JP2009202739A - Power steering system - Google Patents

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Kazuhiko Koyama
和彦 小山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce hydraulic fluid flow noise during steering without complicating the configuration of a control valve in a power steering system. <P>SOLUTION: This power steering system 10 is so configured that during steering, hydraulic fluid supplied to a supply port 30 is led to flow from a supply vertical groove 41 to one of a first port 31 and a second port 32 through a first vertical groove 31A or a second vertical groove 32A including the first or second port, and supplied to the first chamber 15A of a power cylinder 13, and also hydraulic fluid in a second chamber 15B is led to flow from the other of the first port 31 and second port 32 to a returning vertical groove 40A and a return port 40 through the first vertical groove 31A or the second vertical groove 32A including the first or second port. A control valve 50 throttling the channel area of a return channel according to a pressure difference between fluid pressure on the side of the first port 31 and fluid pressure on the side of the second port 32 is interposed in the return channel 27A on the side of a tank. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はパワーシリンダに対する作動油流路を切換制御するコントロールバルブを備えたパワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a power steering apparatus including a control valve that switches and controls a hydraulic oil passage for a power cylinder.

特許文献1のパワーステアリング装置は、図7に示す如く、パワーシリンダ1の第1室1Aと第2室1Bに、ポンプ側供給流路2とタンク側戻り流路(不図示)をステアリング操作に応じて切換制御するコントロールバルブ3を有する。   As shown in FIG. 7, the power steering device disclosed in Patent Document 1 has a pump-side supply channel 2 and a tank-side return channel (not shown) for steering operation in the first chamber 1 </ b> A and the second chamber 1 </ b> B of the power cylinder 1. It has a control valve 3 that performs switching control accordingly.

コントロールバルブ3は、スリーブ4の中にロータリスプール6を嵌合し、両者をステアリングトルクに応じて相対角変位可能に同軸配置する。スリーブ4には、ポンプ側供給流路2に接続される供給ポート4Aと、パワーシリンダ1の第1室1Aと第2室1Bのそれぞれに接続される第1ポート5Aと第2ポート5Bを中心軸まわりに点対称配置してある。ロータリスプール5には、タンク側戻り流路に接続される戻りポート6Aを中心軸まわりに点対称配置してある。   The control valve 3 has a rotary pool 6 fitted in a sleeve 4 and is coaxially arranged so as to be capable of relative angular displacement according to the steering torque. The sleeve 4 has a supply port 4A connected to the pump-side supply flow path 2, and a first port 5A and a second port 5B connected to the first chamber 1A and the second chamber 1B of the power cylinder 1, respectively. It is point-symmetrically arranged around the axis. In the rotary pool 5, return ports 6A connected to the tank-side return flow path are arranged symmetrically about the central axis.

コントロールバルブ3では、スリーブ4の内面で第1ポート5Aと第2ポート5Bのそれぞれを含む位置のそれぞれに第1と第2の縦溝7A、7Bを設ける。また、ロータリスプール6の外面で中立操舵時にスリーブ4の供給ポート4Aの正面に相対する位置に供給用縦溝8Aを設け、ロータリスプール6の外面で戻りポート6Aを含む位置に戻り用縦溝9Aを設ける。このとき、スリーブ4側の第1と第2の縦溝7A、7Bとロータリスプール6側の供給用縦溝8A、戻り用縦溝9Aとは、それぞれの両側にて連通しており、これらの連通部がスリーブ4とロータリスプール6の相対角変位に応じて絞り面積を変える絞り部fとして機能し、この絞り面積の変化により、第1ポート5A、第2ポート5Bを経てパワーシリンダ1の第1室1A、第2室1Bに供給される油圧が制御される。   In the control valve 3, first and second longitudinal grooves 7 </ b> A and 7 </ b> B are provided at positions including the first port 5 </ b> A and the second port 5 </ b> B on the inner surface of the sleeve 4. Further, a supply vertical groove 8A is provided at a position facing the front of the supply port 4A of the sleeve 4 at the time of neutral steering on the outer surface of the rotary pool 6, and a return vertical groove 9A at a position including the return port 6A on the outer surface of the rotary pool 6. Is provided. At this time, the first and second vertical grooves 7A and 7B on the sleeve 4 side, the supply vertical groove 8A on the rotary pool 6 side, and the return vertical groove 9A communicate with each other on both sides. The communicating part functions as a throttle part f that changes the throttle area in accordance with the relative angular displacement of the sleeve 4 and the rotary pool 6, and the change in the throttle area causes the first cylinder 5 of the power cylinder 1 to pass through the first port 5A and the second port 5B. The hydraulic pressure supplied to the first chamber 1A and the second chamber 1B is controlled.

図6(A)に示す中立操舵時には、供給ポート4Aに供給された作動油を、供給用縦溝8Aから両側の絞り部fを経て相隣る第1と第2の縦溝7A、7Bのそれぞれに振り分けられ、他側の絞り部fを経て戻り用縦溝9A及び戻りポート6Aに流し、パワーシリンダ1は作動しない。   At the time of neutral steering shown in FIG. 6 (A), the hydraulic oil supplied to the supply port 4A is supplied to the first and second vertical grooves 7A and 7B adjacent to each other from the supply vertical groove 8A through the throttle portions f on both sides. The power cylinder 1 is distributed to each other and flows to the return vertical groove 9A and the return port 6A through the throttle portion f on the other side, and the power cylinder 1 does not operate.

