JP3749610B2 - ロータリバルブ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーステアリングに用いられるロータリバルブ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のロータリバルブ装置を示す図であり、ロータリバルブ1の断面と、作動油を供給するポンプ2と、ポンプ2からロータリバルブ1への油圧配管3とを示している。ロータリバルブ1は、外側のスリーブ弁部材11と、内側のスプール弁部材12とによって構成され、スプール弁部材12はステアリングの操舵角に応じて時計回り方向又は反時計回り方向に回動する。
スリーブ弁部材11の内周側には軸方向(図の紙面に垂直な方向)に延びる複数(8個)の溝11aが形成されている。周方向に1つおきの計4個の溝11aは、操舵補助力発生用の図示しない油圧シリンダの一方の油室に接続されており、残りの4個は油圧シリンダの他方の油室に接続されている。また、スリーブ弁部材11を径方向に貫通した供給路11bが4箇所に設けられ、ここに油圧配管3が接続されている。一方、スプール弁部材12の外周側にも軸方向に延びる複数(8個)の溝12aが形成されている。溝12aは周方向に1つおきの計4個が流路12b及び排出路12cと連通し、この排出路12cは図示しないリザーバに接続されている。
【0003】
上記のように構成された従来のロータリバルブ装置においては、互いに隣接する各8個の溝11aと12aとによって4方弁が構成され、これらのバルブはスプール弁部材12の回動に応じて開度が変化する。
ポンプ2から供給された作動油は、油圧配管3を図の矢印に示す方向に流れ、4個の供給路11bからスプール弁部材12の溝12aに供給される。溝12aに供給された作動油は、スプール弁部材12の回動によって連通した隣接する一方の溝11aに流れ込み、油圧シリンダの一方の油室に供給される。また同時に、隣接ずる他方の溝11aが排出路12cと連通することによって、油圧シリンダの他方の油室から油がリザーバに戻される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のロータリバルブ装置においては、図7に示すようなバルブ特性で油圧が立ち上がる。図の横軸は時間TMであり、縦軸はロータリバルブ1から油圧シリンダに供給される油圧Pである。この立ち上がり特性は作動油の流量変化によって変動し、高流量のときは実線で示す特性を示すが、低流量のときは破線で示す特性となる。すなわち、低流量のときは油圧の立ち上がりが遅れ、最も遅れが顕著になる立ち上がり直後の油圧P1に達する時間に関しては、高流量のときの時刻Thと低流量のときの時刻TLとにかなりの差が出る。一方、ポンプ2は電動ポンプであり、消費電力の節約のためステアリング操作をしないときには低速低流量運転となっている。従って、ステアリングが中立の状態から急激にステアリング操作が行われると、油圧の立ち上がりが悪く、操舵補助力の発生タイミングが遅れるという問題点があった。この結果、例えば急速に据切りを行うとハンドルが重たく感じられる。
【0005】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、作動油が低流量のときにも高流量のときと同等のバルブ特性で迅速に油圧を立ち上げることのできるロータリバルブ装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数の流体供給路を有するロータリバルブを含むロータリバルブ装置であって、ポンプから前記複数の流体供給路のうちの一部に連通する第1流路の途中にチェック弁を設け、このチェック弁を介して前記複数の流体供給路のうちの残部に連通する第2流路を設け、前記チェック弁は、前記第1流路の流体圧が所定値以下であるとき前記第2流路を遮断し、前記第1流路の流体圧が前記所定値より大きいとき前記第2流路を連通させることを特徴とするものである(請求項1)。
このように構成されたロータリバルブ装置では、第1流路における流体の流量に応じてチェック弁が第2流路を開閉する。従って、流量の少ないときは第2流路を遮断して単一流路とすることにより、バルブの開口面積を小さくして流体圧の立ち上がりを加速することができる。また、流量が多いときは第2流路を開放して第1流路とともに2つの流路で十分な開口面積を確保することができる。
【0007】
また、チェック弁は第1流路の流体圧を直接受けて迅速に動作する。従って、第2流路の開閉が迅速に行われる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1〜図5は、本発明の一実施形態によるロータリバルブ装置に関する図であり、図1は油圧回路接続図、図2及び図3はロータリバルブの断面と実体的油圧回路接続状態を示す図である。
