JPS6143989Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本案は、車輌に用いられているパワーステアリ
ング装置において、その操舵力の油圧源になつて
いるオイルポンプの流量制御装置に関するもので
ある。

従来、一般に用いられている前記オイルポンプ
の流量制御装置は、第１図に示すように図示外の
リザーバａからオイルポンプｂに吸入された作動
油が、オイルポンプｂのベーン付ロータによつて
高圧になり、その高圧側油路ｃからフローコント
ロールバルブｄのスプール室１に供給され、その
供給流量Qoは、スプール室１よりオリフイス２
を介し吐出室３に吐出され図示外のパワーステア
リングのギヤボツクスに供給される流量Ｑと、オ
イルポンプｂへ戻る低圧側油路ｅに連通したバイ
パスポート４にバイパスされる流量Qsの流れと
なり、また、吐出室３の油圧P₂は連通路を介しス
プール５の背圧室６に供給され、スプール５は背
圧室６内の油圧P₂とそれに内蔵されたスプリング
６′によるばね付勢によつてバイパスポート４の
開口を調節するようになつており、該フローコン
トロールバルブｄにおけるスプール室１の油圧P₁
と吐出室３の油圧P₂との差圧（P₁−P₂）が殆んど
変らず、吐出流量Ｑが常に略一定に保たれ、オイ
ルポンプｂ（又はエンジン）の回転数に対する吐
出流量Ｑが第３図に示す点線の特性になるように
なつている。

即ち、フローコントロールバルブｄにおける力
学的バランスは、スプール５の断面積をSv、そ
の背圧になつているばね力をＦとすれば、 Sv（P₁−P₂）＝Ｆ …(1) にて表わされ、定常状態では釣り合つている。

このようなバランス状態から、例えば、オイル
ポンプｂの回転数増加により供給流量Qoが増す
と（オリフイス２における流通量が多くなる）、
スプール室１と吐出室３の両油圧P₁とP₂との差圧
（P₁−P₂）が大となり、前記(1)式の左辺側が大とな
つてアンバランスとなり、スプール５が第１図に
おいて右方へ動き、バイパス流量Qsが増加し吐
出流量Ｑの増加が防止される。また、供給流量
Qoが減少する場合は、逆にスプール５が左側に
動きバイパス流量Qsが減るため、いずれにして
も吐出流量Ｑが略一定になる。

また、車輌エンジンによりオイルポンプを回転
し、エンジンとともにオイルポンプｂの回転数も
変化して、高圧側油路ｃにおける供給流量Qoが
変化するようにしたものにおいて、第２図に示す
ようなフローコントロールバルブd′が用いられて
いる。

該フローコントロールバルブd′は、第１図に示
すオリフイス２に相当するオリフイス２′（吐出
流量制御用）にスプール５′から突設したロツド
７を遊挿して組合せ、ロツド７先端の段付部によ
りオリフイス２′の開口面積を可変とし、パワー
ステアリング側への吐出流量Ｑが制御されるよう
になつている。

即ち、エンジンとともにオイルポンプｂの回転
数が増加すると供給流量Qoが増加し、供給流量
Qoの増加により第１図にて説明したようにスプ
ール５′が右方へ移動し、バイパス流量Qsが増し
て吐出流量Ｑの増加が防止されるとともに、さら
に、スプール５′の右動に伴なつてロツド７先端
の段付部がオリフイス２′の開口面積を減少し、
オリフイス２′前後における差圧（P₁−P₂）をさら
に増加して、吐出流量Ｑが減り、高速走行時にお
けるパワーアジストを低減して操縦安定性を向上
させるようになつている。

