JP3484503B2 - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JP3484503B2
JP3484503B2 JP31691793A JP31691793A JP3484503B2 JP 3484503 B2 JP3484503 B2 JP 3484503B2 JP 31691793 A JP31691793 A JP 31691793A JP 31691793 A JP31691793 A JP 31691793A JP 3484503 B2 JP3484503 B2 JP 3484503B2
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control valve
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orifice
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幹夫 鈴木
義治 稲熊
健一 福村
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【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に使用される
油圧式の動力舵取装置に関するもので、特に、低負荷時
にポンプから制御弁に供給される流量を低減して省エネ
ルギ化を図った動力舵取装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】この種の動力舵取装置として、図4に示
すようなものがある。このものは、主として、作動油を
吐出するポンプ100と、リザーバ101と、ステアリ
ング操作をパワーアシストするパワーシリンダ102
と、ポンプ100からパワーシリンダ102に供給され
る作動油を絞り制御する制御弁103と、前記ポンプ1
00の吐出通路104中に設けられた計量オリフィス1
05の前後差圧に応じてバイパス通路106を開閉し、
バネ107によりバイパス通路106を閉止する方向に
付勢され、ポンプ100の吐出流量を一定流量に制御す
る流量制御弁108と、前記一定流量に制御された作動
油を制御オリフィス109を介して前記流量制御弁10
8のバネ室110に導き、かつ流量制御弁108のバネ
室110とリザーバ101との間に負荷圧力により前記
流量制御弁108のバネ室110に導かれる作動油を制
御して負荷圧力に応じて流量制御弁108のバネ室11
0の圧力を制御するための可変絞り111Aを備えたバ
イパスコントロールバルブ111とから構成されてい
る。 【0003】ここで、バイパスコントロールバルブ11
1のスプール弁112はポンプ100のポンプハウジン
グ100aに直接摺動可能に嵌挿され、前記可変絞り1
11Aはスプール弁112に形成されたスリット112
aとポンプハウジング100aに形成された環状溝11
4とによって構成されている。従って、操舵の中立状態
においては、負荷圧力が低いため、バイパスコントロー
ルバルブ111のスプール弁112はバネ113により
図4の左方端に保持され、可変絞り111aの開口面積
を最大に保っている。従って、この可変絞り111aを
介して流量制御弁108のバネ室110がリザーバ10
1に開放されて圧力が低下するため、流量制御弁108
はバイパス通路106をより開く方向に変位され、ポン
プ100より吐出された作動油はより多くリザーバ10
1にバイパスし、制御弁103に供給される作動油の供
給流量は減少される。従って、ポンプ動力のエネルギー
損失を低減できる。 【0004】この状態より図略のステアリングホイール
が回転操作されると、制御弁103の一方の可変絞りの
開口面積が拡大され、他方の可変絞りの開口面積が縮小
する。これにより、ポンプ100の圧力、すなわち負荷
圧力が徐々に上昇する。この負荷圧力が所定圧力以上に
なると、スプール弁108がバネ113に抗して図4の
右方向に移動され、可変絞り111aを縮小する。さら
に負荷圧力に上昇すると、可変絞り111aが閉止され
る。これにより、流量制御弁108のバネ室110の圧
力が増圧され、流量制御弁108がバイパス通路106
の絞り方向に変位され、制御弁103に供給される作動
油の供給流量は負荷圧力の増大に伴って増大し、アシス
ト作用に寄与する。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図4に
おいて、バイパスコントロールバルブ111のスプール
弁112の左端にはポンプ吐出圧が作用し、一方、右端
にはポンプ吸入圧が導かれるため、スプール弁112の
左右圧力差(ポンプ吐出圧)によりスプール弁112を
短い移動量で制御しようとすると、バイパスコントロー
ルバルブ111のバネ113は大きなバネ定数を必要と
する。このバネ113のバネ定数を大きくすると、バネ
取り付け高さのバラツキの影響が大きくなり、量産化に
はバネ定数の選別が必要となってコスト高となる問題が
あった。 【0006】また、ポンプハウジング100aに対して
スプール弁112を直接摺接させるため、スプール弁1
12とポンプハウジングとの間のクリアランスが適切と
なるための加工精度が要求され、さらに、環状溝114
はポンプハウジング100aの内面をザクリ加工するこ
とによって形成するため、加工性が非常に悪いという問
題があった。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明の動力舵取装置
は、上述した問題を解決するためになされたもので、バ
イパスコントロールバルブを独立してカートリッジ式に
構成し、このバイパスコントロールバルブが、ポンプの
ポンプハウジングに形成された嵌挿穴に嵌挿されるスリ
ーブ部材と、このスリーブ部材内に摺動可能に嵌挿され
るスプール弁と、このスプール弁の一端が着座するとと
もに前記スプール弁の一端が着座した時に閉塞される内
孔が形成された弁座と、前記スプール弁と前記スリーブ
部材との間に介挿され前記スプール弁を前記弁座から離
間する方向に付勢するバネとから構成され、前記スプー
ル弁の他端側を制御オリフィスの上流側に接続し、前記
