(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングに設けられたスプール弁収容穴と、
前記スプール弁収容穴内に摺動自在に収容され、このスプール弁収容穴を第１圧力室と第２圧力室とに画成すると共に、筒状部を有する外側スプールと、この外側スプール内部に摺動自在に設けられる内側スプールと、から構成されるスプール弁と、
前記第１圧力室に連通し、前記ポンプハウジングに設けられた吐出通路に設けられた制御オリフィスの上流側圧力を導入する導入通路と、
前記第１圧力室とリザーバタンクとを連通するドレン通路と、
前記第２圧力室に連通し、前記制御オリフィスの下流側圧力を導入する通路と、
前記第２圧力室に設けられ、前記スプール弁を前記第１圧力室側へ偏倚する制御スプリングと、
前記外側スプールと内側スプールとの間に設けられ、この外側スプールを前記第２圧力室に付勢し、内側スプールを前記第１圧力室側に付勢するばね部材と、を備え、
前記外側スプールは前記第２圧力室側に設けられた底部と、この底部に設けられた貫通孔と、前記筒状部に設けられ前記ドレン通路とこの筒状部内側とを連通する貫通孔と、を備え、
前記内側スプールは前記筒状部に嵌挿される大径部と、前記底部の貫通孔に嵌挿されると共に前記筒状部内周との間に低圧室を形成する小径部と、前記大径部の前記第１圧力室側端部に設けられ前記筒状部の端部に接するフランジと、このフランジの外周側側面に設けられこのフランジが前記筒状部の端部に接した状態において前記第１圧力室と、前記フランジおよび前記筒状部の端部の間とを連通する切欠きと、を備えることを特徴とする流量制御装置。
【請求項２】
ポンプハウジングに設けられたスプール弁収容穴と、
前記スプール弁収容穴内に摺動自在に収容され、このスプール弁収容穴を第１圧力室と第２圧力室とに画成すると共に、筒状部を有する外側スプールと、この外側スプール内部に摺動自在に設けられる内側スプールと、から構成されるスプール弁と、
前記第１圧力室に連通し、前記ポンプハウジングに設けられた吐出通路に設けられた制御オリフィスの上流側圧力を導入する導入通路と、
前記第１圧力室とリザーバタンクとを連通するドレン通路と、
前記第２圧力室に連通し、前記制御オリフィスの下流側圧力を導入する通路と、
前記第２圧力室に設けられ、前記スプール弁を前記第１圧力室側へ偏倚する制御スプリングと、
前記外側スプールと内側スプールとの間に設けられ、この外側スプールを前記第２圧力室に付勢し、内側スプールを前記第１圧力室側に付勢するばね部材と、を備え、
前記外側スプールは前記第２圧力室側に設けられた底部と、この底部に設けられた貫通孔と、前記筒状部に設けられ前記ドレン通路とこの筒状部内側とを連通する貫通孔と、この筒状部の端部に設けられた切欠きと、を備え、
前記内側スプールは前記筒状部に嵌挿される大径部と、前記底部の貫通孔に嵌挿されると共に前記筒状部内周との間に低圧室を形成する小径部と、前記大径部の前記第１圧力室側端部に設けられ前記筒状部の端部に接するフランジと、を備え、
前記切欠きは前記フランジが前記筒状部の端部に接した状態において前記第１圧力室と、前記フランジおよび前記筒状部の端部の間とを連通することを特徴とする流量制御装置。
【請求項３】
前記フランジに外側スプールの円筒部の端部が接する部分の内周側には、前記開口に連通する環状溝が形成されてなることを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の流量制御装置。
【請求項４】
前記環状溝は、内側スプールの大径部の外周に形成された周溝又は外側スプールの円筒部の端部内周側に形成された面取りによって形成されてなることを特徴とする、請求項３記載の流量制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の流量制御装置において、前記切欠きは直線によって形成されることを特徴とする流量制御装置。
【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、請求項１記載の発明は、ポンプハウジングに設けられたスプール弁収容穴と、前記スプール弁収容穴内に摺動自在に収容され、このスプール弁収容穴を第１圧力室と第２圧力室とに画成すると共に、筒状部を有する外側スプールと、この外側スプール内部に摺動自在に設けられる内側スプールと、から構成されるスプール弁と、前記第１圧力室に連通し、前記ポンプハウジングに設けられた吐出通路に設けられた制御オリフィスの上流側圧力を導入する導入通路と、前記第１圧力室とリザーバタンクとを連通するドレン通路と、前記第２圧力室に連通し、前記制御オリフィスの下流側圧力を導入する通路と、前記第２圧力室に設けられ、前記スプール弁を前記第１圧力室側へ偏倚する制御スプリングと、前記外側スプールと内側スプールとの間に設けられ、この外側スプールを前記第２圧力室に付勢し、内側スプールを前記第１圧力室側に付勢するばね部材と、を備え、前記外側スプールは前記第２圧力室側に設けられた底部と、この底部に設けられた貫通孔と、前記筒状部に設けられ前記ドレン通路とこの筒状部内側とを連通する貫通孔と、を備え、前記内側スプールは前記筒状部に嵌挿される大径部と、前記底部の貫通孔に嵌挿されると共に前記筒状部内周との間に低圧室を形成する小径部と、前記大径部の前記第１圧力室側端部に設けられ前記筒状部の端部に接するフランジと、このフランジの外周側側面に設けられこのフランジが前記筒状部の端部に接した状態において前記第１圧力室と、前記フランジおよび前記筒状部の端部間とを連通する切欠きと、を備えた構成にしてある。
