JPS60229868A

JPS60229868A - 要求応答型流量制御弁機構

Info

Publication number: JPS60229868A
Application number: JP60073636A
Authority: JP
Inventors: スタンレイ　イー．アンダーソン; レオナード　エヌ．フランクリン　ジユニア
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1984-04-09
Filing date: 1985-04-09
Publication date: 1985-11-15
Also published as: ES542025A0; EP0158450A1; KR850007769A; AU561879B2; AU4032785A; CA1223505A; ES8606159A1; BR8501622A; US4570662A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】号に記載豆Ｃ々よりな、特許請求の範囲第１項の前文に
規定さｔｔｆｃ賛求応谷流暇制一升機僧に関する。

本発明の目的は改良された安来応答型流量？ｆｆｌＪ＃
升機溝に提供すゐことであり、σらに詳細には、罠とえ
にニュートラルにおいてパワーステアリングギヤに対す
る圧力流れｋｍ少するために使用できるシステム安水制
＠奢資供することである。

この目的を達成するために、要求応答流量制御弁機構は
特許請求の範囲第１項の特徴部に規定芒れる特徴をＭす
る。

本発明による特定の形態の要求応答流量制御弁機構にお
いては、升スプールは３つの出力応答領域をゼし、その
中の面積の異なる２つの禎城ぐよ逆の方向全肉き、流倉
調贅オリフイスの両側で流体の流れに接続される。広い
領域を下流側とする流量調整オリフィスは、バイパスポ
ートケ開放するために升スプール？移動することにより
システムの流れを調督し、要求調整オリフィスは通切な
バイパス流れを発生させるために両側の鎖酸に対するシ
ステム圧力を制御する。第１の逆止め弁ｔＪ升ススプー
ル平衡τ有効に保持するために５ｇ３の圧力応答領域に
システム圧力ケ作用させるよりに動作し、流れ絞りと関
連して作用する第２の逆止め升は、所定の圧力レベルに
おいて、広い圧力応答領域に対する圧力を制限すること
により、最大システム圧力を成立芒せるためにバイパス
を制御するように動作する。

以下、硲付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面に示されるパワーステアリングシステムは、リザー
バ１４刀）ら流路１２を介して流体を吸上げるポンプ１
０を含む。ポンプ１０は流体圧力を流路１ｌｌｉを弁し
て＃ｔ．ｌ！１制御弁１８に供給し、流量制＃升１８は
流体音パワーステアリングギヤ２０を介して供給する。

パワーステアリングギヤ２０は流体を流路２２を介して
リザーバ１４に戻す。

流離側＃−ｊｆ１８は、過剰なポンプ吐出し流体ｒ流路
１２を介してリザーバ１４又はポンプ１０へ戻すための
流路２６に徽続されるバイパスポート２４を巾する。ポ
ンプ１０とパワーステアリングギヤ２０は従来構成のも
のでめる。ｆＣ，とえは、米国特許出願第４，３８６，
８９１号又は第４，３７３，８７１号（Ｕ　Ｓ　−Ａ　
４３８６８９１、Ｕ　Ｓ　−Ａ　４３７３８７１　）に
記載さえるように構成されるポンプを使用することがで
き、パワーステアリングギヤは、たとえは米国特許出願
第３，５０５，８９９号（Ｕ　Ｓ　−Ａ　３５０５８９
９　）に記載されるように構成されれば良い。

ポンプ１０は一体リザーバを有する種類又は別間にリザ
ーバを有する種類のいずれかと−ｆにとができる。パワ
ーステアリングギヤ２０は一体型のステアリングギヤ又
はラックビニτン型のステアリングギヤのいずれかとす
ることができる。いずれの場合にも、パワーステアリン
グギヤ２０は可変要求オリフィス（軟り）２８を有する
。このシステムにおいては、可変要求オリフィスは＃ｔ
、鑑ＩｆｉｌＪ御弁１８の安来調整オリフィスを形成す
る。

流量制御升１＃３は、径小孔部分３４及び径大孔部分３
６を有する段付き孔３２が内部に形成されているハウジ
ング３０を含む。径小孔部分３４はバイパスポート２４
と流体連通し、その一端には流量調整オリフィス（ｅす
）３８が配設される。パワーステアリングギヤ２０に向
ρ・つて流れる流体は、この流量、Ｓ１１整オリフイス
を必ず通過する。

