(57)【要約】【課題】  作動油中の異物が噛み込んでスプール弁が移動しなくなるのを抑制する。【解決手段】  オイルポンプ１０に設けられた弁収容孔１７と、該弁収容孔１７に移動可能に収容され有底円筒形状の弁体１８と、オイルポンプ１０の吐出油路に設けられた可変オリフィス１４と、該可変オリフィス１４の下流側圧力を弁収容孔１７の左側に供給する圧力供給孔１９と、オリフィス１４の上流側圧力を弁収容孔１７の右側に供給する圧力供給孔と、弁体１８を右側へ付勢するばね２０と、弁収容孔１７に開口し、弁収容孔１７内の高圧の作動油を低圧側へ排出するドレン油路２１と、筒状部１８ａの径方向に内外を連通させる連通孔２３とで構成する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁収容孔と、
該弁収容孔に移動可能に収容され、筒状部と該筒状部の軸方向一方側に設けられた底部とを有する弁体と、
前記弁収容孔の他方側へ高圧の作動油を供給する圧力供給部と、
前記弁収容孔に開口し、前記弁収容孔内の高圧の作動油を低圧側へ排出するドレン油路と、
前記弁体の前記筒状部の径方向内側と外側とを連通させる連通孔と、
を有することを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
オイルポンプに設けられた弁収容孔と、
該弁収容孔に移動可能に収容され、筒状部と該筒状部の軸方向一方側に設けられた底部とを有する弁体と、
オイルポンプの吐出油路に設けられたオリフィスと、
該オリフィスの下流側圧力を前記弁収容孔の軸方向他方側に供給する第１圧力供給部と、
該オリフィスの上流側圧力を前記弁収容孔の軸方向一方側に供給する第２圧力供給部と、
前記弁体を軸方向一方側へ付勢する付勢手段と、
前記弁収容孔に開口し、前記弁収容孔内の高圧の作動油を低圧側へ排出するドレン油路と、
前記弁体の前記筒状部の径方向内側と外側とを連通させる連通孔と、
を有することを特徴とする流量制御弁。
【請求項３】
請求項１または２に記載の流量制御弁において、前記連通孔の直径寸法は、前記弁収容孔と前記弁体との径方向の隙間寸法よりも大きいことを特徴とする流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流量制御弁に関し、とりわけ作動油の中に混入していたコンタミ等の異物が噛み込んでスプール弁が移動できない状態になるのを抑制し得る流量制御弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車に搭載されるパワーステアリング装置やその他の液圧機器は、エンジンを駆動源とするオイルポンプにより作動油が供給される。この場合、車両の運転状況によってエンジンの回転速度は大きく変動するため、オイルポンプによる作動油の供給量も大きく変動する。そのため、オイルポンプと液圧機器との間には、作動油の供給量を一定に制御する流量制御弁が設けられる。
【０００３】
従来の流量制御弁としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。これは、オイルポンプと液圧機器との間にオリフィスを設けてオリフィスとオイルポンプとを繋ぐ導入ポートを設ける一方、該導入ポートを弁孔に設けたスプール弁体の一方側に連通させ、他方側にはスプール弁体を押圧するスプリングを設け、スプール弁体の一方側の圧力が上昇しスプリングの付勢力に抗してスプール弁体が他方側へ押し戻された場合に、スプール弁体の一方側の作動油をドレンに戻すドレンポートを弁孔の内周面に開口させたものである。
【０００４】
スプール弁体の一方側の圧力が大きくなってオリフィスを通過する作動油の量が多くなると、スプール弁体をスプリングの付勢力に抗して押し戻す力も大きくなり、スプール弁体が押し戻される移動量が大きくなると、これに伴ってドレンポートの開口する面積が増加してドレンに戻る作動油の量も増える。従って、オリフィスを通過して液圧機器へ供給される作動油の量の増加が抑制される。
【特許文献１】特開２００３−２６０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、作動油の中に混入していたコンタミ等の異物が弁孔とスプール弁との間に噛み込んだ場合には、スプール弁が移動できない状態が生じ、液圧機器へ供給される作動油の量が制御できなくなる。
【０００６】
