JP3793318B2 - Hydraulic power steering device flow control valve - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、流量制御弁を備えた油圧パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の流量制御弁を備えた油圧パワーステアリング装置として、本出願人は特願平7−115052号を出願している。
【0003】
図6(A)は、当該出願に係るポンプ用流量制御弁FVが1体に組付けられたポンプを示す。ここではポンプとしてベーンポンプVPを用いている。
ベーンポンプVPは、ポンプボディ10及びカバー11からなるハウジングHに、軸穴12を形成するとともに、軸穴12内に設けた軸受13によってシャフト14を回転自在に支持している。シャフト14は、ポンプボディ10内に設けたロータ15の駆動軸となる一方、このロータ15には複数のベーン16を放射状に組み込んでいる。
【0004】
さらに、上記ロータ15の周囲には、図6(A)のX−X矢視図である図6(B)に示すように楕円形の内壁を有するカムリング17を設けている。そして、シャフト14が駆動されると、ロータ15も回転するが、このときベーン16がカムリング17の内壁に沿って出たり入ったりする。つまり、各ベーン16の先端がカムリング17に密接したまま回転するとともに、これら各ベーン16間のそれぞれが、独立した室を構成する。
【0005】
そして、各室が収縮行程に入ったときに吐出口から作動油を吐出する一方、各室が拡大行程に入ったとき、作動油を吸入する。
なお、ロータ15及びカムリング17の側面にはサイドプレート18を設けている。このサイドプレート18の背面側には高圧室19を形成するとともに、この高圧室19にはポンプ吐出圧が導かれる。そして、この高圧室19内の作動油の圧力により、サイドプレート18をロータ15側に押しつけ、ローディングバランスを保つ。
更にポンプボディ10には、ポンプ用流量制御弁FVを一体に設けている。つまり、ポンプ用流量制御弁FVのポンプボディを、ベーンポンプVPのポンプボディ10と共用している。
【0006】
次に、このパワーステアリング装置の作用を説明する。ベーンポンプVPのシャフト14は図示していないエンジンに連結されており、エンジンを始動するとシャフト14に連結するロータ15が回転する。したがって、エンジン回転数が上昇すればするほどベーンポンプVPの吐出量が多くなる。そしてこの吐出作動油は、図4(A)に示す流量制御弁FVの圧力室8aに導かれるとともに、アクチュエータポート20aからパワーステアリング回路PSに供給される。
【0007】
このとき、吐出された作動油の流れに伴い図4(A)に示す可変絞り3前後には圧力差が発生する。そして、その上流側の圧力が圧力室8a側のスプール7の左端面に作用する一方、下流側の圧力がパイロット通路29を介して、パイロット室8b側のスプール7の右端面に作用する。
【0008】
しかし、可変絞り3前後の差圧にスプール7の受圧面積を乗じた推力がスプリング9のイニシャル荷重を越えるまで、つまり一定のポンプ吐出量に達するまでは、スプール7は右方に移動することができず、ポンプポート4とドレンポート5を遮断した状態を保つ。したがって、ポンプ吐出量のすべてがパワーステアリング回路PSに供給される(図3(C)の特性線Kの区間a)。
【0009】
エンジン回転数が高くなり、ポンプ吐出量が多くなって、可変絞り3前後の差圧がある大きさ以上になると、スプール7はスプリング9に抗して右方に移動する。そして、スプール7に作用する前記推力とスプリング9のバネ力とがつりあう位置でスプール7は止まるとともに、この位置に応じた開度でポンプポート4とドレンポート5を連通する。
【0010】
上記ポンプ用流量制御弁FVによれば、エンジン回転数が高くなればなるほど、パワーステアリング回路PSへの供給量Qは少なくなる特性を有するが、それは次の理由からである。すなわち、ポンプ吐出量が多くなると、可変絞り3前後の差圧が大きくなるので、スプール7は更に右方に移動する。スプール7がこのように移動すれば、絞り部材23の大径部23aが絞り孔22bに突入するので、その可変絞り3の開度が一層小さくなる。しかも、大径部23aの一部が絞り孔22b内に入ったときと、その全部が絞り孔22b内に入ったときとでは、その絞り効果が異なるため、大径部23aが絞り孔22b内に入れば入るほど、その前後の差圧が大きくなる。
【0011】
このようにして図3(C)の特性線Kの区間bで示すように、エンジン回転数Nが所定の値よりも高くなると、パワーステアリング回路PSに供給される流量が減少し、そのパワーアシスト力を小さくする。しかも、エンジン回転数Nは、車速に比例するので、結局、車速に応じたパワーアシスト力を付与することができる。なお、最大供給量Qmは、必要とされる最大のパワーアシスト力を基準に設定しておけばよい。
【0012】
また、パワーステアリング回路PSへ供給される最高圧は、リリーフバルブによって決められている。つまり、パワーステアリング回路PSの負荷圧が異常に上昇すると、第1パイロット室8bの圧力も大きくなるとともに、この圧力がボールポペット33に作用する。そして、この圧力がスプリング32によって決められているリリーフ設定圧より大きくなると、ボールポペット33を押し開いて第1パイロット室8bとドレンポート5を連通する。
【0013】
上記のようにパイロット室8bとドレンポート5が連通すると、圧力感知孔24に流れが生じ、そこに圧力損失が発生する。そのためにパイロット室8b内の圧力が急激に低下するとともに、スプール7は図5に示すように右方に移動してポンプポート4とドレンポート5の開度を大きくし、ポンプ供給圧を低くする。そして、パワーステアリング回路PSの回路圧がリリーフ設定圧より小さくなると、再びボールポペット33がシート面34に着座するので、パワーステアリング回路PSの最高圧を規制することができる。
【0014】
図4及び図5に示す従来例は、スプール7と対向してピストン35を設けるとともに、このピストン35内に切換スプール36を設けた点に特徴がある。
また図3(B)は回路図であり、図4(A)及びその部分拡大図である図4(B)は、ベーンポンプVPが停止している状態を示し、図5(A)及びその部分拡大図である図5(B)はベーンポンプVPが駆動されている操舵状態を示すものである。この従来例におけるポンプ用流量流量制御弁FVは、通路29を介して可変絞り3の下流側に接続した第1パイロット室8b内において、スプール7とピストン35とを対向させ、両者の間にスプリング9を介在させている。
【0015】
上記ピストン35には、その中央部分に鍔部37を形成し、この鍔部37で、第2パイロット室38とドレン室39とを区画している。そしてドレン室39には停止段部39aを形成し、鍔部37がこの停止段部39aに接した状態でそれ以上移動できないようにしている。
第2パイロット室38は、ピストン35を挟んで第1パイロット室8bと反対側に設けている。また、ドレン室39は、図示を省略したタンク通路に連通させるとともに、第1パイロット室8bとの連通は遮断されている。そして、第1パイロット室8b側に面したピストンの一方の受圧面35aに対して、第2パイロット室に面した他方の受圧面35b(鍔部37の受圧面も含む)の受圧面積を大きくしている。
【0016】
上記ピストン35には、その軸線上にスプール孔40を形成しているが、第1パイロット室8b側にはスプール孔40の左端が開放され、右端は塞がれている。このようにしたスプール孔40に切換スプール36を摺動自在に組み込んでいる。したがって、この切換スプール36の左端面には、第1パイロット室8bの圧力が作用する。
【0017】
