JP3596298B2 - Flow control device in power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低負荷時にポンプから制御弁に供給する流量を低減して省エネルギ化した自動車等の動力舵取装置における流量制御装置に関し、ポンプの小型化を図ったものである。
【0002】
【従来の技術】
ステアリング操作を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9−142319号公報に記載されているように公知である。この流量制御装置は、流量調整弁に負荷感応弁を同軸線上で組み込み、負荷圧が設定圧以上になったときに圧力を低圧側に逃すためのレリーフ弁を前記流量調整弁のスプールに内蔵した構造である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
流量調整弁は制御する流量が負荷感応弁に比べて大きく、従って、スプールのストロークを大きくとる必要がある。このような流量調整弁にレリーフ弁を組み込むと、流量調整弁単体の軸長寸法が長くなり、その結果、流量調整弁を設置するポンプが大型化してしまう問題がある。
【0004】
本発明の目的は、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をコンパクト化し、ポンプの小型化を可能にしたことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の要旨は、ポンプから吐出された圧油を供給通路に設けられた制御オリフィスを介して動力舵取装置の制御弁に送出し、前記制御オリフィスの差圧に応動してバイパス通路の開度を制御し、余剰流をポンプの吸入側に還流して前記制御弁への供給流量を制御する流量調整弁と、低負荷圧時に前記流量調整弁のばね室を低圧側に連通し、ステアリング操作による高負荷圧時にばね室と低圧側との連通を遮断する負荷感応弁を備え、前記流量調整弁はポンプハウジングに形成された第1弁収納孔に摺動可能に収納され、前記負荷感応弁はポンプハウジングに形成された第2弁収納孔に摺動可能に収納され、前記負荷感応弁には、負荷圧が設定圧を超えるとばね室の圧力を低圧側に逃すレリーフ弁を組み込んだことを特徴とするものである。
【0006】
前記流量調整弁は前記ばね室側の一端が開口され、スプリングを収納する筒形状としたことを特徴とするものである。
【0007】
前記負荷感応弁に受圧面積差をもたせたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明による動力舵取装置の全体構成であり、低負荷時の状態を示す。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、ハンドル操作をパワーアシストするパワーシリンダ12と、ステアリング操作により作動して前記ポンプ10からパワーシリンダ12に供給される圧油を絞り制御する制御弁13とによって構成されている。
【0009】
前記ポンプ10から制御弁13に圧油を供給する供給通路14には制御オリフィス15が設けられ、この制御オリフィス15による差圧によって作動される流量調整弁16により制御弁13への供給流量が制御されるようになっている。また、ステアリング操作による負荷圧に応じて作動される負荷感応弁24によって前記制御弁13に供給される流量を低減させ、省エネルギ化を達成するようになっている。
【0010】
前記流量調整弁16は図略のポンプハウジングに形成された第1弁収納穴17に摺動可能に収納されており、前記第1弁収納穴17に形成されている第1ばね室18に収納されたスプリング19によって前記制御オリフィス15の通過前の圧油を導入する供給ポート20の方向に押圧されている。前記第1弁収納穴17には前記流量調整弁16によって開度が制御されるバイパス通路36と、前記制御オリフィス15の通過後の圧油をパイロットオリフィス23を介して前記第1ばね室18に導入する導入ポート21と、第1ばね室18から圧力を後述する負荷感応弁24に送出する圧力送出ポート22とを備え、前記バイパス通路36はリザーバ11への還流路37に連通されている。
【0011】
