JPH0339642Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、ポンプより吐出された作動流体を絞
り通路を介して動力舵取装置に送出し、余剰流を
バイパス通路より吸入側に還流する動力舵取装置
用流量制御装置、とりわけポンプ回転数の上昇に
つれて動力舵取装置に送出する流量を降下させる
流量制御装置に関するものである。

〈従来技術〉 自動車の高速走行時においては、運転者に感覚
される操舵反力を増大させることが望ましく、ポ
ンプ回転数の上昇につれて、動力舵取装置への制
御流量を減少させる、いわゆる回転数感応形のポ
ンプが開発された。

かかる機能を有する流量制御装置として、例え
ば第１図に示すようにポンプ回転数の上昇による
吐出流量の増加に基づいて固定絞り１の前後に圧
力差を発生させ、この圧力差によつて制御スプー
ル２を変位させて絞り通路３の開口面積を可変制
御し、ポンプ回転数Ｎが一定の回転数になる吐出
流量Ｑを降下させるようにしたものがある。

かかる従来装置は、絞り部材４の中心に形成さ
れたセンタ穴４ａと、このセンタ穴４ａの周囲に
形成された２つのサイド穴４ｂによつて前記絞り
通路３を構成しており、制御スプール２の筒状部
２ａがセンタ穴４ａ、サイド穴４ｂを除いた部分
に当接することにより絞り後の流量がセンタ穴４
ａの面積に決定されるようになつていた。このも
のは、制御スプール２を摺動可能に案内する案内
部と筒状部２ａ間の段部に、筒状部２ａによつて
絞り通路３を絞る前は、絞り通路３前の圧力が作
用し、筒状部２ａによつて絞り通路３を絞つた後
は、絞り通路３後の圧力が作用する。このため、
前記段部に作用する圧力変化が筒状部２ａによる
絞り前後で大きく、この圧力変化は、冷寒時に作
動流体の粘性が高くなる程大きくなるので、制御
スプール２は絞り通路３を絞る方向に移動し易
く、動力舵取装置に供給される供給流量が第２図
に示すようにＡ１からＢ１に減少するため、なめ
らかなハンドルフイーリングが得られなかつた。
又、制御スプール２の筒状部２ａの端面に流体の
圧力が作用しないため制御スプール２がスムーズ
に復帰しにくくポンプの回転数がダウンしたとき
の流量がスムーズに確保できない問題点があつ
た。

〈考案の目的〉 本考案は従来のこのような問題を解決するため
になされたもので、その目的とするところは段部
に作用する圧力変化を、絞り前後で小さくし、低
温時の流量を確保することである。又、ポンプの
回転数がダウンしたときの動力舵取装置へ供給す
る流量をスムーズに確保することである。

〈考案の構成〉 かかる目的を達成するために本考案は、供給通
路より送出口に至る流体通路内に、この流体通路
の中心から半径方向に所定距離離間した円周上に
設けられた絞り通路と、この絞り通路の上流に設
けられた固定絞りと、前記絞り通路前後の作動流
体の圧力によつて摺動し余剰流をポンプの流入側
に還流させるバイパス通路の開度を調整する流量
調整用スプールと、前記固定絞り通路前後の作動
流体の圧力によつて摺動する制御スプールを設
け、この制御スプールの外周に前記流体通路に摺
動可能に案内される案内部を形成するとともに中
心に一方が固定絞りに連通し、他方が絞り通路に
連通する流通孔を形成し、また制御スプールの絞
り通路に制御スプールの案内部より小径で前記絞
り通路の一部をふさぐような形で絞る円筒状の筒
状部を形成し、この筒状部に筒状部の外周の空間
へ制御スプールの流通孔からの作動流体を導く貫
通孔を形成し、前記筒状部によつて絞り通路を絞
つた状態において、絞り通路が筒状部の外周の空
間に通じる開口面積より絞り通路が流通孔に通じ
る開口面積が大きくなる位置に前記筒状部を形成
したことを特徴とするものである。

〈実施例〉 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第３図は、本考案に係る流量制御装置の一実
施例を示すもので、この実施例おいては流体ポン
プのポンプハウジング１０に流量制御装置２０が
組込まれており、流量制御装置２０はユニオン２
１、流量調整用のスプール弁２２、制御スプール
２３および絞り通路を形成した当接部材２４を主
要構成部材としている。このポンプハウジング１
０には、収納孔１１が貫通して設けられていて、
この収納孔１１の一端にユニオン２１が液密的に
螺着されており、また収納孔１１の他端に止め栓
２５が液密的に嵌着されている。ユニオン２１は
略円筒状を呈し、その内端部が収納穴１１内に遊
嵌されていて、その内端外周と収納孔１１の内周
間に、ポンプハウジング１０に設けた供給通路１
２を収納孔１１内へ常時連通させる固定絞り３１
を形成している。この固定絞り３１は、供給通路
１２に供給される作動流体の吐出流量が多くなる
と、その流路抵抗により上流側と下流側、すなわ
ち供給通路１２と収納孔１１間に圧力差を生じさ
せるように作用する。なお、ユニオン２１の外端
に形成された送出孔２１ａは動力舵取装置のノー
マルオープン形サーボ弁装置に接続され、供給通
路１２は流体ポンプの吐出室に連通されている。

