JPS6358140B2 - - Google Patents
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- JPS6358140B2 JPS6358140B2 JP56036031A JP3603181A JPS6358140B2 JP S6358140 B2 JPS6358140 B2 JP S6358140B2 JP 56036031 A JP56036031 A JP 56036031A JP 3603181 A JP3603181 A JP 3603181A JP S6358140 B2 JPS6358140 B2 JP S6358140B2
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- 239000003921 oil Substances 0.000 description 46
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/16—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors
- F15B11/17—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with two or more servomotors using two or more pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/30—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means
- B62D5/32—Safety devices, e.g. alternate emergency power supply or transmission means to ensure steering upon failure of the primary steering means for telemotor systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、複数のポンプから吐出される圧力流
体を流体機器に選択的に供給する圧力流体供給装
置に関する。
体を流体機器に選択的に供給する圧力流体供給装
置に関する。
たとえば自動車に搭載され運転者の舵取操作力
を軽減する動力舵取装置において、その油圧発生
源となるポンプは、通常、自動車のエンジンで回
転駆動される。そして、このポンプからの作動油
の吐出量はエンジンの回転数に比例して増減す
る。したがつて、このようなポンプには、エンジ
ンの低回転域すなわちポンプ吐出量が少ないとき
でも前記動力舵取装置などの流体機器の動作に支
障ない充分な流量を供給できる容量を有すること
が要求される。
を軽減する動力舵取装置において、その油圧発生
源となるポンプは、通常、自動車のエンジンで回
転駆動される。そして、このポンプからの作動油
の吐出量はエンジンの回転数に比例して増減す
る。したがつて、このようなポンプには、エンジ
ンの低回転域すなわちポンプ吐出量が少ないとき
でも前記動力舵取装置などの流体機器の動作に支
障ない充分な流量を供給できる容量を有すること
が要求される。
しかし、ポンプ容量をこのように設定すると、
エンジンの高回転域では不必要に大きな流量を動
力舵取装置に供給することになり、無駄が多くま
たこのポンプ駆動のためのエンジンの消費馬力も
大きくなり、省エネルギ対策上好ましくない。特
に、近年では自動車用エンジンの燃費向上が叫ば
れており、上述した動力舵取装置用のポンプ消費
馬力を必要最小限にすることが望まれている。
エンジンの高回転域では不必要に大きな流量を動
力舵取装置に供給することになり、無駄が多くま
たこのポンプ駆動のためのエンジンの消費馬力も
大きくなり、省エネルギ対策上好ましくない。特
に、近年では自動車用エンジンの燃費向上が叫ば
れており、上述した動力舵取装置用のポンプ消費
馬力を必要最小限にすることが望まれている。
このため、従来から1個のポンプカートリツジ
の対称位置に設けられる一対の圧力室を分離し2
台のポンプとして利用したり、あるいは別々に設
けられる容量の小さい2台のポンプを用い、これ
ら両ポンプからの圧油を流路切換機構により選択
的に供給するようにした圧力流体供給装置が提案
されている。すなわち、上述した流路切換機構に
より常時は一方のポンプのみを油圧供給用として
用い、他方はタンク側に接続して無負荷状態と
し、これにより消費馬力の低減化を図り、必要時
にのみ両ポンプからの圧油を合流して供給する。
そして、このような圧油の供給量を制御する方法
としては、たとえばエンジンの低回転域、すなわ
ち各ポンプ吐出量が小さいときにその流量に感応
して両ポンプからの圧油を合流させる回転数感知
式、エンジンの回転数の大小にかかわらず流体機
器側に負荷が加わつて動力舵取装置が作動したと
きに発生する流体圧を検出して両ポンプからの圧
油を合流させる圧力感知式などが知られている。
の対称位置に設けられる一対の圧力室を分離し2
台のポンプとして利用したり、あるいは別々に設
けられる容量の小さい2台のポンプを用い、これ
ら両ポンプからの圧油を流路切換機構により選択
的に供給するようにした圧力流体供給装置が提案
されている。すなわち、上述した流路切換機構に
より常時は一方のポンプのみを油圧供給用として
用い、他方はタンク側に接続して無負荷状態と
し、これにより消費馬力の低減化を図り、必要時
にのみ両ポンプからの圧油を合流して供給する。
そして、このような圧油の供給量を制御する方法
としては、たとえばエンジンの低回転域、すなわ
ち各ポンプ吐出量が小さいときにその流量に感応
して両ポンプからの圧油を合流させる回転数感知
式、エンジンの回転数の大小にかかわらず流体機
器側に負荷が加わつて動力舵取装置が作動したと
きに発生する流体圧を検出して両ポンプからの圧
油を合流させる圧力感知式などが知られている。
しかし、前者の場合には、自動車の高速走行時
すなわちエンジンの高回転域では一方のポンプの
みを駆動するためその消費馬力の低減化を図れる
