JP2557282Y2 - 流体圧送装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、例えば自動車等の油圧回路に使用される流
体圧送装置に関する。

従来の技術 一般に、自動車のパワーステアリング装置や後輪操舵
装置などの油圧作動システムに作動油を供給するには、
例えばベーンポンプと分流弁を備えた流体圧送装置によ
って行なわれており、この分流弁の従来例としては実公
昭63-19606号公報等に記載されているものが知られてい
る。

概略を説明すれば、機関と同期回転するベーンポンプ
の下流側に配置された分流弁は、ケーシングの中空孔に
スプール弁を収容し、流入ポートから中空孔内に流入し
た液体を前記スプール弁に形成された左右一対の液室内
に夫々固定オリフィスを介して導入する一方、前記各液
室内に導入した液体を各液室と一対の吐出ポートとを接
続する流路の途中に形成される各可変オリフィスを介し
て排出し、前記流入ポート側の圧力変化に拘わらず、液
体の流れを所望の比率に分流するようになっている。

考案が解決しようとする課題 然し乍ら、前記従来のような流体圧送装置にあって
は、ベーンポンプと分流弁とが別体に形成されているた
め、装置全体の大型化が余儀なくされるばかりか、油圧
配管が煩雑になる。この結果、車体へのレイアウト上の
自由度が制約されると共に、コストや重量の増加を招い
ている。

課題を解決するための手段 本考案は、前記従来の問題点に鑑みて案出されたもの
で、請求項１記載の考案は、ケーシング内に有する収納
孔に収納されたメインスプールと、該メインスプールの
前後に形成されて、各内部の相対的な差圧によって前記
メインスプールを摺動させる一次圧力室と二次圧力室
と、ケーシングの周壁にほぼ径方向から穿設されて、メ
インスプールの摺動位置に応じて開閉されて加圧ポンプ
から吐出された作動液の余剰分を排出するドレン孔とを
備えた流量制御弁と、 前記流量制御弁で流量制御された作動液を各機器に分
配供給する分流弁とを備えた流体圧送装置であって、 前記加圧ポンプのポンプボディに一体に設けられた前
記ケーシングに、前記流量制御弁と分流弁とを一体に設
ける共に、前記一次圧力室側で収納孔と連続する中空孔
の開口端部にコネクタを液密的に固定すると共に、該コ
ネクタの内部に形成されたバルブ孔に、該バルブ孔内を
二つの受圧室に隔成しつつ摺動するサブスプールを収納
し、かつ前記各受圧室から各機器類に作動液を供給する
二本の通路部を形成すると共に、前記加圧ポンプの吐出
通路の下流側で二又状の分岐した第1,第２導入通路の一
方を前記一次圧力室から固定オリフィスを介して一方側
の受圧室に連通させ、かつ、他方の導入通路を、他方側
の受圧室に連通させ、該両受圧室内の差圧に応じて前記
サブスプールを摺動させて前記各通路部への作動液の流
量を制御したことを特徴としている。

請求項２記載の考案は、ケーシング内に有する収納孔
に収納されたメインスプールと、該メインスプールの前
後に形成されて、各内部の相対的な差圧によって前記メ
インスプールを摺動させる一次圧力室と二次圧力室と、
ケーシングの周壁にほぼ径方向から穿設されて、メイン
スプールの摺動位置に応じて開閉されて加圧ポンプから
吐出された作動液の余剰分を排出するドレン孔とを備え
た流量制御弁と、 前記流量制御弁で流量制御された作動液を各機器に分
配供給する分流弁とを備えた流体圧送装置であって、 前記加圧ポンプのポンプボディに一体に設けられた前
記ケーシングに、前記流量制御弁と分流弁とを一体に設
ける共に、前記収納孔の開口端部にコネクタを液密的に
固定すると共に、該コネクタの内部軸方向に一次圧力室
と連通する導入通路を形成すると共に、該導入通路の下
流側に分流通路を形成する一方、前記分流弁は、ケーシ
ングの内部に形成された中空孔内に、該中空孔を左右の
受圧室に隔成しつつ摺動するサブスプールを収納し、か
つ前記各受圧室から各機器類に作動液を供給する二本の
通路部を形成すると共に、前記一方の分流通路を固定オ
リフィスを介して一方側の受圧室に連通させ、かつ、他
方の分流通路を可変機構により開口面積が可変制御され
る制御通路を介して他方側の受圧室に連通させ、前記可
変機構により発生する両受圧室内の相対的な差圧に応じ
て前記サブスプールを摺動させて前記各通路部への作動
液の流量を制御したことを特徴としている。

