
の油圧系統図を示すもので、この動力舵取装置は、主と
して、図略の自動車エンジンによって駆動されエンジン
の回転速度に応じた流量の作動油を吐出する油圧ポンプ
２０と、この油圧ポンプ１０の吐出流量を所定流量に制
御する流量制御装置２１と、図略のハンドルに加えられ
た操舵トルクをアシストするパワーシリンダ２２と、ハ
ンドルの操作に応じて作動しパワーシリンダ２２への作
動油の給排を制御する制御バルブ２３とによって構成さ
れている。なお、図中２４はレリーフバルブを示し、こ
のレリーフバルブ２４は油圧ポンプ２０に発生する作動
油の圧力の上限を制限するものである。

【００１２】前記流量制御装置２１は、図２にも示すよ
うに前記油圧ポンプ２０のハウジング２５に形成された
弁収納穴２６に摺動可能に収納された流量制御用スプー
ル２７を備えており、この流量制御用スプール２７は有
底円筒状を呈している。弁収納穴２６の一端には送出通
路２８を形成したユニオン２９が液密的に固着され、弁
収納穴２６の他端には後述する制御ロッドを突設したシ
ート３０が液密的に固着されている。前記流量制御用ス
プール２７の有底円筒状の底部中心部にはオリフィス穴
３１が形成され、このオリフィス穴３１を介して流量制
御用スプール２７の前後室３３、３４が互いに連通され
ている。弁収納穴２６の一端には油圧ポンプ２０の吐出
ポートに接続された流入通路３５が開口され、この流入
通路３５は流量制御用スプール２７の前室３３に常時連
通されている。また前記弁収納穴２６には油圧ポンプ２
０の吸入ポートに接続されたバイパス通路３６が流入通
路３５と所定距離離間した位置に開口され、このバイパ
ス通路３６は流量制御用スプール２７の摺動によって開
閉され、流入通路３５に適宜連通されるようになってい
る。

【００１３】前記流量制御用スプール２７の後室３４に
はスプリング３７が挿設され、このスプリング３７のば
ね力によって流量制御用スプール２７を前室３３側に押
圧している。これによって流量制御用スプール２７は通
常、バイパス通路３６を閉止する摺動端に保持され、流
入通路３５とバイパス通路３６との連通を遮断してい
る。

【００１４】前記シート３０には制御ロッド４０が突設
され、この制御ロッド４０の先端は前記流量制御用スプ
ール２７のオリフィス穴３１を遊嵌して後室３４側に突
出されている。制御ロッド４０はその根元部より先端部
に向かって順に小径部４０Ａ、テーパ部４０Ｂ、大径部
４０Ｃが形成され、これら小径部４０Ａ、テーパ部４０
Ｂおよび大径部４０Ｃとオリフィス穴３１との間で絞り
通路４１を形成するようになっている。かかる絞り通路
４１は、流量制御用スプール２７の摺動位置に応じて絞
り面積が変化する可変オリフィスとして構成されてい
る。すなわち、前記流量制御用スプール２７がバイパス
通路３６を閉止する摺動端に保持されている状態におい
ては、小径部４０Ａがオリフィス穴３１に対応して比較
的大きな絞り面積の絞り通路４１が形成され、しかして
流量制御用スプール２７がスプリング３７に抗して摺動
されると、オリフィス穴３１がテーパ部４０Ｂに、さら
には大径部４０Ｃに順次対応し、それに伴って前記絞り
通路４１の絞り面積が縮小されるようになる。

【００１５】次に上記した構成における動作について説
明する。

【００１６】油圧ポンプ２０より吐出された作動油は流
入通路３５より流量制御用スプール２７の前室３３に流
入されるとともに、絞り通路４１を介して後室３４に流
出し、送出通路２８より制御バルブ２３に供給される。
かかる絞り通路４１の絞り作用により、絞り通路４１の
前後差圧の上昇する。これにより、流量制御用スプール
２７がスプリング３７のばね力に抗し摺動されて、バイ
パス通路３６を開口し、作動油の一部をバイパス通路３
６より油圧ポンプ２０の吸入ポート側にバイパスし、絞
り通路４１の前後差圧を一定に保持する。その結果、送
出通路２８より制御バルブ２３に供給される流量は、絞
り通路４１の絞り面積に応じた所定量に保持される。

【００１７】ところで、エンジンのアイドリング時のよ
うにポンプ吐出流量が比較的少ない状態においては、絞
り通路４１の前後差圧の上昇による流量制御用スプール
２７の摺動量は小さく、バイパス通路３６の開度も小さ
い。この状態においては、流量制御用スプール２７のオ
リフィス穴３１には制御ロッド４０の小径部４０Ａが対
応され、絞り通路４１の絞り面積は最大に保持されてい
る。従って、絞り通路４１を通過する流量は比較的大き
な絞り面積に応じた一定流量Ｑ１（図３）に維持され
る。

【００１８】エンジン回転速度の上昇によりポンプ吐出
流量が増加すると、流量制御用スプール２７はバイパス
通路３６の開口面積を拡大する方向に摺動される。かか
る流量制御用スプール２７の摺動に伴い、流量制御用ス
プール２７のオリフィス穴３１に制御ロッド４０のテー
パ部４０Ｂが対応されるようになると、絞り通路４１を
通過する流量はテーパ部４０Ｂによる絞り面積の漸減に
よって漸次低下されるようになる。さらに、ポンプ吐出
流量の増加に伴い、流量制御用スプール２７のオリフィ
ス穴３１に制御ロッド４０の大径部４０Ｃが対応される
ようになると、絞り通路４１の絞り面積は最少に保持さ
れ、絞り通路４１を通過する流量は一定流量Ｑ２まで低
減される。

