JPS58110374A - コントロ−ルバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輛の定圧ステアリングシステムにおいて使
用するための改良されたコントロールバルブ、特に良好
な制御特性を示ずコントロールバルブに関する。

液圧コ７　｝ロールパルプは長年の間、車輛ノステアリ
ングシステムにおいて使用されてきており、それらは種
々の形態を有している。そのようなバルブの一つの例が
フランス特許第１，４　６　５，４　２　２号の第４図
に示されている。そのバルブのスプールは２つの摺動部
を有し、それらはニュートラル位置にあるときに２つの
作動用孔を閉じるようになっている。このバルブスプー
ルが変位されると、一方の作動用孔は制御圧チャンバに
接続され、他方の作動用孔はタンクの孔に接続される。

液圧回路内のメーン（主）ポンプは各チェックバルブを
介して制御圧チャンバの両方に直接々続されており、バ
ルブスプールがニュートラル位置にあるときは知絡路を
介してタンクの孔に接続される。ステアリングハンドル
を回することにより、２つの制御圧チャンバ内の圧力は
スプールがそのニュートラル位置から動かされるように
変えられる。そこで加圧液がメーンポンプからピストン
・シリンダアセンブリの一方に入り、他方の制御圧チャ
ンバがタンクに接続される。このシステムにおいて、コ
ントロールバルブはニュートラル位置において開放状態
となるので、定流システム内でのみ使用できる。また、
コントロールポンプは、弁スプールがニュートラル位置
にあるとき、圧力のない状態にある。この種のコントロ
ール装置の欠点は、バルブスプールの微細に制御された
動きが不可能であるということである。従って、ステア
リングハンドルは全ステアリング操作を通して連続的に
回さなければならず、そうしないとバルブスプールがそ
のニュートラル位置に戻ってしまう。このコントロール
バルブが通常の自動車に用いられる場合、ステアリング
ハンドルの位置と車輪の位置との間の関係が変わり得る
。更に、加圧液はステアリングハンドルを回す間コント
ロールポンプによって大まかに計量された量だけ供給さ
れる。

ドイツ特許第２，９　４　６，２　７　４号には第２の
タイプの液圧コントロールバルブが示されている。この
特許発明においては、差動（ディファレンシャル）ピス
トンを組み込んだピストンシリンダアセンブリとともに
使用できるコントロールバルブを開示している。コント
ロールバルブはプレツシャデバイダ（■）ｒｒ＝：Ｓ＋
１ｒＣｄｉｖｊｃｉｅｒ）を形成するように相互に反対
方向に調節可能な２つの絞り手段（２９゜３０）を用い
ている。このタイプのバルブの欠点は外部の力が生じる
と、ステアリングシリンダルを静市状態に保持し４ｆけ
ればならず、そうしなければハンドルがピストンの動き
に従って回転するということである。第２の欠点はバル
ブ内の圧力がエンジンのスタートの後に増大されるとい
うことである。そのよ５ノ、「圧力増大はステアリング
ツ・ンドルか車輪が回される場合にのみ可能である。こ
のことは例えば車輪が縁石によって固定された場合など
には困難となるで・あろう。

本発明は車輛の定圧ステアリングシステムに作動液を料
量供給するコントロールバルブに関する０このコントロ
ールバルブはステアリング用のピストンシリンダアセン
ブリと、液溜から当該コントロールバルブへ加圧液を供
給するためのメーン（王）ポンプと、ステアリングツ・
ンドルによって作動されるコントロールポンプとを有し
ている。

改良点は、ｇａ＋長い孔を有するバルブノ・ウジングに
関する。孔の中には可動バルブスプールが設けられる。

該スプールは２つの摺動部によって分離された少くとも
３つの環状溝を有している。バルブスプールにはその軸
線方向に伸びる縦孔と該孔に交わり上記環状溝のうちの
中央の溝に開口する横断孔が設けられる。バルブスプー
ルはハウジングの孔とともに当該孔の両端部に制御圧チ
ャンバを形成する。バルブスプールの両端にはチェック
バルブが設けられ、これらバルブはニュートラル位置に
あるときは通常閉止状態にあり、バルブスプールが液圧
を受けたときにそれぞれ独立に開くようになっている。

加圧液はハウジング内に形成された複数の流路によって
尚該システムを通して流される。それらの流路の１つは
メーンポンプを中央の環状溝に近いところでハウジング
の孔に接続しており、一方、２つの作動用流路がピスト
ンシリンダアセンブリの両端をバルブスプールの両端部
に近いところでハウジングの孔に接続している。

