JPH08225082A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプール弁収容穴内を往復摺動することに伴
うスプール弁の偏摩耗を防止して、耐久性に優れた流量
制御装置を得ることを目的とする。 【構成】 スプール弁収容穴内２２に摺動自在に収容さ
れ、該スプール弁収容穴２２内を第１圧力室３０と第２
圧力室３１に画成するスプール弁２９と、該スプール弁
２９の移動によって開閉制御され、前記第１圧力室３０
内の作動油を貯油タンクに戻すドレン通路３３と、前記
第２圧力室３１内に収装されて前記スプール弁２９を第
１圧力室側３０に偏倚させるスプリング３２とを備え、
前記第１圧力室３０に導入されるポンプ吐出油を、前記
スプール弁収容穴２２の開口端側からオリフィス２６を
介してアクチュエータに導く流量制御装置であって、前
記スプール弁２９の第１圧力室側端部を截頭円錐状に形
成し、この円錐面に複数条の螺旋状溝４１を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は自動車のパワーステア
リング装置等に使用され、パワーソースからこのパワー
ステアリング装置のアクチュエータに供給される圧力作
動流体の流量を、所定流量に制御する流量制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】流体を作動媒体として、手動操舵トルク
を助勢するパワーステアリング装置にあっては、このパ
ワーステアリング装置に作動流体を供給するパワーソー
スとして、車両に搭載した内燃機関によって駆動される
ポンプを施用することが多い。しかし、一般にパワース
テアリング装置は車両の低速走行時または停車時、換言
すれば内燃機関の低回転駆動時に十分な操舵助勢力が獲
得できることが望まれ、低速走行中よりも接地抵抗の小
さい、つまり高回転駆動時には操舵安定性の見地から、
差ほど操舵助勢力を必要としない。したがって、ポンプ
出力が内燃機関の回転速度に比例して増加するパワーソ
ースは、そのままでは適用できない。

【０００３】そこで、通常、パワーステアリング装置に
は、このパワーステアリング装置に供給される作動流体
（作動油）の流量を、内燃機関のアイドリング乃至は低
回転域では十分なパワーステアリング操作が可能なよう
にポンプ吐出油の全量とし、内燃機関の回転速度がある
程度高くなった場合にはオリフィスによって限局された
流量に制御し、余剰油を貯油タンクに還流させるように
した流量制御装置が施用される。

【０００４】この種の流量制御装置として、例えば図４
に示すようなものが知られている。即ち、ポンプボディ
１と一体に形成されたハウジング２に、一端封止のスプ
ール弁収容穴３を形成し、その開口端を、図外のパワー
ステアリング装置即ちアクチュエータに連通する吐出通
路４を有し、かつこの吐出通路４とスプール収容穴３内
とを連通するオリフィス５を有するコネクタ６によって
閉止すると共に、このスプール弁収容穴３内部には、こ
れを第１圧力室７と第２圧力室８とに画成するスプール
弁９を摺動自在に嵌挿して第２圧力室８内に収装したス
プリング１０によって常時第１圧力室７側に偏倚させ、
常態にあってその胴部（ランド部）９ａでドレン通路１
１を閉止するようにしてある。

【０００５】また、前記オリフィス５の下流側でコネク
タ６に形成された吐出通路４と前記第２圧力室８とは、
コネクタ６に形成した通路１２、ハウジング２に形成し
た感圧オリフィス１３及び通路１４，１５によって連通
してある。

【０００６】常態にあって、前記スプール弁９は、スプ
リング１０によって前記第１圧力室７側に付勢され、そ
の胴部（ランド部）９ａでドレン通路１１を閉塞してお
り、前記第１圧力室７内に導入通路１６を介して導入さ
れたポンプ吐出油はその全量がオリフィス５を介して図
外のアクチュエータに導かれる。一方、ポンプの回転速
度が増加して、第１圧力室７内に導入されるポンプ吐出
油量が増加すると、オリフィス５による制限流動の下に
第１圧力室７内の作動油が吐出通路４に導かれる一方
で、このオリフィス５の前後差圧に基づいてスプール弁
９が図示のごとく右方向に移動してドレン通路１１を開
き、このドレン通路１１から余剰油を図外の貯油タンク
に還流させる。なお、類似の流量制御装置は例えば特公
平６−８９７４８号公報に記載されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来例にあって
は、第１圧力室７内に導入通路１６を介して導入された
ポンプ吐出油がドレン通路１１に分流するとき、このド
レン通路１１に流れ込む作動油の運動エネルギによって
スプール弁９がドレン通路１１側に偏倚される。スプー
ル弁９はオリフィス５の前後差圧に基づいて専ら往復摺
動するだけであるから、この偏倚された状態でスプール
弁９がスプール弁収容穴３内を往復摺動することによっ
て、スプール弁９の特定箇所が偏摩耗する虞がある。

