JP2009074502A - Flow control valve for liquid pump - Google Patents

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Tomohiko Nakazono
智彦 中園
Atsushi Ishizuka
淳 石塚
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Hitachi Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control valve for a liquid pump capable of sufficiently securing a flow passage cross section within a spool chamber with a short stroke and of suppressing energy loss. <P>SOLUTION: The flow control valve for the liquid pump is provided with a spool 19 which has a seal part 19a provided in the spool chamber 17, facing a pressure chamber 10, brought into sliding contact with an inner wall face 17a of the spool chamber 17 and having a large diameter and a narrow part 19b continued from the seal part 19a and having a diameter smaller than that of the seal part 19a and is moved axially inside the spool chamber 17 in accordance with pump discharge pressure to open/close a drain flow passage 22; and a recess part 25 which is formed in a position located on the inner wall face 17a of the spool chamber 17 and overlapped with the drain flow passage 22 in the axial direction of the spool chamber 17 and has axial length L longer than axial length M of the seal part 19a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体ポンプの吐出量を一定に維持する流量制御弁の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a flow control valve that maintains the discharge rate of a liquid pump constant.

この種の流量制御弁としては、例えば、ポンプ吐出側と連通するスプール室にスプールを収容し、このスプールの軸方向移動により、スプール室とポンプ吸入側とを連通するドレイン流路を開閉することで、ポンプ吐出量の一部をポンプ吸入側へ還流するものが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
実開平03−50587号公報
As this type of flow control valve, for example, a spool is housed in a spool chamber communicating with the pump discharge side, and the drain flow path communicating between the spool chamber and the pump suction side is opened and closed by the axial movement of the spool. Thus, there is disclosed one that recirculates a part of the pump discharge amount to the pump suction side (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 03-50587

しかしながら、上記従来技術にあっては、スプールのストローク量に対してスプール室内における流路断面積の増加率が低いため、ポンプ吐出圧を一定に維持するために必要な流路断面積を確保するためには、スプールのストローク量を大きく取る必要がある。このため、ポンプ内圧を高く設定しなければならないため、エネルギーロスが大きいという問題があった。   However, in the above prior art, since the rate of increase in the flow passage cross-sectional area in the spool chamber is low with respect to the stroke amount of the spool, the flow passage cross-sectional area necessary for maintaining the pump discharge pressure constant is ensured. Therefore, it is necessary to increase the spool stroke. For this reason, there is a problem that energy loss is large because the pump internal pressure must be set high.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、小さなストローク量でスプール室内の流路断面積を充分に確保することができ、エネルギーロスを抑えることができる液体ポンプの流量制御弁を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and the purpose thereof is a liquid that can sufficiently secure a cross-sectional area of the flow passage in the spool chamber with a small stroke amount and can suppress energy loss. It is to provide a flow control valve for a pump.

上記目的を達成するため、本発明の液体ポンプの流量制御弁では、
ポンプユニットの吐出側に面しスプール室の内壁面と摺接する大径のシール部と、このシール部から連続しシール部よりも小径のくびれ部とを有するスプールと、
スプール室の内壁面であって、ドレイン流路とスプール室の軸方向でオーバーラップする位置に形成され、シール部よりも軸方向に長い凹部と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the flow control valve of the liquid pump of the present invention,
A spool having a large-diameter seal portion facing the discharge side of the pump unit and in sliding contact with the inner wall surface of the spool chamber, and a constriction having a smaller diameter than the seal portion, which is continuous from the seal portion;
An inner wall surface of the spool chamber, which is formed at a position overlapping the drain flow path and the spool chamber in the axial direction, and has a recess that is longer in the axial direction than the seal portion;
It is characterized by providing.

よって、本発明にあっては、スプールの移動によりポンプユニットの吐出側とドレイン流路とが連通したとき、スプール室には、スプールのシール部手前側(ポンプユニットの吐出側)からドレイン流路へと向かう経路に加え、凹部からスプール室の内壁面とスプールのくびれ部との間に形成された空間を経由してドレイン流路へと向かう経路が形成される。   Therefore, in the present invention, when the discharge side of the pump unit and the drain flow path communicate with each other due to the movement of the spool, the spool chamber has a drain flow path from the front side of the seal portion of the spool (discharge side of the pump unit). In addition to the path toward the top, a path is formed from the recess toward the drain flow path via a space formed between the inner wall surface of the spool chamber and the constricted portion of the spool.

このため、スプールのシール部手前側からドレイン流路へと向かう経路のみから液体を還流させる従来技術と比較して、より小さなスプールのストローク量でスプール室内の流路断面積を確保することができ、エネルギーロスを抑えることができる。   For this reason, the flow passage cross-sectional area in the spool chamber can be secured with a smaller stroke amount of the spool as compared with the conventional technique in which the liquid is recirculated only from the path from the front side of the seal portion of the spool to the drain flow passage. , Energy loss can be suppressed.

以下、本発明の液体ポンプの流量制御弁を実現するための最良の形態を、図面に示す実施例1〜3に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing the flow control valve of the liquid pump of the present invention will be described based on Examples 1 to 3 shown in the drawings.

