JPH09267758A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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
ことにより、ポンプが無駄な仕事をする。 【解決手段】 第１圧力室１５内に導入された作動油の
うち、必要流量を制御オリフィス９を通じて吐出通路８
に導き、余剰流量をスプール弁１４の移動によって開閉
制御されるドレン通路１９にバイパスさせるようにな
す。第２圧力室１６の圧力が導かれる制御圧力室３６を
設け、該制御圧力室３６と第２圧力室１６との間に、一
端面４０が前記第２圧力室１６に面して流量制御スプリ
ング１７に当接し、他端面４１が一端面４０の面積より
も大きい面積をもって制御圧力室３６に面する可動ばね
受け部材３７を設ける。更に、該可動ばね受け部材３７
に制御圧力室３６側への偏倚力を与え、可動ばね受け部
材３７の移動によって段階的なばね力を得るばね部材４
３を付属させた。

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、この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】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得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、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も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、可動ばね受け部材の移動によ
って段階的なばね力を得るばね部材を付属させた構成に
してある。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明の構成のうち、前記可動ばね受け部材に付属す
るばね部材を、内外二重の入れ子型ばね部材とした構成
にしてある。

【００１１】斯かる構成にあっては、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。

【００１２】ここで、本発明にあっては、前記スプール
弁を付勢する制御スプリングが可動ばね受け部材に当接
している。この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、制御圧力室側へ
付勢するばね部材が付属しているから、制御圧力室内の
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る。一方、前記制御圧力室の圧
力が高いときは、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抗して第２圧力室
側に移動し、制御スプリングを所定位置で支持してい
る。したがって、前記スプール弁は、ばね受け部材が制
御圧力室の圧力に応じた所定の位置にあって、このばね
受け部材で支持された制御スプリングのばね力に第２圧
力室内の圧力を加えた力と、第１圧力室内の圧力による
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。

【００１３】前記ばね受け部材に付属するばね部材は、
可動ばね受け部材の移動によって段階的なばね力を得る
ばね部材であって、内外二重の入れ子型ばね部材を用い
ることにより２段階のばね力を得ることが可能であるほ
か、複数のばね部材を組合わせて多段階のばね力を得る
ことが可能である。この場合のばね部材は、各種材料か
らなるコイルばねのほか、ゴムばね等各種ばね部材が採
用可能である。そこで、２段階のばね力を得るばね部材
を用いた場合の作用について説明すると、次の如くであ
る。

【００１４】即ち、前記吐出通路側の圧力が低いとき
は、この吐出通路の圧力が導かれる制御圧力室内の圧力
も低く、可動ばね受け部材はばね部材によって付勢され
て第２圧力室から最も遠い位置にある。このため、前記
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。したがっ
て、前記スプール弁はこのセット荷重が小さい制御スプ
リングによって制御され、制御オリフィスを通過する流
量は図６のＡ−Ｂで示す流量となる。

【００１５】このとき、前記可動ばね受け部材に付属
し、この可動ばね受け部材に制御圧力室への偏倚力を与
え、可動ばね受け部材の移動によって段階的なばね力を
得るばね部材は、最も小さいばね力でこの可動ばね受け
部材を付勢している。

【００１６】前記吐出通路の圧力が上昇することによ
り、この吐出通路の圧力が導かれる制御圧力室内の圧力
が上昇する。前記制御圧力室内の圧力が上昇すると、こ
の制御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。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制御オリフィスの
前後差圧に基づいて移動制御され、制御オリフィスを通
過する流量は図６のＢ−Ｃで示す流量となる。

【００１７】このとき、前記可動ばね受け部材に付属す
るばね部材は第１段階のばね力を発揮することになる。

【００１８】前記制御圧力室内の圧力が所定圧力に達
し、ばね部材が第１段階以降のばね力を発揮するまでの
間は、可動ばね受け部材は、制御圧力室内の圧力とばね
部材の第１段階のばね力との釣合い位置に保たれ、その
位置で制御スプリングのセット荷重を所定値になす。し
たがって、前記スプール弁は制御スプリングの所定のば
ね力と制御オリフィスの前後差圧に基づいて流量制御を
司り、制御オリフィスを通過する流量は図６のＣ−Ｄで
示す流量となる。

