JPS6365544B2 - - 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、とりわけ供給通路中に設け
た制限通路前後の圧力差に応動して上記の絞り通
路を縮小し、ポンプ回転数の上昇につれて動力舵
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。

自動車の動力舵取装置に用いられるポンプは、
ポンプ回転数の上昇に拘らず動力舵取装置に送出
する流量を常に一定に制御する定流量制御ポンプ
と、ポンプ回転数の上昇につれて動力舵取装置に
送出する流量を降下させる回転数感応ポンプとに
大別される。回転数感応ポンプは例えばポンプ吐
出流体が供給される供給通路中に制限通路を設
け、この制限通路前後の圧力差に応動する制御ス
プールによつて絞り通路を縮小するように構成さ
れる。

かかる回転数感応ポンプの利点は、流量降下に
伴つて高速安定性が高められ、かつポンプを駆動
するに要する消費馬力が定流量制御ポンプに比べ
て総体的に軽減されることにあるが、絞り通路の
縮小制御を制限通路前後の差圧を利用して行うも
のにあつては、その差圧がポンプ内圧力損失とし
て作用するため、流量降下による消費馬力の減少
効果が減じられることになる。

よつて本発明の目的は、制限通路前後の差圧が
必要以上に上昇するのを抑制し、流量降下による
消費馬力の減少効果が差圧によつて減じられるの
を極力防止することである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１図において、１０はポンプハウジングを示
し、このハウジング１０には大径の取付穴１１ａ
を連設した弁収納穴１１が貫通されている。弁収
納穴１１の一端、すなわち取付穴１１ａにはユニ
オン１２が螺着され、弁収納穴１１の他端には止
め栓１３が嵌着されている。ユニオン１２は略円
筒状をなし、その先端は弁収納穴１１に向つて突
出されており、このユニオン１２には動力舵取装
置のノーマルオープ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。

前記ポンプハウジング１０には、ポンプの吐出
室に連通される供給通路１４と、ポンプの吸入室
に連通されるバイパス通路１５が形成され、これ
ら供給通路１４とバイパス通路１５は前記弁収納
穴１１に軸線方向に離間して形成されている。弁
収納穴１１には供給通路１４とバイパス通路１５
との連通路を閉止しか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１７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１
７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。

前記取付穴１１ａにはユニオン１２の先端外周
に遊嵌するリング状の絞り制御体４０が軸線方向
に摺動可能に嵌挿され、この絞り制御体４０とユ
ニオン１２の先端外周との間に形成された環状の
制限通路１６を介して前記供給通路１４と弁収納
穴１１の第１弁室１８とが連通されている。かか
る絞り制御体４０の一端内周には面取りが旋こさ
れ、制限通路１６の絞り開度を絞り制御体４０の
摺動によつて変化せしめるようになつている。し
かして絞り制御体４０は通常スプリング４１の発
力により止め金４２に係止する位置に保持され、
制限通路１６を縮小された一定の絞り開度に定め
ている。上記した制限通路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
路抵抗に応じて上流側と下流側、すなわち供給通
路１４と第１弁室１８との間に圧力差を生起する
ようになつており、この圧力差が所定圧以上にな
ると絞り制御体４０がスプリング４１に抗して変
位され、制限通路１６の絞り開度を拡大する。

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２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およ
びポンプハウジング１０に穿設した連通２８，２
９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
穿設され、この圧力導入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。

次に上記したように構成された本発明装置の作
動について説明する。

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と絞
り制御体４０との間の制限通路１６より弁収納穴
１１の第１弁室１８に供給され、この第１弁室１
８より流体通路３１、第１および第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。これにより動力蛇取装置に送出される
圧力流体は２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中に流体圧力が上
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、遂には第３図に示すよう
に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と
もに、高速走行時における省馬力化が達成され
る。

