JP3103688B2 - 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、操舵限界近傍において
操舵補助力を解除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】操向操作入力をピニオンとラックを介し
て操向用車輪に伝達すると共に、操舵補助力を付与する
油圧シリンダを備えるラックピニオン式油圧パワーステ
アリング装置や、操向操作入力をボールスクリューとボ
ールナットを介して操向用車輪に伝達すると共に、操舵
補助力を付与する油圧アクチュエータを備えたボールス
クリュー式油圧パワーステアリング装置等の油圧パワー
ステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】そのような油圧パワーステアリング装置に
あっては、操舵角度を一定範囲に規制するため、操向操
作入力により往復移動するラックやボールナットの移動
範囲を一定範囲に規制する規制手段が設けられている。
例えばラックピニオン式ステアリング装置にあっては、
ラックと同行移動する被当接部と、この被当接部に当接
することでラックの移動を一定範囲に規制するストッパ
ーを設けている。

【０００４】このような油圧パワーステアリング装置に
おいて、被当接部がストッパーに当接するまで油圧アク
チュエータに高圧油を供給すると、その当接の際に大き
な打撃音や衝撃を生じる。また、不必要に操舵補助力を
付与することになるため省エネルギー化に反することに
なる。

【０００５】このような問題を解決するものとして実開
昭６０‐１２２２７７号公報に開示されたラックピニオ
ン式油圧パワーステアリング装置が提案されている。こ
れは、操舵補助力を付与する油圧シリンダのシリンダチ
ューブの内周面に凹部を形成し、ラックが移動端に達す
る直前に油圧シリンダのピストンが凹部内に入り込むよ
うにしたものである。これにより、ラックが移動端に達
する直前に油圧シリンダの左右の油室を連通し、操舵補
助力を解除するようにしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】操舵補助力を付与する
油圧シリンダのピストンの外周には、シリンダチューブ
の内周に接するシールリングが取り付けられる。そのた
め、上記従来のパワーステアリング装置のようにシリン
ダチューブの内周面に凹部を形成すると、その凹部に入
り込んだピストンが移動する際にシールリングが凹部の
縁に引っ掛かり破損してしまい、実用に供することがで
きない。

【０００７】このような問題を解決するものとして、本
件出願人が先に提案したラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置がある。これは、車両幅方向移動により
操向用車輪を操舵するラックと、このラックの車両幅方
向移動を一定範囲に規制する規制手段と、操舵補助力を
付与する油圧シリンダとを備えるラックピニオン式油圧
パワーステアリング装置において、前記油圧シリンダに
供給される高圧油の流路を低圧側に接続するバイパス流
路と、このバイパス流路を開閉可能とする開閉部材とが
設けられている。その開閉部材とラックとが、ラックが
移動端に近接すると開閉部材がバイパス流路を開く方向
に移動し、ラックが移動端から離反すると開閉部材がバ
イパス流路を閉鎖する方向に移動するように、カムを介
し係合する（特願平３‐１５７６８６５号参照）。

【０００８】これにより、ラックが移動端に近接すると
開閉部材がバイパス流路を開く方向に移動し、油圧シリ
ンダに供給される高圧油が低圧側に流れることから、操
舵補助力の付与が解除される。また、油圧シリンダのピ
ストンの外周のシールリングが破損するといった問題が
生じることはない。

【０００９】しかし、この先の提案の構成ではバイパス
流路を開閉する開閉部材の動きはカムの輪郭面の形状に
依存する。すなわち、開閉部材はカムの輪郭面に沿って
バイパス流路を開く方向に移動することになるため、操
舵補助力は除々に低減されることになる。そうすると、
操舵限界近傍において除々に操舵に要する力が大きくな
るため、運転者は操舵限界に至ったのか否かを明確に感
じることができない。そのため、操舵限界に至っている
にも拘わらず操舵を続けようとして無駄な労力を費やす
ことにもなりかねない。また、開閉部材によりバイパス
流路が除々に開かれると、その開き開始当初においては
高圧油の絞り度が大きいために油温の上昇や流動音が発
生するという問題がある。また、不必要に操舵補助力を
付与する時間が長くなり省エネルギー化に反するもので
ある。

