JP2003074725A - リリーフ弁 - Google Patents

リリーフ弁

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JP2003074725A
JP2003074725A JP2001262223A JP2001262223A JP2003074725A JP 2003074725 A JP2003074725 A JP 2003074725A JP 2001262223 A JP2001262223 A JP 2001262223A JP 2001262223 A JP2001262223 A JP 2001262223A JP 2003074725 A JP2003074725 A JP 2003074725A
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Kenzo Oba
健三 大庭
Morihito Chottogi
守仁 一寸木
Katsuya Arakawa
勝也 荒川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用油圧系のリリーフバルブに
おいて、ベーンポンプの振動に伴うピー音発生を抑止す
ること。 【解決手段】 軸心に沿ってバルブ孔21aが穿設
された弁ハウジングと、上記バルブ孔21aの開口端部に
嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に
油圧ポンプから吐出した圧油が導入されるとともに、他
端部に弁座が形成された弁座部材と、上記弁座に当接し
て上記連通孔を閉止するボール23と、該ボール23を保持
し、上記バルブ孔21aの内面に沿って摺動可能に支持さ
れたボール受け24と、上記ボール23が上記弁座に当接す
る方向に上記ボール受け24を付勢するリリーフばね25と
を備え、油圧のリリーフ時に圧油をリリーフするリリー
フ孔が上記バルブ孔21aの半径方向に開口したリリーフ
弁において、上記ボール受け24が上記バルブ孔21aの軸
線に対して傾斜して支持されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧制御系、特に車
両のパワーステアリング装置の油圧系に使用されるリリ
ーフ弁に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のリリーフ弁の一般的な構造とし
て、例えば実開昭56−23765号に開示されたもの
がある。これは、軸心に沿ってバルブ孔が穿設された弁
ハウジングと、このバルブ孔の開口端部に嵌入固定さ
れ、軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に油圧ポンプ
から吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座
が形成された弁座部材と、その弁座に当接して上記連通
孔を閉止するボールと、該ボールを保持し、上記バルブ
孔の内面に沿って摺動可能に支持されたボール受けと、
上記ボールが上記弁座に当接する方向に上記ボール受け
を付勢するリリーフばねとを備え、圧油のリリーフ時に
圧油をリリーフするリリーフ孔が上記バルブ孔の半径方
向に開口したものであるが、この構造では、ベーンポン
プで発生する振動によってボールとボール受けが共振
し、ピー音が発生する。
【0003】そこでその振動対策として考えられた構造
に、例えば特許第2,858,815号等に開示された
ものがある。これは、ゴム製のOリングとPTFEリン
グで構成された防振リングを弁ハウジングとボール受け
との摺動面に介在させ、ゴムによってボールからの振動
を抑制するものである。
【0004】
【解決しようとする課題】前記従来のリリーフ弁のよう
に、防振リングにゴムを使用すると、オイルの低温時は
ゴムが硬化してしまい、油圧が設定圧を超えても弁が働
かない虞がある。これでは他の部分に負担をかけてしま
う。また、長期にわたる劣化で設定圧が変化することに
よりリリーフ弁の作動が正常でなくなり、シリンダー、
ポンプの各部に油漏れが発生してしまう現象がおこる。
【0005】
【課題を解決するための手段および効果】前記従来の課
題を解決するために、請求項1記載の発明は、軸心に沿
ってバルブ孔が穿設された弁ハウジングと、上記バルブ
孔の開口端部に嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連
通孔の一端部に油圧ポンプから吐出した圧油が導入され
るとともに、他端部に弁座が形成された弁座部材と、上
記弁座に当接して上記連通孔を閉止するボールと、該ボ
ールを保持し、上記バルブ孔の内面に沿って摺動可能に
支持されたボール受けと、上記ボールが上記弁座に当接
する方向に上記ボール受けを付勢するリリーフばねとを
備え、圧油のリリーフ時に圧油をリリーフするリリーフ
孔が上記バルブ孔の半径方向に開口したリリーフ弁であ
って、上記ボール受けが上記バルブ孔の軸線に対して傾
斜して支持されたことを特徴とするものである。
【0006】請求項1記載の発明は前記のとおり構成さ
れ、ボール受けがバルブ孔の軸線に対して傾斜して支持
されているので、ボール受けはバルブ孔内面と接触して
摩擦力が発生し、これによりピー音が抑制される。また
Oリング等が不要となってコストが節減される。
【0007】次に請求項2記載の発明は、前記請求項1
記載の発明において、上記リリーフばねは圧縮コイルば
ねであり、かつ該リリーフばねの端部には座巻(ザマ
キ)が形成されるのみで座研(ザケン)加工は施されな
