JPS60157965A

JPS60157965A - 流量制御装置

Info

Publication number: JPS60157965A
Application number: JP59015952A
Authority: JP
Inventors: Shigeyuki Hadama; 重幸葉玉
Original assignee: Atsugi Motor Parts Co Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1985-08-19
Also published as: JPH0529585B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明は自動車のパワーステアリング装置等に施用さ
れ、パワーソースからこのパワーステアリング装置等に
供給される作動流体の流ｍを所定流量に調整する流量制
御装置に関する。

（従来技術）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、作動流体を供給するパワーソース
としてのオイルポンプは、車両に搭載した内燃機関によ
っ°ζ回転駆動されるのが普通であり、その回転の増加
によって吐出流量が増加する。

しかるに、パワーステアリング操作に必要な流量は、そ
の操作が車両の停車時あるいは低速操走行に十分に機能
すればよいものであるから、機関の比較的低速域におい
て確保されるを要し、高速時は差程必要としない。従っ
て、高速回転で生じる余剰流量は流量制御弁によってバ
イパスさせリザーバタンク等に戻すのが普通である。

ここにこの種の流量制御弁として本件出願人は第１図に
示すように、ポンプ１からの吐出油を導く導入通路２に
連通ずるメインオリフィス３を、これに直列配置した可
変絞りのサブオリフィス４を介してパワーステアリング
装置５に連通し、感応オリフィス６及び油路７を介し゛
ζメインオリフィス３の前後のｊ上刃をそれぞれザブス
ブ〜ル８に作用さするごとにより、伊ブスプール８をメ
インオリフィス３の前後に生ずる差圧に応動さ−Ｕてサ
ブオリフィス４を制御ａ１１する一方、サブオリフィス
４の前後に生ずる差圧に応動するメインスプール９を、
リザーバタンク（図示略）に通じるドレン通路１ｏと適
合させた流量制御装置を提案している。

この流量制御装置の吐出流量特性は第２図に示す如くで
あって、ポンプｌがら吐出された作動油は、メインオリ
フィス３及びザブオリフィス４を通過する一方で、ザブ
オリフィス４に流入する作動油の増大に伴うザブオリフ
ィス４通過前後の差圧の増大によってメインスプール９
をこれのつり合いばね１１のばねカに抗して右動さ・ｌ
−ζトレン通Ｉｔ＆　Ｉ’０を開１」させ、その一部が
ドレン通路１０に逃げる。斯くして、パワーステアリン
グ装置５に送出される作動油を、メインオリフィス３及
びサブオリフィス４による制御のもとに一定流量Ｑ１に
維持する。ポンプ吐出量が更に増大すると、これに伴う
メインスプール９０更なる右動と共に、メインオリフィ
ス３前後に生ずる差圧の増大によってサブスプール８を
これのつり合いばね１２のばね力に抗して左動させ、サ
ブオリフィス４を絞る。この一連の動作で、パワーステ
アリング装置５に送出される流量は、一定流量Ｑ１がら
漸減して、主にサブオリフィス４を通過することでもた
らされる／Ｊｔｔ量Ｑ２に制御され、所謂フローダウン
制御される。

ところで、前記従来例にあっては、メインスプール９の
移動時にポンプ吐出油が固定絞りのメインオリフィス３
を通過してドレン通路に逃げる構成であるため、メイン
オリフィス３によって生ずる抵抗分導入通路２内の圧力
が上昇し、ポンプｌが無用の仕事を強いられる。また、
サブスプール８の一方側に作用する油圧が、感応オリフ
ィス６を介してメインオリフィス３よりも上流側から導
かれる構成であるから、サブスプール８が、ポンプｌの
脈圧変動を受け易く、微妙な流星制御をするときに不都
合である。

（発明の目的）この発明はこのような実状に鑑みζなされたもので、ポ
ンプに対する負担が軽減されると共にスプールの振動を
防止して安定した流量特性が獲得できる流量制御装置を
提供することを目的とする。また、制御され流量が導か
れるパワーステアリング装置等のアクチュエータへの接
続態様が広範に選択可能な流量制御装置を提供すること
を他の目的とする。

