JP3793662B2 - パワーステアリング装置の流量制御弁 - Google Patents
パワーステアリング装置の流量制御弁 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、非操舵時に、ポンプのエネルギー損失を低く抑える省エネモードを備えたパワーステアリング装置の流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６、７に示した従来の流量制御弁は、バルブボディ１にポンプポート２、タンクポート３、およびアクチュエータポート４を形成している。上記ポンプポート２には、図示していないエンジンによって駆動するポンプＰを接続し、タンクポート３にはタンクＴを接続し、アクチュエータポート４には、センターオープンのパワーステアリング装置ＰＳを接続している。
また、バルブボディ１には、スプール孔６を形成するとともに、このスプール孔６と上記アクチュエータポート４とを通路５を介して連通している。
【０００３】
上記スプール孔６には、メインスプール７を摺動自在に組み込むとともに、このメインスプール７の図面左側端にロッド８を固定している。このロッド８は、大径部８ａと小径部８ｂとこれら両部８ａ、８ｂを連続するテーパ部８ｃとを備えている。そして、このようにしたロッド８を、上記通路５に挿入することで可変オリフィスＶを構成している。
この可変オリフィスＶは、上記ロッド８がメインスプール７とともに移動すると、その開口面積が変化する。
【０００４】
上記バルブボディ１のアクチュエータポート４と反対側には、スリーブ９を固定するとともに、このスリーブ９内にピストン１１を摺動自在に組み込んでいる。また、スリーブ９内には、キャップ１０を固定し、このキャップ１０と上記ピストン１１との間にパイロット室１２を構成している。
また、上記キャップ１０には、バネ受け１３を固定するとともに、このバネ受け１３の一端に形成したフランジ部１４と、上記ピストン１１に形成した受け部１５との間にスプリング１６を介在している。したがって、ピストン１１は、スプリング１６の作用で、その鍔部１７を、キャップ１０の図面左側端に押しつけた状態に保たれる。
【０００５】
さらに、上記ピストン１１の段部１８と上記メインスプール７の段部１９との間には、メインスプリング２０を介在させている。そして、このメインスプリング２０を設けた室をスプリング室２１とし、このスプリング室２１を、バルブボディ１に形成したパイロット通路２２を介して上記アクチュエータポート４に連通させ、また、キャップ１０とピストン１１との隙間２３を介して上記パイロット室１２にも連通させている。したがって、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧は、パイロット通路２２を介して上記スプリング室２１とパイロット室１２とに作用する。
【０００６】
なお、上記ピストン１１は、そのパイロット室１２側の受圧面積Ｄ１を、スプリング室２０側の受圧面積Ｄ２よりも大きくすることで、スプリング室２０とパイロット室１２との両方にパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧を導いたときに、その受圧面積差によって図面左方向の推力を発生させるようにしている。そして、このピストン１１に作用する上記左方向の推力が、スプリング１６のバネ力とメインスプリング２０のバネ力との合計したバネ力よりも大きくなったときに、ピストン１１を図面左方向に移動させる。
また、上記メインスプール７内には、スプリング２４、バネ受け２５、ボール２６、およびシート部材２７からなるリリーフバルブＲを組み込んでいる。そして、このリリーフバルブＲによって、パワーステアリング装置ＰＳへの供給圧が、設定した圧力に達したときに、スプリング室２１内の圧油をメインスプール７に形成した排出通路２８を介してタンクＴに排出するようにしている。
【０００７】
上記のようにした従来の流量制御弁は、ポンプＰからの圧油を、ポンプポート２→可変オリフィスＶ→アクチュエータポート４→パワーステアリング装置ＰＳの順に導くとともに、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧をアクチュエータポート４からパイロット通路２２を介してスプリング室２１にも導いている。
また、上記のように圧油が可変オリフィスＶを通過すると、その前後に差圧が生じ、この可変絞りＶの上流側の圧力が、メインスプール７の図面左側の受圧面に作用し、その下流側の圧力が、メインスプール７の図面右側の受圧面に作用する。したがって、メインスプール７は、可変オリフィスＶの上流側の圧力による図面右方向の推力と、可変オリフィスＶの下流側の圧力による図面左方向の推力およびメインスプリング２０のバネ力とによる合計推力とがバランスする位置で停止する。
【０００８】
例えば、非操舵時にパワーステアリング装置ＰＳが中立で負荷圧がなく、それがタンクに連通している場合には、可変オリフィスＶ前後の差圧で、メインスプール７が図６に示すように図面右方向に移動する。このようにメインスプール７が右方向に移動すると、可変オリフィスＶの開度がロッド８の大径部８ａで絞られるとともに、タンクポート３の開口面積も大きくなる。
タンクポート３の開口面積が大きくなれば、その分、ポンプ吐出量のうちタンクＴに戻される流量が多くなる。このようにタンクＴに戻される流量が多くなれば、それだけパワーステアリング装置ＰＳに供給される流量が少なくなる。
【０００９】
これに対してハンドルの据え切り時のようにパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が大きい場合には、可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくなる。このように差圧が小さくなれば、メインスプール７の両端に作用する圧力差も小さくなるので、メインスプール７が、スプリング２０のバネ力の作用によって、図面左方向に移動する。このようにメインスプール７が左方向に移動すると、可変オリフィスＶの開度がロッド８の小径部８ｂによって大きくなるとともに、タンクポート３の開口面積も小さくなる。
【００１０】
タンクポート３の開口面積が小さくなれば、その分、ポンプ吐出量のうちタンクＴに戻される流量が少なくなる。このようにタンクに戻される流量が少なくなれば、それだけパワーステアリング装置ＰＳに供給される流量が多くなる。そして、図７に示すように、タンクポート３を完全に閉じれば、ポンプＰからの全量がパワーステアリング装置ＰＳ側に供給されることとなる。
つまり、この従来例は、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧に応じて可変オリフィスＶの開度とタンクポート３の開口面積とを制御して、パワーステアリング装置ＰＳに供給される流量を制御している。
【００１１】
また、この従来の流量制御弁は、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧に応じて、ピストン１１を移動させることによりメインスプリング２０のセット荷重を変えるようにしている。
すなわち、図６に示した非操舵時のように、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧がほぼタンク圧の場合には、パイロット室１２側の受圧面積Ｄ１とスプリング室２１側の受圧面積Ｄ２との差の影響はほとんどなくなる。そのためにピストン１１は、スプリング１６およびメインスプリング２０のバネ力によって、図示の右側位置に保たれる。ピストン１１がこのように右側位置にあれば、メインスプリング２０のたわみ量も少なくなるので、そのセット荷重も小さくなる。
【００１２】
メインスプリング２０のセット荷重が小さいということは、可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくても、メインスプール７が図面右方向に移動しやすいということになる。このように可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくても、メインスプール７が移動するということは、可変オリフィスＶでの圧力損失を小さくしながら、ポンプ吐出量のほとんどをタンクに戻すことができるので、それだけポンプの消費エネルギーを少なくできる。
