JPH11240455A - 油圧パワーステアリング装置の流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵時においてはエンジン回転数が低い領域
でもＰＳ側に十分な流量を供給する一方、非操舵状態に
おいては、どの領域でも操舵時よりもＰＳ側への供給流
量を少なくすること。 【解決手段】 可変絞り機構Ｗは、ポンプボディ１００
に繋止されポンプポートＰ側に固定絞りＵを設けたスリ
ーブ１２０と、このスリーブのパワーステアリング回路
側に結合され、軸芯部に可変オリフィス１２２Ａ及び外
周側に固定オリフィス１２２Ｂが設けられたプラグ１２
２と、スリーブに摺動自在に組み込まれプラグ側がニー
ドル状に形成されたプランジャ１２１と、このプラグと
プランジャとの間に配設されプランジャをポンプポート
側に付勢するバルブスプリング１２３とから構成され、
固定絞りの前後の差圧によってパワーステアリング回路
側に駆動されるプランジャの推力と、バルブスプリング
のバネ力とのバランス位置で可変オリフィスの開口面積
を調整し、この開口面積と固定オリフィスとで通路面積
を制御すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、流量制御弁を備
えた油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量制御弁を備えた油圧
パワーステアリング装置としては、流量制御弁ＦＶがポ
ンプＶＰに１体に組付けられた図７（Ａ）に示すような
構造が知られている。このポンプＶＰは、ポンプボディ
１０及びカバー１１からなるハウジングＨに、軸穴１２
を形成するとともに、軸穴１２内に設けた軸受１３によ
ってシャフト１４を回転自在に支持している。シャフト
１４は、ポンプボディ１０内に設けたロータ１５の駆動
軸となり、このロータ１５には複数のベーン１６を放射
状に組み込んでいる。

【０００３】更に、上記ロータ１５の周囲には、図７
（Ａ）のＸ−Ｘ矢視図である図７（Ｂ）に示すように楕
円形の内壁を有するカムリング１７を設けている。そし
て、シャフト１４が駆動されると、ロータ１５も回転す
るが、このときベーン１６がカムリング１７の内壁に沿
って出たり入ったりする。つまり、各ベーン１６の先端
がカムリング１７に密接したまま回転するとともに、こ
れら各ベーン１６間のそれぞれが、独立した室を構成す
る。

【０００４】そして、各室が収縮行程に入ったときに吐
出口から作動油を吐出する一方、各室が拡大行程に入っ
たとき、作動油を吸入する。なお、ロータ１５及びカム
リング１７の側面にはサイドプレート１８を設けてい
る。このサイドプレート１８の背面側には高圧室１９を
形成するとともに、この高圧室１９にはポンプ吐出圧が
導かれる。そして、この高圧室１９内の作動油の圧力に
より、サイドプレート１８をロータ１５側に押しつけ、
ローディングバランスを保つ。ポンプＶＰのシャフト１
４は図示していないエンジンに連結されており、エンジ
ンを始動するとシャフト１４に連結するロータ１５が回
転する。従って、エンジン回転数が上昇すればするほど
ポンプＶＰの吐出量が多くなる。

【０００５】次に、このパワーステアリング装置につい
て説明する。ポンプＶＰのポンプボディ１０には、流量
制御弁ＦＶを一体に設けている。この種の流量制御弁を
備えた油圧パワーステアリング装置として、本出願人は
図６（Ａ）にその一部を示す特願平５−１３２６４６号
を出願している。

【０００６】上記制御弁ＦＶは、ハウジング１０にポン
プポートＰとタンクポートＴを形成するとともに、ハウ
ジング１０に嵌挿されコネクター３０に保持されたスリ
ーブ２６にプランジャ２７を摺動自在に嵌合し、このプ
ランジャ２７内に通路２７ａを形成している。また、ハ
ウジング１０に螺着されたコネクター３０側に、大径部
２８ｂと小径部２８ａを備えたロッド２８を固定し、こ
のロッド２８の小径部先端を、上記通路２７ａ内に挿入
することで、その挿入部分に可変オリフィスＶを形成し
ている。従って、プランジャ２７がスリーブ２６内を移
動すると、その移動量に応じて可変オリフィスＶの開口
面積が変化する。

【０００７】ハウジング１０内には、スプール２１が摺
動自在に嵌合され、このスプール２１の右側にはスプリ
ング室１０ｂが形成されている。このスプリング室１０
ｂ内には、スプリング２５が収容されスプール２１を左
方に付勢するとともに、可変オリフィスＶの下流側の圧
力が連通孔２６ｂ及び通路１０ｃを介して導かれてい
る。また、スプール２１の内部には、ボール２３および
スプリング２２からなるリリーフバルブを備えている。

【０００８】ポンプＶＰより供給される圧油は、ポンプ
ポートＰを介してプランジャ２７内の通路２７ａに流入
するとともに、可変オリフィスＶを介してコネクター３
０の連結ポート３０ａ内に流入し、そこからパワーステ
アリング装置側に供給される。その際、可変オリフィス
Ｖの前後に差圧が発生し、この差圧にプランジャ２７の
大径部の受圧面積を乗じた推力がバルブスプリング２９
のバネ力に抗してプランジャ２７を左方に駆動する。な
お、プランジャ２７を同方向に駆動する推力としては、
ダンピングオリフィス２７ａを介して圧力室２７ｂ内に
導かれる圧油による推力も含まれる。

