JP2852991B2 - 油圧パワーステアリング装置用制御バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、油圧パワーステアリン
グ装置において操舵補助力を制御するために用いる制御
バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧パワーステアリング装置にあって
は、ポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧アクチュエ
ータとを連通する流路の絞り部の開度を、操舵抵抗が大
きくなると操舵補助力が大きくなるよう変化させる絞り
手段を備える制御バルブが従来より用いられている。

【０００３】このような制御バルブにおいて、低速走行
時における操舵の高応答性と高速走行時における操舵の
安定性を満足させるため、前記流路に設けられる絞り部
を二組とし、同一操舵抵抗の下における一方の組の絞り
部の開度を他方の組の絞り部の開度よりも小さくし、他
方の組の絞り部の上流側流路あるいは下流側流路を運転
条件に応じ絞る運転条件感応型可変絞り弁を設けること
が提案されている（特開平２‐３０６８７８）。

【０００４】これにより、低速時や停車時には運転条件
感応型可変絞り弁の絞り部の開度を小さくし、同一操舵
抵抗の下での絞り部の開度が小さな一方の組の絞り部に
よってのみ圧油を絞ることで、図１８に示すように、操
舵入力トルクが小さくても操舵補助力を発生させる油圧
の増加割合を大きくし、操舵の高応答性を満足させてい
る。また、車両速度が増加するに従い、運転条件感応型
絞り弁の絞り部の開度を次第に大きくすることで、同一
操舵抵抗の下での絞り部の開度が大きな他方の組の絞り
部によって絞る圧油流量を次第に増加させ、操舵入力ト
ルクに対する操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を
次第に小さくし、車両速度が増大する程に操舵の安定性
を満足させている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の制御バルブ
では、低速時や停車時には一方の組の絞り部によっての
み圧油流路の開度が設定されるため、一定の操舵特性を
得ることができる。また、高速時には運転条件感応型絞
り弁を全開にし、両方の組の絞り部によってのみ圧油流
路の開度を設定することで、一定の操舵特性を得ること
ができる。

【０００６】しかし、中速時においては操舵補助力を発
生させる油圧の増加割合は運転条件感応型絞り弁の絞り
部の開度に応じ変化するため、その運転条件感応型絞り
弁の性能のバラツキの影響を受け操舵特性が不安定にな
り、一定の操舵特性を得ることが困難であった。すなわ
ち、従来の制御バルブでは低速時や停車時ならびに高速
時の２つの速度域においては一定の操舵特性を得ること
ができても、中速域においては操舵特性が不安定であっ
た。また、絞り弁の絞り部の開度を車速に応じ絞る場合
は制御装置が複雑化するためコストが増大した。

【０００７】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる油圧パワーステアリング装置用制御バルブ
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、ポンプとタン
クと操舵補助力発生用油圧アクチュエータとを連通する
流路に設けられる二組の絞り部と、操舵抵抗に応じて操
舵補助力を発生させることができるように各絞り部の開
度を変化させる手段とを備え、同一操舵抵抗の下におけ
る一方の組の絞り部による流路の開度は他方の組の絞り
部による流路の開度よりも小さくされ、一方の組の絞り
部の上流側流路および下流側流路の少なくとも一方を運
転条件に応じ開閉可能な開閉手段と、他方の組の絞り部
の上流側流路および下流側流路の少なくとも一方を運転
条件に応じ開閉可能な開閉手段とが設けられ、一方の組
の絞り部のみを介し圧油を絞る低速状態と、他方の組の
絞り部のみを介し圧油を絞る中速状態と、両方の組の絞
り部を介し圧油を絞る高速状態とに状態変更可能なもの
である。

【０００９】

【作用】本発明の構成によれば、低速時や停車時には同
一操舵抵抗の下での流路の絞り部の開度が小さな一方の
組の絞り部によってのみ圧油を絞ることで、操舵入力ト
ルクが小さくても操舵補助力を発生させる油圧の増加割
合を大きくし、操舵の高応答性を満足させることができ
る。高速時には同一操舵抵抗の下での流路の絞り部の開
度が小さな一方の組の絞り部によってだけでなく、同一
操舵抵抗の下での流路の絞り部の開度が大きな他方の組
の絞り部によっても圧油を絞ることで、操舵入力トルク
が小さくても操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を
大きくし、操舵の安定性を満足させることができる。中
速時には、同一操舵抵抗の下での流路の絞り部の開度が
大きな他方の組の絞り部によってのみ圧油を絞ること
で、低速時や停車時におけるよりも操舵の安定性を満足
させることができ、高速時におけるよりも操舵の高応答
性を満足させることができる。

