(57)【要約】【課題】ハウジングとユニオンのフランジ外周縁との間の環状隙間からスプール側に流れる噴流の速度を弱め、スプール頭部周縁部に溜まる異物を洗い流すようにする。【解決手段】ハウジング１と、ハウジング１内にあって摺動運動をするスプール３と、絞り１６及び油導入室６に臨む開口部２２周りにフランジ２５を有するユニオン２と、からなるものであって、ユニオン２の開口部２２周りに設けられるフランジ２５の先端部形状を、ユニオン２の軸線方向断面において、ハウジング１の内壁面に向かって凸面形状をなすようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、当該ハウジング内にあって摺動運動をするスプールと、絞り通路並びに開口部周りにフランジを有するユニオンと、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を上記開口部から流入させて上記ユニオン内の上記絞り通路を介して油圧装置へ送り出すとともに、上記ポンプから吐出された作動油の流量が所定値を超えた場合に、上記絞り通路の前後差圧に応じて上記スプールが移動し、これによって、余剰の作動油を上記ハウジングに形成されたバイパス路へ還流させて流量制御を行う流量制御装置において、上記ユニオンの上記開口部周りに設けられるフランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、少なくともスプール側へ向かって縮径された形状からなるようにしたことを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の流量制御装置において、上記フランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、滑らかな凸曲面形状からなるようにしたことを特徴とする流量制御装置。
【請求項３】
請求項１記載の流量制御装置において、上記フランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、ハ字形状の両直線テーパ面形状からなるようにしたことを特徴とする流量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量制御装置に関するものであり、特に、ハウジング内に設けられるユニオンの作動油流入開口部に形成されるフランジの、その先端部の断面形状を凸面からなるようにし、これによって、スプール頭部周縁部に溜まる異物を洗い流し、スプールの摺動運動を円滑に行わせるようにした流量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスプール式流量制御装置は、例えば、図４に示すように、円筒状のハウジング１００と、当該ハウジング１００内にねじ込まれて締結されたユニオン２００と、ハウジング１００内のスプール頭部室Ｃ内にて摺動運動をするスプール３００と、からなるものである。そして、上記ユニオン２００には、その先端部のところに作動油の流入する開口部２００ｂが設けられるとともに、その横方向であって油導入室１００ａに臨むところには横穴２００ａが設けられるようになっている。また、このような開口部２００ｂのところには、スプール３００の頭部と対向するように、かつ、ハウジング１００の内壁面との間に所定の隙間を有した状態でフランジ２００ｄが設けられるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のものにおいては、フランジ２００ｄの先端部の形状が、図５に示す如く、油導入室１００ａ側へ傾くように形成された直線テーパ面からなるものである。従って、このような構成からなるものにおいて、ポンプが作動して吐出油（作動油）が油導入室１００ａ内へ流入して来ると、作動油の流れは、図５に示すように、油導入室１００ａから上記フランジ２００ｄとハウジング１００の内壁との間に形成される環状隙間Ｇを通って上記ハウジング１００の内壁面に沿って流れる直線状の噴流（Ｆ２）と、上記テーパ面に沿うように流動して上記環状隙間Ｇを通過した後に、上記スプール３００の中心方向へ曲がるように流れるうず巻き状の流れ（Ｆ１）とに分かれる。そして、上記各流れのうち、直線状に流れるＦ２には作動油中に含まれるものであって、質量の軽い微粉粒子等からなる異物が含まれることがあり、当該異物は、高速流であるＦ２と一体となってスプール頭部の外周縁３００ａとハウジング１００の内壁面との間に形成される隅部Ｄのところに蓄積されるようになる。そして、ここにこびり付くようになる。その結果、スプール３００がハウジング１００の内壁面に固着し、スプール３００の作動が不調になるおそれがる。