【００１３】
これに対して図７に示した操舵時のように、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が大きくなると、ピストン１１に作用する図面左方向の推力が大きくなる。そのため、ピストン１１が、スプリング１６とメインスプリング２０とをたわませながら図面左方向に移動して、その左側端面を図示するようにスリーブ９に形成したストッパー部２９に押しつける。
したがって、このときのメインスプリング２０のセット荷重は、ピストン１１がその左側端面をスリーブ９のストッパー部２９に押しつけた位置でのたわみ分だけ、非操舵時よりも大きくなる。
つまり、メインスプリング２０のセット荷重は、非操舵時のときよりも、操舵時のときの方が大きくなるようにしている。
【００１４】
上記のように、メインスプリング２０のセット荷重を操舵時と非操舵時とで、変えるようにしたのは、非操舵時におけるポンプＰのエネルギー損失を小さくするためである。
すなわち、ポンプＰの消費エネルギーは、可変絞りＶの上流側の制御圧すなわち、この流量制御弁の制御圧と、パワーステアリング装置ＰＳの管路抵抗により生じる可変オリフィスＶの下流側の回路圧とを合計した圧力に比例する。そのため、上記したように、非操舵時にメインスプリング２０のセット荷重を小さくすれば、可変オリフィスＶの上流側の制御圧を低くすることができる。しかも、このように制御圧を低くすればするほど、パワーステアリング装置ＰＳ側への供給流量も少なくなるので、回路圧も低くなる。そして、このように制御圧と回路圧とを低くすれば、ポンプＰの消費エネルギーが小さくなるので、非操舵時のエネルギー損失を少なくすることができる。
【００１５】
ただし、上記メインスプリング２０のセット荷重は、パワーステアリング装置ＰＳへの供給流量特性を決めるものなので、メインスプリング２０のセット荷重が常に小さいままだと、操舵時に所定の供給流量特性を得られない。
そこで、この従来例では、操舵時にピストン１１を動かすことによりメインスプリング２０のセット荷重を大きくして、所定の制御圧を保つようにしている。このように所定の制御圧を保てれば、必要な供給流量をパワーステアリング装置ＰＳに供給することができる。
つまり、この従来例は、パワーステアリング装置ＰＳが中立の場合には、メインスプリング２０のセット荷重を小さくして省エネモードにし、操舵時にはメインスプリング２０のセット荷重を大きくして通常モードに切り換えるようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流量制御弁は、省エネモードのときに、ポンプＰからの圧油を、ほとんどタンクポート３を介してタンクＴ側に排出しているので、パワーステアリング装置ＰＳ側には僅かしか圧油が供給されない。このように省エネモード時にパワーステアリング装置ＰＳ側への供給流量が少ないと、省エネモードからパワーステアリング装置ＰＳを作動させる場合、すなわち省エネモードから通常モードに切り換わる場合に、パワーステアリング装置ＰＳ側の流量が不足して、その追従性が悪くなるという問題があった。
この発明の目的は、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性を上げることができ、かつ、非操舵時のポンプＰのエネルギー損失を少なくすることができるパワーステアリング装置の流量制御弁を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、バルブボディと、バルブボディに形成したポンプポートと、バルブボディに形成したタンクポートと、バルブボディに形成するとともにパワーステアリング装置に接続するアクチュエータポートと、バルブボディに形成するとともに上記ポンプポートとタンクポートとを連通するメインスプール孔と、メインスプール孔に摺動自在に組み込むとともにその位置に応じて上記ポンプポートとタンクポートとを連通したりその連通を遮断したりするメインスプールと、メインスプール孔と上記アクチュエータポートとを連通する制御オリフィスと、メインスプールを挟んで制御オリフィスと反対側のメインスプール孔に設けたメインスプリングと、メインスプリングを組み込んだスプリング室と上記アクチュエータポートとを連通するパイロット通路と、スプリング室に組み込むとともにメインスプリングのセット荷重を調節するセット荷重調節機構とを備えている。
【００１８】
そして、上記セット荷重調節機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が小さい場合にメインスプリングのセット荷重を小さくし、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合にメインスプリングのセット荷重を大きくする構成にしたパワーステアリング装置の流量制御弁を前提にする。
【００１９】
第１の発明は、上記発明を前提にしつつ、制御オリフィスの下流側とポンプとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路に設けたオリフィスと、バイパス通路に設けるとともに非操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとを連通し、操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとの連通を遮断する構成にした切換機構とを備えたことを特徴とする。
第２の発明は、バイパス通路を、バルブボディに形成するとともに、このバイパス通路の一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧によってセット荷重調節機構が切り換わると、バイパス通路を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２０】
第３の発明は、バルブボディに形成するとともに、一方をアクチュエータポートに接続し、他方を制御オリフィスの上流側に接続したバイパス通路と、このバイパス通路に組み込んだサブスプールとサブスプリングとからなる切換機構とを備え、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保って制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとを連通する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとの連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２１】
第４の発明は、バルブボディには、一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続したパイロット通路と、このパイロット通路と制御オリフィスの上流側とを接続するバイパス通路とを形成する一方、上記パイロット通路内にサブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込むとともに、上記サブスプールには、環状溝と、この環状溝に連通し、しかも、上記アクチュエータポートとスプリング室とを常時連通させる軸孔とを形成し、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールのの位置を保ってバイパス通路とサブスプールの環状溝とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、バイパス通路とサブスプールの環状溝との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２２】
