JP2012201136A - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操舵応答性の向上を図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。
【解決手段】バイパスバルブ1(第1,第2バイパスバルブ10,20)において、バルブ孔(第1,第2バルブ孔100,200)の内周面と弁体(第1,第2弁体11,21)の外周面の軸直角方向の断面形状が互いに異なることによりバルブ孔の内周面と弁体の外周面の間に連通路(第1,第2連通路15,25)を形成し、連通路は、一対の圧力室(第1,第2シリンダ室51,52)に接続される油路(第1,第2油路61,62)とリザーバタンク8とを連通し、油路側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い弁体の軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように、前記連通路の断面の径よりも軸方向長さを大きく形成した。
【選択図】図6
【解決手段】バイパスバルブ1(第1,第2バイパスバルブ10,20)において、バルブ孔(第1,第2バルブ孔100,200)の内周面と弁体(第1,第2弁体11,21)の外周面の軸直角方向の断面形状が互いに異なることによりバルブ孔の内周面と弁体の外周面の間に連通路(第1,第2連通路15,25)を形成し、連通路は、一対の圧力室(第1,第2シリンダ室51,52)に接続される油路(第1,第2油路61,62)とリザーバタンク8とを連通し、油路側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い弁体の軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように、前記連通路の断面の径よりも軸方向長さを大きく形成した。
【選択図】図6
Description
本発明は、自動車の転舵輪に操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置に関する。
従来、電動モータで駆動される可逆式ポンプからの液圧をパワーシリンダの左右のシリンダ室にそれぞれ選択的に供給することにより操舵アシスト力を得るパワーステアリング装置において、非加圧側のシリンダ室からの作動油をバイパスバルブを介してリザーバタンクへドレンすることで操舵応答性の向上を図るものが知られている(例えば特許文献1)。バイパスバルブを通過してリザーバタンク側へ向かう作動油の流路は、バイパスバルブの弁体(メインピストン)の外周面とこの弁体を収容するバルブ孔の内周面との間の隙間で構成される。
しかし、上記従来のパワーステアリング装置では、上記隙間を通る作動油の粘性が高くなるとバイパスバルブの性能が低下する場合があり、操舵応答性の向上を十分に図れないおそれがあった。本発明の目的とするところは、操舵応答性の向上を図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にある。
上記目的を達成するため、本発明のパワーステアリング装置は、好ましくは、バイパスバルブの弁体の外周面とバルブ孔の内周面の断面形状を互いに異ならせることで、リザーバタンク側へ向かう作動油の流路を形成した。
よって、操舵応答性の向上を図ることができる。
以下、本発明のパワーステアリング装置を実現する形態を、図面に基づき説明する。
[実施例1]
図1は、実施例1のパワーステアリング装置100のシステムの概略構成を示す。パワーステアリング装置100が設けられる車両のステアリング装置は、ステアリングホイール(操舵輪)2及びこれに接続されたシャフト(操舵軸)3を備えた操作機構と、シャフト3に接続されたギヤ機構4とを有する操舵機構であり、リンク機構を介して転舵輪(前輪FR,FL)に連結されている。ギヤ機構4は、ピニオン40とこれに噛合うラック41を有する所謂ラック&ピニオン機構であるが、これに限られない。運転者がステアリングホイール2を操舵すると、シャフト3を介してピニオン40が回転駆動され、ギヤ機構4によりラック軸42が軸方向に移動し、ラック軸42の両端に連結された転舵輪を操舵する。パワーステアリング装置100は所謂電動油圧式であり、パワーシリンダ(パワーステアリング機構)5と、パワーシリンダ5に液圧を供給する液圧装置6と、電動モータ90と、トルクセンサ91と、コントロールユニット92とを有している。パワーシリンダ5は、ラック軸42と一体に軸方向に移動可能なピストン50と、ピストン50により画成された第1シリンダ室51及び第2シリンダ室52(一対の圧力室)とを有しており、油圧によりピストン50が移動することでラック軸42を左右に移動させる。これにより、ステアリング装置(ギヤ機構4)に入力される操舵力を補助する操舵アシスト力を発生する。
図1は、実施例1のパワーステアリング装置100のシステムの概略構成を示す。パワーステアリング装置100が設けられる車両のステアリング装置は、ステアリングホイール(操舵輪)2及びこれに接続されたシャフト(操舵軸)3を備えた操作機構と、シャフト3に接続されたギヤ機構4とを有する操舵機構であり、リンク機構を介して転舵輪(前輪FR,FL)に連結されている。ギヤ機構4は、ピニオン40とこれに噛合うラック41を有する所謂ラック&ピニオン機構であるが、これに限られない。運転者がステアリングホイール2を操舵すると、シャフト3を介してピニオン40が回転駆動され、ギヤ機構4によりラック軸42が軸方向に移動し、ラック軸42の両端に連結された転舵輪を操舵する。パワーステアリング装置100は所謂電動油圧式であり、パワーシリンダ(パワーステアリング機構)5と、パワーシリンダ5に液圧を供給する液圧装置6と、電動モータ90と、トルクセンサ91と、コントロールユニット92とを有している。パワーシリンダ5は、ラック軸42と一体に軸方向に移動可能なピストン50と、ピストン50により画成された第1シリンダ室51及び第2シリンダ室52(一対の圧力室)とを有しており、油圧によりピストン50が移動することでラック軸42を左右に移動させる。これにより、ステアリング装置(ギヤ機構4)に入力される操舵力を補助する操舵アシスト力を発生する。
液圧装置6は、液圧回路60と、ポンプ7と、作動油を貯留するリザーバタンク8と、バイパスバルブ1と、チェックバルブ600〜602とを有している。液圧回路60は、第1,第2シリンダ室51,52に対応した2系統の油路、すなわち第1シリンダ室51に接続された第1油路61、及び第2シリンダ室52に接続された第2油路62を有している。ポンプ7は、正回転・逆回転の双方向に回転可能な可逆式ポンプであり、ポンプ7の回転方向に応じてそれぞれ吸入口又は吐出口として機能する一対のポート(第1ポート71,第2ポート72)を有している。第1油路61は第1ポート71に接続され、第2油路62は第2ポート72に接続されている。ポンプ7は、吐出口(第1,第2ポート71,72)から吐出する作動油を、液圧回路60(第1,第2油路61,62)を介してパワーシリンダ5の第1,第2シリンダ室51,52に対し選択的に供給する。
電動モータ90は、例えば3相ブラシレスDCモータ等の電動機であり、車載電源(バッテリ)の電力を用いて、転舵輪に与える操舵アシスト力に応じてポンプ7を回転駆動する。トルクセンサ91はシャフト3に設けられ、運転者の操舵状態を検出する。具体的には、シャフト3に入力される操舵トルクを電気信号(トルク信号)に変換し、コントロールユニット92へ出力する。コントロールユニット92は、トルクセンサ91からトルク信号を入力されると共に、目標の操舵アシスト力を決定し、電動モータ90に駆動信号を出力してポンプ7の作動(パワーシリンダ5への油圧供給)を制御することで、運転者の操舵状態(操舵トルク)に応じた操舵アシスト力を実現する電子制御ユニットECUである。なお、ギヤ機構4とパワーシリンダ5は一体のギヤユニットとして設けられ、トルクセンサ91はこのギヤユニットに設置されている。また、液圧装置6、電動モータ90、及びコントロールユニット92は一体の液圧ユニットとして設けられ、第1,第2油路61,62を介してパワーシリンダ5(ギヤユニット)に接続されている。
