JPS59500557A - パワーステアリング装置 - 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】 速度感知式パワーステアリン グポンプアンロードバルブ 技術分野 本発明は、この発明の譲受人に対し１９８０年４月２２日付けで発行された米国 特許第４，１９９，３０４号に示されている種類の定容積型パワーステアリング 装置フ０の改良に係る。このようなポンプは自動車輌のためのパワーステアリン グ装置に用いられている。

背景技術 発明者（、−ｉ、速度感知式であるポンプ用流量制御バルブを開示しているいく つかの従来技術特許を知っており、そのうちの１つは米国特許第４，２４４，３ ８９号である。その特許に開示される流量制御バルブは可変オリフィスを有して おり、該オリフィスの有効面積は、その特許の図面第１図及び第２図に見られる ごとく、スゾールバルブの位置に左右されるようになっている。

しかしながら、バルブはポツプ速度又はエンジン速度に従って移動してステアリ ングギヤへの流体流量を変えるようになっている。そのバルブは、この発明の開 示内容にお１げるごとく選定された設計速度でパワーアンス）　（ｐｏｗｅｒ　 ａｓｓｉｓｔ　）を回避するだめの路上速２ 度感知機能を有していない。

米国特許第３，３１４，４９５号にはその特許の第６図に明瞭に示されている、 いわゆる−ルーパーピン（折り曲げ２ン）　（ｄｒｏｏｐｅｒ　ｐｉｎ　）を有 する周知の流量制御バルブが開示されている。その１ルーパーピンは、パワース テアリングギヤのだめの流体供給通路；（連通している原素制御オリフィス内に 置かれている。バルブスプールが移動すると、１ルーパーピン即ち計量ピンも移 動し、該２ンのテーパ付き区域がオリスイスに整合して可変有効オリフィス絞り を提供している。ポンプ速度が変化すると、上記特許の第６図の構造の場合のば ね３４Ｃのだめのばね室内の流体の圧力は、ボンデ速度が高まる際の増大する流 量のベンチュリ効果によって低減せしめられる。

パワーステアリングポンプバルブと違うパワーステアリングギヤバルブは米国特 許第３，６９０，４００号及び同第３，６９２，１３７号に開示されている。こ れらギヤバルブはパワーステアリングギヤのための反動室内の圧力の大きさを制 御している。それらギヤバルブは速度信号を感知しているけれども、それらギヤ バルブはステアリング操縦中のトルク反動の大きさに影響を及ぼすことにのみ有 効であり、関連したパワーステアリングギヤフ０のポンプ馬力ロスを低減せしめ るとと及び高速時でのパワーアシストを回避せしめることに対して有効でない。

米国特許第４，０８５，６５７号に開示されている別のパワーステアリング装置 は差圧操作式バルブを有しており、該バルブはパワーステアリングギヤ流体回路 に作用してステアリングギヤへの流体流量を変え、もってステアリング努力に対 する圧力の特性関係を所望のごとく変えている。

発明の開示 米国特許第４，１９９，３０４号に開示されているパワーステアリングギヤゾは ロータ組立体を有しており、該ロータ組立体は、ポンプハウジングに取付けられ たカムリングに形成されているカム面に合致する複数のスリッパポンプ部材を有 している。ロータはエンジンで駆動されるポンプ駆動軸に駆動可能に連結されて いる。

カムリングはロータと協働して、１８０度の相対角方向位置に離隔された２つの 三日月形ポンプ空所を画定している。人口ボート及び出口ボートは、ロータの１ 回転毎に２回のポンプ作用ストロークが生ずるよう各空所に対して備えられてい る。出口ボートは、パワーステアリング流体モータに連通している流れ移送通路 内に一定流量を維持する共通した流量制御バルブに供給を行っている。その流量 制御バルブは、各流体出口ボートと、ボンデの入口側に連通しているバイパス流 れ通路との間の連通度を制御するバルブスプールを有している。

この明細書に記載されている特定実施例では、／ぐルブは？ンプバルプ板内に置 かれておシ、該バルブ板にはバルブメートが形成されている。そのノクルデ板は 、ロータの一方の側部とカムリングの側部とに合致している端板に接して置かれ ている。ロータ及びカムリングの反対ｆｔｔｌｌの側部には第２の端板が係合せ しめられている。流体圧力及びばね力により、それら端板、カムリング及びバル ブ板は整合して積み重ねられた状態に押圧せしめられている。