弁座の内孔の一端を前記制御オリフィスの下流側に接続
し、前記弁座の内孔の他端をリザーバ側に接続し、かつ
前記弁座の内孔の開口面積を前記スプール弁の他端側の
負荷圧力受圧側面積より小として前記スプール弁に受圧
面積差を持たせたものである。 【0008】 【作用】上記の構成により、バイパスコントロールバル
ブを独立してカートリッジ式に構成したので、ポンプハ
ウジングとスリーブ部材との間のクリアランスに幅を持
たせることができ、さらに、作動油の導入または排出を
するための環状溝等が必要な場合、スリーブ部材側に形
成することができ、加工性が向上する。 【0009】また、制御オリフィスの上流側の圧力、つ
まり負荷圧力が上昇すると、バイパスコントロールバル
ブのスプール弁の受圧面積差によってスプール弁がバネ
の付勢力に抗して弁座側方向へ移動し、スプール弁の一
端と弁座との間に形成される通路を絞り、内孔からリザ
ーバに導かれる流量を減少させ、さらに負荷圧力が上昇
すると、スプール弁が弁座に着座し、内孔を閉塞して、
内孔からリザーバに導かれる流量を0にする。これによ
り、制御バルブへの流量が増加する。 【0010】 【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は油圧式の動力舵取装置の全体構成を示し、こ
の動力舵取装置は、主として、自動車エンジンによって
駆動されるポンプ10と、リザーバ11と、ステアリン
グ操作をパワーアシストするパワーシリンダ12と、ス
テアリングホイール13の回転に応じて作動して前記ポ
ンプ10からパワーシリンダ12に供給される作動油を
絞り制御するロータリ式の制御弁14とによって構成さ
れている。 【0011】図1において、10aはポンプ10のポン
プハウジングであり、このポンプハウジング10aには
弁収納穴15が形成されている。この弁収納孔15には
ポンプ10の吐出ポートに連通する供給通路16とポン
プ10の吸入ポートに連通するバイパス通路17が弁収
納孔15の軸線方向と直交する方向に開口されている。
また、バイパス通路17にはリザーバ11と連通する吸
入通路18が開口している。 【0012】前記弁収納孔15の一端にはユニオン19
が液密的に螺着され、このユニオン19内には供給穴2
0が形成されており、この供給穴20の途中には計量オ
リフィス21が形成されている。また、ユニオン19の
外端には送出口22が形成されており、この送出口22
は制御弁14に接続されている。また、弁収納穴15に
は流量制御弁23が摺動可能に嵌挿され、この流量制御
弁23はバネ室25に介挿したバネ26により付勢され
てユニオン19に弾撥的に当接し、供給通路16とバイ
パス通路17との連通を遮断している。 【0013】前記計量オリフィス21の下流側の供給穴
20に一端が開口し、他端が前記ポンプハウジング10
aに形成された連通孔27に開口する連通路28が前記
ユニオン19に形成されており、計量オリフィス21の
下流側を連通路28、連通孔27を介して流量制御弁2
3のバネ室25に連通させている。また、連通孔27中
には制御オリフィス29が形成された絞り部材30が圧
入固定されている。これにより、計量オリフィス21の
下流側の作動油の一部が制御オリフィス21を介して前
記バネ室25に導かれて、流量制御弁23の両端面に計
量オリフィス21前後の圧力が作用し、この圧力差に応
じて流量制御弁23が軸方向へ移動して、上記圧力差を
一定にするようにバイパス通路17の開度を調整する。 【0014】前記流量制御弁23には弁孔31が穿設さ
れ、この弁孔31の一端に弁座32が螺合している。弁
孔31は前記弁座32に形成した導入孔33を介してバ
ネ室25に連通されている。弁孔31には弁座32に当
接するボール弁34が挿入され、このボール弁34は弁
孔31に介挿したバネ35により付勢されて、弁座32
に弾撥的に当接し、導入孔33を閉塞している。また、
弁孔31は流量制御弁23に形成された半径方向孔36
を介して前記バイパス通路17に連通されている。ここ
で、導入孔33、ボール弁34およびバネ35によって
レリーフ弁37が構成されている。これにより、流量制
御弁23のバネ室25の圧力がリリーフ圧力に達する
と、ボール弁34がバネ35の付勢力に抗して図1中左
方向に移動して、バネ室25の圧力をバイパス通路17
に逃すようになっている。 【0015】また、前記ポンプハウジング10aには弁
収納孔15と平行にかつ前記連通孔27と位相を異にし
て嵌挿穴38が形成され、この嵌挿穴38にカートリッ
ジ式のバイパスコントロールバルブ39が嵌挿され、ま
た、嵌挿穴38の開口端には止め栓40が液密的に螺合
され、この止め栓40によってバイパスコントロールバ
ルブ39の軸方向移動を係止している。 【0016】このカートリッジ式のバイパスコントロー
ルバルブ39は前記嵌挿穴38に嵌挿されるスリーブ部
材41と、このスリーブ部材41内に形成された摺動穴
42に摺動可能に嵌挿されたスプール弁43と、このス
プール弁43の先端に固着されたボール44と、このボ
ール44が着座する弁座45と、前記スプール弁43を
弁座45から離間する方向に押圧付勢するバネ46とか
ら構成される。ここで、前記スプール弁43に固着され
たボール44と弁座45との間で可変絞り39aが形成
され、この可変絞り39aの開口面積を変化させること
により前記流量制御弁23のバネ室25の圧力を制御す
るようになっている。また、スプール弁43の直径DA
と弁座45内に形成された内孔47の直径DB はDA
B となっており、これによりスプール弁43において
制御オリフィス29の上流側の圧力が導入される側の負
荷圧力受圧側面積を大とし、制御オリフィス29の下流
側の圧力が導入される側の負荷圧力受圧側面積を小とし
ている。 【0017】前記バネ46は前記スプール弁43に圧入
固定された係止部材48とスリーブ部材38との間に介
挿されており、このバネ46が配置されたバネ室49は
スリーブ部材38に形成された小孔50、環状溝51、
ポンプハウジング10aに形成された連通路52を介し
て前記制御オリフィス29の上流側の前記連通孔27と
接続されている。また、前記スプール弁52のポンプハ
ウジング10a側の先端面には導入溝53が形成され、
