JPS63121570A

JPS63121570A - 車両用油圧制御装置

Info

Publication number: JPS63121570A
Application number: JP61265020A
Authority: JP
Inventors: Yukinao Nakagome; 中込　幸直
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-11-07
Filing date: 1986-11-07
Publication date: 1988-05-25
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JP2532853B2; US4836087A

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】（産業上の利用分野）この発明は、例えばショベルローダ等の産業用車両のス
テアリング制御に用いる油圧制御装置に関する。

（従来の技術）この種の装置として、特開昭５８−８００３８号公報所
載のものが従来から知られているが、それを図示したの
が第５図である。

この第５図の装置は、主本体ｌ”に、ステアリングスプ
ール２と、第１フローコントロールバルフスプール３（
以下には「第１スプール」という）とを内装する一方、
副本体４には第２フローコントロールバルブスプール５
（以下には「第２スプール」という）を内装している。

上記ステアリングスプール２は、その両端をパイロット
室６．７に臨ませるとともに、その一方のパイロット室
６側にセンタリングスプリング８を作用させている。

そして、上記パイロット室５．６は、通路９．１０を介
して全油圧式パワーステアリングユニットＳＵに接続し
ている。この全油圧式パワーステアリングユニットＳｕ
は、ポンプ１１とタンク１２とに接続し、上記ポンプ１
１の吐出量のうち、ハンドル１３の回転数に比例した流
量だけを、いずれか一方の通路９あるいは１０に吐出し
、いずれか他方の通路ｌＯあるいは９をタンク１２に連
通させる。

また、上記第１スプール３は、その一端をパイロット室
１４に臨ませるとともに、他端にはスプリング１５を作
用させている。このスプリング１５の作用で、第１スプ
ール３はノーマル状態で図示の位置を保持する。そして
、主本体ｌに形成した流入ポート１６にポンプ１７の吐
出油が流入すると、その吐出圧が第１スプール３に形成
した通油孔１８を伝わって、この第１スプール３に作用
する構成にしている。このようにした第１スプール３が
スプリング１５に抗して移動すると、上記ポート１Ｂと
連通路１９とを連通させる。

さらに、副本体４に内装した第２スプール５は、その一
端をパイロット室２０に臨ませるとともに、その他端に
はスプリング２１を作用させ、ノーマル状態で図示の位
置を保持するようにしている。そして、このパイロット
室２０には、シャトル弁２２を介して１通路９あるいは
ｌＯの高圧側の圧力が導かれるようにしている。

しかして、ポンプ１７を駆動すると、その吐出圧がパイ
ロット室１４に導かれるので、そのパイロット室１４の
圧力作用で第１スプール３がスプリング１５に抗して移
動する。第１スプール３が移動すれば、ポンプ１７の吐
出油が連通路１９に流入する。しかし、このときハンド
ル１３がニュートラル位置にあれば、ステアリングスプ
ール２が図示のノーマル位置を保持し、上記連通路１９
を閉じた状態に保つ。

また、上記のようにハンドル１３がニュートラル位置に
あるときには、副本体４のパイロット室２０にも圧力が
立たないので、第２スプール５が図示のノーマル位置を
保持する。したがって、この副本体４に形成したポート
２３に、ポンプ２４の吐出油が流入すると、当該吐出油
の全量が１作業機側の駆動回路２５に流入し、その作業
機側の駆動回路２５に圧油を供給するポンプ２６の吐出
油と合流する。

上記の状態でハンドル１３を左右いずれか、例えば、そ
れを右方向に回すと、その回転数に比例した流量が通路
９に吐出される。そしで、この通路９とｌＯとは、オリ
フィス２７を介して連通しているので、上記通路９に吐
出された油が当該オリフィス２７を通過する。このよう
にオリフィス２７に油が通過すれば、その前後に圧力差
が生じるが、この圧力差は、全油圧式パワーステアリン
グユニットＳＵから吐出される流量、換言すれば、当該
ハンドル１３の回転数に応じて変化する。

