JP3274970B2 - 流量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】この発明は自動車のパワー
ステアリング装置等に使用され、パワーソースからこの
パワーステアリング装置のアクチュエータに供給される
圧力作動流体の流量を、所定流量に制御する流量制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】流体を作動媒体として、手動操舵トルク
を助勢するパワーステアリング装置にあっては、このパ
ワーステアリング装置に作動流体を供給するパワーソー
スとして、車両に搭載した内燃機関によって駆動される
ポンプを施用することが多い。しかし、一般にパワース
テアリング装置は車両の低速走行時または停車時、換言
すれば内燃機関の低回転駆動時に十分な操舵助勢力が獲
得できることが望まれ、低速走行中よりも接地抵抗の小
さい、つまり高回転駆動時には操舵安定性の見地から、
然程操舵助勢力を必要としない。したがって、ポンプ出
力が内燃機関の回転速度に比例して増加するパワーソー
スは、そのままでは適用できない。

【０００３】そこで、通常、パワーステアリング装置に
は、このパワーステアリング装置に供給される作動流体
（作動油）の流量を、内燃機関のアイドリング乃至は低
回転域では十分なパワーステアリング操作が可能なよう
にポンプ吐出油の全量とし、内燃機関の回転速度がある
程度高くなった場合にはオリフィスによって限局された
流量に制御し、余剰油を貯油タンクに還流させるように
した流量制御装置が施用される。

【０００４】また、近年、操舵助勢力を必要としないス
テアリング操作の中立位置で、余剰油流量を増加させ、
パワーステアリング装置への供給油量を減じることによ
ってポンプでの仕事量を減じ、省エネルギを実現させる
流量制御装置が提案されている。

【０００５】この種の流量制御装置として、例えば特開
平６−８８４０号公報には、スプール弁収容穴内にスプ
ール弁を摺動自在に収容して、該スプール弁収容穴内を
第１圧力室と第２圧力室に画成し、第１圧力室内には、
制御オリフィスを介して吐出通路と連通する導入通路及
び低圧側へ連通するドレン通路を開口し、第２圧力室内
には、吐出通路の圧力を導くと共に前記スプール弁を第
１圧力室側に偏倚する制御スプリングを収装して、前記
導入通路から制御オリフィスを介して吐出通路に作動油
の必要流量を導く一方、該必要流量に対する余剰油を前
記スプール弁の移動によって開閉制御されるドレン通路
に還流させる流量制御装置であって、吐出通路の圧力に
応動するバイパス弁を設けて、このバイパス弁によって
ステアリング操作の中立位置（パワーステアリング装置
の非作動状態）で吐出通路側の圧力が低下したとき、前
記第２圧力室内を低圧側と連通して、前記スプール弁に
よるドレン通路の開口面積を増大させ、パワーステアリ
ング装置への供給油量を減じるようにした流量制御装置
が開示してある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】斯かる従来例にあって
は、バイパス弁によって第２圧力室内を低圧側と連通し
て、これによって流量制御を司るスプール弁を移動さ
せ、吐出通路の油量を低下させるようにしてある。

【０００７】ところで、前記第２圧力室内には前述のご
とく吐出通路の圧力を導いている。つまり、制御オリフ
ィスを通過した後の圧力を導いているから、第２圧力室
を低圧側と連通した場合には、制御オリフィスを通過し
た後の作動油が低圧側にドレンすることになる。したが
って、パワーステアリング装置（アクチュエータ）が非
作動状態にあっても作動油の一部が流通抵抗を有する制
御オリフィスを通過することになる。このために、ポン
プは作動油が制御オリフィスを通過するために所定の吐
出圧力を維持する必要があるから、その分、無駄な仕事
をすることになり、省エネルギを十分に達成することが
できない虞がある。

【０００８】また、吐出通路側の圧力、即ちアクチュエ
ータの負荷圧力によって流量を制御するようにしてある
から、負荷圧力が小さい場合にアクチュエータに供給さ
れる作動油の流量が制御オリフィスによって制限され
る。このため、車輪と路面との接地抵抗が小さい（負荷
圧力が小さい）状態で大きく転舵操作される場合に、ア
クチュエータ側での作動油の流量が不足する虞がある。
これを対策するためにはポンプの吐出圧力を上昇させ
て、負荷圧力が低いときの最低流量を所定流量まで増加
させておくことになるが、そすると、ポンプの吐出圧力
を増加させることによって省エネルギの効果が少なくな
る。

【０００９】本発明は斯かる従来の実情に鑑みて案出さ
れたもので、アクチュエータが非作動状態であって必要
とする作動油圧力が低いとき、ポンプの無駄なエネルギ
の消費を抑制して、省エネルギを十分に達成することが
できる流量制御装置を提供するとを目的とする。

