JP2600568Y2 - 動力舵取装置用流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ポンプから吐出された
作動流体を絞り通路を介して動力舵取装置に送出し、余
剰流をバイパス通路から吸入側に還流する動力舵取装置
用流量制御装置、特に、ポンプ回転数の上昇につれて動
力舵取装置に送出する流量を降下させる流量制御装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用動力舵取装置に用いられる油圧
ポンプ装置は、低速走行時（一般にエンジン回転速度が
低い時）においても、十分な操舵力補助が行えるように
ポンプの吐出流量が設定されている。従って、このよう
な油圧ポンプ装置においては、エンジン回転速度（エン
ジン回転数）の上昇に応じて、エンジン回転数に比例し
た流量の作動油が吐出されることとなる。このことは、
本来操舵力補助をほとんど必要としない高速走行時（一
般にエンジン回転数が高い時）において、作動油の流量
が過剰となる。このような現象に対処するため、ポンプ
から吐出される作動油（吐出油）のうちの一部を、動力
舵取装置のパワーアシスト部には送らず、油圧ポンプ側
へバイパス還流させる定流量制御弁（フローコントロー
ルバルブ）方式が従来、広く採られている。

【０００３】ところで、定流量制御を行なう方式の流量
制御装置において、ポンプ回転速度（回転数）が一定値
を超えたところで（一般に高速走行時）、ポンプからの
送出流量を更に制限するようにした、いわゆるドルーピ
ング機能を発揮させるようにしたものが動力舵取装置に
は採用される場合がある。これは、一般に高速走行時に
おいては、動力舵取装置における操舵力補助はほとんど
必要でなく、むしろ操縦安定性の観点から、保舵力を増
加させるために、操舵力補助（パワーアシスト）を減少
させたいからである。

【０００４】このものは、図３に示すように、ポンプハ
ウジング５０内に、作動油を供給する供給通路５１と、
作動油の余剰流をポンプの流入側に還流するバイパス通
路５２と、供給通路５１およびバイパス通路５２が開口
するバルブ収納孔５３とを形成し、バルブ収納孔５３の
一端に設けられバルブ収納孔５３を介して供給通路５１
に連通する摺動孔５４ａが形成されるとともに動力舵取
装置のサーボ弁Ｃに作動油を送り出すための送出口５４
ｂが形成されたユニオン５４と、摺動孔５４ａの途中に
設けられた絞り通路５８と、この絞り通路５８の上流側
であってユニオン５４の先端に形成された固定絞り５９
と、バルブ収納孔５３に摺動可能に設けられ絞り通路５
８前後の作動油の圧力によって作動しバイパス通路５２
の開度を調整する流量調整用スプール５５と、摺動孔５
４ａに摺動可能に設けられて絞り通路５８の開口を制御
するとともにバルブ収納孔５３を介して供給通路５１に
連通する流通孔５６ａが中央部に貫通して形成された制
御スプール５６と、ユニオン５４と制御スプール５６の
一端間に介挿され絞り通路５８の開度が大きくなる方向
に制御スプール５６を付勢するスプリング５７と、制御
スプール５６の他端側に設けられ絞り通路５８の開度が
小さくなる方向に制御スプール５６を付勢するドルーピ
ング圧力室６０と、ユニオン５４に形成され固定絞り５
９の上流側の油圧をドルーピング圧力室６０に導くオイ
ル導入孔６１とを備えた構成である。

