JPS6335897Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、圧力補償機構付方向切換弁を用いた
動力舵取り装置用制御弁の操舵性の向上に関す
る。

一般に、動力舵取り装置において、エンジン回
転数の大小や負荷の増減に係らず一定の操舵速度
を得るために圧力補償機構付方向切換弁が用いら
れているが、これらの装置ではいかなる走行速度
においても操舵速度は一定であるために駐車時に
適当となり得るようなステアリング流量を設定す
ると、高速走行時には操舵速度は大き過ぎてきわ
めて危険である。他方高速走行時に適宜となり得
るようなステアリング流量を設定すると、駐車時
あるいは低速走行時には迅速な操舵性が得られな
い等の問題がある。

本考案は、前述したような問題を解決するた
め、エンジン回転数と車速とが相関するものと
し、舵取り用シリンダへ向けるステアリング流量
を、前記エンジン回転数が設定された所定値に達
するまでは比較的大きく取り、該所定値を過ぎる
とステアリング流量を漸滅させるようにして、駐
車時や低速走行時の操舵性を高めて軽くて迅速な
操作ができると共に、高速走行時に起り得る急激
な操舵を防止し、安全な走行を確保することを目
的とする。

従来の圧力補償機構付方向切換弁において、方
向切換スプールが形成する可変オリフイスの前後
の圧力を圧力補償機構に設けられたスプールの両
端に導き、該圧力の差とスプールの断面積との積
を補償用スプリングの力と平衡させて、余剰流量
をバイパスボートへと流出させ、ポンプ吐出量の
増減に係らずシリンダポートへ流出する流量を一
定に制御する装置が提案されている。前記に述べ
たような圧力補償機構付方向切換弁を動力舵取り
装置に適用させると、ポンプの吐出量はエンジン
回転数に相関するのでエンジン回転数とシリンダ
ポートから流出するステアリング流量との関係は
第３図に示すようになる。図中に示されているＡ
点はバイパスポートより流出を開始する点であ
り、Ａ点以下の回転数ではバイパスポートよりの
流出量は零であり、ポンプ吐出量の全量がステア
リング流量となり得る。しかし通常の作動状態で
はＡ点はエンジンのローアイドリング回転数とす
るのでステアリング流量にはエンジン回転数に係
らず常に一定となるためこれらの装置を動力舵取
りに使用すると適宜な操舵性は得られない欠点が
ある。

本考案は、前述したような欠点を解決し、運転
上必要に応じた操舵性を得るようになした動力舵
取り装置用制御弁を提供するにある。

以下本考案の一実施例を示す第１図について説
明する。１はエンジン、２はタンク、３は液体供
給源（以下ポンプと称する）、５はシリンダ、８
は方向切替弁で圧力補償機構７と同一ハウジング
４内に組込まれている。６は副シリンダで前記圧
力補償機構７のスプール１０を制御するようにな
つている。

前記圧力補償機構７はハウジング４のスプール
穴９に摺動可能にスプール１０を収めている。こ
のスプール１０の中央部の環状溝に相当する外側
部には分流室１１が設けられ、前記分流室１１の
左側には環状溝１２とランド１５が形成され、供
給通路４２へ通じ、他方分流室１１の右側には環
状溝１３，１４とランド１６，１７がそれぞれ間
隔を置いて形成され、環状溝１３はバイパスポー
ト２３へ通じて余剰流量を排出できるようになつ
ている。

スプール１０の右端には後圧力室２７を形成
し、後述する可変オリフイス５５，５６の後圧力
を通路４５、シヤトル弁４３、通路４４、環状溝
１４および小穴２６を介して前記後圧力室２７へ
導くようになされ、また前記スプール１０の右端
とプラグ４１との間には補償スプリング２８を設
けている。

他方、スプール１０の左端には、前圧力室３７
を形成し、軸方向通路２４、小穴２５を介して可
変オリフイス５５，５６の全圧力を前記前圧力室
３７に導き、前記前圧力３７と後圧力室２７との
圧力差および補償スプリング２８の押圧力によつ
てスプール１０を左右に変位させるようになつて
いる。またスプール１０の中央部には外周に刻設
した溝１８が設けられ、前記溝１８の両端部とラ
ンド１５，１６との開口で分流室１１から環状溝
１２，１３への流量を規制し、すなわち制限通路
１９，２０で供給通路４２とバイパスポート２３
へそれぞれ流体の流量制御を行い得るようになさ
れている。