【０００９】ここで、可変オリフィスＶの前後の差圧
は、スプール２１の右方への移動によって開口するタン
クポートＴの開口面積によって決定される。可変オリフ
ィスＶの下流側の圧力、つまりパワーステアリング装置
への供給圧力は、通路１０ｃを通ってスプリング室１０
ｂに導かれるので、スプール２１の両端の差圧は、可変
オリフィスＶの前後の差圧に等しくなる。そして差圧が
大きくなると、この差圧にスプール２１の断面積を乗じ
た推力が、スプリング２５のバネ力ににうち勝って、こ
の推力がスプリング２５のバネ力にバランスする位置ま
でスプール２１が右方に移動する。そして、スプール２
１が設定したストロークを越えて移動すると、ポンプポ
ートＰはタンクポートＴと連通し作動油はタンクに還流
される。

【００１０】上記のように、スプール２１の移動量に応
じて、可変オリフィスＶ前後の差圧が変化する。この差
圧が増大してプランジャ２７がロッド２８の大径部２８
ｂに係合するまで左方に移動すると、可変オリフィスＶ
の開口面積が縮小されて、パワーステアリング装置側に
供給される圧油の流量が減少する。また、パワーステア
リング装置への供給圧力と等しいスプリング室１０ｂ内
の圧力が、フィルター２４を通ってボール２３に付加さ
れる。そしてこの圧力がスプリング２２によって設定さ
れている圧力を越えると、ボール２３を押し開き、作動
油がタンクポートＴへ還流する。このように、スプール
２１内のリリーフバルブにより、供給油の圧力が制御さ
れる。

【００１１】図６（Ａ）に示す従来例は、スプリング室
１０ｂの底部が、スプリング２５の右端面が着座する側
壁となっているが、図５（Ａ）に示すように、この側壁
を取り払ってスプール２１と対向させたピストン３５を
配設するとともに、このピストン３５内に切換スプール
３６を付設して、スプリング２５のセット荷重を調整す
るセット荷重調整部とすることにより、非操舵時のエネ
ルギー損失を少なくする所謂省エネルギー構造とするこ
とができる。

【００１２】図５（Ａ）はポンプＶＰが停止あるいは非
操舵状態を示し、図５（Ｂ）はポンプＶＰが駆動されて
いる操舵状態を示すものである。この省エネルギー構造
の流量制御弁ＦＶは、通路１０ｃを介して可変絞り機構
Ｖの下流側に連通させたスプリング室１０ｂ内におい
て、スプール２１とピストン３５とを対向させ、両者の
間にスプリング２５を介在させる。スプリング２５のセ
ット荷重は、図６（Ａ）に示す従来例の場合と図５
（Ｂ）に示す操舵状態をほぼ同一にする。この構成を油
圧回路で簡明に表示したのが図６（Ｂ）である。

【００１３】上記ピストン３５には、その中央部分に鍔
部３７を形成し、この鍔部３７で、パイロット室３８と
ドレン室３９とを区画している。そしてドレン室３９に
は停止段部３９ａを形成し、鍔部３７がこの停止段部３
９ａに接した状態でそれ以上移動できないようにしてい
る。パイロット室３８は、ピストン３５を挟んでスプリ
ング室１０ｂと反対側に設けられている。また、ドレン
室３９はタンクポートＴに連通させる一方、スプリング
室１０ｂとの連通は遮断されている。そして、スプリン
グ室１０ｂ側に面したピストンの一方の受圧面３５ａに
対して、パイロット室３８に面した他方の受圧面３５ｂ
（鍔部３７の受圧面も含む）の受圧面積を大きくしてい
る。

【００１４】上記ピストン３５には、その軸線上にスプ
ール孔４０を形成しているが、スプリング室１０ｂ側に
はスプール孔４０の左端が開放され、右端は塞がれてい
る。このように形成されたスプール孔４０に切換スプー
ル３６が摺動自在に組み込まれ、その左端面には、スプ
リング室１０ｂの圧力が作用する。

【００１５】更に、このピストン３５には、環状溝４１
を形成し、この環状溝４１とパイロット室３８とを、通
孔４２を介して連通させている。上記切換スプール３６
には、図５（Ｂ）に示すような２つのランド部４３，４
４を形成するとともに、これらランド部４３，４４間を
環状凹部４５としている。そしてこの切換スプール３６
の右方のランド部４４側には、スプリング４６のバネ力
を作用させている。

【００１６】なお、上記環状凹部４５は、その移動位置
に関係なく、通路４７を介して常にドレン室３９に連通
する。また、切換スプール３６には連通孔４８を形成
し、スプリング４６を収容した室を環状凹部４５を介し
てドレン室３９に連通させている。上記のようにした切
換スプール３６は、図５（Ａ）に示す非操舵状態におい
て、そのランド部４３でスプリング室１０ｂと環状溝４
１との連通を遮断する一方、パイロット室３８を環状凹
部４５及び通路４７を介してドレン室３９に連通させ、
ピストン３５を後退させてスプリング２５のセット荷重
を小さくする。

【００１７】ポンプＶＰを駆動すると、その圧力油がポ
ンプポートＰを介して圧力室１０ａに導かれるととも
に、可変絞り機構Ｖを介して操舵機構を構成するパワー
ステアリング回路（以下ＰＳと略称する）にも導かれ
る。そして、非操舵時であればＰＳが中立状態となり、
圧力油はタンクに還流されるため、ＰＳの負荷圧、言い
換えれば可変絞り機構Ｖの下流側の圧力は低く、スプリ
ング４６で定めた設定圧力を越えることはない。そのた
めに、ピストン３５が図５（Ａ）のように後退した位置
を保ち、スプリング室１０ｂ内のスプリング２５のセッ
ト荷重を小さく設定する。

【００１８】この結果、圧力室１０ａとスプリング室１
０ｂの差圧にスプール２１の受圧面積を乗じた推力が、
スプリング室１０ｂ内のスプリング２５のバネ力に打ち
勝ち、スプール２１がスプリング２５の荷重とバランス
するまで右方に移動する。スプール２１が移動すれば、
ポンプポートＰがタンクポートＴに連通するので、その
分ＰＳへの供給流量が少なくなる。非操舵時の供給流量
を操舵時と比較して示したのが図４（Ｂ）で、非操舵時
の供給流量Ｑｎが操舵時の最大供給流量Ｑｍよりも少な
くなることを示している。

