(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一直線上に延びる取付け孔を含むハウジングと、そのハウジングの取付け孔の内部に位置し、先端に弁部分があり、取付け孔の軸線方向に動く弁体と、その弁体の先端側に対向する端面、およびその端面の中央部に前記弁体の弁部分が着座する円錐台形状であって、最大径の位置が前記端面と一致するシート面をそれぞれもつ弁座部材と、その弁座部材に向けて前記弁体を押し、前記弁部分を前記シート面に着座させる力を与えることにより、リリーフ圧を規制するばねとを備え、次の各点を特徴とする直動形リリーフ弁。
Ａ  前記シート面の開き角度が鋭角をなし、しかも、前記弁部分が前記シート面に着座するシート部が、前記ばねの方から見て、前記弁座部材の前記端面よりも遠いところに位置する
Ｂ  前記弁座部材の端面に、前記シート面の外周部から径方向外側に延びる溝であり、その溝の底部が前記軸線方向と直交するとともに、前記軸線方向に見て、前記端面と前記シート部との間に位置する逃がし溝があり、その逃がし溝は、前記弁部分が前記シート面から離れるとき、前記リリーフ弁を通り前記弁体の側に流れる作動液の液通路を広げ、それにより前記弁体のリフト量を制約する
【請求項２】
前記ハウジングはモータ駆動の液圧ポンプのハウジングであり、リリーフ弁が、その液圧ポンプの吐出圧を規制する、請求項１の直動形リリーフ弁。
【請求項３】
前記弁部分はボールであり、しかも、前記シート面の開き角度が５０゜〜７０゜である、請求項１の直動形リリーフ弁。
【請求項４】
前記逃がし溝があることにより、前記弁体は、最大にリフトしたときでも、前記弁部分の前記シート面に臨む端が、前記シート面の内方に位置する、請求項１の直動形リリーフ弁。
【請求項５】
前記弁座部材は、前記軸線に沿う中心孔をもち、その中心孔の開口部分に前記シート面がある、請求項１の直動形リリーフ弁。
【請求項６】
前記ばね、前記弁体および前記弁座部材は、前記取付け孔の内部に位置し、前記ばねがある部分は戻し通路に、前記弁座部材がある部分は前記液圧ポンプの吐出通路にそれぞれ連絡する、請求項２の直動形リリーフ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、弁体を押すばねによってリリーフ圧を規制する直動形リリーフ弁に関し、特に、チャタリング防止の上で有効な技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
この種の直動形リリーフ弁は、バランスピストンを含むバランスピストン形リリーフ弁に比べて、弁構造が簡単である反面、チャタリングを生じやすい。直動形リリーフ弁の一つとして、一直線上に延びる取付け孔を含むハウジングと、そのハウジングの取付け孔の内部に位置し、先端に弁部分があり、取付け孔の軸線方向に動く弁体と、その弁体の先端側に対向する端面、およびその端面の中央部に弁体の弁部分が着座する円錐台形状のシート面をそれぞれもつ弁座部材と、その弁座部材に向けて弁体を押し、弁部分をシート面に着座させる力を与えることにより、リリーフ圧を規制するばねとを備えたものが知られている。このようなリリーフ弁は、弁の各構成部品を一直線上に配置しているので、リリーフ弁を設置するためのスペースが小さい上、ポンプなどの液圧源装置のハウジングに容易に組み込むことができる。たとえば、特許第３０９０４２６号では、フェイルセーフ用としてのエマージェンシポンプのハウジングに、同種の直動形リリーフ弁を組み込むことにより、ポンプの吐出圧を調整するようにしている（同号の掲載公報の図２参照）。
【０００３】
【発明の解決すべき課題】
このようなリリーフ弁において、弁体の弁部分（ボールやポペット）が着座するシート面は、通常、開き角度を９０゜とし、弁部分とシート面とのシール性を高めるようにしている。しかし、ポンプの脈動、あるいは車両などの外部的な振動などを考慮した場合、シート面には、シール性だけでなく、弁部分が安定して着座する座り性が求められる。発明者らは、この種のリリーフ弁におけるシール性、座り性とシート面の開き角度との関係についていろいろ検討したところ、次のことが判明した。すなわち、シール性の観点からは、開き角度が９０゜の方が、それよりも小さい鋭角状の開き角度のものよりもすぐれているが、座り性については逆である。さらに、弁体の横振動を防止することをも考えると、シート面の開き角度が５０゜〜７０゜、好ましくは６０゜前後に設定するのが良い。
【０００４】
ところが、そのようにシート面の開き角度を鋭角状に設定すると、弁体がシート面から浮き上がるリフト量が大きくなり、その弁体がシート面に着座するときの音が大きくなるというチャタリングの問題が顕著に現れてくる。