反面、エンジンの低回転域ではそのエネルギロス
が避けられないもので、未だ改善の余地が残され
ている。これは負荷がかかる舵取操作時において
のみ多量な圧油が必要であり、たとえば停車中や
直進走行時においてはたとえエンジンが低回転域
にある場合でも圧油の供給量は少なくてよいため
である。特に、自動車では、たとえば10モード走
行パターンで表わされる市街地走行が最も多く、
このような低速走行時における消費馬力の低減化
を図ることが望まれる。
すなわちエンジンの高回転域では一方のポンプの
みを駆動するためその消費馬力の低減化を図れる
反面、エンジンの低回転域ではそのエネルギロス
が避けられないもので、未だ改善の余地が残され
ている。これは負荷がかかる舵取操作時において
のみ多量な圧油が必要であり、たとえば停車中や
直進走行時においてはたとえエンジンが低回転域
にある場合でも圧油の供給量は少なくてよいため
である。特に、自動車では、たとえば10モード走
行パターンで表わされる市街地走行が最も多く、
このような低速走行時における消費馬力の低減化
を図ることが望まれる。
また、後者の場合には、上述したエンジンの低
回転域での問題を解決し省エネルギ化を果たすこ
とができるが、一方において高回転域でのエネル
ギロスが避けられない。すなわち、エンジンの低
回転域において動力舵取装置が作動していないと
きには他方のポンプをタンク側に接続し無負荷状
態としてその消費馬力を低減できる。しかし、一
方のポンプのみで充分な圧油を供給できる高回転
域において、動力舵取装置が作動すると、流路が
切換えられて両ポンプからの圧油が合流されるこ
とになり、必要以上の圧油が動力舵取装置側に送
られ、無駄であるばかりでなく、過大流量による
作動不良を起す。このため、従来から流量制御弁
を付設して高回転域においては一定の供給量を保
ち、その以外はタンク側に戻すように構成してい
るが、この場合に問題となることは走行安定性の
点である。
回転域での問題を解決し省エネルギ化を果たすこ
とができるが、一方において高回転域でのエネル
ギロスが避けられない。すなわち、エンジンの低
回転域において動力舵取装置が作動していないと
きには他方のポンプをタンク側に接続し無負荷状
態としてその消費馬力を低減できる。しかし、一
方のポンプのみで充分な圧油を供給できる高回転
域において、動力舵取装置が作動すると、流路が
切換えられて両ポンプからの圧油が合流されるこ
とになり、必要以上の圧油が動力舵取装置側に送
られ、無駄であるばかりでなく、過大流量による
作動不良を起す。このため、従来から流量制御弁
を付設して高回転域においては一定の供給量を保
ち、その以外はタンク側に戻すように構成してい
るが、この場合に問題となることは走行安定性の
点である。
すなわち、自動車が高速走行している際に圧油
の供給量が大きいとハンドルが軽るすぎることと
なり、運転車にとつて不安感を生じるもので、操
舵性の点で好ましくなく、またこのような高速走
行時にはハンドルを大きく操作することは少な
い。
の供給量が大きいとハンドルが軽るすぎることと
なり、運転車にとつて不安感を生じるもので、操
舵性の点で好ましくなく、またこのような高速走
行時にはハンドルを大きく操作することは少な
い。
そして、このようなハンドル操作が必要とされ
るのは、低速走行時においてのみである。したが
つて、従来からこの種装置において、流量制御弁
にいわゆるドルーピング機構を付設し、圧油供給
量をエンジンの高回転域ではある程度減少できる
ように構成することが一般に行なわれている。そ
して、このようなドルーピング機構は乗用自動車
などに多く採用され、その利点は大きい。
るのは、低速走行時においてのみである。したが
つて、従来からこの種装置において、流量制御弁
にいわゆるドルーピング機構を付設し、圧油供給
量をエンジンの高回転域ではある程度減少できる
ように構成することが一般に行なわれている。そ
して、このようなドルーピング機構は乗用自動車
などに多く採用され、その利点は大きい。
このようなドルーピング機構を用いると、エン
ジンの高回転域においてその供給量が所定量以下
となるためハンドル操作時に手応え感があり操舵
性に優れ、自動車の高速走行時においてその効果
を発揮できる。しかも、このドルーピング機構
は、その構成から舵取操作時に油圧路中の負荷が
増大するとこれに伴なつて必要な供給量を順次増
加させることができるため、良好な操舵感覚が得
られる。そして、このようなドルーピング機構は
高速走行時に動力舵取装置への圧油の供給量を減
らすことによる配管および動力舵取装置での圧力
損失を極力少なくしてエネルギロスを小さくする
ことにも効果があり、有用なものである。
ジンの高回転域においてその供給量が所定量以下
となるためハンドル操作時に手応え感があり操舵
性に優れ、自動車の高速走行時においてその効果
を発揮できる。しかも、このドルーピング機構
は、その構成から舵取操作時に油圧路中の負荷が
増大するとこれに伴なつて必要な供給量を順次増
加させることができるため、良好な操舵感覚が得
られる。そして、このようなドルーピング機構は
高速走行時に動力舵取装置への圧油の供給量を減
らすことによる配管および動力舵取装置での圧力
損失を極力少なくしてエネルギロスを小さくする
ことにも効果があり、有用なものである。
したがつて、このような利点を有するドルーピ
ング機構を前述した省エネルギ化を図つた圧力流
体供給装置に組合わせることが従来から考えられ
ているが、ここで問題となることは、前述した圧
力感知型の場合ドルーピング機構を単に付加した
ものではエンジンの回転数が通常のポンプに付設
した場合に比べてかなり高くならないとドルーピ
ング効果を発揮し得ないもので、動作特性上の問
題が多い。これは従来のドルーピング機構が油圧
供給路中に設けた流量制御弁を利用する構成で、
この制御弁が作動するに必要な圧油供給量を得る
回転数が従来のものに比べてかなり高くなつてし
まうためである。
ング機構を前述した省エネルギ化を図つた圧力流
体供給装置に組合わせることが従来から考えられ
ているが、ここで問題となることは、前述した圧
力感知型の場合ドルーピング機構を単に付加した
ものではエンジンの回転数が通常のポンプに付設