バルブスプールは較正されたばね力と、出口ボートで生じせしめられた圧力とを 受けせしめられている。

まだ、そのバルブスプールは、流れ配分通路内に置かれでいる流れベンチュリに よって生じせしめられたーくンチュリ圧力をも受けせしめられている。ベンチュ リの喉部での圧力は、バルブばねによって係合せしめられているポンプの側部に 作用しており、一方、ベンチュリの上流側はバルブ出口ボートで生じせしめられ た圧力に対応している。

バルブ糾立体は、バルブばねが作用している７ぐルデの側部を排出せしめる車輌 速度感類式圧力ＩＪ　ＩＪ−）ｌくルデを有している。バルブが閉じられると、 スプールバルブは通常の態様で、ロータの速度範囲全体を通してポンプ流量を制 御するべく作用する。２４．Ｉ　Ｋ＋ｎ／ｈ（１５マイル７／ｈ）のごとき予め 選定さｎた値よりも高い速度では、速度感知式バルブは流量制御バルブのばね室 を排出せしめ、それによりポンプ圧力を低減せしめると共に高い路上速度での渦 流ポンプ馬力ロスを低減せしめ、車輌の路上でのステアリング「感覚」を高める 一方でパワーアシストを回避せしめるようになっている。

本発明の作動実施例では、速度感知式バルブはバルブハウジング内に置かれたチ ェックバルブを有しており、該バルブ−・ウジングは流量制御バルブと、車輌速 度が約２４．１−／ｈ　／　１５マイル／ｈ）を越えるとチェックバルブの対抗 力に抗して該チェックバルブを開けるためのソレノイド式操作器とを有している ０この作動実施例におけるソレノイドはポンプのだめの流体溜めに取付けられて おり、また、ソレノイドのためのアーマチャは流量制御バルブのためのバルブ本 体内に配備されたチェックバルブ部材に直接作用している。

ポンプを収容するのに何等の付加的空間も必要とされず、また、速度感知式バル ブの機能即ち作用は、ポンプの設計に然程のコスト及び複雑さを付加することな くポンプ内に導入されることができる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の改良を具体化することができるパワーステア　ｌ）ングボンゾ の長手方向断面図である。

第２図（は第１図の線２−２の断面平面から見た時の６ 第１図の構造のバルブ本体の断面図である０第６図は第１図の線３−３の断面平 面から見た時の第１図の構造体のためのカム及びロータ組立体を示す断面図であ る。

第４図は第１図のポンプ構造体を一部外郭線で示す図であって、バルブの一部が 断面で示されている図である。

第５図は第４図に示された組立体のＩＪ　ＩＪ−７バルブと７レノイド式操作器 との拡大図である。

第６図はパワーステアリング装置の流量制御バルブプ及びル／イド操作式車輌速 度感知式パルプの概略線図である。

発明を実施するための最良の形態 第１図において、パワーステアリングポンプのＩ・ウゾング１０は、端部開口１ ４及び閉端部１６を有する空所１２を備えているＯその閉端部１６には１８で示 されているごとき駆動軸開口が形成されている０開口１２内にはポンプカムリン グ２０が置かれている○そのカムリング２０とハウジングの端部１６との間には 第１の端板２２が置かれている。カムリング２０の反対側の側部には端板２４が 係合せしめられている。開放端部１４内には端板２４に隣接して閉鎖板２６が位 置決めされていると共に該閉鎖板２６はステアリング２８によって所定位置に保 持されている。

特表昭５９−５００５５７　（４） カムリングを貫通して、また、両側の端板を通って位置決めピン３０が延びてい てそれらカムリング及び端板間に適正な角方向整合性を保っている。

ポンプハウジング及び端板１２によって圧力室２９が画定されている。該圧力室 ２９は、３２．３４及び３６に見られるごときカムリングに設けられた通路及び 側板に設けられた通路を介してポンプの高圧側に連通しており、これら通路はポ ンプの出口ポートに連通している。

主駆動軸３８は開口１日を通って延びている。該駆動軸３８は駆動スプライン部 分４０を有しておシ、該駆動スプライン部分４０は、ロータ４２に設けられてい て内部にスプラインが付されている開口に駆動係合している。