さらに、このピストン35には、環状溝41を形成し、この環状溝41と第2パイロット室38とを、通孔42を介して連通させている。
上記切換スプール36には、図4(B)に示すような2つのランド部43,44を形成するとともに、これらランド部43,44間を環状凹部45としている。そしてこの切換スプール36の右方のランド部44側には、スプリング46のバネ力を作用させている。
【0018】
なお、上記環状凹部45は、その移動位置に関係なく、通路47を介して常にドレン室39に連通する。また、切換スプール36には連通孔48を形成し、スプリング46を収容した室を環状凹部45を介してドレン室39に連通させている。上記のようにした切換スプール36は、図4(A)に示すノーマル位置において、そのランド部43で、第1パイロット室8bと環状溝41との連通を遮断する一方、第2パイロット室38を、環状凹部45及び通路47を介してドレン室39に連通させる。
【0019】
ベーンポンプVPを駆動すると、その圧力油がポンプポート4を介して圧力室8aに導かれるとともに、可変絞り3を介してパワーステアリング回路PSにも導かれる。そして、非操舵時であればパワーステアリング回路PSが中立状態となり、圧力油はタンクに還流されるため、パワーステアリング回路PSの負荷圧、言い換えれば可変絞り3の下流側の圧力は低く、スプリング46で定めた設定圧力を越えることはない。そのために、ピストン35が図4(A)のノーマル位置を保ち、第1パイロット室8b内のスプリング9の荷重を小さく維持する。
【0020】
この結果、圧力室8aと第1パイロット室8bの差圧にスプール7の受圧面積を乗じた推力が、第1パイロット室8b内のスプリング9のバネ力に打ち勝ち、スプール7がスプリング9の荷重とバランスするまで右方に移動する。スプール7が移動すれば、ポンプポート4がドレンポート5に連通するので、その分パワーステアリング回路PSへの供給流量も少なくなる。
非操舵時の供給流量を操舵時と比較して示したのが図3(C)で、非操舵時の供給流量Qnが操舵時の最大供給流量Qmよりも少なくなることを示している。
【0021】
操舵状態において、第1パイロット室8bの圧力が、スプリング46で定めた設定圧力を越えると、切換スプール36がスプリング46に抗して右方に移動し、第1パイロット室8bと環状溝41とを連通させる。この環状溝41は通孔42を介して第2パイロット室38にも連通しているので、結局、第1パイロット室8bと第2パイロット室38とが連通することになる。したがって、第1パイロット室8b及び第2パイロット室38のそれぞれに可変絞り3の下流側の圧力が導かれ、ピストン35の左側受圧面35aと右側受圧面35bとの面積差により、ピストン35がスプリング9に抗して左方に移動する。このときのピストン35の最大移動量は、それが停止段部39aに当接する迄である。
【0022】
このようにピストン35が移動すれば、スプリング9の荷重が大きくなる。荷重が大きくなれば、圧力室8aと第1パイロット室8bの圧力差に基ずく推力が、スプリング9の荷重とバランスするまでのスプール7の移動量も相対的に小さくなり、圧力室8aからドレンポート5への流出量が少なくなる。この結果パワーステアリング回路PSへの供給流量が増え、操舵時には図3(C)に示す特性線Kの流量特性となる。
【0023】
上記のことから明らかなように、この実施形態によれば、操舵時には最大供給流量Qmを確保して、パワーステアリング回路PS側がパワー不足にならないようにする一方、非操舵時にはベーンポンプVPの供給流量Qnを操舵時の最大供給流量Qmよりも少なくしているので、非操舵時のエネルギー損失を少なくすることができる。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の場合、可変絞り3の開口面積は、コネクター20を介してポンプボディ10に固定された絞り孔22bとスプール7の左端部に1体的に固定された絞り部材23の嵌合位置即ち大径部23aか小径部23bかによって定まる面積であり、スプール7のバランス位置により一義的に定まる面積である。
【0025】
この状態でパワーステアリング回路PS側の圧力がパワーアシスト力に対応して変化する場合を考える。パワーステアリング回路PS側の圧力が平均的な負荷圧力Pmの場合に図3(C)のKの特性が選られるとすると、PS側の圧力がPmより高いPuになると、第1パイロット室8bの圧力が上がるので、スプール7は図5(A)に示す状態より左側に移動する。この結果、ドレンポート5の開口面積が減少してポンプポート4の圧力Ppが上昇するとともに、スプール7の左端部に体的に固定された絞り部材23の大径部23aと絞り孔22bとの嵌合長さが短くなるので、可変絞り3の通路抵抗は減少し、図3(C)のKuで示すようにPS側への供給流量が増大する。
【0026】
逆にパワーステアリング回路PS側の圧力が平均的な負荷圧力Pmより低いPdになると、第1パイロット室8bの圧力が下がるので、スプール7は図5(A)に示す状態より右側に移動する。この結果、ドレンポート5の開口面積が増加してポンプポート4の圧力Ppが低下するとともに、スプール7の左端部に体的に固定された絞り部材23の大径部23aと絞り孔22bとの嵌合長さが長くなるので、可変絞り3の通路抵抗は増加し、図3(C)のKdで示すようにPS側への供給流量が減少する。この現象はパワーステアリング装置の操舵フィーリングに影響するので、パワーステアリング回路PS側の圧力が変動しても、予め設定されたエンジン回転数に対するパワーステアリング回路PS側への供給流量特性が変動しないようにしたいという根強い要求がある。
【0027】
本発明は以上の様な実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操舵時においてはエンジン回転数が低い領域でもパワーステアリング回路PS側に十分な流量を供給する一方、パワーステアリング回路PS側の圧力が変動しても、予め設定されたエンジン回転数に対するパワーステアリング回路PS側への供給流量特性が変動しないようにすることである。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明のとった手段は、「パワーステアリング用流量制御弁が、パワーステアリング回路側に収容されたセット荷重の大きい大径スプリングによってポンプポート側に付勢され、バルブボディに摺動自在に組み込まれたプランジャと、同様にパワーステアリング回路側の大径スプリングの内側に収容されたセット荷重の小さい小径スプリングによってポンプポート側に付勢され、上記ポンプボディに螺合するコネクターに繋止されたサポートに摺動自在に組み込まれたロッドとからなり、エンジン回転数が低い領域においてはまずロッドが小径スプリングの押圧力に抗して作動する一方、エンジン回転数が高い領域においては更にプランジャが大径スプリングの押圧力に抗して作動して、前記プランジャの内径と異径の段差を有するロッドとの係合によって形成される環状通路の開口面積を制御すること」である。
【0029】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態について、従来例と異なる部分について説明する。図1は、エンジン回転数が低くベーンポンプVPの吐出量が少ない場合で、かつ非操舵状態を表している。図示の切換スプール106には絞り106A,106Bを設けている。絞り106Aは、非操舵状態から操舵状態に切換わる際にパワーステアリング回路の負荷圧の上昇に伴い第1パイロット室101Aの圧力が高くなって、切換スプール106がスプリング105のバネ力に抗して上方に移動し、第1パイロット室101Aと第2パイロット室101Bが環状溝102B,通孔102Cを介して連通する場合の通路面積を制限する。この結果ピストン102は緩やかに下方に移動するので、パワーステアリング回路PSへの供給圧の変化、言い換えればパワーアシスト力の変化も緩やかになり、運転者に対する違和感の発生を防止することができる。
