JP2000025628A - 動力舵取用作動流体の流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポンプ回転数が高回転時において、ポンプ内圧
を低減でき、すなわち、ポンプの仕事を小さくして省エ
ネ効果を高くすることができ、車両燃費の向上を図るこ
とができる動力舵取用作動流体の流量制御装置を提供す
る。 【解決手段】スプール９の基端内周面とリング部材２３
間に導入路２４を有している。スプール９は導入路２４
の作動流体導入口がＡ位置と、Ｂ位置との間に位置する
ようにポンプ回転数に応じて移動可能である。ポンプ回
転数が低回転時のときは、孔７の前後の差圧の作用によ
りスプール９はＢ位置に位置し、オリフィス８の下流側
の圧力降下領域の圧力を流量調整弁スプール３１のバネ
室３２に導入する。高回転時のときはＡ位置に位置し、
圧力降下領域の略最小値圧力を流量調整弁スプール３１
のバネ室３２に導入する。この圧力によって、流量調整
弁スプール３１を駆動し、バイパス通路Ｒ２の開度を大
きくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞り通路の通過前
後の差圧に応じて流量調整用スプール弁を駆動させてバ
イパス通路の開度を調整することにより、動力舵取装置
に送出する作動流体の流量を制御する動力舵取用作動流
体の流量制御装置に係るものである。より詳しくは、本
発明は、ポンプ等から供給された作動流体の余剰流をバ
イパス通路に還流さ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】自動車用動力舵取装置に用いられている
油圧ポンプ装置においては、低速走行時（一般にエンジ
ン回転速度が低い時）において、十分な操舵力補助が行
なえるようにポンプの吐出流量が設定されている。従っ
て、このような油圧ポンプ装置においては、エンジン回
転数（エンジン回転速度）の上昇に応じて、エンジン回
転数に比例した流量の作動油が吐出される。このこと
は、本来操舵力補助をほとんど必要としない高速走行時
（一般にエンジン回転数が高い時）においては、作動油
が過剰となる。このような現象に対処するため、ポンプ
から吐出される作動油（吐出油）のうちの一部を、動力
舵取装置のパワーアシスト部には送らず、油圧ポンプ側
へバイパス還流させる流量制御弁（フローコントロール
バルブ）方式が従来から広く採用されている。

【０００３】ところが、このような流量制御弁方式にお
いては、油圧ポンプから吐出された高圧の吐出油が、流
量制御弁に導かれ、そこからバイパス路へ放出されて、
その後吸入ポート側に還流されてくるため、エンジンの
高速回転時においては、エンジン回転数に応じたエネル
ギー消費をしていることになる。すなわち、流量制御弁
によるバイパス還流方式では、高速走行時において、操
舵力補助をほとんど必要としない時に、バイパス還流に
よるエネルギーロス（損失）を行なっていることとな
り、これに伴い車両燃費の悪化を招くという問題があ
る。

【０００４】さらに、前記高速走行時においては、動力
舵取装置における操舵力補助に関しては、ほとんど必要
としないばかりか、むしろ操縦安定性の観点から、保舵
力を増加させるように前記操舵力補助を減少させたい場
合がある。このような操縦安定性の観点から、ポンプ回
転数（回転速度）が一定値を超えたところで（一般に高
速走行時）、ポンプからの送出流量を制限するようにし
たいわゆるドルーピング機構が動力舵取装置の流量制御
装置には採用される場合がある。

【０００５】このようなドルーピング機構を設けた流量
制御装置としては、図６に示す構造のものがある。この
流量制御装置は、既存のベーンポンプの圧力室から供給
路４１を介して吐出油（作動油）が供給され、余剰の作
動油をバイパス通路４２にバイパス還流させるバイパス
還流機構を有する流量制御弁４０からなることを基本構
成とするものである。これらに加えて、上記圧力室に連
なる供給路４１は流量制御弁４０内のオイル導入室４３
に向かって設けられている。又、上記流量制御弁４０に
は、サブスプール４４が設けられており、このサブスプ
ール４４と上記オイル導入室４３との間には第１絞り４
５とオイル導入路４６とが設けられている。

【０００６】上記第１絞り４５は、スプール４７を作動
させる方向に設けられているのに対して、上記オイル導
入路４６はサブスプール４４の肩部４８に向かって設け
られている。又、上記サブスプール４４の下流側には第
２絞り４９が設けられている。この第２絞り４９の下流
側には作動油を動力舵取装置のパワーアシスト部Ｃに送
り出すための送出口５０が設けられている。そして、第
２絞り４９の前後に生じる圧力がそれぞれスプール４７
の前後に作用するようにされている。