まず、構成を説明する。
図1は実施例1の流量制御弁を適用したオイルポンプの側面断面図、図2は実施例1のオイルポンプの正面断面図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a side sectional view of an oil pump to which the flow control valve of the first embodiment is applied, and FIG. 2 is a front sectional view of the oil pump of the first embodiment.

[ポンプユニットの構成]
ポンプケーシング1の軸孔2には、ポンプ軸3が軸受4を介して支持されている。ポンプ軸3の先端には、ポンプ作用を行うカートリッジ5が組み付けられている。このカートリッジ5は、カムリング6、ロータ7、ベーン8および2枚のブッシュ9a,9bとからなり、ポンプ軸3が回転すると、ロータ7の溝に嵌め込まれたベーン8が遠心力方向に飛び出してカムリング6の内周に摺接し、各ベーン8,8間の容積を変化させてポンプ作用を行う(図2参照)。
[Configuration of pump unit]
A pump shaft 3 is supported via a bearing 4 in the shaft hole 2 of the pump casing 1. A cartridge 5 that performs a pumping action is assembled at the tip of the pump shaft 3. The cartridge 5 includes a cam ring 6, a rotor 7, a vane 8, and two bushes 9a and 9b. When the pump shaft 3 rotates, the vane 8 fitted in the groove of the rotor 7 jumps out in the centrifugal force direction and is cam ring. 6 is slidably brought into contact with the inner periphery of the cylinder 6, and the pump action is performed by changing the volume between the vanes 8 and 8 (see FIG. 2).

ポンプケーシング1の端面には、カートリッジ5を覆い、かつカートリッジ5の外周側に圧力室10を形成するカバー11が固定されている。圧力室10は、カバー11の内周面11aとカートリッジ5の外周面との間に円環状に形成されており、この圧力室10には、カートリッジ5でポンプ作用を受けたオイルが、ブッシュ9a,9bに形成した吐出路12を介して流入するように構成されている。   A cover 11 that covers the cartridge 5 and forms the pressure chamber 10 on the outer peripheral side of the cartridge 5 is fixed to the end surface of the pump casing 1. The pressure chamber 10 is formed in an annular shape between the inner peripheral surface 11a of the cover 11 and the outer peripheral surface of the cartridge 5, and oil that has been pumped by the cartridge 5 is received in the pressure chamber 10 by the bush 9a. , 9b through the discharge passage 12.

ポンプケーシング1には、吸入孔13と吐出孔14とが形成されている。吸入孔13は、カートリッジ5内部にオイルを導入する。一方、吐出孔14は、ブッシュ9bに形成されたオリフィス15および吐出路12を介して圧力室10に連通し、ポンプ作用を受けたオイルを図外の作動装置(例えば、パワーステアリング装置)に案内する。   A suction hole 13 and a discharge hole 14 are formed in the pump casing 1. The suction hole 13 introduces oil into the cartridge 5. On the other hand, the discharge hole 14 communicates with the pressure chamber 10 via the orifice 15 formed in the bush 9b and the discharge path 12, and guides the pumped oil to an unillustrated operating device (for example, a power steering device). To do.

[流量制御弁の構成]
ポンプケーシング1には、ポンプ軸3の軸線方向に沿って流量制御弁16が配設されている。この流量制御弁16は、ポンプケーシング1の径方向外周側にポンプ軸3と平行に形成したスプール室17に、スプール19およびこのスプール19の背部を押圧するばね20とを収容して構成されている。
[Configuration of flow control valve]
A flow rate control valve 16 is disposed in the pump casing 1 along the axial direction of the pump shaft 3. The flow control valve 16 is configured by accommodating a spool 19 and a spring 20 that presses the back of the spool 19 in a spool chamber 17 formed in parallel to the pump shaft 3 on the radially outer peripheral side of the pump casing 1. Yes.

スプール室17は、圧力室10とほぼ直列に配置されているとともに、その径方向の外端縁の位置はカバー11の内周面11aとほぼ同一に設定されており、その一端が直接圧力室10に開口されている。そして、スプール室17には、圧力導入孔21とレイン流路22とが開口形成されている。このうち、圧力導入孔21は、スプール室17と吐出孔14とを連通し、スプール室17の背部側にオリフィス15通過後のオイルを導入するよう構成されている。   The spool chamber 17 is arranged substantially in series with the pressure chamber 10, and the position of the outer edge in the radial direction is set to be substantially the same as the inner peripheral surface 11 a of the cover 11, and one end thereof is directly in the pressure chamber. 10 is opened. The spool chamber 17 is formed with a pressure introduction hole 21 and a rain channel 22. Among these, the pressure introducing hole 21 communicates the spool chamber 17 and the discharge hole 14, and is configured to introduce oil after passing through the orifice 15 to the back side of the spool chamber 17.

一方、ドレイン流路22は、オリフィス15の前後差圧が大きくなり、スプール19が図中右側に所定量移動すると、スプール室17と吸入孔13とを連通し、吐出液の一部をポンプ吐出側(圧力室10)から吸入孔13側(ポンプ吸入側)へ還流させる。   On the other hand, in the drain flow path 22, when the differential pressure across the orifice 15 increases and the spool 19 moves a predetermined amount to the right in the figure, the spool chamber 17 and the suction hole 13 communicate with each other, and a part of the discharged liquid is pumped out. From the side (pressure chamber 10) to the suction hole 13 side (pump suction side).

