JPH1163270A - パワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポンプ回転数感応型パワーステアリング用流
量制御装置において、ポンプ戻り通路にフレッティング
が発生するのを防止して、流量制御装置の耐久性を向上
させる。 【解決手段】 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14より吐出された圧力流体を、供
給通路中の複数の絞り通路９、10を介してパワーステア
リング装置に供給し、余剰圧力流体を戻り通路５の開度
を調整する流量調整用スプール弁によりポンプ14の吸込
側に還流するパワーステアリング用流量制御装置におけ
るポンプ戻り通路５のフレッティング防止構造におい
て、戻り通路５の内周壁に、該戻り通路５が形成される
ケーシング１の材料より硬い材料からなるスリーブ22が
嵌着されている。ケーシング１の材料は、アルミ材であ
り、ケーシング１の材料より硬い材料は、鉄材である

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、供給通路中の複数の絞り通路を介して
パワーステアリング装置に供給し、余剰圧力流体を戻り
通路の開度を調整する流量調整用スプール弁を介して前
記ポンプの吸込側に還流するパワーステアリング用流量
制御装置に関し、さらに詳しくは、ポンプへの戻り通路
に、フレッティング防止対策を施したパワーステアリン
グ用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティ
ング防止構造に関するものである。

【０００２】

【従来技術、発明が解決しようとする課題】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パワース
テアリング用流量制御装置（実公平７−１００７１号公
報参照）においては、図５および図６に図示されるよう
に、ポンプ014 の回転数が所定の低速回転数Ｎａから所
定の中速回転数Ｎｂに到るまでの中速域に達して以降、
油圧ポンプ014 から吐出され、供給通路04を経て第１弁
室011 に入った圧力流体の一部は、図示されないパワー
ステアリング装置の油圧シリンダを迂回して、流量調整
用スプール02により開閉制御される戻り通路05に還流さ
れ、該戻り通路05を介して油圧ポンプ014 の吸込側に直
接戻される。なお、圧力流体の残部は、第１弁室011 か
ら複数の絞り通路を通って、圧力流体供給口016 に入
り、そこからパワーステアリング装置に供給される。

【０００３】このとき、流量調整用スプール02のランド
部023 が、戻り通路05の開口05a を開いた隙間から、前
記圧力流体の一部が戻り通路05内に高速で噴出して、強
い噴流となって、該戻り通路05の内壁面に繰り返し衝突
する（図６参照）。そして、この衝突の衝撃により、該
衝突部に、図６の塗り潰し部Ａのようなフレッティング
が発生していた。

【０００４】このフレッティングは、圧力流体の圧力が
１２０kgf/cm² というような高圧を越え、しかも、圧力
流体が低粘度である場合に発生し易い。このようなフレ
ッティングが進行すると、パワーステアリング用流量制
御装置の耐久性が損なわれることになる。なお、01はパ
ワーステアリング用流量制御装置のケーシング、03はス
プール収納孔、012 は第２弁室、015 はポンプ014 のイ
ンレットである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような問題を解決したパワーステアリング用
流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング
防止構造に係り、その請求項１に記載された発明は、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、供給通路中の複数の絞
り通路を介してパワーステアリング装置に供給し、余剰
圧力流体を戻り通路の開度を調整する流量調整用スプー
ル弁を介して前記ポンプの吸込側に還流するパワーステ
アリング用流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレ
ッティング防止構造において、前記戻り通路の内周壁
に、該戻り通路が形成されるケーシングの材料より硬い
材料からなるスリーブが嵌着され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におけるポンプ戻り通
路のフレッティング防止構造である。

【０００６】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、ポンプ回転数が所定の低速回転
数Ｎａから所定の中速回転数Ｎｂに到るまでの中速域に
達して以降、圧力流体の一部がポンプへの戻り通路に還
流されるようになって、該戻り通路に還流される圧力流
体が、戻り通路に高速で噴出し、該噴出に基づく強い噴
流が繰り返し戻り通路の内壁面の１個所に集中して衝突
したとしても、該戻り通路には、該戻り通路が形成され
るケーシングの材料より硬い材料からなるスリーブが嵌
着されており、該戻り通路は、該スリーブにより保護さ
れているので、戻り通路の内壁面にフレッティングは生
じない。これにより、パワーステアリング用流量制御装
置の耐久性が向上する。

【０００７】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、ケーシングの材料および
ケーシングの材料より硬い材料からなるスリーブの材料
を、安価に、容易に得ることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図１ないし図４に図示され
る本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一
実施形態について説明する。図１および図２において、
本実施形態におけるパワーステアリング用流量制御装置
のケーシング１には、流量調整用スプール２を摺動自在
に嵌装するスプール収納孔３が形成され、該スプール収
納孔３に開口するように、後述する油圧ポンプ14の吐出
口に連通する供給通路４と、該油圧ポンプ14の吸込側に
連通する戻り通路５とが、それぞれ軸方向に所定距離離
間して形成されている。なお、流量制御装置のケーシン
グ１は、油圧ポンプ14のケーシングと一体のものとし
て、アルミ材により製造されている。

