JPH0426771Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、たとえば自動車のパワーステアリン
グ装置の油圧回路に装備される圧力制御バルブに
関する。

（従来の技術） 自動車のパワーステアリング装置の油圧回路に
は、例えば第４図に示すような圧力制御バルブが
装備されている。図中１００は内部に流体室１０
０ａを備えたバルブ本体で、この流体室１００ａ
は導入口１０１と排出口１０２にそれぞれ連通せ
しめられている。さらに上記バルブ本体１００内
には導入口１０１と排出口１０２を連通、遮断す
るプランジヤ１０３が摺動可能に装備されてい
る。また、１０４はプランジヤ１０３を開弁方向
へ作動するソレノイド、１０５はプランジヤ１０
３を閉弁方向へ作動するスプリングである。

上記圧力制御バルブによれば、ソレノイド１０
４の非通電時にはスプリング１０５によりプラン
ジヤ１０３が閉弁方向（第４図下方）に付勢され
て導入口１０１と排出口１０２とを遮断してい
る。そして、この状態からソレノイド１０４に通
電すると、プランジヤ１０３をスプリング１０５
の弾発力に抗して開弁方向（同図上方）に吸引
し、導入口１０１と排出口１０２が連通し、圧油
が導入口１０１から排出口１０２に流れる。ここ
で、ソレノイド１０４への電流を制御することに
より吸引力が変わり、すなわち導入口１０１と排
出口１０２とを連通する通路の開口面積が変わ
り、圧油の圧力を制御することができる。

上記圧力制御バルブでは、プランジヤ１０３に
軸方向に沿つて貫通孔１０６が設けられていて、
圧油の一部がプランジヤ１０３の背部に回るよう
にしている。このようにすると、プランジヤ１０
３の弁部に作用する圧油の圧力（正圧）と背部に
作用する圧油の圧力（背圧）とがバランスし、実
質的に油圧がプランジヤ１０３に作用しないよう
にすることができる。従つて、プランジヤ１０３
を閉弁方向に付勢するスプリング１０５のバネ力
（弾発力）は圧油の圧力を考慮しなくてもよく比
較的弱いものですみ、このためプランジヤ１０３
を開弁方向に吸引するソレノイド１０４への通電
量も比較的少なくてすむ。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の圧力制御バルブの構成に
よると、ソレノイド１０４への通電によりプラン
ジヤ１０３が吸引されて導入口１０１と排出口１
０２との間の通路が開き始めた時点で、プランジ
ヤ１０３の弁部側の圧油が排出口１０２に瞬間的
に流出してしまうことから、プランジヤ１０３の
弁部に作用する正圧が背部に作用する背圧よりも
小さくなつてしまう事態が生じる。すなわち、プ
ランジヤ１０３にはソレノイド１０４の吸引力に
抗して正圧と背圧との差圧とスプリング１０５の
弾発力が同時に作用する。このため、ソレノイド
１０４への通電開始時においては、導入口１０１
と排出口１０２との間の通路が僅かしか開かない
か、あるいは一旦開いても閉じてしまい、そして
通電量の増加に伴つて吸引力が差圧と弾発力との
合計した力に打ち勝つた時点で、導入口１０１と
排出口１０２との間の通路が瞬間的に大きく開
き、圧油が導入口１０１から排出口１０２に流
れ、その後は正圧と背圧とがバランスした状態と
なつて安定する。

このときのソレノイドに流す電流と圧油の圧力
との関係は、第３図の点線Ａに示すように、急激
に変化したものとなる。すなわち、バルブが開き
始めてから圧力が徐々に低下するのではなく、バ
ルブが開き始めてからある一定時間（吸引力が差
圧と弾発力に打ち勝つまでの間）は圧力が低下せ
ず、一定時間経過後に急激に低下する問題があつ
た。このため、ステアリングしていくに従つて操
舵力が重い状態から軽くなるとき、これが急激に
変化してしまう不都合があつた。

このような問題を解決するのに、例えばソレノ
イド１０４に印加する電流波形をプランジヤに作
用する力の状態に合わせて変化させることが考え
られるが、回路構成が複雑となりコスト高となる
新たな問題が生じていた。