一方、前記負荷感応弁24は前記第1弁収納穴17と平行若しくは直角にポンプハウジングに形成された第2収納穴25に摺動可能に収納されており、前記第2収納穴25に形成されている第2ばね室39に収納されているスプリング31によって第1負荷圧導入ポート26の方向に前進押圧され、かつ前記第2ばね室39側に設けられた筒状のストッパ32により後退位置が規制されるようになってる。
【0012】
前記第2収納穴25には前記第1収納穴17の第1ばね室18に設けられている圧力送出ポート22と連通し、前記負荷感応弁24の動きによって開閉する可変絞り28を形成した圧力導入ポート27と、この第1圧力導入ポート27に導入された圧力を前記低圧側の還流路37に流すドレンポート29と、前記圧力送出ポート22から前記圧力導入ポート27に送出する圧力を前記第2ばね室39に導入する第2負荷圧導入ポート30とを備えている。また、前記負荷感応弁24は、前記第1負荷圧導入ポート26側の受圧面積D1を大きく、第2ばね室39側の受圧面積D2を小さくしたD1>D2の受圧面積の差をもたせている。
【0013】
さらに、前記負荷感応弁24内にはレリーフ弁33が組み込まれている。このレリーフ弁33は前記第2ばね室39と連通している通路40をレリーフ圧設定用のスプリング35の力で塞いでおり、負荷感応弁24には前記レリーフ弁33が第2ばね室39内の圧力によってスプリング35の力に抗して開いたときに前記第2ばね室39を通路40を介してドレンポート29に連通する開口孔34が設けられている。尚、符号38はストッパ32の一端に設けられたフィルタであり、通路40を通る前のレリーフ圧の不純物を濾過するものである。
【0014】
本発明は上記通りの構造であるから、自動車エンジンによりポンプ10が駆動されると、圧油がポンプ10の吐出ポートから供給通路14に吐出される。この供給通路14に吐出された圧油は制御オリフィス15を通過して制御弁13に供給される。また、制御オリフィス15を通過した圧油はパイロットオリフィス23を介して導入ポート21より流量調整弁16の第1ばね室18に導入されると共に、制御オリフィス15通過前の圧油が流量調整弁16の供給ポート20より導入される。これにより、流量調整弁16は制御オリフィス15前後の差圧が作用し、この差圧を一定に維持するようバイパス通路36の開度を制御して余剰流をポンプ10の吸入側に還流し、図3で示すように、ポンプ10の回転数が上昇しても制御弁13に供給する流量を一定に制御する。
【0015】
操舵の中立状態では負荷圧が低いので、負荷感応弁24はスプリング31によって図1で示すように第1負荷圧導入ポート26の方向に前進押圧され、流量調整弁16の第1ばね室18の圧力送出ポート22と連通している圧力導入ポート27の可変絞り28は開口状態となっており、第1ばね室18の圧力はドレンポート29を介して低圧側の還流路37にリークする。これにより、第1ばね室18の圧力を低下させ、流量調整弁16を作動させてバイパス通路36を通常より開口して制御弁13への供給流量を図4に示すようにQ1まで低減する。
【0016】
一方、ステアリング操作により負荷圧が上昇して高負荷になると負荷感応弁24は受圧面積差による油圧推力の増大により図2で示すように、スプリング31の作用力に抗して後退移動してストッパに32に当接する。これにより、圧力導入ポート27の可変絞り28は閉じられ、流量調整弁16の第1ばね室18の圧力送出ポート22から負荷感応弁24の圧力導入ポート27及びドレンポート29を経由して還流路37へ還流するリーク通路が遮断される。これにより制御弁13の供給流量はパワーアシストに必要なQ2まで増大される。
【0017】
一方、負荷圧が設定圧を超えると、レリーフ弁33は通路40を開き流量調整弁16の第1ばね室18の圧力を開口孔34からドレンポート29を介して低圧側の還流路37にリークする。
【0018】
このようにして図4で示すように、負荷圧P1では可変絞り28が開口されて制御弁13に供給される圧油の供給流量は流量Q1まで減少され、ポンプ10の動力のエネルギ損失を低減し、負荷圧が上昇して負荷圧P2では可変絞り28を閉止して流量調整弁16がバイパス通路36を絞る方向に変位され、制御弁13に供給される圧油の供給流量を図4で示す流量Q2まで増加し、アシスト作用に寄与する。
【0019】
図5及び図6は本発明の変形例で、図5は低負荷時を図6は高負荷時を示す。これは、負荷圧が設定圧を超えると低圧側に圧力を逃すレリーフ弁を組み込んだ負荷感応弁の構造を変形したものである。