図6(B)に示す転舵時には、ロータリスプール6が例えば右回転せしめられると、供給ポート4Aに供給された作動油を、供給用縦溝8Aから一側の絞り面積を増大した絞り部f、第1の縦溝7Aを経て第1ポート5Aに流し、パワーシリンダ1の第1室1Aに供給するとともに、第2室1Bの作動油を第2ポート5Bから第2の縦溝7B、一側の絞り面積を増大した絞り部fを介して戻り用縦溝9A及び戻りポート6Aに流し、パワーシリンダ1を作動する。
特許3541284
At the time of turning shown in FIG. 6B, when the rotary pool 6 is rotated to the right, for example, the operating oil supplied to the supply port 4A is reduced to a throttle portion f with an increased throttle area on one side from the supply vertical groove 8A. The first vertical groove 7A flows to the first port 5A and is supplied to the first chamber 1A of the power cylinder 1, and the hydraulic fluid in the second chamber 1B is supplied from the second port 5B to the second vertical groove 7B. The power cylinder 1 is actuated by flowing through the return vertical groove 9A and the return port 6A through the throttle part f whose side throttle area is increased.
Patent 3541284

パワーステアリング装置のコントロールバルブ3では、操舵時にロータリスプール6が例えば右回転せしめられ、第1の縦溝7Aの他側の絞り部fが減少したとき、供給ポート4Aから供給用縦溝8Aを介して第1の縦溝7Aに供給された高圧の作動油の一部が狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝9Aに通流し、耳障りな通流音を生ずることがある。また、第2の縦溝7Bの他側の絞り部fが減少したとき、供給ポート4Aから供給用縦溝8Aに供給された高圧の作動油の一部が狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝9Aに開いている第2の縦溝7Bに通流し、耳障りな通流音を生ずることがある。これらは、ポンプ側の供給ポート4Aから供給用縦溝8Aに供給された作動油が非常に高圧であるのに対し、タンク側の戻りポート6Aにつながる戻り用縦溝9Aが低圧であることに起因している。   In the control valve 3 of the power steering device, when the rotary pool 6 is rotated to the right, for example, during steering and the throttle portion f on the other side of the first vertical groove 7A is reduced, the supply port 4A passes through the supply vertical groove 8A. Thus, a part of the high-pressure hydraulic oil supplied to the first vertical groove 7A may flow through the narrow throttle portion f to the return vertical groove 9A on the low-pressure side, producing an unpleasant flow sound. Further, when the throttle part f on the other side of the second vertical groove 7B decreases, a part of the high-pressure hydraulic oil supplied from the supply port 4A to the supply vertical groove 8A passes through the narrow throttle part f to the low pressure side. May flow through the second vertical groove 7B open to the return vertical groove 9A, producing an unpleasant flow sound. The hydraulic oil supplied to the supply vertical groove 8A from the supply port 4A on the pump side is very high pressure, whereas the return vertical groove 9A connected to the return port 6A on the tank side is low pressure. Is attributed.

特許文献1に記載のパワーステアリング装置では、転舵時の上述の通流音を低減するため、供給ポート4Aに相対する供給用縦溝8Aの両側の絞り部が戻りポート6Aに連なる戻り用縦溝9Aの両側の絞り部よりも大きな絞り面積を有するように、スリーブ4側の第1と第2の縦溝7A、7Bを周方向にオフセット配置するものを提案している。この場合、コントロールバルブ3を構成するスリーブ4の加工に困難を伴なう。   In the power steering device described in Patent Literature 1, in order to reduce the above-described flow noise during turning, the throttle portions on both sides of the supply vertical groove 8A facing the supply port 4A are connected to the return port 6A. There has been proposed a structure in which the first and second longitudinal grooves 7A and 7B on the sleeve 4 side are offset in the circumferential direction so as to have a larger throttle area than the throttle portions on both sides of the groove 9A. In this case, it is difficult to process the sleeve 4 constituting the control valve 3.

本発明の課題は、パワーステアリング装置において、コントロールバルブの形状を複雑にすることなく、転舵時の作動油の通流音を低減することにある。   An object of the present invention is to reduce the flow noise of hydraulic oil during turning without complicating the shape of a control valve in a power steering device.

請求項1の発明は、パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換制御するコントロールバルブを有し、コントロールバルブがスリーブの中にロータリスプールを嵌合し、両者をステアリングトルクに応じて相対角変位可能に同軸配置してなるとともに、スリーブには、ポンプ側供給流路に接続される供給ポートと、パワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれに接続される第1ポートと第2ポートを中心軸まわりに点対称配置し、ロータリスプールには、タンク側戻り流路に接続される戻りポートを中心軸まわりに点対称配置し、スリーブの内面で第1ポートと第2ポートのそれぞれを含む位置のそれぞれに第1と第2の縦溝を設け、ロータリスプールの外面で中立操舵時にスリーブの供給ポートの正面に相対する位置に供給用縦溝を設け、ロータリスプールの外面で戻りポートを含む位置に戻り用縦溝を設け、中立操舵時には、供給ポートに供給された作動油を、供給用縦溝から第1と第2の縦溝のそれぞれを経て戻り用縦溝及び戻りポートに流し、転舵時には、供給ポートに供給された作動油を、供給用縦溝から第1ポートと第2ポートの一方にそれらのポートを含む第1又は第2の縦溝を介して流し、パワーシリンダの第1室に供給するとともに、第2室の作動油を第1ポートと第2ポートの他方からそれらのポートを含む第1又は第2の縦溝を介して戻り用縦溝及び戻りポートに流すように構成したパワーステアリング装置において、タンク側戻り流路に、第1ポート側の流体圧力と第2ポート側の流体圧力の圧力差に応じて該戻り流路の流路面積を絞る制御弁を介装したものである。   The invention according to claim 1 has a control valve for switching and controlling the pump side supply flow path and the tank side return flow path in accordance with the steering operation in the first chamber and the second chamber of the power cylinder. The rotary pool is fitted to the two, and the two are coaxially arranged so as to be capable of relative angular displacement according to the steering torque. The sleeve has a supply port connected to the pump-side supply flow path, and a first chamber of the power cylinder. The first port and the second port connected to each of the first and second chambers are arranged point-symmetrically around the central axis, and in the rotary pool, the return port connected to the tank-side return flow path is point-symmetrical about the central axis The first and second longitudinal grooves are provided at the positions including the first port and the second port on the inner surface of the sleeve, respectively, and the slot is formed on the outer surface of the rotary pool during neutral steering. A vertical groove for supply is provided at a position facing the front of the supply port of the hub, and a vertical groove for return is provided at a position including the return port on the outer surface of the rotary pool, and during neutral steering, the hydraulic oil supplied to the supply port is From the supply longitudinal groove, the first and second longitudinal grooves are respectively passed to the return longitudinal groove and the return port. At the time of turning, hydraulic oil supplied to the supply port is supplied from the supply longitudinal groove to the first port. One of the second ports flows through the first or second longitudinal groove including the ports and is supplied to the first chamber of the power cylinder, and the hydraulic fluid in the second chamber is supplied to the first port and the second port. In the power steering apparatus configured to flow from the other side to the return vertical groove and the return port via the first or second vertical groove including those ports, the fluid pressure on the first port side is set in the tank-side return flow path. And fluid pressure on the second port side Is obtained by interposing the control valve for throttling a flow path area of said return Ri channel in response to a force difference.

