(57)【要約】【課題】ユニオンへの横穴の設置を廃止し、ユニオン締付状態による流量制御作用のバラ付きを無くする。【解決手段】油導入室５に開口するユニオン２の流入開口端２ａと、スプール頭部３ａとの間に、スプール頭部３ａを着座させて弁座となると共に、ユニオン２の流入開口端２ａとの間で所の隙間を有した状態で存在する仕切壁４を設ける。仕切壁４の中心部にスプール頭部３ａに作用する作動油を流動させる連通穴４ａを設ける。油導入室への作動油の量が一定の値を越えた場合に、スプール３が仕切壁４から離間する方向に摺動することにより、余剰の作動油が連通穴４ａを経由してバイパス穴１ｂへ還流されるようになる。【選択図】　　　　図１
2004028183.tif 000002
【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、ユニオンと、絞り通路と、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を、上記ハウジング内に形成された油導入室から、上記ユニオン及び絞り通路を介して油圧装置へと送り出すとともに、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、上記スプールが上記絞り通路の前後差圧に応じて摺動し、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穴を介してポンプ側へ還流させる流量制御装置において、上記油導入室に開口する上記ユニオンの流入開口端と上記スプール頭部との間に、上記スプール頭部を着座させる弁座となると共に、上記ユニオンの流入開口端との間で所定の隙間を有した状態で上記スプール頭部と接触する仕切壁を設け、さらに、当該仕切壁の中心部に上記スプール頭部へ上記作動油を流動させる連通穴を設け、これによって上記余剰の作動油が上記隙間を経由して上記スプール頭部に作用したときに、上記スプールが上記仕切壁から離間する方向に摺動することにより、上記余剰の作動油が上記連通穴を経由して上記バイパス穴へ還流され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、上記ユニオンの流入開口端の内径を、絞り形状に形成し、上記流入開口端の内外で差圧が生じ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、作動油を吐出するポンプが高速度で回転駆動される場合に、余剰の吐出油（作動油）をポンプ側へ還流させ、これによって油圧装置へ安定的に作動油を送出する流量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のもの、例えばパワーステアリング装置等に用いられるベーンポンプ装置においては、ベーンポンプから供給されてくる吐出油の流量が所定値を超えた場合に、流量制御装置により余剰の吐出油をベーンポンプ側に還流させることによりパワーステアリング装置への送出流量が一定の値内になるように制御している。かかる流量制御装置は、図５に示すように、そのハウジング１００内に固定されたユニオン２００と、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、ユニオン２００には、複数の横穴２００ａが穿たれており、この横穴２００ａはハウジング１００内に形成された油導入室１００ａに臨むようになっている。そして、上記油導入室１００ａは油導入路Ｑに連通するようになっている。また、スプール３００は、ユニオン２００の右端開口部２００ｂを塞ぐ方向に移動するよう、スプールばね室内に設けられた復帰ばねにて、常に付勢されている。
【０００３】
そして、ポンプの回転速度が一定値以下の場合には、スプール３００は、ユニオン２００の右端開口部２００ｂを塞いだ状態に置かれる。従って、油導入路Ｑを通って油導入室１００ａに導入された作動油は、ユニオン２００の横穴２００ａを通過する際に、ある程度その流量が絞られながら、ユニオン２００の内部通路２００ｃに流入し、内部通路２００ｃを経由して矢印に示すようにパワーステアリング装置に送出されて行く。一方、ポンプの回転速度が一定の値以上となった場合には、ユニオン２００の内部通路２００ｃの圧力が、スプール３００のスプールばね室の圧力よりも大きくなり、スプール３００は、図５に示すように、右方に移動して右端開口部２００ｂが開かれる。これにより、油導入室１００ａとバイパス穴４００とが連通状態となり、油導入室１００ａ内の余剰の作動油は右端開口部２００ｂを通過してバイパス穴４００へ流れて、ベーンポンプへと還流されて行く。このようにして、パワーステアリング装置への送出流量が一定量に制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のものにあっては、ユニオン２００は、ハウジング１００に対してねじ込んで締結されるようになっている。そのため、図６に示すように、流量制御装置の組み立て時における締め付け量の加減によって、ユニオン２００の横穴２００ａの位置が一定せず、バラツキを生じる場合がある。すなわち、図６に示す如く、ユニオン２００のねじ込み量の違いによって、油導入路Ｑの開口部の位相が上記横穴２００ａに対してずれる場合がある。