【００１９】このとき、前記可動ばね受け部材に付属す
るばね部材は第１段階での最も大きいばね力を発揮する
ことになる。

【００２０】前記制御圧力室内の圧力が更に上昇し、可
動ばね受け部材に作用する油圧力が増加して、ばね部材
の第１段階での最大ばね力を越えると、可動ばね受け部
材がばね部材の次段階のばね力に抗して第２圧力室側に
更に移動し、制御スプリングを徐々に押し縮め、セット
荷重を徐々に強くする。したがって、前記スプール弁は
徐々に高くなった制御スプリングのばね力と制御オリフ
ィスの前後差圧の基づいて移動制御され、制御オリフィ
スを通過する流量は図６のＤ−Ｅで示す流量に制御され
る。

【００２１】このとき、前記可動ばね受け部材に付属す
るばね部材は第１段階以降のばね力を発揮することにな
る。

【００２２】前記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。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、制御オリフィスを
通過する流量は図６においてＥ−Ｆで示す流量に制御さ
れる。この流量がアクチュエータに供給される最大流量
である。

【００２３】このとき、前記可動ばね受け部材に付属す
るばね部材は、段階的に作用するばね力の最大のばね力
を発揮することになる。

【００２４】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
（吐出圧力）が低下し、ポンプの仕事量が減じられる。

【００２５】これと同時に、アクチュエータが非作動状
態で前記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ばね受け部材は、このば
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。

【００２６】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圧力室側に移動して、ドレン通路の
開口面積を更に増大させる。

【００２７】これによって、前記第１圧力室内に供給さ
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か
ら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。

【００２８】この場合に、前記可動ばね受け部材は、こ
の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。

【００２９】

【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装置に適用した態様
として、図面に基づいて詳述する。

【００３０】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によって閉止されている。

【００３１】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を
設け、かつ、この吐出通路８とスプール弁収容孔５内部
とを連通する制御オリフィス９及び通路１０を穿設し、
さらに周溝１１と、この周溝１１の底部に開口して前記
吐出通路８に連通する直径方向の貫通孔１２が形成して
ある。また、前記通路１０の開口端側にはこの通路１０
に連通する直径方向の貫通孔１３が設けてある。

【００３２】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、
前記スプール弁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。

【００３３】２１はハウジング１に形成した通路で、こ
の通路２１は、前記スプール弁収容孔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、その開口
端を栓２６で閉塞してある。

【００３４】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、前記感圧オリフィス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、このリリー
フ弁３４のリリーフ動作で回避する。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。

【００３５】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
方向位置に形成してある。

【００３６】３７は前記制御圧力室３６と第２圧力室１
６との間に配置された可動ばね受け部材である。この可
動ばね受け部材３７は有底筒状の基部３８とこの基部３
８の外周に固定された環状の鍔部３９とから構成してあ
る。この可動ばね受け部材３７は、基部３８の円筒部３
８ａが第２圧力室１６内に挿入され、円筒部３８ａ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
３６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の基部３８を貫通
する感圧通路で、第２圧力室１６内の圧力を制御圧力室
３６内に導く。

【００３７】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は大径ばね４３ａと小
径ばね４３ｂとからなる内外二重の入れ子型ばね部材
で、前記制御圧力室３６の第２圧力室１６側底面３６ａ
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３７を前記制御圧力室３６側
に付勢可能である。また、前記大径ばね４３ａは制御圧
力室３６の第２圧力室１６側底面３６ａと鍔部３９との
間に所定のセット荷重をもって縮設され、小径ばね４３
ｂは、基部３８の円筒部３８ａ外周に、軸方向に一定長
さだけ移動可能に取付けられた可動ストッパ４５と鍔部
３９との間に所定のセット荷重をもって縮設してある。

【００３８】即ち、前記可動ストッパ４５は、可動ばね
受け部材３７の基部３８の外周に形成した段部３８ｂ
に、鍔部３９側へ移動可能に取付けられており、図１に
示すように、可動ばね受け部材３７が第２圧力室１６か
ら最も離れた位置（図において最も右側位置）にあると
き、制御圧力室３６の第２圧力室１６側端面３６ａに当
接しない位置で停止している。したがって、前記可動ば
ね受け部材３７が図１に示す位置にあるとき、ばね部材
４３の大径ばね４３ａは可動ばね受け部材３７に制御圧
力室３６側への偏倚力を与えるが、小径ばね４３ｂのば
ね力は可動ばね受け部材３７の移動のために何等寄与す
ることがない。