した場合に比べてかなり高くならないとドルーピ
ング効果を発揮し得ないもので、動作特性上の問
題が多い。これは従来のドルーピング機構が油圧
供給路中に設けた流量制御弁を利用する構成で、
この制御弁が作動するに必要な圧油供給量を得る
回転数が従来のものに比べてかなり高くなつてし
まうためである。
本発明はこのような事情に鑑み、圧力流体供給
路中に配設され圧力流体の一部をタンク側に還流
させる流量制御弁を、流体機器側の負荷の大小に
応じて作動する流路切換弁により変化する可変オ
リフイスを用いて制御するという簡単な構成によ
つて、ポンプ消費馬力の無駄を省き、省エネルギ
効果をより一層向上させることができるばかり
か、流体機器側の動作性能を大幅に向上させるこ
とが可能となる圧力流体供給装置を提供するもの
である。
路中に配設され圧力流体の一部をタンク側に還流
させる流量制御弁を、流体機器側の負荷の大小に
応じて作動する流路切換弁により変化する可変オ
リフイスを用いて制御するという簡単な構成によ
つて、ポンプ消費馬力の無駄を省き、省エネルギ
効果をより一層向上させることができるばかり
か、流体機器側の動作性能を大幅に向上させるこ
とが可能となる圧力流体供給装置を提供するもの
である。
以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
細に説明する。
第1図は本発明に係る圧力流体供給装置を自動
車用動力舵取装置に適用した一実施例を示し、同
図において、符号1,2は圧油をそれぞれ別個に
吐出する第1および第2のポンプで、共に図示し
ないエンジンにより回転駆動される。そして、こ
れら両ポンプ1,2はタンク3内の作動油を制御
部4を介して動力舵取装置5に循環供給する役割
を果たす。
車用動力舵取装置に適用した一実施例を示し、同
図において、符号1,2は圧油をそれぞれ別個に
吐出する第1および第2のポンプで、共に図示し
ないエンジンにより回転駆動される。そして、こ
れら両ポンプ1,2はタンク3内の作動油を制御
部4を介して動力舵取装置5に循環供給する役割
を果たす。
なお、これら両ポンプ1,2は必ずしも別体に
構成されている必要はなく、ケーシングおよびポ
ンプ駆動軸を共通として一体に構成されたもの、
あるいは1個のポンプカートリツジの対称位置に
設けられる一対の圧力室をそれぞれ別個のポンプ
として利用したものでもよい。さらに、この場合
において、第1のポンプ1の容量は第2のポンプ
2よりも小さくした方が省エネルギ効果をより大
きくすることができる。また、図中1a,2aは
各ポンプ1,2の吸込側管路、1b,2bは同じ
く吐出側管路、3aは前記管路1a,2aに接続
されるタンク側管路、さらに5aは前記制御部4
と動力舵取装置5間の圧油供給用管路、5bはタ
ンク3への戻り管路である。
構成されている必要はなく、ケーシングおよびポ
ンプ駆動軸を共通として一体に構成されたもの、
あるいは1個のポンプカートリツジの対称位置に
設けられる一対の圧力室をそれぞれ別個のポンプ
として利用したものでもよい。さらに、この場合
において、第1のポンプ1の容量は第2のポンプ
2よりも小さくした方が省エネルギ効果をより大
きくすることができる。また、図中1a,2aは
各ポンプ1,2の吸込側管路、1b,2bは同じ
く吐出側管路、3aは前記管路1a,2aに接続
されるタンク側管路、さらに5aは前記制御部4
と動力舵取装置5間の圧油供給用管路、5bはタ
ンク3への戻り管路である。
さて、本発明によれば、上述した第1および第
2のポンプ1,2から吐出される圧油を動力舵取
装置5に選択的に供給するための制御部4を次の
ように構成している。
2のポンプ1,2から吐出される圧油を動力舵取
装置5に選択的に供給するための制御部4を次の
ように構成している。
すなわち、図中符号10は前記第1のポンプ1
からの圧油を動力舵取装置5に供給するメイン通
路、11は前記第2のポンプ2からの圧油が導び
かれるサブ通路で、これら通路10,11間には
前記動力舵取装置5の負荷の大小に応じたメイン
通路10中の圧油の圧力変化を感知して作動する
流路切換弁12が配設されている。
からの圧油を動力舵取装置5に供給するメイン通
路、11は前記第2のポンプ2からの圧油が導び
かれるサブ通路で、これら通路10,11間には
前記動力舵取装置5の負荷の大小に応じたメイン
通路10中の圧油の圧力変化を感知して作動する
流路切換弁12が配設されている。
この流路切換弁12は、前記メイン通路10を
横断するようにケーシング4a内に設けられたバ
ルブ孔12aと、このバルブ孔12a内に摺動自
在に支持されたスプール13を有し、このスプー
ル13は常時はスプリング14により付勢されて
バルブ孔12aのメイン通路10側に位置してい
る。そして、この状態において、バルブ孔12a
の軸方向中央に開口した前記サブ通路11はスプ
ール13によりメイン通路10から切離され、か
つスプール13外周に設けられた環状溝13aを
介してサブ通路11に並設されたドレン通路15
に接続され、さらにこのドレン通路15に連続す
るドレン管路15aを経てタンク3側に連通して
いる。
横断するようにケーシング4a内に設けられたバ
ルブ孔12aと、このバルブ孔12a内に摺動自
在に支持されたスプール13を有し、このスプー
ル13は常時はスプリング14により付勢されて
バルブ孔12aのメイン通路10側に位置してい
る。そして、この状態において、バルブ孔12a
の軸方向中央に開口した前記サブ通路11はスプ
ール13によりメイン通路10から切離され、か
つスプール13外周に設けられた環状溝13aを
介してサブ通路11に並設されたドレン通路15
に接続され、さらにこのドレン通路15に連続す
るドレン管路15aを経てタンク3側に連通して
いる。
したがつて、この流路切換弁12の非作動時に
あつては、動力舵取装置5にはメイン通路10を
介して第1のポンプ1からの吐出量のみが供給さ
れ、第2のポンプ2からの圧油はタンク3との間
で循環する。その結果、この第2のポンプ2は無
負荷状態に保たれ、その駆動のための消費馬力が
非常に少なくなり、省エネルギ効果を発揮させる
ことが可能となる。そして、このような利点はポ
ンプ吐出量が小さく、しかも動力舵取装置5が無