段付き孔３２の内部に摺動目在に配設きれる弁スプール
４０は径小孔部分３４の内部に摺動自在に配設される径
小郡（ランド）４２と、径大孔部分３６の内部に摺動自
在に配設される径大部（ランド）４４とを含む。径小孔
部分３４と、さら（弁スプール４０の右端部３９とはポ
ンプ１０の流路１６と流体連通している。

径小孔部分３４は、流量調整オリフィス３８の下流側に
接続６れる流路４６を介してポンプ１０の吐出し９１１
１と流体連通している。流路４６は、流量調整オリフィ
ス３８の下流側と径大孔部分３６との間に配設される較
υ４８を含む。

升スプール４０には一対の逆止め弁５０及び５２が一体
に内蔵される。逆止め弁５０はホール５４と、ボール受
は座５６と、ばね５８と、弁座６０と倉含む。弁座６０
は升スプール４０と一体に形成され、径小孔部分３４に
存在するポンプ１０の吐出し圧力に流路６２を介して接
続烙れる。

ばね５８はボール受は座５６と、孔６６の内部に固定さ
れ、係止リング６８により升スプール４０内に保持され
る栓部材６４との間で圧縮される。はね５８は、ホール
５４が升！６０から離れて左右向に移動する前に流路６
２内に存在しなければならない圧力を決足する。ボール
受は座５６は、弁スプール４０にル成される孔７２と弁
はめ合い関係で摺動自在に配設きれる円筒形部分７０を
勺する。

孔７２と交差する横方向にりけられた流路γ４は、径小
ランド４２と径大ランド４４との直径の差により形成さ
れる領域７６とも連通している。横方向にあけらｎた流
路７４と、さらに領域７６とは、円筒形部分７０が流路
１４を児全に開放するように辿止め升５０が十分に丘方
向へ移動したとさ、流路ｂ２を介してポンプ１０の吐出
し１．１１１１と流体）！！辿する状態に配置される。

Ｈ路７４け、逆止め弁５２を収容する孔７８とも流体連
通し、孔７８は流路８０を介してバイパスポート２４と
流体連通ずる。従って、孔７８における圧力はバイパス
ポート２４の圧力と等しい。ボール受は座５６の円筒形
部分７０が領域７６と孔ｒ２と？流体）！！通させたと
きに、孔γ２及び７８の間にある流路１４の一部分が円
筒形部分子Ｏにより閉鎖芒れることにより領域γ６と孔
γ８との連通が遮断される場合を除いて、領域７６に作
用する圧力もバイパスポート２４の圧力と等しい。

迎止め升５２はホール８２と、ポール受は挫８４と、は
ね８６と、弁座８８とを含む。

弁座８８は栓部材６４と一体に形成孕れ、流路９ｕを介
して径大孔部分３６と流体連通している。はね８６はホ
ール受は座８４と、孔７８の端部に形成される円形の面
９２との間で圧縮キ扛る。ポール８２が弁座８８から駈
れて右方向へ移動するときの圧力はぼね８６の力により
決定され、その力は栓部材６４の位置により決定される
。はねボ数及びばねの大きさ（ｉ−適切に選択すること
により、逆止め弁５０及び５２を異なる圧力で動作する
ように構成することができる。

動洋中、ポンプ１０は加圧流体ケ流量調整オリフィス３
８ｒ介してパワーステアリングギヤ２０に供給する。流
体はｌｌＴ１′ｌＴ１寸度フィス２８を通過し、リザー
バ１４に戻ゐ。升スプール４０の右端部３９はポンプ吐
出し圧力を受け、升スプール４０の丘４ｍ９４は流量−
企Ｊリフイス３８の下（Ｍ、　ｔｌｌｌｌのシステム圧
力を受ける。良く知られているように、冗れが絞りを通
過しなけれはならｉいとさ、流体の圧力は上昇する。

ポンプ１０から最初に流体が流出されたとさ、流量調整
オリフィス３８’に通る訛れはポンプの吐出し圧力を著
しく増加させるはど十分ではないので、升スプール４ｏ
のＥ右の端部９４及び３９は等しい圧力（ｌ−父ける。

左端部９４０面積が広いため、升スプール４ｏは右方向
へ移動してバイパスポート２４を閉鎖する。バイパスポ
ート２４が閉鎖するにっｌしてポンプの吐出し圧力は増
大し、ｔｌＬｉＬ；ｓｗオリフィス３８及びパワーステ
アリングギヤ２０を通るポンプ吐出し体積は増力口する
。流体の流れは、右端部３９の領域との組会わせで流量
調整オリフィス３８の上流側に作用する圧力が弁スプー
ル４ｏの圧４ｍ９４の領域に作用する流量ｙ４整オリフ
ィス３８の下流側の流体圧力の力に反して升スプール４
０Ｖ′ｃバイパスポート２４紫開威させるほと十分なレ
ベルルにな６１で夕くなる。

