JPH0665156U - 動力舵取装置用流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低温時のポンプ回転数が低い時においても、動
力舵取装置のサーボ弁への十分な作動油の送出が行われ
るような流量制御装置を提供することを目的とする。 【構成】固定絞り３１を形成する流量調整部材２５を摺
動孔２１ｃの内端側の先端に嵌着し、この流量調整部材
２５の摺動孔２１ｃに対応した位置に絞り通路３４を形
成した

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ポンプから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から吸入側に還流する動力舵取装置用流量制御 装置、特に、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。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用動力舵取装置に用いられる油圧ポンプ装置は、低速走行時（一般にエ ンジン回転速度が低い時）においても、十分な操舵力補助が行えるようにポンプ の吐出流量が設定されている。従って、このような油圧ポンプ装置においては、 エンジン回転速度（エンジン回転数）の上昇に応じて、エンジン回転数に比例し た流量の作動油が吐出されることとなる。このことは、本来操舵力補助をほとん ど必要としない高速走行時（一般にエンジン回転数が高い時）において、作動油 の流量が過剰となる。このような現象に対処するため、ポンプから吐出される作 動油（吐出油）のうちの一部を、動力舵取装置のパワーアシスト部には送らず、 油圧ポンプ側へバイパス還流させる定流量制御弁（フローコントロールバルブ） 方式が従来、広く採られている。

【０００３】 ところで、定流量制御を行なう方式の流量制御装置において、ポンプ回転速度 （回転数）が一定値を超えたところで（一般に高速走行時）、ポンプからの送出 流量を更に制限するようにした、いわゆるドルーピング機能を発揮させるように したものが動力舵取装置には採用される場合がある。これは、一般に高速走行時 においては、動力舵取装置における操舵力補助はほとんど必要でなく、むしろ操 縦安定性の観点から、操舵力補助（パワーアシスト）を減少させたいからである 。

【０００４】 このものは、図３に示すように、ポンプハウジング５０内に、作動油を供給す る供給通路５１と、作動油の余剰流をポンプの流入側に還流するバイパス通路５ ２と、供給通路５１およびバイパス通路５２が開口するバルブ収納孔５３とを形 成し、バルブ収納孔５３の一端に設けられバルブ収納孔５３を介して供給通路５ １に連通する摺動孔５４ａが形成されるとともに動力舵取装置のサーボ弁Ｃに作 動油を送り出すための送出口５４ｂが形成されたユニオン５４と、摺動孔５４ａ の途中に設けられた絞り通路５８と、この絞り通路５８の上流側であってユニオ ン５４の先端に形成された固定絞り５９と、バルブ収納孔５３に摺動可能に設け られ絞り通路５８前後の作動油の圧力によって作動しバイパス通路５２の開度を 調整する流量調整用スプール５５と、摺動孔５４ａに摺動可能に設けられて絞り 通路５８の開口を制御するとともにバルブ収納孔５３を介して供給通路５１に連 通する流通孔５６ａが中央部に貫通して形成された制御スプール５６と、ユニオ ン５４と制御スプール５６の一端間に介挿され絞り通路５８の開度が大きくなる 方向に制御スプール５６を付勢するスプリング５７と、制御スプール５６の他端 側に設けられ絞り通路５８の開度が小さくなる方向に制御スプール５６を付勢す るドルーピング圧力室６０と、ユニオン５４に形成され固定絞り５９の上流側の 油圧をドルーピング圧力室６０に導くオイル導入孔６１とを備えた構成である。

