JP2600282Y2 - パワーステアリング用流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポンプ回転数に対応し
てポンプ吐出流量が増加するポンプより吐出された圧力
流体を供給通路中の複数の絞り通路を介して車両のパワ
ーステアリング装置に供給し、余剰圧力流体をバイパス
通路の開度を調整する流量調整用スプール弁によりポン
プの吸入側に還流するパワーステアリング用流量制御装
置に係り、特にポンプ回転数の低速域では、ポンプ回転
数の増加に比例してパワーステアリング装置への供給流
量が増加し、ポンプ回転数の中速域では、ポンプ回転数
の増加と無関係にパワーステアリング装置への供給流量
が一定に保持され、ポンプ回転数の高速域では、ポンプ
回転数の増加に対応してパワーステアリング装置への供
給流量が漸次低下してから前記中速域での供給流量より
低い一定流量に保持されるポンプ回転数感応型流量制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】従来のポンプ回転数感応型すなわちエンジ
ン回転数感応型流量制御装置として、特公昭６３−３７
７４９号公報に記載されたものがあった（図６参照）。
図６に図示された流量制御装置のケーシング０１には、
流量調整用スプール０２を摺動自在に嵌装するスプール
収納孔０３が形成され、該スプール収納孔０３に開口す
る軸方向へ所定距離離れて供給通路０４とバイパス通路
０５が形成され、前記スプール収納孔０３の左端に図示
されないパワーステアリング装置に圧力流体を供給する
ためのユニオン０６が一体に嵌着され、該ユニオン０６
には、流量調整用スプール０２の中心軸線上に位置する
ように制御スプール０７が摺動自在に嵌装されるととも
に、パワーステアリング装置への圧力流体供給口０８と
制御スプール０７との間に絞り通路０９、０１０が形成
されている。

【０００３】また、スプール収納孔０３は流量調整スプ
ール０２により第１弁室０１１と第２弁室０１２とに仕
切られ、第２弁室０１２には流量調整用スプール０２を
ユニオン０６に向けて付勢するスプリング０１３が介装
され、ユニオン０６の内端にはスプール収納孔０３の周
面に突起０１４によって供給通路０４と第１弁室０１１
とに絞り通路０１５が形成されており、該絞り通路０１
５により第１弁室０１１内の圧力は供給通路０４内の圧
力に比べて低い圧力に低下するようになっている。

【０００４】さらに制御スプール０７には第１弁室０１
１と絞り通路０９、０１０とを連通する流体通路０１６
が形成され、該絞り通路０９、０１０を備えた絞り部材
０１７と制御スプール０７とにスプリング０１８が介装
され、該制御スプール０７の段部およびユニオン０６の
段部の接合空間０１９と供給通路０４とを連通する圧力
導入孔０２０がユニオン０６に形成されている。

【０００５】そして図示されないポンプが低速域で回転
している状態では、ポンプから吐出した圧力流体は供給
通路０４から絞り通路０１５を介して第１弁室０１１に
流入し、その流入圧力流体の圧力により流量調整用スプ
ール０２は、供給通路０４とバイパス通路０５との連通
を遮断する範囲内で右方へ移動し、第１弁室０１１内の
圧力流体は流体通路０１６から絞り通路０９、０１０を
介して圧力流体供給口０８に流入するので、ポンプの回
転数に比例した流量の圧力流体が図示されないパワース
テアリング装置に供給される。

【０００６】ポンプが中速域に達すると、流量調整用ス
プール０２がさらに右方へ移動して供給通路０４とバイ
パス通路０５とが連通され、供給通路０４内の圧力流体
の一部がポンプの回転数増大に対応しバイパス通路０５
に還流するため、供給通路０４から絞り通路０１５、第
１弁室の０１１、流体通路０１６および絞り通路０９、
０１０を介して圧力流体供給口０８に流入する圧力流体
の流量は略一定に保持される。

【０００７】さらにポンプが高速域に達すると、供給通
路０４の圧力と第１弁室０１１の圧力すなわち絞り通路
０９、０１０より上流側の圧力との圧力差が増大し、そ
の圧力差でもって制御スプール０７でスプリング０１８
のバネ力に打勝ち左方に移動して、絞り通路０９が制御
スプール０７の先端の接近で少しずつ絞られるため、ポ
ンプの回転数の増加に対応して、圧力流体供給口０８に
流入する圧力流体の流量は漸次減少し、絞り通路０９が
完全に寒がれた後は、圧力流体供給口０８の流量は中速
域より低い一定流量に保持される。

