JPH08310424A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ポンプハウジングに対する負荷圧感応弁の径方
向の設置スペースの縮小化を図ることを目的とする。 【構成】負荷圧感応弁５０を、ポンプハウジング１０ａ
に形成された摺動孔３０に摺動可能に嵌挿されスプール
弁３１と、このスプール弁３１の一端に保持されるボー
ル３４と、このボール３４が着座するとともにボール３
４が着座した時に閉塞される内孔３５が形成された弁座
３３と、この弁座３３内に設けられボール３４に対して
押圧しボール３４及びスプール弁３１を一体的に弁座３
３から離間する方向に付勢するバネ３８とから構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に使用される
油圧式の動力舵取装置に関するもので、特に、低負荷時
にポンプから制御弁に供給される流量を低減して省エネ
ルギ化を図った動力舵取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハンドルを操作していない低負荷時にポ
ンプから制御弁に供給される流量を低減して省エネルギ
化を図った動力舵取装置は例えば特開平６−８８４０号
公報に記載されているように公知である。この動力舵取
装置においては、流量制御弁のバネ室と低圧側との間
に、負荷圧に応じて絞り開度が変化される負荷圧感応弁
を設け、低負荷時においては、負荷圧感応弁を介して流
量制御弁のばね室を低圧側に開放して制御弁に供給され
る流量を低減させ、省エネルギ化を達成している。

【０００３】上記では、負荷圧感応弁の一端に吐出圧、
他端に吸入圧を導いているため、負荷圧感応弁のバネは
大きなバネ定数を必要となり、このバネのバネ定数を大
きくすると、バネ取付け高さのバラツキの影響が大きく
なり、量産化にはバネ定数の選別が必要となってコスト
高となる問題がある。この問題を解決するために、特開
平７−８１５９３号公報に記載の動力舵取装置では、負
荷圧感応弁のスプール弁に受圧面積差を設け、負荷圧感
応弁を差圧で制御するようにして、負荷圧感応バルブの
バネのバネ定数を小さくできるようにし、正確な流量制
御を行えるようにしている。

【０００４】かかる動力舵取装置に使用される負荷圧感
応弁には、例えば、ボールポペットタイプのものがあ
り、このものは、図１６に示すように、摺動穴１００に
摺動可能に設けられたスプール弁１０１と、摺動穴１０
０の一端に嵌合され摺動穴１００よりも径の小さい内孔
１０２が形成された弁座１０３と、スプール弁１０１の
弁座１０３側に形成された小径部１０４の外周に設けら
れスプール弁１０１を弁座１０３から離間する方向に付
勢するバネ１０５と、小径部１０４と弁座１０３との間
に設けられ内孔１０２に作用する油圧によって小径部１
０４の端部に形成された保持部１０６に押圧保持される
ボール１０７とから構成されており、ハンドル操舵によ
り負荷圧力が上昇し、図２に示すように、所定の負荷圧
力Ｐ１以上で、スプール弁１０１がバネ１０５の付勢力
に抗して右方向に移動されボール１０７と弁座１０３と
の間に形成された可変絞り１０８が徐々に絞られ、所定
の負荷圧力Ｐ２に達すると、スプール弁１０１がさらに
右方向に移動されボール１０７が弁座１０３に着座し内
孔１０２を閉塞するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１６
に示すようなボールポペットタイプの負荷圧感応弁で
は、ボール１０７を保持する保持部１０６が形成された
小径部１０４の外周にバネ１０５を設けているため、バ
ネ１０５のバネ径がボール１０７のボール径より大きく
なり、その結果、負荷圧感応弁の設置スペースが大きく
なってしまうという問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の動力舵取装置
は、上述した問題を解決するためになされたもので、請
求項１に記載の発明では、ポンプとパワーシリンダの両
油室とリザーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りを
それぞれ設けた制御弁と、前記ポンプの吐出通路中に設
けられた計量オリフィスの前後差圧に応じてバイパス通
路を開閉し、前記ポンプの吐出流量を所定流量に制御す
る流量制御弁と、前記所定流量に制御された作動油を制
御オリフィスを介して前記流量制御弁のバネ室に導き、
かつ流量制御弁のバネ室とリザーバとの間に低負荷時に
おいては前記流量制御弁のバネ室をリザーバに連通させ
ハンドル操作により圧力上昇する負荷圧に応動して前記
流量制御弁のバネ室とリザーバとの連通を遮断して前記
流量制御弁のバネ室の圧力を制御する負荷圧感応弁を備
えた動力舵取装置において、前記負荷圧感応弁を、前記
ポンプのポンプハウジングに形成された摺動孔に摺動可
能に嵌挿されるスプール弁と、このスプール弁の一端に
保持されるボールと、このボールが着座するとともに前
記ボールが着座した時に閉塞される内孔が形成された弁
座と、この弁座側に設けられ前記弁座の内孔よりも小さ
い径を有し前記ボールを前記スプール弁に対して押圧し
前記ボール及び前記スプール弁を一体的に前記弁座から
離間する方向に付勢するバネとから構成し、前記スプー
ル弁の他端側を前記制御オリフィスの上流側に接続し、
前記弁座の内孔の一端を前記制御オリフィスの下流側に
接続し、前記弁座の内孔の他端をリザーバ側に接続し、
かつ前記弁座の内孔の開口面積を前記スプール弁の他端
側の負荷圧受圧側面積より小として前記スプール弁に受
圧面積差を設けたことを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の動力舵取装置において、前記制御オリフィスを前記
負荷圧感応弁に設けたことを特徴とするものである。請
求項３に記載の発明では、請求項２に記載の動力舵取装
置において、前記制御オリフィスを前記負荷圧感応弁の
スプール弁に設けたことを特徴とするものである。