このような問題点を解決するために、ユニオンの開口部周りに形成されるフランジの先端部の形状を、少なくともスプール側へ向かって縮径された形状からなるようにし、スプール頭部外周縁とハウジング内壁面とで形成される隅部に向かって流れる噴流の勢いを弱めさせ、これによって、上記隅部に異物が付着しないようにした流量制御装置を提供しょうとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、ハウジングと、当該ハウジング内にあって摺動運動をするスプールと、絞り通路並びに開口部周りにフランジを有するユニオンと、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を上記開口部から流入させて上記ユニオン内の上記絞り通路を介して油圧装置へ送り出すとともに、上記ポンプから吐出された作動油の流量が所定値を超えた場合に、上記絞り通路の前後差圧に応じて上記スプールが移動し、これによって、余剰の作動油を上記ハウジングに形成されたバイパス路へ還流させて流量制御を行う流量制御装置に関して、上記ユニオンの上記開口部周りに設けられるフランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、少なくともスプール側へ向かって縮径された形状からなるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、ハウジング内壁面とフランジ先端部との間に形成される環状隙間を流動してスプール側に進入する作動油の流れは、上記フランジ先端部に形成されるものであってスプール側に向かって縮径されるように形成された傾斜面にて、その多くは内側に曲げられ、スプールの中心方向へ偏向させられるようになる。すなわち、上記環状隙間を通過した後に形成される直進流はわずかな量になる。そして、上記偏向させられた流れはスプール頭部に当たった後、スプール頭部に形成される空間部にてうず流となる。そして更に、当該うず流は上記直進流と干渉し合い、当該直進流の勢いは弱められることとなる。その結果、隅部に異物が付着しないようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の流量制御装置に関して、上記フランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において滑らかな凸曲面形状からなるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、環状隙間を通過してスプール側に流れ込む噴流が拡散され、この拡散された流れの一部が直進流とぶつかり合い、これによって、直進流の速度が弱められるようになる。その結果、異物が隅部に溜まりにくくなる。
【０００７】
次に、請求項３記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の流量制御装置に関して、上記フランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、ハ字形状の両面直線テーパ面からなるようにした構成を採ることとした。このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、環状隙間を通過してスプール側に流れ込む噴流が拡散され、この拡散された流れの一部が直進流とぶつかり合い、これによって、直進流の速度が弱められるようになる。その結果、異物が隅部に溜まりにくくなる。また、本発明のものにおいては、上記フランジの先端部を簡単な面取り加工手段にて形成させることができるようになり、フランジ先端部の成形加工に関する生産性の向上を図ることができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１ないし図３を基に詳述する。本実施の形態にかかるものは、例えば図１に示す如く、円筒状のハウジング１と、当該ハウジング１の一端側（本実施の形態においては左端側）に位置するユニオン２と、ハウジング１の右方に位置するスプール３と、からなることを基本とするものである。
【０００９】
次に、ハウジング１の構成について説明する。このハウジング１は、ポンプと一体的に形成されるものであって円筒状の形態からなるものである。そして、その内部には、スプール３を摺動運動させるシリンダ形状のスプール室と、ユニオン２の一方の先端部に形成される開口部２２周りにポンプから吐出された作動油を流入させる環状の油導入室６と、が設けられるようになっている。また、このようなハウジング１には、スプールばね７を収容するスプールばね室８とユニオン２の左方に位置する送出通路９との間を連通させる差圧導入通路１０、ポンプから吐出された作動油を油導入室６へ流入させる供給路１１、及びスプール３が右方に移動して開口することによって油導入室６と連通するようになるバイパス路１２が設けられるようになっている。
【００１０】