請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記制御弁が、弁ハウジングに設けられて前記タンク側戻り流路の中間部を形成する主通路と、弁ハウジングに摺動可能に内蔵されて主通路の通路面積を調整するスプールバルブと、弁ハウジング内でスプールバルブの一端側に第1ポート側の流体圧力を加える第1パイロット室と、弁ハウジング内でスプールバルブの他端側に第2ポート側の流体圧力を加える第2パイロット室とを有してなるものである。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the control valve is slidably incorporated in the valve housing and a main passage that is provided in the valve housing and forms an intermediate portion of the tank-side return flow path. A spool valve that adjusts the passage area of the main passage, a first pilot chamber that applies fluid pressure on the first port side to one end side of the spool valve in the valve housing, and the other end side of the spool valve in the valve housing. And a second pilot chamber for applying fluid pressure on the second port side.

(請求項1)
(a)タンク側戻り流路に、第1ポート側の流体圧力と第2ポート側の流体圧力の圧力差に応じて該戻り流路の流路面積を絞る制御弁を介装した。従って、転舵時に生ずる第1ポート側の流体圧力と第2ポート側の流体圧力の圧力差により、制御弁が作動し、タンク側戻り流路の流路面積を絞る結果、タンク側戻り流路が戻りポートに及ぼす背圧が大きくなり、戻りポートにつながる戻り用縦溝の圧力が上昇する。よって、ポンプ側の供給ポートから供給用縦溝に供給される作動油の圧力と、タンク側の戻りポートにつながる戻り用縦溝の作動油の圧力の圧力差を減縮できる。
(Claim 1)
(a) A control valve that restricts the flow area of the return flow path according to the pressure difference between the fluid pressure on the first port side and the fluid pressure on the second port side is interposed in the tank-side return flow path. Therefore, the control valve is operated by the pressure difference between the fluid pressure on the first port side and the fluid pressure on the second port side that is generated at the time of turning, and as a result, the channel area of the tank side return channel is reduced. The back pressure exerted on the return port increases, and the pressure in the return vertical groove connected to the return port increases. Therefore, the pressure difference between the pressure of the hydraulic oil supplied from the supply port on the pump side to the supply vertical groove and the pressure of the hydraulic oil in the return vertical groove connected to the return port on the tank side can be reduced.

これにより、転舵時にロータリスプールが例えば右回転せしめられ、第1の縦溝の他側の絞り部fの絞り面積が減少しても、供給ポートから供給用縦溝を介して第1の縦溝に供給された高圧の作動油の一部が、狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝に通流する際の通流音を、供給用縦溝と戻り用縦溝の圧力差の減縮分に応じて低減することができる。   As a result, even when the rotary pool is rotated to the right, for example, when turning, and the throttle area of the throttle part f on the other side of the first vertical groove is reduced, the first vertical line is supplied from the supply port via the supply vertical groove. The flow noise generated when a part of the high-pressure hydraulic oil supplied to the groove flows through the narrow throttle portion f to the return vertical groove on the low pressure side is referred to as the pressure of the supply vertical groove and the return vertical groove. It can be reduced according to the reduction of the difference.

また、第2の縦溝の他側の絞り部fの絞り面積が減少しても、供給ポートから供給用縦溝に供給された高圧の作動油の一部が、狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝に開いている第2の縦溝に通流する際の通流音を、供給用縦溝と戻り用縦溝の圧力差の減縮分に応じて低減することができる。   Even if the throttle area of the throttle part f on the other side of the second vertical groove is reduced, a part of the high-pressure hydraulic oil supplied from the supply port to the supply vertical groove passes through the narrow throttle part f. The flow noise when passing through the second vertical groove opened in the return vertical groove on the low-pressure side can be reduced according to the reduced pressure difference between the supply vertical groove and the return vertical groove. .

タンク側戻り流路に制御弁を介装するだけの簡易な構成により、転舵時の作動油の通流音を低減できる。   With a simple configuration in which a control valve is interposed in the tank-side return flow path, it is possible to reduce the flow noise of hydraulic oil during turning.

(請求項2)
(b)制御弁が、弁ハウジングに設けられて前記タンク側戻り流路の中間部を形成する主通路と、弁ハウジングに摺動可能に内蔵されて主通路の通路面積を調整するスプールバルブと、弁ハウジング内でスプールバルブの一端側に第1ポート側の流体圧力を加える第1パイロット室と、弁ハウジング内でスプールバルブの他端側に第2ポート側の流体圧力を加える第2パイロット室とを有してなるものにした。従って、転舵時に、第1ポート側と第2ポート側の流体圧力の圧力差が生じたときに必ずスプールバルブが作動し、タンク側戻り流路の中間部を形成する主通路の通路面積を狭くし、ひいては該戻り流路の流路面積を絞ることができる。
(Claim 2)
(b) a control valve is provided in the valve housing and forms a middle portion of the tank-side return flow path; and a spool valve that is slidably incorporated in the valve housing and adjusts the passage area of the main passage; A first pilot chamber for applying fluid pressure on the first port side to one end side of the spool valve in the valve housing, and a second pilot chamber for applying fluid pressure on the second port side to the other end side of the spool valve in the valve housing. It was made to have. Therefore, the spool valve always operates when a difference in fluid pressure between the first port side and the second port side occurs during turning, and the passage area of the main passage that forms the intermediate part of the tank side return passage is reduced. The flow path area of the return flow path can be narrowed by narrowing.

