JP2531280Y2

JP2531280Y2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JP2531280Y2
Application number: JP1989089160U
Authority: JP
Inventors: 瑞生大滝; 美代子浜尾
Original assignee: 株式会社ユニシアジェックス
Priority date: 1989-04-04
Filing date: 1989-07-31
Publication date: 1997-04-02
Anticipated expiration: 2004-07-31
Also published as: JPH0332567U

Description

【考案の詳細な説明】《産業上の利用分野》本考案は、自動車のパワーステアリング装置等の油圧
回路に配備される油圧ポンプからパワーステアリングア
クチュエータに向う油の吐出量を調整する流量制御弁に
関する。

《従来の技術》車両用パワーステアリング装置はその油圧回路中に油
圧ポンプを備え、同ポンプからの吐出油をパワーステア
リングアクチュエータに供給し、操舵力を助勢してい
る。

ところでパワーステアリング装置では、その油圧回路
内に流量制御弁を配し、これにより油圧ポンプの吐出量
を制御している。即ち、パワーステアリング装置は、そ
の助勢力を低速時において大とし、高速時において小と
し、これにより、低速時の操舵力を軽くし、高速時の操
舵力を適度に重くし、高速時の操舵安定性を確保してい
る。

しかしながら、車速の増加に伴って減少する操舵抵抗
も、所定の車速以上では略変化しなくなる。そこで、所
定の車速以上では、それまで減少させていた流量を一定
とすることで、操舵抵抗に応じたパワーアシスト力を得
るようにして、操舵フィーリングを良好に保つことが望
まれる。

このように作動流量を制御する流量制御弁が特開昭59
−220457号公報、特開昭61−218479号公報等に開示され
ており、ここでは第８図にその一例を概略的に示した。

第８図の流量制御弁は第１弁室１にスプール弁２を摺
動可能に嵌着し、第１弁室１の開口端にユニオン３を螺
着し、ユニオン３の内孔内に、オリフィス形成部材４と
制御スプール５とこれら両者を離間させるよう働くばね
６とが嵌挿されている。

オリフィス形成部材４には感圧通路７が形成され、こ
の感圧通路７および連通孔８を介して第２弁室９とオリ
フィス形成部材４に設けた後述するオリフィスの後流側
とが挿通されている。これによりオリフィス通過前後の
圧力差がスプール弁２に作用し、その差圧に応じてスプ
ール弁２が軸方向に移動し、バイパス路10の開度を調整
可能である。

図示しない油圧ポンプからの油は、供給通路11から制
御絞り12を通り第１弁室１に流入し、その後流通孔5a、
可変ストッパ13、オリフィス形成部材４を通してパワー
ステアリングアクチュエータ側に流れ、余剰油はバイパ
ス路10から図外の油圧ポンプの吸入路側に戻されてい
る。

オリフィス形成部材４には可変ストッパ13に開閉され
る第１オリフィス14と常開の第２オリフィス15が形成さ
れている。可変ストッパ13は、作動油の低温時に第１オ
リフィス14を閉じ、常温時に開口するように変形するバ
イメタルで構成されている。また、この可変ストッパ13
及び制御スプール５は圧力導入路16を通して供給通路11
の油圧を受けて、第１オリフィス14を開閉制御するよう
に構成されている。

このような流量制御弁は、図外の油圧ポンプの吐出量
が少ない時は、第１オリフィス14の前後で差圧が小さ
く、スプール弁２はバイパス路10を開かず、作動油の全
量をパワーステアリングアクチュエータ側に供給する。
油圧ポンプの回転が増し、吐出量が多くなった時には、
第１オリフィス14の前後の差圧が大きくなり、スプール
弁２がバイパス路10を開くことにより、第１弁室１内に
流入した作動油のうち、余剰分がバイパス路10に導びか
れることになり、パワーステアリングアクチュエータ側
への油の吐出量は制御されることとなる。

《考案が解決しようとする課題》しかし、第８図に示した流量制御弁は、ユニオン３内
に制御スプール５を嵌装し、その先端の可変ストッパ13
を介して第１オリフィス14の開口量制御を行っており、
構造の複雑化によるコスト高、及び、各構成部品間の寸
法のばらつき等によるスティックが生じ易く、作動不良
を生ずる場合があった。

