JPS58218471A

JPS58218471A - 流量制御弁

Info

Publication number: JPS58218471A
Application number: JP57099600A
Authority: JP
Inventors: Yoshitomo Suzuki; 義友鈴木
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-06-10
Filing date: 1982-06-10
Publication date: 1983-12-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、主として車両用パワーステアリング装置に
使用される回転数感応型液圧ポンプの流量制御弁に関す
る。

パワーステアリング装置に使用される回転数感応型液圧
ポンプは、ポンプの高速回転時に吐出液量の一部を流量
制御弁の作用でポンプの吸込口に還流させることにより
、エンジンの高速回転域でのポンプ駆動馬力を低減する
と共に、車両の高速走行時の操縦安定性を向上させるよ
うにしている。

第１図および第２図は、従来の流量制御弁の一例を示す
ものであり、図中１は弁本体、２は弁本体１内に形成し
たスプール室であるっスプール室２内は、これに摺動自
在に嵌合されたスプール３によって高圧部２ａと低圧部
２ｂとに区画されており、高圧部２ａには、液圧ポンプ
４の吐出口４ａと液圧機器（図中路）の入口とを連通ず
る供給通路５が連通している。供給通路５内の、前記ス
プール室２よりも下流側には絞り６を設け、この絞り６
の下流側を、連通路１によってスプール室２の前記低圧
部２ｂ側に連通している。８は連通路Ｔ内に設けた連通
路絞りである。

また、前記スプール３の高圧部２ａ側には、軸方向外方
に延びるストッパ３ａを設け、このストッパ３ａによっ
て、低圧部２ｂ側訛縮設したスプリング９の付勢力によ
るスプール３の移動を制限している。１０は、スプール
室２の高圧部２ａと液圧ポンプ４の吸入口４ｂとを連通
ずるフローダウン通路であり、このフローダウン通路１
ｏの高圧部２ａ側の開口は、前記スプール３によって開
閉され、このスプール３とフローダウン通路１゜の開口
とでフローダウン絞り１１が構成される。

このフローダウン絞り１１は、スプリング９の付勢力に
よってスプール３が図において最左端にあるときには、
完全に閉じられるように構成しである。

今、液圧ポンプ４の作動に↓り作動液が供給通路５内に
流入し、このときの高圧部２ａの液圧をＰＩとすると共
に、低圧部２ｂあ液圧をＰ２とし、かつ、スプリング９
の付勢力をＦ、とすると、次の式％式％）すなわち、供給通路５内に設けた絞り６の上流側の液圧
Ｐ１と、該絞り６の下流側の液圧Ｐ２にスプリング９の
付勢力を加えた圧力とによって、スプール３の軸方向両
側の力が釣９合い、がっ、該絞り６の前後差圧に応じて
移動する。

而して、液圧ポンプ４の回転数の上昇に伴なって、該ポ
ンプから吐出される作動液の流量が増加すると、絞り６
の働きによって、該絞り６の前後差圧が前記作動液量に
比例して増加する。絞り６の前後差圧がスプリング９の
付勢力よりも大きくなると、この前後〜圧に応じてスプ
ール３が図において右方に移動し、このスプール３の移
動量に応じて前記フローダウン絞り１１が開かれる。こ
のようにフローダウン絞り１１が開くと、液圧ポンプ４
から吐出された作動液の余剰分が当該フローダウン絞り
１１からフローダウン通路１０を経て液圧ポンプ４の：
、鉄人ロ４ｂに還流し、供給通路−１５からパワース１アリング等−の液圧機器に供給さ′１
１れる作動液量を、液圧ポンプ４の吐出量の増加に　　　
　□゛係らず所定量に保持するようにしている。

しかしながら、このような従来の流量制御弁にあっては
、液汁ポンプ４から吐出される作動液の余剰液量を当該
液圧ポンプ４に還流させるためのフローダウン通路１０
に設けたフローダウン絞り１１が、スプール室２に開口
するフローダウン通路１０の断面積と、このフローダウ
ン通路１０（７）開口を開閉するスプール３とから構成
されていた。

