JP2002240731A - パワーステアリング装置 - Google Patents
パワーステアリング装置Info
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- JP2002240731A JP2002240731A JP2001043989A JP2001043989A JP2002240731A JP 2002240731 A JP2002240731 A JP 2002240731A JP 2001043989 A JP2001043989 A JP 2001043989A JP 2001043989 A JP2001043989 A JP 2001043989A JP 2002240731 A JP2002240731 A JP 2002240731A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リリーフ時におけるモータの動力消費量を低
減することができるようにする。 【解決手段】 モータ1によって駆動されるポンプ2が
発生した圧油を送給する送給路3内の圧力を検出するセ
ンサ11と、該センサ11が検出した圧力がリリーフ弁
9で設定された所定値を超えているとき、前記モータ1
の回転数を低下させる制御部7とを備え、クラッキング
時におけるモータ1の回転数を低下させることにより、
リリーフ時における圧油量を最小限とし、クラッキング
圧に対するリリーフ圧を最小とし、リリーフ時における
モータ1の動力消費量を低減するようにした。
減することができるようにする。 【解決手段】 モータ1によって駆動されるポンプ2が
発生した圧油を送給する送給路3内の圧力を検出するセ
ンサ11と、該センサ11が検出した圧力がリリーフ弁
9で設定された所定値を超えているとき、前記モータ1
の回転数を低下させる制御部7とを備え、クラッキング
時におけるモータ1の回転数を低下させることにより、
リリーフ時における圧油量を最小限とし、クラッキング
圧に対するリリーフ圧を最小とし、リリーフ時における
モータ1の動力消費量を低減するようにした。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ポンプが発生した
圧油によって作動し、操舵手段の操舵を補助するアクチ
ュエータを備えたパワーステアリング装置に関する。
圧油によって作動し、操舵手段の操舵を補助するアクチ
ュエータを備えたパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のパワーステアリング装置の
全体構成を示すブロック図である。車両用のパワーステ
アリング装置は、操舵輪100と、モータ101によっ
て駆動されるポンプ102と、該ポンプ102が発生し
た圧油を送給する送給路103と、該送給路103から
送給された圧油によって作動し、前記操舵輪100の操
舵を補助する油圧シリンダ104と、前記操舵輪100
の操舵により駆動され、前記ポンプ102が発生した圧
油の前記油圧シリンダ104への送給/排出を制御する
制御弁105と、前記送給路103内の圧力が所定値を
超えたとき、前記送給路103を開いて前記圧油を解放
し、ポンプ102の過負荷を防止するためのリリーフ弁
106とを備え、油圧シリンダ104の作動によって舵
取機構107の舵取軸108を車両の左右方向へ移動さ
せることにより操舵補助するように構成されている。ポ
ンプ102としては、小型でありながら高油圧を発生し
得るものとして、ベーンポンプ、ギヤポンプ等の回転容
積形のポンプが用いられている。
全体構成を示すブロック図である。車両用のパワーステ
アリング装置は、操舵輪100と、モータ101によっ
て駆動されるポンプ102と、該ポンプ102が発生し
た圧油を送給する送給路103と、該送給路103から
送給された圧油によって作動し、前記操舵輪100の操
舵を補助する油圧シリンダ104と、前記操舵輪100
の操舵により駆動され、前記ポンプ102が発生した圧
油の前記油圧シリンダ104への送給/排出を制御する
制御弁105と、前記送給路103内の圧力が所定値を
超えたとき、前記送給路103を開いて前記圧油を解放
し、ポンプ102の過負荷を防止するためのリリーフ弁
106とを備え、油圧シリンダ104の作動によって舵
取機構107の舵取軸108を車両の左右方向へ移動さ
せることにより操舵補助するように構成されている。ポ
ンプ102としては、小型でありながら高油圧を発生し
得るものとして、ベーンポンプ、ギヤポンプ等の回転容
積形のポンプが用いられている。
【0003】この種のポンプ102は、一般的に車両に
搭載されたエンジンを駆動源として駆動されるが、パワ
ーステアリング装置は特に車両の低速走行時及び停車時
に比較的大きな操舵補助力を必要とするため、低速走行
時及び停車時においても操舵補助力に対応してエンジン
の回転数を増加する必要があり、燃費の低下を招くと言
う不具合がある。従って、近年では、エンジンに代えて
車載バッテリからの給電により駆動されるモータ101
を駆動源として利用し、エンジンの無為な動力の消費を
可及的に抑えるようにしたポンプが用いられるようにな
っている。モータ101は操舵量検出手段によって検出
される操舵量の増加に応じて回転数が増加するようにし
てある。
搭載されたエンジンを駆動源として駆動されるが、パワ
ーステアリング装置は特に車両の低速走行時及び停車時
に比較的大きな操舵補助力を必要とするため、低速走行
時及び停車時においても操舵補助力に対応してエンジン
の回転数を増加する必要があり、燃費の低下を招くと言
う不具合がある。従って、近年では、エンジンに代えて
車載バッテリからの給電により駆動されるモータ101
を駆動源として利用し、エンジンの無為な動力の消費を
可及的に抑えるようにしたポンプが用いられるようにな
っている。モータ101は操舵量検出手段によって検出
される操舵量の増加に応じて回転数が増加するようにし
てある。
【0004】また、リリーフ弁106はその弁体を閉方
向へ付勢する弁ばねを有しており、ポンプ102が発生
した圧油の圧力が前記弁ばねの力に対抗する所定値を超
えたとき、弁体が作動し、前記ポンプ102の吐出部に
接続された送給路103内の圧油をタンクTへ解放しつ
つ送給路103内の圧力を前記所定値となるように下
