JPH04107584U - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプール弁の偏心の発生を防止し、スプール
弁の摺動による偏摩耗を低減する。 【構成】 圧力室２７に面ずるスプール弁２２の先端に
凹部３３を形成し、この凹部３３内とスプ−ル弁２２の
外周部とを貫通する通孔３６を設けて、これら凹部３３
とを通孔３６とによって、ドレ−ン通路を形成し、スプ
−ル弁先端外周を常時スプール弁２２の壁に当接差せて
サイドフォース受け部２２１を形成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流量制御弁に係り、特に自動車用パワーステアリング装置等アクチ ュエータに供給される作動油の流量を適正に調整して操舵性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では、車両の停止時及び低速走行時に は十分な操舵力を助勢する必要があるが、高速走行時には操舵助勢力は必要とし ない。従ってエンジンの回転速度に比例して増大するポンプ出力により、作動油 をそのままパワーステアリング装置に適用することは好ましくない。

【０００３】 このため従来からパワーステアリング装置には、作動油の流量をエンジン回転 数に応じて制御する流量制御弁が用いられており、種々の提案がなされている。

【０００４】 図３に従来のこの種の流量制御弁の一例を示す。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が形成されており、一端２ａは 図示しないパワーステアリング装置に接続され、他端２ｂは閉塞されている。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 給する流入ポート３と、前記作動油を必要流量だけ一端２ａ側に導くために、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。また流入ポ ート３より一端２ａ側のスプール室２の内周にはオリフィス５が設けられており 、ドレーンポート４は流入ポート３に対してオリフィス５の反対側に開口してい 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に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。また、 スプール弁６とスプール室２の閉塞端２ｂとの間にはスプリング７が張架されて おり、スプール弁６をオリフィス５側に付勢している。さらに、スプール弁６と 閉塞端２ｂとの間のスプール室２に形成される背圧室８と、オリフィス５の下流 側のスプール室２とは連通路９で連通されている。そしてオリフィス５とスプー ル弁６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内 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の先端部とドレーンポート４との位置関係で、ドレーンポート４の入口の開孔 面積を調整するようになっている。

【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と同形状の凹部１１が設けられており、スプール室２からドレーンポート４ へ高圧流体が流れるときに発生する流体音を減少させるようになっている。そし て、高圧流体は凹部１１を通ってもドレーンポート４内に流入する。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように構成された従来の流量制御弁にあっては、高圧室 １０から直接ドレーンポート４内に高圧流体が流入するときの流路抵抗と、高圧 室１０から凹部１１を経由してドレーンポート４内に流入するときの流路抵抗を 比較すると、後者の方が大きい。この結果、スプール弁６の外周面に加わる流体 圧がドレーンポート４側と凹部１１側との間に差が生じ、スプール弁６は矢印Ａ で示すようなサイドフォームがかかってドレーンポート４側に押される。スプー ル弁６がサイドフォースによりドレーンポート４側に押されるとスプール弁の後 端部（背圧室８側）はスプール室２に摺接するもスプール弁６の先端（高圧室１ ０側）がドレーンポート４の入口開孔部に位置して所謂片持ち支持となってスプ ール弁６の中心軸がスプール室２の中心軸に対して変位し、スプール弁６の両端 面外周がスプール室２の内周に対して押圧され、スプール室２及びスプール弁６ が偏摩耗するという問題があった。

【０００８】 本考案は、上記の点に鑑みてなされたものであり、流体圧の差によるスプール 弁の偏心の発生を防止し、スプール室及びスプール弁の摺動による偏摩耗を低減 することのできる流量制御弁を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、スプール室内に摺動自在に収容された スプ−ル弁の作動に応じて、ポンプから圧力室に導入された作動油の一部を導入 量の変化に対応してドレンポ−トから排出し、アクチュエ−タにに供給する流量 を制御する流量制御弁において、前記圧力室に面するスプ−ル弁の先端に凹部を 形成し、該凹部内とスプ−ル弁外周部とを貫通する通孔を設けて、これら凹部と 通孔とによってド−レン通路を形成し、前記スプ−ル弁先端外周を常時スプ−ル 室壁に当接させてサイドフォ−ス受け部を形成したことを特徴とするものである 。

