JP2005162042A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体圧によって車輪の操舵力をアシストするパワーステアリング装置の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement in a power steering device that assists the steering force of a wheel by fluid pressure.
従来、この種のパワーステアリング装置の流体圧源として、図2に示すものがある(特許文献1参照)。 Conventionally, there is a fluid pressure source of this type of power steering apparatus as shown in FIG. 2 (see Patent Document 1).
パワーステアリング出力部8は、車両からの各種信号に応じて流体圧および流体の流れ方向を制御するパワーステアリングコントロールバルブ(図示せず)と、この制御された流体圧で作動し操舵力をアシストするパワーシリンダ(図示せず)等によって構成されている。 The power steering output unit 8 assists the steering force by operating with a power steering control valve (not shown) that controls the fluid pressure and the flow direction of the fluid according to various signals from the vehicle, and the controlled fluid pressure. A power cylinder (not shown) or the like is used.
フローコントロールバルブ9はそのバルブボディ21の内部に流量調整弁4と可変絞り弁3とが収められる。バルブボディ21には、スプール11が摺動可能に挿入されるスプール孔26、ポンプの吐出側に連通するポンプポート22、ポンプ吸込み側に連通する戻りポート23、可変絞り弁3を構成する供給ポート34、供給通路を構成する上流側室20および下流側室32等が形成される。
The
流量調整弁4は、スプリング13に付勢されるスプール11を備え、このスプール11の外周にスプール孔26に摺接するランド部10が形成される。スプール11がスプリング13に抗して図面左方向に移動するとランド部10の先端が戻りポート23に面し、ポンプポート22と戻りポート23を連通し、スプール11の摺動位置に応じてポンプポート22から戻りポート23へと戻される作動流体の流量を調節するようになっている。スプール11の一端には可変絞り弁3の上流側に連通する上流側室20が画成される。スプール11の他端にはスプリング13が介装されたスプリング室27が画成され、このスプリング室27は通孔14を介して可変絞り弁3の下流側に連通している。こうして流量調整弁4は、スプール11の両端に可変絞り弁3の前後差圧が導かれ、スプール11は可変絞り弁3の前後差圧とスプリング13のバネ力が釣り合う位置へと移動する。
The flow
可変絞り弁3はスプール11の一端から突出するテーパロッド12と、このテーパロッド12が挿入される供給ポート34とを備え、テーパロッド12がスプール11とともに移動するのに伴って所定のストローク域にて供給ポート34の開口面積が次第に減少する。こうして流量調整弁4と可変絞り弁3は連携し、流量調整弁4の開度が増えるのにしたがって可変絞り弁3の開度が減るようになっている。
The
フローコントロールバルブ9は以上のように構成され、上流側室20に導かれるポンプの吐出圧によってスプール11がシート面38から離れると、まず可変絞り弁3が開弁する。可変絞り弁3が開弁すると、ポンプから吐出される作動流体が、ポンプポート22→上流側室20→可変絞り弁3→下流側室32→パワーステアリング出力部8の順に流れる。パワーステアリング出力部8はこの流体圧によって車輪の操舵力をアシストする。
The
パワーステアリング出力部8の負荷圧が下流側室32からスプリング室27に導かれているため、ポンプの回転数が上昇してポンプの吐出流量が増えるのに伴って可変絞り弁3の前後差圧が高まるのに伴い、スプール11はスプリング13に抗して次第に移動する。
Since the load pressure of the power steering output unit 8 is guided from the
ポンプが低速域で回転している状態では、流量調整弁4が閉弁しており、ポンプの回転数に比例した流量の作動流体がパワーステアリング出力部8に供給される。
In a state where the pump is rotating in the low speed region, the flow
ポンプの回転数が中速域に達すると、流量調整弁4が開弁し、上流側室20に流入する作動流体の一部がポンプの回転数増大に応じて戻りポート23に還流されるため、可変絞り弁3を介してパワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量は略一定に保たれる。
When the rotational speed of the pump reaches the middle speed range, the flow
さらにポンプの回転数が増大すると、可変絞り弁3はテーパロッド12がスプール11とともに移動して供給ポート34の開口面積が次第に減少し、パワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量は次第に減少する。
しかしながら、このような従来のフローコントロールバルブ9にあっては、可変絞り弁3の供給ポート34とテーパロッド12の間を作動流体が高速で流れると、テーパロッド12が受ける流体圧力によってテーパロッド12とスプール11がその軸方向に動き、供給ポート34を通ってパワーステアリング出力部8に導かれる作動流体の流量が変動する可能性がある。
However, in such a conventional
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作動流体流量の制御精度を高められるパワーステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a power steering device capable of improving the control accuracy of the working fluid flow rate.
