JP2562479Y2 - 流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、流量制御弁に係り、特
に自動車用パワーステアリング装置等アクチュエータに
供給される作動油の流量を適正に調整して操舵性を向上
できるようにした流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車用パワーステアリング装置
では、車両の停止時及び低速走行時には十分な操舵力を
助勢する必要があるが、高速走行時には操舵助勢力は必
要としない。従ってエンジンの回転速度に比例して増大
するポンプ出力により、作動油をそのままパワーステア
リング装置に適用することは好ましくない。

【０００３】このため従来からパワーステアリング装置
には、作動油の流量をエンジン回転数に応じて制御する
流量制御弁が用いられており、種々の提案がなされてい
る。

【０００４】図３に従来のこの種の流量制御弁の一例を
示す。図において、図示しない油圧ポンプのハウジング
１には筒体状のスプール室２が形成されており、一端２
ａは図示しないパワーステアリング装置に接続され、他
端２ｂは閉塞されている。スプール室２には、油圧ポン
プから送られてくる高圧流体である作動油を内部に供給
する流入ポート３と、前記作動油を必要流量だけ一端２
ａ側に導くために、作動油の一部を外部に排出するドレ
ーンポート４とが接続されている。また流入ポート３よ
り一端２ａ側のスプール室２の内周にはオリフィス５が
設けられており、ドレーンポート４は流入ポート３に対
してオリフィス５の反対側に開口している。

【０００５】一方、スプール室２内にはその内周面に摺
接して軸方向に移動可能な弁体であるスプール弁６が設
けられており、スプール弁６の軸方向の移動によりその
外周がドレーンポート４の入口を閉塞する面積を調整す
るようになっている。また、スプール弁６とスプール室
２の閉塞端２ｂとの間にはスプリング７が張架されてお
り、スプール弁６をオリフィス５側に付勢している。さ
らに、スプール弁６と閉塞端２ｂとの間のスプール室２
に形成される背圧室８と、オリフィス５の下流側のスプ
ール室２とは連通路９で連通されている。そしてオリフ
ィス５とスプール弁６との間のスプール室２に形成され
る高圧室１０内の流体圧と、背圧室８内の流体圧にスプ
リング７の付勢力を加えた圧力とが釣り合うように、ス
プール弁６の先端部とドレーンポート４との位置関係
で、ドレーンポート４の入口の開孔面積を調整するよう
になっている。

【０００６】また、スプール室２の内周のドレーンポー
ト４に対向する位置には、スプール室２と同形状の凹部
１１が設けられており、スプール室２からドレーンポー
ト４へ高圧流体が流れるときに発生する流体音を減少さ
せるようになっている。そして、高圧流体は凹部１１を
通ってもドレーンポート４内に流入する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成された従来の流量制御弁にあっては、高圧室
１０から直接ドレーンポート４内に高圧流体が流入する
ときの流路抵抗と、高圧室１０から凹部１１を経由して
ドレーンポート４内に流入するときの流路抵抗を比較す
ると、後者の方が大きい。この結果、スプール弁６の外
周面に加わる流体圧がドレーンポート４側と凹部１１側
との間に差が生じ、スプール弁６は矢印Ａで示すような
サイドフォームがかかってドレーンポート４側に押され
る。スプール弁６がサイドフォースによりドレーンポー
ト４側に押されるとスプール弁の後端部（背圧室８側）
はスプール室２に摺接するもスプール弁６の先端（高圧
室１０側）がドレーンポート４の入口開孔部に位置して
所謂片持ち支持となってスプール弁６の中心軸がスプー
ル室２の中心軸に対して変位し、スプール弁６の両端面
外周がスプール室２の内周に対して押圧され、スプール
室２及びスプール弁６が偏摩耗するという問題があっ
た。