【０００８】請求項４に記載の発明では、請求項１，請
求項２または請求項３に記載の動力舵取装置において、
前記負荷圧感応弁の前記バネと前記ボールとの間にシー
ト部材を設け、このシート部材を介して前記バネによっ
て前記ボールを前記スプール弁の一端側に押圧するとと
もに、前記スプール弁と前記シート部材とによって前記
ボールを前記スプール弁の軸心上に保持したことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】上記の構成により、操舵の中立状態において
は、負荷圧が低いので、スプール弁に作用する左右推力
差が小さいので、バネの付勢力によってボール及びスプ
ール弁が弁座から離間され、ボールと弁座との間に形成
される可変絞りが全開され、この可変絞りを介して流量
制御弁のバネ室側がリザーバ側に開放されて圧力が低下
するため、ポンプより吐出された作動油はより多くポン
プの吸入側に還流される。従って、制御弁に供給される
作動油の供給流量が減少され、エネルギ損失を低減でき
る。

【００１０】その状態で、ハンドル操作により負荷圧が
上昇すると、受圧面積差によってスプール弁に作用する
左右推力差が増大し、負荷圧感応弁が作動されて可変絞
りを縮小し、ついにはボールによって内孔は閉塞され
る。これにより、制御弁に供給される作動油の供給流量
が最大供給流量まで増大され、アシスト作用に寄与す
る。

【００１１】

【実施例】以下本発明の第１実施例を図１乃至図３に基
づいて説明する。図１は油圧式の動力舵取装置の全体構
成を示し、この動力舵取装置は、主として、自動車エン
ジンによって駆動されるポンプ１０と、リザーバ１１
と、ハンドル操作をパワーアシストするパワーシリンダ
１２と、このパワーシリンダ１２の両室とリザーバ１１
とに各々接続する４つの可変絞りＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ
４を設けたブリッジ回路から構成され、ハンドル１３の
操舵方向に応じて作動して前記ポンプ１０からパワーシ
リンダ１２に供給される作動油を絞り制御するロータリ
式の制御弁１４とによって構成されている。

【００１２】前記ポンプ１０のポンプハウジング１０ａ
には弁収納孔１５が形成されている。この弁収納孔１５
にはポンプ１０の吐出ポートに連通する供給通路１６と
ポンプ１０の吸入ポートに連通するバイパス通路１７が
弁収納孔１５の軸線方向と直交する方向に開口されてい
る。また、バイパス通路１７にはリザーバ１１と連通す
る吸入通路１８が開口している。

【００１３】前記弁収納孔１５の一端にはユニオン１９
が液密的に螺着され、このユニオン１９内には供給穴２
０が形成されており、この供給穴２０の途中には計量オ
リフィス２１が形成されている。また、ユニオン１９の
外端には送出口２２が形成されており、この送出口２２
は制御弁１４に接続されている。また、前記弁収納孔１
５には流量制御弁２３が摺動可能に嵌挿され、この流量
制御弁２３はバネ室２４に介挿したバネ２５により付勢
されてユニオン１９に弾撥的に当接し、供給通路１６と
バイパス通路１７との連通を遮断している。

【００１４】この流量制御弁２３は計量オリフィス２１
前後の差圧の増減によって軸方向に移動されてバイパス
通路１７の開度を調整し、ポンプ１０の吐出流量を一定
流量に制御するものである。なお、前記流量制御弁２３
内には、流量制御弁２３のバネ室２４の圧力が設定圧以
上になった時に作動して圧力を低圧側（バイパス通路１
７）に逃す図略のレリーフ弁が組み込まれている。