第1の発明は、ポンプから吐出される作動流体をパワーステアリング出力部に導く供給通路と、この供給通路の途中に介装される供給ポートと、この供給ポートの前後差圧に応じて供給通路の作動流体をポンプ吸込み側に戻すスプールと、供給ポートに挿入されて可変絞り弁を構成するテーパロッドとを備え、このスプールにテーパロッドを連結したパワーステアリング装置に適用する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a supply passage for guiding the working fluid discharged from the pump to the power steering output portion, a supply port interposed in the middle of the supply passage, and a supply passage according to the differential pressure across the supply port This is applied to a power steering apparatus that includes a spool that returns the working fluid to the pump suction side and a taper rod that is inserted into the supply port to form a variable throttle valve, and is connected to the spool.
そして、供給通路に対して可変絞り弁と直列に介装されるソレノイドバルブを備えたことを特徴とするものとした。 The supply passage is provided with a solenoid valve interposed in series with the variable throttle valve.
第2の発明は、第1の発明において、ソレノイドバルブは作動流体が流れるバルブ穴と、このバルブ穴を絞るシャフトとを有し、このシャフトを変位させてシャフトとバルブ穴の間に画成する流路断面積を調節する構成としたことを特徴とするものとした。 According to a second invention, in the first invention, the solenoid valve has a valve hole through which a working fluid flows and a shaft for restricting the valve hole, and the shaft is displaced to be defined between the shaft and the valve hole. The flow path cross-sectional area is adjusted.
第3の発明は、第2の発明において、ソレノイドバルブはシャフトとバルブ穴の間に画成される流路を閉塞しないようにシャフトの変位を規制する手段を備え、供給通路を常に開通させる構成としたことを特徴とするものとした。 According to a third aspect, in the second aspect, the solenoid valve includes a means for restricting the displacement of the shaft so as not to block the flow path defined between the shaft and the valve hole, and the supply passage is always opened. It was characterized by that.
第1の発明によると、パワーステアリング装置は、可変絞り弁を通過した作動流体がこのソレノイドバルブを通過してパワーステアリング出力部へと向かうため、ソレノイドバルブの開度に応じて供給通路からパワーステアリング出力部に供給される流量が増減され、操舵アシスト力を調節できる。 According to the first aspect of the present invention, since the working fluid that has passed through the variable throttle valve passes through the solenoid valve and travels toward the power steering output unit, the power steering device can perform power steering from the supply passage according to the opening of the solenoid valve. The flow rate supplied to the output unit is increased or decreased, and the steering assist force can be adjusted.
供給通路の流路が可変絞り弁とソレノイドバルブによって段階的に絞られる構成としたため、ソレノイドバルブによって流路が絞られる分だけ可変絞り弁の開度を大きくして、可変絞り弁の供給ポートとテーパロッドの間を流れる作動流体の流速が低くなる。このため、テーパロッドが受ける流体圧力によってテーパロッドとスプールがその軸方向に動くことが抑えられ、パワーステアリング出力部に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。 Since the flow path of the supply passage is throttled stepwise by the variable throttle valve and the solenoid valve, the opening of the variable throttle valve is increased by the amount that the flow path is throttled by the solenoid valve, and the supply port of the variable throttle valve The flow rate of the working fluid flowing between the taper rods is reduced. For this reason, the taper rod and the spool are prevented from moving in the axial direction by the fluid pressure received by the taper rod, and the flow rate of the working fluid supplied to the power steering output unit can be adjusted accurately.
第2の発明によると、ソノイドバルブは、シャフトを軸方向に変位させてこの弁体部がバルブ穴に画成する流路断面積を調節する構成としたため、電磁力によって調節される作動流体流量の制御精度を確保して、パワーステアリング出力部に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。 According to the second invention, the sonoid valve has a configuration in which the shaft is displaced in the axial direction to adjust the cross-sectional area of the flow path defined by the valve body portion in the valve hole. It is possible to ensure the control accuracy and accurately adjust the flow rate of the working fluid supplied to the power steering output unit.