しかし、前記したオイルポンプの流動制御装置
においては、パワーステアリング側における負荷
圧力によつて吐出流量が変化することに問題点が
ある。つまり、低圧時、平衡状態から圧力が高く
なると、バイパス流量が増大し（バイパス流量∝
バイパス開口面積×√差圧）吐出流量が減少する
ため、オリフイス前後の差圧が小さくなる。その
ため、スプリング（ばね）反力によりスプールは
図示の左方へ移動してパワーステアリングのギヤ
ボツクスへの吐出流量を確保する。このことはと
りもなおさず、第２図においてロツド先端の段付
部がオリフイスより離れてその開口面積を増加
し、必然的に高圧時には吐出流量が増大する。即
ち、走行時における急操舵時等にハンドルをきる
と負荷圧力が増し、吐出流量が増大するため、ハ
ンドルをきつた後時間的に僅かに遅れて急に操舵
手応えが低減し、必要以上にハンドルをきる不具
合がある。

本案は、従来のパワーステアリング用オイルポ
ンプにおける前記したような難点を解消する考案
に係り、オイルポンプの高圧側油路に連通したス
プール室と、該スプール室にオリフイスを介し連
通した吐出室と、前記スプール室に連通したバイ
パスポートと、前記吐出室側からの油圧とばねに
より付勢され前記バイパスポートの開口を調節す
るスプールとよりなるフローコントロールバルブ
を併設したオイルポンプにおいて、前記高圧側油
路にオリフイスを設けるとともに、該オリフイス
の上流側の高圧側油路よりパイロツト圧が供給さ
れるプランジヤー室に摺動自在に挿入された前記
スプール室側から前記スプールに当接するプラン
ジヤーを設け、さらに高圧側油路における前記オ
リフイスの前後間にリリーフバルブを設けた点に
特徴を有するものであつて、その目的とする処
は、車輌に用いられるパワーステアリング装置に
おいて、吐出流量特性をエンジン（オイルポン
プ）の回転数に関連させて減少させるようにし、
高速走行時に操舵反力を増して操縦安定性を向上
させたパワーステアリング用オイルポンプの流量
制御装置を供する点にある。

次に、本案の一実施例を第４図について説明す
ると、同図には第１図に示したオイルポンプｂに
併設されるフローコントロールバルブの縦断面図
が示されており、オイルポンプｂの高圧側油路ｃ
に連通したスプール室１と、該スプール室１にオ
リフイス２を介し連通した吐出室３と、スプール
室１に連通しオイルポンプｂの低圧側油路ｅに連
通したバイパスポート４と、吐出室３側から連通
路を介し連通された背圧室６と、該背圧室６に内
蔵されたスプリング６′と、背圧室６内の油圧と
ばね付勢による背圧を受けてバイパスポート４の
開口を調節するスプール５によつて構成されると
ともに、この実施例では、さらに、高圧側油路ｃ
におけるスプール室１側の近くにオリフイス１２
を設け、該オリフイス１２の上流側における高圧
側油路ｃからパイロツト圧油路１３を設け、パイ
ロツト圧油路１３に奥部側が連通され前記オリフ
イス２の側方に配置させたプランジヤー室１４を
スプール室１に連通させて設け、さらに、該プラ
ンジヤー室１４にプランジヤー１５を摺動自在に
挿入して、該プランジヤー１５が、高圧側油路ｃ
から供給されるパイロツト圧によつてスプール室
１側からスプール５に当接しており、また、パイ
ロツト圧油路１３とスプール室１間即ち、オリフ
イスの前後間に、スプリング１６にて支持された
バルブ１７よりなるリリーフバルブ１８を設けた
フローコントロールバルブの構造になつている。

第４図に示した本案の実施例は、前記したよう
になつているので、第４図のフローコントロール
バルブを第１図に示すオイルポンプｂに併設した
構成において、フローコントロールバルブ自体の
基本的な作動は従来例の説明と略同様になつてい
るが、その流量制御機能については、その力学的
バランスについて見ると、 Sv（P₁−P₂）＋Sp（P₀−P₁）＝Ｆ …(2) ただしSp：プランジヤ１５の断面積 P₀：プランジヤ室１４内のパイロツト圧 にて表わされ、一方、プランジヤ室１４内のパイ
ロツト圧P₀とスプール室１内の油圧P₁との差圧
（P₀−P₁）は、高圧側油路ｃよりの供給流量Qoの
２乗に比例するとともに、該流量Qoはエンジン
回転数Ｒ（オイルポンプの回転数）に比例するた
め、前記(2)式から次式が得られる。