【０００５】
この発明は、以上のような検討の結果を考慮してなされたものであり、弁体の適正な座り性およびシール性、ならびに横振動の防止を図りつつ、チャタリングをも有効に防止する技術を提供することを目的とする。
また、この発明は、今までのリリーフ弁の一部を変更することにより、容易に対応することができる技術を提供することを他の目的とする。
この発明のさらに他の目的は、以下の説明から明らかになるであろう。
【０００６】
【発明の解決手段】
この発明では、弁体の座り性をより良好にする点から、シート面の開き角度を鋭角状にすることを前提とする。その前提の下で、チャタリング防止のため、弁体が少し浮き上がった段階、あるいは弁体が最大にリフトする前の段階で、作動液がリリーフ弁を通して逃げる流路面積を急に大きくし、弁体のリフト量を制限する。
【０００７】
この考え方に基づくこの発明による直動形リリーフ弁は、次の各点に特徴がある。
Ａ  弁座部材のシート面の開き角度が鋭角をなし、しかも、弁体の弁部分がシート面に着座するシート部が、弁体をシート面に向けて押すばねの方から見て、弁体に対向する弁座部材の端面よりも遠いところに位置する
Ｂ  弁座部材の端面に、シート面の部分から径方向外側に延びる溝であり、その溝の底部が、軸線方向に見て、弁座部材の端面とシート部との間に位置する逃がし溝がある
特徴Ａは、弁体（つまりは、その弁部分）の良好な座り性および横振動防止を図るためのものであり、特徴Ｂは、Ａの趣旨を曲げずに、弁体の浮き上がりに応じて作動液の逃げ道を拡大するためのものである。ここで、作動液の逃げ道としての逃がし溝について、弁体が最大にリフトしたときでも、弁部分のシート面に臨む端がシート面の内方に位置するように設定するのが良い。その設定は、逃がし溝の幅や深さ、あるいは、逃がし溝の数を変えることなどにより、対応することができる。溝の加工を容易にするため、通常、溝の数は１あるいは２であり、２本の溝はシート面の周方向に１８０゜隔てた配置とする。
【０００８】
好ましい形態は、液圧発生源であるポンプ（通常は、モータ駆動の液圧ポンプ）のハウジングをリリーフ弁のハウジングとして兼用、つまり、リリーフ弁をポンプのハウジングに組み込む形態である。そして、弁体の弁部分の多くはボールあるいはボール形状であり、それが着座するシート面の開き角度は、座り性とシール性をともに良好にする意味から、５０゜〜７０゜が好ましく、通常は６０゜に設定する。
【０００９】
【実施例】
図１は、液圧式倍力装置におけるエマージェンシポンプの吐出圧を規制するためのリリーフ弁への適用例を示す断面図である。液圧式倍力装置１０は、ブレーキマスタシリンダを作動するためのものであり、運転手からの入力に応じて装置内部の絞り弁を絞り状態とし、その絞り弁の絞り量に応じて液圧を生じさせ、その液圧を利用して倍力作用を得る。それ自体は、前記した特許第３０９０４２６号などで良く知られている。こうした液圧式倍力装置１０では、安全性を確保するため、メインポンプを含むメインの作動液供給系に加えて、エマージェンシポンプを含む非常用の作動液供給系がある。非常用の作動液供給系は、メインの作動液供給系が故障したときに作動し、フェイルセーフ機能を果たす。
【００１０】
エマージェンシポンプ２０は、液圧式倍力装置１０に対して取付けボルト４０で一体に支持されている。このポンプ２０は、電気モータ駆動のギヤポンプ（トロコイド歯形によるもの）である。ギヤポンプ２０のハウジング２２の内部には、吐出室２３と吸込み室２４とがある。吐出室２３は、ポンプ作用後の液圧を貯える室であり、吐出通路２３０を通して液圧式倍力装置１０側に連絡する。また、吸込み室２４は、ポンプ作用前の作動液を貯える室であり、吸込み通路２４０および液圧式倍力装置１０の内部を通して外部の作動液リザーバに連絡する。吐出通路２３０および吸込み通路２４０もハウジング２２の内部にあることは勿論であり、吐出通路２３０の途中には、脈動防止のための逆止弁５０がある。
【００１１】
ギヤポンプ２０のハウジング２２には、また、この発明による直動形リリーフ弁７０を取り付けるための取付け孔８０がある。すなわち、ギヤポンプ２０のハウジング２２をリリーフ弁７０のハウジングとして兼ねている。取付け孔８０は、ハウジング２２の一方の側面に開口し、吐出通路２３０および吸込み通路２４０とクロスするようにして、ハウジング２２の他方の側面の近くまで一直線上に延びている。取付け孔８０は、開口側の径が一番大きく、その奥に隣り合うねじ孔８２、ねじ孔８２の奥にあり、ねじ孔８２より少し径の小さな中径孔８４、中径孔８４の奥にある小径な小径孔８６をそれぞれ含む。この取付け孔８０は、中径孔８４の部分で吐出通路２３０にクロスあるいは連絡し、小径孔８６の部分が吸込み通路２４０と交わる。小径孔８６の底は、吸込み通路２４０の内壁に対応する。