更に、第４図の貫通孔１０６に、実開昭56−
133174号に記載されているインサートを取り付け
ることも考えられる。即ち、このインサートをプ
ランジヤ１０３よりも熱膨張率の大きな材料で構
成し、インサートに貫通孔１０３よりも小径の絞
り流路（オリフイス）を形成しておくのである。
このように構成すれば、前述のように弁部側の圧
油が排出口１０２に瞬間的に流出して弁部に作用
する正圧が低下したとしても、絞り流路によつて
背部側の背圧変動に時間的遅れが生じるため、正
圧と背圧とのバランスがくずれにくくなる。

しかし、上記インサートは圧油の温度変化によ
つて自然に膨張、縮小、絞り流路の流路面積が変
化するだけである。そのため、厳密な意味での流
路面積の調整、即ち、人為的調整や温度変化以外
の条件に対応した調整ができないばかりか、圧油
の温度によつては絞り流路の流路面積が貫通孔１
０３と同面積、或はそれ以上になつてしまい、絞
り機能が失われる虞れがあつた。

そこで、本考案は上記従来技術の問題点を解決
するためになされたもので、その目的とするとこ
ろは、コスト高となることなく圧力を滑らかに変
化させることができ、例えばパワーステアリング
装置の油圧回路に適用した場合になんらの不都合
も生じないばかりでなく、絞り流路の流路面積を
的確に調整することのできる圧力制御バルブを提
供することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本考案にあつては、導
入口と排出口を有するバルブ本体と、このバルブ
本体内に摺動自在に設けられて導入口と排出口を
連通、遮断するプランジヤと、このプランジヤを
閉弁方向に付勢する付勢手段と、この付勢手段に
抗してプランジヤを開弁方向に吸引するソレノイ
ドとを具備し、かつプランジヤに軸方向の貫通孔
を設けて、プランジヤであつて導入口側に位置す
る弁部と、該弁部の反対側に位置する背部とに流
体の圧力を作用させるようにした圧力制御バルブ
において、前記プランジヤの背部側に、前記貫通
孔と連通し、かつ該貫通孔より大径のネジ孔を設
け、該ネジ孔と貫通孔との間に、該貫通孔からネ
ジ孔へ向けて拡径したすりばち状の絞り孔を設
け、前記ネジ孔内に、該ネジ孔と螺合するネジ部
と、前記貫通孔側から前記背部側へ向けて拡径し
た円錐部とを有する絞りネジを挿入することによ
り、前記円錐部と前記絞り孔との間に絞り流路を
形成するとともに、前記ネジ部に、前記背部と前
記絞り流路とを連通する連通路を設けたことを特
徴とする。

（作用） 上記構成を有する本考案では、プランジヤの弁
部に作用する流体が貫通孔を介して背部にも作用
するため、弁部側の流体の圧力（正圧）と背部側
の流体の圧力（背圧）とがバランスした状態とな
る。そして、導入口と排出口との間の通路が開き
始めた時、流体が瞬間的に排出口側に流れて正圧
は小さくなるが、プランジヤの背部には絞り流路
を介して流体が回るために、正圧と背圧とのバラ
ンスが崩れるような事態は実質的には生じない。
このため、通電量に比例して圧力を滑らかに変化
させることが可能となる。

また、絞りネジをネジ孔に沿つて移動すれば、
絞り流路の流路面積を的確に調整できる。

（実施例） 以下に本考案を図示の実施例に基づいて説明す
る。

第１図は本考案に係る圧力制御バルブの一実施
例を示している。同図において、１はバルブ本体
で、その軸方向一端部側には導入口２と排出口３
が設けられ、またこれら導入口２と排出口３とを
連通、遮断するプランジヤ４が軸方向に摺動可能
に装備されている。また、バルブ本体１の中間部
から他端部側の外周にはプランジヤ４を開弁方向
（導入口２と排出口３とを連通させる方向、図面
では上方向）に吸引するソレノイド５が装備され
ており、またバルブ本体１の中央内部には前記プ
ランジヤ４と同軸のセンターポスト６が装備され
ている。

上記センターポスト６は、その一端部がプラン
ジヤ４の端面に位置する背部５０側に位置するよ
うに配置されており、その内部にアジヤスター７
が軸方向へ移動可能に嵌装されている。そして、
このアジヤスター７とプランジヤ４の背部５０と
の間にはプランジヤ４を閉弁方向（導入口２と排
出口３とを遮断する方向、図面では下方向）に付
勢する付勢手段としてのスプリング８が介在され
ている。また、センターポスト６の他端開口部の
ネジ孔６ａには、ストツパー兼調整用のネジ部材
９が螺合されていて、該ネジ部材９によりアジヤ
スター７を軸方向に移動させてスプリング８の圧
縮量を変えることによりスプリング８のセツト荷
重（バネ力）を調整するようにしている。