そこで本発明は、上記の課題を解決し、異物の噛み込みを抑制した流量制御弁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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、弁収容孔と、該弁収容孔に移動可能に収容され、筒状部と該筒状部の軸方向一方側に設けられた底部とを有する弁体と、前記弁収容孔の他方側へ高圧の作動油を供給する圧力供給部と、前記弁収容孔に開口し、前記弁収容孔内の高圧の作動油を低圧側へ排出するドレン油路と、前記弁体の前記筒状部の径方向内側と外側とを連通させる連通孔とを有することを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、従来は弁収容孔と弁体との摺動部分である両者の隙間を通って高圧側から低圧側に排出されていた作動油の一部が、連通孔を通過した後に両者の隙間を通って排出されることになる。その際に、従来は弁体がロックする原因となっていた大きなコンタミは、この連通孔を通過しようとする場合には通過することができず、筒状部の内部に捕獲されることになる。このため、弁収容孔と弁体との間の隙間に大きなコンタミが供給される確率は少なくなリ、弁体のロックが抑制される。
【０００９】
請求項２に係る発明は、オイルポンプに設けられた弁収容孔と、該弁収容孔に移動可能に収容され、筒状部と該筒状部の軸方向一方側に設けられた底部とを有する弁体と、オイルポンプの吐出油路に設けられたオリフィスと、該オリフィスの下流側圧力を前記弁収容孔の軸方向他方側に供給する第１圧力供給部と、該オリフィスの上流側圧力を前記弁収容孔の軸方向一方側に供給する第２圧力供給部と、前記弁体を軸方向一方側へ付勢する付勢手段と、前記弁収容孔に開口し、前記弁収容孔内の高圧の作動油を低圧側へ排出するドレン油路と、前記弁体の前記筒状部の径方向内側と外側とを連通させる連通孔と、を有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、従来は弁収容孔と弁体との摺動部分である両者の隙間を通って高圧側から低圧側に排出されていた作動油の一部が、連通孔を通過した後に両者の隙間を通って排出されることになる。その際に、従来は弁体がロックする原因となっていた大きなコンタミは、この連通孔を通過しようとする場合には通過することができず、筒状部の内部に捕獲されることになる。このため、弁収容孔と弁体との間の隙間に大きなコンタミが供給される確率は少なくなリ、弁体のロックが抑制される。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の流量制御弁において、前記連通孔の直径寸法は、前記弁収容孔と前記弁体との径方向の隙間寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、弁収容孔と弁体との径方向の隙間よりも連通孔の直径寸法を大きくしたので、連通孔を流れて弁収容孔の低圧側へ至る作動油の流量が多くなる一方、隙間のみを流れて低圧側へ至る作動油の流量が少なくなり、その結果として前記弁収容孔と前記弁体との隙間のみを流れて低圧側へ至る作動油の流量が少なくなって、隙間へのコンタミの噛み込みが抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による流量制御弁の実施の形態を説明する。本実施の形態は、作動油を供給するオイルポンプのハウジングに流量制御弁を一体に組み込んだものである。
【００１４】
図３に示すように、フロントハウジング１とリアハウジング２とを結合することにより、ハウジング本体３が形成されている。フロントハウジング１の内部に軸受４，５を介して駆動軸６が回転自在に支持されている。駆動軸６の外端部にはプーリ７が結合され、該プーリ７は図示しないベルトを介してエンジンに連結されている。駆動軸６の内端部にはロータ８が結合されており、該ロータ８を囲繞するようにして筒状部材９が設けられている。該筒状部材９は、内径寸法が円周方向に沿って増減する。前記ロータ８の外周面には放射方向へ移動自在なベーン８ａが円周方向に沿って複数設けられている。ベーン８ａが筒状部材９の内周面に摺動しながら回転するので、隣り合うベーン８ａの間に形成される回転空間の容積が変動する。回転空間の容積が増大する位置では回転空間に作動油が吸入され、減少する位置では作動油が吐出されるので、オイルポンプ１０として機能する。
【００１５】
