JPH0557946B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （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量を所定
流量に調整する流量制御装置に関する。

（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、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つて回転駆動されるのが普
通であり、その回転の増加によつて吐出流量が増
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のを要し、高速
時は差程必要としない。従つて、高速回転で生じ
る余剰流量は流量制御弁によつてバイパスさせリ
ザーバタンク等に戻すのが普である。

ここにこの種の流量制御弁として本件出願人は
第２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に連通する第１オリフイス３を、こ
れに直列配置された可変絞りのサブオリフイスを
介してパワーステアリング装置５に連通し、感応
オリフイス６及び油路７を介して第１オリフイス
３の前後の圧力をそれぞれサブスプール８に作用
させることにより、サブスプール８を第１オリフ
イス３の前後に生ずる差圧に応動させてサブオリ
フイス４を制御する一方、サブオリフイス４の前
後に生ずる差圧に応動するメインスプール９を、
ポンプ吸入側に通じるドレン通路１０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３図に示
す如くであつて、ポンプ１から吐出された作動油
は、第１オリフイス３及びサブオリフイス４を通
過する一方で、サブオリフイス４に流入する作動
油の増大に伴うサブオリフイス４通過前後の差圧
の増大によつてメインスプール９をこれのつり合
いばね１１のばね力に抗して右動させてドレン通
路１０を開口させ、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、第１オリフイス３及びサブ
オリフイス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９の更なる右動と共に、第
１オリフイス３前後に生ずる差圧の増大によつて
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、サブオリフイス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、上限流量Ｑ１から漸減して、
主にサブオリフイス４を通過することでもたらさ
れる上限流量Ｑ１より小さな流量Ｑ２に制御さ
れ、所謂フローダウン制御される。

（この発明が解決しようとする問題点） このような従来の流量制御装置にあつては、第
１オリフイス３の開口面積が一定であるため、固
有吐出量の異なるポンプ１を用いると、第１オリ
フイス３の前後の流体圧力差も異なり、サブスプ
ール８の移動特性も変化してしまう結果、パワー
ステアリング装置５へ送出される流体の流量特性
（吐出流量特性）も変化してしまうという問題点
があつた。

このような問題点を解決するためには、つり合
いばね１２のばね定数あるいはサブスプール８の
形状（受圧面積）を、ポンプ１の固有吐出量に応
じて変化させることが考えられるが、その組立工
程において、ポンプ１の種類に応じた種類の部品
を用意しなければならず、その製造コストが増大
し、また、組立工程が繁雑になるという新たな問
題点が生じる。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するための本発明の手段は、
ポンプから吐出される作動流体のうち、必要流量
をアクチユエータへ導き、この必要流量に対する
余剰流量をドレン通路に戻すようにした流量制御
装置において、作動流体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
記一次圧力室に臨んで中空状のコネクタの端部を
開口させるとともに、該コネクタに、前記アクチ
ユエータへ作動流体を導く吐出通路と、該吐出通
路に連通して前記一次圧力室に開口するサブスプ
ール収容孔とを設定し、該コネクタのサブスプー
ル収容孔の前記一次圧力室側端部に略筒状の開口
面積設定部材を設け、前記サブスプール収容孔内
部には中空状のサブスプールを摺動自在に嵌挿し
て、該サブスプールの前記一次圧力室側端部と前
記開口面積設定部材の内壁との間に第１オリフイ
スを形成するとともに、前記サブスプールの外壁
と前記サブスプール収容孔との間に減衰オリフイ
スを介して前記第１オリフイスよりも下流側と連
通するダンパ室を画成し、前記サブスプールに
は、メインオリフイスと、これに並列に可変絞り
のサブオリフイスとを設けて、これらメインオリ
フイスとサブオリフイスとによつて前記第１オリ
フイスを通過した流体を前記コネクタの吐出通路
に導くとともに、前記導入通路にポンプの吐出圧
力を導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サブオリフイスの前後
差圧を作用させて、この差圧の増大によつて、前
記サブオリフイスの絞り度合を強め、かつ、この
差圧と対向するサブオリフイス用スプリングを付
勢し、更に、前記一次圧力室内には前記第１オリ
フイスを通過した作動流体の圧力を、二次圧力室
内には前記メインオリフイスを通過後の作動流体
の圧力をそれぞれ導くことにより、メインスプー
ルにメインオリフイス前後の差圧を作用させ、こ
の差圧の増大によつて、前記ドレイン通路の開口
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も
のである。

（作用） この発明にかかる流量制御装置によれば、第１
オリフイスが開口面積設定部材とサブスプールと
の間で形成されるため、この流量制御装置に異な
る固有吐出量のポンプを装着する場合にあつて
も、サブスプールあるいはサブスプール用スプリ
ング等の部品を交換すること無く、開口面積設定
部材をポンプの固有吐出量に応じた寸法のものに
交換するのみで、この流量制御装置をポンプに適
合させることができ、その製造コストの低減とと
もに組立工程の簡略化が図れる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図は、この発明にかかる流量制御装置の一
実施例を示す断面図である。