【0030】
同様に絞り106Bは、操舵状態から非操舵状態に切換わる際に、第1パイロット室101Aの圧力が低くなって、切換スプール106がスプリング105のバネ力によって下方に移動し、図1に示す様に第2パイロット室101Bをドレン室101Cに連通する場合の通路面積を制限することにより、パワーアシスト力の急激な変化を防止する。絞り106A,106Bは、切換スプール106の軸心に直角にドリル等により穿孔することで形成することが容易であり、低い加工コストで上記の効果を得ることができる。
【0031】
ポンプボディ100に螺合されたピストンケース101には、その中央部分にピストン102を摺動自在に案内するとともに、このピストン102で、第2パイロット室101Bとドレン室101Cとを区画している。そして、ドレン室101Cには停止段部101Dを形成し、ピストン102がこの停止段部101Dに当接した後は、それ以上下方に移動できないようにしている。
【0032】
第2パイロット室101Bは、ピストンケース101の上端部にシールを装着したストッパ103を挿入し、Cピン104で抜け止めすることにより、ピストン102を挟んで第1パイロット室101Aと反対側に設けられている。またドレン室101Cは、連通路101F及び容室100Gを介して図示を省略したタンク通路に連通させるとともに、第1パイロット室101Aとの連通はシール109により遮断されている。そして、第1パイロット室101A側に面したピストン102の下方の受圧面102Dに対して、第2パイロット室101Bに面しピストン上端の受圧面積102Fを含む上方の受圧面102Eの受圧面積を大きくしている。
【0033】
ベーンポンプVPを駆動すると、その圧力油がポンプポート4を介して圧力室100Aに導かれるとともに、パワーステアリング用流量制御弁FCVを介してパワーステアリング回路PS側にも導かれる。そして、図1に示す非操舵状態であれば、パワーステアリング装置は中立状態になっているので、パワーステアリング回路PS側の負荷圧、言い換えればパワーステアリング用流量制御弁FCVの下流側の圧力は、パイロット通路100Cを介して第1パイロット室101A側に導かれる。この圧力は低いのでスプリング105で定めた設定圧力を越えることはない。そのために、ピストン102が図1に示すノーマル位置を保ち、第1パイロット室101A内のスプリング108のセット荷重を小さくする。
【0034】
この状態においては、圧力室100Aと第1パイロット室101Aの差圧に、ポンプボディ100に摺動自在に組み込まれたスプール107の受圧面積を乗じた上方への推力が、スプリング108のバネ力に打ち勝ち、スプール107がスプリング108の荷重にバランスするまで上方に移動する。このようにスプール107が上方に移動すれば、ポンプポート4がドレンポート5に連通するので、その分、ポンプの負担も小さくなる。
【0035】
上述した非操舵状態においては、パワーステアリング回路PS側の圧力が低いこともあってピストン102が図1に示すノーマル位置を保ち、第1パイロット室101A内のスプリング108のセット荷重が小さいため、バルブボディ122に摺動自在に組み込まれたプランジャ115の内径側小径部であるオリフィス115Aとロッド116の大径部116Bの係合隙間からなる環状隙間W前後の差圧は操舵時に比べて小さい。この結果、プランジャ115は大径スプリング119に押し上げられた図1の状態を保つ。
【0036】
同様に非操舵状態においては、コネクター121に繋止されたサポート112に摺動自在に組み込まれたロッド116は、ロッドに嵌着されたEリング117を介し小径スプリング118によって上方に押し上げられ、鍔部116Cがサポート112に当接した図1の状態に保たれている。従って環状隙間Wは小さな面積となる。ここで座金120は小径スプリング118の荷重をEリング117に均等に伝えるために介在させたものである。非操舵状態においては、パワーステアリング回路PS側の圧力が低いこともあって、パワーステアリング用流量制御弁FCVの環状隙間W前後の差圧はほぼ一定に保たれるので、供給流量Qoは図3(A)の破線で示すように、ポンプ回転数に依存しないほぼ一定の低い流量に維持されるため、エネルギー損失を少なくすることができる。
【0037】
また、図2に示す操舵状態においては、パワーステアリング回路PSの負荷圧が上昇するが、その上昇した圧力Puがパイロット通路100B,100C,100Dを介して、ポンプ用流量制御弁FVの第1パイロット室101Aにも導かれる。このため第1パイロット室101Aの圧力に切換スプール106の受圧面積を乗じた推力がセットスプリング105の荷重に打ち勝って、切換スプール106は上方に移動し、絞り106Aが環状溝102Bに開口して、第1パイロット室101Aと第2パイロット室101Bとが絞り106Aを介して連通する。
【0038】
この結果ピストン102は、その受圧面102Dと102Eとの受圧面積差によって、スプリング108を縮める方向に移動するのであるが、移動速度は絞り106Aにより抑制された緩やかなものとなる。また第1パイロット室101Aの圧力が脈動したとしても、第2パイロット室101Bの圧力は絞り106Aにより緩衝され、脈動がそのまま伝わらないために、ピストン102が軸方向に振動するのを防止することができる。このときの最大移動量は、ピストン102が停止段部101Dに当接するまでである。
【0039】
ピストン102が移動すれば、スプリング108の荷重が大きくなる。荷重が大きくなれば、その分スプール107が圧力室101A内の圧力作用で上方に移動するストロークも相対的に小さくなり、ポンプポート4からドレンポート5に流出する流量が少なくなるとともにポンプポート4の圧力Ppも上昇する。
【0040】
操舵時においては、PS側の圧力が高いこともあって、ピストン102が図2に示すように押し下げられ、第1パイロット室101A内のスプリング108のセット荷重が大きくなるため、プランジャ115の内径側オリフィス115Aとロッドの116の係合隙間からなる環状隙間W前後の差圧は非操舵時に比べて増大する。この結果、ロッド116は、ロッド自身に嵌着されたEリング117を介して及びセット荷重の小さい小径スプリング118を押し縮め下方に移動する。鍔部116Cがサポート112から離れるに従いプランジャ内径側の小径部とロッドの小径部116Aが係合することになるので、それらの係合隙間からなる環状隙間Wは大きな面積となる。
【0041】
従ってプランジャ115の受圧面積Apにポンプポートの圧力Ppとパワーステアリング回路PS側の圧力Puの差圧(Pp−Pu)を乗じた推力Ap(Pp−Pu)が、大径スプリング119のセット荷重より小さいポンプ回転数の小さい領域ではプランジャ115は作動しないので、PS側への供給流量は図3(A)の実線で示すように最大供給流量Qsまで増加し、パワーステアリング回路PS側がパワー不足にならないようにする。
【0042】
エンジン回転数が上がって図3(A)のbの領域にはいると、環状隙間Wの前後差圧が大きくなるので、ロッド116は小径スプリング118が最圧縮状態になる迄に下方に移動する。環状隙間Wの前後差圧が更に大きくなると、ロッド116に比べ受圧面積の大きいプランジャ115が大径スプリング119のセット荷重に打ち勝って下方に移動し、最圧縮状態になっているロッド116の大径部116Bと徐々に係合する。この結果、環状隙間Wの開口面積は徐々に小さくなるので、パワーステアリング回路PS側への供給流量も、図3(A)の実線で示す供給流量特性Jのように徐々に減少する。
【0043】