第５の発明は、メインスプールには、一方をスプリング室に接続し、他方を制御オリフィス上流側に接続したバイパス通路を形成するとともに、このバイパス通路には、サブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込む一方、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保ってスプリング室と制御オリフィスの上流側とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、スプリング室と制御オリフィス上流側との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１、２に示した第１実施例は、バルブボディ１にバイパスポート３０を形成するとともに、このバイパスポート３０とポンプＰとをバイパス通路３１を介して接続している。また、スリーブ９には、第１オリフィス３２と、この第１オリフィス３２よりも開度の大きい第２オリフィス３３とを形成している。
そして、図１に示す流量制御弁の省エネモードでは、バイパス通路３１とパイロット通路２２とを第１、２オリフィス３２、３３を介して連通するようにしている。
また、図２に示す流量制御弁の通常モードでは、バイパス通路３１とパイロット通路２２とが、ピストン１１によって遮断される。ただし、スプリング室２１とパイロット通路２２とは、ピストン１１の左先端部に形成した溝部３４と第２オリフィス３３とを介して連通したままである。
その他の構成については、上記従来例と同じなので、同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
この第１実施例によれば、図１に示す省エネモードの場合に、ポンプＰからの圧油を、バイパス通路３１→バイパスポート３０→第１オリフィス３２→スプリング室２１→第２オリフィス３３→パイロット通路２２→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。したがって、パワーステアリング装置ＰＳには、第１オリフィス３２の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
このように省エネモードにおいて、ポンプＰの圧油を、バイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳに一定流量供給しておけば、通常モードに切り換えたときに、パワーステアリング装置ＰＳの追従性が悪くなることを防止できる。
【００２５】
また、省エネモード時に、従来のように可変オリフィスＶを介してパワーステアリング装置ＰＳ側に圧油を供給するのに加えて、上記のようにバイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳに一定流量供給するので、メインスプリング２０のセット荷重を従来よりもさらに小さくすることができる。
そして、このようにメインスプリング２０のセット荷重を従来よりも小さくすれば、制御圧もより低くなる。そのため、バイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳ側に一定流量を供給することにより、流量制御弁全体としての圧力損失を低く抑えることができるので、ポンプＰのエネルギー損失を従来よりも低く抑えることができる。
【００２６】
一方、操舵時にパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇すれば、図２に示すようにピストン１１が移動して通常モードに切り換わる。そして、スプリング室２１とバイパスポート３０との連通がピストン１１によって遮断される。したがって、この通常モードでは、従来と同様に、所定の流量制御特性が得られる。
なお、この第１実施例では、この発明のバイパス通路を、バイパスポート３０、バイパス通路３１、第１オリフィス３２、スプリング室２１、第２オリフィス３３、およびパイロット通路２２で構成している。
また、第１オリフィス３２がこの発明のオリフィスを構成し、ピストン１１がこの発明の切換機構を構成している。
【００２７】
図３に示した第２実施例は、バルブボディ１内にサブスプール孔３５を形成するとともに、このサブスプール孔３５を連通路３６を介してアクチュエータポート４に連通し、連通路３７を介して可変オリフィスＶの上流側のスプール孔６に連通している。
また、サブスプール孔３５には、サブスプール３８と、このサブスプール３８にバネ力を作用させるスプリング３９とを図面左側から組み込んでいる。
そして、上記スプリング３９を設けた室を、タンクポート３に連通させている。
さらに、上記サブスプール３８には、第１環状溝４０と第２環状溝４１とを形成するとともに、これら第１、第２環状溝４０、４１を、貫通孔４２によって連通している。
なお、この第２実施例では、アクチュエータポート４とスプリング室２１とを、外部パイロット通路４３によって連通している。
【００２８】
上記第２実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→連通路３７→第１環状溝４０→貫通孔４２→第２環状溝４１→連通路３６→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、貫通孔４２の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
したがって、上記第１実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときに、パワーステアリング装置ＰＳの追従性が悪くなったりしない。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール３８がスプリング３９をたわませながら右方向に移動して、そのランド部４４で連通路３７を遮断する。
したがって、この通常モード時には、所定の流量制御特性が得られる。
【００２９】
なお、この第２実施例では、連通路３７、サブスプール孔３５、連通路３６でこの発明のバイパス通路を構成している。
また、貫通孔４２がこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール３８およびスプリング３９がこの発明の切換機構を構成している。
【００３０】
図４に示した第３実施例は、パイロット通路２２を拡径してそれを拡径部４５とするとともに、この拡径部４５にサブスプール４６とこのサブスプール４６にバネ力を作用させるサブスプリング４７とを図面左側から組み込んでいる。
また、上記サブスプール４６には、アクチュエータポート４側とスプリング室２１側とを連通する軸孔４８を形成するとともに、この軸孔４８を第１環状溝４９と第２環状溝５０とにそれぞれ連通させている。
一方、上記バルブボディ１には、可変オリフィスＶの上流側のスプール孔６と拡径部４５とを連通する連通路５１を形成している。この連通路５１は、サブスプール４６の位置に応じて第１環状溝４９に連通するようにしている。
【００３１】
この第３実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→連通路５１→第１環状溝４９→軸孔４８→第２環状溝５０→拡径部４５→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、軸孔４８の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることになる。
したがって、上記第１、２実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性の悪化を防止できる。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール４６がサブスプリング４７をたわませながら右方向に移動して、連通路５１をランド部５２によって遮断する。したがって、通常モード時には、所定の流量制御特性が得られる。
【００３２】
なお、この第３実施例では、連通路５１がこの発明のバイパス通路を構成している。
また、軸孔４８がこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール４６およびサブスプリング４７がこの発明の切換機構を構成している。
【００３３】
