JPH0141553B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両のパワー・ステアリングに使
用されるフロー・コントロール・バルブの改良に
関する。

一般に、パワー・ステアリングは、車両の操舵
力の軽減を目的として使用され、その車両の停車
時、低速走行時に、極めて小さい操作力をもつて
据切り、幅寄せ、切返しなどを容易にし、高速走
行時に比較的大きな操作力をもつて操舵を可能に
し、走行安定性を向上するように構成されてきて
いる。

そのようにパワー・ステアリングにおいて、フ
ロー・コントロール・バルブは、オイル・ポンプ
からコントロール・バルブおよびパワー・シリン
ダ側に送られる圧油の供給量、およびオイル・ポ
ンプの吸込み側に戻される圧油の戻り量を調整し
て、据切りや低速大舵角時に、倍力効果を高め、
また、高速走行時に操作力が軽くなり過ぎること
防止している。

従つて、そのオイル・ポンプの回転数が高速回
転域で上昇し続けると、コントロール・バルブお
よびパワー・シリンダ側に送られる圧油の流量
は、そのフロー・コントロール・バルブによつ
て、そのオイル・ポンプの回転数に比例すること
なく、所定の流量に減少されるものの、そのオイ
ル・ポンプの回転数は上昇し続けるため、そのオ
イル・ポンプの駆動系、すなわち、その車両に搭
載された内燃機関の負担が依然として増加する傾
向にあつた。また、その車両の据切り、幅寄せ、
切返しなどに要求される操作力は、そのオイル・
ポンプが低速回転されている場合におけるそのパ
ワー・ステアリングの出力によつて決定され、パ
ワー・シリンダにおけるパワー・ピストンの受圧
面積を大きくすれば、その出力が高められるが、
そのような場合にも、そのオイル・ポンプの駆動
系としての内燃機関の負担が大きくなる傾向にあ
つた。

勿論、そのフロー・コントロール・バルブにお
けるリリーフ圧を、そのオイル・ポンプが高速回
転される場合に低く、また、抵速回転される場合
に高くするように構成すれば、内燃機関の負担が
軽減され、そのオイル・ポンプの低速回転時に、
据切り、幅寄せ、切返しなどに要求される十分な
出力が得られるが、既存のフロー・コントロー
ル・バルブにおけるリリーフ・バルブの開閉条
件、すなわち、リリーフ圧は、リリーフ・スプリ
ングによつて所定の圧力に設定されているため、
上述のように、それぞれの条件に応じて、そのリ
リーフ圧を変えるように構成することは困難であ
つた。

この発明の目的は、オイル・ポンプが低速回転
される場合にリリーフ圧を高く、また、高速回転
される場合にそのリリーフ圧を低くして、そのオ
イル・ポンプの駆動系における負担を軽減し、し
かも、車両の据切り、幅寄せ、切返しなどを極め
て容易にして、操舵による疲労を軽減し、さら
に、そのオイル・ポンプの高速回転時には、操舵
に要求される操作力を比較的に大きくして、走行
安定性を向上するところのパワー・ステアリング
に使用されるフロー・コントロール・バルブの提
供にある。