図1はパワーステアリング装置を示すブロック図、図2はパワーステアリング装置を示す正面図、図3はコントロールバルブを示す断面図、図4は図3のIV−IV線に沿う断面図、図5は制御弁を示し、(A)は中立操舵状態を示す模式図、(B)は転舵状態を示す模式図、図6は従来例を示す模式図である。   1 is a block diagram showing a power steering device, FIG. 2 is a front view showing the power steering device, FIG. 3 is a sectional view showing a control valve, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a neutral steering state, FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a steered state, and FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a conventional example.

油圧パワーステアリング装置10は、図1、図2に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるステアリングボディ11に、ラック軸12を直線移動可能に支持するとともに、パワーシリンダ13を備え、パワーシリンダ13を貫通するラック軸12にピストン14を備え、パワーシリンダ13の内部にピストン14によって仕切られる第1室15Aと第2室15Bを形成している。そして、油圧パワーステアリング装置10にあっては、ラック軸12に左右のタイロッド17A、17Bを連結し、運転者によるステアリングホイール18の操舵力をアシストする。   As shown in FIGS. 1 and 2, the hydraulic power steering apparatus 10 includes a power cylinder 13 that supports a rack shaft 12 so as to be linearly movable on a steering body 11 that is fixed to a vehicle body frame or the like by a bracket (not shown). The rack shaft 12 penetrating the power cylinder 13 is provided with a piston 14, and a first chamber 15 </ b> A and a second chamber 15 </ b> B partitioned by the piston 14 are formed inside the power cylinder 13. In the hydraulic power steering apparatus 10, the left and right tie rods 17 </ b> A and 17 </ b> B are connected to the rack shaft 12 to assist the steering force of the steering wheel 18 by the driver.

油圧パワーステアリング装置10は、ステアリングボディ11に、コントロールバルブ20のバルブボディ21を固定してある。コントロールバルブ20は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸22をバルブボディ21に枢支し、図3に示す如く、入力軸22に一体の円形ロータリスプール23と、入力軸22に固定されるトーションバー22Aの先端部にピニオン25とともに固定される円形スリーブ24とを、ステアリングホイール18に加えた操舵トルクに応ずるトーションバー22Aの弾性ねじり変形によって相対角変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ13の第1室15Aと第2室15Bにそれぞれ接続されている第1と第2の給排流路16A、16Bにポンプ側供給流路26Aとタンク側戻り流路27Aをステアリング操作に応じて切換接続する。図1において、26は油圧ポンプ、27はタンクである。尚、スリーブ24に固定されているピニオン25は、ラック軸12のラック歯12Aに噛み合いされる。   In the hydraulic power steering apparatus 10, a valve body 21 of a control valve 20 is fixed to a steering body 11. The control valve 20 pivotally supports an input shaft 22 that rotates in conjunction with the steering wheel on the valve body 21, and is fixed to the input shaft 22 and a circular rotary pool 23 integrated with the input shaft 22, as shown in FIG. 3. A circular sleeve 24 fixed to the tip of the torsion bar 22A together with the pinion 25 is coaxially arranged so as to be capable of relative angular displacement by elastic torsional deformation of the torsion bar 22A in response to the steering torque applied to the steering wheel 18. A pump-side supply flow path 26A and a tank-side return flow path 27A are switched and connected to the first and second supply / discharge flow paths 16A and 16B connected to the first chamber 15A and the second chamber 15B, respectively, according to the steering operation. To do. In FIG. 1, 26 is a hydraulic pump, and 27 is a tank. The pinion 25 fixed to the sleeve 24 is engaged with the rack teeth 12A of the rack shaft 12.

コントロールバルブ20のスリーブ24とロータリスプール23の具体的構成は以下の通りである(図3、図4)。   Specific configurations of the sleeve 24 and the rotary pool 23 of the control valve 20 are as follows (FIGS. 3 and 4).

即ち、スリーブ24には、ポンプ側供給流路26Aに接続される供給ポート30と、供給ポート30の両側に配置されてパワーシリンダ13の第1室15Aと第2室15Bのそれぞれに接続される第1ポート31と第2ポート32の3ポートで1組をなす、複数組(本実施形態では全4組)のポート群を中心軸(トーションバー22A)まわりに点対称配置している。尚、第1ポート31は第1給排流路16Aにより第1室15Aに接続され、第2ポート32は第2給排流路16Bにより第2室15Bに接続される。   That is, the sleeve 24 is connected to the supply port 30 connected to the pump-side supply flow path 26A and to the first chamber 15A and the second chamber 15B of the power cylinder 13 disposed on both sides of the supply port 30, respectively. A port group of a plurality of groups (four groups in this embodiment), which is a set of three ports of the first port 31 and the second port 32, is arranged point-symmetrically around the central axis (torsion bar 22A). The first port 31 is connected to the first chamber 15A by the first supply / discharge channel 16A, and the second port 32 is connected to the second chamber 15B by the second supply / discharge channel 16B.

また、ロータリスプール23には、タンク側戻り流路27Aに連通する複数(本実施形態では4個)の戻りポート40を中心軸(トーションバー22A)まわりに点対称配置している。   Further, in the rotary pool 23, a plurality (four in this embodiment) of return ports 40 communicating with the tank-side return flow path 27A are arranged point-symmetrically around the central axis (torsion bar 22A).

コントロールバルブ20は、スリーブ24の内面で第1ポート31と第2ポート32のそれぞれを含む位置のそれぞれに第1の縦溝31Aと第2の縦溝32Aを設け、ロータリスプール23の外面で、ステアリングホイール18の中立操舵時にスリーブ24の供給ポート30の正面に相対する位置に供給用縦溝41を設け、ロータリスプール23の外面で戻りポート40を含む位置に戻り用縦溝40Aを設けている。   The control valve 20 is provided with a first vertical groove 31A and a second vertical groove 32A at positions including the first port 31 and the second port 32 on the inner surface of the sleeve 24, and on the outer surface of the rotary pool 23, A supply vertical groove 41 is provided at a position facing the front of the supply port 30 of the sleeve 24 during neutral steering of the steering wheel 18, and a return vertical groove 40A is provided at a position including the return port 40 on the outer surface of the rotary pool 23. .