【０００５】 上記構成の流量制御装置においては、ポンプから吐出した作動油が供給通路５ １に供給されると、作動油は固定絞り５９から流量制御弁の第１弁室６２へと供 給され、制御スプール５６内の流通孔５６ａ、絞り通路５８を経て、送出口５４ ｂからサーボ弁Ｃへと送出される。ポンプ回転数が上昇し、ポンプ吐出流量が増 加すると、絞り通路５８前後に圧力差が生じ、この圧力差によって流量調整用ス プール５５が移動して、バイパス通路５２との開口面積が制御され、一部の作動 油がバイパス通路５２へと還流するため、一定の吐出流量となる。さらに、ポン プ回転数が上昇し、ポンプ吐出流量が増加すると、固定絞り５９により固定絞り ５９の上流側の油圧が大きくなり、オイル導入孔６１を介してドルーピング圧力 室６０に供給される作動油によりスプリング５７の付勢力に抗して制御スプール ５６が図３中右方向に移動される。これにより、制御スプール５６に形成された 筒状部５６ｂが絞り通路５８の一部を塞いでしまう。その結果、絞り通路５８前 後の圧力差が大きくなり、流量調整用スプール５５が絞り通路５８前後の圧力差 を一定に維持するようにさらに移動され、作動油をバイパス通路５２に還流する ため、絞り通路５８を経て、送出口５４ｂからサーボ弁Ｃに送出される作動油の 流量は減少しつつ一定に制限され、いわゆるドルーピング制御がなされることと なる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、このようなドルーピング機構を有する流量制御装置の作動は、常温 状態においては、図２の実線図示のように理想的な状態で行われる。しかし、低 温状態においては、作動油の粘性抵抗が増大するため、図３において、ポンプか ら供給通路５１に供給された作動油が固定絞り５９を通過する際に、回転数が低 い時でも固定絞り５９前後の圧力差が大きくなる。さらに、固定絞り５９を通過 した作動油が制御スプール５６の流通孔５６ａを通過する際に、作動油の粘性抵 抗が流通孔５６ａの内周に作用する。この作動油の流動方向（作用方向）が絞り 通路５８を塞ぐ方向となっているので、この作動油の粘性抵抗による制御スプー ル５６の流通孔５６ａ内周への作用と、オイル導入孔６１からドルーピング圧力 室６０に導入される油圧力により制御スプール５６が図３中右方向に移動し、絞 り通路５８の開口面積を減少させてしまう。その結果、絞り通路５８前後の圧力 差が大きくなり、流量調整用スプール５５が移動され、作動油をバイパス通路５ ２に還流してしまうため、ポンプ回転数（Ｎ）と流量（Ｑ）との関係は、図２の 点線で示すようになる。つまり、ポンプ回転数が低い状態でドルーピング作用が 開始されてしまうという不都合が生じ、サーボ弁Ｃへの十分な圧油送出が行なわ れないという問題があった。

【０００７】 また、車種によって様々な流量特性が必要となっており、図２に示す流量特性 を変更する場合、流量Ｑ１、Ｑ２については絞り通路５８の穴径とピッチを変更 し、回転数Ｎ１、Ｎ２については固定絞り５９の絞り開度を変更することによっ て対応している。つまり、様々な流量特性に対応するためには、絞り通路５８が 設けられた嵌合部材６３と、固定絞り５９が設けられたユニオン５４の２部品の 変更が必要であり、流量特性変更毎に嵌合部材６３とユニオン５４を製造するこ とは非常に面倒である問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の動力舵取装置用流量制御装置は、上述した問題を解決するためになさ れたもので、ハウジング内に、作動流体を供給する供給通路と、作動流体の余剰 流をポンプの流入側に還流するバイパス通路と、前記供給通路および前記バイパ ス通路が開口するバルブ収納孔とを形成し、前記バルブ収納孔の一端に設けられ 前記バルブ収納孔を介して前記供給通路に連通する摺動孔が形成されたユニオン と、前記摺動孔の途中に設けられた絞り通路と、この絞り通路の上流側に形成さ れた固定絞りと、前記バルブ収納孔に摺動可能に設けられ前記絞り通路前後の圧 力差に応動して前記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 摺動孔に摺動可能に設けられて前記絞り通路の開度を制御するとともに前記バル ブ収納孔を介して前記供給通路に連通する流通孔が貫通して形成された制御スプ ールと、前記絞り通路の開度が大きくなる方向に前記制御スプールを付勢するス プリングと、前記絞り通路の開度が小さくなる方向に前記制御スプールを付勢す るドルーピング圧力室と、前記固定絞りの上流側の油圧を前記ドルーピング圧力 室に導くオイル導入孔とを備え、前記固定絞りを形成する流量調整部材を前記摺 動孔の内端側の先端に嵌着し、この流量調整部材の前記摺動孔に対応した位置に 前記絞り通路を形成したことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】

ポンプ回転数の上昇による吐出流量の増加で、固定絞りの前後の圧力差が大き くなり、その圧力差によって制御スプールがスプリングの付勢力に抗して作動さ 、絞り通路の開口面積が減少する方向に変位して、動力舵取装置に送出する流量 が降下される。

