JPH0137974Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はパワーステアリング装置のオイル流
量制御装置に関し、更に詳しくは、主、副２個の
オイルポンプを用いたパワーステアリング装置の
ステアリングの操作フイーリングを向上させるこ
とができるパワーステアリング装置のオイル流量
制御装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、パワーステアリング装置の操舵力倍力装
置の動力源となる油圧を発生させるオイルポンプ
は、エンジンにより駆動される小形のポンプで、
その形式としてはベーンポンプ、トロコイドポン
プ、ローラピストンポンプ、ギヤポンプ等の種類
がある。これらはいずれも小形軽量であることを
主眼に設計され、流量としてはエンジンのアイド
リング回転時に実用上十分な操向速度が得られる
ように定められ、車速と必要油圧とによつて油量
を制御できるように流量制御装置が設けられてい
る。

ところが、このようなパワーステアリング用の
オイルポンプは、小形軽量とはいえ常に負荷運転
されているのでエンジン負荷が大きくなり、燃費
に悪影響を与えていた。そこで近年、前記オイル
ポンプの容量の約半分の容量であるさらに小形の
オイルポンプを２個使い、油量が必要な時には両
方のオイルポンプからオイルを供給し、油量がそ
れほど必要でない時には片方のオイルポンプを無
負荷運転にしてエンジンの負荷を減らし、燃費を
向上させるようにした省エネルギー形のパワース
テアリング装置が、例えば特開昭57−79280号公
報によつて知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

このような省エネルギー形のパワーステアリン
グ装置におけるオイル流量制御装置は第１図に示
すような構成であり、装置本体４０には主オイル
ポンプ１からの主送油管３、副オイルポンプ２か
らの副送油管４、パワーステアリング装置のパワ
ーシリンダ５への油供給管６および余剰オイルを
オイルタンク７に戻す戻し管８が接続している。
そして、装置本体４０内には２組のシリンダ９，
１９が平行に設けられており、このシリンダ９，
１９内には高流量時にオイルを還流させるスプー
ル形の流量制御弁１０と副オイルポンプ２からの
オイルを切り換えて流量を制御するスプール形の
流量制御弁２０が、ばね１１，２１に付勢されて
摺動可能に設けられている。

このシリンダ９，１９の前記ばね１１，２１の
収納室１８，２８側と反対側の端部９ａ，１９ａ
は、ポート１３により連通しており、さらに端部
１９ａは油路３ａで前記主送油管３に接続し、端
部９ａは油路６ａで油供給管６に接続している。
また、前記副送油管４は油路４ａにより前記シリ
ンダ１９の中央部に接続しており、この中央部で
シリンダ１９はポート１４によりシリンダ９とも
接続している。そして前記シリンダ９のポート１
３とポート１４との間には油路８ｂが接続し、前
記シリンダ１９のポート１４とばね収納室２８と
の間には油路８ａが接続しており、これら油路８
ａ，８ｂは共に戻し管８に連通して余剰オイルを
オイルタンク７に戻すようになつている。

このように構成されたシリンダ１９内に設けら
れている流量制御弁２０は、機関が低速時にオイ
ル流量を制御するものであり、３つのランド部
（凸部）２２，２３，２４と３つのチヤネル部
（オイル流路用凹部）２５，２６，２７とから構
成されており、さらに、前記チヤネル部２６と流
量制御弁２０のチヤネル部２５側端部間の内部に
は逆止弁２９を有する連通孔３４が設けられ、前
記チヤネル部２７と前記収納室２８側端部間の弁
内部には連通孔３５が設けられている。そして、
ばね２１によりこの流量制御弁２０が第１図に示
すようにシリンダ１９の左端部１９ａに押しつけ
られている状態では、前記チヤネル部２７は油路
４ａ、油路８ａおよびポート１４を接続するよう
に構成されている。

また、シリンダ９内に設けられている流量制御
弁１０は、機関の高速時にオイル流量を制御する
ものであり、こちらは２つのランド部１２，１５
と２つのチヤネル部１６，１７とから構成されて
おり、この弁１０がばね１１によりシリンダ９の
左方端部９ａに押しつけられている状態でチヤネ
ル部１６が油路８ｂに接続、ランド部１５がポー
ト１４を閉塞するようになつている。３６は、オ
イルがオリフイス６ｂを流れる際に生じる差圧に
よつて流量制御弁１０をばね１１に抗して右方向
に移動させるための連通路である。即ち流量制御
弁１０は、オイルを油路８ｂから還流させて、パ
ワーシリンダ５に流れる流量が過大とならないよ
うに制御している。