この導入溝53によってスプール弁43の図1中左端面
に制御オリフィス29の上流側の圧力が作用するように
なっている。 【0018】また、前記ボール44が配置された内部室
54はスリーブ部材38に形成された小孔55および環
状溝56、ポンプハウジング10aに形成された連通路
57、弁収納孔15を介してバイパス通路17に接続さ
れている。さらに、弁座45の内孔47は弁座45の止
め栓40側の端面に形成された十字溝58、スリーブ部
材41に形成された環状溝59、ポンプハウジング10
aに形成された連通路60を介して前記制御オリフィス
29の下流側の前記連通孔27と接続されている。 【0019】前記制御弁14は、第1のブリッジ回路6
1と第2のブリッジ回路62とによって構成されてい
る。第1のブリッジ回路61は、ポンプ10とリザーバ
11とにそれぞれ接続する4つの流路L1、L2、L
3、L4に可変絞りV1、V2、V3、V4が設けられ
ており、これら可変絞りV1、V2、V3、V4はセミ
センタオープンバルブとして構成されている。 【0020】第2のブリッジ回路62は、第1のブリッ
ジ回路61に並列に接続されて、ポンプ10とパワーシ
リンダ12の両油室とリザーバ11とにそれぞれ接続す
る4つの流路L5、L6、L7、L8に可変絞りV5、
V6、V7、V8が設けられており、これら可変絞りの
うち、ポンプ10側に接続する可変絞りV5、V6はセ
ンタクローズバルブとして構成され、また、リザーバ1
1側に接続する可変絞りV7、V8はセンタオープンバ
ルブとして構成されている。 【0021】次に上述した構成に基づいて作動を説明す
る。車両エンジンによりポンプ10が駆動されると、作
動油がポンプ10の吐出ポートから供給通路16に供給
される。供給された作動油は圧力室24に導かれ、圧力
室24から計量オリフィス21を経てユニオン19の送
出口22から制御弁14へ供給される。また、作動油は
計量オリフィス21を経た後、連通路28、連通孔2
7、制御オリフィス29を介して流量制御弁23のバネ
室25、前記制御オリフィス29の上流側の連通孔27
に接続した連通路52を通ってバイパスコントロールバ
ルブ39の環状溝51、制御オリフィス29の下流側の
連通孔27に接続した連通路60を通ってバイパスコン
トロールバルブ39の環状溝59にそれぞれ供給され
る。バイパスコントロールバルブ39においては環状溝
51から小孔50を介してバネ室49に作動油が供給さ
れる、一方、環状溝59から十字溝58を介して弁座4
5に形成された内孔47に供給される。この内孔47か
ら作動油は可変絞り39a、内部室54、小孔55、環
状溝56、連通路57、弁収納孔15を介してバイパス
通路17に導かれる。 【0022】つまり、作動油は計量オリフィス21と流
量制御弁23とによって一定の流量に制御された後、バ
イパスコントロールバルブ39の可変絞り39aを経て
バイパス通路17に供給されるパイロット流量qと、制
御弁14に供給される供給流量Qに分配される。操舵の
中立状態においては、第2のブリッジ回路62のセンタ
クローズ形可変絞りV5、V6が閉止され、ポンプ10
より吐出された作動油は第1のブリッジ回路61のセミ
センタオープン形可変絞りV1、V2、V3、V4を通
ってリザーバ11に排出される。また、パワーシリンダ
12の両油室はセンタオープン形可変絞りV7、V8を
介してリザーバ11に接続され、低圧状態に保持され
る。これにより、中立付近においてはマニアル操舵とな
り、ステアリングホイール13の中立剛性が高められ
る。 【0023】この時、負荷圧力P(計量オリフィスの下
流側の圧力)が低いので、制御オリフィス29での差圧
が小さく、従って、バイパスコントロールバルブ39の
可変絞り39aが全開され、パイロット流量q1 がバイ
パス通路17に供給されることで、この可変絞り39a
を介して流量制御弁23のバネ室25がバイパス通路1
7に解放されて圧力が低下するため、流量制御弁23が
バイパス通路17をより開く方向に移動され、ポンプ1
0より吐出された作動油はより多くバイパス通路17に
バイパスされ、ポンプ10の吸入ポートに供給される。
従って、制御弁14に供給される作動油の供給流量Qは
図3に示す最低流量QA まで減少される。これにより、
ポンプ動力のエネルギー損失を低減できる。 【0024】この状態より、ステアリングホイール13
が回転操作されると、ステアリングホイール13の回転
方向に応じて、第1のブリッジ回路61においては可変
絞りV1、V4もしくは可変絞りV2、V3の開口面積
が縮小され、一方、第2のブリッジ回路62においては
可変絞りV5、V8の開口面積が拡大され、可変絞りV
6、V7の開口面積が縮小される。これにより、負荷圧
力Pが徐々に上昇する。 【0025】この負荷圧力Pが上昇すると、制御オリフ
ィス29の前後差圧が増大し、その差圧が所定圧力(図
3に示す負荷圧力PがPA の時の差圧)になると、スプ
ール弁43がバネ46の付勢力に抗して図1中右方向へ
移動し、可変絞り39aを縮小する。さらに、負荷圧力
Pが圧力PB に上昇して制御オリフィス29の前後差圧
が増大すると、さらにスプール弁43が移動され、可変
絞り39aが閉塞されてしまい、図2に示すように、内
孔54からバイパス通路17に導かれているパイロット
流量qを0にする。これにより、流量制御弁23のバネ
室25の圧力が増大されるため、流量制御弁23がバイ
パス通路17を絞る方向に変位され、制御弁14に供給
される作動油の供給流量Qが図3に示す最大供給流量Q
B に増大し、アシスト作用に寄与する。 【0026】以上のように、バイパスコントロールバル
ブ39を独立してカートリッジ式に構成したので、ポン
プハウジング10aとスリーブ部材41との間のクリア
ランスに幅を持たせることができ、さらに、環状溝5
1、56、59はスリーブ部材41に形成するので、ポ
ンプハウジング10aに環状溝を形成する必要がなくな
り、加工性が向上する。 【0027】また、バイパスコントロールバルブ39の
スプール弁43両端の負荷圧力受圧面積に面積差を設
け、制御オリフィス29の前後差圧によってバイパスコ
ントロールバルブ39を制御するようにしたので、バイ
パスコントロールバルブ39のバネ46のバネ定数を小