【００１９】このようにエンジン回転速度に依存するポ
ンプ吐出流量の増加によって、送出通路２８より制御バ
ルブ２３に供給される流量は、図３に示すようにハンド
ル操舵頻度の高いポンプの低速回転時にはパワーアシス
トに必要な最大流量Ｑ１に保持され、中、高速回転時に
は漸減されてその後最低流量Ｑ２に保持される。これに
より高速走行時のようなポンプ回転速度の高速領域にお
いては、流量の低減作用により、ハンドル操舵が重くな
って高速安定性が高められるとともに、ポンプ駆動に要
する動力が低減されて省エネルギ化が達成できるように
なる。

【００２０】上記した実施の形態によれば、流量制御用
スプール２７の前後室３３、３４を流量制御用スプール
２７内に設けた絞り通路４１を介して連通した構成であ
るので、従来のように絞り通路を通過した作動油を後室
に導くための連通路をポンプハウジングに形成する必要
がなく、流量制御装置の構成を簡素化できるとともに、
生産コストを低減できるようになる。

【００２１】図４は本発明の他の実施の形態を示すもの
で、前記送出通路を形成したユニオンに制御ロッドを設
けたものである。

【００２２】すなわち、ユニオン１２９の一端には前室
１３３側に向けて延びる制御ロッド部１４０が突設さ
れ、この制御ロッド１４０は流量制御用スプール１２７
のオリフィス穴１３１に遊嵌されている。制御ロッド部
１４０には先端側より小径部１４０Ａ、テーパ部１４０
Ｂ、大径部１４０Ｃが形成され、オリフィス穴１３１と
の間で可変の絞り通路１４１を構成するようになってい
る。制御ロッド部１４０の基部にはその外周部より送出
通路１２８に開口する通路１５０が形成され、この通路
１５０を介して流量制御用スプール１２７の後室１３４
より送出通路１２８に作動油が流通するようになってい
る。なお、図中１２５はポンプハウジング、１３５はポ
ンプの吐出ポートに接続された流入通路、１３６はポン
プの吸入ポートに接続されたバイパス通路である。

【００２３】この実施の形態においては、ユニオン１２
９と制御ロッド１４０とを一部品にできるので、部品点
数の削減を可能にできるとともに、ユニオン１２９をポ
ンプハウジング１２５に組付けるのみで制御ロッド１４
０の組込みが可能になり、コストの低減と製作を容易に
できるようになる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、流量
制御用スプールに設けたオリフィス穴を介して流量制御
用スプールの前後室を互いに連通し、このオリフィス穴
に制御ロッドを貫通して制御ロッドとオリフィス穴との
間で流量制御用スプールの摺動によって絞り面積が変化
する絞り通路を形成するようにした構成であるので、従
来のように絞り通路の下流側の圧力を流量制御用スプー
ルの後室に導くための連通路の形成を不要にでき、流量
制御装置の構成が簡素化されてコスト低減に寄与する効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す流量制御装置を備え
た動力舵取装置の油圧系統図である。

【図２】図１の流量制御装置の具体例を示す図である。

【図３】流量特性を示す図である。

【図４】本発明の他の実施の形態を示す図である。

【図５】従来の流量制御装置を示す図である。

【符号の説明】

２５ ポンプハウジング ２６ 弁収納穴 ２７ 流量制御用スプール ２８ 送出通路 ２９ ユニオン ３１ オリフィス穴 ３５ 流入通路 ３６ バイパス通路 ４０ 制御ロッド ４１ 絞り通路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプより吐出された作動油を所定流量
   に制御して動力舵取装置の制御バルブに供給する流量制
   御装置にして、この流量制御装置は、絞り通路の前後差
   圧に応じて摺動しバイパス通路を開閉制御する流量制御
   用スプールを備え、この流量制御用スプールはオリフィ
   ス穴を有し、このオリフィス穴を介して流量制御用スプ
   ールの前後室が互いに連通され、これら前後室の一方に
   は前記流量制御用スプールの摺動によって前記バイパス
   通路に連通する流入通路が接続され、前後室の他方には
   前記制御バルブに通ずる送出通路が接続され、前記オリ
   フィス穴に固定位置より突設された制御ロッドが貫通さ
   れ、前記絞り通路がこの制御ロッドとオリフィス穴との
   間で形成されて前記流量制御用スプールの摺動によって
   絞り面積が変化する可変オリフィスとして構成されてい
   ることを特徴とする流量制御装置。
2. 【請求項２】 前記制御ロッドが、軸方向に径の異なる
   軸部を備え、前記流量制御用スプールの摺動によってバ
   イパス通路の開口面積が拡大されるに伴い絞り面積が縮
   小されるようになっている請求項１に記載の流量制御装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御ロッドが、前記流入通路側の固
   定位置に設けられてなる請求項１もしくは請求項２に記
   載の流量制御装置。
4. 【請求項４】 前記制御ロッドが、前記送出通路を形成
   したユニオンに設けられてなる請求項１から請求項３の
   いずれかに記載の流量制御装置。