JPS6350236B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプより吐出された圧力流体を絞り
通路を介して動力舵取装置に送出し、余剰流をバ
イパス通路より吸入側に還流する動力舵取用作動
流体の流量制御装置で、殊にポンプ回転数の上昇
に伴つて動力舵取装置に送出する流量を降下させ
る流量制御装置に関するものである。

本発明の目的は、流量を可変制御する機能を組
込んだユニオンを流量調整用スプール弁を有する
ハウジングに対しいかなる角度に螺着されても流
量が降下するポンプ回転数のバラツキを極力小さ
くし、性能を向上させたことである。

自動車の動力舵取装置に用いられるポンプ装置
には流量調整弁が備えられ、この流量調整弁は自
動車の走行速度が上昇し、従つてポンプの回転速
度が上昇するにつれてバイパス通路を大きく開
き、それによつてポンプより吐出された流量の大
部分を吸入側にバイパスし、動力舵取装置への制
御流を所定量に保つようにしているが、自動車の
高速走行時においては、走行速度の上昇につれて
運転者に感覚される操舵反力が増大されることが
要求され、ポンプ回転速度の上昇により動力舵取
装置への制御流量を減少させることが行われてお
り、これはまた高速走定時における省馬力化に寄
与している。

しかしながら、従来のこの種の流量制御装置の
多くは、流量調整弁の変位に基いて絞り通路を可
変制御するようになつているため、動力舵取装置
の無負荷時（非作動時）においては予定された流
量降下特性が得られるが、動力舵取装置の作動に
より圧力が作用されると、この圧力作用により流
量調整弁がバイパス流を制限するように働き、こ
れによつて降下された流量が復帰してしまうと好
ましくない結果を招く。

そこで、この問題を解決するために、動力舵取
装置に圧力流体を送出する絞り通路を設け、この
絞り通路を流量調整用スプール弁の変位に関係な
くポンプ回転数の上昇による吐出流量の増加に基
いて可変制御せしめるようになし、ポンプ回転数
の上昇につれて降下した流量が動力舵取装置の負
荷圧力の上昇によつて復帰するのを防止し得る動
力舵取用作動流体の流量制御装置が提供されてい
る。その構成を第１図により説明すると、１０は
ポンプハウジングを示し、このポンプハウジング
１０には弁収納穴１１が貫通され、この弁収納穴
１１の一端にユニオン１２が螺着され、他端に止
め栓１３が嵌着されている。ユニオン１２は略円
筒状をなし、その一端は弁収納穴１１内に突入さ
れ、その先端外周は弁収納穴１１に遊嵌されてお
り、他端には動力舵取装置のノーマルオーブン形
サーボ弁装置に接続される圧力流体送出口２３が
開口されている。弁収納穴１１には供給通路１４
とバイパス通路１５が軸線方向に離間して開口さ
れ、この供給通路１４はユニオン１２の一端外周
と弁収納穴１１との間に形成された環状の制限通
路１６を通じて弁収納穴１１内に常時連通されて
いる。かかる制限通路１６は供給通路１４に供給
されたポンプ吐出流量が多くなると、その流路抵
抗により上流側と下流側、すなわち供給通路１４
と弁収納穴１１との間に圧力差を生起するように
なつている。尚、図示してないが供給通路１４は
ポンプの吐出室に連通され、バイパス通路１５は
ポンプの吸入室に連通される。

前記弁収納穴１１には供給通路１４とバイパス
通路１５との連通路を閉止し且つその連通路の開
度を調整可能にするべく流量調整用スプール弁１
７が摺動可能に嵌装され、このスプール弁１７の
両側に第１弁室１８と第２弁室１９が形成されて
いる。第２弁室１９にはスプール弁１７を第１弁
室１８に向けて押圧するスプリング２０が設けら
れ、このスプリング２０の発力によつて通常スプ
ール弁１７を前記ユニオン１２に衝接する位置に
保持し、第１弁室１８に開口する供給通路１４と
バイパス通路１５との連通を遮断している。

前記ユニオン１２には送出口２３に近接して絞
り部材２４が嵌着され、この絞り部材２４の中心
部に前記第１弁室１８と送出口２３とを後述する
流体通路を介して連通する第１の絞り通路２５が
形成されている。また絞り部材２４には第１の絞
り通路２５のまわりに前記流体通路を介して第１
弁室１８と送出口２３とを連通する複数の小孔群
からなる第２の絞り通路２６が形成されている。
これにより第１弁室１８と送出口２３は並列配置
された二つの絞り通路２５，２６を介して互いに
連通され、第１の絞り通路２５は後述する制御ス
プールにより適宜閉止制御される。絞り部材２４
と送出口２３との間には制御ノズル２７が開口さ
れ、この制御ノズル２７はユニオン１２及びポン
プハウジング１０に穿設した連通孔２８，２９を
介して前記第２弁室１９に連通されている。これ
により絞り通路２５，２６を通過した流体が第２
弁室１９に導かれるので、スプール弁１７の両端
面には絞り通路２５，２６通過前の圧力と通過後
の圧力が作用するため、絞り通路２５，２６にお
ける圧力降下に応じてスプール弁１７が軸方向に
移動され、絞り通路２５，２６における圧力降下
を一定値に保つべくバイパス通路１５の開度を調
整する。