げ、換言すればポンプ102の負荷を所定の負荷に下
げ、送給路103内の圧力が前記所定値未満となるとき
前記弁ばねの力で前記弁体が閉作動し、送給路103内
の圧力が前記所定値となるように構成されている。
向へ付勢する弁ばねを有しており、ポンプ102が発生
した圧油の圧力が前記弁ばねの力に対抗する所定値を超
えたとき、弁体が作動し、前記ポンプ102の吐出部に
接続された送給路103内の圧油をタンクTへ解放しつ
つ送給路103内の圧力を前記所定値となるように下
げ、換言すればポンプ102の負荷を所定の負荷に下
げ、送給路103内の圧力が前記所定値未満となるとき
前記弁ばねの力で前記弁体が閉作動し、送給路103内
の圧力が前記所定値となるように構成されている。
【0005】以上の如く構成されたパワーステアリング
装置において、操舵輪100が操舵中立位置に停止して
いるとき、モータ101は比較的低い回転数で回転して
おり、ポンプ102から送給路103へ送給された圧油
は前記制御弁105を経てタンクTへ排出され、油圧シ
リンダ104による操舵補助はなされない。
装置において、操舵輪100が操舵中立位置に停止して
いるとき、モータ101は比較的低い回転数で回転して
おり、ポンプ102から送給路103へ送給された圧油
は前記制御弁105を経てタンクTへ排出され、油圧シ
リンダ104による操舵補助はなされない。
【0006】前記操舵輪100が操舵中立位置から左又
は右方向へ操舵されることにより、前記制御弁105が
作動し、前記送給路103の圧油は油圧シリンダ104
の一方の油室へ送給され、他方の油室はタンクTに連通
する結果、前記ポンプ102の負荷が増加し、さらに、
操舵量の増加に応じてモータ101の回転数が増加さ
れ、前記ポンプ102が発生する圧油の圧力がリリーフ
弁106で設定された所定値以下の領域で上昇する。こ
れにより油圧シリンダ104は、他方の油室との間に生
じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵
補助力として舵取機構107の舵取軸108に加えられ
ることとなる。
は右方向へ操舵されることにより、前記制御弁105が
作動し、前記送給路103の圧油は油圧シリンダ104
の一方の油室へ送給され、他方の油室はタンクTに連通
する結果、前記ポンプ102の負荷が増加し、さらに、
操舵量の増加に応じてモータ101の回転数が増加さ
れ、前記ポンプ102が発生する圧油の圧力がリリーフ
弁106で設定された所定値以下の領域で上昇する。こ
れにより油圧シリンダ104は、他方の油室との間に生
じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵
補助力として舵取機構107の舵取軸108に加えられ
ることとなる。
【0007】そして、操舵輪100の操舵に伴い油圧シ
リンダ104のピストンロッド及び前記舵取軸108が
最大ストローク側のエンド位置へ移動されたとき、操舵
輪100の操舵量はほぼ最大となり、ピストンロッド及
び舵取軸108の移動が停止し、操舵補助の必要がなく
なるため、ポンプ102は過負荷となり、該ポンプ10
2が発生する圧油の圧力がリリーフ弁106で設定され
た所定値を超えてクラッキング圧となり、該リリーフ弁
106が作動し、送給路103内の圧油はタンクTへ解
放(リリーフ)される。
リンダ104のピストンロッド及び前記舵取軸108が
最大ストローク側のエンド位置へ移動されたとき、操舵
輪100の操舵量はほぼ最大となり、ピストンロッド及
び舵取軸108の移動が停止し、操舵補助の必要がなく
なるため、ポンプ102は過負荷となり、該ポンプ10
2が発生する圧油の圧力がリリーフ弁106で設定され
た所定値を超えてクラッキング圧となり、該リリーフ弁
106が作動し、送給路103内の圧油はタンクTへ解
放(リリーフ)される。
【0008】図7は油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量
との関係を示す油圧特性図である。このリリーフ時にお
いて、操舵量はほぼ最大であるため、前記モータ101
は比較的高い回転数で回転している。また、ポンプ10
2から送給された圧油の大部分はリリーフされるが、図
7に示す如く一部の圧油が油圧シリンダ104内へ送給
されることになるため、該油圧シリンダ104内の圧力
はリリーフ弁106が作動を始めたときのクラッキング
圧P1に対して△P圧が上昇したリリーフ圧P2となる。
との関係を示す油圧特性図である。このリリーフ時にお
いて、操舵量はほぼ最大であるため、前記モータ101
は比較的高い回転数で回転している。また、ポンプ10
2から送給された圧油の大部分はリリーフされるが、図
7に示す如く一部の圧油が油圧シリンダ104内へ送給
されることになるため、該油圧シリンダ104内の圧力
はリリーフ弁106が作動を始めたときのクラッキング
圧P1に対して△P圧が上昇したリリーフ圧P2となる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来のパワーステアリ
ング装置にあっては、モータ101の回転数が比較的高
くなっており、油圧シリンダ104が操舵補助をしてい
ない状況のとき、リリーフ弁106が作動されることに
なるため、モータ101の動力が無為に消費されること
になり、しかも、前記クラッキング圧P1からリリーフ圧
P2となるまでには比較的長い時間を必要とするため、モ
ータ101の動力消費量が比較的多くなっており、改善
策が要望されていた。
ング装置にあっては、モータ101の回転数が比較的高
くなっており、油圧シリンダ104が操舵補助をしてい
ない状況のとき、リリーフ弁106が作動されることに
なるため、モータ101の動力が無為に消費されること
になり、しかも、前記クラッキング圧P1からリリーフ圧
P2となるまでには比較的長い時間を必要とするため、モ
ータ101の動力消費量が比較的多くなっており、改善
策が要望されていた。
【0010】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、リリーフ時におけるモータの動力消費量を低減
することができるパワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。