さくすることができ、バネ取り付け高さのバラツキの影
響が小さくなり、正確な流量制御を行うことができる。 【0028】なお、上記図1に示すカートリッジ式のバ
イパスコントロールバルブ39は可変絞りボールポペッ
トタイプのものであるが、このボールポペットタイプに
限定されるものではなく、様々な可変絞り構造のものが
適用される。さらに、上記実施例において、制御弁14
は第1のブリッジ回路61と第2のブリッジ回路62の
可変絞りV1〜V8は全てセンタオープンバルブとして
もよく、様々なロータリバルブ構造のものが適用可能で
ある。 【0029】 【発明の効果】以上述べたように本発明はバイパスコン
トロールバルブを独立してカートリッジ式に構成したの
で、ポンプハウジングとスリーブ部材との間のクリアラ
ンスに幅を持たせることができ、さらに、環状溝等を形
成する場合、スリーブ部材に形成することができ、ポン
プハウジング側に環状溝を形成する必要がなくなり、加
工性が向上する。また、バイパスコントロールバルブに
受圧面積差を持たせ、制御オリフィス前後の差圧で制御
するようにしたので、スプール弁を小さな移動量で制御
する場合においても、バイパスコントロールバルブのバ
ネのバネ定数を小さくすることができ、バネ取り付け高
さのバラツキの影響が小さくなり、正確な流量制御を行
うことができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic power steering device used for an automobile or the like, and more particularly to a power steering device which is supplied from a pump to a control valve at a low load. The present invention relates to a power steering apparatus that saves energy by reducing flow rate. 2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a power steering apparatus of this type. This is mainly composed of a pump 100 for discharging hydraulic oil, a reservoir 101, and a power cylinder 102 for power assisting steering operation.
A control valve 103 for restricting hydraulic oil supplied from a pump 100 to a power cylinder 102;
Measuring orifice 1 provided in the discharge passage 104
Opening and closing the bypass passage 106 in accordance with the differential pressure between before and after
A flow control valve 108 urged by a spring 107 in a direction to close the bypass passage 106 to control the discharge flow rate of the pump 100 to a constant flow rate, and the operating oil controlled at the constant flow rate to the flow rate via a control orifice 109. Control valve 10
8 to control the operation oil guided to the spring chamber 110 of the flow control valve 108 by the load pressure between the spring chamber 110 of the flow control valve 108 and the reservoir 101 in accordance with the load pressure. Spring chamber 11 of flow control valve 108
And a bypass control valve 111 having a variable throttle 111A for controlling the pressure of zero. Here, the bypass control valve 11
The first spool valve 112 is directly slidably fitted into the pump housing 100a of the pump 100, and
11A is a slit 112 formed in the spool valve 112.
a and an annular groove 11 formed in the pump housing 100a.
4. Therefore, in the neutral state of steering, since the load pressure is low, the spool valve 112 of the bypass control valve 111 is held at the left end in FIG. 4 by the spring 113, and the opening area of the variable throttle 111a is kept at the maximum. Therefore, the spring chamber 110 of the flow control valve 108 is connected to the reservoir 10 via the variable throttle 111a.
