JPH0124664B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両の操舵力軽減を目的として車両の
操向装置に用いられる動力舵取装置に関するもの
である。

動力舵取装置は通常第１図に示すように、ステ
アリングホイール１の舵取操作に応動するコント
ロールバルブ２を具え、このコントロールバルブ
にポンプ３からの作動流体を常時供給路４を経て
通流させ、その後作動流体はドレン路５を経て通
常ポンプ３に内蔵されているリザーバタンク６に
戻す。舵取操作時コントロールバルブ２はポンプ
３からの作動流体の通路を絞ることでその上流
側、即ち供給路４内に圧力を生じさせ、この圧力
をパワーシリンダ７の一方のパワーシリンダ室７
ａ又は７ｂに連絡路８又は９を経て導びくと共に
他方のパワーシリンダ室７ｂ又は７ａを連絡路９
又は８、コントロールバルブ２を経てドレン路５
に通じさせて無圧状態にする。かくて、両パワー
シリンダ室７ａ，７ｂ間に差圧が生じ、この差圧
がパワーピストン７ｃを介してステアリング１に
よる舵取操作を助勢し、動力操作が可能である。

しかして、かかる動力舵取装置においては、動
力操向中以外の非舵取操作中と雖もコントロール
バルブ２の通流抵抗等に起因して供給路４中に背
圧が生じており、これがためポンプ３に常時余分
な負荷がかかつていることになり、ポンプ３の駆
動に大きなエネルギーを費す。

そこで、同じく第１図に示す如く供給路４及び
ドレン路５間にこれを短絡するバイパス路１０を
設置し、このバイパス路中にバイパス弁１１を挿
入することが考えられる。このバイパス弁は弁本
体１１ａ中にスプール１１ｂを摺動自在に嵌合し
て具え、その両端面に室１１ｃ，１１ｄを設定す
ると共に、スプール１１ｂをその両端面に作用す
るバランススプリング１１ｅ，１１ｆにより図示
の位置に弾性的に抑止する。スプール１１ｂのか
かる位置でその中程小径部により設定された環状
室を貫通する透孔１１ｇを弁本体１１ａに穿ち、
その透孔中にオリフイス１１ｈを設けると共に、
透孔１１ｇをバイパス路１０中に介挿接続する。
又、室１１ｃ，１１ｄは夫々連絡路１２，１３に
よりパワーシリンダ室７ａ，７ｂに通じさせる。

かくてバイパス弁１１は両パワーシリンダ室７
ａ，７ｂの差圧に応動するが、非舵取操作中はこ
れら両パワーシリンダ室が共に無圧状態にされ、
差圧が生じないため、スプール１１ｂを図示の位
置に保たれ透孔１１ｇを開いている。従つて、供
給路４を経てコントロールバルブ２に向うポンプ
３からの作動流体は一部をオリフイス１１ｈによ
り決まる流量だけコントロールバルブ２をバイパ
スしてリザーバタンク６に戻され、その分供給路
４内に生ずる背圧を小さくしてポンプ３に加わる
負荷を減じ、ポンプ駆動エネルギーが非舵取操作
時無駄に大きく費やされるのを防止することがで
きる。

一方、舵取操作時はパワーシリンダ室７ａ，７
ｂ間に差圧が生じ、これによりスプール１１ａが
図示の位置から左方又は右方へ変位されて透孔１
１ｇを閉じ、作動流体の上記バイパスを中止して
ポンプ３からの作動流体を全量コントロールバル
ブ２に向かわせることができ、前記した所定通り
の動力操向を可能にする。

しかし、かかる省エネルギー型動力操向装置に
あつては、ステアリングホイール１を一方向へ舵
取操作した後直ちに逆方向へ舵取操作する操向を
急速に行なう時、供給路４中の圧力が一時低下を
ほとんど生ずることなく継続して維持され、滑ら
かな切返し動力操向を可能にする必要があるにも
かかわらず、ステアリングホイール１の上記切返
しによつてパワーシリンダ室７ａ，７ｂの高圧側
が逆転するため、これらの差圧に応動するスプー
ル１１ｂが左行又は右行位置から図示の位置を経
て逆方向へ右行又は左行し、その途中で透孔１１
ｇを一旦開いてしまい、この時供給路４中の圧力
が一時排除され、操舵力が一時急峻に重くなつて
危険である。

