JPH08301132A - 動力舵取装置における流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】低負荷時に制御弁に供給する作動油の流量を低
減する省エネルギ化を、ポンプハウジングを何ら変更す
ることなく行えるようにする。 【構成】低負荷時においては流量調整弁のばね室を低圧
側に連通させステアリング操作により圧力上昇する負荷
圧に応動してばね室と低圧側との連通を遮断する負荷圧
感応弁を備え、この負荷圧感応弁を流量調整弁内に組み
込んだことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等に使用される
動力舵取装置における流量制御装置に関するもので、特
に、低負荷時にポンプから制御弁に供給される流量を低
減して省エネルギ化を図った動力舵取装置における流量
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ハンドルを操作していない低負荷時にポ
ンプから制御弁に供給される流量を低減して省エネルギ
化を図った動力舵取装置における流量制御装置は、例え
ば特開平６−８８４０号公報に記載されているように公
知である。かかる流量制御装置においては、流量調整弁
のばね室と低圧側との間に、負荷圧に応じて絞り開度が
変化される負荷圧感応弁を設け、低負荷時においては、
負荷圧感応弁を介して流量調整弁のばね室を低圧側に開
放して制御弁に供給される流量を低減させ、省エネルギ
化を達成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の流量制御装置においては、ポンプのハウジングに、制
御弁に供給する流量を制御する流量調整弁を収納するた
めの収納穴とは別に、低負荷時にその流量を低減する負
荷圧感応弁を収納するための収納穴を設ける必要があ
る。従って省エネルギ化のためにポンプハウジングを別
個に設計、製造しなければならず、従来一般のポンプハ
ウジングとの互換性がない問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した問題
を解決するためになされたもので、ポンプとパワーシリ
ンダの両油室とリザーバとにそれぞれ接続する流路に可
変絞りをそれぞれ設けた制御弁と、前記ポンプの吐出通
路中に設けられたメータリングオリフィスの前後差圧に
応じてバイパス通路を開閉し前記制御弁に供給する流量
を所定流量に制御する流量調整弁とを備えた動力舵取装
置において、低負荷時においては前記流量調整弁のばね
室を低圧側に連通させステアリング操作により圧力上昇
する負荷圧に応動して前記ばね室と低圧側との連通を遮
断する可変絞りを備えた負荷圧感応弁を設け、この負荷
圧感応弁を前記流量調整弁内に組み込んだものである。

【０００５】

【作用】上記の構成により、操舵の中立状態において
は、負荷圧が低いので、負荷圧感応弁の可変絞りが開か
れ、この可変絞りを介して流量調整弁のばね室側が低圧
側に解放されて圧力が低下するため、ポンプより吐出さ
れた作動油はより多くポンプの吸入側に還流される。従
って、制御弁に供給される作動油の供給流量が減少さ
れ、エネルギー損失を低減できる。

【０００６】その状態でステアリング操作により負荷圧
が上昇すると、負荷圧感応弁が作動されて可変絞りを縮
小し、ついには閉塞される。これにより制御弁に供給さ
れる作動油の供給流量が最大供給流量まで増大され、ア
シスト作用に寄与する。

【０００７】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は油圧式の動力舵取装置の全体構成を示し、こ
の動力舵取装置は、主として、自動車エンジンによって
駆動されるポンプ１０と、リザーバ１１と、ステアリン
グ操作をパワーアシストするパワーシリンダ１２と、ス
テアリングホイール１３の回転により作動して前記ポン
プ１０からパワーシリンダ１２に供給される作動油を絞
り制御するロータリ式の制御弁１４とによって構成され
ている。

【０００８】前記ポンプ１０のポンプハウジング１５に
は、図２に示すように弁収納穴１６が形成され、この弁
収納孔１６にポンプ１０の吐出ポートに連通する供給通
路１７とポンプ１０の吸入ポートに連通するバイパス通
路１８が弁収納孔１６の軸線方向に離間して開口されて
いる。前記弁収納孔１５の一端にはユニオン１９が液密
的に螺着され、このユニオン１９に前記制御弁１４の入
口ポートに通ずる送出口２０が開口されている。ユニオ
ン１９内にはメータリングオリフィス２１が形成され、
このメータリングオリフィス２１を介して前記供給通路
１７と送出口２０が連通されている。