【００１５】前記ユニオン１９には前記計量オリフィス
２１の下流側の供給穴２０に一端が開口する連通孔２６
が形成されており、この連通孔２６の他端はポンプハウ
ジング１０ａに形成された連通路２７の一端に接続され
ている。この連通路２７の他端は後述する摺動孔３０の
底部に接続されている。また、前記ポンプハウジング１
０ａには前記弁収納孔１５と平行に摺動孔３０が形成さ
れるとともに、この摺動孔３０に連続して摺動孔３０よ
り大きい径の嵌合孔３２が形成されている。

【００１６】前記摺動孔３０にはスプール弁３１が摺動
可能に嵌挿され、前記嵌合孔３２の開口端には弁座３３
が液密的に螺合されている。前記スプール弁３１と前記
弁座３３と前記嵌合孔３２とで形成される空間にはボー
ル３４が収納されており、このボール３４が収納された
空間はポンプハウジング１０ａに形成された連通路４
６、流量制御弁２３の小径部２３ａと前記弁収納孔１５
とで形成される空間を介してバイパス通路１７に接続さ
れている。

【００１７】前記弁座３３には、前記ボール３４が着座
するとともにボール３４が着座した時に閉塞される内孔
３５が形成されるとともに、この内孔３５に連続して内
孔３５より小さい径のバネ案内穴３６が形成されてい
る。前記内孔３５及び前記バネ案内穴３６内には前記ス
プール弁３１の摺動方向と同方向に移動可能にシート部
材３７が設けられるとともに、このシート部材３７を前
記ボール３４側に付勢するバネ３８が設けられている。
ここで、前記バネ３８は前記バネ案内穴３６によって外
周を案内されるとともに前記シート部材３７の外周によ
って内周を案内されるため、バネ３８の座屈が防止され
るようになっている。

【００１８】なお、上記弁座３３は、通常、ポンプハウ
ジング１０ａ内に形成された穴の開口端に液密的に嵌合
固定されるプラグにボール３４が着座する内孔を形成
し、プラグに弁座の機能を持たせたもので、部品点数の
削減やポンプハウジング１０ａに対する加工の簡略化を
図ることができ、コスト低減に寄与するとともに、スプ
ール弁３１の摺動方向に対する省スペース化に寄与して
いる。

【００１９】前記スプール弁３１のボール３４側端部に
はボール３４を保持する保持部３１ａが、前記シート部
材３７のボール３４側端部にはボール３４を保持する保
持部３７ａが各々形成されており、前記バネ３８の付勢
力によって両保持部３１ａ，３７ａで前記スプール弁３
１の軸心上にボール３４を常に保持するようになってい
る。

【００２０】前記スプール弁３１の先端外周には小径部
３９が形成されるとともに、スプール弁３１の先端部に
は導入溝４０が形成されており、前記計量オリフィス２
１の下流側に接続された前記連通路２６を介して前記計
量オリフィス２１の下流側の作動油がスプール弁３１の
一端（先端）に導入されるようになっている。なお、ス
プール弁３１の先端面の面粗さが十分大きい場合は、ス
プール弁３１の先端面が摺動孔３０の底部に当接した状
態でも、スプール弁３１の先端面で作動油の圧力が作用
するため、必ずしも導入溝４０を設ける必要はない。

【００２１】また、前記スプール弁３１の外周には小径
部３９に対して軸方向に間隔を有し環状溝４１が形成さ
れ、一方、スプール弁３１の先端からこの環状溝４１に
対応する位置まで延びる導入孔４２がスプール弁３１内
に形成され、これら環状溝４１と導入孔４２とはスプー
ル弁３１に形成された制御オリフィス４３を介して連通
されている。これによって、スプール弁３１の一端（先
端）には制御オリフィス４３を通過する前の作動油が導
入されるようになっている。

【００２２】前記スプール弁３１の外周に形成された環
状溝４１は、ポンプハウジング１０ａに形成された連通
路２８ならびに前記弁座３３の外周に形成された環状溝
４４及び小孔４５を介して前記弁座３３に形成された内
孔３５に接続されている。また、連通路２８は前記流量
制御弁２３のバネ室２４に接続されている。従って、前
記内孔３５の一端には、環状溝４１，連通路２８，環状
溝４４及び小孔４５を介して前記制御オリフィス４３を
通過した後の作動油が導入されるようになっている。

【００２３】ここで、スプール弁３１の直径（ＤＡ）と
弁座３３に形成した内孔３５の直径（ＤＢ）との関係
は、スプール弁３１の方が内孔４７より僅かに大きく
（ＤＡ＞ＤＢ）なっており、これにより制御オリフィス
４３の上流側の圧力が導入される側の受圧面積を大と
し、制御オリフィス４３の下流側の圧力が導入される側
の受圧面積を小としている。

