JP2565672B2

JP2565672B2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JP2565672B2
Application number: JP60068775A
Authority: JP
Inventors: 一義内野; 政也二階堂
Original assignee: 自動車機器株式会社
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1985-04-01
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS61226365A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は流量制御弁に関し、特に流量の垂下特性（ド
ルーピング、Drooping）、すなわちポンプ吐出流量の増
加に伴なって油圧機器への供給流量が減少する特性を持
ち、さらにこの供給流量が油圧機器の圧力変動の影響を
受けて復帰してしまうおそれのない、いわゆる無復帰ド
ルーピング特性を有する流量制御弁に関するものであ
る。

［従来の技術］上記特性を有する流量制御弁は、一般に車両の動力舵
取装置に使用されて高速走行時の車両安定性、消費馬力
の軽減等に役立つものであり、この種の装置として、例
えば、ポンプから吐出された圧力流体を油圧機器へ供給
する供給通路内にオリフイスを設け、このオリフイス前
後の差圧によってスプール弁を開弁して圧力流体の一部
を還流させるとともに、上記供給通路内に制限通路を設
け、この制限通路前後の圧力差に応動する制御スプール
によつて上記オリフイスを縮小するように構成されたも
のが従来から知られている（特開昭56−104186号公報、
特開昭57−4469号公報等）。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、上記構成に係る流量制御弁は、いずれ
も構造が複雑で部品点数が多く、製作上高精度を必要と
するものであり、また特性のチューニングを行なうこと
も困難であった。

本発明は以上の欠点に鑑みなされたもので、極めて簡
単な構成によりいわゆる無復帰ドルーピング特性を得る
ことができ、しかも作動時における強度上の不安を解消
することができる流量制御弁を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］本発明に係る流量制御弁は、ポンプから吐出された圧
力流体を油圧機器へ供給する供給通路内にオリフィスを
設け、このオリフィス前後の差圧によってスプール弁を
開弁し圧力流体の一部を還流させるものであって、ハウ
ジングに形成された孔内に筒状のユニオンを挿入してハ
ウジングに固着し、このユニオンに上記オリフィスを形
成するとともに、円筒状のスリーブをユニオンの外周側
に嵌合させてこのスリーブの外面側に圧力流体の通過を
制限する制限通路を形成し、この制限通路の上流側と下
流側との差圧によってスリーブを摺動させて上記オリフ
ィスを縮小制御するとともに上記スリーブの移動端を規
制するストッパ手段を設けたものである。

［作用］本発明に係る流量制御弁は、制限通路の前後の差圧に
よってスリーブを摺動させてオリフイスを絞ることによ
り、油圧機器に供給される油量を次第に減少させるとと
もに、ストッパ手段によって、スリーブの必要以上の移
動を規制する。

［実施例］以下図示実施例に基づいて本発明を説明する。第１図
は本発明の一実施例に係る流量制御弁を示すものであ
り、ポンプハウジング（１）には開口側が大径となった
スプール弁収納孔（２）が形成され、この孔（２）の小
径部（2a）内にスプール弁（３）が収納され、大径部
（2b）には、一端がコネクタ（10）の軸芯部の孔（10
a）内に圧入固着された筒状のユニオン（４）が挿入さ
れており、このユニオン（４）はコネクタ（10）をハウ
ジング（１）に螺合することにより弁収納孔（２）内に
固定されている。弁収納孔（２）の大径部（2b）は供給
路（５）を介してポンプ（６）に、そして小径部（2a）
は還流路（７）を介してタンク（８）にそれぞれ連通し
ており、小径部（2a）内のスプール弁（３）がスプリン
グ（９）によって大径部（2b）側に付勢されユニオン
（４）先端面に当たって停止して、供給路（５）と還流
路（７）との連通を遮断している。

