JPH0995252A - パワーステアリング用流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パワーステアリング装置の動作持に、該パワ
ーステアリング装置への供給側流体圧力が増大しても、
この圧力変動と無関係に該パワーステアリング装置への
圧力流体供給流量を一定に維持することができるパワー
ステアリング用流量制御装置を提供することにある。 【解決手段】 回転数比例型油圧ポンプ３の吐出側に接
続された圧油供給通路17中の可変絞り通路21には、可変
絞り通路21の上流側圧油圧力とその下流側圧油圧力との
圧力差の増大によって可変絞り通路21が絞られる絞り弁
体９が設けられ、スプール収納孔５にて、流量調整用ス
プール４を挟み可変絞り通路21と反対側に一定流量保持
スプール10が摺動自在に嵌装され、流量調整用スプール
４と一定流量保持スプール10とに第１圧縮コイルスプリ
ング11が介装されるとともに、一定流量保持スプール10
とエンドプレート13とに第２圧縮コイルスプリング12が
介装され、一定流量保持弁室15は可変絞り通路21の下流
側と絞り通路18、連通路19および絞り通路20を介して連
通されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプ回転数に対
応してポンプ吐出流量が増加するポンプより吐出された
圧力流体を供給通路中の絞り通路を制御する制御弁を介
して車両のパワーステアリング装置に供給し、余剰圧力
流体をバイパス通路の開度を調整する流量調整用スプー
ル弁によりドレーンに還流するパワーステアリング用流
量制御装置に係り、特にパワーステアリング装置の動作
持に、該パワーステアリング装置への供給側流体圧力が
増大しても、この圧力変動と無関係に該パワーステアリ
ング装置への圧力流体供給流量を一定に維持することが
できるパワーステアリング用流量制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】従来のポンプ回転数感応型すなわちエンジ
ン回転数感応型流量制御装置として、特公昭63-37749号
公報に記載されたものがあった（図７参照）。図７に図
示された流量制御装置のケーシング01には、流量調整用
スプール02を摺動自在に嵌装するスプール収納孔03が形
成され、該スプール収納孔03に開口する軸方向へ所定距
離離れて供給通路04とバイパス通路05が形成され、前記
スプール収納孔03の左端に図示されないパワーステアリ
ング装置に圧力流体を供給するためのユニオン06が一体
に嵌着され、該ユニオン06には、流量調整用スプール02
の中心軸線上に位置するように制御スプール07が摺動自
在に嵌装されるとともに、パワーステアリング装置への
圧力流体供給口08と制御スプール07との間に絞り通路0
9、010 が形成されている。

【０００３】また、スプール収納孔03は、流量調整スプ
ール02により第１弁室011 と第２弁室012 とに仕切ら
れ、第２弁室012 には流量調整用スプール02をユニオン
06に向けて付勢するスプリング013 が介装され、ユニオ
ン06の内端にはスプール収納孔03の周面に突起014 によ
って供給通路04と第１弁室011 とに、絞り通路015 が形
成されており、該絞り通路015 により第１弁室011 内の
圧力は、供給通路04内の圧力に比べて低い圧力に低下す
るようになっている。

【０００４】さらに制御スプール07には、第１弁室011
と絞り通路09、010 とを連通する流体通路016 が形成さ
れ、該絞り通路09、010 を備えた絞り部材017 と制御ス
プール07とに、スプリング018 が介装され、該制御スプ
ール07の段部およびユニオン06の段部の接合空間019 と
供給通路04とを連通する圧力導入孔020 が、ユニオン06
に形成されている。

【０００５】そして図示されないポンプが低速域で回転
している状態では、ポンプから吐出した圧力流体は供給
通路04から絞り通路015 を介して第１弁室011 に流入
し、その流入圧力流体の圧力により流量調整用スプール
02は、供給通路04とバイパス通路05との連通を遮断する
範囲内で右方へ移動し、第１弁室011 内の圧力流体は流
体通路016 から絞り通路09、010 を介して圧力流体供給
口08に流入するので、ポンプの回転数に比例した流量の
圧力流体が図示されないパワーステアリング装置に供給
される。

【０００６】ポンプが中速域に達すると、流量調整用ス
プール02がさらに右方へ移動して供給通路04とバイパス
通路05とが連通され、供給通路04内の圧力流体の一部が
ポンプの回転数増大に対応しバイパス通路05に還流する
ため、供給通路04から絞り通路015 、第１弁室011 、流
体通路016 および絞り通路09、010 を介して圧力流体供
給口08に流入する圧力流体の流量は略一定に保持され
る。

