JP2011020566A - Power steering device - Google Patents

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Yoichi Abe
洋一 阿部
Shigetoshi Kondo
繁俊 近藤
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device equipped with a solenoid valve that can inhibit difference in pressure loss due to the flow direction of hydraulic oil. <P>SOLUTION: The solenoid valve has a fixed orifice 21 and a variable orifice 22 therein both so arranged as to be allocated in series on oil passage circuit. The fixed orifice 21 is constituted so that a pressure loss YΔP1 in the flow in the other direction Y becomes greater than a pressure loss XΔP1 in the flow in one direction X, and the variable orifice 22 is constituted so that a pressure loss XΔP2 in the flow in the one direction X becomes greater than a pressure loss YΔP2 in the flow in the other direction Y. Thereby, the differences in pressure losses Xdp, Ydp, occurring both on the orifices 21, 22 respectively due to the differences in the flow directions of the hydraulic fluid are offset each other. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に適用されるいわゆるパワーステアリング装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a so-called power steering device applied to a vehicle such as an automobile.

車両に適用される従来のパワーステアリング装置としては、例えば、以下の特許文献1に記載されたものが知られている。   As a conventional power steering device applied to a vehicle, for example, one described in Patent Document 1 below is known.

概略を説明すれば、このパワーステアリング装置は、いわゆるロータリ式のバルブとして構成されたコントロールバルブを介してパワーシリンダの一方側の圧力室に作動油を供給することで、該一方側の圧力室の内圧と他方側の圧力室の内圧との差圧に基づいてパワーシリンダに操舵アシスト力を発生させ、該操舵アシスト力もって運転者の操舵力をアシストするものであって、前記一方側の圧力室に供給する作動油の一部をリザーバタンクに還流して当該一方側の圧力室の内圧を調整することにより、パワーシリンダに最適な操舵アシスト力を発生させるようになっている。   Briefly, this power steering device supplies hydraulic oil to a pressure chamber on one side of a power cylinder through a control valve configured as a so-called rotary valve, so that the pressure chamber on the one side of the power cylinder is supplied. A steering assist force is generated in the power cylinder based on a differential pressure between the internal pressure and the internal pressure of the pressure chamber on the other side, and the steering force of the driver is assisted with the steering assist force. A part of the hydraulic oil supplied to the engine is returned to the reservoir tank and the internal pressure of the pressure chamber on one side is adjusted to generate an optimum steering assist force for the power cylinder.

すなわち、このパワーステアリング装置は、コントロールバルブと前記一方側の圧力室とを接続する第1油路と、コントロールバルブとパワーシリンダの他方側の圧力室とを接続する第2油路と、第1油路とリザーバタンクとを接続する第3油路と、第2油路とリザーバタンクとを接続する第4油路と、を備えていて、第3油路と第4油路とは所定の連通路をもって相互に連通するように構成されると共に、該連通路にはソレノイドバルブが設けられている。そして、かかる構成から、例えばパワーシリンダの一方側の圧力室に作動油を供給する場合には、該一方側の圧力室に供給する作動油の一部が、第3油路及び連通路を介して、第2油路を通じてコントロールバルブに戻されるパワーシリンダの他方側の圧力室の作動油と共に第4油路を介してリザーバタンクへ還流されることとなり、その際、連通路を介してリザーバタンクへと還流される前記一方側の圧力室の作動油の流量をソレノイドバルブによって制御することで、前記一方側の圧力室の内圧が調整されるようになっている。   That is, the power steering device includes a first oil passage that connects the control valve and the pressure chamber on one side, a second oil passage that connects the control valve and the pressure chamber on the other side of the power cylinder, A third oil passage that connects the oil passage and the reservoir tank, and a fourth oil passage that connects the second oil passage and the reservoir tank, and the third oil passage and the fourth oil passage are predetermined The communication passage is configured to communicate with each other, and a solenoid valve is provided in the communication passage. From this configuration, for example, when supplying hydraulic oil to the pressure chamber on one side of the power cylinder, a part of the hydraulic oil supplied to the pressure chamber on one side passes through the third oil passage and the communication passage. Thus, together with the hydraulic oil in the pressure chamber on the other side of the power cylinder returned to the control valve through the second oil passage, the oil is returned to the reservoir tank through the fourth oil passage. The internal pressure of the pressure chamber on the one side is adjusted by controlling the flow rate of the hydraulic oil in the pressure chamber on the one side to be returned to the solenoid valve by a solenoid valve.

特開2002−46634号公報JP 2002-46634 A

このように、前記従来のパワーステアリング装置では、連通路を介して作動油がソレノイドバルブを双方向に通流する構成となっている。しかしながら、当該ソレノイドバルブ内に構成された油路の形状は、通流方向に対して対称となってはおらず、また、言い換えれば、対称に構成することは困難であった。このため、前記従来のパワーステアリング装置にあっては、操舵方向によってその圧力損失が相異することとなり、これにより、パワーシリンダに発生する操舵アシスト力に差が生じ、この結果、操舵フィーリングを損なってしまうという問題があった。   As described above, the conventional power steering apparatus has a configuration in which hydraulic oil flows in both directions through the solenoid valve via the communication path. However, the shape of the oil passage formed in the solenoid valve is not symmetric with respect to the flow direction. In other words, it is difficult to configure the oil passage symmetrically. For this reason, in the conventional power steering device, the pressure loss varies depending on the steering direction, and as a result, a difference occurs in the steering assist force generated in the power cylinder. As a result, the steering feeling is reduced. There was a problem of losing.

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、作動油の通流方向による圧力損失の差を抑制し得るソレノイドバルブを備えたパワーステアリング装置を提供するものである。   The present invention has been devised in view of such technical problems, and provides a power steering device including a solenoid valve that can suppress a difference in pressure loss due to the flow direction of hydraulic oil.