ユニオン（４）は、スプール弁（３）側先端部（4a）
の外径が、他の部分よりも拡大され、また、この拡大先
端部（4a）のスプール弁（３）に当接する端面が閉塞さ
れており、一方、コネクタ（10）内に挿入された端面は
開口されている。拡大先端部（4a）には、筒状ユニオン
（４）の内外を常時連通する半径方向の連通孔（4b）
が、そして、小径部分の拡大先端部（4a）寄りの部分
に、軸方向の位置を異ならせて一対のオリフイス（4
c），（4d）が形成されている。従って、供給路（５）
は弁収納孔（２）の大径部（2b）内の室（2c）、両オリ
フイス（4c），（4d）および連通孔（4b）等を介してユ
ニオン（４）の内部通路（4e）に連通し、さらにこの内
部通路（4e）はユニオン（４）の開口部（4f）およびコ
ネクタ（10）の軸芯部の孔（10a）を介して動力舵取装
置（P.S.）に接続されている。また、内部通路（4e）は
コネクタ（10）に形成された半径方向通路（10b）およ
びハウジング（１）に形成された連通路（図示せず）等
を介してスプリング（９）を収容した室（11）内に連通
している。従って、ポンプ（６）から吐出された圧油の
流量が一定値を超えると、連通孔（4b）およびオリフイ
ス（4c），（4d）前後の差圧がスプール弁（３）の両端
面に作用し、スプリング（９）に打ち勝つとスプール弁
（３）を図示左方に移動して、ポンプ（６）から供給さ
れた圧油の一部をタンク（８）に還流させるようになっ
ている。

ユニオン（４）の外周には、フランジ（12b）を有す
る円筒状スリーブ（12）が摺動可能に嵌装されている。
このスリーブ（12）は、弁収納孔（２）の小径部（2a）
と大径部（2b）との間の段部に嵌着されたリテーナリン
グ（13）と、スリーブ（12）端面（12a）との間に配設
されたスプリング（14）によってコネクタ（10）側へ付
勢され、コネクタ（10）の端面（10c）に当たって停止
している。

この円筒状スリーブ（12）のフランジ（12b）外周面
と弁収納孔（２）内周面との間には間隙（15）が形成さ
れており、この間隙（15）がオイルポンプ（６）から供
給される圧油の流量を制限する制限通路を構成してい
る。従って、オイルポンプ（６）からの供給油量が所定
値を越えると、この制限通路（15）前後の圧力差によっ
て、スリーブ（12）がスプリング（14）に抗してスプー
ル弁（３）の方向（図示左方）へ移動される。また、上
記ユニオン（４）の拡大先端部（4a）と小径部分との間
の段部（4h）がスリーブ（12）のストッパ手段を構成し
ており、スリーブ（12）が移動してその先端面（12a）
が段部（4h）に当たったときにスリーブ（12）が停止す
るようになっている。

上記一対のオリフイス（4c），（4d）は、スリーブ
（12）が移動したときにはこのスリーブ（12）によって
閉塞されるが、スリーブ（12）がコネクタ（10）の端面
（10c）に当たって停止しているときには開放される位
置に設けられている。

そして、弁収納孔（２）大径部（2b）の小径部（2a）
寄りの部分、すなわちユニオン（４）のスプール弁
（３）側端部（4a）の周囲の部分には拡大径部（2d）が
形成されている。

以上の如く構成された流量制御弁の作動について説明
すると、車両エンジンに駆動されるポンプ（６）の低速
回転域（低流量域）においては、スプール弁（３）はス
プリング（９）の力によってユニオン（４）に当接し、
供給路（５）と還流路（７）とを遮断しており、スリー
ブ（12）もスプリング（14）によってコネクタ（10）の
端面（10c）に当たって停止している。従って、ポンプ
（６）から吐出された圧油の全量が動力舵取装置に供給
される。

次いで、ポンプ回転数が次第に上昇すると、吐出流量
が増大し連通孔（4b）およびオリフイス（4c），（4d）
前後の差圧力によってスプール弁（３）が左行し始め、
還流路（７）が供給路（５）側と連通すると余剰流量が
還流され、動力舵取装置（P.S.）に供給される流量はほ
ぼ一定に保たれる。

さらにポンプ回転数が上昇すると、今度は制限通路
（15）前後の圧力差が大きくなり、この力がスプリング
（14）の付勢力に打ち勝ってスリーブ（12）を左行させ
る。その結果、スリーブ（12）が先ず第１のオリフイス
（4d）を絞り始め、次いで第２のオリフイス（4c）をも
次第に絞り、動力舵取装置に供給する流量を次第に減少
させるとともに、オリフイス（4c），（4d）前後の圧力
差が増大してスプール弁（３）をさらに左行させ還流量
を増加させる。このように動力舵取装置への供給油量を
減少させることにより、車両の高速安定性が高められる
とともに、高速走行時における消費馬力の軽減を図るこ
とができる。

