JP2565673B2

JP2565673B2 - 流量制御弁

Info

Publication number: JP2565673B2
Application number: JP60071651A
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: 1985-04-04
Filing date: 1985-04-04
Publication date: 1996-12-18
Anticipated expiration: 2011-12-18
Also published as: JPS61229674A

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
によっ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、また特性に細かい変化をつけることも
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、特性に任意の変化を与えることが
できるとともに高精度化を図りう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、このユニオンに軸方向の位置を異な
らせて複数のオリフィスを形成するとともに、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ようにしたもの
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複数のオリフイスを順次絞
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。

［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、コネクタ（10）内に挿入された端
部が開口され、スプール弁（３）側の端部が閉塞された
有底の筒状をなし、その閉塞端部（4a）の近傍に筒状ユ
ニオン（４）の内外を常時連通する連通孔（4b）が、そ
してこの孔（4b）よりも中央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（4c），（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。

上記一対のオリフイス（4c），（4d）は、スリーブ
（12）がコネクタ（10）の端面に当たって停止している
ときには開放され、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油量を次第に減少
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、制限通路すなわち間隙（15）が急激に拡大
され制限通路（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。

なお、スリーブ（12）が左行して両オリフィス（4
d），（4c）にオーバラップした場合でも、スリーブ（1
2）の移動は上記のように制限通路（15）の作用によっ
て規制されるので、ユニオン最先端の連通孔（4b）は閉
じられることなく開放しており、動力舵取装置が最少減
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
は変らす、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
に嵌装しスリーブ（12）の外周面とハウジング（１）の
孔（２）の内周面との間に制限通路（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、オリフイス（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高精度化を
図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。

第２図は第２の実施例を示すものであり、スリーブ
（12）が必要以上移動することを規制するストッパ機構
を設けたものである。本実施例では、ユニオ（24）の形
状を除き上記実施例と同一の構成を有しているのでその
説明は省略する。ユニオン（24）は、その先端の連通孔
（24b）を有する部分に、その外径を拡大した大径筒部
（24g）が形成されている。従って、スリーブ（12）が
移動してオリフイス（24d），（24c）を順次閉塞した
後、スリーブ端面（12a）がこの大径筒部（24g）の段部
（24h）に当たって停止し、それ以上の移動が規制され
る。このようなストッパ機構を設けたことにより、温度
が低い場合あるいは油粘度が高い場合等に、制限通路
（15）前後の圧力差が大きくなりすぎてスリーブ（12）
が必要以上に変位してしまうおそれがなく、スプリング
（14）の強度上の問題等を解消することができる。

なお、上記大径筒部（24g）を形成することに変え
て、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を嵌着して、スリーブ（12）をこ
のリングに当接させるようにしても良い。

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。

オリフイ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。

上記各実施例では、ユニオン（４），（24），（3
4），（44）をコネクタ（10）を介してハウジング
（１）に固着したが、これらユニオンとコネクタとが一
体の構成であっても良いことは勿論である。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。また、スプール弁（３）とユニオン（４），
（24），（34），（44）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
にまたは並列に配置し、かつ、これら大径部（2b）と小
径部（2a）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。

なお、オリフイスの構成は上記各実施例のものに限ら
ず、例えば、３個以上設けても良く、また、形状は円形
に限らず種々の形状とすることができ、さらに、複数個
のオリフイスの大きさをそれぞれ異ならせることも可能
であり、軸方向および円周方向の位置等も種々選択する
ことができる。このようにしてオリフイスの数、形状等
を適宜設定することにより、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複数個のオ
リフイスを順次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有する流量制御弁を得る
ことができ、さらに、オリフィスを軸方向にずらして複
数個設けたことにより、スリーブのストロークを大きく
とることができるので、スプリングのばね定数等の加工
誤差の影響を受けにくいため高精度化を図ることが可能
であり、また、オリフィスが複数個であるから、これら
オリフィスを同形状とすることも異なる形状とすること
も可能となり、その形状の選択によっては、細かい特性
の変化を得ることも可能である。

【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、（６）……ポンプ、（12）……スリーブ、（15）……制限通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭49−106020（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−57067（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−79280（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−220969（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−226365（ＪＰ，Ａ)

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、このユニオンに軸方向の位置を異ならせて複数
のオリフィスを形成するとともに、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ことを特徴とする流量制御
弁。