【０００８】本考案は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、流体圧の差によるスプール弁の偏心の発生を防
止し、スプール室及びスプール弁の摺動による偏摩耗を
低減することのできる流量制御弁を提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、スプール室内に摺動自在に収容されたス
プ−ル弁の作動に応じて、ポンプから圧力室に導入され
た作動油の一部を導入量の変化に対応してドレンポ−ト
から排出し、アクチュエ−タにに供給する流量を制御す
る流量制御弁において、前記圧力室に面するスプ−ル弁
の先端に凹部を形成し、該凹部内とスプ−ル弁外周部と
を貫通する通孔を設けて、これら凹部と通孔とによって
ド−レン通路を形成し、前記スプ−ル弁先端外周を常時
スプ−ル室壁に当接させてサイドフォ−ス受け部を形成
したことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上記の構成によると、スプール弁先端に形成さ
れたサイドフォース受け部が常にスプール室の内壁に摺
接することとなり、この結果スプール弁は、後端部と共
に、先端部もスプール室内壁に支持される両持ち支持と
なり、サイドフォースがかかっても、偏心することはな
い。

【００１１】

【実施例】以下、本考案に係る流量制御弁の一実施例を
図面を参照して説明する。

【００１２】図１及び図２に本考案の一実施例を示す。
ここで図１は流量制御前、図２は流量制御後をそれぞれ
示す縦断面図である。

【００１３】上記流量制御弁は図示しない油圧ポンプの
ハウジング２１に取付けられる。このハウジング２１に
はスプール弁２２が嵌挿されるスプール室２３が形成さ
れ、このスプール室２３の開口端にはコネクタ２４が螺
着されている。

【００１４】上記コネクタ２４には中心穴２５が形成さ
れ、この中心穴２５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２６の一部を
構成している。

【００１５】スプール室２３のコネクタ２４とスプール
弁２２との間には圧力室２７が形成され、また同スプー
ル室２３の内壁面には、ポンプの吸入室に連通するドレ
ーンポート２８が開口しており、このドレーンポート２
８は、スプール弁２２の摺動移動により圧力室２７への
開口量を増減する。

【００１６】また、上記スプール室２３の圧力室２７よ
りも開口端側には、油の導入部２９が形成されており、
この油の導入部２９には図外のポンプからの吐出油が供
給油路３０を介して導かれる。

【００１７】スプール弁２２は、一端が圧力室２７と対
向し、他端が背圧室３１と対向しており、しかも背圧室
３１内に設けたばね３２のばね力によって圧力室２７方
向に付勢されている。また、スプール弁２２の先端には
凹部３３が形成されており、この凹部３３と隔壁３４を
隔ててリリーフ弁室３５が形成されている。さらにスプ
ール弁２２の先端外周には、環状溝３６が設けられてお
り、この環状溝３６は通孔３６ａを介して、凹部３３に
連通し、これら環状溝３６、通孔３６ａおよび凹部３３
によってド−レン通路を形成している。そして、スプ−
ル弁２２の先端外周は、流量制御前（図１の状態）はも
ちろん、流量制御後（図２の状態）でも、常時スプ−ル
室２３の室壁に当接するように背圧室３１側の後端部２
２ａと同一径となるサイドフォ−ス受け部２２１が形成
されることとなる。また、スプ−ル弁２２の中間部外周
には、環状溝３７が設けられており、この環状溝３７
は、通孔３７ａを介してド−レンポ−ト２８に通ずるリ
リ−フ弁室３５に連通してリ−ク路を形成している。

【００１８】なお上記背圧室３１と吐出油路２６とは連
通路３８を介して接続されている。３９はリリーフ弁で
あり、吐出油路２６内の油圧が所定値以上に上昇した場
合に開弁動作し、連通路３８、背圧室３１およびリーク
路３７を介してドレーンポート路２８に高圧を逃すよう
になっている。

【００１９】一方、上記コネクタ２４の中心穴２５に
は、圧力室２７の圧力制御を行なう中空状のサブスプー
ル弁４０がスプリング４１を介して摺動可能に嵌挿され
ており、上記サブスプール弁４０の圧力室２７側がコネ
クタ２４の開口端部に取付けたストッパプレート４２に
よって規制されている。

【００２０】また、上記コネクタ２４に嵌挿したサブス
プール弁４０とスプール弁２２との間には、コネクタ２
４と別体に形成されると共に、サブスプール弁４０の一
端が摺動可能に嵌挿されたオリフィスプレート４３が圧
力室２７と油の導入部２９とを画成するように設置され
ており、このオリフィスプレート４３のオリフィス４３
ａによって圧力室２７と油の導入部２９とが連通されて
いる。