まず、構成を説明すると、図示しないポンプか
ら吐出される作動油（作動流体）のうち、必要流
量をパワーステアリング装置等のアクチユエータ
（図示略）へ導き、この必要流量に対する余剰流
量をドレン通路２０からポンプ吸入側に戻すよう
にした流量制御装置であつて、ポンプボデイ２１
と一体のハウジング２４には作動油の導入通路２
５及びドレン通路が開口する、一端開放の収容孔
２６が形成され、この収容孔２６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２８及び二次圧力室２９に隔成している。３
０は収容孔２６の開放端に螺合固定された中空状
のコネクタで、このコネクタ３０の一端にはアク
チユエータへ作動油を導く吐出孔（吐出通路）３
１が設けられ、他端は一次圧力室２８に臨んで開
口している。また、このコネクタ３０には、サブ
スプール収容孔３３が設けられており、このサブ
スプール収容孔３３は大径部３３ａと小径部３３
ｂ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が吐出孔３１に連なつてい
る。さらに、コネクタ３０の胴部には、導入通路
２５とサブスプール収容孔３３内部とをこれの大
径部３３ａ側において連通する通路３４が設けら
れている。またさらに、コネクタ３０の一次圧力
室２８側開口端には、略環状のカラー（開口面積
設定部材）３２が嵌挿され、コネクタ３０とカラ
ー３２とを径方向に貫するピン４０によつて、こ
のカラー３２は固定されているる。カラー３２
は、ポンポの固有吐出量に応じた内径寸法を有
し、その内周壁が後述するサブスプールとの間で
第１オリフイスを形成する。

サブスプール収容孔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
にそれぞれ対応する大径部３５ａ及び小径部３５
ｂを備えた中空状のサブスプール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２
８側開口端部においてカラー３２の内径とサブス
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、コネクタ３０の小径
部３３ｂとサブスプール３５の大径部３５ａとの
間にダンパ室３７を形成している。第１オリフイ
ス３６は、カラー３２の内周壁とサブスプール３
５の外周壁との間に形成される略環状の隙間から
成り、サブスプール３５が図示位置から左方へ変
位するにともない開口面積が増大する。この第１
オリフイス３６は、カラー３２の内径寸法とサブ
スプール３５の外径寸法とにより開口面積が決定
する。ダンパ室３７は、減衰オリフイス３８を介
して第１オリフイス３６よりも下流と連通してお
り、その内部に、サブスプール用スプリング３９
を収装してサブスプール３５を前記ピン４０に向
けて当接付勢している。なお、減衰オリフイス３
８は、ダンパ室３７を第１オリフイス３６よりも
下流側と連通する構成であればよいから、これを
コネクタ３０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の中空内部の図中左端には、
第１オリフイス３６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
オリフイス４１が設けられており、サブスプール
３５の中空内部を通つてコネクタ３０の吐出孔３
１に連通している。また、サブスプール３５に
は、透孔４２が穿設されている。この透孔４２
は、サブスプール３５の中空内部をコネクタ３０
のサブスプール収容孔３５の小径部３３ｂに形成
された条溝３３ｃへ連通し、該条溝３３ｃにより
設定された肩部３３c′との間で、メインオリフイ
ス４１に対して並列設置された可変絞りのサブオ
リフイス４３を形成している。

ハウジング２４には、コネクタ３０に設けた斜
孔４４が連なる通路４５が設けらられており、コ
ネクタ３０の吐出孔３１内の圧力すなわちメイン
オリフイス４１よりも下流側の圧力を、メインス
プール２７に形成された第２オリフイス（後述）
を介して二次圧力室２９内に導く。また、二次圧
力室２９内には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２８側すなわち図示左方へ向けて付勢してい
る。なお、２３はシールリングである。

また、前述のメインスプール２７には、図示し
たところから明らかなように、ドレン通路に面す
る周溝４９と、この周溝４９の底部に開口する直
径方向の貫孔５０及びこの貫孔５０に連通して二
次圧力室４２に向かつて開く軸方向の盲穴５１を
設け、この盲穴５１内には、球弁５２をその押子
５３と共にチエツクスプリング５４で偏倚して盲
穴５１の開口端に固定した中空尾栓５５の弁座に
適合させたリリーフ弁５６を設けることにより、
メインスプール２７に形成された感応オリフイス
としての第２オリフイス２２を介して二次圧力室
２９に導かれる、吐出孔３１における圧力超過
を、リリーフ弁５６のリリーフ動作によつて回避
するようにすることが好ましい。なお、５７はフ
イルタである。