【００２４】そして、前記スプール弁３１の保持部３１
ａにバネ３８の付勢力によって押圧保持されたボール３
４と弁座３３との間で可変絞り５０ａが形成され、この
可変絞り５０ａの下流側はポンプハウジング１０ａに形
成された連通路４６、流量制御弁２３の小径部２３ａと
前記弁収納孔１５とで形成される空間を介してバイパス
通路１７に連通されている。

【００２５】なお、バネ３８の外周を内孔３５より小さ
い径のバネ案内穴３６にて案内するようにし、弁座３３
に形成した環状穴４４及び小穴４５から流入する作動油
に対してバネ３８を作動油の流れから避けて配置し、バ
ネ３８と内孔３５との間に形成された環状の空間に作動
油の流れを生じさせることにより、作動油とともに流れ
てきた異物がバネ３８と内孔３５との間の空間を通り、
ボール３４側に流れ、異物がバネ３８に引っ掛かかり、
バネ３８が正常に動かなくなるのを防止できる。

【００２６】そして、前記可変絞り５０ａの開口面積を
変化させることにより内孔３５に連通する前記流量制御
弁２３のバネ室２４の圧力を制御するようになってい
る。上記において、ポンプハウジング１０ａに形成され
た摺動穴３０と、この摺動穴３０に摺動可能に嵌挿され
たスプール弁３１と、このスプール弁３１の先端に保持
されるボール３４と、このボール３４が着座する弁座３
３に開口した内孔３５と、前記スプール弁３１を弁座３
３から離間する方向に付勢するバネ３８と、このバネ３
８とボール３４との間に設けられスプール弁３１とによ
ってボール３４を保持するシート部材３７とによって負
荷圧感応弁５０を構成している。

【００２７】この負荷圧感応弁５０は負荷圧力に応じて
作動され、可変絞り３１ａを経てバイパス通路１７に供
給されるパイロット流量ｑが、図２に示すように変化す
ることによって、制御弁１４に供給される供給流量Ｑ
は、図３に示すように制御される。次に、上述した構成
に基づいて作動を説明する。

【００２８】自動車エンジンによりポンプ１０が駆動さ
れると、作動油がポンプ１０の吐出ポートから供給通路
１６に吐出される。供給通路１６に吐出された作動油は
ユニオン１９の供給穴２０に導かれ、計量オリフィス２
１を経て送出口２２から制御弁１４へ供給される。ま
た、作動油は計量オリフィス２１を通過した後、連通孔
２６、連通路２７を介して負荷圧感応弁５０のスプール
弁３１の一端側に導入され、スプール弁３１を図１の右
方向に押圧する推力として作用する。

【００２９】一方、スプール弁３１内の導入孔４２を介
してスプール弁３１に形成された制御オリフィス４３を
通過した作動油は、連通路２８を介して流量制御弁２３
のバネ室２４に導入されるとともに、連通路２８、環状
溝４４及び小孔４５を介して負荷圧感応弁５０の内孔３
５に導入され、ボール３４を介してスプール弁３１を図
２の左方向に押圧する推力として作用するとともに、可
変絞り５０ａを通過してバイパス通路１７より排出され
る。

【００３０】操舵の中立状態においては、制御弁１４に
供給された作動油は可変絞りＶ１，Ｖ２より可変絞りＶ
３、Ｖ４を介してリザーバ１１に等分的に排出され、パ
ワーシリンダ１２の両油室は低圧状態に保持される。こ
の状態においては、負荷圧が低いので、負荷圧感応弁５
０のスプール弁３１に作用する左右推力差は小さく、従
って、スプール弁３１はバネ３８の付勢力により可変絞
り５０ａを全開する左方端に保持され、この可変絞り５
０ａを介して流量制御弁２３のバネ室２４が低圧側に開
放される。従って、バネ室２４から低圧側にパイロット
流量ｑ１がリークされてバネ室２４の圧力が低下するた
め、流量制御弁２３がバイパス通路１７をより開く方向
に移動され、ポンプ１０より吐出された作動油はより多
くバイパス通路１７にバイパスされ、ポンプ１０の吸入
側に還流される。従って、制御弁１４に供給される作動
油の供給流量Ｑは図３に示す最低流量Ｑ１まで減少され
る。これにより、ポンプ動力のエネルギ損失を低減でき
る。