上記のことから明らかなように、この実施形態によれば、操舵時のエンジン回転数の低い領域では、まずロッド116が小径スプリング118を押し縮めて下方に移動し、環状隙間Wの開口面積を大きくすることによって、最大供給流量Qsを確保して、パワーステアリング回路PS側がパワー不足にならないようにする。エンジン回転数が高まり、環状隙間Wの前後差圧が大きくなると、プランジャ115が大径スプリング119のセット荷重に打ち勝って下方に移動し、環状隙間Wの開口面積は徐々に小さくなるので、パワーステアリング回路PS側への供給流量が減少し、エネルギー損失を少なくすることができる。
【0044】
一方、非操舵時には、ポンプの供給流量Qoをエンジン回転数に関わりなく操舵時の最大供給流量Qsよりも少なくしているので、エネルギー損失を少なくすることができる。しかも、パワーステアリング用流量制御弁FCVはポンプ用流量制御弁FVとは分離されており、かつ圧力補償型であるので、パワーステアリング回路PS側の圧力が変動しても、予め設定されたエンジン回転数に対するパワーステアリング回路PS側への供給流量特性Jが変動しないため、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
【0045】
【発明の効果】
本発明によれば、操舵時のエンジン回転数の低い領域では、まずパワーステアリング用流量制御弁FCVのロッド116が小径スプリング118を押し縮めて下方に移動し、環状隙間Wの開口面積を大きくすることにより、最大供給流量Qsを確保してパワーステアリング回路PS側がパワー不足にならないようにする。エンジン回転数が高まり、環状隙間Wの前後差圧が大きくなると、プランジャ115が大径スプリング119のセット荷重に打ち勝って下方に移動し、環状隙間Wの開口面積は徐々に小さくなるので、パワーステアリング回路PS側への供給流量が減少し、エネルギー損失を少なくすることができる。
一方、非操舵時には、供給流量Qoをエンジン回転数に関わりなく操舵時の最大供給流量Qsよりも少なくしているので、エネルギー損失を少なくすることができる。しかも、パワーステアリング用流量制御弁FCVは、ポンプ用流量制御弁FVとは分離されており、かつ圧力補償型であるので、パワーステアリング回路PS側の圧力が変動しても、予め設定されたエンジン回転数に対するパワーステアリング回路PS側への供給流量特性Jが変動しないため、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のパワーステアリング装置の流量制御弁の非操舵状態を示す断面図である。
【図2】 本発明のパワーステアリング装置の流量制御弁の操舵状態を示す断面図である。
【図3】(A)本発明に係るパワーステアリング装置の供給流量特性を示すグラフである。
(B)従来技術に係るパワーステアリング装置の回路図である。
(C)従来技術に係るパワーステアリング装置の供給流量特性を示すグラフである。
【図4】(A)従来技術に係る流量制御弁の停止時の断面図である。
(B)上記流量制御弁のピストン部の拡大断面図である。
【図5】(A)従来技術に係る流量制御弁の操舵時の断面図である。
(B)上記流量制御弁のピストン部の拡大断面図である。
【図6】(A)ベーンポンプの断面図である。
(B)上記ベーンポンプのX−X線端面図である。
【符号の説明】
FV ポンプ用流量制御弁
PS パワーステアリング回路
PV ベーンポンプ
FCV パワーステアリング用流量制御弁
1 ポンプ
2 流路
4 ポンプポート
5 ドレンポート
100 ポンプボディ
100A 圧力室
101A 第1パイロット室
101B 第2パイロット室
107 スプール
108 スプリング
112 サポート
115 プランジャ
116 ロッド
118 小径スプリング
119 大径スプリング
121 コネクター
122 バルブボディ
[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a hydraulic power steering apparatus provided with a flow control valve.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 7-115052 as a hydraulic power steering apparatus provided with this type of flow control valve.
[0003]
FIG. 6 (A) shows a pump in which the pump flow control valve FV according to the application is assembled into one body. Here, a vane pump VP is used as a pump.
In the vane pump VP, a shaft hole 12 is formed in a housing H including a pump body 10 and a cover 11, and a shaft 14 is rotatably supported by a bearing 13 provided in the shaft hole 12. The shaft 14 serves as a drive shaft for a rotor 15 provided in the pump body 10, and a plurality of vanes 16 are radially incorporated in the rotor 15.
[0004]
Further, a cam ring 17 having an elliptical inner wall is provided around the rotor 15 as shown in FIG. 6B, which is a view taken along the line XX in FIG. When the shaft 14 is driven, the rotor 15 also rotates. At this time, the vane 16 comes out and enters along the inner wall of the cam ring 17. In other words, the vanes 16 rotate while the tips of the vanes 16 are in close contact with the cam ring 17, and each of the vanes 16 forms an independent chamber.
[0005]
When each chamber enters the contraction stroke, the hydraulic oil is discharged from the discharge port, and when each chamber enters the expansion stroke, the hydraulic oil is sucked.
A side plate 18 is provided on the side surfaces of the rotor 15 and the cam ring 17. A high pressure chamber 19 is formed on the back side of the side plate 18, and pump discharge pressure is guided to the high pressure chamber 19. The side plate 18 is pressed against the rotor 15 by the pressure of the hydraulic oil in the high-pressure chamber 19 to maintain the loading balance.