マタ、コントロールポンフヲハルプスプールの２つの摺
動部に近い位置でハウジングの孔に接続する一対の制御
路と、液溜をバルブスプールの端部とそれに近いバルブ
スプールの環状溝との間でノヘウジングの孔に接続する
少くとも１つの液溜路とが設けられている。」二連した
位置は全てバルブスプールがニュートラル位置にあると
きを基準にしている。

本発明の目的は、ステアリング装置内の作動液の計量供
給のための改良されたコントロールバルブを枠供するこ
とにある。更に具体的には、作動液をステアリング装置
に微細に計量供給するための微細制御溝を使用する改良
されたコントロールバルブを提供することにある。

本発明の他の目的は、定圧システムにおける液の微細な
制御を可能とするコントロールバルブを提供することに
ある。

また別の目的は、高低側圧力によって作動可能ナハルプ
スプールヲ使用すルコントロールバルブを提供すること
にある。

更に別の目的は、構造が簡単で製造コストが安い改良さ
れたコントロールバルブを提供することにある。

以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づき説明す
る。

第１図には、パイプ１４によって可変容量ポンプ１２に
接続された本発明に係る液圧コントロールバルブ１０が
示されている。ポンプ１２は液溜１６から液を吸引して
所定圧力まで加圧しコントロールバルブ１０に供給する
。バルブ１０にはパイプ２０．２２を介してコントロー
ルポンプ１８が接続されている。コントロールポンプ１
８はステアリングハンドル２４によって作動される。コ
ントロールバルブ１０から一対の作動用パイプ２６．２
８が伸びており、ステアリングシリンダ３０の左右両端
に接続されている。ステアリングシリンダ３０は一対の
ピストンロツ）”３１．３２を有している。ステアリン
グ機構としては、車軸３４、左右の車輪３６．３８及び
リンク機構４０を含んでおり、該リンク機構は車輪３６
．３８を同時に回すように接続されている。コントロー
ルバルブ１０ばまた、一対の液溜パイプ４２　、４．４
を有しており、これらパイプは接続されて液溜１６に液
を戻すようになっている。

第１図に示すように、ステアリング装面は運転者がステ
アリングハンドル２４を（運転席から見て）左に同すと
、液がパイプ２２を介してコントロールポンプ１８によ
りパルプ１０に流されるようになっている。コントロー
ルパルプ１０内の圧力増大の結果、液は作動用パイプ２
８を通ってステアリングシリンダ３０に送られる。この
液は左右のピストンロッド３１，３２を作動して車輪３
６．３８を左へ回す。シリンダ３０の右側から排出され
た液はパイプ２６を介してパルプ１０に戻され、パイプ
４２．４６を介して液溜に送られる。一方、メーンポン
プ１２は加圧液、好ましくは加圧油をパルプ１０に供給
する。この液はパイプ２０を通してコントロールポンプ
１８に送られる。コントロールポン７”１８はステアリ
ングハンドル２４が上記と反対に右へ回された場合には
液を反対方向に送る。

次に、コントロールパルプ１０の詳細を第２図乃至第６
図を参照して説明する。コントロールパルプ１０は細長
い孔５０を備えるハウジング４８を有している。孔５０
内にはパルプスプール５２が摺動可能に設けられており
、該スプールは少くとも３個の環状溝５４，５６．５８
を有している。

溝５６は中心に位置決めされている。環状溝５４゜５６
．５８は孔５０に接触している一対の摺動部６０．６２
によって分離されている。スプール５２もその長さ方向
に伸びる縦孔６４及び横断孔６６を有している。孔６６
は孔６４と交わり溝５６に開口している。孔６４はスプ
ール５２の両端で開口している。

パルプスプール５２はハウジングの孔５００両端に２つ
の圧力チャンバ７２．７４を形成している。これらチャ
ンバの機能を簡単に説明する。チャンバ７２．７４はと
もに孔５０より大きい径を有しており、孔５０とチャン
バ７２．７４との間に肩部７６．７８を形成している。

コントロールパルプ１０はまたそれぞれ肩部７６．７８
に当接する一対のディスク８０．８２を有しており、こ
れらディスクはスプール５２の外方端部６８，７０に近
い段部８４．８６にも当接している。ディスク８０．８
２は、圧カチャンパ７２，７４の外側面９２．９４に接
触するばね８８．９０によって肩部７６．７８に押圧さ
れている。ばね８８，９０はそれらを圧縮するときにそ
の圧縮のための力が次第に大きくなるようにした非線形
ばね特性を有するのが好ましい。更に、ばね８８，９０
は本質的に等しい圧縮値を有する方が良い。ばね８８，
９０が上記の如き非線形特性のものである場合、ステア
リングハンドル２４でのトルクは負荷依在で、制御され
たステアリングを可能とする。

