JPH09277946A - 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。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４２，４３を備えた筒状の可動スリーブ３７を設
け、該可動スリーブ３７の一端３７ａを前記第１圧力室
１５に、他端３７ｂを低圧室３８それぞれ臨ませる。更
に、可動スリーブ３７に第１圧力室側１５への偏倚力を
与え、この可動スリーブ３７の移動によって段階的なば
ね力を得るばね部材３８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】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、この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、この可動スリーブ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】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に対して相対摺
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。

【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。また、この可動スリーブは、その一
端が前記第１圧力室に、他端が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、この可動スリーブは、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、貫通孔が導入通路及びドレン通路とそれぞれ略
斉合する位置に在り、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（低圧室側）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。

【００１３】前記可動スリーブに付属するばね部材は、
可動スリーブ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、前記第１圧力室内の圧力が低いとき
は可動スリーブがばね部材によって付勢され、この可動
スリーブに形成した貫通孔がそれぞれ導入通路及びドレ
ン通路と略斉合する位置にある。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、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、前記可動スリーブに付属し、こ
の可動スリーブに第１圧力室側への偏倚力を与え、可動
スリーブ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スリーブを付勢してい
る。

【００１６】前記導入通路から導かれる作動油の圧力が
増加し、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
ブの貫通孔の相対位置が変化することになる。このた
め、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。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、前記可動スリーブに付属するば
ね部材は、第１段階のばね力を発揮することになる。

【００１８】前記第１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、可動スリーブは、第１圧力室内の圧力とばね部材
の第１段階のばね力との釣り合い位置に保たれ、その位
置で可動スリーブの貫通孔はそれぞれ導入通路及びドレ
ン通路と連通状態を維持する。この状態の下で、前記ス
プール弁は、制御オリフィスの前後差圧を一定に制御す
るように、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Ｃ−Ｄで示す流量となる。

【００１９】このとき、前記可動スリーブに付属するば
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】前記第１圧力室内の圧力が更に上昇し、可
動スリーブに作用する油圧力が増加して、ばね部材の第
１段階での最大のばね力を越えると、可動スリーブがば
ね部材の次段階のばね力に抗して移動し、第１圧力室か
ら更に離れる。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制御するために、更に制御ス
プリングを押し縮め、セット荷重を更に強くする。この
ため、前記スプール弁は更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Ｄ−Ｅ
で示す流量に制御される。

【００２１】このとき、前記可動スリーブに付属するば
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圧力室から最も離れて、貫通
孔が第２圧力室側に最も近付く。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、前記可動スリーブに付属するば
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第２圧力室の圧力も低
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。

【００２６】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。

【００２７】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、したがって、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。

【００２８】この場合に、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。

【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弁に適用した態様と
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。

【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とスプール弁収容穴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（後ほど詳
述する）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、後述する可動ス
リーブ３７の貫通孔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。

【００３３】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。

【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、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。

【００３５】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
前記ばね受け部材３６の外周に形成した低圧室３８に臨
んで配されている。

【００３６】３９は前記可動スリーブ３７に付属するば
ね部材で、このばね部材３９は、前記低圧室３８内に収
装された第１ばね部材３９ａと、可動スリーブ３７の一
端３７ａ側に設けた第２ばね部材３９ｂとから構成して
あり、前記可動スリーブ３７を第１圧力室１５側に付勢
可能である。前記第１ばね部材３９ａはスプール弁収容
穴５の底面５ａと可動スリーブ３７の他端３７ａ側端面
との間に所定のセット荷重をもって縮設してある。ま
た、前記第２ばね部材３９ｂは可動スリーブ３７の一端
３７ａ側の縮径部３７ｃの外周に固定したばね受け４０
と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４１との間に所定のセット荷重をもって縮設して
ある。