そこで、本考案の目的は、構造を簡素化できる共に、
作動の円滑な流量制御弁を提供することにある。

《課題を解決するための手段》上記の目的を達成するために、本考案による流量制御
弁は、第１に、ポンプの吸入路に至るバイパス路および
ポンプの吐出油を供給する導入部が開口する、一端開口
のスプール穴と、該スプール穴の開口端に固設され、中
心に吐出油路を備えたボス部が該スプール穴内に延設さ
れて、その先端部外周面にスプール穴内周面と当接する
嵌合部が形成されたコネクトと、上記スプール穴に摺動
自在に嵌挿されて上記バイパス路を開閉すると共に、上
記コネクタ端に面して圧力室を区画形成するスプール弁
と、上記コネクタの嵌合部の一部を切欠いて円周方向に
形成された、上記導入部から圧力室へ作動油を高速で送
給する絞り流路と、該絞り流路に円周方向に隣り合って
残設された嵌合残部と、該嵌合残部に対向する圧力室内
に、前記絞り流路の流れに対して作動油の澱みが形成さ
れる澱み部と、該澱み部に面する前記嵌合残部の角部を
切り欠いて形成された面取りと、該面取りに開設され、
上記澱み部と吐出油路とを連通するオリフィスとを備え
た構成にしてある。

また、第２に、ポンプの吸入路に至るバイパス路およ
びポンプの吐出油を供給する導入路が開口する、一端開
口のスプール穴と、該スプール穴の開口端に固設され、
中心に吐出油路を備えたボス部が該スプール穴内に延設
され、その先端部が、上記スプール穴内に摺動自在に嵌
挿されたスプールに対向して、対向面間に圧力室を形成
するコネクタと、該コネクタの先端外周の角部を全周切
欠いて形成された面取りによって構成され、上記導入部
から圧力室へ作動油を高速で送給する絞り流路と、上記
面取りに開口形成され、上記絞り流路と上記吐出油路と
連通するオリフィスと、上記コネクタの先端中心部にお
いて前記絞り流路の流れに対して澱みが形成される澱み
部に開設され、この澱み部と吐出油路とを連通するオリ
フィスとを備えた構成にしてある。

《作用》絞り流路を流れる油の流速の変化によって両オリフィ
スに導かれる流量が変化し、吐出油路に向かう流量が制
御される。

《実験例》以下、本考案の一実施例を第１図乃至第７図に基づい
て説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す流量制御弁の断面図
である。

この流量制御弁は図示しない油圧ポンプのハウジング
20に取付けられる。このハウジング20にはスプール弁21
が嵌挿されるスプール穴22が形成され、このスプール穴
22の開口端には、ボス部23aが延設されたコネクタ23が
螺着されている。コネクタ23のボス部23aの中心には中
央穴24が形成され、この中央穴24には図示しないパワー
ステアリング装置等のアクチュエータに達する吐出油路
25の一部を構成している。また、ボス部23aの先端部外
周部には、スプール穴22の内周面と当接する嵌合部23b
が形成されている。

スプール穴22内には、コネクタ23と対向するようにス
プール弁21が摺動自在に嵌挿されており、コネクタ23及
びスプール弁21の対向面同士間には圧力室26が形成ら
え、また、同スプール穴22の内壁面にはポンプの吸入室
に連通するバイパス路27が開口しており、このバイパス
路27はスプール弁21の摺動移動により、圧力室26への開
口量を増減される。

また、スプール穴22の圧力室26よりも開口端側には、
油の導入部31が形成されており、この導入部31には図外
の油圧ポンプからの吐出油が供給油路32を介して導かれ
る。

スプール弁21は、一端が圧力室26と対向し、他端が背
圧室28と対向しており、しかも、背圧室28内に設けたば
ね29のばね力によって圧力室26方向に付勢されている、
なお、背圧室28と吐出油路25とは連通路30を介して接続
されている。

コネクタ23の嵌合部23bには、圧力室26側の端部外周
側を切り欠いて、スプール穴22の内壁面に形成した環状
段部221との間で、導入部31から圧力室26へ作動油を高
速で送給する絞り流路33を構成する平坦面231が形成さ
れている。また、嵌合23bにおける平坦面231が形成され
ていない部位は、絞り流路33の円周方向に隣り合って残
設された嵌合残部233が形成されている。更に、この嵌
合残部233に対向する圧力室26内には、絞り流路33に対
して作動油の澱みにより形成される澱み部26a₁が形成さ
れ、この澱み部26a₁に面する嵌合残部233の角部を切り
欠いて、面取り232を形成している。この面取り232に
は、澱み部26a₁と図外のアクチュエータへの吐出油路25
とを連通するオリフィス35が開設されている。

36はリリーフ弁であり、吐出油路25内の油圧が所定値
以上に上昇した場合に開弁動作し、感圧通路34、連通路
30、背圧室28およびリーク路37を介してバイパス路27に
高圧を逃す。