【００１０】また、アクチュエータの作動油圧力（負荷
圧力）が低いときにも、十分な流量の作動油をアクチュ
エータに供給できる流量制御装置を提供することを別の
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、スプール弁収容穴内にスプール弁を摺動自在に
収容して、該スプール弁収容穴内を第１圧力室と第２圧
力室に画成し、第１圧力室内には、制御オリフィスを介
して吐出通路と連通する導入通路及びドレン通路を開口
し、第２圧力室内には、吐出通路の圧力を導くと共に前
記スプール弁を第１圧力室側に偏倚する制御スプリング
を収装して、前記導入通路から制御オリフィスを介して
吐出通路に作動油の必要流量を導く一方、該必要流量に
対する余剰油を前記スプール弁の移動によって開閉制御
されるドレン通路に還流させる流量制御装置において、
前記制御オリフィスを、メインオリフィスと、該メイン
オリフィスに対して並列配置され、前記導入通路に導か
れる作動油の圧力に応じてその開口面積が制御されるサ
ブオリフィスとから構成する一方、前記スプール弁収容
穴とスプール弁との間に、導入通路及びドレン通路とそ
れぞれ連通可能な貫通孔を備えた筒状の可動スリーブを
設け、該可動スリーブの一端を前記第１圧力室に、他端
を第２圧力室側に形成した低圧室にそれぞれ臨ませると
共に、前記可動スリーブに第１圧力室側への偏倚力を与
えるばね部材を付属させた構成にしてある。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１に
記載の構成のサブオリフィスを、前記導入通路の圧力と
ドレン通路の圧力との差圧に応動するサブスプール弁に
よってその開口面積が制御されるようした構成にしてあ
る。

【００１３】ここで、前記可動スリーブは、金属または
合成樹脂材料から形成するを可とする。また、可動スリ
ーブはスプール弁収容穴及びスプール弁と相対摺動する
から、摺動抵抗を減じるために、この可動スリーブに二
硫化モリブデンやフッ素樹脂等の潤滑剤被膜を形成する
ことは任意である。

【００１４】斯かる構成にあっては、前記第１圧力室内
に、ポンプから吐出される作動油が導入通路を介して導
かれる。前記第１圧力室内に導かれた作動油は、制御オ
リフィスを通過する制限流動と、この制御オリフィスの
前後差圧に基づくスプール弁の移動によるドレン通路の
解放の際にのみ生じるのであるが、第１圧力室内からド
レン通路を通ってポンプ吸入室及び貯油タンクに逃げる
余剰油流動とに分流される。これにより、前記制御オリ
フィスによる制限の下に必要な流量の作動油が吐出通路
からアクチュエータに導かれ、例えば、パワーステアリ
ング装置にあっては必要な操舵助勢力を得る。

【００１５】ここで、本発明にあっては、前記スプール
弁収容穴とスプール弁との間に、導入通路及びドレン通
路とそれぞれ連通可能な貫通孔を備えた筒状の可動スリ
ーブを設けてある。これら貫通孔のうち、ドレン通路に
連通する貫通孔は可動スリーブの胴部に形成されるが、
導入通路に連通する貫通孔は筒状の可動スリーブの一端
開口で形成可能である。また、前記の可動スリーブは、
その一端が前記第１圧力室に、他端が第２圧力室側に形
成した低圧室にそれぞれ臨み、更に、第１圧力室側へ付
勢するばね部材が付属している。したがって、前記可動
スリーブは、第１圧力室内の圧力が低いときは、ばね部
材によって第１圧力室側に付勢され、ドレン通路に連通
する貫通孔がこのびドレン通路と略斉合する位置に在
り、一方、第１圧力室の圧力が高いときは、この第１圧
力室内に圧力によってばね部材のばね力に抗して第２圧
力室側に移動して、スプール弁と協働して流量制御を司
る。但し、前記第１圧力室の圧力によって可動スリーブ
が第２圧力室側に移動した位置に在っても、この可動ス
リーブの貫通孔と導入通路及びドレン通路とのそれぞれ
の連通は確保されている。

【００１６】まず、前記第１圧力室内の圧力が低いとき
は、可動スリーブはばね部材によって付勢されて、第１
圧力室側に最も近付き、ドレン通路に連通する貫通孔は
そのドレン通路と略斉合する位置にある。

【００１７】このとき、前記制御オリフィスの開口面積
は、図３のａ−ｂで示すようにその開口面積が大きくな
っている。即ち、前記制御オリフィスを構成するサブオ
リフィスの開口面積が、導入通路に導かれるポンプ吐出
油の圧力（ポンプ内圧力）、詳しくは導入通路の圧力と
ドレン通路の圧力との差圧に応じて制御されており、導
入通路の圧力が低いときにはその開口面積を大きくして
いる。このため、前記メインオリフィスとサブオリフィ
スとからなる制御オリフィスの実質的な開口面積は大き
くなっている。