具体的には、図６の（ａ）に示す如く、油導入路Ｑに横穴２００ａが１個だけ臨む場合と、図６の（ｂ）に示すように２個の横穴２００ａが臨む場合とがある。従って、ポンプＰから吐出された作動油が横穴２００ａを通過することによりある程度絞られながらユニオン２００の内部通路２００ｃに流入するとき、横穴２００ａが油導入路Ｑに臨む数の影響を受けることとなる。その結果、内部通路２００ｃへ流入する作動油の流量にバラツキを生じてしまい、流量制御機能に支障を来すという問題がある。このような問題点を解決するために、ユニオンに横穴を設ける構成を廃止すると共に、ポンプの低速回転時においてスプール頭部がユニオン開口部を閉じることのないようにした流量制御装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、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、ユニオンと、絞り通路と、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を、上記ハウジング内に形成された油導入室から、上記ユニオン及び絞り通路を介して油圧装置へと送り出すとともに、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、上記スプールが上記絞り通路の前後差圧に応じて摺動し、これによって上記余剰の作動油を上記ハウジングに形成されたバイパス穴を介してポンプ側へ還流させる流量制御装置に関して、上記油導入室に開口する上記ユニオンの流入開口端と上記スプール頭部との間に、上記スプール頭部を着座させる弁座となると共に、上記ユニオンの流入開口端との間で所定の隙間を有した状態で上記スプール頭部と接触する仕切壁を設け、さらに当該仕切壁の中心部に上記スプール頭部へ上記作動油を流動させる連通穴を設け、これによって上記余剰の作動油が上記隙間を経由して上記スプール頭部に作用したときに、上記スプールが上記仕切壁から離間する方向に摺動することにより、上記余剰の作動油が上記連通穴を経由して上記バイパス穴へ還流されるようにした構成を採ることとした。
【０００６】
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、油導入室に流入した作動油は、ユニオン内の絞り通路を経由して油圧装置へ送出される流れと、仕切壁に形成された連通穴を通過してスプール側へ流動する流れとの２つの流れとなる。その結果、ポンプが高速回転運動をして余剰の作動油が油導入室内に供給された場合、その作動油の一部は流入開口端からユニオン内にそのまま流入するようになる。また、その他のものは、スプール側へ、そのまま連通穴を介して流動し、スプールを仕切壁から離間する方向に摺動させることとなる。これによって油導入室がバイパス穴と通じるようになる。このようにポンプ回転速度が一定回転速度以上になった場合、余剰の作動油がバイパス穴へ還流されるようになるので、油圧装置へ送出される油量は一定の値内に保たれるようになる。
【０００７】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものは、請求項１記載の流量制御装置に関して、上記ユニオンの流入開口端の内径を、絞り形状に形成し、上記流入開口端の内外で差圧が生じ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、ユニオンの流入開口端に設けられた内径のところで作動油の流れは絞られるようになり、これによって流入開口端の内外差圧が生ずるようになる。この絞り通路の絞り状態を調整することによって、ベーンポンプの容量あるいは油圧装置の容量等に見合った吐出流量の制御をきめ細かく行う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４を基に詳述する。本実施の形態にかかるものは、図１に示す如く、ベーンポンプに一体的に設けられる流量制御装置に関するものであり、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、図１に示す如く、円筒状の形態からなるものであって、その内部空間内には、当該空間の長手方向軸線に対して直交する方向に仕切る仕切壁４が設けられるようになっているものである。この仕切壁４には、その中心部に連通穴４ａが設けられている。そして、上記仕切られた左方側の空間には、ユニオン２が左方向からねじ込まれた状態で固定されている。また、ユニオン２の右方端である流入開口端２ａは、連通穴４ａと略同じ内径開口部を有した状態で上記連通穴４ａに対向するように設けられるとともに、上記仕切壁４の一方の壁面との間に所定の隙間Ｌ（図２参照）を有した状態で設置されるようになっている。また、仕切壁４とユニオン２との間には、油導入室５が環状に形成され、上記流入開口端２ａは上記環状の油導入室５の中央部に臨むようになっている。従って、ポンプから吐出された吐出油（作動油）は供給路１ａ（油導入路に相当）を経由して油導入室５に導入され、更に、ここから上記流入開口端２ａを経由してユニオン２内に流入するようになる。また、ハウジング１には、ポンプ側へ余剰の吐出油（作動油）を還流させるバイパス穴１ｂが設けられるようになっている。
【００１０】