ばね８８，９０を所定位置に保持するのを助けるために
、スプール５２の端部は円錐形状にされている。第４図
に最も良く示すように円鉤形状端部９６，９８は段状部
８４．８６から外方端部６８．７０に伸びている。

パルプスプール５２はまた環状溝５４．５８を端部６８
，７０との間に環状の圧力逃し溝１００゜１０２を有し
ている。該溝１００．１０２はスプール５２が第２図に
示すニュートラル位置にあるときに液溜パイプ４２，４
４と一致し、１つの差動面積ピストンが一対のステアリ
ングシリング内で使用される場合にコントロールパルプ
１００便用を可能にする。更に、パルプスプール５２は
環状溝５４の外側縁１０６上に微細制御溝１０４，１０
５、環状溝５８の外側縁１１０上に微細制御溝１０８゜
１０９を有している。好ましくは、制御溝１０４゜１０
５．１０８．１０９は第５図及び第６図に示すように横
断面及び縦断面の形状を三角形とするのが好ましい。制
御溝１０４，１０５，１０８，１０９はパルプスプール
５２がニュートラル位置かられずかに軸方向で動いたと
きに、該スプール５２のまわりの微少な液の供給を可能
とする。同様に、これらの溝１０４，１０５，１．０８
，１０９はスプール５２が孔５０内でより大きく変位さ
れた場合に、スプールのまわりでの急速な液の流れを可
能とする。

コントロールバルブ１０はバルブスプール５２の端部６
８，７０のところに位置決めされたチェックパルプ１１
１．１１６を有する。チェックバルブ１１１は弁座１１
２、ボール１１３、ばね１１４及びスナップリングのよ
うなテーナ１１５を有しており、パルプスプール５２の
孔６４と整列している。チェックバルブ１１６は同様の
構造で、弁座１１７、ボール１１８、ばね１１９及びリ
テーナ１２０を有し孔６４と整列している。ボール１１
３、ｉ１８は、スプール５２がニュートラル位置にある
ときに、ばね１１４，１１９によって閉止位置に偏倚さ
れている。従って、スプール５２がニュートラル位置に
あるときは該スプールの孔６４を液が流れることはでき
ない。ボール１１３，１１８はそれらに加わる圧力によ
ってそれぞれ独立に開放される。例えば、ボール１１３
の右側に加わる液圧が同ボールの左側に加わる液圧より
大きくなると、ボール１１３は左へ動いて開放位置とな
り、液が圧力チャンバ７２に入れるようになる。

コントロールパルプ１０は艶ニメーンハイフ１４を液溜
路４４に接続する流路１３５内に位置決めされた第３の
チェックバルブ１２１を有している。

該パルプ１２１は弁座１２２、ボール１２３、ばね１２
４及びリテーナ１２５を有している。ボール１２３はば
ね１２４によって流路１３５を閉じる閉止位置に偏倚さ
れている。しかし、コントロールポンプ１８が液を吸引
しているときに何かの理由によりポンプ１２からの液の
流れが止った場合、ボール１２３の左側が低圧となり該
ボールが弁座な離れる。これにより、液溜路４４内の液
がパイプ１４内に流れコントロールポンプ１８に通され
る。

第２図において、メーンパイプ１４、制御パイプ２０，
２２、作動用パイプ２６．２８及び液溜パイプ４２．４
４はコントロールパルプ１０のハウジング４８内に伸び
ている。これらのパイプはハウジングの孔５０の内面に
形成されている環状溝１２６〜１３２に連通している。

更に、流路１３４゜１３６（第２図及び第３図参照）は
圧力チャンバ７２．７４をそれぞれ制御パイプに接続し
ている。

流路１３４，１３６はチェックバルブ１１１，１１６が
閉じられているときに、液が圧力チャンバ７２゜７４に
出入りできるようにしている。

第２図に示すように、ピストンシリンダアセンブリ３０
は単一のピストン１３８を有している。

ピストン１３８はシリンダ３０とともに一対の圧力チャ
ンバ１４０．１４２を形成している。ピストン１３８は
等面積の圧力作用面を有するように描かれているが、２
つの別体のステアリングシリンダの使用及び等しくない
面積の圧力作用面を有するピストンの使用が可能である
。