図3はドレイン流路22の詳細を示すオイルポンプの正面断面図であり、ドレイン流路22は、左右一対設けてあり、各ドレイン流路22は、上流側から下流側までそれぞれ独立に形成されており、それぞれ溝23を介して吸入孔13と連通するとともに、液溜め部24およびブッシュ9bに形成された吸入口(不図示)を介してカートリッジ5内部と連通するよう構成されている。また、各ドレイン流路22,22のスプール室17側の開口端22a,22aは、スプール室17の下端から周方向に左右45°の位置に配置されている。   FIG. 3 is a front sectional view of the oil pump showing the details of the drain flow path 22. The drain flow paths 22 are provided as a pair of right and left, and each drain flow path 22 is formed independently from the upstream side to the downstream side. Each of them communicates with the suction hole 13 through a groove 23 and communicates with the inside of the cartridge 5 through a suction port (not shown) formed in the liquid reservoir 24 and the bush 9b. Further, the opening ends 22 a and 22 a on the spool chamber 17 side of the drain passages 22 and 22 are disposed at 45 ° left and right in the circumferential direction from the lower end of the spool chamber 17.

図4は、図3のS4-S4断面図であり、スプール室17には、ドレイン流路22,22の開口とスプール室17の軸方向にオーバーラップする位置に凹部25が形成されている。この凹部25は、スプール室17の上端部に位置している。   4 is a cross-sectional view taken along line S4-S4 of FIG. 3. In the spool chamber 17, a recess 25 is formed at a position overlapping the opening of the drain passages 22 and 22 in the axial direction of the spool chamber 17. FIG. The recess 25 is located at the upper end of the spool chamber 17.

スプール19は、圧力室10に面しスプール室17の内壁面17aと摺接する大径のシール部19aと、このシール部19aから連続しシール部19aよりも小径のくびれ部19bとを有している。シール部19aの軸方向長さは、ドレイン流路22の開口端22aの内径よりも長く設定されている。また、くびれ部19bの軸方向長さNは、シール部19aの軸方向長さMよりも長く設定されている。さらに、シール部19aの軸方向長さMは、凹部25の軸方向長さLよりも短く形成されている。   The spool 19 has a large-diameter seal portion 19a that faces the pressure chamber 10 and is in sliding contact with the inner wall surface 17a of the spool chamber 17, and a constricted portion 19b that is continuous from the seal portion 19a and has a smaller diameter than the seal portion 19a. Yes. The axial length of the seal portion 19 a is set longer than the inner diameter of the open end 22 a of the drain flow path 22. The axial length N of the constricted portion 19b is set longer than the axial length M of the seal portion 19a. Further, the axial length M of the seal portion 19 a is formed shorter than the axial length L of the recess 25.

凹部25は、図5のS5-S5断面図に示すように、スプール室17の内径よりも小さな外径を有する円形のカッター26をスプール室17の軸方向へ挿入し、1回の切削で加工することができる。ここで、カッター26は、凹部25の軸方向長さと同一の長さのものを用いる。この方法により凹部25を形成することで、ドレイン流路22の位置に合わせて凹部25の軸方向位置を自由に設定することが可能となる。   As shown in the S5-S5 cross-sectional view of FIG. 5, the recess 25 is processed by inserting a circular cutter 26 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the spool chamber 17 in the axial direction of the spool chamber 17 and cutting it once. can do. Here, the cutter 26 having the same length as the axial length of the recess 25 is used. By forming the recess 25 by this method, the axial position of the recess 25 can be freely set according to the position of the drain flow path 22.

次に、作用を説明する。
[凹部とくびれ部とによるスプール室の流路断面増大作用]
実施例1のオイルポンプでは、ポンプの回転数(ポンプ軸3の回転数)が所定回転数に達するまでは、ポンプ吐出圧はスプール19を付勢するばね20を十分に押し縮める程には上昇しない。そのため、ドレイン流路22はスプール19によって塞がれている。この状態においては、吐出孔14を介して流出するオイル量がポンプ回転数の増加に比例して増加する。
Next, the operation will be described.
[Spool chamber flow path cross-section increasing action by recess and constriction]
In the oil pump of the first embodiment, the pump discharge pressure increases to sufficiently compress the spring 20 that urges the spool 19 until the pump speed (the speed of the pump shaft 3) reaches a predetermined speed. do not do. Therefore, the drain flow path 22 is blocked by the spool 19. In this state, the amount of oil flowing out through the discharge hole 14 increases in proportion to the increase in the pump rotational speed.

図6(a)は実施例1の流量制御弁においてドレイン流路22が閉じている状態を示す模式図であり、圧力室10(領域A)およびドレイン流路22(領域C)の流路断面は一定であるのに対し、ドレイン流路22が閉じている状態では、スプール室17(領域B)の流路断面はゼロである(図6(b))。   FIG. 6A is a schematic diagram showing a state in which the drain flow path 22 is closed in the flow rate control valve of the first embodiment, and the cross sections of the pressure chamber 10 (region A) and the drain flow channel 22 (region C) Is constant, but when the drain channel 22 is closed, the channel cross section of the spool chamber 17 (region B) is zero (FIG. 6B).