【0020】
すなわち、上記の実施形態における負荷感応弁24の圧力導入ポート27を廃止し、流量調整弁16の圧力送出ポート22と負荷感応弁24の第2負荷圧導入ポート30とを連通して流量調整弁16の第1ばね室18の圧力を負荷感応弁24の第2ばね室39に導入するようにする。さらに、負荷感応弁24には第2ばね室39と可変絞り28とを連通する連通孔41を設けた構造である。この変形例は流量調整弁16の第1ばね室18の圧力をリークさせる経路の配管を簡素化したものである。
【0021】
この変形例では低負荷時においては図5で示すように、負荷感応弁24はスプリング31によって第1負荷圧導入ポート26の方向に前進押圧され、可変絞り28は開口状態となっており、流量調整弁16の第1ばね室18の圧力は負荷感応弁24の第2ばね室39に導入され連通孔41を通り可変絞り28からドレンポート29を介して低圧側の還流路37にリークする。これにより、第1ばね室18の圧力を低下させ、流量調整弁16を作動させてバイパス通路36を通常より開口して制御弁13への供給流量を低減する。
【0022】
また、高負荷時においては図6で示すように、負荷圧が第1および第2負荷圧導入ポート26,30より導入され負荷感応弁24は受圧面積差による油圧推力の増大によりスプリング31の作用力に抗して後退移動してストッパ32に当接する。これにより、可変絞り28は閉じられ、流量調整弁16の第1ばね室18の圧力送出ポート22から負荷感応弁24の第2負荷圧導入ポート30、第2ばね室39、連通孔41、可変絞り28およびレンポート29を経由して還流路37へ還流するリーク通路が遮断される。
【0023】
この状態で負荷圧が設定圧を超えると、上記の実施形態と同様にレリーフ弁33は通路40を開き流量調整弁16の第1ばね室18の圧力を開口孔34からドレンポート29を介して低圧側の還流路37にリークする。
【0024】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によると、負荷圧が設定圧を超えると流量調整弁のばね室の圧力を低圧側に逃すレリーフ弁を流量調整弁に比べてストロークが小さい負荷感応弁に組み込んだことにより、流量調整弁の軸方向の寸法を短くできる。また、流量調整弁はスプリングを収納する筒形状としたことにより、流量調整弁の軸方向の寸法を一層短くすることができ、流量調整弁の弁収納穴と負荷感応弁の弁収納穴をポンプの回転軸心線を挟んで平行に設置することによってポンプの小型化を可能にすることができる。
さらに、負荷感応弁の受圧面積に差をもたせたことにより、負荷圧の上昇に伴って負荷圧感応弁をスプリング力のバラツキに拘らず安定して作動できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示す動力舵取装置における流量制御装置の低負荷時の全体構成図。
【図2】本発明の実施形態を示す動力舵取装置における流量制御装置の高負荷時の全体構成図。
【図3】ポンプ回転数に対する供給流量特性を示すグラフ。
【図4】負荷圧力に対する供給流量特性を示すグラフ。
【図5】本発明の変形例の低負荷時の要部構成図。
【図6】本発明の変形例の高負荷時の要部構成図。
【符号の説明】
10 ポンプ
11 リザーバ
12 パワーシリンダ
13 制御弁
14 供給通路
15 制御オリフィス
16 流量調整弁
18 第1ばね室
19 スプリング
23 パイロットオリフィス
24 負荷感応弁
28 可変絞り
29 ドレンポート
31 スプリング
32 ストッパ
33 レリーフ弁
34 開口孔
35 スプリング
36 バイパス通路
37 還流路
39 第2ばね室
40 通路
41 連通孔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a flow control device in a power steering device for an automobile or the like, which saves energy by reducing a flow supplied from a pump to a control valve at a low load, and aims at reducing the size of the pump.
