JPH0147345B2

JPH0147345B2 -

Info

Publication number: JPH0147345B2
Application number: JP56135696A
Authority: JP
Inventors: Fujio Momyama
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1981-08-29
Filing date: 1981-08-29
Publication date: 1989-10-13
Also published as: JPS5836766A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、自動車のパワー・ステアリングに
使用される流量調整弁に関する。

一般に、この種のパワー・ステアリングは、手
動のステアリング機構に備えられたサーボ機構と
しての形態をとるものが多く、手動によるステア
リングの変位が入力信号としてそのサーボ機構に
与えられ、出力機構がそのステアリングの変位に
追従して動作し得るように構成されている。

しかも、その出力機構の動力源としては、油圧
型のものが大半を占め、従つて、その出力機構の
動力源には、通常、オイル・ポンプが適用されて
いる。

上述した流量調整弁は、そのようなオイル・ポ
ンプから供給される圧油の流量をコントロールす
るもので、供給される圧油の流量に起因するその
オイル・ポンプの回転数が、内燃機関の回転数に
比例することから、アイドリング状態において
は、所定の流量を確保し、また、その内燃機関の
高速回転時においては、不必要な余剰流量をその
オイル・ポンプの吸込み側へ戻し、ステアリング
の回転に要求される操作力を一定に維持し得るよ
うに構成されている。

また、近年では、自動車の高速走行の場合にお
いて、そのステアリングを安定させるために、そ
の流量調整弁によつて、いわゆるステアリングの
重さを僅かに重くするように構成される傾向にあ
る。

しかし、そのような流量調整弁によつてコント
ロールされる圧油の流量は、内燃機関の回転数に
応じて、所定の流量が得られるように設定されて
いるため、自動車が下り坂をエンジン・ブレーキ
を併用しながら、あるいは、上り坂をエンジンを
吹かしながら低速ギアで走行する場合には、内燃
機関が高速回転されていることから、そのステア
リング操作が重くなり、特に、軽く、かつ、速い
ステアリング操作が要求されるカーブの多い坂道
において満足できるようなステアリング操作が困
難であつた。

この発明の目的は、通常の走行においては、ス
テアリング操作が軽く、かつ、高速走行時には、
ステアリングの重さを僅かに重くして、そのステ
アリングを安定させ、しかも、下り坂をエンジ
ン・ブレーキを併用しながら、あるいは、上り坂
をエンジンを吹かしながら低速ギアを使用して走
行する場合には、そのステアリングの重さが軽く
なり、そのステアリングの操作性を向上し、安全
な走行を可能にするパワー・ステアリングに使用
される流量調整弁の提供にある。

上述を課題として、この発明のパワー・ステア
リングに使用される流量調整弁は、オイル・ポン
プの吐出側に接続される入口側ポート、パワー・
ステアリング装置のリアクシヨン・コントロー
ル・バルブ側に接続される出口側ポート、およ
び、オイル・ポンプの吸込み側に接続されるバイ
パス・ポートを備えるバルブ・ケーシングと、そ
の入口側ポートをそのバイパス・ポートに連絡す
るように、そのバルブ・ケーシングに形成された
バルブ・チヤンバと、その出口側ポートとそのバ
ルブ・チヤンバとの間に形成された絞りと、その
入口側ポートとそのバイパス・ポートとの連絡を
制御するように、そのバルブ・チヤンバに往復摺
動可能に配置され、そして、その絞りの上流側の
反対側であつてそのバルブ・チヤンバの外側寄り
に背圧室を形成するオイル・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背圧
室に連絡させてそのバルブ・ケーシングに形成さ
れてあるパイロツト連通路と、その絞りの上流側
をそのパイロツト連通路に連絡させるところにお
いて、そのバルブ・ケーシング内に組み込まれ、
そして、その絞りの上流側のオイルの圧力が所定
の圧力以上になるとそのパイロツト連通路を介し
てその絞りの上流側をその背圧室に連絡するシヨ
ート・サーキツト・バルブとを含んで構成されて
ある。

以下、この発明に係るパワー・ステアリングに
使用される流量調整弁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、この発明のパワー・ステアリングに使用
される流量調整弁の具体例１０を概説的に示して
いる。

