JP2002021749A - ベーンポンプの流量圧力制御弁 - Google Patents

ベーンポンプの流量圧力制御弁

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JP2002021749A
JP2002021749A JP2000215826A JP2000215826A JP2002021749A JP 2002021749 A JP2002021749 A JP 2002021749A JP 2000215826 A JP2000215826 A JP 2000215826A JP 2000215826 A JP2000215826 A JP 2000215826A JP 2002021749 A JP2002021749 A JP 2002021749A
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pressure
flow
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spool
throttle
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JP2000215826A
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English (en)
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Satoyuki Nakagawa
智行 中川
Hisashi Tsuda
久史 津田
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KYB Corp
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Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 パイロットリリーフ弁が作動する際の開弁圧
力Poと設定圧力Psとの差圧ΔP(Ps−Po)を小
さくすることのできるベーンポンプの流量圧力制御弁を
提供すること。 【解決手段】エンジンの回転数に応じて吐出量が変化す
るベーンポンプと、その吐出側に連通するポンプポート
Pを出力ポーPSに接続する流路の途中に設けた可変絞
りVによって、出力ポートへの供給流量と最大圧力を制
御する流量圧力制御弁FVとを備え、そのスプール21
の位置に応じた開度でポンプポートをタンクポートTに
開口させる。流量制御ばね室1Kに直近の通路1Rの通
路面積を、これ以外の連通路の通路面積より小さくした
絞りとすることにより、絞りとパイロットリリーフ弁R
V間の油量を少なくし、パイロットリリーフ弁の開弁圧
力と設定圧力との差圧を小さくした。

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、パイロットリリ
ーフ弁を内蔵して供給流量と最大圧力を制御するベーン
ポンプの流量圧力制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】図5(A)に示す非作動状態(エンジン
停止状態)の流量圧力制御弁FVは、図4に示すベーン
ポンプVPと共通のボディ1に、ベーンポンプの高圧室
1Bに連通するポンプポートP及び低圧通路1Cに連通
するタンクポートTが設けられ、ボディ1に螺着された
コネクタ29には、オリフィス孔28Aを設けたプラグ
28が保持されている。また、ボディ1に摺動自在に嵌
合されたスプール21の左側には、プラグ28との当接
段部21Aと負荷(例えばパワーステアリング装置)が
接続される出力ポートPSへの供給流量を制御する小径
段部21B及び大径段部21Cが突設されている。
【0003】この小径段部21B及び大径段部21Cを
前記プラグのオリフィス孔28Aに挿入することで、そ
の挿入部分に可変オリフィスVが形成される。従って、
小径段部21B及び大径段部21Cがオリフィス孔28
A内を左右に移動することによって可変オリフィスVの
開口面積が変化する。
【0004】ボディ1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の右側には流量制御ばね
室1Kが形成されている。この流量制御ばね室1K内に
は、可変オリフィスVの下流側(出力ポートPS側)の
圧力が、コネクタの連通孔29A,溝29B及びボディ
1の連通孔1L,1M,1Nからなる連通路を介して導
かれるとともに、流量制御ばね27が収容されスプール
21を左方に付勢している。また、スプール21の内部
には、バルブシート23,ボール24,サポート25及
び圧力制御ばね26等からなるパイロットリリーフ弁R
Vを内蔵している。
【0005】ベーンポンプVPより供給される圧油は、
ポンプポートPを介して圧力室1Jに導かれ、スプール
21の大径部左端面21Fの受圧面積に圧力室1Jと流
量制御ばね室1K間の差圧を乗じた推力が、出力ポート
PS側の圧力が導かれた流量制御ばね室1K内の流量制
御ばね27の反力に打ち勝って、図5(B)に示すよう
にスプール21を右方に移動させる。この結果、可変オ