スプール弁２２は、収納孔１１内のユニオン２
１と止め栓２５との間に摺動可能に嵌挿されてい
て、収納孔１１内に第１弁室３２と第２弁室３３
を形成している。また、スプール弁２２は第２弁
室３３内に介装したスプリング２６により付勢さ
れてユニオン２１に弾撥的に当接し、供給通路１
２とポンプハウジング１０に設けたバイパス通路
１３との連通を遮断している。なお、バイパス通
路１３は流体ポンプの吸入室に連通されている。

制御スプール２３は、ユニオン２１の内孔内に
摺動可能に嵌挿される案内部を外周に有してお
り、ユニオン２１の内孔の外端側に嵌着した当接
部材２４との間に介装されたスプリング２７によ
り付勢されて、ユニオン２１の内孔の内端側段部
２１ｂに弾撥的に当接している。この制御スプー
ル２３には、その中心部に流通孔２３ａが形成さ
れ、絞り通路側には半径方向に所定の肉厚をもつ
筒状部２３ｃが形成されている。この筒状部２３
ｃには半径方向に貫通孔２３ｄが形成され、この
貫通孔２３ｄを介して前記流通孔２３ａは筒状部
２３ｃの外周とユニオン２１の内孔間に形成され
た流体室（空間）３４に連通している。前記制御
スプール２３の筒状部３２ｃと当接する当接部材
２４には制御スプール２３の中心軸線を中心とす
る円周上で筒状部３２ｃと対応する位置に２つの
絞り通路２４ａが形成され、この絞り通路２４ａ
を筒状部２３ｃでふさぐことによつて絞り通路２
４ａの流路が絞られ、この絞り後の流路面積は前
述した筒状部２３ｃの半径方向の肉厚によつて決
定れる。前記筒状部２３ｃによつて絞り通路２４
ａを絞つたときに、絞り通路２４ａが筒状部２３
ｃの外周の空間に通じる開口面積が、絞り通路２
４ａが流通孔２３ａに通じる開口面積が大きくな
る位置に前記筒状部２３ｃが形成されている。

前記当接部材２４には絞り通路２４ａの他、小
孔２４ｃが形成され、絞り通路２４ａの後流側は
この小孔２４ｃ、ユニオン２１及びポンプハウジ
ング１０に設けた連通孔２１ｄ，１４を通して第
２弁室３３に連通させている。これにより、絞り
通路２４ａの後流側流体の一部が第２弁室３３内
に導かれて、スプール弁２２の両端面に絞り通路
２４ａの前後の圧力が作用し、この圧力差に応じ
てスプール弁２２が軸方向へ移動して、上記圧力
差を一定に保持すべくバイパス通路１３の開度を
調整する。

さらに制御スプール２３の段部端面とユニオン
２１の内孔端面間には圧力室４０が形成されてい
る。この圧力室４０はユニオン２１に設けた圧力
導入孔４１を介して供給通路１２に連通してお
り、制御スプール２３を固定絞り３１前後の差圧
に応じてスプリング２７に抗して摺動するように
なつている。また前記圧力室４０は制御スプール
２３が所定摺動したとき、制御絞り４２を構成す
る半径穴２３ｂと連通するようになつている。こ
の制御絞り４２は制御スプール２３の摺動に伴つ
て開口面積が大きくなり、その開度に応じて供給
通路１２から流通孔２３ａ流体を流出させるよう
になつている。

このように構成した流量制御装置においては、
車両エンジンにより流体ポンプが駆動されると、
作動流体が流体ポンプの吐出室から供給通路１２
に供給される。供給された作動流体は、固定絞り
３１を通つて第１弁室３２に供給され、第１弁室
３２から流通孔２３ａ、絞り通路２４ａを経てユ
ニオン２１の送出孔２１ａから動力舵取装置へ給
送される。