端板２６は全体が符号４４で示されている流量制御バルブ組立体のだめのバルブ 本体として作用している。

第６図に示されているごとく、ロータ２０は角方向に離隔せしめられた複数個の 凹所４６を有しておシ、該凹所４６の各々はスリッパポンプ作用部材４８を受入 れている。該スリッパ４８はカムリング２０．の内部カム面５０に係合している 。カム面５０は第５図に見られるごとく楕円形をしており、その楕円形の長軸は 第３図において水平に示されており、また、短軸は垂亘に示されて′いる。入口 ボート及び出口ポートはポンプ作用空間５２に連通しており、また、第２の入口 ポ−ト及び第２の出口ボートはポンプ作用空間５４に連通している。両人ロボー トは第６図において５６及び５８で示されている。両川ロボートは側板２２及び ２４によって形成されている。

第２図には流量制御バルブがよシ詳細に示されている。該流量制御バルブは端板 ２６尾形成されたバルブ孔６０を有している。離隔せしめられた２つのランド６ ４及び６６を有するバルブスプール６２Ｉ″ｉバルブ孔６０内に摺動可能に位置 せしめられている。バルブスフ’−＃６２は、バルブ孔の端７０に着座されたバ ルブばね６８により左方向に押圧されている。バイパスポート７２はパルプ孔６ ０及び入口、Ｎ　−）　７４に連通している。高圧通路７６はポンプの高圧出口 ポートからバルブ孔６０の左側まで延びていてポンプの出口圧力がバルブランド ６４の左方面に作用するようになっている。

ばね６８は通常、圧力通路７６とバイパスポート７２との連ａ度を減少せしめん とする傾向を有している０バルブ室６０の左側は、流体フィッティング８０に形 成された流れベンチュリ７８の右側即ち入口側に連通してお９、該流体フィッテ ィング８０はパルプ孔６０の左端部に螺合して受入れられている。ベンチュリ通 路８４の出口側はパワーステアリング装置の流れ移送通路にＷＨされており、該 パワーステアリング装置はねじ連結部８２によりフィッティングに連結されてい る。

ベンチュリ通路８４の喉部は第１図に８６で示されたクロスオーバー通路に連通 している。この通路８６は、ばね６８によって占められているバルブ孔の右端部 まで延びている。ばね室として呼ばれ得るその右端部は第２図において符号８Ｂ により示されている。極端な圧力状態を除いて通常開じている圧力リリーフパル プは９０で示されている。該バルブ９０はバルブスプールの内部に置かれている 。

第５図（では第４図に示されているごとき端板２６が断面図で示されている。端 板２６は溜めカバー９８によって包囲されている。この溜めカバー９８は第２図 の断面図にも示されている。溜めカバー９８の一方の側部は開放していると共に ポンプハウジング１０の周部１０２を包囲している。ベンチュリ部材８０は溜め カバー９８の一方の側部に設けられた開口１０４を通して受入れられている。溜 めカー４−９８の後部は第２の開口１０４を有してお９、該第２の開口１０４内 には第６図？ζおいて全体が符号１０８で示されているンレノイド候作式パルプ の取付用ステム１０６が受入れられている。該ステム１０６にｉｄ雄ねじの切ら れたバルブハウジング１１０が連結されており、該バルブ／・ウジング１１０は ハウジング２６に設けられた雌ねじの切られた開口１１２内に螺合して受入れら れてい妬開口１１２の内端は通路１１４を通ってクロスオーバ１〇 一ベンチュリ喉部圧力通路８６に連通している。

開口１１２内に置かれているチェックパルプ部材即ちボール１１６はオリフィス １１８を囲繞している弁座（で押付けられており、該オリフィス１１８は半径方 向通路１２０を通って溜めカバー９８の内部に連通している。ばね１２２はザー ルを着座位置に押圧しており、また、該ばね１２２は開口１１２内に位置せしめ られた保持ビン１２４に着座せしめられている。

ルノイドコアの延長部１２６はオリフィス１１８を通って延びてい乙と共に、そ の延長部１２６が左方へ押し進められる際バルブ部材１１６をそれの座から離れ る方向に移動せしめるようになっている０パルプを座から離す力は第６図中１０ ８で示されているルノイド操作器１０８によって延長部１２６に付与せしめられ る。そのンレノイド操作器１０８はアーマチャ１３０とソレノイド巻線１２８と を有しており、該アーマチャ１３０は延長部１２６に連結されている。