【０００８】

【解決しようとする課題】図６に図示された従来のエン
ジン回転数感応型流量制御装置では、流量調整用スプー
ル０２と制御スプール０７とは、流量制御装置ケーシン
グ０１内にて接近して配設されているため、流量制御装
置全体としては、コンパクトに構成されているものの、
流量調整用スプール０２と制御スプール０７とはその中
心軸線上に配列されているため、流量制御装置ケーシン
グ０１の長さが長くなってしまう。

【０００９】そしてパワーステアリング用ポンプおよび
それと一体の流量制御装置は、保守性、耐振性の観点か
ら圧縮機、発電機等の他の補機類との配置バランスを考
慮して、エンジンの前方の高いボンネットに最も接近し
た位置に配置することが好ましく、パワーステアリング
装置が小型のＦＦ車迄普及するに伴って、より一層のパ
ワーステアリング装置用流量制御装置の小型化が要望さ
れるが、前記したような理由により流量制御装置の長さ
を短縮できないため、エンジンの前方の高い位置にパワ
ーステアリング装置用流量制御装置を配置することが困
難であった。

【００１０】

【課題を解決するための手段および作用】本考案は、こ
のような難点を克服したパワーステアリング用流量制御
装置の改良に係り、ポンプ回転数増加に対応してポンプ
吐出流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を供
給通路中の複数の絞り通路を介して車両のパワーステア
リング装置に供給し、余剰圧力流体をバイパス通路の開
度を調整する流量調整用スプール弁によりポンプの吸入
側に還流するパワーステアリング用流量制御装置におい
て、前記流量調整用スプール弁と前記複数の絞り通路中
の一つの絞り通路を可変制御する制御スプールとが同一
の流量制御ケーシング内にその中心線位置をずらすとと
もに、前記パワーステアング装置に通ずる流量制御ケー
シングの出口孔に前記制御スプールを収納するバルブユ
ニットが一体的に組付けられ、前記流量制御ケーシング
出口孔は円筒形であって、該出口孔に嵌装される前記バ
ルブユニットの制御スプールハウジングの外周部の一部
が平坦に形成され、該平坦面と前記制御スプールを嵌装
するスプール収納孔とに可変絞り通路が形成され、前記
制御スプールの外周面端部で該可変絞り通路の絞り量が
調整されることを特徴とするものである。

【００１１】本考案は前記したように構成されているの
で、ポンプ回転数が低速回転域の場合には、流量調整用
スプール弁が閉じており、ポンプ吐出圧力流体はポンプ
の吸入側に還流することなく、その全流量が車両のパワ
ーステアリング装置に供給され、その供給流量はポンプ
回転数の増加に対応して増大する。

【００１２】そしてポンプ回転数が中速回転域に達する
と、前記流量調整用スプール弁が開き、ポンプ吐出圧力
流体の一部はポンプ吐出量の増加分だけ増大するため、
パワーステアリング装置への供給流量はポンプ回転数の
増加と無関係に一定に保持される。

【００１３】さらにポンプ回転数が増加すると、前記複
数の絞り通路の内の吐出通路の前後に発生する差圧が増
大し、この差圧の増大により制御スプールが移動して可
変絞り通路が絞られ、パワーステアリング装置への供給
流量がポンプ回転数の増加に対応して減少し、或る回転
数を越えると、流量調整用スプール弁の開度が増大して
還流流量が増加し、パワーステアリング装置への供給流
量は一定に保持される。

【００１４】

【実施例】以下図１ないし図５に図示された本考案の一
実施例について説明する。

【００１５】ポンプ回転数感応型パワーステアリング用
流量制御装置１のケーシング２には、図示されないエン
ジンからベルトによって駆動される油圧ポンプ３が一体
に組込まれ、該油圧ポンプ３の吐出流量はエンジンの回
転数に比例して増減するようになっている。

【００１６】またケーシング２には流量調整用スプール
４を摺動自在に嵌挿することができるスプール収納孔５
が形成され、該スプール収納孔５に軸方向へ所定距離だ
け離れて開口する吐出通路６とバイパス通路７とが形成
され、該吐出通路６は油圧ポンプ３の吐出口３ａに連通
されるとともに、該バイパス通路７は油圧ポンプ３の図
示されない吸入口に連通されている。