負荷状態である低速、低圧時において、特に大き
い。
あつては、動力舵取装置5にはメイン通路10を
介して第1のポンプ1からの吐出量のみが供給さ
れ、第2のポンプ2からの圧油はタンク3との間
で循環する。その結果、この第2のポンプ2は無
負荷状態に保たれ、その駆動のための消費馬力が
非常に少なくなり、省エネルギ効果を発揮させる
ことが可能となる。そして、このような利点はポ
ンプ吐出量が小さく、しかも動力舵取装置5が無
負荷状態である低速、低圧時において、特に大き
い。
また、この流路切換弁12は、そのスプール1
3のメイン通路10側の端部に逆止弁16を有
し、この逆止弁16はスプール13が図中右側に
移動したときに貫通孔13bおよびその外周の環
状溝13cを介して前記サブ通路11に接続され
る。勿論、この作動時においてはスプール13に
よりサブ通路11、ドレン通路15間は切離され
る。そして、この逆止弁16は第2のポンプ2か
らの圧油により開放されこれを第2図に示すよう
にメイン通路10中に導びいて第1のポンプ1か
らの圧油と合流させる役割を示す。
3のメイン通路10側の端部に逆止弁16を有
し、この逆止弁16はスプール13が図中右側に
移動したときに貫通孔13bおよびその外周の環
状溝13cを介して前記サブ通路11に接続され
る。勿論、この作動時においてはスプール13に
よりサブ通路11、ドレン通路15間は切離され
る。そして、この逆止弁16は第2のポンプ2か
らの圧油により開放されこれを第2図に示すよう
にメイン通路10中に導びいて第1のポンプ1か
らの圧油と合流させる役割を示す。
なお、前記スプリング14を配設したスプール
13右側の低圧室14aには小孔13dを介して
タンク3側の油圧が導びかれ、またこのスプール
13の左端はメイン通路10中に臨んでいる。し
たがつて、このスプール13はメイン通路10側
の流体圧が動力舵取装置5の負荷の増加により上
昇したときにのみこれを感知して図中右側に移動
し流路の切換えを行なう。
13右側の低圧室14aには小孔13dを介して
タンク3側の油圧が導びかれ、またこのスプール
13の左端はメイン通路10中に臨んでいる。し
たがつて、このスプール13はメイン通路10側
の流体圧が動力舵取装置5の負荷の増加により上
昇したときにのみこれを感知して図中右側に移動
し流路の切換えを行なう。
さて、このような構成による流路切換弁12に
おいて、注目すべき点は、前記スプール13のメ
イン通路10中に臨む左端に、小径部17aとこ
れに連続し先端に向つて径が順次減少するテーパ
部17bとが形成され、かつこのスプール13の
移動により前記メイン通路10のバルブ孔12a
内に開口する下流開口部18との間で可変オリフ
イス20が形成されていることである。そして、
この可変オリフイス20は、メイン通路10中を
流れる第1のポンプ1からの圧油、または第1お
よび第2のポンプ1,2からの合流された圧油の
流量を前後の圧力差として検出し、これにより前
記メイン通路10の途中に並設された流量制御弁
21を制御するように構成されている。
おいて、注目すべき点は、前記スプール13のメ
イン通路10中に臨む左端に、小径部17aとこ
れに連続し先端に向つて径が順次減少するテーパ
部17bとが形成され、かつこのスプール13の
移動により前記メイン通路10のバルブ孔12a
内に開口する下流開口部18との間で可変オリフ
イス20が形成されていることである。そして、
この可変オリフイス20は、メイン通路10中を
流れる第1のポンプ1からの圧油、または第1お
よび第2のポンプ1,2からの合流された圧油の
流量を前後の圧力差として検出し、これにより前
記メイン通路10の途中に並設された流量制御弁
21を制御するように構成されている。
ここで、上述した可変オリフイス20で制御さ
れる流量制御弁21について簡単に説明すると、
この流量制御弁21は前記メイン通路10中を流
れる圧油の流量を制御しその余分な圧油をタンク
3側に逃す役割を果たすもので、前記メイン通路
10と平行して設けられるバルブ孔21a内で摺
動動作するスプール22を有している。そして、
このスプール22の左端側に形成される高圧室2
3には通路24を経て前記可変オリフイス20の
上流側の圧油が導びかれ、かつ右端側に形成され
る低圧室25内には前記可変オリフイス20の下
流側の圧油がバルブ発振防止用のオリフイス26
aを有する通路26を介して導びかれている。そ
して、スプール22は常時は低圧室25内に設け
たスプリング27の付勢力により高圧室23側に
位置し、このときにはバルブ孔21aの側方に開
口するドレン通路28と高圧室23との間は切離
されている。なお、図中28aはドレン通路28
をタンク3側に接続するドレン管路、29はスプ
ール22内に付設されたリリーフ弁である。
れる流量制御弁21について簡単に説明すると、
この流量制御弁21は前記メイン通路10中を流
れる圧油の流量を制御しその余分な圧油をタンク
3側に逃す役割を果たすもので、前記メイン通路
10と平行して設けられるバルブ孔21a内で摺
動動作するスプール22を有している。そして、
このスプール22の左端側に形成される高圧室2
3には通路24を経て前記可変オリフイス20の
上流側の圧油が導びかれ、かつ右端側に形成され
る低圧室25内には前記可変オリフイス20の下
流側の圧油がバルブ発振防止用のオリフイス26
aを有する通路26を介して導びかれている。そ
して、スプール22は常時は低圧室25内に設け
たスプリング27の付勢力により高圧室23側に
位置し、このときにはバルブ孔21aの側方に開
口するドレン通路28と高圧室23との間は切離
されている。なお、図中28aはドレン通路28
をタンク3側に接続するドレン管路、29はスプ
ール22内に付設されたリリーフ弁である。
そして、このような構成による流量制御弁21
は、前述した可変オリフイス20の前後に生じる
流体圧力差に応じて順次低圧室25側に移動し、
その結果高圧室23とドレン通路28間を接続し
てメイン通路10中の圧油の一部を通路24を介
してタンク3側に還流させるように作動される
が、ここで注意すべき点は、その制御を行なう可
変オリフイス20の絞り量が前記動力舵取装置5