【００３９】前記ばね部材４３の小径ばね４３ｂのばね
力が可動ばね受け部材３７に有効な偏倚力を与えるの
は、後に詳述するように、制御圧力室３６内の圧力によ
って可動ばね受け部材３７が第２圧力室１６側に移動
し、可動ストッパ４５が制御圧力室３６の第２圧力室１
６側端面３６ａに接した以降である。

【００４０】なお、前記ばね部材収容室４４内は、感圧
オリフィス４６及び斜孔４７を介してドレン通路１９と
連通している。

【００４１】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、コネク
タ７に形成した貫通孔１３、通路１０及びオリフィス９
を介して吐出通路８に導かれる。

【００４２】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、前記第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、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。

【００４３】ここで、本発明にあっては、前記スプール
弁１４を付勢する制御スプリング１７が可動ばね受け部
材３７に当接している。この可動ばね受け部材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、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内の圧力（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から遠い位置にある（図１参照）。一方、前
記制御圧力室３６内の圧力が高いときは、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３８ａの先端が第２圧力室１６内に形成
した肩部４８に当接した位置で制御スプリング１７を支
持している（図５参照）。したがって、前記スプール弁
１４は、ばね受け部材３７が制御圧力室３６の圧力に応
じた所定の位置にあって、このばね受け部材３７で支持
されされた制御スプリング１７（取付け長がＬ１からＬ
２の範囲となる）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。

【００４４】詳しくは、前記吐出通路８側の圧力が低い
ときは、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内の圧力も低く、可動ばね
受け部材３７は、ばね部材４３によって付勢されて、基
部３８に形成した停止突起３８ｃがプラグ４に接して第
２圧力室１６から最も遠い位置にある（図１参照）。こ
のため、前記制御スプリング１７の取付け長が最も長く
なるから、この制御スプリング１７のばね力（セット荷
重）は弱くなる。したがって、前記スプール弁１４はこ
のセット荷重が小さい制御スプリング１７によって制御
され、制御オリフィス９を通過する流量は図６のＡ−Ｂ
で示す流量となる。この流量は、吐出通路８を介して作
動油が導かれるパワーステアリング装置が操舵助勢力を
必要としないとき、或いは操舵操作しないときの流量で
ある。

【００４５】このとき、前記可動ばね受け部材３７に付
属するばね部材４３の大径ばね４３は、一端が制御圧力
室３６の第２圧力室１６側端面３６ａに接して可動ばね
受け部材３７に偏倚力を与えているけれども、小径ばね
４３は一端が可動ストッパ４５に接しているから、可動
ばね受け部材３７を軸方向に偏倚させるためのばね力を
発揮していない（図１参照）。したがって、前記ばね部
材４３は最も小さいばね力で可動ばね受け部材３７を制
御圧力室３６側に付勢している。

【００４６】図外のパワーステアリング装置が操舵操作
され始めることによって吐出通路８の圧力が上昇するこ
とにより、この吐出通路８の圧力が、貫通孔１２、周溝
１１、斜孔２４、感圧オリフィス２３、通路２１及び通
路２５を介して第２圧力室１６内に導かれ、更に感圧通
路４２を介して制御圧力室３６内に導かれて、この制御
圧力室３６内の圧力が上昇する。前記制御圧力室３６内
の圧力が上昇すると、この制御室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（図２参照）、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。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
制御オリフィス９の前後差圧に基づいて移動制御され、
制御オリフィス９を通過する流量は図６のＢ−Ｃで示す
流量となる。

【００４７】このとき、前記可動ばね受け部材３７に付
属するばね部材４３は、一端が制御圧力室３６の第２圧
力室１６側端面３６ａに接している大径ばね４３ａのみ
がばね作用をし、第１段階のばね力を発揮することにな
る（図２参照）。

【００４８】前記制御圧力室３６内の圧力が所定圧力に
達し、ばね部材４３が第１段階以降のばね力を発揮する
までの間、即ち前記可変ストッパ４５が制御圧力室３６
の端面３６ａに接して小径ばね４３ｂがばね力を発揮す
るまでの間は、可動ばね受け部材３７は、制御圧力室３
６内の圧力とばね部材４３の第１段階のばね力（大径ば
ね４３ａのばね力）の最大値との釣合い位置に保たれ
（図３参照）、その位置で制御スプリング１７のセット
荷重を所定値になす。したがって、前記スプール弁１４
は制御スプリング１７の所定のばね力と制御オリフィス
９の前後差圧に基づいて流量制御を司り、制御オリフィ
ス９を通過する流量は図６のＣ−Ｄで示す流量となる。
この流量は、車両の高速走行時、操舵操作された場合に
吐出通路８から図外のパワーステアリング装置に供給さ
れる流量である。