【０００９】前記戻り通路５には、その開口５a 部のわ
ずかの長さ部分を除いて、ケーシング１の材料より硬い
材料からなる円筒状のスリーブ22がきつく嵌着されてお
り、該スリーブ22は、圧力流体の還流に際して戻り通路
５の内壁面に生じ易いフレッティングから、該戻り通路
５の内壁面を保護するようになっている。ここで、ケー
シング１の材料（アルミ材）より硬い材料としては、鉄
材が使用されている。なお、この鉄材は、耐蝕性をも備
えたものであることが望ましい。

【００１０】また、スプール収納孔３の図において右端
には、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６が、ケーシング１に一体に
嵌着されており、該ユニオン６の図において左方の先端
部６a には、後述する絞り通路９、10を形成するための
円筒状の筒状部材６b が、スプール収納孔３と同心に一
体に嵌着されている。ユニオン６の図において右方の後
端部６c は、先端部６a より拡径されていて、圧力流体
供給口16を有し、該圧力流体供給口16に、パワーステア
リング装置に通ずるホースが接続される。

【００１１】流量調整用スプール２の圧力流体供給口16
側端部には、ピン部材（ニードルピン）８が突設されて
おり、該ピン部材８は、前記筒状部材６b の内周面によ
り形成された連通路７を貫通するようになっている。な
お、このピン部材８は、流量調整用スプール２と一体に
製造されているが、これと別体に製造されて、これに溶
着されても、また、ねじ結合により螺着されてもよい。

【００１２】ピン部材８は、図２に詳細に図示されるよ
うに、基端の小径部８a と、先端の大径部８b と、これ
らの間をつなぐ中間のテーパ部８c の３つの部分から構
成されており、基端の小径部８a の外周面もしくは先端
の大径部８b の外周面と連通路７の内周面との間の微小
間隙により、大小２種の固定絞り通路９が形成され、ま
た、中間のテーパ部８c と連通路７の圧力流体供給口16
側開口７ａとにより、可変絞り通路10が、それぞれ形成
されるようになっている。

【００１３】該可変絞り通路10は、ピン部材８が流量調
整用スプール２と一体に左右に移動することにより、テ
ーパ部８ｃと連通路７の開口７ａとの接離長さが変更さ
れて、その絞りの量が調節される。

【００１４】スプール収納孔３は、流量調整用スプール
２により、第１弁室11と第２弁室12とに仕切られ、第２
弁室12には、流量調整用スプール２をユニオン６側に向
けて付勢するスプリング13が介装されている。

【００１５】そして、第２弁室12と圧力流体供給口16と
は、ケーシング１に形成された固定絞り通路20、背圧油
路19、ユニオン６に形成された連通溝18、連通孔17によ
り連通されており、圧力流体供給口16内の油圧が最大と
なった場合には、該油圧がこれらの通路を通って第２弁
室12内に導かれ、流量調整用スプール２内に収容された
図示されないリリーフ案内弁が開き、流量調整用スプー
ル２が左方に移動して戻り通路５が開き、油圧ポンプ14
から吐出された油の全量が、該油圧ポンプ14の吸込側に
戻されるようになっている。なお、15は油圧ポンプ14の
インレット、21は背圧油路19を塞ぐ盲栓である。

【００１６】次に、本実施形態の作動について説明す
る。先ず、図１に図示される状態で、ポンプ14が所定の
低速回転数Ｎａ以下の低速域で回転し始めると、ポンプ
14から吐出された圧力流体は、供給通路４から第１弁室
11に流入し、流量調整用スプール２を、供給通路４と戻
り通路５との連通を遮断する範囲内で、図において左方
に移動させて、固定絞り通路９を開放するので、該固定
絞り通路９を介してポンプ回転数に比例した流量の圧力
流体が圧力流体供給口16に流出し、さらに、そこから図
示されないパワーステアリング装置に供給される（図４
ａ参照）。

【００１７】次に、ポンプ14の回転数が所定の低速回転
数Ｎａから所定の中速回転数Ｎｂに到るまでの中速域に
達すると、流量調整用スプール２がさらに左方に移動し
て、そのランド部23が戻り通路５の開口５a を開くと
（図３参照）、供給通路４と戻り通路５とが連通され、
第１弁室11内の圧力流体の一部が、ポンプ14の回転数増
大に対応して、戻り通路５に還流されるので、供給通路
４から第１弁室11、固定絞り通路９を介して圧力流体供
給口16に流出する圧力流体の流量は、略一定に保持され
る（図４ｂ参照）。以上のようにして、車両の低速、中
速域における操舵の軽快感が得られるようになってい
る。