の負荷の増加により作動される流路切換弁12に
て変化することである。
は、前述した可変オリフイス20の前後に生じる
流体圧力差に応じて順次低圧室25側に移動し、
その結果高圧室23とドレン通路28間を接続し
てメイン通路10中の圧油の一部を通路24を介
してタンク3側に還流させるように作動される
が、ここで注意すべき点は、その制御を行なう可
変オリフイス20の絞り量が前記動力舵取装置5
の負荷の増加により作動される流路切換弁12に
て変化することである。
すなわち、従来のこの種装置においては、メイ
ン通路10中を流れる圧油の流量を検出するため
に一定の絞り量を有する固定オリフイスが用いら
れ、これにより流量制御弁は圧油の供給量を一定
量に維持するように動作される。これに対し、本
発明によれば、流量制御弁21は可変オリフイス
20の絞り量、すなわち流路切換弁12の動きに
追従して制御されるもので、その制御される流量
すなわちタンク3側に戻す流量を変化させ、メイ
ン通路10から動力舵取装置5に供給される圧油
の調整流量を可変できるように構成されている。
ン通路10中を流れる圧油の流量を検出するため
に一定の絞り量を有する固定オリフイスが用いら
れ、これにより流量制御弁は圧油の供給量を一定
量に維持するように動作される。これに対し、本
発明によれば、流量制御弁21は可変オリフイス
20の絞り量、すなわち流路切換弁12の動きに
追従して制御されるもので、その制御される流量
すなわちタンク3側に戻す流量を変化させ、メイ
ン通路10から動力舵取装置5に供給される圧油
の調整流量を可変できるように構成されている。
これを詳述すると、まず、動力舵取装置5が無
負荷状態、つまり舵取操作が行なわれていないと
きには、流路切換弁12は第1図に示されるよう
に、作動せず、その結果可変オリフイス20の絞
り量はその可変域における最小値に維持される。
したがつて、このときには、第1のポンプ1から
の圧油のみがメイン通路10中を送られ、かつそ
の流量が一定値以上となつたときに流量制御弁2
1が可変オリフイス20前後の差圧に応じて作動
されて圧油の供給量が一定とされる。この状態を
第3図において一点鎖線Poで示し、また調整流
量はQ1となつている。
負荷状態、つまり舵取操作が行なわれていないと
きには、流路切換弁12は第1図に示されるよう
に、作動せず、その結果可変オリフイス20の絞
り量はその可変域における最小値に維持される。
したがつて、このときには、第1のポンプ1から
の圧油のみがメイン通路10中を送られ、かつそ
の流量が一定値以上となつたときに流量制御弁2
1が可変オリフイス20前後の差圧に応じて作動
されて圧油の供給量が一定とされる。この状態を
第3図において一点鎖線Poで示し、また調整流
量はQ1となつている。
ここで、注目すべき点は、この無負荷時におけ
る圧油の調整流量が従来の約半分である必要最小
限とされ、これは従来装置においてドルーピング
作用を行なつたときの流量と略一致するように設
定されている。
る圧油の調整流量が従来の約半分である必要最小
限とされ、これは従来装置においてドルーピング
作用を行なつたときの流量と略一致するように設
定されている。
したがつて、本発明によれば、自動車の高速走
行時においては、従来のドルーピング効果と同様
にハンドルの剛性がある程度高まり、その走行安
定性を保証することができ、操舵性に優れてい
る。そして、このように無負荷時における圧油の
調整流量を低く設定することにより、ポンプ側に
加わる背圧を減少させ、また配管による圧力損失
を減してより一層省エネルギ効果を大きくするこ
とが可能となる。なお、この無負加時において
は、流路切換弁12により第2のポンプ2はメイ
ン通路10から切離されて無負荷状態とされ、こ
れによりポンプ消費馬力が低減されて省エネルギ
効果を発揮できることは言うまでもない。
行時においては、従来のドルーピング効果と同様
にハンドルの剛性がある程度高まり、その走行安
定性を保証することができ、操舵性に優れてい
る。そして、このように無負荷時における圧油の
調整流量を低く設定することにより、ポンプ側に
加わる背圧を減少させ、また配管による圧力損失
を減してより一層省エネルギ効果を大きくするこ
とが可能となる。なお、この無負加時において
は、流路切換弁12により第2のポンプ2はメイ
ン通路10から切離されて無負荷状態とされ、こ
れによりポンプ消費馬力が低減されて省エネルギ
効果を発揮できることは言うまでもない。
また、動力舵取装置5が作動され、負荷が加わ
ると、たとえポンプ回転数が低速で吐出量が小さ
い場合であつても、流路切換弁12が働いて第2
のポンプ2からの圧油が第1のポンプ1からの圧
油に合流されてメイン通路10中を送られる。そ
して、このときに可変オリフイス20の絞り量も
変化するため、これに応じて流量制御弁21も第
2図矢印Aで示す方向に作動し、その結果圧油の
タンク3側に戻す流量を制限し、これにより動力
舵取装置5への供給量を増加させ、負荷に応じた
操舵感覚が得られるようにする。
ると、たとえポンプ回転数が低速で吐出量が小さ
い場合であつても、流路切換弁12が働いて第2
のポンプ2からの圧油が第1のポンプ1からの圧
油に合流されてメイン通路10中を送られる。そ
して、このときに可変オリフイス20の絞り量も
変化するため、これに応じて流量制御弁21も第
2図矢印Aで示す方向に作動し、その結果圧油の
タンク3側に戻す流量を制限し、これにより動力
舵取装置5への供給量を増加させ、負荷に応じた
操舵感覚が得られるようにする。
これは、流路切換弁12が作動することにより
可変オリフイス20の絞り量が減少し、その結果
前後に生じる圧力差が減少して流量制御弁21の
スプール22がタンク3側への通路28を閉じる
方向に移動するためである。そして、小負荷時の
流量特性を第3図中破線P1で、また大負荷時を
実線P2で示している。
可変オリフイス20の絞り量が減少し、その結果
前後に生じる圧力差が減少して流量制御弁21の
スプール22がタンク3側への通路28を閉じる
方向に移動するためである。そして、小負荷時の
流量特性を第3図中破線P1で、また大負荷時を
実線P2で示している。
また、第4図は第3図に示すポンプ回転数N1,
