JP2594375Y2 - 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】この考案は自動車のパワーステア
リング装置等アクチュエータに供給されるポンプ吐出作
動液の流量を適正に制御する流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量制御弁には、特開昭
５９−５７０６７号公報に記載されたものがある。この
流量制御弁では、スプール収容孔内にスプール弁を摺動
自在に嵌合して高圧室と背圧室とを隔成する一方、前記
高圧室にポンプ吐出圧を、前記背圧室に吐出ポートのア
クチュエータへの供給圧力を各々導入し、その差圧によ
る前記スプール弁の応動でドレンポートの有効流路断面
積を調整するようになっている。これによって、アクチ
ュエータに対してポンプ低速回転域のときはポンプ吐出
作動液の全量が供給され、ポンプ回転数が上昇するとポ
ンプ吐出作動液の一部がドレンポートに排出されること
でポンプ吐出作動液のうちの一定量が供給され、ポンプ
高速回転域になったときはドレンポートからの排出量が
更に増加することでアクチュエータへの供給量が減少す
るようにしている。

【０００３】このような流量制御弁において、前記高圧
室と吐出ポートとの間に固定オリフィスを設け、該固定
オリフィスの吐出ポート側にニードル弁を配置し、該ニ
ードル弁と前記固定オリフィスとで可変オリフィスを構
成している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流量制御弁では、上記ポンプ高速回転域でポンプ吐
出量が大きい高速走行中に車線変更などをした時にアク
チュエータ側で流路が絞られる。この作動によりオリフ
ィスの前後両方の圧力が上昇し、ドレーンポートを流れ
る流体の流速が増大する。この結果、流体は流速が速く
なることで圧力が低下し、実質、オリフィス前後の差圧
が小さくなり、スプールにはドレーンポートを閉じる方
向に力が作用する。よってドレーンポートの有効流路面
積が減少して、アクチュエータへの供給量が増加してし
まい、これにより操舵アシスト力が一時的に増加して、
折角操舵力を重くして得られた安定した操舵フィーリン
グが損なわれるおそれがある。

【０００５】この考案は上記課題を解決するためになさ
れたもので、高速走行中における安定した操舵フィーリ
ングが車線変更等で損なわれないようにできる流量制御
弁を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案は、スプール収容孔内にスプール弁を摺動
自在に収容して高圧室と背圧室とを隔成し、ポンプの吐
出側とアクチュエータの流入側とを連通する流路に設け
られた設けられたオリフィスの上流側の圧力を高圧室
に、オリフィス下流側の圧力を背圧室に各々導入する一
方、前記背圧室に、前記スプール弁を前記高圧室側に付
勢する戻しスプリングを配置した流量制御弁において、
前記戻しスプリングと前記スプール収容孔の閉塞端との
間に、第２スプールを摺動自在に収容して前記スプール
収容孔の閉塞端側に圧力補償室を隔成し、該圧力補償室
を低圧側に連通する一方、前記圧力補償室内に圧力補償
スプリングを縮設したものである。

【０００７】

【作用】上記構成により、通常の運転時、戻しスプリン
グと圧力補償スプリングのばね力の差により戻しスプリ
ングは圧縮されるが、圧力補償スプリングは圧縮されな
いことから、従来と同様の流量制御特性が得られる。

【０００８】ポンプ高速回転域にあるときに車線変更等
で吐出ポートの一時的な圧力上昇が生じた時、背圧室の
圧力は一時的に上昇するが、ポンプ高速回転域で高圧室
の圧力も高くなっていることから、圧力補償スプリング
が圧縮変形して前記一時的な圧力上昇が吸収される。こ
のため、アクチュエータへの供給量が増加することはな
い。