【０００９】また、弁収納穴１６には流量調整用のバイ
パスバルブ２２が摺動可能に嵌合され、このバイパスバ
ルブ２２の一端にばね室２３が形成されている。ばね室
２３にはバイパスバルブ２２を通常バイパス通路１８を
閉止する方向に付勢するばね２４が設けられている。ば
ね室２３はポンプハウジング１５に形成した連通路２５
を介して前記メータリングオリフィス２１の下流側に連
通されている。これによってバイパスバルブ２２の両端
には前記メータリングオリフィス２１の前後差圧が導入
され、バイパスバルブ２２はこの前後差圧を一定に維持
するようにバイパス通路１８の開度を調整するようにな
っている。上記したメータリングオリフィス２１、バイ
パスバルブ２２およびばね２４により、流量調整弁２６
を構成している。

【００１０】前記バイパスバルブ２２には前記ばね室２
３側に開口する収容穴２７が開口され、この収容穴２７
の底部に前記バイパス通路１８に常時連通する逃がし通
路２８が開口されている。収容穴２７には負荷圧感応弁
３０が少量だけ摺動可能に嵌挿され、この負荷圧感応弁
３０の一端は前記ばね室２３に露呈され、他端には前記
逃がし通路２８を開閉する制御突部３１が形成されてい
る。かかる制御突部３１と逃がし通路２８とによって可
変絞り３５を構成している。これによって負荷圧感応弁
３０の両端の受圧面積Ａ１、Ａ２は、前記制御突部３１
の面積分だけばね室２３に露呈する一端側のほうが大き
くなっており、両端の受圧面積に差をもたせている。

【００１１】前記負荷圧感応弁３０とバイパスバルブ２
２との間には制御室３２が形成され、この制御室３２は
バイパスバルブ２２に形成した制御オリフィス３３を介
して前記ばね室２３に連通されている。前記制御室３２
にはばね３４が介挿され、このばね３４の付勢力によっ
て負荷圧感応弁３０は通常その制御突部３１が逃がし通
路２８を開いた摺動端位置に保持され、可変絞り３５を
全開している。

【００１２】前記負荷圧感応弁３０の一端側の受圧面積
Ａ１には制御オリフィス３３を通過する前の圧力Ｐ１が
作用し、また他端側の受圧面積Ａ２には制御オリフィス
３３を通過した後の圧力Ｐ２が作用する。すなわち、負
荷圧感応弁３０を制御室３２側（図 の左方向）に押圧
する推力Ｆ１は、Ｆ１＝Ｐ１×Ａ１となり、供給室２４
側（図 の左方向）に押圧する推力Ｆ２は、Ｆ２＝Ｐ２
×Ａ２＋Ｆｓとなる。ここでＦｓはばね３４のばね力を
示す。

【００１３】前記制御弁１４は、図１に簡略図示するよ
うに、ポンプ１０とパワーシリンダ１２の両油室とリザ
ーバ１１とにそれぞれ接続する４つの流路Ｌ１、Ｌ２、
Ｌ３、Ｌ４にセンタオープン形の可変絞りＶ１、Ｖ２、
Ｖ３、Ｖ４を設けた構成からなっている。なお、図１中
４０はレリーフ弁を示し、このレリーフ弁４０は前記バ
イパスバルブ２２のばね室２３の圧力が設定圧以上にな
ったときに作動して圧力を前記突部３１に開口したレリ
ーフ通路４１および前記逃がし通路２８を介してバイパ
ス通路１８に逃がすもので、このレリーフ弁４０は前記
負荷圧感応弁３０内に組み込まれている。

【００１４】次に上述した構成に基づいて作動を説明す
る。自動車エンジンによりポンプ１０が駆動されると、
作動油がポンプ１０の吐出ポートから供給通路１７に吐
出される。供給通路１７に吐出された作動油はメータリ
ングオリフィス２１を経て送出口２０から制御弁１４に
供給される。また、作動油はメータリングオリフィス２
１を通過した後、ばね室２３に導入され、さらにこのば
ね室２３より制御オリフィス３３を介して制御室３２に
導入され、負荷圧感応弁３０を図２の右方向に押圧する
油圧推力として作用するとともに、可変絞り３５を介し
てバイパス通路１８より排出される。