【００１０】
また、請求項２記載の発明は、ポンプハウジングに設けられたスプール弁収容穴と、前記スプール弁収容穴内に摺動自在に収容され、このスプール弁収容穴を第１圧力室と第２圧力室とに画成すると共に、筒状部を有する外側スプールと、この外側スプール内部に摺動自在に設けられる内側スプールと、から構成されるスプール弁と、前記第１圧力室に連通し、前記ポンプハウジングに設けられた吐出通路に設けられた制御オリフィスの上流側圧力を導入する導入通路と、前記第１圧力室とリザーバタンクとを連通するドレン通路と、前記第２圧力室に連通し、前記制御オリフィスの下流側圧力を導入する通路と、前記第２圧力室に設けられ、前記スプール弁を前記第１圧力室側へ偏倚する制御スプリングと、前記外側スプールと内側スプールとの間に設けられ、この外側スプールを前記第２圧力室に付勢し、内側スプールを前記第１圧力室側に付勢するばね部材と、を備え、前記外側スプールは前記第２圧力室側に設けられた底部と、この底部に設けられた貫通孔と、前記筒状部に設けられ前記ドレン通路とこの筒状部内側とを連通する貫通孔と、この筒状部の端部に設けられた切欠きと、を備え、前記内側スプールは前記筒状部に嵌挿される大径部と、前記底部の貫通孔に嵌挿されると共に前記筒状部内周との間に低圧室を形成する小径部と、前記大径部の前記第１圧力室側端部に設けられ前記筒状部の端部に接するフランジと、を備え、前記切欠きは前記フランジが前記筒状部の端部に接した状態において前記第１圧力室、前記フランジおよび前記筒状部の端部間とを連通する構成にしてある。
【００１１】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の構成のうち、前記フランジに外側スプールの円筒部の端部が接する部分の内周側には、前記開口に連通する環状溝が形成されてなる構成にしてある。
【００１２】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の構成のうち、前記環状溝が、内側スプールの大径部の外周に形成された周溝又は外側スプールの円筒部の端部内周側に形成された面取りによって形成されてなる構成にしてある。
【００１３】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の発明の構成のうち、前記切欠きが直線によって形成される構成にしてある。
【００１６】
斯かる構成にあっては、前記ポンプから吐出される作動油が導入通路を介して第１圧力室内に導かれる。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、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。
【００１７】
ここで、本発明にあっては、前記スプール弁が内側スプールと外側スプールとから構成され、これら内側スプールと外側スプールとの間に、内側スプールを第１圧力室に付勢し、外側スプールを第２圧力室側に付勢するばね部材を付属させてあり、制御スプリングは内側スプールに作用している。これにより、前記第１圧力室内及び第２圧力室内の圧力が低いときは、外側スプールがこれに付属するばね部材によって第２圧力室側に付勢された位置に在り、スプール弁は制御オリフィスの前後差圧と制御スプリングのばね力によって流量制御する。また、前記第１圧力室内及び第２圧力室内の圧力が高いときは、外側スプールが第２圧力室内の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所定位置に至り、その位置でスプール弁は流量制御を司る。
【００１８】
即ち、前記第１圧力室内の圧力が低いとき、つまりポンプの内圧力が低いときは、外側スプールがばね部材によって第２圧力室側に付勢された位置に在り、この状態で内側スプールと一体となってスプール弁を構成している。したがって、前記スプール弁は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５のＡ−Ｂで示す流量に制御される。
【００１９】
次に、前記第１圧力室内の圧力が上昇すると制御オリフィスを通過する流量も増加し、吐出通路の圧力も増加する。したがって、前記吐出通路内の圧力が導かれる第２圧力室内の圧力が増加することになる。前記第２圧力室内の圧力が増加してばね部材のばね力に勝ると、このばね部材のばね力が第２圧力室内の圧力に釣り合う位置まで外側スプールは第１圧力室側に移動し、ドレン通路の開口面積を小さくする。前記ドレン通路の開口面積が小さくなると、その分、制御オリフィスの前後差圧が大きくなるから、スプール弁はこの差圧を一定に保つために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、制御オリフィスの前後差圧と、ばね部材及び制御スプリングのばね力とが釣り合う位置で流量制御をする。これにより、前記制御オリフィスを通過する流量は図５のＢ−Ｃで示す流量に制御される。