N2,N3のときの調整流量変化を負荷圧力変化と
の関係においてモデル的に描いた特性図であつ
て、このときには、圧力感知式流路切換弁12
を、流路中の流体圧が動力舵取装置5の作動によ
りP1となつたときに作動するようにスプリング
14のセツト圧などが設定されている場合を示し
ている。そして、負荷の大小に応じて流路切換弁
12が作動することによつて、前記可変オリフイ
ス20の絞り量が変化し、これにより流量制御弁
21が制御されて所望の調整流量が動力舵取装置
5側に供給されることは容易に理解されよう。
N2,N3のときの調整流量変化を負荷圧力変化と
の関係においてモデル的に描いた特性図であつ
て、このときには、圧力感知式流路切換弁12
を、流路中の流体圧が動力舵取装置5の作動によ
りP1となつたときに作動するようにスプリング
14のセツト圧などが設定されている場合を示し
ている。そして、負荷の大小に応じて流路切換弁
12が作動することによつて、前記可変オリフイ
ス20の絞り量が変化し、これにより流量制御弁
21が制御されて所望の調整流量が動力舵取装置
5側に供給されることは容易に理解されよう。
ここで、注意すべき点は、本発明に係る構成装
置によれば、流路切換弁12による可変オリフイ
ス20の変化に応じて流量制御弁21を制御して
いるため、流路切換弁12におけるスプリング1
4のセツト圧、スプールの切換点等や可変オリフ
イス20形状を適宜選択することによつて、調整
流量の変化特性を自由に変化させることが可能と
なる。たとえば、流路切換弁12のスプール13
を負荷の増減に応じて変化させるようにすれば、
可変オリフイス20の絞り量の変化により流量制
御弁21による調整流量が自由に設定されること
になる。
置によれば、流路切換弁12による可変オリフイ
ス20の変化に応じて流量制御弁21を制御して
いるため、流路切換弁12におけるスプリング1
4のセツト圧、スプールの切換点等や可変オリフ
イス20形状を適宜選択することによつて、調整
流量の変化特性を自由に変化させることが可能と
なる。たとえば、流路切換弁12のスプール13
を負荷の増減に応じて変化させるようにすれば、
可変オリフイス20の絞り量の変化により流量制
御弁21による調整流量が自由に設定されること
になる。
したがつて、本発明装置によれば、動力舵取装
置5側の負荷の大小に応じてその動作上必要な流
量を供給できるため、動力舵取装置5の動作には
何ら悪影響を及ぼすことなく、軽快な舵取操作を
行なえ、しかも省エネルギ効果を発揮させること
が可能となる。
置5側の負荷の大小に応じてその動作上必要な流
量を供給できるため、動力舵取装置5の動作には
何ら悪影響を及ぼすことなく、軽快な舵取操作を
行なえ、しかも省エネルギ効果を発揮させること
が可能となる。
なお、第2図において、P1は第1のポンプ1、
P2は第2のポンプ2、Tはタンク3、P・Sは
動力舵取装置5をそれぞれ示している。
P2は第2のポンプ2、Tはタンク3、P・Sは
動力舵取装置5をそれぞれ示している。
また、上述した動作説明では、流量制御弁21
が作動しているとき、つまり圧油の一部がタンク
3側に戻されているオーバーフロー時に流路切換
弁12が作動して流量制御弁21が制御される場
合について説明したが、本発明装置よれば、流量
制御弁21が非作動状態時において流路切換弁1
2が作動し、可変オリフイス20が変化すると、
流量制御弁21の作動ポイントがずれて供給し得
る最大の流量が変化することは言うまでもない。
が作動しているとき、つまり圧油の一部がタンク
3側に戻されているオーバーフロー時に流路切換
弁12が作動して流量制御弁21が制御される場
合について説明したが、本発明装置よれば、流量
制御弁21が非作動状態時において流路切換弁1
2が作動し、可変オリフイス20が変化すると、
流量制御弁21の作動ポイントがずれて供給し得
る最大の流量が変化することは言うまでもない。
第5図ないし第9図は本発明の他の実施例をそ
れぞれ示し、これらの図において、第1図と同一
部分あるいは相当する部分には同一番号を付して
その詳細な説明は省略する。
れぞれ示し、これらの図において、第1図と同一
部分あるいは相当する部分には同一番号を付して
その詳細な説明は省略する。
まず、第5図に示す第2実施例では、第1図に
示した第1実施例において、流路切換弁12のス
プール13に内蔵されていた第2のポンプ2から
の圧油を合流させる逆止弁16を、メイン通路1
0とサブ通路11との間に別個に配設した場合を
示し、第1実施例と同一の作用効果を得るもので
ある。
示した第1実施例において、流路切換弁12のス
プール13に内蔵されていた第2のポンプ2から
の圧油を合流させる逆止弁16を、メイン通路1
0とサブ通路11との間に別個に配設した場合を
示し、第1実施例と同一の作用効果を得るもので
ある。
また、第6図に示す第3実施例は、流路切換弁
12を構成するスプール13の左端側に大小二種
類の径を有する環状溝30a,30bを設け、こ
れによりメイン通路10の開口部18とで可変オ
リフイス20を形成した場合を示し、ポンプ1,
2からの圧油はスプール13の左端の通路31a
および貫通路31bを介して前記可変オリフイス
20に導びかれている。そして、この実施例も第
1実施例と同一の作用効果を得られるものであ
る。
12を構成するスプール13の左端側に大小二種
類の径を有する環状溝30a,30bを設け、こ
れによりメイン通路10の開口部18とで可変オ
リフイス20を形成した場合を示し、ポンプ1,
2からの圧油はスプール13の左端の通路31a
および貫通路31bを介して前記可変オリフイス
20に導びかれている。そして、この実施例も第
1実施例と同一の作用効果を得られるものであ
る。
さらに、第7図に示す第4実施例では、流路切
換弁12のスプール13の移動方向に対し直交す
るようメイン通路10を形成しており、圧油の流
れがスプール13の軸方向に対し垂直である他
は、第1実施例と同一の作用効果を得るものであ
る。なお、図中32は通路33を経てメイン通路
10側の流体圧が導びかれる高圧室である。
換弁12のスプール13の移動方向に対し直交す
るようメイン通路10を形成しており、圧油の流