【００１８】さらに、ポンプ14が所定の中速回転数Ｎｂ
を越えて高速域に達すると、供給通路４から第１弁室11
に流入した圧力流体は、流量調整用スプール２をさらに
左方に移動させ、それと同時にピン部材８のテーパ部８
ｃを徐々に連通路７内に進入させるため、可変絞り通路
10が徐々に絞られ、これら固定絞り通路９と可変絞り通
路10とを介して圧力流体供給口16に流出する圧力流体の
流量は、ポンプ14の回転数の増加に比例して漸次減少す
る（図４ｃ参照）。

【００１９】ポンプ14の回転数がさらに増大して、所定
の高速回転数Ｎｃに達すると、ピン部材８がさらに左方
に移動して、その先端の大径部８b が連通路７内に進入
し、可変絞り通路10は、所定の最大量に絞られる。この
結果、圧力流体供給口16に流出する圧力流体の流量は、
中速域より低い略一定流量に保持される（図４ｄ参
照）。以上のようにして、車両の高速域における操舵の
安定感が得られるようになっている。

【００２０】本実施形態は、前記のように構成され、前
記のように作動するので、次のような効果を奏すること
ができる。ポンプ14の回転数が所定の低速回転数Ｎａか
ら所定の中速回転数Ｎｂに到るまでの中速域に達して以
降は、前記のとおり、供給通路４と戻り通路５とが連通
して、圧力流体の一部が、パワーステアリング装置を迂
回して、ポンプ14への戻り通路５に還流される。戻り通
路５に還流されるこの圧力流体は、流量調整用スプール
２のランド部23が戻り通路５の開口５a を開いた隙間か
ら、戻り通路５内に高速で噴出し、強い噴流となって、
該戻り通路５の内壁面の１個所に集中して繰り返し衝突
する（図３参照）。

【００２１】しかしながら、戻り通路５には、ケーシン
グ１の材料より硬い材料からなるスリーブ22がきつく嵌
着されて固定されており、該戻り通路５は、該スリーブ
22により保護されているので、前記のように、戻り通路
５の１個所に圧力流体の強い噴流が繰り返し衝突したと
しても、該戻り通路５の内壁面に、フレッティングが生
ずるようなことはない。これにより、パワーステアリン
グ用流量制御装置の耐久性が向上する。

【００２２】このことは、ある特定の耐久試験において
裏付けられた。この耐久試験において、改善前（鉄スリ
ーブなし）と、改善後（鉄スリーブあり）とでは、大き
な差が認められた。改善後では、若干の曇りはあるもの
の、フレッティングを防止することができた。

【００２３】また、ケーシング１の材料としては、アル
ミ材が使用され、ケーシング１の材料より硬い材料とし
ては、鉄材が使用されているので、安価で、入手が容易
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１および請求項２に記載された発
明の一実施形態における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。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】図１の部分拡大図であって、圧力流体の一部が
還流している状態を示した図である。

【図４】図１の実施形態で、パワーステアリング用流量
制御装置の特性線図である。

【図５】従来例を示す図である。

【図６】図５の部分拡大図であって、圧力流体の一部が
還流している状態を示した図である。

【符号の説明】

１…ケーシング、２…流量調整用スプール、３…スプー
ル収納孔、４…供給通路（ポンプ吐出通路）、５…戻り
通路、５a …開口、６…ユニオン、６a …先端部、６b
…筒状部材、６c …後端部、７…連通路、７a …開口、
８…ピン部材、８a …小径部、８b …大径部、８c …テ
ーパ部、９…固定絞り通路、10…可変絞り通路、11…第
１弁室、12…第２弁室、13…スプリング、14…油圧ポン
プ、15…インレット、16…圧力流体供給口、17…連通
孔、18…連通溝、19…背圧油路、20…固定絞り通路、21
…盲栓、22…スリーブ、23…ランド部。

Claims (2)

【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
   通路中の複数の絞り通路を介してパワーステアリング装
   置に供給し、余剰圧力流体を戻り通路の開度を調整する
   流量調整用スプール弁により前記ポンプの吸込側に還流
   するパワーステアリング用流量制御装置におけるポンプ
   戻り通路のフレッティング防止構造において、 前記戻り通路の内周壁に、該戻り通路が形成されるケー
   シングの材料より硬い材料からなるスリーブが嵌着され
   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
   におけるポンプ戻り通路のフレッティング防止構造。
2. 【請求項２】 前記ケーシングの材料は、アルミ材であ
   り、前記ケーシングの材料より硬い材料は、鉄材である
   ことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング用
   流量制御装置におけるポンプ戻り通路のフレッティング
   防止構造。