しかも、フローダウン通路１ｏの断面形状は円形をなし
ており、かつ、その断面積は、高速回転領域において液
圧ポンプ４から吐出される作動液量の内の余剰分を該液
圧ポンプ４に還流させるに十分な大きさを有している。

このため、液圧ポンプ４が、フローダウン絞り１１を開
き始める程度の作動液を吐出する回転領域にある場合に
は、スプール３が若干移動しただけでフローダウン絞り
１１の開口面積が大きく変化する。したがって、この回
転領域で液圧ポンプ４から吐出された作動液の脈動が大
きい場合には、スプール３が自励振動を引き起こして大
きな騒音を発生したり、また、フローダウン通路１０か
ら液圧ポンプ４に還流される制御流量が安定せず、その
結果、操舵フィーリングを著しく害するという問題があ
った。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、供給通路内に設けた絞りと、スプール室
内に摺動自在に嵌合されて当該スプール室内を高圧部と
低圧部とに区画し、かつ、前記絞りの前後差圧に応動す
るスプール、および、スプール室内に開口し、このスプ
ールの移動に応じて開口面積が変化することにより作動
液を液圧ポンプの吸入口に還流させるフローダウン通路
とよりなるフローダウン絞りと、を備えた流量制御弁に
おいて、前記フローダウン通路の開口を、初期の開口面
積の変化率が小さくなるように構成することにより初期
のスプールの移動量に対して当該フローダウン絞りを通
過する作動液量の変化率が小さくなるようにし、もって
、上記問題を解決することを目的としている。

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第３図および第４図は、この発明の一実施例を示す図で
あるうまず、構成を説′明すると、図中１が弁本体であリ、こ
の弁本体１内には、スプール室２を形成する。スプール
室２内にはスプール３が摺動自在に嵌合し、このスプー
ル３によって、スプール室２内を高圧部２ａと低圧部２
ｂとに区画している。

スプール室２の高圧部２ａには、回転数感応型の液圧ポ
ンプ４の吐出口４ａと、パワーステアリング用パワーｉ
ｙリング（図中略）等の液圧機器の入口とを連通ずる供
給通路５が連通ずる。供給通路５内の、前記スプール室
２よりも下流側には絞り６を設け、この絞り６の下流側
を、途中に連通路絞り８を設けた連通路７によって、ス
プール室２の前記低圧部２ｂに連通ずる。

また、前記スプール３の高圧部２ａ側には、軸方向の外
方に突出するストッパ３ａを設け、このストッパ３ａに
よって、スプ、−ル３の高圧部２ａ側への移動を制限す
る。９は４１．スプール室２の低圧部２ｂ内に縮設した
スプリングであり、このス１ブリング９の一端がスプール３の低圧部２ｂ側の端面に
看座しており、このスプリング９のばね力によってスプ
ール３は、図におい、て左方に付勢される。かくして、
前記絞り６の上流側たる高圧部２ａの液圧Ｐ、と、該絞
り６の下流側たる低圧部２ｂの液圧Ｐ２にスプリング９
の付勢力を加えた圧力とによって、スプール３の軸方向
の力が釣り合い、かつ、前記絞り６０前後差圧に応じて
移動する。

１０は、スプール室２の高圧部２ａと液圧ポンプ４の吸
入口４ｂとを連通ずるフローダウン通路であり、このフ
ローダウン通路１０のスプール室２側は、断面積の変化
率が異なる中小２つの通路１０ａ、１０ｂの組み合せに
よって構成している。

すなわち、フローダウン通路１０は、液圧ポンプ４側か
ら中途部分まで延びる大径路ｔＯＣと、この大径路１０
Ｃの底部から延びてスプール室２の高原部７　ａ、に開
口する、併設された中径路１０ａと小径路１０ｂとから
なり、中小径路１０　ａ、１０ｂとスプール３とでフロ
ーダウン絞り１１が構成される。そして、前１．記中小
径路１０ａ、１０ｂは、フ・−ダウン絞り昌が完全に閉
じた状態からスプール３が移動すると、まず小径路１０
ｂのみが開き、該スプール３が適宜距離移動したときに
中径路１０ａが続いて開くように配設している。

