JPH0610162Y2 - 油圧制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は絞り制御弁が使用される油圧制御装置に関す
る。

（従来の技術） 絞り制御弁が使用される油圧装置として，例えば第７図
に示すような油圧式の後輪操舵装置が開発されている。

この装置について説明すると，ステアリングホイール３
が中立位置で保持される車両の直進走行時にはパワース
テアリング装置４のパワーシリンダ６内のピストン８が
中立位置で保持され，左室９ａと右室９ｂは等圧状態と
なっている。そのため，この場合には絞り制御式の制御
バルブ３３のパイロット信号圧力導入室３６ａと３６ｂ
との間が等圧状態で保持され，スプール３５も中立位置
で保持されるので，油圧アクチュエータ２４へ油圧は作
用せず，後輪２，２も第３図中に実線で示すように直進
状態で保持される。

また，高速走行状態の車両を左方向に旋回させる場合に
はステアリングホイール３の操舵にともないパワーシリ
ンダ６内のピストン８が中立位置から右方向に移動され
る。そのため，このピストン８の動作に連動して前輪
１，１が第７図中に点線で示すように左方向に操舵され
る。さらに，パワーシリンダ６内のピストン８の中立位
置から右方向への移動時には左室９ａ内の油圧が右室９
ｂよりも高くなっている。そのため，制御バルブ３３の
左側のパイロット信号圧力導入室３６ａ内の油圧が右側
のパイロット信号圧力導入室３６ｂ内の油圧よりも高く
なるので，制御バルブ３３のスプール３５が右方向に移
動し，スプール３５のランド３５ａ，３５ｂによってス
プール３４の第１，第３のポート４０ａ，４０ｃがそれ
ぞれ絞られ，スプール３５の第１のバルブ室３９ａとス
リーブ３４の第２，第５のポート４０ｂ，４０ｅとの
間，およびスプール３５の第２のバルブ室３９ｂとスリ
ーブ３４の第４，第６のポート４０ｄ，４０ｆとの間が
それぞれ連通された状態に切換え操作されるようになっ
ている。このように制御バルブ３３へ作用するパイロッ
ト信号圧は実質的にパワーステアリング装置の発生圧で
あり，制御バルブ３３は操舵力に応じて絞り量を制御し
て油圧アクチュエータ２４への供給油圧を制御するもの
となっている。そして，ディファレンシャル装置２５に
より駆動されるオイルポンプ２６から吐出された作動油
は油圧回路３２の油導入通路４１を介して制御バルブ３
３に至り，制御バルブ３３でリターン系路４２側との連
通絞り量に応じた油圧を発生し，第２の油通路４３ｂを
介して油圧シリンダ２７の右室２９ｂ内に導入されるの
で，油圧シリンダ２７の右室２９ｂ内が高圧状態になる
とともに，油圧シリンダ２７の左室２９ａ内は第１の油
通路４３ａおよび油戻し通路４２を介してリザーバタン
ク１３に連通されて低圧状態になる。その結果，油圧シ
リンダ２７のピストン２８が左方向に移動し，このピス
トン２８の動作に連動してピストンロッド３０および操
作ロッド３１，３１を介してトレーリングアーム１９，
１９の後部アーム２１ｂ，２１ｂの前端部が左方向に押
圧され，後輪２，２が左方向に操舵されるようになって
おり，前輪１と同相側に後輪２が操舵されて高速走行状
態の車両の旋回時における走行安定性の向上を図るよう
になっている。

また，低速走行状態の車両を左方向に旋回させる場合に
は，パワーシリンダ６内のピストン８が中立位置から右
方向に移動させてパワーシリンダ６内の左室９ａ内の油
圧が右室９ｂよりも高くなり，制御バルブ３３の左側の
パイロット信号圧力導入室３６ａ内の油圧が右側のパイ
ロット信号圧力導入室３６ｂ内の油圧よりも高くなるの
で，スプール３５が右方向に移動するが，低速走行時に
はディファレンシャル装置２５により駆動され車速に応
じて回転するオイルポンプ２６の吐出流量は小さく制御
バルブ３３での発生油圧も小さいので，後輪２，２は操
舵されず，直進状態で保持される。なお，右方向の旋回
に対しては上記の逆の作動が発生するものとなってい
る。