【００１９】操舵状態においては、ＰＳ側の圧力が高く
なるので、これに連通するスプリング室１０ｂの圧力
が、スプリング４６で定めた設定圧力を越えると、切換
スプール３６がスプリング４６に抗して右方に移動し、
スプリング室１０ｂと環状溝４１とを連通させる。この
環状溝４１は通孔４２を介してパイロット室３８にも連
通しているので、結局、スプリング室１０ｂとパイロッ
ト室３８とが連通することになる。従って、スプリング
室１０ｂ及びパイロット室３８のそれぞれに可変絞り機
構Ｖの下流側の圧力が導かれ、ピストン３５の左側受圧
面３５ａと右側受圧面３５ｂとの面積差により、ピスト
ン３５がスプリング２５に抗して左方に前進する。この
ときのピストン３５の最大移動量は、ピストン３５の鍔
部３７が停止段部３９ａに当接する迄である。

【００２０】このようにピストン３５が移動すれば、ス
プリング２５のセット荷重が大きくなる。セット荷重が
大きくなれば、圧力室１０ａとスプリング室１０ｂの圧
力差に基ずく推力が、スプリング２５のセット荷重とバ
ランスするまでのスプール２１の移動量も相対的に小さ
くなり、圧力室１０ａからタンクポートＴへの流出量が
少なくなる。この結果ＰＳへの供給流量が増え、操舵時
には図４（Ｂ）に示す特性線Ｋの流量特性となる。

【００２１】上記のことから明らかなように、操舵時に
は最大供給流量Ｑｍを確保して、ＰＳ側がパワー不足に
ならないようにする一方、非操舵時にはポンプＶＰのＰ
Ｓ側への供給流量Ｑｎを、一部の区間を除いて操舵時の
最大供給流量Ｑｍよりも少なくし、非操舵時のエネルギ
ー損失の減少を図っている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の非操舵
状態においては、スプール２１を左方に付勢するスプリ
ング２５のセット荷重は低く設定されているため、可変
絞り機構Ｖの前後の差圧は低い。一方、可変絞り機構Ｖ
側のバルブスプリング２９のセット荷重は操舵状態に合
わせて設定してあるために、非操舵状態においては可変
絞り機構Ｖの前後の差圧が小さいこともあって、プラン
ジャ２７を左方に駆動する推力が小さい。この結果、可
変絞り機構Ｖの開口面積は大きいままに維持されるた
め、図４（Ｂ）の破線で示すように操舵時Ｋよりも非操
舵時Ｍの方がＰＳ側への供給流量が多い領域、すなわち
エネルギー損失の増加する領域ができてしまうという問
題があった。

【００２３】本発明は以上の様な実情に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、操舵時において
はエンジン回転数が低い領域でもＰＳ側に十分な流量を
供給する一方、非操舵状態においては、どの領域でも操
舵時よりもＰＳ側への供給流量を少なくすることであ
る。

【００２４】

【課題を解決するための手段】この発明は、「エンジン
の回転数に応じて吐出量が変化するポンプと、このポン
プをパワーステアリング回路に接続する流路と、この流
路途中に設けた可変絞り機構と、ポンプからタンクへの
還流流量を制御する流量制御弁とを備え、この流量制御
弁は、ポンプボディと、前記可変絞り機構の上流側に接
続した圧力室と、タンクに連通するタンクポートと、前
記ポンプボディに摺動自在に組み込んだスプールと、こ
のスプールを挟んで圧力室の反対側に設けたスプリング
室と、このスプリング室に設けてスプールにバネ力を作
用させたスプリングと、このスプリングの基端部に当接
し前記スプリング室の圧力に応動して作動するピストン
が、操舵時には前進し前記スプリングのセット荷重を増
して前記パワーステアリング回路への供給流量を増加さ
せる一方、非操舵時には後退し前記スプリングのセット
荷重を減らして前記パワーステアリング回路への供給流
量を減少させるセット荷重調整部とから構成され、上記
流量制御弁の上流側の圧力を前記スプール左端の圧力室
に、また下流側の圧力をパイロット通路を介してスプリ
ング室に導き、絞り前後の差圧が所定圧力以上になった
とき、圧力室の圧力が前記スプリングのバネ力及び前記
スプリング室の圧力作用に打ち勝って前記スプールを移
動させるとともに、そのスプールの位置に応じた開度で
圧力室を前記タンクポートに開口させる構成にした油圧
パワーステアリング装置」を前提とするものである。

【００２５】上記の課題を解決するために本発明のとっ
た第１の手段は、「上記可変絞り機構は、前記ポンプボ
ディに繋止されポンプポート側に固定絞りを設けたスリ
ーブと、このスリーブの前記パワーステアリング回路側
に結合され、軸芯部に可変オリフィス及び外周側に固定
オリフィスが設けられたプラグと、前記スリーブに摺動
自在に組み込まれプラグ側がニードル状に形成されたプ
ランジャと、このプラグと前記プランジャとの間に配設
されプランジャをポンプポート側に付勢するバルブスプ
リングとから構成され、前記固定絞りの前後の差圧によ
ってパワーステアリング回路側に駆動される前記プラン
ジャの推力と、前記バルブスプリングのバネ力とのバラ
ンス位置で前記可変オリフィスの開口面積を調整し、こ
の開口面積と前記固定オリフィスとで通路面積を制御す
ること」である。