次に、スプール３について説明する。このスプール３は、上記仕切壁４で仕切られた右方側の空間内に設けられるようになっており、スプールばね７と共にハウジング１の右側からはめ込まれるようになっている。具体的には、ボルト８をねじ込むことによりスプールばね室９が蓋をされ、これによって上記スプール３及びスプールばね７がハウジング１内に収容されるようになっている。そして、上記スプール３は、常時スプールばね７により仕切壁４に当接する方向に移動させられるばね反力を受けるようになっている。従って、上記スプール頭部３ａは上記連通穴４ａを開閉可能な状態で仕切壁４に着座するようになる。このようにして、仕切壁４の一方の壁面はスプール３に対しては弁座としての機能を有するようになり、スプール頭部３ａが仕切壁４から右方に大きく摺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穴１ｂが連通穴４ａと通ずるようになる。
【００１１】
なお、上記ボルト８は、その首部周囲の適所に複数個の小孔８ａが穿たれるようになっている。そして、当該小孔８ａはハウジング１に穿たれた差圧導入路１ｃに連通するとともに、スプールばね室９に連通するようになっている。また、差圧導入路１ｃの左端側は、ユニオン２に穿たれた微少孔の通路２ｂを介してユニオン２の送出通路２ｄに通じている。
【００１２】
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１２ｂを有する筒状のサブスプール１２と、有底部材１３と、が設けられ、これらによって絞り通路１４が形成されるようになっている。このサブスプール１２は、サブスプールばね１２ａにより常時右方に移動させられるように付勢されている。また、有底部材１３はサブスプール１２の左方に位置し、押さえ部材１５によりユニオン２に位置決め固定されている。そして、上記有底部材１３の側壁にはユニオン２に設けられた通路２ｂと送出通路２ｄとを連通させる小孔１３ａが穿たれている。また、上記有底部材１３の底板部のところには、適宜数の透孔１３ｂが穿たれている。従って、ユニオン２に形成された微少通路２ｅから流入する作動油の圧力がサブプール１２の肩のところに作用すると、上記サブスプール１２はサブスプールばね１６のばね反力に抗して左方に移動するようになる。このように、サブスプール１２が透孔１３ｂに近接したり、あるいは、離間したりすることによって、透孔１３ｂとサブスプール１２との間を流れる作動油の流通抵抗が変化し、これによって、サブスプール１２の内部通路１２ｂとユニオン２の送出通路２ｄとの間で、それに応じた差圧が生ずるようになる。すなわち、上記透孔１３ｂ及びサブスプール１２の内部通路１２ｂとによって上記スプール３を作動させる絞り通路１４が形成されるようになっている。
【００１３】
次に、本実施の形態のものについての、その作動態様等について説明する。まず、ポンプが作動を開始すると、ポンプからの吐出油（作動油）は、図１に示す供給路１ａを経由して、油導入室５に供給される。当該油導入室５への作動油の流入量が所定値を超えない範囲内にある場合には、絞り通路１４における差圧は小さいのでスプール３は移動せず、連通穴４ａはスプール３により塞がれた状態となる。従って、作動油はユニオン流入開口端２ａからサブスプール１２の内部通路１２ｂへ流入して行き絞り通路１４を経由して送出通路２ｄからパワーステアリング装置へと送出される。
【００１４】
これに対して、油導入室５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、スプール頭部３ａに働く圧力が高くなり、スプール３は、図３に示すように右方に摺動して、連通穴４ａ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５は連通穴４ａを介してバイパス穴１ｂに連通するようになる。その結果、油導入室５に流れ込んでくる余剰の作動油は、開かれた連通穴４ａからバイパス穴１ｂを経由してポンプへと戻されて行く。このようにして、ポンプ回転速度が一定値以上になって油導入室５に余剰の吐出油（作動油）が流入するようになると、余剰の吐出油は、上記連通穴４ａからバイパス穴１ｂに戻されてポンプへと還流されるようになるため、パワーステアリング装置への送出流量はポンプの回転速度に左右されることなく、常に一定の値内に保持されることとなる。そして、余剰の作動油が還流されて、油導入室５へ導入される作動油の流量が低減し始めると、絞り通路１４の前後の差圧が小さくなりはじめ、スプール３は、スプールばね７のばね反力により左方へと戻され、仕切壁４に着座するようになる。そして、連通穴４ａを閉じるようになる。しかしながら、本実施の形態のものにおいては、仕切壁４の流入開口端２ａ側の壁面との間には、図２に示す如く、上記流入開口端２ａとの間に所定の隙間Ｌが常時設定されるようになっているので、ポンプ作動時、特に低温始動時等においても、スプール頭部のユニオン流入開口端部への密着状態が生ぜず、吐出油（作動油）は円滑にユニオン流入開口端２ａから絞り通路１４を経由して送出通路２ｄから油圧装置（パワーステアリング装置）へと送り出されるようになる。
【００１５】