前記ポンプ３の全吐出量が流入するポンプポー
ト２２と分流室１１との間には固定オリフイス２
１を設け、該固定オリフイス２１の全圧力を通路
２９を介して副シリンダ６のヘツドエンドポート
３１へ連通させ、他方後圧力は通路３０を介して
ロツドエンドポート３２へ連通させている。前記
副シリンダ６には副ピストン３４が収められ、前
記ピストン３４のヘツド側には前記ヘツドエンド
ポート３１を開口したヘツド側の室３９が形成さ
れ、他方ロツド側には前記ロツドエンドポート３
２を開口したロツド側の室４０がそれぞれ設けら
れ、前記ロツド側の室４０には副スプリング３３
が設けられ、前記ポンプ３の吐出量の比較的少な
い場合には副ピストン３４をヘツド側に偏位させ
るようになつている。

前記副ピストン３４のロツド３５は該副シリン
ダ６のロツド穴３６に嵌合されて左右に移動でき
るようになつている。ロツド当接部３５ａは圧力
補償機構７のスプール１０のスプール端部３８に
接てスプール１０を右方へ押圧できるようになつ
ている。

前記方向切替弁８はハウジング４の内部のスプ
ール穴４６に摺動可能にスプール４７を収めてお
り、軸方向に間隔を置いて、前記スプール穴４６
を取巻いて戻り通路６０，６１が、またシリンダ
ポート５ａ，５ｂに連通している環状溝５８，５
９が、さらにまた供給通路４２に連通している環
状溝５７が形成されている。前記スプール４７に
中立位置において戻り通路６０，６１にわずかに
開口する横穴５０，５１、スプール４７の位置に
拘らず環状溝５８，５９に開口する横穴４８，４
９ならびにこれらをそれぞれ接続する軸方向通路
５２，５３とにより流れの方向と流量制御を行い
得るようになつている。前記軸方向通路５３，５
２の開口はプランジヤアイ７０とツバ付プラグ６
６にてそれぞれ閉塞されている。また６５はバネ
６７の力によりスプール４７を中立位置に戻す保
持機構である。

前記環状溝５７と環状溝５８，５９の間の連通
を制限するスプール４７のランド５４とスプール
穴４６のランド６８，６９との間には可変オリフ
イス５５，５６が形成され、中立位置にあると
き、可変オリフイス５５，５６は供給通路４２か
らの流量を環状溝５８，５９へそれぞれわずかに
与えるように若干開口するようになつている。ス
プール４７が左へ移動されると可変オリフイス５
６がランド６９から離れてランド５４と６９との
間で環状溝５７と５９を連通させる通過面積を増
加させると共に横穴４８，５０および軸方向穴５
２を経て環状溝５８と戻り通路６０を連通させ、
前記スプール４７が右へ移動されると可変オリフ
イス５５がランド６８から離れて同様に環状溝５
７と５８を連通させる通過面積を増加させると共
に横穴４９，５１および軸方向穴５３を経て環状
溝５９と戻り通路６１を連通させ、シリンダ５へ
の流量の給排を行い得るようになされている。

次いで本装置の作用について説明する。まず方
向切換弁８のスプール４７が中立にある場合、ポ
ンプ３からの吐出油のうち少量はポンプポート２
２、固定オリフイス２１、分流室１１、環状溝１
２、供給通路４２、環状溝５７を経た後２分され
可変オリフイス５６、環状溝５９、横穴４９、軸
方向穴５３、横穴５１、戻り通路６１および可変
オリフイス５５、環状溝５８、横穴４８、軸方向
穴５２、横穴５０、戻り通路６０を経てタンクへ
還流する他大部分の吐出油は後に説明する圧力補
償機構７の制限通路２０を経てバイパスポート２
３よりタンクへ戻される。方向切換弁のスプール
４７を右に移動するとポンプ３の吐出油は供給通
路４２、環状溝５７、可変オリフイス５５、環状
溝５８を経てシリンダ５のヘツドエンド側へ供給
されシリンダ５を伸張させロツドエンド側の作動
油は環状溝５９、横穴４９、軸方向穴５３、横穴
５１、戻り通路６１を経てタンクへ戻される。ス
プール４７を左へ移動するとポンプ３の吐出油は
前述と対称に構成された経路を経て流れシリンダ
５を収縮させる。

次に前記シリンダ５の伸張・収縮速度について
説明する。エンジン１の回転数が低く、ポンプ３
の吐出量が少量の場合、すなわち、第４図のお
よびの範囲においては、ポンプポート２２から
分流室１１への吐出流体は固定オリフイス２１で
前後差圧を生じて、後圧力は通路３０、ロツドエ
ンドポート３２を介してロツド側の室４０へ導か
れ、他方前圧力は通路２９、ヘツドエンドポート
３１からヘツド側の室３９へともに導かれる。こ
れらの導入された前後差圧は副スプリング３３の
付勢に打克つ程大きくはなく副ピストン３４を変
位させることはない。

