JP2852997B2 - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操舵抵抗ならびに車速
や舵角等の運転条件に応じた操舵補助力を付与すること
のできる油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操舵補助力を発生させる油圧アクチュエ
ータと、その油圧アクチュエータに作用する油圧を操舵
抵抗に応じ制御する油圧制御弁とを備え、操舵抵抗が大
きくなると油圧アクチュエータに供給される油圧を大き
くし、操舵抵抗に応じた操舵補助力を付与する油圧パワ
ーステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】そのような油圧制御弁として、筒状の第１
バルブ部材と、この第１バルブ部材に操舵抵抗に応じ相
対回転可能に挿入される第２バルブ部材とを有し、その
第１バルブ部材の内周と第２バルブ部材の外周とに凹部
が形成され、第１バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁と
第２バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁との周方向間が
絞り部とされたロータリー式制御弁が用いられ、その絞
り部の流路面積を操舵抵抗に応じ変化させることで油圧
アクチュエータに作用する油圧を制御している。

【０００４】そのような油圧パワーステアリング装置に
おいて、低速走行時において操舵の高応答性を満足さ
せ、高速走行時において操舵の安定性を満足させるた
め、第１バルブ部材と第２バルブ部材との間における絞
り部を２組に組分し、一定操舵抵抗下においては第１の
組に属する絞り部の流路面積よりも第２の組に属する絞
り部の流路面積を大きくし、その第２の組に属する絞り
部とタンクとの間に、車速等の運転条件に応じ排出側油
路の流路面積を変更する可変絞り弁を設けることが提案
されている（特開平２‐３０６８７８号公報参照）。

【０００５】すなわち、図１０に示すように、ポンプ１
００とタンク１０１との間に２系統の油路を構成し、各
系統の油路に一対の並行部を構成し、一方の系統の油路
の各並行部に第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを
一対ずつ直列に配置し、他方の系統の油路の各並行部に
第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′を一対
ずつ直列に配置し、他方の系統の油路の並行部の下流に
可変絞り弁１０２を配置し、各系統の油路の各並行部の
絞り部の間を操舵補助力発生用油圧シリンダ１０３に接
続している。右操舵時には操舵抵抗に応じ絞り部Ａ、
Ａ′、Ｄ、Ｄ′を開くと共に絞り部Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′
を閉じ、左操舵時には操舵抵抗に応じ絞り部Ａ、Ａ′、
Ｄ、Ｄ′を閉じると共に絞り部Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′を開
く。そして、低速走行時には可変絞り弁１０２を閉じる
ことで、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのみで
油圧シリンダ１０３に作用する油圧を制御し、また、高
速走行時には可変絞り弁１０２を開くことで、第２の組
に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′によっても油圧
シリンダ１０３に作用する油圧を制御している。

【０００６】これにより、低速走行時にあっては、操舵
入力トルクが小さく両バルブ部材の相対ねじれ角が小さ
くても、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路
面積は小さくなるので、操舵抵抗に対する操舵補助力を
発生させる油圧の増加割合が大きくなり、操舵の高応答
性を満足させることができる。また、高速走行時にあっ
ては、操舵入力トルクを大きくして両バルブ部材の相対
ねじれ角を大きくしない限り、第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積は大きく保持される
ので、操舵抵抗に対する操舵補助力を発生させる油圧の
増加割合は小さく、操舵の安定性を満足させることがで
きる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
中速走行時において、操舵抵抗に応じた操舵補助力を付
与することができなくなる場合がある。すなわち、図１
１において、実線Ｐは、第１の組に属する絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄにおける両バルブ部材の相対ねじれ角に対す
る流路面積の変化特性を示し、１点鎖線Ｑは、第２の組
に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′における両バル
ブ部材の相対ねじれ角に対する流路面積の変化特性を示
し、破線Ｒは、可変絞り弁１０２の流路面積を示す。そ
の可変絞り弁１０２の流路面積は車速により変化する。
低速走行時には可変絞り弁１０２は全閉状態になるの
で、実線Ｐで示す第１の組Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに属する絞り
部の流路面積の変化特性に対応した操舵補助力が操舵抵
抗に応じ付与される。また、可変絞り弁１０２の流路面
積は、高速走行時には第２の組に属する絞り部Ａ′、
Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の最大値よりも大きくされ
るので、一点鎖線Ｑで示す第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の変化特性、及び実
線Ｐで示す第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流
路面積の変化特性との合成値に対応した操舵補助力が操
舵抵抗に応じ付与される。