【０００７】このような構成によって、ベーンポンプが
稼動を開始すると、圧力室を介して、供給路４１からオ
イル導入室４３に導かれた吐出油（作動油）は、第１絞
り４５から流量制御弁４０へと放出され、サブスプール
４４内の流通路５１、第２絞り４９等を経て送出口５０
からパワーアシスト部Ｃへと送り出される。ここにおい
て、ポンプ吐出量が増加すると、第２絞り４９前後に生
じた圧力差でスプール４７が摺動して、バイパス通路４
２との開口面積が制御され、余剰の吐出油はバイパス還
流されることにより、一定の吐出流量となる。

【０００８】さらにポンプ回転数が上昇すると、第１絞
り４５により、上記オイル導入室４３内における油圧が
ポンプ回転数に応じて上昇する。その結果、オイル導入
路４６からサブスプール４４の肩部４８に加わる力も上
昇し、その結果、上記サブスプール４４は、スプリング
５２のバネ力に抗して右方に移動する。それによって、
サブスプール４４の先端部５３は第２絞り４９の面と接
触し、この第２絞り４９の開口部を一部を塞いでしまう
こととなる。その結果、この第２絞り４９を経て送出口
５０からパワーアシスト部Ｃに送出される吐出油の流量
（制御流量）は減少をしつつ一定値に制限されることと
なり、いわゆるドルーピング制御機能が発揮されること
となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の構成
においては、第２絞りの開口面積を可変するため、流量
制御弁を制御する第２絞り前後の差圧はポンプ回転数に
よらず一定とされ、高回転時の省エネ効果は制御流量を
低減したことによる配管圧損の低減のみである。

【００１０】すなわち、ポンプ高回転時において、ドル
ーピング制御機能によってポンプ内圧は減少するもの
の、その省エネ効果は小さいものであった。このことを
図を用いて説明すると、図７は、図６で示した流量制御
装置におけるポンプ回転数Ｎを横軸にしたときの、制御
流量Ｑと、圧力Ｐの特性を示している。図６において、
Ｐ02は第１絞り４５下流の圧力であり、ポンプ内圧、Ｐ
ａは送出口５０側の圧力（配管による圧損）、ΔＰｆは
流量制御弁を制御するのに必要な差圧であり、ポンプ内
圧Ｐ02は下記の式の通りのＰａとΔＰｆとの合計値であ
る。

【００１１】Ｐ02＝Ｐａ＋ΔＰｆ …（１） なお、図７に示すように、ポンプ内圧Ｐ02の大きさは、
ポンプの仕事の大きさである。

【００１２】ポンプ回転数Ｎが高回転になって、制御流
量Ｑが低回転時よりも減少したとき、ポンプ内圧Ｐ02も
減少するが、その内訳であるＰａと、ΔＰｆとのうち、
ポンプ内圧Ｐ02の減少に寄与しているのは、Ｐａのみで
あり、差圧ΔＰｆはポンプ回転数によらず、一定となっ
ている。

【００１３】本発明の目的は、ポンプ回転数が高回転時
において、従来よりもさらに、ポンプ内圧を低減でき、
すなわち、ポンプの仕事を小さくして省エネ効果を高く
することができ、車両燃費の向上を図ることができる動
力舵取用作動流体の流量制御装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、ポンプから吐出される作動流体を供給通路を介して
作動流体導入室に導入し、その後第１絞り及び第２絞り
を介して動力舵取装置に送出し、前記第２絞りの通過前
後の差圧に応じて駆動する流量調整用スプール弁にてバ
イパス通路の開度を調整し余剰流を前記ポンプの吸入側
に還流するバイパス還流機構と、前記バイパス通路の上
流側にあってポンプ回転数に応じて生ずる第１絞り前後
の差圧で作動するサブスプールの作用により、前記動力
舵取装置への作動流体送出流量を減少させるドルーピン
グ機構を有する動力舵取用作動流体の流量制御装置にお
いて、前記サブスプールは、前記第２絞り下流側の圧力
降下領域を含む所定範囲を往復移動自在に配置し、前記
サブスプールには、前記第２絞りの圧力降下領域を含む
所定範囲における作動流体の圧力を導入する導入通路を
設け、同導入通路と、流量調整用スプールをバイパス通
路を閉鎖方向へ付勢するバネのバネ室とを連通する連通
路を設けたことを特徴とする動力舵取用作動流体の流量
制御装置を要旨とするものである。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１において、前
記サブスプールはポンプ回転数が低回転時には、前記導
入通路の作動流体入口が前記圧力降下領域のうち、最小
圧力値位置から所定の圧力値に復帰した位置に位置し、
高回転時には、略最小圧力値位置に位置する動力舵取用
作動流体の流量制御装置を要旨とするものである。

