JP2600569Y2 - 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、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】上記構成の流量制御装置においては、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が絞り通路５８前後の圧力
差を一定に維持するようにさらに移動され、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、サーボ弁Ｃへの十分な圧油送出
が行なわれないという問題があった。

【０００７】また、車種によって様々な流量特性が必要
となっており、図２に示す流量特性を変更する場合、流
量Ｑ１、Ｑ２については絞り通路５８の穴径とピッチを
変更し、回転数Ｎ１、Ｎ２については固定絞り５９の絞
り開度を変更することによって対応している。つまり、
様々な流量特性に対応するためには、絞り通路５８が設
けられた嵌合部材６３と、固定絞り５９が設けられたユ
ニオン５４の２部品の変更が必要であり、流量特性変更
毎に嵌合部材６３とユニオン５４を製造することは非常
に面倒である問題があった。

【０００８】

【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
の途中に設けられた絞り通路と、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、前記ユニ
オンとは別体であって前記固定絞りを形成する流量調整
部材を前記摺動孔の内端側の先端に設け、この流量調整
部材の前記摺動孔に対応した位置に前記絞り通路を形成
したことを特徴とするものである。

【０００９】

【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
れ、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。

【００１０】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、固
定絞りを形成する流量調整部材を摺動孔の内端側の先端
に嵌着し、この流量調整部材の摺動孔に対応した位置に
絞り通路を形成したので、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。

【００１１】

【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の内端側
の先端に固定され固定絞り３１および絞り通路３４を有
する流量調整部材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。

【００１２】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離間して開口され
ている。また、バルブ収納孔１１の一端にはユニオン２
１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より小径である筒状部２１ａ
が形成され、また、ユニオン２１の外端には送出口２１
ｂが形成されており、この送出口２１ｂ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２１ｃが形成
されており、この摺動孔２１ｃの内端側の前記筒状部２
１ａには流量調整部材２５が嵌着され、摺動孔２１ｃ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２１ｃ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２４は、中間部には摺動孔２１ｃ
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２４ｂ、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】流量調整部材２５の内端外周には半径方向
に突起したラッパ部２５ａが形成されており、このラッ
パ部２５ａ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。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１
１間に圧力差を生じさせる作用をする。

【００１６】また、固定絞り３１の下流側であって流量
調整部材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
の摺動方向に平行して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。

【００１７】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２１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。

【００１８】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２１ｃと、
ユニオン２１内に形成された段部２１ｄ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。

【００１９】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２１ｂから動力舵取装置
へ供給される。

【００２０】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に開口して、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、絞り通路３４により図２に示す所定量Ｑ１に維持さ
れる。

【００２１】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、絞り通
路３４での筒状部２４ｃを除いた開口面積を流れる流量
Ｑ２（図２）まで減少する。

【００２２】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、固定絞
り３１を形成する流量調整部材２５を摺動孔２１ｃの内
端側の先端に嵌着し、この流量調整部材２５の摺動孔２
１ｃに対応した位置に絞り通路３４を形成したので、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２１ｃ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。

【００２３】さらに、絞り通路３４と固定絞り３１をユ
ニオン２１から独立させ、絞り通路３４と固定絞り３１
を流量調整部材２５に形成したので、流量特性を変更し
たい場合には、絞り通路３４の穴径および固定絞り３１
の絞りを変更した流量調整部材２５に交換すればよく、
ユニオン２１および制御スプール２４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。

【００２４】

【考案の効果】本考案の動力舵取装置用流量制御装置
は、絞り通路を制御スプールの上流側の摺動孔に設けた
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
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。

【００２５】さらに、絞り通路と固定絞りをユニオンか
ら独立させ、この絞り通路と固定絞りを形成する流量調
整部材をユニオンの先端に設けるようにしたので、流量
特性を変更したい場合には、絞り通路の穴径および固定
絞りの絞りを変更した流量調整部材に交換すればよく、
流量制御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。

【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 ２１ｂ 送出口 ２２ 流量調整用スプール ２４ 制御スプール ２５ 流量調整部材 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
   動孔の途中に設けられた絞り通路と、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
   記ユニオンとは別体であって前記固定絞りを形成する流
   量調整部材を前記摺動孔の内端側の先端に設け、この流
   量調整部材の前記摺動孔に対応した位置に前記絞り通路
   を形成したことを特徴とする動力舵取装置用流量制御装
   置。