次に、ユニオン２の構成について説明する。当該ユニオン２の内部には、ユニオン２内で左右に摺動運動するものであって内部通路５を有する筒状のサブスプール１４と、有底部材１５と、が設けられるようになっている。そして、これらによって、ユニオン２の絞り１６が形成されるようになっている。また、上記サブスプール１４は、有底部材１５との間に設けられたサブスプールばね１７により常時右方に移動させられるようになっている。また、有底部材１５はサブスプール１４の左方に位置し、押さえ部材１８によりユニオン２に固定されている。そして、上記有底部材１５の側壁には、ユニオン２に穿たれた通路１９と送出通路９とを連通させる小孔２０が設けられている。また、有底部材１５の底部のところには、内部通路５と送出通路９とを連通させる適宜数の透孔２１が穿たれている（本実施の形態においては２個設けられている）。一方、上記ユニオン２の上記絞り１６の形成される側とは反対の側には、スプール３の摺動運動に応じて開閉される開口部２２と、油導入室６に臨む複数の横穴２３と、微少通路２４と、が設けられている。この微少通路２４は、サブスプール１４の肩のところに油導入室６に導入された作動油を導くためのものである。従って、微少通路２４に流入する作動油の圧力がサブスプール１４の肩のところに作用すると、サブスプール１４はサブスプールばね１７のばね反力に抗して左方に移動するようになる。すなわち、サブスプール１４が透孔２１に近接したり離間したりすることによって絞り１６が形成されるようになる。従って、横穴２３から内部通路５に流入した作動油は、絞り１６を通過するときに絞られるようになり、これによって、内部通路５と送出通路９との間に差圧が生じることとなる。
【００１１】
また、ユニオン２の開口部２２周り、すなわち開口部２２の外側には、ハウジング１の内壁面との間に環状の隙間（以下環状隙間Ｇという）を有した状態でフランジ２５が設けられるようになっている。従って、図１に示すように、スプール３の頭部に形成される弁頭部３ａが開口部２２あるいはフランジ２５に当接することによって開口部２２が閉じられるようになる。また、図２に示すように、スプール３が離間することにより開口部２２が開くようになる。また、上記ユニオン２に形成されるフランジ２５の先端部の形状は、図２に示す如く、ユニオン２の軸線方向断面において、ハウジング１の内壁面に向かって凸面形状をなすようになっている。すなわち、凸面形状部２６を有するようになっている。これによって、環状隙間Ｇのところを流動してスプール３側に進入する作動油の流れは、凸面形状部２６にて、その多くは、内側に曲げられ、スプール３の中心方向へ偏向させられるようになる。すなわち、スプール３の外周縁とハウジング１の内壁面との間に形成される隅部Ｅに向かってまっすぐに流れる直進流Ｊは少なくなる。一方、凸面形状部２６で偏向させられてスプール頭部室４内に拡散するようにして流れる偏向流Ｋは多くなる。もっとも、環状隙間Ｇからスプール頭部室４に流れ込んだ作動油の一部は、開口部２２からユニオン２の内部通路５へ戻る戻り流れＲとなる。このようにして、油導入室６内へ流入した作動油は、環状隙間Ｇを通過した後、直進流Ｊ、偏向流Ｋ、戻り流れＲとなってスプール頭部室４内を流動することとなる。
【００１２】
次に、スプール３の構成について説明する。スプール３は、スプールばね室８に設けられたスプールばね７のばね反力によって常時左方に移動するように付勢されている。そして、スプール３の弁頭部３ａはユニオン２の開口部２２を塞ぐようになっている（図１参照）。すなわち、開口部２２及びフランジ２５は、スプール３に対して弁座としての機能を有する。従って、スプール３の弁頭部３ａが開口部２２またはフランジ２５から右方に移動して離間することにより、ハウジング１に形成されたバイパス路１２が、開口部２２、横穴２３を介して油導入室６に連通するようになる。
【００１３】
次に、本実施の形態のものについての、その作動態様について、図１ないし図３を基に説明する。まず、ポンプが作動を開始すると、ポンプから吐出された作動油は、供給路１１を経由して油導入室６に供給される。当該油導入室６への作動油の流入量が所定値以下の場合には、絞り１６における差圧は小さいのでスプール３は移動せず、開口部２２はスプール３の弁頭部３ａにて塞がれた状態となる。従って、作動油は、横穴２３からサブスプール１４の内部通路５（ユニオン２の内部通路でもある）へ流動して行き、絞り１６を経由して送出通路９からパワーステアリング装置等の油圧装置へと送出されるようになる。
【００１４】
これに対して、油導入室６への作動油の流入量が増加して所定値を超えるようになると、スプール３の弁頭部３ａに働く圧力が高くなり、スプール３は、図２に示すように右方に摺動して、開口部２２が開き始める。そして、スプール３の右方への摺動ストローク量が大きくなると、油導入室６は開口部２２を介してバイパス路１２に連通するようになる。その結果、油導入室６に流入した作動油のうち、余剰分は、開口部２２からバイパス路１２へと戻されるようになる。なお、このようにして、ポンプ回転速度が一定値以上になった場合には、吐出油の一部は、油導入室６から環状隙間Ｇを介してスプール頭部室４へ流入するようになる。このとき、フランジ２の先端部には凸面形状部２６が形成されているので、環状隙間Ｇを通過した作動油による噴流は、その多くは内側に曲げられ、スプール頭部室４の中心方向へと偏向させられる。すなわち、環状隙間Ｇを通過した噴流の多くは、ハウジング１の内壁面に沿って直進しないようになる。そして、スプール頭部室４内にて偏向させられた偏向流Ｋは、スプール３の頭部に設けられた弁頭部３ａに当たって反射するようになる。その結果、上記環状隙間Ｇを通過した直進流Ｊと上記反射した偏向流Ｋとは干渉し合うようになる。この偏向流Ｋの一部と直進流Ｊとの干渉作用によって直進流Ｊの勢いが弱められるとともに、スプール３の軸心を中心としたうず流Ｓが形成されることとなる。このうず流Ｓの作用により、隅部Ｅに溜まろうとする質量の軽い異物（以下において異物を符号Ｐにて表す）は洗い流されるようになる。その結果、隅部Ｅには異物Ｐが付着したりしないようになる。