であり、リリーフ時におけるモータの動力消費量を低減
することができるパワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】第1発明
に係るパワーステアリング装置は、操舵手段と、モータ
によって駆動されるポンプが発生した圧油を送給する送
給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、
前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータと、前記
送給路内の圧力が所定値を超えたとき、前記送給路を開
いて前記圧油を解放するリリーフ弁とを備え、前記アク
チュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワ
ーステアリング装置において、前記送給路内の圧力を検
出する検出手段と、該検出手段が検出した圧力が前記所
定値を超えているとき、前記モータの回転数を低下させ
る手段とを備えていることを特徴とする。
に係るパワーステアリング装置は、操舵手段と、モータ
によって駆動されるポンプが発生した圧油を送給する送
給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、
前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータと、前記
送給路内の圧力が所定値を超えたとき、前記送給路を開
いて前記圧油を解放するリリーフ弁とを備え、前記アク
チュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワ
ーステアリング装置において、前記送給路内の圧力を検
出する検出手段と、該検出手段が検出した圧力が前記所
定値を超えているとき、前記モータの回転数を低下させ
る手段とを備えていることを特徴とする。
【0012】第2発明に係るパワーステアリング装置
は、操舵手段と、モータによって駆動されるポンプが発
生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給され
た圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助する
アクチュエータと、前記送給路内の圧力が所定値を超え
たとき、前記送給路を開いて前記圧油を解放するリリー
フ弁とを備え、前記アクチュエータの作動によって操舵
補助するようにしたパワーステアリング装置において、
前記リリーフ弁の作動を検出する検出手段と、該検出手
段がリリーフ弁の作動を検出したとき、前記モータの回
転数を低下させる手段とを備えていることを特徴とす
る。
は、操舵手段と、モータによって駆動されるポンプが発
生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給され
た圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助する
アクチュエータと、前記送給路内の圧力が所定値を超え
たとき、前記送給路を開いて前記圧油を解放するリリー
フ弁とを備え、前記アクチュエータの作動によって操舵
補助するようにしたパワーステアリング装置において、
前記リリーフ弁の作動を検出する検出手段と、該検出手
段がリリーフ弁の作動を検出したとき、前記モータの回
転数を低下させる手段とを備えていることを特徴とす
る。
【0013】第1発明、第2発明にあっては、送給路内
の圧力が所定値を超え、リリーフ弁が作動を始めると
き、モータの回転数を低下させることができるため、リ
リーフ時におけるモータの動力消費量を少なくすること
ができる。
の圧力が所定値を超え、リリーフ弁が作動を始めると
き、モータの回転数を低下させることができるため、リ
リーフ時におけるモータの動力消費量を少なくすること
ができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態1 図1は本発明に係るパワーステアリング装置の全体構成
を示すブロック図、図2は制御弁部分の拡大縦断面図、
図3は要部の構成を示す拡大断面図である。
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態1 図1は本発明に係るパワーステアリング装置の全体構成
を示すブロック図、図2は制御弁部分の拡大縦断面図、
図3は要部の構成を示す拡大断面図である。
【0015】このパワーステアリング装置は、モータ1
と、該モータ1によって駆動されるベーンポンプ、ギヤ
ポンプ等のポンプ2と、該ポンプ2の吐出部に送給路3
を介して連通し、舵取機構4に装着されたアクチュエー
タとしての操舵補助用の油圧シリンダ5と、操舵輪61
を有する操舵手段6と、該操舵手段6の操舵に基づいて
前記モータ1を駆動制御する制御部7と、前記送給路3
の途中に設けられ、前記操舵手段6の操舵により駆動さ
れて前記圧油の前記油圧シリンダ5への送給/排出を制
御する制御弁8と、前記送給路3の途中から分岐したリ
リーフ路10に設けてあり、前記送給路3内の圧力が所
定値を超えたとき、前記送給路3を開いて前記圧油を解
放するリリーフ弁9と、前記送給路3内の圧力を検出す
る検出手段としてのセンサ11と、該センサ11が検出
した圧力が前記所定値を超えているとき、前記モータ1
の回転数を低下させる手段とを備えており、前記油圧シ
リンダ5の作動によって操舵補助するように構成されて
いる。
と、該モータ1によって駆動されるベーンポンプ、ギヤ
ポンプ等のポンプ2と、該ポンプ2の吐出部に送給路3
を介して連通し、舵取機構4に装着されたアクチュエー
タとしての操舵補助用の油圧シリンダ5と、操舵輪61
を有する操舵手段6と、該操舵手段6の操舵に基づいて
前記モータ1を駆動制御する制御部7と、前記送給路3
の途中に設けられ、前記操舵手段6の操舵により駆動さ
れて前記圧油の前記油圧シリンダ5への送給/排出を制
御する制御弁8と、前記送給路3の途中から分岐したリ
リーフ路10に設けてあり、前記送給路3内の圧力が所
定値を超えたとき、前記送給路3を開いて前記圧油を解
放するリリーフ弁9と、前記送給路3内の圧力を検出す
る検出手段としてのセンサ11と、該センサ11が検出
した圧力が前記所定値を超えているとき、前記モータ1