【００１０】また、前記従来技術によれば油圧シリンダ
の左右の油室が操舵限界近傍において連通することで、
操舵補助力が瞬時に低下するが、その低下程度が過大で
あると、操舵により弾性的に捩じられた車両のタイヤが
操舵補助力の低下時に復元し、操舵フィーリングが悪く
なるという問題がある。

【００１１】また、油圧シリンダに供給される高圧油を
低圧側にバイパスさせて操舵補助力の付与を解除する場
合、操舵補助力を完全になくしてしまうと、操舵限界か
ら直進方向に操舵する際に大きな操舵力を要する。その
ため、操舵限界近傍において高圧油を低圧側にバイパス
させる場合、そのバイパス路に高圧油の絞り部を設けて
油圧シリンダに多少の油圧を作用させ、操舵補助力の解
除後も多少の操舵補助を行なっている。しかし、バイパ
ス路に設けられる絞り部の開度は一定であるため、油温
変化により油の粘性が変化すると操舵補助力の低下程度
が変動し、適正な程度に操舵補助力を低下させることが
できないという問題がある。

【００１２】本発明は上記技術的課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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、操向操作により往復移動する操舵部材と、この操
舵部材の移動を一定範囲に規制する規制手段と、操舵補
助力を付与する油圧アクチュエータとを備える油圧パワ
ーステアリング装置において、前記油圧アクチュエータ
に高圧油を供給する流路を低圧側に接続するバイパス流
路と、このバイパス流路に連通する油室の内部に配置さ
れると共にバイパス流路を開閉可能な第１開閉部材と、
この第１開閉部材をバイパス流路の開き方向に押すこと
ができるように油室に高圧油を導入する導入路と、この
導入路を開閉可能な第２開閉部材とが設けられ、この第
２開閉部材と前記操舵部材とが、操舵部材が移動端に近
接すると第２開閉部材が導入路を開く方向に移動すると
共に移動端から離反すると第２開閉部材が導入路を閉じ
る方向に移動するよう連動し、その第１開閉部材と第２
開閉部材とが、第２開閉部材が導入路を閉じる方向に移
動すると第１開閉部材がバイパス流路を閉じる方向に移
動するよう連動する点にある。

【００１４】その第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方
向に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧
油を低圧側に導くオリフィスとが設けられ、導入路の開
度が一定以上になると第１開閉部材がバイパス流路を開
くようにするのが良い。

【００１５】その第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方
向に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧
油を低圧側に導くオリフィスとが設けられ、第１開閉部
材によるバイパス流路の開度を油温が高くなると小さく
すると共に油温が低くなると大きくするように、第１開
閉部材の付勢力とオリフィスの開度が定められ、バイパ
ス流路の開度に応じ操舵補助力が変化するのが好まし
い。

【００１６】その導入路から油室に導入される高圧油を
低圧側に導くオリフィスが、第１開閉部材と第２開閉部
材に亘り形成された流路の途中に設けられているのが好
ましい。

【００１７】

【作用】本発明の構成によれば、操向操作入力により操
舵部材が移動端に近接すると、第２開閉部材により導入
路が開かれ、油室に高圧油が導入される。油室に高圧油
が導入されると、その油圧により第１開閉部材はバイパ
ス流路の開き方向に瞬時に移動する。すなわち、第１開
閉部材は従来のようにカムの輪郭面の形状に応じて移動
するのではなく、油圧により移動するものであるからバ
イパス流路を瞬時に開くことができる。これにより、油
圧アクチュエータに供給される高圧油を低圧側に流し、
操舵補助力の付与を瞬時に解除することができる。

【００１８】操舵部材が移動端から離反すると、第２開
閉部材により導入路が閉じられるので、第１開閉部材を
バイパス流路の開き方向に押す油圧が作用することはな
く、また、第１開閉部材がバイパス流路を閉じるので、
再び油圧アクチュエータに高圧油を供給して操向操作の
補助力を付与することができる。