【０００８】しかし、中速走行時においては、可変絞り
弁１０２の流路面積は、図１１において破線Ｒで示すよ
うに、０よりも大きく、かつ、第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の最大値（Ｓ）より
も小さくなる。そのため、第１の組に属する絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になるまでの間（図１１において
両バルブ部材の相対ねじれ角がθ１になるまでの間）
は、実線Ｐで示す第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの流路面積の変化特性値および可変絞り弁１０２の破
線Ｒで示す流路面積値との合成値に対応した操舵補助力
が操舵抵抗に応じ付与される。そして、第１の組に属す
る絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になった後に、第２
の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積
が可変絞り弁１０２の流路面積よりも小さくなるまでの
間（図１１において両バルブ部材の相対ねじれ角がθ１
とθ２との間）では、操舵補助力は可変絞り弁１０２の
流路面積により定まる一定値になってしまう。すなわ
ち、図６において２点鎖線で示すように、操舵抵抗に対
応する操舵入力トルクあるいは両バルブ部材の相対ねじ
れ角に対する操舵補助力発生側油圧の関係特性におい
て、操舵抵抗が変化しているにも拘らず操舵補助力が一
定になる。そのような操舵補助力を操舵抵抗に応じ制御
できない領域が大きくなると、操舵フィーリングを低下
させるという問題がある。この問題は、操舵補助力の増
加割合が大きくなる点における高速走行時の操舵抵抗と
低速走行時の操舵抵抗との差を大きくし、低速時の操舵
フィーリングと高速時の操舵フィーリングとの差を大き
くしようとすると、すなわち中速領域を大きくしようと
すると顕著になる。

【０００９】また、上記従来例においては、第１バルブ
部材と第２バルブ部材との間に第２の組に属する絞り部
と第１の組に属する絞り部とを設けるため、第１バルブ
部材の内周に１０カ所の凹部が形成され、第２バルブ部
材の外周に１０カ所の凹部が形成されている。

【００１０】しかし、バルブ部材に形成する凹部の数が
増大すると、加工コストが増大し、バルブ部材の径を大
きくする必要があるため装置が大型化するという問題が
ある。

【００１１】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を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【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
油路に配置される第１の組に属する絞り部を有し、この
第１の組に属する絞り部の流路面積は、右操舵時に油圧
アクチュエータの右操舵補助力発生側に操舵抵抗に応じ
た油圧が作用すると共に左操舵時に油圧アクチュエータ
の左操舵補助力発生側に操舵抵抗に応じた油圧が作用す
るように、操舵方向と操舵抵抗とに応じ変化する油圧パ
ワーステアリング装置において、油圧アクチュエータの
右操舵補助力発生側とタンクとの間に右操舵圧制御用絞
り部が配置され、油圧アクチュエータの左操舵補助力発
生側とタンクとの間に左操舵圧制御用絞り部が配置さ
れ、各操舵圧制御用絞り部のアクチュエータ側油圧を運
転条件に応じ変化させる手段が設けられ、各操舵圧制御
用絞り部とポンプとの間に配置される第２の組に属する
絞り部が設けられ、この第２の組に属する絞り部の流路
面積は、右操舵時に油圧アクチュエータの右操舵補助力
発生側に操舵抵抗に応じた流量の圧油が供給されると共
に左操舵時に油圧アクチュエータの左操舵補助力発生側
に操舵抵抗に応じた流量の圧油が供給されるように、操
舵方向と操舵抵抗とに応じ変化し、一定の操舵抵抗の下
においては第２の組に属する絞り部の流路面積は第１の
組に属する絞り部の流路面積以上とされていることを特
徴とする。

【００１３】本発明の油圧パワーステアリング装置にお
いては、筒状の第１バルブ部材と、この第１バルブ部材
に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第２バルブ
部材とを備え、その第１バルブ部材の内周に周方向等間
隔に８箇所の凹部が形成され、その第２バルブ部材の外
周に周方向等間隔に８箇所の凹部が形成され、その第１
バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁と第２バルブ部材側
凹部の軸方向に沿う縁との周方向間が、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油
路に配置される絞り部とされ、それら凹部は、ポンプに
連通すると共に互いに周方向に１８０°離れて位置する
２つの圧油供給用凹部と、タンクに連通すると共に互い
に周方向に１８０°離れて位置する２つの第１圧油排出
用凹部と、タンクに連通すると共に互いに周方向に１８
０°離れて位置する４つの第２圧油排出用凹部と、油圧
アクチュエータの右操舵補助力発生側に連通すると共に
互いに周方向に１８０°離れて位置する２つの右操舵用
凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生側に連
通すると共に互いに周方向に１８０°離れて位置する２
つの左操舵用凹部と、４つの連絡用凹部とされ、各圧油
供給用凹部は連絡用凹部の間に位置し、各第１排出用凹
部は右操舵用凹部と左操舵用凹部との間に位置し、各操
舵用凹部と各第１排出用凹部との間の絞り部および各操
舵用凹部と各第２排出用凹部との間の絞り部が第１の組
に属し、他の絞り部が第２の組に属し、右操舵用凹部に
隣接する第２排出用凹部とタンクとの間に形成される固
定絞りが右操舵圧制御用絞り部とされ、左操舵用凹部に
隣接する第２排出用凹部とタンクとの間に形成される固
定絞りが左操舵圧制御用絞り部とされ、各固定絞りとタ
ンクとの間に運転条件に応じ流路面積が変化する可変絞
り弁が配置されているのが好ましい。