斯かる構成において、図外の油圧ポンプが低回転域に
あり、吐出量が所定量以下のときは、導入部31に導かれ
た吐出油の全量が、オリフィス35から吐出油路25を介し
て図外のアクチュエータに導かれる。この場合、オリフ
ィス35前後の圧力差は比較的小さく、この差圧によるス
プール弁21への押圧力がばね29のばね力を下回っている
間においてスプール弁21は摺動せず、バイパス路27は開
口しない。即ち、第３図にＡ域として示す低回転域では
吐出油路25への油の供給量がポンプ回転数に応じて増加
し、この結果、操舵力の軽減がパワーステアリングアク
チュエータの作動により十分に達成される。

次にポンプ回転数が増加し、絞り流路33の油の流れが
急増すると、その動圧の増加に反して静圧が徐々に小さ
くなり、オリフィス35を通過する油量は暫時低下するこ
ととなって、澱み部26a₁に作動油の澱みが発生し、オリ
フィス35前後の差圧によるスプール弁21への押圧力がば
ね29のばね力を上回るようになり、スプール弁21がバイ
パス路27の開口量を増加させ、導入部31から圧力室26に
導かれた油の一部をバイパス路27を介してポンプ吸入路
側に導くこととなる。このため吐出油路25側への油量は
第３図にＢ域として示すように漸減する。

このＢ域を過ぎて回転数が増加すると、オリフィス35
前後の差圧が更に大きくなる。これと同時に油の流れが
乱流となり、絞り流路33での流体のエネルギー損失を伴
なうため、吐出油路25側へ押えられ、第３図にＣ域とし
て示すように一定となる。

このため、油圧ポンプの低回転域ではポンプ吐出油の
全量を吐出油路25に導き、所定回転数以上では流量を制
限し、第３図に示すような特性が得られ、従って、車両
の低速走行時に十分な操舵助勢力が得られ、低速走行時
よりも接地抵抗の小さい高速走行時つまりポンプの高回
転時は、操舵安定性を確保できる。また、絞り流路33を
形成し、この絞り流路33の近傍に吐出油路25へ連通する
オリフィス35を形成する簡単な構成であるから、部品点
数が少なく低廉化が図れる。

第４図および第５図は本考案の別の実施例を示す図面
で、これが第１図に示す実施例と変わるところは、スプ
ール穴22の環状段部221との間で絞り流路33を形成する
平坦面231aとテーパ状に形成すると共に、コネクタ23の
嵌合部23b側の先端中心部に面した圧力室26内に形成さ
れる中央澱み部26a₁と吐出油路25とを連通するオリフィ
ス35aを追加形成した点である。

かかる構成により、導入部31から圧力室26に導かれた
油は二つのオリフィス35,35aによって制御され吐出油路
25に導かれる。

第６図および第７図は本考案の更に別の実施例を示す
図面で、この実施例によれば、コネクタ23のボス部23a
の先端外周の角部を全周切り欠いて面取りである円錐面
231bを形成してスプール穴22の環状段部221との間で、
導入部31から圧力室26へ作動油を高速で送給する絞り流
路33を形成して、コネクタ23の先端中心部における圧力
室26内に、絞り流路33の流れに対して作動油の澱みが形
成される澱み部26a₂を形成し、この澱み部26a₂から吐出
油路25に連通するオリフィス35bを開設すると共に、前
記嵌合部23bの先端中心部に、澱み部26a₂に開口するオ
リフィス35bを形成して、この澱み部26a₂と吐出油路25
とを連通している。