このとき、スリーブ24側の第1と第2の縦溝31A、31Bとロータリスプール23側の供給用縦溝41、戻り用縦溝40Aとは、それぞれの両側にて連通しており、これらの連通部がロータリスプール23とスリーブ24の相対角変位に応じて絞り面積を変える絞り部fとして機能し、この絞り面積の変化により、第1ポート31、第2ポート32を経てパワーシリンダ13の第1室15A、第2室15Bに供給される油圧が制御される。   At this time, the first and second vertical grooves 31A and 31B on the sleeve 24 side, the supply vertical groove 41 on the rotary pool 23 side, and the return vertical groove 40A communicate with each other on both sides. The communication portion functions as a throttle portion f that changes the throttle area in accordance with the relative angular displacement between the rotary pool 23 and the sleeve 24, and the change in the throttle area causes the first port 31 and the second port 32 to change the first of the power cylinder 13. The hydraulic pressure supplied to the first chamber 15A and the second chamber 15B is controlled.

コントロールバルブ20の基本的動作は以下の通りになる。
(1)ステアリングホイール18の中立操舵時には、ロータリスプール23の供給用縦溝41がスリーブ24の供給ポート30に正対し、コントロールバルブ20の周方向で、供給ポート30から第1ポート31への流路を構成する供給用縦溝41の側部と第1の縦溝31Aの側部が重なるとともに、供給ポート30から第2ポート32への流路を構成する供給用縦溝41の側部と第2の縦溝32Aの側部が重なる。また、第1の縦溝31Aの側部と戻り用縦溝40Aの側部が重なるとともに、第2の縦溝32Aの側部と戻り用縦溝40Aの側部が重なる。これにより、供給ポート30に供給された作動油は、供給用縦溝41から両側の絞り部fを経て相隣る第1の縦溝31A、第2の縦溝32Aのそれぞれに振れ分けられ、他側の絞り部fを経て戻り用縦溝40A及び戻りポート40に流れ、ひいてはタンク27に戻る。従って、パワーシリンダ13は作動しない。
The basic operation of the control valve 20 is as follows.
(1) During neutral steering of the steering wheel 18, the supply vertical groove 41 of the rotary pool 23 faces the supply port 30 of the sleeve 24 and flows from the supply port 30 to the first port 31 in the circumferential direction of the control valve 20. The side of the supply vertical groove 41 constituting the path and the side of the first vertical groove 31A overlap, and the side of the supply vertical groove 41 constituting the flow path from the supply port 30 to the second port 32 The side portions of the second vertical groove 32A overlap. The side of the first vertical groove 31A and the side of the return vertical groove 40A overlap, and the side of the second vertical groove 32A and the side of the return vertical groove 40A overlap. Thereby, the hydraulic oil supplied to the supply port 30 is distributed to the first vertical groove 31A and the second vertical groove 32A which are adjacent to each other from the supply vertical groove 41 through the narrowed portions f on both sides, It flows to the return vertical groove 40 </ b> A and the return port 40 through the throttle part f on the other side, and then returns to the tank 27. Therefore, the power cylinder 13 does not operate.

(2)ステアリングホイール18の転舵時に、例えば右方転舵のためにロータリスプール23を図1、図5の状態から右回転すると、供給ポート30から第1ポート31への流路を構成する供給用縦溝41と第1の縦溝31Aの重なりが広がり、供給ポート30から第2ポート32への流路を構成する供給用縦溝41と第2の縦溝32Aの重なりがなくなる。供給ポート30に供給された作動油は供給用縦溝41から一側の絞り面積を増大した絞り部f、第1の縦溝31Aを経て第1ポート31に流し、パワーシリンダ13の第1室15Aに供給される。第2室15Bの流体は第2ポート32から第2の縦溝32A、一側の絞り面積を増大した絞り部fを介して戻り用縦溝40A経由で戻りポート40からタンク27に戻る。これにより、パワーシリンダ13は右操舵の操舵力をアシストするように作動する。   (2) When the steering wheel 18 is steered, for example, when the rotary pool 23 is rotated to the right from the state of FIGS. 1 and 5 to steer rightward, a flow path from the supply port 30 to the first port 31 is formed. The overlap between the supply vertical groove 41 and the first vertical groove 31A spreads, and the supply vertical groove 41 and the second vertical groove 32A constituting the flow path from the supply port 30 to the second port 32 disappear. The hydraulic oil supplied to the supply port 30 flows from the supply vertical groove 41 to the first port 31 through the throttle portion f having an increased throttle area on one side and the first vertical groove 31A, and the first chamber of the power cylinder 13 is supplied. 15A. The fluid in the second chamber 15B returns from the second port 32 to the tank 27 through the second vertical groove 32A and the return vertical groove 40A through the throttle part f having an increased throttle area on one side, and through the return vertical groove 40A. As a result, the power cylinder 13 operates to assist the steering force of the right steering.

しかるに、油圧パワーステアリング装置10にあっては、転舵時のコントロールバルブ20において、供給ポート30から供給用縦溝41を介して第1の縦溝31Aに供給された高圧の作動油の一部が、第1の縦溝31Aの他側で狭小化した絞り部fを通って戻り用縦溝40Aに通流する作動油の通流音と、供給ポート30から供給用縦溝41に供給された高圧の作動油の一部が、第2の縦溝32Aの他側で狭小化した絞り部fを通って戻り用縦溝40Aに開いている第2の縦溝32Aに通流する作動油の通流音を低減するため、以下の構成を具備する。   However, in the hydraulic power steering apparatus 10, in the control valve 20 at the time of turning, a part of the high-pressure hydraulic oil supplied from the supply port 30 to the first vertical groove 31A via the supply vertical groove 41. Is supplied to the supply vertical groove 41 from the supply port 30 and the flowing sound of the working oil flowing through the narrowing portion f narrowed on the other side of the first vertical groove 31A and the return vertical groove 40A. A part of the high-pressure hydraulic oil flows through the second vertical groove 32A opened to the return vertical groove 40A through the narrowed portion f narrowed on the other side of the second vertical groove 32A. In order to reduce the flow noise, the following configuration is provided.