第４図のおよびの範囲において方向切換弁
８のスプール４７が中立またはストロークの中間
的位置にある場合は、可変オリフイス５５およ
び／または５６をその開口に応じた流量が通過
し、可変オリフイス前後に圧力差を生起させる。
圧力補償機構７のスプール１０はその左端面に前
記圧力差の前圧力を、右端面にはシヤトル弁４３
を経て後圧力を受け右行しようとし、この動きに
対向して付勢されたスプリング２８の力と平衡す
る位置に静止しようとする。即ち、前記圧力差を
ΔP、スプール１０の断面積をＡ、スプリング２
８の付勢力をＦとすれば、ΔP×Ａ＝Ｆとなる位
置でスプール１０が静止する。換言すれば、可変
オリフイス前後の圧力差がΔP＝Ｆ／Ａなる値の
制御差圧を維持するよう圧力補償機構が作用し、
前記制御差圧と可変オリフイスの開口度に応じた
流量をシリンダ５へ供給する。ポンプ吐出量が前
記供給量を上まわる場合は、可変オリフイス前後
の圧力差が上昇しスプール１０は右へ押され余剰
油をバイパスポート２３へ放出して制御差圧とな
る平衡位置で静止する。

方向切換弁８のスプール４７を更に移動させス
トロークエンドに達すると可変オリフイスは最大
開口となるが、第４図の領域ではポンプ３の吐
出量は可変オリフイスの最大開口が要求する流量
に充たず可変オリフイス前後の圧力差が低く前記
制御差圧に達しないため、スプール１０はスプリ
ング２８に押し戻され分流室１１はバイパスポー
ト２３との連通が絶たれポンプ吐出量の全量がシ
リンダ５へ供給される。領域に於いては可変オ
リフイスの最大開口の要求よりもポンプ吐出量が
多いため可変オリフイス前後の圧力差の上昇を検
知したスプール１０が右方へ偏倚し余剰油をバイ
パスポート２３へ放出して可変オリフイス前後の
圧力差の増加を抑える。シリンダ５の負荷圧力が
上昇すると可変オリフイスの後圧力が上がり圧力
差の減少を検知したスプール１０が左方へ移動し
バイパスポート２３への開口を縮小して供給通路
４２の圧力を高め可変オリフイス前後の圧力差の
変動を解消する。このように圧力補償機構は可変
オリフイスの開口度できまりシリンダ５の負荷圧
には影響されない流量をシリンダ５へ供給する。
ポンプ回転数が第４図の領域にある場合に於い
ても圧力補償機構７は方向切換弁８のスプール４
７がどの位置にあつても領域と同じように挙動
しようとする。しかし乍らポンプ回転数に応じて
増減するオリフイス２１前後の圧力差を印加され
た補助ピストン３４がポンプ回転数に上昇に応じ
て右方へ移動し圧力補償機構７のスプール１０に
当接し供給通路１１とバイパスポート２３との開
口をより大きく拡げバイパス流量を増加させるよ
うに働く。したがつてシリンダ５への供給油量は
領域に於けるそれよりもポンプ回転数の増加に
応じて漸減する。また、見方を変えれば、固定オ
リフイス２１と副シリンダ６がポンプ回転数の増
加に応じて圧力補償機構７のスプリング２８の付
勢力を減少させ、制御差圧を減ずるように作用し
シリンダ５への供給流量を減少させているとも云
える。よつてシリンダ５の負荷圧が増加してもス
プール１０は可変オリフイス５５または５６前後
の圧力差を前記減少した制御差圧に保持するよう
に作用するので、供給流量に影響は無い。

以上述べた如く、第４図の，の領域に比較
しての領域では操舵時の応答性を下げ高速時の
急速な操向を防いで車速に応じた操舵性を得るこ
とができ安全な運転ができるようになる。

第２図は、本考案の他の実施例を示すもので、
副シリンダ１０６をハウジング１０４の右側に設
け、固定オリフイス１２１の前圧力を前記副シリ
ンダ１０６のロツドエンドボート１３１側に後圧
力をヘツドエンドポート１３２側に連通させるよ
うにし、副スプリング１３３を副ピストン１３４
のヘツド側に組込んでロツド側に偏位させてい
る。前記副シリンダ１０６とロツド１３５とに一
致した軸心を持つロツド穴１３６があけられ、前
記ロツド穴１３６からロツド１３５が突出してい
る。後圧力室１２７にはスプール穴１０９に外接
して円板上のスペーサ１７１が挿入され、前記ス
ペーサ１７１はロツド当接部１３５ａに接しない
部分に小穴１７２を設けて、前記スペーサ１７１
の両側の圧力を同圧に保持するようになされてい
る。前記スペーサ１７１の左側は補償スプリング
１２８の押圧を受け、右側は副ピストン１３４の
ロツド当接部１３５ａに接して、それぞれの力が
平衡する位置へ移動可能になされている。