【０００５】上記構成において、ポンプから吐出した作
動油が供給通路５１に供給されると、作動油は固定絞り
５９から流量制御弁の第１弁室６２へと供給され、制御
スプール５６内の流通孔５６ａ、絞り通路５８を経て、
送出口５４ｂからサーボ弁Ｃへと送出される。ポンプ回
転数が上昇し、ポンプ吐出流量が増加すると、絞り通路
５８前後に圧力差が生じ、この圧力差によって流量調整
用スプール５５が移動して、バイパス通路５２との開口
面積が制御され、一部の作動油がバイパス通路５２へと
還流するため、一定の吐出流量となる。さらに、ポンプ
回転数が上昇し、ポンプ吐出流量が増加すると、固定絞
り５９により固定絞り５９の上流側の油圧が大きくな
り、オイル導入孔６１を介してドルーピング圧力室６０
に供給される作動油によりスプリング５７の付勢力に抗
して制御スプール５６が図３中右方向に移動される。こ
れにより、制御スプール５６に形成された筒状部５６ｂ
が絞り通路５８の一部を塞いでしまう。その結果、絞り
通路５８前後の圧力差が大きくなり、流量調整用スプー
ル５５がさらに移動され、作動油をバイパス通路５２に
還流するため、絞り通路５８を経て、送出口５４ｂから
サーボ弁Ｃに送出される作動油の流量は減少しつつ一定
に制限され、いわゆるドルーピング制御がなされること
となる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】ところで、このような
ドルーピング機構を有する流量制御装置の作動は、常温
状態においては、図２の実線図示のように理想的な状態
で行われる。しかし、低温状態においては、作動油の粘
性抵抗が増大するため、図３において、ポンプから供給
通路５１に供給された作動油が固定絞り５９を通過する
際に、回転数が低い時でも固定絞り５９前後の圧力差が
大きくなる。さらに、固定絞り５９を通過した作動油が
制御スプール５６の流通孔５６ａを通過する際に、作動
油の粘性抵抗が流通孔５６ａの内周に作用する。この作
動油の流動方向（作用方向）が絞り通路５８を塞ぐ方向
となっているので、この作動油の粘性抵抗による制御ス
プール５６の流通孔５６ａ内周への作用と、オイル導入
孔６１からドルーピング圧力室６０に導入される油圧力
により制御スプール５６が図３中右方向に移動し、絞り
通路５８の開口面積を減少させてしまう。その結果、絞
り通路５８前後の圧力差が大きくなり、流量調整用スプ
ール５５が移動され、作動油をバイパス通路５２に還流
してしまうため、ポンプ回転数（Ｎ）と流量（Ｑ）との
関係は、図２の点線で示すようになる。つまり、ポンプ
回転数が低い状態でドルーピング作用が開始されてしま
うという不都合が生じる。このような低温時の不都合を
解消し、低温時であって、ポンプ回転数の低い、いわゆ
るポンプ稼働の立上がり時においても、サーボ弁Ｃへの
十分な圧油送出が行なわれるような流量制御装置を提供
しようとするのが本考案の目的（課題）である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の動力舵取装置用
流量制御装置は、上述した問題を解決するためになされ
たもので、ハウジング内に、作動流体を供給する供給通
路と、作動流体の余剰流をポンプの流入側に還流するバ
イパス通路と、前記供給通路および前記バイパス通路が
開口するバルブ収納孔とを形成し、前記バルブ収納孔の
一端に設けられ前記バルブ収納孔を介して前記供給通路
に連通する摺動孔が形成されたユニオンと、前記摺動孔
の途中に形成された絞り通路と、この絞り通路の上流側
に形成された固定絞りと、前記バルブ収納孔に摺動可能
に設けられ前記絞り通路前後の圧力差に応動して前記バ
イパス通路の開度を調整する流量調整用スプールと、前
記摺動孔に摺動可能に設けられて前記絞り通路の開度を
制御するとともに前記バルブ収納孔を介して前記供給通
路に連通する流通孔が貫通して形成された制御スプール
と、前記絞り通路の開度が大きくなる方向に前記制御ス
プールを付勢するスプリングと、前記絞り通路の開度が
小さくなる方向に前記制御スプールを付勢するドルーピ
ング圧力室と、前記固定絞りの上流側の油圧を前記ドル
ーピング圧力室に導くオイル導入孔とを備え、前記絞り
通路を形成した嵌合部材を前記制御スプールの上流側の
摺動孔に嵌着するとともに、前記絞り通路を、前記制御
スプールによって絞られないとき最大流量が流れる開口
面積となり、制御スプールによってもっとも絞られたと
き最小流量が流れる開口面積となるように設定したこと
を特徴とするものである。

【０００８】

【作用】ポンプ回転数の上昇による吐出流量の増加で、
固定絞りの前後の圧力差が大きくなり、その圧力差によ
って制御スプールがスプリングの付勢力に抗して作動
さ、絞り通路の開口面積が減少する方向に変位して、動
力舵取装置に送出する流量が降下される。