第3の発明によると、ソレノイドバルブはシャフトの変位を規制し、弁体部がバルブ穴からわずかに離れて供給通路を閉塞しない構造としたため、シャフトがハウジングに固着するバルブスティックを防止でき、パワーステアリング出力部への操舵アシスト力の付与が確実に維持される。 According to the third invention, the solenoid valve regulates the displacement of the shaft, and the valve body part is slightly separated from the valve hole so as not to block the supply passage. Application of the steering assist force to the steering output unit is reliably maintained.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示すように、パワーステアリング装置に設けられるフローコントロールバルブ9は、ポンプ1から吐出される作動流体をパワーステアリング出力部8に導く供給通路2と、この供給通路2の途中に介装される可変絞り弁3と、この可変絞り弁3の前後差圧に応じて供給通路2の作動流体をポンプ吸込み側に戻す流量調整弁4と、可変絞り弁3より下流側に連通するリリーフバルブ7とを備える。
As shown in FIG. 1, the
フローコントロールバルブ9はそのケーシングとしてバルブボディ21とキャップ31とを備え、この内部に流量調整弁4と可変絞り弁3とが収められる。バルブボディ21には、スプール11が摺動可能に挿入されるスプール孔26、ポンプ1の吐出側に連通するポンプポート22、ポンプ吸込み側に連通する戻りポート23が形成される。
The
流量調整弁4は、スプリング13に付勢されるスプール11を備え、このスプール11の外周にスプール孔26の内周面に摺接するランド部10が形成される。スプール11がスプリング13に抗して図面左方向に移動すると、ランド部10の先端が戻りポート23に面してポンプポート22と戻りポート23を連通し、スプール11の摺動位置に応じてポンプポート22から戻りポート23へと戻される作動流体の流量を調節するようになっている。
The flow
スプール11とスプール孔26の底面の間にはスプリング13が圧縮して介装される。スプール1はこのスプリング13の弾性復元力によって閉弁方向に付勢されている。
A
スプール11の一端には可変絞り弁3の上流側に連通する上流側室20が画成される。スプール11の他端にはスプリング13が介装されたスプリング室27が画成され、このスプリング室27は通孔28を介して可変絞り弁3の下流側に連通している。こうして流量調整弁4は、スプール11の両端に可変絞り弁3の前後差圧が導かれ、スプール11は可変絞り弁3の前後差圧とスプリング13のバネ力が釣り合う位置へと移動する。
An
可変絞り弁3は供給通路2の途中に介装される供給ポート34と、この供給ポート34の開口面積を変えるテーパロッド12とを備える。
The
このテーパロッド12はスプール11に連結される。テーパロッド12はスプール11の一端から突出し、スプール11と一体形成される。
The
テーパロッド12がスプール11とともに移動するのに伴って所定のストローク域にて供給ポート34の開口面積が次第に減少する。こうして流量調整弁4と可変絞り弁3は連携し、流量調整弁4の開度が増えるのにしたがって可変絞り弁3の開度が減るようになっている。
As the
しかし、可変絞り弁3の供給ポート34とテーパロッド12の間を作動流体が高速で流れると、テーパロッド12が受ける流体圧力によってテーパロッド12とスプール11がその軸方向に動き、供給通路2を通ってパワーステアリング出力部8に導かれる作動流体の流量が変動する可能性がある。
However, when the working fluid flows at high speed between the
本発明はこれに対処してなされたものであり、供給通路2に対して可変絞り弁3と直列に介装されるソレノイドバルブ6を備え、供給通路2の流路が可変絞り弁3とソレノイドバルブ6によって段階的に絞られる構成とした。
The present invention has been made to cope with this, and includes a solenoid valve 6 interposed in series with the
キャップ31には、可変絞り弁3を構成する供給ポート34、供給通路2を構成する下流側室32、出口室75等が形成される。下流側室32と出口室75はキャップ31に一体形成された隔壁74によって仕切られる。
The
バルブボディ21には供給通路2を構成する通孔71,72等が形成される。通孔71は下流側室32とソレノイドバルブ6の上流室64を連通している。通孔72はソレノイドバルブ6の下流室67と出口室75を連通している。
The
ソノイドバルブ6は、バルブボディ21に挿入して取り付けられる円筒状のハウジング61と、ハウジング61に摺動可能に挿入されるシャフト62を備える。円柱状のシャフト62はその先端に円錐状の弁体部63が形成される。ハウジング61にはポンプ1の吐出側に連通する上流室64とシャフト62との間で可変絞り部を画成するバルブ穴66と、パワーステアリング出力部8に連通する下流室67が形成される。ポンプ1から吐出される作動流体は、上流室64、バルブ穴66、下流室67を通ってパワーステアリング出力部8へと流れる。
The sonoid valve 6 includes a
ソノイドバルブ6は、シャフト62を軸方向に変位させてこの弁体部63がバルブ穴66に画成する流路断面積を調節する構成とした。シャフト62はコイル69に生じる電磁力によりスプリング68に抗して開弁方向(図1において上方向)に駆動される。シャフト62が図1において上方向に変位するのに伴って、弁体部63とバルブ穴66との間で画成される流路断面積が次第に大きくなる。
The sonoid valve 6 has a configuration in which the
シャフト62の変位を規制する手段として、ハウジング61に段部78を形成する。ソレノイドバルブ6はコア77がハウジング61の段部78に着座した状態で、弁体部63がバルブ穴66からわずかに離れて供給通路2を閉塞しない構造とする。
As a means for restricting the displacement of the
パワーステアリング装置に設けられるフローコントロールバルブ9は以上のように構成される。次に作用について説明する。
The
エンジンの停止時にポンプ1も停止し、スプリング13の付勢力によってスプール11がキャップ31のシート面38に着座し、流量調整弁4が全閉しているとともに、可変絞り弁3が全閉している。
The
エンジンの運転時にポンプ1が駆動され、上流側室20に導かれるポンプ1の吐出圧によってスプール11がキャップ31のシート面38から離れると、可変絞り弁3が開弁して、ポンプ1から吐出される作動流体が、ポンプポート22→上流側室20→可変絞り弁3→下流側室32→ソレノイドバルブ6→出口室75→パワーステアリング出力部8の順に流れる。パワーステアリング出力部8はこの流体圧によって車輪の操舵力をアシストする。
When the
パワーステアリング出力部8の負荷圧が出口室75からスプリング室27に導かれているため、ポンプ1の回転数が上昇してポンプ1の吐出流量が増えるのに伴って可変絞り弁3の前後差圧が高まり、スプール11はスプリング13に抗して次第に移動する。