（発明の要旨）この目的を達成するためにこの発明にあっては、作動油
の導入通路及び１・ルン通路が開口する収容孔内に、余
剰油流量を制御するメインスプールを摺動自在に収容し
てこの収容孔内部を一次圧力室と二次圧力室とに隔成し
、前記−次圧力室に臨んで、一端にアクチュエータへ作
動油を導く吐出孔を備えた中空状のコネクタの他端を開
口させ、このコネクタには、その中空内部に、前記吐出
孔に連通ずる連通孔と、大径部と小径部からなりこの大
径部が前記−次圧力室に開口し小径部が前記連通孔側に
位置する、サブスプール収容孔とをそれぞれ形成すると
共に、その胴部に、前記導入通路とサブスプール収容孔
内部とをこれの大径部側において連通する通路を設け、
前記サブスプール収容孔内部には、このサブスプール収
容孔の大径部及び小径部にそれぞれ対応する大径部及び
小径部を備えた中空状のサブスプールを摺動自在に嵌挿
して、前記コネクタの一次圧力室側開ロ端部においてこ
のサブスプールの外径とコネクタの内径との間で第１オ
リフイスを形成すると共に、゛コネクタの小径部とサブ
スプールの大径部との間に、その内部が減衰オリフィス
を介して前記第１オリフイスよりも下流側と連通ずるダ
ンパ室を形成し、前記サブスプールの中空内部には、前
記第１オリフイスを通過した作動油を導くメインオリフ
ィスを設けて前記コネクタの連通孔に連通させる一方、
前記導入通路とコネクタの連通孔との間の油路には、前
記メインオリフィスに対して並列配置された５Ｊ変絞り
のサブオリフィスを設け、前記導入通路にポンプの吐出
圧力を導くごとによりザブスプールに第１オリフイス、
メインオリフィス及びサブオリフィスの前１圧を作用さ
せて、この差圧の増大によって、前記サブオリフィスの
絞り度合を強め、がっ、この差圧と対向するサブオリフ
ィス用スプリングを付勢し、更に、前記−次圧力室内に
は前記第１オリフイスを通過した作動油の圧力を、二次
圧力室内には前記メインオリフィスを通過後の作動油の
圧力をそれぞれ導くごとにより、メインスプールにメイ
ンオリフィス前後の差圧を作用させ、この差圧の増大に
よって、前記ドレン１ｆｆｌ路の開口面積を増大させ、
がっ、この差圧に対向するメインスプール用スプリング
を付勢するように構成しである。

（実施例）以下、この発明の実ｈｔｒｉ例を図面と共に詳述する。

第３図はこの発明の一実施例を示す断面図である。即ち
、ポンプ２１から吐出される作動油のうち、必要流量を
パワーステアリング装置等のアクチュエータ（図示時）
へ導き、この必要流量に対する余剰流量をドレン通路２
２がらリザーバタンク詔等に戻すようにした流量制御装
置であって、ハウジング２４には作動油の導入通路が及
びドレン通路２２が開口する、一端開放の収容孔２６が
形成され、この収容孔部内には余剰流量を制御するメイ
ンスプール２７が軸方向摺動自在に収容されており、こ
の収容孔２６内部を一次圧力室邪及び二次圧力室２９に
隔成している。３゜は収容孔２６の開放端に蝮合固定さ
れた中空状のコネクタで、このコネクタ３ｏの一端には
”１クヂユエータへ作動油を導く吐出孔３１が設りられ
、他端は一次圧力室詔に臨んで開口している。また、こ
のコネクタ３ｏには、その中空内部に、吐出孔３Ｉに連
通する連通孔３２と、サブスプール収容孔３３とがそれ
ぞれ設けられており、このザブスプール収容孔３３は大
径部３３ａと小径部３３ｂとから成り、大径部３３ａが
一次圧力室２８側に位置し小径部３３ｂが連通孔３２に
連なっている。さらに、コネクタ３０の胴部には、導入
通路部とザブスプール収容孔３３内部とをこれの大径部
３３ａ側において連通ずる通路３４が設けられている。