1 and the pressure drops, the flow control valve 108
Is displaced in a direction to open the bypass passage 106 more, and more hydraulic fluid discharged from the pump 100 is
1, the supply flow rate of the hydraulic oil supplied to the control valve 103 is reduced. Therefore, the energy loss of the pump power can be reduced. When a steering wheel (not shown) is rotated from this state, the opening area of one of the variable throttles of the control valve 103 is increased, and the opening area of the other variable throttle is reduced. Thereby, the pressure of the pump 100, that is, the load pressure gradually increases. When the load pressure becomes equal to or higher than a predetermined pressure, the spool valve 108 is moved rightward in FIG. 4 against the spring 113 to reduce the size of the variable throttle 111a. When the load pressure further increases, the variable throttle 111a is closed. As a result, the pressure in the spring chamber 110 of the flow control valve 108 is increased, and the flow control valve 108
The supply flow rate of the hydraulic oil supplied to the control valve 103 increases with an increase in the load pressure, and contributes to the assisting action. However, in FIG. 4, the pump discharge pressure acts on the left end of the spool valve 112 of the bypass control valve 111, and the pump suction pressure is guided to the right end. If the spool valve 112 is to be controlled with a short movement amount by the pressure difference between the left and right of the spool valve 112 (pump discharge pressure), the spring 113 of the bypass control valve 111 needs a large spring constant. When the spring constant of the spring 113 is increased, the influence of the variation in the height at which the spring is attached increases, and there is a problem that the selection of the spring constant is required for mass production, which increases the cost. Further, since the spool valve 112 is brought into direct sliding contact with the pump housing 100a, a spool valve 1 is provided.
Machining accuracy is required so that the clearance between the pump 12 and the pump housing is appropriate.
Is formed by counterboring the inner surface of the pump housing 100a, so that there is a problem that the processability is very poor. SUMMARY OF THE INVENTION A power steering apparatus according to the present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and has a bypass control valve which is independently formed in a cartridge type. valve, and a sleeve member fitted into insertion hole fitting that is formed in the pump housing of the pump, and a spool valve which is inserted slidably fitted into the sleeve member, the spool valve with one end of the spool valve is seated A valve seat having an inner hole that is closed when one end of the spool is seated, the spool valve and the sleeve
A spring interposed between the valve seat and the biasing member to bias the spool valve away from the valve seat.The other end of the spool valve is connected to an upstream side of a control orifice, and the One end of the inner hole is connected to the downstream side of the control orifice, the other end of the inner hole of the valve seat is connected to the reservoir side, and the opening area of the inner hole of the valve seat is connected to the other end of the spool valve. The spool valve has a pressure receiving area difference that is smaller than the load pressure receiving side area. With the above arrangement, the bypass control valve is provided.
Since the pumps are configured independently as cartridges, the pump
Allowance is given to the clearance between the housing and the sleeve member
And the introduction or discharge of hydraulic oil
If an annular groove or the like is necessary for
And workability is improved. Also, the pressure upstream of the control orifice,
When the load pressure rises, the bypass control valve
The spool valve springs due to the difference in the pressure receiving area of the spool valve.
To the valve seat side against the urging force of
Restrict the passage formed between the end and the valve seat, and
Reduces the flow rate guided to the server and further increases the load pressure
Then, the spool valve sits on the valve seat, closing the inner hole,
The flow guided to the reservoir from the inner hole is set to zero. This
As a result, the flow rate to the control valve increases. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of a hydraulic power steering device. The power steering device mainly includes a pump 10 driven by an automobile engine, a reservoir 11, a power cylinder 12 for power assisting a steering operation, and A rotary control valve 14 that operates in response to the rotation of the steering wheel 13 to throttle and control the hydraulic oil supplied from the pump 10 to the power cylinder 12. In FIG. 1, reference numeral 10a denotes a pump housing of the pump 10, and a valve housing hole 15 is formed in the pump housing 10a. A supply passage 16 communicating with the discharge port of the pump 10 and a bypass passage 17 communicating with the suction port of the pump 10 are opened in the valve storage hole 15 in a direction orthogonal to the axial direction of the valve storage hole 15.
The bypass passage 17 has an intake passage 18 that communicates with the reservoir 11. A union 19 is provided at one end of the valve housing hole 15.
Are screwed in a liquid-tight manner, and the union 19 has a supply hole 2
0 is formed, and a measuring orifice 21 is formed in the middle of the supply hole 20. An outlet 22 is formed at the outer end of the union 19.
Is connected to the control valve 14. A flow control valve 23 is slidably fitted in the valve housing hole 15. The flow control valve 23 is urged by a spring 26 inserted into a spring chamber 25 to resiliently contact the union 19. The communication between the supply passage 16 and the bypass passage 17 is shut off. One end is opened to the supply hole 20 on the downstream side of the measuring orifice 21 and the other end is connected to the pump housing 10.
The union 19 is formed with a communication passage 28 that opens into a communication hole 27 formed in the flow control valve 2 through the communication passage 28 and the communication hole 27 downstream of the measuring orifice 21.
