(57)【要約】【課題】リリーフ弁において、ボール受けの振動を抑制するとともに、リリーフ圧の安定を図ること。【解決手段】軸心に沿ってバルブ孔２１ａが穿設された弁ハウジング２１と、上記バルブ孔２１ａの開口端部に嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連通孔２２ｂの一端部に油圧ポンプから吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座２２ｃが形成された弁座部材２２と、上記弁座２２ｃに当接して上記連通孔２２ｂを閉止するボール２３と、該ボール２３を保持し、上記バルブ孔２１ａの内面に沿って摺動可能に支持されたボール受け２４と、上記ボール２３が上記弁座２２ｃに当接する方向に上記ボール受け２４を付勢するリリーフばね２５とを備え、油圧のリリーフ時に圧油をリリーフするリリーフ孔２１ｂが上記バルブ孔２１ａの半径方向に開口したリリーフ弁２０において、上記ボール受け２４と上記リリーフばね２５との間にＣ形リング４０が介装されたもの。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心に沿ってバルブ孔が穿設された弁ハウジングと、上記バルブ孔の開口端部に嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に油圧ポンプから吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座が形成された弁座部材と、上記弁座に当接して上記連通孔を閉止するボールと、該ボールを保持し、上記バルブ孔の内面に沿って摺動可能に支持されたボール受けと、上記ボールが上記弁座に当接する方向に上記ボール受けを付勢するリリーフばねとを備え、油圧のリリーフ時に圧油をリリーフするリリーフ孔が上記バルブ孔の半径方向に開口したリリーフ弁において、上記ボール受けと上記リリーフばねとの間にＣ形リングが介装されたことを特徴とするリリーフ弁。
【請求項２】
前記Ｃ形リングが樹脂製である請求項１に記載のリリーフ弁。
【請求項３】
前記Ｃ形リングの外径が自由状態で、前記バルブ孔の内径より大きい請求項１又は２に記載のリリーフ弁。
【請求項４】
前記ボール受けにおけるＣ形リングが接する面が、外周の側から中心軸の側に向けて次第に高くなるテーパ面をなす請求項１〜３のいずれかに記載のリリーフ弁。
【請求項５】
前記Ｃ形リングにおけるボール受けに接する面が、該ボール受けのテーパ面に沿うテーパ面をなす請求項４に記載のリリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧制御系、特に車両のパワーステアリング装置の油圧系に使用されるリリーフ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のリリーフ弁の一般的な構造として、特許文献１に開示されたものがある。これは、軸心に沿ってバルブ孔が穿設された弁ハウジングと、このバルブ孔の開口端部に嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に油圧ポンプから吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座が形成された弁座部材と、その弁座に当接して上記連通孔を閉止するボールと、該ボールを保持し、上記バルブ孔の内面に沿って摺動可能に支持されたボール受けと、上記ボールが上記弁座に当接する方向に上記ボール受けを付勢するリリーフばねとを備え、圧油のリリーフ時に圧油をリリーフするリリーフ孔が上記バルブ孔の半径方向に開口したものであるが、この構造では、ベーンポンプで発生する振動によってボール受けが共振し、ピー音が発生する。
【０００３】
そこで、ボール受けの振動を防止するリリーフ弁として、特許文献２に記載の如く、ボール受けとリリーフばねとの間に、ゴム製ＯリングとＰＴＦＥリングからなる防振リングを介装したものがある。これは、リリーフばねによって防振リングをボール受けに押圧し、防振リングのゴム製Ｏリングを押し広げ状態とすることにより、防振リングをバルブ孔の内面に接触させ、ボール受けの振動を抑制するものである。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５６−２３７６５
【特許文献２】
特許２８７５８５２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献２に記載のリリーフ弁では、防振リングのゴム製Ｏリングをリリーフばねにより圧縮して押し広げ状態とするものであるため、圧縮押し広げ状態のＯリングが油の低温時にゴムの硬化により、張り付き現象を生じ、油圧が設定圧を超えてもリリーフしないおそれがある。これでは他の部分に負担をかけてしまう。また、長期に渡る劣化で設定圧が変化することによりリリーフ弁の作動が正常でなくなり、シリンダ、ポンプの各部に油漏れが発生してしまう現象が起こる。
【０００６】