なお、この実施例においては、通路３４に対応する部分
におけるコネクタ（資）の中空内部が拡径され、通路３
４からの作動油の流入を容易にしている。

ザブスプール収容孔３３内には、このサブスプール収容
孔３３の大径部３３ａ及び小径部３３ｂにそれぞに文寸
応する大径部３５ａ及び小径部３５ｂを備えた中空状の
ザブスプール３５が摺動自在に嵌挿されており、コネク
タ３０の一次圧力室２８側開ロ端部においてこれの内径
とザブスプール３５の縮径された外径との間で第１オリ
フイス３６を形成すると共に、」ネクタ３０の小径部３
３ｂとザブスプール３５の大径部３５ａとの間にダンパ
室３７を形成している。ごのダンパ室３７は、減衰オリ
フィス３８を介して第１オリフイス３６よりも下流と連
通し°ζおり、その内部に、サブスプール用スプリング
３９を収装し゛ζサブスプール３５を停止手段（ビン）
４０に向けて当接付勢している。なお、減衰オリフィス
３８は、ダンパ室３７を第１オリフイス３６よりも下流
側と連通ずる構成であればよいから、これをコネクタ３
０の小径部３０ｂ内径とサブスプール３５小径部３５ｂ
外径との間の嵌合隙間で形成することも可能である。

サブスプール３５の中空内部には、第１オリフィス部に
対して直列配置されこの第１オリフイス３６を通過した
作動油を導くメインオリフィス４１が設けられており、
サブスプール３５の中空内部を通ってコネクタ３０の連
通孔３２に連通している。また、ポンプ吐出油の導入通
路５とコネクタ（９）の連通孔３２との間には、この実
施例においてサブスプール３５の大径部３５ａ胴部に軸
直角方向の透孔４２を穿設することにより、コネクタ３
０の大径部３５ａの片部３５ａ′との間で、メインオリ
フィス４１に対して並列配置された可変絞りのサブオリ
フィス４３が形成されている。

ハウジング冴には、コネクタ３０に設けた斜孔４４が連
なる通路柘が設けられており、コネクタ３０の連通孔３
２内の圧力ずなわらメインオリフィス４１よりも下流側
の圧力を二次圧力室２７内に導く。また、二次圧力室２
７内にばメインスプール用スプリング４６が収装されて
おり、メインスプール２７を一次圧力室詔側ずなわら図
示左方へ向り゛ζイ１勢しζいる。

また、コネクタ３０には、これに設けた吐出孔３１に臨
む流路４７を備えたニップル４８が、ねじ込み結合を可
とするプラグ４９によって取付けられており、シール５
（ｌａ、５０ｂによって封止が施されている。この二ソ
ブル招は図示状態においては］ζ向きであるりれども、
これの向きはねし込まれプラグ４９を緩めることにより
変更可能であって、パワーステ゛１リング装置等のアク
チュエータへの配管を容易ならしめ得る。

なお、５Ｕｃはシールリングである。

斯かる構成の流量制御装置にあっては、前記第２図に示
したと同様の吐出量特性が得られる。即ぢ、ポンプ２１
から導入通路部に導かれた作動油は、ポンプ２１の低吐
出域においてその略全量が第１オリフイスあ、メインオ
リフィス４１及びサブオリフィス招を通過してアクチュ
エータへ送出される。ポンプ吐出量が増し、メインオリ
フィス４１を通過する流量が増すと、このメインオリフ
ィス４１の前後に生ずる差圧によってメインスプール２
７をメインスプール用スプリング４６のばね力に抗して
右動せしめ、ドレン通路２２を開口して作動油の一部を
逃がす。斯くしてアクチュエータへ送出される作動油は
第１オリフイス３６、メインオリフィス４１及びサブオ
リフィス招による制御に基づく一定流量Ｑ１・に維持さ
れる。更にポンプ吐出量が増すと、メインスプール２７
の更なる右動に伴うドレン通路２２の開口面積増と同時
に、各オリフィス３６．４１４３の前後に生じる差圧が
増大し、この差圧によってサブスプール３５をサブスプ
ール用スプリング３９のばね力に抗して左動せしめ、ザ
ブオリフィス４３を絞る。従って、アクチュエータへ送
出される作動油は、サブオリフィス４３が絞られるにつ
れて漸減して遂にはメインオリフィス３６を通過する流
量のみに限局され、第２図に示す流量Ｑ２となる。