図示しない供給ポートから供給された作動油は、図３（ａ）に示す回転空間の容積が減少する位置で吐出され、吐出油路１５ａへ流れる。該吐出油路１５ａは可変オリフィス１４を構成するスプール弁１３の右端面に臨んで開口している。該スプール弁１３を右方へ付勢するスプリング１２が設けられている。吐出油路１５ａは可変オリフィス１４を介してその上方の吐出油路１５ｂ，１５ｃと連通し、吐出油路１５ｄを介して図示しない吐出ポートに繋がっている。また、前記吐出油路１５ａは、ロータ８内にベーン８ａと対応した数だけ設けられた油路１１に連通しており、該油路１１の吐出圧によりベーン８ａは放射方向外側へ向かって付勢されている。
【００１６】
フロントハウジング１には流路制御弁１６が埋め込んで設けられている。即ち、以下のように構成されている。フロントハウジング１に、軸方向に沿って長い円形断面の弁収容孔１７が形成されている。該弁収容孔１７には弁体１８が移動可能に収容されている。弁体１８は、筒状部１８ａと該筒状部１８ａの軸方向一方側である右側に設けられた底部１８ｂとを有する有底円筒形である。前記弁体１８を軸方向一方側へ付勢するため、前記弁収容孔１７の内部には付勢手段としてのばね２０が設けられている。
【００１７】
前記のように吐出油路１５ａと吐出油路１５ｂとの間には可変オリフィス１４が設けられている。可変オリフィス１４の下流側圧力を前記弁収容孔１７の軸方向他方側である左側に供給する第１圧力供給部として圧力供給孔１９が設けられ、該圧力供給孔１９は吐出油路１５ｄに連通している。一方、可変オリフィス１４の上流側圧力を前記弁収容孔１７の軸方向一方側である右側に供給する第２圧力供給部として、図示しない圧力供給孔が前記弁収容孔１７の右側に開口している。
【００１８】
弁収容孔１７内の高圧の作動油を低圧側であるロータ８の図示しない供給ポート側へ排出するために図１に示すようにドレン油路２１が形成され、ドレン油路２１は前記弁収容孔１７の内周面に開口している。
【００１９】
次に、前記弁体１８の構成について説明する。図２に示すように、前記弁体１８における前記筒状部１８ａの軸方向中間位置に３本の円周溝２２が形成されている。該円周溝２２のうちの軸方向他方側の左側であって、該円周溝２２の底部には、前記筒状部１８ａの径方向内側と外側とを連通させる連通孔２３が形成されている。該連通孔２３は、筒状部１８ａの周方向に沿って略等間隔に、本実施の形態では２つ設けられている。
【００２０】
なお、円周溝は３本に限らず、１〜１０本またはそれ以上設けてもよい。また、円周溝を設けないようにしてもよい。更に、連通孔２３は周方向に沿って不均等に設けてもよい。
【００２１】
前記連通孔２３の直径寸法Ｄは、弁収容孔１７と弁体１８との径方向の隙間寸法Ｇよりも大きく設定されている。直径寸法Ｄの大きさは、弁収容孔１７と弁体１８との径方向の隙間寸法Ｇの５０倍以上に設定されている。本実施の形態では、弁収容孔１７と弁体１８との径方向の隙間寸法Ｇは１０〜１５μｍ程度なので、連通孔２３の直径寸法Ｄは約０．５〜１．５ｍｍに設定されている。
【００２２】
次に、流量制御弁の作用を説明する。
【００２３】
図３（ｂ）の流量制御弁１６における収容孔１７の右側には、オイルポンプ１０からの作動油（可変オリフィス１４より上流側）が図示しない圧力供給孔を介して開口しており、弁体１８を左方向へ押圧する。一方、収容孔１７の左側は、圧力供給孔１９等を介して吐出油路１５ｂ（可変オリフィス１４より下流側）に開口しており、弁体１８を右方向へ押圧する。可変オリフィス１４より上流側の圧力の方が大きいと、ばね２０の付勢力に抗して弁体１８が左方へ押され、収容孔１７の内周面より形成されたドレン油路２１が弁体１８の移動により開口するため、高圧の作動油がドレンへと流れ、可変オリフィス１４より上流側の圧力が下がり、弁体１８が図３（ｂ）中の右方へ戻る。
【００２４】
逆に、可変オリフィス１４より下流側の圧力の方が大きいと、弁収容孔１７の左側が高圧となる。このとき、従来は弁収容孔１７と弁体１８との摺動部分である両者の隙間のみを通って高圧側（左側）から低圧側（右側）に排出されていた作動油の一部が、弁体１８の内部から連通孔２３を通過した後に両者の隙間を通って排出されることになる。その際に、従来は弁体１８がロックする原因となっていた大きなコンタミは、この連通孔２３を通過しようとする場合には通過することができず、筒状部１８ａの内部に捕獲されることになる。このため、弁収容孔１７と弁体１８との間の隙間に大きなコンタミが供給される確率は少なくなリ、弁体１８のロックが抑制される。
【００２５】
本発明によれば、弁収容孔１７と弁体１８との径方向の隙間寸法Ｇよりも連通孔２３の直径寸法Ｄを大きくしたので、連通孔２３を流れて弁収容孔１７の右側へ至る作動油の流量が多くなる一方、弁収容孔１７と弁体１８との隙間のみを流れて右側へ至る作動油の流量が少なくなり、その結果として隙間のみを流れて右側へ至る作動油の流量が少なくなって、隙間へのコンタミの噛み込みが抑制される。