図５に示した第４実施例は、メインスプール７に、一方をスプリング室２１に開口させたサブスプール孔５３を形成し、このサブスプール孔５３にサブスプール５４とこのサブスプール５４にバネ力を作用させるサブスプリング５５とを図面左側から組み込んでいる。
上記サブスプール５４には、一方をスプリング室２１に開口し、他方をその摺動面に開口させた連通孔５６を形成している。
一方、メインスプール７には、供給路５７を形成し、その一方を可変オリフィスＶ上流のスプール孔６に開口し、他方を上記サブスプール孔５３側に開口している。また、供給路５７は、サブスプール５４の位置によって、上記連通孔５６に連通するようにしている。
なお、この第４実施例では、リリーフバルブ５８をバルブボディ１内に設けている。
【００３４】
この第４実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→供給路５７→連通孔５６→スプリング室２１→パイロット通路２２→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。
そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、連通孔５６の開口面積で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
したがって、上記第１〜３実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性の悪化を防止できる。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール５４がサブスプリング５５をたわませながら左方向に移動して、連通孔５６と供給路５７との連通を遮断する。したがって、通常モード時には、所定の流量制御特性を得られる。
【００３５】
そして、この第４実施例では、この発明のバイパス通路を、連通孔５６と供給路５７とで構成している。
また、連通孔５６の開口面積でこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール５４およびサブスプリング５５でこの発明の切換機構を構成している。
なお、上記第１〜４実施例では、キャップ１０、ピストン１１、パイロット室１２、バネ受け１３、スプリング１６によってこの発明のセット荷重調節機構を構成している。
また、上記実施例の可変オリフィスＶが、この発明の制御オリフィスに相当する。ただし、上記第１〜４実施例におけるメインスプール７のロッド８を省略して、通路５の開口面積によって一定に決まる固定オリフィスを、この発明の制御オリフィスとしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、パワーステアリング装置の負荷圧が低いときに、すなわち省エネモード時に、パワーステアリング装置に従来の制御オリフィスを介した流量に加え、バイパス通路を介してポンプの一定流量を供給するようにしている。
したがって、省エネモードから通常モードに切り換わる時のパワーステアリング装置への流量不足を防止できる。このようにパワーステアリング装置への流量不足を防止すれば、省エネモードから通常モードに切り換わるときに、パワーステアリング装置の追従性が悪くならない。
【００３７】
また、省エネモード時のメインスプリングのセット荷重を、従来よりも小さくすることができるので、可変オリフィス上流側の制御圧をさらに低くすることができる。
したがって、バイパス通路を介してパワーステアリング装置に一定流量を供給することにより、流量制御弁全体としての圧力損失を低く抑えることができるので、ポンプＰの合計消費エネルギーを従来よりも低くすることができる。つまり、エネルギー損失を従来例よりも低く抑えることができる。
【００３８】
第２の発明によれば、セット荷重調節機構が切り換わると、それによってバイパス通路が遮断されるので、特別に切換手段を設けなくてもすむ。
第３の発明によれば、バイパス通路と切換機構とを、バルブボディの任意の位置に設けることができる。
第４の発明によれば、パイロット通路を利用してバイパス通路を構成するとともに、パイロット通路内に切換機構を組み込むことができるので、バルブボディの大型化を防止できる。
第５の発明によれば、メンスプール内にバイパス通路と切換機構とを組み込むことができるので、バルブボディの大型化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す断面図であり、省エネモード状態を示す図である。
【図２】第１実施例を示す断面図であり、通常モード状態を示す図である。
【図３】第２実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図４】第３実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図５】第４実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図６】従来例を示す断面図であり、省エネモード状態を示す図である。
【図７】従来例を示す断面図であり、通常モード状態を示す図である。
【符号の説明】
１ バルブボディ
２ ポンプポート
３ タンクポート
４ アクチュエータポート
５ この発明の制御オリフィスを構成する通路
６ スプール孔
７ メインスプール
１０ キャップ
１１ ピストン
１２ バネ受け
２０ メインスプリング
２１ スプリング室
２２ パイロット通路
３０ この発明のパイパス通路を構成するバイパスポート
３２ この発明のオリフィスを構成する第１オリフィス
３５、５３ サブスプール孔
３８、４６、５４ サブスプール
３９、４７、５５ サブスプリング
４２ この発明のオリフィスを構成する貫通孔
４８ この発明のオリフィスを構成する軸孔
５１ この発明のバイパス通路を構成する連通路
５３ この発明のバイパス通路を構成するサブスプール孔
５６ この発明のオリフィスを構成する連通孔
５７ この発明のバイパス通路を構成する供給路
【発明の属する技術分野】
この発明は、非操舵時に、ポンプのエネルギー損失を低く抑える省エネモードを備えたパワーステアリング装置の流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６、７に示した従来の流量制御弁は、バルブボディ１にポンプポート２、タンクポート３、およびアクチュエータポート４を形成している。上記ポンプポート２には、図示していないエンジンによって駆動するポンプＰを接続し、タンクポート３にはタンクＴを接続し、アクチュエータポート４には、センターオープンのパワーステアリング装置ＰＳを接続している。
また、バルブボディ１には、スプール孔６を形成するとともに、このスプール孔６と上記アクチュエータポート４とを通路５を介して連通している。
【０００３】
上記スプール孔６には、メインスプール７を摺動自在に組み込むとともに、このメインスプール７の図面左側端にロッド８を固定している。このロッド８は、大径部８ａと小径部８ｂとこれら両部８ａ、８ｂを連続するテーパ部８ｃとを備えている。そして、このようにしたロッド８を、上記通路５に挿入することで可変オリフィスＶを構成している。
この可変オリフィスＶは、上記ロッド８がメインスプール７とともに移動すると、その開口面積が変化する。
【０００４】
上記バルブボディ１のアクチュエータポート４と反対側には、スリーブ９を固定するとともに、このスリーブ９内にピストン１１を摺動自在に組み込んでいる。また、スリーブ９内には、キャップ１０を固定し、このキャップ１０と上記ピストン１１との間にパイロット室１２を構成している。
また、上記キャップ１０には、バネ受け１３を固定するとともに、このバネ受け１３の一端に形成したフランジ部１４と、上記ピストン１１に形成した受け部１５との間にスプリング１６を介在している。したがって、ピストン１１は、スプリング１６の作用で、その鍔部１７を、キャップ１０の図面左側端に押しつけた状態に保たれる。
【０００５】