こごで、メ・Ｃシスプール２フが右動してＦレン通路２
２を開１」シたときに、このドレン通路２２から逃げる
余剰油が通過する第１オリフイス３６は、コネクタ３０
の内径とこのコネクタ３０に対して相対摺動するザブス
プール３５の外径との間で形成されている。従って、こ
の実施例の場合導入通路３４からザブスプール３５の先
端までの距離ｌが変化するごとによって、この第１オリ
フイス３６の絞り量がポンプ吐出量の増大に伴って減少
するように変化可能であるから、ポンプ吐出量が増大し
た場合の余剰油は、この吐出量の増大に伴って流通抵抗
が減じられた第１オリフイス３６を容易に通過してドレ
ン通＆＆２２に至る。斯くしてポンプＩは無用の圧力上
昇を強いられることなく、ずなわら作動油の無用な温度
上昇やこれに伴う劣化が有利に回避できる。

また、脈動を含んだｓ４ンプ吐出圧が作用することによ
ってもたらされるザブスプール３５の振動は、第１オリ
フイス３６を通過して幾分脈動が減じられた下流に連通
させたダンパ室３７のダンパ作用によって吸収され、サ
ブスプール３５が振動することによって生じる制御流量
の変動を、このサブスプール３５に直接的に作用するダ
ンパ作用によって防止できる。

さらに、コネクタ３０に設けたサブスプール収容孔３３
は、その大径部３３を一次圧力室詔側に、小径部３，３
　ｂを連通孔３２側に配置しであるため、このサブスプ
ール収容孔３３を、アクチュエータに作動油を導く吐出
孔３Ｉを設けた側に何ら影響を与えることなくこれの反
対側すなわち”、−次圧力室詔開目端側から加圧するこ
とが可能である。従って、アクチュエータへの接続様態
を、例えば第３図に示す実施例で別体として設けられた
ニップル４８をコネクタ３０と一体化するなど、如何様
にも広範に選択できる。

なお、第１オリフイス３６の形成に際してサブスプール
３５の外径を縮径した例を示したが、これに限らず、コ
ネクタ３０の開口端内径を鉱滓し−（もよい。また、停
止手段４０ば、コネクタ３０の開目端に他Ｍｌ＋祠を圧
入固定するなど、種々変形が可能である。

第４図はこの発明の第２実施例を示す断面図で、これが
前記第３図に示す実施例と主に異なるところは、第１オ
リフイス３Ｇを形成するサブスプール３５Ａの先端外径
を先細りのテーパ状に形成した点と、ダンパ室３７にＷ
ｌｏする減衰オリフィス３８Ａをコネクタ３０Ａに設番
）、ハウジング２４に設けた通路４５に接続した点であ
る。また、コネクタ３０Ａに、連通孔３２Ａを拡径し一
ζ雌ねし３１′Ａを備えた吐出孔３ＪＡを設けである。

なお、上記以外のｆＡ）成ば第３図に示す実施例と同様
であるから、同−構成ｇ１Ｈ分には同一符号をイ１し、
その重複する説明を省略する。

斯く構成しζも前記実施例と同様なすＪ果が１４られる
ことに加えζ、ザブスプール３５Ａの先端外径が先細り
のテーバ状であるから、ザブスプール３５Δの移動に伴
う第１オリフイス３６の絞りｍの変化をより大きくして
、ポンプ吐出量の変化に対する各スプール２７．３５Ａ
の応答性が高められる。