の回転数を低下させる手段とを備えており、前記油圧シ
リンダ5の作動によって操舵補助するように構成されて
いる。
【0016】舵取機構4は、公知のように、車体の左右
方向に延設されて軸長方向への移動が可能な舵取軸41
と、該舵取軸41の両端部に連結されたナックルアーム
42,42とを備え、舵取軸41の両方向への移動によ
りナックルアーム42,42を押し引きし、該ナックル
アーム42,42に支持された操向輪A,Aを左右に操
向させるものであり、この操向は前記油圧シリンダ5の
ピストンロッド51を兼ねる舵取軸41の軸長方向への
移動によって行われる。
方向に延設されて軸長方向への移動が可能な舵取軸41
と、該舵取軸41の両端部に連結されたナックルアーム
42,42とを備え、舵取軸41の両方向への移動によ
りナックルアーム42,42を押し引きし、該ナックル
アーム42,42に支持された操向輪A,Aを左右に操
向させるものであり、この操向は前記油圧シリンダ5の
ピストンロッド51を兼ねる舵取軸41の軸長方向への
移動によって行われる。
【0017】アクチュエータとしての油圧シリンダ5
は、ピストンロッド51の中間部に設けられたピストン
52の両側にて油密に封止された一対の油室5a,5b
をシリンダケース53の内側に形成してなり、これらの
油室5a,5bへの外部からの圧油送給に応じてピスト
ン52の両側に発生する圧力差により前記ピストンロッ
ド51を軸長方向へ押し引きし、該ピストンロッド51
が兼ねる舵取軸41に軸長方向の移動力を加える構成と
なっている。この舵取軸41の一端側にはラック歯43
を設けてある。
は、ピストンロッド51の中間部に設けられたピストン
52の両側にて油密に封止された一対の油室5a,5b
をシリンダケース53の内側に形成してなり、これらの
油室5a,5bへの外部からの圧油送給に応じてピスト
ン52の両側に発生する圧力差により前記ピストンロッ
ド51を軸長方向へ押し引きし、該ピストンロッド51
が兼ねる舵取軸41に軸長方向の移動力を加える構成と
なっている。この舵取軸41の一端側にはラック歯43
を設けてある。
【0018】制御弁8はバルブスプール8aと、該バル
ブスプール8aの周りに同軸上での相対回転を可能とし
て挿嵌されたバルブボディ8bとを備える。円筒形をな
すバルブボディ8bの内周面には、夫々等しい幅を有す
る8個の第1の油溝80…が周方向に等配をなして並設
され、また、バルブボディ8bの内径と略等しい外径を
有する厚肉円筒形のバルブスプール8aの外周面には、
同様に、夫々等しい幅を有する8個の第2の油溝81…
が周方向に等配をなして並設されている。
ブスプール8aの周りに同軸上での相対回転を可能とし
て挿嵌されたバルブボディ8bとを備える。円筒形をな
すバルブボディ8bの内周面には、夫々等しい幅を有す
る8個の第1の油溝80…が周方向に等配をなして並設
され、また、バルブボディ8bの内径と略等しい外径を
有する厚肉円筒形のバルブスプール8aの外周面には、
同様に、夫々等しい幅を有する8個の第2の油溝81…
が周方向に等配をなして並設されている。
【0019】バルブスプール8aはバルブボディ8bの
内側に同軸上での相対回転を可能として嵌合してある。
第1の油溝80…と第2の油溝81…とは、前記操舵輪
4の操舵が中立状態において、図3に示す如く周方向に
千鳥配置され、夫々の両側に相隣するものと連通するよ
うに位置決めされている。
内側に同軸上での相対回転を可能として嵌合してある。
第1の油溝80…と第2の油溝81…とは、前記操舵輪
4の操舵が中立状態において、図3に示す如く周方向に
千鳥配置され、夫々の両側に相隣するものと連通するよ
うに位置決めされている。
【0020】以上の構成により、バルブボディ8bの第
1の油溝80…の夫々は、バルブスプール8aの第2の
油溝81…間のランドに対向し、また、バルブスプール
8aの第2の油溝81…の夫々は、バルブボディ8bの
第1の油溝80…間のランドに対向して、バルブボディ
8bとバルブスプール8aとの嵌合周上には、第1の油
溝80…の内側(幅方向両側の溝縁間)の8つの油室
と、第2の油溝81…の外側(幅方向両側の溝縁間)の
8つの油室とが、夫々の間に連通部を有して交互に並ん
だ状態となる。
1の油溝80…の夫々は、バルブスプール8aの第2の
油溝81…間のランドに対向し、また、バルブスプール
8aの第2の油溝81…の夫々は、バルブボディ8bの
第1の油溝80…間のランドに対向して、バルブボディ
8bとバルブスプール8aとの嵌合周上には、第1の油
溝80…の内側(幅方向両側の溝縁間)の8つの油室
と、第2の油溝81…の外側(幅方向両側の溝縁間)の
8つの油室とが、夫々の間に連通部を有して交互に並ん
だ状態となる。
【0021】バルブボディ8bとバルブスプール8aと
は相対角変位が可能であり、前記各油室間の連通部、即
ち、油溝80…,81…の幅方向両側の溝縁間は、前記
相対角変位に応じて夫々の連通面積(絞り面積)を増減
する絞り部aとして作用する。
は相対角変位が可能であり、前記各油室間の連通部、即
ち、油溝80…,81…の幅方向両側の溝縁間は、前記
相対角変位に応じて夫々の連通面積(絞り面積)を増減
する絞り部aとして作用する。
【0022】バルブスプール8aの第2の油溝81…に
より形成された8つの油室の内、1つおきに位置する4
つは、バルブボディ8bの周壁を貫通し、夫々の油溝8
1…の外側に開口を有する各別の給油孔82…及び該給
油孔82…に接続された送給路3を介して前記ポンプ2
の吐出部に接続され、該ポンプ2から圧油の供給がなさ
れる給油室を構成している。これに対し、残りの4つの
油室は、バルブスプール8aを半径方向に貫通し、夫々
の油溝81…の底部に開口を有する各別の排油孔83…
及びバルブスプール8a内側の中空部を介して排油先と
なる油タンクTに接続され、該油タンクTへの排出油の
通路となる排油室を構成している。
より形成された8つの油室の内、1つおきに位置する4
つは、バルブボディ8bの周壁を貫通し、夫々の油溝8
1…の外側に開口を有する各別の給油孔82…及び該給
油孔82…に接続された送給路3を介して前記ポンプ2
の吐出部に接続され、該ポンプ2から圧油の供給がなさ
れる給油室を構成している。これに対し、残りの4つの
油室は、バルブスプール8aを半径方向に貫通し、夫々