作用 前記構成の本考案によれば、分流弁により各機器への
作動液の最適な流量が確保できることは勿論のこと、加
圧ポンプと流量制御弁と分流弁との三者を一体的に結合
し、吐出通路と導入通路とを有機的かつ連続的な配管構
成、及び分流弁における各受圧室の差圧によるサブスプ
ールの摺動位置に応じて流量を制御するようにしたた
め、装置全体の小型化が図れると共に、作動液の配管構
造が簡素化される。

実施例 第１図は、本考案を自動車のパワーステアリング装置
及び後輪操舵装置に作動油を供給するものに適用した第
１実施例を示している。

すなわち、１は内燃機関に設けられた加圧ポンプたる
ベーンポンプ、２は該ベーンポンプ１の吐出作動油の流
量を制御する流量制御弁、３は吐出作動油を分流する分
流弁であって、前記ベーンポンプ１のポンプボディ４上
端に、前記流量制御弁２と分流弁３とを一体的に収納し
た略Ｌ字形のケーシング５が一体に設けられている。前
記ポンプボディ４内には、図外のオイルパンから潤滑油
を吸入する吸入通路６が形成されていると共に、機関か
ら駆動力が回転軸を介して伝達されるベーンロータ７が
回転自在に収納され、また上部に吐出通路８が形成され
ている。

前記流量制御弁２は、ケーシング５の図中右側に配置
されており、内部に円筒状の収納孔９が形成されている
と共に、周壁に一端が該収納孔９に、他端がポンプの吸
入通路６及び図外の貯留タンクに連通するドレン孔10が
半径方向に形成されている。また、下部には吐出通路８
から略Ｖ字形に分岐した第1,第２導入通路11,12が形成
されている。前記収納孔９内には、前記第１導入通路11
と連通する図中左側の一次圧力室13と右側の二次圧力室
14とに隔成するメインスプール15が軸方向に摺動自在に
収納されている。このメインスプール15は、二次圧力室
14内のスプリング16のばね力によって一次圧力室13側に
偏倚され、常態時には、そのランド部15aでドレン孔10
を閉止している。また、ケーシング５の下部には、一端
が分流弁３の後述する第１吐出ポート27に連通し、他端
がメインスプール15の周面に形成された環状通路17を介
して二次圧力室14に連通する信号圧力通路18が形成され
ている。

前記分流弁３は、ケーシング５の図中左側に配置され
ており、内部に前記収納孔９と連通状態の中空孔19が形
成されていると共に、該中空孔19の内部にケーシング５
の一端開口から挿通された略ボルト形状のコネクタたる
ボディ部材20が液密的に圧入されている。また、このボ
ディ部材20は、軸部20a内にバルブ孔21が軸方向に形成
されていると共に、該バルブ孔21の一次圧力室13側の開
口縁に該一次圧力室13とバルブ孔21を連通する固定オリ
フィス22を備えた閉止部材23が固定されている。更に、
軸部20aの周壁には、前記第２導入通路12とバルブ孔21
とを連通する第２導入通路12の一部を構成する連通路24
が半径方向に形成されていると共に、該連通路24と略反
対位置に左右一対の通路部たる半径方向孔25,26が形成
されている。この右側の半径方向孔25は、ケーシング５
の端部に有する直径方向の突出部5a内に形成された第１
吐出ポート27に連通し、左側の半径方向孔26はボディ部
材20の頭部20b内に形成された第２吐出ポート28に傾斜
孔29を介して連通している。そして、第１吐出ポート27
は後輪操舵装置に、第２吐出ポート28はパワーステアリ
ング装置に夫々連通している。

また、前記バルブ孔21内には、該バルブ孔21内を左右
の受圧室21a,21bに隔成しつつ摺動するサブスプール30
が収納されている。このサブスプール30は、第２図にも
示すように一端側の内部軸方向に左側受圧室21bに開口
した軸方向孔31が形成されていると共に、外周には該軸
方向孔31と連通路24とオリフィス32を介して連通する環
状溝33が形成されている。また、前記両受圧室21a,21b
と半径方向孔25,26との間には、サブスプール30の軸方
向位置によって開口面積が変わる第1,第２可変オリフィ
ス34,35が形成されている。更に、前記サブスプール30
は、左側受圧室21b内に収納されたスプリング37によっ
て右側受圧室21a方向つまり第１可変オリフィス34の開
口面積を小さくし、第２可変オリフィス35の開口面積を
大きくする方向に付勢されている。