【００１７】さらに図示されないパワーステアリング装
置への圧油を供給するための円筒状の圧油供給孔８はス
プール収納孔５とその中心軸線をずらしスプール収納孔
５と平行に形成され、該圧油供給孔８にはパワーステア
リング装置に連通するパイプを接続するためのコネクタ
９が嵌着されている。

【００１８】さらにまたスプール収納孔５は流量調整用
スプール４により第１弁室１０と第２弁室１１とに仕切
られ、第２弁室１１には流量調整用スプール４を押圧す
るスプリング１２が介装され、該スプリング１２のバネ
力により流量調整用スプール４の先端がスプール収納孔
５の底面に当接した状態では、吐出通路６とバイパス通
路７とはそれぞれ第１弁室１０内において流量調整用ス
プール４により遮断されるようになっている。

【００１９】またスプール収納孔５の底部と圧油供給孔
８の上側部とは固定オリフィス１３を有する固定絞り通
路１４で連通されるとともに、スプール収納孔５の底部
と圧油供給孔８の下側部とは連通路１５で接続されてい
る。

【００２０】さらに圧油供給孔８内には、円筒状のアウ
タバレル１６が嵌合され、該アウタバレル１６の中心孔
１７には制御サブスプール１８が摺動自在に嵌装され、
キャップ１９で中心孔１７が塞がれアウタバレル１６の
中心孔１７内にてアウタバレル１６と制御サブスプール
１８とにスプリング２０が介装されており、スプリング
２０のバネ力により制御サブスプール１８はキャップ１
９に押付けられるようになっている。

【００２１】さらにまたアウタバレル１６の上先端部合
流部２１は図５に図示されるように、平面状に欠除さ
れ、上基端部２２には中心孔１７と平行でスプール収納
孔５の第２弁室１１と前記上先端部合流部２１とを連通
する通路２４の延長線に指向した係止孔２３が形成さ
れ、矩形状薄鋼板を円筒状に形成したスプリングピン２
５が係止孔２３と連通路２４とに嵌挿されており、この
スプリングピン２５によりアウタバレル１６は圧油供給
孔８内で位置決めされるようになっている。

【００２２】しかもアウタバレル１６の下部には、連通
路１５と中心孔１７とを連通するための連通孔２６が設
けられ、アウタバレル１６の中心孔１７から合流部２１
に連通する２個の可変オリフィス２７が左右に並んで形
成されている。

【００２３】またアウタバレル１６の中心孔１７内にお
いて、制御サブスプール１８とキャップ１９とに挟まれ
た制御油圧室２８と油圧ポンプ３の吐出口３ａとは油通
路２９で連通され、制御油圧室２８には第１弁室１０か
ら連通孔２６を経て中心孔１７に導かれる油圧Ｐ_２より
高圧の油圧Ｐ_１が導入されるようになっている。

【００２４】さらに、流量調整用スプール４内には、リ
リーフ案内弁３０が設けられており、合流部２１の圧力
が所定圧以上に上昇した場合、その上昇した圧力はスプ
リングピン２５内に形成された絞り油路と連通路２４を
経て第２弁室１１へ導かれて、リリーフ案内弁３０が開
くことにより、流量調整用スプール４は左方へ移動し、
バイパス通路７を開放してポンプから吐出された油量を
吸入口に戻すことができるようになる。

【００２５】図１ないし図５に図示の実施例は前記した
ように構成されているので、油圧ポンプ３が停止して圧
油を発生しない状態では、流量調整用スプール４および
制御サブスプール１８はスプリング１２およびスプリン
グ２０のバネ力で図１に図示された位置に置かれてお
り、吐出通路６とバイパス通路７とは遮断されるととも
に可変オリフィス２７は開口される。

【００２６】この図１に図示された状態で、油圧ポンプ
３が所定の回転数Ｎａ以下で回転した場合は、油圧ポン
プ３で発生した圧油は吐出通路６を介してスプール収納
孔５の第１弁室１０内に流入し、第１弁室１０内の圧油
の一部は固定オリフィス１３を有する固定絞り通路１４
を介して合流部２１内に流入するとともに、第１弁室１
０内の圧油の残部は連通路１５，連通孔２６，中心孔１
７および可変オリフィス２７を介して合流部２１内に流
入し、その間第１弁室１０内の圧油圧力は上昇して流量
調整用スプール４はスプリング１２に打勝って左方へ移
動するが、吐出通路６とバイパス通路７との連通が遮断
されたままとなるので、合流部２１内に合流された圧油
はコネクタ９内の通路３１から図示されないパイプを介
してパワーステアリング装置に供給され、従って図７の
ａに示されるように、油圧ポンプ３の回転数に略比例し
た油量の圧油がパワーステアリング装置に供給される。

