JP3358939B2 - 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、スプール弁収容孔内にスプ
ール弁を摺動自在に収容して、該スプール弁収容孔内を
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、そうすると、ポンプの吐出圧を増
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ことを目的とする。

【００１０】また、アクチュエータの作動油圧力が低い
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、パワーステアリング装置に用いられる流量制御
装置であって、スプール弁収容孔内にスプール弁を摺動
自在に収容して、該スプール弁収容室内を第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、吐出通路の圧力を通路を
介して導くと共に前記スプール弁を第１圧力室側に偏倚
する流量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、前記第２圧力室に対し前記スプール収容穴の軸方向
位置で前記第１圧力室とは反対側の位置に対向し、該前
記第２圧力室の圧力が導かれる制御圧力室を設け、該制
御圧力室と第２圧力室との間に、一端面が前記第２圧力
室に面して前記流量制御スプリングに当接し、他端面が
一端面の面積よりも大きい面積を持って制御圧力室に面
する可動ばね受け部材を設けると共に、該可動ばね受け
部材に制御圧力室側への偏倚力を与えるばね部材を付属
させており、前記パワーステアリング装置の非作動状態
であって、必要とする作動油圧が低い時に、前記ばね部
材によって前記可動ばね受け部材を前記制御圧力室側に
移動させて、前記流量制御スプリングのばね力を減じる
ことにより、前記スプール弁による前記ドレン通路の開
口面積を増加させるようにしたことを特徴とする。

【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にした構成にして
ある。

【００１３】斯かる構成にあっては、前記第１圧力室内
に導入通路を介してポンプから吐出される作動油が導か
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。

【００１４】ここで、本発明にあっては、前記制御スプ
リングが可動ばね受け部材に当接している。前記可動ば
ね受け部材は、第２圧力室側の面積よりも制御圧力室側
の面積が大きく、かつ制御圧力室側へ付勢するばね部材
が付属しているから、制御圧力室側の圧力（吐出通路の
圧力が導かれる第２圧力室内の圧力に等しい）が低いと
きは、ばね部材によって付勢されて第２圧力室から遠い
位置にあり、一方、制御圧力室側の圧力が高いときは、
この可動ばね受け部材に付属するばね部材のばね力に抗
して第２圧力室側に移動した位置にあって、それぞれの
位置で制御スプリングを支持している。

【００１５】まず、前記吐出通路側の圧力が低いときは
制御圧力室内の圧力も低く、可動ばね受け部材は第２圧
力室から最も遠い位置にあり、制御スプリングの取付け
長が長くなるから、この制御スプリングのばね力（セッ
ト荷重）は弱くなる。

【００１６】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。

【００１７】したがって、前記スプール弁は、セット荷
重が小さい状態の制御スプリングによって制御され、開
口面積が大きくなった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。

【００１８】この流量は、前記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。

【００１９】前記吐出通路側の圧力が上昇し、制御圧力
室内の圧力が上昇すると、この制御圧力室内の圧力によ
って可動ばね受け部材がばね部材のばね力に抗して第２
圧力室側に移動し、制御スプリングを徐々に押し縮め、
この制御スプリングのセット荷重を徐々に強くする。

【００２０】また、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ポンプ吐出油の圧力が
上昇することになるから、制御オリフィスを構成するサ
ブオリフィスは、この導入通路の圧力上昇に伴って、そ
の開口面積が漸減することになる。つまり、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。

【００２１】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質的な開口面積がや
や減じられた制御オリフィス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
フィスを通過する流量は図４のＢ−Ｃで示す流量に制御
される。

【００２２】前記吐出通路側の圧力が更に上昇し、制御
圧力室内の圧力が所定圧力に達すると、可動ばね受け部
材は第２圧力室に最も近付き、制御スプリングのセット
荷重を最大とする。

【００２３】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、その開口面積をと
じることになる。このため、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ｃ−ｄで示すように最も小さな面積となる。

【００２４】したがって、前記スプール弁は、セット荷
重が最大となった制御スプリングのばね力及び実質的な
開口面積が最少となった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少となっ
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、この最大流量は可
動ばね受け部材の位置によって変化するから、可動ばね
受け部材の移動停止位置を制御することによって制御可
能である。

【００２５】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、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、ポンプ内圧力
（ポンプ吐出圧力）が低下し、ポンプの仕事量が減じら
れる。

【００２６】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すると、この吐出通路の圧
力が第２圧力室を経由して導かれるところの、制御圧力
室内の圧力が低下することになる。これにより、前記制
御圧力室内の圧力を受ける可動ばね受け部材は、この可
動ばね受け部材に付属するばね部材のばね力によって制
御圧力室側に移動し、可動ばね受け部材とスプール弁と
の間に縮設した制御スプリングの取付け長（セット長）
を増大させることになる。

【００２７】したがって、前記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の釣り合いによって移
動するスプール弁は、可動ばね受け部材が制御圧力室側
に移動した分、制御スプリングのばね力が減じられるこ
とによって更に第２圧力室側に移動し、ドレン通路の開
口面積を更に増大させる。

