JPH057959U - 液圧応答式空気制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ハウジング２と、このハウジング２に設けら
れた液体導入路３に軸方向移動自在に挿入されたプラン
ジャ４と、そのハウジング２の内部を空気流入路１６に
連通する第１室２１と空気流出路２５に連通する第２室
２２とに仕切る仕切り部材２０とを備える。そのプラン
ジャ４と仕切り部材２０との内外周間に第１室２１と第
２室２２とを連通するための空気流路２５が形成され
る。その液体導入路３が液圧発生体に接続され、その液
圧発生体から送り出される液体の圧力に応じてプランジ
ャ４が軸方向移動し、このプランジャ４の軸方向移動に
より空気流路２５の流路断面積が変化する。 【効果】 液体導入路を介してプランジャに作用する液
圧と流出空気流量との関係を任意のものとすることがで
きる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、液体圧力に応じたプランジャの移動によって空気流量を変更調節す る液圧応答式空気制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】

液圧応答式空気制御弁としては実公昭６０‐３９５８８号公報に開示されたも のがある。この制御弁は図１０に示すようにハウジング１０１と、このハウジン グ１０１に設けられた液体導入路１０２に軸方向移動自在に挿入されたプランジ ャ１０３と、そのハウジング１０１の内部を空気流入路１０４に連通する第１室 １０５と空気流出路１０６に連通する第２室１０７とに仕切る仕切り部材１０８ とを備えている。そのプランジャ１０３と仕切り部材１０８との内外周間に第１ 室１０６と第２室１０７とを連通するための空気流路１０９が形成されている。 この空気流量１０９は、プランジャ１０３のフランジ１０３ａが仕切り部材１０ ９の端面に接することで閉鎖される。前記液体導入路１０２が液圧発生体に接続 され、その液圧発生体から送り出される液体の圧力に応じてプランジャが軸方向 移動する。このプランジャの軸方向移動によりフランジ１０３ａが仕切り部材１ ０８の端面から離反し、空気流路１０９を介し第１室１０５と第２室１０７とが 連通する。その空気流路１０９の第１室１０５に対する開度がプランジャ１０３ の軸方向移動に応じて変化することで流出空気流量が調節される。

【０００３】 このような液圧応答式空気制御弁は、油圧パワーステアリング装置を備えた車 両において、アイドリング時におけるエンジン停止を防止するために用いられる 。すなわち、エンジンによって駆動されるポンプによりパワーステアリング装置 に圧油を供給する場合、アイドリング状態において操舵を行なうと、車両が停止 しているために操舵抵抗が大きく、エンジンの負荷が過大となって停止する虞が ある。そこで、液圧応答式空気制御弁の液体導入路１０２にパワーステアリング 装置のポンプを接続し、操舵抵抗が大きくなって油圧が上昇した場合にはプラン ジャ１０３を軸方向移動させ、エンジンに供給される燃焼用空気の流量を多くす ることでエンジン停止を防止している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記従来の液圧応答式空気制御弁にあっては、プランジャ１０３と仕切り部材 １０８との内外周間の空気流路１０９の流路断面積は一定であった。そのため、 プランジャ１０３の移動に比例して空気流路１０９の第１室１０５に対する開度 が大きくなると、その開度に比例して流出空気流量も大きくなるが、空気流路１ ０９の第１室１０５に対する開口面積が空気流路１０９の流路断面積に等しくな ると、それ以上は流出空気流量は増加せず一定になる。そのため、図９に示すよ うにパワーステアリング装置の油圧とエンジンに供給される空気流量との関係は 比例関係になり、空気流量は油圧に比例して増大するものであった。

【０００５】 しかし、車両が停止している場合には操舵抵抗が大きいため空気流量を多くす る必要があるが、車両が走行している場合には操舵抵抗はそれ程大きくないため に空気流量を大きくする必要はない。そのため、操舵抵抗のそれ程大きくない実 用域では空気流量が過大となって燃費が不必要に増大するという問題があった。