ポンプ回転数が所定回転数に達すると、オリフィス15の前後差圧が増大する。そのため、スプール19は、ばね20を押し縮めて移動し、ドレイン流路22をスプール室17に開口させる。これにより、ポンプ吐出量の一部はドレイン流路22を介して吸入孔13側へ戻されることとなり、ポンプ吐出量の残部は吐出孔14から流出することとなる。   When the pump speed reaches a predetermined speed, the differential pressure across the orifice 15 increases. Therefore, the spool 19 moves by pressing and contracting the spring 20 to open the drain flow path 22 into the spool chamber 17. Thereby, a part of the pump discharge amount is returned to the suction hole 13 side via the drain flow path 22, and the remaining part of the pump discharge amount flows out from the discharge hole 14.

このとき、実施例1では、スプール室17のドレイン流路22と軸方向でオーバーラップする位置に凹部25を形成し、スプール19に小径のくびれ部19bを設けている。このため、ドレイン流路22と凹部25とがくびれ部19bとスプール室17の内壁面17aとの間の空間により連通して同圧となる。   At this time, in the first embodiment, the recessed portion 25 is formed at a position overlapping the drain flow path 22 of the spool chamber 17 in the axial direction, and the spool 19 is provided with a narrow-diameter constricted portion 19b. For this reason, the drain flow path 22 and the recessed portion 25 communicate with each other through the space between the constricted portion 19 b and the inner wall surface 17 a of the spool chamber 17 and have the same pressure.

ここで、くびれ部19bの軸方向長さは、シール部19aの軸方向長さよりも長く設定しているため、スプール19が大きくストロークした場合であっても、凹部25はシール部19aによって塞がれることはなく、凹部25とくびれ部19bとの連通状態は確保される。また、シール部19aの軸方向長さは、ドレイン流路22の開口端22aの内径よりも短いため、ドレイン流路22はシール部19aによって塞がれることはなく、くびれ部19bとスプール室17の内壁面17aとの間に形成された空間と、ドレイン流路22との連通状態は確保される。   Here, since the axial length of the constricted portion 19b is set to be longer than the axial length of the seal portion 19a, the recess 25 is blocked by the seal portion 19a even when the spool 19 has a large stroke. The communication state between the concave portion 25 and the constricted portion 19b is ensured. Further, since the axial length of the seal portion 19a is shorter than the inner diameter of the opening end 22a of the drain channel 22, the drain channel 22 is not blocked by the seal portion 19a, and the constricted portion 19b and the spool chamber 17 are not closed. A communication state between the space formed between the inner wall surface 17a and the drain channel 22 is ensured.

これにより、図6(c)に示すように、スプール室17には、スプール19のシール部19a手前側(圧力室10側)からドレイン流路22へと向かう経路1に加え、凹部25からスプール室17の内壁面17aとくびれ部19bとの間に形成された空間を経由してドレイン流路22へと向かう経路2が形成されることとなる。   As a result, as shown in FIG. 6 (c), the spool chamber 17 has a spool 1 from the recess 25 in addition to the path 1 from the seal 19a front side (pressure chamber 10 side) of the spool 19 to the drain flow path 22. A path 2 toward the drain flow path 22 is formed through a space formed between the inner wall surface 17a of the chamber 17 and the constricted portion 19b.

このため、図6(d)を見れば明らかなように、スプールのシール部手前側からドレイン流路へと向かう経路1のみからオイルを還流する従来技術(図6(e),(f))と比較して、同一のストローク量で経路2の流路断面積分だけ総流路断面積を増加させ、より小さなスプール19のストローク量で充分な流路断面積を確保することができる。よって、スプール19のストローク量を小さく抑えることができるため、ポンプ内圧を低く設定でき、小さなエネルギーでオイルを内部循環させることが可能となる。   For this reason, as is apparent from FIG. 6 (d), the prior art in which oil is circulated only from the path 1 from the front side of the seal portion of the spool to the drain flow path (FIGS. 6 (e) and 6 (f)). As compared with, the total flow path cross-sectional area is increased by the flow path cross-sectional integral of the path 2 with the same stroke amount, and a sufficient flow path cross-sectional area can be secured with a smaller stroke amount of the spool 19. Therefore, since the stroke amount of the spool 19 can be kept small, the pump internal pressure can be set low, and the oil can be internally circulated with small energy.

[ポンプ内圧低減による吐出流量安定化作用]
吐出側のオリフィス15の径が一定の場合、ポンプ内圧が下がることにより、図7に示すように、ポンプ回転数Nに対する吐出流量Qの特性であるN−Q特性を安定させることができ、回転数増に伴う過度な吐出流量の増大を防止することができる。
[Discharge flow stabilization effect by reducing pump internal pressure]
When the diameter of the orifice 15 on the discharge side is constant, the pump internal pressure decreases, so that the NQ characteristic, which is the characteristic of the discharge flow rate Q with respect to the pump rotational speed N, can be stabilized as shown in FIG. An excessive increase in the discharge flow rate accompanying the increase in the number can be prevented.