いことを特徴とするものである。したがって請求項2記
載の発明では、簡単な構造でボール受けをバルブ孔の軸
線に対し傾斜支持することができ、ピー音が抑制される
とともに、リリーフばねの端部座面の切削が不要である
から、コストが更に節減される。
【0008】また請求項3記載の発明は、前記請求項1
記載の発明において、上記ボール受けの上記リリーフば
ねとの接触面が軸線に直交する平面に対して傾斜した平
面であることを特徴とするものである。したがって請求
項3記載の発明でも、簡単な構造でボール受けを傾斜さ
せることができ、ピー音が抑制される。またOリング等
も不要である。
【0009】
【発明の実施の形態】図1は、車両のパワーステアリン
グ装置の油圧発生源となるベーンタイプの可変容量型ポ
ンプの一例を示す横断面図であり、第1流体室の圧力を
制御する切換弁内にリリーフ弁が内蔵されて設けられて
いる。
【0010】この図において、ポンプ回転軸1に取付け
られたロータ2が、偏心したカムリング3の中で回転し
てカムリング3との間にポンプ室9を形成しており、そ
のカムリング3はアウターケース4を介してポンプハウ
ジング5に支持されている。6はポンプハウジングキャ
ップ、7はプリロードばねである。
【0011】ロータ2の外周には、円周方向にわたって
複数のベーン8が取付けられ、図示しないスプリングに
より放射方向に付勢されていて、その先端はカムリング
3の内周面に接している。そこでロータ2が回転する
と、吸入ポート10から吸入された作動油がポンプ室9を
経て吐出ポート11から吐出される。吐出ポート11から吐
出された作動油は、可変オリフィス12を通り吐出通路30
を経て、外部機器へ送られる。
【0012】15はポンプハウジング5の一部に設けら
れ、一端部(図の左端)が詰栓16により閉じられた弁格
納孔であって、この弁格納孔15の中に切換弁17の弁体21
が収納され、切換弁ばね18によって上記詰栓16の方へ付
勢されている。切換弁弁体21の左側に形成された第1弁
室19aにはポンプ吐出側通路に設けられた可変オリフィ
ス12の上流側の流体圧が通路28を介して印加され、切換
弁弁体21の右側に形成された第2弁室19bには、該可変
オリフィス12の下流側の流体圧が印加される。
【0013】ポンプが高回転になると、切換弁弁体21の
左側の第1弁室19aの圧力が高くなるので、切換弁弁体
21は切換弁ばね18の力に抗して図の右方へ移動する。そ
うすると通路29が第1弁室19aに開口するようになり、
第1弁室19a内の作動油は通路29を通って、カムリング
3とアウターケース4の間の第1流体室13aに導入され
る。一方、可変オリフィス12の下流側の圧力は第2流体
室13bに導入されている。このように高速回転時には、
可変オリフィス12の前後の圧力がそれぞれ第1流体室13
a、第2流体室13bに導入されるので、その差圧により
カムリング3は偏移してゆき、吸入ポート10の面積が減
少して、ポンプの吐出量が減少する。
【0014】次に図2は、本発明の一実施形態として、
上記切換弁17の弁体21を取出して示す拡大縦断面図であ
る。前記のように切換弁17はリリーフ弁を内蔵してお
り、切換弁弁体21はリリーフ弁のハウジングでもある。
このリリーフ弁ハウジング21には、軸心に沿ってバルブ
孔21aが穿設されている。このバルブ孔21aの開口端部
には弁座部材22が嵌入され、符号22aの位置でカシメ固
定されている。この弁座部材22には、軸心を貫通する連
通孔22bが穿設され、その連通孔22bの一端部(図の右
端)は、前記図1の第2弁室19bに開口して、可変オリ
フィス12の下流側の圧力が導入され、他端部(図の左
端)には弁座22cが形成されている。
【0015】23は上記弁座22cに当接して連通孔22bを
閉止するボールであり、24はそのボール23を保持するボ
ール受けで、バルブ孔21aの内面に沿って摺動可能に支
持されている。そしてこのボール受け24は、リリーフば
ね25によって、ボール23が弁座22cに当接する方向(図
の右方)に付勢されている。
【0016】また弁座22c近傍のリリーフ弁ハウジング
21には、半径方向にリリーフ孔21bが設けられていて、
弁ハウジング21の外側面に全円周にわたって設けられた
環状切欠ぎ21cに連通している。そしてその環状切欠ぎ
21cは、図1に示されるドレーン通路31または油圧ポン
プの吸込ポートに連通している。
【0017】可変容量型ポンプにおけるリリーフ弁は、
ポンプ吐出側での過大流体圧の安定したリリーフ圧を設
定することを目的とする。ポンプ吐出側の流体圧が設定
圧以下の時には、ボール23はリリーフばね25の力によっ
て弁座22cに当接しており、弁は閉止している。
【0018】パワーステアリング装置による操舵の据え
切り時のように、ポンプ吐出側の流体圧が過大になる
と、可変オリフィス12の下流側の吐出通路30に連通して
いる第2弁室19bの圧力、したがって連通孔22b内の圧
力がリリーフ設定圧力を超えるので、ボール23はリリー
フばね25の力に抗して図の左方へ移動し、弁が開く。そ
うすると、第2弁室19b内の圧油は連通孔22bから、リ
リーフ孔21b、環状切欠ぎ21c、ドレーン通路31へリリ
ーフされる。こうして第2弁室19b内の圧力が設定値以
下に低下すると、ボール23がリリーフばね25によって再
び弁座22cに押付けられ、弁が閉じて、圧油の流れが止
まる。
【0019】図3(a)は図2中のリリーフばね25を取出
して示す拡大図であり、比較のために従来の圧縮コイル
ばねの一例を図3(b)に示す。