それらの課題のために、この発明のパワー・ス
テアリングに使用されるフロー・コントロール・
バルブは、バルブ・チヤンバそのバルブ・チヤン
バをオイル・ポンプに接続するポンプ・ポートお
よびサクシヨン・ポート、そのバルブ・チヤンバ
に接続されたコントロール・バルブ・ポート、お
よび、そのポンプ・ポートとそのコントロール・
バルブ・ポートとの間において、そのバルブ．チ
ヤンバに配置された絞りよりなるバルブ・ケーシ
ングと、そのコントロール・バルブ・ポートから
吐出される圧油の吐出量およびそのサクシヨン・
ポートに戻される圧油の戻り量を調整するよう
に、そのバルプ・チヤンバ内に往復摺動可能に配
置されたオイル・リターン・コントロール・スプ
ールと、その絞りの下流側を、そのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプールの端面に協働され
てそのバルブ・チヤンバ内に形成された背圧室に
連絡するパイロツト連通路と、その背圧室内の圧
油をそのサクシヨン・ポート側に戻し得るよう
に、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール内に形成され、かつ、背圧室側ポートおよび
連通孔をそれぞれ備えるリリーフ・チヤンバと、
その背圧室側ポートを開閉するように、そのリリ
ーフ・チヤンバ内に配置されたリリーフ・バルブ
と、そのリリーフ・チヤンバに仕切壁を介して並
んで配置されるように、そのオイル・リターン・
コントロール・スプール内に形成されたシリンダ
室と、その仕切壁を貫通して、そのリリーフ・チ
ヤンバおよびシリンダ室に往復摺動可能に配置さ
れたプツシユ・ロツトと、そのプツシユ・ロツド
によつて、そのリリーフ・バルブをその背圧室側
ポートの弁座に押し付けるように、そのリリー
フ・チヤンバ内に配置されたバルブ・スプリング
と、そのシリンダ室を上流圧室を下流圧室とに区
画するように、そのシリンダ室に往復摺動可能に
配置され、かつ、そのプツシユ・ロツドに設けら
れたピストンと、そのポンプ・ポート側をその上
流圧室に接続するように、そのオイル・リター
ン・コントロール・スプールに形成された上流圧
側ポートと、その背圧室をその下流圧室に接続す
るように、そのオイル・リターン・コントロー
ル・スプールに形成された下流圧側ポートとを含
んでいる。

以下、この発明に係るパワー・ステアリングに
使用されるフロー・コントロール・バルブの望ま
しい具体例について、図面を参照して説明する。

図は、キヤブ・オーバ型トラツクに適用された
この発明のパワー・ステアリングに使用されるフ
ロー・コントロール・バルブの具体例１０を示し
ている。

そのフロー・コントロール・バルブ１０は、バ
ルブ・チヤンバ２２、そのバルブ・チヤンバ２２
をオイル・ポンプ（図示せず）に接続するポン
プ・ポート２３およびサクシヨン・ポート２４、
そのバルブ・チヤンバ２２に接続されたコントロ
ール・バルブ・ポート２５、および、そのポン
プ・ポート２３とそのコントロール・バルブ・ポ
ート２５との間において、そのバルブ・チヤンバ
２２に配置された絞り２６よりなるバルブ・ケー
シング１１と、そのコントロール・バルブ・ポー
ト２５から吐出される圧油の吐出量およびそのサ
クシヨン・ポート２４に戻される圧油の戻り量を
調整するように、そのバルブ・チヤンバ２２内に
往復摺動可能に配置されたオイル・リターン・コ
ントロール・スプール１２と、その絞り２６の下
流側を、そのオイル・リターン・コントロール・
スプール１２の端面に協働されてそのバルブ・チ
ヤンバ２２内に形成された背圧室２７に連絡する
パイロツト連通路１３と、その背圧室２７内の圧
油をそのサクシヨン・ポート２４側に戻し得るよ
うに、そのオイル・リターン・コントロール・ス
プール１２内に形成され、かつ、背圧室側ポート
２８および連通孔２９をそれぞれ備えるリリー
フ・チヤンバ１４と、その背圧室側ポート２８を
開閉するように、そのリリーフ・チヤンバ１４内
に配置されたリリーフ・バルブ１５と、そのリリ
ーフ・チヤンバ１４に仕切壁３０を介して並んで
配置されるように、そのオイル・リターン・コン
トロール・スプール１２内に形成されたシリンダ
室１６と、その仕赤壁３０を貫通して、そのリリ
ーフ・チヤンバ１４およびシリンダ室１６に往復
摺動可能に配置されたプツシユ・ロツド１７と、
そのプツシユ・ロツド１７によつて、そのリリー
フ・バルブ２８をその背圧室側ポート２８の弁座
に押し付けるように、そのリリーフ・チヤンバ１
４内に配置されたバルブ・スプリング１８と、そ
のシリンダ室１６を上流圧室３１と下流圧室３２
とに区画するように、そのシリンダ室１６に往復
摺動可能に配置され、かつ、そのプツシユ・ロツ
ド１７に一体的に設けられたピストン１９と、そ
のポンプ・ポート２３側をその上流圧室３１に接
続するように、そのオイル・リターン・コントロ
ール・スプール１２に形成された上流圧側ポート
２０と、その背圧室２７をその下流圧室３２に接
続するように、そのオイル・リターン・コントロ
ール・スプール１２に形成された下流圧側ポート
２１とより構成されている。