【００２６】また第２の手段は、「可変絞り機構は、前
記ポンプボディに繋止されポンプポート側に固定絞り及
び下流側に可変オリフィスを設けたスリーブと、このス
リーブの前記パワーステアリング回路側に結合され、軸
芯部に固定オリフィスが設けられたプラグと、前記スリ
ーブに摺動自在に組み込まれたプランジャと、このプラ
グと前記プランジャとの間に配設されプランジャをポン
プポート側に付勢するバルブスプリングとから構成さ
れ、前記固定絞りの前後の差圧によってパワーステアリ
ング回路側に駆動される前記プランジャの推力と、前記
バルブスプリングのバネ力とのバランス位置で前記可変
オリフィスの開口面積を調整し、この開口面積と前記固
定オリフィスとで通路面積を制御すること」である。

【００２７】更に第３の手段は、「可変絞り機構は、前
記ポンプボディに繋止されたスリーブと、このスリーブ
の前記パワーステアリング回路側に結合され軸芯部に連
通孔が設けられたプラグと、前記スリーブに摺動自在に
組み込まれ尖端部に前記連通孔に対向するテーパ面が設
けられ当該テーパ面と前記連通孔との間に可変オリフィ
スが形成されるとともに尖端軸芯部に固定オリフィスが
設けられたプランジャと、このプラグと前記プランジャ
との間に配設されプランジャをポンプポート側に付勢す
るバルブスプリングとから構成され、前記固定絞りの前
後の差圧によってパワーステアリング回路側に駆動され
る前記プランジャの推力と、前記バルブスプリングのバ
ネ力とのバランス位置で前記可変オリフィスの開口面積
を調整し、この開口面積と前記固定オリフィスとで通路
面積を制御すること」である。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の流量制御弁ＦＣを車両に
搭載した場合には、図３の各動作状態図に示す如くほぼ
水平になる。図３（Ａ）はエンジンが停止した状態，図
３（Ｂ）は高速走行時の非操舵状態，図３（Ｃ）は低速
走行時の操舵状態を示している。つぎに、表示の都合
上、図３（Ｂ）を縦に配置した図１に示す本発明の第１
実施形態について、従来例と異なる部分を重点的に説明
する。ポンプボディ１００に螺着されたピストンケース
１０１には、外面にシール１１２が装着されＣピン１０
４で抜け止めされたストッパ１０３が装着されるととも
に、シール１１１が装着された大径部１０６Ａ及びシー
ル１１０が装着された小径部１０６Ｂを有するピストン
１０６が移動自在に嵌合している。前記ストッパ１０３
に圧入等により結合されたボス１０２の鍔部とピストン
１０６の底部との間には、スプリング１０５が装着さ
れ、ピストン１０６を常時ストッパ１０３側に付勢して
いいる。

【００２９】ポンプボディ１００に螺合されたピストン
ケース１０１の中央部分に移動自在に収容され、スプリ
ング１０８のセット荷重を切り替える所謂セット荷重調
整部のピストン１０６は、スプリング室１０１Ａ及びこ
れに環状隙間１０６Ｆを介して連通するパイロット室１
０１ＢとタンクポートＴに連通するドレン室１０１Ｃと
を区画している。そして、ピストンケース１０１の底部
には停止段部１０１Ｅを形成し、ピストン１０６がこの
停止段部１０１Ｅに当接した後は、それ以上移動できな
いようにしている。

【００３０】パイロット室１０１Ｂは、ピストンケース
１０１にシール１１２を装着したストッパ１０３を挿入
し、Ｃピン１０４で抜け止めすることによりストッパ１
０３に形成される空間に、ピストン１０６を挟んでスプ
リング室１０１Ａの反対側に設けられている。またドレ
ン室１０１Ｃは、連通路１０１Ｄ及び容室１００Ｇを介
し図示を省略した通路を経てタンクポートＴに連通させ
るとともに、容室１００Ｇとスプリング室１０１Ａ及び
パイロット室１０１Ｂとの連通はシール１０９及び１１
０により遮断されている。そして、スプリング室１０１
Ａ側に面したピストン１０６の受圧面１０６Ｄに対し
て、パイロット室１０１Ｂに面した受圧面１０６Ｅの受
圧面積を大きくしている。

【００３１】ポンプＶＰを駆動すると、その圧油がポン
プポートＰから連通孔１２０Ａ及び環状隙間１２０Ｄか
らなる上流側の固定絞りＵを介して圧力室１００Ａに導
かれるとともに、固定オリフィス１２２Ｂ及び可変オリ
フィス１２２Ａからなる可変絞り機構Ｗを介してＰＳ側
にも供給される。図３（Ｃ）に示す操舵状態において
は、ＰＳの負荷圧が上昇するが、その上昇した圧力がパ
イロット通路１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを介して、
スプリング室１０１Ａにも導かれる。このためパイロッ
ト室１０１Ｂの圧力にピストン１０６の大径側の受圧面
積１０６Ｅを乗じた推力が、スプリング室１０１Ａの圧
力にピストン１０６の小径側の受圧面積１０６Ｄを乗じ
た推力とセットスプリング１０５及びスプリング１０８
の荷重に打ち勝って、ピストン１０６はスプール１０８
側に前進する。

【００３２】この結果ピストン１０６は、スプリング１
０８を縮める方向に移動するのであるが、移動速度は環
状通路１０６Ｆにより抑制された緩やかなものとなる。
またスプリング室１０１Ａの圧力が脈動したとしても、
パイロット室１０１Ｂの圧力は環状通路１０６Ｆにより
緩衝され、脈動がそのまま伝わらないのと、ピストン１
０６外面にはシール１１０及び１１１が装着されている
こともあって、ピストン１０６が軸方向に振動する所謂
ハンチングを防止することができる。ＰＳの負荷圧が更
に上昇したときの最大移動量は、ピストン１０６が停止
段部１０１Ｅに当接する迄である。