【００１０】これにより、低速時や停車時における操舵
特性は一方の組の絞り部の流路の開度によって設定し、
中速時における操舵特性は他方の組の絞り部の流路の開
度によって設定し、高速時における操舵特性は両方の組
の絞り部の開度によって設定することができる。すなわ
ち、ポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧アクチュエ
ータとを連通する流路に設けられる二組の絞り部によ
り、低速時や停車時、中速時ならびに高速時の３つの速
度域において、その流路の開度を一定に設定することが
できる。

【００１１】

【実施例】図１〜図６を参照して本発明の第１実施例を
説明する。

【００１２】図１に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のハンドル（図示省略）に連
結される入力軸２と、この入力軸２にトーションバー６
を介し連結される出力軸３とを備えている。そのトーシ
ョンバー６は、ピン４を介し入力軸２に連結され、セレ
ーション５を介して出力軸３に連結されている。その入
力軸２は、ベアリング８を介しバルブハウジング７によ
り支持され、ベアリング１２を介し出力軸３により支持
されている。その出力軸３は、ベアリング１０、１１を
介してラックハウジング９により回転可能に支持されて
いる。その出力軸３にピニオン１５が形成され、このピ
ニオン１５に噛み合うラック１６に操舵用車輪（図示省
略）が連結される。これにより、操舵による入力軸２の
回転は、トーションバー６を介してピニオン１５に伝達
され、このピニオン１５の回転によりラック１６は車両
幅方向に移動し、このラック１６の移動により車両の操
舵がなされる。なお、入出力軸２、３とバルブハウジン
グ７との間にはオイルシール４２、４３が介在する。ま
た、ラック１６を支持するサポートヨーク４０がバネ４
１の弾性力によりラック１６に押し付けられている。

【００１３】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ２０が設けられている。この油圧シ
リンダ２０は、ラックハウジング９により構成されるシ
リンダチューブと、ラック１６に一体化されるピストン
２１とを備えている。そのピストン２１により仕切られ
る油室２２、２３に操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を
供給するため、ロータリー式油圧制御バルブ３０が設け
られている。

【００１４】その制御バルブ３０は、バルブハウジング
７に回転可能に挿入されている筒状の第１バルブ３１
と、この第１バルブ３１に相対回転可能に挿入されてい
る第２バルブ３２とを備えている。その第１バルブ３１
は出力軸３にピン２９を介して同行回転するよう連結さ
れている。その第２バルブ３２は入力軸２と一体的に成
形され、入力軸２の外周部が第２バルブ３２とされ、こ
れにより第２バルブ３２は入力軸２と同行回転する。

【００１５】そのバルブハウジング７に、ポンプ７０に
電磁弁１００を介し接続される低速用入口ポート３４ａ
と、ポンプ７０に電磁弁１００を介し接続される中速用
入口ポート３４ｂと、タンク７１に接続される出口ポー
ト３６と、前記油圧シリンダ２０の一方の油室２２に接
続される第１ポート３７と、他方の油室２３に接続され
る第２ポート３８とが設けられている。各ポート３４
ａ、３４ｂ、３６、３７、３８は、その第１バルブ３１
と第２バルブ３２との間に形成された弁間流路２７を介
し互いに連通する。その弁間流路２７の絞り部の開度
は、入力軸２と出力軸３との相対回転により変化する。

【００１６】すなわち、図３〜図５に示すように、第１
バルブ３１の内周に第１バルブ側凹部５０が周方向に関
し互いに等間隔に８ケ所形成されている。第２バルブ３
２の外周の図中上方側に第２バルブ側低速用凹部５１ａ
が周方向に間隔をおいて６ケ所形成され、第２バルブ３
２の外周の図中下方側に第２バルブ側中速用凹部５１ｂ
が周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成されている。
その第２バルブ側低速用凹部５１ａと第２バルブ側中速
用凹部５１ｂとは軸方向に関し互いに離間する。

【００１７】その第１バルブ側凹部５０は、第１バルブ
３１に形成された流路５３を介して前記第１ポート３７
に連通するものと、第１バルブ３１に形成された流路５
４を介して第２ポート３８に連通するものとが周方向に
沿って交互に並列する。

【００１８】その第２バルブ側低速用凹部５１ａは、第
１バルブ３１に形成された低速用圧油供給路５５ａを介
し前記低速用入口ポート３４ａに連通するものが周方向
に１８０°離れた２位置に配置され、前記出口ポート３
６に連通するものが周方向に９０°離れた４位置に配置
されている。その出口ポート３６に連通する第２バルブ
側低速用凹部５１ａは、入力軸２に形成された流路５２
ａを介しトーションバー６と入力軸２との内外周間の空
間に連通し、そのトーションバー６と入力軸２との内外
周間の空間は、入力軸２に形成された流路５２ｃを介し
出口ポート３６に連通する。