次に、液圧コントロールパルプ１０の操作について説明
する。

先ス、パルプスプール５２がニュートラル位置にあり、
運転者が運転席から見て左方へステアリングハンドル２
４をまわしだ場合、エンジンがかかつていれば、コント
ロールポンプ１８が液を流路２２，１３６を通して圧力
チャンバ７４に供給し、それにより同チャンバ内の圧力
が増大する。

チャンバ７４内の圧力増大により、チャンバ７２゜７４
間に圧力差が生じる。この圧力差によりスプール５２は
左方へＭ、ｌｌ　＝、メーンポンプ１２から流路１４を
通って環状溝１２６、溝５６及び環状溝１２７そしてポ
ンプ１８に至る流路２０に液が流れるようになる。同時
に、流路１４内の加圧液はスプール５２の横断孔６６を
通って縦孔６４を通ってチェックバルブ］１１のボール
１１３に当る。

ボール１１３に加わる液圧がばね１１４及び圧力チャン
バ７２内の圧力を越えると、チェックバルブ１１３は開
いて液が圧力チャンバ７２内に入る。

同時にコントロールポンプ１８からの液が制御パイプ２
２から環状溝１２８、溝５８、環状溝１３０、作動用パ
イプ２８を通り７テアリングシリンダ３０の圧力チャン
バ１４２内に流れる。チャンバ７４内の圧力が増大する
と、ピストン１３８が動かされて車輪３６．３８を左へ
傾ける。ステアリングシリンダ３０の圧力チャンバ１４
０から出た液はパイプ２６、環状溝１２９、溝５４、環
状溝１２９を通って液ムイパイプ４２へ流れる。液溜パ
イプ４２からの液は帰還パイプ４６を通って液溜へ流さ
れる。運転者がステアリングハンドル２４を左へ回転す
るのを止めると、コントロールポンプ１８は制御パイプ
２０から液を吸引することを停止する。

このとき、ノーンパイプ１４内の液はスプール５２の縦
孔６４を通して圧力チャンバ７２内に通される。液が圧
力チャンバ７２内に供給されるに従い、その中の圧力は
コントロール圧力チャンバ７４内の圧力に等しくなるま
で上昇する。この圧力上昇が起ると、ばね８８はスプー
ル５２をニュートラル位置に戻す、ディスク８０と肩部
７６との相互作用により、ばね８８はバルブスプール５
２をニュートラル位置を越して動かすことはできない。

従って、ばね８８，９０が等しい強さでなくとも、バル
ブスプール５２は常にニュートラル位置に戻される。

バルブスプール５２がニュートラル位置にあるときは、
圧力逃し溝１００，１０２は液溜パイプ４２．４４及び
環状溝１３１．１３２と連通している。圧力逃し溝１０
０，１０２はそれぞれ作動用パイプ２６若しくは２８及
び環状溝１２９若しくは１３０内の圧力の不必要な増大
を減少させる機能を有する。圧力逃し溝１００．ｉ０２
はまた、環状溝］２９若しくは１３０から環状溝１２７
若しくは１２８へかけての圧力降下をそれぞれ防止する
。

微６１１■制御溝１０４，１０５，１０８，１０９はそ
れぞれ環状治１２９，１３０に：ｊ６ける圧力を減少さ
せる。スプール５２が低い負荷を受ける場合には、ステ
アリングシリンダの圧力チャンバ１４０かもの帰還液は
微細制御溝１０４，１０５を通り液溜パイプ４２へ流れ
ろ。高い負荷がある場合には、スプール５２の動きはよ
り大きく、圧力チャンバ１４０からの帰還液は環状溝１
２９から環状溝１３１へ直接流れて圧力降下はより大き
なものとなる。

ステアリングハンドル２４の右方への回転はステアリン
グシリンダ：３０内のピストン１３８を」二記と反対方
向に動かし、車輪３６．３８を右方へ傾ける。制御弁の
操作は、ハンドル２４を左方へ回転した場合の上述のも
のと逆になる。

コントロールポンプ１８が作動しているときに、メーン
ポンブ１２からの液供給が行われなくなると、チェック
バルブ１２１のまわりに差圧が生じる。それにより、チ
ェックパルプ１２１のボール１２３が左方へ動かされて
開き、液溜１６の液が液溜パイプ４４、チェックパルプ
１２１を通りメーンパイプ１４に流れる。液はそこから
環状溝１２６．１２７を通って制御パイプ２０へ一流れ
る。