れがスプール13の軸方向に対し垂直である他
は、第1実施例と同一の作用効果を得るものであ
る。なお、図中32は通路33を経てメイン通路
10側の流体圧が導びかれる高圧室である。
また、第8図に示す実施例では、可変オリフイ
ス20を、固定絞り部41と可変絞り部42との
2つのオリフイス部分によつて構成したところ
が、前述した各実施例と大きく相異している。す
なわち、メイン通路10の途中には流量制御弁2
1を作動させるための固定絞り部41が設けら
れ、これにより流路切換弁12が作動しないかぎ
り第1のポンプ1からの圧油の流量がその設定値
以下に維持される。一方、メイン通路10の一部
は流路切換弁12のバルブ孔12a内に開口し、
常時はスプール13の外周部で閉塞されることに
よつて可変絞り部42が構成されている。そし
て、この可変絞り部42は流路切換弁12が作動
したときに開放され、その結果可変オリフイス2
0の絞り量が変化することになる。したがつて、
流量制御弁21はその絞り量で規定された前後の
差圧に応じて圧油の供給量を調整し、前述した第
1実施例と同様の作用効果を得ることができる。
ス20を、固定絞り部41と可変絞り部42との
2つのオリフイス部分によつて構成したところ
が、前述した各実施例と大きく相異している。す
なわち、メイン通路10の途中には流量制御弁2
1を作動させるための固定絞り部41が設けら
れ、これにより流路切換弁12が作動しないかぎ
り第1のポンプ1からの圧油の流量がその設定値
以下に維持される。一方、メイン通路10の一部
は流路切換弁12のバルブ孔12a内に開口し、
常時はスプール13の外周部で閉塞されることに
よつて可変絞り部42が構成されている。そし
て、この可変絞り部42は流路切換弁12が作動
したときに開放され、その結果可変オリフイス2
0の絞り量が変化することになる。したがつて、
流量制御弁21はその絞り量で規定された前後の
差圧に応じて圧油の供給量を調整し、前述した第
1実施例と同様の作用効果を得ることができる。
なお、この実施例によれば、可変絞り部42は
スプール13の外周部によつて開閉制御されるた
め、流量制御弁21による調整流量を負荷に応じ
て変化させるオン・オフ機能をもたせることがで
きる。しかし、必らずしもこのように設定する必
要はなく、可変絞り部42の形状および流路切換
弁12の作動状態を負荷に応じて調整することに
より、前述した実施例のように負荷の大小に対処
させることも可能である。
スプール13の外周部によつて開閉制御されるた
め、流量制御弁21による調整流量を負荷に応じ
て変化させるオン・オフ機能をもたせることがで
きる。しかし、必らずしもこのように設定する必
要はなく、可変絞り部42の形状および流路切換
弁12の作動状態を負荷に応じて調整することに
より、前述した実施例のように負荷の大小に対処
させることも可能である。
また、第9図は8図に示す実施例の変形例を示
し、逆止弁16を別体とするとともに、可変絞り
部50を、メイン通路10からの開口部51とス
プール13の外周に形成されたテーパ部52とに
よつて構成している。このようにすれば、スプー
ル13が移動することにより、可変絞り部50つ
まり可変オリフイス20全体の絞り量を連続して
変化させることが可能となる。
し、逆止弁16を別体とするとともに、可変絞り
部50を、メイン通路10からの開口部51とス
プール13の外周に形成されたテーパ部52とに
よつて構成している。このようにすれば、スプー
ル13が移動することにより、可変絞り部50つ
まり可変オリフイス20全体の絞り量を連続して
変化させることが可能となる。
なお、前述した各実施例では、圧油供給源とし
て2台のポンプ1,2を用いた場合を説明した
が、本発明はこれに限定されず、複数台のポンプ
を用い、そのうちの1台をメインポンプとし、残
りをサブポンプとして適宜メイン通路に接続して
合流させるように構成してもよいことは言うまで
もない。
て2台のポンプ1,2を用いた場合を説明した
が、本発明はこれに限定されず、複数台のポンプ
を用い、そのうちの1台をメインポンプとし、残
りをサブポンプとして適宜メイン通路に接続して
合流させるように構成してもよいことは言うまで
もない。
以上説明したように、本発明に係る圧力流体供
給装置によれば、流体機器側に負荷が加わつたと
きにこれを感知して作動し複数のポンプからの圧
力流体を合流させる流路切換弁と、同じく流体機
器側の負荷の変動を感知して供給通路を流れる圧
力流体の一部をタンク側に戻す流量を可変できる
流量制御弁とを巧みに組合わせることにより、無
負荷時には圧力流体の供給量を必要最小限とし、
負荷の増加と共に調整流量を順次増加させて流体
機器動作に必要な充分な流量を供給できるように
構成したので、従来に比べ圧力流体の供給量の制
御が極めて合理的となり、ポンプ消費馬力を必要
最小限に低減して少エネルギ効果をより一層発揮
させるとともに、流体機器には何ら悪影響を与え
ないばかりか、要求される作動条件に応じた良好
な作動状態を得ることができる。また、本発明に
よれば、上述した調整流量の制御を、流路切換弁
の作動により絞り量を変化される可変オリフイス
を用いて行なつているため、その構造が簡単であ
るにもかかわらず、信頼性の高い流量制御を行な
えるという利点がある。
給装置によれば、流体機器側に負荷が加わつたと
きにこれを感知して作動し複数のポンプからの圧
力流体を合流させる流路切換弁と、同じく流体機
器側の負荷の変動を感知して供給通路を流れる圧
力流体の一部をタンク側に戻す流量を可変できる
流量制御弁とを巧みに組合わせることにより、無
負荷時には圧力流体の供給量を必要最小限とし、
負荷の増加と共に調整流量を順次増加させて流体
機器動作に必要な充分な流量を供給できるように
構成したので、従来に比べ圧力流体の供給量の制
御が極めて合理的となり、ポンプ消費馬力を必要
最小限に低減して少エネルギ効果をより一層発揮
させるとともに、流体機器には何ら悪影響を与え
ないばかりか、要求される作動条件に応じた良好
な作動状態を得ることができる。また、本発明に
よれば、上述した調整流量の制御を、流路切換弁
の作動により絞り量を変化される可変オリフイス
を用いて行なつているため、その構造が簡単であ