【００２８】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ドレン通路から
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
ンプはその仕事量が減じられ、省エネルギが有利に達成
される。

【００２９】この場合に、前記可動ばね受け部材は、こ
の可動ばね受け部材に付属するばね部材と制御圧力室内
の圧力との釣り合いによって移動し、制御スプリングの
ばね力を変化させる。そして、前記制御圧力室内には第
２圧力室内の圧力が導かれているから、この可動ばね受
け部材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
きるのである。

【００３０】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。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、この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弁に適用した態様と
して、図面に基づいて詳述する。

【００３２】図１はこの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
は一端がシールリング３が付属するプラグ４で封止され
たスプール弁収容孔５が形成され、このスプール弁収容
孔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によって閉止してある。

【００３３】前記コネクタ７によって開口端が閉止され
たスプール弁収容孔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
弁収容孔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を閉止している。また、
スプール弁１４によって画成された第１圧力室１５には
ポンプ吐出油を導く導入通路２０が開口している。

【００３４】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とスプール弁収容孔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。前記サブスプール弁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、前記第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。

【００３５】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、第１圧
力室１５側端部には後述する導入通路２０に臨んで切欠
き６３が形成してある。

【００３６】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の周溝６５内に
連通しており、更に、ハウジング１に形成した斜孔６
６、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。なお、前記通路６８の開口端は
栓６９によって閉塞してある。

【００３７】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、前記サブオリフィ
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。

【００３８】２１はハウジング１に形成した通路で、こ
の通路２１は、スプール弁収容孔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１６内に連通している。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。

【００３９】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。

【００４０】３６は前記第２圧力室１６とプラグ４との
間に形成された制御圧力室で、スプール弁収容孔５の軸
方向右側位置に形成してある。３７は前記制御圧力室３
６と第２圧力室１６との間に配置された可動ばね受け部
材である。前記可動ばね受け部材３７は円筒部３８とこ
の円筒部３８よりも大径の鍔部３９とからなり、円筒部
３８が第２圧力室１６内に挿入され、円筒部３８側の一
端面４０が前記第２圧力室１６に面して前記流量制御ス
プリング１７に当接しており、鍔部３９が制御圧力室３
６内に挿入され、一端面４０よりも大きい面積を有する
鍔部３９側の他端面４１が前記制御圧力室３６に面して
いる。４２は可動ばね受け部材３７を貫通する通路で、
第２圧力室１６内の圧力を制御圧力室３６内に導く。

【００４１】４３は前記可動ばね受け部材３７に付属す
るばね部材で、このばね部材４３は、前記制御圧力室３
６の第２圧力室１６側底面と鍔部３９との間に形成され
るばね部材収容室４４内に在って、可動ばね受け部材３
７を制御圧力室３６側に付勢している。

【００４２】また、前記ばね部材収容室４４内は、感圧
オリフィス４５及び斜孔４６を介して前記ドレン通路１
９と連通している。

【００４３】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、サブス
プール５２の通路５６を介して、更に、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を介して吐出通路８に導かれる。

【００４４】このとき、常態にあっては、前記スプール
弁１４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１
５内に導入されるポンプ吐出油量が増加すると、制御オ
リフィス９による制限流動の下に第１圧力室１５内の作
動油が吐出通路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ドレン通路１９を開き、このドレ
ン通路１９から余剰油を図外の貯油タンクに還流させ
る。

【００４５】ここで、本発明にあっては、前記制御スプ
リング１７が可動ばね受け部材３７に当接している。前
記可動ばね受け部材３７は、第２圧力室側１６の面積よ
りも制御圧力室３６側の面積が大きく、かつ制御圧力室
３６側へ付勢するばね部材４３が付属しているから、制
御圧力室３６側の圧力（吐出通路８側の圧力が導かれる
第２圧力室１６内の圧力に等しい）が低いときはばね部
材４３によって付勢されて第２圧力室１６から遠い位置
にあり（図１参照）、一方、制御圧力室３６側の圧力が
高いときは、この可動ばね受け部材３７に付属するばね
部材４３のばね力に抗して第２圧力室１６側に移動し
て、その円筒部３８の先端が第２圧力室１６の段部４７
に当接した位置（図２参照）にあって、それぞれの位置
で制御スプリング１７を支持している。

【００４６】まず、吐出通路８側の圧力が低いときは制
御圧力室３６内の圧力も低く、可動ばね受け部材３７は
第２圧力室１６から最も遠い位置にあり（図１参照）、
制御スプリング１７の取付け長が長くなる（Ｌ１）から
この制御スプリング１７のばね力（セット荷重）は弱く
なる。

【００４７】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
積は大きくなる。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
的な開口面積が大きくなっている。

【００４８】したがって、前記スプール弁１４は、セッ
ト荷重が小さい状態の制御スプリング１７によって制御
され、開口面積が大きくなった制御オリフィス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。