そして、上記オリフィス２７前後の圧力差は、ステアリ
ングスプール２の両端を臨ませたパイロット室６．７の
圧力差となるので、ハンドル１３の回転数に応じて当該
ステアリングスプール２の切り換え量が制御されること
になる。つまり、ハンドル１３を上記のように右方向に
大きく切れば、その圧力差が大きくなって、ステアリン
グスプール２が、図面右方向に大きく移動し、小さく切
れば、その移動量が少なくなる。ステアリングスプール
２の移動量が大きければ、上記連通路１９と当該スプー
ル２のノツチ２８とが相まって形成する可変絞りの開度
が大きくなり、その移動量が小さければ、可変絞りの開
度も小さくなる。

なお、上記可変絞りの下流側の圧力は、通孔２９及びポ
ート３０を経由してスプリング室３１に作用する。

いま、例えば、ハンドル１３の回転数が少ないと、上記
可変絞りの開度が小さくなるので、その可変絞り前後の
圧力差が大きくなる。したがって、この可変絞りの上流
側の圧力が作用するパイロット室１４の圧力と、可変絞
りの下流側の圧力が作用するスプリング室３１の圧力と
の差も大きくなる。そのために第１スプール３がスプリ
ング１５に抗して大きく移動し、ポート１６とポート３
２とを連通させる。

また、上記のように通路９に圧油が吐出されると、その
吐出圧がシャトル弁２２を経由してパイロット室２０に
導かれるので、第２スプール５がスプリング２１に抗し
て移動する。このように第２スプール５が移動すると、
副本体４のポート２３が主本体ｌのポート１６に連通す
る。

したがって、上記の場合には１両ポンプ１７．２４の吐
出油が合流するが、可変絞りの開度が小さいので、ステ
アリングシリンダＳにはわずかな流量しか供給されず、
大半の流量はボート３２を経由して作業機側の駆動回路
２５に供給される。

反対に上記ハンドル１３を大きく切ると、全油圧式ステ
アリング二二ッ）ＳＵからの吐出量が多くなるので、オ
リフィス２７前後の圧力χも大きくなる。したがって、
ステアリングスプール２が大きく移動して、上記可変絞
りの開度を大きくする。

このように可変絞りの開度が大きくなれば、その前後の
圧力差も小さくなるので、第１スプール３の移動量が少
なくなり、ボート１Ｂ、３２の連通を遮断する。

なお、この場合にも、パイロット室２０にはパイロット
圧が作用するので、第２スプール５がスプリング２１に
抗して移動し、ボート２３．１８を連通させる。

したがって、ポンプ１７．２４の吐出量は、その全量が
ステアリングシリンダＳに供給されることになる。

つまり、この従来の装置では、／＼ンドル１３を小さく
切ったときには、ポンプ１７の吐出油の一部がステアリ
ングシリンダＳに供給され、残りの流量とポンプ２４の
全吐出量とが作業機側の駆動回路２５に供給される。

そして、ハンドル１３の切り換え量が大きくなればなる
ほど、ステアリングシリンダＳに供給される流量が多く
なるが、その流量が一定流量以上になったときには、ポ
ンプ１７．２４の余剰流量が作業機側に供給される。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、２つのフローコント
ロールバルブを必要とするので、それだけ構造が複雑に
なるとともに、それら両コントロールバルブの特性にバ
ラつきがあると、１つ１つのバルブの特性変化が相乗的
に作用して、全体の制御特性が極端に不安定になるとい
う問題があった。

この発明は、１つのフローコントロールバルブで制御可
能にして、構造を簡略化するとともに、制御特性を安定
させることを目的にする。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、ステアリン
グポンプと、スイッチポンプと、ステアリングポンプか
らステアリングシリンダへの流路を切り換えるとともに
、その流路過程に位置する可変絞りの開度を制御するス
テアリングスプールと、上記可変絞りの上流側の圧力変
化に応じて切り換るとともに、その上流側の圧力が高い
ほど、上記スイッチポンプから作業機回路に連通ずる通
路の開度を大きくし、上記上流側の圧力が低くなればな
るほど上記通路の開度を小さくするフローコントロール
バルブスプールと、を備えた構成にしている。