前記ユニオン１２には制御スプール３０が摺動
可能に嵌挿され、この制御スプール３０に前記第
１弁室１８と絞り通路２５，２６とを連通する流
体通路３１が貫通されている。制御スプール３０
の一端には第１の絞り通路２５を開閉制御する制
御軸部３２が突設されている。制御スプール３０
と前記絞り部材２４との間にはスプリング３３が
弾発した状態で介挿され、このスプリング３３の
発力により制御スプール３０を通常ユニオン１２
に形成された段部３４に係止する位置に保持し、
これにより制御スプール３０の制御軸部３２は絞
り部材２４より離間されて第１の絞り通路２５を
開口している。またユニオン１２には前記流体通
路３１と隔絶された制御スプール３０とユニオン
段部３４との接合面に開口する圧力導入孔３６が
略半径方向に穿設され、この圧力導入孔３６は前
記供給通路１４に連通されている。なお圧力導入
孔３６は、供給圧力の変動によつて制御スプール
３０が振動しないように、その孔径を絞つてダン
ピング効果をもたせている。

上記したように構成された装置は自動車エンジ
ンによつてポンプロータが回転駆動されると、吸
入室内の作動流体が吸入ポートよりポンプ室に吸
入され、圧力流体が吐出ポートを経て吐出室に吐
出される。吐出室に吐出された圧力流体は供給通
路１４を介してユニオン１２と弁収納穴１１との
間の制限通路１６より弁収納穴１１の第１弁室１
８に供給され、この第１弁室１８より流体通路３
１、第１及び第２の絞り通路２５，２６を経て送
出口２３より動力舵取装置に送出される。

ポンプ回転速度が低いうちはポンプ吐出流量も
少ないのでスプール弁１７はバイパス通路１５を
閉止し、ポンプ吐出流量の全量が両絞り通路２
５，２６を経て動力舵取装置に送出されるが、ポ
ンプ回転速度が上昇するにつれて吐出流量も増大
し、絞り通路２５，２６前後の圧力差を一定にす
るようにスプール弁１７が摺動されてバイパス通
路１５を開き、余剰流をバイパス通路１５にバイ
パスする。これにより動力舵取装置に送出される
圧力流体は二つの絞り通路２５，２６により決定
される所定量Ｑ１に維持される。

自動車の高速走行への移行に伴つてポンプ回転
数がさらに上昇し、供給通路１４に供給されるポ
ンプ吐出流量が増加すると、制限通路１６におけ
る流路抵抗により供給通路１４中の流体圧力が上
昇し、供給通路１４と第１弁室１８との間で圧力
差が生起される。かかる供給通路１４の圧力は圧
力導入孔３６を介して制御スプール３０とユニオ
ン１２との接合面間に導入され、制御スプール３
０をスプリング３３に対抗して押圧する軸方向推
力として作用するため、前述した如くポンプ吐出
流量の増加に伴つて供給通路１４中の圧力が上昇
して前記軸方向推力がスプリング３３の発力に打
勝つまで高められると、制御スプール３０がスプ
リング３３に抗して変位され始める。従つて制御
スプール３０の制御軸部３２により第１の絞り通
路２５が漸次制限され、遂には閉止されるように
なるので、第１弁室１８と送出口２３とは第２の
絞り通路２６のみを介して連通されるようにな
り、動力舵取装置に送出される圧力流体は第４図
に示すように第２の絞り通路２６によつて決定さ
れる所定量Ｑ２まで減少される。これにより高速
走行時においては、動力舵取装置への供給流量の
減少によつて得られる操舵反力を運転者に享受で
き、高速安定性が高められると共に、高速走行時
における省馬力化が達成される。

ところで高速走行時に動力舵取装置が作動され
ると、操舵抵抗に応じた圧力が作用し、この圧力
によつてスプール弁１７がバイパス通路１５を閉
じる方向に変位されるため、スプール弁の変位に
基いて流量を降下させる従来装置においては、降
下された流量が動力舵取装置の負荷圧力の上昇に
伴つて復帰してしまうが、上記構成の装置におい
ては、二つの絞り通路２５，２６の一方をスプー
ル弁１７の変位に関係なく閉止制御するようにし
た、すなわちポンプ吐出流量の増加による制限通
路１６の流路抵抗によつて得られる圧力に基いて
閉止制御するものであるため、動力舵取装置の負
荷圧力の上昇に拘らず、流量降下特性を不変的に
保持できる。