自動車かｊつすぐ前方へ、すなわ−ら、ステアリング操
縦が実何きれ丁に駆動色ｒしているとき、町変快求オリ
フィス２８の両側の圧力降下は最も小さい。使って、ポ
ンプ１υに対する背圧、すなわちシステムの無負荷（望
転）圧力は最低であるので、総システム損失は非常に低
い。自動車の運転者によりステアリング操縦が開始さ４
すると、ＯＴ＆要求オリフィス２８の面積は侠くなジ、
それによシポンプ１０からの吐出し圧力は上昇する。こ
の上昇した圧力は流路４６及び住小孔部分３４を弁して
右端部３９及びＺｒ−ｊ’ａ　ｍ　９４のぞれぞれの−
ｖ！Ａ城に伝達され、左端部９４の面積の方が広いため
に、弁スプール４０は右方向へ移動する。

その結果、バイパスポート２４の開度は小さくなり、そ
れによジ訛重調整ηリフイス３８ｒ進る吐出し流れは増
〃口する。流量肖歪オリフィス３８を通過する流れが升
スプール４０の左右の端部９４及び３９のそｎでれの寵
柩の必要圧力宋件ｒ満たすまで、升スプール４υは右方
向に移動する。

要求されるステアリング力が壇すに使って、可変要求オ
リフィス２８は運転者人力の増加によって縮小される。

所望の最大ステアリング力を表わす所定の圧力レベルに
おいて、逆止め弁５０は、流体圧力が傾城７６に作用す
るまで、弁座から離れて孔７２の内部（Ｉ−）ｉ方向へ
移動する。この時点で、右端部３９の囲の面積と領域７
６の面積と＝　／Ｊ［Ｉえ罠ものが丘端部９４の面の面
積と等しいために、７［スプル４０は釣合い状態となる
。これにより、弁スプール４０は、過剰な流体流れをバ
イパスすべさ場曾には全く自由に＠動する。しかしなが
ら、この時点で、流量ｆＡ螢オリフィス３８の条件を満
足させ続けることが必要である。

運転者がステアリング要求を要求し続けるＪ二、可に要
求オリフィス２８は完全に閉鎖される。

ステアリングギヤ機構が丘又は石の秤止鼠徽Ｖｔ１通し
たとさ、りゐいは自動車の回転している車輪が歩道の縁
石なとの嘩害吻に当たったときに、このようなオリフィ
スの完全閉鎖が起こると考えらｌしる。

可変要求オリフィス２８が完全に閉鎖さｆたとさ又はほ
は閉鎖されたとき、悪止めｆｆ５２は升体力）ら離れる
ので、流体は住人孔部分３６から孔７８及びｍＭ８０ｈ
弁してバイパスポート２４に流れる。匪坏が径大孔部が
３６から流出するにつれて、流路４６の叔り４８におい
て圧力降下が起こる。収り４８を通る流れのために、升
スプールの右端部３９及び狽Ａｊｃ７６の領域と、Ｅ端
部９４の領域との間に圧力の不均衡が発生す６゜その結
果、升スプール４０には丘方回の力が１／ｌｌ：用する
ので、バイパスポート２４は開放される。このようなバ
イパスポート２４の開度拡大は、流量調整オリフィス３
８を通る泥棒の流れが最少であるために必要である。

この時点で、冗１ｉｌｉ調歪慎能は流量調整オリフィス
３８ではなく、絞り４８により提供σれるようになる。

秋９４８は流量調整オリフィス３８より相当に小さいの
で、はるかにりない流体流れでも領域７６及び右端部３
９の領域の右向き領域と、左端部９４のＨ向き領域との
間に所望の圧力差を発生する。

上述の要求応答型流Ｍ調整ｆｆはバイパスポート２４を
閉鎖するために升スプール４０ケ押圧するばね部材を必
要としないが、従来の流量型Ａ整弁の場合にはそのよう
なばねが必要である。ばね部材を使用すると、必然的に
最小システム圧力が高くなるので、ステアリング要求が
なされていないよき、システム圧力は本発明において必
要な圧力レベルより高いレベルで動作する。