【００２０】
前記第１圧力室内及び第２圧力室内の圧力が所定圧力に達すると、外側スプールはばね部材を最も押し縮めて第１圧力室側に最も近付き、外側スプールの円筒部の端部が内側スプールのフランジに当接することになる。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５においてＣ−Ｄ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、通常この流量に制御される。
【００２１】
一方、前記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、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。このため、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。
【００２２】
これと同時に、前記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、第２圧力室内の圧力が低下すると、この第２圧力室内の圧力を受ける外側スプールは、この外側スプールに付属するばね部材のばね力によって第２圧力室側に移動する。
【００２３】
したがって、内外二重のスプールから構成される前記スプール弁が、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、外側スプールが第２圧力室側に移動した分、スプール弁よって開口されるドレン通路の開口面積が更に増大することになる。
【００２４】
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を介してポンプの吸入側及び貯油タンクに還流される。このため、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。
【００２５】
この場合に、前記外側スプールは、この外側スプールに付属するばね部材と第２圧力室内の圧力との釣り合いによって移動し、ドレン通路の開口面積を変化させる。したがって、前記外側スプールを移動させるために、ポンプの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のである。
【００２６】
また、前記外側スプールが、この外側スプールの円筒部の端部が内側スプールのフランジに当接した状態から、この外側スプールに付属するばね部材のばね力によって第２圧力室側に移動しようとするとき、両者が当接面で意に反して付着して所謂ブロッキング現象を生じ、作動遅れが生じる虞があるところ、本発明にあっては、フランジと外側スプールの円筒部の端部との間に形成した開口に第１圧力室の圧力が導かれることによって、これが有利に解決される。
【００２７】
即ち、前記開口を形成した部分には、内側スプールの第１圧力室側の端面に作用する圧力と同様の第１圧力室内の圧力が導かれるから、フランジと外側スプールの円筒部の端部との実質的な接触面積が減じられ、両者の当接面での付着が防止されて、付着に基づく作動遅れが生じることが防止される。
【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の開口端側にはポンプカバー６が設けられている。
【００３１】
前記ポンプカバー６には、パワーステアリング装置即ちアクチュエータ７に連通する吐出通路８が設けられており、この吐出通路８の途中には制御オリフィス９が形成してある。また、前記ポンプカバー６にはポンプ１０からの吐出油を導く導入通路２０が形成してある。
【００３２】
前記スプール弁収容穴５内には、内側スプール５１と外側スプール５２とからなるスプール弁５０が摺動自在に嵌挿されており、このスプール弁５０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（詳しくは外側スプール５２のランド部）で貯油タンク１１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５０によって画成された第１圧力室１５には、ポンプ１０からの吐出油を導く導入通路２０が開口している。
【００３３】
２１は前記アクチュエータ７の負荷圧力を導く通路で、この通路２１は、感圧オリフィス２３を介して第２圧力室内１６に連通している。
【００３４】
３４は前記通路２１に設けたリリーフ弁で、通路２１及び感圧オリフィス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ようにしてある。
【００３５】