[くびれ部によるバルブ性能向上作用]
実施例1では、スプール19にくびれ部19bを形成したため、スプール室17のコンタミ(ポンプ駆動に伴い作動油に混入する異物)排除性が向上し、スプール室17でのコンタミの噛み込みによるスプールロックを防ぎ、内圧上昇に伴うポンプかじり、またはシール類の経時劣化によるオイル漏れを防ぐことができる。
[Valve performance improvement effect by constriction]
In the first embodiment, since the constricted portion 19 b is formed in the spool 19, the contamination of the spool chamber 17 (foreign matter mixed into the hydraulic oil when the pump is driven) is improved, and the spool lock is generated by the contamination in the spool chamber 17. It is possible to prevent oil leakage due to galling of the pump due to an increase in internal pressure or deterioration with time of seals.

[スプールのバランス性向上作用]
実施例1では、別個独立した2つのドレイン流路22,22を設けたため、ドレイン流路が1つの場合と比較して、スプール19をスプール室17の内壁面17aに押し付ける力が緩和され、スプール19とスプール室17の偏摩耗を低減することができる。また、2つのドレイン流路22,22を合流や分岐をさせることなく独立して形成することにより、ドレイン流路22,22内の液体の流れを安定化させ、オイルの撹拌やキャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができる。
[Spool balance improvement]
In the first embodiment, since the two independent and independent drain flow paths 22 and 22 are provided, the force of pressing the spool 19 against the inner wall surface 17a of the spool chamber 17 is reduced as compared with the case where there is one drain flow path. Uneven wear of the spool 19 and the spool chamber 17 can be reduced. Further, by forming the two drain passages 22 and 22 independently without joining or branching, the flow of the liquid in the drain passages 22 and 22 is stabilized, resulting in oil agitation and cavitation. Generation of abnormal noise can be suppressed.

また、実施例1では、ドレイン流路22,22の開口端22a,22aを、スプール室17の下端から周方向に45°の位置に配置し、凹部25を、スプール室17の上端部に配置した。すなわち、開口端22a,22aを、スプール室17の周方向180°未満の範囲内に配置し、凹部25を、開口端22a,22aとは反対側の周方向180°の範囲内に配置したため、スプール室17内のオイルの流れがスプール室17の径方向両側に分散されて、スプール19のバランス性が向上し、軸方向の傾きを小さく抑えることができる。このため、ヒステリシス特性が向上し、耐久性を高めることができる。   In the first embodiment, the opening ends 22 a and 22 a of the drain flow paths 22 and 22 are arranged at a position of 45 ° in the circumferential direction from the lower end of the spool chamber 17, and the concave portion 25 is arranged at the upper end portion of the spool chamber 17. did. That is, the opening ends 22a and 22a are disposed within a range of less than 180 ° in the circumferential direction of the spool chamber 17, and the recess 25 is disposed within a range of 180 ° in the circumferential direction opposite to the opening ends 22a and 22a. The oil flow in the spool chamber 17 is dispersed on both sides in the radial direction of the spool chamber 17, so that the balance of the spool 19 is improved and the inclination in the axial direction can be kept small. For this reason, a hysteresis characteristic improves and durability can be improved.

ここで、スプール19のシール部19a手前側(圧力室10側)からドレイン流路22へと向かう経路1の流路断面に対し、凹部25からスプール室17の内壁面17aとくびれ部19bとの間に形成された空間を経由してドレイン流路22へと向かう経路2の流路断面の方が大きいため、ドレイン流路が1つの場合、スプール19は上から下へと力を受けて傾き、バランス性が悪化する。これに対し、実施例1では、1つの凹部25に対し2つのドレイン流路22,22を設けたため、スプール19の傾きを抑え、バランス性をより高めることができる。   Here, the inner wall surface 17a of the spool chamber 17 and the constricted portion 19b are connected from the recess 25 to the channel cross section of the path 1 from the seal portion 19a front side (pressure chamber 10 side) of the spool 19 to the drain channel 22. Since the flow path cross section of the path 2 that goes to the drain flow path 22 via the space formed therebetween is larger, when there is one drain flow path, the spool 19 is inclined by receiving a force from top to bottom. , Balance becomes worse. On the other hand, in Example 1, since the two drain flow paths 22 and 22 were provided with respect to one recessed part 25, the inclination of the spool 19 can be suppressed and balance property can be improved more.

次に、効果を説明する。
実施例1のオイルポンプの流量制御弁にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
The flow control valve of the oil pump according to the first embodiment has the following effects.

(1) スプール室17に設けられ、圧力室10に面しスプール室17の内壁面17aと摺接する大径のシール部19aと、このシール部19aから連続しシール部19aよりも小径のくびれ部19bとを有し、ポンプ吐出圧に応じてスプール室17内を軸方向移動することでドレイン流路22を開閉するスプール19と、スプール室17の内壁面17aであって、ドレイン流路22とスプール室17の軸方向でオーバーラップする位置に形成され、シール部19aの軸方向長さMよりも長い軸方向長さLを有する凹部25と、を備える。これにより、小さなスプールのストローク量でスプール室内の流路断面積を確保することができ、エネルギーロスを抑えることができる。   (1) A large-diameter seal portion 19a that is provided in the spool chamber 17 and faces the pressure chamber 10 and is in sliding contact with the inner wall surface 17a of the spool chamber 17, and a constricted portion that is continuous from the seal portion 19a and has a smaller diameter than the seal portion 19a. 19b, a spool 19 that opens and closes the drain passage 22 by moving in the spool chamber 17 in the axial direction according to the pump discharge pressure, and an inner wall surface 17a of the spool chamber 17, And a recess 25 having an axial length L that is longer than the axial length M of the seal portion 19a. Thereby, the flow path cross-sectional area in the spool chamber can be secured with a small stroke amount of the spool, and energy loss can be suppressed.