これにより、ポンプ１２が作動しなくなったときでもコ
ントロールバルブ１０を操作する液の適正な供給が行わ
れる。

上述の液圧コントロールバルブ１０はどのような定圧シ
ステムに対しても、又、通常用いられるどのような圧力
に対しても使用できる。冷い作動液に対しても使用でき
る。

以上、本発明を添付図面に示した実施例に基づき説明し
たが、本発明はこれに限定されるものでないことは明ら
かであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、液圧コントロールシステムの斜視図；第２図
は、改良されたコントロールバルブを断面で示した第１
図のシステムの回路図；第３図は、第２図の３−３線図
； 第４図は、バルブスプールの平面図； 第５図は、第６図の５−５線図； 第６図は、第４図の６−６線図；である。 特許出願人　ディーア・アンド・カンパニー化　理　人
　弁理士　湯　浅　恭　三　。 （外４名） 手続補正書（方式） 昭和４７年￥８　Ｇ今願第　７７２７７３号づントロー
ｌレバルフ５ ３、補正をする者 事件との関係　　　出　願　人 住所 石ｊ年・　フィーア、アン′ト−カ７１仁−４、代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　ピストンシリンダアセンブリと、液溜から加
   圧液を当該コントロールパルプに供給するポンプと、コ
   ントロールバルブに接続されており手動操作ステアリン
   グハンドルによって作動されるコントロールポンプとを
   含むステアリング装置への液の計量供給を行うためのコ
   ントロールバルブであって、 細長い孔を有するパルプハウジングと；上記孔内に可動
   状態に設けられ、一対の摺動部によって分離された少く
   とも３つの環状溝、長さ方向に伸びる縦孔、及び該孔と
   交わり且つ中央の環状溝に開口した横断孔を有し、パル
   プハウジングの細長い孔とともに当該孔の両端部に制御
   圧チャンバを形成するバルブスプールと； バルブスプールの両端に設けられ、該スプールがニュー
   トラル位置にあるときに上記縦孔を閉じ、また、バルブ
   スプールがその端部にかかる圧力を受けるときに開放さ
   れるチェックバルブと；上記細長い孔にメーンポンプを
   接続する流路、上記バルブスプールの２つの外側の環状
   溝のところで上記細長い孔に上記ピストンシリンダアセ
   ンブリの各端部を接続する２つの作動用路、バルブスプ
   ールの上記２つの摺動部のところで上記細長い孔にコン
   トロールポンプの各端部を接続する２つの制御路、バル
   ブスプールの端部と該スプールの外側の環状溝との間で
   上記細長い孔に液溜を接続する少くとも１つの液溜路を
   含む上記パルプハウジングに設けられた複数の流路と； を備よるコントロールバルブ。 ［２＋　　上記の外側の各環状溝の外側縁部に隣接して
   バルブスプールに微細制御溝が設けられている特許請求
   の範囲第１項記載のコントロールバルブ。 （３）上記微細制御溝の横断面及び縦断面を三角形とし
   た特許８ｊり求の範囲第２項記載のコントロールバルブ
   。 １４）バルブスプールの端部が截頭円錐形をしている特
   許請求の範囲第１項記載のコントロール・くルブ。 （５）バルブスプールの両端部と外側の環状溝との間に
   、バルブスプールがニュートラル位置にあるときに液溜
   路と連通される圧力逃し溝を有する特許請求の範囲 （６）圧力逃し溝を環状とした特許請求の範囲第５項記
   載のコントロールバルブ○ （７）各制御路をそれと対応する制御圧チャン，＜に接
   続する上記ノ・ウジング内に設けられた一対の流路を有
   する特許Ｈ古来の範囲第１項記載のコントロールバルブ
   ○ （８）上記作動用路、制御路、液溜路及びメーンポンプ
   からの流路の全てが、上記ノ・ウジング内の細長い孔の
   四りに形成された環状溝に開口している特許請求の範囲
   第１項記載のコントロールノくルブ０ （！→）バルブスプールかその端部にあるばねによって
   上記細長い孔内のニュートラル位置に位置決めされろよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載のコントロールバル
   ブ。 （１０）上記ばねが非線形な圧縮力特性を有している特
   許請求の範囲第９項記載のコントロールバルブＯ （１１）バルブスプールがニュートラル位置にあるとき
   に、上記ばねがバルブスプール及びノ・ウジフグ上に設
   けられた支持肩部に当接しているディスク部材に当接し
   ている特許請求の範囲第９項記載のコントロールバルブ
   。 １１カ　　メーンポンプを上記細長い孔に接続する流路
   と液溜路との間で上記ハウジング内に１つのバイパス路
   を設け、該路にメーンポンプからの流れを防止するチェ
   ックバルブを設けた特許請求の範囲第１項記載のコント
   ロールバルブ０