前記スプール弁５０は前述のごとく内側スプール５１と外側スプール５２とからなり、この外側スプール５２は、全体として有底筒状でその底部５２ｂに貫通孔５３を有し、内側スプール５１は、外側スプール５２の円筒部５２ａ内周に嵌挿される大径部５１ａと、同じく貫通孔５３内に嵌挿される小径部５１ｂを有しており、前記外側スプール５２の円筒部５２ａが第１圧力室１５に臨み、底部５２ｂが第２圧力室１６に臨むように配置してある。
【００３６】
また、前記外側スプール５２には、前記ドレン通路１９に連通する周溝５４とこの周溝５４の底部に開口する直径方向の貫通孔５５が形成され、この外側スプール５２の円筒部５２ａ内周と前記内側スプール５１の小径部５１ｂの外周との間に、前記貫通孔５５を介してドレン通路１９に連通する低圧室５６を形成してある。
【００３７】
前記内側スプール５１の大径部５１ａの端部には、前記外側スプール５２の円筒部５２ａの端部が接するフランジ５７が形成してあり、このフランジ５７と外側スプール５２の円筒部５２ａの端部との間に、第１圧力室１５に連通する開口５８が形成してある。前記開口５８はこの実施の形態において、図４に最も良く示されるように、外側スプール５２の円筒部５２ａの端部に形成した切欠き５９をもって形成してある。
【００３８】
また、前記フランジ５７に外側スプール５２の円筒部５２ａの端部が接する部分の内周側には、内側スプール５１の大径部５１ａの外周に形成した周溝６０及び外側スプール５２の円筒部５２ａの端部内周側に形成した面取り６１によって、開口５８に連通する環状溝６２が形成してある。この実施の形態において、前記周溝６０は内側スプール５１の大径部５１ａを精度良く加工するための逃げ溝としても機能し、また、面取り６１は内側スプール５１を外側スプール５２内に嵌挿するときの案内としても機能する。
【００３９】
なお、前記環状溝６２は、内側スプール５１の大径部５１ａの外周に形成した周溝６０及び外側スプール５２の円筒部５２ａの端部内周側に形成した面取り６１のいずれか一方で形成するようにしても良く、または、環状溝６２自体を廃止することも可能である。
【００４０】
６３は前記内側スプール５１の小径部５１ｂの端部に取付けられ、制御スプリング１７を支持するばね受け部材である。前記ばね受け部材６３は外側スプール５２の第２圧力室１６側への最大移動位置を規制する停止部材を兼ねており、外側スプール５２の底部５２ｂが接する位置には貫通孔６４が形成してある。
【００４１】
６５は前記ばね受け部材６３を内側スプール５１の小径部５１ｂの端部に取付ける取付けボルトである。
【００４２】
また、６６は内側スプール５１と外側スプール５２との間に配置されたばね部材で、このばね部材６６は、前記低圧室５６内に収容され、内側スプール５１を第１圧力室１５側に付勢し、かつ外側スプール５２を第２圧力室１６側に付勢している。
【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１０の吐出油が、制御オリフィス９を介して吐出通路８からアクチュエータ７に導かれ、このアクチュエータ７は所定の動作をする。
【００４４】
このとき、常態にあっては、内外二重のスプールから構成される前記スプール弁５０は、外側スプール５２がばね部材６６によって付勢されてその底部５２ｂが停止部材を兼ねるばね受け部材６３に当接した状態で、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を介してアクチュエータ７に導かれる。
【００４５】
一方、前記ポンプ１０の回転速度が増加してポンプ１０の吐出油量が増加し、第１圧力室１５内に導入されるポンプ１０の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５０が図示の如く右方向に移動して制御スプリング１７を所定の長さになるまで押し縮め、ドレン通路１９を開き、このドレン通路１９から余剰油を貯油タンク１１に還流させることになる。
【００４６】
ここで、本発明にあっては、前記スプール弁５０が内側スプール５１と外側スプール５２とから構成され、これら内側スプール５１と外側スプール５２との間に、内側スプール５１を第１圧力室１５側に付勢し、外側スプール５２を第２圧力室１６側に付勢するばね部材６６を付属させてあり、制御スプリング１７は内側スプール５１に作用している。これにより、前記第１圧力室１５内及び第２圧力室１６内の圧力が低いときは、外側スプール５２がばね部材６６によって第２圧力室１６側に付勢され、その底部５２ｂが停止部材６３に接して停止した位置に在り、スプール弁５０は、制御スプリング１７を所定長さ（Ｌ１）まで押し縮めて、この制御スプリング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し、流量を制御する（図１参照）。
【００４７】