(2) ドレイン流路22の開口端22aを、スプール室17の周方向180°未満の範囲内に配置し、凹部25を、開口端22aとは反対側の周方向180°の範囲内に配置した。これにより、スプール室17内を流れるオイルの流れがスプール室17の径方向両側に分散されてスプール19のバランスが向上し、耐久性の向上を図ることができる。   (2) The opening end 22a of the drain passage 22 is disposed within a range of less than 180 ° in the circumferential direction of the spool chamber 17, and the recess 25 is disposed within a range of 180 ° in the circumferential direction opposite to the opening end 22a. did. As a result, the flow of oil flowing in the spool chamber 17 is dispersed on both sides in the radial direction of the spool chamber 17, improving the balance of the spool 19 and improving the durability.

(3) ドレイン流路22を、上流側から下流側に亘ってそれぞれ独立した複数の流路としたため、ドレイン流路22,22内の液体の流れを安定させ、オイルの撹拌やキャビテーションに起因する異音の発生を抑制することができる。   (3) Since the drain flow path 22 is a plurality of independent flow paths from the upstream side to the downstream side, the flow of the liquid in the drain flow paths 22 and 22 is stabilized, resulting in oil agitation and cavitation. Generation of abnormal noise can be suppressed.

(4) ドレイン流路22を2つの流路とし、凹部25を1つ設けたため、スプール19の傾きを抑え、バランス性をより高めることができる。   (4) Since the drain flow path 22 has two flow paths and one recess 25 is provided, the inclination of the spool 19 can be suppressed and the balance can be further improved.

(5) 凹部25を、スプール室17の軸方向からカッター26を挿入して形成したため、ドレイン流路22の位置に合わせて凹部25の軸方向位置を自由に設定することができる。   (5) Since the concave portion 25 is formed by inserting the cutter 26 from the axial direction of the spool chamber 17, the axial position of the concave portion 25 can be freely set according to the position of the drain flow path 22.

(6) シール部19aの軸方向長さNを、ドレイン流路22の開口端22aの内径よりも短く設定したため、ドレイン流路22がシール部19aによって塞がれるのを防止でき、凹部25とドレイン流路22との連通状態を確保することができる。   (6) Since the axial length N of the seal portion 19a is set to be shorter than the inner diameter of the open end 22a of the drain channel 22, the drain channel 22 can be prevented from being blocked by the seal portion 19a, A communication state with the drain channel 22 can be ensured.

実施例2の流量制御弁は、凹部をドレイン流路とスプール室の径方向で対向する位置に配置した例である。   The flow control valve according to the second embodiment is an example in which the concave portion is disposed at a position facing the drain flow path in the radial direction of the spool chamber.

図8は、実施例2の流量制御弁を適用したオイルポンプの正面断面図であり、実施例2では、2つのドレイン流路22,22の開口端22a,22aとスプール室17の径方向で対向する位置に、2つの凹部27,27が設けられている。
なお、他の構成については、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
FIG. 8 is a front cross-sectional view of an oil pump to which the flow control valve of the second embodiment is applied. Two concave portions 27 are provided at opposite positions.
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

実施例2の凹部27は、図9に示すように、ドレイン流路22用の孔を形成する際、同時に、ドレイン流路22側からドリル加工される。この方法により凹部27を形成することで、加工数の削減と作業の容易化を図ることができる。   As shown in FIG. 9, the recess 27 of the second embodiment is simultaneously drilled from the drain flow path 22 side when forming the hole for the drain flow path 22. By forming the concave portion 27 by this method, the number of processes can be reduced and the work can be facilitated.

[スプールのバランス性向上作用]
実施例2では、2つのドレイン流路22,22と対称に2つの凹部27,27を設けたため、圧力室10からスプール室17へと流入したオイルは、スプール19の周囲を等ピッチ(45°ピッチ)で4箇所に分散して流れるため、スプール19のバランス性を高め、耐久性の向上を図ることができる。
[Spool balance improvement]
In the second embodiment, since the two concave portions 27 and 27 are provided symmetrically with the two drain flow paths 22 and 22, the oil flowing into the spool chamber 17 from the pressure chamber 10 has an equal pitch (45 °) around the spool 19. The pitch 19) is distributed in four places, so that the balance of the spool 19 can be improved and the durability can be improved.

次に、効果を説明する。
実施例2のオイルポンプの流量制御弁にあっては、実施例1の効果(1)〜(3),(6)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1) to (3) and (6) of the first embodiment, the flow control valve of the oil pump of the second embodiment has the effects listed below.