【００１２】
直動形リリーフ弁７０は、小径孔８６の部分に位置するコイル状のばね７２と、やはり小径孔８６の部分に位置し、ばね７２によって取付け孔８０の開口側に付勢される弁体７４と、中径孔８４から開口の外にまでわたる弁座部材７６とを備える。弁座部材７６は、取付け孔８０側のねじ孔８２に対応するおねじ部７６２を含み、おねじ部７６２がねじ孔８２にねじ結合することにより、取付け孔８０の奥に臨む端面７６ｅが中径孔８４と小径孔８６との段差部に当たった形態で固定される。おねじ部７６２の外側のＯリング７８は、取付け孔８０の内部をハウジング２２の外部から密封する。また、弁座部材７６は、内部にＴ型の通路７６４を含み、通路７６４の一部である中心孔７６４ｃが、端面７６ｅの中心部に開口する。この中心孔７６４ｃの開口部分が弁座部材７６のシート面７６０である。
【００１３】
弁体７４は、リリーフ弁７０の部分を拡大して示す図２から分かるように、段付きのピストン７４０と、そのピストン７４０の先端にブレージングで一体化したボール７４２とからなる。弁体７４の弁部分であるボール７４２は、ばね７２の力により、弁座部材７６のシート面７６０に着座する。シート面７６０は、円錐台形状であるが、その開き角度θは６０゜と鋭角状である。ボール７４２とシート面７６０とが接触するシート部は、円錐台形状のシート面７６０上、ほぼ真中に位置する。
【００１４】
さて、この発明では、シート面７６０の開き角度を鋭角状にすることにより、ボール７４２の座り性を良好にしていることから、ボール７４２とシート面７６０とが形作るボール７４２周りのスペースが小さい。そのため、リリーフ弁７０が作動するとき、ボール７４２周りの小さなスペースに起因して、弁体７４のリフト量が大きくなる傾向がある。そこで、この発明では、シート面７６０の開き角度を鋭角状にすることに加えて、弁体７４が少しリフトしたとき、ボール７４２周りのスペースを急に広げるように工夫している。そうしたスペースを単に広げるだけであるなら、シート面７６０の開き角度を二段階にすることで応じることもできる。しかし、それでは、ボール７４２の座り性を低下させることになってしまう。ここでは、弁座部材７６の端面７６ｅに、シート面７６０の外周部分から径方向外側に延びる逃がし溝７６８を設けるようにしている。図に示す実施例では、逃がし溝７６８は２本であり、周方向に１８０゜隔てた位置にある。このような逃がし溝７６８の加工は容易であり、今までの部品に付加的に加工することができる。
【００１５】
逃がし溝７６８の大きさ（幅や深さ）は、大きくすればするほどスペースをより広げることになる。しかし、リリーフ弁７０を適正に機能させるため、たとえば逃がし溝７６８の底がシート部に達しないようにすべきであるし、また、リリーフ弁７０本来の圧力制御機能を低下させないことを考慮しつつ、大きさを選ぶべきである。
【００１６】
ギヤポンプ２０が作動し、ポンプ作用により吐出室２３内の圧力がリリーフ圧（たとえば、３ＭＰａ）に達すると、弁体７４がリフトし始める。弁体７４が少しリフトすると、逃がし溝７６８があることにより、リフト弁７０からの液通路が急に広がる。そのため、弁体７４のリフト量は制約され、チャタリングによる異音の発生を有効に防止することができる。なお、リリーフ弁７０から逃げる作動液は、ピストン部分７４０の外周に設けた隙間通路（二面幅の部分が形作る隙間）７４０ｐを通して吸込み通路２４０の部分に至る。したがって、吸込み通路２４０は、リリーフ弁７０からすれば、戻し通路でもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明が適用されるポンプ周りの断面構造図である。
【図２】  図１におけるリリーフ弁の部分を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】  図２の円３で囲む部分を拡大して示す図である。
【符号の説明】
１０  液圧式倍力装置
２０  エマージェンシポンプ（ギヤポンプ）
２２  ハウジング
２３０  吐出通路
２４０吸込み通路（戻し通路）
７０  リリーフ弁
７２  ばね
７４  弁体
７４２  ボール（弁部分）
７６  弁座部材
７６０  シート面
７６８  逃がし溝
７６ｅ  端面
７６４  通路
７６４ｃ  中心孔
８０  取付け孔
【図１】
0004270535.tif 000002
【図２】
0004270535.tif 000003
【図３】
0004270535.tif 000004