【００１９】その第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方
向に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧
油を低圧側に導くオリフィスとが設けられ、導入路の開
度が一定以上になると第１開閉部材がバイパス流路を開
くようにすることで、操舵補助力が瞬時に低下する際の
低下程度を小さくすることができる。すなわち、操向操
作入力により操舵部材が移動端に近接して第２開閉部材
により導入路が開かれ、油室に高圧油が導入されても、
導入路の開度が小さい間は、第１開閉部材をバイパス流
路の閉じ方向に付勢する力が開き方向に押す油圧よりも
大きいため、バイパス路は開かれない。一方、導入路か
ら油室に導入される高圧油を低圧側に導くオリフィスが
設けられることにより、操向操作入力により操舵部材が
移動端に近接して第２開閉部材により導入路が開かれる
と、そのオリフィスを通って高圧油が低圧側に流れるた
め、油圧アクチュエータに作用する高圧油圧力が低下し
て操舵補助力が減少する。しかる後に、操舵部材がさら
に移動端に近接して第２開閉部材が導入路の開き方向に
移動し、導入路の開度が一定以上になると、油室に導入
される高圧油の流量が増大し、第１開閉部材をバイパス
流路の開き方向に押す油圧が閉じ方向に付勢する力より
も大きくなり、第１開閉部材はバイパス流路の開き方向
に瞬時に移動する。これにより、操舵補助力を瞬時に解
除することができ、しかも、その解除前に操舵補助力を
ある程度低下させているため、その解除時の操舵補助力
の低下程度が過大になるのを防止できる。

【００２０】その第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方
向に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧
油を低圧側に導くオリフィスとを設け、第１開閉部材に
よるバイパス流路の開度を油温が高くなると小さくする
と共に油温が低くなると大きくするように、第１開閉部
材の付勢力とオリフィスの開度とを定め、バイパス流路
の開度に応じ操舵補助力を変化させることで、油温変化
に対する温度補償を行ない、油温が変化しても適正な程
度に操舵補助力を低下させることができる。すなわち、
第１開閉部材にはバイパス流路の閉じ方向への付勢力
と、導入路から油室に導入される高圧油によるバイパス
流路の開き方向への油圧とが作用し、その付勢力と油圧
の差により第１開閉部材の位置が定まる。よって、油温
が高い場合は、オリフィスを介し低圧側に導かれる高圧
油流量が多くなるため、第１開閉部材をバイパス流路の
開き方向へ押す油圧が低下し、第１開閉部材はバイパス
流路の閉じ方向に移動する。また、油温が低い場合は、
オリフィスを介し低圧側に導かれる高圧油流量が少なく
なるため、第１開閉部材をバイパス流路の開き方向へ押
す油圧が上昇し、第１開閉部材はバイパス流路の開き方
向に移動する。これにより、第１開閉部材によりバイパ
ス流路が開かれ操舵補助力が解除される際、油温が高い
場合はバイパス流路の開度を小さくすることで操舵補助
力の低下程度が過大になるのを防止でき、油温が低い場
合はバイパス流路の開度を大きくすることで操舵補助力
の低下程度が過少になるのを防止できる。

【００２１】その導入路から油室に導入される高圧油を
低圧側に導くオリフィスが、第１開閉部材と第２開閉部
材に亘り形成された流路の途中に設けられることによ
り、そのオリフィスを油室の内部に配置でき、オリフィ
スの配置スペースが別途不要になり小型化できる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００２３】図１および図２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、自動車のハンドル（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３を介して連結されるピニオン４と、このピ
ニオン４に噛み合うラック（操舵部材）５とを備えてい
る。このラック５の両端にはボールジョイント６、７を
介して操向用車輪Ｗが連結されている。これにより、ハ
ンドルの操作により入力軸２の回転がトーションバー３
を介してピニオン４に伝達され、このピニオン４の回転
によりラック５が車両幅方向に往復移動して操向用車輪
Ｗの操舵がなされる。

【００２４】そのラック５の車両幅方向移動を一定範囲
に規制するため、ラックハウジング１１の両端にストッ
パー４０、４１が形成されている。これにより、ラック
５が移動端に達すると、そのストッパー４０、４１にラ
ック５の両端に取り付けられた前記ボールジョイント
６、７が当接し、ラックの車両幅方向移動が規制され
る。そのストッパー４０、４１は、例えばラックハウジ
ング１１の内周に一体形成する段部や、ラックハウジン
グ１１の内周に嵌合されるラック支持用ブッシュにより
構成する。