【００１６】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
において、前記第１絞りの上流側において、前記供給通
路に連なる作動流体導入室から前記サブスプールの肩部
に作動流体を導く通路を設けた動力舵取用作動流体の流
量制御装置を要旨とするものである。

【００１７】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のうちいずれかにおいて、前記サブスプールには、前記
流量調整弁スプールにて流量が制御された作動流体を導
入して負荷側に吐出する導通孔を備え、前記導入通路
は、前記サブスプールの導通孔に、遮蔽部材を内嵌し、
遮蔽部材の外周面と導通孔の内周面との間に形成された
導入路を含む動力舵取用作動流体の流量制御装置を要旨
とするものである。

【００１８】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
ポンプが稼動を開始すると、作動流体が供給通路より作
動流体導入室内に導入され、この作動流体導入室に導か
れた作動流体は、第１絞りから第２絞りを介して動力舵
取装置に送出される。

【００１９】そして、ポンプ回転が低回転数のときに
は、第１絞りの前後の差圧は大きくないため、その差圧
によって、サブスプールが、第２絞りの下流側における
圧力降下領域を含む領域において、比較的圧力が高い側
に位置する。このため、サブスプールの導入通路、連通
路を介して、流量調整用スプールのバネ室には、第２絞
り下流の圧力降下領域を含む領域において、比較的その
高い圧力が導入されている。その結果、第２絞りの前後
に生ずる圧力差は大きくないため、流量調整用スプール
弁にてバイパス通路との開口部が閉じられている。この
結果、前記バイパス通路へ流れるバイパス還流量は０と
なる。

【００２０】ポンプ回転数が上昇し、ポンプからの吐出
流量が増加すると、第２絞りの前後に生ずる圧力差の作
用により、流量調整用スプール弁が作動して、バイパス
通路との開口部面積が調整される。この結果、余剰の作
動油は前記バイパス通路へとバイパス還流されることに
なり、定流量制御が行われる。

【００２１】さらに、ポンプ回転数が上昇すると、前記
第１絞りによって、前記作動流体導入室内における作動
流体圧が回転数に応じて上昇する。この結果、作動流体
導入室からサブスプールに加わる圧力が上昇し、前記サ
ブスプールは、作動流体の流動方向とは反対方向に摺動
する。この結果、サブスプールの導入通路は、第２絞り
の下流側の圧力降下領域において、比較的圧力が高い位
置から圧力が低い位置へ移動するため、流量調整用スプ
ールのバネ室には、導入通路、連通路を介してポンプ回
転数が上昇する前の圧力よりも低い圧力が導入される。
この結果、流量調整用スプールによる第２絞りの前後に
生ずる圧力差が大きくなり、この差圧の作用により、流
量調整用スプール弁がさらに作動して、バイパス通路と
の開口部面積が大きく調整される。この結果、余剰の作
動油は前記バイパス通路へとバイパス還流は増大し、反
対に第２絞りを経て動力舵取装置に送出される作動流体
の送出流量は減少し、ドルーピング制御が行われる。

【００２２】ここで、上記のドルーピング制御時のポン
プ内圧について説明する。又、図３，図４において、Ｐ
02はポンプ内圧、Ｐａは配管による圧損、ΔＰｆｓは流
量制御弁を制御するのに必要な差圧であり、ポンプ内圧
Ｐ02は下記の式の通りのＰａとΔＰｆｓとの合計値であ
る。

【００２３】Ｐ02＝Ｐａ＋ΔＰｆｓ …（２） ポンプ回転数が低回転時、定流量制御が行われるときに
は、サブスプールが第２絞りの下流側の圧力降下領域に
おいて、導入通路の圧力導入口は比較的高い圧力の位置
に位置する。このとき、例えば、配管側の圧損Ｐａと同
じ圧力Ｐ１H であるとする。このときには、流量調整用
スプールのバネ室の圧力Ｐｂは、Ｐｂ＝Ｐａとなる。

【００２４】次にポンプ回転数Ｎが高回転になり、サブ
スプールの導入通路の圧力導入口が、第２絞りの下流側
の圧力降下領域において、比較的圧力が高い位置から圧
力が低い位置へ移動したときには、バネ室の圧力Ｐｂは
例えばＰ１L であり、Ｐｂ＜Ｐａとなる。

【００２５】従って、バネ室の圧力Ｐ１H の状態である
ときに、作動する従来の流量制御弁（本願発明の流量調
整用スプールに相当）と比較すると、本発明の流量調整
用スプールは、バネ室の圧力ＰｂがＰａ＝Ｐ１H よりも
下がったときに作動され、流量調整用スプールによる還
流量を増やしてドルーピングを行なうことになる。