るにもかかわらず、信頼性の高い流量制御を行な
えるという利点がある。
特に、本発明装置によれば、無負荷時における
供給量を必要最小限としているため、動力舵取装
置に用いた場合、自動車のあらゆる走行状態にお
いて、舵取操作を行なわないときの消費馬力を下
げ、なおかつ中立位置付近のハンドル剛性を高め
るなどの省エネルギ化を図り、快適かつ安全な操
舵が行なえるという利点がある。
供給量を必要最小限としているため、動力舵取装
置に用いた場合、自動車のあらゆる走行状態にお
いて、舵取操作を行なわないときの消費馬力を下
げ、なおかつ中立位置付近のハンドル剛性を高め
るなどの省エネルギ化を図り、快適かつ安全な操
舵が行なえるという利点がある。
第1図は本発明に係る圧力流体供給装置を動力
舵取装置に適用した一実施例を示す系統図、第2
図はその動作説明図、第3図および第4図はその
流量特性を示す特性線図、第5図ないし第9図は
本発明の他の実施例をそれぞれ示す系統図であ
る。 1……第1のポンプ、2……第2のポンプ、3
……タンク、4……制御部、5……動力舵取装
置、10……メイン通路、11……サブ通路、1
2……流路切換弁、15……ドレン通路、16…
…逆止弁、20……可変オリフイス、21……流
量制御弁、22……スプール、23……高圧室、
24……通路、25……低圧室、26……通路、
27……スプリング、28……ドレン通路、41
……固定絞り部、42,50……可変絞り部。
舵取装置に適用した一実施例を示す系統図、第2
図はその動作説明図、第3図および第4図はその
流量特性を示す特性線図、第5図ないし第9図は
本発明の他の実施例をそれぞれ示す系統図であ
る。 1……第1のポンプ、2……第2のポンプ、3
……タンク、4……制御部、5……動力舵取装
置、10……メイン通路、11……サブ通路、1
2……流路切換弁、15……ドレン通路、16…
…逆止弁、20……可変オリフイス、21……流
量制御弁、22……スプール、23……高圧室、
24……通路、25……低圧室、26……通路、
27……スプリング、28……ドレン通路、41
……固定絞り部、42,50……可変絞り部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 圧力流体をそれぞれ別個に吐出する第1およ
び第2のポンプと、前記第1のポンプからの圧力
流体を流体機器に供給するメイン通路と、このメ
イン通路の途中に配設され常時は前記第2のポン
プとタンクとを接続しかつ前記流体機器側の負荷
の増加により作動して前記第2のポンプ、タンク
間を切離し前記第2のポンプを前記メイン通路に
接続する流路切換弁と、前記メイン通路の途中に
接続され前記第1のポンプからの圧力流体、また
は第1および第2のポンプからの合流した圧力流
体の一部をタンク側に還流させる流量制御弁とを
備え、この流量制御弁は、前記メイン通路の途中
で前記流路切換弁が作動したときにその絞り量を
変化させる可変オリフイスによつて制御されるこ
とを特徴とする圧力流体供給装置。 2 可変オリフイスは、流路切換弁を構成するス
プール外周部とこれに対応するメイン通路の開口
部とによつて形成され、前記スプールが移動する
ことによりその絞り量を変化させるように構成さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の圧力流体供給装置。 3 可変オリフイスは、メイン通路の途中に形成
された固定絞り部と、この固定絞り部の上、下流
側を接続するごとく前記流路切換弁側に開口され
そのスプール外周部によつて開閉制御される可変
絞り部とから構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の圧力流体供給装置。 4 可変オリフイスは、メイン通路の途中に形成
された固定絞り部と、この固定絞り部の上、下流
側を接続するごとく前記流路切換弁側に開口され
た開口部および流路切換弁のスプール外周部とで
形成される可変絞り部とからなり、この可変絞り
部は前記スプールが移動することによりその絞り
量を変化させるように構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の圧力流体供給
装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56036031A JPS57154503A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Pressurized fluid feeder |
US06/349,412 US4445818A (en) | 1981-03-13 | 1982-02-16 | Apparatus for supplying hydraulic fluid |
DE19823206353 DE3206353A1 (de) | 1981-03-13 | 1982-02-22 | Regelvorrichtung zur zufuehrung von hydraulikfluid |
GB8206241A GB2097961B (en) | 1981-03-13 | 1982-03-03 | Apparatus for supply of hydraulic fluid |
ES510376A ES8303211A1 (es) | 1981-03-13 | 1982-03-12 | "un aparato para suministrar fluido hidraulico, por ejemplo para un dispositivo de servodireccion". |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56036031A JPS57154503A (en) | 1981-03-13 | 1981-03-13 | Pressurized fluid feeder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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