液圧回路60において、第1,第2油路61,62にはそれぞれ第1,第2ドレン油路63,64が接続され、第1,第2ドレン油路63,64はリザーバタンク8に接続されている。バイパスバルブ1は、液圧回路60内(第1、第2油路61,62)の余分な作動油をリザーバタンク8へ戻す排出弁であり、第1バイパスバルブ10と第2バイパスバルブ20を有している。第1バイパスバルブ10は、第1ドレン油路63(第1油路61とリザーバタンク8の間)に設けられ、第2油路62の油圧に基づき開弁する常閉弁である。第2バイパスバルブ20は、第2ドレン油路64(第2油路62とリザーバタンク8の間)に設けられ、第1油路61の油圧に基づき開弁する常閉弁である。第1,第2ドレン油路63,64はバイパスバルブ1の下流側(リザーバタンク8側)で合流し、この合流後のドレン油路である第3ドレン油路65は、チェックバルブ600を介してリザーバタンク8に接続されている。チェックバルブ600は、リザーバタンク8からバイパスバルブ1への逆流を抑制すると共に、バイパスバルブ1の下流側の第1ドレン油路63又は第2ドレン油路64の圧力が一定値以上になると開弁し、第1ドレン油路63又は第2ドレン油路64とリザーバタンク8とを連通する背圧弁である。
ポンプ7からリークする作動油は、油路66を介してリザーバタンク8に導入される。第1油路61においてポンプ7とバイパスバルブ1との間には第3油路67が接続され、第2油路62においてポンプ7とバイパスバルブ1との間には第4油路68が接続されている。第3、第4油路67,68は、それぞれチェックバルブ601,602を介してリザーバタンク8に接続されている。チェックバルブ601,602は、リザーバタンク8への作動油の逆流を抑制すると共に、液圧回路60内(第1、第2油路61,62)の作動油が不足する際に、リザーバタンク8から液圧回路60内に作動油を補給する吸入弁である。バイパスバルブ1とパワーシリンダ5との間で鋼管により形成される第1、第2油路61,62の配管の一部には、ゴム(又は合成樹脂)で形成された配管610,620(図5参照)がそれぞれ設けられている。配管610,620の膨張/収縮によって第1、第2油路61,62内の圧力の急上昇を吸収すると共に油圧脈動を低減して制御性の安定化を図り、また配管のレイアウト(取り回し)性を向上させる。
図2は、液圧装置6(リザーバタンク8を除く)の外観を示し、液圧装置6の一側面をポンプ7の回転軸Oに直交する方向(バイパスバルブ1の軸Pが延びる方向)から見た図である。図3は、液圧装置6の内部を示し、軸Pを通る平面で液圧装置6を切った断面(図2のA-A視断面)であり、バイパスバルブ1の部分断面図である。以下、説明のため、軸Pが延びる方向にx軸を設け、第1バイパスバルブ10に対して第2バイパスバルブ20の側を正方向とする。x軸及び回転軸Oに直交する方向にy軸を設け、回転軸Oに対してバイパスバルブ1と反対側を正方向とする。回転軸Oが延びる方向にz軸を設け、第2ハウジング74に対して第1ハウジング73の側を正方向とする。
ポンプ7を収容するハウジング部材(ポンプハウジング70)は、ポンプカバーとしての第1ハウジング73、ポンプボディとしての第2ハウジング74、及びカムリングとしての第3ハウジング75を有している。第1、第2ハウジング73,74は、第3ハウジング75をz軸方向両側から挟持するように取付けられる。第1ハウジング73及び第3ハウジング75は第2ハウジング74に対してピン701,702によりxy平面内で位置決めされると共に、ボルト700により一体に固定される。第3ハウジング75の内周面と、第1ハウジング73のz軸負方向側面と、第2ハウジング74のz軸正方向側面とで囲まれる空間により、ポンプ要素収容部が形成される。ポンプ7は、アウタギヤおよびインナギヤを有する内接式のギヤポンプであり、ポンプ要素収容部に収容される。ポンプ7を回転駆動する駆動軸は、ポンプハウジング70内をz軸方向に延びるように設置される。なお、ポンプ7は外接式のギヤポンプやベーン式のポンプであってもよく、限定しない。ポンプハウジング70(第2ハウジング74)のz軸負方向側には電動モータ90が取付けられ、電動モータ90の出力軸がポンプ7の駆動軸に連結される。第2ハウジング74のz軸正方向側の面には、第1ハウジング73を包み込むようにカバーが取付けられ、このカバーの内周側の空間に、作動液を収容する低圧部としてのリザーバタンク8が設けられる。リザーバタンク8はポンプハウジング70からy軸正方向側に延び広がるように設けられる。液圧装置6(液圧ユニット)は、y軸正方向側が鉛直上方向となるように車両に設置される。ポンプハウジング70の内部には、液圧装置6の各油路と各バルブが設けられている。第2ハウジング74の内部には、ポンプ7の第1,第2ポート71,72、第1,第2油路61,62、第1〜第3ドレン油路63〜65、及びバイパスバルブ1を収容するバルブ孔100〜300が設けられている。第3ドレン油路65は、第2ハウジング74内で第1、第2バイパスバルブ10,20に接続し、z軸正方向側で第3ハウジング75及び第1ハウジング73を経由してリザーバタンク8内に開口する。
[バイパスバルブの詳細]
バイパスバルブ1は、第1油路61に接続されると共にド第1,第3ドレン油路63,65を介してリザーバタンク8に接続される第1バイパスバルブ10と、第2油路62に接続されると共に第2,第3ドレン油路64,65を介してリザーバタンク8に接続される第2バイパスバルブ20と、を有している。第1,第2バイパスバルブ10,20は、第1、第2油路61,62と第1,第2ドレン油路63,64とをそれぞれ連通・遮断する第1,第2弁体(メインピストン)11,21を有している。第1,第2弁体11,21の間には、第3弁体30が設置されている。第3弁体30はパイロットピストンであり、第1、第2油路61,62の圧力の差(差圧)に応じて第1弁体11又は第2弁体21を押圧して移動(ストローク)させることで、第1、第2油路61,62のうち低圧側の油路と第1,第3ドレン油路63,64とを連通させる。
バイパスバルブ1は、第1油路61に接続されると共にド第1,第3ドレン油路63,65を介してリザーバタンク8に接続される第1バイパスバルブ10と、第2油路62に接続されると共に第2,第3ドレン油路64,65を介してリザーバタンク8に接続される第2バイパスバルブ20と、を有している。第1,第2バイパスバルブ10,20は、第1、第2油路61,62と第1,第2ドレン油路63,64とをそれぞれ連通・遮断する第1,第2弁体(メインピストン)11,21を有している。第1,第2弁体11,21の間には、第3弁体30が設置されている。第3弁体30はパイロットピストンであり、第1、第2油路61,62の圧力の差(差圧)に応じて第1弁体11又は第2弁体21を押圧して移動(ストローク)させることで、第1、第2油路61,62のうち低圧側の油路と第1,第3ドレン油路63,64とを連通させる。
第1バイパスバルブ10は、第1バルブ孔100と、第1油路連通口101と、第1タンク連通口102と、第1弁座103と、第1弁体11と、から構成される。第1バルブ孔100は、第2ハウジング74の内部をx軸方向に延びるように形成された貫通孔720における(回転軸Oに対して)x軸負方向側の一部が、そのx軸負方向側の開口を第1プラグ(封止部材)12により封止されることで形成された孔であり、第1弁体11を収容する。第1バルブ孔100は略円筒形状であり、第1バルブ孔100の内周面は、x軸方向に対して直角な断面の形状が略円形に形成されている。第1プラグ12は、第1バルブ孔100の内周面に形成されたネジ部に螺合して締結される。第1プラグ12と第1バルブ孔100との間にはシール部材(Oリング等)Sが介装され、第1バルブ孔100内の作動油がx軸負方向側の開口から外部へ流出することを抑制する。第2ハウジング74には、第1バルブ孔100の長手方向(軸Pが延びる方向)の一方側(回転軸Oへ向かうx軸正方向側)に、第1弁座103が設けられている。第1弁座103は、第1バルブ孔100の内周面がx軸正方向側に向かって縮径することでテーパ状に形成されている。第1タンク連通口102は、第1バルブ孔100の軸方向一方側(x軸正方向側)において第1バルブ孔100に開口し、第1バルブ孔100とリザーバタンク8とを連通させる連通口である。第1タンク連通口102は、第1弁座103の内周側に開口するように設けられている。第1油路連通口101は、第1バルブ孔100の軸方向他方側(x軸負方向側)において第1バルブ孔100に開口し、第1バルブ孔100と第1油路61とを連通させる連通口である。