本発明は上記バイパス弁の他に、供給路及びド
レン路間の一定以上の差圧に応動する第２のバイ
パス弁を設け、これら両バイパス弁を相互に直列
にしてバイパス路中に挿入すれば、上記急速初返
し操向中は供給路中の圧力が一時低下を生ずるこ
となく維持されたまま切返し動力操向に供される
ことから、第２のバイパス弁が供給路及びドレン
路間の一定以上の差圧を間断なく受けて閉位置に
保たれ、第１のバイパス弁が上述の如く一時開い
ても、供給路中の圧力がバイパス路を経て逃がさ
れることがなく、切返し動力操向が一時重くなる
上述の問題を解決できるとの観点から、この着想
を具体化した動力操向装置を提供しようとするも
のである。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。

第２図は本発明一実施の態様で、図示第１図に
おけると同様の部分を同一符号にて示す。

本発明においては、バイパス路１０中に挿入す
べきバイパス弁を２個１組とし、これらをバイパ
ス弁装置１４として単一ユニツトに構成する。こ
の目的のためバイパス弁装置１４はその弁本体１
５に一対のスプールガイド孔１５ａ，１５ｂを形
成し、これら孔内にスプール１６，１７を摺動自
在に嵌合して第１のバイパス弁１８及び第２のバ
イパス弁１９を構成する。各スプールガイド孔１
５ａ，１５ｂの両端開口を夫々プラグ２０，２１
及び２２，２３により閉塞して対応するスプール
端面との間に室２４〜２７を画成し、室２４，２
５内に収納したバランススプリング２８，２９を
対応するプラグ２０，２１及びスプール１６の端
面間に作用させてスプール１６を図示の軸線方向
バランス位置に弾性的に抑止すると共に、室２６
内に収納したばね３０を対応するプラグ２２及び
スプール１７の端面間に作用させてスプール１７
を図中右方に附勢する。

なお、各プラグ２０〜２３には対応するスプー
ル１６，１７の端面に向け指向するストツパ２０
ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａに突設し、これらス
トツパによりスプール１６，１７の軸線方向移動
を制限するが、図示する位置からのスプール１
６，１７の軸線方向移動量を全て同じにする。

弁本体１５には更に、スプール１６，１７の図
示する位置で夫々の中程小径部１６ａ，１７ａに
より設定された環状室３１，３２を貫通する透孔
３３を形成し、この透光中にオリフイス３４を設
けると共に、該透孔３３をバイパス路１０中に挿
入して接続する。弁本体１５には又、室２４，２
５に開口するポート３５，３６と、室２６，２７
に開口するポート３７，３８とを設け、ポート３
５，３６は夫々連絡路１２，１３に接続し、ポー
ト３７，３８は夫々接続路路３９，４０を経てド
レン路５及び供給路４に接続する。

かかる構成において、バイパス弁１８は第１図
におけるバイパス弁１１と全く同様、両パワーシ
リンダ室７ａ，７ｂの差圧に応動し、非舵取操作
中はこれら両パワーシリンダ室が共に無圧状態に
され、両者間に差圧が生じないため、スプール１
６はスプリング２８，２９により図示のバランス
位置に保たれ、透孔３３を開いている。一方、か
かる非舵取操作中も供給路４中には前述したよう
にコントロールバルブ２の通流抵抗等の背圧が生
じており、この背圧が接続回路４０及びポート３
８を経て室２７に供給され、又室２６がポート３
７及び接続回路３９によりドレン路５に通じ、ほ
ぼ無圧状態に保たれていることから、バイパス弁
１９はそのスプール１７をストツパ２３ａに衝接
した位置から室２７内の背圧によりばね３０に抗
し図示の位置へ押戻され、透孔３３が開く。かく
て、供給路４を経てコントロールバルブ２に向う
ポンプ３からの作動流体は一部をオリフイス３４
により決まる流量だけコントロールバルブ２をバ
イパスしてバイパス路１０及び透光３３よりリザ
ーバタンク６に逃がされ、その分供給路４内に生
ずる背圧を小さくしてポンプ３に加わる負荷を減
じ、非舵取操作時ポンプ駆動エネルギーが無駄に
大きく消費されるのを防止することができる。

なお、このようにして低下した背圧は室２７内
においてばね３０のばね力と釣合い、スプール１
７を図示の位置に保つて透孔３３を開き続け、供
給路４内の背圧は非舵取操作中常時ばね３０のば
ね力により決まる低い一定値に保たれ、この間ポ
ンプ駆動エネルギーが無駄に大きく消費されるの
を継続して防止することができる。