また、前記第１圧力室１５内及び第２圧力室１６内の圧力が高いときは、外側スプール５２が第２圧力室１６内の圧力によってばね部材６６のばね力に抗して第１圧力室１５側に移動して（図２参照）、最終的に、円筒部５２ａの端部が内側スプール５１のフランジ５７に当接した位置に至る（図３参照）。したがって、前記外側スプール５２が移動してスプール弁５０とドレン通路１９との相対位置が変化することになるから、スプール弁５０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内の圧力による力を加えた力と、第１圧力室１５内の圧力による力にばね部材６６のばね力を加えた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。
【００４８】
即ち、前記第１圧力室内１５の圧力が低いとき、つまりポンプ１０の内圧力が低いときは、外側スプール５２がばね部材６６によって第２圧力室１６側に付勢された位置に在り、この状態で内側スプール５１と一体となってスプール弁５０を構成している。したがって、前記スプール弁５０は制御スプリング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、制御オリフィス９を通過する流量は図５のＡ−Ｂで示す流量に制御される。
【００４９】
次に、前記第１圧力室１５内の圧力が上昇すると制御オリフィス９を通過する流量も増加し、吐出通路８の圧力も増加する。したがって、前記吐出通路８内の圧力が導かれる第２圧力室１６内の圧力が増加することになる。前記第２圧力室１６内の圧力が増加してばね部材６６のばね力に勝ると、このばね部材６６のばね力が第２圧力室１６内の圧力に釣り合う位置まで外側スプール５２は第１圧力室１５側に移動し、ドレン通路１９の開口面積を小さくする。前記ドレン通路１９の開口面積が小さくなると、その分、制御オリフィス９の前後差圧が大きくなるから、スプール弁５０はこの差圧を一定に保つために制御スプリング１７のばね力に抗して第２圧力室１６側に移動し、制御オリフィス９の前後差圧と、ばね部材６６及び制御スプリング１７のばね力とが釣り合う位置で流量制御をする。これにより、制御オリフィス９を通過する流量は図５のＢ−Ｃで示す流量に制御される。
【００５０】
前記第１圧力室１５内及び第２圧力室１６内の圧力が所定圧力に達すると、外側スプール５２はばね部材６６を最も押し縮めて第１圧力室１５側に最も近付き、外側スプール５２の円筒部５２ａの端部が内側スプール５１のフランジ５７に当接することになる。この状態で、前記スプール弁５０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５においてＣ−Ｄ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、通常この流量に制御されることになる。
【００５１】
一方、前記アクチュエータ７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。このため、前記スプール弁５０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１０の内圧力が低下し、ポンプ１０の仕事量が減じられることになる。
【００５２】
これと同時に、前記アクチュエータ７が非作動状態で吐出通路８内の圧力が低下すると、第２圧力室１６内の圧力も低下することになる。これにより、前記第２圧力室１６内の圧力を受ける外側スプール５２は、この外側スプール５２に付属するばね部材６６のばね力によって第２圧力室１６側に移動し、外側スプール５２の底部５２ａが停止部材を兼ねるばね受け部材６３に当接した位置で停止することになる。
【００５３】
したがって、前記スプール弁５０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、外側スプール５２が第２圧力室１６側に移動した分、スプール弁５０によって開口されるドレン通路１９の開口面積が更に増大することになる。
【００５４】
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７が作動油を必要としない非作動状態において、外側スプール５２の移動によって開口面積が増大したドレン通路１９を介してのポンプ１０の吸入側及び貯油タンク１１に還流される。このため、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１０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。
【００５５】
この場合に、前記外側スプール５２は、この外側スプール５２に付属するばね部材６６と第２圧力室１６内の圧力との釣り合いによって移動し、ドレン通路１９の開口面積を変化させる。したがって、前記外側スプール５２を移動させるために、ポンプ１０の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１０の吐出圧力を所定圧力に維持する必要がなく、ポンプ１０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。
【００５６】