【００１８】したがって、前記スプール弁は所定の取付
け長の制御スプリングのばね力及び制御オリフィスの前
後差圧に基づいて移動し、メインオリフィスとサブオリ
フィスとからなる制御オリフィスを通過する流量は図４
のＡ−Ｂで示す流量に制御される。

【００１９】図４のＡ−Ｂで示す流量は、吐出通路側の
圧力は低いけれども、制御オリフィスの開口面積が実質
的に大きくなっているから、この制御オリフィスでの流
量制限が緩和されており、比較的多い流量に制御される
のである。

【００２０】次に、前記吐出通路側の圧力が上昇するこ
とによって、導入通路に導かれる作動油の圧力（ポンプ
内圧力）が上昇し、第１圧力室内の圧力が上昇すると、
この第１圧力室内の圧力によって可動スリーブがばね部
材のばね力に抗して第２圧力室側に移動する。これによ
って、前記可動スリーブの貫通孔が導入通路及びドレン
通路とそれぞれ連通状態を維持しつつも，第２圧力室側
に移動することになる。つまり、前記スプール弁に対し
て可動スリーブの貫通孔、特に、ドレン通路に連通する
貫通孔の相対位置が変化することになる。これにより、
前記制御オリフィスの前後差圧を一定に制御するスプー
ル弁は、流量制御のために制御スプリングを更に押し縮
めることになる。

【００２１】また、前記導入通路の圧力（ポンプ内圧
力）が上昇することによって、前記制御オリフィスを構
成するサブオリフィスは、その開口面積が漸減する。つ
まり、前記サブオリフィスは吐出通路側の圧力、即ち負
荷圧力の増加に応じて開口面積を減じることになる。こ
のため、前記メインオリフィスとサブオリフィスとから
なる制御オリフィスの開口面積は、図３のｂ−ｃで示す
ように減じられる。

【００２２】したがって、前記スプール弁は、やや高く
なった制御スプリングのばね力と実出的な開口面積がや
や減じられた制御オリフィス前後差圧に基づいて移動制
御され、実質的な開口面積がやや減じられた制御オリフ
ィスを通過する流量は図４のＢ−Ｃで示す流量に制御さ
れる。

【００２３】前記吐出通路側の圧力が更に上昇し、第１
圧力室内の圧力が所定圧力に達すると、可動スリーブは
第１圧力室側から最も離れて、貫通孔が第２圧力室側に
最も近付くことになる。

【００２４】このとき、前記制御オリフィスを構成する
サブオリフィスは、導入通路に導かれるポンプ吐出油の
圧力が所定圧力に達することにより、その開口面積が閉
じられることになる。このため、制御オリフィスはメイ
ンオリフィスのみとなり、この制御オリフィスの開口面
積は、図３のｃ−ｄで示すように最も小さな面積とな
る。

【００２５】この状態で、前記スプール弁は制御スプリ
ング及び制御オリフィスの前後差圧に応動して流量制御
を司り、実質的な開口面積が最小となった制御オリフィ
スを通過する流量は図４においてＣ−Ｄで示す最大流量
に制御される。なお、この流量がアクチュエータに供給
される最大流量で、通常この流量に制御されることにな
る。

【００２６】一方、アクチュエータの非作動状態（例え
ば、パワーステアリング装置の中立位置）では、前記吐
出通路の作動圧力が低下するから第２圧力室内の圧力も
低下する。したがって、前記スプール弁は制御オリフィ
スの前後差圧を一定に保つために第２圧力室内の制御ス
プリングのばね力に抗して第２圧力室側に移動し、ドレ
ン通路に連通する貫通孔の開口面積を増大させる。これ
により、前記導入通路から第１圧力室内に導入された作
動油の多くがドレン通路に流入することになり、ポンプ
吐出油の圧力（ポンプ内圧力）が低下し、ポンプの仕事
量が減じられることになる。

【００２７】これと同時に、アクチュエータが非作動状
態で吐出通路内の圧力が低下し、スプール弁がドレン通
路に連通する貫通孔の開口面積を増大させると、第１圧
力室内の圧力も低下することになる。これにより、前記
第１圧力室内の圧力を受ける可動スリーブは、この可動
スリーブに付属するばね部材のばね力によって第１圧力
室側に移動する。

【００２８】したがって、前記スプール弁が、制御オリ
フィスの前後差圧即ち第１圧力室内の圧力と第２圧力室
内の圧力に制御スプリングのばね力を加えた力とが釣り
合う位置にある場合、可動スリーブが第１圧力室側に移
動した分、スプール弁に対する貫通孔の相対位置が変化
することになる。これにより、前記スプール弁よって開
口される、可動スリーブのドレン通路に連通する貫通孔
の開口面積が更に増大することになる。