しかして舵取操作時は、パワーシリンダ室７
ａ，７ｂ間に差圧が生じ、バイパス弁１８がこの
差圧によりスプール１６を図示のバランス位置か
ら図中左行又は右行（舵取方向によつて決まる）
され、ストツパ２０ａ又は２１ａに衝接した限界
位置にされることから、透孔３３を閉じる。同時
に供給路４内には、舵取操作時前述した如く高圧
にされるパワーシリンダ室７ａ又は７ｂ内の圧力
に対応した圧力が発生し、この高圧が室２７内に
おいてスプール１７を図示の位置からのばね３０
に抗し更に図中左行させ、ストツパ２２ａに衝接
した限界位置となすため、バイパス弁１９も透孔
３３を閉じる。これがため、作動流体の上記バイ
パスは当該舵取操作時確実に中止され、ポンプ３
からの作動流体を全量供給路４を経てコントロー
ルバルブ２に向かわせることができ、第１図につ
き前述した動力操向を所定通り行なわせることが
可能である。

一方、ステアリングホイール１を一方向へ舵取
操作した後直ちに逆方向へ舵取操作する急速切返
し操向を行なう時、これによつてパワーシリンダ
室７ａ，７ｂの高圧側が逆転するため、これらパ
ワーシリンダ室間の差圧に応動するバイパス弁１
８は、そのスプール１６が左限又は右限位置から
図示のバランス位置を経て逆の限界位置へ移動さ
れることから、その途中で一旦透孔３３を開く。
しかし、ステアリングホイール１の切返しによつ
てもスプール１７の移動速度に比して供給路４内
の圧力変化が急速で、スプール１７は前述した左
行した位置から殆んど動かないため、供給路４内
の圧力は前述した如く一時的にせよほとんど圧力
低下せず、高いままに保たれる。従つて、この圧
力により上述の如くに作動されるバイパス弁１９
は、スプール１７をストツパ２２ａに衝接した限
界位置に保たれていることにるため、引続き透孔
３３を閉じ続ける。かくて、バイパス弁１８が当
該急速切返し操向時上述の如く一時的に透孔３３
を開いても、この透孔がバイパス弁１９により閉
じ続けられることとなり、供給路４内の圧力がバ
イパス路１０及び透孔３３を経て逃がされること
はなく、当該圧力を高く保つたまま滑らかな急速
切返し動力操向を行なうことができる。

なお、上述の構成については、供給路４中の圧
力が一旦低下するような比較的ゆつくりした切返
し操向を行なう時、この圧力低下によりスプール
１７がばね３０により押戻されることによつてバ
イパス弁１９が一時透孔３３を開くが、その時期
と、切返し操向に随伴したスプール１６の移動に
ともないバイパス弁１８が上述の如く透孔３３を
開く時期とが一致する可能性がある。この場合、
供給路４の作動流体が一時バイパス路１０及び透
孔３３を経て排除されることとなり、その分かか
る操向時におけるアシスト圧の立上がりが遅れ、
動力操向の応答性が悪くなる。この観点から、か
かる比較的ゆつくりした切返し操向時も、上記急
速切返し操向時と同様透孔３３を閉じたままにし
て作動流体のバイパスを中止しておくのが良い。

第２図の例ではこの目的のため、バイパス弁１
９の室２６，２７をドレン路５及び供給路４に接
続する接続回路３９，４０の一方にオリフイス
（接続回路４０に対するオリフイスを４１で、又
接続回路３９に対するオリフイスを４２で夫々示
す）を設ける。この場合、バイパス弁１９がバイ
パス弁１８よりオリフイス４１又は４２の抵抗分
だけ時間遅れを持つて作動することとなり、両バ
イパス弁が切返し操向中同時に透孔３３を開くの
を防止でき、比較的ゆつくりした切返し操向中に
おける動力操向の応答遅れを防止し得る。

なお、この代りに第３図の如くストツパ２２ａ
を短かくしてこれを開位置におけるスプール１７
との間の隙間αを、開位置におけるスプール１６
とストツパ２０ａ，２１ａとの間の隙間βより大
きくする場合も、スプール１７がストツパ２２ａ
に衝接した閉位置より図示の開位置まで移動する
のに要する時間を、スプール１６がストツパ２０
ａ又は２１ａに衝接した閉位置より図示の開位置
まで移動するのに良する時間より距離差α−β分
だけ長くすることができ、バイパス弁１９がバイ
パス弁１８より時間遅れを持つて作動して得て、
上述したと同様の目的を達することができる。