(7) 凹部27を、ドレイン流路22とスプール室17の径方向で対向する位置に配置したため、スプール19のバランス性を高め、耐久性の向上を図ることができる。   (7) Since the concave portion 27 is disposed at a position facing the drain passage 22 and the spool chamber 17 in the radial direction, the balance of the spool 19 can be improved and the durability can be improved.

(8) 凹部27を、ドレイン流路22側からドリル加工して形成したため、既存のドレイン流路22を用いて凹部27の加工を容易に行うことができる。   (8) Since the recess 27 is formed by drilling from the drain channel 22 side, the recess 27 can be easily processed using the existing drain channel 22.

(9) 凹部27を、ドレイン流路22と同時に形成したため、それぞれを別々に形成する場合と比較して、加工数を削減することができる。   (9) Since the recess 27 is formed at the same time as the drain flow path 22, the number of processing can be reduced as compared with the case where each is formed separately.

実施例3の流量制御弁は、凹部をスプール室の全周に亘って形成した例である。   The flow control valve of Example 3 is an example in which a recess is formed over the entire circumference of the spool chamber.

図10は実施例3の流量制御弁を適用したオイルポンプの正面断面図、図11は図10のS11-S11断面図であり、実施例3では、凹部28は、スプール室17の全周に亘って形成されている。
なお、他の構成については、実施例1と同様であるため、説明を省略する。
10 is a front sectional view of an oil pump to which the flow control valve of the third embodiment is applied, FIG. 11 is a sectional view taken along the line S11-S11 of FIG. 10, and in the third embodiment, the recess 28 is formed on the entire circumference of the spool chamber 17. It is formed over.
Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.

実施例3の凹部28は、図12に示すように、スプール室17の内径よりも小さな外径を有する円形のカッター29を、圧力室10側からスプール室17の軸方向へ挿入し、カッター29の先端部を円形状に移動させることで、スプール室17の内壁面17aを切削する。   As shown in FIG. 12, the concave portion 28 of the third embodiment inserts a circular cutter 29 having an outer diameter smaller than the inner diameter of the spool chamber 17 in the axial direction of the spool chamber 17 from the pressure chamber 10 side. The inner wall surface 17a of the spool chamber 17 is cut by moving the tip portion of the spool chamber 17 into a circular shape.

[スプールのバランス性向上作用]
実施例3の流量制御弁では、スプール室17の全周に亘って形成された凹部28により、圧力室10からスプール室17へと流入したオイルは、スプール19の全周を流れるため、スプール19のバランス性を高め、耐久性の向上を図ることができる。
[Spool balance improvement]
In the flow control valve of the third embodiment, the oil that has flowed from the pressure chamber 10 into the spool chamber 17 flows through the entire circumference of the spool 19 due to the recesses 28 formed over the entire circumference of the spool chamber 17. It is possible to improve the balance and improve durability.

次に、効果を説明する。
実施例3のオイルポンプの流量制御弁にあっては、実施例1の効果(1),(3),(5),(6)に加え、以下の効果を奏する。
Next, the effect will be described.
In addition to the effects (1), (3), (5), (6) of the first embodiment, the flow control valve of the oil pump of the third embodiment has the following effects.

(10) 凹部28を、スプール室17の全周に亘って形成したため、スプール19のバランス性を高め、耐久性の向上を図ることができる。   (10) Since the recess 28 is formed over the entire circumference of the spool chamber 17, the balance of the spool 19 can be improved and the durability can be improved.

(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜3に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例に示した構成に限定されるものではなく、例えば、実施例1〜3では、ドレイン流路を2つ設けた例を示したが、3つ以上設けてもよい。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first to third embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration shown in the embodiments. For example, In Examples 1 to 3, an example in which two drain channels are provided is shown, but three or more drain channels may be provided.

実施例1の流量制御弁を適用したオイルポンプの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of the oil pump to which the flow control valve of Example 1 is applied. 実施例1のオイルポンプの正面断面図である。1 is a front sectional view of an oil pump according to a first embodiment. 実施例1のドレイン流路22の詳細を示すオイルポンプの正面断面図である。2 is a front sectional view of an oil pump showing details of a drain flow path 22 of Example 1. FIG. 図3のS4-S4断面図である。It is S4-S4 sectional drawing of FIG. 図4のS5-S5断面図である。It is S5-S5 sectional drawing of FIG. 実施例1の流量制御弁における開閉状態とスプール室の流路断面積の変化を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the opening / closing state in the flow control valve of Example 1, and the change of the flow-path cross-sectional area of a spool chamber. 実施例1のポンプ回転数Nに対する吐出流量Qの特性図である。It is a characteristic view of the discharge flow rate Q with respect to the pump rotation speed N of Example 1. 実施例2の流量制御弁を適用したオイルポンプの正面断面図である。It is front sectional drawing of the oil pump to which the flow control valve of Example 2 is applied. 図8のS9-S9断面図である。It is S9-S9 sectional drawing of FIG. 実施例3の流量制御弁を適用したオイルポンプの正面断面図である。It is front sectional drawing of the oil pump to which the flow control valve of Example 3 is applied. 図10のS11-S11断面図である。It is S11-S11 sectional drawing of FIG. 図11のS12-S12断面図である。It is S12-S12 sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ポンプケーシング
2 軸孔
3 ポンプ軸
4 軸受
5 カートリッジ
6 カムリング
7 ロータ
8 ベーン
9a,9b ブッシュ
10 圧力室
11 カバー
11a 内周面
12 吐出路
13 吸入孔
14 吐出孔
15 オリフィス
16 流量制御弁
17 スプール室
17a 内壁面
19 スプール
19a シール部
19b くびれ部
21 圧力導入孔
22 ドレイン流路
22a 開口端
23 溝
24 液溜め部
25 凹部
26 カッター
27 ドレイン流路
27 凹部
28 凹部
29 カッター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pump casing 2 Shaft hole 3 Pump shaft 4 Bearing 5 Cartridge 6 Cam ring 7 Rotor 8 Vane 9a, 9b Bush 10 Pressure chamber 11 Cover 11a Inner peripheral surface 12 Discharge path 13 Suction hole 14 Discharge hole 15 Orifice 16 Flow control valve 17 Spool chamber 17a Inner wall surface 19 Spool 19a Seal portion 19b Constriction portion 21 Pressure introducing hole 22 Drain flow path 22a Open end 23 Groove 24 Liquid reservoir 25 Recess 26 Cutter 27 Drain flow path 27 Recess 28 Recess 29 Recess 29 Cutter

