JP2530461Y2 - 流量制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本考案は、自動車のパワーステアリング装置等の流体
圧装置に、ポンプにより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》 自動車のパワーステアリング装置は、流体圧回路中に
備えたポンプから吐出する高圧作動流体をパワーステア
リング用アクチュエータに供給し、操舵力を助勢するも
のである。

ところで、このようなパワーステアリング装置では、
その流体圧回路内に流量制御弁を配置し、ポンプから吐
出されてアクチュエータに送られる作動流体の流量を制
御している。すなわち、パワーステアリング装置は、そ
の操舵助勢力を車両の低速時に大、高速時に小とし、こ
れにより低速時の操舵力を軽くし、高速時の操舵力を適
度に重くして操舵安定性を確保する必要があり、従っ
て、アクチュエータへの作動流体の供給を低速時には多
く、高速時には少なくするように流量を調整しなければ
ならない。しかるに、前記作動流体を吐出するポンプ
（油圧ポンプ等）は、車両に搭載した内燃機関によって
回転駆動されるのが普通であり、車両が高速となって機
関の回転が増すとポンプの回転数も増加し、作動流体の
吐出量が増大する。そこで、低速回転時にはポンプ吐出
量の全量をアクチュエータに送り、高速回転時には余剰
流量をバイパスさせてリザーバタンク等に戻すように制
御する流量制御装置が流体圧回路中に設けられる。

このような車両用パワーステアリング装置の流体圧回
路に設けられる流量制御装置としては、従来数多くのも
のが提案されており、例えば、特開昭60−136673号公報
や、特開昭61−64583号公報に開示されたものがある。
これらの従来の流量制御装置は、流量制御弁の弁体内に
前記余剰流量の戻し量を制御するメインスプールと、こ
のメインスプールの作動を制御するサブスプールとを設
けたものである。

上記のようなメインスプールとサブスプールとを有す
る従来の流量制御装置の中で、サブスプールの前後に差
圧を発生させてこれを作動させるためのリングコネクタ
を設けた形式のものがある。第４図はこの流量制御装置
の断面図で、ポンプボディと一体のハウジング１に一端
開放の収容孔２を形成し、この収容孔２に図示しないポ
ンプユニットからの作動流体の導入通路３及び余剰作動
流体を還流させるドレン通路４が開口している。収容孔
２内には、余剰流量を制御するメインスプール５が軸方
向摺動可能に収容され、収容孔２の開放端には、図示し
ないアクチュエータへ作動流体を導く吐出孔６を有する
中空状のコネクタ７が螺合固定されており、このコネク
タ７内に設けたサブスプール収容孔８内に、吐出孔６に
連通する内孔10を有するサブスプール９が軸方向摺動可
能に収容されている。

コネクタ７のメインスプール５側先端部にはリングコ
ネクタ11が固定嵌装されている。このリングコネクタ11
はその一部が切り欠かれ、コネクタ７先端のカラー部12
内面との間に間隙13が形成されている。また、サブスプ
ール９の内孔10の吐出孔６側端部には、メインオリフィ
ス14及びサブオリフィス15が形成されている。さらに、
コネクタ７の吐出孔６には斜孔16が貫設され、ハウジン
グ１内に穿たれた連通孔17を通じてメインスプール５の
後側の背圧室18に連通している。第５図は、第４図のコ
ネクタ７部分のみを拡大図示したものである。

このように構成された流量制御装置において、図示し
ないポンプから導入通路３を通じて送給される作動流体
は間隙13を通過し、サブスプール９の内孔10からメイン
オリフィス14及びサブオリフィス15を経て、吐出孔６か
ら図示しないアクチュエータに送られる。ポンプの回転
数が低く吐出量の少ない時、すなわち車両の低速時には
サブスプール９の前後に殆ど差圧がなく、ポンプから吐
出される作動流体はその全量が上記経路により吐出孔６
からアクチュエータに送られる（第６図Q1）。車両が増
速してポンプの回転数が増し、吐出量が増大するとサブ
スプール９の前後に差圧を生じ、メインスプール５とサ
ブスプール９間の圧力室19内の圧力が吐出孔６に連通し
た背圧室18内の圧力より高くなってメインスプール５が
背圧室18側（第４図の図示右方）に移動する。これによ
って、メインスプール５により閉塞されていたドレン通
路４が開口され、作動流体の一部が圧力室19からドレン
通路４にドレーンし、吐出孔６からアクチュエータへの
吐出量が低下する。さらにポンプ回転数が増し、サブス
プール９前後の差圧が大きくなると、サブスプール９は
吐出孔６側（図示左方）に移動し、サブオリフィス15が
閉塞されるので吐出孔６からアクチュエータへの吐出量
がさらに減少して所謂フローダウン制御が行なわれる
（第６図Q2）。このようにして、車両の低、中、高速に
対応するパワーステアリング用作動流体の流量制御が自
動的に行なわれる。