[0002]
[Prior art]
A flow control device in a power steering device which saves energy by reducing the flow supplied from a pump to a control valve at a low load when the steering operation is not performed is described in, for example, JP-A-9-142319. Is known. In this flow control device, a load sensitive valve is incorporated into the flow control valve on a coaxial line, and a relief valve for releasing the pressure to the low pressure side when the load pressure becomes equal to or higher than the set pressure is built in the spool of the flow control valve. Structure.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The flow rate control valve has a larger control flow rate than the load-sensitive valve, and therefore, it is necessary to increase the spool stroke. When a relief valve is incorporated in such a flow control valve, the axial length of the flow control valve itself becomes longer, and as a result, there is a problem that the pump in which the flow control valve is installed becomes larger.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make a flow control device in a power steering device that saves energy compact and to make a pump smaller.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the above object is to send pressure oil discharged from a pump to a control valve of a power steering device through a control orifice provided in a supply passage, and to provide a differential pressure of the control orifice. A flow control valve that controls the opening degree of the bypass passage in response to the flow rate, and controls the supply flow rate to the control valve by returning the excess flow to the suction side of the pump; and a spring chamber of the flow control valve at low load pressure. A low-pressure side, and a load-sensitive valve that shuts off communication between the spring chamber and the low-pressure side when a high load pressure is applied by a steering operation. The flow control valve slides in a first valve storage hole formed in the pump housing. The load-sensitive valve is slidably housed in a second valve housing hole formed in the pump housing . When the load pressure exceeds a set pressure , the load-sensitive valve lowers the pressure in the spring chamber. this incorporating a relief valve to miss on the side The one in which the features.
[0006]
The flow regulating valve is characterized in that one end on the side of the spring chamber is opened and has a cylindrical shape for storing a spring.
[0007]
The pressure-sensitive valve has a pressure receiving area difference.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall configuration of a power steering apparatus according to the present invention, showing a state at a low load. The power steering device is mainly supplied from the
[0009]
A
[0010]
The
[0011]
On the other hand, the load
[0012]
The
[0013]
Further, a
[0014]
Since the present invention has the above-described structure, when the
[0015]
Since the load pressure is low in the neutral state of steering, the load
[0016]
On the other hand, when the load pressure increases due to the steering operation and the load becomes high, the load
[0017]
On the other hand, when the load pressure exceeds the set pressure, the
[0018]
In this way, as shown in FIG. 4, at the load pressure P1, the
[0019]
5 and 6 show a modification of the present invention. FIG. 5 shows a low load state and FIG. 6 shows a high load state. This is a modification of the structure of a load sensitive valve incorporating a relief valve that releases pressure to the low pressure side when the load pressure exceeds a set pressure.
[0020]
That is, the
[0021]
In this modified example, when the load is low, as shown in FIG. 5, the load
[0022]
When the load is high, as shown in FIG. 6, the load pressure is introduced from the first and second load
[0023]
When the load pressure exceeds the set pressure in this state, the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when the load pressure exceeds the set pressure, the relief valve that releases the pressure of the spring chamber of the flow control valve to the low pressure side is incorporated into the load-sensitive valve having a smaller stroke than the flow control valve. Thereby, the axial dimension of the flow control valve can be shortened. In addition, the flow control valve is formed in a cylindrical shape for storing a spring, so that the axial dimension of the flow control valve can be further shortened, and the valve storage hole of the flow control valve and the valve storage hole of the load sensitive valve are pumped. The pump can be miniaturized by being installed in parallel with respect to the rotation axis.
Further, by providing a difference in the pressure receiving area of the load responsive valve, an effect is obtained that the load pressure responsive valve can be operated stably irrespective of the variation in the spring force as the load pressure increases.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a flow control device in a power steering device according to an embodiment of the present invention at a low load.
FIG. 2 is an overall configuration diagram of the flow control device in the power steering device according to the embodiment of the present invention when the load is high.
FIG. 3 is a graph showing a supply flow rate characteristic with respect to a pump rotation speed.
FIG. 4 is a graph showing a supply flow rate characteristic with respect to a load pressure.
FIG. 5 is a configuration diagram of a main part when a load is low according to a modification of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a main part at the time of high load according to a modification of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (3)
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JP23987098A JP3596298B2 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Flow control device in power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP23987098A JP3596298B2 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Flow control device in power steering device |
Publications (2)
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JP2000072009A JP2000072009A (en) | 2000-03-07 |
JP3596298B2 true JP3596298B2 (en) | 2004-12-02 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP23987098A Expired - Fee Related JP3596298B2 (en) | 1998-08-26 | 1998-08-26 | Flow control device in power steering device |
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JP (1) | JP3596298B2 (en) |
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1998
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