（本発明の作用）上記のように構成したので、ステアリングスプールの移
動量に応じて、可変絞りの開度が調整されるとともに、
ステアリングポンプとスイッチポンプとの合計吐出量が
、制御流量に達するまでは、その合計量がステアリング
シリンダに供給される。そして、合計吐出量が制御流量
以上になつたときには、その余剰流量が作業機回路に供
給される。

（本発明の効果）上記のように構成したこの発明の車両用油圧制御装置に
よれば、フローコントロールバルブが１つで足りるので
、それだけ構造が簡単になるとともに、そのバルブ特性
に多少のバラつきがあっても、全体の制御特性に大きく
影響しない。

（本発明の実施例）第１〜５図に示したこの発明の実施例は、バルブ本体３
２にステアリングスプール３３とフローコントロールバ
ルブスプール３４（以下には「フロコンスプール」とい
う）とを内装している。そして、このバルブ本体３２に
は、ステアリングポンプＰ】に接続したポンブート３５
と、スイッチポンプＰ２に接続したポンプボー）３Ｂと
を形成している。

上記ステアリングスプール３３は、その一端にセンタリ
ングスプリング３７を作用させるとともに、その他端を
、バルブ本体３２の外方に突出させ、その突出端に図示
していない操作杆を連係している。

そして、このステアリングスプール３３の中央位置には
、第１環状凹溝３８に連続させたノツチ３３と、第２環
状凹溝４０に連続させたノツチ４１とを形成している。

また、この第１．２環状凹溝の外方には、第３．４環状
凹溝４２．４３と、第５．６環状溝４４．４５を形成し
ている。

このようにしたステアリングスプール３３が第１図の中
立位置にあるとき、第１．２環状凹溝３８．４０が、バ
ルブ本体３２に形成の第１．２環状溝４６．４７に正対
し、第１環状凹＄１１！３８と第２環状凹溝４０との連
通を遮断する。また、第３．４環状凹溝４２．４３は、
バルブ本体３２に形成の第３．４環状溝４８．４９に連
通ずるが、ステアリングシリンダＳに連通ずるアクチュ
エータポー）５０．５１との連通は遮断されるようにし
ている。さらに、第５，６環状凹溝４４．４５は、アク
チュエータポート５０．５１との連通が遮断されるが、
タンク流路５２と連通ずるようにしている。

上記のようにしたステアリングスプール３３は、その両
端部分の軸中心線に沿って、通し孔５３．５４を形成し
、この通し孔５３．５４を介して第３．４環状凹溝４２
．４３と、第５．６環状凹溝４４．４５とを連通させて
いる。ただし、この通し孔５３．５４にはチェック弁５
５．５Ｂを内装しているので、上記第３．４環状凹溝４
２．４３から第５．６環状凹溝４４゜４５への流通のみ
が許容される。

前記フロコンスプール３４は、その一端をパイロット室
５７に臨ませ、他端をスプリング室５８に臨ませている
が、第１図は、スプリング室５８内に介在させたスプリ
ング５３の作用でノーマル位置を保持した状態を示して
いる。

このフロコンスプール３４には、第１〜３凹溝６０〜Ｂ
２を形成するとともに、これら第１凹溝ＢＯと第２凹溝
６１との間を第１ランド部６３とし、第２凹溝６１と第
３凹溝８２との間を第２ランド部６４としている。

上記第１ランド部６３には、パイロット通路８５の一端
を開口させているが、上記パイロット室５７がこのパイ
ロット通路６５を経由して流路８６に連通している。ま
た、上記スプリング室５８は、オリフィス８７及び通路
６８を介して前記第４環状溝４９に連通させている。