第1弁体11は、第1バルブ孔100内にx軸方向で移動可能に設けられたメインピストンである。図4は、第1弁体11の斜視図である。第1弁体11の本体部11aの外周面は、第1弁体11の軸方向に対して直交する平面で切った断面の形状が略正方形状に設けられている(図7参照)。具体的には、第1バルブ孔100の内周面の直径よりも若干小径な円柱状部材の外周部を周方向で4カ所、第1弁体11の軸方向に平行な平面で略等しく切り取った形状であり、その4隅の角部分は元の円柱の外周面が残ることで曲面(R形状)となっている。これにより、本体部11aの外周面には、周方向に複数個(4カ所)の平面領域110及び同数の曲面領域111が設けられている。本体部11aの軸方向一方側には、第1弁座103と当接する当接部112が、先端に向かって縮径するテーパ状(第1弁座103と同様の形状)に設けられている。また、本体部11aの軸方向一方側には、第3弁体30の一端を収容するための第1収容孔113が設けられている。第1収容孔113は、本体部11aの軸方向一方側の端面から軸方向他方側へ向かって所定深さ(本体部11aの略半分)まで有底円筒状に設けられており、第1弁体11の上記軸方向一方側において当接部112の内周側に開口する。第1弁体11には、本体部11aを径方向に貫通し、本体部11aの外周(平面領域110)と内周(第1収容孔113)とを連通する小径の孔114が、第1収容孔113の底部近傍(本体部11aの軸方向略中間位置)に設けられている。
第1弁体11の軸方向他方側には、本体部11aよりも小径の円柱状に設けられ、本体部11aの軸方向他方側の端面から軸方向に延びるようにガイド部11bが設けられている。ガイド部11bの端面、及び本体部11aにおいてガイド部11bが接続される上記軸方向他方側の端面は、第1弁体11の第1受圧面を構成する。第1弁体11が第1バルブ孔100に収容・設置された状態で、第1バルブ孔100の内周面と第1プラグ12のx軸正方向端面と本体部11a及び当接部112のx軸負方向端面との間には、第1弁体11の受圧室である第1受圧室14が形成される。第1受圧室14には第1油路連通口101が開口し、第1油路61からの作動油が供給される。第1受圧面が第1受圧室14内の圧力を受けることで、x軸正方向側(第1弁座103の側)へ第1弁体11が付勢される。第1受圧室14内において、ガイド部11bの外周には、スプリング13が圧縮された状態で設置・保持される。スプリング13の一端(x軸負方向端)は第1プラグ12のx軸正方向側の端面に当接し、スプリング13の他端(x軸正方向端)は本体部11aのx軸負方向側の端面に当接しており、スプリング13は第1弁体11をx軸正方向側(第1弁座103の側)に常時付勢する。第1弁体11が第1バルブ孔100内でx軸正方向側に最大変位した状態で、ガイド部11bのx軸負方向側の端面と第1プラグ12のx軸正方向側の端面との間には、所定のx軸方向隙間(クリアランス)が形成される。第1弁体11のx軸負方向側への移動(ストローク量)は、ガイド部11bが第1プラグ12と当接することで規制される。
以下、第1バルブ孔100ないし第1弁体11の軸方向に対して直角方向(直交する方向)を軸直方向ないし径方向という。第1バルブ孔100の内周面と第1弁体11の外周面の軸直方向の断面形状が互いに異なることにより、第1連通路15が形成される。すなわち、本体部11aの外周面の平面領域110は第1バルブ孔100の内周面に対して比較的大きな径方向隙間を介して対向するように第1バルブ孔100内に収容されるため、本体部11aの外周のx軸方向両側、すなわち第1受圧室14と第1タンク連通口102は、平面領域110と第1バルブ孔100の内周面との間で構成される空間により互いに連通する。このように第1バルブ孔100の内周面と第1弁体11の外周面の間には、平面領域110と同数(4個)の第1連通路15が形成される。第1受圧室14内の圧力は、第1連通路15の上流側圧力となり、第1タンク連通口102内の圧力は、第1連通路15の下流側圧力となる。第1連通路15は、その軸直方向断面の径(例えば最大径)よりも軸方向長さ(x軸方向寸法)が大きくなるように形成されている。一方、第1弁体11は、その本体部11aの外周の曲面領域111が第1バルブ孔100の内周面に対して比較的小さな径方向隙間を介して対向するように第1バルブ孔100内に収容されるため、曲面領域111において(第1弁体11の径方向移動が第1バルブ孔100の内周面により規制されることで)第1バルブ孔100に対して支持される。このように第1弁体11の外周面には、曲面領域111と同数(4個)の第1弁体支持領域が形成される。また、曲面領域111は、この曲面領域111と第1バルブ孔100の内周面との間の空間を通って本体部11aのx軸方向両端間(すなわち第1受圧室14と第1タンク連通口102との間)を作動油が流通することが可能に設けられている。言換えると、第1弁体11の外周面には、第1バルブ孔100の内周面との間の径方向隙間が小さい領域である第1弁体支持領域(曲面領域111)が第1弁体11の周方向に複数箇所形成され、第1弁体11の外周面の軸直方向断面の形状が、複数の第1弁体支持領域(曲面領域111)同士を直線で接続する形状(略正方形状)に形成されることで、第1弁体支持領域(曲面領域111)同士の間に、上記直線領域(平面領域110)に(径方向で)対向して、第1連通路15が複数箇所形成されている。すなわち、上記直線領域(平面領域110)は第1連通路形成領域である。
第1弁体11のx軸正方向側への移動は、当接部112が第1弁座103と当接することで規制される。当接部112は第1弁体11の周方向全範囲で第1弁座103と当接するため、第1弁座103の内周側に開口する第1タンク連通口102は、第1弁体11により塞がれる。この閉弁状態で、第1弁体11の外周側の隙間(第1連通路15)と第1タンク連通口102との連通は遮断される。すなわち、第1弁体11は、第1弁座103と当接することにより第1油路61側とリザーバタンク8側との連通を遮断する一方、第1弁座103から離間することにより第1油路61側とリザーバタンク8側とを連通させる。
第2バイパスバルブ20も、第1バイパスバルブ10と同様の構成であり、回転軸Oを挟んで第1バイパスバルブ10と対称に設けられている。例えば、第2バイパスバルブ20の第2弁体21は、第2バルブ孔200に収容されると共に、その軸直方向断面が第2バルブ孔200と互いに異なることで、第2連通路25が形成されている。第2弁体21が第2弁座103と当接することで第2連通路25が遮断される。