【００２９】これによって、前記第１圧力室に供給され
た作動油は、アクチュエータが作動油を必要としない非
作動状態において、開口面積が増大した貫通孔からドレ
ン通路を介してポンプ吸入側及び貯油タンク側に還流さ
れることにより、導入通路を介して第１圧力室に作動油
を吐出するポンプは、その吐出圧力が減じられて仕事量
が減じられ、省エネルギが有利に達成される。

【００３０】この場合に、前記可動スリーブは、この可
動スリーブに付属するばね部材と第１圧力室内の圧力と
の釣り合いによって移動し、スプール弁に対するドレン
通路の実質的な相対位置を変化させる。したがって、こ
の可動スリーブを移動させるために、ポンプ吐出油の一
部が制御オリフィスを通過することがないから、ポンプ
の吐出圧力を所定圧力に維持する必要がなく、ポンプの
無駄なエネルギの消費を抑制して、省エネルギを達成す
ることができる。

【００３１】また、前記制御オリフィスをメインオリフ
ィスと可変絞りのサブオリフィスとから構成し、サブオ
リフィスは、導入通路に導かれる作動油の圧力（吐出通
路側の圧力に関連した圧力となる）の増加に応じて開口
面積を増加させるようにしてある。このため、前記吐出
通路側の圧力が低いときには、制御オリフィスの開口面
積が実質的に大きくなっているから、この制御オリフィ
スでの流量制限が緩和され、アクチュエータに十分な流
量の作動油を供給できるのである。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、パ
ワーステアリング装置の流量制御装置に適用した態様と
して、図面に基づいて詳述する。

【００３３】図１は本発明の実施の形態を示す流量制御
装置の断面図である。図において１はポンプボディ２と
一体に形成されたハウジングで、このハウジング１には
一端が封止されたスプール弁収容穴５が形成され、この
スプール弁収容穴５の開口端はシールリング６による封
止の下に捩じ込み固定されるコネクタ７によって閉止さ
れている。

【００３４】前記コネクタ７によって開口端が閉止され
たスプール弁収容穴５内には、スプール弁１４が摺動自
在に嵌挿されており、このスプール弁１４は、スプール
弁収容穴５内部を第１圧力室１５と第２圧力室１６とに
画成すると共に、第２圧力室１６内に収装した制御スプ
リング１７のばね力をもって常時第１圧力室１５側に偏
倚され、常態にあってそのランド部１８で図外の貯油タ
ンクに連通するドレン通路１９、詳しくはこのドレン通
路１９に連通する可動スリーブ３７の貫通孔４０（後ほ
ど詳述する）を閉止している。また、前記スプール弁１
４によって画成された第１圧力室１５には、後述する可
動スリーブ３７の開口４１を介してポンプ吐出油を導く
導入通路２０が開口している。

【００３５】前記コネクタ７には、図外のパワーステア
リング装置即ちアクチュエータに連通する吐出通路８及
びこの吐出通路８とスプール弁収容穴５内部とを連通す
る段付き孔５１を設け、この段付き孔５１内には、中空
状の段付きサブスプール弁５２が摺動自在に収容してあ
る。このサブスプール弁５２は、このサブスプール弁５
２の胴部外周と段付き孔５１との間に形成される低圧室
５３内に収容されたばね５４によって第１圧力室１５側
に付勢されると共に、第１圧力室１５側への抜脱がコネ
クタ７に植設した停止ピン５５によって防止されてい
る。

【００３６】また、前記コネクタ７には、周溝１１と、
この周溝１１の底部に開口して前記吐出通路８に連通す
る斜め方向の貫通孔１２が形成してあると共に、前記第
１圧力室１５側端部には導入通路２０に臨んで切欠き６
３が形成してある。

【００３７】前記コネクタ７とサブスプール弁５２との
間に形成された低圧室５３は、コネクタ７に形成した直
径方向の貫通孔６４を介してコネクタ７に形成した周溝
６５内に連通しており、更に、ハウジング１に形成した
斜孔６６、感圧オリフィス６７及び通路６８を介してド
レン通路１９に連通している。前記通路６８はドレン通
路１９を横切って穿設されており、開口端は栓６９によ
って閉塞してある。

