JPH0821550A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポンプにサージ圧が掛からないようにする。 【構成】 アクチュエータに作動液を供給するための吐
出ポート１０を備え、壁面にドレンポート７が開口した
スプール収容孔２を形成し、該スプール収容孔２にスプ
ール弁３を摺動自在に収容して高圧室４と背圧室５とを
区画形成し、ポンプ８の吐出側を高圧室４に連通させ、
該高圧室４をオリフィス１１を介して吐出ポート１０に
連通させ、該吐出ポート１０を背圧室５に連通させた流
量制御弁において、背圧室５とドレンポート７とを連通
させる連通路２２を形成し、該連通路２２内に、ポンプ
８の低温始動時のみ開くサージバルブ２３を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両においてエンジ
ン等で駆動するポンプによりパワーステアリング装置等
アクチュエータに供給する作動液の流量を適正に制御す
る流量制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の流量制御弁には、特開昭
５８−１８５３６７号公報に記載されたものがある。

【０００３】この流量制御弁は、パワーシリンダ等（ア
クチュエータ）に圧油（作動液）を供給するためのコン
トロールバルブポート（吐出ポート）を備え、壁面にサ
クションポート（ドレンポート）が開口したバルブチャ
ンバー（スプール収容孔）を形成し、該バルブチャンバ
ーに両端が閉塞した筒状のオイルリターンコントロール
スプール（スプール弁）を摺動自在に収容して高圧室と
背圧室とを区画形成している。ポンプの吐出側を前記高
圧室に連通させ、該高圧室を絞り（オリフィス）を介し
て前記コントロールバルブポートに連通させ、該コント
ロールバルブポートを前記背圧室に連通させている。

【０００４】そして、絞りの前後に生じる差圧にオイル
リターンコントロールスプールを応動させて、該オイル
リターンコントロールスプールによりサクションポート
の開口面積を調整してパワーシリンダ等に対する圧油の
供給流量を制御するようにしている。

【０００５】また、前記オイルリターンコントロールス
プール内には、オリフィス下流側の圧力が高圧になった
時に背圧室とサクションポートとを連通させるリリーフ
バルブが設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の流量制御弁にあっては、ポンプの低温始動時、作動
油も低温状態にあってその粘度が高く、絞りを作動油が
通過し難い。このため、高圧室からコントロールバルブ
ポートに作動油が流れ難いことから、ポンプにより高圧
室に作動油が供給されると、高圧室の圧力が上昇する。
このとき、背圧室内の作動油も粘度が高いため、背圧室
とコントロールバルブポートを結ぶ連通路及びパワース
テアリングのロータリバルブの絞り等の流路抵抗によ
り、作動油がコントロールバルブポート側に流れ難い。
よって、高圧室の圧力が上昇しても、オイルリターンコ
ントロールスプールは容易には移動できず、サクション
ポートも容易には開口しない。かくして高圧室の圧力は
更に上昇して、ポンプの吐出負荷を超える過大な圧力
（サージ圧）がポンプに作用することとなる。

【０００７】この発明は上記課題を解決するためになし
たもので、その目的は、ポンプにサージ圧が掛からない
ようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、請求項１に記載した通り、アクチュエ
ータに作動液を供給するための吐出ポートを備え、壁面
にドレンポートが開口したスプール収容孔を形成し、該
スプール収容孔にスプール弁を摺動自在に収容して高圧
室と背圧室とを区画形成し、ポンプの吐出側を前記高圧
室に連通させ、該高圧室をオリフィスを介して前記吐出
ポートに連通させ、該吐出ポートを前記背圧室に連通さ
せた流量制御弁において、前記背圧室と前記ドレンポー
トとを連通させる連通路を形成し、該連通路内に、前記
ポンプの低温始動時のみ開くサージバルブを設けたもの
であり、より具体的には、請求項２に記載した通り、前
記背圧室を区画して弁収容室を形成し、該弁収容室と前
記背圧室との間に通孔を設け、該通孔を開閉可能に前記
弁収容室に弁体を配して該弁収容室を前記通孔側の連絡
室とサブ背圧室とに隔成し、前記連絡室に前記連通路を
開口させると共に、前記通孔を開口させる方向に前記弁
体を弾発付勢する弾性部材を介装して前記サージバルブ
を構成したものである。

【０００９】

【作用】上記請求項１記載の構成によれば、ポンプの低
温始動時には、作動液も低温状態にあってその粘度が高
く、このためオリフィスを作動液が通過し難いことか
ら、高圧室の圧力が上昇する。この時、サージバルブが
開いて背圧室がドレンポートに連通した状態、つまり、
背圧室が略大気圧となっている。このため、スプール弁
は前記高圧室の圧力で瞬時にドレンポートを開く位置ま
で後退することとなり、この結果、前記高圧室の圧力が
上昇しないうちにドレンポートに逃げることとなる。そ
して、ポンプの始動後には、サージバルブが閉弁して背
圧室に吐出ポートの圧力が作用することから、スプール
弁はオリフィスの前後に生じた差圧に応じて移動する。