【００４９】この流量は、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。

【００５０】前記吐出通路８側の圧力が上昇し、制御圧
力室３６内の圧力が上昇すると、この制御圧力室３６内
の圧力によって可動ばね受け部材３７がばね部材４３の
ばね力に抗して第２圧力室１６側に移動し、制御スプリ
ング１７を徐々に押し縮め、この制御スプリング１７の
セット荷重を徐々に強くする。

【００５１】同時に、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８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、この導
入通路２０の圧力上昇に伴って、その開口面積が漸減
し、このため、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。

【００５２】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のばね力と実質的な開口
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。

【００５３】前記吐出通路８側の圧力が更に上昇し、制
御圧力室３６内の圧力が所定圧力に達すると、可動ばね
受け部材３７はばね部材４３のばね力に抗して第２圧力
室１６側に移動して、その円筒部３８の先端が第２圧力
室１６の段部４７に当接し、制御スプリング１７のセッ
ト荷重を最大とする。

【００５４】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８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
面積をとじることになる。このため、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、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。

【００５５】したがって、前記スプール弁１４は、セッ
ト荷重が最大となった制御スプリング１７のばね力及び
実質的な開口面積が最少となった制御オリフィス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
最少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
最大流量は可動ばね受け部材３７の位置によって変化す
るから、可動ばね受け部材３７の移動停止位置を制御す
ることによって制御可能である。

【００５６】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、前記吐出通
路８の作動圧力が低下するから、制御オリフィス９の前
後差圧を一定に保つために、スプール弁１４は第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ドレン通路１９に流
入することになり、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。

【００５７】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内の圧力が低下すると、この吐出通路８
の圧力が第２圧力室１６を経由して導かれる制御圧力室
３６内の圧力も低下することになる。これにより、前記
制御圧力室３６内の圧力を受ける可動ばね受け部材３７
は、これに付属するばね部材４３のばね力によって制御
圧力室３６側に移動し、この可動ばね受け部材３７の後
端凸部４８がプラグ４に当接した位置で停止する。前記
可動ばね受け部材３７が第２圧力室１６から離れる方向
に移動することによって、可動ばね受け部材３７とスプ
ール弁１４との間に縮設した制御スプリング１７の取付
け長を図１に示すようにＬ１に増大させる。この取付け
長Ｌ１は、制御圧力室３６内の圧力が高いときの取付け
長Ｌ２（図２参照）に比較して増大することになる。

【００５８】したがって、前記制御オリフィス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の釣り
合いによって移動するスプール弁１４は、可動ばね受け
部材３７が制御圧力室３６側に移動した分、制御スプリ
ング１７のばね力が減じられることになり、更に第２圧
力室１６側に移動してドレン通路１９の開口面積を更に
増大させる。

【００５９】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、開口面積が増大したドレン通
路１９から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。

【００６０】この場合に、前記可動ばね受け部材３７
は、この可動ばね受け部材３７に付属するばね部材４３
と制御圧力室３６内の圧力との釣り合いによって移動
し、制御スプリング１７のばね力を変化させる。そし
て、前記制御圧力室３６内には第２圧力室１６内の圧力
が導かれているから、この可動ばね受け部材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のであ
る。

【００６１】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。

【００６２】また、前記制御圧力室３６はスプール弁収
容孔５の軸方向位置に形成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。

【００６３】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、前記第２圧力室１６内の圧力を制御圧力室３６
に導く通路４２を可動ばね受け部材３７内に形成した
が、これに替えて、この通路をハウジング１に形成する
ようにしてもよい。

【００６４】

【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。

【００６５】また、アクチュエータの作動油圧力が低い
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】吐出通路の圧力が高く、可動ばね受け部材が第
２圧力室側に最も近付いた位置に停止制御された状態を
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 スプール弁収容孔 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 ３６ 制御圧力室 ３７ 可動ばね受け部材 ４０ 一端面 ４１ 他端面 ４３ ばね部材 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 昭58−131485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−25176（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−282513（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−216903（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−112174（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−116531（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 5/32 B62D 6/00 - 6/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーステアリング装置に用いられる流
   量制御装置であって、スプール弁収容孔内にスプール弁
   を摺動自在に収容して、該スプール弁収容室内を第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、吐出通路の圧力を通路を介して導く
   と共に前記スプール弁を第１圧力室側に偏倚する流量制
   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、 前記第２圧力室に対し前記スプール収容穴の軸方向位置
   で前記第１圧力室とは反対側の位置に対向し、該前記第
   ２圧力室の圧力が導かれる制御圧力室を設け、 該制御圧力室と第２圧力室との間に、一端面が前記第２
   圧力室に面して前記流量制御スプリングに当接し、他端
   面が一端面の面積よりも大きい面積を持って制御圧力室
   に面する可動ばね受け部材を設けると共に、 該可動ばね受け部材に制御圧力室側への偏倚力を与える
   ばね部材を付属させており、前記パワーステアリング装置の非作動状態であって、必
   要とする作動油圧が低い時に、前記ばね部材によって前
   記可動ばね受け部材を前記制御圧力室側に移動させて、
   前記流量制御スプリングのばね力を減じることにより、
   前記スプール弁による前記ドレン通路の開口面積を増加
   させるように し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。