Further, the pump body 10 is integrally provided with a pump flow control valve FV. That is, the pump body of the pump flow control valve FV is shared with the pump body 10 of the vane pump VP.
[0006]
Next, the operation of this power steering apparatus will be described. The shaft 14 of the vane pump VP is connected to an engine (not shown). When the engine is started, the rotor 15 connected to the shaft 14 rotates. Accordingly, the discharge amount of the vane pump VP increases as the engine speed increases. The discharged hydraulic oil is guided to the pressure chamber 8a of the flow control valve FV shown in FIG. 4A and is supplied from the actuator port 20a to the power steering circuit PS.
[0007]
At this time, a pressure difference is generated before and after the variable throttle 3 shown in FIG. The upstream pressure acts on the left end surface of the spool 7 on the pressure chamber 8 a side, while the downstream pressure acts on the right end surface of the spool 7 on the pilot chamber 8 b side via the pilot passage 29.
[0008]
However, the spool 7 may move to the right until the thrust obtained by multiplying the differential pressure across the variable throttle 3 by the pressure receiving area of the spool 7 exceeds the initial load of the spring 9, that is, until a certain pump discharge amount is reached. The pump port 4 and the drain port 5 are kept shut off. Therefore, all the pump discharge amount is supplied to the power steering circuit PS (section a of the characteristic line K in FIG. 3C).
[0009]
When the engine speed increases, the pump discharge amount increases, and the differential pressure across the variable throttle 3 exceeds a certain level, the spool 7 moves to the right against the spring 9. The spool 7 stops at a position where the thrust acting on the spool 7 and the spring force of the spring 9 are balanced, and the pump port 4 and the drain port 5 are communicated with each other at an opening degree corresponding to this position.
[0010]
According to the pump flow control valve FV, the supply amount Q to the power steering circuit PS decreases as the engine speed increases. This is for the following reason. That is, as the pump discharge amount increases, the differential pressure across the variable throttle 3 increases, so that the spool 7 moves further to the right. If the spool 7 moves in this way, the large diameter portion 23a of the throttle member 23 enters the throttle hole 22b, so that the opening of the variable throttle 3 is further reduced. In addition, when a part of the large-diameter portion 23a enters the throttle hole 22b and when all of the large-diameter portion 23a enters the throttle hole 22b, the throttling effect is different. The more you enter, the greater the pressure difference across it.
[0011]
In this way, as indicated by the section b of the characteristic line K in FIG. 3C, when the engine speed N becomes higher than a predetermined value, the flow rate supplied to the power steering circuit PS decreases, and the power assist is reduced. Reduce power. Moreover, since the engine speed N is proportional to the vehicle speed, a power assist force corresponding to the vehicle speed can be applied after all. The maximum supply amount Qm may be set based on the maximum required power assist force.
[0012]
The maximum pressure supplied to the power steering circuit PS is determined by a relief valve. That is, when the load pressure of the power steering circuit PS rises abnormally, the pressure in the first pilot chamber 8 b increases and this pressure acts on the ball poppet 33. When this pressure becomes higher than the relief set pressure determined by the spring 32, the ball poppet 33 is pushed open to connect the first pilot chamber 8b and the drain port 5.
[0013]
When the pilot chamber 8b and the drain port 5 communicate with each other as described above, a flow is generated in the pressure sensing hole 24, and a pressure loss is generated there. As a result, the pressure in the pilot chamber 8b rapidly decreases, and the spool 7 moves to the right as shown in FIG. 5 to increase the opening degree of the pump port 4 and the drain port 5, thereby lowering the pump supply pressure. . When the circuit pressure of the power steering circuit PS becomes smaller than the relief set pressure, the ball poppet 33 is seated again on the seat surface 34, so that the maximum pressure of the power steering circuit PS can be regulated.
[0014]
The conventional example shown in FIGS. 4 and 5 is characterized in that a piston 35 is provided facing the spool 7 and a switching spool 36 is provided in the piston 35.
3B is a circuit diagram, FIG. 4A and FIG. 4B, which is a partially enlarged view thereof, show a state where the vane pump VP is stopped, and FIG. FIG. 5B, which is an enlarged view, shows a steering state in which the vane pump VP is driven. In the conventional example, the pump flow rate control valve FV is configured such that the spool 7 and the piston 35 are opposed to each other in the first pilot chamber 8b connected to the downstream side of the variable throttle 3 through the passage 29, and a spring is interposed between the two. 9 is interposed.
[0015]
The piston 35 is formed with a flange portion 37 at the center thereof, and the flange portion 37 defines a second pilot chamber 38 and a drain chamber 39. A stop step portion 39a is formed in the drain chamber 39 so that the collar portion 37 cannot move any more in contact with the stop step portion 39a.
The second pilot chamber 38 is provided on the opposite side of the first pilot chamber 8b across the piston 35. Further, the drain chamber 39 is communicated with a tank passage (not shown) and the communication with the first pilot chamber 8b is blocked. Then, the pressure receiving area of the other pressure receiving surface 35b (including the pressure receiving surface of the flange 37) facing the second pilot chamber is made larger than the one pressure receiving surface 35a of the piston facing the first pilot chamber 8b side. ing.
[0016]
The piston 35 has a spool hole 40 formed on the axis thereof, and the left end of the spool hole 40 is opened and the right end is closed on the first pilot chamber 8b side. The switching spool 36 is slidably incorporated in the spool hole 40 thus configured. Therefore, the pressure of the first pilot chamber 8 b acts on the left end surface of the switching spool 36.
[0017]
Further, an annular groove 41 is formed in the piston 35, and the annular groove 41 and the second pilot chamber 38 are communicated with each other through a through hole 42.
The switching spool 36 is formed with two land portions 43 and 44 as shown in FIG. 4B and an annular recess 45 between the land portions 43 and 44. The spring force of the spring 46 is applied to the right land portion 44 side of the switching spool 36.
[0018]
The annular recess 45 always communicates with the drain chamber 39 via the passage 47 regardless of the movement position. Further, a communication hole 48 is formed in the switching spool 36, and the chamber containing the spring 46 is communicated with the drain chamber 39 via the annular recess 45. In the normal position shown in FIG. 4A, the switching spool 36 configured as described above shuts off the communication between the first pilot chamber 8b and the annular groove 41 at the land portion 43, while the second pilot chamber 38 is The drain chamber 39 communicates with the annular recess 45 and the passage 47.
[0019]
When the vane pump VP is driven, the pressure oil is guided to the pressure chamber 8 a via the pump port 4 and also to the power steering circuit PS via the variable throttle 3. When the vehicle is not steered, the power steering circuit PS is in a neutral state, and the pressure oil is returned to the tank. Therefore, the load pressure of the power steering circuit PS, in other words, the pressure downstream of the variable throttle 3 is low, and the spring 46 The set pressure set in is not exceeded. Therefore, the piston 35 maintains the normal position of FIG. 4A, and the load of the spring 9 in the first pilot chamber 8b is kept small.