第2ハウジング74には、第1,第2バルブ孔100,200と略同軸にx軸方向に延び、第1,第2タンク連通口102,202同士を接続する円筒状の第3バルブ孔300が形成されている。第3バルブ孔300のx軸方向略中間位置には、z軸正方向側に延びてリザーバタンク8に連通する第3ドレン油路65が接続されている。第3バルブ孔300には、フリーピストンである第3弁体30が、x軸方向に移動可能に収容される。第3弁体30は、円柱状の接続部30aと、接続部30aの軸方向両側に設けられた円柱状の第1,第2シール部30b,30cと、第3弁体30の軸方向両端部から突出し第1,第2シール部30b,30cよりも小径に設けられた円柱状の第1,第2当接部30d,30eとを略同軸上に有している。第1シール部30bと第1当接部30dは、第1バルブの第1収容孔113に収容される。この状態で、第1収容孔113の内周面と第1シール部30b及び第1当接部30dのx軸負方向端面との間には、第3弁体30の受圧室である第3受圧室301が形成される。第3受圧室301には孔114が開口し、第1連通路15から作動油が供給される。第1シール部30b及び第1当接部30dのx軸負方向端面が第3受圧室301内の圧力を受けることで、x軸正方向側(第2バイパスバルブ20の側)へ第3弁体30が付勢され、移動(ストローク)する。一方、第3弁体30のx軸負方向側への移動(ストローク量)は、第1当接部30dが第1収容孔113のx軸負方向側の底面と当接することで規制される。第2シール部30c及び第2当接部30eの側も、第1シール部30b及び第1当接部30dと回転軸Oを挟んで対称に設けられている点を除き、上記と同様の構成である。第3弁体30には、軸方向両側の第3受圧室301にそれぞれ供給される第1,第2油路61,62の圧力の差(差圧)に相当する油圧力が作用し、この油圧力により、第3弁体30がx軸方向に移動(ストローク)する。接続部30aの外周面と第3バルブ孔300内の内周面との間の空間は第1,第2ドレン油路63,64の一部を構成しており、第1,第2タンク連通口102,202はそれぞれ上記空間を介して第3ドレン油路65に連通する。
[実施例1の作用]
次に、実施例1のパワーステアリング装置100の作用を説明する。図5及び図6は、図1と同様のシステム構成図であり、バイパスバルブ1の図3と同様の断面を併せて示す。図5はステアリングホイール2が操作されていない操舵中立時、図6はステアリングホイール2が操作されたときの操舵アシスト時の状態をそれぞれ示す。図6で、液圧回路60内の作動油の流れ及びバイパスバルブ1の弁体の動きを、それぞれ矢印で示す。図5に示すように、操舵中立時、発生させるアシストトルクがゼロの状態では、第1油路61と第2油路62との間で差圧が発生しない。よって、第1,第2バイパスバルブ10,20は共に閉弁状態に保たれる。具体的には、第1弁体11はスプリング13によってx軸正方向に付勢され、第1ドレン油路63を閉じて第1油路61とリザーバタンク8との連通を遮断する。同様に、第2弁体21はスプリング23によりx軸負方向に付勢され、第2ドレン油路64を閉じて第2油路62とリザーバタンク8との連通を遮断する。
次に、実施例1のパワーステアリング装置100の作用を説明する。図5及び図6は、図1と同様のシステム構成図であり、バイパスバルブ1の図3と同様の断面を併せて示す。図5はステアリングホイール2が操作されていない操舵中立時、図6はステアリングホイール2が操作されたときの操舵アシスト時の状態をそれぞれ示す。図6で、液圧回路60内の作動油の流れ及びバイパスバルブ1の弁体の動きを、それぞれ矢印で示す。図5に示すように、操舵中立時、発生させるアシストトルクがゼロの状態では、第1油路61と第2油路62との間で差圧が発生しない。よって、第1,第2バイパスバルブ10,20は共に閉弁状態に保たれる。具体的には、第1弁体11はスプリング13によってx軸正方向に付勢され、第1ドレン油路63を閉じて第1油路61とリザーバタンク8との連通を遮断する。同様に、第2弁体21はスプリング23によりx軸負方向に付勢され、第2ドレン油路64を閉じて第2油路62とリザーバタンク8との連通を遮断する。
図6に示すように、ステアリングホイール2が切り始められると、アシストトルクを発生させるため、ポンプ7が一方向に回転し、例えば第2油路62に作動油を吐出して第2シリンダ室52に圧力を発生させる。これにより、第2油路62が第1油路61よりも高圧になる。このとき、第2バイパスバルブ20についてみると、第2弁体21にはスプリング23の付勢力に加えて第2油路62の圧力により第2受圧面に油圧力がx軸負方向に作用するため、中立時と同様、第2バイパスバルブ20は閉弁状態を維持し、第2油路62とリザーバタンク8との連通を遮断する。一方、第1バイパスバルブ10についてみると、第1,第2油路61,62の差圧により第3弁体30が第1弁体11をx軸負方向に押し、この押圧力がスプリング13の荷重(第1弁体11をx軸正方向に付勢するバネ力)を上回ると、第1弁体11が第1弁座103から離れて第1バイパスバルブ10が開弁する。上記押圧力により、第1弁体11は、第1プラグ12と当接するまでx軸負方向にストロークする。第1バイパスバルブ10の開弁時、第1弁体11の外周面と第1バルブ孔100の内周面との間の(第1連通路15を含む)隙間を通って、第1油路61から第1タンク連通口102へ作動油が流れる。すなわち、上記(第1連通路15を含む)隙間は、第1ドレン油路63の一部として機能する。これにより、第1ドレン油路63が開通して第1油路61とリザーバタンク8が連通するため、低圧側の第1油路61内の作動油がリザーバタンク8に排出される。このように、第1,第2油路61,62のうち非加圧側の油路(パワーシリンダ5の第1,第2シリンダ室51,52のうち非加圧側のシリンダ室)の作動油をバイパスバルブ1によって素早くリザーバタンク8へ排出することで、加圧側の油路(シリンダ室)の油圧上昇(第1,第2シリンダ室51,52間の差圧発生)が促進されるため、操舵応答性が高められる。
その後、ステアリングホイール2が切り戻されると、ポンプ7の回転方向が反転し、第2油路62から作動油を吸入して第1油路61に吐出するようになるため、第2油路62の圧力が下がり始める。このとき、第1バイパスバルブ10についてみると、切り戻し当初、第1バイパスバルブ10は開弁状態であり、第1油路61に吐出された作動油の一部は第1バイパスバルブ10を介してリザーバタンク8に戻される。第1,第2油路61,62の差圧により第3弁体30が第1弁体11をx軸負方向に押す力が、スプリング13の荷重(第1弁体11をx軸正方向に付勢するバネ力)を下回ると、第1弁体11がx軸正方向に移動する。ここで、作動油の粘性は十分に低く、第1バルブ孔100に対する第1弁体11の摺動抵抗や、第1弁体11の軸方向両側(第1受圧室14と第1タンク連通口102)間の差圧は、無視できるほど小さいものとする。第1弁体11が第1弁座103に当接(着座)すると第1バイパスバルブ10が閉弁し、第1ドレン油路63が閉じられ、第1油路12とリザーバタンク8との連通が遮断される。一方、第2バイパスバルブ20についてみると、切り戻し当初、第2バイパスバルブ10は閉弁状態を維持する。その後、例えば第1バイパスバルブ10が閉弁した後に、第1油路61の圧力が第2油路62の圧力を上回り、その差圧により第2弁体21に作用する押圧力がスプリング23の荷重を上回ると、第2バイパスバルブ20が開弁する。これにより、加圧時に第2油路62に供給された(非加圧時の容積を超える)余分な作動油をリザーバタンク5に排出する。このように、第1,第2油路61,62のうち非加圧側だった油路(上記例では第1油路61。以下同様)を加圧側に切替える際、この油路に接続するバイパスバルブ1(第1バイパスバルブ10)が閉じることで、この油路(第1シリンダ室51)の油圧上昇が促進され、これにより操舵応答性が高められる。
以下、従来技術との対比において本実施例1のパワーステアリング装置100の作用効果を説明する。従来のパワーステアリング装置では、バイパスバルブの弁体(メインピストンである第1,第2弁体)と、この弁体を収容するバルブ孔とが相似形状である。すなわち、弁体の外周面の軸直方向の断面は略円形であり、バルブ孔の内周面の軸直方向の断面も略円形である。よって、両者間の隙間の径方向寸法は、バイパスバルブの軸周りの全周で略等しい。弁体の軸方向両側を連通する連通路は上記隙間により構成され、略円筒状である。この構成では、連通路を流れる作動油の粘性抵抗は、弁体の全周で受けることになる。ここで、作動油は、油温が低下すると粘性が上昇するため、連通路における粘性抵抗が増大する。その結果、(例えば切り始め時、)非加圧側の油路に接続するバイパスバルブにおいて連通路を通過する作動油の流速が低下し、作動油を素早く排出することができないため、非加圧側シリンダの圧力の低下が遅れて操舵応答性が低下し、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。また、油温が低下すると粘性が上昇するため、バルブ孔に対する弁体の摺動抵抗が増大する。その結果、(例えば切り戻し時、)非加圧側から加圧側に切替わった油路に接続するバイパスバルブにおいて、弁体を閉弁方向に円滑にストロークさせることが困難となる。よって、上記バイパスバルブを素早く閉じることができないため、加圧側シリンダの圧力の上昇が遅れて操舵応答性が低下し、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。ここで、バルブ孔の内周面の直径よりも弁体の外周面の直径を小さくして上記隙間の径方向寸法を大きくすれば、連通路の流路断面積(バイパスバルブの軸周り方向における所定範囲当たりの流路断面積をいう。以下、同様。)を増大でき、これにより、粘性が上昇する低油温時にも、連通路において作動油の流れを発生させたり、バルブ孔に対する弁体の摺動抵抗を低減したりすることができる、とも考えられる。しかし、バルブ孔の内周面の直径よりも弁体の外周面の直径を所定以上小さくすると、バルブ孔に対して弁体を支持することが困難となり、弁体の倒れ(バルブ孔の軸に対する傾き)が生じてバイパスバルブの作動不良が発生するおそれがある。具体的には、弁座に対する弁体の当接が不十分となってバイパスバルブが十分に閉じなくなったり、弁体のストロークが妨げられたりするおそれがある。