また、本実施の形態のものにおいては、ユニオン２の流入開口端２ａは、仕切壁４に所定間隙（Ｌ）を有した状態で油導入室５に臨んでいるものであるため、従来装置のように、ユニオンの流入開口端周りには横穴が設けられていない。従って、ユニオンの締め込み量の如何によって生ずる流量のバラツキ等を懸念する必要がない。また、本実施の形態のものにおいては、ユニオンの流入開口端部周りとハウジング内周面との間に円周状の隙間が設けられるようにはなっていないので、従来装置のように隙間から作動油が漏れ出るようなことがなくなり、送出流量にバラツキの生ずるようなこともない。また、上記円周隙間に異物が溜まると言うようなことも無くなる。ところで、本実施の形態においては、サブスプール付の流量制御装置について説明を行って来たが、本発明は固定絞り式の流量制御装置に適用することも可能である。固定絞り式の流量制御装置に適用する際には、上記スプール２内に絞り通路を設けるようにしても良いし、または図２に示すようにユニオン２の流入開口端２ａと仕切壁４の壁面との間に所定の隙間Ｌを設けること、もしくは、図４に示すように、ユニオン２の流入開口端２ａの内径を細く絞ることにより絞り通路を形成させるようにしても良い。なお、本実施の形態においては、ユニオン２の流入開口端２ａと仕切壁４の間に隙間Ｌを介在させ、この隙間Ｌによりサブスプール１２の内部通路１２ｂと油導入室５との間に差圧を生じさせ、これによって絞り通路１４の流通抵抗を制御するようにしているが、例えば図４に示すように、隙間Ｌの値を大きく採るとともに、ユニオン２の流入開口端２ａの内径を細く絞ることによっても、絞り通路１４の流通抵抗を制御することができる。
【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、ユニオンと、絞り通路と、からなるものであって、ポンプから吐出される作動油を、上記ハウジング内に形成された油導入室から、上記ユニオン及び絞り通路を介して油圧装置へと送り出すとともに、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、上記スプールが上記絞り通路の前後差圧に応じて摺動し、これによって上記余剰の作動油を上記ハウジングに形成されたバイパス穴を介してポンプ側へ還流させる流量制御装置に関して、上記油導入室に開口する上記ユニオンの流入開口端と上記スプール頭部との間の上記ハウジングのところに、上記スプール頭部を着座させる弁座となると共に、上記ユニオンの流入開口端との間で所定の隙間を有した状態で上記スプール頭部と接触する仕切壁を設け、さらに当該仕切壁の中心部に上記スプール頭部へ上記作動油を流動させる連通穴を設け、これによって上記余剰の作動油が上記隙間を経由して上記スプール頭部に作用したときに、上記スプールが上記仕切壁から離間する方向に摺動することにより、上記余剰の作動油が上記連通穴を経由して上記バイパス穴へ還流されるようにした構成を採ることとしたので、油導入室に流入した作動油は、ユニオン内の絞り通路を経由して油圧装置へ送出される流れと、仕切壁に形成された連通穴を通過してスプールに作用する流れとの２つの流れとなって流動するようになり、スプールの円滑な作動が確保されるようになった。その結果、流量制御作用が円滑に行われるようになるとともに、ポンプ回転速度の変化に左右されない流量制御機能を確保することができるようになった。
【００１７】
また、流入開口端を絞り形状をなすようにすることにより、流入開口端の内外で差圧を生じさせるようにしたものにおいては、ユニオンを取り替えるだけで種々の容量に見合った流量制御装置を得ることができるようになり、部品の共用化あるいは共通化を図ることができるようになった。また、ポンプ駆動初期時において衝撃的に作動油が絞り通路側に流動することを回避することができるようになり、安定した吐出流量の制御を行う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】本発明の主要部をなすユニオン、仕切壁、スプールの相互位置関係を示す要部縦断面図である。
【図３】スプールが仕切壁から離間した状態を説明する流量制御装置の要部縦断面図である。
【図４】ユニオンの流入開口端の内径を小さく絞った状態を示す要部縦断面図である。
【図５】従来装置の流量制御装置の一部分を拡大して示した縦断面図である。
【図６】従来装置におけるユニオンの横穴と油導入路との位相関係を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１　ハウジング
１ａ　供給路
１ｂ　バイパス穴
１ｃ　差圧導入通路
１２　サブスプール
１３　有底部材
１３ａ　小孔
１３ｂ　透孔
１４　絞り通路
２　ユニオン
２ａ　流入開口端
２ｄ　送出通路
３　スプール
４　仕切壁
４ａ　連通穴
５　油導入室
７　スプールばね
８　ボルト
【図１】
2004028183.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004028183.tif 000005
【図４】
2004028183.tif 000006
【図５】
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【図６】
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