3 is communicated with the spring chamber 25. A throttle member 30 having a control orifice 29 is press-fitted and fixed in the communication hole 27. As a result, part of the hydraulic oil downstream of the metering orifice 21 is guided to the spring chamber 25 via the control orifice 21, and the pressure around the metering orifice 21 acts on both end faces of the flow control valve 23. The flow control valve 23 moves in the axial direction according to the pressure difference, and adjusts the opening degree of the bypass passage 17 so as to keep the pressure difference constant. A valve hole 31 is formed in the flow control valve 23, and a valve seat 32 is screwed into one end of the valve hole 31. The valve hole 31 communicates with the spring chamber 25 via an introduction hole 33 formed in the valve seat 32. A ball valve 34 that comes into contact with the valve seat 32 is inserted into the valve hole 31. The ball valve 34 is urged by a spring 35 inserted into the valve hole 31 to
To resiliently close the inlet hole 33. Also,
The valve hole 31 has a radial hole 36 formed in the flow control valve 23.
Through the bypass passage 17. Here, a relief valve 37 is constituted by the introduction hole 33, the ball valve 34, and the spring 35. Thus, when the pressure in the spring chamber 25 of the flow control valve 23 reaches the relief pressure, the ball valve 34 moves leftward in FIG. 1 against the urging force of the spring 35, and bypasses the pressure in the spring chamber 25. Passage 17
To be missed. A fitting hole 38 is formed in the pump housing 10a in parallel with the valve housing hole 15 and out of phase with the communication hole 27. A cartridge type bypass control valve 39 is formed in the fitting hole 38. A stopper 40 is screwed into the opening end of the fitting hole 38 in a liquid-tight manner, and the stopper 40 prevents the bypass control valve 39 from moving in the axial direction. The cartridge type bypass control valve 39 includes a sleeve member 41 inserted in the insertion hole 38 and a spool valve slidably inserted in a slide hole 42 formed in the sleeve member 41. 43, a ball 44 fixed to the tip of the spool valve 43, a valve seat 45 on which the ball 44 sits, and a spring 46 for urging the spool valve 43 in a direction away from the valve seat 45. Is done. Here, a variable throttle 39a is formed between the ball 44 fixed to the spool valve 43 and the valve seat 45, and by changing the opening area of the variable throttle 39a, the spring space 25 of the flow control valve 23 is changed. The pressure is controlled. Also, the diameter D A of the spool valve 43
The diameter of the bore 47 formed in the valve seat 45 and D B is D A>
It has a D B, thereby loading the pressure receiving side area large cities on the side where the pressure upstream of the control orifice 29 is introduced in the spool valve 43, on the side where the pressure downstream of the control orifice 29 is introduced The load pressure receiving side area is small. The spring 46 is inserted between a locking member 48 press-fitted and fixed to the spool valve 43 and the sleeve member 38, and a spring chamber 49 in which the spring 46 is disposed is formed in the sleeve member 38. Small hole 50, annular groove 51,
It is connected to the communication hole 27 upstream of the control orifice 29 via a communication passage 52 formed in the pump housing 10a. In addition, an introduction groove 53 is formed in a tip surface of the spool valve 52 on the pump housing 10a side,
Due to the introduction groove 53, a pressure upstream of the control orifice 29 acts on the left end surface of the spool valve 43 in FIG. The internal chamber 54 in which the ball 44 is disposed is bypassed through a small hole 55 and an annular groove 56 formed in the sleeve member 38, a communication path 57 formed in the pump housing 10a, and the valve housing hole 15. It is connected to the passage 17. Further, the inner hole 47 of the valve seat 45 has a cross groove 58 formed on the end face of the valve seat 45 on the stopper 40 side, an annular groove 59 formed on the sleeve member 41, and the pump housing 10.
The communication orifice 27 is connected to the communication hole 27 on the downstream side of the control orifice 29 through a communication passage 60 formed in a. The control valve 14 includes a first bridge circuit 6
1 and a second bridge circuit 62. The first bridge circuit 61 includes four flow paths L1, L2, L connected to the pump 10 and the reservoir 11, respectively.
Variable apertures V1, V2, V3, V4 are provided at 3, L4, and these variable apertures V1, V2, V3, V4 are configured as semi-center open valves. The second bridge circuit 62 is connected in parallel to the first bridge circuit 61 and has four flow paths L5, L6, which are connected to both the oil chambers of the pump 10 and the power cylinder 12 and the reservoir 11, respectively. Variable aperture V5 for L7 and L8,
V6, V7, and V8 are provided. Of these variable throttles, the variable throttles V5 and V6 connected to the pump 10 side are configured as center close valves.
The variable throttles V7 and V8 connected to the first side are configured as center open valves. Next, the operation will be described based on the above configuration. When the pump 10 is driven by the vehicle engine, hydraulic oil is supplied from the discharge port of the pump 10 to the supply passage 16. The supplied hydraulic oil is guided to the pressure chamber 24, and is supplied from the pressure chamber 24 through the metering orifice 21 to the control valve 14 from the outlet 22 of the union 19. After the hydraulic oil passes through the measuring orifice 21, the communication passage 28, the communication hole 2
7, the spring chamber 25 of the flow control valve 23 through the control orifice 29, and the communication hole 27 on the upstream side of the control orifice 29.