そして、このフロコンスプール３４が第１図のノーマル
位置にあるときには、第１凹ｙｔｅｏを介して、ポンプ
ポート３５と流路６Ｂとを全開状態で連通させるととも
に、ポンプポート３６と、作業機ポート８９との連通を
遮断する。

上記作業機ボン−トロ９は、作業機回路の切換弁７０を
介して、そのアクチュエータ７１に接続している。

なお１図申付号７２はフロコンスプール３４に設けたチ
ェック弁で、中継流路７３から流路６Ｂへの流通のみを
許容するものである。そして、この中継流路７１は、フ
ロコンスプール３４が上記ノーマル位とにあるとき、ポ
ンプポート３８に全開状態で連通ずるものである。

また、符号７４は、スプリング室５８の圧力を制御する
リリーフ弁である。

しかして、ステアリングスプール３３を第１図に示す中
立位置に保持した状態では、スプリング室５８が、オリ
フィスＢ７→通路６８→第４環状溝４８→第４環状凹溝
４３→通し孔５４→チェック弁５８→第６環状凹溝４５
を経由して、タンク５２に連通ずる。

この中立状態で、両ポンプＰ、、Ｐ２を駆動すると、ス
テアリングポンプＰ】の吐出圧がポンプボート３５→流
路８６→バロツト通路６５を伝わってパイロット室５７
に作用するので、フロコンスプール３４はこの圧力作用
でスプリング６７に抗して移動しする。

フロコンスプール３４が上記のように移動し、それがス
トローク端に達した状態を示したのが、第２図である。

そして、この第２図からも明らかなように、フロコンス
プール３４が移動すると、第１凹溝８０を経由してポン
プポート３５とタンク流路５２とが連通ずるので、ステ
アリングポンプＰ、の吐出油全量がタンクＴに流れる。

また、ポンプポート３Ｂと作業機ポート８８とが。

第３凹溝８２を介して全開状態で連通ずるので、スイッ
チポンプＰ２の吐出油全量が作業機回路の切換弁７０側
に供給される。

なお、第１凹溝６０がタンク流路５２側に開く開度に応
じて、その前後に圧力差が生じ、その上流側の圧力がパ
イロット室５７に作用する。したがって、このパイロッ
ト室５７の圧力作用と、スプリング５９のばね力とがバ
ランスする位置で、当該プロコンスプール３４が停止す
ることになる０例えば、上記第１凹溝がタンク流路５２
に大きく開き、ポンプボート３５側がタンク圧に近くな
れば、そのタンク圧とバランスする位置までフロコンス
プール３４が第２図左方向に戻される０反対に、タンク
流路５２に対する第１凹溝８０の開度が小さいときには
、パイロット室５７内の圧力が打ち勝ち、このフロコン
スプール３４を右方向に移動させる。

次に、上記ステアリングスプール３３を、図面左方向に
移動させると、その移動量に応じて、第１環状溝４６に
対するノツチ４１の開度が決められるが、このノツチと
上記第１環状溝４Ｂとでこの発明の可変絞りを構成する
ものである。

また、ステアリングスプール３３を上記のように左方向
に移動すると、アクチュエータボート５０が第３環状凹
溝４２に連通するとともに、第４環状凹溝４４がタンク
流路５２に連通ずる。さらに、第４環状凹溝４３が第４
環状溝４９に大きく連通ずるとともに、第６環状凹溝４
５とアクチュエータボート５１とが連通ずる。

上記の状態で可変絞りに油が通過すること、その前後に
圧力差が生じるが、その上流側の圧力が、流路６Ｂから
パイロット通路６５を伝わってパイロット室５７に作用
し、下流側の圧力が、ノッチ４１→第２環状凹溝４０→
通路７８→第４環状溝４８→通路６８→オリフィスＢ７
を伝わってスプリング室５８に作用する。そして、上記
可変絞り前後の圧力差は、その開度に応じて異なるが、
いずれにしてもフロコンスプール３４は、上記可変絞り
前後の圧力差に応じて、その移動位置が制御される。