【００１０】 低温時の低回転時では、吐出流量が少なくても、作動油の粘性抵抗の増大によ り、固定絞り前後の圧力差が大きくなり、オイル導入路を介してドルーピング圧 力室に導入された油圧力が制御スプールに対して絞り通路を塞ぐ方向に作用する が、本考案においては、固定絞りを形成する流量調整部材を摺動孔の内端側の先 端に嵌着し、この流量調整部材の摺動孔に対応した位置に絞り通路を形成したの で、制御スプールの流通孔内周に作用する作動油の粘性抵抗の作用方向が絞り通 路を開く方向となり、この粘性抵抗による作用がドルーピング圧力室に導入され る固定絞り上流側の油圧力に対抗して働くので、制御スプールが作動しにくくな り、低温時の低回転時に動力舵取装置に送出する作動油の流量を確保できる。

【００１１】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案の動力舵取装置用流量制御装置の実施例を示すもので、１０は ポンプハウジングで、このポンプハウジング１０に流量制御装置２０が組み込ま れている。この流量制御装置２０は、ユニオン２１、流量調整用スプール２２、 この流量調整用スプール２２をユニオン２１側に付勢するスプリング２３、ユニ オン２１内に設けられた制御スプール２４、ユニオン２１の内端側の先端に固定 され固定絞り３１および絞り通路３４を有する流量調整部材２５、当接部材２６ および制御スプール２４を当接部材２６側に付勢するスプリング２７を主要構成 部材としている。

【００１２】 ポンプハウジング１０には、バルブ収納孔１１が貫通して設けられており、こ のバルブ収納孔１１にはポンプの吐出ポートに連通する供給通路１２とポンプの 吸入ポートに連通するバイパス通路１３がバルブ収納孔１１の軸線方向と直交す る方向に離間して開口されている。 また、バルブ収納孔１１の一端にはユニオン２１が液密的に螺着され、他端に は止め栓２７が液密的に嵌着されている。ユニオン２１は、略円筒形状で、その 内端側はバルブ収納孔１１より小径である筒状部２１ａが形成され、また、ユニ オン２１の外端には送出口２１ｂが形成されており、この送出口２１ｂは図略の 動力舵取装置のサーボ弁に接続されている。

【００１３】 流量調整用スプール２２は、バルブ収納孔１１内のユニオン２１と止め栓２８ との間に摺動可能に嵌合され、バルブ収納孔１１内に第１弁室３２と第２弁室３ ３を形成する。この第２弁室３３内にスプリング２３が介挿されており、これに より、流量調整用スプール２２はユニオン２１に当接する方向に付勢され、その 状態で、バイパス通路１３と供給通路１２との連通を遮断している。

【００１４】 ユニオン２１内部には摺動孔２１ｃが形成されており、この摺動孔２１ｃの内 端側の前記筒状部２１ａには流量調整部材２５が嵌着され、摺動孔２１ｃの外端 側には当接部材２６が嵌着されている。この嵌合部材２５と当接部材２６との間 で、摺動孔２１ｃには制御スプール２４が摺動可能に嵌挿されている。また、嵌 合部材２５と制御スプール２４との間にスプリング２７が介挿されており、この スプリング２７により、制御スプール２４は当接部材２６に当接する方向に付勢 されている。この制御スプール２４は、中間部には摺動孔２１ｃと摺接する摺動 部２４ａが、当接部材２６側とその反対側には各々筒状部２４ｂ、２４ｃが形成 され、中央部には流通孔２４ｄが貫通して設けられている。

【００１５】 流量調整部材２５の内端外周には半径方向に突起したラッパ部２５ａが形成さ れており、このラッパ部２５ａとバルブ収納孔１１の内周間の隙間は供給通路１ ２とバルブ収納孔１１を連通する途中に位置する固定絞り３１となっている。こ の固定絞り３１は、供給通路１２から供給される作動流体の流量に比例して、上 流側と下流側、すなわち、供給通路１２とバルブ収納孔１１間に圧力差を生じさ せる作用をする。

【００１６】 また、固定絞り３１の下流側であって流量調整部材２５には、制御スプール２ ４の筒状部２４ｃと対応する位置に複数の絞り通路３４が制御スプール２４の摺 動方向に平行して開口して形成されており、これら絞り通路３４が筒状部２４ｃ の端面で塞がれることにより、絞り通路３４の開口面積が変化するようになって いる。