従って、本発明による要求応答流蓋制＠１７Ｆ機構は先
行技術の１１６答型システムと比較して改善された効率
及びすぐれだれ済性を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明による要求応答流量制御弁機構を冨むパ
ワースアアリンクシスアムを示す概略的な図でりゐ。〔主要部分の符号の説明〕１Ｕ・・ポンプ、１８・・・流量制御弁、２４　・バイ
パスポート、２８・・ロエ友費求オリフィス、３８　流
電調整オリフィス、３９・・・升スプールの右端部、４
０・・升スブーノ呟　５０．５２・・逆止め升、５４．
８２・ホール、５６．８４・・・ホール受は座、５８．
８６・・・ばね、６ｏ。８８・・・弁座、７２．７８・・孔、７４・・流路、７
６　・領域、９４・・・升スプールの左端部。

Claims

【特許請求の範囲】１、　摺動自在の弁部材（４０）がポンプ（１０）の吐
出し圧力に応答し且つバイパスポート（２４）の開度を
制御するために圧力平衡を維持する要求応答型流量制御
弁機構において、流量調整δ−リフイス（３８）及び要求調整オリフィス
（２８）を有する加圧流体ポンプシステムで使用するた
めに、該要求応答流量制御弁機構は、双方のオリフィス
（３８及び２８）の上流側のポンプ圧力を受ける第１の
圧力応答領域（３９）と、流量調整オリフィス（３８）
の下流側及び要求ｇＩ４整オリフィス（２８）の上流側
のシステム圧力を受ける第２の広い圧力応答領域（９４
）と、第１の圧力応答領域（３９）と第２の圧力応答領域（９
４）の差に等しい広さの第３の圧力応答領域（７６）と
、ポンプの吐出し圧力が＝Ｗの埴に達したときに第３の圧
力応答領域（Ｔ６）をポンプ（１０）に接続する第１の
調整弁手段（５０）と、さらに高いポンプ吐出し圧力において第２の圧力応答領
域（９４）に作用する圧力を制限する第２の調整弁手段
（５２）とを有する摺動自在の弁部材（４０）と、摺動自在の弁部材（４０）により制御されるバイパスポ
ート（２４）とを具備し、弁機構は、要求調整オリフィ
ス（２８）が完全に開放されたとさに流量調整オリフィ
ス（３８）により決定される通シに余剰ポンプ吐出し流
体全バイパスするようにバイパスポート（２４）を開放
するために、第１及び第２の圧力応答領域（３９及び９
４）に対して逆方向に作用する圧力に応答し、弁機構は
、要求調整オリフィス（２８）の閉鎖と共に圧力妥ボが
増加するに使って、バイパスポートの開度ケ細小し、升
械慣は前記第１の所定の圧力値においてはげ圧力平衡さ
れ、弁機慣は、さらに尚いポンプ吐出し圧力に達したと
きにほは全でのポンプ吐出し流体ｔバイパスするために
開放さ扛ることを特徴とする流量制御弁機構。２、特許請求の範囲第１項記載の流量制御弁機構におい
て、第１の調整弁手段は、孔（１２）と、孔（７２）の内部
に摺動目在に配設される円筒形のホール受は座（５６）
と、ホール（５４）と、弁座（６０）と、ホール（５４
）をポンプ圧力に反して弁座（６ＯＮで圧接するはね（
５８）と（ｌｌ−よむホール逆止め弁（５０）から構成
され、第２の調整弁手段は、孔（１８）と、孔（７８）
の内部に配設されるボール（８２）と、弁座（８８）と
、流ｔＡｉオリフィス（３８）の下流側の圧力に反して
ボール（８２）’ｉ−升ｔａ　（８８）に圧接するばね
（８６）と葡包むホール逆止め升（５２）から慣咲→れ
、流路（８０）は双方のホール逆止め升（５０及び５２
）の孔（７２及び７８）及び第３の圧力応答領域（７６
）をバイパスポート（２４）に接続し、円筒形のホール
受は座（５６）は、第３の圧力比・答唄域（７６）をポ
ンプ圧力に接続するために対応するボール（５４）が移
動されるときに第１に孕けた孔（７２）をバイパスポー
ト（２４）から遮断するように動作することを特徴とす
る流量制御弁機構。３　特許請求の範囲第１項又は第２項記載の要求応答流
量制御弁機構において、排出良路（γ４）及び第１の調
整升子段（５０）を言む手段は第３の圧力応答領域（１
６）と、バイパスポート（２４）との流体連通を制御す
るように動作することを特徴とする流量制御弁機構。