【００１９】その第２バルブ側中速用凹部５１ｂは、第
１バルブ３１に形成された中速用圧油供給路５５ｂを介
して前記中速用入口ポート３４ｂに連通するものと、前
記出口ポート３６に連通するものとが周方向に沿って交
互に並列する。その出口ポート３６に連通する第２バル
ブ側中速用凹部５１ｂは、入力軸２に形成された流路５
２ｂを介しトーションバー６と入力軸２との内外周間の
空間に連通し、そのトーションバー６と入力軸２との内
外周間の空間は、入力軸２に形成された流路５２ｃを介
し出口ポート３６に連通する。

【００２０】その第１バルブ側凹部５０の軸方向に沿う
縁と第２バルブ側低速用凹部５１ａの軸方向に沿う縁と
の周方向間が一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされ、
その第１バルブ側凹部５０の軸方向に沿う縁と第２バル
ブ側中速用凹部５１ｂの軸方向に沿う縁との周方向間が
他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈとされている。第２バ
ルブ側低速用凹部５１ａが６ケ所であり、第２バルブ側
中速用凹部５１ｂが８ケ所であることから、一方の組の
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは弁間流路２７において計８箇所
に位置し、他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは弁間流路
２７において計１６箇所に位置する。また、同一操舵抵
抗の下における各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈでの流路面積は互いに等しく設定されている。これに
より、同一操舵抵抗の下における一方の組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄによる弁間流路２７の開度は、他方の組の絞
り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈによる弁間流路２７の開度よりも絞
り位置が少ないことから小さくされている。

【００２１】前記電磁弁１００は、バルブハウジング７
に挿入された筒状のスプール１０１と、このスプール１
０１を電磁力により作動させるソレノイド１０２と、そ
のソレノイド１０２を車速に応じ制御する車速センサを
有する制御装置１０３とを備えている。そのスプール１
０１の外周に周溝１０１ａが形成されている。また、そ
のスプール１０１が挿入されているバルブハウジング７
の内周孔７ａと前記低速用入口ポート３４ａとを連通す
る低速用通路１０４ａと、その内周孔７ａと前記中速用
入口ポート３４ｂとを連通する中速用通路１０４ｂと、
その内周孔７ａとポンプ７０とを連通するポンプポート
１０５とが、そのバルブハウジング７に形成されてい
る。そのポンプポート１０５とスプール１０１の外周の
周溝１０１ａとは常時連通する。

【００２２】そのスプール１０１はソレノイド１０２の
電磁力が車両速度に応じ変化することで図中上下方向に
移動する。すなわち、低速あるいは停止時には図１およ
び図６の（１）に示すようにスプール１０１は図中上方
に移動し、これによりポンプポート１０５と低速用通路
１０４ａとは周溝１０１ａを介し連通される。中速時に
は図６の（２）に示すようにスプール１０１は図中下方
に移動し、これによりポンプポート１０５と中速用通路
１０４ｂとは周溝１０１ａを介し連通される。高速時に
は図６の（３）に示すようにスプール１０１は低速ある
いは停止時の位置と中速時の位置との中間位置に移動
し、これによりポンプポート１０５は低速用通路１０４
ａと中速用通路１０４ｂの両方に周溝１０１ａを介し連
通される。これにより、低速あるいは停止時にあって
は、ポンプポート１０５は弁間流路２７の一方の組の絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを介し油圧シリンダ２０に連通し、
中速時にあっては他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを介
し油圧シリンダ２０に連通し、高速時にあっては両方の
組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを介し油圧
シリンダ２０に連通する。

【００２３】上記構成によれば、入力軸２と出力軸３と
は路面から操舵用車輪を介し伝達される操舵抵抗に応じ
たトーションバー６の捩れによって相対回転する。その
相対回転により第１バルブ３１と第２バルブ３２とが相
対回転することで弁間流路２７の絞り部の開度が変化
し、操舵補助力を付与する油圧シリンダ２０に操舵方向
と操舵抵抗とに応じて圧油が供給される。