【０００９】

【実施例】この考案の一実施例を図面を参照して詳述す
る。

【００１０】図１は流量制御弁を示す断面図、図２は同
流量制御弁の流量特性を示す線図である。

【００１１】スプール収容孔１内にはスプール弁２が摺
動自在に収容されて高圧室３と背圧室４とが隔成されて
いる。

【００１２】前記高圧室３には図示しないポンプの吐出
側である流入ポート５を介して前記ポンプの高圧室が接
続されている。また、高圧室３にはアクチュエータの流
入側である吐出ポート７に接続され、この吐出ポート７
と高圧室３との間には、オリフィスを構成する可変オリ
フィス７が介在している。一方、前記背圧室４には連通
路８及びオリフィス９を介して前記吐出ポート７が接続
されており、これにより、高圧室３にはポンプ吐出圧
が、背圧室４には吐出ポート７の圧力が各々導入される
ようになっている。

【００１３】前記可変オリフィス６は、前記高圧室３と
吐出ポート７との間に設けられた固定オリフィス１０
と、前記スプール弁２の高圧室３側に配置されたニード
ル弁１１とで構成されている。前記ニードル弁１１は前
記背圧室４側に縮径するテーパ部１１ａと、該テーパ部
１１ａの最小径端に連続して形成されたロッド部１１ｂ
とを備え、該ロッド部１１ｂの先端にて前記スプール弁
２に一体に結合されている。

【００１４】一方、前記スプール収容孔１には、図示し
ないリザーバタンクに接続するためのドレンポート１２
が形成されている。このドレンポート１２の有効流路断
面積は、前記可変オリフィス６の前後の圧力差に応動す
る前記スプール弁２により調整されるようになってい
る。

【００１５】前記背圧室４には、前記スプール弁２を前
記高圧室３側に付勢する戻しスプリング１３が配置さ
れ、該戻しスプリング１３のスプール弁２側の反対側端
と前記スプール収容孔１の閉塞端１ａとの間には、戻し
スプリング１３よりばね定数が大きい後述する弾性支持
部が縮設されている。

【００１６】この弾性支持部は、前記戻しスプリング１
３とスプール収容孔１の閉塞端１ａ徒の間に第２スプー
ル１４を摺動自在に収容してスプール収容孔１の閉塞端
１ａ側に圧力補償室１５を隔成し、該圧力補償室１５を
連通孔を介して低圧側（実施例では前記ドレンポート１
２）に連通する一方、前記第２スプール１４とスプール
収容孔１の閉塞端１ａとの間に圧力補償スプリング１７
を縮設したことによって形成されている。前記圧力補償
スプリング１７は戻しスプリング１３よりばね定数が十
分大きく、伸縮ストロークが十分小さくなっている。

【００１７】以上の構成において、通常の運転時、戻し
スプリング１３と圧力補償スプリング１７のばね力の差
により戻しスプリング１３は圧縮されるが、圧力補償ス
プリング１７は圧縮されないことから、従来と同様の流
量制御特性が得られる。

【００１８】つまり、ポンプ低速回転域のとき、戻しス
プリング１３のばね力によりスプール弁２は固定オリフ
ィス１０側に配置され、ニードル弁１１のロッド部１１
ｂが固定オリフィス１０のところに配置されることで、
可変オリフィス６の開口面積が最大となっており、しか
も可変オリフィス６の前後の圧力差が小さくなっている
ことから、上記可変オリフィス６の最大開口状態が維持
されて、前記スプール弁２によりドレンポート１２が閉
塞されることから、ポンプ吐出作動液の全量が吐出ポー
ト７から図示しないアクチュエータに供給される。

【００１９】ポンプ回転数が上昇すると、可変オリフィ
ス６の前後の圧力差が増大し、これによりスプール弁２
が後退し、可変オリフィス６の最大開口状態のままでド
レンポート１２の有効流路断面積が増加し、ポンプ吐出
作動液の一部がドレンポート１２に排出されることか
ら、前記アクチュエータへの供給量がほぼ一定に保持さ
れる。