そのパワー・ステアリングに使用される流量調
整弁１０は、オイル・ポンプ（図示せず）の下流
側における油圧配管に独立して設けられたり、ま
たは、そのオイル・ポンプに一体的に組み込まれ
るもので、そのオイル・ポンプの吐出側に接続さ
れる入口側ポート１２、パワー・ステアリング装
置（図示せず）のリアクシヨン・コントロール・
バルブ（図示せず）側に接続される出口側ポート
１３、およびそのオイル・ポンプの吸込み側に接
続されるバイパス・ポート１４を備えたバルブ・
ケーシング１１と、その入口側ポート１２をその
バイパス・ポート１４に連絡するように、そのバ
ルブ・ケーシング１１に形成されたバルブ・チヤ
ンバ１５と、その出口側ポート１３とそのバル
ブ・チヤンバ１５との間に形成された絞りとして
のオリフイス１６と、その入口側ポート１２とそ
のバイパス・ポート１４との連絡を制御するよう
に、そのバルブ・チヤンバ１５に往復摺動可能に
配置されてそのオリフイス１６の上流側の反対側
であつてそのバルブ・チヤンバ１５の外側寄りに
背圧室２６を形成し、そして、そのオリフイス１
６の開口面積を変えるスロツトル・ロツド２４を
備えたオイル・リターン・コントロール・スプー
ル１７と、そのオリフイス１６の下流側をその背
圧室２６に連絡させてそのバルブ・ケーシング１
１に形成されたパイロツト連通路２７と、そのオ
リフイス１６の上流側をそのパイロツト連通路２
７に連絡させるところにおいて、そのバルブ・ケ
ーシング１１内に組み込まれ、そして、そのオリ
フイス１６の上流側のオイルの圧力が所定の圧力
以上になるとそのパイロツト連通路２７を介して
そのオリフイス１６の上流側をその背圧室２６に
連絡するシヨート・サーキツト・バルブ３１とを
含んだ構造に製作された。

勿論、図に示されているこの発明に係るパワ
ー・ステアリングに使用される流量調整弁１０
は、オイル・ポンプの適宜の位置、例えば、下方
部分に一体的に組み込まれている。

すなわち、そのバルブ・ケーシング１１は、そ
のオイル・ポンプのケーシングにおける下方部分
に相当するもので、そのオイル・ポンプの吐出側
に接続され、ほぼ垂直方向に上方に向けて伸長さ
れた入口側ポート１２と、パワー・ステアリング
装置のリアクシヨン・コントロール・バルブ側に
接続され、その入口側ポート１２から連続して横
方向に向けて伸長された出口側ポート１３と、そ
のオイル・ポンプの吸込み側に接続され、その入
口側ポート１２と並んでほぼ垂直方向に上方に向
けて伸長されたバイパス・ポート１４とを備えて
いる。

勿論、その出口側ポート１３は、油圧配管（図
示せず）を介して、そのパワー・ステアリング装
置のリアクシヨン・コントロール・バルブ側に接
続される。

そのバルブ・ケーシング１１には、その入口側
ポート１２をそのバイパス・ポート１４に連絡す
るように、バルブ・チヤンバ１５が横方向に形成
されている。

勿論、そのバルブ・チヤンバ１５は、一端方に
おいて、その入口側ポート１２をそのバイパス・
ポート１４に連絡し得るように、そのバルブ・ケ
ーシング１１の一方の側面から横方向に穴明け加
工を施し、開口端側はプラグ（図示せず）によつ
て閉塞される。

また、そのバルブ・ケーシング１１において、
その出口側ポート１３とそのバルブ・チヤンバ１
５との間には、オリフイス１６が形成されてい
る。

さらに、そのバルブ・ケーシング１１には、そ
の出口側ポート１３付近のそのオリフイス１６の
下流側とそのバルブ・チヤンバ１５の外側寄りの
部分とを連絡するパイロツト連通路２７が形成さ
れている。

そのように構成されるバルブ・ケーシング１１
のバルブ・チヤンバ１５には、その入口側ポート
１２とそのバイパス・ポート１４との連絡を制御
し、かつ、その入口側ポート１２からその出口側
ポート１３へのオイルの供給量を調節するよう
に、そのオリフイス１６の開口面積を変えるオイ
ル・リターン・コントロール・スプール１７が往
復摺動可能に配置されている。