Claims (10)

液体を吸入、加圧するポンプユニットを有する液体ポンプに設けられる流量制御弁において、
ポンプハウジングに形成され、前記ポンプユニットの吐出側と連通するスプール室と、
このスプール室に開口し前記ポンプユニットの吸入側と連通するドレイン流路と、
前記スプール室に設けられ、前記ポンプユニットの吐出側に面し前記スプール室の内壁面と摺接する大径のシール部と、このシール部から連続しシール部よりも小径のくびれ部とを有し、前記ポンプユニットの吐出圧に応じて前記スプール室内を軸方向移動することで前記ドレイン流路を開閉するスプールと、
前記スプール室の内壁面であって、前記ドレイン流路とスプール室の軸方向でオーバーラップする位置に形成され、前記シール部よりも軸方向に長い凹部と、
を備えることを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In a flow control valve provided in a liquid pump having a pump unit for sucking and pressurizing liquid,
A spool chamber formed in the pump housing and in communication with the discharge side of the pump unit;
A drain channel that opens into the spool chamber and communicates with the suction side of the pump unit;
A large-diameter seal portion that is provided in the spool chamber and faces the discharge side of the pump unit and is in sliding contact with the inner wall surface of the spool chamber; and a constricted portion that is continuous from the seal portion and has a smaller diameter than the seal portion. A spool that opens and closes the drain flow path by axially moving in the spool chamber according to the discharge pressure of the pump unit;
An inner wall surface of the spool chamber, formed at a position overlapping the drain flow path and the spool chamber in the axial direction, and a recess longer in the axial direction than the seal portion;
A flow rate control valve for a liquid pump.
請求項1に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記ドレイン流路の開口端を、スプール室の周方向180°未満の範囲内に配置し、
前記凹部を、前記開口端とは反対側の周方向180°の範囲内に配置したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to claim 1,
An opening end of the drain channel is disposed within a range of less than 180 ° in the circumferential direction of the spool chamber,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the concave portion is arranged within a range of 180 ° in a circumferential direction opposite to the opening end.
請求項1または請求項2に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記凹部を、前記ドレイン流路と前記スプール室の径方向で対向する位置に配置したことを特徴とする液圧ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to claim 1 or 2,
A flow rate control valve for a hydraulic pump, wherein the concave portion is disposed at a position facing the drain flow path in the radial direction of the spool chamber.
請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記ドレイン流路を、上流側から下流側に亘ってそれぞれ独立した複数の流路としたことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to any one of claims 1 to 3,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the drain flow path is a plurality of independent flow paths from the upstream side to the downstream side.
請求項4に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記ドレイン流路を2つの流路とし、
前記凹部を1つ設けたことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to claim 4,
The drain channel is two channels,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein one recess is provided.
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記凹部を、前記スプール室の全周に亘って形成したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to any one of claims 1 to 5,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the recess is formed over the entire circumference of the spool chamber.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記凹部を、前記スプール室の軸方向からカッターを挿入して形成したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to any one of claims 1 to 6,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the recess is formed by inserting a cutter from the axial direction of the spool chamber.
請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記凹部を、前記ドレイン流路側からドリル加工して形成したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to any one of claims 1 to 6,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the recess is formed by drilling from the drain flow path side.
請求項8に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記凹部を、ドレイン流路と同時に形成したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
The flow control valve of the liquid pump according to claim 8,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the recess is formed simultaneously with the drain flow path.
請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の液体ポンプの流量制御弁において、
前記シール部の軸方向長さを、前記ドレイン流路の開口端の内径よりも短く設定したことを特徴とする液体ポンプの流量制御弁。
In the flow control valve of the liquid pump according to any one of claims 1 to 9,
A flow rate control valve for a liquid pump, wherein the axial length of the seal portion is set shorter than the inner diameter of the open end of the drain flow path.
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