【０００９】低温時の低回転時では、吐出流量が少なく
ても、作動油の粘性抵抗の増大により、固定絞り前後の
圧力差が大きくなり、オイル導入路を介してドルーピン
グ圧力室に導入された油圧力が制御スプールに対して絞
り通路を塞ぐ方向に作用するが、本考案においては、制
御スプールの上流側の摺動孔に嵌合部材を固定し、この
嵌合部材に絞り通路を設けたので、制御スプールの流通
孔内周に作用する作動油の粘性抵抗の作用方向が絞り通
路を開く方向となり、この粘性抵抗による作用がドルー
ピング圧力室に導入される固定絞り上流側の油圧力に対
抗して働くので、制御スプールが作動しにくくなり、低
温時の低回転時に動力舵取装置に送出する作動油の流量
を確保できる。

【００１０】

【実施例】以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は、本考案の動力舵取装置用流量制御装置の実
施例を示すもので、１０はポンプハウジングで、このポ
ンプハウジング１０に流量制御装置２０が組み込まれて
いる。この流量制御装置２０は、ユニオン２１、流量調
整用スプール２２、この流量調整用スプール２２をユニ
オン２１側に付勢するスプリング２３、ユニオン２１内
に設けられた制御スプール２４、ユニオン２１内に固定
され絞り通路３４を有する嵌合部材２５、当接部材２６
および制御スプール２４を当接部材２６側に付勢するス
プリング２７を主要構成部材としている。

【００１１】ポンプハウジング１０には、バルブ収納孔
１１が貫通して設けられており、このバルブ収納孔１１
にはポンプの吐出ポートに連通する供給通路１２とポン
プの吸入ポートに連通するバイパス通路１３がバルブ収
納孔１１の軸線方向と直交する方向に開口されている。
また、バルブ収納孔１１の一端にはユニオン２１が液密
的に螺着され、他端には止め栓２７が液密的に嵌着され
ている。ユニオン２１は、略円筒形状で、その内端側は
バルブ収納孔１１内に隙間を有して嵌入され、その内端
外周とバルブ収納孔１１の内周間の隙間は供給通路１２
とバルブ収納孔１１を連通する途中に位置する固定絞り
３１となっている。

【００１２】この固定絞り３１は、供給通路１２から供
給される作動流体の流量に比例して、上流側と下流側、
すなわち、供給通路１２とバルブ収納孔１１間に圧力差
を生じさせる作用をする。ユニオン２１の外端には送出
口２１ａが形成されており、この送出口２１ａは図略の
動力舵取装置のサーボ弁に接続されている。

【００１３】流量調整用スプール２２は、バルブ収納孔
１１内のユニオン２１と止め栓２８との間に摺動可能に
嵌合され、バルブ収納孔１１内に第１弁室３２と第２弁
室３３を形成する。この第２弁室３３内にスプリング２
３が介挿されており、これにより、流量調整用スプール
２２はユニオン２１に当接する方向に付勢され、その状
態で、バイパス通路１３と供給通路１２との連通を遮断
している。

【００１４】ユニオン２１内部には摺動孔２１ｂが形成
されており、この摺動孔２１ｂの内端側には嵌合部材２
５が嵌着され、摺動孔２１ｂの外端側には当接部材２６
が嵌着されている。この嵌合部材２５と当接部材２６と
の間で、摺動孔２１ｂには制御スプール２４が摺動可能
に嵌挿されている。また、嵌合部材２５と制御スプール
２４との間にスプリング２７が介挿されており、このス
プリング２７により、制御スプール２４は当接部材２６
に当接する方向に付勢されている。この制御スプール２
４は、中間部には摺動孔２１ｂと摺接する摺動部２４ａ
が、当接部材２６側とその反対側には各々筒状部２４
ｂ、２４ｃが形成され、中央部には流通孔２４ｄが貫通
して設けられている。

【００１５】嵌合部材２５には、制御スプール２４の筒
状部２４ｃと対応する位置に複数の絞り通路３４が制御
スプール２４の摺動方向に平行に開口して形成されてお
り、これら絞り通路３４が筒状部２４ｃの端面で塞がれ
ることにより、絞り通路３４の開口面積が変化するよう
になっている。当接部材２６には小孔２６ａが形成さ
れ、絞り通路３４の下流側は、小孔２６ａ、ユニオン２
１に設けた連通孔３５、ポンプハウジング１０に設けた
連通孔３６を経て、第２弁室３３と連通している。これ
により、絞り通路３４の下流側の作動油が第２弁室３３
に導入され、流量調整用スプール２２の両端面には絞り
通路３４前後の圧力が作用し、その圧力差に応じて流量
調整用スプール２２が移動し、この圧力差を一定に保持
できるようにバイパス通路１２の開度を調整するように
している。