【００２１】次いで、このように構成された実施例の作
用を説明する。

【００２２】まず、油圧ポンプが低回転域にあり、吐出
量が所定量以下では、油の導入部２９へ導かれた吐出量
の全量がオリフィスプレート４３のオリフィス４３ａか
ら圧力室２７、サブスプール弁４０内を通り、吐出油路
２６を介して図外のアクチュエータに導かれる。この場
合、メインスプール弁２２の前後の圧力差は比較的小さ
いために、メインスプール弁２２は摺動せず、図１に示
すようにバイパス路２８が開かない。すなわち、低回転
域では吐出油路２６への油の供給量が油圧ポンプ回転数
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。

【００２３】次に、油圧ポンプ回転数が増加し、圧力室
２７内の圧力が高まり、スプール弁２２前後の差圧が大
きくなると、図２に示すようにスプール弁２２のドレ−
ン通路がバイパス路２８への開口量を増加させ、圧力室
２７に導入された油の一部をバイパス路２８を介してポ
ンプ吸入側へ戻す。又、ポンプ吐出量が所定量をこえる
と、オリフィス４３ａ前後の差圧が大きくなり、サブス
プール弁４０をスプリング４１に抗して図の左方へ移動
させ、サブスプール弁４０の吐出油路２６側の先端形状
により流量を絞り込むことになり、このため圧力質２７
と背圧室３１との差圧は更に大きくなってメインスプー
ル弁２２が更にドレ−ン量を増大させるように移動す
る。

【００２４】この結果、吐出油路２５よりアクチュエー
タへの油量は漸減し、一定の流量となる。

【００２５】本実施例によれば、油圧ポンプの低回転域
ではポンプ吐出油の全量が吐出油路２６に導かれ、所定
回転数以上では流量を制限する。従って、車両の低速走
行時には十分な操舵助勢力が得られるとともに、高速走
行時には操舵安定性を確保することができる。

【００２６】また、メインスプール弁２２の先端部およ
び中間周壁部がサイドフォース受け部２２１によってス
プール室２３の内壁に摺接支持され、その後端部２２ｄ
とともに、両持ち支持となってスプール室２３の内壁に
支持されることとなり、スプール弁２２に軸直角方向の
サイドフォースが作用しても偏心することはない。従っ
てスプール弁２２及びスプール室２３の両端の偏摩耗を
低減することができる。

【００２７】

【考案の効果】以上説明したように、本考案によれば、
スプール弁の圧力室側先端に凹部を形成し、該凹部内と
スプ−ル弁外周部とを貫通する通孔を設けて、これら凹
部と通孔とによってドレ−ン通路を形成し、スプ−ル弁
先端外周を常時スプ−ル室壁に当接させて、サイドフォ
ース受け部を形成したので、スプール弁は常に背圧室側
後端部と共に両持ち支持となり、この結果スプール弁に
軸直角方向のサイドフォースが作用しても偏心すること
はなく、スプール弁及びスプール室の摩耗を低減させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流量制御弁の一実施例の流量制御
前の状態を示す縦断面図。

【図２】同じく流量制御後の状態を示す縦断面図。

【図３】従来の流量制御弁の一例を示す縦断面図。

【符号の説明】

２２ スプール弁 ２３ スプール室 ２７ 圧力室 ２８ ドレーンポート ３３ 凹部（ドレ−ン通路） ３６ 通孔（ドレ−ン通路）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプール室内に摺動自在に収容されたス
   プ−ル弁の作動に応じて、ポンプから圧力室に導入され
   た作動油の一部を導入量の変化に対応してドレンポ−ト
   から排出し、アクチュエ−タに供給する流量を制御する
   流量制御弁において、前記圧力室に面するスプ−ル弁の
   先端に凹部を形成し、該凹部内とスプ−ル弁外周部とを
   貫通する通孔を設けて、これら凹部と通孔とによってド
   −レン通路を形成し、前記スプ−ル弁先端外周を常時ス
   プ−ル室壁に当接させてサイドフォ−ス受け部を形成し
   たことを特徴とする流量制御弁。