(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁本体と、この弁本体内に往復摺動可能に挿嵌した弁体と、この弁体を介して区画される第一室及び第二室とを備え、この第二室側で弁本体の内周摺動部には弁体の往復摺動中心線を中心とする周方向へ内周溝を延設するとともに、この内周溝には周方向へ複数の通路孔を互いに円周角度間隔をあけて並設し、この弁本体の内周摺動部に対し往復摺動する弁体の外周摺動部にはこの内周溝と第一室とを連通し得る複数の絞り孔を互いに円周角度間隔をあけて設け、この弁体の往復摺動によりこの各絞り孔を通じて第一室と第二室とを通る流量を変更し得る流量制御弁において、
前記各絞り孔のうちいずれか一つの絞り孔で前記内周溝に面する開口における周方向の円周角度範囲と、前記各通路孔のうちいずれか一つの通路孔で前記内周溝に面する開口における周方向の円周角度範囲との間に周方向の交差部分ができる状態が生じても、他の絞り孔で前記内周溝に面する開口における周方向の円周角度範囲と、他の通路孔で前記内周溝に面する開口における周方向の円周角度範囲との間には周方向の交差部分を生じさせないように、この各絞り孔とこの各通路孔とを配設した
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
弁本体と、この弁本体内に往復摺動可能に挿嵌した弁体と、この弁体を介して区画される第一室及び第二室とを備え、この第二室側で弁本体の内周摺動部には弁体の往復摺動中心線を中心とする周方向へ内周溝を延設するとともに、この内周溝には周方向へ複数の通路孔を互いに円周角度間隔をあけて並設し、この弁本体の内周摺動部に対し往復摺動する弁体の外周摺動部にはこの内周溝と第一室とを連通し得る複数の絞り孔を互いに円周角度間隔をあけて設け、この弁体の往復摺動によりこの各絞り孔を通じて第一室と第二室とを通る流量を変更し得る流量制御弁において、
前記各絞り孔を互いにほぼ同一の円周角度間隔で設けるとともに、前記各通路孔を互いにほぼ同一の円周角度間隔で設け、しかもこの各絞り孔とこの各通路孔とのうち一方のものの数を他方のものの数よりも一つ少なくした
ことを特徴とする流量制御弁。
【請求項３】
弁本体と、この弁本体内に往復摺動可能に挿嵌した弁体と、この弁体を介して区画される第一室及び第二室とを備え、この第二室側で弁本体の内周摺動部には弁体の往復摺動中心線を中心とする周方向へ内周溝を延設するとともに、この内周溝には周方向へ複数の通路孔を互いに円周角度間隔をあけて並設し、この弁本体の内周摺動部に対し往復摺動する弁体の外周摺動部にはこの内周溝と第一室とを連通し得る複数の絞り孔を互いに円周角度間隔をあけて設け、この弁体の往復摺動によりこの各絞り孔を通じて第一室と第二室とを通る流量を変更し得る流量制御弁において、
前記各絞り孔を互いにほぼ同一の円周角度間隔で設けるとともに、前記各通路孔を互いにほぼ同一の円周角度間隔で設け、しかもこの各絞り孔の数とこの各通路孔の数とは共通公約数を持たないものに設定した
ことを特徴とする流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、バルブ感度可変方式の油圧式車速感応パワーステアリングに組み込まれて油圧回路の流量を車速に応じて比例制御する流量制御弁に係り、特に弁体の往復摺動に伴い変化する絞り流路の改良構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３，５に示す従来の電磁油圧流量制御弁は、図２，４に示す後記実施形態の電磁油圧流量制御弁に対応し、後記実施形態で説明した＜電磁油圧流量制御弁の概要＞と同様であるため、その説明を参照されたい。ただし、従来の電磁油圧流量制御弁において絞り孔２５の数Ａ及び通路孔２７の数Ｂはいずれも２（整数）であって、それぞれ、互いに同一の円周角度間隔α，β（α＝β＝１８０度）で設けられ、プラグ内周溝２６に面する開口２５ａ，２７ａにおける周方向の円周角度範囲Ｐ，Ｑがほぼ等しく設定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
スプール７の弁筒９をプラグ５に対し任意に組み付けた場合、各絞り孔２５のうちいずれか一つの絞り孔２５の開口２５ａにおける円周角度範囲Ｐと、各通路孔２７のうちいずれか一つの通路孔２７の開口２７ａにおける円周角度範囲Ｑとの間に周方向の交差部分ができて、絞り孔２５と通路孔２７とが互いに向かい合う状態が生じ得る。そのような場合、他の絞り孔２５の開口２５ａにおける円周角度範囲Ｐと、他の通路孔２７の開口２７ａにおける円周角度範囲Ｑとの間にも同様に周方向の交差部分が必然的に生じる。