本願発明は、内部に隔成された一対の圧力室の差圧に基づいて転舵輪に操舵アシスト力を付与するパワーシリンダと、外部の油圧源から供給される作動油を前記パワーシリンダの各圧力室に選択的に導くコントロールバルブと、前記パワーシリンダの一方側の圧力室と前記コントロールバルブとを接続する第1油路と、前記パワーシリンダの他方側の圧力室と前記コントロールバルブとを接続する第2油路と、前記第1油路と作動油が貯留されるリザーバタンクとを接続し、前記第1油路から戻された作動油を前記リザーバタンクへ還流する第3油路と、前記第2油路と前記リザーバタンクとを接続し、前記第2油路から戻された作動油を前記リザーバタンクへ還流する第4油路と、前記第3油路と前記第4油路とを連通させる連通路と、該連通路に設けられ、前記第3油路側から前記第4油路側へ流れる作動油の一方向流れと前記第4油路側から前記第3油路側へ流れる作動油の他方向流れにおける作動油の流量を制御するソレノイドバルブと、を備え、前記ソレノイドバルブ内において、その流路面積を変化させることによって前記連通路を流れる作動油の流量を制御する可変絞り部と、その流路面積が変化しない固定絞り部と、が油路回路上において直列に配置されるように構成されたパワーステアリング装置であって、前記可変絞り部は、作動油の前記一方向流れにおける圧力損失が前記他方向流れにおける圧力損失よりも大きくなるように構成されると共に、前記固定絞り部は、作動油の前記他方向流れにおける圧力損失が前記一方向流れにおける圧力損失よりも大きくなるように構成されていることを特徴としている。   The present invention relates to a power cylinder that applies a steering assist force to a steered wheel based on a differential pressure between a pair of pressure chambers separated inside, and hydraulic oil supplied from an external hydraulic source to each pressure of the power cylinder. A control valve that selectively leads to the chamber, a first oil passage that connects the pressure chamber on one side of the power cylinder and the control valve, and a pressure chamber on the other side of the power cylinder and the control valve. A second oil path, a first oil path and a reservoir tank in which hydraulic oil is stored, a third oil path for returning the hydraulic oil returned from the first oil path to the reservoir tank; A fourth oil path connecting the second oil path and the reservoir tank and returning the hydraulic oil returned from the second oil path to the reservoir tank; the third oil path; and the fourth oil path. A communication path for communicating, and The flow rate of the working oil in the one-way flow of the working oil that is provided in the passage and flows from the third oil passage side to the fourth oil passage side and in the other direction of the working oil that flows from the fourth oil passage side to the third oil passage side. A variable restrictor for controlling the flow rate of hydraulic fluid flowing through the communication passage by changing the flow passage area in the solenoid valve, and a fixed restrictor that does not change the flow passage area. Is a power steering device configured to be arranged in series on the oil passage circuit, wherein the variable throttle portion is configured such that the pressure loss in the one-way flow of hydraulic oil is the pressure loss in the other-direction flow. The fixed throttle portion is configured such that the pressure loss in the other direction flow of hydraulic oil is larger than the pressure loss in the one direction flow. It is characterized by being configured to so that.

本発明によれば、作動油の流れ方向の違いに基づいて可変絞り部と固定絞り部のそれぞれに発生する圧力損失の差が互いに打ち消し合うこととなり、ソレノイドバルブ内における作動油の流れ方向の違いに基づいて発生する圧力損失の差を低減することができる。この結果、作動油の流れ方向の違いに基づいて発生する装置全体としての圧力損失差の低減化に供される。   According to the present invention, the difference in the pressure loss generated in each of the variable throttle portion and the fixed throttle portion cancels each other based on the difference in the hydraulic oil flow direction, and the difference in the hydraulic oil flow direction in the solenoid valve. It is possible to reduce the difference in pressure loss that occurs based on the above. As a result, the pressure loss difference as a whole device generated based on the difference in the flow direction of hydraulic oil is reduced.

本発明に係るパワーステアリング装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the power steering apparatus which concerns on this invention. 図1に示すパワーステアリング装置の油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the power steering device shown in FIG. 1. 図1に示すソレノイドバルブの構成を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the structure of the solenoid valve shown in FIG. 図1に示すソレノイドバルブの油圧回路図である。FIG. 2 is a hydraulic circuit diagram of the solenoid valve shown in FIG. 1. 図4に示す固定オリフィスの概略図である。It is the schematic of the fixed orifice shown in FIG. 図5に示す固定オリフィスの前後の通路径比と損失係数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the passage diameter ratio before and behind the fixed orifice shown in FIG. 5, and a loss coefficient. 図3に示す固定オリフィスのA−A線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of the fixed orifice shown in FIG. 従来の固定オリフィスを示す図7に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 7 which shows the conventional fixed orifice. 図4に示す可変オリフィスにおける作動油の流れ方向に対するソレノイドの励磁電流と当該可変オリフィスにおける圧力損失との関係を示すグラフである。5 is a graph showing a relationship between a solenoid exciting current and a pressure loss in the variable orifice with respect to a flow direction of hydraulic oil in the variable orifice shown in FIG. 4. 図4に示すソレノイドバルブ全体での作動油の流れ方向に対するソレノイドの励磁電流と当該ソレノイドバルブ全体における圧力損失との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the excitation current of the solenoid and the pressure loss in the entire solenoid valve with respect to the flow direction of hydraulic oil in the entire solenoid valve shown in FIG. 4. 図5に示す固定絞り部の構成の他例に係る概略図である。It is the schematic which concerns on the other example of a structure of the fixed aperture | diaphragm | squeeze part shown in FIG.

以下に、本発明に係るパワーステアリング装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、この実施形態では、このパワーステアリング装置を、例えば自動車用のラック・ピニオン式ステアリング装置に適用した例を示している。   Hereinafter, an embodiment of a power steering device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, an example in which the power steering apparatus is applied to, for example, a rack and pinion type steering apparatus for an automobile is shown.