[0020]
As a result, the thrust obtained by multiplying the pressure difference between the pressure chamber 8a and the first pilot chamber 8b by the pressure receiving area of the spool 7 overcomes the spring force of the spring 9 in the first pilot chamber 8b. Move to the right until balanced. If the spool 7 moves, the pump port 4 communicates with the drain port 5, so that the supply flow rate to the power steering circuit PS is reduced accordingly.
FIG. 3C shows the supply flow rate at the time of non-steering compared with that at the time of steering, and shows that the supply flow rate Qn at the time of non-steering is smaller than the maximum supply flow rate Qm at the time of steering.
[0021]
In the steering state, when the pressure in the first pilot chamber 8b exceeds the set pressure determined by the spring 46, the switching spool 36 moves to the right against the spring 46, and the first pilot chamber 8b, the annular groove 41, To communicate. Since the annular groove 41 communicates with the second pilot chamber 38 via the through hole 42, the first pilot chamber 8 b and the second pilot chamber 38 communicate with each other. Accordingly, the downstream pressure of the variable throttle 3 is guided to each of the first pilot chamber 8b and the second pilot chamber 38, and the piston 35 springs due to the area difference between the left pressure receiving surface 35a and the right pressure receiving surface 35b of the piston 35. Move to the left against 9 The maximum amount of movement of the piston 35 at this time is until it comes into contact with the stop step portion 39a.
[0022]
If the piston 35 moves in this way, the load of the spring 9 increases. If the load increases, the amount of movement of the spool 7 until the thrust based on the pressure difference between the pressure chamber 8a and the first pilot chamber 8b balances with the load of the spring 9 also becomes relatively small. Outflow to port 5 is reduced. As a result, the supply flow rate to the power steering circuit PS increases, and the flow rate characteristic of the characteristic line K shown in FIG.
[0023]
As is apparent from the above, according to this embodiment, the maximum supply flow rate Qm is ensured during steering so that the power steering circuit PS side does not run out of power, while the supply flow rate Qn of the vane pump VP is not used during non-steering. Is less than the maximum supply flow rate Qm during steering, so that energy loss during non-steering can be reduced.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the above prior art, the opening area of the variable throttle 3 is such that the throttle hole 22b fixed to the pump body 10 via the connector 20 and the fitting position of the throttle member 23 fixed to the left end of the spool 7 as a whole. That is, the area is determined by the large diameter portion 23 a or the small diameter portion 23 b, and is an area uniquely determined by the balance position of the spool 7.
[0025]
Consider a case in which the pressure on the power steering circuit PS side changes corresponding to the power assist force in this state. If the characteristic of K in FIG. 3C is selected when the pressure on the power steering circuit PS side is an average load pressure Pm, when the pressure on the PS side becomes Pu higher than Pm, the first pilot chamber 8b As the pressure increases, the spool 7 moves to the left from the state shown in FIG. As a result, the opening area of the drain port 5 decreases, the pressure Pp of the pump port 4 increases, and at the left end of the spool 7 one Since the fitting length between the large-diameter portion 23a of the throttle member 23 fixed physically and the throttle hole 22b is shortened, the passage resistance of the variable throttle 3 is reduced, as indicated by Ku in FIG. The supply flow rate to the PS side increases.
[0026]
On the other hand, when the pressure on the power steering circuit PS side becomes Pd lower than the average load pressure Pm, the pressure in the first pilot chamber 8b decreases, and the spool 7 moves to the right from the state shown in FIG. As a result, the opening area of the drain port 5 increases, the pressure Pp of the pump port 4 decreases, and at the left end of the spool 7 one Since the fitting length between the large-diameter portion 23a of the throttle member 23 fixed physically and the throttle hole 22b becomes longer, the passage resistance of the variable throttle 3 increases, as indicated by Kd in FIG. The supply flow rate to the PS side decreases. Since this phenomenon affects the steering feeling of the power steering apparatus, even if the pressure on the power steering circuit PS side fluctuates, the supply flow rate characteristic to the power steering circuit PS side does not fluctuate with respect to the preset engine speed. There is a persistent demand for it.
[0027]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above. The purpose of the present invention is to supply a sufficient flow rate to the power steering circuit PS side even in a region where the engine speed is low at the time of steering. Even if the pressure on the steering circuit PS side fluctuates, the supply flow rate characteristic to the power steering circuit PS side with respect to a preset engine speed is prevented from fluctuating.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
The means taken by the present invention to solve the above problem is that the flow control valve for power steering is urged to the pump port side by a large-diameter spring with a large set load housed on the power steering circuit side. The plunger is slidably incorporated in the body and is similarly urged toward the pump port by a small-diameter spring with a small set load housed inside the large-diameter spring on the power steering circuit side, and is screwed into the pump body. It consists of a rod that is slidably mounted on a support that is fixed to the connector. Against the pressing force of the small diameter spring On the other hand, in the region where the engine speed is high, the plunger further Against the pressing force of the large-diameter spring Acting to control the opening area of the annular passage formed by engagement with a rod having a step difference in diameter from the inner diameter of the plunger.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, portions of the embodiment of the present invention that are different from the conventional example will be described. FIG. 1 shows a non-steering state when the engine speed is low and the discharge amount of the vane pump VP is small. The illustrated switching spool 106 is provided with apertures 106A and 106B. When the throttle 106A is switched from the non-steering state to the steering state, the pressure in the first pilot chamber 101A increases as the load pressure of the power steering circuit increases, and the switching spool 106 resists the spring force of the spring 105. Moving upward, the passage area when the first pilot chamber 101A and the second pilot chamber 101B communicate with each other via the annular groove 102B and the through hole 102C is limited. As a result, the piston 102 slowly moves downward, so that the change in the supply pressure to the power steering circuit PS, in other words, the change in the power assist force also becomes gradual, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable.
[0030]
Similarly, when the throttle 106B is switched from the steering state to the non-steering state, the pressure in the first pilot chamber 101A decreases, and the switching spool 106 moves downward by the spring force of the spring 105, as shown in FIG. Further, by restricting the passage area when the second pilot chamber 101B communicates with the drain chamber 101C, a rapid change in the power assist force is prevented. The apertures 106A and 106B can be easily formed by drilling with a drill or the like at right angles to the axis of the switching spool 106, and the above effects can be obtained at a low processing cost.
[0031]
The piston case 101 threadedly engaged with the pump body 100 guides the piston 102 to the central portion thereof in a slidable manner, and the piston 102 partitions the second pilot chamber 101B and the drain chamber 101C. A stop step portion 101D is formed in the drain chamber 101C so that the piston 102 cannot move further downward after contacting the stop step portion 101D.