【００１０】また、上記請求項２記載の構成によれば、
ポンプの低温始動時、高圧室の圧力が上昇するが、この
時には、弁体は弾性部材の力により通孔を開口させる方
向に移動して、サージバルブが開弁した状態、つまり背
圧室が連通路を介してドレンポートに連通した状態とな
って、背圧室は略大気圧となっている。このため、スプ
ール弁は前記高圧室の圧力で瞬時にドレンポートを開く
位置まで後退することとなり、この結果、高圧室の圧力
が上昇しないうちにドレンポートに逃がされる。そし
て、ポンプの始動後、作動液の粘度が低くなってくる
と、吐出ポートの圧力が上昇し、この圧力はサブ背圧室
に供給されて弁体の一側に作用するが、該弁体の他側に
は、ドレンポートに連通して低圧である背圧室の圧力し
か作用していない。このとき、弁体は弾性部材の力によ
り通孔を開口させる方向に移動されていることから、弁
体の両側の受圧面積は等しくなっている。このため、弁
体にはこれを背圧室側に付勢する力が発生することとな
り、弁体は弾性部材の力に打ち勝ち通孔を閉じる方向に
瞬時に移動されて通孔を閉じる。この結果、サージバル
ブが閉弁し、これにより連通路が遮断されて背圧室がド
レンポートに連通しなくなることから、背圧室にも吐出
ポートの圧力が作用し、弁体の両側に働く圧力は同じく
なる。しかし、サージバルブの閉弁後は、弁体の背圧室
側の受圧面積が通孔の開口面積まで絞られて両側の受圧
面積に差が生じることから、弁体を背圧室側に付勢する
力が維持されることとなり、この結果、弁体により連通
路を遮断した状態が保持される。従って、スプール弁は
オリフィスの前後に生じた差圧に応じて移動する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１２】図１はこの発明の一実施例になる流量制御
弁を示す縦断面図である。

【００１３】ケーシング１にはスプール収容孔２が形成
され、該スプール収容孔２にはスプール弁３が摺動自在
に収容されて高圧室４と背圧室５が区画形成されてい
る。６は背圧室５に配置された戻しスプリングである。

【００１４】前記スプール収容孔２の壁面には、前記ス
プール弁３により有効流路断面積が開閉制御されるドレ
ンポート７とポンプ８（ポンプ高圧室のみ図示）の吐出
側を前記高圧室４に連通させる流入ポート９とが開口し
ている。

【００１５】前記スプール収容孔２の前記高圧室４に臨
む一端部には筒状のコネクタが螺合され、該コネクタ内
には吐出ポート１０とオリフィス１１とが設けられてい
る。吐出ポート１０は前記高圧室４にオリフィス１１を
介して連通して系外のパワーステアリング装置（アクチ
ュエータ）側に作動液を供給するものであり、前記背圧
室５に連通路１２を介して連通している。１３は吐出ポ
ート１０の圧力の脈動を背圧室５に伝達させないために
連通路１２に設けたオリフィスである。

【００１６】また、前記スプール弁３内には、パワース
テアリング装置（アクチュエータ）側から負荷がかか
り、背圧室５の圧力が高圧になった時に、背圧室５とド
レンポート７とを連通するリリーフバルブ２５が設けら
れている。

【００１７】更に、前記背圧室５と前記ドレンポート７
とを連通させる連通路２２が形成され、該連通路２２内
にはサージバルブ２３が設けられている。

【００１８】すなわち、前記背圧室５は仕切壁１ａによ
り区画されて弁収容室１４が形成され、該弁収容室１４
と前記背圧室５との間（仕切壁１ａ）には通孔１５が設
けられている。

【００１９】前記弁収容室１４には前記通孔１５を開閉
可能に弁体１７が配されて、該弁収容室１４は前記通孔
１５側の連絡室１８とサブ背圧室１９とに隔成されてい
る。

【００２０】また、前記連絡室１８には、前記通孔１５
を開口させる方向に前記弁体１７を弾発付勢するスプリ
ング２０（弾性部材）が介装されている。１６は弁体１
７を着座可能に通孔１５の開口縁部に形成した弁座であ
る。

【００２１】更に、前記ケーシング１には、前記連絡室
１８と前記ドレンポート７とを連通させる連通路２１
と、前記サブ背圧室１９と前記吐出ポート１０とを連通
させる連通路２４とが形成されている。２６は吐出ポー
ト１０の圧力の脈動をサブ背圧室１９に伝達させないた
めに連通路２４に設けたオリフィスである。