すなわち、このパワーステアリング装置は、図1に示すように、一端側が図外のステアリングホイールに連係された入力軸である操舵軸1と、該操舵軸1の他端にトーションバー2を介して連結され、先端側の外周にピニオン歯3aを有する出力軸であるピニオン軸3と、軸方向の所定範囲にピニオン歯3aに噛合するラック歯4aを有し、車体幅方向に延出して両端が図外のナックルを介して左右の転舵輪にそれぞれ連係されたラック軸4と、該ラック軸4をピストンロッドとしてなり、内部に隔成された後記の第1、第2圧力室P1,P2に油圧が作用することによって操舵アシスト力を発生させるパワーシリンダ5と、該パワーシリンダ5内を循環する作動油を貯留させるリザーバタンク6と、該リザーバタンク6から作動油を吸い上げ、これをパワーシリンダ5へと圧送するオイルポンプ7と、トーションバー2の捩れをもって操舵軸1とピニオン軸3とが相対回転することにより開閉し、前記両軸1,3の相対回転量(前記トーションバー2の捩れ量)に応じてパワーシリンダ5に供給する作動油量を制御するコントロールバルブ8と、該コントロールバルブ8に隣設され、車速に応じてパワーシリンダ5へ供給する作動油の流量を可変制御するソレノイドバルブ10と、を備えている。   That is, as shown in FIG. 1, this power steering apparatus is connected to a steering shaft 1 that is an input shaft linked to a steering wheel (not shown) on one end side, and to the other end of the steering shaft 1 via a torsion bar 2. A pinion shaft 3 which is an output shaft having pinion teeth 3a on the outer periphery on the front end side, and rack teeth 4a meshing with the pinion teeth 3a in a predetermined range in the axial direction. The rack shaft 4 linked to the left and right steered wheels via outer knuckles, and the rack shaft 4 is used as a piston rod, and hydraulic pressure is applied to the first and second pressure chambers P1 and P2 described later. The power cylinder 5 that generates the steering assist force by the action of, the reservoir tank 6 that stores the hydraulic oil circulating in the power cylinder 5, and the hydraulic oil is sucked up from the reservoir tank 6 The steering shaft 1 and the pinion shaft 3 are rotated relative to each other by the torsion of the oil pump 7 that pumps this to the power cylinder 5 and the torsion bar 2 is twisted. A control valve 8 that controls the amount of hydraulic oil supplied to the power cylinder 5 in accordance with the torsion amount of the torsion bar 2, and the flow rate of hydraulic oil that is provided adjacent to the control valve 8 and supplied to the power cylinder 5 in accordance with the vehicle speed. And a solenoid valve 10 that variably controls.

このような構成から、運転者により操舵操作が行われると、ピニオン軸3に対し操舵軸1が相対回転することとなってトーションバー2に捩れが発生し、このトーションバー2の捩れの復元力に基づいてピニオン軸3が回転することでラック軸4が軸方向に移動し、これによって転舵輪の向きが変更されることとなる。また、その際に、ロータリバルブ8を介して運転者の操舵操作に基づく前記ステアリングホイールの回転トルクに応じた油圧がパワーシリンダ5内の後記の第1、第2圧力室P1,P2に作用することによって、運転者の操舵操作がアシストされるようになっている。   With such a configuration, when the steering operation is performed by the driver, the steering shaft 1 rotates relative to the pinion shaft 3 and the torsion bar 2 is twisted, and the torsion restoring force of the torsion bar 2 is restored. As a result, the pinion shaft 3 rotates to move the rack shaft 4 in the axial direction, thereby changing the direction of the steered wheels. At this time, the hydraulic pressure corresponding to the rotational torque of the steering wheel based on the steering operation of the driver is applied to the first and second pressure chambers P1 and P2 described later in the power cylinder 5 through the rotary valve 8. Thus, the steering operation of the driver is assisted.

前記パワーシリンダ5は、ほぼ円筒状に形成されたシリンダチューブ5aと、該シリンダチューブ5a内に軸方向へ移動可能に設けられたピストン5bと、該ピストン5bの外周に嵌着された図外のピストンシールと、を備えていて、このピストンシールによってシリンダチューブ5a内が図1中の左側の第1圧力室P1と右側の第2圧力室P2とに隔成されている。   The power cylinder 5 includes a cylinder tube 5a formed in a substantially cylindrical shape, a piston 5b provided in the cylinder tube 5a so as to be movable in the axial direction, and a non-illustrated fitting on the outer periphery of the piston 5b. The piston tube seal divides the inside of the cylinder tube 5a into a first pressure chamber P1 on the left side and a second pressure chamber P2 on the right side in FIG.

前記コントロールバルブ8は、図1、図2に示すように、所定の配管により構成される第1〜第4油路9a〜9dを介してパワーシリンダ5の前記各圧力室P1,P2及びリザーバタンク6に接続されている。すなわち、図2に示すように、第1油路9aを介してコントロールバルブ8と第1圧力室P1とが接続され、第2油路9bを介してコントロールバルブ8と第2圧力室P2とが接続されていると共に、第3油路9cを介して第1油路9aとリザーバタンクとが接続され、第4油路9dを介して第2油路9bとリザーバタンク6とが接続されるように構成されている。そして、かかる構成から、操舵方向に応じて、オイルポンプ7から吐出された作動油が、第1油路9a又は第2油路9bを介してパワーシリンダ5の対応する一方側の圧力室へ選択的に供給されると共に、第1油路9a又は第2油路9bを介してコントロールバルブ8に戻されたパワーシリンダ5の他方側の圧力室の作動油が、第3油路9c又は第4油路9dを介してリザーバタンクへと還流されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the control valve 8 includes the pressure chambers P1 and P2 and the reservoir tank of the power cylinder 5 through first to fourth oil passages 9a to 9d configured by predetermined piping. 6 is connected. That is, as shown in FIG. 2, the control valve 8 and the first pressure chamber P1 are connected via the first oil passage 9a, and the control valve 8 and the second pressure chamber P2 are connected via the second oil passage 9b. The first oil passage 9a and the reservoir tank are connected via the third oil passage 9c, and the second oil passage 9b and the reservoir tank 6 are connected via the fourth oil passage 9d. It is configured. From such a configuration, the hydraulic oil discharged from the oil pump 7 is selected into the corresponding pressure chamber on the one side of the power cylinder 5 via the first oil passage 9a or the second oil passage 9b according to the steering direction. The hydraulic oil in the pressure chamber on the other side of the power cylinder 5 returned to the control valve 8 via the first oil passage 9a or the second oil passage 9b is supplied to the third oil passage 9c or the fourth oil passage 9c. The oil is recirculated to the reservoir tank through the oil passage 9d.