すなわち、そのオイル・リターン・コントロー
ル・スプール１７は内側にリリーフ・バルブ・チ
ヤンバ１９を備えて略円筒状に形成され、後端、
および、上方の外周に、そのリリーフ・バルブ・
チヤンバ１９と連絡される圧油入口２０および圧
油出口２１がそれぞれ形成されたスプール本体１
８と、そのスプール本体１８の先端に取り付けら
れ、かつ、そのオリフイス１６内に通されてその
オリフイス１６の開口面積を変えるスロツトル・
ロツド２４と、そのリリーフ・バルブ・チヤンバ
１９内で、その圧油入口２０を開閉するボール・
ポペツト２２と、そのボール・ポペツト２２をそ
の圧油入口２０に押し付けるように、そのリリー
フ・バルブ・チヤンバ１９内に配置されたリター
ン・スプリング２３とより構成されている。

そのように構成されるオイル・リターン・コン
トロール・スプール１７が、そのバルブ・ケーシ
ング１１のバルブ・チヤンバ１５内に配置されれ
ば、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール１７に協働されて、そのバルブ・チヤンバ１
５の外側寄りの部分には背圧室２６が形成され
る。

勿論、その背圧室２６は、上述したパイロツト
連通路２７を介して、オリフイス１６の下流側の
出口側ポート１３に連絡されている。

また、その背圧室２６には、そのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプール１７を内側に押し
付けるリターン・スプリング２５が配置されてい
る。

従つて、そのオイル・リターン・コントロー
ル・スプール１７は、常態で、そのリターン・ス
プリング２５により、内側に押し付けられ、その
入口側ポート１２とバイパス・ポート１４との連
絡は絶たれている。勿論、そのような状態におい
て、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール１７におけるスロツトル・ロツド２４の先端
は、そのオリフイス１６から離れて出口側ポート
１３寄りに位置されているため、そのオリフイス
１６の開口面積は最大になされている。

さらに、そのバルブ・ケーシング１１内におい
て、そのオリフイス１６よりも上流側で、かつ、
そのバルブ・チヤンバ１５の内側寄りの位置付近
には、そのオリフイス１６よりも上流側のオイル
の圧力、すなわち、オイル・ポンプから供給され
るオイルの圧力が所定の圧力以上になると、その
オリフイス１６の上流側と下流側とを、パイロツ
ト連通路２７を介して連絡するシヨート・サーキ
ツト・バルブ３１が設けられている。

すなわち、そのバルブ・ケーシング１１におい
て、そのバルブ・チヤンバ１５の内側寄りの位置
には、下方に伸長され、かつ、そのパイロツト連
通路２７と直交するシヨート・サーキツト・バル
ブ・チヤンバ２８が形成され、そのバルブ・チヤ
ンバ２８内に、そのシヨート・サーキツト・バル
ブ３１が往復摺動可能に配置されている。

そのシヨート・サーキツト・バルブ３１は、円
筒形状に形成されたバルブ本体３２と、そのバル
ブ本体３２の上方側の側面周囲に形成されたリン
グ溝３３と、そのリング溝３３とそのバルブ本体
３２の上端とを連絡する連絡路３４と、そのシヨ
ート・サーキツト・バルブ・チヤンバ２８内で、
そのバルブ本体３２を上方に押し上げるためのリ
ターン・スプリング３５とより構成されている。

従つて、そのバルブ本体３２は、そのシヨー
ト・サーキツト・バルブ・チヤンバ２８内に往復
摺動可能に配置され、さらに、そのバルブ本体３
２の下方には、そのリターン・スプリング３５が
配置され、そのような状態において、そのシヨー
ト・サーキツト・バルブ・チヤンバ２８の下方に
は、プラグ３６が嵌め込まれている。

勿論、そのバルブ本体３２は、常態において、
そのリターン・スプリング３５によつて上方に押
し上げられていることから、そのバルブ本体３２
のリング溝３３とそのパイロツト連通路２７との
連絡は絶たれているが、そのような状態におい
て、そのシヨート・サーキツト・バルブ３１を中
心にして、両側のパイロツト連通路２７を連結す
るために、そのシヨート・サーキツト・バルブ・
チヤンバ２８の内周ほぼ中央の位置には、その両
側のパイロツト連通路２７を連絡するリング溝２
９が形成されている。