また、前記連通路24と環状溝33との間のオリフィス32
の開口面積もサブスプール30の軸方向位置に応じて変わ
り、サブスプール30が右側受圧室21a側に最大に移動し
た場合は、固定オリフィス22の開口面積より小さく形成
されるようになっている。

以下、本実施例の作用を説明する。すなわち、機関停
止時にはサブスプール30が第１図に示すように右側受圧
室21a方向に付勢されているが、アイドリング運転中な
どの機関低回転域では、ベーンポンプ１の吐出通路８か
ら吐出された作動油は、第２図に示すように一方が第２
導入通路12,連通路24,環状溝33,オリフィス32,軸方向孔
31を経て左側受圧室21bに流入する一方、第１導入通路1
1,一次圧力室13,固定オリフィス23を通って右室21aに流
入する。

そして、この時点では固定オリフィス22の開口面積が
オリフィス32のそれよりも大きいため、左側受圧室21b
内の油圧よりも右側受圧室21a内の油圧の方が高くな
り、サブスプール30がスプリング37のばね力に抗して左
側受圧室21b方向に移動し、第１可変オリフィス34の開
口面積を拡げて第２可変オリフィス35の開口面積よりも
若干大きくする。したがって、第２吐出ポート28よりも
第１吐出ポート25を通流する作動油の油量が僅かに多く
なる。

その後、ベーンポンプ１の吐出圧が高くなると、開口
面積の大きくなったオリフィス32から高圧油が左側受圧
室21b内に流入して、該受圧室21b内の油圧が右側受圧室
21a内の油圧と略同等となり、これによってサブスプー
ル30が右側受圧室21a側へ若干移動し第１可変オリフィ
ス34の開口面積を絞る。

したがって、各吐出ポート27,28内に分流した作動油
の流量は、第３図に示すように固定オリフィス23とオリ
フィス32との開口面積に支配され、後輪操舵側流量Q₁ち
パワステ側流Q₂が一定の分流比になる。尚、ベーンポン
プ１の吐出圧が所定以上になった場合は、流量制御弁２
の二次圧力室14内の圧力が一次圧力室13よりも高くなっ
て、メインスプール15が一次圧力室13側に移動してドレ
ン孔10を適宜開成し、余剰油を排出する。このため、吐
出流量を一定にすることができる。

このように、本実施例では、分流弁３の制御機構によ
って常時一定の分流比が得られることは勿論のこと、ケ
ーシング５をポンプボディ４に一体に設けたため、装置
全体の小型化が図れると共に、エンジンルーム内へのレ
イアウト上の自由度が向上する。

第４図及び第５図は本考案の第２実施例を示し、第１
実施例と異なるところは、特に分流弁の構成と、該分流
弁に、分流比を可変にする可変機構を設けたところにあ
る。

具体的に説明すれば、41はベーンポンプ、42は流量制
御弁、43は分流弁、44は可変機構たるソレノイドバルブ
であって、前記流量制御弁42と分流弁43とはポンプボデ
ィ45の上端に一体に設けられた略Ｌ字形の第1,第２ケー
シング46,47に夫々収納され、ソレノイドバルブ44は第
１ケーシング46の一端に螺着されたバルブボディ48内に
収納されている。

前記第１ケーシング46内の流量制御弁42は、第４図に
示すように基本的には第１実施例と同様であるが、一次
圧力室49aにポンプボディ45内の吐出通路50が連通して
いると共に、メインスプール40が収納された収納孔51の
一端開口部内にボルト形状のコネクタたる流路構成体52
の軸部52a先端が液密的に挿入固定されている。この流
路構成体52は、軸部52aの基端側に前記第２ケーシング4
7が連結されていると共に、軸部中心方向に導入通路53
が形成されている。また、この導入通路53は、上流端が
該導入通路53の開口縁に固定された筒部54のスリット孔
54aを介して一次圧力室49aに連通していると共に、下流
端が軸部52aの半径方向に形成された一対の分流通路55,
56を介して第２ケーシング47下部内の固定オリフィス57
と上部内の略Ｌ字形の制御通路58に連通している。