【００２４】すなわち、低速走行時において弁間流路２
７を絞る一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、操舵が行
なわれていない時は図３に示す状態であり、この状態で
はポンプ７０から制御バルブ３０に流入する油はタンク
７１に還流し、操舵補助力は発生しない。この状態から
左右一方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により
第１バルブ３１と第２バルブ３２とが相対回転すると、
第１バルブ側凹部５０に対する第２バルブ側低速用凹部
５１ａの周方向相対位置が変化し、これにより第１バル
ブ３１と第２バルブ３２の弁間流路２７の絞り部の開度
が変化する。すなわち、低速用入口ポート３４ａと第１
ポート３７との間の絞り部Ａの流路面積が大きくなって
開度が大きくなり、第１ポート３７と出口ポート３６と
の間の絞り部Ｂにおいて流路面積が小さくなって開度が
小さくなり、低速用入口ポート３４ａと第２ポート３８
との間の絞り部Ｃにおいて流路面積が小さくなって開度
が小さくなり、第２ポート３８と出口ポート３６との間
の絞り部Ｄにおいて流路面積が大きくなって開度が大き
くなる。これによって、油圧シリンダ２０の一方の油室
２２に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給さ
れ、また、他方の油室２３からタンク７１に油が還流
し、車両の左右一方への操舵補助力が油圧シリンダ２０
からラック１６に作用する。また、左右他方へ操舵する
と入力軸２と出力軸３とが逆方向に相対回転し、低速用
入口ポート３４ａと第１ポート３７との間の絞り部Ａに
おいて開度は小さくなり、第１ポート３７と出口ポート
３６との間の絞り部Ｂにおいて開度は大きくなり、低速
用入口ポート３４ａと第２ポート３８との間の絞り部Ｃ
において開度は大きくなり、第２ポート３８と出口ポー
ト３６との間の絞り部Ｄにおいて開度は小さくなる。こ
れにより、車両の左右他方への操向補助力が油圧シリン
ダ２０からラック１６に作用する。

【００２５】また、中速走行時において弁間流路２７を
絞る他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、操舵が行なわ
れていない時は図４に示す状態であり、この状態ではポ
ンプ７０から制御バルブ３０に流入する油はタンク７１
に還流し、操舵補助力は発生しない。この状態から左右
一方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により第１
バルブ３１と第２バルブ３２とが相対回転すると、第１
バルブ側凹部５０に対する第２バルブ側中速用凹部５１
ｂの周方向相対位置が変化し、これにより第１バルブ３
１と第２バルブ３２の弁間流路２７の絞り部の開度が変
化する。すなわち、中速用入口ポート３４ｂと第１ポー
ト３７との間の絞り部Ｅの流路面積が大きくなって開度
が大きくなり、第１ポート３７と出口ポート３６との間
の絞り部Ｆにおいて流路面積が小さくなって開度が小さ
くなり、中速用入口ポート３４ｂと第２ポート３８との
間の絞り部Ｇにおいて流路面積が小さくなって開度が小
さくなり、第２ポート３８と出口ポート３６との間の絞
り部Ｈにおいて流路面積が大きくなって開度が大きくな
る。これによって、油圧シリンダ２０の一方の油室２２
に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給され、
また、他方の油室２３からタンク７１に油が還流し、車
両の左右一方への操舵補助力が油圧シリンダ２０からラ
ック１６に作用する。また、左右他方へ操舵すると入力
軸２と出力軸３とが逆方向に相対回転し、中速用入口ポ
ート３４ｂと第１ポート３７との間の絞り部Ｅにおいて
開度は小さくなり、第１ポート３７と出口ポート３６と
の間の絞り部Ｆにおいて開度は大きくなり、中速用入口
ポート３４ｂと第２ポート３８との間の絞り部Ｇにおい
て開度は大きくなり、第２ポート３８と出口ポート３６
との間の絞り部Ｈにおいて開度は小さくなる。これによ
り、車両の左右他方への操向補助力が油圧シリンダ２０
からラック１６に作用する。

【００２６】また、高速走行時においては両方の組の絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが操舵抵抗と操舵
方向に応じ弁間流路２７を流れる圧油を絞ることによ
り、操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力が発生す
る。

【００２７】上記構成によれば図２に示す油圧回路が構
成され、低速時や停車時には同一操舵抵抗の下での弁間
流路２７の絞り部の開度が小さな一方の組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄによってのみ圧油を絞ることで、操舵入力ト
ルクが小さくても操舵補助力を発生させる油圧の増加割
合を大きくし、操舵の高応答性を満足させることができ
る。高速時には同一操舵抵抗の下での弁間流路２７の絞
り部の開度が小さな一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに
よってだけでなく、同一操舵抵抗の下での弁間流路２７
の絞り部の開度が大きな他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈによっても圧油を絞ることで、操舵入力トルクが小さ
くても操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を大きく
し、操舵の安定性を満足させることができる。中速時に
は、同一操舵抵抗の下での絞り部の開度が大きな他方の
組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈによってのみ圧油を絞ること
で、低速時や停車時におけるよりも操舵の安定性を満足
させることができ、高速時におけるよりも操舵の高応答
性を満足させることができる。すなわち、二組の絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにより、低速時や停車
時、中速時ならびに高速時の３つの速度域において弁間
流路２７の絞り部の開度を一定に設定することができ、
これにより各速度域において一定の操舵特性を得ること
ができる。

【００２８】図７〜図１３を参照して本発明の第２実施
例のラックピニオン式油圧パワーステアリング装置１′
を説明する。なお、第１実施例との機能上の相違は、上
記第１実施例では一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの上
流側流路および他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流
側流路を車両速度に応じ開閉するのに対し、本第２実施
例では一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの下流側流路お
よび他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの下流側流路を車
両速度に応じ開閉する点にあり、他の機能は同一であ
る。また、第１実施例と同一の構成部分は同一符号で示
し、相違点を説明する。