【０００６】 また、油圧パワーステアリングの操向補助力を付与する油圧ポンプとして、図 ８に示すようにエンジン回転数が増大すると圧油流量が通常のアイドリング回転 数よりも減少するドルーピングポンプが一般に用いられ、高速走行時において操 向補助力が過大になることを防止し、直進安定性の向上を図っている。そのため 、実用域において空気制御弁から送られる空気流量の増大によりエンジン回転数 が通常のアイドリング回転数よりも増大すると、ドルーピングポンプから吐出さ れる圧油流量が変動し、操舵フィーリングが変化してしまうという問題があった 。

【０００７】 本考案は上記従来技術の問題を解決することのできる液圧応答式空気制御弁を 提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の特徴とするところは、ハウジングと、このハウジングに設けられた液 体導入路に軸方向移動自在に挿入されたプランジャと、そのハウジングの内部を 空気流入路に連通する第１室と空気流出路に連通する第２室とに仕切る仕切り部 材とを備え、そのプランジャと仕切り部材との内外周間に第１室と第２室とを連 通するための空気流路が形成され、その液体導入路が液圧発生体に接続され、そ の液圧発生体から送り出される液体の圧力に応じて前記プランジャが軸方向移動 し、このプランジャの軸方向移動により前記空気流路の流路断面積が変化する点 にある。

【０００９】

【作用】

本考案の構成によれば、プランジャと仕切り部材との内外周間の空気流路の流 路断面積がプランジャの軸方向移動により変化するため、流出空気流量がプラン ジャの軸方向移動に応じて変化し、液体導入路に作用する液圧と空気流量との関 係を任意のものとすることができる。

【００１０】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１１】 図１に示す液圧応答式空気制御弁１は、ハウジング２と、このハウジング２に 設けられた液体導入路３に軸方向移動自在に挿入されたプランジャ４とを備えて いる。そのハウジング２は、そのプランジャ４の軸方向一方側（図１において左 方側）の第１部材５と、軸方向他方側の第２部材６とを連結することで形成され ている。その第１部材５は回転体形状であって、その軸心と前記プランジャ４の 軸心とは一致されている。この第１部材５の軸方向一端の外周に、前記プランジ ャ４と同軸心の接続用ねじ部７が形成されている。この接続用ねじ部７を介し、 第１部材５は液圧発生体にねじ合わされる。

【００１２】 本実施例における液圧発生体は、油圧パワーステアリング装置の操向補助力付 与用油圧アクチュエータに圧油を供給するドルーピングポンプ８とされている。 このポンプ８のケーシング９に形成されたねじ孔１０に、前記接続用ねじ部７が ねじ合わされる。そのポンプ８の液体送出口にノズル１１が設けられ、このノズ ル１１の先端外周のテーパ面１１ａが、前記液体導入路３の先端の内周に形成さ れたテーパ面３ａに押し付けられる。両テーパ面３ａ、１１ａが互いに押し付け られることにより、ポンプ８から送り出される液体が漏れることなく液体導入路 ３に導入される。また、プランジャ４の軸方向中途部に周溝４ａが設けられ、こ の周溝４ａにシール部材１４が挿入され、液体導入路３とプランジャ４との内外 周の間から液体がハウジング２の内部に入り込むのが防止されている。

【００１３】 前記第２部材６は、図中左方側が開口する筒状であって、その図中左方側の内 部に、前記第１部材５の図中右方側がシール部材１５を介して挿入されている。 この第２部材６に、図中右方側の端面に開口する空気流入路１６と空気流出路１ ７とが設けられている。その空気流入路１６と空気流出路１７に、それぞれ接続 用パイプ１８、１９が挿入されている。このパイプ１８、１９を介し、空気流入 路１６は図外空気供給源に接続され、空気流出路１７は車両のエンジンの給気路 に接続される。

【００１４】 また、第２部材６の外周に、前記接続用ねじ部７と同軸心に連結用ねじ部２９ が形成されている。この連結用ねじ部２９に、筒状の押付部材３０がねじ合わさ れている。この押付部材３０の内周に、連結用ねじ部２９とねじ合わされる雌ね じ部３０ｂが形成され、図中左方の端部から、径方向内方に向かう張り出し部３ ０ａが形成されている。この張り出し部３０ａと第２部材６の図中左方の端面と の間に、第１部材５に設けられたフランジ５ａが配置されている。これにより、 押付部材３０を連結用ねじ部２９を介して第２部材６にねじ合わせると、張り出 し部３０ａにより、第１部材５のフランジ５ａが第２部材の端面に押付けられ、 第１部材５と第２部材６とは互いに押付けられて連結された状態になる。