（考案が解決しようとする問題点） ところで，上記のような油圧式後輪操舵装置に限らず，
絞り制御弁を用いる油圧装置にあっては油圧回路中を流
れる作動油は温度によって粘性が変化する問題がある。

すなわち油温が低い時には作動油の粘性は高く，油温が
高い時には作動油の粘性は低くなる。このため，上記の
ような構成では同一車速で同一の操舵力の場合（作動油
の流量が同じで絞り量が同じ場合）でも油温が低い場合
には油温が高い場合に比べて絞り制御により発生する油
圧が大幅に増大する問題があり，油圧アクチュエータ２
４への作用油圧に応じて決まる後輪の舵角が油温によっ
て変わってしまい，作動油の温度により後輪の操舵特性
が変化する不都合があった。

すなわち，従来の絞り弁を利用した油圧発生装置は温度
により作動油の粘度が変化する為，出力発生圧も温度に
より変化するという欠点をもっている。つまり，同一の
絞り量でも低温になると粘度が高くなり，発生圧も高く
なる。逆に高温では低くなる。

これを解消する方法としては，作動油を粘度変化の少な
い特性のものに変更することが考えられるが，通常コス
トが高くなり，しかも効果は少なく１００％解消するこ
とはできない。

又，流量制御装置を追加し，温度により流入流量を変更
する方法もあるが，定容量型ポンプにおいては，簡易な
方法では１００％制御することはできない（制御構造が
複雑化し，メカニカルな制御では応対しきれない）。そ
の他，電子制御をするとコストが大巾にＵＰする信頼性
が低下する等，それぞれ好ましい対応とはいえない。

〔考案の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記に鑑みて創案されたもので，前記油圧源か
らの作動油が供給される高圧油路の低圧油路に対する連
通絞り量を制御して前記油圧アクチュエータ側への供給
油圧を制御するよう構成された第１の絞り制御弁と、前
記高圧油路と前記低圧油路との間に介装され、流通する
作動油の温度に応じて体積膨張を発生するワックスが封
入されると共にワックスの体積膨張に応じて前記高圧油
路と前記低圧油路との間の連通絞り量が増加するよう構
成された第２の絞り制御弁とを備えたこを特徴とする油
圧制御装置を要旨とするものである。

（作用） 本考案によれば，第１の絞り制御弁により制御される連
通絞り量に対して油温が上昇すると発生油圧は減少し，
油温が低下すると発生油圧は増加する傾向にあるが，第
２の絞り制御弁側では油温が上昇するとワックスが膨張
して低圧油路への連通絞り量が増加して発生油圧が増大
し，油温が低下するとワックスが収縮して低圧油路への
連通絞り量が減少して発生油圧が減少する傾向になるの
で，第１の絞り制御弁側で発生する油温（粘性）の影響
を第２の絞り制御弁で補償することができ，油温（粘性
変化）により発生油圧が変化する問題が解消するもので
ある。

（実施例） 以下，本考案の第１実施例を第１〜２図に基き詳細に説
明する。

なお，本実施例は第７図に示した後輪操舵装置の制御バ
ルブ３３に換えて本考案を実施したものであり，第７図
に対応する構成には同一の符号を付して詳細な説明は省
略する。

第１図において，５１は第１の絞り制御弁であり，シリ
ンダ５２内に３つのチャンファ部５３ａ，５３ｂ，５３
ｃを有するスプール５３がスライド可能に挿入されてい
る。スプール５３の両端部とシリンダ５２との間には左
右のパイロット信号圧力導入室５４ａ，５４ｂが形成さ
れており，これら両室５３ａ，５３ｂは油通路３８ａ，
３８ｂを介して，パワーステアリング装置４の圧力室９
ａ及び９ｂにそれぞれ連通されている。また，各室５４
ａ，５４ｂ内にはスリーブ５６ａ，５６ｂを介してスプ
ール５３を中立位置に付勢する中立スプリング５５ａ，
５５ｂが介装されており，これらのスプリング５５ａ，
５５ｂはプリロードがかけられた状態で装着されてい
る。また，シリンダ５２にはスプール５３の変位位置に
より相互間の連通開度及び連通絞り量が制御される５つ
のポート５７ａ〜ｅが設けられており，流入ポート５７
ａ，５７ｃは高圧油路をなす油通路４１を介してオイル
ポンプ２６の吐出口に連通されている。また，リターン
ポート５７ｂは低圧油路をなすリターン通路４２を介し
てリザーバ１３に連通されている。また，出力ポート５
７ｄ，５７ｅは油通路４３ａ，４３ｂを介して油圧アク
チュエータ２４の左右圧力室２９ａ，２９ｂに連通され
ている。