【００２９】まず、図７に示すように、油圧シリンダ２
０に操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を供給する制御バ
ルブ３０′は、ポンプ７０に接続される入口ポート３
４′と、タンク７１に接続される出口ポート３６と、電
磁弁１００′を介し油圧シリンダ２０の一方の油室２２
に接続される低速用第１ポート３７ａ′と、その電磁弁
１００′を介し他方の油室２３に接続される低速用第２
ポート３８ａ′と、その電磁弁１００′を介し一方の油
室２２に接続される中速用第１ポート３７ｂ′と、その
電磁弁１００′を介し他方の油室２３に接続される中速
用第２ポート３８ｂ′とを有する。各ポート３４′、３
６ａ′、３７ａ′、３６ｂ′、３７ｂ′、３８は、第１
バルブ３１と第２バルブ３２との間に形成された弁間流
路２７を介し互いに連通する。その弁間流路２７の絞り
部の開度は、入力軸２と出力軸３との相対回転により変
化する。

【００３０】すなわち、図９〜図１２に示すように、第
１バルブ３１の内周の図中上方側に第１バルブ側低速用
凹部５０ａ′が周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成
され、図中下方側に第１バルブ側中速用凹部５０ｂ′が
周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成されている。そ
の第１バルブ側低速用凹部５０ａ′と第２バルブ側中速
用凹部５０ｂ′とは軸方向に関し互いに離間する。第２
バルブ３２の外周の図中上方側に第２バルブ側低速用凹
部５１ａ′が周方向に間隔をおいて６ケ所形成され、第
２バルブ３２の外周の図中下方側に第２バルブ側中速用
凹部５１ｂ′が周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成
されている。その第２バルブ側低速用凹部５１ａ′は、
第２バルブ側中速用凹部５１ｂ′と軸方向に関し互いに
離間するものが周方向に９０°離れた４位置に配置さ
れ、互いに連通するものが周方向に１８０°離れた２位
置に配置されている。

【００３１】その第１バルブ側低速用凹部５０ａ′は、
第１バルブ３１に形成された流路５３ａ′を介して低速
用第１ポート３７ａ′に連通するものと、第１バルブ３
１に形成された流路５４ａ′を介して低速用第２ポート
３８ａ′に連通するものとが周方向に沿って交互に並列
する。その第１バルブ側中速用凹部５０ｂ′は、第１バ
ルブ３１に形成された流路５３ｂ′を介して中速用第１
ポート３７ｂ′に連通するものと、第１バルブ３１に形
成された流路５４ｂ′を介して中速用第２ポート３８
ｂ′に連通するものとが周方向に沿って交互に並列す
る。

【００３２】その第２バルブ側低速用凹部５１ａ′は、
第１バルブ３１に形成された圧油供給路５５′を介し前
記入口ポート３４′に連通するものが周方向に１８０°
離れた２位置に配置され、前記出口ポート３６に連通す
るものが周方向に９０°離れた４位置に配置されてい
る。その出口ポート３６に連通する第２バルブ側低速用
凹部５１ａ′は、入力軸２に形成された流路５２ａを介
しトーションバー６と入力軸２との内外周間の空間に連
通し、そのトーションバー６と入力軸２との内外周間の
空間は、入力軸２に形成された流路５２ｃを介し出口ポ
ート３６に連通する。

【００３３】その第２バルブ側中速用凹部５１ｂ′は、
第１バルブ３１に形成された前記圧油供給路５５′を介
して前記入口ポート３４′に連通するものと、前記出口
ポート３６に連通するものとが周方向に沿って交互に並
列する。その出口ポート３６に連通する第２バルブ側中
速用凹部５１ｂは、入力軸２に形成された流路５２ｂを
介しトーションバー６と入力軸２との内外周間の空間に
連通し、そのトーションバー６と入力軸２との内外周間
の空間は、入力軸２に形成された流路５２ｃを介し出口
ポート３６に連通する。

【００３４】その第１バルブ側低速用凹部５０ａ′の軸
方向に沿う縁と第２バルブ側低速用凹部５１ａ′の軸方
向に沿う縁との周方向間が一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄとされ、その第１バルブ側中速用凹部５０ｂ′の
軸方向に沿う縁と第２バルブ側中速用凹部５１ｂ′の軸
方向に沿う縁との周方向間が他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈとされている。第２バルブ側低速用凹部５１ａ′
が６ケ所であり、第２バルブ側中速用凹部５１ｂ′が８
ケ所であることから、一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
は弁間流路２７において計８箇所に位置し、他方の組の
絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは弁間流路２７において計１６箇
所に位置する。また、同一操舵抵抗の下における各絞り
部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈによる流路の絞り部
の開度は互いに等しく設定されている。これにより、同
一操舵抵抗の下における一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄによる弁間流路２７の絞り部の開度は、他方の組の絞
り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈによる弁間流路２７の絞り部の開度
よりも絞り位置が少ないことから小さくされている。