【００２６】このように、本発明においては第２絞りの
開口面積を減少させずにドルーピングを行なうので、還
流量が増加して第２絞りを通過する流量（制御流量）が
減少するのに伴い、第２絞りの前後差圧Ｐｆｓが減少す
る。

【００２７】図３において、点線部分は、従来の場合の
圧力値を示している。従来の場合と本願発明とでの差が
省エネ効果分となる。このため、ポンプ内圧Ｐ02を従来
よりも低減できる。この結果、この動力舵取装置の流量
制御装置はポンプ内圧の上昇に伴うエネルギーロスを回
避する。

【００２８】請求項２に記載の発明によると、請求項１
の作用に加えて、サブスプールはポンプ回転数が低回転
時には、導入通路の作動流体入口が圧力降下領域のう
ち、最小圧力値位置から所定の圧力値に復帰した位置に
位置する。又、サブスプールは高回転時には、略最小圧
力値位置に位置する。

【００２９】請求項３に記載の発明によると、第１絞り
の上流側において設けた通路により、供給通路に連なる
作動流体導入室からの作動流体が、サブスプールの肩部
に作用する。

【００３０】請求項４に記載した発明によると、導入路
は、遮蔽部材によって、異物の侵入が防止される。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車の動力舵取
装置に使用される流量制御装置に具体化した一実施形態
を図面に従って説明する。

【００３２】図１は流量制御装置１の断面を示す。流量
制御装置１はエンジンにて駆動される供給源としての油
圧ポンプのポンプハウジング２に設けられている。ポン
プハウジング２には、一端が閉塞された弁収納孔３が形
成されている。弁収納孔３は、その内部にエンジンにて
駆動される油圧ポンプの吐出ポートに連通する供給通路
Ｒ１が開口している。又、供給通路Ｒ１と離間した弁収
納孔３の内部には、前記油圧ポンプの吸入ポートに連通
するバイパス通路Ｒ２が開口している。

【００３３】前記弁収納孔３の開口端にはユニオン５が
螺着されている。ユニオン５には軸線方向に貫通する貫
通孔６が形成され、その貫通孔６は弁収容部６ａ及び送
出口部６ｂが形成されている。オリフィス形成部材４
は、小径筒部と大径筒部とを備える段付き筒状に形成さ
れ、その小径筒部と大径筒部との底部は共通の内底壁が
形成されている。そして、オリフィス形成部材４の大径
筒部は前記弁収納孔３にに対して嵌装され、小径筒部は
前記ユニオン５の内端に圧入して内嵌されている。オリ
フィス形成部材４の大径部外周、ユニオン５の内端部、
及び弁収納孔３との間に形成された空間は作動流体導入
室としてのオイル導入室１７とされ、前記供給通路Ｒ１
の開口部に連通されている。オリフィス形成部材４の前
記内底壁には環状にメータリングオリフィス８が形成さ
れている。前記メータリングオリフィス８は、本発明の
第２絞りを構成する。同オリフィス形成部材４の大径筒
部の内周面と外周面の間には軸線方向に対して直角に貫
通する複数の孔７が形成され、前記オイル導入室１７に
連通されている。同孔７は、本発明の第１絞りを構成す
る。又、オリフィス形成部材４の大径部側内底壁から小
径部の外周面にかけて第１絞り下流圧力導入路１６が透
設されている。

【００３４】該孔７及びメータリングオリフィス８を介
してユニオン５に形成した貫通孔６は、前記供給通路Ｒ
１と連通する。従って、供給通路Ｒ１から弁収納孔３に
導入される作動流体としての作動油は、メータリングオ
リフィス８から送出口部６ｂへ導かれ、負荷側としての
図示しないパワーシリンダに供給されるようになってい
る。

【００３５】貫通孔６の弁収容部６ａは大径部と小径部
を有する段付孔であって、大径部と小径部間には係止段
部６ｃが形成されている。サブスプールとしての回転数
感応弁スプール９は弁収容部６ａに対して一定量軸線方
向に摺動可能に嵌装されている。すなわち、回転数感応
弁スプール９は両端に第１小径部９ａ、第２小径部９ｂ
を備え、中央に大径部９ｃが形成されている。そして、
回転数感応弁スプール９は第１小径部９ａが弁収容部６
ａの小径部に、第２小径部９ｂがオリフィス形成部材４
の小径筒部にそれぞれ嵌装され、大径部９ｃが弁収容部
６ａの大径部に嵌装されている。前記回転数感応弁スプ
ール９は、後記するＡ位置と、大径部９ｃが係止段部６
ｃに当接係止するＢ位置間とを所定範囲として移動可能
とされている。又、前記オリフィス形成部材４の第１絞
り下流圧力導入路１６は、孔（第１絞り）７の下流側の
圧力を導入し、回転数感応弁スプール９の大径部上流側
端面に印加する。