【００１５】操舵の中立状態においては、制御弁１４に
供給された作動油は可変絞りＶ１、Ｖ２より可変絞りＶ
３、Ｖ４を介してリザーバ１１に等分的に排出され、パ
ワーシリンダ１２の両油室は均等な低圧状態に保持され
る。この状態においては負荷圧（ポンプ圧）が低いの
で、負荷圧感応弁３０の両端に作用する油圧推力差は小
さく、ばね３４の作用によりＦ１（Ｐ１×Ａ１）＜Ｆ２
（Ｐ２×Ａ１＋Ｆｓ）の関係が成り立つ。従って、負荷
圧感応弁３０はばね３４の付勢力により可変絞り３５を
全開する右方端に保持され、この可変絞り３５を介して
バイパスバルブ２２のばね室２３が低圧側に解放され
る。従ってばね室２３から低圧側にパイロット流量がリ
ークされてばね室２３の圧力が低下するため、バイパス
バルブ２２がバイパス通路１８をより開く方向に移動さ
れ、ポンプ１０より吐出された作動油はより多くバイパ
ス通路１８にバイパスされ、ポンプ１０の吸入側に還流
される。従って、制御弁１４に供給される作動油の供給
流量は図３に示す流量Ｑ１まで減少される。これによ
り、ポンプ動力のエネルギー損失を低減できる。

【００１６】この状態より、ステアリングホイール１３
が回転操作されると、ステアリングホイール１３の回転
方向に応じて、可変絞りＶ１、Ｖ３と可変絞りＶ２、Ｖ
４のいずれか一方が拡大され、他方が縮小されるため、
負荷圧が上昇してパワーシリンダ１２の両油室に差圧が
発生する。この負荷圧がＰ１まで上昇すると、負荷圧感
応弁３０の受圧面積差により、負荷圧感応弁３０の両端
に作用する油圧推力差が増大してばね３４のばね力に打
ち勝ち、Ｆ１（Ｐ１×Ａ１）＞Ｆ２（Ｐ２×Ａ２＋Ｆ
ｓ）の関係になる。これにより負荷圧感応弁３０がばね
３４に抗して図１の左方向へ移動し、可変絞り３５を縮
小する。さらに、負荷圧がＰ２まで上昇して左右推力差
が増大すると、ついには可変絞り３５が閉塞されるに至
る。従ってばね室２３から制御オリフィス３３、制御室
３２および可変絞り３５を介してバイパス通路１８にリ
ークされるパイロット流量が０になる。これにより、バ
イパスバルブ２２のばね室２３の圧力が増大されるた
め、バイパスバルブ２２がバイパス通路１８を絞る方向
に変位され、制御弁１４に供給される作動油の供給流量
は図３に示す最大供給流量Ｑ２まで増大され、アシスト
作用に寄与する。

【００１７】なお、上記した実施例における負荷圧感応
弁３０としては、低負荷時に流量調整弁のばね室を低圧
側に開放して制御弁に供給する作動油の流量を低減でき
るものであればよい。

【００１８】

【発明の効果】以上述べたように本発明は、低負荷時に
おいては流量調整弁のばね室を低圧側に連通させステア
リング操作により圧力上昇する負荷圧に応動してばね室
と低圧側との連通を遮断する負荷圧感応弁を流量調整弁
内に設けた構成であるので、ポンプハウジングに何ら変
更を加えることなく、低負荷時に制御弁に供給する作動
油の流量を低減する省エネルギ化を図ることが可能にな
り、ポンプハウジングを互換性を高めることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す動力舵取装置における流
量制御装置の全体構成図である。

【図２】流量制御装置の詳細を示す図１のＢ部の詳細断
面図である。

【図３】負荷圧に対する供給流量特性を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０ ポンプ １１ リザーバ １２ パワーシリンダ １５ ポンプハウジング １７ 供給通路 １８ バイパス通路 ２１ メータリングオリフィス ２２ バイパスバルブ ２３ ばね室 ２６ 流量調整弁 ３０ 負荷圧感応弁 ３４ ばね Ｖ１〜Ｖ４ 可変絞り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプとパワーシリンダの両油室とリザ
   ーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りをそれぞれ設
   けた制御弁と、前記ポンプの吐出通路中に設けられたメ
   ータリングオリフィスの前後差圧に応じてバイパス通路
   を開閉し前記制御弁に供給する流量を所定流量に制御す
   る流量調整弁とを備えた動力舵取装置において、低負荷
   時においては前記流量調整弁のばね室を低圧側に連通さ
   せステアリング操作により圧力上昇する負荷圧に応動し
   て前記ばね室と低圧側との連通を遮断する可変絞りを備
   えた負荷圧感応弁を設け、この負荷圧感応弁を前記流量
   調整弁内に組み込んだことを特徴とする動力舵取装置に
   おける流量制御装置。
2. 【請求項２】 前記負荷圧感応弁の両端に受圧面積差を
   もたせてなる請求項１に記載の動力舵取装置における流
   量制御装置。