【０００７】さらにポンプが高速域に達すると、供給通
路04の圧力と第１弁室011 の圧力すなわち絞り通路09、
010 より上流側の圧力との圧力差が増大し、その圧力差
でもって制御スプール07でスプリング018 のバネ力に打
勝ち左方に移動して、絞り通路09が制御スプール07の先
端の接近で少しずつ絞られるため、ポンプの回転数の増
加に対応して、圧力流体供給口08に流入する圧力流体の
流量は漸次減少し、絞り通路09が完全に寒がれた後は、
圧力流体供給口08の流量は中速域より低い一定流量に保
持される。

【０００８】そしてポンプ回転数増大によって第１弁室
の011 内の圧力流体の圧力が上昇するのに対応して流量
調整用スプール02が右方へ移動する移動量を適正に設定
するために、スプリング013 を第２弁室012 内に介装し
ているが、第１弁室011 内の圧力流体の圧力変化に対し
流量調整用スプール02の移動量を或る程度鋭敏に反応さ
せる必要上、スプリング013 のバネ常数を小さく（軟か
く）しなければならず、しかも第１弁室011 内の圧力流
体の圧力による流量調整用スプール02へ働く右向きの大
きな押圧力に対抗するために、圧力流体供給口08とスプ
リング013 とを連通路021 , 022 でもって連通し、第２
弁室012 内に圧力流体供給口08内の圧力流体圧力導入す
るようになっていた。

【０００９】

【解決しようとする課題】しかしながら特公昭63-37749
号公報に記載されたパワーステアリング用流量制御装置
においては、エンジン回転数に対応したポンプ回転数が
変動せず、第１弁室011 内の圧力流体の圧力が一定であ
っても、圧力流体供給口08に接続される図示されないパ
ワーステアリング装置が動作した状態になると、圧力流
体供給口08内の供給圧力流体の圧力が一時的に上昇し
て、第２弁室012 内の圧力流体の圧力も上昇する結果、
第１弁室011 内の流体圧力による流量調整用スプール02
に働く右方向押圧力と第２弁室012 内の流体圧力による
流量調整用スプール02に働く左方向押圧力との平衡が崩
れて、流量調整用スプール02が左方に移動し、バイパス
通路05の開口面積が縮小して、バイパス通路05への還流
量が低下し、パワーステアリング装置の供給流量が増大
してしまい、ドライバーの操舵感覚が変動する不具合が
あった。

【００１０】

【課題を解決するための手段および効果】本発明は、こ
のような不具合を解消したパワーステアリング用流量制
御装置の改良に係り、ポンプ回転数増加に対応してポン
プ吐出流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を
供給通路中の絞り通路を介して車両のパワーステアリン
グ装置に供給し、余剰圧力流体をバイパス通路の開度を
調整する流量調整用スプール弁によりドレーンに還流す
るパワーステアリング用流量制御装置において、前記パ
ワーステアリング装置に通ずる絞り通路には、該絞り通
路の上流側流体圧力とその下流側流体圧力との圧力差の
増大によって該絞り流路が絞られる制御弁が設けられ、
前記流量調整用スプール弁を摺動自在に嵌装したスプー
ル収納孔にて、該流量調整量スプール弁を挟み前記絞り
通路と反対側に一定量保持スプールが摺動自在に嵌装さ
れ、前記流量調整用スプール弁と一定流量保持スプール
とに、第１圧縮コイルスプリングが介装されるととも
に、該一定流量保持スプールと流量制御装置のケーシン
グとに、第２圧縮コイルスプリングが介装され、前記流
量調整スプール弁と一定流量保持スプールとに挟まれた
一定流量保持弁室は前記絞り通路下流側と連通したこと
を特徴とするものである。

【００１１】本発明は前記したように構成されているの
で、ポンプ回転数が低速回転域の場合には、流量調整用
スプール弁が閉じており、ポンプ吐出圧力流体はポンプ
の吸入側に還流することなく、その全体量が車両のパワ
ーステアリング装置に供給され、その供給流量はポンプ
回転数の増加に対応して増大する。

【００１２】そしてポンプ回転数が中速回転域に達する
と、前記流量調整用スプール弁が開き、ポンプ吐出圧力
流体の一部はポンプ吐出量の増加分だけ増大するため、
パワーステアリング装置への供給流量はポンプ回転数の
増加と無関係に一定に保持される。