【００２６】
本発明によれば、連通孔２３の直径寸法Ｄと、弁収容孔１７と弁体１８との径方向の隙間寸法Ｇとの寸法差を５０倍以上としたので、弁収容孔１７と弁体１８との隙間から低圧側へ至る作動油のうち、連通孔２３を通過して弁収容孔１７の右側へ至る作動油の流量の割合を、より一層増大させることができる。
【００２７】
本発明によれば、円周溝２２に２つの連通孔２３を形成したので、１つの連通孔２３にコンタミが詰まった場合においても、作動油は他の連通孔２３を通過することができ、コンタミの噛み込み防止効果を維持することができる。そして、２つの連通孔２３を周方向に沿って略等間隔に重力方向上下位置に配置したので、例えば重力方向下側に溜まったコンタミが１つの連通孔２３を塞いだ場合であっても、作動油は重力方向上側に設けられた他の連通孔２３を通過することが可能となる。
【００２８】
本発明によれば、連通孔２３をドリル加工により形成する場合であっても、加工の際に生じるバリは円周溝２２の内部に収まるため、バリが弁収容孔１７と弁体１８との間に噛み込むのが回避される。つまり、連通孔２３の加工後にバリ除去の作業を行なってもよいし行なわなくてもよいことになる。
【００２９】
なお、本実施の形態では可変オリフィスを用いたが、可変オリフィスを用いることなく一定大きさのオリフィスを用いても良い。
【００３０】
前記実施の形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について、以下に説明する。
（１）請求項３に記載の流量制御弁において、前記連通孔の直径寸法は、前記弁収容孔と弁体との径方向の隙間寸法の５０倍以上であることを特徴とする流量制御弁。
【００３１】
この発明によれば、連通孔の直径寸法と、弁収容孔と弁体との径方向の隙間寸法との寸法差を５０倍以上としたので、弁収容孔と弁体との隙間から低圧側へ至る作動油のうち、連通孔を通過して低圧側へ至る作動油の流量の割合が、より一層増大する。
（２）請求項１または２に記載の流量制御弁において、前記連通孔は前記筒状部の周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする流量制御弁。
【００３２】
この発明によれば、１つの連通孔にコンタミが詰まった場合においても、作動油は他の連通孔を通過することができ、コンタミの噛み込み防止効果を維持することができる。
（３）（２）に記載の流量制御弁において、前記連通孔は前記筒状部の周方向に沿って略等間隔に配置されていることを特徴とする流量制御弁。
【００３３】
この発明によれば、連通孔を周方向に沿って略等間隔に配置したので、例えば重力方向下側に溜まったコンタミが１つの連通孔を塞いだ場合であっても、作動油は重力方向上側に設けられた他の連通孔を通過することが可能となる。
（４）請求項１または２に記載の流量制御弁において、前記弁体における前記筒状部の軸方向中間位置に円周溝を形成し、該円周溝の底部に前記連通孔を形成したことを特徴とする流量制御弁。
【００３４】
この発明によれば、連通孔をドリル加工により形成する場合であっても、加工の際に生じるバリは円周溝の内部に収まるため、バリが弁収容孔と弁体との間に噛み込むのが回避される。つまり、連通孔の加工後にバリ除去の作業を行なってもよいし行なわなくてもよいことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】流量制御弁の要部を示す断面図（実施の形態）。
【図２】流量制御弁に係り、（ａ）は弁体を示す断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ矢視図（実施の形態）。
【図３】流量制御弁に係り、（ａ）はフロントハウジングを外して示す左側面図、（ｂ）は正面断面図（実施の形態）。
【符号の説明】
【００３６】
１０…オイルポンプ
１４…可変オリフィス（オリフィス）
１５ａ…吐出油路
１７…弁収容孔
１８…弁体
１８ａ…筒状部
１８ｂ…底部
１９…圧力供給孔（第１圧力供給部）
２０…ばね（付勢手段）
２１…ドレン油路
２２…円周溝
２３…連通孔
【図１】
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【図２】
2007038765.tif 000004
【図３】
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