リフィスVが開口するので、可変オリフィスVの開口面
積に応じた供給流量が出力ポートPS側に供給される。
【0006】ここで、可変オリフィスVの前後の差圧
は、スプール21の大径部左端面21Fの右方への移動
によって連通するタンクポート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、つまり出
力ポートPS側への供給圧力は、連通路29A〜29B
〜1L〜1M〜1Nを通って流量制御ばね室1K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。
【0007】そして差圧が大きくなると、この差圧にス
プール21の大径部左端面21Fの面積を乗じた推力
が、流量制御ばね27の反力にうち勝って、この推力が
流量制御ばね27の反力にバランスする位置までスプー
ル21を右方に移動させる。そして、スプール21の大
径部左端面21FがタンクポートTに開口する位置まで
移動すると、ポンプポートPとタンクポートTが直接連
通するので、ベーンポンプVPの圧油の一部はタンクに
直接還流される。このように、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。
【0008】出力ポートPS側の圧力が低下し、スプー
ルの小径段部21Bがプラグのオリフィス28Aに係合
するまでスプール21が左方に移動すると、可変オリフ
ィスVの開口面積が拡大されて、出力ポートPS側への
供給流量が増加する。一方、出力ポートPS側への供給
圧力が導かれた流量制御ばね室1K内の圧力は、フィル
ター22を介してバルブシート23に導かれ、圧力制御
ばね26の左端部に嵌着され当該圧力制御ばねに背面か
ら付勢されたサポート25を介して、上記バルブシート
23に着座するボール24に付加される。
【0009】例えば操向車輪の側溝への落輪等により出
力ポートPS側の操舵圧力が異常に上昇し、流量制御ば
ね室1K内の圧力が圧力制御ばね26によって設定され
ている圧力を越えると、ボール24を押し開き、流量制
御ばね室1K内の作動油が、バルブシートのシートオリ
フィス23A〜弁室21H〜圧力制御ばね室21G〜連
通孔21D〜環状溝21Eを経てタンクポートTへ還流
される。
【0010】そうすると、流量制御ばね室1K内の圧力
が低下するため、スプール21の大径部左端面21Fの
受圧面積にポンプポートPに連通する圧力室1Jと流量
制御ばね室1K間の差圧を乗じた推力が、出力ポートP
S側の圧力が導かれた流量制御ばね室1K内の流量制御
ばね27の反力に打ち勝って、図5(B)に示すように
スプール21が右方に移動し、ポンプポートPが直接タ
ンクポートTに連通される。
【0011】この結果、ポンプポートPからタンクポー
トTに直接圧油が解放され、出力ポートPS側に供給さ
れる圧油の最大圧力が制御される。すなわち、スプール
21は通常は前述した流量制御機能を発揮し、出力ポー
トPS側の圧力が異常に上昇した場合にのみ、上述した
圧力制御機能を発揮する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、出力ポートPS側の圧力が異常に上昇し流量制御ば
ね室1K内の作動油が、バルブシートのシートオリフィ
ス23Aを経てボール24を押し開き、弁室21H側に
流出しても、流量制御ばね室1Kは、通路面積の大きい
連通路29A〜29B〜1L〜1M〜1Nを介して出力
ポートPS側に連通しているので、小さい通路抵抗で出
力ポートPS側から流量制御ばね室1Kに作動油が補充
されるため、弁室21H側に流出する流量が一定量を越
えるまでは、流量制御ばね室1K内の圧力が緩やかにし
か低下しない。
【0013】すなわち、弁室21H側に流出する流量が
一定量を越えるまでは、流量制御ばね室1K内の圧力が
設定圧力Psまで低下しないため、図3の点線で示すよ
うに、ボール24が開き始める所謂開弁圧力Poと設定
圧力Psとの差圧ΔP(Ps−Po)が大きい。差圧Δ
Pが大きいということは、設定圧力Psよりもかなり低
い圧力Poから圧油がタンクポートTに漏出することを
意味しており、開弁圧力Poを越えると出力ポートPS
側への供給流量は減少する。差圧ΔPはオーバーライド
特性とも言われ、この値が小さいほどリリーフ作動が速
やかに行われる。
【0014】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、パイロットリリ
ーフ弁が作動する際のボール24の開弁圧力Poと設定
圧力Psとの差圧ΔP(Ps−Po)を小さくすること
のできるベーンポンプの流量圧力制御弁を提供すること
である。
【0015】
【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ベーンポンプと、こ
のベーンポンプを出力ポートに接続する流路の途中に設
けた可変絞りによって出力ポートへの供給流量と最大圧
力を制御する流量圧力制御弁とを備え、この流量圧力制
御弁は、ボディと、前記可変絞りの上流側のポンプポー
ト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られた流量制
御ばね室と、この流量制御ばね室に収容されスプールを