【００３３】ピストン１０６が移動すれば、スプリング
１０８の荷重が大きくなる。荷重が大きくなれば、スプ
ール１０７がポンプポートＰ側に押し戻され、タンクポ
ートＴの開口面積も小さくなるので、ポンプポートＰか
らタンクポートＴに還流する流量が少なくなるとともに
ポンプポートＰの圧力も上昇する。

【００３４】図３（Ｃ）に示す操舵時において、ポンプ
ボディ１００に繋止されたスリーブ１２０に移動自在に
収容され、バルブスプリング１２３によりポンプポート
Ｐ側に付勢されたプランジャ１２１の受圧面積Ａｐに、
ポンプポートの圧力Ｐｐと圧力室１２１Ｃの圧力Ｐｃの
差圧（Ｐｐ−Ｐｃ）を乗じた推力Ａｐ（Ｐｐ−Ｐｃ）
が、バルブスプリング１２３のセット荷重より小さいポ
ンプ回転数の小さい領域では、プランジャ１２１はバル
ブスプリング１２３に押し戻されたまま移動しないの
で、ＰＳ側への供給流量は図４（Ａ）の実線で示すよう
に最大供給流量Ｑｓまで増加し、ＰＳ側がパワー不足に
ならないようにする。

【００３５】エンジン回転数が上がって図４（Ａ）のｂ
の領域に入ると、操舵時においてはＰＳ側の圧力が増大
するので、セット荷重切り替え用のピストン１０６が、
図３（Ｃ）に示すようにスプール１０８側に移動してス
プリング１０８のセット荷重を増加させる一方、ポンプ
の吐出量が増加することもあって、連通孔１２０Ａ及び
環状隙間１２０Ｄからなる上流側の固定絞りＵ前後の差
圧は増大する。この結果パイロット孔１２０Ｂを介して
ポンプポートＰに連通する圧力室１２１Ｄと、前記上流
側の固定絞りＵの下流側にある圧力室１００Ａに中空孔
１２１Ｂ及び連通孔１２１Ａを介して連通する圧力室１
２１Ｃ間の差圧が増大するので、プランジャ１２１はバ
ルブスプリング１２３を押し縮めＰＳ側に移動する。

【００３６】この結果、プラグ１２２に設けられた可変
オリフィス１２２Ａは、プランジャ１２１に繋止された
ボス１２５によって徐々に絞られ、当該可変オリフィス
１２２Ａ及び固定オリフィス１２２Ｂからなる下流側の
可変絞り機構Ｗの開口面積は徐々に小さくなるので、Ｐ
Ｓ側への供給流量が図４（Ａ）の実線で示す供給流量特
性Ｊのように徐々に減少する。

【００３７】エンジン回転数が更に上がってプランジャ
１２１の左端部に圧入等により結合されたボス１２５の
頭部がプラグ１２２に当接すると、可変オリフィス１２
２Ａは閉塞され、ＰＳ側への通路は、固定オリフィス１
２２Ｂだけとなるので、図４（Ａ）の実線で示す供給流
量特性Ｊのようにほぼ一定の低い供給流量となる。

【００３８】次に、図３（Ｂ）に示す高速走行時におけ
る非操舵状態について説明する。この場合パワーステア
リング装置は中立状態になっているので、ＰＳ側の負荷
圧、言い換えれば可変絞り機構Ｗの下流側の圧力は、パ
イロット通路１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを介してス
プリング室１０１Ａ側に導かれる。この圧力は低いので
スプリング１０５のセット荷重で付勢されたピストン１
０６が図３（Ｂ）に示す後退位置を保ち、スプリング１
０８のセット荷重を小さくする。

【００３９】上述した非操舵状態においては、ＰＳ側の
圧力が低いこともあってピストン１０６が図３（Ｂ）に
示す後退位置を保ち、スプリング室１０１Ａ内のスプリ
ング１０８のセット荷重が低いため、圧力室１００Ａと
スプリング室１０１Ａの差圧に、ポンプボディ１００に
摺動自在に組み込まれたスプール１０７の受圧面積を乗
じた推力が、スプリング１０８のバネ力に打ち勝ち、ス
プール１０７がスプリング１０８の低い荷重にバランス
するまでスプリング室１０１Ａ側に移動する。このスプ
ール１０７の移動量は操舵時よりも大きいので、ポンプ
ポートＰがタンクポートＴに連通する開口面積が増え、
その分ポンプの負担も小さくなるとともに、ＰＳ側への
供給流量も図４（Ａ）の破線で示す供給流量特性Ｌのよ
うに操舵時よりも低い供給流量となり、エネルギー損失
を少なくすることができる。

【００４０】また、高速走行時にはポンプの吐出量が増
加することもあって、連通孔１２０Ａ及び環状隙間１２
０Ｄからなる上流側の固定絞りＵ前後の差圧は増大す
る。この結果パイロット孔１２０Ｂを介してポンプポー
トＰに連通する圧力室１２１Ｄと、前記上流側の固定絞
りＵの下流側にある圧力室１００Ａに中空孔１２１Ｂ及
び連通孔１２１Ａを介して連通する圧力室１２１Ｃ間の
差圧が増大するので、プランジャ１２１はバルブスプリ
ング１２３を押し縮めＰＳ側に移動する。

【００４１】この結果、プラグ１２２に設けられた可変
オリフィス１２２Ａは、プランジャ１２１に繋止された
ボス１２５によって徐々に絞られ、当該可変オリフィス
１２２Ａ及び固定オリフィス１２２Ｂからなる下流側の
可変絞り機構Ｗの開口面積は徐々に小さくなり、最終的
には固定オリフィス１２２Ｂの開口面積となるので、Ｐ
Ｓ側への供給流量は図４（Ａ）の破線Ｌで示すように操
舵時よりも低い供給流量特性となる。非操舵状態におい
てはスプリング１０８のセット荷重が低くなることもあ
って、ポンプの余剰吐出流量はスプール１０７を介して
タンクポートＴに低い圧力で開放されるので、エネルギ
ー損失を一層少なくすることができるのである。