【００２２】このように、前記通孔１５と前記連絡室１
８と前記連通路２１とで前記連通路２２が構成され、該
連通路２２内に、後述するように前記ポンプ８の低温始
動時のみ開くサージバルブ２３が構成されている。

【００２３】上記構成において、ポンプ８の低温始動時
には、作動液も低温状態にあってその粘度が高く、この
ためオリフィス１１を作動液が通過し難いことから、高
圧室４の圧力が上昇する。この時、サージバルブ２３
は、スプリング２０の力により弁体１７が弁座１６から
離間して弁収容室１４の他端に押し付けられ、通孔１５
が開いて、開弁した状態となり、背圧室５が連通路２２
を介してドレンポート７に連通した状態、つまり、背圧
室５は略大気圧となっている。このため、スプール弁３
は前記高圧室４の圧力で瞬時にドレンポート７を開く位
置まで後退することとなり、この結果、高圧室４の圧力
が上昇しないうちにドレンポート７に逃がされる。

【００２４】ポンプ８の始動後、つまりポンプ８の低温
始動時の高圧室４の圧力を逃がした後、作動液の粘度が
低くなってくると、吐出ポート１０の圧力が上昇し、こ
の圧力は連通路２４を介してサブ背圧室１９に供給され
て弁体１７の一側に作用するが、該弁体１７の他側に
は、ドレンポート７に連通して低圧である背圧室５の圧
力しか作用していない。このとき、前記弁体１７はスプ
リング２０の力により通孔１５を開口させる方向に移動
されて弁座１６から離間していることから、弁体１７の
両側の受圧面積は等しくなっている。このため、弁体１
７にはこれを背圧室５側に付勢する力が発生することと
なり、弁体１７はスプリング２０の力に打ち勝ち通孔１
５を閉じる方向に瞬時に移動されて弁座１６に着座し通
孔１５を閉じる。この結果、サージバルブ２３が閉弁
し、これにより連通路２２が遮断されて背圧室５がドレ
ンポート７に連通しなくなることから、背圧室５にも連
通路１２を介して吐出ポート１０の圧力が作用し、弁体
１７の両側に働く圧力は同じくなる。しかし、サージバ
ルブ２３の閉弁後は、弁体１７の背圧室５側の受圧面積
が通孔１５の開口面積まで絞られて両側の受圧面積に差
が生じることから、弁体１７を背圧室５側に付勢する力
が維持されることとなり、この結果、弁体１７が弁座１
６に着座して、連通路２２を遮断した状態が保持され
る。

【００２５】このようにサージバルブ２３はポンプ８の
低温始動時のみ開きそれ以外は閉じることとなり、サー
ジバルブ２３が閉弁した後は、背圧室５に吐出ポート１
０の圧力が作用する。この結果、スプール弁３の前後に
はオリフィス１１の前後に生じた差圧が働き、この差圧
に応じてスプール弁３が移動することから、後述するよ
うにパワーステアリング装置に対する作動液の供給流量
が適正に制御されることとなる。

【００２６】つまり、ポンプ８の低回転時では、作動液
の吐出流量が少なく、このためオリフィス１１の前後の
差圧が小さいことから、スプール弁３はドレンポート７
を開口させるほど移動しない。このため、高圧室４に流
入した作動液の全量がパワーステアリング装置に供給さ
れる。この結果、パワーステアリング装置のアシスト力
が大きくなり、操舵力が軽くなる。また、ポンプ８の中
速・高速回転時では、作動液の吐出流量が多く、このた
めオリフィス１１の前後の差圧が大きいことから、スプ
ール弁３は戻しスプリング６の力に打ち勝ち移動し、ド
レンポート７と該ドレンポート７側のスプール弁３の端
面との間に図示しない間隙が発生する。このため、作動
液の一部が前記間隙を介してドレンポート７に排出され
ることから、上記パワーステアリング装置への供給流量
は一定となる。この結果、パワーステアリング装置のア
シスト力が一定となり、一定の操舵力が得られる。

【００２７】尚、上記実施例では、サージバルブ２３を
液圧作動式のもので構成したが、連通路２２内において
ポンプ８の低温始動時のみ開きそれ以外は閉じるもので
あれば、サージバルブ２３を電磁弁等で構成しても良
い。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、この発明は、請求項１に記
載した通り、アクチュエータに作動液を供給するための
吐出ポートを備え、壁面にドレンポートが開口したスプ
ール収容孔を形成し、該スプール収容孔にスプール弁を
摺動自在に収容して高圧室と背圧室とを区画形成し、ポ
ンプの吐出側を前記高圧室に連通させ、該高圧室をオリ
フィスを介して前記吐出ポートに連通させ、該吐出ポー
トを前記背圧室に連通させた流量制御弁において、前記
背圧室と前記ドレンポートとを連通させる連通路を形成
し、該連通路内に、前記ポンプの低温始動時のみ開くサ
ージバルブを設けたため、ポンプの始動直後では、作動
液も低温状態にあってその粘度が高く、このためオリフ
ィスを作動液が通過し難いことから、高圧室の圧力が上
昇するが、ポンプの低温始動時、サージバルブが開弁し
て背圧室が連通路を介してドレンポートに連通した状態
となって、背圧室が略大気圧となっていることから、ス
プール弁を前記高圧室の圧力で瞬時にドレンポートを開
く位置まで後退させて、前記高圧室の圧力をドレンポー
トに逃がすことができる。この結果、ポンプにサージ圧
が掛かることを確実に防止できる。そして、ポンプの低
温始動後、サージバルブが閉弁して、背圧室に吐出ポー
トの圧力を作用させて、スプール弁をオリフィスの前後
に生じた差圧に応じて移動させることができる。