左方に付勢する流量制御ばねとから構成され、上記流量
圧力制御弁の上流側のポンプポートの圧力を前記スプー
ルの左側の圧力室に、また下流側の出力ポートの圧力を
連通路を介して流量制御ばね室に導き、前記可変絞り前
後の差圧が所定圧力以上になったとき、圧力室の圧力と
流量制御ばね室間の差圧によるスプールの右方への推力
が前記流量制御ばねの反力に打ち勝って前記スプールを
移動させ、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一方、流量制御ばね室と
タンクポートとの間に配設された上記スプール内に出力
ポートの最大圧力を制御するパイロットリリーフ弁を内
蔵したベーンポンプ」を前提とするものである。
【0016】上記の課題を解決するために本発明のとっ
た手段は、「上記出力ポートの圧力を流量制御ばね室に
導く連通路のうち、流量制御ばね室に直近の通路の通路
面積を、これ以外の連通路の通路面積より小さくした絞
りとすることにより、絞りと上記パイロットリリーフ弁
間の油量を少なくし、パイロットリリーフ弁の開弁圧力
と設定圧力との差圧を小さくしたこと」である。上記絞
りは、ボディに直接ドリルで穿孔してもよいし、絞りを
設けた絞り部材を流量制御ばね室に直近の連通路に圧入
等により繋止してもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】流量圧力制御弁FVを車両に搭載
する際には、図1に示す如くほぼ水平にして使用される
場合が多い。まず、本発明の第1実施形態に係わる流量
圧力制御弁を図1に基づいて説明する。上段に示す図1
(A)は、本発明の第1実施形態に係わる流量圧力制御
弁FVの非作動状態(エンジン停止状態)を示すととも
に、下段に示す図1(B)は、その作動状態を示してい
る。
【0018】つぎに、発明の内容を上段に示す図1
(A)に基づいて説明する。従来技術との相違点は、出
力ポートPS側から流量制御ばね室1Kに至る従来の連
通路(連通孔29A〜溝29B〜連通孔1L〜1M〜1
N)のうち、流量制御ばね室1Kに最も近い連通孔の通
路面積を、これ以外の連通孔又は溝の通路面積よりも小
さくして、絞り1Rとしたことである。当該絞りは、図
1(A)に示すように全体を細径ドリルで穿孔した絞り
1Rとしてもよいし、加工を容易にするため図1(B)
に示すように途中まで太径ドリルで穿孔し、先端のみを
細径ドリルで穿孔した絞り1Rとしてもよい。
【0019】続いて、本発明の第2実施形態に係わる流
量圧力制御弁を図2に基づいて説明する。上段に示す図
2(A)は、本発明の第2実施形態に係わる流量圧力制
御弁FVの非作動状態(エンジン停止状態)を示すとと
もに、下段に示す図2(B)は、その作動状態を示して
いる。
【0020】従来技術との相違点は、出力ポートPS側
から流量制御ばね室1Kに至る連通路(連通孔29A〜
溝29B〜連通孔1L〜1M〜1N)のうち、流量制御
ばね室1Kに最も近い連通孔1N近傍の連通路に、その
他の連通孔又は溝よりも通路面積を小さくした絞り17
Aを設けた絞り部材17を圧入等により繋止したことで
ある。絞り部材17は単体部品の段階で絞り17Aを加
工するため、絞り17Aの通路面積が小さくても加工が
容易である。
【0021】つぎに、本発明の第1及び第2実施形態の
作用及び効果を、第1(第2)実施形態の形式でまとめ
て説明する。パイロットリリーフ弁RVのリリーフ作動
時に、出力ポートPS側からの作動油が絞り1R(17
A)を通過する際には、パイロットリリーフ弁RVと絞
り1R(17A)間の作動油が少量であるのと、絞り1
R(17A)は連通路の他の部分よりも通路抵抗が大き
いため、流量制御ばね室1K内の圧力が速やかに低下す
る。
【0022】この結果、スプール21が従来構造よりも
速やかに右方に移動して、図1(B){図2(B)}に
示すように、ポンプポートPをタンクポートTに連通さ
せるので、ポンプポートPからタンクポートTに遅滞な
く圧油が解放され、出力ポートPS側の圧力を速やかに
低下させる。
【0023】すなわち、流量制御ばね室1Kに最も近い
位置に通路面積の小さい絞り1R(17A)を設けるこ
とにより、絞り1R(17A)とパイロットリリーフ弁
RV間の油量が少なくなる結果、図3の実線で示すよう
に、ボール24の開弁圧力Poと設定圧力Psとの差圧
ΔP(Ps−Po)が小さくなる。差圧ΔPが小さいと
いうことは、設定圧力Psにかなり接近しないと圧油が
タンクポートTに漏出しないことを意味しており、開弁
圧力Poを越えない限り出力ポートPS側への供給流量
は減少しない。差圧ΔPはオーバーライド特性とも言わ
れ、この値が小さいほどリリーフ作動が速やかに行われ
るので、オーバーライド特性を改善することができる。
【0024】
【効果】以上詳述した通り本発明によれば、流量制御ば
ね室に最も近い位置に通路面積の小さい絞りを設けるこ
とにより、パイロットリリーフ弁のボールがシートから
押し開かれるリリーフ作動時に、負荷側からの作動油が
絞りを通過する際には、パイロットリリーフ弁と絞り間
の作動油が少量であるのと、絞りは連通路の他の部分よ
りも通路抵抗が大きいため、流量制御ばね室内の圧力が
速やかに低下する。この結果、スプールが従来構造より