以上のように構成された省エネルギー形のパワ
ーステアリング装置のオイル流量制御装置の作動
を(A)低速低油圧時（エンジン回転が低い時にハン
ドルを切らない状態）、(B)低速高油圧時（エンジ
ン回転が低い時にハンドルを切つた状態）、(C)高
速高油圧時（エンジン回転が高い時にハンドルを
切つた状態）の３つの場合に分けて第２図Ａ，
Ｂ，Ｃに示す。

第２図Ａに示す低速低油圧時は、比較的柔かい
ばね２１の付勢力が油圧に勝るので、流量制御弁
２０は移動せず、また前記ばね２１よりも強いば
ね１１に付勢される流量制御弁１０も移動しな
い。従つて、この時は主オイルポンプ１からのオ
イルのみが送油管３→油路３ａ→ポート１３→油
路６ａ→油供給管６を経てパワーシリンダ５に供
給され、副オイルポンプ２からのオイルは送油管
４→油路４ａ→チヤネル部２７→油路８ａ→戻し
管８を経て無負荷状態でオイルタンク７に戻され
る。よつてこの状態では副オイルポンプ２はほと
んどエンジンの負荷にはならない。

第２図Ｂに示す低速高油圧時は、油圧がばね２
１の付勢力に勝るので流量制御弁２０はばね２１
を押圧してばね２１の収納室２８側に移動して油
路４ａをチヤネル部２６に接続するが、低速時に
はリオイル流量が小さいので、オリフイス６ｂに
よる差圧が小さく流量制御弁１０は移動しない。
前記流量制御弁２０の移動時には、ばね２１の収
納室２８内に溜つていたオイルは連通孔３５→チ
ヤネル部２７→油路８ａ→戻し管８と流れてオイ
ルタンク７に戻される。従つて、この時は副オイ
ルポンプ２からのオイルが送油管４→油路４ａ→
チヤネル部２６→連通孔３４→逆止弁２９のよう
に流れて主オイルポンプ１からのオイルに合流
し、共にポート１３、油路６ａ、油供給管６を経
てパワーシリンダ５に供給される。

第２図Ｃに示す高速高油圧時は、エンジンの高
回転によりオイル流量が増加してオリフイス６ｂ
に発生する差圧が増加すると、流量制御弁１０が
ばね１１に抗して収納室１８側に移動する。従つ
て、この時は主オイルポンプ１からのオイルがポ
ート１３を通過した後に分流して、その一方は油
供給管６からパワーシリンダ５に供給されるが、
残りのオイルは油路８ｂから戻し管８に流入して
オイルタンク７に戻される。また、この時副オイ
ルポンプ２からのオイルは送油管４→油路４ａ→
チヤネル部２６→ポート１４→チヤネル部１６→
油路８ｂ→戻し管８のように流れて全量オイルタ
ンク７に戻される。

前記のように作動する省エネルギー形パワース
テアリング装置の、オイルポンプ回転数（エンジ
ン回転数）に対するオイル流量の特性は第３図に
示す通りであり、線イは主オイルポンプのみがパ
ワーステアリング装置にオイルを供給している状
態（第２図Ａの状態）、線ロは主、副両方のオイ
ルポンプでパワーステアリング装置にオイルを供
給している状態（第２図Ｂの状態）、線ハは主オ
イルポンプ１及び副オイルポンプ２のオイル吐出
量が増加したときる流量制御状態を示しており、
副オイルポンプ２からのオイル全量と主オイルポ
ンプ１からのオイルの一部が戻し管からオイルタ
ンクに戻されている状態（第２図Ｃの状態）を示
している。

そして、前記のように構成されたオイル流量制
御装置では、エンジン低回転時に急にハンドルを
切り込んだ時にも十分なオイル流量が得られるよ
うに前記連通孔３５を圧力損失の少ないように形
成してあり、流量制御弁２０の応答が良くなつて
いる。従つて、第３図の回転数Ｎ（低速）で急に
ハンドルを切り込むと、オイル流量制御弁２０は
直ちに第２図Ａの状態からＢの状態に切り換わ
り、オイル流量は第３図の点Ｌから点Ｈに移り、
オイル流量は瞬時に増大する。この時のハンドル
の操舵角と操舵力との関係を示す線図が第４図
で、ハンドルを急に切り込んだ時には操舵力が点
Ｏから点Ｋに移つて小さくなるのです早いハンド
ル操作が行なえるのである。