【０００８】本発明は斯かる従来の実情に鑑みて案出さ
れたもので、スプール弁収容穴内を往復摺動することに
伴うスプール弁の偏摩耗を防止して、耐久性に優れた流
量制御装置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、一端封
止のスプール弁収容穴と、該スプール弁収容穴内に摺動
自在に収容され、該スプール弁収容穴内を第１圧力室と
第２圧力室に画成するスプール弁と、該スプール弁の移
動によって開閉制御され、前記第１圧力室内の作動油を
貯油タンクに戻すドレン通路と、前記第２圧力室内に収
装されて前記スプール弁を第１圧力室側に偏倚させるス
プリングとを備え、前記第１圧力室に導入されるポンプ
吐出油を、前記スプール弁収容穴の開口端側からオリフ
ィスを介してアクチュエータに導く流量制御装置におい
て、前記スプール弁の第１圧力室側端部を截頭円錐状に
形成し、この円錐面に複数条の螺旋状溝を形成した構成
にしてある。

【００１０】

【作用】第１圧力室内に導入通路を介して導入されたポ
ンプ吐出油がドレン通路に分流するとき、このドレン通
路に流れ込む作動油の流れがスプール弁端部の截頭円錐
面に形成した螺旋状溝に衝接作用し、スプールに回転力
与える。これによってスプール弁がスプール弁収容穴内
で回転（自転）する。スプール弁が回転することによ
り、スプール弁の特定箇所がスプール弁収容穴に当接す
ることが防止され、スプール弁の特定箇所の偏摩耗が防
止される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
述する。

【００１２】図１はこの発明の実施例を示す流量制御装
置の断面図である。図において２０はポンプボディ２１
と一体に形成されたハウジングで、このハウジング２０
には一端封止のスプール弁収容穴２２が形成され、この
スプール弁収容穴２２の開口端はシールリング２３によ
る封止の下に捩じ込み固定されるコネクタ２４によって
閉止されている。

【００１３】前記コネクタ２４には、図外のパワーステ
アリング装置即ちアクチュエータに連通する吐出通路２
５を設け、かつこの吐出通路２５とスプール弁収容穴２
２内部とを連通するオリフィス２６及び通路２６ａを穿
設し、さらに周溝２７と、この周溝２７の底部に開口し
て吐出通路２５に連通する直径方向の貫通孔２８が形成
してある。また、通路２６ａの開口端側にはこの通路２
６ａに連通する直径方向の貫通孔２６ｂが設けてある。

【００１４】前記コネクタ２４によって開口端が閉止さ
れたスプール弁収容穴２２内には、スプール弁２９が摺
動自在に嵌挿されており、このスプール弁２９は、スプ
ール弁収容穴２２内部を第１圧力室３０と第２圧力室３
１とに画成すると共に、第２圧力室３１内に収装したス
プリング３２のばね力をもって常時第１圧力室３０側に
偏倚され、常態にあってそのランド部２９ａで図外の貯
油タンクに連通するドレン通路３３を閉止している。ま
た、スプリング３２とスプール弁２９との間には軸受け
部材３２ａが設けてある。更に、スプール弁２９によっ
て画成された第１圧力室３０にはポンプ吐出油を導く導
入通路３４が開口している。

【００１５】３５はハウジング２０に形成した通路で、
この通路３５は、スプール弁収容穴２２と略平行に盲穴
状に穿設され、その開口端は栓３６によって閉塞されて
おり、一端が感圧オリフィス３７及び斜孔３８を介して
コネクタ２４の周溝２７に連通し、他端が通路３９を介
して第２圧力室３１に連通している。前記通路３９は第
２圧力室３１を半径方向に横切って穿設され、開口端を
栓４０で閉塞してある。

【００１６】前記スプール弁２９の第１圧力室側３０端
部は、図２に拡大して示すように截頭円錐状に形成さ
れ、この円錐面に複数条、この実施例では図３に示すよ
うに４条の螺旋状溝４１を形成してある。

【００１７】また、スプール弁２９には、図示したとこ
ろから明らかなように、ドレン通路３３に面する周溝４
２と、この周溝４２の底部に開口する直径方向の貫通孔
４３及びこの貫通孔４３に連通して第２圧力室３１に向
かって開く軸方向の盲穴４４を設け、この盲穴４４内に
は、球弁４５をその押子４６と共にチェックスプリング
４７で偏倚して盲穴４４の開口端に固定した中空尾栓４
８の弁座に適合させたリリーフ弁４９が設けられてお
り、感圧オリフィス３７を介して第２圧力室３１内に導
かれる吐出通路２５における圧力超過を、リリーフ弁４
９のリリーフ動作で回避する。なお、５０は中空尾栓４
８の第２圧力室３１側端部に設けたフィルタである。