《考案が解決しようとする課題》 しかしながら、上述のような従来の流量制御装置にお
いては、導入通路３から導入される作動流体が通過する
間隙13の開口面積を設定するリングコネクタ11は、その
内径がメインスプール５側に開放されている。従って、
圧力室19内の作動流体はこのリングコネクタ11の内径部
において殆ど絞られることなくサブスプール９の内孔10
に流れ、高速時ポンプ吐出圧が上昇すると吐出孔６から
アクチュエータへの吐出流量が増加してしまい、フロー
ダウン制御を充分に行ない得ない結果を生じる。つま
り、ポンプ吐出圧が上昇した時には吐出流量が上昇し、
第６図に見られるように、ポンプ吐出圧が低い場合との
比較においてフローダウン制御時の吐出流量Q2が大きく
（幅ｑ）変動する。

本考案は、このような従来の流量制御装置の欠点を解
消し、ポンプ吐出圧によって吐出流量が変動することが
なく、フローダウン制御を完全に行なうことができる流
量制御装置の構造を提供することを目的とする。

《課題を解決するための手段》 上記の目的を達成するために、本考案の流量制御装置
は、ハウジングに、作動流体の導入通路およびドレン通
路を有し、一端開放の収容孔を設け、この収容孔内に、
ポンプから吐出される作動流体のうち、必要流量を前記
一端開放側に設けられた吐出孔を介してアクチュエータ
に導き、余剰流量をドレン通路に戻すメインスプールを
摺動可能に収容すると共に、前記吐出孔側にサブスプー
ルを摺動可能に収容した流量制御装置において、前記サ
ブスプールに差圧を作用させて該サブスプールを作動さ
せるリングコネクタのメインスプール側端部を、閉塞形
状とすると共に、このメインスプール側端部に、前記余
剰流量のドレン通路に向かう流れに沿う部分から前記サ
ブスプールの内孔に向かって開口する複数のオリフィス
を設けたものである。

《作用》 以上のように構成された本考案の流量制御装置におい
ては、ポンプから吐出されて導入される作動流体はリン
グコネクタに開設された複数のオリフィスで絞られてサ
ブスプールの内孔に流入し、さらにサブスプールのオリ
フィスを通過してアクチュエータに吐出されるので、サ
ブスプールの前後に適正な差圧が発生し、この差圧によ
りサブスプール及びメインスプールの作動が適正に行な
われ、所定量の余剰流量がドレン通路に還流されてアク
チュエータへの供給流量が適正量に制御され、フローダ
ウン制御が完全に行なわれる。

《実施例》 以下、図面に示した実施例に基づき、本考案の構成を
さらに詳細に説明する。

第１図は本考案による流量制御装置の一実施例を示す
断面図、第２図はそのコネクタ部分の拡大図である。な
お、図中、前記従来例について説明した第４図及び第５
図における同一の部材についてはそれぞれ同一の符号を
付し、重複説明を省略する。

この流量制御装置の構成は、前記従来例のものと同
様、ポンプボディと一体のハウジング１に、作動流体の
導入通路３とドレン通路４とが開口する一端開放の収容
孔２を形成し、この収容孔２内に余剰流量を制御するメ
インスプール５を軸方向摺動可能に収容し、かつ収容孔
２の開放端部にアクチュエータヘ作動流体を導く吐出孔
６を有する中空状のコネクタ７を螺合固定し、このコネ
クタ７のサブスプール収容孔８内にサブスプール９を軸
方向摺動可能に収容したものである。

コネクタ７のメインスプール５側先端部にはリングコ
ネクタ21が、カラー部12内面に接して嵌装固着されてい
ることも、従来例の場合と同様である。しかしながら、
本考案におけるリングコネクタ21は、従来例（第５図参
照）のリングコネクタ11のようにメインスプール５側
（図示右方）が開放されたものではなく、図示のように
そのメインスプール５側端部が閉塞された形状を有して
いる。そして、このリングコネクタ21の周面に設けられ
た切り欠き部とカラー部12内面との間に形成された間隙
13に面した部分から内方へ斜向きに、サブスプール９の
内孔10に向かう複数のオリフィス22が穿設されている。

図示しないポンプユニットから導入通路３を経て導入
される高圧作動流体は、第２図に矢印で示したように、
絞り通路として作用する間隙13を通過し、図示しないア
クチュエータに送給される作動流体はオリフィス22を通
過してサブスプール９の内孔10に流入し、サブスプール
９のメインオリフィス14及びサブオリフィス15を通過し
てコネクタ７の吐出孔６に吐出される。メインスプール
５が作動し、ドレン通路４が開口している時は、上記オ
リフィス22を通過する以外の余剰作動流体はメインスプ
ール５の方向（図示右方）に向かい、ドレン通路４から
図示しないリザーバタンクへ還流する。