の油溝81…の底部に開口を有する各別の排油孔83…
及びバルブスプール8a内側の中空部を介して排油先と
なる油タンクTに接続され、該油タンクTへの排出油の
通路となる排油室を構成している。
【0023】一方、第1の油溝80…の内側に形成され
た8つの油室の内、前記給油室に周方向の同側にて相隣
する4つの油室は、バルブボディ8bの周壁を貫通し、
夫々の油溝80…の底部に開口を有する各別の送給孔8
4…及び該送給孔84…に接続された連通油路85を介
して圧油の送給先である油圧シリンダ5の一方の油室5
aに接続され、この油室5aへの第1の送給室を構成し
ており、残りの4つは、同様の送給孔84…及び該送給
孔84…に接続された連通油路86を介して前記油圧シ
リンダ5の他方の油室5bに接続され、該油室5bへの
第2の送給室を構成している。従って、給油室の両側に
は、第1の送給室又は第2の送給室を経て排油室に至る
油路が夫々形成され、給油室と送給室及び排油室と送給
室とが絞り部aを介して連通される。
た8つの油室の内、前記給油室に周方向の同側にて相隣
する4つの油室は、バルブボディ8bの周壁を貫通し、
夫々の油溝80…の底部に開口を有する各別の送給孔8
4…及び該送給孔84…に接続された連通油路85を介
して圧油の送給先である油圧シリンダ5の一方の油室5
aに接続され、この油室5aへの第1の送給室を構成し
ており、残りの4つは、同様の送給孔84…及び該送給
孔84…に接続された連通油路86を介して前記油圧シ
リンダ5の他方の油室5bに接続され、該油室5bへの
第2の送給室を構成している。従って、給油室の両側に
は、第1の送給室又は第2の送給室を経て排油室に至る
油路が夫々形成され、給油室と送給室及び排油室と送給
室とが絞り部aを介して連通される。
【0024】以上の如く構成された制御弁8は操舵手段
6に装着されている。この操舵手段6は操舵輪61と、
該操舵輪61にその上端が繋がる操舵軸62と、該操舵
軸62の下端に繋がる円筒形の上側軸63と、前記舵取
軸41に設けられたラック歯43と噛合するピニオン6
5を有し、前記上側軸63にトーションバー66を介し
て同軸的に連結された下側軸64とを備え、上側軸63
及び下側軸64を前記トーションバー66の捩れの範囲
内で相対角変位が可能としてある。この相対角変位の量
は最大で約5°である。
6に装着されている。この操舵手段6は操舵輪61と、
該操舵輪61にその上端が繋がる操舵軸62と、該操舵
軸62の下端に繋がる円筒形の上側軸63と、前記舵取
軸41に設けられたラック歯43と噛合するピニオン6
5を有し、前記上側軸63にトーションバー66を介し
て同軸的に連結された下側軸64とを備え、上側軸63
及び下側軸64を前記トーションバー66の捩れの範囲
内で相対角変位が可能としてある。この相対角変位の量
は最大で約5°である。
【0025】上側軸63の軸長方向中間には前記バルブ
スプール8aが一体的に形成されており、下側軸64の
上端には連結ピン67を介して前記バルブボディ8bが
一体回転を可能に連結されており、また、上側軸63、
下側軸64及びバルブボディ8bがハウジング68に回
転可能に収容されている。また、前記ハウジング等の静
止部材には前記操舵輪4に加わる操舵トルクを検出する
トルクセンサ12と、操舵輪61の操舵量(回転数)及
び操舵方向を検出する例えばロータリエンコーダ13と
が付設されており、これらトルクセンサ12及びロータ
リエンコーダ13が検出した結果はインタフェース回路
14を介して前記制御部7に与えられている。
スプール8aが一体的に形成されており、下側軸64の
上端には連結ピン67を介して前記バルブボディ8bが
一体回転を可能に連結されており、また、上側軸63、
下側軸64及びバルブボディ8bがハウジング68に回
転可能に収容されている。また、前記ハウジング等の静
止部材には前記操舵輪4に加わる操舵トルクを検出する
トルクセンサ12と、操舵輪61の操舵量(回転数)及
び操舵方向を検出する例えばロータリエンコーダ13と
が付設されており、これらトルクセンサ12及びロータ
リエンコーダ13が検出した結果はインタフェース回路
14を介して前記制御部7に与えられている。
【0026】この制御部7はマイクロプロセッサを用い
てなり、前記ロータリエンコーダ13が検出した操舵量
に基づいて前記モータ1の駆動回路15へ動作指令信号
を出力する動作指令手段と、所定値を超える前記送給路
3内の圧力を前記センサ11が検出したとき、前記モー
タ1の回転数を低下させる信号を出力する回転数低下手
段とを有する。
てなり、前記ロータリエンコーダ13が検出した操舵量
に基づいて前記モータ1の駆動回路15へ動作指令信号
を出力する動作指令手段と、所定値を超える前記送給路
3内の圧力を前記センサ11が検出したとき、前記モー
タ1の回転数を低下させる信号を出力する回転数低下手
段とを有する。
【0027】リリーフ弁9は、前記送給路3の途中から
分岐したリリーフ路10の途中に設けてあり、前記送給
路3及びタンクTに連通するリリーフ孔を有する弁ハウ
ジング91と、該弁ハウジング91内に設けられ、送給
路3の油圧力によって作動する弁体92と、該弁体92
を閉方向へ付勢する弁ばね93と、該弁ばね93の撓み
量を変え、弁体92が作動する圧力を調整する圧力調整
体とを備えており、前記ポンプ2が発生した圧油の圧力
が前記弁ばね93の力に対抗する所定値を超えたとき、
弁体92が作動し、前記送給路3内の圧油をタンクTへ
解放しつつ送給路3内の圧力を前記所定の圧力となるよ
うに下げ、換言すればポンプ2の負荷を所定の負荷に下
げ、送給路3内の圧力が前記所定値未満になるとき前記
弁ばね93の力で前記弁体92が閉作動し、送給路3内
の圧力が前記所定値となるように構成されている。
分岐したリリーフ路10の途中に設けてあり、前記送給
路3及びタンクTに連通するリリーフ孔を有する弁ハウ
ジング91と、該弁ハウジング91内に設けられ、送給
路3の油圧力によって作動する弁体92と、該弁体92
を閉方向へ付勢する弁ばね93と、該弁ばね93の撓み
量を変え、弁体92が作動する圧力を調整する圧力調整
体とを備えており、前記ポンプ2が発生した圧油の圧力
が前記弁ばね93の力に対抗する所定値を超えたとき、
弁体92が作動し、前記送給路3内の圧油をタンクTへ
解放しつつ送給路3内の圧力を前記所定の圧力となるよ