バルブ・ケーシング１１は、パワー・ステアリ
ングを構成するオイル・ポンプ（図示せず）とコ
ントロール・バルブ（図示せず）との間に独立し
て設けられたり、または、そのオイル・ポンプや
コントロール・バルブのケーシングに一体的に形
成されるもで、内側に円柱状のバルブ・チヤンバ
２２を備えている。

ポンプ・ポート２３およびサクシヨン・ポート
２４は、そのバルブ・チヤンバ２２に直交状に連
絡されるようにして、そのバルブ・ケーシング１
１に所定の間隔を置いてそれぞれ形成されてい
る。

そのポンプ・ポート２３およびサクシヨン・ポ
ート２４は、油圧配管（図示せず）を介してオイ
ル・ポンプの吐出側および吸込み側にそれぞれ接
続される。

コントロール・バルブ・ポート２５は、そのポ
ンプ・ポート２３寄りの位置で、そのバルブ・チ
ヤンバ２２にほぼ同一軸心的に配置されるよう
に、そのバルブ、ケーシング１１に形成され、さ
らに、そのコントロール・バルブ・ポート２３と
そのポンプ・ポート２３との間には絞り２６が形
成されている。

そのコントロール・バルブ・ポート２５は、油
圧配管（図示せず）を介して、コントロール・バ
ルブの供給ポート（図示せず）に接続される。

オイル・リターン・コントロール・スプール１
２は、そのコントロール・バルブ・ポート２５か
ら吐出される圧油の吐出量、および、そのサクシ
ヨン・ポート２４に戻される圧油の戻り量を調整
するように、そのバルブ・チヤンバ２２内に往復
摺動可能に配置されている。

そのようにしてオイル・リターン・コントロー
ル・スプール１２がそのバルブ・チヤンバ２２内
に配置されるならば、そのバルブ・チヤンバ２２
には、そのオイル・リターン・コントロール・ス
プール１２の端面に協働されて、背圧室２７が形
成される。

勿論、その背圧室２７には、バルブ・スプリン
グ３３が配置され、そのオイル・リターン・コン
トロール・スプール１２をその絞り２６側に押し
付けている。

パイロツト連通路１３は、そのコントロール・
バルブ・ポート２５における絞り２６の下流側
を、その背圧室２７に連絡するように、そのバル
ブ・ケーシング１１に形成されている。

また、上述のようにしてバルブ・チヤンバ２２
内に配置されるオイル・リターン・コントロー
ル・スプール１２の内側で、その背圧室２７側の
位置には、リリーフ・チヤンバ１４が形成されて
いる。

そのリリーフ・チヤンバ１４は、その背圧室２
７側に開口された背圧室側ポート２８、および、
そのサクシヨン・ポート２４側に開口された連通
孔２９をそれぞれ備え、その背圧室２７内の圧油
をそのサクシヨン・ポート２４側に戻し得るよう
に構成されている。

リリーフ・バルブ１５は、ボール型のもので、
その背圧室側ポート２８を開閉するように、その
リリーフ・チヤンバ１４内に配置されている。

さらに、そのオイル・リターン・コントロー
ル・スプール１２内側には、シリンダ室１６が、
仕切壁３０を介して、そのリリーフ・チヤンバ１
４と並ぶようにして形成されている。

プツシユ・ロツド１７は、その仕切壁３０を貫
通して、そのリリーフ・チヤンバ１４およびシリ
ンダ室１６に往復摺動可能に配置されている。

また、そのリリーフ・チヤンバ１４内には、バ
ルブ・スプリング１８が配置され、そのプツシ
ユ・ロツド１７によつてそのリリーフ・バルブ１
５をその背圧室側ポート２８の弁座に押し付ける
ように構成されている。

ピストン１９は、そのシリンダ室１６を上流圧
室３１と下流圧室３２とに区画するように、その
シリンダ室１６内に往復摺動可能に配置され、そ
のプツシユ・ロツド１７に一体的に形成されてい
る。