第５図はこの発明の第３実施例を示すｗｉ断面図ある。

この実施例においては、前記第３（５および第４図にお
いてダンパ室３７内に収装したザブスプール用スプリン
グ３９を、サブスプール収容孔３３の小径部３３ａ内部
で、これと連通孔３２とのｍｌに設けた縮径段部６１と
サブスプール３５の小径部３５ｂとの間に配設すると共
に、前記各実施例においてサブスプールの脚部に設けた
透孔４２に代えて、コネクタ３０Ｂの胴８１；に、導入
道路局に臨む斜送孔４２Ｂを穿設してこれをす゛ブスプ
ール収容孔３３の小径部３３ｂに開口させ、サブスプー
ル３５の小径部３５ｂの胴部との間で可変絞りのサブオ
リフィス４３Ｂを形成するようにしである。また、コネ
クタ３０Ｂには、吐出孔３１Ｂに雌ねじ３１′Ｂを形成
すると共に縮径段部６１にツユルール６２を圧入固定し
、更に、サブスプール収容孔３３の小径部３３ｂに開口
する半径方向孔６３を設けてこれを通路４５に連通しで
ある。なお、上記以外の構成は第３図に示す実施例と同
様であるから、同一構成部分には同一符号をイ１し、そ
の重複する説明を省略する。

斯く構成しても前記第３図に示す実施例で述べたと同様
の効果が得られる。また、フェルール６２を設りたこと
により、吐出孔３１Ｂからアクチュエーター＼の配管と
し°（％端を所謂フレア加工した導盾が使用＋ｊＪ　（
ｉヒとなる。

、第６図はこの発明の第４実施例を示す凹面図である。

この実施例に才；いては、サブオリフィス４．３　Ｃを
、コネクタ３０Ｃに設りたサブスプール収容孔３３の大
径部３３ａの胴部を貫通ずる透孔４２Ｃと、この透７（
，４２ｃに対して図示状態におい゛ζ同軸配置されてサ
ブスプール３５の大径部３５ａを半径方向に貫通ずる透
孔４２′Ｃとによっ°ζ形成するようにしである。また
、コネクタ３０Ｃは、吐出孔３ＩＣと同軸の雄ねじ３１
’Ｃが形成しである。なお、上記以外の構成は第３図及
び第５図に示す実施例と同様であるから、同一構成部分
には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。

斯く構成しても前記した各実施例と略同様の効果が得ら
れる。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、この発明によれば、、中空
状のコネクタの中空内部に形成した、大径部及び小径部
からなるサブスプール収容孔内に、大径部及び小径部を
備えたザブスプールを摺動自在に嵌挿して、このザブス
プールの外径とコネクタの内径との間で、ドレン通路か
ら逃げる余剰油が通過する第１オリフイス、を形成した
ので、ポンプ吐出油量が増大したふきにサブスプールが
移動して第１オリフイスの絞りを弱め、余剰油を容易に
通過させることができ、従って、ポンプ吐出圧を無用に
上昇させることがなく、ポンプに対す負担が軽減される
。

また、コネクタの小径部とサブスプールの大径部との間
に、その内部が減衰オリフィスを介して第１オリフイス
よりも下流側と連通ずるダンパ室を形成したので、ポン
プ吐出油の脈圧変動によっ′Ｃ惹起されるサブスプール
の振動をダンパ室のダンパ作用によって吸収して、安定
した制御流量特性が得られる。

