JPH085097Y2 - 流量制御弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、自動車のパワーステアリング装置等の油圧
回路に装備される油圧ポンプからパワーステアリング・
アクチュエータ等に送給される高圧油の吐出量を調整す
る流量制御弁に関する。

《従来の技術》 自動車用パワーステアリング装置は、その油圧回路中
に油圧ポンプを装備し、その吐出油をパワーステアリン
グ・アクチュエータに送給し、操舵力を助勢している。
この油圧回路内には流量制御弁が設けられ、これによっ
て油圧ポンプからの高圧油の吐出量が制御される。すな
わち、パワーステアリング装置における操舵助勢力を、
低速時に大、高速時に小とし、低速時の操舵力を軽く、
高速時の操舵力を適度に重くして高速時の操舵安定性を
確保するため、流量制御弁によって作動油の流量を調整
している。

このように油圧ポンプの作動油流量を制御する流量制
御弁が、特開昭59−220457号公報及び特開昭61−218479
号公報等に開示されており、ここでは第５図にこのよう
な従来の流量制御弁の一例を概略的に示す。

第５図の流量制御弁は、第１弁室１にスプール弁２を
摺動可能に嵌装し、第１弁室１の開口端にコネクタ３を
螺着し、コネクタ３内の内孔内にオリフィス形成部材４
及び制御スプール５と、これら両者を離間させるように
働くばね６とが嵌装されている。

オリフィス形成部材４には感圧通路７が形成され、こ
の感圧通路７及び連通孔８を介して第２弁室９とオリフ
ィス形成部材４に設けた後述のオリフィスの後流側とが
連通している。これにより、オリフィス通過前後の作動
油の圧力差がスプール弁２に作用し、その差圧に応じて
スプール弁２が軸方向に移動し、バイパス通路10の開度
が調整される。

図示しない油圧ポンプユニットからの高圧作動油は、
供給通路11から制御絞り12を通って第１弁室１に流入
し、その後流通孔5a、可変ストッパ13、オリフィス形成
部材４を通じて図示しないパワーステアリング・アクチ
ュエータ側に流れ、余剰油がバイパス通路10から油圧ポ
ンプユニットの吸入側に戻される。

オリフィス形成部材４には、可変ストッパ13によって
開閉される第１オリフィス14と常開の第２オリフィス15
とが形成されている。可変ストッパ13は、第１オリフィ
ス14を作動油の低温時に閉じ常温時に開口するように変
形するバイメタルで形成されている。また、この可変ス
トッパ13及び制御スプール５は、圧力導入路16を通じて
供給通路11の油圧を受けて第１オリフィス14を開閉制御
するように構成されている。

このように構成された流量制御弁は、油圧ポンプの吐
出量が少ない時は第1,第２オリフィス14,15の前後で差
圧が小さく、スプール弁２はバイパス通路10を開かず、
作動油の全量をパワーステアリング・アクチュエータ側
に供給する。油圧ポンプの回転が増し、吐出量が多くな
った時には、第1,第２オリフィス14,15の前後の差圧が
大きくなり、スプール弁２がバイパス通路10を開き、第
１弁室１内に流入した作動油のうち余剰分がバイパス通
路10に導かれ、パワーステアリング・アクチュエータ側
への作動油の吐出量が制御されることとなる。

《考案が解決しようとする課題》 しかし、第５図に示した流量制御弁は、コネクタ３内
に制御スプール５を嵌装し、その先端の可変ストッパ13
を介して第１オリフィス14の開口量の制御を行なうもの
であり、構造がきわめて複雑であるためコスト高を招
き、また各構成材料間の寸法のばらつき（精度不良）等
によりスティックを発生し作動不良を起こす場合があっ
た。