ポンプ回転数の上昇がさらに進んで、ポンプ（６）か
らの吐出流量がそれ以上の増加を示すと、スリーブ（1
2）はさらに左行し、フランジ（12b）が拡大径部（2d）
に達すると、フランジ（12b）の外周側からも圧油が流
出し制限通路（15）の上流側と下流側との圧力差の増大
が抑えられる。従って、ポンプ（６）に対して余計な負
荷をかけることなく、消費馬力を軽減させる効果が得ら
れる。

ポンプ回転数の上昇がさらに進んで、ポンプ（６）か
らの吐出流量がそれ以上の増加を示すと、スリーブ（1
2）はさらに左行し、スリーブ（12）の先端面（12a）が
ユニオン（４）の段部（4h）に当たるとスリーブ（12）
は停止し必要以上の移動が規制される。なお、ユニオン
（４）の連通孔（4b）は、拡大先端部（4a）に形成され
ているため、スリーブ（12）が左行して両オリフイス
（4d），（4c）にオーバーラップして閉塞した後も開放
しており、動力舵取装置が最小限必要とする流量は確保
することができる。

スリーブ（12）が左行した状態にて油圧機器（動力舵
取装置）に圧力変動が生じても制限通路（15）を流れる
流量に変化が生じない為、制限通路（15）前後の圧力差
は変らず、従ってスリーブ（12）は移動せず油圧機器
（動力舵取装置）への供給流量は変化しない。

このように本実施例によれば、ユニオン（４）の外周
に嵌装したスリーブ（12）の外面側に圧力流体の通過を
制限する制限通路（15）を構成し、この制限通路前後の
圧力差によってスリーブ（12）を移動させてオリフイス
（4c），（4d）を次第に絞るという極めて簡単な構造に
よりドルーピング特性を得ることができる。さらに、オ
リフィス（4c），（4d）を軸方向にずらして複数個設け
たことにより、スリーブ（12）の移動によりオリフィス
（4c），（4d）を絞る行程を長くすること、すなわちス
トロークを大きくとることができ、スプリング（14）の
ばね定数等の加工誤差の影響を受けにくいため安定した
高精度な特性を得ることが可能であり、また、異なる径
のオリフイスを組合せることにより、細かい特性の変化
を得ることもできる。

しかも、スリーブ（12）の前端面（12a）をユニオン
（４）の段部（4h）に当てて停止させるストッパ手段を
設けたことにより、例えば、温度が低いあるいは油粘度
が高い等の原因により、制限通路（15）前後の圧力差が
大きくなり過ぎてスリーブ（12）を必要以上に変位させ
てしまう等のおそれがなくなり、スプリング（14）の強
度上の不安等を解消することができる。

第２図は他の実施例を示すものであり、上記実施例の
如くユニオン（４）の先端に外径を拡大した部分（4a）
を形成することに変えて、ユニオン（24）に形成された
連通孔（24b）と連通孔寄りのオリフイス（24c）との間
にストッパリング（21）を嵌着して、スリーブ（12）の
先端面（12a）をこのリング（21）に当接させるように
したものである。この実施例においても上記実施例と同
様の作動を行ない同様の効果を得ることができる。

なお、本実施例ではユニオン（24）とコネクタ（10）
とを別部材とせず一体の構成とすることもできる。但
し、ユニオンをコネクタと別体の筒状としたことによ
り、ユニオンの加工性を向上させ、また、ユニオン単体
を熱処理してスリーブとの摺動部の耐摩耗性を向上させ
ることが出来、さらに、ユニオンを組替えることにより
各種特性のチューニングを行なうことが可能である等種
々の効果が得られる。

第３図ないし第６図は、それぞれが異なる形状のスリ
ーブを有する変形例を示すものであり、第３図における
スリーブ（22）のフランジ（22b）は外方へ拡大され、
その外径が弁収納孔（２）の大径部（2b）の内径と略一
致している。従って、スリーブ（22）の作動時には、ス
リーブ（22）の内面がユニオン（４）の外面に沿って、
また、フランジ（22b）の外面が弁収納孔（２）大径部
（2b）の内面に沿って摺動する。そして、フランジ（22
b）には複数の貫通穴（22c）が形成されており、これら
貫通穴（22c）がオイルポンプ（６）から供給される圧
油の流量を制限する制限通路を構成している。第４図の
スリーブ（32）は弁収納孔（２）大径部（2b）の内径と
略一致する外径のフランジ（32b）を備えており、さら
に、このフランジ（32b）の周縁に円周方向等間隔で４
ケ所の切り欠き（32d）（第５図参照）が形成され、こ
の切り欠き（32d）が制限通路を構成する。また、第６
図のスリーブ（42）は、肉厚の円筒状に構成され、この
円筒状スリーブ（42）の外周面と弁収納孔（２）内周面
との間には間隙（15）が形成されており、この間隙（1
5）がオイルポンプ（６）から供給される圧油の流量を
制限する制限通路を構成している。