これに対し、本実施例1では、第1,第2弁体11,21と第1,第2バルブ孔100,200の断面形状が互いに異なって設けられている。以下、第1バイパスバルブ10を例にとって説明するが、第2バイパスバルブ20の側も同様である。具体的には、第1弁体11の外周面には、平面領域110が複数箇所形成されている。第1バルブ孔100に対する第1弁体11のクリアランス(径方向隙間)は、軸Pの周りで見ると、平面領域110において比較的大きく、この平面領域110と第1バルブ孔100の内周面の間に第1連通路15が形成されている。第1連通路15における流路断面積は、軸Pの周りにおける第1連通路15以外の部位の隙間における流路断面積よりも大きい。(流路断面積が大きい)第1連通路15を通過する際に作動油に作用する粘性抵抗(流路抵抗)は、第1連通路15以外の(流路断面積が小さい)部位の隙間を通過する際よりも小さくなる。このため、油温が低く作動油の粘性が高いときでも、第1弁体11の外周で、第1油路61側からリザーバタンク8側へ向かう作動油の流れが、第1連通路15において発生可能となる。よって、低油温時であっても、(例えば切り始め時、)非加圧側の油路(第1油路61)からバイパスバルブ1(第1バイパスバルブ10)を介して作動油を素早く排出することができる。第1連通路15は、第1弁体11の外周面と第1バルブ孔100の内周面との間の隙間における第1ドレン油路63の主要部分を構成する。
また、切り戻し時、非加圧側から加圧側に切替わった第1油路61に接続する第1バイパスバルブ10において、第1バルブ孔100に対する第1弁体11の摺動抵抗が、平面領域110を設けた分だけ小さくなるため、第1弁体11のx軸正方向(閉弁方向)へのストロークが容易になる。それだけでなく、第1連通路15は絞りとして機能し、第1連通路15において第1油路61側からリザーバタンク8側への作動油の流速が上昇するのに伴い、第1弁体11の軸方向両側(第1受圧室14と第1タンク連通口102)の間に差圧が生じる。この差圧によって第1弁体11にx軸正方向(閉弁方向)の力が作用する。なお、チェックバルブ600の開弁圧は、上記隙間(第1連通路15)に作動油の流れが発生する程度に十分に小さく設定されている。第1,第2油路61,62の差圧により第3弁体30が第1弁体11をx軸負方向に押す力と第1バルブ孔100に対する第1弁体11の摺動抵抗との合計が、第1弁体11に作用する上記軸方向両側の差圧に由来するx軸正方向の力とスプリング13のx軸正方向の荷重との合計を下回ると、第1弁体11がx軸正方向に移動し、第1バイパスバルブ10が閉弁する。このように、油温が低下し、第1バルブ孔100に対する第1弁体11(曲面領域111)の摺動抵抗が増大するときでも、第1連通路15が絞りとして機能することで、第1弁体11の軸方向両側に発生する差圧による閉弁方向の力が(スプリング13の荷重に加えて)第1弁体11に作用するため、第1バイパスバルブ10を素早く閉じることができる。したがって、油温の低下時、粘性抵抗の増大による上記操舵応答性の低下を抑制して、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
一方、第1弁体11には、第1弁体支持領域(曲面領域111)が周方向に複数箇所形成され、第1連通路15は複数の曲面領域111同士の間に形成されており、第1弁体11は、第1バルブ孔100に対して曲面領域111において比較的小さいクリアランス(径方向隙間)を形成する。よって、上記のように第1弁体11の外周側に流路断面積(径方向隙間)が大きな第1連通路15を形成しても、第1弁体11が曲面領域111において第1バルブ孔100に支持されるため、第1弁体11の軸が第1バルブ孔100の軸(バイパスバルブ1の軸P)に対して傾くことが抑制される。したがって、第1弁体11の倒れ、及びこれによる第1バイパスバルブ10の作動不良を抑制することができる。また、第1連通路15(平面領域110と第1バルブ孔100との間)における径方向隙間は、径方向で第1弁体支持領域(曲面領域111)に対向する隙間(曲面領域111と第1バルブ孔100との間の径方向隙間)よりも大きく形成されるため、第1弁体支持領域(曲面領域111)に対向する上記隙間を従来と同様の大きさ(第1弁体11を支持して倒れを抑制可能な大きさ)としても、第1弁体11の外周側の隙間全体の流路断面積は従来よりも大きくなる。よって、作動油の温度が高いと低いとに関わらず、ドレン油路63における流路抵抗を従来よりも低減して第1バイパスバルブ10からの作動油の排出を円滑化し、これにより操舵応答性の向上を図ることができる。言換えると、本実施例1では、第1弁体11(メインピストン)と第1バルブ孔100の断面形状を互いに異ならせ、両者間のクリアランスを第1弁体11の周方向で部分的に異ならせることで、第1連通路15と第1弁体11の支持構造とを設けたため、粘性抵抗の低減と第1弁体11の倒れ抑制とを容易に両立することができる。
また、本実施例1では、第1連通路15は、その軸直方向断面(流路断面)の径よりも軸方向長さが大きくなるように軸方向に沿って細長く形成されており(具体的には、第1弁体11(本体部11a)における軸方向の略全範囲にわたって設けられており)、第1バルブ孔100において第1連通路15は作動油の流れのチョーク絞りを形成する。よって、第1連通路15が軸直方向断面の径よりも軸方向長さが小さくなるように軸方向に短く形成されてオリフィス絞りを形成する場合(例えば、第1弁体11(本体部11a)における軸方向の一部に絞りを設ける場合)よりも、油温の影響を受けやすく、油温の低下に対する第1連通路15の前後(第1弁体11の軸方向両側間)の差圧の発生分が大きい。言換えると、油温の低下に伴う第1連通路15に対する作動油の粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように設けられているため、油温が低いときは粘性抵抗の影響が大きく、第1連通路15の絞り効果が大きくなる(オリフィス絞りを形成する場合に比べ、同じ流速であっても発生する差圧が大きくなる)。したがって、油温の低下時、非加圧側から加圧側に切替わった油路(第1油路61)に接続するバイパスバルブ1(第1バイパスバルブ10)を、上記差圧を利用してより素早く閉じることができ、閉弁時の作動性を向上できるため、上記作用効果を向上することができる。一方、油温が高いとき(低油温時以外)は粘性抵抗の影響が小さく、第1連通路15における流路抵抗が抑制される(オリフィス絞りを形成する場合に比べ、同じ流速であっても発生する差圧が小さくなる)ため、第1連通路15の絞り効果による操舵感への影響を小さくできる。すなわち、第1連通路15をチョーク油路としたことで、高油温時にはバルブ作動への影響を小さくしつつ、低油温時のみ速やかに閉弁させることができる。ここで、第1連通路15の上記軸直方向断面の径とは、絞り流路としての第1連通路15の断面の実効的な径を意味し、例えば、上記断面の面積はそのままで形状を円形としたものの直径や、第1連通路15の軸直方向断面内における任意の2点間の距離の最大値(最大径)等を用いることができる。