【００３７】前記可動ストッパ４１は、可動スリーブ３
７の縮径部３７ｃの外周に、ばね受け４０側に移動可能
に取付けられており、図１に示すように、可動スリーブ
３７が第１圧力室１５に最も近付いた位置にあるとき、
可動スリーブ３７の縮径部３７ｃの段部３７ｄに接して
停止している。また、この状態では、前記可動ストッパ
４１はスプール弁収容孔５内に形成した肩部５ｂから離
れ、この肩部５ｂに接しない位置にある。したがって、
前記可動スリーブ３７が図１に示す位置にあるとき、第
１ばね部材３９ａは可動スリーブ３７に第１圧力室１５
側への偏倚力を与えるが、第２ばね部材３９ｂは可動ス
リーブ３７の移動のために何等寄与することがない。

【００３８】なお、前記ばね部材３９の第２ばね部材３
９ｂのばね力が可動スリーブ３７に有効な偏倚力を与え
るのは、後述するように、第１圧力室１５内の圧力によ
って可変スリーブ３７が第２圧力室１６側（低圧室３８
側）に移動し、可動ストッパ４１がスプール弁収容孔５
の肩部５ｂに接した以降である。

【００３９】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４２、導入通路２０に連通する
貫通孔４３及び通路２５に連通する貫通孔４４がそれぞ
れ形成されており、これら貫通孔４２，４３，４４は、
可動スリーブ３７がばね部材３９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、導入通路２０及び通路２５
にそれぞれ略斉合する位置に形成してある。

【００４０】４５は前記ハウジング１に形成した通路
で、この通路４５はドレン通路１９を横切って盲穴状に
穿設され、その開口端は栓４６によって閉塞されてお
り、一端が感圧オリフィス４７及び通路４８を介して前
記低圧室３８内に連通している。前記通路４８は低圧室
３８を横切って穿設され、その開口端を栓４９で閉塞し
てある。

【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、前記可動スリ
ーブ３７はばね部材３９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によって第１圧力室１５側に
付勢され、そのランド部１８でドレン通路１９に連通す
る貫通孔４２を閉塞しているから、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、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乃至図５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からＬ２の範囲となる）に
なるまで押し縮め、ドレン通路１９に連通する貫通孔４
２を開き、この貫通孔４２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。

【００４３】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４２，４
３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３８にそれぞれ臨
み、第１圧力室１５側へ付勢するばね部材３９が付属し
ている。したがって、前記可動スリーブ３７は、第１圧
力室１５内の圧力が低いときは、ばね部材３９によって
付勢されて一端３７ａがコネクタ７に当接して、貫通孔
４２，４３が導ドレン通路１９及び導入通路２０とそれ
ぞれ略斉合する位置に在り、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はばね部材３９
のばね力に抗して第２圧力室１６側（低圧室３８側）に
移動し、それぞれの位置でスプール弁１４と協働して流
量制御を司ることになるのである。

【００４４】即ち、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がばね部材３９によって付勢さ
れされて一端３７ａがコネクタ７に当接して、この可動
スリーブ３７に形成した貫通孔４２，４３がそれぞれド
レン通路１９及び導入通路２０と略斉合する位置にあ
る。この状態で、前記スプール弁１４は制御スプリング
１７を所定長さ（Ｌ１）に押し縮め、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（図１参照）。
これによって、制御オリフィス９を通過する流量は図６
のＡ−Ｂで示す流量に制御される。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、前記可動スリーブ３７に付属す
るばね部材３９の第１ばね部材３９ａは、その一端がス
プール弁収容孔５の底面５ａに接して可動スリーブ３７
に偏倚力を与えているけれども、第２ばね部材３９ｂは
その一端が可動ストッパ４１に接しており、この可動ス
トッパ４１は可動スリーブ３７の段部３７ｄで停止して
いるから、可動スリーブ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３９は、第１段階の最も小さいばね力で可
動スリーブ３７を第１圧力室１５側に付勢していること
になる。