【０００４】
このように絞り孔２５と通路孔２７とが互いに向かい合うと、絞り孔２５を通過した作動油がプラグ内周溝２６に衝突することなくこれを単に横切って小さい流路抵抗で通路孔２７へ噴出する。そのため、絞り孔２５からの噴流速度が大きくなってプラグ内周溝２６や通路孔２７で局部的な圧力低下が起こり易くなり、キャビテーション現象による騒音発生の原因になる。
【０００５】
特に、すべての絞り孔２５と通路孔２７とが互いに向かい合うと、キャビテーション現象による騒音発生は無視することができない。
本発明は、流量制御弁において弁体の往復摺動に伴い変化する絞り流路を改良し、キャビテーション現象による騒音発生を軽減することを目的にしている。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
後記実施形態の図面（図１，２，４）の符号を援用して本発明を説明する。
＜請求項の発明＞
請求項１または請求項２または請求項３の発明にかかる流量制御弁は、いずれも下記の共通構成を有している。
【０００７】
この流量制御弁は、弁本体（１）と、この弁本体（１）内に往復摺動可能に挿嵌した弁体（７）と、この弁体（７）を介して区画される第一室（２４）及び第二室（２９）とを備えている。この第二室（２９）側で弁本体（１）の内周摺動部（１１）には弁体（７）の往復摺動中心線（７ａ）を中心とする周方向へ内周溝（２６）を延設するとともに、この内周溝（２６）には周方向へ複数の通路孔（２７）を互いに円周角度間隔（β）をあけて並設している。この弁本体（１）の内周摺動部（１１）に対し往復摺動する弁体（７）の外周摺動部（１０）には、この内周溝（２６）と第一室（２４）とを連通し得る複数の絞り孔（２５）を互いに円周角度間隔（α）をあけて設けている。この弁体（７）の往復摺動によりこの各絞り孔（２５）を通じて第一室（２４）と第二室（２９）とを通る流量を変更し得る。
【０００８】
さらに、請求項１の発明は、下記のように構成されている。
前記各絞り孔（２５）のうちいずれか一つの絞り孔（２５）で前記内周溝（２６）に面する開口（２５ａ）における周方向の円周角度範囲（Ｐ）と、前記各通路孔（２７）のうちいずれか一つの通路孔（２７）で前記内周溝（２６）に面する開口（２７ａ）における周方向の円周角度範囲（Ｑ）との間に周方向の交差部分ができる状態が生じても、他の絞り孔（２５）で前記内周溝（２６）に面する開口（２５ａ）における周方向の円周角度範囲（Ｐ）と、他の通路孔（２７）で前記内周溝（２６）に面する開口（２７ａ）における周方向の円周角度範囲（Ｑ）との間には周方向の交差部分を生じさせないように、この各絞り孔（２５）とこの各通路孔（２７）とを配設した。
【０００９】
さらに、請求項２の発明は、下記のように構成されている。
前記各絞り孔（２５）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（α）で設けるとともに、前記各通路孔（２７）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（β）で設け、しかもこの各絞り孔（２５）とこの各通路孔（２７）とのうち一方のもの（２５）の数（Ａ）を他方のもの（２７）の数（Ｂ）よりも一つ少なくした。
【００１０】
さらに、請求項３の発明は、下記のように構成されている。
前記各絞り孔（２５）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（α）で設けるとともに、前記各通路孔（２７）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（β）で設け、しかもこの各絞り孔（２５）の数（Ａ）とこの各通路孔（２７）の数（Ｂ）とは共通公約数を持たないものに設定した。
【００１１】
いずれの請求項の発明によっても、一つの絞り孔（２５）と一つの通路孔（２７）とが互いに向かい合うことは組付け上致し方ないものとし、そこでのキャビテーション現象による騒音発生は許容している。しかし、それ以外の絞り孔（２５）と通路孔（２７）とは互いに向かい合うことがないように設定されている点が、特に前述した従来技術と異なる。このように互いに向かい合うことがない絞り孔（２５）と通路孔（２７）との間では、絞り孔（２５）を通過した作動油がプラグ内周溝（２６）にまず衝突した後に比較的大きな流路抵抗で通路孔（２７）に至る。そのため、絞り孔（２５）からの噴流速度が小さくなってプラグ内周溝（２６）や通路孔（２７）で局部的な圧力低下が起こりにくくなり、キャビテーション現象の発生を抑えることができる。従って、従来の流量制御弁と比較した場合、全体としてキャビテーション現象による騒音発生を軽減することができる。