換言するならば、そのバルブ本体３２が、その
リターン・スプリング３５によつて上方に押し上
げられている場合にも、上述したオリフイス１６
の下流側の出口側ポート１３と、上述したオイ
ル・リターン・コントロール・スプール１７の後
端側の背圧室２６とは、そのパイロツト連通路２
７およびリング溝２９によつて連絡されている。

勿論、そのシヨート・サーキツト・バルブ３１
は、オイル・ポンプから入口側ポート１２に供給
されるオイルの圧力が所定の圧力が所定の圧力以
上になると、そのリターン・スプリング３５に抗
して下方に押し込められ、そのリング溝３３とそ
のパイロツト連通路２７、換言するならば、その
オリフイス１６の上流側と下流側とが連絡される
ように構成されるが、上述した所定の圧力は、そ
のリターン・スプリング３５のばね定数によつて
決定される。

従つて、そのリターン・スプリング３５のばね
定数は、自動車が下り坂をエンジン・ブレーキを
併用しながら、あるいは、上り坂をエンジンを吹
かしながら低速ギアを使用して走行する場合な
ど、機関回転数が極端に上昇し、オイル・ポンプ
から入口側ポート１２に供給されるオイルの圧力
が高い場合に、そのシヨート・サーキツト・バル
ブ３１が下方に押し込められ、そのオリフイス１
６との上流側と下流側とを連絡し得るように、所
定のばね定数に設定される。

勿論、通常の高速走行の場合には、高速ギアが
使用されていることから、その場合の機関回転数
は上述したような場合の機関回転数よりも低く、
従つて、そのシヨート・サーキツト・バルブ３１
は、そのリターン・スプリング３５によつて上方
に押し上げられた状態に維持される。

次に、この発明に係るパワー・ステアリングに
使用される流量調整弁１０の動作について説明す
る。

先ず、内燃機関が運転され、オイル・ポンプが
駆動されると、そのオイル・ポンプの回転に応じ
たオイルが入口側ポート１２に送られるが、低速
運転されている場合には、その入口側ポート１２
に送られるオイルの量が比較的少なく、オリフイ
ス１６での圧力降下が小さいためオイル・リター
ン・コントロール・スプール１７は、オリフイス
１６側（図において左側）に位置されていること
から、その入口側ポート１２とバイパス・ポート
１４との連絡が絶たれ、そのオイルは、そのオリ
フイス１６を通過して、出口側ポート１３から、
パワー・ステアリング装置のリアクシヨン・コン
トロール・バルブ側に送られる。

従つて、そのオイル・ポンプから供給されるオ
イルがそのバイパス・ポート１４を介して、その
オイル・ポンプの吸込み側に戻されることなく、
そのリアクシヨン・コントロール・バルブ側に送
られ、所定の操作力、すなわち、軽い操作力をも
つてステアリングが回転され得る状態に置かれ
る。

また、高速運転時には、その入口側ポートに送
られるオイルの量が多く、オリフイス１６での圧
力降下が大きいためそのオイル・リターン・コン
トロール・スプール１７が、リターン・スプリン
グ２５に抗して外側（図において右側）に摺動さ
れ、その入口側ポート１２とバイパス・ポート１
４とが連結されて、そのオイルの一部がオイル・
ポンプの吸込み側に戻され、しかも、そのような
オイル・リターン・コントロール・スプール１７
の摺動に伴い、スロツトル・ロツド２４によつ
て、そのオリフイス１６が絞られることから更に
圧力降下が増しそのためオイル・リターン・コン
トロール・スプール１７が更に右側に摺動されバ
イパス・ポート１４の開きが大となるためオイ
ル・ポンプの吸込み側に戻されるオイルの量が増
し、出口側ポート１３から、パワー・ステアリン
グ装置のリアクシヨン・コントロール・バルブ側
に送られるオイルの量が減少される。