ところが、前記のように流量制御弁２０の応答
性を良くしたために、エンジンの低回転時にハン
ドルを切り込んだ状態から急にハンドルを戻した
時、つまり低速高圧時から低速低圧時に急変した
時には、流量制御弁２０の応答の良さが災いし、
パワーステアリング装置のパワーシリンダに送ら
れるオイル流量が、例えば第３図の点Ｈから点Ｌ
に急落するように、瞬時に減つてしまうという不
具合がある。このオイル流量変化がパワーステア
リング装置のハンドルの操舵力に影響を与え、例
えば第４図において操舵力が点Ｋから点Ｏに移る
ように操舵力が増大し、これが運転者に「ハンド
ルのひつかかり感（ハンドルが急に重くなる感
じ）」を与えることになり、操舵フイーリングが
悪いという欠点となつていた。

以上に対して、前記公報の発明は、第１図の連
通孔３５の代わりにオリフイスを設けている。こ
のようにすると、第１図の装置の場合と異なり、
前記ひつかかり感をなくすことができる反面、低
速時にハンドルを切り込んだときの操舵が重くな
るという欠点がある。

この考案は前記省エネルギー形パワーステアリ
ング装置のオイル流量調整装置の有する不具合を
解消するためになされたものであつて、その目的
とするところは、低速時にハンドルを急に切り込
んだ時には操舵力が軽くてす早いハンドル操作が
行なえ、低速時にハンドルを切り込んだ状態から
急に戻す時にはひつかかり感がなく、スムーズに
ハンドル操作を行なうことができる優れた省エネ
ルギー形パワーステアリング装置のオイル流量制
御装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するためのこの考案のパワース
テアリング装置のオイル流量制御装置の構成は、
主オイルポンプとパワーシリンダとを接続する主
オイル通路に取付けたスプール形第１流量制御弁
の弁体に、 (a) ばねで前記弁体が移動すると、副オイルポン
プからのオイルを還流するチヤンネル部と、 (b) 前記主オイル通路の油圧が高くなり前記ばね
に抗して前記弁体が移動すると、副オイルポン
プからのオイルを、前記弁体内に設けた逆止弁
を介して前記主オイル通路に連通し、また高流
量時にオイルを還流させるスプール形の第２流
量制御弁側に連通する連通路と、 (c) 前記弁体に、この弁体がシリンダ内に閉じ込
めるオイルを前記チヤンネル部に押し出す際に
開弁する逆止弁とオリフイスとを並列させて、 それぞれ設けたたものである。

〔実施例〕

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明する
が、従来と同じ部品は同じ番号を付して説明す
る。

第５図はこの考案の省エネルギー形パワーステ
アリング装置のオイル流量制御装置の一実施例の
断面図である。

この考案では、オイル流量制御装置本体４０内
のシリンダ１９内に設けられて、機関の低速時に
パワーステアリング装置のパワーシリンダ５に供
給するオイル流量を制御する前記スプール形の流
量制御弁の、チヤネル部２７とばね２１の収納室
２８とを連通する連通孔３５の途中に逆止弁３０
を設け、さらに前記チヤネル部２７と収納室２８
との間にオリフイス３１を設けた。なお、図の主
送油管３、ポート１３、油路６ａ及び油供給管６
によつて本実施例の主送油通路を構成し、流量制
御弁１０によつて本実施例の第２流量制御弁を構
成し、また流量制御弁２０によつて本実施例の第
１流量制御弁を構成している。

前記逆止弁３０は収納室２８内のオイルは抵抗
なくスムーズにチヤネル部２７側に通過させるこ
とができるが、チヤネル部２７側からの収納室２
８内へのオイルの流入は阻止するように構成し、
この逆止弁３０の弁体３２はチヤネル部２７側か
ら弱いばね３３で付勢するようにする。また、前
記オリフイス３１はチヤネル部２７と収納室２８
を連通する非常に狭くて圧力損失の大きい流路で
あれば良く、その設置場所は特に限定されるもの
ではない。その他の装置の構成は前述のオイル流
量調整装置４０の構成と全く同じである。