このような従来の流量制御弁の欠点に鑑み、本考案
は、簡素な構造を有し、円滑な作動を行なうことができ
る流量制御弁を提供することを目的とする。

《課題を解決するための手段》 上記の目的を達成するため、本考案の流量制御弁は、
コネクタのスプール弁側先端部に穿設されて一端が圧力
室に開口し他端がアクチュエータに連通する吐出通路に
開口するオリフィス内に、その装入深さを任意に調節す
ることができるパイプを装入し、コネクタのスプール弁
側にスプール穴の導入部から圧力室に向う作動油に流通
抵抗を与える制限通路を形成した構成にしてある。

《作用》 以上のように構成された本考案の流量制御弁において
は、制限通路に導かれる作動油の流速の変化によってオ
リフィスを通過する流量が変化し、アクチュエータに送
給される作動油の流量が制御されるとともに、オリフィ
スに組み込まれたパイプの装入深さを調節することによ
り、オリフィス部に作用する流体エネルギー効果を変化
させ、各種特性に効果的に対応させる。

《実施例》 以下、第１図乃至第４図に示した一実施例に基づき、
本考案の流量制御弁の構成をさらに詳細に説明する。

第１図は本考案の流量制御弁の一実施例を示す断面図
である。

この流量制御弁は、油圧ポンプのハウジング20内に装
備される。ハウジング20にはスプール弁21が嵌装される
スプール穴22が形成され、このスプール穴22の開口端に
はコネクタ23が螺着されている。コネクタ23には中央穴
24が形成され、この中央穴24が図示しないパワーステア
リング装置等のアクチュエータに連通する吐出通路25の
一部を構成している。

スプール穴22内のコネクタ23とスプール弁21との間に
は圧力室26が形成され、また、スプール穴22の内壁面に
は油圧ポンプユニットの吸入側に連通するバイパス通路
27が開口しており、このバイパス通路27は、スプール弁
21の摺動移動によって圧力室26へのその開口量を増減さ
れる。

スプール穴22の圧力室26よりも開口端側（コネクタ23
外周）には作動油の導入部31が形成されており、この導
入部31に油圧ポンプユニットから吐出作動油が供給通路
32を介して導かれる。

スプール弁21は、一端が圧力室26と対向し他端が背圧
室28と対向しており、背圧室28内に設けたばね29によっ
て圧力室26方向に付勢されている。なお、背圧室28と吐
出通路25とは、図示しない連通路と感圧通路34によって
接続されている。

コネクタ23の圧力室26側の先端部外周側には、スプー
ル穴22の斜面段部22aとの間で制限通路33を形成する斜
面23aが形成されている。また、このコネクタ23の先端
部の制限通路33と反対の側の外周部には、一端が圧力室
26に開口し他端がアクチュエータへの吐出通路25の一部
である中央穴24に開口するオリフィス35が穿設されてい
る。このオリフィス35にはパイプ36が圧入嵌装されてお
り、このパイプ36はオリフィス35内への圧入深さ（装入
深さ）を調節することができるようになっている。第２
図はこのパイプ36を圧入したオリフィス35部を拡大図示
したもので、図（ａ）はパイプ36の外端面をコネクタ23
軸心と平行し、パイプ圧入深さを調節することによって
コネクタ軸心からの高さＨを調整し得るようにしたも
の、図（ｂ）はコネクタ23先端部周面（斜面）からのパ
イプ36の高さｈを調整し得るようにしたものである。

37はスプール弁21内に装備されたリリーフ弁で、吐出
通路25内の油圧が所定値以上に上昇した場合に、感圧通
路34から前記図示しない連通路を通じて背圧室28に加え
られる油圧により開弁動作し、リーク通路38を経てバイ
パス通路27に高圧を逃がす。