【００１２】
また、請求項２または請求項３の発明によれば、各絞り孔（２５）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（α）で設けるとともに、各通路孔（２７）を互いにほぼ同一の円周角度間隔（β）で設けているので、流量制御弁内の圧力バランスも維持することができる。
【００１３】
＜請求項以外の発明＞
＊  第４の発明
この発明においては、請求項２または請求項３の発明で、絞り孔（２５）がほぼ１８０度の円周角度間隔（α）で二個設けられ、通路孔（２７）がほぼ１２０度の円周角度間隔（β）で三個設けられている。従って、絞り孔（２５）の数（Ａ）や通路孔（２７）の数（Ｂ）を最小限に抑えた簡単な構造で流量制御弁として機能させることができる。
【００１４】
＊  第５の発明
この発明において、請求項１または請求項２または請求項３の発明または第４の発明にかかる弁体はスプール（７）である。
【００１５】
＊  第６の発明
この発明において、請求項１または請求項２または請求項３の発明または第４の発明または第５の発明にかかる流量制御弁は、弁体（７）を往復摺動させる駆動源を電磁力とした電磁弁である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかる電磁油圧流量制御弁を図１〜２及び図４を参照して説明する。
【００１７】
＜電磁油圧流量制御弁の概要＞
弁本体１は、ハウジング２と、このハウジング２に隣接して取着されたソレノイドケース３と、このハウジング２内及びソレノイドケース３内に形成された取付孔４に挿着されたプラグ５とを備えている。このプラグ５内及びソレノイドケース３内に形成された摺動孔６には弁体としてのスプール７が挿嵌されている。このスプール７は、磁性を有するコアとしてのスプール本体８と、このスプール本体８に取着された弁筒９とを備えている。このスプール本体８の外周摺動部１０は摺動孔６でソレノイドケース３内の内周摺動部１１及びプラグ５内の内周摺動部１１に摺接されている。この弁筒９は、プラグ５内でスプール本体８の端部外周に嵌着され、プラグ５内の内周摺動部１１に摺接されている。ソレノイドケース３内に収容されたヨーク１２がソレノイド１３により励磁または消磁されると、スプール本体８の端部に取着されたストッパカラー１５がソレノイドケース３内で摺動孔６の内端面に当接する位置（図１）と、プラグ５内に挿着されたストッパリング１４に弁筒９が当接する位置（図２）との範囲で、スプール７は摺動孔６を往復摺動し得る。ソレノイドケース３内で摺動孔６の内端面とスプール本体８の端部との間でバランス室１６が形成され、このバランス室１６において摺動孔６の内端面に挿着された調節ねじ１７とスプール本体８の端部との間にバランスばね１８が介装されている。スプール７はこのバランスばね１８の弾性力によりストッパリング１４側へ向けて付勢されている。
【００１８】
ハウジング２には取付孔４に連通する流入孔１９が形成されている。スプール７において、弁筒９内でスプール本体８の外周両側には往復摺動中心線７ａへ延びるスプール側溝２０が形成されているとともに、弁筒９内でスプール本体８の外周には往復摺動中心線７ａを中心とする周方向全体へ延びるスプール外周溝２１が形成されている。また、スプール本体８内において、往復摺動中心線７ａ上でバランス縦孔２２が弁筒９内の空間からバランス室１６にわたり延設されているとともに、この往復摺動中心線７ａに対し直交する半径方向でこのバランス縦孔２２の両側にバランス横孔２３がソレノイドケース３内の内周摺動部１１まで形成されている。この流入孔１９内の空間と取付孔４内の空間とプラグ５内の空間とストッパリング１４内の空間と弁筒９内の空間と両スプール側溝２０内の空間とスプール外周溝２１内の空間とバランス縦孔２２内の空間とバランス横孔２３内の空間とバランス室１６内の空間とにより、第一室２４が構成されている。
【００１９】