ところで、流体ポンプの回転速度が低い場合に
は作動流体の吐出流量が少ないため、スプール弁
２２は第３図に示すようにバイパス通路１３を閉
止して作動流体の全量を絞り通路２４ａを経て動
力舵取装置へ給送させるが、流体ポンプの回転数
の上昇に応じて作動流体の吐出流量が増大する
と、絞り通路２４ａ前後の圧力差を一定にすべく
スプール弁２２が摺動してバイパス通路１３を開
き、作動流体の余剰流をバイパス通路１３を通し
て流体ポンプの吸入室へ還流させる。制御スプー
ル２３の案内部と筒状部３２ｃ間の段部には筒状
部３２ｃの外周と絞り通路２４ａ間の空間の作動
流体の圧力、即ち流通孔２３ａの作動流体の圧力
と同圧が作用する。この結果、動力舵取装置へ給
送される作動流体は、絞り通路２４ａにより決定
される第２図に示す所定量Q₁に維持される。

また、車両の高速走行への移行に伴い流体ポン
プの回転数がさらに上昇して、供給通路１２へ供
給される作動流体の吐出流量が増大すると、固定
絞り３１における流路抵抗により供給通路１２内
の流体圧力が上昇し、供給通路１２と第１弁室３
２間に圧力差が生じるとともに、供給通路１２の
圧力は圧力導入孔４１を通して制御スプール２３
をスプリング２７に抗して摺動させる押圧力とし
て作用する。このため、制御スプール２３はスプ
リング２７に抗して徐々に摺動して制御スプール
３の筒状部２３で絞り通路２４ａを絞る。絞り通
路２４ａを絞る前は、流通孔２３ａからの作動流
体が筒状部２３ｃの外周と絞り通路２４ａ間の空
間で合流し、この空間の作動流体の圧力、即ち流
通孔２３ａの作動流体の圧力と同圧が制御スプー
ル２３の案内部と筒状部２３ｃ間の段部に作用す
る。絞り通路２４ａを絞るにつれて、流通孔２３
ａから貫通孔２３ｄ、筒状部２３ｃの外周の空
間、絞り通路２４ａを経て送出孔２１ａへ流れる
流れと、流通孔２３ａから絞り通路２４ａを経て
送出孔２１ａへ流れる流れに２分される。完全に
２分されると、筒状部２３ｃの外周の空間から送
出孔２１ａへ流れる絞り通路２４ａの開口面積が
流通孔２３ａから送出孔２１ａへ流れる絞り通路
２４ａの開口面積より小さいため、筒状部２３ｃ
の外周の空間から送出口へ流れる作動流体の流量
が少ない。この結果、貫通孔２３ｄは絞りとして
作用せず、制御スプール２３の案内部と筒状部２
３ｃ間の段部には流通孔２３ａの作動流体の圧力
と同じ圧力が作用し、この圧力は絞り通路２４ａ
の絞り前と絞り後とで変化しないため、従来圧力
変化が大きいため、制御スプールが絞り通路を絞
る方向へ急激に移動していたのが、本考案の制御
スプール２３は絞り通路２４ａを絞る方向へゆつ
くり作動する。動力舵取装置へ給送される作動流
体の流量は第２図Ａ１に示すようにＱ１からＱ２
へとゆるやかに減少され、絞り通路２４ａの開口
面積は第５図に示すような筒状部２３ａを除いた
面積に決定される。

制御スプール２３が右進して当接部材２４に当
接した第４図に示すような状態においても、制御
スプール２３の筒状部２３ｃの端面には流体の圧
力が作用する。これにより、制御スプール２３を
復帰させようとする力が作用するため、ポンプの
回転数がダウンして固定絞り３１を通過する流量
が少なくなるにつれて制御スプール２３はスムー
ズに左進することができる。流体の低温時におい
ては油の粘性が高くなり、筒状部２３ｃで絞り通
路２４ａを絞つたときは、筒状部２３ｃの外周の
空間から送出孔２１ａへ流れる作動流体の流量が
常温時に比較して少なくなり、貫通孔２３ｄは絞
りとして作用しないため、制御スプール２３の案
内部と筒状部２３ｃ間の段部には流通孔２３ａと
同じ圧力が作用する。よつて、制御スプール２３
の案内部と筒状部２３ｃ間の段部に作用する絞り
通路２４ａの絞り前後の圧力変化が、作動流体の
常温時に比較して殆ど変化しないため、従来作動
流体の粘性が高くなると圧力変化が大きくなり、
制御スプール２３が絞り通路２４ａを絞る方向に
移動し易かつたのを抑えることができ、動力舵取
装置へ供給する流量が大きくダウンすることがな
く、第２図に示すA2曲線のような流量特性がえ
られる。