【００３５】前記電磁弁１００′は、バルブハウジング
７に挿入された筒状のスプール１０１′と、このスプー
ル１０１′を電磁力により作動させるソレノイド１０
２′と、そのソレノイド１０２′を車速に応じ制御する
車速センサを有する制御装置１０３′とを備えている。
そのスプール１０１′の外周に軸方向に離間する一対の
周溝１０１ａ′、１０１ｂ′が形成されている。また、
そのスプール１０１′が挿入されているバルブハウジン
グ７の内周孔７ａと前記低速用第１ポート３７ａ′とを
連通する低速用第１通路１０４ａ′と、その内周孔７ａ
と前記中速用第１ポート３７ｂ′とを連通する中速用第
１通路１０４ｂ′と、その内周孔７ａと前記低速用第２
ポート３８ａ′とを連通する低速用第２通路１０４ｃ′
と、その内周孔７ａと前記中速用第２ポート３８ｂ′と
を連通する中速用第２通路１０４ｄ′と、その内周孔７
ａと油圧シリンダ２０の一方の油室２２とを連通する第
１シリンダポート２２′と、その内周孔７ａと油圧シリ
ンダ２０の他方の油室２３とを連通する第２シリンダポ
ート２３′とが、そのバルブハウジング７に形成されて
いる。その第１シリンダポート２２′とスプール１０１
の外周の一方の周溝１０１ａ′とは常時連通し、その第
２シリンダポート２３′とスプール１０１の外周の他方
の周溝１０１ｂ′とは常時連通する。

【００３６】そのスプール１０１′はソレノイド１０
２′の電磁力が車両速度に応じ変化することで図中上下
方向に移動する。すなわち、低速あるいは停止時には図
１３の（１）に示すようにスプール１０１′は図中上方
に移動し、これにより低速用第１ポート３７ａ′と第１
シリンダポート２２′とは一方の周溝１０１ａ′を介し
連通され、低速用第２ポート３８ａ′と第２シリンダポ
ート２３′とは他方の周溝１０１ｂ′を介し連通され
る。中速時には図１３の（２）に示すようにスプール１
０１′は図中下方に移動し、これにより中速用第１ポー
ト３７ｂ′と第１シリンダポート２２′とは一方の周溝
１０１ａ′を介し連通され、中速用第２ポート３８ｂ′
と第２シリンダポート２３′とは他方の周溝１０１ｂ′
を介し連通される。高速時には図７、図１３の（３）に
示すようにスプール１０１は低速あるいは停止時の位置
と中速時の位置との中間位置に移動し、これにより第１
シリンダポート２２′は低速用第１ポート３７ａ′と中
速用第１ポート３７ｂ′の両方に一方の周溝１０１ａ′
を介し連通され、第２シリンダポート２３′は低速用第
２ポート３８ａ′と中速用第２ポート３８ｂ′の両方に
他方の周溝１０１ｂ′を介し連通される。これにより、
低速あるいは停止時にあっては、各シリンダポート２
２′、２３′は弁間流路２７の一方の組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄを介しポンプ７０とタンク７１に連通し、中
速時にあっては他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを介し
ポンプ７０とタンク７１に連通し、高速時にあっては両
方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを介し
ポンプ７０とタンク７１に連通する。

【００３７】上記構成によれば、入力軸２と出力軸３と
は路面から操舵用車輪を介し伝達される操舵抵抗に応じ
たトーションバー６の捩れによって相対回転する。その
相対回転により第１バルブ３１と第２バルブ３２とが相
対回転することで弁間流路２７の絞り部の開度が変化
し、操舵補助力を付与する油圧シリンダに操舵方向と操
舵抵抗とに応じて圧油が供給される。