スプール７において弁筒９の端部外周にはスプール本体８のスプール外周溝２１に連通する複数の絞り孔２５（後で詳述）が切欠き形成されて周方向へ並設されている。この各絞り孔２５の付近でプラグ５の内周摺動部１１には往復摺動中心線７ａを中心とする周方向全体へ延びるプラグ内周溝２６（後で詳述）が形成されている。このプラグ内周溝２６はスプール７の往復摺動に伴い弁筒９の各絞り孔２５に連通し得る。プラグ５には各通路孔２７（後で詳述）がプラグ内周溝２６に連通して周方向へ並設されている。ハウジング２には周方向全体へ延びるハウジング内周溝２８が各通路孔２７に連通して形成されている。このプラグ内周溝２６内の空間と各通路孔２７内の空間とハウジング内周溝２８内の空間とにより、第二室２９が構成されている。
【００２０】
第一室２４に供給された作動油の圧力と、ソレノイド１３により励磁されたヨーク１２の吸引力と、バランスばね１８の弾性力等との釣り合いに応じて、スプール７が停止する。そのため、ソレノイド１３への通電に応じて、プラグ５のプラグ内周溝２６に対する弁筒９の各絞り孔２５の開度が連続的に変化する。作動油は、第一室２４のスプール外周溝２１からこの各絞り孔２５を通って第二室２９のプラグ内周溝２６及び各通路孔２７へ至り、各絞り孔２５の開度に応じた流量変化を生じながら油タンクヘ戻る。
【００２１】
＜前記各絞り孔２５と各通路孔２７との関係についての考察＞
前記絞り孔２５の数Ａは２（整数）である。この各絞り孔２５は、互いに同一の円周角度間隔α（α＝１８０度）で設けられ、プラグ内周溝２６に面する開口２５ａにおける周方向の円周角度範囲Ｐを有している。この各絞り孔２５の円周角度範囲Ｐは互いにほぼ等しくなっている。
【００２２】
前記通路孔２７の数Ｂは３（整数）である。この各通路孔２７は、互いに同一の円周角度間隔β（β＝１２０度）で設けられ、プラグ内周溝２６に面する開口２７ａにおける周方向の円周角度範囲Ｑを有している。この各通路孔２７の円周角度範囲Ｑは、互いにほぼ等しくなっているとともに、各絞り孔２５の円周角度範囲Ｐにほぼ等しく設定されている。
【００２３】
この各絞り孔２５の数Ａ（整数２）と各通路孔２７の数Ｂ（整数３）とを比較すると、各絞り孔２５の数Ａが各通路孔２７の数Ｂよりも一つ少なくなっていることが分かる。この場合、逆に、各通路孔２７の数Ｂ（例えば２）を各絞り孔２５の数Ａ（例えば３）よりも一つ少なくしてもよい。換言すれば、この各絞り孔２５の数Ａ（整数２）と各通路孔２７の数Ｂ（整数３）とは共通公約数を持たないものに設定されていることを意味する。
【００２４】
前述したように、スプール７の弁筒９をプラグ５に対し任意に組み付けた場合、各絞り孔２５のうちいずれか一つの絞り孔２５の開口２５ａにおける円周角度範囲Ｐと、各通路孔２７のうちいずれか一つの通路孔２７の開口２７ａにおける円周角度範囲Ｑとの間に周方向の交差部分ができる状態が生じ得る。そのような場合であっても、上記絞り孔２５や通路孔２７についての条件のもとでは、他の絞り孔２５の開口２５ａにおける円周角度範囲Ｐと、他の通路孔２７の開口２７ａにおける円周角度範囲Ｑとの間には周方向の交差部分が生じない。
【００２５】
上記絞り孔２５や通路孔２７についての条件は、代表的なものを示したに過ぎない。そのほか、絞り孔２５の数Ａや通路孔２７の数Ｂや絞り孔２５の円周角度間隔αや通路孔２７の円周角度間隔βや絞り孔２５の円周角度範囲Ｐや通路孔２７の円周角度範囲Ｑについての条件を適宜変更してもよく、要するに、絞り孔２５の開口２５ａにおける円周角度範囲Ｐと、通路孔２７の開口２７ａにおける円周角度範囲Ｑとの間での周方向の交差部分を二以上生じさせないような条件を設定する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本実施形態にかかる電磁油圧流量制御弁において弁閉状態を示す断面図である。
【図２】  本実施形態にかかる電磁油圧流量制御弁において弁開状態を示す断面図である。
【図３】  従来の電磁油圧流量制御弁において弁開状態を示す断面図である。
【図４】  図２のＸーＸ線拡大断面図である。
【図５】  図３のＹーＹ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１…弁本体、７…スプール（弁体）、７ａ…往復摺動中心線、１０…外周摺動部、１１…内周摺動部、２４…第一室、２５…絞り孔、２５ａ…開口、２６…プラグ内周溝、２７…通路孔、２７ａ…開口、２９…第二室、α…各絞り孔の円周角度間隔、β…各通路孔の円周角度間隔、Ｐ…各絞り孔の円周角度範囲、Ｑ…各通路孔の円周角度範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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