【００１５】 ハウジング２の内部を図中右方側の第１室２１と図中左方側の第２室２２とに 仕切る仕切り部材２０が設けられている。その第１室２１は前記空気流入路１６ に連通され、その第２室２２は前記空気流出路１７に連通されている。その仕切 り部材２０は軸心が前記プランジャ４の軸心と一致する筒状であって、その外周 面２０ａを介して第２部材６の内周孔６ａに圧入されている。この仕切り部材２ ０の内周に前記プランジャ４が軸方向移動可能に挿入されている。また、仕切り 部材２０に、その仕切り部材２０の内周部と前記第２室２２とを連通する複数の 連通孔２４が設けられている。

【００１６】 プランジャ４と仕切り部材２０との内外周間に、第１室２１と第２室２２とを 連通するための空気流路２５が形成されている。本実施例では、プランジャ４の 外周に軸方向に沿う２本の溝２５ａ、２５ｂが形成され、この溝２５ａ、２５ｂ により空気流路２５が構成されている。各溝２５ａ、２５ｂは連通孔２４を介し て第２室２２と常に連通すると共に、プランジャ４が図中右方に移動することで 第１室２１と連通する。

【００１７】 プランジャ４の図中右方側の端部から突出する連結軸４０に、径方向外方に張 り出すフランジ２３が圧入されている。このフランジ２３を、仕切り部材２０の 図中右方側の端面に押し付ける圧縮コイルバネ２６が、フランジ２３の端面と第 ２部材６の内面との間に設けられている。このコイルバネ２６は、フランジ２３ の端面に形成された凹部２７に嵌合されている。このバネ２６の弾性力によりフ ランジ２３が仕切り部材２０に押し付けられると、前記空気流路２５と第１室と の間は閉鎖状態となる。前記ポンプ８から圧油が液体導入路３に導入されると、 その油圧に応じてプランジャ４がバネ２６の弾性力に抗して図中右方に移動し、 空気流路２５と第１室２１とが連通し、空気供給源から空気流入路１６、第１室 ２１、空気流路２５、連通孔２４、第２室２２および空気流出路１７を通って空 気がエンジンに送られる。

【００１８】 そして、プランジャ４の軸方向移動により、前記２本の溝２５ａ、２５ｂによ り構成される空気流路２５の流路断面積が変化する。すなわち、図２に示すよう に、一方の溝２５ａの図中右端面はプランジャ４の右端のフランジ２３の内面に より構成され、他方の溝２５ｂの右端面は一方の溝２５ａの右端面より軸方向距 離Ｌだけ左方に位置する。これにより、プランジャ４が図中右方に距離Ｌだけ移 動するまでは、一方の溝２５ａの流路断面積が空気流路２５の流路断面積となり 、プランジャ４が距離Ｌを超えて移動すると両方の溝２５ａ、２５ｂの流路断面 積の和が空気流路２５の流路断面積になる。

【００１９】 これにより、空気制御弁１からエンジンに送り出される空気流量とプランジャ ４に作用するポンプ８の油圧との関係は、図４に示すように、まず油圧の上昇に 従い空気流量が比例して増加し、次に油圧の上昇に拘わらず空気流量が一定とな り、次に油圧の上昇に従い空気流量が比例して増加し、次に油圧の上昇に拘わら ず空気流量が一定となる。