【００３８】すなわち、低速走行時において弁間流路２
７を絞る一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、操舵が行
なわれていない時は図９に示す状態であり、この状態で
はポンプ７０から制御バルブ３０に流入する油はタンク
７１に還流し、操舵補助力は発生しない。この状態から
左右一方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により
第１バルブ３１と第２バルブ３２とが相対回転すると、
第１バルブ側低速用凹部５０ａ′に対する第２バルブ側
低速用凹部５１ａ′の周方向相対位置が変化し、これに
より第１バルブ３１と第２バルブ３２の弁間流路２７の
絞り部の開度が変化する。すなわち、入口ポート３４′
と低速用第１ポート３７ａ′との間の絞り部Ａの流路面
積が大きくなって開度が大きくなり、低速用第１ポート
３７ａ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｂにおいて流
路面積が小さくなって開度が小さくなり、入口ポート３
４′と低速用第２ポート３８ａ′との間の絞り部Ｃにお
いて流路面積が小さくなって開度が小さくなり、低速用
第２ポート３８ａ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｄ
において流路面積が大きくなって開度が大きくなる。こ
れによって、油圧シリンダ２０の一方の油室２２に操舵
方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給され、また、
他方の油室２３からタンク７１に油が還流し、車両の左
右一方への操舵補助力が油圧シリンダ２０からラック１
６に作用する。また、左右他方へ操舵すると入力軸２と
出力軸３とが逆方向に相対回転し、入口ポート３４′と
低速用第１ポート３７ａ′との間の絞り部Ａにおいて開
度は小さくなり、低速用第１ポート３７ａ′と出口ポー
ト３６との間の絞り部Ｂにおいて開度は大きくなり、入
口ポート３４′と低速用第２ポート３８ａ′との間の絞
り部Ｃにおいて開度は大きくなり、低速用第２ポート３
８ａ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｄにおいて開度
は小さくなる。これにより、車両の左右他方への操向補
助力が油圧シリンダ２０からラック１６に作用する。

【００３９】また、中速走行時において弁間流路２７を
絞る他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈは、操舵が行なわ
れていない時は図１１に示す状態であり、この状態では
ポンプ７０から制御バルブ３０に流入する油はタンク７
１に還流し、操舵補助力は発生しない。この状態から左
右一方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により第
１バルブ３１と第２バルブ３２とが相対回転すると、第
１バルブ側中速用凹部５０ｂ′に対する第２バルブ側中
速用凹部５１ｂ′の周方向相対位置が変化し、これによ
り第１バルブ３１と第２バルブ３２の弁間流路２７の絞
り部の開度が変化する。すなわち、入口ポート３４′と
中速用第１ポート３７ｂ′との間の絞り部Ｅの流路面積
が大きくなって開度が大きくなり、中速用第１ポート３
７ｂ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｆにおいて流路
面積が小さくなって開度が小さくなり、入口ポート３
４′と中速用第２ポート３８ｂ′との間の絞り部Ｇにお
いて流路面積が小さくなって開度が小さくなり、中速用
第２ポート３８ｂ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｈ
において流路面積が大きくなって開度が大きくなる。こ
れによって、油圧シリンダ２０の一方の油室２２に操舵
方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給され、また、
他方の油室２３からタンク７１に油が還流し、車両の左
右一方への操舵補助力が油圧シリンダ２０からラック１
６に作用する。また、左右他方へ操舵すると入力軸２と
出力軸３とが逆方向に相対回転し、入口ポート３４′と
中速用第１ポート３８ａ′との間の絞り部Ｅにおいて開
度は小さくなり、中速用第１ポート３８ａ′と出口ポー
ト３６との間の絞り部Ｆにおいて開度は大きくなり、入
口ポート３４′と中速用第２ポート３８ｂ′との間の絞
り部Ｇにおいて開度は大きくなり、中速用第２ポート３
８ｂ′と出口ポート３６との間の絞り部Ｈにおいて開度
は小さくなる。これにより、車両の左右他方への操向補
助力が油圧シリンダ２０からラック１６に作用する。

【００４０】また、高速走行時においては両方の組の絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈが操舵抵抗と操舵
方向に応じ弁間流路２７を流れる圧油を絞ることによ
り、操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力が発生す
る。

【００４１】上記構成によれば図８に示す油圧回路が構
成され、低速時や停車時には同一操舵抵抗の下での弁間
流路２７の絞り部の開度が小さな一方の組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄによってのみ圧油を絞ることで、操舵入力ト
ルクが小さくても操舵補助力を発生させる油圧の増加割
合を大きくし、操舵の高応答性を満足させることができ
る。高速時には同一操舵抵抗の下での弁間流路２７の絞
り部の開度が小さな一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに
よってだけでなく、同一操舵抵抗の下での弁間流路２７
の絞り部の開度が大きな他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、
Ｈによっても圧油を絞ることで、操舵入力トルクが小さ
くても操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を大きく
し、操舵の安定性を満足させることができる。中速時に
は、同一操舵抵抗の下での絞り部の開度が大きな他方の
組の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈによってのみ圧油を絞ること
で、低速時や停車時におけるよりも操舵の安定性を満足
させることができ、高速時におけるよりも操舵の高応答
性を満足させることができる。すなわち、二組の絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈにより、低速時や停車
時、中速時ならびに高速時の３つの速度域において弁間
流路２７の絞り部の開度を一定に設定することができ、
これにより各速度域において一定の操舵特性を得ること
ができる。