【００１５】
なお、本実施の形態においては、フランジ２５の外周縁における凸面形状部の形態に関して、油導入室６とスプール頭部室４との間の全体に亘って凸面形状を成すようにしたものが挙げられているが、これに限定されるものではない。これに代わって、例えば図３に示すように、油導入室６に面した左半部分だけを半凸面部３０にて形成し、スプール頭部室４に面する側を直線テーパ面からなるテーパ面部３１にて形成させるようにした面取り構造としてもよい。このような構成を採ることにより、環状隙間Ｇを通過してスプール頭部室４に流れ込む噴流が拡散される。そして、この拡散された偏向流Ｋの一部が直進流Ｊとぶつかり合い、これによって直進流Ｊの速度が弱められる。また、上記偏向流Ｋと直進流Ｊとの干渉作用により、軸心を中心としたうず流Ｓが形成されるようになる。その結果、異物の隈部Ｅへの滞溜が阻止されるようになる。また、このものにおいては、偏向流を起こさせるためのフランジ部先端部における凸面形状部の一部を、傾斜面からなるテーパ面にて形成させるようにしたので、その成形加工を簡単な面取り加工にて行うことができるようになり、成形加工に関する生産性の向上を図ることができるようになる。なお、上記フランジ先端部の形状に関しては、油導入室６側の面及びスプール頭部室４側の面の両面を共に直線傾斜面からなるテーパ面からなるようにするか、あるいは油導入室６側は垂直な縦壁状にしておくとともに、スプール頭部室４側を、先端部形状がスプール３の弁頭部３ａに向かって縮径された傾斜面からなるようにしても良い。これによって、フランジ２５の先端部の加工作業を容易にすることができるようになる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ハウジングと、当該ハウジング内にあって摺動運動をするスプールと、絞り通路及び油導入室に臨む開口部周りにフランジを有するユニオンと、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を上記開口部から流入させて上記ユニオン内の上記絞り通路を介して油圧装置へ送り出すとともに、上記ポンプから吐出された作動油の流量が所定値を超えた場合に、上記絞り通路の前後差圧に応じて上記スプールが移動し、これによって、余剰の作動油を上記ハウジングに形成されたバイパス路へ還流させて流量制御を行う流量制御装置において、上記ユニオンの上記開口部周りに設けられるフランジの先端部形状を、ユニオンの軸線方向断面において、上記ハウジングの内壁面に向かって凸面形状をなすようにしたので、ハウジング内周壁とフランジ先端部との間に形成される環状隙間を流動してスプール側に進入する作動油の流れは、上記フランジ先端部に設けられている凸面形状部にて、その多くは、内側に曲げられ、スプールの中心方向へ偏向させられるようになり、環状隙間を通過した噴流は、多くはハウジング内壁面に沿って直進しないようになった。また、上記偏向させられた流れはスプール頭部室内にて上記直進流と干渉し合い、上記直進流の勢いを弱めるようになった。また、上記偏向させられた流れが、上記直進流と干渉し合うことによってうず流を形成し、このうず流が、スプール頭部の周縁部に溜まろうとする異物を洗い流すようになり、隅部に異物が付着するのを防止することができるようになった。その結果、スプールの円滑な摺動運動を確保することができるようになった。
【００１７】
また、本発明においては、フランジ先端部に形成される上記凸面形状部の一部であって上記スプールに面する側を、直線状のテーパ面からなるようにしたので、その成形加工を簡単な面取り加工にて行うことができるようになり、フランジ先端部の成形加工に関する生産性の向上を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の主要部を成すスプール頭部及びフランジ周りの全体構成を示す部分断面図である。
【図３】本発明の主要部を成すフランジ先端部の形状に関する、その変形例を示す部分断面図である。
【図４】従来のもののスプール頭部及びユニオン開口部周りの全体構成を示す縦断面図である。
【図５】従来のもののユニオン開口部周りに設けられるフランジの形状を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１　ハウジング
１０　差圧導入通路
１１　供給路
１２　バイパス路
１４　サブスプール
１５　有底部材
１６　絞り
１７　サブスプールばね
１８　押さえ部材
１９　通路
２　ユニオン
２０　小孔
２１　透孔
２２　開口部
２３　横穴
２４　微少通路
２５　フランジ
２６　凸面形状部
３　スプール
３ａ　弁頭部
３０　半凸面部
３１　テーパ面部
４　スプール頭部室
５　内部通路
６　油導入室
７　スプールばね
８　スプールばね室
９　送出通路
【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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