【００１７】 当接部材２６には小孔２６ａが形成され、絞り通路３４の下流側は、小孔２６ ａ、ユニオン２１に設けた連通孔３５、ポンプハウジング１０に設けた連通孔３ ６を経て、第２弁室３３と連通している。これにより、絞り通路３４の下流側の 作動油が第２弁室３３に導入され、流量調整用スプール２２の両端面には絞り通 路３４前後の圧力が作用し、その圧力差に応じて流量調整用スプール２２が移動 し、この圧力差を一定に保持できるようにバイパス通路１２の開度を調整するよ うにしている。

【００１８】 制御スプール２４の筒状部２４ｂが形成された側には、筒状部２４ｂの外周と 、摺動孔２１ｃと、ユニオン２１内に形成された段部２１ｄの端面とで、ドルー ピング圧力室３７が形成されている。このドルーピング圧力室３７は供給通路１ ２と、ユニオン２１に設けられたオイル導入路３８を介して連通している。固定 絞り３１の上流側の油圧がドルーピング圧力室３７に導入されることにより、ド ルーピング圧力室３７の圧力が制御スプール２４に対して摺動部２４ａの筒状部 ２４ｂ側端面に押圧力を作用させて、スプリング２７の付勢力に抗して絞り通路 ３４側に摺動させる。制御スプール２４の摺動により、筒状部２４ｃの端面で絞 り通路３４が塞がれ、絞り通路３４の開口面積が減少し、その開度に応じて供給 通路１２からの作動油を流通孔２４ｄを経て送出口２１ａから動力舵取装置のサ ーボ弁へ送出するようになっている。

【００１９】 次に、上述した構成に基づいて、作動を説明する。 エンジンによりポンプが駆動されると、作動油がポンプの吐出室から供給通路 １２に供給される。供給された作動油は、固定絞り３１を通って第１弁室３２に 導かれ、第１弁室３２から絞り通路３４、流通孔２４ｄを経て、ユニオン２１の 送出口２１ｂから動力舵取装置へ供給される。

【００２０】 ポンプの回転速度が低い場合は、作動油の吐出流量が少なく、流量調整用スプ ール２２はバイパス通路１３を閉止して、吐出流量の全量が動力舵取装置へ送出 される。ポンプの回転速度が上昇して吐出流量が増大すると、絞り通路３４前後 の圧力差を一定にすべく流量調整用スプール２２が摺動を始め、第１弁室３２が 図１に示すようにバイパス通路１３に開口して、作動油の余剰流がバイパス通路 １３を通ってポンプの吸入側に還流される。この結果、動力舵取装置へ供給され る作動油は、絞り通路３４により図２に示す所定量Ｑ１に維持される。

【００２１】 また、高速走行に伴ってポンプの回転速度がさらに上昇し、供給通路１２を流 れる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固定絞り３１ の上流側である供給通路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。供給通路１２の圧力は、オイル導入路３８を介してドル ーピング圧力室３７に導入されることによって、制御スプール２４の摺動部２４ ａの筒状部２４ｂ側端面に押圧力として作用するので、この押圧力の増大により 、制御スプール２４はスプリング２７の付勢力に抗して徐々に図１中左方向に摺 動し、筒状部２４ｃが絞り通路３４に近づく。その結果、絞り通路３４が徐々に 絞られ、動力舵取装置へ送出される作動油の流量は減少して、絞り通路３４での 筒状部２４ｃを除いた開口面積を流れる流量Ｑ２（図２）まで減少する。

