JP3109526B2 - 流量制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用パワー
ステアリング装置等の液圧源として使用されるベーンポ
ンプ等に用いられ、作動油の流量を適正に調整して操舵
性等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
置は、車両停止時及び低速走行時には操舵力を助勢し、
高速走行時には操舵力を助勢することなく操舵安定性を
向上させるものであるから、エンジンの回転速度の上昇
に応じて増大するポンプの吐出流量を制御しなければな
らない。そこで、このような用途の液体ポンプには流量
制御弁が設けられている。この種の流量制御弁は、ポン
プ吐出流量が所定値以上になった場合、吐出流体の一部
をポンプ吸入側に逃がして吐出流量を調整するために、
ポンプ吐出側に連通するスプール室にポンプ吐出側流量
に応動するスプール弁を収容し、このスプール弁により
スプール室とポンプ吸入側とを連通するドレーンポート
の開口面積を調整するようになっている。

【０００３】図２および図３は、上記のような従来のベ
ーンポンプの流量制御弁の一例を示した断面図である。
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が形成されていて、スプール室２
の一端は、閉塞２ａされており、他端は開口端２ｂとな
っており、開口端２ｂはコネクタ２３が螺着されてい
る。コネクタ２３には中央孔２４が形成され、この中央
孔２４は、オリフィス２６が設けられると共に、図示し
ないパワーステアリング装置に連通する吐出通路２５の
一部を構成する。

【０００４】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吐出ポー
ト３と、前記作動油を必要量だけコネクタ２３の中央孔
２４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。

【０００５】一方、スプール室２内には、その内周面に
摺接して軸方向の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。さらに、スプール弁６と閉塞端
２ａとの間にスプリング７が張架されており、スプール
弁６をコネクタ２３側に付勢している。スプール弁６と
閉塞端２ａとの間のスプール室２に形成される背圧室８
とは、図示しない連通路で連通されている。そして、オ
リフィス２６とスプール室２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によりドレーンポート４の入口の開口
面積を調整する。

【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の入口部と同形
状の凹部１１が設けられており、またスプール弁６の側
壁には、環状の通孔６ａと貫通孔６ｂとからなる通孔６
ｃを設け、これら凹部１１と通孔６ｃとによってバラン
ス通路２０を形成しており（図２参照）、これによっ
て、高圧室１０より高圧流体をドレーンポート４に導く
際、高圧室１０より直接ドレーンポート４内に導く通路
とバランス通路２０を経由して高圧流体をドレーンポー
ト４に導く通路とを構成する。これによって高圧室１０
からスプール弁６の下方を通ってドレーンポート４の流
路通路と共に、バランス通路２０がダブルドレーンを構
成することになる。このことは、高圧流体の流路抵抗を
考えたとき、高圧流体が高圧室１０からドレーンポート
４に流入するときに発生するスプール弁６の下方に生ず
るサイドホースと、スプール弁６の上方に加わるサイド
ホースをバランスさせ、このサイドホースによるスプー
ル弁６の偏摩耗等を防止使用している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示すようなバランス通路２０は、車両の中速走行時まで
のスプール弁６が背圧室側に最大に後退していない中間
地点では、ドレーンポート４に開通してスプール弁にか
かる両サイドホースを相殺してバランスさせる機能を発
揮しているが、車両の高速走行時においては、図３に示
すように、スプール弁６がさらにスプリング７に抗して
図中右に移動して、最大後退時に至る間において、この
スプール弁６によって閉塞されてしまう。この結果、高
圧室１０からスプール弁６の下方を通ってドレーンポー
ト４に至る所謂シングルドレーンとなり、スプール弁６
には、その曲げ方向に再びアンバランス荷重が加わるこ
ととなり、スプール弁６やスプール室２の内壁には、偏
摩耗を起こす虞が生じることとなる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の流量制御弁は、
スプール室内壁またはスプール弁のランド部に、スプー
ル弁の背圧側最大後退時にもバランス通路を連通させる
ための溝部を形成したことを特徴とする。

【０００９】

【作用】以上のように構成された流量制御弁において
は、スプール弁の背圧側最大後退時にも、スプール室内
壁またはスプール弁のランド部に形成した溝部により、
バランス通路が連通してダブルドレーンを形成すること
になり、スプール弁には常にバランスした荷重がかかる
こととなり、スプール弁やスプール室の内壁に、偏摩耗
を起こすことを防止できる。

【００１０】

【実施例】以下、図１（Ａ）により本発明の実施例につ
いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の実施例を採用した流量制
御弁の縦断面図で、スプール弁の最大後退時を示してお
り、図示しない油圧ポンプのハウジング３０には筒体状
のスプール室３２が形成されていて、スプール室３２の
一端は、閉塞３２ａされており、他端は開口端３２ｂで
あり、開口端３２ｂはコネクタ３３が螺着されている。
コネクタ３３には中央孔３４が形成され、この中央孔３
４は、オリフィス３６が設けられると共に、図示しない
パワーステアリング装置に連通する吐出通路３５の一部
を構成している。

【００１２】スプール室３２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吐出ポ
ート３７と、前記作動油を必要量だけ開口端３２ｂ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３８とが接続されている。