【００４２】上述したように非操舵時には、ＰＳ側への
供給流量Ｌは操舵時の供給流量Ｊよりも少なくなるの
で、エネルギー損失を少なくすることができる。しか
も、可変絞り機構Ｗはスプール１０７とは分離されてお
り、かつ圧力補償型であるので、ＰＳ側の圧力が変動し
ても、予め設定されたエンジン回転数に対するＰＳ側へ
の供給流量特性Ｊが変動しにくいため、良好な操舵フィ
ーリングを維持することができる。

【００４３】図２（Ａ）に示す本発明の第２実施形態
は、上述した第１実施形態と可変絞り機構Ｗの構成が異
なるもので、その近傍を部分的に表示したものである。
ポンプボディ１００に繋止されたスリーブ２２０にバル
ブスプリング２２３によりポンプポートＰ側に付勢され
移動自在に収容されたプランジャ２２１は、ポンプ回転
数の低い領域の操舵状態においては、バルブスプリング
２２３に押し戻されたまま移動しないので、ＰＳ側への
供給流量は図４（Ａ）の実線Ｊで示すように最大供給流
量Ｑｓまで増加し、ＰＳ側がパワー不足にならないよう
にする。

【００４４】エンジン回転数が上がって図４（Ａ）のｂ
の領域に入ると、操舵時においてはＰＳ側の圧力が増大
してセット荷重切り替え用のピストン１０６が、図３
（Ｃ）と同様に更にスプール１０７側に移動してスプリ
ング１０８のセット荷重を増加させる一方、ポンプの吐
出量が増加することもあって、連通孔２２０Ａ及び環状
隙間２２０Ｄからなる上流側の固定絞りＵ前後の差圧は
増大する。この結果パイロット孔２２０Ｂを介してポン
プポートＰに連通する圧力室２２１Ｄと、前記上流側の
固定絞りＵの下流側にある圧力室１００Ａに中空孔２２
１Ｃを介して連通する圧力室２２１Ｅ間の差圧が増大す
るので、プランジャ２２１はバルブスプリング１２３を
押し縮め左方に移動する。

【００４５】このため、スリーブ２２０に設けられた可
変オリフィス２２０Ｃは、プランジャ２２１によって徐
々に絞られ、当該可変オリフィス２２０Ｃ及び固定オリ
フィス２２２Ａからなる下流側の可変絞り機構Ｗの開口
面積は徐々に小さくなるので、ＰＳ側への供給流量が図
４（Ａ）の実線で示す供給流量特性Ｊのように徐々に減
少する。エンジン回転数が更に上がってプランジャ２２
１の左端面がプラグ２２２に当接すると、可変オリフィ
ス２２０Ｃは閉塞され、ＰＳ側への通路は固定絞り２２
２Ａだけとなるので、図４（Ａ）の実線で示す供給流量
特性Ｊのようにほぼ一定の低い供給流量となる。

【００４６】以上の説明からも分かるように、この実施
形態は可変オリフィス及び固定オリフィスの配設位置が
第１実施形態と異なるだけで作用効果は同一であるの
で、非操舵状態の説明は省略する。

【００４７】図２（Ｂ）に示す本発明の第３実施形態
は、前述した第１実施形態と可変絞り機構Ｗの構成のみ
異なるもので、その近傍を部分的に表示したものであ
る。ポンプボディ１００に繋止されたスリーブ１２０に
バルブスプリング３２３によりポンプポートＰ側に付勢
され移動自在に収容されたプランジャ３２１は、ポンプ
回転数の低い領域の操舵状態においては、バルブスプリ
ング３２３に押し戻されたまま移動しないので、ＰＳ側
への供給流量は図４（Ａ）の実線Ｊで示すように最大供
給流量Ｑｓまで増加し、ＰＳ側がパワー不足にならない
ようにする。

【００４８】エンジン回転数が上がって図４（Ａ）のｂ
の領域に入ると、操舵時においてはＰＳ側の圧力が増大
してセット荷重切り替え用のピストン１０６が、図３
（Ｃ）と同様に更にスプール１０７側に移動してスプリ
ング１０８のセット荷重を増加させる一方、ポンプの吐
出量が増加することもあって、連通孔１２０Ａ及び環状
隙間１２０Ｄからなる上流側の固定絞りＵ前後の差圧は
増大する。この結果パイロット孔１２０Ｂを介してポン
プポートＰに連通する圧力室３２１Ｄと、前記上流側の
固定絞りＵの下流側にある圧力室１００Ａに中空孔３２
１Ｂを介して連通する圧力室３２１Ｃ間の差圧が増大す
るので、プランジャ３２１はバルブスプリング３２３を
押し縮めＰＳ側に移動する。

【００４９】この結果、プラグ３２２に設けられた連通
孔３２２Ａとプランジャ３２１の尖端に形成されたテー
パ面３２１Ｇの連通隙間からなる可変オリフィス３２１
Ｆは徐々に絞られ、当該可変オリフィス３２１Ｆ及びプ
ランジャ尖端の軸芯部に形成された固定オリフィス３２
１Ｅからなる下流側の可変絞り機構Ｗの開口面積は徐々
に小さくなる。エンジン回転数が更に上がってプランジ
ャ３２１の尖端に形成されたテーパ面３２１Ｇがプラグ
３２２に設けられた連通孔３２２Ａに当接すると、可変
オリフィス３２１Ｆは閉塞され、ＰＳ側への通路は固定
オリフィス３２１Ｅだけとなるので、図４（Ａ）の実線
で示す供給流量特性Ｊのようにほぼ一定の低い供給流量
となる。