【００２９】そして、請求項２に記載した通り、前記背
圧室を区画して弁収容室を形成し、該弁収容室と前記背
圧室との間に通孔を設け、該通孔を開閉可能に前記弁収
容室に弁体を配して該弁収容室を前記通孔側の連絡室と
サブ背圧室とに隔成し、前記連絡室に前記連通路を開口
させると共に、前記通孔を開口させる方向に前記弁体を
弾発付勢する弾性部材を介装して前記サージバルブを構
成した場合には、ポンプの低温始動時、高圧室の圧力が
上昇するが、この時には、弁体は弾性部材の力により通
孔を開口させる方向に移動して、サージバルブが開弁し
た状態、つまり背圧室が連通路を介してドレンポートに
連通した状態となって、背圧室は略大気圧となってい
る。このため、スプール弁を前記高圧室の圧力で瞬時に
ドレンポートを開く位置まで後退させて、高圧室の圧力
をドレンポートに逃がすことができる。この結果、ポン
プにサージ圧が掛かることを確実に防止できる。そし
て、ポンプの始動後では、作動液の粘度が低くなって、
吐出ポートの圧力が上昇し、この圧力はサブ背圧室に供
給されて弁体の一側に作用するが、該弁体の他側には、
ドレンポートに連通して低圧である背圧室の圧力しか作
用しておらず、このため弁体が弾性部材の力により通孔
を開口させる方向に移動されて、弁体の両側の受圧面積
が等しくなっていることから、弁体にこれを背圧室側に
付勢する力を発生させて、弁体を弾性部材の力に打ち勝
ち通孔を閉じる方向に瞬時に移動させて通孔を閉じ、サ
ージバルブを閉弁することができる。これにより、背圧
室がドレンポートに連通しなくなることから、背圧室に
も吐出ポートの圧力が作用し、弁体の両側に働く圧力は
同じくなるが、サージバルブの閉弁後は、弁体の背圧室
側の受圧面積が通孔の開口面積まで絞られて両側の受圧
面積に差が生じ、弁体を背圧室側に付勢する力が維持さ
れることから、弁体により連通路を遮断した状態を背圧
室に吐出ポートの圧力を作用させて、保持することがで
きる。従って、ポンプの始動後、背圧室に吐出ポートの
圧力を作用させて、スプール弁をオリフィスの前後に生
じた差圧に応じて移動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例になる流量制御弁を示す縦
断面図である。

【符号の説明】

２ スプール収容孔 ３ スプール弁 ４ 高圧室 ５ 背圧室 ７ ドレンポート ８ ポンプ １０ 吐出ポート １１ オリフィス １４ 弁収容室 １５ 通孔 １７ 弁体 １８ 連絡室 １９ サブ背圧室 ２０ スプリング（弾性部材） ２２ 連通路 ２３ サージバルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクチュエータに作動液を供給するため
   の吐出ポートを備え、壁面にドレンポートが開口したス
   プール収容孔を形成し、該スプール収容孔にスプール弁
   を摺動自在に収容して高圧室と背圧室とを区画形成し、
   ポンプの吐出側を前記高圧室に連通させ、該高圧室をオ
   リフィスを介して前記吐出ポートに連通させ、該吐出ポ
   ートを前記背圧室に連通させた流量制御弁において、前
   記背圧室と前記ドレンポートとを連通させる連通路を形
   成し、該連通路内に、前記ポンプの低温始動時のみ開く
   サージバルブを設けたことを特徴とする流量制御弁。
2. 【請求項２】 前記背圧室を区画して弁収容室を形成
   し、該弁収容室と前記背圧室との間に通孔を設け、該通
   孔を開閉可能に前記弁収容室に弁体を配して該弁収容室
   を前記通孔側の連絡室とサブ背圧室とに隔成し、前記連
   絡室に前記連通路を開口させると共に、前記通孔を開口
   させる方向に前記弁体を弾発付勢する弾性部材を介装し
   て前記サージバルブを構成したことを特徴とする請求項
   １記載の流量制御弁。