【００１０】

【作用】

上記の構成によると、スプール弁先端に形成されたサイドフォース受け部が常 にスプール室の内壁に摺接することとなり、この結果スプール弁は、後端部と共 に、先端部もスプール室内壁に支持される両持ち支持となり、サイドフォースが かかっても、偏心することはない。

【００１１】

【実施例】

以下、本考案に係る流量制御弁の一実施例を図面を参照して説明する。

【００１２】 図１及び図２に本考案の一実施例を示す。ここで図１は流量制御前、図２は流 量制御後をそれぞれ示す縦断面図である。

【００１３】 上記流量制御弁は図示しない油圧ポンプのハウジング２１に取付けられる。こ のハウジング２１にはスプール弁２２が嵌挿されるスプール室２３が形成され、 このスプール室２３の開口端にはコネクタ２４が螺着されている。

【００１４】 上記コネクタ２４には中心穴２５が形成され、この中心穴２５には図示しない パワーステアリング装置等のアクチュエータに達する吐出油路２６の一部を構成 している。

【００１５】 スプール室２３のコネクタ２４とスプール弁２２との間には圧力室２７が形成 され、また同スプール室２３の内壁面には、ポンプの吸入室に連通するドレーン ポート２８が開口しており、このドレーンポート２８は、スプール弁２２の摺動 移動により圧力室２７への開口量を増減する。

【００１６】 また、上記スプール室２３の圧力室２７よりも開口端側には、油の導入部２９ が形成されており、この油の導入部２９には図外のポンプからの吐出油が供給油 路３０を介して導かれる。

【００１７】 スプール弁２２は、一端が圧力室２７と対向し、他端が背圧室３１と対向して おり、しかも背圧室３１内に設けたばね３２のばね力によって圧力室２７方向に 付勢されている。また、スプール弁２２の先端には凹部３３が形成されており、 この凹部３３と隔壁３４を隔ててリリーフ弁室３５が形成されている。さらにス プール弁２２の先端外周には、環状溝３６が設けられており、この環状溝３６は 通孔３６ａを介して、凹部３３に連通し、これら環状溝３６、通孔３６ａおよび 凹部３３によってド−レン通路を形成している。そして、スプ−ル弁２２の先端 外周は、流量制御前（図１の状態）はもちろん、流量制御後（図２の状態）でも 、常時スプ−ル室２３の室壁に当接するように背圧室３１側の後端部２２ａと同 一径となるサイドフォ−ス受け部２２１が形成されることとなる。また、スプ− ル弁２２の中間部外周には、環状溝３７が設けられており、この環状溝３７は、 通孔３７ａを介してド−レンポ−ト２８に通ずるリリ−フ弁室３５に連通してリ −ク路を形成している。

【００１８】 なお上記背圧室３１と吐出油路２６とは連通路３８を介して接続されている。 ３９はリリーフ弁であり、吐出油路２６内の油圧が所定値以上に上昇した場合に 開弁動作し、連通路３８、背圧室３１およびリーク路３７を介してドレーンポー ト路２８に高圧を逃すようになっている。

【００１９】 一方、上記コネクタ２４の中心穴２５には、圧力室２７の圧力制御を行なう中 空状のサブスプール弁４０がスプリング４１を介して摺動可能に嵌挿されており 、上記サブスプール弁４０の圧力室２７側がコネクタ２４の開口端部に取付けた ストッパプレート４２によって規制されている。

【００２０】 また、上記コネクタ２４に嵌挿したサブスプール弁４０とスプール弁２２との 間には、コネクタ２４と別体に形成されると共に、サブスプール弁４０の一端が 摺動可能に嵌挿されたオリフィスプレート４３が圧力室２７と油の導入部２９と を画成するように設置されており、このオリフィスプレート４３のオリフィス４ ３ａによって圧力室２７と油の導入部２９とが連通されている。