【００４６】図外のパワーステアリング装置装置が操舵
操作され始めるのに伴って、前記導入通路２０から導か
れる作動油の圧力が増加し、第１圧力室内１５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３９のばね力に抗して第２圧力
室１６側（低圧室３８側）に移動する。これによって、
前記可動スリーブ３７の貫通孔４２，４３がドレン通路
１９及び導入通路２０とそれぞれ連通状態を維持しつつ
も第２圧力室１６側（低圧室３８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４２，４３の相対位置が変化することに
なる。このため、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（図２参
照）。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、前記可動スリーブ３７に付属す
るばね部材３９は、スプール弁収容穴５の底面５ａと可
動スリーブ３７の他端３７ａ側端面との間に縮設された
第１ばね部材３９ａ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】前記第１圧力室１５内の圧力が所定圧力に
達し、ばね部材３９が第１段階以降のばね力を発揮する
までの間、即ち、可動ストッパ４１がスプール弁収容孔
５の肩部５ｂに接して第２ばね部材３９ｂがばね力を発
揮するまでの間は、可動スリーブ３７は、第１圧力室１
５内の圧力とばね部材３９の第１段階のばね力（第１ば
ね部材３９ａのみのばね力）との釣り合い位置に保た
れ、その位置で可動スリーブ３７の貫通孔４２，４３は
それぞれドレン通路１９及び導入通路２０と連通状態を
維持する（図３参照）。この状態の下で、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制御す
るように、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Ｃ−Ｄで示す流量となる。
この流量は、車両の高速走行時に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、前記可動スリーブ３７に付属す
るばね部材３９は、第２ばね部材３９ｂを支持する可動
ストッパ４１がスプール弁収容孔５の肩部５ｂに接する
までの間、第１ばね部材３９ａのみが最も押し縮められ
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】前記第１圧力室１５内の圧力が更に上昇
し、可動スリーブ３７に作用する油圧力が増加して、ば
ね部材３９の第１段階での最大のばね力を越えると、可
動スリーブ３７がばね部材３９の次段階のばね力に抗し
て移動し、第１圧力室１５から更に離れる（図４参
照）。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制御するために、制御スプリン
グ１７を更に押し縮め、セット荷重を更に強くする。こ
れにより、前記スプール弁１４は更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Ｄ−Ｅで示す流量に制御される。

【００５１】このとき、前記可動スリーブ３７に付属す
るばね部材３９は、第１ばね部材３９ａのばね力が発揮
されると共に、第２ばね部材３９ｂの一端が接する可動
ストッパ４１がスプール弁収容孔５の肩部５ｂに接し
て、この第２ばね部材３９ｂが押し縮められてばね力を
発揮し、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ばね部材３９ａ及
び第２ばね部材３９ｂからなるばね部材３９を最も押し
縮める。これにより、前記可動スリーブ３７は第１圧力
室１５から最も離れて、貫通孔４２，４３が第２圧力室
１６側（低圧室３８側）に最も近付き、スプール弁収容
孔５の肩部５ｂに接して停止している可動ストッパ４１
にばね受け４０のが当接した位置で停止する。この状態
で、前記スプール弁１４は制御スプリング１７を所定長
さ（Ｌ２）に押し縮め、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（図５参照）。この状態で、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、前記可動スリーブ３７に付属す
るばね部材３９は、第１ばね部３９ａ材及び第２ばね部
材３９ｂ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、吐出通路８
の作動圧力が低下するから、この吐出通路８の圧力が導
かれる第２圧力室１６内の圧力も低下する。このため、
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４２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４２を介してドレ
ン通路１９に流入することになり、ポンプ内圧力が低下
し、図外の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、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４２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３９のばね力によって第１圧力室１５側に移動
する。

【００５６】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４２の開口面積が更に増
大することになる。

【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、可動スリーブ３７の開口面積
が増大した貫通孔４２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及び貫通孔４３を介して第１
圧力室１５に作動油を吐出する図外のポンプは、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、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３９と第１圧力室１
５内の圧力との釣り合いによって移動し、スプール弁１
４に対するドレン通路１９の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。

【００５９】また、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。

【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、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。

【００６１】

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

【図３】同じく、可動スリーブが更に第２圧力室側に移
動し、可変ストッパがスプール弁収容孔の肩部に接した
状態を示す断面図である。

【図４】同じく、可動スリーブが更に第２圧力室側に移
動し、ばね部材の第１ばね部材及び第２ばね部材がばね
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、可動スリーブが更に第２圧力室側に移
動し、ばね受けが可動ストッパに当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 低圧室 ３９ ばね部材 ４２，４３，４４ 貫通孔

Claims (1)

【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、該可動スリーブの移動
   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。