さらに、上記ピストン１１の段部１８と上記メインスプール７の段部１９との間には、メインスプリング２０を介在させている。そして、このメインスプリング２０を設けた室をスプリング室２１とし、このスプリング室２１を、バルブボディ１に形成したパイロット通路２２を介して上記アクチュエータポート４に連通させ、また、キャップ１０とピストン１１との隙間２３を介して上記パイロット室１２にも連通させている。したがって、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧は、パイロット通路２２を介して上記スプリング室２１とパイロット室１２とに作用する。
【０００６】
なお、上記ピストン１１は、そのパイロット室１２側の受圧面積Ｄ１を、スプリング室２０側の受圧面積Ｄ２よりも大きくすることで、スプリング室２０とパイロット室１２との両方にパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧を導いたときに、その受圧面積差によって図面左方向の推力を発生させるようにしている。そして、このピストン１１に作用する上記左方向の推力が、スプリング１６のバネ力とメインスプリング２０のバネ力との合計したバネ力よりも大きくなったときに、ピストン１１を図面左方向に移動させる。
また、上記メインスプール７内には、スプリング２４、バネ受け２５、ボール２６、およびシート部材２７からなるリリーフバルブＲを組み込んでいる。そして、このリリーフバルブＲによって、パワーステアリング装置ＰＳへの供給圧が、設定した圧力に達したときに、スプリング室２１内の圧油をメインスプール７に形成した排出通路２８を介してタンクＴに排出するようにしている。
【０００７】
上記のようにした従来の流量制御弁は、ポンプＰからの圧油を、ポンプポート２→可変オリフィスＶ→アクチュエータポート４→パワーステアリング装置ＰＳの順に導くとともに、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧をアクチュエータポート４からパイロット通路２２を介してスプリング室２１にも導いている。
また、上記のように圧油が可変オリフィスＶを通過すると、その前後に差圧が生じ、この可変絞りＶの上流側の圧力が、メインスプール７の図面左側の受圧面に作用し、その下流側の圧力が、メインスプール７の図面右側の受圧面に作用する。したがって、メインスプール７は、可変オリフィスＶの上流側の圧力による図面右方向の推力と、可変オリフィスＶの下流側の圧力による図面左方向の推力およびメインスプリング２０のバネ力とによる合計推力とがバランスする位置で停止する。
【０００８】
例えば、非操舵時にパワーステアリング装置ＰＳが中立で負荷圧がなく、それがタンクに連通している場合には、可変オリフィスＶ前後の差圧で、メインスプール７が図６に示すように図面右方向に移動する。このようにメインスプール７が右方向に移動すると、可変オリフィスＶの開度がロッド８の大径部８ａで絞られるとともに、タンクポート３の開口面積も大きくなる。
タンクポート３の開口面積が大きくなれば、その分、ポンプ吐出量のうちタンクＴに戻される流量が多くなる。このようにタンクＴに戻される流量が多くなれば、それだけパワーステアリング装置ＰＳに供給される流量が少なくなる。
【０００９】
これに対してハンドルの据え切り時のようにパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が大きい場合には、可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくなる。このように差圧が小さくなれば、メインスプール７の両端に作用する圧力差も小さくなるので、メインスプール７が、スプリング２０のバネ力の作用によって、図面左方向に移動する。このようにメインスプール７が左方向に移動すると、可変オリフィスＶの開度がロッド８の小径部８ｂによって大きくなるとともに、タンクポート３の開口面積も小さくなる。
【００１０】
タンクポート３の開口面積が小さくなれば、その分、ポンプ吐出量のうちタンクＴに戻される流量が少なくなる。このようにタンクに戻される流量が少なくなれば、それだけパワーステアリング装置ＰＳに供給される流量が多くなる。そして、図７に示すように、タンクポート３を完全に閉じれば、ポンプＰからの全量がパワーステアリング装置ＰＳ側に供給されることとなる。
つまり、この従来例は、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧に応じて可変オリフィスＶの開度とタンクポート３の開口面積とを制御して、パワーステアリング装置ＰＳに供給される流量を制御している。
【００１１】
また、この従来の流量制御弁は、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧に応じて、ピストン１１を移動させることによりメインスプリング２０のセット荷重を変えるようにしている。
すなわち、図６に示した非操舵時のように、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧がほぼタンク圧の場合には、パイロット室１２側の受圧面積Ｄ１とスプリング室２１側の受圧面積Ｄ２との差の影響はほとんどなくなる。そのためにピストン１１は、スプリング１６およびメインスプリング２０のバネ力によって、図示の右側位置に保たれる。ピストン１１がこのように右側位置にあれば、メインスプリング２０のたわみ量も少なくなるので、そのセット荷重も小さくなる。
【００１２】
メインスプリング２０のセット荷重が小さいということは、可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくても、メインスプール７が図面右方向に移動しやすいということになる。このように可変オリフィスＶ前後の差圧が小さくても、メインスプール７が移動するということは、可変オリフィスＶでの圧力損失を小さくしながら、ポンプ吐出量のほとんどをタンクに戻すことができるので、それだけポンプの消費エネルギーを少なくできる。
【００１３】
これに対して図７に示した操舵時のように、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が大きくなると、ピストン１１に作用する図面左方向の推力が大きくなる。そのため、ピストン１１が、スプリング１６とメインスプリング２０とをたわませながら図面左方向に移動して、その左側端面を図示するようにスリーブ９に形成したストッパー部２９に押しつける。
したがって、このときのメインスプリング２０のセット荷重は、ピストン１１がその左側端面をスリーブ９のストッパー部２９に押しつけた位置でのたわみ分だけ、非操舵時よりも大きくなる。
つまり、メインスプリング２０のセット荷重は、非操舵時のときよりも、操舵時のときの方が大きくなるようにしている。
【００１４】
上記のように、メインスプリング２０のセット荷重を操舵時と非操舵時とで、変えるようにしたのは、非操舵時におけるポンプＰのエネルギー損失を小さくするためである。
すなわち、ポンプＰの消費エネルギーは、可変絞りＶの上流側の制御圧すなわち、この流量制御弁の制御圧と、パワーステアリング装置ＰＳの管路抵抗により生じる可変オリフィスＶの下流側の回路圧とを合計した圧力に比例する。そのため、上記したように、非操舵時にメインスプリング２０のセット荷重を小さくすれば、可変オリフィスＶの上流側の制御圧を低くすることができる。しかも、このように制御圧を低くすればするほど、パワーステアリング装置ＰＳ側への供給流量も少なくなるので、回路圧も低くなる。そして、このように制御圧と回路圧とを低くすれば、ポンプＰの消費エネルギーが小さくなるので、非操舵時のエネルギー損失を少なくすることができる。
【００１５】
ただし、上記メインスプリング２０のセット荷重は、パワーステアリング装置ＰＳへの供給流量特性を決めるものなので、メインスプリング２０のセット荷重が常に小さいままだと、操舵時に所定の供給流量特性を得られない。
そこで、この従来例では、操舵時にピストン１１を動かすことによりメインスプリング２０のセット荷重を大きくして、所定の制御圧を保つようにしている。このように所定の制御圧を保てれば、必要な供給流量をパワーステアリング装置ＰＳに供給することができる。