【００３６】前記弁収容部６ａの大径部にはバネ１０が
配置され、同バネ１０はオリフィス形成部材４の小径筒
部の端部に一端が係止され、他端が回転数感応弁スプー
ル９の大径部９ｃに係止されている。そして、ポンプ回
転数が低いときには同バネ１０により回転数感応弁スプ
ール９は、弁収容部６ａの大径部下流端側に付勢され、
Ｂ位置に位置する。回転数感応弁スプール９は導通孔１
１が形成されている。その導通孔１１は前記オリフィス
８を介して導入された作動油を送出口部６ｂへ案内す
る。

【００３７】前記導通孔１１の上流側端部は拡径され、
その拡径部１１ａに対して遮蔽部材としてのリング部材
２３が内嵌されている。前記回転数感応弁スプール９の
前記拡径部１１ａの内周面から外周面には通路１２が貫
通されている。

【００３８】前記リング部材２３の外周面中央は縮径さ
れるとともに、図５に示すように上流側端外周面の一部
が軸線方向に沿って切欠部２３ａが形成されている。そ
して、リング部材２３の上流側端部の切欠部２３ａ及び
縮径されたリング部材２３の外周面と、拡径部１１ａと
の間に導入路２４が形成されている。導入路２４の作動
流体導入口は、回転数感応弁スプール９の基端面側にお
いて、開口している。作動油は同導入路２４を介して通
路１２の内端開口へ導かれるようにされている。前記導
入路２４と通路１２とにより、導入通路が構成されてい
る。

【００３９】ユニオン５の内周面の所定の箇所には、す
なわち、前記通路１２が開口した回転数感応弁スプール
９の外周面に対応した箇所には、圧力導入路１３が形成
されている。同圧力導入路１３はポンプハウジング２に
形成された連通路１４と接続されている。そして、通路
１２を介して導入路２４から導入された作動油の圧力
は、圧力導入路１３及び連通路１４を介して流量調整弁
１５の後述するバネ室３２に導入される。又、ユニオン
５の内端の周壁には、一端がオイル導入室１７に開口す
る第１絞り上流圧力導入路１８が形成されている。同第
１絞り上流圧力導入通路１８の他端は、弁収容部６ａの
大径部の下流側近傍に開口されて、前記係止段部６ｃに
臨むように配置されている。前記回転感応弁スプール９
の大径部９ｃの下流側はスプールの肩部とされている。

【００４０】従って、回転数感応弁スプール９の、大径
部９ｃ上流端側には、孔（第１絞り）７の下流側の圧力
が、同じく大径部９ｃ下流側には、孔（第１絞り）７の
上流側の作動油の圧力が作用しており、これら圧力の差
圧が大きくなると、回転数感応弁スプール９はバネ１０
の付勢力に抗してメータリングオリフィス８側のＡ位置
に移動する。

【００４１】前記弁収納孔３には、流量調整用スプール
弁としての流量調整弁スプール３１が摺動可能に嵌装さ
れ、摺動することにより前記供給通路Ｒ１とバイパス通
路Ｒ２との開閉が行われる。この流量調整弁スプール３
１と前記弁収納孔３とで形成される閉塞壁３ａ側の空間
をバネ室３２とし、そのバネ室３２には流量調整バネ３
３が配設されている。このバネ３３は前記流量調整弁ス
プール３１をユニオン５側に移動させる弾性力を付与し
ている。前記バネ室３２には、前記ポンプハウジング２
に形成した連通路１４の他端が開口している。そして、
バネ室３２には、メータリングオリフィス８を通過後の
作動油の圧力が、前記導入路２４から通路１２、圧力導
入路１３及び連通路１４を介して導入される。

【００４２】従って、前記流量調整弁スプール３１の、
図中左端側にはメータリングオリフィス８を通過前の作
動油の圧力が、同じく右端側にはメータリングオリフィ
ス通過後の作動油の圧力が作用しており、これら圧力の
差圧が大きくなると、流量調整弁スプール３１はバネ室
３２側に移動する。

【００４３】前記流量調整弁スプール３１の内部には、
圧力レリーフ弁３４が設けられ、前記バネ室３２内の圧
力が予め設定した設定圧以上になった時、そのレリーフ
弁３４はバネ室３２の圧力を流量調整弁スプール３１に
形成した逃がし通路３５を介してバイパス通路Ｒ２に逃
がすようにしている。

【００４４】そして、本実施形態では、メータリングオ
リフィス８、流量調整弁スプール３１、流量調整バネ３
３とにより、流量調整弁１５を構成している。又、流量
調整弁１５とバイパス通路Ｒ２とにより、バイパス還流
機構が構成されている。