そして，このような構成を有する第１の絞り制御弁５１
は，例えば左側のパイロット信号圧力導入室５４ａに信
号圧が導入されるとスプール５３が右方に移動して，流
入ポート５７ａと出力ポート５７ｄとの間及び出力ポー
ト５７ｅとリターンポート５７ｂとの間では連通絞り量
が増加（連通開度が減少）するが、出力ポート５７ｄと
リターンポート５７ｂとの間及び流入ポート５７ｃと出
力ポート５７ｅとの間では連通開度が増加することにな
る。このため，油路４１から供給される作動油は流入ポ
ート５７ｃから流入し，リターンポート５７ｂとの連通
絞り量（チャンファ部５３ｂとシリンダ内壁とのオーバ
ラップ量）に応じた油圧を発生して出力ポート５７ｅか
ら出力されると同時に，出力ポート５７ｄ側からリター
ンポート５７ｂへ作動油が戻されることとなる。また，
右側のパイロット信号圧力導入室５４ｂに信号圧が導入
された場合には上記と逆の作動が行なわれることとな
る。一方，第１図中６１は第２の絞り制御弁であり，シ
リンダ６２内にスプール６３がスライド可能に挿入され
ている。このスプール６３は絞り制御弁６１の一端部に
設けられたワックス式制御装置６４によりスライド駆動
されるものとなっている。このワックス式制御装置６４
はリターン通路４２に介装され，シリンダ６２の端部に
固定されるケーシング６５内に作動油が流通する感温室
６６が形成されると共に，感温室６６内に感温駆動部６
７が設けられて構成されている。そしてこの感温駆動部
６７は，スプール６３に一端を固定されたロッド６８を
有しており，ロッド６８はケーシング６５内に固定され
たスリーブ６９にスライド可能に支持されている。ハッ
ト状に形成された弾性部材７１は，ロッド６８の他端部
に外挿されて固着されると共に開口側に形成された円環
フランジ部７０をスリーブ６９に固着されている。また
金属製のカップ７２はスリーブ６９にかしめ結合され
て，弾性部材７１との間に流体室を形成しており，この
流体室内にはワックス７３が封入されて，感温駆動部６
７が構成されている。なお，７４，７５はシールリン
グ，７６はゴムリングである。

また，シリンダ６２内のスプール６３，他端側にはリタ
ーンスプリング７７が収納されており，図中の室８０，
８１は大気開放あるいはリターン油が導かれるものとな
っている。

更に，シリンダ６２には油通路４３ａ及び４３ｂにそれ
ぞれ連通する２つの流入ポート７８ａ，７８ｂが形成さ
れており，スプール６３の位置により流入ポート７８
ａ，７８ｂ間の連通絞り量が制御されるものとなってい
る。

そして，このような構成を有する第２の制御弁６１は，
リターン通路４２から感温室６６内へ流入する作動油の
温度が上昇すると，ワックス７３が膨張して弾性部材７
１を変形させながらロッド６８及びスプール６３が図中
左方へ移動し，ポート７８ａ，７８ｂ間における連通絞
り量（スプール６３のチャンファ部６３ａとシリンダ６
２の内壁とのオーバーラップ量）が増大し，ポート７８
ａ，７８ｂ間の圧力差が増大する。また，作動油の温度
が低下すると逆にスプール６３が図中右方に移動して連
通絞り量が減少して，ポート７８ａ，７８ｂ間の圧力差
が減少する。