【００４９】このとき、前記可動ばね受け部材３７に付
属するばね部材４３は、大径ばね４３ａが、可変ストッ
パ４５が制御圧力室３６の端面３６ａに接するまで押し
縮められて第１段階での最も大きいばね力を発揮するこ
とになる（図３参照）。

【００５０】前記制御圧力室３６内の圧力が更に上昇
し、可動ばね受け部材３７に作用する油圧力が増加し
て、ばね部材４３の第１段階での最大ばね力を越える
と、可動ばね受け部材３７がばね部材４３の次段階のば
ね力に抗して第２圧力室１６側に更に移動し（図４参
照）、制御スプリング１７を徐々に押し縮め、セット荷
重を徐々に強くする。したがって、前記スプール弁１４
は徐々に高くなった制御スプリング１７のばね力と制御
オリフィス９の前後差圧の基づいて移動制御され、制御
オリフィス９を通過する流量は図６のＤ−Ｅで示す流量
に制御される。

【００５１】このとき、前記可動ばね受け部材３７に付
属するばね部材４３は、大径ばね４３ａのばね力と共
に、小径ばね４３ｂの一端部が接する可動ストッパ４５
が制御圧力室３６の端面３６ａに接して、この小径ばね
４３ｂが押し縮められて第２段階のばね力を発揮するこ
とになる（図４参照）。

【００５２】前記制御圧力室３６内の圧力が所定圧力に
達すると、可動ばね受け部材３７は第２圧力室１６に最
も近付いて、その円筒部３８ａの先端が第２圧力室１６
内に形成した肩部４８に当接した位置で停止し、制御ス
プリング１７のセット荷重を最大とする（図５参照）。
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、制御オリフィス９を通過する流量は図６において
Ｅ−Ｆで示す流量に制御される。この流量がアクチュエ
ータに供給される最大流量である。

【００５３】このとき、前記可動ばね受け部材３７に付
属するばね部材４３は、大径ばね５４ａ及び小径ばね４
３ｂが最も押し縮められて、段階的に作用するばね力の
最大のばね力を発揮することになる（図５参照）。

【００５４】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。

【００５５】これと同時に、パワーステアリング装置の
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内の圧力が低下すること
になる。これにより、前記制御圧力室３６内の圧力を受
けるばね受け部材３７は、このばね受け部材３７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、ばね受け部材３７の停止突起３８ｃがプラグ４
に当接した位置で停止する。前記ばね受け部材３７が制
御圧力室３６側に移動することによって、この可動ばね
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の取付け長がＬ１（図１参照）となり、制
御圧力室３６内の圧力が高いときの取付け長Ｌ２（図５
参照）に比較して増大することになる。

【００５６】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よって更に第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。

【００５７】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。

【００５８】この場合に、前記可動ばね受け部材３７
は、このばね受け部材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。

【００５９】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。

【００６０】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をばね受け部材３７内に形成したが、こ
れに変えて、通路をハウジング１に形成するようにして
もよい。

【００６１】また、前記ばね部材４３の小径ばね４３ｂ
の一端を可動ストッパ４５で支持した構成について述べ
たが、これに変えて、可動ストッパ４５を廃止すると共
に、小径ばね４３ｂの自由長を、可動ばね受け部材３７
が第２圧力室１６から最も遠い位置にあるとき、この小
径ばね４３ｂの一端が制御圧力室３６の端面３６ａに接
しない長さにして、段階的なばね力を得るばね部材を構
成するようにしてもよい。

【００６２】

【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。

【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圧力室側に若干移動した状態を示す断面図である。

【図３】同じく、可動ばね受け部材が更に第２圧力室側
に移動し、可動ストッパが制御油室の端面に接した状態
を示す断面図である。

【図４】同じく、可動ばね受け部材が更に第２圧力室側
に移動し、ばね部材の大径ばね及び小径ばねがばね作用
を発揮している状態を示す断面図である。

【図５】同じく、可動ばね受け部材が更に第２圧力室側
に移動し、可動ばね受け部材の円筒部の先端が第２圧力
室の肩部に接して停止した状態を示す断面図である。

【図６】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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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もって制御圧
   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、可動ば
   ね受け部材の移動によって段階的なばね力を得るばね部
   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】 前記可動ばね受け部材に付属するばね部
   材は、内外二重の入れ子型ばね部材からなる、請求項１
   記載の流量制御装置。