【００２１】 次いで、このように構成された実施例の作用を説明する。

【００２２】 まず、油圧ポンプが低回転域にあり、吐出量が所定量以下では、油の導入部２ ９へ導かれた吐出量の全量がオリフィスプレート４３のオリフィス４３ａから圧 力室２７、サブスプール弁４０内を通り、吐出油路２６を介して図外のアクチュ エータに導かれる。この場合、メインスプール弁２２の前後の圧力差は比較的小 さいために、メインスプール弁２２は摺動せず、図１に示すようにバイパス路２ ８が開かない。すなわち、低回転域では吐出油路２６への油の供給量が油圧ポン プ回転数に応じて増加し、この結果、操舵力の軽減がパワーステアリングアクチ ュエータの作動により十分に達成される。

【００２３】 次に、油圧ポンプ回転数が増加し、圧力室２７内の圧力が高まり、スプール弁 ２２前後の差圧が大きくなると、図２に示すようにスプール弁２２のドレ−ン通 路がバイパス路２８への開口量を増加させ、圧力室２７に導入された油の一部を バイパス路２８を介してポンプ吸入側へ戻す。又、ポンプ吐出量が所定量をこえ ると、オリフィス４３ａ前後の差圧が大きくなり、サブスプール弁４０をスプリ ング４１に抗して図の左方へ移動させ、サブスプール弁４０の吐出油路２６側の 先端形状により流量を絞り込むことになり、このため圧力質２７と背圧室３１と の差圧は更に大きくなってメインスプール弁２２が更にドレ−ン量を増大させる ように移動する。

【００２４】 この結果、吐出油路２５よりアクチュエータへの油量は漸減し、一定の流量と なる。

【００２５】 本実施例によれば、油圧ポンプの低回転域ではポンプ吐出油の全量が吐出油路 ２６に導かれ、所定回転数以上では流量を制限する。従って、車両の低速走行時 には十分な操舵助勢力が得られるとともに、高速走行時には操舵安定性を確保す ることができる。

【００２６】 また、メインスプール弁２２の先端部および中間周壁部がサイドフォース受け 部２２１によってスプール室２３の内壁に摺接支持され、その後端部２２ｄとと もに、両持ち支持となってスプール室２３の内壁に支持されることとなり、スプ ール弁２２に軸直角方向のサイドフォースが作用しても偏心することはない。従 ってスプール弁２２及びスプール室２３の両端の偏摩耗を低減することができる 。

【００２７】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、スプール弁の圧力室側先端に凹部を形 成し、該凹部内とスプ−ル弁外周部とを貫通する通孔を設けて、これら凹部と通 孔とによってドレ−ン通路を形成し、スプ−ル弁先端外周を常時スプ−ル室壁に 当接させて、サイドフォース受け部を形成したので、スプール弁は常に背圧室側 後端部と共に両持ち支持となり、この結果スプール弁に軸直角方向のサイドフォ ースが作用しても偏心することはなく、スプール弁及びスプール室の摩耗を低減 させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流量制御弁の一実施例の流量制御
前の状態を示す縦断面図。

【図２】同じく流量制御後の状態を示す縦断面図。

【図３】従来の流量制御弁の一例を示す縦断面図。

【符号の説明】

２２ スプール弁 ２３ スプール室 ２７ 圧力室 ２８ ドレーンポート ３３ 凹部（ドレ−ン通路） ３６ 通孔（ドレ−ン通路）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプール室内に摺動自在に収容されたス
   プ−ル弁の作動に応じて、ポンプから圧力室に導入され
   た作動油の一部を導入量の変化に対応してドレンポ−ト
   から排出し、アクチュエ−タに供給する流量を制御する
   流量制御弁において、前記圧力室に面するスプ−ル弁の
   先端に凹部を形成し、該凹部内とスプ−ル弁外周部とを
   貫通する通孔を設けて、これら凹部と通孔とによってド
   −レン通路を形成し、前記スプ−ル弁先端外周を常時ス
   プ−ル室壁に当接させてサイドフォ−ス受け部を形成し
   たことを特徴とする流量制御弁。