ところでポンプ回転数の上昇がさらに進んで供
給通路１４に供給されるポンプ吐出流量がより一
層増加すると、それにつれて供給通路１４と第１
弁室１８との間に生起される圧力差△Ｐが第５図
の線図ａに示すように増大し続け、この圧力差△
Ｐがそのままポンプ内圧力損失として作用する。
従つて通常の回転数感応ポンプでは前述した流量
降下による省馬力化にも拘らず、ポンプを駆動す
るに要する消費馬力特性は第６図の線図ｃに示す
如く、ポンプ回転数の高速域では定流量制御ポン
プのもの（線図ｄ）に近似した特性となり、場合
によつてそれよりも大きくなつてしまい、消費馬
力の面では効果が薄れてしまう。

ところが本発明においては、供給通路１４と第
１弁室１８との間の圧力差が、前述した如く流量
がＱ１からＱ２まで減少された時点における圧力
差（△P1）以上になると、その圧力差によつて
絞り制御体４０がスプリング４１に抗して変位さ
れ始めるので、制限通路１６の絞り開度が拡大さ
れて圧力差の上昇が抑制される。従つて第５図の
線図ｂに示すように圧力差の上昇勾配が小さくな
り、その結果消費馬力特性も第６図の線図ｅに示
すように低減できるようになる。

上記実施例においては、制限通路１６を弁収納
穴１１部に設けた例について述べたが、制限通路
１６および絞り制御体４０はポンプ吐出流体が供
給される供給通路１４中のどの位置に設けてもよ
いことは勿論である。

以上述べたように本発明は、ポンプより吐出さ
れた圧力流体を供給通路より制限通路および絞り
通路を介して動力舵取装置に送出するようにな
し、ポンプ回転数の上昇により供給通路を流れる
流量が増加すると、制限通路の流路抵抗によつて
生ずる供給通路中の圧力上昇に応動する制御スプ
ールにより絞り通路を可変制御して動力舵取装置
に送出する流量を降下せしめるようにしたので、
自動車の高速走行時においては、動力舵取装置へ
の送出流量の減少によつて運転車に感覚される操
舵反力が増大され、高速安定性が高められるよう
になる。

また本発明によれば、動力舵取装置への送出流
量が減少された後は、制限通路の絞り開度を拡大
制御して制限通路前後の圧力差が増大するのを抑
制するようにしたので、制限通路前後の圧力差に
よるポンプ内圧力損失を低減できるようになり、
消費馬力を軽減できる効果がある。

しかも本発明によれば、弁収納穴に絞り制御体
を嵌挿するだけで、制限通路の形成と、その絞り
開度の拡大制御を行い得、ユニオン内に制御スプ
ールを組込んだ構成と相まつて、上記した作用効
果を簡単な構成で、かつコンパクトに達成できる
効果も併せて奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
動力舵取用作動流体の流量制御装置の断面図、第
２図は第１図の−線矢視断面図、第３図は第
１図の作動状態図、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図はポンプ回転数に
対する制限通路前後の差圧の関係を示す線図、第
６図はポンプ回転数に対する消費馬力の関係を示
す線図である。 １０……ポンプハウジング、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、２５，２６……絞り通路、３０……制御スプ
ール、４０……絞り制御体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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を摺動可能に嵌装し
   た弁収納穴を形成し、この弁収納穴の一端にユニ
   オンを装着し、このユニオンの外周に遊嵌するリ
   ング状の絞り制御体を前記弁収納穴の軸線方向に
   摺動可能に嵌挿し、この絞り制御体と前記ユニオ
   ンの外周との間に前記供給通路中を流れる流体を
   絞る環状の制限通路を形成し、ポンプ回転数の上
   昇による流量の増加によつて生ずる前記制限通路
   の上流側と下流側との差圧に応動して前記絞り通
   路を縮小制御する制御スプールを前記ユニオン内
   に摺動可能に収納し、この制御スプールが応動す
   る差圧よりも大きな差圧に応動して前記制限通路
   を拡大制御するべく、前記絞り制御体を制限通路
   を縮小する方向にスプリングにて付勢するととも
   に、絞り制御体の内周に面取りを形成してなる動
   力舵取用作動流体の流量制御装置。