も速やかに右方に移動して、ポンプポートをタンクポー
トに連通させるので、ポンプポートからタンクポートに
遅滞なく圧油が解放され、出力ポート側の圧力を速やか
に設定圧力まで低下させる。すなわち、ボールの開弁圧
力と設定圧力との差圧が小さくなるため、所謂オーバー
ライド特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A) 第1実施形態に係わる流量圧力制御弁
の停止状態の断面図である。 (B) 第1実施形態に係わる流量圧力制御弁の作動状
態の断面図である。
【図2】(A) 第2実施形態に係わる流量圧力制御弁
の停止状態の断面図である。 (B) 第2実施形態に係わる流量圧力制御弁の作動状
態の断面図である。
【図3】従来技術に係わるベーンポンプの要部断面であ
る。
【図4】従来技術(点線)と本発明(実線)とを対比し
て示す流量圧力制御弁のオーバーライド特性である。
【図5】(A) 従来技術に係わる流量圧力制御弁の停
止状態の断面図である。 (B) 従来技術に係わる流量圧力制御弁の作動状態の
断面図である。
【符号の説明】
FV 流量圧力制御弁 RV 圧力制御弁 PS 出力ポート VP ベーンポンプ V 可変絞り P ポンプポート T タンクポート 1 ボディ 1J 圧力室 1K 制御ばね室 1R,17A 絞り 17 オリフィス 21 スプール 27 制御ばね 29A〜29B〜1L〜1M〜1N(1R) 連通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3H040 AA03 BB11 CC18 CC22 DD23 DD28 DD33 DD40 3H044 AA02 BB05 CC23 DD10 DD28 DD43 3H059 AA08 BB03 BB22 CC01 CD05 CE05 CF01 DD01 EE01 FF03 5H316 AA09 BB09 EE02 EE10 EE17 EE20 JJ01 JJ11 KK02 LL03

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
    るベーンポンプと、このベーンポンプを出力ポートに接
    続する流路の途中に設けた可変絞りによって出力ポート
    への供給流量と最大圧力を制御する流量圧力制御弁とを
    備え、この流量圧力制御弁は、ボディと、前記可変絞り
    の上流側のポンプポート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
    側に設けられた流量制御ばね室と、この流量制御ばね室
    に収容されスプールを左方に付勢する流量制御ばねとか
    ら構成され、上記流量圧力制御弁の上流側のポンプポー
    トの圧力を前記スプールの左側の圧力室に、また下流側
    の出力ポートの圧力を連通路を介して流量制御ばね室に
    導き、前記可変絞り前後の差圧が所定圧力以上になった
    とき、圧力室の圧力と流量制御ばね室間の差圧によるス
    プールの右方への推力が前記流量制御ばねの反力に打ち
    勝って前記スプールを移動させ、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一
    方、流量制御ばね室とタンクポートとの間に配設された
    上記スプール内に出力ポートの最大圧力を制御するパイ
    ロットリリーフ弁を内蔵したベーンポンプにおいて、 上記出力ポートの圧力を流量制御ばね室に導く連通路の
    うち、流量制御ばね室に直近の通路の通路面積を、これ
    以外の連通路の通路面積より小さくした絞りとすること
    により、絞りと上記パイロットリリーフ弁間の油量を少
    なくし、パイロットリリーフ弁の開弁圧力と設定圧力と
    の差圧を小さくしたことを特徴とするベーンポンプの流
    量圧力制御弁。
  2. 【請求項2】上記絞りは、ボディに直接ドリルで穿孔し
    たことを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプの流
    量圧力制御弁。
  3. 【請求項3】上記絞りは、絞りを設けた絞り部材を流量
    制御ばね室に直近の連通路に圧入等により繋止したもの
    であることを特徴とする請求項1に記載のベーンポンプ
    の流量圧力制御弁。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100360814C (zh) * 2006-01-18 2008-01-09 浙江工业大学 一种直动式压力-流量复合阀
JP2010014074A (ja) * 2008-07-07 2010-01-21 Hitachi Automotive Systems Ltd ポンプ装置

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CN100360814C (zh) * 2006-01-18 2008-01-09 浙江工业大学 一种直动式压力-流量复合阀
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