【００２７】また油圧ポンプ３が所定の低速回転数Ｎａ
を超えこれより大きな所定の回転数Ｎｂに達する迄の中
速回転域で回転した場合は、スプール収納孔５の第１弁
室１０内の圧油圧力Ｐ_２の上昇で、流量調整用スプール
４がさらに左方へ移動し、図２に図示されるようにバイ
パス通路７が吐出通路６と連通し、その連通開口面積は
油圧ポンプ３の流量増加に対応して増大するため、図７
のｂに示されるように、略一定流量の圧油がパワーステ
アリング装置に供給される。

【００２８】さらに油圧ポンプ３が所定の中速回転数Ｎ
ｂを超えると、制御油圧室２８内の圧油圧力Ｐ_１と中心
孔１７の圧油圧力Ｐ_２との圧力差が拡大し、その圧力差
による制御サブスプール１８の左方向の押圧力がスプリ
ング２０のバネ力に打勝ち、制御サブスプール１８が左
方に移動すると、可変オリフィス２７の開口面積が絞ら
れ、第１弁室１０から連通路１５，連通孔２６，中心孔
１７および可変オリフィス２７を介して合流部２１に流
入する圧油流量が低下するので、図７のｃに示されるよ
うに、油圧ポンプ３の回転数増加に対応してパワーステ
アリング装置への供給油量は減少する。

【００２９】さらにまた油圧ポンプ３が所定の拘束回転
数Ｎｃに達すると、図３に図示されるように、制御油圧
室２８内の圧油圧力Ｐ_１と中心孔１７内の圧油圧力Ｐ_２
との圧力差の増大で、制御サブスプール１８が左方にさ
らに移動して、可変オリフィス２７が完全に閉塞され、
パワーステアリング装置へは固定絞り通路１４を通過し
た圧油のみが供給され、しかも第２弁室１１には合流部
２１内の圧油Ｐ_３（固定オリフィス１３を通過した圧油
Ｐ_２より低い）が導入されるので、圧油Ｐ_２，Ｐ_３との
圧力差で流量調整用スプール４がさらに左方へ移動し、
バイパス通路７の還流流量が再び増加し、かくして図７
のｄに示されるようにパワーステアリング装置への供給
油量は低水準の一定油量に保持される。

【００３０】そしてパワーステアリング装置への圧油
が、所定の最大圧力に到達した場合にはポンプの圧油供
給孔内の油圧Ｐ_３は最大となる（Ｐ_ｍａｘ）。スプリン
グピン２５の中の絞り油路２５ａを経て連通路２４によ
り導かれ、第２弁室１１の圧力がＰ_ｍａｘに達すると、
リリーフ案内弁３０が開き、流量調整用スプール４が左
方へ移動し、バイパス油路７を開き、ポンプからの吐出
油量はポンプ吸入側に全量戻される。

【００３１】またアウタバレル１６および制御サブスプ
ール１８を収納した圧油供給孔８は流量調整用スプール
４のスプール収納孔５と中心軸線をずらして配置されて
いるため、パワーステアリング用流量制御装置１へ導く
配管の取り回しの自由度が有り、自動車のエンジンルー
ムの所要の個所に容易に配置することができる。

【００３２】このうように本考案においては、流量調整
用スプール弁と前記複数の絞り弁中の一つの絞り弁通路
と可変制御する制御スプールとを同一の流量制御ケーシ
ング内にてその中心線位置をずらすとともに、前記流量
制御ケーシングの円筒形出口孔に嵌装される前記バルブ
ユニットの制御スプールハウジングの外周部の一部を平
坦に形成したため、流量制御ケーシングの長さのみなら
ず、これに直交する巾を短縮して該ケーシングを小型軽
量化することができる。そして、前記構造に加えて、前
記パワーステアリング装置に通ずる流量制御ケーシング
の出口孔に前記制御スプールを収納するバルブユニット
を一体的に組付けたため、パワーステアリング用流量制
御装置の構造を簡略化してコストダウンを図ることがで
きる。また、前記制御スプールハウジングの外周部の平
坦面と前記制御スプールを嵌装するスプール収納孔とに
可変絞り通路を形成し、前記制御スプールの外周面端部
で該可変絞り通路の絞り量を調整するようにしたため、
該制御スプールの両端面に働く圧力差に対応し前記制御
スプールの位置が一義的に設定されて、前記可変絞り通
路の絞り量が、該可変絞り通路を流れる流量の変化と無
関係に前記圧力差のみに対応して決定される結果、ポン
プ回転速度に対応したパワーステアリングへの供給流量
が所要の特性を確実に維持することができる。さらに、
出口孔の方向に自由度があるため、配管の取り回しが最
適に図れることにより配管部の短小化が可能となり、振
動もおさえることができる。他の補器類との干渉がさけ
られると同時に静粛性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るパワーステアリング用流量制御装
置の一実施例を図示したポンプ低速回転状態の縦断側面
図である。