ここで、前記第3油路9cと第4油路9dとは、図1、図2に示すように、コントロールバルブ8が収容されるギヤボックス11及び該ギヤボックス11に固定されるバルブハウジング12内に構成された一連の連通路20によって相互に連通するようになっており、これによって、前記一方側の圧力室に供給する作動油の一部を、前記連通路20介してコントロールバルブ8に戻された前記他方側の圧力室の作動油と共にリザーバタンク6へ還流するようになっている。そして、前記連通路20の途中には、前記ソレノイドバルブ10が設けられ、該ソレノイドバルブ8により連通路20を通流する作動油の流量を制御することで前記一方側の圧力室に供給する油圧を調整し、これによって、パワーシリンダ5に適切な操舵アシスト力を発生させるようになっている。なお、本実施形態では、第3油路9c側から第4油路9d側への作動油の流れを本発明に係る一方向流れXとし、第4油路9d側から第3油路9c側への作動油の流れを本発明に係る他方向流れYとする。以下、説明の便宜上、一方向流れXを例に説明する。   Here, the third oil passage 9c and the fourth oil passage 9d are, as shown in FIGS. 1 and 2, a gear box 11 in which the control valve 8 is accommodated and a valve housing 12 fixed to the gear box 11. A part of the hydraulic oil supplied to the pressure chamber on the one side is transferred to the control valve 8 through the communication path 20. The fluid is returned to the reservoir tank 6 together with the returned hydraulic oil in the pressure chamber on the other side. The solenoid valve 10 is provided in the middle of the communication path 20, and the hydraulic pressure supplied to the pressure chamber on the one side by controlling the flow rate of the hydraulic oil flowing through the communication path 20 by the solenoid valve 8. Thus, an appropriate steering assist force is generated in the power cylinder 5. In the present embodiment, the flow of hydraulic oil from the third oil passage 9c side to the fourth oil passage 9d side is defined as a one-way flow X according to the present invention, and the fourth oil passage 9d side to the third oil passage 9c side. The flow of the hydraulic oil to the flow is defined as the other direction flow Y according to the present invention. Hereinafter, for convenience of explanation, the unidirectional flow X will be described as an example.

前記ソレノイドバルブ10は、図2に示すように、ECUである電子コントロールユニット30に接続されている図外のトルクセンサや車速センサの検出結果に基づいて、当該電子コントロールユニット30からの制御電流によって駆動制御されるようになっている。なお、トルクセンサは、通常、操舵軸1に設けられ、操舵トルクの検出に供されるもので、車速センサは、通常、転舵輪に設けられ、車両の走行速度の検出に供されるものである。   As shown in FIG. 2, the solenoid valve 10 is controlled by a control current from the electronic control unit 30 based on detection results of a torque sensor and a vehicle speed sensor (not shown) connected to the electronic control unit 30 that is an ECU. The drive is controlled. The torque sensor is usually provided on the steering shaft 1 and used for detection of steering torque, and the vehicle speed sensor is usually provided on the steered wheels and used for detection of the traveling speed of the vehicle. is there.

そして、このソレノイドバルブ10は、図3に示すように、一側部に連通路20の一部をなすバルブボディ収容穴12aが穿設されたバルブハウジング12と、バルブボディ収容穴12aに一端側が貫装されたほぼ円筒状の磁性材からなるバルブボディ13と、このバルブボディ13の一端側内周部である弁体収容孔13aに固定状態に配置された弁体14と、バルブボディ13の他端側に対峙状態に配置され、該バルブボディ13の他端部に筒状部材を介して連結されたほぼ円筒状の磁性材からなるコア15と、主としてバルブボディ13の他端部内周側に弁体14に対し相対移動可能に収容され、コア15と対峙状態に配置されたアーマチュア16と、コア15の内周部に形成された雌ねじ部を介して螺着され、その軸方向位置により後記の付勢部材18の付勢力(予圧)を調整する調整プラグ17と、アーマチュア16のコア15との対向端部に取り付けられたリテーナと調整プラグ17との間に介装され、アーマチュア16をコア15から離間させる方向へ付勢する付勢部材18と、を備えている。   As shown in FIG. 3, the solenoid valve 10 has a valve housing 12 in which a valve body housing hole 12a forming a part of the communication passage 20 is formed on one side, and one end side of the valve body housing hole 12a. A valve body 13 made of a substantially cylindrical magnetic material, a valve body 14 arranged in a fixed state in a valve body housing hole 13a which is an inner peripheral portion on one end side of the valve body 13, and a valve body 13 A core 15 made of a substantially cylindrical magnetic material disposed in a confronting state on the other end side and connected to the other end portion of the valve body 13 via a tubular member, and an inner peripheral side mainly of the other end portion of the valve body 13 The armature 16 is accommodated in the valve body 14 so as to be movable relative to the valve body 14, and is screwed through an internal thread portion formed on the inner peripheral portion of the core 15. rear The adjustment plug 17 that adjusts the urging force (preload) of the urging member 18 and the retainer attached to the end of the armature 16 facing the core 15 and the adjustment plug 17 are interposed between the armature 16 and the core. And an urging member 18 for urging in a direction of separating from 15.

前記ハウジング12には、バルブボディ収容穴12aを介して相互に連通し、このバルブ収容穴12aと共に前記一連の連通路20を構成する第3油路側通路20a及び第4油路側通路20bが設けられており、これらの両通路20a,20bは、コントロールバルブ8の開弁時において、一方の通路がパワーシリンダ5において増圧される側(作動油を供給する側)の圧力室と接続され、他方の通路がリザーバタンク6と接続されるように構成されている。   The housing 12 is provided with a third oil passage side passage 20a and a fourth oil passage side passage 20b that communicate with each other via a valve body accommodation hole 12a and constitute the series of communication passages 20 together with the valve accommodation hole 12a. These passages 20a, 20b are connected to the pressure chamber on the side where one of the passages is increased in the power cylinder 5 (the side supplying hydraulic oil) when the control valve 8 is opened, These passages are configured to be connected to the reservoir tank 6.