これら第３図ないし第６図の実施例においても、上記
各実施例と同様の作用効果が得られることは明からであ
る。なお、上記貫通穴（22c）あるいは切り欠き（32d）
の位置、形状、数等は上記のものに限らず任意に設定す
ることができる。

オリフィスがスリーブによって閉塞されたときに、動
力舵取装置が最小限必要とする流量を確保する手段は、
上述の如きユニオン（４）に形成された半径方向の連通
孔（4b）に限らず第７図に示すように、ユニオン（34）
の先端面に軸方向の通路（34i）および径方向溝（34j）
を形成しても良く、また、第８図に示すように、スリー
ブ（52）の内面の一部に他の部分よりも内径の大きい部
分（52b）を形成し、あるいはその逆に、第９図に示す
ように、ユニオン（44）のオリフイス（44c），（44d）
が形成された部分（44k）の外径をスリーブ（12）が摺
動する部分の外径よりも小さく構成することにより、ス
リーブ（52），（12）がオリフイス（4c），（4d），
（44c），（44d）にオーバーラップしたときにも、スリ
ーブ（52），（12）とユニオン（４），（44）との間に
僅かの間隙が残るようにしても良い。

また、上記各実施例では、スプール弁（３）とユニオ
ン（４）を同軸上に配置したが、これらを直交させ、あ
るいは並列に配置することも可能である。この場合に
は、スプール弁（３）が収容された弁収納孔（２）の小
径部（2a）と、ユニオン（４）が収納された弁収納孔
（２）の大径部（2b）とを分離して、直交させてまたは
並列に配置し、かつ、これら大径部（2b）と小径部（2
a）とを通路で接続すれば上記実施例のようにスプール
弁（３）とユニオン（４）とを同軸上に配置したものと
同一の機能を果たすことができる。

また、上記実施例ではオリフイスを２個としたが、オ
リフイスの数、形状、位置等は適宜設定することがで
き、これにより所望の特性を得ることも可能である。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、ユニオンの外周に
嵌装したスリーブの外面側に圧力流体の通過を制限する
制限通路を構成し、この制限通路前後の圧力差によって
スリーブを移動させて、ユニオンに形成したオリフイス
を次第に絞るという極めて簡単な構造によりいわゆる無
復帰ドルーピング特性を得ることができることに加え
て、スリーブの必要以上の移動を規制するストッパ手段
を設けたことにより、スプリングの強度上の不安を解消
することができ、また、スプリングの巻線間の隙間を確
保することができ、圧力損失への影響を極力抑えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図ない
し第４図はそれぞれ他の実施例の要部を示す縦断面図、
第５図は第４図の実施例のスリーブを示す正面図、第６
図ないし第９図はそれぞれ他の実施例の要部を示す縦断
面図である。（１）……ハウジング、（２）……ハウジングの孔、（３）……スプール弁、（４）……ユニオン、（4c），（4d）……オリフイス、（4h）……ストッパ手段（ユニオンの段部）、（６）……ポンプ、（12）……スリーブ、（15）……制限通路、（21）……ストッパ手段（ストッパリング）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプから吐出された圧力流体を油圧機器
へ供給する供給通路内にオリフィスを設け、このオリフ
ィス前後の差圧によってスプール弁を開弁し圧力流体の
一部を還流させる流量制御弁において、ハウジングに形
成された孔内に筒状のユニオンを挿入してハウジングに
固着し、このユニオンに上記オリフィスを形成するとと
もに、円筒状のスリーブをユニオンの外周側に嵌合させ
てこのスリーブの外面側に圧力流体の通過を制限する制
限通路を形成し、この制限通路の上流側と下流側との差
圧によってスリーブを摺動させて上記オリフィスを縮小
制御するとともに上記スリーブの移動端を規制するスト
ッパ手段を設けたことを特徴とする流量制御弁。