うに下げ、換言すればポンプ2の負荷を所定の負荷に下
げ、送給路3内の圧力が前記所定値未満になるとき前記
弁ばね93の力で前記弁体92が閉作動し、送給路3内
の圧力が前記所定値となるように構成されている。
【0028】以上の如く構成されたパワーステアリング
装置は、モータ1によってポンプ2が駆動され、該ポン
プ2が発生した圧油は送給路3から制御弁8の給油孔8
2…へ供給される。このとき、操舵輪61の操舵中立位
置からの操舵量が所定値以下に小さい場合、制御弁8の
絞り部aの絞り面積が変化しないため、給油孔82…へ
供給された圧油は給油室及び排油室を経て排油孔83…
からタンクTへ排出され、油圧シリンダ5による操舵補
助はなされない。
装置は、モータ1によってポンプ2が駆動され、該ポン
プ2が発生した圧油は送給路3から制御弁8の給油孔8
2…へ供給される。このとき、操舵輪61の操舵中立位
置からの操舵量が所定値以下に小さい場合、制御弁8の
絞り部aの絞り面積が変化しないため、給油孔82…へ
供給された圧油は給油室及び排油室を経て排油孔83…
からタンクTへ排出され、油圧シリンダ5による操舵補
助はなされない。
【0029】図4は油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量
との関係を示す油圧特性図である。操舵輪61の操舵中
立位置からの左又は右方向への操舵量が所定値を超えて
大きくなった場合、モータ1の回転数が増加するととも
に、制御弁8のバルブスプール8aとバルブボディ8b
との間に前記トーションバー66の捩れを伴って相対角
変位が生じ、前記絞り部aの絞り面積が変化する。この
結果、前記ポンプ2の負荷が増加し、該ポンプ2が発生
する圧油の圧力がリリーフ弁9で設定された所定値以下
の領域で図4の如く上昇し(流量は減少)、ポンプ2か
らの圧油は、絞り面積を増した側の絞り部aを経て同側
に相隣する給油室に導入され、該給油室に連通する送給
孔84及び連通油路85,86から油圧シリンダ5の一
方の油室5a又は5bに送給される。これにより油圧シ
リンダ5は、他方の油室5b又は5aとの間に生じる圧
力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵補助力
として舵取機構4に加えられることとなる。
との関係を示す油圧特性図である。操舵輪61の操舵中
立位置からの左又は右方向への操舵量が所定値を超えて
大きくなった場合、モータ1の回転数が増加するととも
に、制御弁8のバルブスプール8aとバルブボディ8b
との間に前記トーションバー66の捩れを伴って相対角
変位が生じ、前記絞り部aの絞り面積が変化する。この
結果、前記ポンプ2の負荷が増加し、該ポンプ2が発生
する圧油の圧力がリリーフ弁9で設定された所定値以下
の領域で図4の如く上昇し(流量は減少)、ポンプ2か
らの圧油は、絞り面積を増した側の絞り部aを経て同側
に相隣する給油室に導入され、該給油室に連通する送給
孔84及び連通油路85,86から油圧シリンダ5の一
方の油室5a又は5bに送給される。これにより油圧シ
リンダ5は、他方の油室5b又は5aとの間に生じる圧
力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵補助力
として舵取機構4に加えられることとなる。
【0030】そして、操舵輪61の操舵に伴い油圧シリ
ンダ5のピストンロッド51が最大ストローク側のエン
ド位置へ移動されたとき、操舵輪61の操舵量はほぼ最
大となり、ピストンロッド51及び舵取軸41の移動が
停止し、操舵補助の必要がなくなるため、ポンプ2は過
負荷となり、該ポンプ2が発生した圧油の圧力がリリー
フ弁9で設定された所定値を超えてクラッキング圧P1と
なり、該リリーフ弁9が作動し、リリーフ路10内の圧
油はタンクTへ解放(リリーフ)される。
ンダ5のピストンロッド51が最大ストローク側のエン
ド位置へ移動されたとき、操舵輪61の操舵量はほぼ最
大となり、ピストンロッド51及び舵取軸41の移動が
停止し、操舵補助の必要がなくなるため、ポンプ2は過
負荷となり、該ポンプ2が発生した圧油の圧力がリリー
フ弁9で設定された所定値を超えてクラッキング圧P1と
なり、該リリーフ弁9が作動し、リリーフ路10内の圧
油はタンクTへ解放(リリーフ)される。
【0031】このリリーフ時において、操舵量はほぼ最
大であるため、前記モータ1は比較的高い回転数、例え
ば3000rpm で回転している。また、ポンプ2から送
給路3へ送給された圧油の大部分はリリーフされるが、
図4に示す如く一部の圧油が油圧シリンダ5内へ送給さ
れるため、リリーフ時における油圧シリンダ5内の圧力
はリリーフ弁9が作動を始めたときのクラッキング圧P1
に対して上昇することになる。
大であるため、前記モータ1は比較的高い回転数、例え
ば3000rpm で回転している。また、ポンプ2から送
給路3へ送給された圧油の大部分はリリーフされるが、
図4に示す如く一部の圧油が油圧シリンダ5内へ送給さ
れるため、リリーフ時における油圧シリンダ5内の圧力
はリリーフ弁9が作動を始めたときのクラッキング圧P1
に対して上昇することになる。
【0032】この場合、本発明においては、前記クラッ
キング圧P1がセンサ11によって検出され、この検出し
た圧力が制御部7に読み込まれ、該制御部7の回転数低
下手段からモータ1の駆動回路15へ回転数低下指令を
発して、モータ1の回転数を例えば起動時の回転数であ
る500rpm に低下させる。これにより、クラッキング
圧P1となった後でポンプ2が発生する圧油量が減少し、
油圧シリンダ5内へ送給される圧油量が激減し、この圧
油量に比例して圧力が下降し、クラッキング圧P1に対す
るリリーフ圧P2は最小となる。このようにクラッキング
圧P1時の圧油をリリーフさせるとき、モータ1の回転数
をクラッキング圧P1時の回転数から起動時の回転数程度
に低下させるため、リリーフ時の圧油量を最小限にで
き、クラッキング圧P1に対するリリーフ圧P2を最小にす
ることができる。
キング圧P1がセンサ11によって検出され、この検出し
た圧力が制御部7に読み込まれ、該制御部7の回転数低
下手段からモータ1の駆動回路15へ回転数低下指令を
発して、モータ1の回転数を例えば起動時の回転数であ
る500rpm に低下させる。これにより、クラッキング