前記バルブボディ13は、軸方向一端側寄りに拡径状に設けられたフランジ部を介してポンプボディ12に取り付けられていると共に、バルブボディ収容穴12aに嵌挿される他端側の嵌挿部13bの中間部には、環状の括れ部13cが周方向に連続して設けられていて、この括れ部13cの外周側には、当該括れ部13cの外周面とバルブボディ収容穴12aの内周面との間に環状通路23が画成されている。また、前記バルブボディ13の一端側内周には、弁体収容孔13aの内径に対し拡径形成され、アーマチュア16を軸方向移動可能に収容するアーマチュア収容部13dが設けられている。そして、前記バルブボディ13の括れ部13cにおける周方向の所定位置には、アーマチュア収容部13dと環状通路23とを連通する連通孔24が設けられ、この連通孔24内に、本発明に係る固定絞り部である固定オリフィス21が構成されている(図4参照)。   The valve body 13 is attached to the pump body 12 via a flange portion having an enlarged diameter near one end side in the axial direction, and is inserted into the valve body housing hole 12a. An annular constricted portion 13c is continuously provided in the circumferential direction at an intermediate portion of 13b, and an outer peripheral surface of the constricted portion 13c and an inner periphery of the valve body housing hole 12a are provided on the outer peripheral side of the constricted portion 13c. An annular passage 23 is defined between the two surfaces. The valve body 13 is provided with an armature accommodating portion 13d on the inner circumference on one end side thereof, which is formed with an enlarged diameter relative to the inner diameter of the valve element accommodating hole 13a and accommodates the armature 16 so as to be movable in the axial direction. A communication hole 24 that communicates the armature accommodating portion 13d and the annular passage 23 is provided at a predetermined position in the circumferential direction of the constricted portion 13c of the valve body 13, and the fixed hole according to the present invention is provided in the communication hole 24. A fixed orifice 21 as a throttle portion is configured (see FIG. 4).

前記弁体14は、一端が開口形成され他端が閉塞された円筒状を呈し、その内周側に、一端部開口を介して第4油路側通路20bに臨む油通路25が構成されていると共に、該油通路25の他端部近傍の周壁には、オリフィスとして機能する複数の弁孔14aが径方向に沿って貫通形成されており、これら弁孔14aによって弁体14の内周側と外周側とが連通するようになっている。   The valve body 14 has a cylindrical shape with one end opened and the other end closed, and an oil passage 25 facing the fourth oil passage side passage 20b is formed on the inner peripheral side through the one end opening. In addition, a plurality of valve holes 14a functioning as orifices are formed through the circumferential wall in the vicinity of the other end of the oil passage 25 along the radial direction. The outer peripheral side communicates.

前記アーマチュア16は、主としてバルブボディ13のアーマチュア収容部13d内に軸方向移動可能に収容され、バルブボディ13とコア15の両対向端部に跨るように配置される図外のコイルに励磁電流が通電されることで、該コイルの磁力によって弁体14の外周面をガイドとしてコア15側へと変位するようになっている。また、このアーマチュア16には、アーマチュア収容部13dの内端部と対向する一端部の端面に、アーマチュア収容部13dに流入した作動油を前記各弁孔14aへ導く導入穴16aが軸方向に沿って穿設されていると共に、当該アーマチュア16の内周面に、前記導入穴16aの内端部と連通するように環状溝16bが周方向に沿って切欠形成されている。   The armature 16 is mainly accommodated in the armature accommodating portion 13d of the valve body 13 so as to be movable in the axial direction, and an exciting current is applied to a coil (not shown) arranged so as to straddle both opposing ends of the valve body 13 and the core 15. By being energized, the coil is displaced toward the core 15 by using the outer peripheral surface of the valve body 14 as a guide by the magnetic force of the coil. In addition, the armature 16 has an introduction hole 16a along the axial direction that guides the hydraulic oil flowing into the armature housing portion 13d to the valve holes 14a on the end surface of one end portion facing the inner end portion of the armature housing portion 13d. In addition, an annular groove 16b is formed in the inner peripheral surface of the armature 16 along the circumferential direction so as to communicate with the inner end of the introduction hole 16a.

ここで、前記ソレノイドバルブ10は、いわゆる常開(ノーマルオープン)型のソレノイドバルブとして構成されていて、当該ソレノイドバルブ10に設けられた図外のコイルに励磁電流が通電されていないでは、前記各弁孔14aと環状溝16bとが相互に連通する状態、つまり第3油路側通路20aと第4油路側通路20bとが相互に連通する状態となっている。一方、前記コイルに励磁電流が通電された状態では、その通電量によって前記各弁孔14aと環状溝16bとの連通部の流路面積が変化し、通電量が所定以上となった場合は、図3中に示すように、前記各弁孔14aと環状溝16bとの連通、つまり第3油路側通路20aと第4油路側通路20bとの連通が遮断されるようになっている。そして、前記コイルへの通電量によってその流路面積が変化する前記各弁孔14aと環状溝16bとの連通部によって本発明の可変絞り部である可変オリフィス22が構成されている(図4参照)。   Here, the solenoid valve 10 is configured as a so-called normally open solenoid valve, and each of the above-described solenoid valves 10 is not energized to a coil (not shown) provided in the solenoid valve 10. The valve hole 14a and the annular groove 16b communicate with each other, that is, the third oil passage side passage 20a and the fourth oil passage side passage 20b communicate with each other. On the other hand, in a state in which the exciting current is applied to the coil, the flow passage area of the communication portion between each valve hole 14a and the annular groove 16b changes depending on the amount of current supplied. As shown in FIG. 3, the communication between each valve hole 14a and the annular groove 16b, that is, the communication between the third oil passage side passage 20a and the fourth oil passage side passage 20b is blocked. A variable orifice 22 which is a variable restricting portion of the present invention is configured by a communicating portion between each valve hole 14a and the annular groove 16b whose flow area changes depending on the amount of current supplied to the coil (see FIG. 4). ).