【００４５】次に、上記のように構成した流量制御装置
の作用について説明する。ポンプが稼動を開始して吐出
油（作動油）が供給通路Ｒ１からオイル導入室１７に導
入されると、前記作動油は孔７、メータリングオリフィ
ス８、送出口部６ｂからパワーシリンダ側に供給され
る。

【００４６】図２は、ポンプ回転数が低回転数の場合を
示し、ここにおいて、ポンプ回転数が低回転であるた
め、孔７の上流、下流（以下、孔７の前後という）の差
圧Ｐ01−Ｐ02は小さいため、すなわち、回転数感応弁ス
プール９の大径部９ｃ両端に作用する油圧推力差は小さ
いため、回転数感応弁スプール９はバネ１０のバイアス
作用によりＢ位置に保持される（図２のＢ位置参照）。

【００４７】図４には、メータリングオリフィス８位置
近傍の圧力分布を示している。同図において、Ｐ02は孔
（第１絞り）７の下流側の圧力（ポンプ内圧）を示して
いる。同図に示すようにメータリングオリフィス８の上
流側は圧力Ｐ02であり、メータリングオリフィス８を作
動油が通過すると急激に圧力が降下し、そののち、圧力
がＰ１H に回復する。このＰ１H が、貫通孔６の送出口
６ｂの圧力Ｐａ（配管による圧損）となる。

【００４８】そして、前記Ｂ位置以降は、圧力が回復
（復帰）した下流側のＰ１H の圧力が掛る領域である。
すると、Ｂ位置における回転数感応弁スプール９の導入
路２４は圧力Ｐ１H を導入路２４、通路１２、圧力導入
路１３、連通路１４を介してバネ室３２に導入するた
め、バネ室３２の圧力Ｐｂは、Ｐ１H となる。この場合
においては、従来においても同様にバネ室３２の圧力Ｐ
ｂは、Ｐｂ＝Ｐａとなるため、省エネ効果はない。

【００４９】ここにおいて、ポンプ回転数が上昇して吐
出流量が増加すると、まず、メータリングオリフィス８
の上流、下流（以下、メータリングオリフィス８の前後
という）の差圧の作用を受けて、流量調整バネ３３のバ
ネ力に抗して、流量調整弁スプール３１がバネ室側３２
側へ作動し、余剰の作動油をバイパス通路Ｒ２にバイパ
ス還流させることによって、定流量制御が行なわれる
（図３参照）。

【００５０】その後、さらにポンプ回転数が上昇し、前
記オイル導入室１７に供給される作動油の流量が増加す
ると、孔７の前後差圧Ｐ01−Ｐ02が大となり、すなわ
ち、回転数感応弁スプール９の大径部９ｃ両端に作用す
る油圧推力差は大きいため、回転数感応弁スプール９は
バネ１０の付勢力に抗してＡ位置に移動する（図１のＡ
位置参照）。このＡ位置は導入路２４の作動流体導入口
がメータリングオリフィス８の下流側において、圧力降
下領域Ｄにおける最小圧力値位置Ｍの近傍に位置する位
置とされている（図４参照）。なお、最小圧力値位置Ｍ
はメータリングオリフィス８が位置するメータリングオ
リフィス位置である。

【００５１】すると、Ａ位置における回転数感応弁スプ
ール９の導入路２４は最小圧力値位置Ｍの圧力Ｐ１L を
導入路２４、通路１２、圧力導入路１３、連通路１４を
介してバネ室３２に導入するため、バネ室３２の圧力Ｐ
ｂは、Ｐｂ（＝Ｐ１L ）＜Ｐａ（Ｐ１H ）となる。この
ため、圧力Ｐｂは低回転数の場合に比べ小さくなり、メ
ータリングオリフィス８の前後の差圧Ｐ02−Ｐｂの増大
作用を受けて、流量調整バネ３３のバネ力に抗して、流
量調整弁スプール３１がバネ室側３２側へ作動する。こ
の結果、バイパス通路Ｒ２の開度が大となって余剰の作
動油をバイパス通路Ｒ２にバイパス還流させることによ
り、ドルーピング効果が発揮され、図３に示すようにド
ルーピング制御が行なわれる。そして、この点に本実施
形態の大きな特徴がある。

【００５２】すなわち、従来、第２絞り４９（図６参
照）の開口面積を減少させることにより、ドルーピング
制御を行なっていたのに対し、本実施形態では、メータ
リングオリフィス８（第２絞り）の開口面積を変化させ
ずにドルーピング制御を行なうようにしている。

【００５３】これにより、ドルーピング効果によってメ
ータリングオリフィス８を通過する流量（制御流量）が
減少すれば、これにともなってメータリングオリフィス
８の前後差圧ΔＰｆｓも減少する。この結果、図３に示
すように、送出口部６ａ側の圧力Ｐａ（配管による圧
損）の減少分に差圧ΔＰｆｓの減少分を加えた分、ポン
プ内圧Ｐ02が減少して、ポンプの仕事量を低減すること
になり、従来以上の省エネ効果を得ることができる。