【００１４】

【作用】本発明の構成によれば、第１の組に属する絞り
部の流路面積が操舵方向と操舵抵抗に応じ変化すること
で、その操舵方向と操舵抵抗に応じて油圧アクチュエー
タの発生する操舵補助力が変化する。

【００１５】各操舵圧制御用絞り部のアクチュエータ側
油圧が小さくなると油圧アクチュエータの発生する操舵
補助力も小さくなり、そのアクチュエータ側油圧が大き
くなると油圧アクチュエータの発生する操舵補助力も大
きくなる。よって、高速走行時においては、各操舵圧制
御用絞り部のアクチュエータ側油圧を小さくすること
で、操舵補助力の増加割合が大きくなる点における操舵
抵抗を大きくし、操舵の安定性を満足させることがで
き、低速走行時においては、各操舵圧制御用絞り部のア
クチュエータ側油圧は小さくならないので、操舵補助力
の増加割合が大きくなる点における操舵抵抗を小さく
し、操舵の高応答性を満足させることができる。また、
中速走行時にあっては、各操舵圧制御用絞り部のアクチ
ュエータ側油圧を高速走行時よりも大きく低速走行時よ
りも小さくし、操舵補助力の増加割合が大きくなる点に
おける操舵抵抗を高速走行時よりも小さく低速走行時よ
りも大きくすることで、高速走行時よりも操舵の高応答
性を向上し、低速走行時よりも操舵の安定性を向上する
ことができる。この中速走行時において、操舵補助力を
操舵抵抗に応じ制御できない領域はない。

【００１６】さらに、第２の組に属する絞り部の流路面
積が操舵方向と操舵抵抗に応じ変化することで、右操舵
時に油圧アクチュエータの右操舵補助力発生側に供給さ
れる圧油流量が操舵抵抗に応じ変化し、左操舵時に油圧
アクチュエータの左操舵補助力発生側に供給される圧油
流量が操舵抵抗に応じ変化する。すなわち、操舵抵抗が
小さくなると油圧アクチュエータに供給される圧油流量
が少なくなって操舵補助力が小さくなり、その減少量は
高速になる程に多くなる。これにより、高速走行時にお
いては、操舵補助力の増加割合が大きくなる点における
操舵抵抗が大きくなり、低速時の操舵フィーリングと高
速時の操舵フィーリングとの差を大きくすることで、走
行速度に応じた操舵フィーリングを得ることができる。
しかも、最終的にアクチュエータに供給される圧油流量
は確保できるので、充分な操舵補助力を付与できる。

【００１７】第１バルブ部材の内周と第２バルブ部材の
外周とに形成される凹部を８ケ所とする構成によれば、
右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により第１
バルブ部材と第２バルブ部材とが相対回転すると、圧油
供給用凹部と右操舵用凹部に隣接する第２排出用凹部と
の間の第２の組に属する絞り部の流路面積が大きくな
り、第２排出用凹部と右操舵用凹部との間の第１の組に
属する絞り部の流路面積が大きくなり、右操舵用凹部と
第１排出用凹部との間の第１の組に属する絞り部の流路
面積が小さくなり、圧油供給用凹部と左操舵用凹部に隣
接する第２排出用凹部との間の第２の組に属する絞り部
の流路面積が小さくなり、第２排出用凹部と左操舵用凹
部との間の第１の組に属する絞り部の流路面積が小さく
なり、左操舵用凹部と第１排出用凹部との間の第１の組
に属する絞り部の流路面積が大きくなる。これにより、
油圧アクチュエータの右操舵補助力発生側に操舵方向と
操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給され、一方、左操舵
補助力発生側からタンクに油が還流し、車両の右方への
操舵補助力が発生する。また、左方へ操舵すると第１バ
ルブ部材と第２バルブ部材とが右方へ操舵した場合と逆
方向に相対回転し、第１バルブ部材と第２バルブ部材と
の間の絞り部の流路面積が右方へ操舵した場合とは逆に
変化するので、車両の左方への操舵補助力が発生する。