以上のような構成から、前記ソレノイドバルブ10では、例えば非通電状態においては、第3油路側通路20aから作動油が導入される前記一方向流れXの場合、この作動油は、環状通路23から固定オリフィス21(連通孔24)を介してアーマチュア収容部13dへと導かれ、該アーマチュア収容部13dから導入穴16aを通って可変オリフィス22(環状溝16b及び弁孔14a)を介して油通路25へ流入し、該油通路25を通じて第4油路側通路20bに流入することとなる。一方、第4油路側通路20b側から作動油が導入される前記他方向流れYの場合、作動油の流れの状態は、前記一方向流れXの場合とは逆のものとなる。   With the above configuration, in the solenoid valve 10, for example, in a non-energized state, in the case of the one-way flow X in which the hydraulic oil is introduced from the third oil passage side passage 20 a, the hydraulic oil flows from the annular passage 23. The oil passage 25 is guided to the armature housing portion 13d through the fixed orifice 21 (communication hole 24), and from the armature housing portion 13d through the introduction hole 16a through the variable orifice 22 (annular groove 16b and valve hole 14a). And flows into the fourth oil passage side passage 20b through the oil passage 25. On the other hand, in the case of the other direction flow Y in which the hydraulic oil is introduced from the fourth oil passage side passage 20b side, the state of the hydraulic oil flow is opposite to that of the one-way flow X.

かかる作動油の流れを油圧回路として表すと、図4のようになる。つまり、ソレノイドバルブ10では、前記固定オリフィス21と可変オリフィス22とが直列に配置されていて、前記一方向流れXの場合は図中の右から左に流れ、前記他方向流れYの場合は図中の左から右に流れることとなる。なお、同図中に示すXΔP1,XΔP2は、一方向流れXの固定オリフィス21と可変オリフィス22でのそれぞれにおける圧力損失を表しており、YΔP1,YΔP2は、他方向流れYの固定オリフィス21と可変オリフィス22でのそれぞれにおける圧力損失を表している。   This flow of hydraulic oil is represented as a hydraulic circuit as shown in FIG. That is, in the solenoid valve 10, the fixed orifice 21 and the variable orifice 22 are arranged in series. In the case of the one-way flow X, the flow flows from right to left in the figure, and in the case of the other-direction flow Y, It will flow from left to right inside. In the figure, XΔP1 and XΔP2 represent pressure losses at the fixed orifice 21 and the variable orifice 22 of the unidirectional flow X, respectively. YΔP1 and YΔP2 are variable with the fixed orifice 21 of the other direction flow Y. The pressure loss at each of the orifices 22 is represented.

前記固定オリフィス21は、図5に示すように、連通孔24において、その内径が比較的小さく設定された小径部21aと比較的大きく設定された大径部21bとによって段差径状に構成されていて、一方向流れXの場合には、小径部21a側から大径部21b側に作動油が流れることとなり、他方向流れYの場合には、大径部21b側から小径部21a側に作動油が流れることとなる。そして、この固定オリフィス21においては、他方向流れYにおける圧力損失YΔP1よりも一方向流れXにおける圧力損失XΔP1の方が大きくなるように、小径部21aの内径d1と大径部21bの内径d2がそれぞれ設定されている(図6参照)。換言すれば、これら各径部21a,21bの内径d1,d2は、その比(d1/d2)を二乗した値が、他方向流れYよりも一方向流れXの方が大きくなる図6中のチューニング領域Zの範囲となるように、それぞれ設定されている。   As shown in FIG. 5, the fixed orifice 21 is formed in a stepped diameter in the communication hole 24 by a small diameter portion 21 a having a relatively small inner diameter and a large diameter portion 21 b having a relatively large inner diameter. In the case of the unidirectional flow X, the hydraulic oil flows from the small diameter portion 21a side to the large diameter portion 21b side, and in the case of the other direction flow Y, the hydraulic oil operates from the large diameter portion 21b side to the small diameter portion 21a side. Oil will flow. In the fixed orifice 21, the inner diameter d1 of the small diameter portion 21a and the inner diameter d2 of the large diameter portion 21b are set so that the pressure loss XΔP1 in the unidirectional flow X is larger than the pressure loss YΔP1 in the other direction flow Y. Each is set (see FIG. 6). In other words, the inner diameters d1 and d2 of the respective diameter portions 21a and 21b have a value obtained by squaring the ratio (d1 / d2) in the unidirectional flow X in FIG. Each is set to be in the tuning region Z range.

さらに、前記固定オリフィス21は、周方向に複数設けられており、その数を増減させることによってその圧力損失特性をチューニングすることが可能となっている。なお、本実施形態では、前記固定オリフィス21は、周方向の4箇所に設けられていた従来技術に対し(図8参照)、周方向の3箇所に配置されている(図7参照)。   Further, a plurality of the fixed orifices 21 are provided in the circumferential direction, and the pressure loss characteristics can be tuned by increasing or decreasing the number. In the present embodiment, the fixed orifices 21 are arranged at three locations in the circumferential direction (see FIG. 7) as compared to the conventional technique provided at four locations in the circumferential direction (see FIG. 8).

一方、前記可変オリフィス22は、図9に示すように、図中にて実線で示す一方向流れXにおける圧力損失XΔP2よりも図中にて破線で示す他方向流れYにおける圧力損失YΔP2の方が大きくなるように構成されている。換言すれば、この可変オリフィス22は、他方向流れYの圧力損失よりも一方向流れXの圧力損失の方が大きいといった前記固定オリフィス21における圧力損失特性とは反対の圧力損失特性、つまり、固定オリフィス21における圧力損失特性に対して打ち消し合う圧力損失特性となるように構成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 9, the variable orifice 22 has a pressure loss YΔP2 in the other direction flow Y indicated by a broken line in the drawing rather than a pressure loss XΔP2 in the one direction flow X indicated by a solid line in the drawing. It is configured to be large. In other words, the variable orifice 22 has a pressure loss characteristic opposite to the pressure loss characteristic of the fixed orifice 21 such that the pressure loss of the unidirectional flow X is larger than the pressure loss of the other direction flow Y. The pressure loss characteristics cancel each other out with respect to the pressure loss characteristics in the orifice 21.