【００１６】制御スプール２４の筒状部２４ｂが形成さ
れた側には、筒状部２４ｂの外周と、摺動孔２１ｂと、
ユニオン２１内に形成された段部２１ｃの端面とで、ド
ルーピング圧力室３７が形成されている。このドルーピ
ング圧力室３７は供給通路１２と、ユニオン２１に設け
られたオイル導入路３８を介して連通している。固定絞
り３１の上流側の油圧がドルーピング圧力室３７に導入
されることにより、ドルーピング圧力室３７の圧力が制
御スプール２４に対して摺動部２４ａの筒状部２４ｂ側
端面に押圧力を作用させて、スプリング２７の付勢力に
抗して絞り通路３４側に摺動させる。制御スプール２４
の摺動により、筒状部２４ｃの端面で絞り通路３４が塞
がれ、絞り通路３４の開口面積が減少し、その開度に応
じて供給通路１２からの作動油を流通孔２４ｄを経て送
出口２１ａから動力舵取装置のサーボ弁へ送出するよう
になっている。

【００１７】次に、上述した構成に基づいて、作動を説
明する。エンジンによりポンプが駆動されると、作動油
がポンプの吐出室から供給通路１２に供給される。供給
された作動油は、固定絞り３１を通って第１弁室３２に
導かれ、第１弁室３２から絞り通路３４、流通孔２４ｄ
を経て、ユニオン２１の送出口２１ａから動力舵取装置
へ供給される。

【００１８】ポンプの回転速度が低い場合は、作動油の
吐出流量が少なく、流量調整用スプール２２はバイパス
通路１３を閉止して、吐出流量の全量が動力舵取装置へ
送出される。ポンプの回転速度が上昇して吐出流量が増
大すると、絞り通路３４前後の圧力差を一定にすべく流
量調整用スプール２２が摺動を始め、第１弁室３２が図
１に示すようにバイパス通路１３と開口して、作動油の
余剰流がバイパス通路１３を通ってポンプの吸入側に還
流される。この結果、動力舵取装置へ供給される作動油
は、制御スプール２４によって絞られていない状態の絞
り通路３４により図２に示す最大流量Ｑ１に維持され
る。

【００１９】また、高速走行に伴ってポンプの回転速度
がさらに上昇し、供給通路１２を流れる吐出流量が増大
すると、固定絞り３１における流路抵抗により固定絞り
３１の上流側である供給通路１２内の流体圧力が上昇
し、供給通路１２と第１弁室３２間に圧力差が生じる。
供給通路１２の圧力は、オイル導入路３８を介してドル
ーピング圧力室３７に導入されることによって、制御ス
プール２４の摺動部２４ａの筒状部２４ｂ側端面に押圧
力として作用するので、この押圧力の増大により、制御
スプール２４はスプリング２７の付勢力に抗して徐々に
図１中左方向に摺動し、筒状部２４ｃが絞り通路３４に
近づく。その結果、絞り通路３４が徐々に絞られ、動力
舵取装置へ送出される作動油の流量は減少して、制御ス
プール２４によってもっとも絞られたとき、絞り絞り通
路３４での筒状部２４ｃを除いた開口面積を流れる最小
流量Ｑ２（図２）まで減少する。

【００２０】このように、車両の低速走行時では動力舵
取装置への供給流量を多くしてハンドル操作を軽くし、
高速走行に移行するに伴って、動力舵取装置への供給流
量を徐々に少なくしてハンドル操作を徐々に重くし、高
速安定性をもたせることができ、いわゆるドルーピング
機能が発揮されることとなる。ところで、低温時におい
ては、高温時に比べて作動油の粘性が高くなるため、固
定絞り３１の上流側の供給通路１２内の流体圧力が高く
なって固定絞り３１前後に大きな差圧が発生する。その
ため、オイル導入路３８を介してドルーピング圧力室３
７に供給される油圧力が制御スプール２４に対して絞り
通路３４を塞ぐ方向に作用するが、本考案では、絞り通
路３４を制御スプール２４の上流側に設けたので、制御
スプール２４の流通孔２４ｄ内周に作用する作動油の粘
性抵抗の作用方向が絞り通路３４を開く方向となり、こ
の粘性抵抗による作用がドルーピング圧力室３７に導入
される固定絞り３１上流側の油圧力に対抗して働くの
で、制御スプール２４が作動しにくくなり、低温時の低
回転時に動力舵取装置に送出する作動油の流量を確保で
きる。また、絞り通路３４を制御スプール２４の上流側
の摺動孔２１ｂに制御スプール２４の摺動方向に平行に
開口するように設けたので、絞り通路３４を粘性抵抗が
大きい作動油が通過しやすくなり、動力舵取装置へ必要
な流量の作動油を供給できる。