【００１８】その第２排出用凹部とタンクとの間に形成
された操舵圧制御用固定絞りのアクチュエータ側油圧
は、その固定絞りとタンクとの間の可変絞り弁の流路面
積が運転条件に応じ変化することで変化する。よって、
高速走行時においてはその可変絞り弁の流路面積を大き
くし、その固定絞りのアクチュエータ側油圧を小さくす
ることで、操舵抵抗に対する操舵補助力の増加割合を小
さくし、操舵の安定性を満足させることができ、低速走
行時においてはその可変絞り弁の流路面積を小さくし、
その固定絞りのアクチュエータ側油圧を大きくすること
で、操舵抵抗に対する操舵補助力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、中速走行
時にあっては、高速走行時よりも操舵の高応答性を向上
し、低速走行時よりも操舵の安定性を向上することがで
き、この中速走行時において、操舵補助力を操舵抵抗に
応じ制御できない領域はない。

【００１９】右操舵時においては、その圧油供給用凹部
と右操舵用凹部に隣接する第２排出用凹部との間の第２
の組に属する絞り部の流路面積は操舵抵抗が大きくなる
と大きくなり、その圧油供給用凹部と左操舵用凹部に隣
接する第２排出用凹部との間の第２の組に属する絞り部
の流路面積は操舵抵抗が大きくなると小さくなる。一
方、左操舵時においては、その圧油供給用凹部と左操舵
用凹部に隣接する第２排出用凹部との間の第２の組に属
する絞り部の流路面積は操舵抵抗が大きくなると大きく
なり、その圧油供給用凹部と右操舵用凹部に隣接する第
２排出用凹部との間の第２の組に属する絞り部の流路面
積は操舵抵抗が大きくなると小さくなる。すなわち、油
圧アクチュエータの操舵補助力発生側に供給される圧油
流量は操舵抵抗が小さくなると減少し、操舵補助力が小
さくなる。その圧油流量の減少量は、操舵圧制御用固定
絞りとタンクとの間の可変絞り弁の流路面積が高速にな
って大きくなる程に大きくなる。これにより、高速走行
時においては、操舵補助力の増加割合が大きくなる点に
おける操舵抵抗が大きくなり、低速時の操舵フィーリン
グと高速時の操舵フィーリングとの差を大きくすること
で、走行速度に応じた操舵フィーリングを得ることがで
きる。

【００２０】

【実施例】以下、図１〜図６を参照して本発明の実施例
を説明する。

【００２１】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、また、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
を介しラックハウジング９により支持されている。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４１の弾性力により
ラック１６に押し付けられている。

【００２２】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、ロータリー式制御弁３０が設けられてい
る。

【００２３】その制御弁３０は、バルブハウジング７に
相対回転可能に挿入されている筒状の第１バルブ部材３
１と、この第１バルブ部材３１に軸中心に相対回転可能
に挿入されている第２バルブ部材３２とを備えている。
その第１バルブ部材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バルブ部材
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バルブ部材３２とされ、これにより第２バルブ部
材３２は入力軸２と同行回転する。

【００２４】そのバルブハウジング７に、ポンプ７０に
接続される入口ポート３４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、直接にタンク
７１に接続される第１出口ポート３６と、後述の可変絞
り弁６０を介しタンク７１に接続される第２出口ポート
６１とが設けられている。各ポート３４、３６、３７、
３８、６１は、その第１バルブ部材３１と第２バルブ部
材３２との内外周間の弁間流路２７を介し互いに連通す
る。その弁間流路２７の流路面積は、入力軸２と出力軸
３との相対回転により変化する。なお、入力軸２と出力
軸３との相対回転角度は、トーションバー６の破損が生
じないように、入力軸２と出力軸３とがストッパー部
（図示省略）を介し当接することで一定の範囲内に規制
される。

【００２５】図３、図４に示すように、第１バルブ部材
３１の内周に第１バルブ部材側凹部５０ａ、５０ｂ、５
０ｃが周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成され、第
２バルブ部材３２の外周に第２バルブ部材側凹部５１
ａ、５１ｂ、５１ｃが周方向に関し互いに等間隔に８ケ
所形成され、その第１バルブ部材側凹部５０ａ、５０
ｂ、５０ｃと第２バルブ部材側凹部５１ａ、５１ｂ、５
１ｃとにより前記弁間流路２７が構成されている。図４
は実線により第２バルブ部材３２の展開図を示し、鎖線
により第１バルブ部材側凹部５０ａ、５０ｂ、５０ｃを
示し、第１バルブ部材側凹部５０ａ、５０ｂ、５０ｃの
周方向間に第２バルブ部材側凹部５１ａ、５１ｂ、５１
ｃが位置する。

【００２６】その第１バルブ部材側凹部は、２つの右操
舵用凹部５０ａと、２つの左操舵用凹部５０ｂと、４つ
の連絡用凹部５０ｃとから構成されている。その右操舵
用凹部５０ａは、第１バルブ部材３１に形成された流路
５３を介して前記第１ポート３７から油圧シリンダ２０
の一方の油室２２に連通すると共に互いに周方向に１８
０°離れて位置し、その左操舵用凹部５０ｂは、第１バ
ルブ部材３１に形成された流路５４を介して前記第２ポ
ート３８から油圧シリンダ２０の他方の油室２３に連通
すると共に互いに周方向に１８０°離れて位置する。