Sv（P₁−P₂）＋CSpR²＝Ｆ …(3) ただしＣ：オリフイス１２およびカム・ロータ
の基本的吐出量による定数 よつて、前記(3)式によれば、左辺側は、従来のス
プール室１と吐出室３との油圧差の増大のほか
に、エンジン（又はオイルポンプ）の回転の増大
に応じて大きくなる。即ち、エンジンの回転に応
じて吐出流量Ｑを減少させることができ、この特
性は第３図に示す実線のようになる。

さらに、詳述すれば、該コントロールバルブの
スプール室と吐出室との油圧差によつてスプール
５を制御して吐出流量Ｑを略一定に保つ第１図に
示すような機能を有するとともに、エンジンの回
転数に比例するオイルポンプｂの高圧側油路ｃ中
の油圧P₀をパイロツト圧油路１３からプランジヤ
ー室１４内にパイロツト圧として取入れ、そのパ
イロツト圧P₀にてプランジヤー１５をスプール室
１側からスプール５に当接せしめ、スプリング力
（ばね力）に対抗させているので、従来のような
作動時におけるスプール５の左動による吐出流量
Ｑの増大を解消できるばかりでなく、高速走行に
なるほどその吐出流量Ｑの減少効果が確実とな
り、操縦安定性が著しく向上される。

また、高圧側油路ｃ側にオリフイス１２を設
け、そのオリフイス１２の上流側からパイロツト
圧を取入れているので、そのパイロツト圧はフロ
ーコントロールバルブ内の油圧変動の影響を受け
ない安定したものとなり、プランジヤー１５の作
動が確実となる。

さらにまた、パイロツト圧油路１３とスプール
室１間にはスプリング１６とバルブ１７とよりな
るリリーフバルブ１８を設け、そのリリーフバル
ブ１８はオリフイス１２の前後に設けているの
で、プランジヤー室１４のパイロツト圧P₀とスプ
ール室１の油圧P₁との差圧は、上限が一定値に押
えられており、この実施例による吐出流量特性
は、第３図に実線にて示すように変化し、高速域
での吐出流量を一定値に設定できるとともに、中
速域での吐出流量を速やかに減少させることが可
能であつて、走行時における操舵特性が大幅に改
善される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパワーステアリング用オイルポ
ンプの流量制御装置を示す縦断機構図、第２図は
従来のフローコントロールバルブの他例を示す縦
断機構図、第３図は従来例と本案実施例との特性
比較図、第４図は本案の一実施例を示すフローコ
ントロールバルブ部分のみの縦断機構図である。 ｂ：オイルポンプ、ｃ：高圧側油路、ｄ：フロ
ーコントロールバルブ、ｅ：低圧側油路、１：ス
プール室、２，１２：オリフイス、３：吐出室、
４：バイパスポート、５：スプール、６：背圧
室、６′：スプリング、１３：パイロツト圧油
路、１４：プランジヤー室、１５：プランジヤ
ー、１８：リリーフバルブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. オイルポンプの高圧側油路に連通したスプール
   室と、該スプール室にオリフイスを介し連通した
   吐出室と、前記スプール室に連通したバイパスポ
   ートと、前記吐出室側からの油圧とばねにより付
   勢され前記バイパスポートの開口を調節するスプ
   ールとよりなるフローコントロールバルブを併設
   したオイルポンプにおいて、前記高圧側油路にオ
   リフイスを設けるとともに、該オリフイスの上流
   側の高圧側油路よりパイロツト圧が供給されるプ
   ランジヤー室に摺動自在に挿入され前記スプール
   室側から前記スプールに当接するプランジヤーを
   設け、さらに高圧側油路における前記オリフイス
   の前後間にリリーフバルブを設けたことに特徴を
   有するパワーステアリング用オイルポンプの流量
   制御装置。