第６図に示窟れでいるごとく、移送通路１３２はベンチュリ部材８０に接続され ており、また、該移送通路１３２はパワーステアリングバルブ１３４寸で延びて いる。そのバルブへ循環される流体は通路１３６を通ってタンク即ち溜めに戻さ れる０ ンレノイド１０８のだめの電気回路は電圧源１３８と、通常閉式圧力スイッチ１ ４０と、速度感知式スイッチ１４２とを有しているσ電圧源１３８の正極側は特 表昭５９−５００５５７（５） 電気リード線１４４を介してルノイ１巻線１２８に接続されている。並列をなす リード線１４６はスイッチが閉じられている時には何時でも電圧源１３８の接地 側とソレノイド巻線との間の回路を完成せしめている。スイッチは車輌の転回操 縦中付随して閉じられて、ステシリングバルブが閉じられ且つスイッチの所に圧 力が無い時ソレノイドは付勢された状態に維持される。パワーステアリング中ス テアリングバルブが閉じられている場合、スイッチ１４０は閉じているが、ルノ イドはボール（Ｃ作用している圧力に打克つことができない。ボールに作用して いる圧力は、ステアリング操縦中パワーステアリングからマニュアルステアリン グへの移行即ちシフトをも阻止している。′スイッチ１４２はスイッチ１４０を バイパスしている。１時間当り１６Ｋｍ乃至２４．１−（１０乃至１５マイル） のごとき予め選定された値よりも高い速度では、スイッチ１４２は閉じられ、ル ノイド゛は付勢され、こうしてバルブばね室８８を開かしめる。その際、バルブ スプール９６は単純な圧力ＩＪ　ＩＪ−７バルブとなり、ポンプの吐出側に一定 の低圧を保つ。１時間当り１６３ｙは２４．１Ｋｍ（１０又は１５マイル）の臨 界値よりも低い速度では、スイッチ１４２は開かしめられてソレノイド″：ζ哨 勢せしめられ、バルブスプール９６は、ベンチュリの喉部８４におけるベンチュ リ圧力ＩＣよって生じせしめられる差圧に応答するがごとき通常の態様で機能す る。

ステアリング操縦中でのマニュアルステアリングからパワーステアリングへのシ フトは、オリフィス１４８の上流側のパワーステアリングバルブ戻り通路１３６ に装備されているスイッチ１４０によって阻止サレる。直線走行中、ステアリン グバルブ１３１ｔｉＪかしめられており、また、スイッチの所での圧力はそ９つ スイッチを開状態に保ち、こうして速度が所定の値よりも低い値に下がる際速度 感知式スイッチ１４２をしてンレノイドを消勢せしめるのを許し、もってフルパ ワー　アシスト（ｆｕｌｌ　ｐｏｗｅｒ　ａｓｓｉｓｔ　）を回復せしめるよう になっている。