Since the load pressure of the power steering output unit 8 is guided from the
ポンプ1が低速域で回転している状態では、流量調整弁4が閉弁しており、ポンプ1の回転数に比例した流量の作動流体がパワーステアリング出力部8に供給される。
In a state where the
ポンプ1の回転数が中速域に達すると、流量調整弁4が開弁し、上流側室20に流入する作動流体の一部がポンプ1の回転数増大に応じて戻りポート23に還流されるため、可変絞り弁3とソレノイドバルブ6を介してパワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量は略一定に保たれる。
When the rotational speed of the
さらにポンプ1の回転数が増大すると、可変絞り弁3はテーパロッド12がスプール11とともに移動して供給ポート34の開口面積が次第に減少し、パワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量は次第に減少する。
When the rotational speed of the
このフローコントロールバルブ9の作動時、ソレノイドバルブ6の開度に応じて供給通路2からパワーステアリング出力部8に供給される流量が必要に応じて適宜増減され、より自由度の高い操舵アシスト力の調節が実現できる。
When the
こうして供給通路2の流路が可変絞り弁3とソレノイドバルブ6によって段階的に絞られる構成としたため、ソレノイドバルブ6によって流路が絞られる分だけ可変絞り弁3の開度を大きくすることで、可変絞り弁3の供給ポート34とテーパロッド12の間を流れる作動流体の流速が低くなる。このため、テーパロッド12が受ける流体圧力によってテーパロッド12とスプール11がその軸方向に動くことが抑えられる。これにより、フローコントロールバルブ9によって調節される作動流体流量の制御精度を高められ、パワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
Thus, since the flow path of the
ソノイドバルブ6は、シャフト62を軸方向に変位させてこの弁体部63がバルブ穴66に画成する流路断面積を調節する構成としたため、コイル69に生じる電磁力によって調節される作動流体流量の制御精度を確保し、パワーステアリング出力部8に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
Since the sonoid valve 6 has a configuration in which the
ソレノイドバルブ6はコア77がハウジング61の段部78に着座することによりシャフト62の変位を規制し、弁体部63がバルブ穴66からわずかに離れて供給通路2を閉塞しない構造としたため、シャフト62がハウジング61に固着するバルブスティックを防止できる。この結果、パワーステアリング出力部8へ操舵アシスト力の付与が確実に維持される。
The solenoid valve 6 has a structure in which the displacement of the
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is obvious that various modifications can be made within the scope of the technical idea.
本発明のパワーステアリング装置は、流体圧によって車輪の操舵力をアシストするパワーステアリング装置に利用できる。 The power steering device of the present invention can be used for a power steering device that assists the steering force of a wheel by fluid pressure.
1 ポンプ
2 供給通路
3 可変絞り弁
4 流量調整弁
6 ソレノイドバルブ
7 リリーフバルブ
8 パワーステアリング出力部
9 フローコントロールバルブ
11 スプール
12 テーパロッド
34 供給ポート
63 弁体部
66 バルブ穴
77 コア
78 段部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記供給通路に対して前記可変絞り弁と直列に介装されるソレノイドバルブを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 A supply passage for guiding the working fluid discharged from the pump to the power steering output section, a supply port interposed in the middle of the supply passage, and the suction of the working fluid in the supply passage according to the differential pressure across the supply port In a power steering apparatus comprising a spool returning to the side and a taper rod inserted into a supply port to constitute a variable throttle valve, and connecting the taper rod to the spool,
A power steering device comprising a solenoid valve interposed in series with the variable throttle valve with respect to the supply passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003404609A JP2005162042A (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003404609A JP2005162042A (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005162042A true JP2005162042A (en) | 2005-06-23 |
Family
ID=34727552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003404609A Pending JP2005162042A (en) | 2003-12-03 | 2003-12-03 | Power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005162042A (en) |
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2003
- 2003-12-03 JP JP2003404609A patent/JP2005162042A/en active Pending
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