つまり、この従来例は、パワーステアリング装置ＰＳが中立の場合には、メインスプリング２０のセット荷重を小さくして省エネモードにし、操舵時にはメインスプリング２０のセット荷重を大きくして通常モードに切り換えるようにしている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流量制御弁は、省エネモードのときに、ポンプＰからの圧油を、ほとんどタンクポート３を介してタンクＴ側に排出しているので、パワーステアリング装置ＰＳ側には僅かしか圧油が供給されない。このように省エネモード時にパワーステアリング装置ＰＳ側への供給流量が少ないと、省エネモードからパワーステアリング装置ＰＳを作動させる場合、すなわち省エネモードから通常モードに切り換わる場合に、パワーステアリング装置ＰＳ側の流量が不足して、その追従性が悪くなるという問題があった。
この発明の目的は、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性を上げることができ、かつ、非操舵時のポンプＰのエネルギー損失を少なくすることができるパワーステアリング装置の流量制御弁を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、バルブボディと、バルブボディに形成したポンプポートと、バルブボディに形成したタンクポートと、バルブボディに形成するとともにパワーステアリング装置に接続するアクチュエータポートと、バルブボディに形成するとともに上記ポンプポートとタンクポートとを連通するメインスプール孔と、メインスプール孔に摺動自在に組み込むとともにその位置に応じて上記ポンプポートとタンクポートとを連通したりその連通を遮断したりするメインスプールと、メインスプール孔と上記アクチュエータポートとを連通する制御オリフィスと、メインスプールを挟んで制御オリフィスと反対側のメインスプール孔に設けたメインスプリングと、メインスプリングを組み込んだスプリング室と上記アクチュエータポートとを連通するパイロット通路と、スプリング室に組み込むとともにメインスプリングのセット荷重を調節するセット荷重調節機構とを備えている。
【００１８】
そして、上記セット荷重調節機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が小さい場合にメインスプリングのセット荷重を小さくし、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合にメインスプリングのセット荷重を大きくする構成にしたパワーステアリング装置の流量制御弁を前提にする。
【００１９】
第１の発明は、上記発明を前提にしつつ、制御オリフィスの下流側とポンプとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路に設けたオリフィスと、バイパス通路に設けるとともに非操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとを連通し、操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとの連通を遮断する構成にした切換機構とを備えたことを特徴とする。
第２の発明は、バイパス通路を、バルブボディに形成するとともに、このバイパス通路の一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧によってセット荷重調節機構が切り換わると、バイパス通路を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２０】
第３の発明は、バルブボディに形成するとともに、一方をアクチュエータポートに接続し、他方を制御オリフィスの上流側に接続したバイパス通路と、このバイパス通路に組み込んだサブスプールとサブスプリングとからなる切換機構とを備え、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保って制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとを連通する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとの連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２１】
第４の発明は、バルブボディには、一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続したパイロット通路と、このパイロット通路と制御オリフィスの上流側とを接続するバイパス通路とを形成する一方、上記パイロット通路内にサブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込むとともに、上記サブスプールには、環状溝と、この環状溝に連通し、しかも、上記アクチュエータポートとスプリング室とを常時連通させる軸孔とを形成し、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールのの位置を保ってバイパス通路とサブスプールの環状溝とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、バイパス通路とサブスプールの環状溝との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２２】
第５の発明は、メインスプールには、一方をスプリング室に接続し、他方を制御オリフィス上流側に接続したバイパス通路を形成するとともに、このバイパス通路には、サブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込む一方、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保ってスプリング室と制御オリフィスの上流側とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、スプリング室と制御オリフィス上流側との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１、２に示した第１実施例は、バルブボディ１にバイパスポート３０を形成するとともに、このバイパスポート３０とポンプＰとをバイパス通路３１を介して接続している。また、スリーブ９には、第１オリフィス３２と、この第１オリフィス３２よりも開度の大きい第２オリフィス３３とを形成している。
そして、図１に示す流量制御弁の省エネモードでは、バイパス通路３１とパイロット通路２２とを第１、２オリフィス３２、３３を介して連通するようにしている。
また、図２に示す流量制御弁の通常モードでは、バイパス通路３１とパイロット通路２２とが、ピストン１１によって遮断される。ただし、スプリング室２１とパイロット通路２２とは、ピストン１１の左先端部に形成した溝部３４と第２オリフィス３３とを介して連通したままである。
その他の構成については、上記従来例と同じなので、同じ構成要素については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
この第１実施例によれば、図１に示す省エネモードの場合に、ポンプＰからの圧油を、バイパス通路３１→バイパスポート３０→第１オリフィス３２→スプリング室２１→第２オリフィス３３→パイロット通路２２→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。したがって、パワーステアリング装置ＰＳには、第１オリフィス３２の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
このように省エネモードにおいて、ポンプＰの圧油を、バイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳに一定流量供給しておけば、通常モードに切り換えたときに、パワーステアリング装置ＰＳの追従性が悪くなることを防止できる。
【００２５】
また、省エネモード時に、従来のように可変オリフィスＶを介してパワーステアリング装置ＰＳ側に圧油を供給するのに加えて、上記のようにバイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳに一定流量供給するので、メインスプリング２０のセット荷重を従来よりもさらに小さくすることができる。