【００２７】その第２バルブ部材側凹部は、２つの圧油
供給用凹部５１ａと、２つの第１圧油排出用凹部５１ｂ
と、４つの第２圧油排出用凹部５１ｃとから構成されて
いる。その圧油供給用凹部５１ａは、第１バルブ部材３
１に形成された圧油供給路５５を介して前記入口ポート
３４からポンプ７０に連通すると共に互いに周方向に１
８０°離れて位置する。その第１圧油排出用凹部５１ｂ
は、入力軸２に形成された流路５２ａから入力軸２とト
ーションバー６との間を通り、入力軸２に形成された流
路５２ｂを介し第１出口ポート３６からタンク７１に連
通すると共に、互いに周方向に１８０°離れて位置す
る。その第２圧油排出用凹部５１ｃは、第１バルブ部材
３１に形成された固定絞り５９ａ、５９ｂから第２出口
ポート６１を介し可変絞り弁６０に連通し、この可変絞
り弁６０を介しタンク７１に連通すると共に、互いに周
方向に９０°離れて位置する。

【００２８】各圧油供給用凹部５１ａは連絡用凹部５０
ｃの間に位置し、各第１排出用凹部５１ｂは右操舵用凹
部５０ａと左操舵用凹部５０ｂとの間に位置する。その
右操舵用凹部５０ａに隣接する第２排出用凹部５１ｃと
タンク７１との間に形成される固定絞り５９ａが右操舵
圧制御用絞り部とされ、左操舵用凹部５０ｂに隣接する
第２排出用凹部５１ｃとタンク７１との間に形成される
固定絞り５９ｂが左操舵圧制御用絞り部とされている。

【００２９】その第１バルブ部材側凹部５０ａ、５０
ｂ、５０ｃの軸方向に沿う縁と第２バルブ部材側凹部５
１ａ、５１ｂ、５１ｃの軸方向に沿う縁との周方向間が
絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′とされ
ている。その第２バルブ部材側凹部５１ａ、５１ｂ、５
１ｃの軸方向に沿う縁は面取り部とされている。その連
絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞
り部Ｂ′、Ｄ′における第２圧油排出用凹部５１ｃの軸
方向に沿う縁（図３において□で囲む）の面取り部の幅
をＷ、圧油供給用凹部５１ａと連絡用凹部５０ｃとの間
の絞り部Ａ′、Ｃ′における圧油供給用凹部５１ａの軸
方向に沿う縁（図３において△で囲む）の面取り部の幅
をＷ′、他の第２バルブ側凹部の軸方向に沿う縁（図３
において○で囲む）の面取り部の幅をＷ″として、図
４、図５に示すように、Ｗ＞Ｗ′＞Ｗ″とされている。
これにより、一定の操舵抵抗の下においては、連絡用凹
部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間ならびに圧
油供給用凹部５１ａと連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積は、他の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積よりも大きくされる。すなわち各
絞り部は、複数の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる第１の
組と、一定の操舵抵抗の下においては第１の組に属する
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄよりも流路面積の大きな複数の絞
り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′からなる第２の組とに組分
けされている。その連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用
凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′は常開とされてい
る。

【００３０】その入力軸２と出力軸３は、路面から操舵
用車輪を介し伝達される抵抗によるトーションバー６の
ねじれによって相対回転する。その相対回転により第１
バルブ部材３１と第２バルブ部材３２とが相対回転する
ことで弁間流路２７の流路面積が変化し、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に応じ
て圧油が供給される。

【００３１】すなわち、図４は操舵が行なわれていない
状態を示し、入口ポート３４と各出口ポート３６、６１
とが弁間流路２７を介し連通し、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。

【００３２】この状態から右方へ操舵することによって
生じる操舵抵抗により第１バルブ部材３１と第２バルブ
部材３２とが相対回転すると、図３に示すように、圧油
供給用凹部５１ａと右操舵用凹部５０ａに隣接する第２
排出用凹部５１ｃとの間において第２の組に属する一方
の絞り部Ａ′の流路面積が大きくなって他方の絞り部
Ｂ′は開いた状態が維持され、第２排出用凹部５１ｃと
右操舵用凹部５０ａとの間の第１の組に属する絞り部Ａ
の流路面積が大きくなり、右操舵用凹部５０ａと第１排
出用凹部５１ｂとの間の第１の組に属する絞り部Ｂの流
路面積が小さくなり、圧油供給用凹部５１ａと左操舵用
凹部５０ｂに隣接する第２排出用凹部５１ｃとの間にお
いて第２の組に属する一方の絞り部Ｃ′の流路面積が小
さくなって他方の絞り部Ｄ′は開いた状態が維持され、
第２排出用凹部５１ｃと左操舵用凹部５０ｂとの間の第
１の組に属する絞り部Ｃの流路面積が小さくなり、左操
舵用凹部５０ｂと第１排出用凹部５１ｂとの間の第１の
組に属する絞り部Ｄの流路面積が大きくなる。これによ
り、図中矢印で示す圧油の流れにより油圧シリンダ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、車両の右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。