【００３８】前記サブスプール弁５２の中空内部は第１
圧力室１５に連通する通路５６となっており、この通路
５６は、直径方向の貫通孔５８を介して前記段付き孔５
１の内周面に形成した周溝５９内に連通している。ま
た、前記サブスプール弁５２の吐出通路８側端部には、
前記中空内部の通路５６と連通する軸方向のメインオリ
フィス６０が形成してあると共に、前記吐出通路８側に
向かって収斂するテーパ面６１が形成してあり、このテ
ーパ面６１は前記周溝５９の角部との間にサブオリフィ
ス６２を形成している。したがって、このサブオリフィ
ス６２は前記メインオリフィス６０に対して並列に形成
されており、これらメインオリフィス６０及びサブオリ
フィス６２が吐出通路８への吐出流量を制限する制御オ
リフィス９を構成している。

【００３９】２１はハウジング１に形成した通路で、こ
の通路２１は、スプール弁収容穴５と略平行に盲穴状に
穿設され、その開口端は栓２２によって閉塞されてお
り、一端が感圧オリフィス２３及び斜孔２４を介してコ
ネクタ７の周溝１１に連通し、他端が通路２５を介して
第２圧力室内１６に連通している。前記通路２５は第２
圧力室１６を半径方向に横切って穿設され、開口端を栓
２６で閉塞してある。

【００４０】前記スプール弁１４には、図示したところ
から明らかなように、ドレン通路１９に面する周溝２７
と、この周溝２７の底部に開口する直径方向の貫通孔２
８及びこの貫通孔２８に連通して第２圧力室１６に向か
って開く軸方向の盲穴２９を設け、この盲穴２９内に
は、球弁３０をその押子３１と共にチェックスプリング
３２で偏倚して盲穴２９の開口端に固定した中空尾栓３
３の弁座に適合させたリリーフ弁３４が設けられてお
り、感圧オリフィス２３を介して第２圧力室１６内に導
かれる吐出通路８における圧力超過を、リリーフ弁３４
のリリーフ動作で回避するようにしてある。なお、３５
は前記中空尾栓３３の第２圧力室１６側端部に設けたフ
ィルタである。

【００４１】３６は前記第２圧力室１６内にあって、制
御スプリング１７を支持するばね受け部材である。３７
は前記スプール弁収容穴５とスプール弁１４との間に設
けられた円筒状の可動スリーブで、この可動スリーブ３
７は一端３７ａが第１圧力室１５に臨み、他端３７ｂが
第２圧力室１６側（ばね受け部材３６の外周側）に形成
した低圧室３９に臨んで配置されている。３８はこの可
動スリーブ３７に付属するばね部材で、このばね部材３
８は前記低圧室３９内に収装され、前記可動スリーブ３
７を第１圧力室１５側に付勢している。

【００４２】前記可動スリーブ３７には、前記ドレン通
路１９に連通する貫通孔４０、導入通路２０に連通する
貫通孔としての開口４１及び通路２５に連通する貫通孔
４２がそれぞれ形成してある。前記開口４１は可動スリ
ーブ３７の一端３７ａ側に切欠き状に形成されており、
貫通孔４０，４２は可動スリーブ３７の胴部に形成して
ある。また、これら貫通孔４０，４２は、可動スリーブ
３７がばね部材３８で第１圧力室１５側に付勢され、一
端３７ａが前記コネクタ７に当接した状態において、ド
レン通路１９及び通路２５にそれぞれ略斉合する位置に
形成してある。なお、前記開口４１は常時導入通路２０
に連通している。

【００４３】４３は前記ハウジング１に形成した通路
で、この通路４３は前記ドレン通路１９を横切って盲穴
状に穿設され、その開口端は栓４４によって閉塞されて
おり、一端が感圧オリフィス４５及び通路４６を介して
前記低圧室３９内に連通している。また、前記通路４６
は低圧室３９を横切って穿設され、開口端を栓４７で閉
塞してある。

【００４４】斯かる構成によれば、前記導入通路２０か
ら第１圧力室１５内に導かれたポンプ吐出油が、開口４
１から、サブスプール弁５２の通路５６、メインオリフ
ィス６０及びサブオリフィス６２からなる制御オリフィ
ス９をそれぞれ介して吐出通路８に導かれる。

【００４５】このとき、常態にあっては、前記可動スリ
ーブ３７はばね部材３８によって付勢されて一端３７ａ
がコネクタ７に当接しており、また、前記スプール弁１
４は、制御スプリング１７によって前記第１圧力室１５
側に付勢され、その胴部（ランド部）１８でドレン通路
１９に連通する貫通孔４０を閉塞しており、第１圧力室
１５内に導入されたポンプ吐出油はその全量が制御オリ
フィス９を介して図外のアクチュエータに導かれる。一
方、ポンプの回転速度が増加してポンプ吐出油量が増加
し、第１圧力室１５内に導入されるポンプ吐出油量が増
加すると、第１圧力室１５内の作動油が制御オリフィス
９による制限流動の下に吐出通路８に導かれる一方で、
この制御オリフィス９の前後差圧に基づいてスプール弁
１４が図１に示す如く右方向に移動して制御スプリング
１７を所定の長さ（Ｌ１）になるまで押し縮め、ドレン
通路１９に連通する貫通孔４０を開き、この貫通孔４０
及びドレン通路１９から余剰油を図外の貯油タンクに還
流させる。