本実施例ではポンプ１０３の吐出量が増加し、
第４図で示されているの範囲では、ポンプポー
ト１２２からの吐出流量は固定オリフイス１２１
の前後差圧で、後圧力は通路１３０、ヘツドエン
ドポート１３２、ヘツド側の室１３９へ、他方前
圧力は通路１２９ロツドエンドポート１３１、ロ
ツド側の室１４０へ導かれ、相対的な前後差圧で
副ピストン１３４をヘツド側に偏位されるのでス
ペーサ１７１はロツド当接部１３５ａに接しなが
ら副ピストン１３４の移動距離だけ右行する。す
なわち前記スペーサ１７１の右行に追従して補償
スプリング１２８が伸びて長くなり圧力補償機構
１０７のスプール１１０を押す力が弱くなるので
スプール１１０は第１図の実施例と同様に制限通
路１１９の開口度は狭小になされると共に、制限
通路１２０が拡大されるように移動する。これら
の移動にともない分流室１１１から供給通路１４
２への流量も制限され、環状溝１５７、可変オリ
フイス１５５、または１５６からの環状溝１５８
または１５９から流出するステアリング流量は減
少するため、第４図の，よりも操舵時の応答
性を下げ高速時の急速な操向を防いで車則に応じ
た操舵性を得ることができ安全な運転ができる。

以上述べたように本考案は、エンジンによつて
駆動されるポンプと圧力補償機構との間に固定オ
リフイスを設け、ポンプからの吐出量に応じた前
後差圧に感応して、副シリンダの副ピストンと圧
力補償機構のスプールとを連動させることによつ
て分流室からの供給通路への開口度を規制するよ
うにしたため、エンジンの回転数が低い場合すな
わち車両の走行速度が遅い場合には比較的多量の
流量をステアリング流量として供給し、走行速度
が高くなるにしたがつてステアリング流量を漸滅
させることができる。そこで、低速から高速まで
のすべての走行時にわたり安全にして適格な操舵
性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による動力舵取り装置用制御弁
の一実施例を示す水平断面図、第２図は本考案の
他の実施例を示す動力舵取り装置用制御弁の水平
断面図、第３図は従来の圧力補償機構付方向切換
弁を動力舵取り用に用いた場合のエンジン回転数
と動力舵取り用シリンダに流入するステアリング
流量との関係を示す図、第４図は本考案の動力舵
取り装置用制御弁のエンジン回転数と最大ステア
リング流量との関係を示す図である。 １，１０１……エンジン、２，１０２……タン
ク、３，１０３……ポンプ、５，１０５……シリ
ンダ、４，１０４……ハウジング、６，１０６…
…副シリンダ、７，１０７……圧力補償機構、
８，１０８……方向切換弁、２１，１２１……固
定オリフイス、１１，１１１……分流室、５５，
５６，１５５，１５６……可変オリフイス、１
９，２０，１１９，１２０……制限通路、４２，
１４２……供給通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 可変オリフイスを有する方向切換弁と、同方向
   切換弁の上流側に接続され前記可変オリフイスの
   前後の圧力差および開口度に応じて定まる流量を
   前記方向切替弁へ供給し、かつ残流量をタンクへ
   バイパスせしめて前記圧力差を一定となす圧力補
   償機構とからなる動力舵取り装置用制御弁におい
   て、前記圧力補償機構を構成するスプールとほぼ
   同一軸上に設けられた副シリンダと、同副シリン
   ダに嵌挿され端部が直接またはスプリングを介し
   て前記スプールに対向する副ピストンと、前記ス
   プールとポンプとの間に設けた固定オリフイス
   と、同固定オリフイスの前後の圧力を、その圧力
   差が増加したとき前記方向切換弁への供給流量を
   制限する方向へ副ピストンが前記圧力補償機構の
   スプールを移動すべく前記副シリンダに導く通路
   と、前記副ピストンに対して設けられ前記固定オ
   リフイスの前後の圧力差が所定値を越えるまで副
   ピストンの移動を押えるスプリングとを設けたこ
   とを特徴とする動力舵取り装置用制御弁。