Are supplied to the annular groove 51 of the bypass control valve 39 through the communication passage 52 connected to the control valve orifice, and to the annular groove 59 of the bypass control valve 39 through the communication passage 60 connected to the communication hole 27 downstream of the control orifice 29. . In the bypass control valve 39, hydraulic oil is supplied from the annular groove 51 to the spring chamber 49 via the small hole 50, while the valve seat 4 is supplied from the annular groove 59 via the cross groove 58.
5 is supplied to the inner hole 47 formed. The hydraulic oil is guided from the inner hole 47 to the bypass passage 17 via the variable throttle 39a, the inner chamber 54, the small hole 55, the annular groove 56, the communication passage 57, and the valve housing hole 15. That is, after the working oil is controlled to a constant flow rate by the metering orifice 21 and the flow rate control valve 23, the pilot flow rate q supplied to the bypass passage 17 through the variable throttle 39a of the bypass control valve 39, and the control flow rate It is distributed to the supply flow rate Q supplied to the valve 14. In the neutral state of steering, the center-closed variable throttles V5 and V6 of the second bridge circuit 62 are closed, and the pump 10
The discharged hydraulic oil is discharged to the reservoir 11 through the semi-center open type variable throttles V1, V2, V3, V4 of the first bridge circuit 61. Further, both oil chambers of the power cylinder 12 are connected to the reservoir 11 via center-open type variable throttles V7 and V8, and are maintained in a low pressure state. As a result, manual steering is performed near the neutral position, and the neutral rigidity of the steering wheel 13 is increased. At this time, since the load pressure P (the pressure on the downstream side of the metering orifice) is low, the differential pressure at the control orifice 29 is small. Therefore, the variable throttle 39a of the bypass control valve 39 is fully opened, and the pilot flow rate q 1 Is supplied to the bypass passage 17, so that the variable throttle 39a
The spring chamber 25 of the flow control valve 23 is
7, the flow control valve 23 is moved in a direction to open the bypass passage 17 more, and the pump 1
Hydraulic oil discharged from 0 is more bypassed to the bypass passage 17 and supplied to the suction port of the pump 10.
Thus, the supply flow rate Q of the hydraulic fluid supplied to the control valve 14 is reduced to a minimum flow rate Q A of FIG. 3. This allows
Energy loss of pump power can be reduced. From this state, the steering wheel 13
Is rotated, the opening area of the variable apertures V1, V4 or the variable apertures V2, V3 in the first bridge circuit 61 is reduced in accordance with the rotation direction of the steering wheel 13, while the second bridge circuit 61 In 62, the aperture areas of the variable stops V5 and V8 are enlarged, and the variable stops V
6. The opening area of V7 is reduced. As a result, the load pressure P gradually increases. [0025] The load pressure P rises, the differential pressure is increased in the control orifice 29, when the differential pressure predetermined pressure (load pressure P shown in FIG. 3 is a differential pressure when the P A) becomes, the spool valve 43 moves rightward in FIG. 1 against the urging force of the spring 46 to reduce the size of the variable throttle 39a. Further, when the differential pressure across the control orifice 29 load pressure P rises to the pressure P B increases, moved further spool valve 43, will be variable throttle 39a is closed, as shown in FIG. 2, the bore The pilot flow rate q guided from 54 to the bypass passage 17 is set to zero. As a result, the pressure in the spring chamber 25 of the flow control valve 23 is increased, so that the flow control valve 23 is displaced in a direction to narrow the bypass passage 17, and the supply flow rate Q of the working oil supplied to the control valve 14 is reduced as shown in FIG. Maximum supply flow Q shown in
Increases to B and contributes to assist action. As described above, since the bypass control valve 39 is formed independently of a cartridge type, the clearance between the pump housing 10a and the sleeve member 41 can be made wider, and furthermore, the annular groove 5 can be formed.