このような構成から、前記ソレノイドバルブ10では、一方向流れXにおいて固定オリフィス21と可変オリフィス22にそれぞれ発生する圧力損失差Xdp(=XΔP1−XΔP2)と、他方向流れYにおいて固定オリフィス21と可変オリフィス22にそれぞれ発生する圧力損失差Ydp(=YΔP1−YΔP2)と、が相互に打ち消し合うようになっている。このことから、ソレノイドバルブ10全体における作動油の流れ方向の違いに基づいて発生する圧力損失差Ydp−Xdpは、図10に示すように、少なくとも、可変オリフィス22のみを通流する場合における作動油の流れ方向の違いによる圧力損失差YΔP2よりも小さくなるようになっている。   With such a configuration, in the solenoid valve 10, the pressure loss difference Xdp (= XΔP1−XΔP2) respectively generated in the fixed orifice 21 and the variable orifice 22 in the unidirectional flow X and the fixed orifice 21 in the other direction flow Y are variable. The pressure loss differences Ydp (= YΔP1−YΔP2) generated in the orifices 22 cancel each other. Therefore, the pressure loss difference Ydp−Xdp generated based on the difference in the flow direction of the hydraulic oil in the entire solenoid valve 10 is at least the hydraulic oil when flowing only through the variable orifice 22 as shown in FIG. Is smaller than the pressure loss difference YΔP2 due to the difference in the flow direction.

以上のように、この実施の形態では、ソレノイドバルブ10の油圧回路上において固定オリフィス21と可変オリフィス22を直列に配置するように構成すると共に、該両オリフィス21,22の圧力損失特性が相反する特性となるように構成したために、作動油の流れ方向の違いに基づいて前記両オリフィス21,22にそれぞれ発生する圧力損失の差が打ち消し合うこととなり、当該ソレノイドバルブ10内における作動油の流れ方向の違いに基づいて発生する圧力損失差を極力低減することができる。その結果、作動油の流れ方向の違いに基づいて発生するパワーステアリング装置全体としての圧力損失差の低減化に供される。   As described above, in this embodiment, the fixed orifice 21 and the variable orifice 22 are arranged in series on the hydraulic circuit of the solenoid valve 10, and the pressure loss characteristics of the orifices 21 and 22 conflict with each other. Because of the configuration, the difference in pressure loss generated in each of the orifices 21 and 22 cancels out based on the difference in the flow direction of the hydraulic oil, and the flow direction of the hydraulic oil in the solenoid valve 10 The pressure loss difference generated based on the difference can be reduced as much as possible. As a result, the pressure loss difference as a whole of the power steering device generated based on the difference in the flow direction of the hydraulic oil is reduced.

具体的には、前記ソレノイドバルブ10の全体における作動油の流れ方向の違いに基づいて発生する圧力損失差Ydp−Xdpを、少なくとも、可変オリフィス22のみを通流する場合における作動油の流れ方向の違いによる圧力損失差YΔP2よりも小さくなるように構成したことから、ソレノイドバルブが可変オリフィスのみによって構成されている従来技術に比べて、作動油の流れ方向の違いに基づいて発生するパワーステアリング装置全体としての圧力損失差の低減化を図ることができる。   Specifically, the pressure loss difference Ydp−Xdp generated based on the difference in the flow direction of the hydraulic oil in the entire solenoid valve 10 is at least the flow direction of the hydraulic oil when only the variable orifice 22 flows. Since it is configured to be smaller than the pressure loss difference YΔP2 due to the difference, the entire power steering device that is generated based on the difference in the flow direction of the hydraulic oil as compared with the prior art in which the solenoid valve is configured by only the variable orifice As a result, the pressure loss difference can be reduced.

また、前記固定オリフィス21を、他方向流れYにおける圧力損失YΔP1よりも一方向流れXにおける圧力損失XΔP1の方が大きくなるように、すなわち、前記各径部21a,21bの内径d1,d2の比がチューニング領域Zの範囲内となるように構成したことから、このチューニング領域Zでは図6のグラフに示すように作動油の流れ方向の違いに基づく前記両オリフィス21,22における圧力損失差が大きくなるため、これら両オリフィス21,22における圧力損失特性の検証やチューニングが容易になるというメリットがある。   Further, the fixed orifice 21 is set so that the pressure loss XΔP1 in the one-way flow X is larger than the pressure loss YΔP1 in the other-direction flow Y, that is, the ratio between the inner diameters d1 and d2 of the respective diameter portions 21a and 21b. Is within the range of the tuning region Z. In this tuning region Z, as shown in the graph of FIG. 6, the difference in pressure loss between the orifices 21 and 22 based on the difference in the flow direction of hydraulic oil is large. Therefore, there is a merit that the pressure loss characteristics in these orifices 21 and 22 can be easily verified and tuned.

さらには、前記固定オリフィス21において、前記両径部21a,21b間の境界を段差径状に形成したことから、作動油の流れ方向の違いに基づく前記両オリフィス21,22の圧力損失特性を発揮しやすくなり、この結果として、該両オリフィス21,22の圧力損失特性のチューニングが容易になるというメリットもある。   Furthermore, since the boundary between the two diameter portions 21a and 21b is formed in a stepped diameter in the fixed orifice 21, the pressure loss characteristics of the two orifices 21 and 22 based on the difference in the flow direction of hydraulic oil are exhibited. As a result, there is also an advantage that tuning of the pressure loss characteristics of both the orifices 21 and 22 is facilitated.

本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばソレノイドバルブ10内の油路構成ついては、油圧回路上において固定オリフィス21と可変オリフィス22とが直列に配置されるように構成されていればよく、詳細な油路の取り回しについては、対象となる車両や該車両に用いるパワーステアリング装置の仕様等に応じて自由に変更することができる。   The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. For example, the oil path configuration in the solenoid valve 10 is configured such that the fixed orifice 21 and the variable orifice 22 are arranged in series on the hydraulic circuit. What is necessary is just to be able to change freely about the handling of a detailed oil path according to the specification etc. of the object vehicle and the power steering apparatus used for this vehicle.

また、前記実施形態では、前記固定オリフィス21における前記各径部21a,21bの境界を段差径状に構成したものを例に説明したが、該各径部21a,21bの境界については、図11に示すようないわゆるテーパ径状に構成することも可能である。   In the above embodiment, the boundary between the diameter portions 21a and 21b in the fixed orifice 21 is described as an example of a step diameter. However, the boundary between the diameter portions 21a and 21b is illustrated in FIG. It is also possible to configure so-called tapered diameter as shown in FIG.