【００３１】この状態より、ハンドル１３が回転操作さ
れると、ハンドル１３の回転方向に応じて、可変絞りＶ
１，Ｖ３と可変絞りＶ２，Ｖ４のいずれか一方が拡大さ
れ、他方が縮小されるため、負荷圧が徐々に上昇してパ
ワーシリンダ１２の両油室に差圧が発生する。この負荷
圧がＰ１まで上昇すると、負荷圧感応弁５０のスプール
弁３１の左右受圧面積差により、スプール弁３１に作用
する左右推力差が増大し、しかしてその推力差がバネ３
８の付勢力に打ち勝つと、スプール弁３１がバネ３８の
付勢力に抗して図１の右方向へ移動し、可変絞り５０ａ
を縮小する。従って、内孔３５から可変絞り５０ａを介
してバイパス通路１７にリークされるパイロット流量ｑ
が図２に示すように流量ｑ１から徐々に減少される。こ
れにより、流量制御弁２３のばね室２５の圧力が徐々に
増大されるため、流量制御弁２３がバイパス通路１７を
絞る方向に変位され、制御弁１４に供給される作動油の
供給流量Ｑは図３に示すように最低流量Ｑ１から徐々に
増大される。

【００３２】さらに、負荷圧がＰ２まで上昇して左右推
力差が増大すると、ついには可変絞り５０ａが閉塞され
るに至る。従って、バイパス通路１７にリークされるパ
イロット流量ｑ１が図２に示すように０になる。これに
より、流量制御弁２３のばね室２５の圧力がさらに増大
されるため、流量制御弁２３がバイパス通路１７をさら
に絞る方向に変位され、制御弁１４に供給される作動油
の供給流量Ｑは図３に示すように最大供給流量Ｑ２まで
増大され、アシスト作用に寄与する。

【００３３】上記実施例では、負荷圧感応弁５０におい
て、弁座３３側にスプール弁３１を弁座３３から離間す
る方向に付勢するバネ３７を設けるとともに，このバネ
３７によってボール３４をスプール弁３１に押圧するよ
うにしたので、ボール３４の径に対してバネ３８の径が
小さくなるため、負荷圧感応弁５０の径方向の設置スペ
ースの縮小を図ることができ、負荷圧感応弁５０の小型
化、しいてはこの省エネ形動力舵取装置全体としての小
型化に寄与することができる。

【００３４】さらに、上記実施例では、ボール３４をバ
ネ３８によってシート部材３７を介してスプール弁３１
側に押圧し、ボール３４をスプール弁３１とシート部材
３７とによってスプール弁３１の同心上に保持するよう
にしたので、負荷圧の変化によるスプール弁３１の移動
時、ボール３４の中心は確実にスプール弁３１の軸心上
を移動するため、ボール３４の移動によってバネ３８は
偏荷重がかかることなく押圧されるため、バネ３８の座
屈が防止されるとともに、流量制御が正確にかつ安定し
て行われることとなり、これにより、流量特性を安定さ
せることができ、流量特性においてヒステリシスの発生
を防止することができる。

【００３５】また、上記実施例では、スプール弁３１に
制御オリフィス４３を設けるようにしたので、ポンプハ
ウジングに形成する連通路の途中に制御オリフィスを加
工により形成する場合に比べて連通路の加工が容易とな
るとともに、連通路のシール数が少なくて済むので、コ
ストを低減でき、また、ポンプハウジングにポンプハウ
ジングに形成する連通路に制御オリフィスを形成した絞
り部材を圧入した場合の圧入による異物発生の恐れが無
くなるという利点がある。

【００３６】なお、制御オリフィス４３を負荷圧感応弁
５０を構成する部材に形成する場合においては、弁座３
３に設けるようにしても良い。この場合、制御オリフィ
ス４３を介して内孔３５に作動油を供給するため、内孔
３５と流量制御弁２３のバネ室２４とを連通する連通路
を設ければ良い。次に、本発明の他の実施例を図４乃至
図１５に基づいて説明する。

【００３７】なお、第１実施例と相違する部分について
詳述し、第１実施例と同一もしくは均等構成と考えられ
る部分には同符号を付して重複する説明は省略する。先
ず、本発明の第２実施例を図４に基づいて説明する。本
実施例は、第１実施例に比べて、負荷圧感応弁５０を構
成するシート部材３７の形状を変更して、内孔３５に流
入する作動油の流れからバネ３８をさらに避けて配置す
るようにしたものである。

【００３８】図４において、シート部材３７は、先端部
に保持部３７ａが形成され軸方向に伸びた大径部３７ｂ
と、この大径部３７ｂに連続して設けられた小径部３７
ｃとから構成されており、大径部３７ｂの軸方向長さが
可変絞り５０ａが全開した状態、つまり、スプール弁３
１が左方端に位置した状態で、内孔３５に開口する小孔
４５をシート部材３７の大径部３７ｂの外周に対応する
位置に開口させるようにしている。バネ３８は大径部３
７ｂと小径部３７ｃとの段差となった大径部３７ｂの端
面とバネ案内穴３６の底部との間に介挿されている。