なお、第1連通路15の数や形状は任意であり、本実施例1のものに限られない。図7は、第1弁体11を軸方向一方側からみた図であり、第1連通路15の数や形状のバリエーション(変形例)を示す。例えば、本実施例1では、第1バルブ孔100の内周面の軸直方向断面を略円形とする一方、第1弁体11の外周面の軸直方向断面を略多角形状とした、すなわち複数の第1弁体支持領域(曲面領域111)同士を接続する第1連通路形成領域を直線状(平面領域110)としたが、隣接する第1弁体支持領域(曲面領域111)の間の第1連通路形成領域は、(軸方向から見て)直線であるストレート形状(平面領域110)に限らず、例えば、径方向内側(軸P)に向かって凹む曲線である中凹形状であったり、径方向外側(軸Pから離れる側)に向かって凸の曲線である中凸形状であったりしてもよい。また、本実施例1では、複数の第1弁体支持領域(曲面領域111)(及びこれらを接続する第1連通路形成領域)の数が4であり、第1弁体11を4辺で支持する構造(四辺支持)としたが、第1弁体支持領域(曲面領域111)の数は4に限らず、例えば3(第1弁体11を3辺で支持する三辺支持)であっても6(六辺支持)であってもよい。そして、図7に示すように、連通路形成領域の形状の変形例と、弁体支持領域の数の変形例とを適宜組み合わせることが可能である。
また、図7に示す各例では第1弁体11の形状は軸対称であることとしたが、軸Pに関して非対称としてもよい。例えば、複数の第1連通路15を非対称に配置することとしてもよい。また、図7に示す各例では第1バルブ孔100の内周面の軸直方向断面を略円形とする一方、第1弁体11の外周面の軸直方向断面を非円形としたが、逆に、第1バルブ孔100の内周面の軸直方向断面を非円形とする一方、第1弁体11の外周面の軸直方向断面を略円形とすることで、第1弁体11の支持構造や第1連通路15を設けることとしてもよい。また、第1バルブ孔100の内周面又は/及び第1弁体11の外周面に(軸方向に延びる)溝や突起を設けることで第1連通路15を形成することとしてもよい。また、第1弁体支持領域(曲面領域111)及び第1連通路15を複数設けるのではなく、それぞれ1つだけ設けることとしてもよい。例えば、第1弁体支持領域(曲面領域111)を軸Pの周りで180°よりも広い範囲、例えば270°の範囲に設け、残りの部分を第1連通路形成領域(例えば平面領域110)とすれば、第1弁体11の倒れを抑制しつつ、第1連通路15を形成することができる。このように、第1連通路15の形成方法を適宜変更することで、第1連通路15の流路特性を様々に調整することが可能である。例えば、本実施例1では、第1バルブ孔100の断面を略円形とすると共に、断面が略円形の第1弁体11の外周面に(軸Pの方向から見て)直線状の第1連通路形成領域(平面領域110)を設けたため、第1バルブ孔100や第1弁体11の製造が比較的容易であり(成形性や加工性が良く)、製造コストを低減することが可能であるだけでなく、上記中凹形状のものに比べ第1連通路15の流路断面積が小さくなるため、第1連通路15のチョーク絞り効果を高めることができる。
以上、第1バイパスバルブ10を例にとって説明してきたが、第2バイパスバルブ20についても同様であり、上記と同様の作用効果を得ることができる。
[実施例1の効果]
以下、実施例1のパワーステアリング装置100が奏する効果を列挙する。
(1)一対の圧力室(第1,第2シリンダ室51,52)を有し、転舵輪FL,FRに連結された操舵機構の操舵アシスト力を発生するパワーシリンダ5と、パワーシリンダ5の一対の圧力室に対し選択的に作動油を供給し、一対の吐出口(第1,第2ポート71,72)を有する可逆式ポンプ7と、一対の圧力室と可逆式ポンプ7の一対の吐出口とをそれぞれ接続する第1油路61及び第2油路62と、転舵輪に与える操舵アシスト力に応じて可逆式ポンプ7を駆動する電動モータ90と、作動油を貯留するリザーバタンク8と、第1油路61とリザーバタンク8の間に設けられ、第2油路62の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第1バルブ孔100と、第1バルブ孔100の長手方向である第1軸方向の一方側(x軸正方向側)において第1バルブ孔100とリザーバタンク8とを連通させるように第1バルブ孔100に開口する第1タンク連通口102と、第1バルブ孔100の第1軸方向の他方側(x軸負方向側)において第1バルブ孔100と第1油路61とを連通させるように第1バルブ孔100に開口する第1油路連通口101と、第1バルブ孔100の第1軸方向一方側に設けられた第1弁座103と、第1バルブ孔100内に第1軸方向移動可能に設けられた弁体であって第1弁座103と当接することにより第1油路61側とリザーバタンク8側との連通を遮断し離間することにより第1油路61側とリザーバタンク8側とを連通させる第1弁体11と、から構成される第1バイパスバルブ10と、第1バルブ孔100の内周面と第1弁体11の外周面の第1軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより第1バルブ孔100の内周面と第1弁体61の外周面の間に形成される連通路であって、リザーバタンク8と第1油路61とを連通し、第1油路61側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い第1弁体11の第1軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第1連通路15と、第1弁体11の第1軸方向他方側に設けられ、第1弁座103側へ第1弁体11が付勢されるように第1連通路15の上流側圧力を受ける第1受圧面と、第2油路62とリザーバタンク8の間に設けられ、第1油路61の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第2バルブ孔200と、第2バルブ孔200の長手方向である第2軸方向の一方側(x軸負方向側)において第2バルブ孔200とリザーバタンク8とを連通させるように第2バルブ孔200に開口する第2タンク連通口202と、第2バルブ孔200の第2軸方向の他方側(x軸正方向側)において第2バルブ孔200と第2油路62とを連通させるように第2バルブ孔200に開口する第2油路連通口201と、第2バルブ孔200の第2軸方向一方側に設けられた第2弁座203と、第2バルブ孔200内に第2軸方向移動可能に設けられた弁体であって第2弁座203と当接することにより第2油路62側とリザーバタンク8側との連通を遮断し離間することにより第2油路62側とリザーバタンク8側とを連通させる第2弁体21と、から構成される第2バイパスバルブ20と、第2バルブ孔200の内周面と第2弁体62の外周面の第2軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより第2バルブ孔200の内周面と第2弁体21の外周面の間に形成される連通路であって、リザーバタンク8と第2油路62とを連通し、第2油路62側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い第2弁体21の第2軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第2連通路25と、第2弁体21の第2軸方向他方側に設けられ、第2弁座203側へ第2弁体21が付勢されるように第2連通路25の上流側圧力を受ける第2受圧面と、を有する。
よって、油温の低下時、第1、第2バイパスバルブ10,20の作動性を向上することで、操舵応答性の低下を抑制し、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
以下、実施例1のパワーステアリング装置100が奏する効果を列挙する。