[0032]
The second pilot chamber 101B is provided on the opposite side of the first pilot chamber 101A across the piston 102 by inserting a stopper 103 with a seal attached to the upper end of the piston case 101 and preventing it from being removed by the C pin 104. ing. The drain chamber 101C communicates with a tank passage (not shown) via the communication passage 101F and the volume chamber 100G, and communication with the first pilot chamber 101A is blocked by a seal 109. Then, the pressure receiving area of the upper pressure receiving surface 102E facing the second pilot chamber 101B and including the pressure receiving area 102F of the upper end of the piston is made larger than the pressure receiving surface 102D below the piston 102 facing the first pilot chamber 101A side. ing.
[0033]
When the vane pump VP is driven, the pressure oil is guided to the pressure chamber 100A via the pump port 4 and also to the power steering circuit PS side via the power steering flow control valve FCV. In the non-steering state shown in FIG. 1, since the power steering device is in a neutral state, the load pressure on the power steering circuit PS side, in other words, the pressure on the downstream side of the power steering flow control valve FCV is It is guided to the first pilot chamber 101A side through the pilot passage 100C. Since this pressure is low, the set pressure determined by the spring 105 is not exceeded. Therefore, the piston 102 maintains the normal position shown in FIG. 1, and the set load of the spring 108 in the first pilot chamber 101A is reduced.
[0034]
In this state, the upward thrust obtained by multiplying the pressure difference between the pressure chamber 100A and the first pilot chamber 101A by the pressure receiving area of the spool 107 slidably incorporated in the pump body 100 is added to the spring force of the spring 108. It overcomes and moves upward until the spool 107 balances the load of the spring 108. If the spool 107 moves upward in this way, the pump port 4 communicates with the drain port 5, and accordingly, the burden on the pump is reduced.
[0035]
In the non-steering state described above, since the pressure on the power steering circuit PS side is low, the piston 102 maintains the normal position shown in FIG. 1, and the set load of the spring 108 in the first pilot chamber 101A is small. Inner diameter side small diameter portion of plunger 115 slidably incorporated in body 122 Orifice 115A The differential pressure before and after the annular gap W formed by the engagement gap of the large-diameter portion 116B of the rod 116 is smaller than that during steering. As a result, the plunger 115 maintains the state of FIG. 1 pushed up by the large diameter spring 119.
[0036]
Similarly, in the non-steering state, the rod 116 slidably incorporated in the support 112 secured to the connector 121 is pushed upward by the small-diameter spring 118 via the E-ring 117 fitted to the rod, and The portion 116C is kept in the state of FIG. Accordingly, the annular gap W has a small area. Here, the washer 120 is interposed in order to evenly transmit the load of the small-diameter spring 118 to the E-ring 117. In the non-steering state, since the pressure on the power steering circuit PS side is low, the pressure difference before and after the annular clearance W of the power steering flow control valve FCV is kept substantially constant, so the supply flow rate Qo is as shown in FIG. As indicated by the broken line in (A), the energy loss can be reduced because the flow rate is maintained at a substantially constant low flow rate independent of the pump rotation speed.
[0037]
In the steering state shown in FIG. 2, the load pressure of the power steering circuit PS increases, but the increased pressure Pu is supplied to the first pilot of the pump flow control valve FV via the pilot passages 100B, 100C, 100D. It is also led to the chamber 101A. Therefore, the thrust obtained by multiplying the pressure in the first pilot chamber 101A by the pressure receiving area of the switching spool 106 overcomes the load of the set spring 105, the switching spool 106 moves upward, and the throttle 106A opens into the annular groove 102B. The first pilot chamber 101A and the second pilot chamber 101B communicate with each other through the aperture 106A.
[0038]
As a result, the piston 102 moves in the direction in which the spring 108 is contracted due to the pressure receiving area difference between the pressure receiving surfaces 102D and 102E, but the moving speed is moderated by the restrictor 106A. Even if the pressure in the first pilot chamber 101A pulsates, the pressure in the second pilot chamber 101B is buffered by the restrictor 106A and the pulsation is not transmitted as it is, so that the piston 102 can be prevented from vibrating in the axial direction. it can. The maximum amount of movement at this time is until the piston 102 contacts the stop step portion 101D.
[0039]
When the piston 102 moves, the load of the spring 108 increases. When the load increases, the stroke in which the spool 107 moves upward due to the pressure action in the pressure chamber 101A is also relatively reduced, the flow rate flowing out from the pump port 4 to the drain port 5 is reduced, and the pump port 4 The pressure Pp also increases.
[0040]
At the time of steering, since the pressure on the PS side is high, the piston 102 is pushed down as shown in FIG. 2, and the set load of the spring 108 in the first pilot chamber 101A becomes large. 115 The differential pressure before and after the annular gap W formed by the engagement gap between the inner diameter side orifice 115A and the rod 116 increases as compared with the non-steering state. As a result, the rod 116 moves downward by pressing the small-diameter spring 118 having a small set load through the E-ring 117 fitted to the rod itself. As the flange portion 116C moves away from the support 112, the small diameter portion on the plunger inner diameter side and the small diameter portion 116A of the rod engage with each other, and thus the annular clearance W formed by the engagement clearance has a large area.
[0041]
Therefore, the thrust Ap (Pp-Pu) obtained by multiplying the pressure receiving area Ap of the plunger 115 by the differential pressure (Pp-Pu) between the pressure Pp of the pump port and the pressure Pu on the power steering circuit PS side is obtained from the set load of the large-diameter spring 119. Since the plunger 115 does not operate in a small pump rotation speed region, the supply flow rate to the PS side increases up to the maximum supply flow rate Qs as shown by the solid line in FIG. 3A, and the power steering circuit PS side does not run out of power. Like that.
[0042]
When the engine speed increases and enters the region b in FIG. 3A, the differential pressure across the annular gap W increases, so that the rod 116 moves downward until the small-diameter spring 118 reaches the maximum compression state. . When the differential pressure across the annular gap W is further increased, the plunger 115 having a larger pressure receiving area than the rod 116 overcomes the set load of the large-diameter spring 119 and moves downward, and the large diameter of the rod 116 which is in the most compressed state It gradually engages with the portion 116B. As a result, since the opening area of the annular gap W is gradually reduced, the supply flow rate to the power steering circuit PS is also gradually reduced as shown by the supply flow rate characteristic J indicated by the solid line in FIG.
[0043]
As is apparent from the above, according to this embodiment, in the region where the engine speed during steering is low, the rod 116 first pushes the small-diameter spring 118 and moves downward to reduce the opening area of the annular gap W. By increasing the value, the maximum supply flow rate Qs is secured, so that the power steering circuit PS does not run out of power. When the engine speed increases and the differential pressure across the annular gap W increases, the plunger 115 overcomes the set load of the large-diameter spring 119 and moves downward, and the opening area of the annular gap W gradually decreases. The supply flow rate to the circuit PS side is reduced, and energy loss can be reduced.