【００４６】ここで、本発明にあっては、前記スプール
弁収容穴５とスプール弁１４との間に、ドレン通路１９
及び導入通路２０とそれぞれ連通可能な貫通孔４０及び
開口４１を備えた筒状の可動スリーブ３７を設けてあ
る。また、この可動スリーブ３７は、その一端３７ａが
前記第１圧力室１５に、他端３７ｂが低圧室３９にそれ
ぞれ臨み、第１圧力室１５側へ付勢するばね部材３８が
付属している。したがって、前記第１圧力室１５内の圧
力が低いときは、可動スリーブがばね部材３８によって
付勢されてその一端３７ａがコネクタ７に当接して、貫
通孔４０がドレン通路１９に斉合する位置に在り、開口
４１が導入通路２０に連通している。一方、前記第１圧
力室１５の圧力が高いときは、可動スリーブ３７がばね
部材３８のばね力に抗して第２圧力室１６側に移動し、
ばね部材３８が密着した位置で停止する（図２参照）。
したがって、前記可動スリーブ３７が移動してスプール
弁１４とドレン通路１９に連通する貫通孔４０との相対
位置が変化することになるから、スプール弁１４は制御
スプリング１７を更に押し縮めて（寸法Ｌ２）、この制
御スプリング１７のばね力に第２圧力室１６内の圧力を
加えた力と、第１圧力室１５内の圧力による力との釣り
合いによって移動し、流量制御を司ることになる。

【００４７】まず、前記第１圧力室１５内の圧力が低い
ときは、可動スリーブ３７はばね部材３８によって付勢
されて、第１圧力室１５側に最も近付き、ドレン通路１
９に連通する貫通孔４０はそのドレン通路１９と略斉合
する位置にある。

【００４８】このとき、前記制御オリフィス９の開口面
積は、図３のａ−ｂで示すようにその開口面積が大きく
なっている。即ち、前記吐出通路８から作動油が供給さ
れるアクチュエータが非作動の状態で、吐出通路８側の
圧力が低いときには、導入通路２０に導かれるポンプ吐
出油の圧力（ポンプ内圧力）も低く、第１圧力室１５内
の圧力はドレン通路１９の圧力と略等しくなっている。
このため、前記サブスプール５２は、ばね５４のばね力
によって図１に示すように右方向に移動しており、前記
制御オリフィス９を構成するサブオリフィス６２の開口
面積が大きくなっている。つまり、前記メインオリフィ
ス６０とサブオリフィス６２とからなる制御オリフィス
９の実質的な開口面積は大きくなっている。

【００４９】したがって、前記スプール弁１４は所定の
取付け長の制御スプリング１７のばね力及び制御オリフ
ィス９の前後差圧に基づいて移動し、メインオリフィス
６０と開口面積が大きくなったサブオリフィス６２とか
らなる制御オリフィス９を通過する流量は図４のＡ−Ｂ
で示す流量に制御される。

【００５０】図４のＡ−Ｂで示す流量は、前記吐出通路
８側の圧力が低く、ポンプの吐出圧力も低いけれども、
制御オリフィス９の開口面積が実質的に大きくなってい
るから、この制御オリフィス９での流量制限が緩和され
ており、吐出通路８に吐出される流量は比較的多い流量
に制御されるのである。

【００５１】次に、前記吐出通路８側の圧力が上昇する
ことによって、導入通路２０に導かれる作動油の圧力
（ポンプ内圧力）が上昇し、第１圧力室１５内の圧力が
上昇すると、この第１圧力室１５内の圧力によって可動
スリーブ３７がばね部材３８のばね力に抗して第２圧力
室１６側に移動する。これによって、前記可動スリーブ
３７の開口４１及び貫通孔４０が導入通路２０及びドレ
ン通路１９とそれぞれ連通状態を維持しつつも，第２圧
力室１６側に移動することになる。つまり、前記スプー
ル弁１４に対して可動スリーブ３７の貫通孔、特に、ド
レン通路１９に連通する貫通孔４０の相対位置が変化す
ることになる。これにより、前記制御オリフィス９の前
後差圧を一定に制御するスプール弁１４は、流量制御の
ために制御スプリング１７を更に押し縮めることにな
る。