【００２１】さらに、絞り通路３４を、制御スプール２
４によって絞られないとき最大流量が流れる開口面積と
なり、制御スプール２４によってもっとも絞られたとき
最小流量が流れる開口面積となるように設定するととも
に、絞り通路３４をユニオン２１から独立させた構成な
ので、嵌合部材２５のみを絞り通路３４の穴径や穴位置
を変更したものと交換することによって、流量特性を変
更することができ、ユニオンおよび制御スプールに汎用
性を持たせることができ、幅広く流量特性の違う動力舵
取装置に対応できる。

【００２２】

【考案の効果】本考案の動力舵取装置用流量制御装置
は、制御スプールの上流側の摺動孔に嵌合部材を固定
し、この嵌合部材に絞り通路を設けたので、低温時、制
御スプールの流通孔内周に作用する作動流体の粘性抵抗
の作用方向が絞り通路を開く方向となり、この粘性抵抗
による作用がドルーピング圧力室に導入される固定絞り
上流側の油圧力に対抗して働くので、制御スプールが作
動しにくくなり、低温時の低回転時においても動力舵取
装置に送出する作動油の流量を確保できる。

【００２３】さらに、絞り通路を、制御スプールによっ
て絞られないとき最大流量が流れる開口面積となり、制
御スプールによってもっとも絞られたとき最小流量が流
れる開口面積となるように設定するとともに、絞り通路
をユニオンから独立させた構成なので、嵌合部材のみを
絞り通路の穴径や穴位置を変更したものと交換すること
によって、流量特性を変更することができ、車種に応じ
た流量特性をもつ動力舵取装置用流量制御装置を容易に
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例である流量制御装置の全体構成
を示す縦断面図である。

【図２】ポンプ回転数に対する流量特性を示すグラフで
ある。

【図３】従来の流量制御装置の全体構成を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１０ ポンプハウジング １１ バルブ収納孔 １２ 供給通路 １３ バイパス通路 ２０ 流量制御装置 ２１ ユニオン ２２ 流量調整用スプール ２４ 制御スプール ２５ 嵌合部材 ２７ スプリング ３１ 固定絞り ３４ 絞り通路 ３７ ドルーピング圧力室 ３８ オイル導入路

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、作動流体を供給する供
   給通路と、作動流体の余剰流をポンプの流入側に還流す
   るバイパス通路と、前記供給通路および前記バイパス通
   路が開口するバルブ収納孔とを形成し、前記バルブ収納
   孔の一端に設けられ前記バルブ収納孔を介して前記供給
   通路に連通する摺動孔が形成されたユニオンと、前記摺
   動孔の途中に形成された絞り通路と、この絞り通路の上
   流側に形成された固定絞りと、前記バルブ収納孔に摺動
   可能に設けられ前記絞り通路前後の圧力差に応動して前
   記バイパス通路の開度を調整する流量調整用スプール
   と、前記摺動孔に摺動可能に設けられて前記絞り通路の
   開度を制御するとともに前記バルブ収納孔を介して前記
   供給通路に連通する流通孔が貫通して形成された制御ス
   プールと、前記絞り通路の開度が大きくなる方向に前記
   制御スプールを付勢するスプリングと、前記絞り通路の
   開度が小さくなる方向に前記制御スプールを付勢するド
   ルーピング圧力室と、前記固定絞りの上流側の油圧を前
   記ドルーピング圧力室に導くオイル導入孔とを備え、前
   記絞り通路を形成した嵌合部材を前記制御スプールの上
   流側の摺動孔に嵌着するとともに、前記絞り通路を、前
   記制御スプールによって絞られないとき最大流量が流れ
   る開口面積となり、制御スプールによってもっとも絞ら
   れたとき最小流量が流れる開口面積となるように設定し
   たことを特徴とする動力舵取装置用流量制御装置。