【００２０】ポンプ回転数が更に上昇してポンプ高速回
転域になったとき、可変オリフィス６の前後の圧力差が
増大してスプール弁２が後退し、これによりニードル弁
１１のテーパ部１１ａが固定オリフィス１０のところに
配置されることで、可変オリフィス６の開口面積が小さ
くなって前後の圧力差が大きくなり、このためスプール
弁２が更に後退することで前記ドレンポート１２からの
排出量が増加して前記アクチュエータへの供給量が減少
する。

【００２１】上記ポンプ高速回転域にある高速走行中に
車線変更等をしたとき、吐出ポート７の圧力が上昇し、
これに伴い背圧室４の圧力が一時的に上昇して可変オリ
フィス６の前後の圧力差が減少するが、ポンプ高速回転
域で高圧室３の圧力は高くなっていることから、上記可
変オリフィス６の前後の圧力差の減少に応動してスプリ
ング弁２が前進する前に、第２スプール１４が圧力補償
スプリング１７のばね力に打ち勝って後退する。これに
より前記背圧室４の一時的な圧力上昇が吸収されるた
め、ニードル弁１１のテーパ部１１ａが固定オリフィス
１０に対して元の位置又はより接近した位置に配置され
ることから、可変オリフィス６は開かない。

【００２２】従って、図２に実線で示すような流量特性
が得られ、同図に点線、一点鎖線、二点鎖線で示すよう
に高速走行中の車線変更等でアクチュエータへの供給量
が増加して操舵アシスト力が一時的に増加することはな
い。

【００２３】

【００２４】

【考案の効果】以上の通りこの考案は、スプール収容孔
内にスプール弁を摺動自在に収容して高圧室と背圧室と
を隔成し、ポンプの吐出側とアクチュエータの流入側と
を連通する流路に設けられた設けられたオリフィスの上
流側の圧力を高圧室に、オリフィス下流側の圧力を背圧
室に各々導入する一方、前記背圧室に、前記スプール弁
を前記高圧室側に付勢する戻しスプリングを配置した流
量制御弁において、前記戻しスプリングと前記スプール
収容孔の閉塞端との間に、第２スプールを摺動自在に収
容して前記スプール収容孔の閉塞端側に圧力補償室を隔
成し、該圧力補償室を低圧側に連通する一方、前記圧力
補償室内に圧力補償スプリングを縮設したため、通常の
運転時には従来と同様の流量制御特性を得ることができ
ると共に、ポンプ高速回転域にあるときに吐出ポートの
一時的な圧力上昇が生じても、これによる背圧室の一時
的な圧力上昇を吸収できることから、従来のような操舵
アシスト力の一時的な増加を回避して安定した操舵フィ
ーリングを保持し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１実施例になる流量制御弁を示す
断面図である。

【図２】図１に示す流量制御弁の流量特性を示す線図で
ある。

【符号の説明】

１ スプール収容孔 １ａ 閉塞端 ２ スプール弁 ３ 高圧室 ４ 背圧室 １３ 戻しスプリング １４ 第２スプール １５ 圧力補償室 １６ 連通孔 １７ 圧力補償スプリング

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプール収容孔内にスプール弁を摺動自
   在に収容して高圧室と背圧室とを隔成し、ポンプの吐出
   側とアクチュエータの流入側とを連通する流路に設けら
   れた設けられたオリフィスの上流側の圧力を高圧室に、
   オリフィス下流側の圧力を背圧室に各々導入する一方、
   前記背圧室に、前記スプール弁を前記高圧室側に付勢す
   る戻しスプリングを配置した流量制御弁において、前記
   戻しスプリングと前記スプール収容孔の閉塞端との間
   に、第２スプールを摺動自在に収容して前記スプール収
   容孔の閉塞端側に圧力補償室を隔成し、該圧力補償室を
   低圧側に連通する一方、前記圧力補償室内に圧力補償ス
   プリングを縮設したことを特徴とする流量制御弁。