【００５０】この実施形態においては、可変オリフィス
３２１Ｆは、プラグに設けられた連通孔３２２Ａとプラ
ンジャの尖端のテーパ面３２１Ｇの連通隙間から形成さ
れ特段の加工を要しないのと、固定オリフィス３２１Ｅ
は、プランジャ尖端の軸芯部に穿設され、加工が容易で
あるため加工コストが低減する。

【００５１】この実施形態は前述の第２実施形態と同様
に、可変オリフィス及び固定オリフィスの配設位置が第
１実施形態と異なるだけで作用効果は同一であるので、
非操舵状態の説明は省略する。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、操舵時のエンジン回転
数の低い領域では、まず可変絞り機構Ｗのプランジャが
バルブスプリングのセット荷重によって押し戻され、下
流側の可変絞り機構Ｗ面積を大きくすることにより、最
大供給流量Ｑｓを確保してＰＳ側がパワー不足にならな
いようにする。エンジン回転数が高まり、可変絞り機構
Ｗの上流側の固定絞りＵの差圧が大きくなると、プラン
ジャがバルブスプリングのセット荷重に打ち勝ってＰＳ
側に移動し、下流側の可変絞り機構Ｗの面積は徐々に小
さくなるので、ＰＳ側への供給流量が減少する。一方、
非操舵時には、スプールをポンプポートＰ側に付勢する
スプリングのセット荷重が低くなることもあって、タン
クポートＴの開口面積が大きくなるため、ポンプの吐出
流量は操舵時よりも低い圧力でタンクポートＴに還流
し、また、ＰＳ側への供給流量Ｌも操舵時の供給流量Ｊ
より少なくなるので、エネルギー損失が少なくなる。し
かも、可変絞り機構Ｗはスプールとは分離されており、
かつ圧力補償型であるので、ＰＳ側の圧力が変動して
も、予め設定されたエンジン回転数に対するＰＳ側への
供給流量特性Ｊが変動しにくいため、良好な操舵フィー
リングを維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わるパワーステアリ
ング装置の流量制御弁の断面図である。

【図２】（Ａ） 本発明の第２実施形態に係わるパワー
ステアリング装置の流量制御弁の断面図である。 （Ｂ） 本発明の第３実施形態に係わるパワーステアリ
ング装置の流量制御弁の断面図である。

【図３】（Ａ） 本発明の第１実施形態に係わるパワー
ステアリング装置の流量制御弁のエンジン停止時の断面
図である。 （Ｂ） パワーステアリング装置の流量制御弁の非操舵
時の断面図である。 （Ｃ） パワーステアリング装置の流量制御弁の操舵時
の断面図である。

【図４】（Ａ） 本発明に係るパワーステアリング装置
の供給流量特性を示すグラフである。 （Ｂ） 従来技術に係るパワーステアリング装置の供給
流量特性を示すグラフである。

【図５】（Ａ） 従来技術に係る省エネルギー構造を備
えた流量制御弁の非操舵時のセット荷重切り替え部の断
面図である。 （Ｂ） 上記流量制御弁の操舵時のセット荷重切り替え
部の断面図である。