【００５４】次に、上記のように構成された本実施形態
の流量制御装置の他の特徴を以下に記載する。 （１） 本実施形態では、ポンプ回転数に応動して、回
転数感応弁スプール９がメータリングオリフィス８下流
側の作動油の圧力降下領域Ｄを含む所定範囲（Ａ位置，
Ｂ位置間）を往復摺動とした。この結果、回転数感応弁
スプール９は、ポンプ回転数に応じてメータリングオリ
フィス８下流側の圧力降下領域Ｄを含む所定範囲内を変
位するため、導入路２４はそのときに位置した場所にお
ける圧力を導入することができる。そして、導入された
圧力は流量調整弁スプール３１のバネ室３２に導入され
るため、同流量調整弁スプール３１は、メータリングオ
リフィス８通過前の圧力と、ポンプ回転数に応じて変位
したときに導入路２４を介して導入された圧力との差圧
に応じて駆動することができる。

【００５５】（２） 本実施形態では、回転数感応弁ス
プール９は、ポンプ回転数が高回転時には導入路２４の
作動流体導入口が前記圧力降下領域Ｄ内の最小圧力値位
置Ｍ近傍のＡ位置に位置させるようにしたため、大きな
差圧にて流量調整弁スプール３１を駆動することができ
る。なお、本発明では略最小圧力値位置とは、本実施形
態のように、最小圧力値を示す位置に近傍の位置と、最
小圧力値位置Ｍとを含む趣旨である。

【００５６】（３） 本実施形態では、導入路２４は、
遮蔽部材としてのリング部材２３の切欠部２３ａと導通
孔１１の内周面間の狭い通路にて形成した。この結果、
作動流体中の異物の侵入は、このリング部材２３によっ
て防止することができる。

【００５７】（４） 本実施形態では、回転数感応弁ス
プール９に設けた導入路２４を、流量調整弁スプール３
１のバネ室３２に連通するように設け、同回転数感応弁
スプール９の導入路２４の作動流体導入口をポンプ回転
数に応動して変位するようにした。この結果、ポンプハ
ウジング２に大幅な変更が必要でなく、その構成も簡単
であるため、容易に実現することができる。

【００５８】（５） 本実施形態では、ポンプ回転数が
高いときには、流量調整弁スプール３１は、図４に示す
ように差圧ΔＰＨ（＝Ｐ０２−Ｐ１L ）により、すなわ
ち、バネ室３２の圧力が低下することにより、流量調整
弁スプール３１がバイパス通路Ｒ２をより開く方向に変
位され、供給通路Ｒ１から供給された作動油はより多く
バイパス通路Ｒ２にバイパスされて前記ポンプの吸入側
に環流するようにした。この結果、パワーシリンダ側に
供給される作動油の流量を低減して、省エネを図ること
ができる。すなわち、適度な操舵力の重さを付与するこ
とができ、又、油圧ポンプ駆動力を軽減でき、車両の燃
費を向上を図ることができる。

【００５９】なお、この発明の実施形態は前記実施形態
に限定されるものではなく、下記のように実現してもよ
い。 ○上記実施形態では、導入路２４の作動流体導入口を回
転数感応弁スプール９の基端面側に設けたが、この代わ
りに、回転数感応弁スプール９に内嵌したリング部材２
３の基端内周面側に開口するように設けてもよい。

【００６０】○上記実施形態では、リング部材２３を設
けて、同リング部材２３の外周面と、回転数感応弁スプ
ール９の内周面との間に導入路２４を設けたが、回転数
感応弁スプール９の基端に対して導入路を直接穿設して
もよい。 ○上記実施形態では、第１絞りとして孔７を
形成したが、図６に示す従来例の第１絞り４５の形状と
してもよい。

【００６１】○上記実施形態では、回転数感応弁スプー
ル９の移動範囲を圧力降下領域Ｄの境界間としたが、境
界間に限定する必要はなく、圧力降下領域を一部含む範
囲であっても、全部含む範囲であってもよい。

【００６２】○上記実施形態では、ポンプ回転数が高回
転時には略最小圧力値位置Ａに位置させたが、ポンプ回
転数が高回転時には図４に示す最小圧力値位置に位置さ
せるようにしてもよい。この場合、最も大きな差圧が得
られるため、最も大きなバイパス通路Ｒ２の開度を得る
ことができる。