図1を参照した図2において、ロータリバルブ1の供給路11bには2系統の流路すなわち油圧配管31及び32が接続されている。油圧配管31及び32はそれぞれ、流体圧(油圧)に応答して流路の開閉を行うチェック弁(以下、単にチェック弁という。)4の吐出口4b及び4cに接続され、チェック弁4の供給口4aは油圧配管3を介してポンプ(電動ポンプ)2と接続されている。チェック弁4はポンプ2から油圧配管3及び31を介してロータリバルブ1の一方の供給路11bに連通する流路上にあって、その流路の油圧に応じて、ばね41で付勢された可動弁42が移動する。可動弁42が図2に示す位置にあるときは、吐出口4cが可動弁42によって塞がれており、油圧配管32には作動油が供給されない。一方、可動弁42が図3に示す位置にあるときは、吐出口4cが開き、油圧配管32には作動油が供給される。
【0009】
上記ロータリバルブ1は、外側のスリーブ弁部材11と、内側のスプール弁部材12とによって構成され、スプール弁部材12はステアリング6(図1)の操舵角に応じて時計回り方向又は反時計回り方向に回動する。
スリーブ弁部材11の内周側には軸方向(図の紙面に垂直な方向)に延びる複数(8個)の溝11aが形成されている。周方向に1つおきの計4個の溝11aは、操舵補助力発生用の油圧シリンダ7(図1)の一方の油室7aに接続されており、残りの4個は油圧シリンダ7の他方の油室7bに接続されている。また、スリーブ弁部材11を径方向に貫通した前述の供給路11bが4箇所に設けられ、ここに前述の油圧配管31及び32が接続されている。一方、スプール弁部材12の外周側にも軸方向に延びる複数(8個)の溝12aが形成されている。溝12aは周方向に1つおきの計4個が流路12b及び排出路12cと連通し、排出路12cはリザーバ5(図1)に接続されている。
【0010】
上記ロータリバルブ1において、相互に隣接する溝12aと溝11aとのエッジ部分によって個々のバルブが構成され、2方弁としてのバルブV1〜V4及び他の2方弁としてのバルブV5〜V8によって、全体として4方弁が構成されている。
図1の回路上、バルブV1〜V4によって構成されるブリッジは、油圧シリンダ7の油室7a及び7bに接続されている。また、バルブV5〜V8によって構成されるブリッジも、油圧シリンダ7の油室7a及び7bに接続されている。
【0011】
次に、上記のように構成されたロータリバルブ装置の動作について説明する。まず、ポンプ2が低速低流量運転を行っているときは、チェック弁4内に導入される油の流量が少ないため油圧が低く、この油圧は、ばね41の付勢力以下である。従って可動弁42は移動せず、吐出口4cは塞がれている。この結果、作動油は油圧配管31のみを通って図の矢印に示すように、ロータリバルブ1の一方の供給路11bにのみ供給される。すなわち、図1においてバルブV1又はV2にのみ油圧が供給される状態である。この状態でステアリング6(図1)の操作を行うと、バルブV1〜V8の開度が変化する。図4の(a)及び(b)はこのときのロータリバルブ1の状態を示す断面図である。(a)はスプール弁部材12が時計回り方向に回動するようにステアリング操作を行った場合で、(b)はスプール弁部材12が反時計回り方向に回動するようにステアリング操作を行った場合である。
【0012】
図4の(a)の場合、溝12aと、これに対して時計回り方向に隣接する溝11aとの間がステアリングの操舵角に応じた開口面積で連通する。この結果、バルブV2及びV3、並びに、V6及びV7が開く。しかし、前述のようにバルブV6側には作動油が供給されていない。従って、作動油はバルブV2のみを介して油圧シリンダ7の油室7bに供給される。また、油圧シリンダ7の油室7aからの戻り油がバルブV3を介して排出路12cに流入し、リザーバ5(図1)に回収される。
また、図4の(b)の場合、溝12aと、これに対して反時計回り方向に隣接する溝11aとの間がステアリングの操舵角に応じた開口面積で連通する。この結果、バルブV1及びV4、並びに、V5及びV8が開く。しかし、前述のようにバルブV5側には作動油が供給されていない。従って、作動油はバルブV1のみを介して油圧シリンダ7の油室7aに供給される。また、油圧シリンダ7の油室7bからの戻り油がバルブV4を介して排出路12cに流入し、リザーバ5に回収される。
上記(a)及び(b)のいずれの場合も、供給路11bの半数にしか作動油が供給されないため、作動油の供給側から見たバルブの開口面積は、本来の開口面積の半分である。従って、低流量でも高流量時と同様に、油圧が迅速に立ち上がる。
【0013】
一方、ポンプ2が高速高流量運転を行っているときは、チェック弁4内に導入される油の流量が十分に多いため油圧が高く、この油圧はばね41の付勢力より大きい。従って図3に示すように可動弁42が移動して吐出口4cが開かれる。この結果、作動油は油圧配管31及び32を通って図の矢印に示すように、2系統の流路でロータリバルブ1のすべての供給路11bに供給される。すなわち、図1においてバルブV1又はV2、及び、V5又はV6に油圧が供給されている状態である。
図5は、ステアリング操作時のロータリバルブ1の断面図である。図の(a)は、スプール弁部材12が時計回り方向に回動するようにステアリング操作を行った場合で、(b)はスプール弁部材12が反時計回り方向に回動するようにステアリング操作を行った場合である。
【0014】