本発明の課題は、リリーフ弁において、ボール受けの振動を抑制するとともに、リリーフ圧の安定を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、軸心に沿ってバルブ孔が穿設された弁ハウジングと、上記バルブ孔の開口端部に嵌入固定され、軸心に沿って貫通する連通孔の一端部に油圧ポンプから吐出した圧油が導入されるとともに、他端部に弁座が形成された弁座部材と、上記弁座に当接して上記連通孔を閉止するボールと、該ボールを保持し、上記バルブ孔の内面に沿って摺動可能に支持されたボール受けと、上記ボールが上記弁座に当接する方向に上記ボール受けを付勢するリリーフばねとを備え、油圧のリリーフ時に圧油をリリーフするリリーフ孔が上記バルブ孔の半径方向に開口したリリーフ弁において、上記ボール受けと上記リリーフばねとの間にＣ形リングが介装されたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記Ｃ形リングが樹脂製であるようにしたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記Ｃ形リングの外径が自由状態で、前記バルブ孔の内径より大きくしたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記ボール受けにおけるＣ形リングが接する面が、外周の側から中心軸の側に向けて次第に高くなるテーパ面をなすようにしたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の発明において更に、前記Ｃ形リングにおけるボール受けに接する面が、該ボール受けのテーパ面に沿うテーパ面をなすようにしたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は可変容量型ポンプを示す断面図、図２はリリーフ弁を示す断面図、図３はＣ形リングを示す正面図である。
【００１３】
図１の可変容量型ポンプは、車両のパワーステアリング装置の油圧発生源となるベーンタイプの可変容量型ポンプの一例であり、第１流体室の圧力を制御する切換弁１７内にリリーフ弁２０が内蔵されて設けられている。
【００１４】
この図において、ポンプ回転軸１に取付けられたロータ２が、偏心したカムリング３の中で回転してカムリング３との間にポンプ室９を形成しており、そのカムリング３はアウタケース４を介してポンプハウジング５に支持されている。６はポンプハウジングキャップ、７はプリロードばねである。
【００１５】
ロータ２の外周には、円周方向に渡って複数のベーン８が取付けられ、その先端はカムリング３の内周面に接している。そこでロータ２が回転すると、吸入ポート１０から吸入された作動油がポンプ室９を経て吐出ポート１１から吐出される。吐出ポート１１から吐出された作動油は、可変オリフィス１２を通り吐出通路３０を経て、外部機器へ送られる。
【００１６】
１５はポンプハウジング５の一部に設けられ、一端部（図の左端）が詰栓１６により閉じられた弁格納孔であって、この弁格納孔１５の中に切換弁１７の弁体２１が収納され、切換弁ばね１８によって上記詰栓１６の方へ付勢されている。切換弁弁体２１の左側に形成された第１弁室１９ａにはポンプ吐出側通路に設けられた可変オリフィス１２の上流側の流体圧が通路２８を介して印加され、切換弁弁体２１の右側に形成された第２弁室１９ｂには、該可変オリフィス１２の下流側の流体圧が印加される。
【００１７】
ポンプが高回転になると、切換弁弁体２１の左側の第１弁室１９ａの圧力が高くなるので、切換弁弁体２１は切換弁ばね１８の力に抗して図の右方へ移動する。そうすると通路２９が第１弁室１９ａに開口するようになり、第１弁室１９ａ内の作動油は通路２９を通って、カムリング３とアウタケース４の間の第１流体室１３ａに導入される。一方、可変オリフィス１２の下流側の圧力は第２流体室１３ｂに導入されている。このように高速回転時には、可変オリフィス１２の前後の圧力がそれぞれ第１流体室１３ａ、第２流体室１３ｂに導入されるので、その差圧によりカムリング３は偏移していき、吸入ポート１０の面積が減少して、ポンプの吐出量が減少する。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態として、上記切換弁１７の弁体２１を取出して示す拡大断面図である。切換弁１７はリリーフ弁２０を内蔵しており、切換弁弁体２１はリリーフ弁２０のハウジングでもある。このリリーフ弁ハウジング２１には、軸心に沿ってバルブ孔２１ａが穿設されている。このバルブ孔２１ａの開口端部には弁座部材２２が嵌入され、符号２２ａの位置でカシメ固定されている。この弁座部材２２には、軸心を貫通する連通孔２２ｂが穿設され、その連通孔２２ｂの一端部（図の右端）は、前記図１の第２弁室１９ｂに開口して、可変オリフィス１２の下流側の圧力が導入され、他端部（図の左端）には弁座２２ｃが形成されている。
【００１９】
２３は上記弁座２２ｃに当接して連通孔２２ｂを閉止するボールであり、２４はそのボール２３を保持するボール受けで、バルブ孔２１ａの内面に沿って摺動可能に支持されている。そしてこのボール受け２４は、リリーフばね２５によって、ボール２３が弁座２２ｃに当接する方向（図の右方）に付勢されている。ボール受２４はリリ−フばね２５が挿着される小径部２６を背面に備える。