しかしながら、第２図に示すようにユニオン１
２に設けられる圧力導入孔３６が一つの場合にお
いては、ユニオン１２とハウジング１０のねじ切
り加工位置のバラツキによりユニオン１２の取付
角度を常に一定にすることができず、供給通路１
４に対する圧力導入孔３６の位相角度θがバラツ
キを生ずる。その結果、供給通路１４より供給さ
れた圧力流体の円柱まわりの流れの影響を受けて
圧力導入孔３６に導入される圧力が変化する。す
なわち、第２図において、θ＝0゜（P1）．180゜（P3）
では一番高圧になり、θ＝90゜（P2）．270゜（P4）で
は一番低圧になる。これにより圧力導入孔３６よ
り導入される圧力に応動する制御スプール３０の
作動時期は上記位相角度θに応じて第３図の二点
鎖線に示すように変化し、その結果流量降下終了
時期は第４図に示すようにポンプ回転数Ｎ１から
Ｎ３の間でバラツキを生ずる。

そこで、本発明はこのユニオンの取付角度に拘
らず流量が降下するポンプ回転数のバラツキを小
さくするために、第５図及び第６図に例示するよ
うにユニオン１２に設けられる圧力導入孔３６を
少くとも二つ以上の複数個としたものである。

すなわち、第５図の実施例は二つの圧力導入孔
３６を設けた場合である。そして、この二つの圧
力導入孔３６を90゜の位相差をもつて設けた場合、
第５図に示すようにユニオン１２がいかなる取付
角度で取付けられても高圧部Ｐ１もしくはＰ３と
圧力導入孔３６との誤差角度は45゜以内となり、
位相角度θに対する制御スプール３０の作動時期
は第３図の実線のように修正され、ポンプ回転数
に対する流量降下時期のバラツキがポンプ回転数
Ｎ１とＮ２との間に抑えられて小さくなる。

また、第６図の実施例は円周等間隔で六つの圧
力導入孔３６を設けた場合である。この場合は、
特に供給通路１４に対応するＰ１部が最も圧力が
高いことには変りはないが、Ｐ３部については流
路形状等によつてはＰ１部と同圧とならない場合
に適する。これによりユニオン１２のいかなる取
付状態においても高圧部Ｐ１と圧力導入孔３６と
の誤差角度は30゜以内となり、ポンプ回転数に対
する流量降下時期のバラツキは前記の実施例より
も一層小さくなる。

このように本発明装置は、ポンプ回転数に応じ
て流量を可変制御する機能を組込んだユニオンが
ハウジングに対してねじ切り加工位置等のバラツ
キにより取付角度が一定でなくとも、圧力導入孔
より導入される制御スプール作用圧の変動を抑え
て流量が降下するポンプ回転数のバラツキを極小
にして性能を向上する効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の断面図、第２図は圧力導
入孔が一つの場合の第１図―線断面図、第３
図は圧力導入孔が一つの場合と二つ以上の場合に
おける供給通路と圧力導入孔との位相角度に応じ
たポンプ回転数の変化を示す比較曲線図、第４図
はポンプ回転数に対する流量特性を示す線図、第
５図及び第６図は本発明における第１図―線
断面図である。 １０……ポンプハウジング、１１……弁収納
穴、１２……ユニオン、１４……供給通路、１５
……バイパス通路、１６……制限通路、１７……
流量調整用スプール弁、２３……送出口、２４…
…絞り部材、２５……第１の絞り通路、２６……
第２の絞り通路、３０……制御スプール、３１…
…流体通路、３６……圧力導入孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプより吐出された圧力流体を供給通路よ
   り絞り通路を介して動力舵取装置に送出し、余剰
   流をバイパス通路の開度を調整する流量調整用ス
   プール弁によりポンプの吸入側に還流する動力舵
   取用作動流体の流量制御装置にして、ハウジング
   に前記流量調整用スプール弁が摺動可能に嵌装さ
   れ、前記ハウジングに螺着されるユニオンに前記
   絞り通路と、この絞り通路を可変制御する制御ス
   プールと、前記供給通路とバイパス通路間に形成
   する制限通路と、前記制御スプールにポンプ回転
   数の上昇による流量の増加によつて前記制限通路
   で発生する差圧を導入する円周上少なくとも二つ
   以上の圧力導入孔とを設けたことを特徴とする動
   力舵取用作動流体の流量制御装置。 ２ 前記ユニオンに設けられる圧力導入孔を90゜
   の位相差をもつて二つ設けた特許請求の範囲第１
   項記載の動力舵取用作動流体の流量制御装置。 ３ 前記ユニオンに設けられる圧力導入孔を円周
   上等間隔に四つ以上設けた特許請求の範囲第１項
   記載の動力舵取用作動流体の流量制御装置。