車両が低速でポンプ回転数が低く、ポンプ吐出量が少
ない間は、サブスプール９の前後に差圧が生ぜず、ま
た、メインスプール５が移動しないでドレン通路４が開
かれていないので、導入通路３から導かれる作動流体は
全量がオリフィス22、内孔10、メインオリフィス14及び
サブオリフィス15を通って吐出孔６から吐出され、その
流量は第３図のQ1のように高位を維持し、パワーステア
リング装置の操舵助勢力を大きくする。車両が増速して
ポンプ回転数が上昇し、ポンプ吐出量が増すにつれ、サ
ブスプール９前後に差圧が発生し、圧力室19内の圧力に
よってメインスプール５が背圧室18側（図示右方）に移
動してドレン通路４を開口させ、作動流体の一部がドレ
ン通路４に流れて吐出流量は第３図のQ1から漸減し、操
舵助勢力を減少させる。さらにポンプ回転数が上昇して
ポンプ吐出量が増大すると、上昇した差圧によってサブ
スプール９が吐出孔６側（図示左方）に移動してサブオ
リフィス15を閉塞し、吐出流量は第３図Q2の低位を維持
するようになり、所謂フローダウン制御が行なわれ車両
高速時の操舵助勢力を小さくする。ここで、サブスプー
ル９の内孔10に向かう複数のオリフィス22は、絞り通路
として作用する間隙13に面し、この間隙13の流れの方向
に対して直交する向きに設けられている。したがって、
サブスプール９の内孔10に向かう流量は、間隙13の流れ
に影響を受けると共に、複数のオリフィス22によって絞
られ、高速時にポンプ吐出圧が上昇してもアクチュエー
タへの吐出流量Q2が増加することがない。つまり、吐出
流量Q2がポンプ吐出圧によって変動することがない。ま
た、この吐出流量特性は、リングコネクタ21のオリフィ
ス22の寸法を変更することによって調整することができ
るので、パワーステアリング装置の特性に応じて適当な
オリフィス寸法のリングコネクタを選択装備すればよ
い。

《考案の効果》 以上の説明から明らかなように、本考案の流量制御装
置は、ハウジングに、作動流体の導入通路およびドレン
通路を有し、一端開放の収容孔を設け、この収容孔内
に、ポンプから吐出される作動流体のうち、必要流量を
前記一端開放側に設けられた吐出孔を介してアクチュエ
ータに導き、余剰流量をドレン通路に戻すメインスプー
ルを摺動可能に収容すると共に、前記吐出孔側にサブス
プールを摺動可能に収容した流量制御装置において、前
記サブスプールに差圧を作用させて該サブスプールを作
動させるリングコネクタのメインスプール側端部を、閉
塞形状とすると共に、このメインスプール側端部に、前
記余剰流量のドレン通路に向かう流れに沿う部分から前
記サブスプールの内孔に向かって開口する複数のオリフ
ィスを設けたので、作動流体が前記オリフィスで絞られ
てサブスプール前後に適正な差圧が発生し、ポンプの吐
出量に応じてメインスプール及びサブスプールの作動に
よって余剰流量のドレン通路への還流が適正に行なわ
れ、良好な吐出流量特性を似て完全な流量制御を行なう
ことができる。また、オリフィス寸法の異なったリング
コネクタを選択使用することにより、吐出流量特性を変
化させることができるから、スプール等の部品を変更す
ることなく、リングコネクタの取替えだけで簡単に仕様
の変更に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による流量制御装置の一実施例を示す断
面図、第２図はその部分拡大断面図、第３図はこの流量
制御装置における吐出流量特性図、第４図は従来の流量
制御装置の一例を示す断面図、第５図はその部分拡大断
面図、第６図はその流量制御装置における吐出流量特性
図である。 ４…ドレン通路、９…サブスプール、10…内孔、21…リ
ングコネクタ、22…オリフィス。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに、作動流体の導入通路および
   ドレン通路を有し、一端開放の収容孔を設け、この収容
   孔内に、ポンプから吐出される作動流体のうち、必要流
   量を前記一端開放側に設けられた吐出孔を介してアクチ
   ュエータに導き、余剰流量をドレン通路に戻すメインス
   プールを摺動可能に収容すると共に、前記吐出孔側にサ
   ブスプールを摺動可能に収容した流量制御装置におい
   て、前記サブスプールに差圧を作用させて該サブスプー
   ルを作動させるリングコネクタのメインスプール側端部
   を、閉塞形状とすると共に、このメインスプール側端部
   に、前記余剰流量のドレン通路に向かう流れに沿う部分
   から前記サブスプールの内孔に向かって開口する複数の
   オリフィスを設けて成ることを特徴とする流量制御装
   置。