【００５２】また、前記吐出通路８側の圧力が上昇する
ことによって、導入通路２０に導かれるポンプ吐出油の
圧力（ポンプ内圧力）が上昇することになるから、制御
オリフィス９を構成するサブオリフィス６２は、その開
口面積が漸減する。この結果、前記メインオリフィス６
０とサブオリフィス６２とからなる制御オリフィス９の
開口面積は、図３のｂ−ｃで示すように減じられる。つ
まり、前記サブオリフィス６２は吐出通路８側の圧力、
即ち負荷圧力の増加に応じて開口面積を減じることにな
る。即ち、前記導入通路２０の圧力上昇によって第１圧
力室１５内の圧力が上昇し、この圧力がサブスプール弁
５２に作用して、このサブスプール弁５２をばね５４の
ばね力に抗して左動させ、このサブスプール弁５２のテ
ーパ面６１と周溝５９の角部との間に形成されたサブオ
リフィス６２を絞る。このサブオリフィス６２の開口面
積が減少することによって、制御オリフィス９の実質的
な開口面積が減じられることになる。

【００５３】したがって、前記スプール弁１４は、やや
高くなった制御スプリング１７のばね力と実出的な開口
面積がやや減じられた制御オリフィス９の前後差圧に基
づいて移動制御され、実質的な開口面積がやや減じられ
た制御オリフィス９を通過する流量は図４のＢ−Ｃで示
す流量に制御される。

【００５４】前記吐出通路８側の圧力が更に上昇し、第
１圧力室１５内の圧力が所定圧力に達すると、可動スリ
ーブ３７は第１圧力室１５側から最も離れて、ドレン通
路１９に連通する貫通孔４０が第２圧力室１６側に最も
近付くことになる。

【００５５】このとき、前記制御オリフィス９を構成す
るサブオリフィス６２は、導入通路２０に導かれるポン
プ吐出油の圧力が所定圧力に達することにより、その開
口面積が閉じられることになる。このため、制御オリフ
ィス９はメインオリフィス６０のみとなり、この制御オ
リフィス９の開口面積は、図３のｃ−ｄで示すように最
も小さな面積となる。つまり、前記導入通路２０の圧力
上昇によって第１圧力室１５内の圧力が所定圧力まで上
昇し、この圧力がサブスプール弁５２に作用して、この
サブスプール弁５２をばね５４のばね力に抗して更に左
動させることによって、このサブスプール弁５２のテー
パ面６１と周溝５９の角部との間に形成されたサブオリ
フィスを６２を閉じる。これによって、制御オリフィス
９はメインオリフィス６０のみとなって、制御オリフィ
ス９の実質的な開口面積が減じられることになる。

【００５６】この状態で、前記スプール弁１４は制御ス
プリング１７及び制御オリフィス９の前後差圧に応動し
て流量制御を司り、実質的な開口面積が最小となった制
御オリフィス９を通過する流量は図４においてＣ−Ｄで
示す最大流量に制御される。なお、この流量がアクチュ
エータに供給される最大流量で、通常この流量に制御さ
れることになる。

【００５７】一方、アクチュエータの非作動状態、つま
りパワーステアリング装置の中立位置では、吐出通路８
の作動圧力が低下するから第２圧力室１６内の圧力も低
下することになる。したがって、前記スプール弁１４は
制御オリフィス９の前後差圧を一定に保つために、第２
圧力室内１６の制御スプリング１７のばね力に抗して第
２圧力室１６側に移動し、ドレン通路１９に連通する貫
通孔４０の開口面積を増大させる。これにより、前記導
入通路２０から第１圧力室１５内に導入された作動油の
多くが貫通孔４０を介してドレン通路１９に流入するこ
とになり、ポンプ吐出油の圧力（ポンプ内圧力）が低下
し、ポンプの仕事量が減じられることになる。

【００５８】これと同時に、アクチュエータが非作動状
態で吐出通路８内の圧力が低下し、スプール弁１４がド
レン通路１９に連通する貫通孔４０の開口面積を増大さ
せると、第１圧力室１５内の圧力も低下することにな
る。これにより、前記第１圧力室１５内の圧力を受ける
可動スリーブ３７は、この可動スリーブ３７に付属する
ばね部材３８のばね力によって第１圧力室１５側に移動
することになる。

【００５９】したがって、前記スプール弁１４が、制御
オリフィス９の前後差圧即ち第１圧力室１５内の圧力と
第２圧力室１６内の圧力に制御スプリング１７のばね力
を加えた力と釣り合う位置にある場合、可動スリーブ３
７が第１圧力室１５側に移動した分、スプール弁１４に
対する貫通孔４０の相対位置が変化することになる。こ
れにより、前記スプール弁１４によって開口される、ド
レン通路１９に連通する貫通孔４０の開口面積が更に増
大することになる。