更に、ポンプ３は通常車載エンジンにより駆動
されており、車両の高速走行でポンプ回転数が或
る値以上に上昇すると、その吐出量を例えば第４
図に示す如く低下（フローダウン）させて高速走
行時操舵力を重くし、高速走行中の操舵安定性を
向上させるフローコントロールバルブを内蔵した
回転数感応型ポンプが多用されている。しかしこ
の場合、上述した如くに非舵取操作時バイパス弁
１８，１９が共に透孔３３を開くようなものであ
ると、ポンプ３からの吐出量が最低（第４図の例
では３／min）になるような高速走行中、コン
トロールバルブ２への作動流体量がこれより更に
低下し、極く僅かとなる。これがためこの状態で
ステアリングホイール１を舵取操作した時、上記
僅かな作動流体が全て舵取操作に伴なうパワーシ
リンダ室７ａ又は７ｂの容積増大分を充填するた
めに供され、アシスト圧の発生が不可能になつて
動力操向が不能になると共に、バイパス弁１８が
閉動作し得ず、又、同様の理由から供給路４内に
バイパス弁１９を前述の如く閉動作させる程の圧
力が発生しないため、いつまでも動力操向不能な
状態に保持されてしまう。

ところで、第２図及び第３図の例では、開位置
のスプール１７とストツパ２３ａとの間にスプー
ル１７が閉位置となり得る隙間を設定したから、
上述のようにポンプ３のフローダウンによつて非
舵取操作中供給路４内に生ずる背圧が前述した如
くばね３０のばね力で決まる前記一定値以下にな
ると、スプール１７がばね３０によりストツパ２
３ａと衝接する位置に押動される。これがためバ
イパス弁１９はポンプ３のフローダウン時透孔３
３を閉じ、作動流体が供給路４からバイパス路１
０及び透孔３３を経てリザーバタンク６にバイパ
スされるのを防止し、フローダウンによつて減少
させられたポンプ３からの作動油を全量コントロ
ールバルブ２に向かわせることができ、高速走行
時と雖も動力操向が不能になる上記の不都合をな
くせる。なお、この動力操向中におけるバイパス
弁１８，１９の作動は前記したと同じであり、当
該動力操向を何等妨げない。

かくして本発明動力舵取装置は上述の如く、省
エネルギーのために設けるべきバイパス弁を２個
１組（１８，１９で示す）としてバイパス路１０
中に直列に挿入し、一方のバイパス弁１８をパワ
ーシリンダ室７ａ，７ｂの差圧に、又他方のバイ
パス弁１９を供給路４及びドレン路５間の一定以
上の差圧に応動させるよう構成したから、急速切
返し操向中バイパス路１０がバイパス弁１９によ
り常時閉じられており、この操向中供給路４中に
生じ続ける圧力がバイパス路１０を経て逃がされ
ることはなく、滑らかな切返し動力操向を行なわ
せることができ、かかる操向中操舵力が一時急に
重くなる危険を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来型動力舵取装置のシステム図、第
２図は本発明動力舵取装置のシステム図、第３図
は本発明の他の例を示すバイパス弁装置の断面
図、第４図はポンプのフローダウン特性図であ
る。 １……ステアリングホイール、２……コントロ
ールバルブ、３……ポンプ、４……供給路、５…
…ドレン路、６……リザーバタンク、７……パワ
ーシリンダ、７ａ，７ｂ……パワーシリンダ室、
１０……バイパス路、１４……バイパス弁装置、
１５……弁本体、１６，１７……スプール、１８
……第１のバイパス弁、１９……第２のバイパス
弁、２０〜２３……プラグ、２０ａ〜２３ａ……
ストツパ、２４〜２７……室、２８，２９……バ
ランススプリング、３０……ばね、３３……透
孔、３４……オリフイス、３５〜３８……ポー
ト、３９，４０……接続回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプから供給路を経て供給される作動流体
   を舵取操作に応動するコントロールバルにを通流
   後ドレン路を径てポンプに戻し、舵取操作時前記
   コントロールバルブが作動流体の通路を絞ること
   でその上流側に圧力を生じさせ、該圧力を一方の
   パワーシリンダ室に導びくと共に他方のパワーシ
   リンダ室を無圧状態に保つことで動力操向を可能
   にした動力舵取装置において、前記供給路及びド
   レン路間を短絡するバイパス路中に前記両パワー
   シリンダ室の差圧に応動して閉じる第１のバイパ
   ス弁と、前記供給路及びドレン路間の一定以上の
   差圧に応動して閉じる第２のバイパス弁とを直列
   に挿入したことを特徴とする動力舵取装置。 ２ 前記第２のバイパス弁が前記供給路又はドレ
   ン路との接続回路中にオリフイスを挿置したもの
   である特許請求の範囲第１項記載の動力舵取装
   置。 ３ 前記第２のバイパス弁が閉じ切り弁ストロー
   クを前記第１のバイパス弁のそれより大きくされ
   たものである特許請求の範囲第１項記載の動力舵
   取装置。 ４ 前記第２のバイパス弁が前記供給路及びドレ
   ン路間の一定以下の差圧によつて閉じるものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の動力舵取装置。