したがって、フロコンスプール３４は、第２図に示す状
態から、やや左方向に移動して第３図の状態を維持する
。

この第３図の状態では、ステアリングポンプＰＩの吐出
油全量が流路６６→第１環状溝４６→第１環状凹溝３８
→ノツチ４１→第２環状凹溝４０→第２環状溝４７→通
路７６→第４環状溝４８→第４環状凹溝４３→通し孔５
４→チェック弁５８→第６環状凹溝４５→アクチュエー
タポート５１を経由して、ステアリングシリンダＳのロ
ッド側室に流入する。このときステアリングシリンダＳ
のボトム側室の作動油は、アクチュエータボー）５０、
第５環状凹溝４４及びタンク流路５２を経由してタンク
Ｔに戻される。したがって、このステアリングシリンダ
Ｓは、収縮動作する。

また、スイッチポンプＰ２に連通させたポンプボート３
Ｂは、第３凹溝６３を経由して作業機ボート８８に連通
ずるとともに、第２凹溝６１を介して中継流路７３にも
連通する。したがって、このスイッチポンプＰ２の吐出
油の一部が、中継流路７３及びチェック弁７２を経由し
て流路８６に達し、ステアリングポンプＰ１の吐出油と
合流してステアリングシリンダＳに供給され、残りの流
量が作業機側のアクチュエータ７１に供給されることに
なる。

上記の状態でステアリングポンプＰ１の吐出量が増加し
てくると、可変絞り前後の圧力差が大きくなるので、パ
イロット室５７とスプリング室５８の圧力バランスがく
スれて当該フロコンスプール３４が図面右方向に移動す
る。フロコンスプール３４が上記のように右方向に移動
すれば、ポンプボート３６から中継流路７３に通じる流
路の開度が小さくなり、ポンプボート３８から作業機ボ
ート６９に通じる流路の開度が大きくなる。

したがって、スイッチポンプＰ２の吐出量のうち、ステ
アリングポンプＰ１の吐出量が増加した分、作業機側の
７クチユエータに供給される流量が増加することになる
。

上記の関係を示したのが、第４図であり、ステアリング
シリンダＳに供給される流量が制御流量に達する以前は
１両ポンプＰＩ　、　Ｐ２の全合計吐出量がステアリン
グシリンダＳに供給される。

そして、ステアリングシリンダＳに供給される流量が制
御流量以上になると、スイッチポンプＰ２の吐出量の一
部が作業機側の回路に供給されるようになり、最終的に
は当該スイッチポンプＰ２の全吐出量が１作業機側の回
路に供給されることになる。

なお、ステアリングスプール３３を図面右方向に切り換
えたときも、その原理は実質的に同一である。つまり、
ノツチ３８の開度に応じてフロコンスブール３４の切り
換え量が制御されるとともに、この切り換え量に応じて
、ス、ｔ−／チポンプＰ２の吐出量のうち、作業機側の
回路に供給される流量が制御されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜４図はこの発明の実施例を示すもので、第１
〜３図はスプールの移動状況に応じた状態を示す断面図
、第４図は制御特性を示すグラフ、第５図は従来装置の
断面図である。Ｓ・・・ステアリングシリンダ、ＰＩ、・・・ステアリ
ングポンプ、Ｐ２・・・スイッチポンプ、３９．４１・
・・可変絞りを構成するノツチ。

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリングポンプと、スイッチポンプと、ステアリン
グポンプからステアリングシリンダへの流路を切り換え
るとともに、その流路過程に位置する可変絞りの開度を
制御するステアリングスプールと、上記可変絞りの上流
側の圧力変化に応じて切り換るとともに、その上流側の
圧力が高いほど、上記スイッチポンプから作業機回路に
連通する流路の開度を大きくし、上記上流側の圧力が低
くなればなるほど上記流路の開度を小さくするフローコ
ントロールバルブスプールと、を備えた車両用油圧制御
装置。