そして、このようにメインスプリング２０のセット荷重を従来よりも小さくすれば、制御圧もより低くなる。そのため、バイパス通路３１等を介してパワーステアリング装置ＰＳ側に一定流量を供給することにより、流量制御弁全体としての圧力損失を低く抑えることができるので、ポンプＰのエネルギー損失を従来よりも低く抑えることができる。
【００２６】
一方、操舵時にパワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇すれば、図２に示すようにピストン１１が移動して通常モードに切り換わる。そして、スプリング室２１とバイパスポート３０との連通がピストン１１によって遮断される。したがって、この通常モードでは、従来と同様に、所定の流量制御特性が得られる。
なお、この第１実施例では、この発明のバイパス通路を、バイパスポート３０、バイパス通路３１、第１オリフィス３２、スプリング室２１、第２オリフィス３３、およびパイロット通路２２で構成している。
また、第１オリフィス３２がこの発明のオリフィスを構成し、ピストン１１がこの発明の切換機構を構成している。
【００２７】
図３に示した第２実施例は、バルブボディ１内にサブスプール孔３５を形成するとともに、このサブスプール孔３５を連通路３６を介してアクチュエータポート４に連通し、連通路３７を介して可変オリフィスＶの上流側のスプール孔６に連通している。
また、サブスプール孔３５には、サブスプール３８と、このサブスプール３８にバネ力を作用させるスプリング３９とを図面左側から組み込んでいる。
そして、上記スプリング３９を設けた室を、タンクポート３に連通させている。
さらに、上記サブスプール３８には、第１環状溝４０と第２環状溝４１とを形成するとともに、これら第１、第２環状溝４０、４１を、貫通孔４２によって連通している。
なお、この第２実施例では、アクチュエータポート４とスプリング室２１とを、外部パイロット通路４３によって連通している。
【００２８】
上記第２実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→連通路３７→第１環状溝４０→貫通孔４２→第２環状溝４１→連通路３６→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、貫通孔４２の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
したがって、上記第１実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときに、パワーステアリング装置ＰＳの追従性が悪くなったりしない。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール３８がスプリング３９をたわませながら右方向に移動して、そのランド部４４で連通路３７を遮断する。
したがって、この通常モード時には、所定の流量制御特性が得られる。
【００２９】
なお、この第２実施例では、連通路３７、サブスプール孔３５、連通路３６でこの発明のバイパス通路を構成している。
また、貫通孔４２がこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール３８およびスプリング３９がこの発明の切換機構を構成している。
【００３０】
図４に示した第３実施例は、パイロット通路２２を拡径してそれを拡径部４５とするとともに、この拡径部４５にサブスプール４６とこのサブスプール４６にバネ力を作用させるサブスプリング４７とを図面左側から組み込んでいる。
また、上記サブスプール４６には、アクチュエータポート４側とスプリング室２１側とを連通する軸孔４８を形成するとともに、この軸孔４８を第１環状溝４９と第２環状溝５０とにそれぞれ連通させている。
一方、上記バルブボディ１には、可変オリフィスＶの上流側のスプール孔６と拡径部４５とを連通する連通路５１を形成している。この連通路５１は、サブスプール４６の位置に応じて第１環状溝４９に連通するようにしている。
【００３１】
この第３実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→連通路５１→第１環状溝４９→軸孔４８→第２環状溝５０→拡径部４５→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、軸孔４８の開度で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることになる。
したがって、上記第１、２実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性の悪化を防止できる。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール４６がサブスプリング４７をたわませながら右方向に移動して、連通路５１をランド部５２によって遮断する。したがって、通常モード時には、所定の流量制御特性が得られる。
【００３２】
なお、この第３実施例では、連通路５１がこの発明のバイパス通路を構成している。
また、軸孔４８がこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール４６およびサブスプリング４７がこの発明の切換機構を構成している。
【００３３】
図５に示した第４実施例は、メインスプール７に、一方をスプリング室２１に開口させたサブスプール孔５３を形成し、このサブスプール孔５３にサブスプール５４とこのサブスプール５４にバネ力を作用させるサブスプリング５５とを図面左側から組み込んでいる。
上記サブスプール５４には、一方をスプリング室２１に開口し、他方をその摺動面に開口させた連通孔５６を形成している。
一方、メインスプール７には、供給路５７を形成し、その一方を可変オリフィスＶ上流のスプール孔６に開口し、他方を上記サブスプール孔５３側に開口している。また、供給路５７は、サブスプール５４の位置によって、上記連通孔５６に連通するようにしている。
なお、この第４実施例では、リリーフバルブ５８をバルブボディ１内に設けている。
【００３４】
この第４実施例によれば、省エネモードの場合に、ポンプＰの一定流量を、ポンプポート２→供給路５７→連通孔５６→スプリング室２１→パイロット通路２２→アクチュエータポート４を介してパワーステアリング装置ＰＳに供給する。
そのため、パワーステアリング装置ＰＳには、連通孔５６の開口面積で決まる流量と、可変オリフィスＶで決まる流量との合計流量が供給されることとなる。
したがって、上記第１〜３実施例と同様に、省エネモードから通常モードに切り換わるときのパワーステアリング装置ＰＳの追従性の悪化を防止できる。
また、パワーステアリング装置ＰＳの負荷圧が上昇して通常モードに切り換われば、サブスプール５４がサブスプリング５５をたわませながら左方向に移動して、連通孔５６と供給路５７との連通を遮断する。したがって、通常モード時には、所定の流量制御特性を得られる。
【００３５】
そして、この第４実施例では、この発明のバイパス通路を、連通孔５６と供給路５７とで構成している。
また、連通孔５６の開口面積でこの発明のオリフィスを構成し、サブスプール５４およびサブスプリング５５でこの発明の切換機構を構成している。
なお、上記第１〜４実施例では、キャップ１０、ピストン１１、パイロット室１２、バネ受け１３、スプリング１６によってこの発明のセット荷重調節機構を構成している。
また、上記実施例の可変オリフィスＶが、この発明の制御オリフィスに相当する。ただし、上記第１〜４実施例におけるメインスプール７のロッド８を省略して、通路５の開口面積によって一定に決まる固定オリフィスを、この発明の制御オリフィスとしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
第１の発明によれば、パワーステアリング装置の負荷圧が低いときに、すなわち省エネモード時に、パワーステアリング装置に従来の制御オリフィスを介した流量に加え、バイパス通路を介してポンプの一定流量を供給するようにしている。