【００３９】これによって、小孔４５から流入する作動
油は大径部３７ｂと内孔３５とで形成される環状の空間
を通って、ボール３４側に流れるため、つまり、内孔３
５に流入する作動油の流入経路中にバネ３８が存在しな
いため、作動油とともに流れてきた異物がバネ３８に引
っ掛かり、バネ３８が正常に動かなくなるのをさらに防
止できる効果がある。また、大径部３７ｂを軸方向に伸
ばし、小径部３７ｃの軸方向長さを短くすることによっ
て、バネ３８の取付け高さを短くし、バネ３８の外周の
ほぼ全体をバネ案内穴３６にて案内し得るため、バネ３
８の伸縮時にバネ３８の外周がバネ案内穴３６によって
確実に案内され、バネ３８の座屈が防止される。また、
バネ３８の取付け高さの短縮により、さらにバネ３８の
座屈を防止できる。

【００４０】次に、本発明の第３実施例を図５に基づい
て説明する。本実施例は、第１実施例に比べて、バネ３
８の取付け高さを変更して短くし、これによってシート
部材３７を小型化した設計変更例である。これによれ
ば、バネ３８の取付け高さを短くすることによって、バ
ネの座屈防止の効果を増すことができる。

【００４１】次に、本発明の第４実施例を図６に基づい
て説明する。本実施例は、第１実施例において、異物対
策用にフィルタ５１を設けたものである。図６に示すよ
うに、スプール弁３１に形成した導入穴４２の開口端に
異物除去用のフィルタ５１を設け、導入溝４０が形成さ
れた嵌合部材５２をフィルタ５１を挟んで導入穴４２に
圧入固定することにより、フィルタ５１がスプール弁３
１に固定設置されている。

【００４２】これにより、制御オリフィス４３の上流側
で、作動油とともに流れてきた異物を回収できるため、
内孔３５内及び流量制御弁２３のバネ室２４へ異物が流
入することが防止できるので、異物がバネ２５，３８に
引っ掛かり、バネ２５，３８が正常に動かなくなるのを
確実に防止できる。また、通常、流量制御弁２３内に設
けられた図略のレリーフ弁への導入通路中に設置される
異物対策用のフィルタを省略することができる。

【００４３】次に、第１実施例に比して、スプール弁３
１の組付性向上を図った本発明の第５及び第６実施例を
図７，図８に基づいて説明する。第５実施例は、図７に
示すように、スプール弁３１の摺動穴３０と嵌合穴３２
との間の段差にテーパ部５３を形成したものである。一
方、第６実施例は、図８に示すように、スプール弁３１
の先端外周に形成された小径部３９とスプール弁３１の
外周との段差にテーパ部５４を形成したものである。

【００４４】これら両実施例によれば、負荷圧感応弁５
０のポンプハウジング１０ａへの組付けにおいて、スプ
ール弁３１を摺動穴３０に挿入する際に、テーパ作用に
よって摺動穴３０と嵌合穴３２との段差においてスプー
ル弁３１が引っ掛かることがなくなり、スプール弁３１
が摺動穴３０内にスムーズに挿入され、組付け作業の効
率を向上できる。

【００４５】次に、第１実施例に比して、スプール弁３
１に制御オリフィス４３を設けない場合の設計変更例で
ある本発明の第７及び第８実施例を図９，図１０に基づ
いて説明する。第７実施例では、図９に示すように、ス
プール弁３１を、先端外周に小径部３９を設け、この小
径部３９の端部に導入溝４０を形成し、ボール３４側端
部に保持部３１ａを形成した構成とし、小径部３９の外
周に対応する位置の摺動穴３０に連通路２８の一端を接
続し、このスプール弁３１の小径部３９側と内孔３５と
を連通する連通路２８の途中に制御オリフィス４３が形
成された絞り部材５５を圧入固定した構成としている。

【００４６】これによれば、計量オリフィス２１を経た
後の作動油は、連通孔２６，連通路２７を介して負荷圧
感応弁５０のスプール弁３１の一端側に導入され、スプ
ール弁３１を図９の右方向に押圧する推力として作用す
る。そして、作動油はスプール弁３１の一端側から連通
路２８に流出され、連通路２８中に設けられた制御オリ
フィス４３を介して内孔３５及び流量制御弁２３のバネ
室２４に流入されるようになっている。。

【００４７】第８実施例では、図１０に示すように、第
７実施例に比べて、計量オリフィス２１の下流側の作動
油を連通穴２６を介してスプール弁３１の小径部３９側
の摺動孔３０に供給する連通路２７を廃止し、連通孔２
６を連通路２８に接続した構成としている。これによれ
ば、計量オリフィス２１を経た後の作動油は、連通孔２
６，連通路２８を介して負荷圧感応弁５０のスプール弁
３１の一端側に導入され、スプール弁３１を図９の右方
向に押圧する推力として作用する。一方、連通路２８は
分岐されているため、作動油は連通路２８に設けられた
制御オリフィス４３を介して内孔３５及び流量制御弁２
３のバネ室２４に流入されるようになっている。