【００３３】左方へ操舵すると第１バルブ部材３１と第
２バルブ部材３２とが右方に操舵した場合と逆方向に相
対回転し、絞り部Ａ、Ａ′の流路面積が小さくなり、絞
り部Ｂの流路面積が大きくなり、絞り部Ｃ、Ｃ′の流路
面積が大きくなり、絞り部Ｄの流路面積が小さくなり、
絞り部Ｂ′Ｄ′は開いた状態が維持されるので、車両の
左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。

【００３４】その第２出口ポート６１に連通する可変絞
り弁６０は、図１に示すように、バルブハウジング７に
形成された挿入孔６６に図中上下方向に変位可能に挿入
されたスプール６２を有する。その挿入孔６６の各端は
プラグ６８ａ、６８ｂにより閉鎖され、一方のプラグ６
８ａにねじ込まれたバネ圧調節ネジ７９とスプール６２
の上端との間に圧縮コイルバネ６９が挿入されている。
そのスプール６２に電磁力を作用させるソレノイド６１
と、このソレノイド６１の電磁力を車速に応じ制御する
車速センサを有するコントローラ６３が設けられてい
る。これにより、高速になるとスプール６２に作用する
電磁力が小さくなりスプール６２は図中下方に変位し、
低速になるとスプール６２に作用する電磁力が大きくな
りスプール６２は図中上方に変位する。

【００３５】そのスプール６２の外周に周溝６２ａが形
成され、その挿入孔６６の内周に周溝６６ａが形成さ
れ、両周溝６２ａ、６６ａの間が絞り部６７とされてい
る。この絞り部６７の流路面積は、高速になってスプー
ル６２が図中下方に変位すると大きくなり、低速になっ
てスプール６２が上方に変位すると小さくなり、本実施
例では低速走行時には絞り部は全閉となる。

【００３６】その絞り部６７と第２出口ポート６１とを
連通する流路５８がバルブハウジング７に形成され、そ
の絞り部６７とスプール６２の上方空間とを連通する通
孔７５がスプール６６に形成され、そのスプール６２の
上方空間と第１出口ポート３６とを連通する流路７６が
バルブハウジング７に形成されている。これにより、図
２に示す油圧回路が構成され、各操舵圧制御用固定絞り
５９ａ、５９ｂとタンク７１との間の油路の流路面積
が、車速に応じた可変絞り弁６０の作動により変化す
る。この可変絞り弁６０の作動により、各操舵圧制御用
固定絞り５９ａ、５９ｂのアクチュエータ側油圧が運転
条件に応じ変化する。なお、スプール６２の下方空間と
上方空間とを連通するドレン通路７８が、そのスプール
６２に形成されている。

【００３７】上記構成によれば、低速走行時において
は、スプール６２は図１において上方に変位し、このス
プール６２の変位により絞り部６７は全閉状態になるの
で、油圧シリンダ２０に作用する油圧は、第１の組の絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性に応じ制御さ
れる。よって、図６において一点鎖線で示すように、操
舵入力トルクが小さく両バルブ部材３１、３２の相対ね
じれ角が小さくても、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの流路面積を小さくして操舵補助力を発生させる
油圧の増加割合を大きくし、低速走行時における操舵の
高応答性を満足させることができる。

【００３８】中速走行時および高速走行時においては、
操舵圧制御用固定絞り５９ａ、５９ｂのアクチュエータ
側油圧は、可変絞り弁６０の絞り部６７の流路面積が運
転条件に応じ変化することで変化する。すなわち、高速
走行時においては可変絞り弁６０の絞り部６７の流路面
積が大きくなるので、その固定絞り５９ａ、５９ｂのア
クチュエータ側油圧は小さくなる。これにより、図６に
おいて実線で示すように、操舵補助力の増加割合が大き
くなる点の操舵抵抗が大きくなり、操舵の安定性を満足
させることができる。低速走行時においては可変絞り弁
６０の絞り部６７は全閉状態であるので、その固定絞り
５９ａ、５９ｂのアクチュエータ側油圧は小さくならな
い。これにより、操舵補助力の増加割合が大きくなる点
の操舵抵抗が小さくなり、前述のように操舵の高応答性
を満足させることができる。中速走行時にあっては、可
変絞り弁６０の絞り部６７の流路面積は高速走行時より
も小さく低速走行時よりも大きいので、高速走行時より
も操舵の高応答性を向上し、低速走行時よりも操舵の安
定性を向上することができる。この中速走行時において
は、図６において破線で示すように、操舵補助力を操舵
抵抗に応じ制御できない領域はない。