【００１３】一方、スプール室３２内には、その内周面
に摺接して軸方向の移動可能な弁体であるスプール弁３
９が設けられており、スプール弁３９の軸方向の移動に
よりその外周がドレーンポート３８の入口を閉塞する面
積を調整するようになっている。さらに、スプール弁３
９と閉塞端３２ａとの間にスプリング４０が張架されて
おり、スプール弁３９をコネクタ３３側に付勢してい
る。スプール弁３９は、スプール室３２を区画し、コネ
クタ３３側の高圧室４１と閉塞端３２ａ側の背圧室４２
を形成している。またコネクタ３３は、前記背圧室４２
と、図示しない連通路で連通されている。前記高圧室４
１内の流体圧と背圧室４２の流体圧にスプリング４０の
付勢力を加えた圧力とが釣り合うように、スプール弁３
９によりドレーンポート３８の入口の開口面積を調整す
る。

【００１４】また、スプール室３２の内周のドレーンポ
ー３８に対向する位置には、スプール室３２と同形状の
凹部４３が設けられており、またスプール弁３９の側壁
には、通孔４４ａと貫通孔４４ｂとで構成する通孔４４
を設け、これら凹部４３と通孔４４とによってバランス
通路５０が形成されており、これによって、高圧室４１
より高圧流体をドレーンポート３８に導く際、高圧室４
１より直接ドレーンポート３８内に導く通路とバランス
通路５０を経由して高圧流体をドレーンポート３８に導
く通路とを構成する。これによって高圧室４１からスプ
ール弁３９の下方を通ってドレーンポート３８の流路通
路と共に、バランス通路５０がダブルドレーンを構成す
ることになる。

【００１５】さらに、前記凹部４３の背圧室４２側の隅
部は、テーパー状の溝部４３ａが形成されており、図示
するスプール弁の背圧室４２側最大後退時に、バランス
通路を連通するようになっている。

【００１６】この結果、スプール弁３９の背圧室側最大
後退時にも、スプール室３２の内壁に形成した溝部４３
ａにより、バランス通路５０が連通してダブルドレーン
が形成され、スプール弁３９には常にバランスした荷重
がかかることとなり、スプール弁３９やスプール室３２
の内壁に、偏摩耗を起こすことを防止できる。

【００１７】図１（Ｂ）に示すものは、本発明の他の実
施例を採用した流量制御弁の縦断面図で、スプール弁の
最大後退時を示しており、図１（Ａ）の凹部４３の背圧
室４２側を面取りして形成した溝部４３ａの代りに、ス
プール弁３９のランド部４５の背圧室４２側を一部切欠
いて溝部４５ａとしたもので、スプール弁３９の背圧室
４２側最大後退時にも、バランス通路を連通させるダブ
ルドレーンを形成する点は同じである。

【００１８】なお、溝部４４ａを形成した後に残るラン
ド４５の幅を、流量制御前に吐出量が確保できる最小の
約２mm程度とすると良い結果が得られた。

【００１９】スプール弁３９の両端については、０．２
〜０．９mmＲの面取りを行なうのが望ましい。

【００２０】また、溝部としては、全周に亘る環状であ
っても良い。部分的に形成しても良い。溝部の断面形状
としては矩形、テーパー状の他、円弧状等であっても良
い。

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明の流
量制御弁においては、スプール室内壁またはスプール弁
のランド部に、溝部を形成し、スプール弁の背圧室側へ
の最大後退時にもバランス通路を連通させているため、
スプール弁の背圧室側最大後退時にも、スプール室内壁
またはスプール弁のランド部に形成した溝部により、バ
ランス通路が連通してダブルドレーンを形成することに
なり、スプール弁には常にバランスした荷重がかかるこ
ととなり、スプール弁やスプール室の内壁に、偏摩耗を
起こすことを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は車両の高速走行時スプール弁が背圧室
側に最大に後退した場合における本発明の第１の実施例
を採用した流量制御弁を示す縦断面図である。 （Ｂ）は車両の高速走行時スプール弁が背圧室側に最大
に後退した場合における本発明の第２の実施例を採用し
た流量制御弁を示す縦断面図である。

【図２】従来の流量制御弁における車両の中速走行時ま
でのスプール弁が背圧室側に最大に後退していない中間
地点を示す縦断面図である。

【図３】従来の流量制御弁における車両の高速走行時ス
プール弁が背圧室側に最大に後退した場合を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

３２ スプール室 ３８ ドレーンポート ３９ スプール弁 ４１ 高圧室 ４２ 背圧室 ４３ 凹部 ４３ａ 溝部 ４４ 通孔 ４４ａ 凹溝 ４４ｂ 貫通孔 ４５ ランド部 ４５ａ 溝部 ５０ バランス通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 17/04 F16K 17/18 - 17/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 余剰の作動油を還流させるドレーンポー
   トを備えたスプール室に、前記ドレーンポートの入口の
   閉塞面積を調整するランド部を有するスプール弁を摺動
   可能に収容して高圧室と背圧室とに区画し、且つ前記ド
   レーンポートに対向する前記スプール室の内周に凹部を
   設けると共に、該凹部と前記ドレーンポートを連通する
   通孔を前記スプール弁のランド部に設け、該通孔と前記
   凹部とで構成する、該凹部側と前記ドレーンポート側と
   の流体圧をバランスさせるためのバランス通路を有する
   流量制御弁において、前記スプール室の凹部またはスプ
   ール弁のランド部に、スプール弁の背圧室側への最大後
   退時にもバランス通路を連通させるための溝部を形成し
   たことを特徴とする流量制御弁。