圧P1となった後でポンプ2が発生する圧油量が減少し、
油圧シリンダ5内へ送給される圧油量が激減し、この圧
油量に比例して圧力が下降し、クラッキング圧P1に対す
るリリーフ圧P2は最小となる。このようにクラッキング
圧P1時の圧油をリリーフさせるとき、モータ1の回転数
をクラッキング圧P1時の回転数から起動時の回転数程度
に低下させるため、リリーフ時の圧油量を最小限にで
き、クラッキング圧P1に対するリリーフ圧P2を最小にす
ることができる。
【0033】因に、モータ1の回転数が3000rpm 、
クラッキング圧P1が9MPa であるとき、前記した従来の
パワーステアリング装置にあってはリリーフ圧が10MP
a となるため、9MPa /10MPa =0.1の圧力損失、
即ち、1割の圧力損失となり、この圧力損失に相当する
動力が前記モータ1によって消費されることとなる。
クラッキング圧P1が9MPa であるとき、前記した従来の
パワーステアリング装置にあってはリリーフ圧が10MP
a となるため、9MPa /10MPa =0.1の圧力損失、
即ち、1割の圧力損失となり、この圧力損失に相当する
動力が前記モータ1によって消費されることとなる。
【0034】これに対し、本発明にあっては、モータ1
の回転数を3000rpm から500rpm に低下させるた
め、即ち、リリーフ時におけるモータ1の回転数を1/
6(500rpm /3000rpm )に低下させるため、リ
リーフ圧を9.17MPa とすることができる。従って、
9MPa /9.17MPa =0.02の圧力損失、即ち、
0.2割の圧力損失となり、この圧力損失に相当する動
力が前記モータ1によって消費されるに過ぎない。この
ように本発明にあっては、リリーフ時におけるモータ1
の動力消費を従来に比較して約8割減らせることができ
る。
の回転数を3000rpm から500rpm に低下させるた
め、即ち、リリーフ時におけるモータ1の回転数を1/
6(500rpm /3000rpm )に低下させるため、リ
リーフ圧を9.17MPa とすることができる。従って、
9MPa /9.17MPa =0.02の圧力損失、即ち、
0.2割の圧力損失となり、この圧力損失に相当する動
力が前記モータ1によって消費されるに過ぎない。この
ように本発明にあっては、リリーフ時におけるモータ1
の動力消費を従来に比較して約8割減らせることができ
る。
【0035】実施の形態2 図5は実施の形態2の全体構成を示すブロック図であ
る。実施の形態2のパワーステアリング装置は、送給路
3内の圧力を検出ためのセンサ11をなくし、前記リリ
ーフ弁9の作動を検出する検出手段16と、該検出手段
16が検出したとき、前記モータ1の回転数を低下させ
る手段とを備えたものである。
る。実施の形態2のパワーステアリング装置は、送給路
3内の圧力を検出ためのセンサ11をなくし、前記リリ
ーフ弁9の作動を検出する検出手段16と、該検出手段
16が検出したとき、前記モータ1の回転数を低下させ
る手段とを備えたものである。
【0036】検出手段16は前記リリーフ弁9の弁体9
2の作動を検出する近接スイッチ、リミットスイッチ、
ホール素子等を用い、該検出手段16のオン動作を前記
制御部7が読み取り、該制御部7の回転数低下手段から
モータ1の駆動回路15へ回転数低下指令を発して、モ
ータ1の回転数を例えば起動時の回転数である500rp
m に低下させる。
2の作動を検出する近接スイッチ、リミットスイッチ、
ホール素子等を用い、該検出手段16のオン動作を前記
制御部7が読み取り、該制御部7の回転数低下手段から
モータ1の駆動回路15へ回転数低下指令を発して、モ
ータ1の回転数を例えば起動時の回転数である500rp
m に低下させる。
【0037】この実施の形態2においては、実施の形態
1と同様、モータ1の回転数をクラッキング圧P1時の3
000rpm から起動時の500rpm に低下させることが
できるため、リリーフ圧を9.17MPa とすることがで
きる。従って、9MPa /9.17MPa =0.02の圧力
損失、即ち、0.2割の圧力損失となり、リリーフ時に
おけるモータ1の動力消費を従来に比較して約8割減ら
せることができる。
1と同様、モータ1の回転数をクラッキング圧P1時の3
000rpm から起動時の500rpm に低下させることが
できるため、リリーフ圧を9.17MPa とすることがで
きる。従って、9MPa /9.17MPa =0.02の圧力
損失、即ち、0.2割の圧力損失となり、リリーフ時に
おけるモータ1の動力消費を従来に比較して約8割減ら
せることができる。
【0038】尚、実施の形態2における検出手段16は
弁体92の作動を直接的に検出する他、弁体92の作動
によってリリーフ路10に発生する圧油の流れ、換言す
れば圧油量を検出する流量センサを用い、該流量センサ
のオン動作を前記制御部7が読み取るようにしてもよ
い。
弁体92の作動を直接的に検出する他、弁体92の作動
によってリリーフ路10に発生する圧油の流れ、換言す
れば圧油量を検出する流量センサを用い、該流量センサ
のオン動作を前記制御部7が読み取るようにしてもよ
い。
【0039】その他の構成及び作用は実施の形態1と同
様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、
その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、
その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【0040】尚、以上説明した実施の形態では、アクチ
ュエータとして油圧シリンダ5を用いたが、その他、油
圧モータを用い、該油圧モータの回転をボールネジ機構
等の動力変換機構を介して舵取軸41に伝達し、該舵取
軸41を軸長方向へ移動させるようにしてもよい。
ュエータとして油圧シリンダ5を用いたが、その他、油
圧モータを用い、該油圧モータの回転をボールネジ機構
等の動力変換機構を介して舵取軸41に伝達し、該舵取
軸41を軸長方向へ移動させるようにしてもよい。
【0041】また、前記制御弁8は操舵手段6の操舵に
応じて絞り量を制御することができるものであればその
構造は特に制限されない。
応じて絞り量を制御することができるものであればその
構造は特に制限されない。