【００２０】 これは、プランジャ４が油圧によって図１に示す状態から右方に移動する場合 、当初は一方の溝２５ａを介してのみ第１室２１と第２室２２とが連通し、その 一方の溝２５ａの第１室２１に対する開度はプランジャ４の軸方向移動距離に比 例するので、油圧に比例して空気流量が増大する。この際、図３に示すように一 方の溝２５ａの幅をＷ１とし、深さをＤ１とし、プランジャ４の軸方向移動距離 をＸとすると、一方の溝２５ａの第１室２１に対する開口面積Ｗ１・Ｘが、一方 の溝２５ａの流路断面積約Ｗ１・Ｄ１に等しくなるまで、空気流量は油圧に比例 して増加する。そして、Ｗ１・ＸがＷ１・Ｄ１に略等しくなると、流出空気は一 方の溝２５ａにおいて絞られるため、油圧の増加によりプランジャ４が移動して も流出空気流量は一定となる。さらに油圧が増加し、プランジャ４が距離Ｌだけ 移動すると、一方の溝２５ａだけでなく他方の溝２５ｂを介して第１室２１と第 ２室２２とが連通する。これにより、他方の溝２５ｂの幅をＷ２とし、深さをＤ ２とすると、他方の溝２５ｂの第１室２１に対する開口面積Ｗ２・（Ｘ−Ｌ）が 他方の溝２５ｂの流路断面積約Ｗ２・Ｄ２に等しくなるまで空気流量は油圧に比 例して増加する。そして、Ｗ２・（Ｘ−Ｌ）がＷ２・Ｄ２に略等しくなると、流 出空気は両方の溝２５ａ、２５ｂにおいて絞られるため、油圧の増加によりプラ ンジャ４が移動しても流出空気流量は一定となる。

【００２１】 上記構成の液圧応答式空気制御弁１によれば、図５に示すように、油圧パワー ステアリング装置の実用域におけるポンプ吐出油の圧力範囲においては、液圧応 答式空気制御弁１から送り出される空気流量は一定とされている。そして、車両 が停止しているために操舵抵抗が大きく、油が実用域よりも大きくなった場合は エンジンに供給される空気流量が大きくなり、エンジン停止が防止される。これ により、図中破線で示すように空気流量が油圧に比例して増加する従来の制御弁 に比べ、図中ハッチングで示す部分に対応する燃費の低減を図ることができる。

【００２２】 また、実用域において操舵を行なって油圧が変動しても、流出空気流量が一定 であるためにエンジン回転数が変動することはないため、操舵フィーリングが変 化することはない。

【００２３】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。

【００２４】 例えば、上記実施例ではプランジャ４と仕切り部材２０との内外周間の空気流 路２５を溝２５ａ、２５ｂにより構成したが、図６に示すように溝２５ａとプラ ンジャ３の外周に形成する切欠２５ｃにより構成するようにしてもよい。また、 図７に示すように、プランジャ４の外周に深さの異なる周溝２５ｄ、２５ｅを形 成し、この周溝により空気流路を構成するようにしてもよい。

【００２５】

【考案の効果】

本考案による液圧応答式空気制御弁によれば、液体導入路を介してプランジャ に作用する液圧と流出空気流量との関係を任意のものとすることができ、例えば 油圧パワーステアリング装置を備えた車両におけるアイドリング時におけるエン ジン停止の防止のために用いた場合、燃費の低減や操舵フィーリングの変動防止 を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
断面図

【図２】本考案の実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
要部の断面図

【図３】本考案の実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
プランジャの断面図

【図４】本考案の実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
液圧と空気流量との関係を示す図

【図５】本考案の実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
特性の説明図

【図６】異なった実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
プランジャの断面図

【図７】異なった実施例に係る液圧応答式空気制御弁の
断面図

【図８】ドルーピングポンプのエンジン回転数と圧油流
量との関係を示す図

【図９】従来例に係る液圧応答式空気制御弁の液圧と空
気流量との関係を示す図

【図１０】従来例に係る液圧応答式空気制御弁の断面図

【符号の説明】

１ 液圧応答式空気制御弁 ２ ハウジング ３ 液体導入路 ４ プランジャ １６ 空気流入路 １７ 空気流出路 ２０ 仕切り部材 ２１ 第１室 ２２ 第２室 ２５ 空気流路

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ハウジングと、このハウジングに設けら
   れた液体導入路に軸方向移動自在に挿入されたプランジ
   ャと、そのハウジングの内部を空気流入路に連通する第
   １室と空気流出路に連通する第２室とに仕切る仕切り部
   材とを備え、そのプランジャと仕切り部材との内外周間
   に第１室と第２室とを連通するための空気流路が形成さ
   れ、その液体導入路が液圧発生体に接続され、その液圧
   発生体から送り出される液体の圧力に応じて前記プラン
   ジャが軸方向移動し、このプランジャの軸方向移動によ
   り前記空気流路の流路断面積が変化することを特徴とす
   る液圧応答式空気制御弁。