さらに、コネクタに形成したサブスプール収容孔の大径
部を一次圧力室に開口させ、小径部を吐出孔に通じる連
通孔側に配置したので、このサブスプール収容孔の加工
がコネクタの吐出孔側に何ら影響を与えることな（可能
となり、０シっ“ζ、アクチュエータへの接続態様を広
範多岐に選択可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量制御弁を示すＩｌｉ面図、第２図は
流量特性を示す図面、第３図はこの発明の一実施例を示
す断面図、第４図乃至第６図はこの発明の第２、第３及
び第４の各実施例を示す断面図である。２Ｉ・・・−・・ポンプ、２２−−−一−−ドレン通路、勢−ｍ−ハウジング、怒−一−−−−導入通路、茂−・−・メインスプール収容孔、２７−・−−−−メインスプール、羽・−−−−・−次圧力室、２９−−−−−一二次圧力室、（資）、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｇ−−−−コネクタ、３
１・・−−−一吐出孔、３２−・−・一連通孔、３３・−−一−−サブスプール収容孔、３３ａ・−・−
大径部、３３ｂ−・−−−一小径部、３４−・−・−通路、３５−−−−−−サブスプール、３５　ａ　−−−−−一大径部、３５　ｂ　−−−−−一小径部、あ−・−第１オリフイス、３７−−−−−−ダンパ室、３８−・・−・減衰オリフィス、３９−ｍ−−・−サブスプール用スプリング、４１・・
−・−メインオリフィス、招、４３Ｂ、４３Ｇ・−・−サブオリフィス、４６−−
−メインスプール用スプリング。特許出願人　厚木自動車部品株式会社代理人弁理士　自我軍一部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポンプから吐出される作動油のうち、必要流量を
アクチュエータへ導き、この必要流量に対する余剰油流
量を１・ルン通路に戻すようにした流量制御装置におい
°ζ、作動油の導入通路及びドレン通路が開口する収容
孔内に、前記余剰油流量を制御するメインスプールを摺
動自在に収容してこの収容孔内部を一次圧力室と二次圧
力室とに隔成し、前記−次圧力室に臨んで、一端にアク
チュエータへ作動油を導く吐出孔を備えた中空状の二１
ネクタの他端を開口さゼ、このコネクタには、その中空
内部に、前記吐出孔に連通ずる連通孔と、大径部と小径
部からなりこの大径部が前記−次圧力室に開口し小径部
が前記連通孔側に位置する、サブスプール収容孔とをそ
れぞれ形成すると共に、その胴部に、前記導入通路とサ
ブスプール収容孔内部とをこれの大径部側において連通
する通路を設け、前記サブスプール収容孔内部には、こ
のサブスプール収容孔の大径部及び小径部にそれぞれ対
応する大径部及び小径部を備えた中空状のす゛ブスプー
ルを摺動自在に嵌挿して、前記コネクタの一次圧力室側
開ロ端部においてこのサブスプールの外径とコネクタの
内径との間で第１オリフイスを形成すると共に、コネク
タの小径部とサブスプールの大径部との間に、その内部
が減衰オリフィスを介して前記第１オリフイスよセも下
流側と連通ずるダンパ室を形成し、前記サブスプールの
中空内部には、前記第１オリフイスを通過した作動油を
導くメインオリフィスを設けて前記コネクタの連通孔に
連通させる一方、前記導入通路とコネクタの連通孔との
間の油路には、前記メインオリフィスに対して並列配置
された可変絞りのサブオリフィスを設け、前記導入通路
にポンプの吐出圧力を導びくことによりサブスプールに
第１オリフイス、メインオリフイス及びザブオリフィス
の前後差圧を作用させ一ζ、この差圧の増大によって、
前記サブオリフィスの絞り度合を強め、かつ、この差圧
と対向するザブオリフィス用スプリングをイ１勢し、更
に、前記−次圧力室内には前記第１オリフイスを通過し
た作動油の圧力を、二次圧力室内には前記メインオリフ
ィスを通過後の作動油の圧力をそれぞれ導くことにより
、メインスプールにメインオリフィス前後の差圧を作用
さセ、この差圧の増大によって、前記ドレン通路の開口
面積を増大させ、かつ、この差圧に対向するメインスプ
ール用スプリングを付勢するようにした流量制御装置。