つぎに、作用を説明する。

図示しないエンジンの駆動に伴なって液圧ポンプ４が回
転すると、その回転数に見合った量の作動液が該液圧ポ
ンプ４から吐出され、この作動液が供給通路５を経てパ
ワーシリンダ等の液圧機器に供給される。この際、液圧
ポンプ４の吐出量が所定量以下の場合には、供給通路５
内の絞り６の前後差圧ΔＰ　（−Ｐｌ−Ｐ２）があまり
大きくならない゛ため、フローダウン絞り１１を閉じた
位置でスプール３の軸方向両側の圧力が釣り合っている
。

したがって、液圧ポンプ４から吐出された作動液は、供
給通路５を経て全て液圧機器側に供給される。

液圧ポンプ４の回転数が高くなって吐出される作動液量
が所定量以上に増加すると、前記絞り６の前後差圧ΔＰ
が大きくなるため、この差圧ΔＰによってスプール３の
軸方向のパランヌが崩れ、スプール３が図において右側
に移動する。このスプール３の右動によって、フローダ
ウン絞り１１の内の、まず小径路１０ｂが開き始め、さ
らにスプール３がある程度移動すると、小径路１０ｂに
続いて中径路１．Ｏａが開き始める。したがって、スプ
ール３の移動量に比してフローダウン絞り１１の開口面
積の増加率が小さいため、スプール３が自励振動を引き
起こすのを抑制することができ、その結果、騒音の発生
が抑えられ、また、フローダウン通路１０から液圧ポン
プ４に還流される作動液量を安定化さセることか　でき
る。

例えば、フローダウン通路１０の内の中経路１０ａの直
径を８闘とし、かつ、小径路１０ｂの直径を１５籠とし
て、第４図に示すような位置に配設してフローダウン絞
り１１を構成した場合の実験結果を、第５図の破線ａに
示す。同図において、縦軸はフローダウン絞り１１の開
口面積を示し、横軸はスプール３の移動距離を示してお
り、また、実線すで示すグラフは、第１図等に示した従
来のフローダウン絞りの場合を示す。

同図から明らかなように、液圧ポンプ４が、例えは所定
流量よりも若干多めの作動液量を吐出する場合、本考案
によるスプール３の移動距離は、従来の流量制御弁のス
プールの移動距離の約２倍となっており、この２倍の距
離をスプール３が移動したところで、液圧ポンプ４から
吐出された作動液量の内の余剰分が再び液圧ポンプ４の
吸入口′４ｂに還流されるようになる。この際、液圧ポ
ンプ４から吐出される作動液の脈動が大きくても、スプ
ール３の移動量に比してフローダウン絞り１１の開口面
積の変化率が小さいため、スプール３に自励振動が生ず
るのを抑制することができ、また、液圧機器に向かう所
定酸の作動液を安定させて供給することができる。

かくして、直径が異なるために断面積の変化率カ異ナル
、中径路１Ｑａおよび小径路１０ｂを組み合せてフロー
ダウン絞り１１′：を構成することにより、前述したよ
うな効果を得ることができる。

１１１なお、スプール３の自励振動等の防止対策としては、フ
ローダウン通路１０の断面積を小さくすることも考えら
れるが、この場合には、高速回転時の余剰の作動液を十
分に液圧ポンプ４に還流させることかできなくなり、キ
ヤビテーシヨンが発生する等の問題が考えられ、このキ
ャビテーションを防止するために新たな対策およびその
対策のだめのスペースも必要となる。しかしながら、本
発明では、前述したように簡単な構造であり、しかも、
この制御弁を大型化する必要がないため、エンジンルー
ム等のスペースの有効利用を図ることができる。