即ち、油圧パワーステアリング装置10は、コントロールバルブ20の戻りポート40からタンク27に延在されるタンク側戻り流路27Aに制御弁50を介装する。制御弁50は、第1ポート31(第1の縦溝31A)側の流体圧力と、第2ポート32(第2の縦溝32A)側の流体圧力の圧力差に応じて作動し、タンク側戻り流路27Aの流路面積を絞る。制御弁50がタンク側戻り流路27Aの流路面積を絞ったとき、タンク側戻り流路27Aが戻りポート40(戻り用縦溝40A)に及ぼす背圧が上昇し、結果としてポンプ26側の供給ポート30から供給用縦溝41に供給される作動油の圧力と、タンク27側の戻りポート40につながる戻り用縦溝40Aの作動油の圧力を減縮するものになる。   That is, the hydraulic power steering apparatus 10 includes the control valve 50 in the tank-side return flow path 27 </ b> A that extends from the return port 40 of the control valve 20 to the tank 27. The control valve 50 operates according to the pressure difference between the fluid pressure on the first port 31 (first longitudinal groove 31A) side and the fluid pressure on the second port 32 (second longitudinal groove 32A) side, and the tank side The flow passage area of the return flow passage 27A is reduced. When the control valve 50 restricts the flow area of the tank-side return flow path 27A, the back pressure exerted on the return port 40 (return vertical groove 40A) by the tank-side return flow path 27A increases, and as a result, the pump 26 side The pressure of the hydraulic oil supplied from the supply port 30 to the supply vertical groove 41 and the pressure of the hydraulic oil in the return vertical groove 40A connected to the return port 40 on the tank 27 side are reduced.

制御弁50は、図5に示す如く、弁ハウジング51に設けられてタンク側戻り流路27Aの中間部を形成する主通路52と、弁ハウジング51に摺動可能に内蔵されて主通路52の通路面積を調整するスプールバルブ53と、弁ハウジング51内でスプールバルブ53の一端側に第1ポート31(第1の縦溝31A)側の流体圧力を連通路54A経由で加える第1パイロット室54と、弁ハウジング51内でスプールバルブ53の他端側に第2ポート32(第2の縦溝32A)側の流体圧力を連通路55A経由で加える第2パイロット室55とを有する。   As shown in FIG. 5, the control valve 50 is provided in the valve housing 51 and forms a middle portion of the tank-side return flow path 27 </ b> A, and is slidably incorporated in the valve housing 51. A spool valve 53 for adjusting the passage area, and a first pilot chamber 54 for applying fluid pressure on the first port 31 (first longitudinal groove 31A) side to the one end side of the spool valve 53 in the valve housing 51 via the communication passage 54A. And a second pilot chamber 55 for applying fluid pressure on the second port 32 (second longitudinal groove 32A) side via the communication path 55A to the other end side of the spool valve 53 in the valve housing 51.

制御弁50は、スプールバルブ53を両側から挟む第1と第2の圧縮ばね56、57を第1パイロット室54、第2パイロット室55のそれぞれに装填してあり、これらの圧縮ばね56、57の付勢力により、第1ポート31側の流体圧力と、第2ポート32側の流体圧力の圧力差がないとき、スプールバルブ53を中立位置に設定する。スプールバルブ53は軸方向の中央部で小径をなし、両端側に向けて次第に拡径され、中立位置で主通路52の通路面積を最大にし、両端側に向けて主通路52の通路面積を次第に減ずる。   In the control valve 50, first and second compression springs 56, 57 sandwiching the spool valve 53 from both sides are loaded in the first pilot chamber 54 and the second pilot chamber 55, respectively. When there is no pressure difference between the fluid pressure on the first port 31 side and the fluid pressure on the second port 32 side, the spool valve 53 is set to the neutral position. The spool valve 53 has a small diameter at the central portion in the axial direction, and gradually increases in diameter toward both end sides, maximizes the passage area of the main passage 52 at the neutral position, and gradually increases the passage area of the main passage 52 toward both end sides. Decrease.

従って、制御弁50は、油圧パワーステアリング装置10の中立操舵時に、図5(A)に示す如く、第1ポート31側の流体圧力と第2ポート32側の流体圧力の圧力差がないから、スプールバルブ53が中立位置に設定され、主通路52の通路面積を最大、ひいてはポンプ側戻り流路27Aの流路面積を最大とし、ポンプ側戻り流路27Aが戻りポート40(戻り用縦溝40A)に及ぼす背圧を高くしない。   Therefore, the control valve 50 has no pressure difference between the fluid pressure on the first port 31 side and the fluid pressure on the second port 32 side as shown in FIG. The spool valve 53 is set to the neutral position, the passage area of the main passage 52 is maximized, and the flow area of the pump side return flow path 27A is maximized, and the pump side return flow path 27A is connected to the return port 40 (return vertical groove 40A). ) Do not increase the back pressure.

油圧パワーステアリング装置10の例えば右方転舵時には、供給ポート30に供給された作動油が第1ポート31(第1の縦溝31A)経由でパワーシリンダ13の第1室15Aに供給され、パワーシリンダ13の第2室15Bの作動油は第2ポート32(第2の縦溝32A)から戻りポート40経由でタンク側戻り流路27Aを介してタンク27に戻る。このとき、図5(B)に示す如く、制御弁50の第1パイロット室54には高圧の第1ポート31(第1の縦溝31A)の流体圧力が加わり、第2パイロット室55には低圧の第2ポート(第2の縦溝32A)の流体圧力が加わり、スプールバルブ53はこれらの圧力差によって中立位置から一端側に向けて変位し、主通路52の通路面積、ひいてはタンク側戻り流路27Aの流路面積を減じ、タンク側戻り流路27Aが戻りポート40(戻り用縦溝40A)に及ぼす背圧を高くする。第1ポート31(第1の縦溝31A)の流体圧力と第2ポート32(第2の縦溝32A)の流体圧力の圧力差が大きくなるほど、スプールバルブ53は中立位置からの変位量を大きくし、主通路52の通路面積、ひいてはタンク側戻り流路27Aの流路面積を大きく減じ、タンク側戻り流路27Aが戻りポート40(戻り用縦溝40A)に及ぼす背圧を一層高くする。   When the hydraulic power steering device 10 is steered to the right, for example, hydraulic oil supplied to the supply port 30 is supplied to the first chamber 15A of the power cylinder 13 via the first port 31 (first vertical groove 31A), and the power is supplied. The hydraulic oil in the second chamber 15B of the cylinder 13 returns from the second port 32 (second vertical groove 32A) to the tank 27 via the return port 40 and the tank-side return flow path 27A. At this time, as shown in FIG. 5B, the fluid pressure of the high-pressure first port 31 (first vertical groove 31A) is applied to the first pilot chamber 54 of the control valve 50, and the second pilot chamber 55 is The fluid pressure of the low-pressure second port (second vertical groove 32A) is applied, and the spool valve 53 is displaced from the neutral position toward one end side by these pressure differences, and the passage area of the main passage 52, and consequently the return to the tank side The flow path area of the flow path 27A is reduced, and the back pressure exerted on the return port 40 (return vertical groove 40A) by the tank-side return flow path 27A is increased. As the pressure difference between the fluid pressure at the first port 31 (first longitudinal groove 31A) and the fluid pressure at the second port 32 (second longitudinal groove 32A) increases, the displacement of the spool valve 53 from the neutral position increases. In addition, the passage area of the main passage 52 and the flow passage area of the tank-side return flow passage 27A are greatly reduced, and the back pressure exerted on the return port 40 (return vertical groove 40A) by the tank-side return flow passage 27A is further increased.