【0020】従来の圧縮コイルばね35の端部には、ピッ
チを極限まで縮めた、いわゆる座巻(ザマキ)35aが形
成されるとともに、端面をコイル軸に垂直な平面35bに
なるように加工する、いわゆる座研(ザケン)が施され
ている。これに対し本実施形態のリリーフばね25は、端
部に座巻25aが形成されるだけで、座研加工は施されな
い。
【0021】したがって本実施形態のリリーフばね25に
よれば、張力がコイル軸の方向から偏って作用すること
になる。このようなリリーフばね25を用いてボール受け
24を付勢すれば、図4に模式的に示されるように、ボー
ル受け24は、軸線がバルブ孔21aの軸線に対して傾いた
状態で、バルブ孔21a内を摺動する。そうすると、ボー
ル受け24とバルブ孔21a内面とが接触して摩擦力が発生
し、これによりピー音が抑制される。
【0022】本実施形態ではまた、リリーフばね25の端
部座面に座研を施さないので、その分の切削加工が不要
となり、コストが節減される。また従来用いられていた
Oリング等も不要となり、コストは更に低減する。
【0023】次に図5は本発明の他の実施形態を示す縦
断面図である。本実施形態では、ボール23を弁座22cに
押付けるリリーフばねとして、図3(b)に示された従来
の圧縮コイルばね35が使用される。その代りに、その圧
縮コイルばね35と接触するボール受け34の面(図の左側
の面)34aが軸線と直交する平面に対して傾斜した平面
になっている。その他の構成については、前記第1の実
施形態と同様なので、同様の部材には同一の符号を付
け、詳しい説明は省略する。
【0024】本実施形態においては、ボール受け34の圧
縮コイルばね35との接触面34aが軸線に直交しない平面
になっているので、前記第1の実施形態と同様、ボール
受け34は、軸線がバルブ孔21aの軸線に対して傾いた状
態で、バルブ孔21a内を摺動する。したがって、ボール
受け34とバルブ孔21a内面との接触により摩擦力が発生
し、ピー音が抑制される。
【0025】また本実施形態でも、従来用いられていた
Oリング等が不要になり、コストが節減される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は車両用油圧ポンプの一例を示す横断面図
である。
【図2】図2は本発明の一実施形態を示す縦断面図であ
る。
【図3】図3は上記実施形態に使用されるリリーフばね
を従来の圧縮コイルばねと比較して示す図である。
【図4】図4は上記実施形態の作用を模式的に示す図で
ある。
【図5】図5は本発明の他の実施形態を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1…ポンプ回転軸、2…ロータ、3…カムリング、4…
アウターケース、5…ポンプハウジング、6…ポンプハ
ウジングキャップ、7…プリロードばね、8…ベーン、
9…ポンプ室、10…吸入ポート、11…吐出ポート、12…
可変オリフィス、13a…第1流体室、13b…第2流体
室、15…弁格納孔、16…詰栓、17…切換弁、18…切換弁
ばね、19a…第1弁室、19b…第2弁室、21…切換弁弁
体(リリーフ弁ハウジング)、21a…バルブ孔、21b…
リリーフ孔、21c…環状切欠ぎ、22…弁座部材、22b…
連通孔、22c…弁座、23…ボール、24、34…ボール受
け、25、35…ばね、25a、35a…座巻(ザマキ)、35b
…座研(ザケン)、28、29…通路、30…吐出通路、31…
ドレーン通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒川 勝也 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台112番地1 株 式会社ショーワ4輪開発センター内 Fターム(参考) 3H059 AA08 BB38 CB14 CD05 FF03 FF12 3H066 AA06 BA32 EA35

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸心に沿ってバルブ孔が穿設された弁ハ
    ウジングと、上記バルブ孔の開口端部に嵌入固定され、
    軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に油圧ポンプから
    吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座が形
    成された弁座部材と、上記弁座に当接して上記連通孔を
    閉止するボールと、該ボールを保持し、上記バルブ孔の
    内面に沿って摺動可能に支持されたボール受けと、上記
    ボールが上記弁座に当接する方向に上記ボール受けを付
    勢するリリーフばねとを備え、油圧のリリーフ時に圧油
    をリリーフするリリーフ孔が上記バルブ孔の半径方向に
    開口したリリーフ弁において、上記ボール受けが上記バ
    ルブ孔の軸線に対して傾斜して支持されたことを特徴と
    するリリーフ弁。
  2. 【請求項2】 上記リリーフばねは圧縮コイルばねであ
    り、かつ該リリーフばねの端部には座巻(ザマキ)が形
    成されるのみで座研(ザケン)加工は施されないことを
    特徴とする請求項1記載のリリーフ弁。
  3. 【請求項3】 上記ボール受けの上記リリーフばねとの
    接触面が軸線に直交する平面に対して傾斜した平面であ
    ることを特徴とする請求項1記載のリリーフ弁。
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