図5の(a)の場合、溝12aと、これに対して時計回り方向に隣接する溝11aとの間がステアリングの操舵角に応じた開口面積で連通する。この結果、バルブV2及びV3、並びに、V6及びV7が開く。従って、作動油はバルブV2及びV6を介して油圧シリンダ7の油室7bに供給される。また、油圧シリンダ7の油室7aからの戻り油がバルブV3及びV7を介して排出路12cに流入し、リザーバ5(図1)に回収される。
また、(b)の場合、溝12aと、これに対して反時計回り方向に隣接する溝11aとの間がステアリングの操舵角に応じた開口面積で連通する。この結果、バルブV1及びV4、並びに、V5及びV8が開く。従って、作動油はバルブV1及びV5を介して油圧シリンダ7の油室7aに供給される。また、油圧シリンダ7の油室7bからの戻り油がバルブV4及びV8を介して排出路12cに流入し、リザーバ5に回収される。
上記(a)及び(b)のいずれの場合も、供給路11bのすべてに作動油が供給されるため、作動油の供給側から見たバルブの開口面積は前述の低流量の場合の倍、すなわち本来の開口面積である。従って、十分な開口面積を介して油の円滑な流通が行われる。また、この場合は高流量が提供されているため、開口面積が大きくても迅速に油圧が立ち上がる。
【0015】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項1のロータリバルブ装置によれば、第1流路における流体の流量に応じてチェック弁が第2流路を開閉するので、流量の少ないときは第2流路を遮断して単一流路とすることにより、バルブの開口面積を小さくして流体圧の立ち上がりを加速することができる。従って、低流量の場合にも高流量の場合と同様に、流体圧が迅速に立ち上がる。また、流量が多いときは第2流路を開放して第1流路とともに2つの流路で十分な開口面積を確保することで、流体の円滑な流通を図ることができる。
【0016】
また、チェック弁は第1流路の流体圧を直接受けて迅速に動作するので、第2流路の開閉が迅速に行われ、チェック弁の動作応答の遅れを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態によるロータリバルブ装置の油圧回路接続図である。
【図2】上記ロータリバルブ装置の実体的油圧回路接続図であり、ポンプからの流量が低流量であるときの状態を示す。
【図3】上記ロータリバルブ装置の実体的油圧回路接続図であり、ポンプからの流量が高流量であるときの状態を示す。
【図4】ステアリング操作が行われたときのロータリバルブの断面図であり、半数の供給路に作動油が供給されている状態を示す。
【図5】ステアリング操作が行われたときのロータリバルブの断面図であり、全数の供給路に作動油が供給されている状態を示す。
【図6】従来のロータリバルブ装置の実体的油圧回路接続図である。
【図7】従来のロータリバルブ装置におけるバルブ特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1 ロータリバルブ
2 ポンプ
3 油圧配管
4 チェック弁
31,32 油圧配管
V1〜V8 バルブ
Claims (1)
- 複数の流体供給路を有するロータリバルブを含むロータリバルブ装置であって、ポンプから前記複数の流体供給路のうちの一部に連通する第1流路の途中にチェック弁を設け、このチェック弁を介して前記複数の流体供給路のうちの残部に連通する第2流路を設け、
前記チェック弁は、前記第1流路の流体圧が所定値以下であるとき前記第2流路を遮断し、前記第1流路の流体圧が前記所定値より大きいとき前記第2流路を連通させることを特徴とするロータリバルブ装置。
Priority Applications (1)
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JP36739997A JP3749610B2 (ja) | 1997-12-24 | 1997-12-24 | ロータリバルブ装置 |
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JPH11180322A JPH11180322A (ja) | 1999-07-06 |
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ID=18489222
Family Applications (1)
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DE102018112044B3 (de) * | 2018-05-18 | 2019-10-31 | Danfoss Power Solutions Aps | Hydraulische Lenkeinheit |
-
1997
- 1997-12-24 JP JP36739997A patent/JP3749610B2/ja not_active Expired - Fee Related
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