また、前記外側スプール５２が、この外側スプール５２の円筒部５２ａの端部が内側スプール５１のフランジ５７に当接した状態から、この外側スプール５２に付属するばね部材６６のばね力によって第２圧力室１６側に移動しようとするとき、両者が当接面で意に反して付着して所謂ブロッキング現象を生じ、作動遅れが生じる虞があるところ、本発明にあっては、フランジ５７と外側スプール５２の円筒部５２ａの端部との間に形成した開口５８に、及びこの実施の形態にあっては開口５８に連通する環状溝６２に第１圧力室１５の圧力が導かれることによって、これが有利に解決される。
【００５７】
即ち、前記開口５８を形成した部分、及び開口５８に連通する環状溝６２には、内側スプール５１の第１圧力室１５側の端面に作用する圧力と同様の第１圧力室１５内の圧力が導かれるから、フランジ５７と外側スプール５２の円筒部５２ａの端部との実質的な接触面積が減じられ、両者の当接面での付着が防止されて、付着に基づく作動遅れが生じることが防止される。これによって、前記スプール弁５０の作動遅れによる制御流量の乱れが防止され、円滑な流量制御が成就されるのである。
【００５８】
また、外側スプール５２は内側スプール５１と内外二重構造をもってスプール弁５０を構成することにより、流量制御弁が格別長大化することがない。
【００５９】
図６乃至図９は本発明の別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記内側スプール５１のフランジ５７と外側スプール５２の円筒部５２ａの端部との間に形成した、第１圧力室１５に連通する開口５８を、フランジ５７に形成した貫通孔６７によって形成した点である。前記貫通孔６７は、この実施の形態において１個設けてあるが、複数個設けても良いものである。なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００６０】
斯く構成しても、前記実施の形態で述べたと同様の作用、効果が得られる。
【００６１】
図１０乃至図１３は本発明の更に別の実施の形態を示す図面で、この実施の形態が前記実施の形態と変わるところは、前記内側スプール５１のフランジ５７と外側スプール５２の円筒部５２ａの端部との間に形成した、第１圧力室１５に連通する開口５８を、フランジ５７に形成した切欠き６８によって形成した点である。前記切欠き６８は、この実施の形態において１個設けてあるが、複数個設けても良いものである。なお、その他の構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００６２】
斯く構成しても、前記実施の形態で述べたと同様の作用、効果が得られる。
【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、ばね部材６６を低圧室５６内に配置した構造についてのべたが、このばね部材は内側スプール５１と外側スプール５２との間に配置され、これら内外スプール５１、５２を相互に逆向きに付勢するものであるから、外側スプール５２の円筒部５２ａ端部とフランジ５７との間に配置することも可能である。
【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、前記内側スプールのフランジと外側スプールの円筒部の端部との当接面での付着が防止され、円滑な流量制御が成就される。
【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】図１に示す状態から第１圧力室内及び第２圧力室内の圧力が漸増し、スプール弁が第２圧力室側に移動する過程を示す断面図である。
【図３】図１に示す状態から第１圧力室内及び第２圧力室内の圧力が高く、スプール弁が第２圧力室側に移動した状態を示す断面図である。
【図４】図１に示すスプール弁の平面図である。
【図５】流量制御特性を示す線図である。
【図６】本発明の別の実施の形態を示す流量制御弁の図１と同様な図面である。
【図７】図６に示すスプール弁の側面図である。
【図８】図６に示す流量制御弁の作動状態を示す図２と同様な図面である。
【図９】図６に示す流量制御弁の作動状態を示す図３と同様な図面である。
【図１０】本発明の別の実施の形態を示す流量制御弁の図１と同様な図面である。
【図１１】図１０に示すスプール弁の側面図である。
【図１２】図１０に示す流量制御弁の作動状態を示す図２と同様な図面である。
【図１３】図１０に示す流量制御弁の作動状態を示す図３と同様な図面である。
【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
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
５０  スプール弁
５１  内側スプール
５１ａ  大径部
５１ｂ  小径部
５２  外側スプール
５２ａ  円筒部
５２ｂ  底部
５３  貫通孔
５６  低圧室
５７  フランジ
５８  開口
６６  ばね部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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