従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)タンク側戻り流路27Aに、第1ポート31側の流体圧力と第2ポート32側の流体圧力の圧力差に応じて該戻り流路の流路面積を絞る制御弁50を介装した。従って、転舵時に生ずる第1ポート31側の流体圧力と第2ポート32側の流体圧力の圧力差により、制御弁50が作動し、タンク側戻り流路27Aの流路面積を絞る結果、タンク側戻り流路27Aが戻りポート40に及ぼす背圧が大きくなり、戻りポート40につながる戻り用縦溝40Aの圧力が上昇する。よって、ポンプ26側の供給ポート30から供給用縦溝41に供給される作動油の圧力と、タンク27側の戻りポート40につながる戻り用縦溝40Aの作動油の圧力の圧力差を減縮できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) The tank-side return flow path 27A is provided with a control valve 50 for reducing the flow area of the return flow path according to the pressure difference between the fluid pressure on the first port 31 side and the fluid pressure on the second port 32 side. did. Therefore, the control valve 50 is operated by the pressure difference between the fluid pressure on the first port 31 side and the fluid pressure on the second port 32 side that is generated at the time of turning, and as a result, the flow passage area of the tank side return flow passage 27A is reduced. The back pressure exerted on the return port 40 by the side return flow path 27A increases, and the pressure in the return vertical groove 40A connected to the return port 40 increases. Therefore, the pressure difference between the pressure of the hydraulic oil supplied from the supply port 30 on the pump 26 side to the supply vertical groove 41 and the pressure of the hydraulic oil in the return vertical groove 40A connected to the return port 40 on the tank 27 side can be reduced. .

これにより、転舵時にロータリスプール23が例えば右回転せしめられ、第1の縦溝31Aの他側の絞り部fの絞り面積が減少しても、供給ポート30から供給用縦溝41を介して第1の縦溝31Aに供給された高圧の作動油の一部が、狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝40Aに通流する際の通流音を、供給用縦溝41と戻り用縦溝40Aの圧力差の減縮分に応じて低減することができる。   As a result, even when the rotary pool 23 is rotated to the right at the time of turning and the throttle area of the throttle portion f on the other side of the first vertical groove 31A is reduced, the supply port 30 through the supply vertical groove 41 is used. A supply vertical groove 41 is used to generate a flowing sound when a part of the high-pressure hydraulic oil supplied to the first vertical groove 31A flows through the narrow throttle part f to the low-pressure side return vertical groove 40A. And the reduction in the pressure difference of the return vertical groove 40A can be reduced.

また、第2の縦溝32Aの他側の絞り部fの絞り面積が減少しても、供給ポート30から供給用縦溝41に供給された高圧の作動油の一部が、狭い絞り部fを通って低圧側の戻り用縦溝40Aに開いている第2の縦溝32Aに通流する際の通流音を、供給用縦溝41と戻り用縦溝40Aの圧力差の減縮分に応じて低減することができる。   Further, even if the throttle area of the throttle portion f on the other side of the second vertical groove 32A is reduced, a part of the high-pressure hydraulic oil supplied from the supply port 30 to the supply vertical groove 41 is reduced in the narrow throttle portion f. The flow noise when flowing through the second vertical groove 32A that is open to the return vertical groove 40A on the low-pressure side is reduced by the pressure difference between the supply vertical groove 41 and the return vertical groove 40A. It can be reduced accordingly.

タンク側戻り流路27Aに制御弁50を介装するだけの簡易な構成により、転舵時の作動油の通流音を低減できる。   With a simple configuration in which the control valve 50 is simply provided in the tank-side return flow path 27A, it is possible to reduce the flow noise of hydraulic oil during turning.

(b)制御弁50が、弁ハウジング51に設けられて前記タンク側戻り流路27Aの中間部を形成する主通路52と、弁ハウジング51に摺動可能に内蔵されて主通路52の通路面積を調整するスプールバルブ53と、弁ハウジング51内でスプールバルブ53の一端側に第1ポート31側の流体圧力を加える第1パイロット室54と、弁ハウジング51内でスプールバルブ53の他端側に第2ポート32側の流体圧力を加える第2パイロット室55とを有してなるものにした。従って、転舵時に、第1ポート31側と第2ポート32側の流体圧力の圧力差が生じたときに必ずスプールバルブ53が作動し、タンク側戻り流路27Aの中間部を形成する主通路52の通路面積を狭くし、ひいては該戻り流路の流路面積を絞ることができる。   (b) A control valve 50 is provided in the valve housing 51 to form an intermediate portion of the tank-side return flow path 27A, and a passage area of the main passage 52 is slidably incorporated in the valve housing 51. A first pilot chamber 54 for applying fluid pressure on the first port 31 side to one end side of the spool valve 53 in the valve housing 51, and the other end side of the spool valve 53 in the valve housing 51. And a second pilot chamber 55 for applying fluid pressure on the second port 32 side. Therefore, the spool valve 53 always operates when a difference in fluid pressure between the first port 31 side and the second port 32 side occurs during turning, and the main passage that forms the intermediate portion of the tank-side return flow path 27A. The area of the passage 52 can be narrowed, and thus the flow area of the return flow path can be reduced.