[0044]
On the other hand, at the time of non-steering, the pump supply flow rate Qo is made smaller than the maximum supply flow rate Qs at the time of steering regardless of the engine speed, so that energy loss can be reduced. Moreover, since the power steering flow control valve FCV is separated from the pump flow control valve FV and is a pressure compensation type, even if the pressure on the power steering circuit PS side fluctuates, a predetermined engine speed is set. Since the supply flow rate characteristic J to the power steering circuit PS with respect to the number does not fluctuate, a good steering feeling can be maintained.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, in a region where the engine speed during steering is low, the rod 116 of the power steering flow control valve FCV first pushes the small-diameter spring 118 and moves downward to increase the opening area of the annular gap W. Thus, the maximum supply flow rate Qs is ensured so that the power steering circuit PS side does not run out of power. When the engine speed increases and the differential pressure across the annular gap W increases, the plunger 115 overcomes the set load of the large-diameter spring 119 and moves downward, and the opening area of the annular gap W gradually decreases. The supply flow rate to the circuit PS side is reduced, and energy loss can be reduced.
On the other hand, at the time of non-steering, the supply flow rate Qo is made smaller than the maximum supply flow rate Qs at the time of steering regardless of the engine speed, so that energy loss can be reduced. Moreover, since the power steering flow control valve FCV is separated from the pump flow control valve FV and is a pressure compensation type, even if the pressure on the power steering circuit PS side fluctuates, a preset engine is set. Since the supply flow rate characteristic J to the power steering circuit PS with respect to the number of rotations does not fluctuate, a good steering feeling can be maintained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a non-steering state of a flow control valve of a power steering device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a steering state of a flow control valve of the power steering device of the present invention.
FIG. 3A is a graph showing supply flow rate characteristics of a power steering apparatus according to the present invention.
(B) It is a circuit diagram of the power steering device which concerns on a prior art.
(C) It is a graph which shows the supply flow volume characteristic of the power steering apparatus which concerns on a prior art.
FIG. 4A is a cross-sectional view of a flow control valve according to the prior art when stopped.
(B) It is an expanded sectional view of the piston part of the above-mentioned flow control valve.
FIG. 5A is a cross-sectional view during steering of a flow control valve according to the prior art.
(B) It is an expanded sectional view of the piston part of the above-mentioned flow control valve.
FIG. 6A is a cross-sectional view of a vane pump.
(B) It is an XX line end view of the vane pump.
[Explanation of symbols]
Flow control valve for FV pump
PS power steering circuit
PV vane pump
Flow control valve for FCV power steering
1 pump
2 Channel
4 Pump port
5 Drain port
100 pump body
100A pressure chamber
101A 1st pilot room
101B 2nd pilot room
107 spool
108 spring
112 Support
115 Plunger
116 Rod
118 Small diameter spring
119 Large diameter spring
121 connector
122 Valve body

Claims (1)

エンジンの回転数に応じて吐出量が変化するポンプをパワーステアリング回路に接続する流路途中に設けたパワーステアリング用流量制御弁を備え、ポンプからタンクへの還流流量を制御する油圧パワーステアリング装置のポンプ用流量制御弁において、
このポンプ用流量制御弁は、ポンプボディと、ポンプからの圧力油がポンプポートを介して導かれ、前記パワーステアリング用流量制御弁の上流側に接続した圧力室と、タンクに連通するドレンポートと、前記ポンプボディに摺動自在に組み込んだスプールと、このスプールを挟んで圧力室の反対側に設けた第1パイロット室と、この第1パイロット室に設けてスプールにバネ力を作用させたスプリングと、ポンプボディに螺合されたピストンケースと、このピストンケースに摺動自在に配置され、前記スプリングのセット荷重を可変にするピストンとを備え、前記ポンプ用流量制御弁の上流側の圧力を圧力室に、また下流側の圧力をパイロット通路を介して第1パイロット室に導き、前記パワーステアリング用流量制御弁前後の差圧が所定圧力以上になったとき、圧力室の圧力がスプリングのバネ力及び第1パイロット室の圧力作用に打ち勝ってスプールを移動させるとともに、そのスプールの位置に応じた開度で圧力室をドレンポートに開口させる構成に
前記パワーステアリング用流量制御弁は、パワーステアリング回路側に収容されたセット荷重の大きい大径スプリングによってポンプポート側に付勢され、バルブボディに摺動自在に組み込まれたプランジャと、同様にパワーステアリング回路側の大径スプリングの内側に収容されたセット荷重の小さい小径スプリングによってポンプポート側に付勢され、前記ポンプボディに螺合するコネクターに繋止されたサポートに摺動自在に組み込まれたロッドとからなり、エンジン回転数が低い領域においてはまずロッドが小径スプリングの押圧力に抗して作動する一方、エンジン回転数が高い領域においては更にプランジャが大径スプリングの押圧力に抗して作動して、前記プランジャの内径と異径の段差を有するロッドとの係合によって形成される環状通路の開口面積を制御することを特徴とする油圧パワーステアリング装置のポンプ用流量制御弁。
A hydraulic power steering device that includes a power steering flow control valve provided in the middle of a flow path connecting a pump whose discharge amount changes in accordance with the engine speed to a power steering circuit, and that controls the return flow rate from the pump to the tank. In the flow control valve for pump ,
The pump flow control valve includes a pump body, a pressure chamber in which pressure oil from the pump is guided through a pump port , connected to the upstream side of the power steering flow control valve, a drain port communicating with the tank, a spool incorporating slidably on the pump body and the a first pilot chamber which is provided on the opposite side of the pressure chamber across the spool, by the action of the spring force to the spool provided in the first pilot chamber spring And a piston case screwed into the pump body, and a piston slidably disposed in the piston case to vary the set load of the spring, and the pressure on the upstream side of the pump flow control valve a pressure chamber, also leads to pressure on the downstream side in the first pilot chamber through the pilot passage, the pressure difference before and after the power steering flow control valve is given When the pressure exceeds the force, the pressure in the pressure chamber overcomes the spring force of the spring and the pressure action of the first pilot chamber to move the spool and open the pressure chamber to the drain port with an opening according to the position of the spool. the configuration in which,
The flow control valve for power steering is urged to the pump port side by a large-diameter spring with a large set load housed on the power steering circuit side, and similarly to a plunger slidably incorporated in the valve body. It is biased to the pump port side by a small diameter spring of the circuit-side set load that is housed inside the large diameter spring, a rod incorporated in slidably support which is anchored to the connector to be screwed to the pump body In the region where the engine speed is low, the rod first operates against the pressing force of the small-diameter spring, while in the region where the engine speed is high, the plunger further operates against the pressing force of the large-diameter spring. Formed by engagement with a rod having a step difference in diameter from the inner diameter of the plunger. Pump flow control valve of the hydraulic power steering apparatus characterized by controlling the opening area of the annular passage that.
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