【００３９】中速走行時および高速走行時に右操舵を行
なう際は、油圧シリンダ２０の右操舵補助力発生側油室
２２に通じる第２の組に属する一方の絞り部Ａ′の流路
面積は、操舵抵抗が大きくなると大きくなり、他方の絞
り部Ｂ′は開いた状態が維持され、油圧シリンダ２０の
他方の油室２３に通じる第２の組に属する一方の絞り部
Ｃ′の流路面積は、操舵抵抗が大きくなると小さくな
り、他方の絞り部Ｄ′は開いた状態が維持される。そう
すると、油圧シリンダ２０の右操舵補助力発生側油室２
２に供給される圧油流量は、操舵抵抗が小さくなると減
少し、この減少により操舵補助力が小さくなる。その右
操舵補助力発生側油室２２に供給される圧油流量の減少
量は、可変絞り弁６０の絞り部６７の流路面積が高速に
なって大きくなる程に大きくなる。同様に、左操舵時に
おいては、油圧シリンダ２０の一方の油室２２に通じる
第２の組に属する一方の絞り部Ａ′の流路面積は、操舵
抵抗が大きくなると小さくなり、他方の絞り部Ｂ′は開
いた状態が維持され、油圧シリンダ２０の他方の油室２
３に通じる第２の組に属する一方の絞り部Ｃ′の流路面
積は、操舵抵抗が大きくなると大きくなり、他方の絞り
部Ｄ′は開いた状態が維持される。そうすると、油圧シ
リンダ２０の左操舵補助力発生側油室２３に供給される
圧油流量は、操舵抵抗が小さくなると減少し、この減少
により操舵補助力が小さくなる。その左操舵補助力発生
側油室２３に供給される圧油流量の減少量は、可変絞り
弁６０の絞り部６７の流路面積が高速になって大きくな
る程に大きくなる。これにより、高速走行時において
は、操舵補助力の増加割合が大きくなる点における操舵
抵抗が大きくなり、低速時の操舵フィーリングと高速時
の操舵フィーリングとの差を大きくすることで、走行速
度に応じた操舵フィーリングを得ることができる。しか
も、最終的に油圧シリンダ２０に供給される圧油流量は
確保できるので、充分な操舵補助力を付与できる。さら
に、常開の絞り部Ｂ′、Ｄ′を有することで、操舵圧制
御用固定絞り５９ａ、５９ｂの操舵圧発生側のアクチュ
エータ側油圧は、ポンプ７０の供給圧より小さくなる。
従って、操舵圧発生側の流量を極端に減少させることが
ないので、アクチュエータの応答性が悪くなることがな
い。

【００４０】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、上記実施例では連絡用凹部５０ｃ
と第２圧油排出用凹部５１ｃとの間に常開の絞り部
Ｂ′、Ｄ′を設けたが、図７に示すように、その絞り部
Ｂ′、Ｄ′をなくしてもよい。また、上記実施例では各
操舵圧制御用絞り部６９ａ、６９ｂを第１の組に属する
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄよりもポンプ７０側に配置した
が、図８に示すように、ポンプ７０寄りに位置する第１
の組に属する絞り部Ａ、Ｃとタンク７１寄りに位置する
第１の組に属する絞り部Ｂ、Ｄとの間に各操舵圧制御用
絞り部６９ａ、６９ｂを配置し、各操舵圧制御用絞り部
６９ａ、６９ｂのポンプ７０側に第２の組に属する絞り
部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′を配置してもよく、この場
合、右操舵抵抗が大きくなると開く第２の組の絞り部
Ａ′は左操舵補助力発生用油室２３側に配置し、左操舵
抵抗が大きくなると開く第２の組の絞り部Ｃ′は右操舵
補助力発生用油室２２側に配置し、また、この場合にお
いて、図９に示すように、常開の絞り部Ｂ′、Ｄ′を設
けないようにしてもよい。また、上記実施例では各操舵
圧制御用絞り部６９ａ、６９ｂを固定絞りとしたが、そ
れぞれを可変絞りとして上記のような可変絞り弁６０を
なくしてもよい。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。また、上記実施例では各操
舵圧制御用絞り部のアクチュエータ側油圧を運転条件に
応じ変化させたが、例えば操舵角のような他の運転条件
に応じ変化させてもよい。