【００４２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では各組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流側流路あるいは下流
側流路を開閉する電磁弁１００、１００′を３位置切り
換え式の切り換え弁として機能させたが、図１４や図１
５に示すように絞り弁としての機能も併せ持つようにし
てもよい。すなわち、低速時や停車時、中速時ならびに
高速時には電磁弁１００、１００′により各組の絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流側流路あるいは
下流側流路を上記実施例と同様に開閉すると共に、低速
と中速との間の速度域においては図１６の（１）（２）
に示すように一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの上流側
流路あるいは下流側流路を全開にすると共に他方の組の
絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流側流路あるいは下流側流路
を速度に応じ絞り、中速と高速との間の速度域において
は図１７の（１）（２）に示すように他方の組の絞り部
Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流側流路あるいは下流側流路を全開
にすると共に一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの上流側
流路および下流側流路を速度に応じ絞ることで、低速と
中速との間の速度域ならびに中速と高速との間の速度域
においても速度に応じた操舵特性を得ることができる。
この場合、低速と中速との間の速度域ならびに中速と高
速との間の速度域での操舵特性の安定度は従来同様であ
るが、中速での操舵特性が一定になるため従来より操舵
特性は安定化される。また、上記実施例では同一操舵抵
抗の下での一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄによる弁間
流路２７の絞り部の開度を他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈによる弁間流路２７の絞り部の開度よりも小さく
するため、同一操舵抵抗の下における各絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈでの流路面積を互いに等しく設
定し、一方の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの数を他方の組
の絞り部Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの数よりも少なくしたが、同一
操舵抵抗での一方の組の各絞り部の流路面積を他方の組
の各絞り部の流路面積よりも小さく設定し、一方の組の
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの数と他方の組の絞り部Ｅ、Ｆ、
Ｇ、Ｈの数とを等しくしてもよい。また、上記実施例で
は各組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流
側流路あるいは下流側流路を車両速度に応じ開閉した
が、操舵角のような他の運転条件に応じ開閉してもよ
い。また、上記実施例では各組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈの上流側流路あるいは下流側流路の
一方を運転条件に応じ開閉可能したが、上流側流路およ
び下流側流路の両方を開閉してもよい。また、上記実施
例では本発明をラックピニオン式油圧パワーステアリン
グ装置に適用したが、例えばボールスクリュー式油圧パ
ワーステアリング装置にも適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の油圧パワーステアリング装置用
制御バルブによれば、低速時や停車時、中速時ならびに
高速時の３つの速度域において一定の操舵特性を得るこ
とができる。また、運転条件に応じ流路を絞る可変絞り
弁を設けることなく３つの速度域において車速に応じた
操舵特性を得ることも可能になるため、コスト低減に対
応することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の油圧パワーステアリング
装置の縦断面図

【図２】本発明の第１実施例の油圧パワーステアリング
装置の油圧回路図

【図３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図

【図４】図１のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】本発明の第１実施例の制御バルブの要部の展開
図

【図６】本発明の第１実施例の作用説明図

【図７】本発明の第２実施例の油圧パワーステアリング
装置の縦断面図

【図８】本発明の第２実施例の油圧パワーステアリング
装置の油圧回路図

【図９】図７のＩＸ‐ＩＸ線断面図

【図１０】図７のＸ‐Ｘ線断面図

【図１１】図７のＸＩ‐ＸＩ線断面図

【図１２】本発明の第２実施例の制御バルブの要部の展
開図

【図１３】本発明の第２実施例の作用説明図

【図１４】本発明の第１変形例の油圧回路図

【図１５】本発明の第２変形例の油圧回路図

【図１６】（１）は第１変形例の作用説明図、（２）は
第２変形例の作用説明図

【図１７】（１）は第１変形例の作用説明図、（２）は
第２変形例の作用説明図

【図１８】入力トルクと油圧との関係を示す図

【符号の説明】

２０ アクチュエータ ２７ 弁間流路 ３０ 油圧制御バルブ ７０ ポンプ ７１ タンク １００、１００′ 電磁弁 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 絞り部 Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ 絞り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−139563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−163062（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−319292（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−310136（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63767（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/083

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧
   アクチュエータとを連通する流路に設けられる二組の絞
   り部と、操舵抵抗に応じて操舵補助力を発生させること
   ができるように各絞り部の開度を変化させる手段とを備
   え、同一操舵抵抗の下における一方の組の絞り部による
   流路の開度は他方の組の絞り部による流路の開度よりも
   小さくされ、一方の組の絞り部の上流側流路および下流
   側流路の少なくとも一方を運転条件に応じ開閉可能な開
   閉手段と、他方の組の絞り部の上流側流路および下流側
   流路の少なくとも一方を運転条件に応じ開閉可能な開閉
   手段とが設けられ、一方の組の絞り部のみを介し圧油を
   絞る低速状態と、他方の組の絞り部のみを介し圧油を絞
   る中速状態と、両方の組の絞り部を介し圧油を絞る高速
   状態とに状態変更可能な油圧パワーステアリング装置用
   制御バルブ。