【００４８】従って、第７及び第８実施例では、第１実
施例に比べて計量オリフィス２１を経た後の作動油の流
出入経路の相違であり、第１実施例とほぼ同等の作用効
果を得ることができる。次に、第１実施例に比して、負
荷圧感応弁５０において、シート部材３７を廃止して、
バネ３８によって直接ボール３４を弁座３３から離間す
る方向に押圧付勢するようにした場合の変形例である本
発明の第９，第１０，第１１及び第１２実施例を図１１
乃至図１５に基づいて説明する。

【００４９】第９実施例では、図１１に示すように、内
孔３５にバネ３８を設け、バネ３８によって直接ボール
３４を弁座３３から離間する方向に押圧付勢するように
している。なお、バネ３８の取付け高さは短くしてあ
り、バネ３８の外周は内孔３５にて案内されるようにし
てバネ３８の座屈防止を図っている。第１０実施例で
は、図１２に示すように、第１実施例において、シート
部材３７を廃止した構成であり、即ち、内孔３５に連続
して内孔３５より小さい径のバネ案内穴３６が形成さ
れ、このバネ案内穴３６に外周を案内されるようにして
バネ３８が設置され、このバネ３８によって直接ボール
３４を弁座３３から離間する方向に押圧付勢するように
している。

【００５０】これによれば、第１実施例と同様に、バネ
案内穴３６によってバネ３８の座屈防止を図ることがで
きるとともに、内孔３５とバネ３８の外周との間に空間
が形成されることによる異物のバネ３８に対する引っ掛
かりの防止を図ることができる。第１１実施例は、第１
０実施例の応用変更例であり、図１３，図１４に示すよ
うに、バネ３８を案内するバネ案内穴３６を軸方向に伸
ばし、小孔４５が開口する位置のバネ案内孔３６に導入
溝５６を各々形成した構成となっている。

【００５１】これによれば、小孔４５を介して導入され
る作動油は導入溝５６経てボール３４側へ導かれるの
で、異物のバネ３８に対する引っ掛かりの防止を図るこ
とができるとともに、バネ３８の座屈防止をさらに図る
ことができる。第１２実施例は、第９実施例において組
付性向上を図ったものであり、図１５に示すように、内
孔３５の底部にバネ３８を固定するための弾性体からな
るブッシュ５７を設けたものである。

【００５２】これによれば、負荷圧感応弁５０のポンプ
ハウジング１０ａに対する組付け順序としては、先ず、
摺動孔３０内にスプール弁３１を挿入する。次に、ボー
ル３４をスプール弁３１の保持部３１ａに当接するよう
に設置する。一方では、弁座３３の底部にブッシュ５７
を組付け、そして、このブッシュ５７にバネ３８を組付
け固定する。

【００５３】この状態で、弁座３３をポンプハウジング
１０ａに螺合させ、組付けを完了する。上記のように、
予め、ブッシュ５７を介してバネ３８を弁座３３に確実
に固定した状態で、ポンプハウジング１０ａに組付ける
ようにしたので、弁座３３のポンプハウジング１０ａへ
の組付け時のバネ３８の落下を防止することができ、組
付け性を向上できる。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように本発明では、請求項１
に記載の発明によれば、負荷圧感応弁に受圧面積差を持
たせ、制御オリフィス前後の差圧で制御する構成である
ため、負荷圧感応弁のバネのバネ定数を小さくでき、バ
ネ取付け高さのバラツキの影響が小さくなって、正確な
流量制御ができる。

【００５５】また、負荷圧感応弁の内孔に着座するボー
ルを弁座側に設けられ弁座の内孔より小さい径を有する
バネによってスプール弁側に押圧しボールとスプール弁
を一体的に弁座から離間する方向に付勢するようにした
ので、バネ径をボール径より小さくすることができ、負
荷圧感応弁の径方向の設置スペースの縮小を図ることが
でき、負荷圧感応弁の小型化、しいては省エネ形動力舵
取装置全体としての小型化に寄与することができる。

【００５６】また、請求項２及び請求項３に記載の発明
では、負荷圧感応弁を構成する部材または負荷圧感応弁
のスプール弁に制御オリフィスを形成するようにしたの
で、ポンプハウジングに形成する連通路の途中に制御オ
リフィスを加工により形成する場合や制御オリフィスを
形成した絞り部材を圧入する場合に比べて制御オリフィ
スを容易に設けることができる。