【００１８】斯かる構成によれば、導入通路３４から第
１圧力室３０内に導かれたポンプ吐出油が、コネクタ２
４に形成した貫通孔２６ｂ、通路２６ａ及びオリフィス
１５を介して吐出通路２５に導かれる。

【００１９】ここで、常態にあっては、前記スプール弁
２９は、スプリング３２によって前記第１圧力室３０側
に付勢され、その胴部（ランド部）２９ａでドレン通路
３３を閉塞しており、第１圧力室３０内に導入されたポ
ンプ吐出油はその全量がオリフィス２６を介して図外の
アクチュエータに導かれる。一方、ポンプの回転速度が
増加してポンプ吐出油量が増加し、第１圧力室３０内に
導入されるポンプ吐出油量が増加すると、オリフィス２
６による制限流動の下に第１圧力室３０内の作動油が吐
出通路２５に導かれる一方で、このオリフィス２６の前
後差圧に基づいてスプール弁２０が図示の如く右方向に
移動してドレン通路３３を開き、このドレン通路３３か
ら余剰油を図外の貯油タンクに還流させる。

【００２０】この第１圧力室３０内に導入されたポンプ
吐出油がドレン通路３３に分流するとき、このドレン通
路３３に流れ込む作動油がスプール弁２９端部の截頭円
錐面に形成した螺旋状溝４１に衝接作用し、スプール弁
２９に回転力を与える。これによって、スプール弁２９
がスプール弁収容穴２２内で回転（自転）する。この回
転はスプール弁２９とスプリング３２との間に設けた軸
受け部材３２ａの作用によって円滑に行われる。

【００２１】この実施例によれば、第１圧力室３０内に
導入されたポンプ吐出油がドレン通路３３に分流すると
き、このドレン通路３３に流れ込む作動油の運動エネル
ギによってスプール弁２９がドレン通路３３側に偏倚さ
れるけれども、この流体の流れがスプール弁２９先端の
螺旋状溝４１に衝接作用することによってスプール弁２
９が回転するから、スプール弁２９がスプール弁収容穴
２２内を往復摺動しても、スプール弁２９の特定箇所が
スプール弁収容穴２２に当接することがない。したがっ
て、このスプール弁２９の特定箇所が偏摩耗することが
有利に防止され、耐久性に優れた流量制御弁を得ること
ができる。

【００２２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、一端封止のスプール弁収容穴と、該スプール弁収容
穴内に摺動自在に収容され、該スプール弁収容穴内を第
１圧力室と第２圧力室に画成するスプール弁と、該スプ
ール弁の移動によって開閉制御され、前記第１圧力室内
の作動油を貯油タンクに戻すドレン通路と、前記第２圧
力室内に収装されて前記スプール弁を第１圧力室側に偏
倚させるスプリングとを備え、前記第１圧力室に導入さ
れるポンプ吐出油を、前記スプール弁収容穴の開口端側
からオリフィスを介してアクチュエータに導く流量制御
装置において、前記スプール弁の第１圧力室側端部を截
頭円錐状に形成し、この円錐面に複数条の螺旋状溝を形
成したことにより、第１圧力室内に導入されたポンプ吐
出油がドレン通路に分流するとき、このドレン通路に流
れ込む作動油の流れがスプール弁端部の截頭円錐面に形
成した螺旋状溝に衝接作用し、スプール弁を回転させる
から、スプール弁の特定箇所の偏摩耗が防止できる。し
たがって、耐久性に優れた流量制御装置を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す流量制御装置の断面図
である。

【図２】スプール弁の要部拡大断面図である。

【図３】図２のＡ矢視図である。

【図４】従来の流量制御装置の断面図である。

【符号の説明】

２２ スプール弁収容穴 ２６ オリフィス ２９ スプール弁 ３０ 第１圧力室 ３１ 第２圧力室 ３２ スプリング ３３ ドレン通路 ４１ 螺旋状溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端封止のスプール弁収容穴と、該スプ
   ール弁収容穴内に摺動自在に収容され、該スプール弁収
   容穴内を第１圧力室と第２圧力室に画成するスプール弁
   と、該スプール弁の移動によって開閉制御され、前記第
   １圧力室内の作動油を貯油タンクに戻すドレン通路と、
   前記第２圧力室内に収装されて前記スプール弁を第１圧
   力室側に偏倚させるスプリングとを備え、前記第１圧力
   室に導入されるポンプ吐出油を、前記スプール弁収容穴
   の開口端側からオリフィスを介してアクチュエータに導
   く流量制御装置において、前記スプール弁の第１圧力室
   側端部を截頭円錐状に形成し、この円錐面に複数条の螺
   旋状溝を形成したことを特徴とする流量制御装置。