JPH08239051A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドレン通路に流入する作動油の流れによって
生ずるスプール弁の偏り（倒れ）を防止して、スプール
弁の往復摺動の円滑化を図り、安定した流量制御特性を
有する流量制御装置を得ることを目的とする。 【構成】 スプール弁収容孔２２内に開口し、往復摺動
するスプール弁２９の移動によって開閉制御されて第１
圧力室３０内の作動油を貯油タンクに戻すドレン通路３
３を、貯油タンクに連通する主ドレン孔３４と、この主
ドレン孔３４に連通してこれよりも第１圧力室３０側に
偏倚した位置に形成した窪み状の副ドレン穴３５とから
構成した。この副ドレン穴３５はスプール弁収容穴２２
の内周に円周上等間隔に複数個形成した。

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３
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でスプール弁収容穴３に開口す
るドレン通路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開昭６４−８３８０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、導入通路１６を介して第１圧力室７内に導入された
ポンプ吐出油の一部が余剰油としてドレン通路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。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内を往復摺動するとき、摺動抵抗が増大
したり、引っ掛かりを生ずるなどしてスプール弁９の移
動が円滑でなくなり、流量制御特性が不安定になる虞が
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、ドレン通路に流れ込む作動油の運動エネル
ギによってスプール弁が偏る（倒れる）のを防止して、
スプール弁の往復摺動の円滑化を図り、安定した流量制
御特性を有する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、とりわ
け、一端封止の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、前記スプール弁収容孔内に開口
し、前記スプール弁の移動によって開閉制御されて前記
第１圧力室内の作動油の一部を貯油タンクに戻すドレン
通路とを備え、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、
前記ドレン通路を、貯油タンクに連通する主ドレン孔
と、この主ドレン孔に連通してこれよりも第１圧力室側
に偏倚した位置に形成した窪み状の副ドレン穴とから構
成すると共に、この副ドレン穴をスプール弁収容穴の内
周に円周上等間隔に複数個形成した構成にしてある。

【００１０】

【作用】第１圧力室内に導かれたポンプ吐出油がオリフ
ィスを介して吐出通路に導かれる一方、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、オリフィスの前後差圧に基づいてスプ
ール弁が移動してドレン通路を開き、このドレン通路か
ら余剰油を貯油タンクに還流させる。

【００１１】この第１圧力室内に導入されたポンプ吐出
油の一部が余剰油としてドレン通路に分流するとき、副
ドレン穴が主ドレン孔よりも第１圧力室側に偏倚した位
置に形成してあるから、作動油は、まず副ドレン穴に流
入し、その後主ドレン孔に流入する。

【００１２】まず、第１圧力室から副ドレン穴に流入す
るとき、副ドレン穴はスプール弁収容穴の内周に円周上
等間隔に複数個形成してあるから、作動油の流れの運動
エネルギによって生ずるスプール弁に作用する力は直径
方向にバランスし、スプール弁が一方向に偏る（倒れ
る）ことがない。

【００１３】次に、副ドレン穴から主ドレン孔に流入す
る場合、副ドレン穴と主ドレン孔との間は格別の絞り部
分を有することなく連通しているから、作動油が副ドレ
ン穴から主ドレン孔に流入するときの流速は、第１圧力
室から副ドレン穴に流入するときの流速に比較して遅
く、流れによる運動エネルギは小さい。したがって、副
ドレン穴から主ドレン孔に流入する作動油の流れによっ
て生ずるスプール弁への偏倚力は小さく、スプール弁は
一方向に偏ることがない。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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（図示）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。

【００１８】前記スプール弁収容孔２２内に開口するド
レン通路３３は、図外の貯油タンクに連通する主ドレン
孔３４と、この主ドレン孔３４に連通してこれよりも第
１圧力室３０側に偏倚した位置に形成した窪み状の副ド
レン穴３５とから構成してある。この副ドレン穴３５は
スプール弁収容穴２２を直径方向に横切って穿設され、
その開口端を栓３６で封止することにより、スプール弁
収容穴２２の中心線に対して対称位置の２箇所に、即ち
スプール弁収容穴２２の内周に円周上等間隔に２箇所、
窪み状に形成してある。また、この実施例では図２に示
すように、主ドレン孔３４の中心線と副ドレン穴３５の
中心線とは略直交している。

【００１９】３７はハウジング２０に形成した通路で、
この通路３７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３８によって閉塞されて
おり、一端が感圧オリフィス３９及び斜孔４０を介して
コネクタ２４の周溝２７に連通し、他端が通路４１を介
して第２圧力室３１に連通している。前記通路４１は第
２圧力室３１を直径方向に横切って穿設され、その開口
端を栓４２で閉塞してある。