【００６０】これによって、前記第１圧力室１５内に供
給された作動油は、アクチュエータが作動油を必要とし
ない非作動状態において、可動スリーブ３７の開口面積
が増大した貫通孔４０から、ドレン通路１９を介して図
外のポンプ吸入側及び貯油タンク側に還流される。した
がって、前記導入通路２０及び開口４１を介して第１圧
力室１５に作動油を吐出するポンプは、その吐出圧力が
低下して仕事量が減じられ、省エネルギが有利に達成さ
れる。

【００６１】この場合に、前記可動スリーブ３７は、こ
の可動スリーブ３７に付属するばね部材３８と第１圧力
室１５内の圧力との釣り合いによって移動し、スプール
弁１４に対するドレン通路１９の実質的な相対位置を変
化させる。したがって、この可動スリーブ３７を移動さ
せるために、ポンプ吐出油の一部が制御オリフィス９を
通過することがないから、ポンプの吐出圧力を所定圧力
に維持する必要がなく、ポンプの無駄なエネルギの消費
を抑制して、省エネルギを達成することができる。

【００６２】また、前記制御オリフィス９をメインオリ
フィス６０と可変絞りのサブオリフィス６２とから構成
し、サブオリフィス６２は、導入通路２０に導かれる作
動油の圧力（吐出通路８側の負荷圧力に関連した圧力と
なる）の増加に応じて開口面積を増加させるようにして
ある。このため、前記吐出通路８側の圧力が低いときに
は、制御オリフィス９の開口面積が実質的に大きくなっ
ているから、この制御オリフィス９での流量制限が緩和
され、アクチュエータに十分な流量の作動油を供給でき
るのである。

【００６３】また、前記可動スリーブ３７はスプール弁
収容穴５とスプール弁１４との間に配設してあることに
より、流量制御弁が格別長大化することがない。

【００６４】以上、実施の形態を図面に基づいて説明し
たが、具体的構成はこの実施の形態に限られるものでは
なく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、別体のばね受け部材３６を設けた実施の形態に
ついて述べたが、このばね受け部材３６はハウジング１
と一体に形成してもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、アクチュエータが非作動状態であって、必要とする
作動油圧力が低いとき、ポンプの無駄なエネルギの消費
を抑制することができる。したがって、省エネルギを十
分に達成することができる流量制御装置が得られる。

【００６６】また、アクチュエータの作動圧力が低いと
きにも、十分な流量の作動油をアクチュエータに供給で
きる流量制御装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す流量制御装置の断面
図である。

【図２】第１圧力室内の圧力が高く、可動スリーブが第
２圧力室側に移動した状態を示す断面図である。

【図３】制御オリフィスの開口面積の変化を示す線図で
ある。

【図４】流量制御特性を示す線図である。

【符号の説明】

５ スプール弁収容穴 ８ 吐出通路 ９ 制御オリフィス １４ スプール弁 １５ 第１圧力室 １６ 第２圧力室 １７ 制御スプリング １９ ドレン通路 ２０ 導入通路 ３７ 可動スリーブ ３７ａ 一端 ３７ｂ 他端 ３８ ばね部材 ３９ 低圧室 ４０，４２ 貫通孔 ４１ 開口（貫通孔） ６０ メインオリフィス ６２ サブオリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−14428（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8840（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−20260（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−142320（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−136656（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−112174（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/06 - 5/32

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプール弁収容穴内にスプール弁を摺動
   自在に収容して、該スプール弁収容穴内を第１圧力室と
   第２圧力室に画成し、第１圧力室内には、制御オリフィ
   スを介して吐出通路と連通する導入通路及びドレン通路
   を開口し、第２圧力室内には、吐出通路の圧力を導くと
   共に前記スプール弁を第１圧力室側に偏倚する制御スプ
   リングを収装して、前記導入通路から制御オリフィスを
   介して吐出通路に作動油の必要流量を導く一方、該必要
   流量に対する余剰油を前記スプール弁の移動によって開
   閉制御されるドレン通路に還流させる流量制御装置にお
   いて、前記制御オリフィスを、メインオリフィスと、該
   メインオリフィスに対して並列配置され、前記導入通路
   に導かれる作動油の圧力に応じてその開口面積が制御さ
   れるサブオリフィスとから構成する一方、前記スプール
   弁収容穴とスプール弁との間に、導入通路及びドレン通
   路とそれぞれ連通可能な貫通孔を備えた筒状の可動スリ
   ーブを設け、該可動スリーブの一端を前記第１圧力室
   に、他端を第２圧力室側に形成した低圧室にそれぞれ臨
   ませると共に、前記可動スリーブに第１圧力室側への偏
   倚力を与えるばね部材を付属させたことを特徴とする流
   量制御装置。
2. 【請求項２】 前記サブオリフィスは、前記導入通路の
   圧力とドレン通路の圧力との差圧に応動するサブスプー
   ル弁によってその開口面積が制御されるようにしたこと
   を特徴とする、請求項１記載の流量制御装置。