(1)一対の圧力室(第1,第2シリンダ室51,52)を有し、転舵輪FL,FRに連結された操舵機構の操舵アシスト力を発生するパワーシリンダ5と、パワーシリンダ5の一対の圧力室に対し選択的に作動油を供給し、一対の吐出口(第1,第2ポート71,72)を有する可逆式ポンプ7と、一対の圧力室と可逆式ポンプ7の一対の吐出口とをそれぞれ接続する第1油路61及び第2油路62と、転舵輪に与える操舵アシスト力に応じて可逆式ポンプ7を駆動する電動モータ90と、作動油を貯留するリザーバタンク8と、第1油路61とリザーバタンク8の間に設けられ、第2油路62の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第1バルブ孔100と、第1バルブ孔100の長手方向である第1軸方向の一方側(x軸正方向側)において第1バルブ孔100とリザーバタンク8とを連通させるように第1バルブ孔100に開口する第1タンク連通口102と、第1バルブ孔100の第1軸方向の他方側(x軸負方向側)において第1バルブ孔100と第1油路61とを連通させるように第1バルブ孔100に開口する第1油路連通口101と、第1バルブ孔100の第1軸方向一方側に設けられた第1弁座103と、第1バルブ孔100内に第1軸方向移動可能に設けられた弁体であって第1弁座103と当接することにより第1油路61側とリザーバタンク8側との連通を遮断し離間することにより第1油路61側とリザーバタンク8側とを連通させる第1弁体11と、から構成される第1バイパスバルブ10と、第1バルブ孔100の内周面と第1弁体11の外周面の第1軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより第1バルブ孔100の内周面と第1弁体61の外周面の間に形成される連通路であって、リザーバタンク8と第1油路61とを連通し、第1油路61側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い第1弁体11の第1軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第1連通路15と、第1弁体11の第1軸方向他方側に設けられ、第1弁座103側へ第1弁体11が付勢されるように第1連通路15の上流側圧力を受ける第1受圧面と、第2油路62とリザーバタンク8の間に設けられ、第1油路61の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第2バルブ孔200と、第2バルブ孔200の長手方向である第2軸方向の一方側(x軸負方向側)において第2バルブ孔200とリザーバタンク8とを連通させるように第2バルブ孔200に開口する第2タンク連通口202と、第2バルブ孔200の第2軸方向の他方側(x軸正方向側)において第2バルブ孔200と第2油路62とを連通させるように第2バルブ孔200に開口する第2油路連通口201と、第2バルブ孔200の第2軸方向一方側に設けられた第2弁座203と、第2バルブ孔200内に第2軸方向移動可能に設けられた弁体であって第2弁座203と当接することにより第2油路62側とリザーバタンク8側との連通を遮断し離間することにより第2油路62側とリザーバタンク8側とを連通させる第2弁体21と、から構成される第2バイパスバルブ20と、第2バルブ孔200の内周面と第2弁体62の外周面の第2軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより第2バルブ孔200の内周面と第2弁体21の外周面の間に形成される連通路であって、リザーバタンク8と第2油路62とを連通し、第2油路62側からリザーバタンク8側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い第2弁体21の第2軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第2連通路25と、第2弁体21の第2軸方向他方側に設けられ、第2弁座203側へ第2弁体21が付勢されるように第2連通路25の上流側圧力を受ける第2受圧面と、を有する。
よって、油温の低下時、第1、第2バイパスバルブ10,20の作動性を向上することで、操舵応答性の低下を抑制し、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
(2)第1弁体11は、第1バルブ孔100の内周面との間の第1軸方向に対する径方向隙間が小さい領域である第1弁体支持領域(曲面領域111)が第1弁体11の周方向に複数個所形成され、第1連通路15は、複数の第1弁体支持領域同士の間に形成され、第2弁体25は、第2バルブ孔200の内周面との間の第2軸方向に対する径方向隙間が小さい領域である第2弁体支持領域(曲面領域211)が第2弁体21の周方向に複数個所形成され、第2連通路25は、複数の第2弁体支持領域同士の間に形成される。
よって、第1、第2弁体11,21の倒れを抑制し、第1、第2バイパスバルブ10,20の作動性を向上することすることができる。
よって、第1、第2弁体11,21の倒れを抑制し、第1、第2バイパスバルブ10,20の作動性を向上することすることができる。
(3)第1バルブ孔100の内周面は第1軸方向に対して直角な断面の形状が略円形に形成され、第1弁体11の外周面は第1軸方向に対して直角な断面の形状が第1連通路15に対向する領域において複数の第1弁体支持領域(曲面領域111)同士を直線で接続するように形成され、第2バルブ孔200の内周面は第2軸方向に対して直角な断面の形状が略円形に形成され、第2弁体21の外周面は第2軸方向に対して直角な断面の形状が第2連通路25に対向する領域において複数の第2弁体支持領域(曲面領域211)同士を直線で接続するように形成される。
よって、第1、第2連通路15,25の絞り効果を比較的容易に高めることができる。
よって、第1、第2連通路15,25の絞り効果を比較的容易に高めることができる。
[他の実施例]
以上、本発明を実現するための形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、バイパスバルブは、一対の圧力室と可逆式ポンプの一対の吐出口とをそれぞれ接続する第1,第2油路の一方と作動油貯留部(リザーバタンク)との間に設けられ、第1,第2油路の他方の油圧に基づき開弁する常閉弁であればよく、実施例1の構造のものに限定されない。
以上、本発明を実現するための形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。例えば、バイパスバルブは、一対の圧力室と可逆式ポンプの一対の吐出口とをそれぞれ接続する第1,第2油路の一方と作動油貯留部(リザーバタンク)との間に設けられ、第1,第2油路の他方の油圧に基づき開弁する常閉弁であればよく、実施例1の構造のものに限定されない。
5 パワーシリンダ
51 第1シリンダ室(圧力室)
52 第1シリンダ室(圧力室)
7 ポンプ(可逆式ポンプ)
71 第1ポート(吐出口)
72 第2ポート(吐出口)
61 第1油路
62 第2油路
8 リザーバタンク
90 電動モータ
10 第1バイパスバルブ
100 第1バルブ孔
101 第1油路連通口
102 第1タンク連通口
103 第1弁座
11 第1弁体
15 第1連通路
20 第2バイパスバルブ
200 第2バルブ孔
202 第2タンク連通口
201 第2油路連通口
203 第2弁座
21 第2弁体
25 第2連通路
FL,FR 転舵輪
51 第1シリンダ室(圧力室)
52 第1シリンダ室(圧力室)
7 ポンプ(可逆式ポンプ)
71 第1ポート(吐出口)
72 第2ポート(吐出口)
61 第1油路
62 第2油路
8 リザーバタンク
90 電動モータ
10 第1バイパスバルブ
100 第1バルブ孔
101 第1油路連通口
102 第1タンク連通口
103 第1弁座
11 第1弁体
15 第1連通路
20 第2バイパスバルブ
200 第2バルブ孔
202 第2タンク連通口
201 第2油路連通口
203 第2弁座
21 第2弁体
25 第2連通路
FL,FR 転舵輪
Claims (3)
- 一対の圧力室を有し、転舵輪に連結された操舵機構の操舵アシスト力を発生するパワーシリンダと、