従つて、上述した所定の操作力よりも大きな操
作力をもつてステアリングが回転され得る状態、
いわゆる、ステアリングが重く、安定した状態に
置かれる。

さらに、下り坂をエンジン・ブレーキを併用し
ながら、あるいは、上り坂をエンジンを吹かしな
がら低速ギアを使用して走行する場合には、機関
回転数が前記高速運転の場合と同様高いため、出
口側ポート１３から、パワーステアリング装置の
リアクシヨン・コントロール・バルブ側に送られ
るオイルの量が減少するが、カーブにおいて、大
きく舵を切る時は、オイルの圧力が高くなるため
上述したシヨート・サーキツト・バルブ３１がリ
ターン・スプリング３５に抗して下方に押し込め
られ、バルブ本体３２のリング溝３３と、シヨー
ト・サーキツト・バルブ・チヤンバ２８のリング
溝２９とが合わされ、そのオリフイス１６の上流
側と下流側とが、パイロツト連通路２７を介して
連絡される。

従つて、オリフイス１６の上流側と下流側との
圧力差が減少するためオイル・リターン・コント
ロール・バルブが左側に戻りバイパス・ポート１
４が閉じられるためパワー・ステアリング装置の
リアクシヨン・コントロール・バルブ側に送られ
るオイル量は多くなることから、上述したように
オイル・ポンプが高速回転されている場合でも、
そのリアクシヨン・コントロール・バルブ側に送
られるオイルの流量は多く、軽い操作力をもつて
ステアリングが回転され得る状態に置かれる。

如上のこの発明によれば、パイロツト連通路
が、絞りの下流側を背圧室に連絡させてバルブ・
ケーシングに形成され、そして、シヨート・サー
キツト・バルブが、その絞りの上流側をそのパイ
ロツト連通路に連絡させるところにおいて、その
バルブ・ケーシング内に組み込まれ、そして、そ
の絞りの上流側のオイルの圧力が所定の圧力以上
になるとそのパイロツト連通路を介してその絞り
の上流側をその背圧室に連絡するので、通常の走
行においては、ステアリング操作が軽く、また、
高速走行時には、そのステアリング操作が重目に
なり、そのステアリング操作が安定され、しか
も、カーブのある下り坂をエンジン・ブレーキを
併用しながら、あるいは、カーブのある上り坂を
エンジンを吹かしながら低速ギアを使用して走行
する場合には、そのステアリング操作が軽くな
り、操縦性が向上され、安全な走行が可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明に係るパワー・ステアリングに使
用される流量調整弁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流
量調整弁、１１……バルブ・ケーシング、１２…
…入口側ポート、１３……出口側ポート、１４…
…バイパス・ポート、１５……バルブ・チヤン
バ、１６……オリフイス、１７……オイル・リタ
ーン・コントロール・スプール、２４……スロツ
トル・ロツド、２７……パイロツト連通路、３１
……シヨート・サーキツト・バルブ。

Claims

【特許請求の範囲】１オイル・ポンプの吐出側に接続される入口側
ポート、パワー・ステアリング装置のリアクシヨ
ン・コントロール・バルブ側に接続される出口側
ポート、および、オイル・ポンプの吸込み側に接
続されるバイパス・ポートを備えるバルブ・ケー
シングと、その入口側ポートをそのバイパス・ポートに連
絡するように、そのバルブ・ケーシングに形成さ
れたバルブ・チヤンバと、その出口側ポートとそのバルブ・チヤンバとの
間に形成された絞りと、その入口側ポートとそのバイパス・ポートとの
連絡を制御するように、そのバルブ・チヤンバに
往復摺動可能に配置され、そして、その絞りの上
流側の反対側であつてそのバルブ・チヤンバの外
側寄りに背圧室を形成するオイル・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背圧室に連絡させてそ
のバルブ・ケーシングに形成されてあるパイロツ
ト連通路と、その絞りの上流側をそのパイロツト連通路に連
絡させるところにおいて、そのバルブ・ケーシン
グ内に組み込まれ、そして、その絞りの上流側の
オイルの圧力が所定の圧力以上になるとそのパイ
ロツト連通路を介してその絞りの上流側をその背
圧室に連絡するシヨート・サーキツト・バルブと
を含むパワー・ステアリングに使用される流量調
整弁。