第６図には、この発明の他の実施例を示す。

この実施例は、フローダウン通路２０の大径路２０Ｃに
連続するスプール室２側に、中径路２０ａと、この中径
路２（ｌの内面に連通し、かつ、該中径路２０ａと同方
向に延びる、断面がＶ字形をなす溝２０ｂを設け、この
１２０ｂおよび中径路２０ａとスプール３とでフローダ
ウン絞り２１を１１□ 構成したものであ・：る。他の構成および作用は前記・
［１実施例と同様であり、このように構成しても前記　　　
　。

実施例と同様の効果を得ることができる。また、前記小
径路１０ｂや溝２０ｂは細長い長方形状としても良いこ
とは君うまでもない。

以」二説明してきたように、この発明では、液圧ポンプ
の吐出口と液圧機器の入口とを連通ずる供給通路内に設
けた絞りと、スプール室内に摺動自在に嵌合されて当該
スプール室内を、前記絞りの上流側に連通する高圧部と
前記絞りの下流側に連通ずる低圧部とに区画し、かつ、
前記絞りの前後差圧に応動するスプール、および、前記
ヌブール室内に開１］　Ｌ、１１１記ヌブールの移動量
にらこ：して開口面積が変化することにより作動液を前
記液圧ポンプの吸入口に還流させるフローダウン通路と
よりなるフローダウン絞りと、を備えた流量制御弁にお
いて、前記フローダウン通路の８Ｅ１口を、初１す（の
開１］面積の変化率が小さくなるような構造とし札この
ため、初期のスプールの移動量に対するフローダウン絞
りの開１］面積の変化率を小さくすることができる。し
たがって、フローダウン絞りが開き始める、この流量制
御弁の作動初期状態での、液圧機器に向かう作動液を所
定量に安定化させることができ、その結果、ノくワース
テアリング等Ｃ操舵フィーリングを向上させることがで
きるという効果が得られる。しかも、液圧ポンプから吐
出される作動液の脈動が大きい場合でも、スプールの移
動量に比してフローダウン絞りの断面積の変化率が小さ
いため、スプールに自励振動が生ずるのを抑制すること
ができ、スプールの自励振動等によるポンプ騒音も低下
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の流量制御弁を示す縦断面図、第２図は第
１図の１−１線断面図、第３図はこの発明の一実施例を
示す縦断面図、第４図は第３図のＩＶ−’ＩＶ線断面図
、第５図はフローダウン絞りの開口面積とスプールの移
動距離との関係を示すグラフ図、第６図はこの発明の他
の実施例を示す要部説明図である。１・・・弁本体、２・・・スプール室、２ａ・・・高圧
部、２ｂ・・・低圧部、３・・・スプール、４・・・液
圧ポンプ、５・・・供給通路、６・・・絞り、７・・・
連通蕗、９・・・スプリング、１０．２０・・・フロー
ダウン通ｐ、ｔＯａ。２０ａ・・・中径路、＋ｏｂ・・・小径路、２０ｂ・・
・溝、ｉｔ、２１・・・フローダウン絞り特許出願人　日産自動車株式会社代理人　弁理士　森　　　　哲　也弁理士　内　　藤　　嘉　昭弁理士　　清　　水　　　　　正弁理士　　梶　山　　拮　　是第３図第６図

Claims

【特許請求の範囲】

液圧ポンプの吐出口と液圧機器の入口とを連通ずる供給
通路内に設けた絞りと、スプール室内に摺動自在に嵌合
されて当該スプール室内を、前記絞りの上流側に連通ず
る高圧部と前記絞りの下流側に連通する低圧部とに区画
し、かつ、前記絞りの前後差圧に応動するスプール、お
よび、前記スプール室内に開口し、前記スプールの移動
量に応じて開口面積が変化することにより作動液を前記
液圧−ポンプの吸入口に還流させるフローダウン通路と
よりなるフローダウン絞りと、を備えた流量制御弁にお
いて、前記フローダウン通路の開口を、初期の開口面積
の変化率が小さくなるように構成したことを特徴とする
流量制御弁。