前記パワーシリンダの前記一対の圧力室に対し選択的に作動油を供給し、一対の吐出口を有する可逆式ポンプと、
前記一対の圧力室と前記可逆式ポンプの一対の吐出口とを夫々接続する第1油路および第2油路と、
前記転舵輪に与える操舵アシスト力に応じて前記可逆式ポンプを駆動する電動モータと、
作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記第1油路と前記リザーバタンクの間に設けられ、前記第2油路の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第1バルブ孔と、前記第1バルブ孔の長手方向である第1軸方向の一方側において前記第1バルブ孔と前記リザーバタンクとを連通させるように前記第1バルブ孔に開口する第1タンク連通口と、前記第1バルブ孔の前記第1軸方向の他方側において前記第1バルブ孔と前記第1油路とを連通させるように前記第1バルブ孔に開口する第1油路連通口と、前記第1バルブ孔の前記第1軸方向一方側に設けられた第1弁座と、前記第1バルブ孔内に前記第1軸方向移動可能に設けられた弁体であって前記第1弁座と当接することにより前記第1油路側と前記リザーバタンク側との連通を遮断し離間することにより前記第1油路側と前記リザーバタンク側とを連通させる第1弁体と、から構成される第1バイパスバルブと、
前記第1バルブ孔の内周面と前記第1弁体の外周面の前記第1軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより前記第1バルブ孔の内周面と前記第1弁体の外周面の間に形成される連通路であって、前記リザーバタンクと前記第1油路とを連通し、前記第1油路側から前記リザーバタンク側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い前記第1弁体の前記第1軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第1連通路と、
前記第1弁体の前記第1軸方向他方側に設けられ、前記第1弁座側へ前記第1弁体が付勢されるように前記第1連通路の上流側圧力を受ける第1受圧面と、
前記第2油路と前記リザーバタンクの間に設けられ、前記第1油路の油圧に基づき開弁する常閉弁であって、第2バルブ孔と、前記第2バルブ孔の長手方向である第2軸方向の一方側において前記第2バルブ孔と前記リザーバタンクとを連通させるように前記第2バルブ孔に開口する第2タンク連通口と、前記第2バルブ孔の前記第2軸方向の他方側において前記第2バルブ孔と前記第2油路とを連通させるように前記第2バルブ孔に開口する第2油路連通口と、前記第2バルブ孔の前記第2軸方向一方側に設けられた第2弁座と、前記第2バルブ孔内に前記第2軸方向移動可能に設けられた弁体であって前記第2弁座と当接することにより前記第2油路側と前記リザーバタンク側との連通を遮断し離間することにより前記第2油路側と前記リザーバタンク側とを連通させる第2弁体と、から構成される第2バイパスバルブと、
前記第2バルブ孔の内周面と前記第2弁体の外周面の前記第2軸方向に対して直角の断面形状が互いに異なることにより前記第2バルブ孔の内周面と前記第2弁体の外周面の間に形成される連通路であって、前記リザーバタンクと前記第2油路とを連通し、前記第2油路側から前記リザーバタンク側へ流れる作動油の流速の上昇に伴い前記第2弁体の前記第2軸方向両側の間に差圧を発生させると共に、作動油の温度の低下に伴う前記連通路に対する粘性抵抗の増大の影響が大きくなるように前記連通路の断面の径よりも軸方向長さが大きくなるように形成された第2連通路と、
前記第2弁体の前記第2軸方向他方側に設けられ、前記第2弁座側へ前記第2弁体が付勢されるように前記第2連通路の上流側圧力を受ける第2受圧面と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1弁体は、前記第1バルブ孔の内周面との間の前記第1軸方向に対する径方向隙間が小さい領域である第1弁体支持領域が前記第1弁体の周方向に複数個所形成され、
前記第1連通路は、複数の前記第1弁体支持領域同士の間に形成され、
前記第2弁体は、前記第2バルブ孔の内周面との間の前記第2軸方向に対する径方向隙間が小さい領域である第2弁体支持領域が前記第2弁体の周方向に複数個所形成され、
前記第2連通路は、複数の前記第2弁体支持領域同士の間に形成される
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項2に記載のパワーステアリング装置において、
前記第1バルブ孔の内周面は前記第1軸方向に対して直角な断面の形状がほぼ円形に形成され、
前記第1弁体の外周面は前記第1軸方向に対して直角な断面の形状が前記第1連通路に対向する領域において複数の前記第1弁体支持領域同士を直線で接続するように形成され、
前記第2バルブ孔の内周面は前記第2軸方向に対して直角な断面の形状がほぼ円形に形成され、
前記第2弁体の外周面は前記第2軸方向に対して直角な断面の形状が前記第2連通路に対向する領域において複数の前記第2弁体支持領域同士を直線で接続するように形成される
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 |
|---|---|---|---|
| JP2011065140A JP2012201136A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011065140A JP2012201136A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012201136A true JP2012201136A (ja) | 2012-10-22 |
Family
ID=47182575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011065140A Pending JP2012201136A (ja) | 2011-03-24 | 2011-03-24 | パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012201136A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016132416A (ja) * | 2015-01-22 | 2016-07-25 | ジャパン・ハムワージ株式会社 | 可逆転吐出方向可変油圧ポンプを用いた電動油圧操舵システム |
Citations (7)
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| JPS5716064U (ja) * | 1980-06-30 | 1982-01-27 | ||
| JP2001163234A (ja) * | 1999-11-09 | 2001-06-19 | Mercedes Benz Lenkungen Gmbh | 油圧サ─ボ操向装置用の操向ダンパ─ |
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| JP2005076765A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Unisia Jkc Steering System Co Ltd | 逆止弁及びその製造方法 |
| JP2010149661A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | Hitachi Automotive Systems Ltd | パワーステアリング装置 |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011065140A patent/JP2012201136A/ja active Pending
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