斯かる構成の流量制御装置にあつても、前述し
た従来のものと同様の第３図に示す吐出量特性が
得られる。即ち、ポンプから導入通路２５に導か
れた作動油は、ポンプの低吐出域においてその略
全量が第１オリフイス３６、メインオリフイス４
１及びサブオリフイス４３を通過してアクチユエ
ータへ送出される。ポンプ吐出量が増し、メイン
オリフイス４１を通過する流量が増すと、このメ
インオリフイス４１の前後に生ずる差圧によつて
メインスプール２７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
を開口して作動油の一部を逃がす。斯くしてアク
チユエータへ送出される作動油は第１オリフイス
３６、メインオリフイス４１及びサブオリフイス
４３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２０の開口面
積増と同時に、各オリフイス３６，４１，４３の
前後に生じる差圧が増大し、この差圧によつてサ
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、第１オリフイス３
６の開口面積を増大させるとともにサブオリフイ
ス４３を絞る。従つて、アクチユエータへ送出さ
れる作動油は、サブオリフイス４３が絞られるに
つれて漸減して逐には第３図に示す流量Ｑ２とな
る。

ここで、メインスプール２７が右動してドレン
通路を開口したときに、このドレン通路から第１
オリフイス３６を通過した作動流体の一部が余剰
油として逃がされる。この第１オリフイス３６
は、カラー３２の内周壁とサブスプール３５の外
周壁との間で形成されてサブスプール３５の左動
にともない開口面積が増大するが、その開口面積
はカラー３２の内径寸法とサブスプール３５の外
径寸法とにより決定される。このため、この流量
制御装置に異なる固有吐出量のポンプを装着する
場合にあつても、該ポンプの固有吐出量に応じた
内径寸法のカラー３２をコネクタ３０に嵌着させ
ればよく、第１オリフイス３６の開口面積がポン
プの固有吐出量に応じた値に設定されるため、そ
のポンプ流量制御装置を容易に適合させることが
できる。したがつて、この流量制御装置にあつて
は、装着されるポンプの固有吐出量に応じてスプ
リング３９あるいはサブスプール３５等の部品を
変更する必要が無く、その製造コストの低減が図
れ、さらに組立工程を簡略化することができる。

なお、開口面積設定部材は、上記実施例におけ
るカラー３２に限定されるものでは無いことは言
うまでも無い。

（発明の効果） 以上説明したきたように、この発明にかかる流
量制御装置によれば、コネクタに嵌着された開口
面積設定部材とサブスプールとの間で第１オリフ
イスを形成したため、異なる固有吐出量のポンプ
に適合させる場合であつても、開口面積設定部材
を変更するのみでよく、その製造コストが低減さ
れ、また、その組立が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発にかかる流量制御装置の一実施
例を示す断面図、第２図は従来の流量制御装置を
示す断面図、第３図は吐出流量特性図である。 ２０……ドレン通路、２４……ハウジング、２
５……導入通路、２６……収容孔、２７……メイ
ンスプール、２８……一次圧力室、２９……二次
圧力室、３０……コネクタ、３１……吐出孔（吐
出通路）、３２……カラー（開口面積設定部材）、
３３……サブスプール収容孔、３５……サブスプ
ール、３６……第１オリフイス、３７……ダンパ
室、３８……減衰オリフイス、３９……サブスプ
ール用スプリング、４１……メインオリフイス、
４３……サブオリフイス、４６……メインスプー
ル用スプリング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプから吐出される作動流体のうち、必要
   流量をアクチユエータへ導き、この必要流量に対
   する余剰流量をドレン通路に戻すようにした流量
   制御装置において、作動流体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、前記一次圧力室に臨んで中空状のコネクタの
   端部を開口させるとともに、該コネクタに、前記
   アクチユエータへ作動流体を導く吐出通路と、該
   吐出通路に連通して前記一次圧力室に開口するサ
   ブスプール収容孔とを設室し、該コネクタのサブ
   スプール収容孔の前記一次圧力室側端部に略筒状
   の開口面積設定部材を設け、前記サブスプール収
   容孔内部には中空状のサブスプールを摺動自在に
   嵌挿して、該サブスプールの前記一次圧力室側端
   部と前記開口面積設定部材の内壁との間に第１オ
   リフイスを形成するとともに、前記サブスプール
   の外壁と前記サブスプール収容孔との間に減衰オ
   リフイスを介して前記第１オリフイスよりも下流
   側と連通するダンパ室を画成し、前記サブスプー
   ルには、メインオリフイスと、これに並列に可変
   絞りのサブオリフイスとを設けて、これらメイン
   オリフイスとサブオリフイスとによつて前記第１
   オリフイスを通過した流体を前記コネクタの吐出
   通路に導くとともに、前記導入通路にポンプの吐
   出圧力を導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サブオリフイスの
   前後差圧を作用させて、この差圧の増大によつ
   て、前記サブオリフイスの絞り度合を強め、か
   つ、この差圧と対向するサブオリフイス用スプリ
   ングを付勢し、更に、前記一次圧力室内には前記
   第１オリフイスを通過した作動流体の圧力を、二
   次圧力室内には前記メインオリフイスを通過後の
   作動流体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イス前後の差圧を作用
   させ、この差圧の増大によつて、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。