さらには、本発明に係る固定絞り部に相当する前記固定オリフィス21は、明確な絞りとされるものに限定されるものではなく、前記第3油路側通路20aの内径よりも小さい内径を有していて、少なからず絞り効果を奏するものであればよい。   Furthermore, the fixed orifice 21 corresponding to the fixed throttle portion according to the present invention is not limited to a clear throttle, and has an inner diameter smaller than the inner diameter of the third oil passage side passage 20a. However, it may be anything that exhibits a diaphragm effect.

21…固定オリフィス(固定絞り部)
22…可変オリフィス(可変絞り部)
X…一方向流れ
Y…他方向流れ
XΔP1…一方向流れの固定オリフィスにおける圧力損失
YΔP1…他方向流れの固定オリフィスにおける圧力損失
XΔP2…一方向流れの可変オリフィスにおける圧力損失
YΔP2…他方向流れの可変オリフィスにおける圧力損失
Xdp…一方向流れにおける圧力損失差
Ydp…他方向流れにおける圧力損失差
21 ... Fixed orifice (fixed restrictor)
22 ... Variable orifice (variable restrictor)
X ... one-way flow Y ... other-direction flow XΔP1 ... pressure loss YΔP1 in a fixed orifice in one-way flow ... pressure loss XΔP2 in a fixed orifice in other direction flow ... pressure loss YΔP2 in a variable orifice in one-way flow ... variable in other direction flow Pressure loss at the orifice Xdp ... Pressure loss difference in one direction flow Ydp ... Pressure loss difference in other direction flow

Claims (5)

内部に隔成された一対の圧力室の差圧に基づいて転舵輪に操舵アシスト力を付与するパワーシリンダと、
外部の油圧源から供給される作動油を前記パワーシリンダの各圧力室に選択的に導くコントロールバルブと、
前記パワーシリンダの一方側の圧力室と前記コントロールバルブとを接続する第1油路と、
前記パワーシリンダの他方側の圧力室と前記コントロールバルブとを接続する第2油路と、
前記第1油路と作動油が貯留されるリザーバタンクとを接続し、前記第1油路から戻された作動油を前記リザーバタンクへ還流する第3油路と、
前記第2油路と前記リザーバタンクとを接続し、前記第2油路から戻された作動油を前記リザーバタンクへ還流する第4油路と、
前記第3油路と前記第4油路とを連通させる連通路と、
該連通路に設けられ、前記第3油路側から前記第4油路側へ流れる作動油の一方向流れと前記第4油路側から前記第3油路側へ流れる作動油の他方向流れにおける作動油の流量を制御するソレノイドバルブと、を備え、
前記ソレノイドバルブ内において、その流路面積を変化させることによって前記連通路を流れる作動油の流量を制御する可変絞り部と、その流路面積が変化しない固定絞り部と、が油路回路上において直列に配置されるように構成されたパワーステアリング装置であって、
前記可変絞り部は、作動油の前記一方向流れにおける圧力損失が前記他方向流れにおける圧力損失よりも大きくなるように構成されると共に、
前記固定絞り部は、作動油の前記他方向流れにおける圧力損失が前記一方向流れにおける圧力損失よりも大きくなるように構成されていることを特徴とするパワーステアリング装置。
A power cylinder for applying a steering assist force to the steered wheels based on a differential pressure between a pair of pressure chambers separated inside;
A control valve that selectively guides hydraulic oil supplied from an external hydraulic source to each pressure chamber of the power cylinder;
A first oil passage connecting the pressure chamber on one side of the power cylinder and the control valve;
A second oil passage connecting the pressure chamber on the other side of the power cylinder and the control valve;
A third oil passage that connects the first oil passage to a reservoir tank in which hydraulic oil is stored, and returns the hydraulic oil returned from the first oil passage to the reservoir tank;
A fourth oil path that connects the second oil path and the reservoir tank and returns the hydraulic oil returned from the second oil path to the reservoir tank;
A communication passage for communicating the third oil passage with the fourth oil passage;
The hydraulic fluid is provided in the communication passage and flows in one direction of hydraulic oil flowing from the third oil passage side to the fourth oil passage side and in the other direction flow of hydraulic oil flowing from the fourth oil passage side to the third oil passage side. A solenoid valve for controlling the flow rate,
In the solenoid valve, a variable throttle part that controls the flow rate of the hydraulic fluid flowing through the communication path by changing the flow path area, and a fixed throttle part that does not change the flow path area are on the oil path circuit. A power steering device configured to be arranged in series,
The variable restrictor is configured such that the pressure loss in the one-way flow of hydraulic oil is greater than the pressure loss in the other-direction flow,
The power throttle device, wherein the fixed throttle portion is configured such that a pressure loss in the other direction flow of hydraulic oil is larger than a pressure loss in the one direction flow.
前記固定絞り部は、前記可変絞り部と前記固定絞り部とを通流する作動油の流れ方向の違いによる圧力損失差が前記可変絞り部のみを流れる作動油の流れ方向の違いによる圧力損失差よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 The fixed throttle portion has a pressure loss difference due to a difference in a flow direction of hydraulic oil flowing only in the variable throttle portion due to a difference in a flow direction of hydraulic fluid flowing through the variable throttle portion and the fixed throttle portion. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the power steering apparatus is configured to be smaller. 前記固定絞り部は、複数の絞り通路によって構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のパワーステアリング装置。 The power steering apparatus according to claim 1, wherein the fixed throttle portion includes a plurality of throttle passages. 前記固定絞り部は、小径部側から大径部側へ作動油が流れる際に圧力損失が大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のパワーステアリング装置。 The said fixed throttle part is comprised so that a pressure loss may become large when hydraulic fluid flows from the small diameter part side to the large diameter part side, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. Power steering device. 前記小径部と前記大径部との境界が段差形状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載のパワーステアリング装置。 The power steering device according to claim 4, wherein a boundary between the small diameter portion and the large diameter portion is formed in a step shape.
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