従つてこのように構成されたこの考案のパワー
ステアリング装置のオイル流量制御装置では、低
速時にハンドルを急に切り込んだ時、すなわち低
速低油圧から低速高油圧への変化時は、収納室２
８内のオイルが逆止弁３０を通過してスムーズに
短時間で抜けることができるので、流量制御弁２
０は前記同様にす早く移動して第６図に示す低速
高油圧時の状態に切り換わることができ、軽い操
舵力です早いハンドル操作が行なえる。逆に、低
速時にハンドルを切り込んだ状態から急に戻す
時、すなわち低速高油圧から低速低油圧に変化す
る時は、前記第１図の装置と異なり、逆止弁３０
は連通孔３５を閉塞してしまうのでチヤネル部２
７内のオイルはこの連通孔３５を通り抜けること
ができず、狭い流路であるオリフイス３１を通過
してばね２１の収納室２８内に導かれることにな
る。従つて、前記流量制御弁２０は急激に低速低
油圧時の位置に戻ることなく、副オイルポンプ２
から逆止弁２９を通つて油路３ｂ側に流れ込むオ
イルは徐々に減少することになる。この時のオイ
ル流量の特性を示す線図が第７図であり、オイル
流量は線ニのように変化する。

従つて、この考案では低速時にハンドルを切り
込んだ状態から急に戻す時でも、オイル流量は前
記のように徐々に減少し、急激に油圧が低下する
ことがないので、操舵角の減少により操舵力の変
化は、第８図の線ホのように滑らかになり、急に
操舵力が増大することがなくなつて前記ハンドル
のひつかかり感はない。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案では、主、副２個
のオイルポンプからのオイル流量を、車速と油圧
によつて制御する省エネルギー形のパワーステア
リング装置の流量制御装置において、低速時にハ
ンドルを急に切り込んだ時には直ちにオイル流量
が増大して操舵力が軽くなるようにし、低速時に
ハンドルを切り込んだ状態から急に戻す時にはオ
イル流量が徐々に減少するように構成したことに
より、常に優れた操舵フイーリングで安全に車両
を操舵することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は主、副２個のオイルポンプを用いてパ
ワーステアリング装置にオイルを供給する省エネ
ルギー形のパワーステアリング装置におけるオイ
ル流量制御装置の断面図、第２図Ａ，Ｂ，Ｃは第
１図のオイル流量制御装置の車速と油圧の違いに
よる作動を示す説明図、第３図は第１図の装置の
オイルポンプ回転数に対するオイル流量の特性を
示す線図、第４図は第１図の装置の操舵角と操舵
力との関係を示す線図、第５図はこの考案の省エ
ネルギー形パワーステアリング装置のオイル流量
制御装置の一実施例の低速低油圧時における断面
図、第６図は第５図の装置の低速高油圧時の状態
を示す断面図、第７図はこの考案の装置のオイル
ポンプ回転数に対するオイル流量の特性を示す線
図、第８図はこの考案の装置の操舵角と操舵力と
の関係を示す線図である。 １……主オイルポンプ、２……副オイルポン
プ、３……主送油管、４……副送油管、３ａ，４
ａ，６ａ，８ａ，８ｂ……油路、５……パワーシ
リンダ、６……油供給管、７……オイルタンク、
８……戻し管、９，１９……シリンダ、１０，２
０……流量制御弁、１１，２１，３３……ばね、
２２，２３，２４……ランド、２５，２６，２７
……チヤネル部、２８……収納室、２９，３０…
…逆止弁、３１……オリフイス、３２……弁体、
３４，３５……連通孔、４０……装置本体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主オイルポンプとパワーシリンダとを接続する
   主オイル通路に取付けたスプール形第１流量制御
   弁の弁体に、 ばねで前記弁体が移動すると、副オイルポンプ
   からのオイルを還流するチヤンネル部と、 前記主オイル通路の油圧が高くなり、前記ばね
   に抗して前記弁体が移動すると、副オイルポンプ
   からのオイルを、前記弁体内に設けた逆止弁を介
   して前記主オイル通路に連通し、また高流量時に
   オイルを還流させるスプール形の第２流量制御弁
   側に連通する連通路と、 前記弁体に、この弁体がシリンダ内に閉じ込め
   るオイルを前記チヤンネル部に押し出す際に開弁
   する逆止弁とオリフイスとを並列させて、それぞ
   れ設けたパワーステアリング装置のオイル流量制
   御装置。