Since 1, 56 and 59 are formed in the sleeve member 41, it is not necessary to form an annular groove in the pump housing 10a, and the workability is improved. Further, the load control pressure receiving area at both ends of the spool valve 43 of the bypass control valve 39 is provided with an area difference, and the bypass control valve 39 is controlled by the differential pressure across the control orifice 29. The spring constant of the spring 46 can be reduced, the influence of the variation in the height at which the spring is mounted is reduced, and accurate flow control can be performed. Although the cartridge-type bypass control valve 39 shown in FIG. 1 is of a variable-throttle ball poppet type, the present invention is not limited to this ball-poppet type, and various types of variable throttle structures are applicable. Is done. Further, in the above embodiment, the control valve 14
The variable apertures V1 to V8 of the first bridge circuit 61 and the second bridge circuit 62 may all be center open valves, and various rotary valve structures can be applied. As described above, according to the present invention, since the bypass control valve is independently formed in a cartridge type, the clearance between the pump housing and the sleeve member can have a certain width. When forming an annular groove or the like, it can be formed in the sleeve member, and there is no need to form an annular groove on the pump housing side, and workability is improved. In addition, the bypass control valve has a pressure receiving area difference and is controlled by the differential pressure before and after the control orifice, so even when controlling the spool valve with a small movement amount, the spring constant of the spring of the bypass control valve is reduced. Therefore, the influence of the variation in the height at which the spring is mounted is reduced, and accurate flow control can be performed.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施例を示す動力舵取装置の全体構成
図である。 【図2】負荷圧力によるパイロット流量特性を示すグラ
フである。 【図3】負荷圧力に対する供給流量特性を示すグラフで
ある。 【図4】従来の動力舵取装置を示す図である。 【符号の説明】 10 ポンプ 10a ポンプハウジング 11 リザーバ 12 パワーシリンダ 16 供給通路 17 バイパス通路 21 計量オリフィス 23 流量制御弁 25 バネ室 29 制御オリフィス 39 バイパスコントロールバルブ 41 スリーブ部材 43 スプール弁 44 ボール 45 弁座 46 バネ 47 内孔 49 バネ室 50 小孔 51 環状溝 58 十字溝 59 環状溝 L1〜L8 流路 V1〜V8 可変絞り
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power steering device showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph showing pilot flow rate characteristics depending on load pressure. FIG. 3 is a graph showing a supply flow rate characteristic with respect to a load pressure. FIG. 4 is a diagram showing a conventional power steering device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pump 10a Pump housing 11 Reservoir 12 Power cylinder 16 Supply passage 17 Bypass passage 21 Metering orifice 23 Flow control valve 25 Spring chamber 29 Control orifice 39 Bypass control valve 41 Sleeve member 43 Spool valve 44 Ball 45 Valve seat 46 Spring 47 Inner hole 49 Spring chamber 50 Small hole 51 Annular groove 58 Cross groove 59 Annular groove L1 to L8 Flow paths V1 to V8 Variable throttle

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 豪哉 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−81593(JP,A) 特開 昭64−8380(JP,A) 特開 平6−8840(JP,A) 特開 昭58−209656(JP,A) 特開 昭57−113988(JP,A) 特開 平4−27666(JP,A) 実開 平6−40532(JP,U) 実開 平1−166864(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/06 - 5/32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Takeya Kato 1-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi, Aichi Prefecture Inside Toyota Koki Co., Ltd. (56) References JP-A-7-81593 (JP, A) JP-A Sho JP-A-6-8840 (JP, A) JP-A-58-209656 (JP, A) JP-A-57-113988 (JP, A) JP-A-4-27666 (JP, A) A) Japanese Utility Model Application Hei 6-40532 (JP, U) Japanese Utility Model Application Hei 1-166864 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 5/06-5/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】【請求項1】 ポンプとパワーシリンダの両油室とリザ
ーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りをそれぞれ設
けた制御弁と、前記ポンプの吐出通路中に設けられた計
量オリフィスの前後差圧に応じてバイパス通路を開閉
し、前記ポンプの吐出流量を所定流量に制御する流量制
御弁と、前記所定流量に制御された作動油を制御オリフ
ィスを介して前記流量制御弁のバネ室に導き、かつ流量
制御弁のバネ室とリザーバとの間に前記流量制御弁のバ
ネ室の圧力を制御するバイパスコントロールバルブを備
えた動力舵取装置において、前記バイパスコントロール
バルブを独立してカートリッジ式に構成し、このバイパ
スコントロールバルブが、前記ポンプのポンプハウジン
グに形成された嵌挿穴に嵌挿されるスリーブ部材と、こ
のスリーブ部材内に摺動可能に嵌挿されるスプール弁
と、このスプール弁の一端が着座するとともに前記スプ
ール弁の一端が着座した時に閉塞される内孔が形成され
た弁座と、前記スプール弁と前記スリーブ部材との間に
介挿され前記スプール弁を前記弁座から離間する方向に
付勢するバネとから構成され、前記スプール弁の他端側
を前記制御オリフィスの上流側に接続し、前記弁座の内
孔の一端を前記制御オリフィスの下流側に接続し、前記
弁座の内孔の他端をリザーバ側に接続し、かつ前記弁座
の内孔の開口面積を前記スプール弁の他端側の負荷圧力
受圧側面積より小として前記スプール弁に受圧面積差を
持たせたことを特徴とする動力舵取装置。
(57) [Claim 1] A control valve in which variable throttles are respectively provided in flow paths connected to both oil chambers and a reservoir of a pump and a power cylinder, and provided in a discharge passage of the pump. A flow control valve that opens and closes a bypass passage in accordance with the differential pressure across the measured orifice and controls the discharge flow rate of the pump to a predetermined flow rate; and controls the flow rate of the working oil controlled to the predetermined flow rate through a control orifice. A power steering apparatus comprising: a bypass control valve that guides a spring chamber of a control valve and controls a pressure of the spring chamber of the flow control valve between the spring chamber of the flow control valve and a reservoir. Independently configured as a cartridge, this bypass control valve is a sleeve member that is inserted into an insertion hole formed in the pump housing of the pump, A spool valve which is fitted slidably sleeve member, a valve seat inner bore is formed which is closed when the end of the spool valve is seated one end of the spool valve is seated, the spool valve And between the sleeve member
A spring that is interposed and biases the spool valve away from the valve seat, connects the other end of the spool valve to an upstream side of the control orifice, and has one end of an inner hole of the valve seat. Is connected to the downstream side of the control orifice, the other end of the inner hole of the valve seat is connected to the reservoir side, and the opening area of the inner hole of the valve seat is set to the load pressure receiving side of the other end of the spool valve. A power steering device characterized in that the spool valve has a pressure receiving area difference that is smaller than the area.
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