【0042】また、本発明のパワーステアリング装置
は、図1に示す如く操舵輪61等の操舵手段6が操舵軸
等の伝動部材を介して舵取機構4に機械的に連結されて
いるリンク式である他、前記操舵手段が前記舵取機構4
に機械的に連結されていないステアバイワイヤ式であっ
てもよい。
は、図1に示す如く操舵輪61等の操舵手段6が操舵軸
等の伝動部材を介して舵取機構4に機械的に連結されて
いるリンク式である他、前記操舵手段が前記舵取機構4
に機械的に連結されていないステアバイワイヤ式であっ
てもよい。
【図1】本発明に係るパワーステアリング装置の全体構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るパワーステアリング装置の制御弁
部分の拡大縦断面図である。
部分の拡大縦断面図である。
【図3】本発明に係るパワーステアリング装置の要部の
構成を示す拡大断面図である。
構成を示す拡大断面図である。
【図4】本発明に係るパワーステアリング装置の油圧シ
リンダ内の圧油の圧力と流量との関係を示す油圧特性図
である。
リンダ内の圧油の圧力と流量との関係を示す油圧特性図
である。
【図5】本発明に係るパワーステアリング装置の実施の
形態2の全体構成を示すブロック図である。
形態2の全体構成を示すブロック図である。
【図6】従来のパワーステアリング装置の全体構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図7】従来のパワーステアリング装置の油圧シリンダ
内の圧油の圧力と流量との関係を示す油圧特性図であ
る。
内の圧油の圧力と流量との関係を示す油圧特性図であ
る。
1 モータ 2 ポンプ 3 送給路 5 油圧シリンダ(アクチュエータ) 6 操舵手段 7 制御部 8 制御弁 9 リリーフ弁 11 センサ 16 検出手段
Claims (2)
- 【請求項1】 操舵手段と、モータによって駆動される
ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路か
ら送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵
を補助するアクチュエータと、前記送給路内の圧力が所
定値を超えたとき、前記送給路を開いて前記圧油を解放
するリリーフ弁とを備え、前記アクチュエータの作動に
よって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置
において、前記送給路内の圧力を検出する検出手段と、
該検出手段が検出した圧力が前記所定値を超えていると
き、前記モータの回転数を低下させる手段とを備えてい
ることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 【請求項2】 操舵手段と、モータによって駆動される
ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路か
ら送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵
を補助するアクチュエータと、前記送給路内の圧力が所
定値を超えたとき、前記送給路を開いて前記圧油を解放
するリリーフ弁とを備え、前記アクチュエータの作動に
よって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置
において、前記リリーフ弁の作動を検出する検出手段
と、該検出手段がリリーフ弁の作動を検出したとき、前
記モータの回転数を低下させる手段とを備えていること
を特徴とするパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001043989A JP2002240731A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001043989A JP2002240731A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002240731A true JP2002240731A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18906060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001043989A Pending JP2002240731A (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002240731A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007054993A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Ube Machinery Corporation Ltd | 熱可塑性樹脂の射出発泡成形方法 |
JP2008284997A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Daikin Ind Ltd | パワーステアリング装置 |
-
2001
- 2001-02-20 JP JP2001043989A patent/JP2002240731A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007054993A (ja) * | 2005-08-23 | 2007-03-08 | Ube Machinery Corporation Ltd | 熱可塑性樹脂の射出発泡成形方法 |
JP4569417B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2010-10-27 | 宇部興産機械株式会社 | 熱可塑性樹脂の射出発泡成形方法 |
JP2008284997A (ja) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Daikin Ind Ltd | パワーステアリング装置 |
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