〈考案の効果〉 上記詳述したように本発明は、供給通路より送
出口に至る流体通路内に、この流体通路の中心か
ら半径方向に所定距離離間した円周上に設けられ
た絞り通路と、この絞り通路の上流に設けられた
固定絞りと、前記絞り通路前後の作動流体の圧力
によつて摺動し余剰流をポンプの流入側に還流さ
せるバイパス通路の開度を調整する流量調整用ス
プールと、前記固定絞り通路前後の作動流体の圧
力によつて摺動する制御スプールを設け、この制
御スプールの外周に前記流体通路に摺動可能に案
内される案内部を形成するとともに中心に一方が
固定絞りに連通し、他方が絞り通路に連通する流
通孔を形成し、また制御スプールの絞り通路側に
制御スプールの案内部より小径で前記絞り通路の
一部をふさぐような形で絞る円筒状の筒状部を形
成し、この筒状部に筒状部の外周の空間へ制御ス
プールの流通孔からの作動流体を導く貫通孔を形
成し、前記筒状部によつて絞り通路を絞つた状態
において、絞り通路が筒状部の外周の空間に通じ
る開口面積より絞り通路が流通孔に通じる開口面
積が大きくなる位置に前記筒状部を形成した構成
であるので、筒状部で絞り通路を絞る前は、筒状
部の外周と絞り通路間の空間の作動流体の圧力、
即ち流通孔の作動流体の圧力と同圧が制御スプー
ルの案内部と筒状部間の段部に作用する。筒状部
で絞り通路を絞つた後は、流通孔から貫通孔、筒
状部の外周の空間、絞り通路を経て送出口へ流れ
る流れと、流通孔から絞り通路を経て送出口へ流
れる流れに２分され、筒状部の外周の空間から送
出口へ通じる絞り通路の開口面積が、流通孔から
送出口へ通じる絞り通路の開口面積より小さいた
め、筒状部の外周の空間から送出口へ流れる作動
流体の流量が少なく、前記貫通孔は絞りとして作
用しない。この結果、絞り通路を絞つた後で制御
スプールの案内部と筒状部間の段部には、筒状部
の外周の空間の作動流体の圧力、即ち流通孔の作
動流体の圧力と同圧が作用する。作動流体の低温
時は作動流体の粘性が高くなり、筒状部で絞り通
路を絞つた状態で筒状部の外周の空間から送出口
へ流れる作動流体の流体の流量がさらに少なくな
るために、貫通孔は絞りとして作用せず、前記段
部には流通孔の作動流体の圧力と同圧が作用す
る。この結果、制御スプールの案内部と筒状部間
の段部に作用する絞り通路の絞り前後の圧力変化
が作動流体の粘性が高い低いにも関わらず殆どな
いため、従来粘性が高くなると絞り前後の圧力変
化が大きくなつて制御スプールが絞り通路を絞る
方向に移動し易かつたのを抑えることができ、そ
の結果、低温時の流量を確保することができると
ともに良好なハンドルフイーリングを得ることが
できる。

また、絞り通路を絞つた状態においても制御ス
プールの筒状部の端面に流体の圧力が作用するの
で、制御スプールをスムーズに復帰させることが
でき、ポンプの回転数がダウンしたときの流量を
スムーズに確保できる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量制御装置の縦断面図、第２
図はポンプ回転数に対する流量特性の変化を表す
図、第３図は本発明の動力舵取装置用流量制御装
置の実施例を示す縦断面図、第４図は制御スプー
ルが移動した状態を示す要部断面図、第５図は第
４図における−断面図。 １２……供給通路、１３……バイパス通路、２
１ａ……送出孔、２２……スプール弁、２３……
制御スプール、２３ｃ……筒状部、２４ａ……絞
り通路、３１……固定絞り。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプに通じる供給通路より送出口を介して動
   力舵取装置に送出される作動流体の流量を制御す
   る動力舵取装置用流量制御装置であつて、この供
   給通路より送出口に至る流体通路内に、この流体
   通路の中心から半径方向に所定距離離間した円周
   上に設けられた絞り通路と、この絞り通路の上流
   に設けられた固定絞りと、前記絞り通路前後の作
   動流体の圧力によつて摺動し余剰流をポンプの流
   入側に還流させるバイパス通路の開度を調整する
   流量調整用スプールと、前記固定絞り通過前後の
   作動流体の圧力によつて摺動する制御スプールを
   設け、この制御スプールの外周に前記流体通路に
   摺動可能に案内される案内部を形成するとともに
   中心に一方が固定絞りに連通し、他方が絞り通路
   に連通する流通孔を形成し、また制御スプールの
   絞り通路側に制御スプールの案内部より小径で前
   記絞り通路の一部をふさぐような形で絞る円筒状
   の筒状部を形成し、この筒状部に筒状部の外周の
   空間へ制御スプールの流通孔からの作動流体を導
   く貫通孔を形成し、前記筒状部によつて絞り通路
   を絞つた状態において、絞り通路が筒状部の外周
   の空間に通じる開口面積より絞り通路が流通孔に
   通じる開口面積が大きくなる位置に前記筒状部を
   形成したことを特徴とする動力舵取装置用流量制
   御装置。