上記の如く，第１の絞り制御弁５１と第２の絞り制御弁
６１が設けられた本実施例によれば，以下のような作用
が得られる。

まず，一定流入流量（ポンプ回転数一定）で且つ一定絞
り量（スプール移動量一定すなわちパイロット信号圧一
定）の場合，第１の絞り制御弁５１で発生する油圧は，
第２図に示すように低温時は上昇し，高温時は低下する
ものとなる。

また，第２の絞り制御弁５２は一定流量に対して油温が
変化すると，油温の上昇と共に連通絞り量が増大するた
め，第２図に示すように発生油圧（ポート間の圧力差）
は低温時は低下し，高温時は低下するものとなる。

したがって，上記実施例においては，第１の絞り制御弁
５１において発生する油温（粘性）の変化による発生油
圧の変化が，第１の絞り制御弁の出力ポート５７ｄ，５
７ｅ間の連通絞り量を制御する第２の絞り制御弁の温度
依存性により補償され，油通路４３ａ，あるいは４３ｂ
を介して油圧アクチュエータ２４へ供給される油圧を，
油温の変化に対してほぼ一定にすることができるもので
ある。このため，第７図に示したような油圧式の後輪操
舵装置においては一定操舵力及び一定車速において，発
生する後輪の舵角を油温に対してほぼ一定とすることが
でき，操安性及び安全性が向上する。第３〜６図は本考
案の第２実施例を示すもので，第１実施例のチャンファ
部６３ａの構造に改良を加えたもので，他の構成につい
ては第１実施例と同じであるため，他の部分の詳細な説
明は省略する。

第３図に示すように第２の絞り制御弁６１のスプール６
３のチャンファ部６３ａには長さ方向に対して切り欠き
量が除々に変化する切り欠き部８０が追加形成されてい
る。このため，第２の絞り制御弁６１は切り欠き部８０
がポート７８ａ，７８ｂの近傍に位置する領域におい
て，スプール６３の変位（油温の変化）に対し，連通絞
り量（チャンファ部６３ａとシリンダ内壁とのオーバー
ラップ面積）が非線型的に変化するものとなる。

ところで，前記第１実施例においては，第１の絞り制御
弁で発生する非線型の温度依存性（油の温度の変化に対
する粘性の変化は非線型特性である）を，線型の温度依
存性を有する第２の絞り制御弁で補償したものであった
ため，アクチュエータへの作用油圧の油温による変化を
完全には補償することができなかった。しかしながら，
本第２実施例によれば，切欠き部８０を設けることによ
り，第２の絞り制御弁６１の温度依存性を，第４図に示
したように，第１の絞り制御弁とは逆の非線型特性にす
ることができるので，より完全に油温の変化に対して油
圧アクチュエータ２１への供給油圧を一定化できる効果
を奏する。

なお，本実施例において切り欠き部８０の形状は第５，
６図に示したような形状にしても良い。

〔考案の効果〕

以上，実施例と共に具体的に説明したように，本考案に
よれば油圧アクチュエータへの供給油圧を油温の変化に
対して安定化できる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は本考案の第１実施例を示すもので，第１図
は構成図，第２図は特性図であり，第３〜６図は本考案
の第２実施例を示すもので，第３図は要部構成図，第４
図は特性図，第５，６図は第２実施例の変形例を示す要
部構成図，第７図は従来例を示す概略構成図である。 ５１……第１の絞り制御弁 ６１……第２の絞り制御弁 ７３……ワックス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧源と油圧アクチュエータとの間に介装
   され、前記油圧源からの作動油が供給される高圧油路の
   低圧油路に対する連通絞り量を制御して油圧アクチュエ
   ータ側への供給油圧を制御するよう構成された第１の絞
   り制御弁と、 前記高圧油路と前記低圧油路との間に介装され、流通す
   る作動油の温度に応じて体積膨張を発生するワックスが
   封入されると共にワックスの体積膨張に応じて前記高圧
   油路と前記低圧油路との間の連通絞り量が増加するよう
   構成された第２の絞り制御弁と を備えたことを特徴とする油圧制御装置。