勿論、そのプツシユ・ロツド１７の先端は、そ
のオイル・リターン・コントロール・スプール１
２内の前方側の仕切壁３５を貫通し、そのピスト
ン１９は、そのシリンダ室１６のほぼ中央の位置
にされるようにして、そのプツシユ・ロツド１７
に一体的に形成されている。従つて、そのピスト
ン１９は、その上流圧室３１および下流圧室３２
における受圧面積がほぼ等しくなるようにそのプ
ツシユ・ロツド１７に設けられている。

また、そのオイル・リターン・コントロール・
スプール１２の内側でそのシリンダ室１６よりも
前方の位置には、ドレーン・チヤンバ３４が形成
され、そのドレーン・チヤンバ３４は、ドレーン
通路３６を介して、上述したリリーフ・チヤンバ
１４に連絡されている。

上流圧側ポート２０は、上述したバルブ・ケー
シング１１のポンプ・ポート２３側の圧油をその
上流圧室３１に導くように、そのオイル・リター
ン・コントロール・スプール１２に形成されてい
る。

また、下流圧側ポート２１は、背圧室２７内の
圧油をその下流圧室３２に導くように、そのオイ
ル・リターン・コントロール・スプール１２に形
成されている。

すなわち、その上流圧室３１内には、そのポン
プ・ポート２３側の圧力、換言するならば、絞り
２６の上流側の圧力が作用し、また、その下流圧
室３２内には、その背圧室２７内の圧力、換言す
るならば、その絞り２６の下流側の圧力が作用
し、それらの圧力の差によつてピストン１９が往
復摺動される。

従つて、その上流圧室３１と下流圧室３２とに
おける圧力差に応じて、リリーフ・バルブ１５を
開放する圧力、いわゆる、リリーフ圧が変えられ
る。

次に、上述のフロー・コントロール・バルブ１
０の動作を説明するに、オイル・ポンプが低速回
転されている場合には、オイル・リターン・コン
トロール・スプール１２が、バルブ・スプリング
３３によつて絞り２６側に押し出され、サクシヨ
ン・ポート２４は、そのオイル・リターン・コン
トロール・スプールによつて閉じられている。

そのようにオイル・ポンプが低速回転されてい
るとき、その絞り２６における圧力降下が小さい
ことから、上流圧室３１内と下流圧室３２内の圧
力の差が小さく、そのような場合のリリーフ圧
は、実質的に、リリーフ・バルブ１５を背圧室側
ポート２８の弁座に押し付けているバルブ・スプ
リング１８のばね定数のみによつて決定される。

すなわち、所定のばね定数のバルブ・スプリン
グ１８を使用すれば、そのオイル・ポンプの低速
回転時に、そのばね定数に応じてリリーフ圧が高
められる。

従つて、そのようにリリーフ圧が高められる
と、コントロール・バルブ・ポート２５において
十分な圧油の吐出量が得られ、パワー・ステアリ
ングとして出力が向上し、据切り、幅寄せ、切返
しなどが極めて容易になされる。

さらに、オイル・ポンプの回転数が上昇する
と、オイル・リターン・コントロール・スプール
１２は、バルブ・スプリング３３に抗して次第に
摺動され、また、その絞り２６における圧力降下
は、そのオイル・ポンプの回転数にほぼ比例して
大きくなることから、上流圧室３１の圧力が下流
圧室３２の圧力よりも次第に大きくなる。

すなわち、その上流圧室３１の圧力は、ピスト
ン１９を摺動し、バルブ・スプリング１８に抗し
てプツシユ・ロツド１７を引き寄せ、リリーフ・
バルブ１５を開放するように作用するため、その
上流圧室３１と下流圧室３２との圧力差が大きく
なると、換言するならば、そのオイル・ポンプの
回転数が上昇すると、リリーフ圧が次第に低くな
る。

従つて、オイル・ポンプが高速回転されると、
リリーフ圧が低くなるため、そのオイル・ポンプ
の駆動系としての内燃機関の負担が軽減される。

勿論、そのようにオイル・ポンプが高速回転さ
れると、オイル・リターン・コントロール・スプ
ール１２の摺動によつて、サクシヨン・ポート２
４が開放され、ポンプ・ポート２３がそのサクシ
ヨン・ポート２４に連絡されるため、圧油の余剰
流量がそのオイル・ポンプの吸込み側に戻され、
操舵力が軽くなり過ぎることが防止され、走行安
定性が向上する。