【００２２】 このように、車両の低速走行時では動力舵取装置への供給流量を多くしてハン ドル操作を軽くし、高速走行に移行するに伴って、動力舵取装置への供給流量を 徐々に少なくしてハンドル操作を徐々に重くし、高速安定性をもたせることがで き、いわゆるドルーピング機能が発揮されることとなる。 ところで、低温時においては、高温時に比べて作動油の粘性が高くなるため、 固定絞り３１の上流側の供給通路１２内の流体圧力が高くなって固定絞り３１前 後に大きな差圧が発生する。そのため、オイル導入路３８を介してドルーピング 圧力室３７に供給される油圧力が制御スプール２４に対して絞り通路３４を塞ぐ 方向に作用するが、本考案では、固定絞り３１を形成する流量調整部材２５を摺 動孔２１ｃの内端側の先端に嵌着し、この流量調整部材２５の摺動孔２１ｃに対 応した位置に絞り通路３４を形成したので、制御スプール２４の流通孔２４ｄ内 周に作用する作動油の粘性抵抗の作用方向が絞り通路３４を開く方向となり、こ の粘性抵抗による作用がドルーピング圧力室３７に導入される固定絞り３１上流 側の油圧力に対抗して働くので、制御スプール２４が作動しにくくなり、低温時 の低回転時に動力舵取装置に送出する作動油の流量を確保できる。また、絞り通 路３４を制御スプール２４の上流側の摺動孔２１ｃに制御スプール２４の摺動方 向に平行に開口するように設けたので、絞り通路３４を粘性抵抗が大きい作動油 が通過しやすくなり、動力舵取装置へ必要な流量の作動油を供給できる。

【００２３】 さらに、絞り通路３４と固定絞り３１をユニオン２１から独立させ、絞り通路 ３４と固定絞り３１を流量調整部材２５に形成したので、流量特性を変更したい 場合には、絞り通路３４の穴径および固定絞り３１の絞りを変更した流量調整部 材２５に交換すればよく、ユニオン２１および制御スプール２４に汎用性を持た せることができ、幅広く流量特性の違う動力舵取装置に対応できる。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の動力舵取装置用流量制御装置は、絞り通路を制御スプールの上流側の 摺動孔に設けたので、低温時、制御スプールの流通孔内周に作用する作動油の粘 性抵抗の作用方向が絞り通路を開く方向となり、この粘性抵抗による作用がドル ーピング圧力室に導入される固定絞り上流側の油圧力に対抗して働くので、制御 スプールが作動しにくくなり、低温時の低回転時においても動力舵取装置に送出 する作動油の流量を確保できる。

【００２５】 さらに、絞り通路と固定絞りをユニオンから独立させ、ユニオンの先端に嵌着 した流量調整部材に形成したので、流量特性を変更したい場合には、絞り通路の 穴径および固定絞りの絞りを変更した流量調整部材に交換すればよく、流量制御 に汎用性を持たせることができ、幅広く流量特性の違う動力舵取装置に対応でき る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例である流量制御装置の全体構成
を示す縦断面図である。

【図２】ポンプ回転数に対する流量特性を示すグラフで
ある。

【図３】従来の流量制御装置の全体構成を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１０ ポンプハウジング １１ バルブ収納孔 １２ 供給通路 １３ バイパス通路 ２０ 流量制御装置 ２１ ユニオン ２１ｂ 送出口 ２２ 流量調整用スプール ２４ 制御スプール ２５ 流量調整部材 ２７ スプリング ３１ 固定絞り ３４ 絞り通路 ３７ ドルーピング圧力室 ３８ オイル導入路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、作動流体を供給する供
   給通路と、作動流体の余剰流をポンプの流入側に還流す
   るバイパス通路と、前記供給通路および前記バイパス通
   路が開口するバルブ収納孔とを形成し、前記バルブ収納
   孔の一端に設けられ前記バルブ収納孔を介して前記供給
   通路に連通する摺動孔が形成されたユニオンと、前記摺
   動孔の途中に設けられた絞り通路と、この絞り通路の上
   流側に形成された固定絞りと、前記バルブ収納孔に摺動
   可能に設けられ前記絞り通路前後の圧力差に応動して前
   記バイパス通路の開度を調整する流量調整用スプール
   と、前記摺動孔に摺動可能に設けられて前記絞り通路の
   開度を制御するとともに前記バルブ収納孔を介して前記
   供給通路に連通する流通孔が貫通して形成された制御ス
   プールと、前記絞り通路の開度が大きくなる方向に前記
   制御スプールを付勢するスプリングと、前記絞り通路の
   開度が小さくなる方向に前記制御スプールを付勢するド
   ルーピング圧力室と、前記固定絞りの上流側の油圧を前
   記ドルーピング圧力室に導くオイル導入孔とを備え、前
   記固定絞りを形成する流量調整部材を前記摺動孔の内端
   側の先端に嵌着し、この流量調整部材の前記摺動孔に対
   応した位置に前記絞り通路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。