産業上の利用可能性 本発明は、車輌エンジンがパワーステアリングポンプを駆動せしめ、また、ステ アリング操縦中ドライバのステアリング努力を増大せしめる流体モータのだめの 圧力源としてポンプが作用する自動車輌用パワーステアリング装置に有用である 。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　流体圧操作式ステアリングバルブ及びステアリングギヤ機構と、パワーステ アリングポンプ０及び該ポンプと前記ステアリングパルプとを相互接続せしめて いる流体回路とを有しているパワーステアリング装置に前記パワーステアリング 装置は前記パワーステアリングポンプのだめの流量制御バルブを有しておシ、１ ’ｉｉＴ　記パワーステアリングポンプは、前記高圧流れ移送通路及び低圧戻り 通路とを有しておシ、前記流量制御バルブは、前記高圧流れ移送通路と前記戻り 通路との間に制御された連通を設定するべく前記流体回路内に置かれていると共 に一部該流体回路を形成しており、 前記パワーステアリング装置は更に、 前記ポンプにより移送される流体流量の大きさに比例しだ差圧力を前記流量制御 バルブに受けせしめて、該ポンプによる流体流移送量の増大に伴って前記差圧力 を増大せしめ、前記高圧流れ移送通路から前記戻り通路へのバイパス流量を増大 せしめんとするための装置と、 所定の値よりも高い速度で前記流量制御バルブに作用している流量比例差圧力を 排除せしめることにより該流量制量バノ籠、デを非作動状態ならしめるための車 輌速度感知式バルブ装置と、を有していることを特徴とするパワーステアリング 装置。 ２　請求の範囲第１項記載のパワーステアリング装置において、前記流量制御バ ルブは、 バルブスプールと、 前記バルブスプールの一方の側部に作用していて前記移送通路と前記戻り通路と の間の連通度を低減せしめる一方の方向に該パルプスフ０−ルを押し進めんとす るパルプばねと、 前記パルプスプールに対し流量比例差圧力を配分せしめるだめの流量感知式圧力 信号装置とを有しておシ、前記車輌速度感知式バルブ装置１は、所定の値よりも 高い速度で、前記バルブスプールの一方の側部に配分せしめられる圧力を排出せ しめるべく構成されているパワーステアリング装置。 ３　請求の範囲第１項記載のパワーステアリング装置（でおいて、前記流量制御 バルブは前記高圧流れ移送通路に備えられた流れベンチュリを有しており、前記 流れベンチュリの流ｉｔをばね室に接続せしめる圧力クロスオーバー通路が備え られており、前記車輌速度感知式バルブ装置は、車輌速度が所定の値を越える際 前記クロスオーバー通路を開かしめて排出せしめるようにされているパワーステ アリング装置。 ４　請求の範囲第２項記載のパワーステアリング装置において、前記流駈制御バ ルブは前記高圧流れ移送通１５ 路（で備えられた流れベンチュリを有しており、前記流れベンチュリの流れをば ね室に接続せしめる圧力クロスオーバー通路が備えられており、前記車輌速度感 知式バルブ装置は、車輌速度が所定の値を越える際前記クロスオーバー通路を開 がしめて排出せしめるようにされているパワーステアリング族＃０ ５　請求の範曲第１項記載のパワーステアリング装置において、前記車輌速度感 知式バルブ装置は、通常時閉じられていると共に前記流量制御バルブに連通して いるリリーフバルブと、ソレノイド式操作器とを有しており、該ソレノイド式操 作器はアーマチャを有しており、該アーマチャは前記リリーフパルプに隣接して 配備されていると共に該アーマチャが一方の方向に移動せしめられる除核ＩＪ　 ＩＪ−７バルブと係合するようにされており、前記ソレノイド式操作器はソレノ イド巻線も有しており、該ソレノイ１巻線は、それが付勢される際、前記アーマ チャをＩＪ　ＩＪ−７バルブ開位置へ押し進めるべく構成されているパワーステ アリング装置。 ６　請求の範囲第２項記載のパワーステアリング装置において、前記車輌速度感 知式バルブ装置は、通常閉じられていると共に前記流量制御バルブに連通してい るリリーフパルプと、ソレノイド式操作器とを有しており、該ソレノイド式操作 器（はアーマチャとソレノイド巻線とを有しており、前記アーマチャは前記リリ ー特表昭５９−５００５５７　（２） フバルデに隣接して配備されていると共に該アーマチャが一方の方向に移動せし められる除核ＩＪ　ＩＪ−フバルプと係合するようだされており、前記ソレノイ ド巻線は、それが付勢される際、前記アーマチャをすＩＪ−フバルプ開位置へ押 し進めるべく構成されているパワーステアリング装置。 Ｚ　請求の範囲第３項記載のパワーステアリング装置において、前記車輌速度感 知式バルブ装置は、通常閉じられていると共に前記流量制御バルブに連通してい るリリーフパルプさ、ソレノイド式操作器とを有してオリ、該ソレノイド式操作 器はアーマチャとソレノイド巻線とを有しており、前記アーマチャは前記リリー フパルプに隣接して配備されていると共に該アーマチャが一方の方向に移動せし められる除核ＩＪ　ＩＪ−フバルデに係合するようにされており、前記ソレノイ ド巻線は、それが付勢せしめられる際、前記アーマチャをリリーフバルブ開位置 へ押し進めるべく構成されているパワーステアリング装置。 ８　請求の範囲第４項記載のパワーステアリング装置において、前記車輌速度感 知式バルブ装置は、通常閉るリリーフパルプと、ソレノイド式操作器とを有して おり、該ソレノイド式操作器はアーマチャとンレノイ７ が一方の方向に移動せしめられる除核ＩＪ　ＩＪ−フバルデに係合するようにさ れており、前記ソレノイド巻線は、それが付勢せしめられる際、前記アーマチャ をリリーフバルブ開位置へ押し進めるべく構成されているパワ、５−ステアリン グ装置。