プランジヤ４には軸方向に沿つて貫通孔１０が
形成されていて、該プランジヤ４の弁部５１側に
存する流体の一部が貫通孔１０を通つて背部５０
側に回る構成となつている。こうして、プランジ
ヤ４の導入口２側に臨む端面の弁部５１に作用す
る流体の圧力（正圧）と、背部５０に作用する流
体の圧力（背圧）とがバランスして、プランジヤ
４に実質的に流体の圧力が作用しないようにして
いる。

このプランジヤ４の貫通孔１０には本考案の特
徴部分である絞り機構１１が装備されている。こ
の絞り機構１１は、第２図ａに示すように、プラ
ンジヤ４の背部５０側に形成され、貫通孔１０よ
り大径のネジ孔１２ａと、ネジ孔１２ａと貫通孔
１０とを連通し、かつ貫通孔１０側からネジ孔１
２ａ側へ向けて拡径したすりばち状の絞り孔１２
ｂとを有する取付部１２に、該ネジ孔１２ａに螺
合するネジ部１３ａと該絞り孔１２ｂ内に挿入さ
れる円錐部１３ｂとを一体的に有した絞りネジ１
３を取り付けて構成されている。ネジ部１３ａの
周面には、同図ｂに示すように、軸方向に延びる
連通路としての連通溝１３a′が形成され、また端
面には径方向に延びる係合溝１３a″が形成されて
いる。

また、ネジ部材９の孔９ａからドライバー等の
工具を差し込んでアジヤスター７に設けた平板状
の操作板７ａ（同図ｃ参照）を該係合溝１３a″に
係合させ、該ドライバーによりアジヤスター７を
回動操作することができる。この操作によりネジ
部１３ａがネジ孔１２ａ内で回動して軸方向に移
動し、絞り孔１２ｂと円錐部１３ｂとの間の絞り
流路５２の流路面積が調整される。

なお、センターポスト６の内部の中間位置に
は、段部６ｂが設けられていて、該段部６ｂとア
ジヤスター７との間にスプリング１４が介在され
ている。このスプリング１４は上記絞り流路５２
の調整後（絞り調整後）においてアジヤスター７
を元の位置に復帰させる作用をする。また、導入
口２を形成するバルブシート１５の内面と該内面
に当接するプランジヤ４の弁部は、上記絞り流路
５２の調整時（絞り調整時）においてプランジヤ
４が回動しないように粗面に形成されている。さ
らに、プランジヤ４の背部５０にはスプリング８
がずれるのを防止するための非磁性材からなるス
ペーサ１６が設けられている。

上記圧力制御バルブによれば、非通電時にあつ
てはソレノイド５は動作せず、スプリング８のセ
ツト荷重によりプランジヤ４がバルブシート１５
に当接して導入口２と排出口３を遮断している。

そして、ソレノイド５に通電すると、ソレノイ
ド５の吸引力がプランジヤ４に作用してプランジ
ヤ４がスプリング８のセツト荷重に抗して開弁方
向に移動し、導入口２から排出口３に圧油が流れ
る。導入口２と排出口３との間の通路が開き始め
る時、圧油が排出口３に瞬間的に流れるためにプ
ランジヤ４の弁部５１側の正圧が小さくなる。

しかし、背部５０側に回る圧油は絞り孔１２ｂ
と円錐部１３ｂとの間の絞り流路５２を通る際に
流量を絞られているため、背圧側の圧力変動に多
少の時間的遅れがあり、正圧が瞬間的に小さくな
つても背圧が相対的に大きくなることがないの
で、正圧と背圧とのバランスが崩れるような事態
は実質的には生じない。

更に、ソレノイド５に流れる電流量の増加によ
り吸引力が大きくなると、プランジヤ４が順次一
方向に移動して導入口２と排出口３との間の通路
の開口面積が大きくなり、圧油の圧力は第３図の
実線Ｂに示すように徐々に低下する。

従つて、上記圧力制御バルブをパワーステアリ
ング装置の油圧回路に装備することにより、該油
圧回路に流れる圧油の圧力を徐々に低下すること
ができ、ステアリングの操舵力が急激に変化する
ような事態は生じない。