【００１３】さらにポンプ回転数が増加すると、前記複
数の絞り通路の内の吐出通路の前後に発生する差圧が増
大し、この差圧の増大により制御スプールが移動して可
変絞り通路が絞られ、パワーステアリング装置への供給
流量がポンプ回転数の増加に対応して減少し、或る回転
数を越えると、流量調整用スプール弁の開度が増大して
還流流量が増加し、パワーステアリング装置への供給流
量は一定に保持される。

【００１４】しかしながら、ポンプ回転数が所定回転数
でその吐出流量が一定に維持された状態において、パワ
ーステアリング装置が動作し、該パワーステアリング装
置への供給通路中の流体圧力が一時的に上昇して、前記
一定流量保持室に前記供給通路中の高圧流体が導入され
たとしても、該一定流量保持室の流量調整スプール弁と
反対側の一定流量保持スプールが第２圧縮コイルスプリ
ングのバネ力に打勝って後退し、前記供給通路中の圧力
流体の圧力変動が吸収されるので、前記流量調整スプー
ル弁の両端に作用する押圧力のバランスが崩れるのが未
然に阻止されて、該流量調整スプール弁がその位置を変
更せずに静止でき、パワーステアリング装置への流量が
一定に保持される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図５に図示され
た本発明の一実施形態について説明する。ポンプ回転数
感応型パワーステアリング用流量制御装置１のケーシン
グ２には、図示されないエンジンからベルトによって駆
動される油圧ポンプ３が一体に組込まれ、該油圧ポンプ
３の吐出流量はエンジンの回転数に比例して増減するよ
うになっている。

【００１６】またケーシング２には、流量調整用スプー
ル４を摺動自在に嵌装することができるスプール収納孔
５が形成され、該スプール収納孔５に軸方向へ所定距離
だけ離れて開口する吐出通路６とバイパス通路７（図面
で吐出通路６が左方、バイパス通路７が右方に位置して
いる）とが形成され、該吐出通路６は油圧ポンプ３の吐
出口３ａに連通されるとともに、バイパス通路７は油圧
ポンプ３の図示されない吸入口に連通されている。

【００１７】さらにスプール収納孔５の吐出通路６寄り
端（左端）には、図示されないパワーステアリング装置
に連通するパイプを接続するためのコネクタ８が装着さ
れている。

【００１８】さらにまた流量調整用スプール４の左方に
軸部４ａが一体に突設され、該軸部４ａの先端に絞り弁
体９が一体に設けられ、該絞り弁体９の首部には軸部４
ａに向って径が順次縮小するテーパー部９ａが形成さ
れ、前記コネクタ８の基部８ａには、流量調整用スプー
ル４の軸部４ａが遊嵌しうるように、該軸部４ａの径よ
りも僅かに大きな径の貫通孔８ｂが形成され、該貫通孔
８ｂと絞り弁体９のテーパー部９ａと軸部４ａとでもっ
て制御弁の可変絞り通路21が構成されている。

【００１９】また流量調整用スプール４より右方に位置
してスプール収納孔５に、一定流量保持スプール10が摺
動自在に嵌装され、該流量調整用スプール４と一定流量
保持スプール10とに、第１圧縮コイルスプリング11が介
装されるとともに、スプール収納孔５を塞ぐエンドプレ
ート13と一定流量保持スプール10とに、第２圧縮コイル
スプリング12が介装されており、スプール収納孔５内に
おいては、流量調整用スプール４とコネクタ８とで圧油
流入室14が形成されるとともに、流量調整用スプール４
と一定流量保持スプール10とで一定流量保持弁室15が形
成され、かつ一定流量保持スプール10とエンドプレート
13とで吸収室16が形成され、コネクタ８とケーシング２
とに、コネクタ８内の圧油供給通路17と一定流量保持弁
室15とを連通する絞り通路18、連通路19がそれぞれ設け
られ、該連通路19に絞り通路20が介装されている。

【００２０】さらに流量調整用スプール４内には、図５
に図示されるように、リリーフ弁22が設けられており、
圧油供給通路17内の圧力が上昇して、絞り通路18、連通
路19および絞り通路20を介して一定流量保持弁室15内に
その圧力上昇た伝達され、該一定流量保持弁室15内の圧
力が所定圧力以上に上昇した場合に、リリーフ弁22が開
放し、該一定流量保持弁室15内の圧力低下により、流量
調整用スプール４が右方へ移動し、油圧ポンプ３から吐
出されて、圧油供給通路17に流入した圧油がバイパス通
路７に戻ることができるようになっている。なお、吸収
室16は連通路23を介してドレンタンク24に連結されてい
る。