【００４１】

【発明の効果】本発明の油圧パワーステアリング装置に
よれば、操舵抵抗ならびに運転条件に応じた操舵補助力
を付与する場合において、中速走行時において操舵補助
力を操舵抵抗に応じ制御できない領域をなくし、低速時
の操舵フィーリングと高速時の操舵フィーリングとの差
を大きくすることで、走行速度に応じた操舵フィーリン
グを得ることができる。さらに、バルブ部材に形成する
凹部の数を少なくして加工コストを低減し、また、バル
ブ部材の径を小さくして装置を小型軽量化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の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】本発明の実施例の制御弁の横断面構造の説明図

【図４】本発明の実施例の制御弁の展開図

【図５】本発明の実施例の制御弁の要部の拡大図

【図６】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
における入力トルクと油圧との関係および両バルブ部材
の相対ねじれ角と油圧との関係を示す図

【図７】本発明の第１変形例に係る油圧回路図

【図８】本発明の第２変形例に係る油圧回路図

【図９】本発明の第３変形例に係る油圧回路図

【図１０】従来例に係る油圧回路図

【図１１】従来例の問題点の説明図

【符号の説明】

２０ 油圧シリンダ ５９ａ 右操舵圧制御用絞り部 ５９ｂ 右操舵圧制御用絞り部 ６０ 可変絞り弁 ６７ 絞り部 ７０ ポンプ ７１ タンク Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 第１の組に属する絞り部 Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′ 第２の組に属する絞り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−16824（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63767（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−310136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−30663（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−174363（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/083

Claims (2)

(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油路に配置される第１の組
   に属する絞り部を有し、この第１の組に属する絞り部の
   流路面積は、右操舵時に油圧アクチュエータの右操舵補
   助力発生側に操舵抵抗に応じた油圧が作用すると共に左
   操舵時に油圧アクチュエータの左操舵補助力発生側に操
   舵抵抗に応じた油圧が作用するように、操舵方向と操舵
   抵抗とに応じ変化する油圧パワーステアリング装置にお
   いて、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生側とタン
   クとの間に右操舵圧制御用絞り部が配置され、油圧アク
   チュエータの左操舵補助力発生側とタンクとの間に左操
   舵圧制御用絞り部が配置され、各操舵圧制御用絞り部の
   アクチュエータ側油圧を運転条件に応じ変化させる手段
   が設けられ、各操舵圧制御用絞り部とポンプとの間に配
   置される第２の組に属する絞り部が設けられ、この第２
   の組に属する絞り部の流路面積は、右操舵時に油圧アク
   チュエータの右操舵補助力発生側に操舵抵抗に応じた流
   量の圧油が供給されると共に左操舵時に油圧アクチュエ
   ータの左操舵補助力発生側に操舵抵抗に応じた流量の圧
   油が供給されるように、操舵方向と操舵抵抗とに応じ変
   化し、一定の操舵抵抗の下においては第２の組に属する
   絞り部の流路面積は第１の組に属する絞り部の流路面積
   以上とされていることを特徴とする油圧パワーステアリ
   ング装置。
2. 【請求項２】 筒状の第１バルブ部材と、この第１バル
   ブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第２
   バルブ部材とを備え、その第１バルブ部材の内周に周方
   向等間隔に８箇所の凹部が形成され、その第２バルブ部
   材の外周に周方向等間隔に８箇所の凹部が形成され、そ
   の第１バルブ部材側凹部の軸方向に沿う縁と第２バルブ
   部材側凹部の軸方向に沿う縁との周方向間が、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
   する油路に配置される絞り部とされ、それら凹部は、ポ
   ンプに連通すると共に互いに周方向に１８０°離れて位
   置する２つの圧油供給用凹部と、タンクに連通すると共
   に互いに周方向に１８０°離れて位置する２つの第１圧
   油排出用凹部と、タンクに連通すると共に互いに周方向
   に１８０°離れて位置する４つの第２圧油排出用凹部
   と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生側に連通す
   ると共に互いに周方向に１８０°離れて位置する２つの
   右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発
   生側に連通すると共に互いに周方向に１８０°離れて位
   置する２つの左操舵用凹部と、４つの連絡用凹部とさ
   れ、各圧油供給用凹部は連絡用凹部の間に位置し、各第
   １排出用凹部は右操舵用凹部と左操舵用凹部との間に位
   置し、各操舵用凹部と各第１排出用凹部との間の絞り部
   および各操舵用凹部と各第２排出用凹部との間の絞り部
   が第１の組に属し、他の絞り部が第２の組に属し、右操
   舵用凹部に隣接する第２排出用凹部とタンクとの間に形
   成される固定絞りが右操舵圧制御用絞り部とされ、左操
   舵用凹部に隣接する第２排出用凹部とタンクとの間に形
   成される固定絞りが左操舵圧制御用絞り部とされ、各固
   定絞りとタンクとの間に運転条件に応じ流路面積が変化
   する可変絞り弁が配置されていることを特徴とする請求
   項１に記載の油圧パワーステアリング装置。