したがって、省エネモードから通常モードに切り換わる時のパワーステアリング装置への流量不足を防止できる。このようにパワーステアリング装置への流量不足を防止すれば、省エネモードから通常モードに切り換わるときに、パワーステアリング装置の追従性が悪くならない。
【００３７】
また、省エネモード時のメインスプリングのセット荷重を、従来よりも小さくすることができるので、可変オリフィス上流側の制御圧をさらに低くすることができる。
したがって、バイパス通路を介してパワーステアリング装置に一定流量を供給することにより、流量制御弁全体としての圧力損失を低く抑えることができるので、ポンプＰの合計消費エネルギーを従来よりも低くすることができる。つまり、エネルギー損失を従来例よりも低く抑えることができる。
【００３８】
第２の発明によれば、セット荷重調節機構が切り換わると、それによってバイパス通路が遮断されるので、特別に切換手段を設けなくてもすむ。
第３の発明によれば、バイパス通路と切換機構とを、バルブボディの任意の位置に設けることができる。
第４の発明によれば、パイロット通路を利用してバイパス通路を構成するとともに、パイロット通路内に切換機構を組み込むことができるので、バルブボディの大型化を防止できる。
第５の発明によれば、メンスプール内にバイパス通路と切換機構とを組み込むことができるので、バルブボディの大型化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例を示す断面図であり、省エネモード状態を示す図である。
【図２】第１実施例を示す断面図であり、通常モード状態を示す図である。
【図３】第２実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図４】第３実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図５】第４実施例を示す断面図であり、組み付け状態を示す図である。
【図６】従来例を示す断面図であり、省エネモード状態を示す図である。
【図７】従来例を示す断面図であり、通常モード状態を示す図である。
【符号の説明】
１ バルブボディ
２ ポンプポート
３ タンクポート
４ アクチュエータポート
５ この発明の制御オリフィスを構成する通路
６ スプール孔
７ メインスプール
１０ キャップ
１１ ピストン
１２ バネ受け
２０ メインスプリング
２１ スプリング室
２２ パイロット通路
３０ この発明のパイパス通路を構成するバイパスポート
３２ この発明のオリフィスを構成する第１オリフィス
３５、５３ サブスプール孔
３８、４６、５４ サブスプール
３９、４７、５５ サブスプリング
４２ この発明のオリフィスを構成する貫通孔
４８ この発明のオリフィスを構成する軸孔
５１ この発明のバイパス通路を構成する連通路
５３ この発明のバイパス通路を構成するサブスプール孔
５６ この発明のオリフィスを構成する連通孔
５７ この発明のバイパス通路を構成する供給路
Claims (5)
- バルブボディと、バルブボディに形成したポンプポートと、バルブボディに形成したタンクポートと、バルブボディに形成するとともにパワーステアリング装置に接続するアクチュエータポートと、バルブボディに形成するとともに上記ポンプポートとタンクポートとを連通するメインスプール孔と、メインスプール孔に摺動自在に組み込むとともにその位置に応じて上記ポンプポートとタンクポートとを連通したりその連通を遮断したりするメインスプールと、メインスプール孔と上記アクチュエータポートとを連通する制御オリフィスと、メインスプールを挟んで制御オリフィスと反対側のメインスプール孔に設けたメインスプリングと、メインスプリングを組み込んだスプリング室と上記アクチュエータポートとを連通するパイロット通路と、スプリング室に組み込むとともにメインスプリングのセット荷重を調節するセット荷重調節機構とを備え、上記セット荷重調節機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が小さい場合にメインスプリングのセット荷重を小さくし、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合にメインスプリングのセット荷重を大きくする構成にしたパワーステアリング装置の流量制御弁において、制御オリフィスの下流側とポンプとを接続するバイパス通路と、このバイパス通路に設けたオリフィスと、バイパス通路に設けるとともに非操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとを連通し、操舵時に制御オリフィス下流側とポンプとの連通を遮断する構成にした切換機構とを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置の流量制御弁。
- バイパス通路を、バルブボディに形成するとともに、このバイパス通路の一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧によってセット荷重調節機構が切り換わると、バイパス通路を遮断する構成にしたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置の流量制御弁。
- バルブボディに形成するとともに一方をアクチュエータポートに接続し、他方を制御オリフィスの上流側に接続したバイパス通路と、このバイパス通路に組み込んだサブスプールおよびサブスプリングからなる切換機構とを備え、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保って制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとを連通する一方、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、制御オリフィス上流側とアクチュエータポートとの連通を遮断する構成にしたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置の流量制御弁。
- バルブボディには、一方をアクチュエータポートに接続し、他方をスプリング室に接続したパイロット通路と、このパイロット通路と制御オリフィスの上流側とを接続するバイパス通路とを形成する一方、上記パイロット通路内にサブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込むとともに、上記サブスプールには、環状溝と、この環状溝に連通し、しかも、上記アクチュエータポートとスプリング室とを常時連通させる軸孔とを形成し、上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールのの位置を保ってバイパス通路とサブスプールの環状溝とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、バイパス通路とサブスプールの環状溝との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置の流量制御弁。
- メインスプールには、一方をスプリング室に接続し、他方を制御オリフィス上流側に接続したバイパス通路を形成するとともに、このバイパス通路には、サブスプールとサブスプリングとからなる切換機構を組み込む一方、
上記切換機構は、非操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が低い場合に、サブスプリングのバネ力でサブスプールの位置を保ってスプリング室と制御オリフィスの上流側とを連通し、操舵時にパワーステアリング装置の負荷圧が所定の圧力に達した場合に、サブスプールがサブスプリングをたわませながら移動して、スプリング室と制御オリフィス上流側との連通を遮断する構成にしたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置の流量制御弁。
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