如上の構成になるこの発明によれば、バルブ・
ケーシングの絞りにおける圧力降下に応じて、リ
リーフ圧を変え、オイル・ポンプが低速回転され
る場合に、リリーフ圧を高く、また、高速回転さ
れる場合に、そのリリーフ圧を低くしているた
め、そのオイル・ポンプの駆動系の負担が軽減さ
れ、しかも、車両の据切り、幅寄せ、切返しなど
が極めて容易になり、操舵による疲労が軽減さ
れ、さらに、そのオイル・ポンプの高速回転時に
は、操舵力として比較的大きな力が要求され、走
行安定性が向上し、極めて実用的になる。

【図面の簡単な説明】

図はキヤブ・オーバ型トラツクに適用されたこ
の発明のパワー・ステアリングに使用されるフロ
ー・コントロール・バルブの具体例を示す概説図
である。 １０……パワー・ステアリングに使用されるフ
ロー・コントロール・バルブ、１１……バルブ・
ケーシング、１２……オイル・リターン・コント
ロール・スプール、１３……パイロツト連通路、
１４……リリーフ・チヤンバ、１５……リリー
フ・バルブ、１６……シリンダ室、１７……ブツ
シユ・ロツト、１８……バルブ・スプリング、１
９……ピストン、２０……上流圧側ポート、２１
……下流圧側ポート、２２……バルブ・チヤン
バ、２３……ポンプ・ポート、２４……サクシヨ
ン・ポート、２５……コントロール・バルブ・ポ
ート、２６……絞り、２７……背圧室、２８……
背圧室側ポート、２９……連通孔、３０……仕切
壁、３１……上流圧室、３２……下流圧室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バルブ・チヤンバ、そのバルブ・チヤンバを
   オイル・ポンプに接続するポンプ・ポートおよび
   サクシヨン・ポート、そのバルブ・チヤンバに接
   続されたコントロール・バルブ・ポート、およ
   び、そのポンプ・ポートとそのコントロール・バ
   ルブ・ポートとの間において、そのバルブ・チヤ
   ンバに配置された絞りよりなるバルブ・ケーシン
   グと、 そのコントロール・バルブ・ポートから吐出さ
   れる圧油の吐出量およびそのサクシヨン・ポート
   に戻される圧油の戻り量を調整するように、その
   バルブ・チヤンバ内に往復摺動可能に配置された
   オイル・リターン・コントロール・スプールと、 その絞りの下流側を、そのオイル・リターン・
   コントロール・スプールの端面に協働されてその
   バルブ・チヤンバ内に形成された背圧室に連絡す
   るパイロツト連通路と、 その背圧室内の圧油をそのサクシヨン・ポート
   側に戻し得るように、そのオイル・リターン・コ
   ントロール・スプール内に形成され、かつ、背圧
   室側ポートおよび連通孔をそれぞれ備えるリリー
   フ・チヤンバと、 その背圧室側ポートを開閉するように、そのリ
   リーフ・チヤンバ内に配置されたリリーフ・バル
   ブと、 そのリリーフ・チヤンバに仕切壁を介して並ん
   で配置されるように、そのオイル・リターン・コ
   ントロール・スプール内に形成されたシリンダ室
   と、 その仕切壁を貫通して、そのリリーフ・チヤン
   バおよびシリンダ室に往復摺動可能に配置された
   プツシユ・ロツドと、 そのプツシユ・ロツドによつて、そのリリー
   フ・バルブをその背圧室側ポートの弁座に押し付
   けるように、そのリリーフ・チヤンバ内に配置さ
   れたバルブ・スプリングと、 そのシリンダ室を上流圧室と下流圧室とに区画
   するように、そのシリンダ室に往復摺動可能に配
   置され、かつ、そのプツシユ・ロツドに設けられ
   たピストンと、 そのポンプ・ポート側をその上流圧室に接続す
   るように、そのオイル・リターン・コントロー
   ル・スプールに形成された上流圧側ポートと、 その背圧室をその下流圧室に接続するように、
   そのオイル・リターン・コントロール・スプール
   に形成された下流圧側ポート とを含むパワー・ステアリングに使用されるフロ
   ー・コントロール・バルブ。