ところで、流れる流体の性状や圧力や、プラン
ジヤ４やバルブ本体１の寸法、組み付け時のばら
つき等の諸条件により、プランジヤ４の作動特性
は変化する。例えば、バルブ本体１とプランジヤ
４との摺動面のクリアランスが製品毎にばらつい
ているとすれば、摺動面の摩擦抵抗によつて作動
特性が変化し、圧力制御特性に影響が及ぶ。

このような条件下でも、本考案は絞りネジ１３
を移動することで絞り流路５２の流路面積を上記
ばらつきに対応して的確に調整（絞りを調整）で
き、結果的にその製品の圧力制御特性を所定の値
に調整できる。

また、人為的な操作により絞りネジ１３を移動
しない限り絞り流路５２の流路面積は変化しない
から、圧油の温度変化等によつて自然に流路面積
が変わつてしまうことはなく、安定した絞り機能
を維持できる。

上記実施例で流路５２の流路面積は変化増加さ
せたときこれに比例して流体の圧力を低下させる
圧力制御バルブに適用した場合を示したが、これ
とは反対に、ソレノイド５の通電量を減少させた
ときこれに比例して流体の圧力を低下させるよう
にした圧力制御バルブにも適用することができ
る。

（考案の効果） 本考案は以上の構成および作用からなるもの
で、プランジヤの貫通孔に絞り流路を設けている
ので、コスト高となることなく圧力を滑らかに変
化させることができ、パワーステアリング装置の
油圧回路に適用した場合でもなんら不都合が生じ
ない。

また、諸条件、例えば、バルブ本体とプランジ
ヤとの摺動面のクリアランスが製品毎にばらつい
ているとすれば、摺動面の摩擦抵抗によつて作動
特性が変化し、圧力制御特性に影響が及ぶことと
なる。このような条件下でも本考案は絞りネジを
移動することで絞り流路の流路面積を上記ばらつ
きに対応して的確に調整でき、結果的にその製品
の圧力制御特性を所定の値に調整できる。

また、人為的な操作により絞りネジを移動しな
い限り絞り流路の流路面積は変化しないから、圧
油の温度変化等によつて自然に流路面積が変わつ
てしまうことはなく、安定した絞り機能を維持で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る圧力制御バルブの一実施
例を示す断面図、第２図ａは同バルブの絞り機構
部分を詳細に示す部分拡大断面図、同図ｂは絞り
ネジの斜視図、同図ｃはアジヤスターの操作板部
分を示す部分斜視図、第３図は電流量と圧力との
関係を示すグラフ、第４図は従来の圧力制御バル
ブの断面図である。 符号の説明、１……バルブ本体、２……導入
口、３……排出口、４……プランジヤ、５……ソ
レノイド、５０……背部、５１……弁部、５２…
…絞り流路、８……付勢手段（スプリング）、１
０……貫通孔、１１……絞り機構、１２……取付
部（ネジ孔１２ａ、絞り孔１２ｂ）、１３……絞
りネジ（ネジ部１３ａ、円錐部１３ｂ）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 導入口と排出口を有するバルブ本体と、このバ
   ルブ本体内に摺動自在に設けられて導入口と排出
   口を連通、遮断するプランジヤと、このプランジ
   ヤを閉弁方向に付勢する付勢手段と、この付勢手
   段に抗してプランジヤを開弁方向に吸引するソレ
   ノイドとを具備し、かつプランジヤに軸方向の貫
   通孔を設けて、プランジヤであつて導入口側に位
   置する弁部と、該弁部の反対側に位置する背部と
   に流体の圧力を作用させるようにした圧力制御バ
   ルブにおいて、 前記プランジヤの背部側に、前記貫通孔と連通
   し、かつ該貫通孔より大径のネジ孔を設け、該ネ
   ジ孔と貫通孔との間に、該貫通孔からネジ孔へ向
   けて拡径したすりばち状の絞り孔を設け、前記ネ
   ジ孔内に、該ネジ孔と螺合するネジ部と、前記貫
   通孔側から前記背部側へ向けて拡径した円錐部と
   を有する絞りネジを挿入することにより、前記円
   錐部と前記絞り孔との間に絞り流路を形成すると
   ともに、前記ネジ部に、前記背部と前記絞り流路
   とを連通する連通路を設けたことを特徴とする圧
   力制御バルブ。