【図６】（Ａ） 従来技術に係る流量制御弁の操舵時の
断面図である。 （Ｂ） 従来技術に係るパワーステアリング装置の回路
図である。

【図７】（Ａ） ポンプの断面図である。 （Ｂ） 上記ポンプのＸ−Ｘ線端面図である。

【符号の説明】

ＦＶ 流量制御弁 ＰＳ パワーステアリング回路 ＰＶ （ベーン）ポンプ Ｕ 固定絞り Ｗ 可変絞り機構 ２ 流路 Ｐ ポンプポート Ｔ タンクポート １００ ポンプボディ １００Ａ 圧力室 １０１Ａ スプリング室 １０１Ｂ パイロット室 １０７ スプール １０８ スプリング １２０，２２０ スリーブ １２１，２２１，３２１ プランジャ １２２，２２２，３２２ プラグ １２３，２２３，３２３ バルブスプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの回転数に応じて吐出量が変化す
   るポンプと、このポンプをパワーステアリング回路に接
   続する流路と、この流路途中に設けた可変絞り機構と、
   ポンプからタンクへの還流流量を制御する流量制御弁と
   を備え、この流量制御弁は、ポンプボディと、前記可変
   絞り機構の上流側に接続した圧力室と、タンクに連通す
   るタンクポートと、前記ポンプボディに摺動自在に組み
   込んだスプールと、このスプールを挟んで圧力室の反対
   側に設けたスプリング室と、このスプリング室に設けて
   スプールにバネ力を作用させたスプリングと、このスプ
   リングの基端部に当接し前記スプリング室の圧力に応動
   して作動するピストンが、操舵時には前進し前記スプリ
   ングのセット荷重を増して前記パワーステアリング回路
   への供給流量を増加させる一方、非操舵時には後退し前
   記スプリングのセット荷重を減らして前記パワーステア
   リング回路への供給流量を減少させるセット荷重調整部
   とから構成され、上記流量制御弁の上流側の圧力を前記
   スプール左端の圧力室に、また下流側の圧力をパイロッ
   ト通路を介してスプリング室に導き、絞り前後の差圧が
   所定圧力以上になったとき、圧力室の圧力が前記スプリ
   ングのバネ力及び前記スプリング室の圧力作用に打ち勝
   って前記スプールを移動させるとともに、そのスプール
   の位置に応じた開度で圧力室を前記タンクポートに開口
   させる構成にした油圧パワーステアリング装置におい
   て、 上記可変絞り機構は、前記ポンプボディに繋止されポン
   プポート側に固定絞りを設けたスリーブと、このスリー
   ブの前記パワーステアリング回路側に結合され軸芯部に
   可変オリフィス及び外周側に固定オリフィスが設けられ
   たプラグと、前記スリーブに摺動自在に組み込まれプラ
   グ側がニードル状に形成されたプランジャと、このプラ
   グと前記プランジャとの間に配設されプランジャをポン
   プポート側に付勢するバルブスプリングとから構成さ
   れ、前記固定絞りの前後の差圧によってパワーステアリ
   ング回路側に駆動される前記プランジャの推力と、前記
   バルブスプリングのバネ力とのバランス位置で前記可変
   オリフィスの開口面積を調整し、この開口面積と前記固
   定オリフィスとで通路面積を制御することを特徴とする
   油圧パワーステアリング装置の流量制御弁。
2. 【請求項２】エンジンの回転数に応じて吐出量が変化す
   るポンプと、このポンプをパワーステアリング回路に接
   続する流路と、この流路途中に設けた可変絞り機構と、
   ポンプからタンクへの還流流量を制御する流量制御弁と
   を備え、この流量制御弁は、ポンプボディと、前記可変
   絞り機構の上流側に接続した圧力室と、タンクに連通す
   るタンクポートと、前記ポンプボディに摺動自在に組み
   込んだスプールと、このスプールを挟んで圧力室の反対
   側に設けたスプリング室と、このスプリング室に設けて
   スプールにバネ力を作用させたスプリングと、このスプ
   リングの基端部に当接し前記スプリング室の圧力に応動
   して作動するピストンが、操舵時には前進し前記スプリ
   ングのセット荷重を増して前記パワーステアリング回路
   への供給流量を増加させる一方、非操舵時には後退し前
   記スプリングのセット荷重を減らして前記パワーステア
   リング回路への供給流量を減少させるセット荷重調整部
   とから構成され、上記流量制御弁の上流側の圧力を前記
   スプール左端の圧力室に、また下流側の圧力をパイロッ
   ト通路を介してスプリング室に導き、絞り前後の差圧が
   所定圧力以上になったとき、圧力室の圧力が前記スプリ
   ングのバネ力及び前記スプリング室の圧力作用に打ち勝
   って前記スプールを移動させるとともに、そのスプール
   の位置に応じた開度で圧力室を前記タンクポートに開口
   させる構成にした油圧パワーステアリング装置におい
   て、 可変絞り機構は、前記ポンプボディに繋止されポンプポ
   ート側に固定絞り及び下流側に可変オリフィスを設けた
   スリーブと、このスリーブの前記パワーステアリング回
   路側に結合され軸芯部に固定オリフィスが設けられたプ
   ラグと、前記スリーブに摺動自在に組み込まれたプラン
   ジャと、このプラグと前記プランジャとの間に配設され
   プランジャをポンプポート側に付勢するバルブスプリン
   グとから構成され、前記固定絞りの前後の差圧によって
   パワーステアリング回路側に駆動される前記プランジャ
   の推力と、前記バルブスプリングのバネ力とのバランス
   位置で前記可変オリフィスの開口面積を調整し、この開
   口面積と前記固定オリフィスとで通路面積を制御するこ
   とを特徴とする油圧パワーステアリング装置の流量制御
   弁。
3. 【請求項３】エンジンの回転数に応じて吐出量が変化す
   るポンプと、このポンプをパワーステアリング回路に接
   続する流路と、この流路途中に設けた可変絞り機構と、
   ポンプからタンクへの還流流量を制御する流量制御弁と
   を備え、この流量制御弁は、ポンプボディと、前記可変
   絞り機構の上流側に接続した圧力室と、タンクに連通す
   るタンクポートと、前記ポンプボディに摺動自在に組み
   込んだスプールと、このスプールを挟んで圧力室の反対
   側に設けたスプリング室と、このスプリング室に設けて
   スプールにバネ力を作用させたスプリングと、このスプ
   リングの基端部に当接し前記スプリング室の圧力に応動
   して作動するピストンが、操舵時には前進し前記スプリ
   ングのセット荷重を増して前記パワーステアリング回路
   への供給流量を増加させる一方、非操舵時には後退し前
   記スプリングのセット荷重を減らして前記パワーステア
   リング回路への供給流量を減少させるセット荷重調整部
   とから構成され、上記流量制御弁の上流側の圧力を前記
   スプール左端の圧力室に、また下流側の圧力をパイロッ
   ト通路を介してスプリング室に導き、絞り前後の差圧が
   所定圧力以上になったとき、圧力室の圧力が前記スプリ
   ングのバネ力及び前記スプリング室の圧力作用に打ち勝
   って前記スプールを移動させるとともに、そのスプール
   の位置に応じた開度で圧力室を前記タンクポートに開口
   させる構成にした油圧パワーステアリング装置におい
   て、 可変絞り機構は、前記ポンプボディに繋止されたスリー
   ブと、このスリーブの前記パワーステアリング回路側に
   結合され軸芯部に連通孔が設けられたプラグと、前記ス
   リーブに摺動自在に組み込まれ尖端部に前記連通孔に対
   向するテーパ面が設けられ当該テーパ面と前記連通孔と
   の間に可変オリフィスが形成されるとともに尖端軸芯部
   に固定オリフィスが設けられたプランジャと、このプラ
   グと前記プランジャとの間に配設されプランジャをポン
   プポート側に付勢するバルブスプリングとから構成さ
   れ、前記固定絞りの前後の差圧によってパワーステアリ
   ング回路側に駆動される前記プランジャの推力と、前記
   バルブスプリングのバネ力とのバランス位置で前記可変
   オリフィスの開口面積を調整し、この開口面積と前記固
   定オリフィスとで通路面積を制御することを特徴とする
   油圧パワーステアリング装置の流量制御弁。