前記分流弁43は、第５図に示すように第２ケーシング
47内に中空孔59が軸方向に形成されていると共に、該中
空孔59内には、該中空孔59を左右の受圧室59a,59bに隔
成しつつ摺動するサブスプール60が収納されている。こ
のサブスプール60は、一端側の内部軸方向に左側受圧室
59bに開口した軸方向孔61が形成されていると共に、略
中央に前記制御通路58と軸方向孔61とを外周の環状通路
62を介して連通する半径方向孔63が形成されている。ま
た、サブスプール60の左端部には、軸方向孔61と後述の
第２吐出ポート70とを連通する連通孔64が直径方向に形
成されている。

更に、右側受圧室59aは、前記固定オリフィス57の一
端が開口形成されていると共に、流量制御弁42の二次圧
力室49bに信号圧力通路65を介して連通している。一
方、左側受圧室59a内には、一端が軸方向孔61の開口端
を閉塞する端板66に、他端が栓体67に夫々弾着したスプ
リング68が収納され、このスプリング68によってサブス
プール60が右側受圧室59a方向に付勢されている。ま
た、前記中空孔59の内周面両側にパワーステアリング装
置と後輪操舵装置に夫々連通する環状の通路部たる第1,
第２吐出ポート69,70が形成されており、この両吐出ポ
ート69,70は、サブスプール60の軸方向位置に応じて夫
々前記連通孔64と右側受圧室59aに連通すると共に、夫
々の開口面積が相対的に可変するようになっている。

尚、前記端板66には、軸方向孔61内に流入した作動油
の振動や脈動を抑制する調圧孔66aが形成されている。

前記ソレノイドバルブ44は、内部にソレノイドコイル
やコア等を備え、可動鉄心の先端に前記制御通路58内を
軸方向に摺動する駆動軸71が設けられていると共に、駆
動軸71の先端部に弁体72が設けられている。この弁体72
は、制御通路58内に設けられたオリフィス構成部73のシ
ート面との相対位置関係でオリフィス74の開口面積を可
変にするようになっている。また、ソレノイドバルブ44
は、車両の走行状態を検出する図外のコントローラから
の出力信号に基づいて前記駆動軸７を介して弁体72のシ
ート面に対する離接制御が行なわれるようになってい
る。

したがって、この実施例によれば、例えばアイドリン
グ運転中などの場合は、コントローラからの信号によっ
てソレノイドバルブ44が駆動し、オリフィス74の開口面
積を十分に絞る。このため、吐出通路50から一次圧力室
49a,導入通路53に流入して分流通路56,57で分流された
作動油は、制御通路58よりも固定オリフィス57側に多量
に流入し、右側受圧室59a内の油圧が高くなってサブス
プール60をスプリング68のばね力に抗して左室59b方向
へ移動させる。したがって、第２吐出ポート70の開口面
積が絞られる一方、第１吐出ポート69の開口面積が大き
くなり、第６図の流量特性で示すように後輪操舵装置側
Q₃に少量の作動油が、パワーステアリング装置側Q₄に多
量の作動油が供給される。この結果、低速時に必要なパ
ワーステアリング装置による操舵アシスト力が十分に大
きくなる。

一方、中・高速時には、ソレノイドバルブ44の弁体72
がシート面から離間してオリフィス74の開口面積を拡大
する。このため、分流通路56,57で分流された作動油
は、前述とは逆に固定オリフィス57よりも制御通路58側
に多量に流入し、左側受圧室59b内の油圧が高くなっ
て、サブスプール60をスプーリング68との合成力で右側
受圧室59a方向に移動させる。したがって、第１吐出ポ
ート69の開口面積が絞られる一方第２吐出ポート70が大
きくなり、パワーステアリング装置側Q₄に少量の、後輪
操舵装置側Q₃に多量の作動油が供給される。

このように、作動油を最適な分流比に自在に設定でき
るため、各機器類を必要に応じて効率よく作動させるこ
とができる。また、二次圧力室49bへの信号圧力を固定
オリフィス57で絞るようにしたため、導入通路53内での
絞り機構が不要となり、ベーンポンプ41での絞り負荷分
が改善され、発熱量を十分に抑制できる。