【００６３】次に、上記実施の形態から把握できる特許
請求の範囲に記載された発明以外の技術的思想をその効
果とともに記載する。 （１）請求項２において、前記サブスプールはポンプ回
転数が高回転時には、最小圧力値位置に位置するもので
ある動力舵取用作動流体の流量制御装置。こうすること
により、最も大きな差圧が得られるため、最も大きなバ
イパス通路Ｒ２の開度を得ることができる。

【００６４】なお、本明細書中において使用した技術用
語を次のように定義する。 「ポンプ： 作動流体を圧送するための作動流体圧送手
段の一種であって、例えば油圧ポンプ等がある。」

【００６５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至請求
項４に記載の発明によれば、ポンプ回転数が高回転時に
おいて、従来よりもさらに、ポンプ内圧を低減でき、す
なわち、ポンプの仕事を小さくして省エネ効果を高くす
ることができ、車両燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の動力舵取用作動流体の流
量制御装置の断面図。

【図２】同じく作用説明のための流量制御装置の断面
図。

【図３】同じく流量制御装置の特性図。

【図４】制御オリフィス付近の圧力分布を示す説明図。

【図５】サブスプール及び遮蔽部材の断面図。

【図６】従来の流量制御装置の断面図。

【図７】同じく従来の流量制御装置の特性図。

【符号の説明】

１…流量制御装置、３…弁収納孔、４…オリフィス形成
部材、５…ユニオン、６…貫通孔、６ａ…弁収容部、６
ｂ…送出口部、６ｃ…係止段部、７…孔（第１絞りを構
成する。）、８…メータリングオリフィス（第２絞りを
構成する。）、９…回転数感応弁スプール（サブスプー
ルを構成する。又、孔７、バネ室３２、導入通路）、１
０…バネ、１１…導通孔、１２…通路、１３…圧力導入
路、１４…連通路、１５…流量調整弁（流量調整用スプ
ール弁を構成する。）、１６…第１絞り下流圧力導入
路、１７…オイル導入室（作動流体導入室を構成す
る。）、１８…第１絞り上流圧力導入路（回転数感応弁
スプール９、第１絞り下流圧力導入路１６、孔７、通路
１２、導入路２４、連通路１４、バネ室３２、流量調整
弁１５等とともにドルーピング機構を構成する。）、２
３…リング部材（遮蔽部材を構成する。）、２４…導入
路（通路１２とともに導入通路を構成する）、３２…バ
ネ室、Ｄ…圧力降下領域、Ｒ１…供給通路、Ｒ２…バイ
パス通路（流量調整弁１５とともにバイパス還流機構を
構成する）。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプから吐出される作動流体を供給通
   路を介して作動流体導入室に導入し、その後第１絞り及
   び第２絞りを介して動力舵取装置に送出し、前記第２絞
   りの通過前後の差圧に応じて駆動する流量調整用スプー
   ル弁にてバイパス通路の開度を調整し余剰流を前記ポン
   プの吸入側に還流するバイパス還流機構と、前記バイパ
   ス通路の上流側にあってポンプ回転数に応じて生ずる第
   １絞り前後の差圧で作動するサブスプールの作用によ
   り、前記動力舵取装置への作動流体送出流量を減少させ
   るドルーピング機構を有する動力舵取用作動流体の流量
   制御装置において、 前記サブスプールは、前記第２絞り下流側の圧力降下領
   域を含む所定範囲を往復移動自在に配置し、 前記サブスプールには、前記第２絞りの圧力降下領域を
   含む所定範囲における作動流体の圧力を導入する導入通
   路を設け、 同導入通路と、流量調整用スプール弁をバイパス通路を
   閉鎖方向へ付勢するバネのバネ室とを連通する連通路を
   設けたことを特徴とする動力舵取用作動流体の流量制御
   装置。
2. 【請求項２】 前記サブスプールはポンプ回転数が低回
   転時には、前記導入通路の作動流体入口が前記圧力降下
   領域のうち、最小圧力値位置から所定の圧力値に復帰し
   た位置に位置し、高回転時には、略最小圧力値位置に位
   置するものである請求項１に記載の動力舵取用作動流体
   の流量制御装置。
3. 【請求項３】 前記第１絞りの上流側において、前記供
   給通路に連なる作動流体導入室から前記サブスプールの
   肩部に作動流体を導く通路を設けたことを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載の動力舵取用作動流体の流量
   制御装置。
4. 【請求項４】 前記サブスプールには、前記流量調整弁
   スプールにて流量が制御された作動流体を導入して負荷
   側に吐出する導通孔を備え、 前記導入通路は、前記サブスプールの導通孔に、遮蔽部
   材を内嵌し、遮蔽部材の外周面と導通孔の内周面との間
   に形成された導入路を含むものである請求項１乃至請求
   項３のうちいずれかに記載の動力舵取用作動流体の流量
   制御装置。