このように構成された流量制御弁において、油圧ポン
プが低回転域にあり吐出量が所定量以下のときは、導入
部31に導かれた吐出油の全量がオリフィス35から吐出通
路25を通じてアクチュエータに送られる。この場合オリ
フィス35前後の圧力差は比較的小さく、この差圧による
スプール21への押圧力がばね29の付勢力を下回っている
間はスプール弁21が摺動せず、バイパス通路27は開口し
ない。すなわち、第３図にＡ域として示す低回転域で
は、吐出通路25への作動油の供給量がポンプ回転数に応
じて増加し、この結果、パワーステアリング・アクチュ
エータの作動によって操舵力の軽減が達成される。

次にポンプ回転数が上昇して制限通路33の油流が急増
すると、その動圧の増加に反して静圧が徐々に小さくな
り、オリフィス35を通過する油量は暫時低下する。しか
も、オリフィス35前後の差圧によるスプール弁21への押
圧力がばね29の付勢力を上回るようになり、スプール弁
21がバイパス通路27の開口量を増加させ、導入部31から
圧力室26に導かれた作動油の一部をバイパス通路27を介
してポンプユニット吸入側に導く。このため、吐出通路
25側への油量は第３図にＢ域として示すように漸減す
る。

このＢ域を過ぎて回転数が増加すると、オリフィス35
前後の差圧はさらに大きくなる。これと同時に油の流れ
が乱流となり、制限通路33での流体のエネルギー損失を
伴うために吐出通路25側への流量が押えられ、吐出油量
は第３図にＣ域として示すように一定となる。

ところで本考案において、オリフィス35にパイプ36が
圧入嵌装され、その圧入深さ、従ってその突出高さ（前
記第２図のＨ又はｈ）を任意に調節することができるよ
うに構成されている。これによって、オリフィス35の部
分に作用する流体エネルギー効果を変化させることがで
きる。すなわち、ポンプ回転数に対する吐出油量のカー
ブは第４図に示すように、標準のａ（前記第３図のカー
ブに相当）に対して上限ｂと下限ｃとの差ｑの間を調整
することができる。

《考案の効果》 以上の説明から明らかなように、本考案の流量制御弁
は、コネクタのスプール弁側先端部に穿設されて一端が
圧力室に開口し他端がアクチュエータに連通する吐出通
路に開口するオリフィス内に、その装入深さを任意に調
節することができるパイプを装入し、コネクタのスプー
ル弁側にスプール穴の導入部から圧力室に向う作動油に
流通抵抗を与える制限通路を形成した構成としたことよ
り、油圧ポンプの低回転域ではポンプ吐出量の全量をア
クチュエータに導き、所定回転数以上ではアクチュエー
タへの供給油量を制限する流量特性が得られる。さら
に、オリフィスにパイプを装入し、その装入深さを調節
可能としたことにより、オリフィス部に作用する流体エ
ネルギー効果を変化させ、前記流量特性に変化を持たせ
ることができる。

従って、本考案を自動車のパワーステアリング装置に
適用した場合、車両の低速走行時には充分な操舵助勢力
が得られ、車両の高速走行時つまりポンプの高回転時に
は操舵安定性を有利に確保できる上、所要の各種車両特
性に効果的に対応させることが可能となる。また、制御
スプール（補助スプール）等を用いない簡単な構成であ
るから、部品点数が少なくコストの低廉化と故障の減少
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の流量制御弁の一実施例を示す断面図、
第２図はそのオリフィス部の拡大図、第３図及び第４図
はポンプ回転数と吐出油量との関係を示す線図、第５図
は従来の流量制御弁の一例を示す断面図である。 21…スプール弁、22…スプール穴、23…コネクタ、25…
吐出通路、26…圧力室、31…導入部、33…制限通路、35
…オリフィス、36…パイプ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】コネクタのスプール弁側先端部に穿設され
   て一端が圧力室に開口し他端がアクチュエータに連通す
   る吐出通路に開口するオリフィス内に、その装入深さを
   任意に調節することができるパイプを装入し、コネクタ
   のスプール弁側にスプール穴の導入部から圧力室に向う
   作動油に流通抵抗を与える制限通路を形成したことを特
   徴とする流量制御弁。