【００５７】さらに、請求項４に記載の発明では、ボー
ルに対してシート部材を介してバネによってスプール弁
側に押圧し、ボールをスプール弁とシート部材とによっ
てスプール弁と同心上に保持するようにしたので、負荷
圧の変化によるスプール弁の移動時、ボールの中心は確
実にスプール弁の軸心上を移動するため、ボールの移動
によってバネは偏荷重がかかることなく押圧されるた
め、バネの座屈が防止されるとともに、流量制御が正確
にかつ安定して行われることとなり、これにより、流量
特性を安定させることができ、流量特性においてヒステ
リシスの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す動力舵取装置の全体
構成図である。

【図２】負荷圧力に対するパイロット流量特性を示すグ
ラフである。

【図３】負荷圧力に対する供給流量特性を示すグラフで
ある。

【図４】本発明の第２実施例を示す負荷圧感応弁の断面
図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す負荷圧感応弁の断面
図である。

【図６】本発明の第４実施例を示す負荷圧感応弁の断面
図である。

【図７】本発明の第５実施例を示す負荷圧感応弁の断面
図である。

【図８】本発明の第６実施例を示す負荷圧感応弁の断面
図である。

【図９】本発明の第７実施例を示す動力舵取装置の全体
構成図である。

【図１０】本発明の第８実施例を示す動力舵取装置の全
体構成図である。

【図１１】本発明の第９実施例を示す負荷圧感応弁の断
面図である。

【図１２】本発明の第１０実施例を示す負荷圧感応弁の
断面図である。

【図１３】本発明の第１１実施例を示す負荷圧感応弁の
断面図である。

【図１４】図１３におけるＡ−Ａ線断面図である。

【図１５】本発明の第１２実施例を示す負荷圧感応弁の
断面図である。

【図１６】従来の動力舵取装置における負荷圧感応弁を
示す断面図である。

【符号の説明】

１０ ポンプ １１ リザーバ １２ パワーシリンダ １３ ハンドル １４ 制御弁 １７ バイパス通路 ２１ 計量オリフィス ２３ 流量制御弁 ３０ 摺動孔 ３１ スプール弁 ３３ 弁座 ３４ ボール ３８ バネ Ｖ１〜Ｖ４ 可変絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 壁谷 晃明 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 渡辺 和宏 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプとパワーシリンダの両油室とリザ
   ーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りをそれぞれ設
   けた制御弁と、前記ポンプの吐出通路中に設けられた計
   量オリフィスの前後差圧に応じてバイパス通路を開閉
   し、前記ポンプの吐出流量を所定流量に制御する流量制
   御弁と、前記所定流量に制御された作動油を制御オリフ
   ィスを介して前記流量制御弁のバネ室に導き、かつ流量
   制御弁のバネ室とリザーバとの間に低負荷時においては
   前記流量制御弁のバネ室をリザーバに連通させハンドル
   操作により圧力上昇する負荷圧に応動して前記流量制御
   弁のバネ室とリザーバとの連通を遮断して前記流量制御
   弁のバネ室の圧力を制御する負荷圧感応弁を備えた動力
   舵取装置において、前記負荷圧感応弁を、前記ポンプの
   ポンプハウジングに形成された摺動孔に摺動可能に嵌挿
   されるスプール弁と、このスプール弁の一端に保持され
   るボールと、このボールが着座するとともに前記ボール
   が着座した時に閉塞される内孔が形成された弁座と、こ
   の弁座側に設けられ前記弁座の内孔よりも小さい径を有
   し前記ボールを前記スプール弁に対して押圧し前記ボー
   ル及び前記スプール弁を一体的に前記弁座から離間する
   方向に付勢するバネとから構成し、前記スプール弁の他
   端側を前記制御オリフィスの上流側に接続し、前記弁座
   の内孔の一端を前記制御オリフィスの下流側に接続し、
   前記弁座の内孔の他端をリザーバ側に接続し、かつ前記
   弁座の内孔の開口面積を前記スプール弁の他端側の負荷
   圧受圧側面積より小として前記スプール弁に受圧面積差
   を設けたことを特徴とする動力舵取装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の動力舵取装置におい
   て、前記制御オリフィスを前記負荷圧感応弁に設けたこ
   とを特徴とする動力舵取装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の動力舵取装置におい
   て、前記制御オリフィスを前記負荷圧感応弁のスプール
   弁に設けたことを特徴とする動力舵取装置。
4. 【請求項４】 請求項１，請求項２または請求項３に記
   載の動力舵取装置において、前記負荷圧感応弁の前記バ
   ネと前記ボールとの間にシート部材を設け、このシート
   部材を介して前記バネによって前記ボールを前記スプー
   ル弁の一端側に押圧するとともに、前記スプール弁と前
   記シート部材とによって前記ボールを前記スプール弁の
   軸心上に保持したことを特徴とする動力舵取装置。