【００２０】前記スプール弁２９の第１圧力室３０側端
部には、コネクタ２４の通路２６ａ内に延び、縮径部２
６ｃとの間に前記オリフィス２６を形成する制御棒４３
が植設してある。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４４と、この周溝４４の底部に開口する直径方向の貫
通孔４５及びこの貫通孔４５に連通して第２圧力室３１
に向かって開く軸方向の盲穴４６を設け、この盲穴４６
内には、球弁４７をその押子４８と共にチェックスプリ
ング４９で偏倚して盲穴４６の開口端に固定した中空尾
栓５０の弁座に適合させたリリーフ弁５１が設けられて
おり、感圧オリフィス３９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
５１のリリーフ動作で回避する。また、中空尾栓５０の
第２圧力室３１側端部にはフィルタ５２が設けてある。

【００２１】なお、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５３が
開口している。

【００２２】斯かる構成によれば、導入通路５３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
２６を介して吐出通路２５に導かれる。

【００２３】ここで、常態（図示）にあっては、前記ス
プール弁２９は、スプリング３２によって第１圧力室３
０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、第１圧力
室３０内の作動油がオリフィス２６による制限流動の下
に吐出通路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２９が右方向に移動し
てドレン通路３３を開き、このドレン通路３３から作動
油の一部が余剰油として図外の貯油タンクに還流され
る。

【００２４】この第１圧力室３０内に導入されたポンプ
吐出油の一部が余剰油としてドレン通路３３に分流する
とき、副ドレン穴３５が主ドレン孔３４よりも第１圧力
室３０側に偏倚した位置に形成してあるから、作動油
は、まず副ドレン穴３５に流入し、その後主ドレン孔３
４に流入して図外の貯油タンクに還流する。

【００２５】この余剰油の流れは、より詳細には次のよ
うになる。まず、第１圧力室３０から副ドレン穴３５に
流入するとき、副ドレン穴３５は、スプール弁収容穴２
２の内周に円周上等間隔に、この実施例ではスプール弁
収容穴２２の中心線に対して対称位置の２箇所に形成し
てあるから、作動油の流れの運動エネルギによって生ず
るスプール弁２９に作用する力は直径方向にバランス
し、スプール弁２９が一方向に偏る（倒れる）ことがな
い。

【００２６】次に、副ドレン穴３５から主ドレン孔３４
に流入する場合は、副ドレン穴３５に流入した作動油
が、スプール弁２９の胴部に形成した周溝４４を介して
主ドレン孔３４に流入することになる。この場合、副ド
レン穴３５と主ドレン孔３４との間は格別の絞り部分を
有することなく連通しているから、作動油が副ドレン穴
３５から主ドレン孔３４に流入するときの流速は、第１
圧力室３０から副ドレン穴３５に流入するときの流速に
比較して遅く、流れ込む作動油の運動エネルギは小さ
い。したがって、副ドレン穴３５から主ドレン孔３４に
流入する作動油の流れによって生ずるスプール弁２９へ
の偏倚力は小さく、スプール弁２９は一方向に偏ること
がない。

【００２７】したがって前記実施例によれば、第１圧力
室３０内に導入されたポンプ吐出油の一部が余剰油とし
てドレン通路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２
９がドレン通路３３側に偏倚されることがない。これに
よって、スプール弁２９はスプール弁収容穴２２内を円
滑に往復摺動し、安定した流量制御特性が得られる。

【００２８】なお、副ドレン穴３５をスプール弁収容穴
２２の中心線に対して対称位置の２箇所に形成した実施
例について述べたが、これに限らず、円周上等間隔に複
数個形成すればよい。また、この副ドレン穴はスプール
弁収容穴２２内に環状溝として形成してもよい。環状溝
とした場合は、前記実施例の栓３６を不要にして、副ド
レン穴の形成が容易になる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、とりわけ、一端封止の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て前記第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、前記ドレン通路を、貯油タンクに
連通する主ドレン孔と、この主ドレン孔に連通してこれ
よりも第１圧力室側に偏倚した位置に形成した窪み状の
副ドレン穴とから構成すると共に、この副ドレン穴をス
プール弁収容穴の内周に円周上等間隔に複数個形成した
ことにより、ドレン通路に流入する作動油の運動エネル
ギによってスプール弁が一方向に偏る（倒れる）のを防
止して、スプール弁の往復摺動の円滑化を図ることがで
きる。これによって、安定した流量制御特性を有する流
量制御装置を容易に得ることができる。

【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】図１のＡ−Ａ線に沿うハウジングの断面図であ
る。

【図３】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 ３４ 主ドレン孔 ３５ 副ドレン穴

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、前記スプール弁収容孔内に開口し、前記スプール弁
   の移動によって開閉制御されて前記第１圧力室内の作動
   油の一部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、前記ドレン通路を、貯油タンクに連通す
   る主ドレン孔と、この主ドレン孔に連通してこれよりも
   第１圧力室側に偏倚した位置に形成した窪み状の副ドレ
   ン穴とから構成すると共に、この副ドレン穴をスプール
   弁収容穴の内周に円周上等間隔に複数個形成したことを
   特徴とする流量制御装置。