考案の効果 以上の説明で明らかなように、本考案によれば、加圧
ポンプのポンプボディに、流量制御弁と分流弁とを一体
に設けると共に、吐出通路と導入通路の特異な配管構成
及び分流弁における両受圧室内の相対的な差圧によりサ
ブスプールを摺動させて流量を制御するようにしたた
め、装置全体の小型化が図れると共に、油通路等の配管
構造が簡素化される。この結果、装置のレイアウト上の
自由度が向上すると共に、コストの低廉化及び軽量化が
図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る流体圧送装置の第１実施例を示す
断面図、第２図は本実施例の作用を示す要部拡大図、第
３図は本実施例の分流比特性を示す図、第４図は本考案
の第２実施例を示す第５図のIV-IV線断面図、第５図は
第４図のＶ−Ｖ線断面図、第６図は本実施例の分流量特
性図である。1,41……ベーンポンプ（加圧ポンプ）、3,
43……分流弁、4,45……ポンプボディ、5,47……ケーシ
ング、8,50……吐出通路、10……ドレン孔、11,12,53…
…導入通路、13,49a……一次圧力室、14,49b……二次圧
力室、15,40……メインスプール、20……ボディ部材
（コネクタ）22,65……固定オリフィス、24……連通路
（導入通路）、25,26……半径方向孔（通路部）30,60…
…サブスプール、52……流路構成体（コネクタ）、69,7
0……吐出ポート（通路部）。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ケーシング内に有する収納孔に収納された
   メインスプールと、該メインスプールの前後に形成され
   て、各内部の相対的な差圧によって前記メインスプール
   を摺動させる一次圧力室と二次圧力室と、ケーシングの
   周壁にほぼ径方向から穿設されて、メインスプールの摺
   動位置に応じて開閉されて加圧ポンプから吐出された作
   動液の余剰分を排出するドレン孔とを備えた流量制御弁
   と、 前記流量制御弁で流量制御された作動液を各機器に分配
   供給する分流弁とを備えた流体圧送装置であって、 前記加圧ポンプのポンプボディに一体に設けられた前記
   ケーシングに、前記流量制御弁と分流弁とを一体に設け
   る共に、前記一次圧力室側で収納孔と連続する中空孔の
   開口端部にコネクタを液密的に固定すると共に、該コネ
   クタの内部に形成されたバルブ孔に、該バルブ孔内を二
   つの受圧室に隔成しつつ摺動するサブスプールを収納
   し、かつ前記各受圧室から各機器類に作動液を供給する
   二本の通路部を形成すると共に、前記加圧ポンプの吐出
   通路の下流側で二又状に分岐した第1,第２導入通路の一
   方を前記一次圧力室から固定オリフィスを介して一方側
   の受圧室に連通させ、かつ、他方の導入通路を、他方側
   の受圧室に連通させ、該両受圧室内の差内に応じて前記
   サブスプールを摺動させて前記各通路部への作動液の流
   量を制御したことを特徴とする流体圧送装置。
2. 【請求項２】ケーシング内に有する収納孔に収納された
   メインスプールと、該メインスプールの前後に形成され
   て、各内部の相対的な差圧によって前記メインスプール
   を摺動させる一次圧力室と二次圧力室と、ケーシングの
   周壁にほぼ径方向から穿設されて、メインスプールの摺
   動位置に応じて開閉されて加圧ポンプから吐出された作
   動液の余剰分を排出するドレン孔とを備えた流量制御弁
   と、 前記流量制御弁で流量制御された作動液を各機器に分配
   供給する分流弁とを備えた流体圧送装置であって、 前記加圧ポンプのポンプボディに一体に設けられた前記
   ケーシングに、前記流量制御弁と分流弁とを一体に設け
   る共に、前記収納孔の開口端部にコネクタを液密的に固
   定すると共に、該コネクタの内部軸方向に一次圧力室と
   連通する導入通路を形成すると共に、該導入通路の下流
   側に分流通路を形成する一方、前記分流弁は、ケーシン
   グの内部に形成された中空孔内に、該中空孔を左右の受
   圧室に隔成しつつ摺動するサブスプールを収納し、かつ
   前記各受圧室から各機器類に作動液を供給する二本の通
   路部を形成すると共に、前記一方の分流通路を固定オリ
   フィスを介して一方側の受圧室に連通させ、かつ、他方
   の分流通路を可変機構により開口面積が可変制御される
   制御通路を介して他方側の受圧室に連通させ、前記可変
   機構により発生する両受圧室内の相対的な差圧に応じて
   前記サブスプールを摺動させて前記各通路部への作動液
   の流量を制御したことを特徴とする流体圧送装置。