【００２１】図１ないし図５に図示された実施形態は、
前記したように構成されているので、油圧ポンプ３が停
止して圧油を発生しない状態では、流量調整用スプール
４および絞り弁体９は、図１に図示されるように第１圧
縮コイルスプリング11および第２圧縮コイルスプリング
12のバネ力により左方に移動して、流量調整用スプール
４の左端部がコネクタ８の右端部に当接しており、吐出
通路６とバイパス通路７とは遮断されるとともに、可変
絞り通路21の絞り断面積は最大値に設定される。

【００２２】この図１に図示された状態で、油圧ポンプ
３が所定の回転数Ｎａ以下で回転した場合は、油圧ポン
プ３で発生した圧油は、吐出通路６を介してスプール収
納孔５の圧油流入室14に流入し、全開状態の可変絞り通
路21を介して圧油供給通路17に流入し、図示されないパ
ワーステアリング装置の制御弁に供給される。ところが
圧油流入室14内の圧油圧力Ｐ₁ が上昇して一定流量保持
弁室15、吸収室16のバネ力に打勝って流量調整用スプー
ル４は右方へ移動しても、その移動量が小さいため、バ
イパス通路７は閉塞されたままとなり、図６のａに示さ
れるように、エンジンの回転数に略比例して油圧ポンプ
３で発生した圧油は、全量前記パワーステアリング装置
の制御弁に供給される。

【００２３】また油圧ポンプ３が、所定の低速回転数Ｎ
ａを越えこれより大きな所定の回転数ｂに達する迄の中
速回転域で回転した場合は、スプール収納孔５の圧油流
入室14内の圧油圧力Ｐ₁ の上昇で、流量調整用スプール
４がさらに右方へ移動し、図２に図示されるように、バ
イパス通路７が吐出通路６と連通し、その連通開口面積
は油圧ポンプ３の流量増加に対応して増大するため、図
６のｂに示されるように、略一定流量の圧油がパワース
テアリング装置の制御弁に供給される。

【００２４】さらに油圧ポンプ３が所定の中速回転数Ｎ
ｂを越えると、圧油流入室14内の圧力Ｐ₁ と、圧油供給
通路17内の圧力Ｐ₂ に対応した一定流量保持弁室15内の
圧力Ｐ₃ （圧油供給通路17内の圧力Ｐ₂ が変動しても絞
り通路18, 20により一定流量保持弁室15内の圧力Ｐ₃ は
その圧力変動にそれ程影響されずに略一定の圧力を維持
しうる）との圧力差の増大で、図３に図示されるよう
に、流量調整用スプール４が第１圧縮コイルスプリング
11、第２圧縮コイルスプリング12のバネ力に打勝ち、流
量調整用スプール４がさらに右方へ移動して、可変絞り
通路21が絞られ、圧油流入室14より可変絞り通路21を介
して圧油供給通路17に流入する圧油の流量が低下するた
め、図６のｃに示されるように、油圧ポンプ３の回転数
増加に対応してパワーステアリング装置の制御弁に供給
される圧油の流量が減少する。

【００２５】さらにまた油圧ポンプ３が所定の高速回転
数Ｎｃに達すると、圧油流入室14内の圧油圧力Ｐ₁ と一
定流量保持弁室15内の圧油圧力Ｐ₃ との圧力差の増大
で、流量調整用スプール４がさらに右方に移動して、可
変絞り通路21が局限の絞り状態に絞られ、油圧ポンプ３
の吐出流量の増加分がバイパス通路７に流れるため、圧
油供給通路17よりパワーステアリング装置の制御弁への
圧油流量は、低水準の一定油量に保持される。

【００２６】そしてパワーステアリング装置が動作した
場合、その制御弁に通ずる圧油供給通路17内の圧油圧力
Ｐ₂ が増大し、一定流量保持弁室15内の圧油圧力Ｐ₃ も
これに対応して増大しようとするが、該一定流量保持弁
室15内の圧油圧力Ｐ₃ の圧力増大は、第２圧縮コイルス
プリング12の圧縮変形による一定流量保持スプール10の
後退でもって吸収され、圧油流入室14内の圧油圧力Ｐ₁
と一定流量保持弁室15内の圧油圧力Ｐ₃ との圧力差の大
巾な増大が阻止され、可変絞り通路21の絞り状態が変化
せず略一定流量の圧油がパワーステアリング装置の制御
弁へ供給される。