【図２】図１の実施例でポンプ中速回転状態の縦断側面
図である。

【図３】図１の実施例でポンプ高速回転状態の縦断側面
図である。

【図４】図１の実施例で流量制御弁内のリリーフ案内弁
の作動状態の縦断側面図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ線に沿って截断した横断面図であ
る。

【図６】従来のパワーステアリング用流量制御装置の縦
断側面図である。

【図７】図１に図示の実施例の特性図である。

【符号の説明】

１…パワーステアリング用流量制御装置、２…ケーシン
グ、３…油圧ポンプ、４…流量調整用スプール、５…ス
プール収納孔、６…吐出通路、７…バイパス通路、８…
圧油供給孔、９…コネクタ、10…第１弁室、11…第２弁
室、12…スプリング、13…固定オリフィス、14…固定絞
り通路、15…連通路、16…アウタバレル、17…中心孔、
18…制御サブスプール、19…キャップ、20…スプリン
グ、21…合流部、22…上基端部、23…係止孔、24…連通
路、25…スプリングピン、26…連通孔、27…可変オリフ
ィス、28…制御油圧室、29…油通路、30…リリーフ案内
弁、31…通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大庭 健三 神奈川県秦野市菩提97−１ 精機技研工 業株式会社内 (72)考案者 辰本 敏哉 神奈川県秦野市菩提97−１ 精機技研工 業株式会社内 (72)考案者 西村 定徳 神奈川県秦野市菩提97−１ 精機技研工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−27666（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/07

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ回転数増加に対応してポンプ吐出
   流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を供給通
   路中の複数の絞り通路を介して車両のパワーステアリン
   グ装置に供給し、余剰圧力流体をバイパス通路の開度を
   調整する流量調整用スプール弁によりポンプの吸入側に
   還流するパワーステアリング用流量制御装置において、
   前記流量調整用スプール弁と前記複数の絞り通路中の一
   つの絞り通路を可変制御する制御スプールとが同一の流
   量制御ケーシング内にその中心線位置をずらすととも
   に、前記パワーステアング装置に通ずる流量制御ケーシ
   ングの出口孔に前記制御スプールを収納するバルブユニ
   ットが一体的に組付けられ、前記流量制御ケーシング出
   口孔は円筒形であって、該出口孔に嵌装される前記バル
   ブユニットの制御スプールハウジングの外周部の一部が
   平坦に形成され、該平坦面と前記制御スプールを嵌装す
   るスプール収納孔とに可変絞り通路が形成され、前記制
   御スプールの外周面端部で該可変絞り通路の絞り量が調
   整されることを特徴とするパワーステアリング用流量制
   御装置。
2. 【請求項２】 ポンプ回転数増加に対応してポンプ吐出
   流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を供給通
   路中の複数の絞り通路を介して車両のパワーステアリン
   グ装置に供給し、余剰圧力流体をバイパス通路の開度を
   調整する流量調整用スプール弁によりポンプの吸入側に
   還流するパワーステアリング用流量制御装置において、
   前記流量調整用スプール弁と前記複数の絞り通路中の一
   つの絞り通路を可変制御する制御スプールとが同一の流
   量制御ケーシング内にその中心線位置をずらすととも
   に、前記パワーステアング装置に通ずる流量制御ケーシ
   ングの出口孔に前記制御スプールを収納するバルブユニ
   ットが一体的に組付けられ、前記制御スプールハウジン
   グを位置決めする位置決めピンが中空であって、該中空
   通路は絞り通路を構成したことを特徴とするパワーステ
   アリング用流量制御装置。