実施例と同様にオリフィス35bを形成してある。

この場合も前記実施例と同様に、圧力室26から吐出油
路25に導かれる油は二つのオリフィス35,35aによって制
御される。

《考案の効果》以上詳細に説明したように本考案によれば、第１に、
ポンプの吸入路に至るバイパス路およびポンプの吐出油
を供給する導入部が開口する、一端開口のスプール穴
と、該スプール穴の開口端に固設され、中心に吐出油路
を備えたボス部が該スプール穴内に延設されて、その先
端部外周面にスプール穴内周面と当接する嵌合部が形成
されたコネクタと、上記スプール穴に摺動自在に嵌挿さ
れて上記バイパス路を開閉すると共に、上記コネクタ端
に面して圧力室を区画形成するスプール弁と、上記コネ
クタの嵌合部の一部を切欠いて円周方向に形成された、
上記導入部から圧力室へ作動油を高速で送給する絞り流
路と、該絞り流路に円周方向に隣り合って残設された嵌
合残部と、該嵌合残部に対向する圧力室内に、前記絞り
流路の流れに対して作動油の澱みが形成される澱み部
と、該澱み部に面する前記嵌合残部の角部を切り欠いて
形成された面取りと、該面取りに開設され、上記澱み部
と吐出油路とを連通するオリフィスとを備えた構成にし
てあり、また、第２に、ポンプの吸入路に至るバイパス
路およびポンプの吐出油を供給する導入部が開口する、
一端開口のスプール穴と、該スプール穴の開口端に固設
され、中心に吐出油路を備えたボス部が該スプール穴内
に延設され、その先端部が、上記スプール穴内に摺動自
在に嵌挿されたスプールに対向して、対向面に圧力室を
形成するコネクタと、該コネクタの先端外周の角部を全
周切欠いて形成された面取りによって構成され、上記導
入部から圧力室へ作動油を高速で送給する絞り流路と、
上記面取りに開口形成され、上記絞り流路と上記吐出油
路と連通するオリフィスと、上記コネクタ先端中心部に
おいて前記絞り流路の流れに対して澱みが形成される澱
み部に開設され、この澱み部と吐出油路とを連通するオ
リフィスとを備えた構成にしたことにより、油圧ポンプ
の低回転域ではポンプの吐出量の全量をアクチュエータ
に導き、所定回転数以上では流量を制限する流量特性が
得られる。従って、これを車両のパワーステアリング装
置に施用した場合車両の低速走行時に十分な操舵助勢力
が得られ、車両の高速走行時つまりポンプの高回転時に
は、操舵安定性を有利に確保できる。また、絞り流路を
形成し、この絞り流路の近傍に吐出油路へ連通するオリ
フィスを形成する簡単な構成であるから、部品点数が少
なく低廉化が図られ、実用に供して頗る多大な効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す流量制御弁の断面図、
第２図は第１図のコネクタの正面図、第３図は流量制限
弁の吐出油量特性線図、第４図は本考案の別の実施例を
示す流量制御弁の断面図、第５図は第４図のコネクタの
正面図、第６図は本考案の更に別の実施例を示す流量制
御弁の断面図、第７図は第６図はコネクタの正面図、第
８図は従来の流量制御弁の断面図である。 21……スプール弁、22……スプール穴、23……コネク
タ、23a……ボス部、23b……嵌合部、232……面取り、2
33……嵌合残部、25……吐出油路、26……圧力室、26
a₁，26a₂……澱み部、27……バイパス路、31……導入
部、33……絞り流路、35……オリフィス。

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ポンプの吸入路に至るバイパス路およびポ
ンプの吐出油を供給する導入部が開口する、一端開口の
スプール穴と、該スプール穴の開口端に固設され、中心
に吐出油路を備えたボス部が該スプール穴内に延設され
て、その先端部外周面にスプール穴内周面と当接する嵌
合部が形成されたコネクタと、上記スプール穴に摺動自
在に嵌挿されて上記バイパス路を開閉すると共に、上記
コネクタ端に面して圧力室を区画形成するスプール弁
と、上記コネクタの嵌合部の一部を切欠いて円周方向に
形成された、上記導入部から圧力室へ作動油を高速で送
給する絞り流路と、該絞り流路に円周方向に隣り合って
残設された嵌合残部と、該嵌合残部に対向する圧力室内
に、前記絞り流路の流れに対して作動油の澱みが形成さ
れる澱み部と、該澱み部に面する前記嵌合残部の角部を
切り欠いて形成された面取りと、該面取りに開設され、
上記澱み部と吐出油路とを連通するオリフィスとを備え
たことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】上記コネクタの嵌合部側の中心部に面した
上記圧力室内に形成される中央澱み部と上記吐出油路と
を連通するオリフィスを、上記嵌合部中心部に形成した
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御弁。
【請求項３】ポンプの吸入路に至るバイパス路およびポ
ンプの吐出油を供給する導入部が開口する、一端開口の
スプール穴と、該スプール穴の開口端に固設され、中心
に吐出油路を備えたボス部が該スプール穴内に延設さ
れ、その先端部が、上記スプール穴内に摺動自在に嵌挿
されたスプールに対向して、対向面間に圧力室を形成す
るコネクタと、該コネクタの先端外周の角部を全周切欠
いて形成された面取りによって構成され、上記導入部か
ら圧力室へ作動油を高速で送給する絞り流路と、上記面
取りに開口形成され、上記絞り流路と上記吐出油路と連
通するオリフィスと、上記コネクタの先端中心部におい
て前記絞り流路の流れに対して澱みが形成される澱み部
に開設され、この澱み部と吐出油路とを連通するオリフ
ィスとを備えたことを特徴とする流量制御弁。