【００２７】また圧油供給通路17内の圧力Ｐ₂ が何等か
らの原因で所定の最大圧力に到達した場合には、一定流
量保持弁室15内の圧油圧力Ｐ₃ も上昇して、リリーフ弁
22が開放し、一定流量保持弁室15内の圧油がバイパス通
路７に排出されるので、流量調整用スプール４が右方へ
移動し、吐出通路６を通過する全圧油はバイパス通路７
に全量流れる。

【００２８】このように本実施形態では、ケーシング２
に特別な弁孔等を設けなくても、一定流量保持スプール
10と吸収室16をスプール収納孔５内に収納するだけで、
操舵時におけるパワーステアリング装置の制御弁の圧力
上昇による流量変動が阻止されるので、構造が簡単で部
品点数が少ない低コストで信頼性と耐久性の高い流量制
御弁が得られる。

【００２９】前記実施形態では、流量調整用スプール４
と制御弁の絞り弁体９とは一体に形成されたが、流量調
整用スプール４と制御弁の絞り弁体９とを別体に構成し
たものにも、本発明を適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーステアリング用流量制御装置の
一実施形態を図示したポンプ停止状態の縦断側面図であ
る。

【図２】ポンプが中速回転域で回転した状態の縦断側面
図である。

【図３】ポンプが高速回転域で回転した状態の縦断側面
図である。

【図４】パワーステアリング装置が動作した状態の縦断
側面図である。

【図５】リリーフ弁が開放した状態の縦断側面図であ
る。

【図６】前記実施形態の特性図である。

【図７】従来のパワーステアリング用流量制御装置の縦
断側面図である。

【符号の説明】

１…ポンプ回転数感応型パワーステアリング用流量制御
装置、２…ケーシング、３…油圧ポンプ、４…流量調整
用スプール、５…スプール収納孔、６…吐出通路、７…
バイパス通路、８…コネクタ、９…絞り弁体、10…一定
流量保持スプール、11…第１圧縮コイルスプリング、12
…第２圧縮コイルスプリング、13…エンドプレート、14
…圧油流入室、15…一定流量保持弁室、16…吸収室、17
…圧油供給通路、18…絞り通路、19…連通路、20…絞り
通路、21…可変絞り通路、22…リリーフ弁、23…連通
路、24…ドレンタンク。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプ回転数増加に対応してポンプ吐出
   流量が増加するポンプより吐出された圧力流体を供給通
   路中の絞り通路を介して車両のパワーステアリング装置
   に供給し、余剰圧力流体をバイパス通路の開度を調整す
   る流量調整用スプール弁によりドレーンに還流するパワ
   ーステアリング用流量制御装置において、前記パワース
   テアリング装置に通ずる絞り通路には、該絞り通路の上
   流側流体圧力とその下流側流体圧力との圧力差の増大に
   よって該絞り流路が絞られる制御弁が設けられ、前記流
   量調整用スプール弁を摺動自在に嵌装したスプール収納
   孔にて、該流量調整量スプール弁を挟み前記絞り通路と
   反対側に一定量保持スプールが摺動自在に嵌装され、前
   記流量調整用スプール弁と一定流量保持スプールとに、
   第１圧縮コイルスプリングが介装されるとともに、該一
   定流量保持スプールと流量制御装置のケーシングとに、
   第２圧縮コイルスプリングが介装され、前記流量調整ス
   プール弁と一定流量保持スプールとに挟まれた一定流量
   保持弁室は前記絞り通路下流側と連通したことを特徴と
   するパワーステアリング用流量制御装置。
2. 【請求項２】 前記流量調整用スプール弁には、前記一
   定流量保持弁室内の流体圧力が一定圧力以上に昇圧した
   場合に、該弁室内の圧力流体とドレーンに還流させるリ
   リーフ弁が設けられたことを特徴とする前記請求項１記
   載のパワーステアリング用流量制御装置。
3. 【請求項３】 前記流量調整用スプール弁の弁本体と前
   記制御弁の弁本体とが一体に構成されたことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載のパワーステアリング用
   流量制御装置。
4. 【請求項４】 前記流量調整用スプール弁の弁本体と前
   記制御弁の弁本体とは別体に構成されたことを特徴とす
   る請求項１または請求項２記載のパワーステアリング用
   流量制御装置。