以上、本発明の実施の形態を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。   Although the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the scope of the present invention. Are also included in the present invention.

図1はパワーステアリング装置を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a power steering apparatus. 図2はパワーステアリング装置を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing the power steering apparatus. 図3はコントロールバルブを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing the control valve. 図4は図3のIV−IV線に沿う断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 図5は制御弁を示し、(A)は中立操舵状態を示す模式図、(B)は転舵状態を示す模式図である。FIG. 5 shows a control valve, (A) is a schematic diagram showing a neutral steering state, and (B) is a schematic diagram showing a steered state. 図6は従来例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

10 パワーステアリング装置
13 パワーシリンダ
15A 第1室
15B 第2室
20 コントロールバルブ
23 ロータリスプール
24 スリーブ
26A ポンプ側供給流路
27A タンク側戻り流路
30 供給ポート
31 第1ポート
31A 第1の縦溝
32 第2ポート
32A 第2の縦溝
40 戻りポート
40A 戻り用縦溝
41 供給用縦溝
50 制御弁
51 弁ハウジング
52 主通路
53 スプールバルブ
54 第1パイロット室
55 第2パイロット室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power steering apparatus 13 Power cylinder 15A 1st chamber 15B 2nd chamber 20 Control valve 23 Rotary pool 24 Sleeve 26A Pump side supply flow path 27A Tank side return flow path 30 Supply port 31 1st port 31A 1st vertical groove 32 1st 2 port 32A second vertical groove 40 return port 40A return vertical groove 41 supply vertical groove 50 control valve 51 valve housing 52 main passage 53 spool valve 54 first pilot chamber 55 second pilot chamber

Claims (2)

パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換制御するコントロールバルブを有し、
コントロールバルブがスリーブの中にロータリスプールを嵌合し、両者をステアリングトルクに応じて相対角変位可能に同軸配置してなるとともに、
スリーブには、ポンプ側供給流路に接続される供給ポートと、パワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれに接続される第1ポートと第2ポートを中心軸まわりに点対称配置し、
ロータリスプールには、タンク側戻り流路に接続される戻りポートを中心軸まわりに点対称配置し、
スリーブの内面で第1ポートと第2ポートのそれぞれを含む位置のそれぞれに第1と第2の縦溝を設け、ロータリスプールの外面で中立操舵時にスリーブの供給ポートの正面に相対する位置に供給用縦溝を設け、ロータリスプールの外面で戻りポートを含む位置に戻り用縦溝を設け、
中立操舵時には、供給ポートに供給された作動油を、供給用縦溝から第1と第2の縦溝のそれぞれを経て戻り用縦溝及び戻りポートに流し、
転舵時には、供給ポートに供給された作動油を、供給用縦溝から第1ポートと第2ポートの一方にそれらのポートを含む第1又は第2の縦溝を介して流し、パワーシリンダの第1室に供給するとともに、第2室の作動油を第1ポートと第2ポートの他方からそれらのポートを含む第1又は第2の縦溝を介して戻り用縦溝及び戻りポートに流すように構成したパワーステアリング装置において、
タンク側戻り流路に、第1ポート側の流体圧力と第2ポート側の流体圧力の圧力差に応じて該戻り流路の流路面積を絞る制御弁を介装したことを特徴とするパワーステアリング装置。
A control valve for switching and controlling the pump-side supply flow path and the tank-side return flow path in accordance with the steering operation in the first chamber and the second chamber of the power cylinder;
The control valve fits the rotary pool in the sleeve, and both are arranged coaxially so that relative angular displacement is possible according to the steering torque.
In the sleeve, a supply port connected to the pump-side supply flow path, a first port and a second port connected to each of the first chamber and the second chamber of the power cylinder are arranged point-symmetrically around the central axis,
In the rotary pool, the return port connected to the tank side return flow path is point-symmetrically arranged around the central axis,
First and second longitudinal grooves are provided on the inner surface of the sleeve at positions including the first port and the second port, respectively, and the outer surface of the rotary pool is supplied to a position opposite to the front of the sleeve supply port during neutral steering. A vertical groove is provided at the position including the return port on the outer surface of the rotary pool,
At the time of neutral steering, the hydraulic oil supplied to the supply port is caused to flow from the supply vertical groove to the return vertical groove and the return port through the first and second vertical grooves,
At the time of turning, hydraulic oil supplied to the supply port is allowed to flow from the supply vertical groove to one of the first port and the second port through the first or second vertical groove including the port. While supplying to a 1st chamber, the hydraulic fluid of a 2nd chamber is flowed from the other of a 1st port and a 2nd port to the return vertical groove and a return port via the 1st or 2nd vertical groove containing those ports. In the power steering device configured as described above,
The tank-side return flow path is provided with a control valve that restricts the flow area of the return flow path according to the pressure difference between the fluid pressure on the first port side and the fluid pressure on the second port side. Steering device.
前記制御弁が、弁ハウジングに設けられて前記タンク側戻り流路の中間部を形成する主通路と、弁ハウジングに摺動可能に内蔵されて主通路の通路面積を調整するスプールバルブと、弁ハウジング内でスプールバルブの一端側に第1ポート側の流体圧力を加える第1パイロット室と、弁ハウジング内でスプールバルブの他端側に第2ポート側の流体圧力を加える第2パイロット室とを有してなることを特徴とするパワーステアリング装置。   A main passage that is provided in a valve housing and forms an intermediate portion of the tank-side return flow path; a spool valve that is slidably incorporated in the valve housing and adjusts a passage area of the main passage; A first pilot chamber that applies fluid pressure on the first port side to one end side of the spool valve in the housing, and a second pilot chamber that applies fluid pressure on the second port side to the other end side of the spool valve in the valve housing. A power steering device comprising:
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