【００２０】
本実施形態においては、ボール受け２４とリリーフばね２５との間に、Ｃ形リング４０が介装されている。Ｃ形リング４０はボール受け２４の背面に突設した小径部２６の周囲に挿着される。そして上記ボール受け２４の、上記Ｃ形リング４０に接する面（図で左側の面）は円錐状テーパ面２４ａを形成しており、外周の側から中心軸の側に向けて次第に高くなっている。
【００２１】
Ｃ形リング４０は、例えばＰＴＦＥ（四弗化エチレン重合体）等の樹脂製で、形状は図３に示されるように、一部が欠損したリングである。また外径は、自由状態においてバルブ孔２１ａの内径よりも大きく、これを押し縮めた状態でバルブ孔２１ａ内に嵌入される。また、Ｃ形リング４０におけるボール受け２４に接する面（図で右側の面）は、ボール受け２４のテーパ面２４ａに沿う円錐状テーパ面４０ａをなす。
【００２２】
また、弁座２２ｃ近傍のリリーフ弁ハウジング２１には、半径方向にリリーフ孔２１ｂが設けられていて、弁ハウジング２１の外周面に全円周に渡って設けられた環状切欠き２１ｃに連通している。そしてその環状切欠き２１ｃは、図１に示されるドレーン通路３１又は油圧ポンプの吸入ポートに連通している。
【００２３】
可変容量型ポンプにおけるリリーフ弁２０は、ポンプ吐出側での過大流体圧の安定したリリーフ圧を設定することを目的とする。ポンプ吐出側の流体圧が設定圧以下のときには、ボール２３はリリーフばね２５の力によって弁座２２ｃに当接しており、弁は閉止している。
【００２４】
パワーステアリング装置による操舵の据え切り時のように、ポンプ吐出側の流体圧が過大になると、可変オリフィス１２の下流側の吐出通路３０に連通している第２弁室１９ｂの圧力、従って連通孔２２ｂ内の圧力がリリーフ設定圧力を超えるので、ボール２３はリリーフばね２５の力に抗して図の左方へ移動し、弁が開く。そうすると、第２弁室１９ｂ内の圧油は連通孔２２ｂから、リリーフ孔２１ｂ、環状切欠き２１ｃ、ドレーン通路３１へリリーフされる。こうして第２弁室１９ｂ内の圧力が設定値以下に低下すると、ボール２３がリリーフばね２５によって再び弁座２２ｃに押付けられて弁が閉じ、圧油の流れが止まる。
【００２５】
本実施形態によれば以下の作用効果がある。
（請求項１に対応する作用効果）
▲１▼ボール受け２４とリリーフばね２５との間にＣ形リング４０が介装され、Ｃ形リング４０の外周面がバルブ孔２１ａの内面に接触することにより、ボール受け２４の振動が抑制され、ピー音の発生が抑制される。
【００２６】
（請求項２に対応する作用効果）
▲２▼Ｃ形リング４０を樹脂製とすることにより、Ｃ形リング４０がリリーフばね２５により押圧されていても油の低温により硬化することがなく、安定したリリーフ圧を設定できる。また、弁ハウジング２１がアルミ製であっても、Ｃ形リング４０がバルブ孔２１ａの内面を傷つけることもない。
【００２７】
（請求項３に対応する作用効果）
▲３▼Ｃ形リング４０の外径を自由状態で、バルブ孔２１ａの内径より大きくした。従って、Ｃ形リング４０はその弾発力により外周面をバルブ孔２１ａの内面に密に押し付け、振動を確実に抑制し、ピー音の発生を抑制する。
【００２８】
（請求項４に対応する作用効果）
▲４▼ボール受け２４におけるＣ形リング４０が接する面を、外周の側から中心軸の側に向けて次第に高くなるテーパ面２４ａとした。従って、リリーフばね２５によりボール受け２４に押圧されたＣ形リング４０が、ボール受け２４のテーパ面２４ａによって押し広げられ、外周面をバルブ孔２１ａの内面に密に押し付け、振動を確実に抑制し、ピー音の発生を抑制する。
【００２９】
（請求項５に対応する作用効果）
▲５▼Ｃ形リング４０におけるボール受け２４に接する面を、ボール受け２４のテーパ面２４ａに沿うテーパ面４０ａとした。従って、リリーフばね２５によりボール受け２４に押圧されたＣ形リング４０の上述▲４▼の押し広げの確実を図ることができる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、Ｃ形リングは樹脂製の他、金属製であっても良い。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、リリーフ弁において、ボール受けの振動を抑制するとともに、リリーフ圧の安定を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は可変容量型ポンプを示す断面図である。
【図２】図２はリリーフ弁を示す断面図である。
【図３】図３はＣ形リングを示す正面図である。
【符号の説明】
２０  リリーフ弁
２１  切換弁弁体（弁ハウジング）
２１ａ  バルブ孔
２１ｂ  リリーフ孔
２２  弁座部材
２２ｂ  連通孔
２２ｃ  弁座
２３  ボール
２４  ボール受け
２４ａ  テーパ面
２５  リリーフばね
４０  Ｃ形リング
４０ａ  テーパ面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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