【００２５】その操舵補助力を付与する油圧シリンダ
（油圧アクチュエータ）１０が設けられている。この油
圧シリンダ１０のシリンダチューブはラックハウジング
１１により構成されると共に、ピストン１２はラック５
の外周に固定されている。そのピストン１２により仕切
られる油室１３、１４に、操向方向と路面からラック５
に作用する反力とに応じて高圧油を供給するため、前記
入力軸２の外周囲にロータリーバルブ２０が形成されて
いる。このロータリーバルブ２０は、ラックハウジング
１１と一体化されたバルブハウジング２１と、このバル
ブハウジング２１の内部において入力軸２を囲む筒状の
弁部材２２とを備えている。この弁部材２２は前記ピニ
オン４に同行回転するよう連結されている。また、バル
ブハウジング２１にはポンプ２３に接続される入口ポー
ト２４と、タンク２５に接続される出口ポート２６と、
前記油圧シリンダ１０の一方の油室１３に接続される第
１シリンダポート２７と、他方の油室１４に接続される
第２シリンダポート２８とを備えている。各ポート２
４、２６、２７、２８は、入力軸２と弁部材２２との相
対回転により開閉される流路を介し連通する。すなわ
ち、操舵を行なっていない状態では入口ポート２４と出
口ポート２６とが連通し、ポンプ２３から供給される高
圧油はタンク２５に還流し、操舵補助力が作用すること
はない。また、ハンドルを回転させて操舵を行なうと、
操向用車輪Ｗを介し路面からラック５に作用する反力に
応じてトーションバー３が捻じれ、ピニオン４と一体の
弁部材２２が入力軸２に対し相対回転する。すると、入
口ポート２４と出口ポート２６との間の油路が閉鎖さ
れ、入口ポート２４から油圧シリンダ１０の油室１３、
１４の一方に操向方向に応じて高圧油が供給され、ま
た、油室１３、１４の他方から油が出口ポート２６を通
ってタンク２５に還流する。これにより油圧シリンダ１
０は、操向方向と操向用車輪Ｗを介し路面からラック５
に作用する反力とに応じた操舵補助力を付与する。

【００２６】そのピニオン４とラック５との噛み合い状
態の調節のため、ラックハウジング１１に形成された挿
入孔１１ａに筒状のサポートヨーク３０とバネ３１が挿
入され、また挿入孔１１ａは調節部材３２がねじ込まれ
ることで閉鎖されている。そのサポートヨーク３０は図
１において左右方向に移動可能とされ、バネ３１の弾性
力によりラック５をピニオン４に押し付ける。その押し
付け力は調節部材３２のラックハウジング１１へのねじ
込み量を変更することで調節可能とされている。

【００２７】そして、前記油圧シリンダ１０に供給され
る高圧油の流路を低圧側に接続するバイパス流路５０が
形成されている。このバイパス流路５０は本実施例で
は、前記ロータリーバルブ２０の入口ポート２４とタン
ク２５とを接続するものであって、バルブハウジング２
１に形成された第１流路５０ａと、この第１流路５０ａ
に通じるようにラックハウジング１１に形成された第２
流路５０ｂと、この第２流路５０ｂに通じるようにサポ
ートヨーク３０に形成された第３流路５０ｃと、この第
３流路５０ｃに油室７０を介し連通するようにサポート
ヨーク３２に形成された第４流路５０ｄと、この第４流
路５０ｄに連通するようにラックハウジング１１に形成
された第５流路５０ｅと、この第５流路５０ｅに連通す
るようにバルブハウジング２１に形成された第６流路５
０ｆとで構成される。その第１流路５０ａが入口ポート
２４に接続され、第６流路５０ｆがタンク２５に接続さ
れている。

【００２８】その第３流路５０ｃと第４流路５０ｄとを
連通する油室７０はサポートヨーク３０の内部に形成さ
れている。この油室７０にバイパス流路５０を開閉する
円柱状の第１開閉部材５１が図１において左右方向に移
動可能に挿入されている。この開閉部材５１の移動方向
はサポートヨーク３０の移動方向と等しくされている。
図１の状態で第１開閉部材５１は第３流路５０ｃと第４
流路５０ｄとの間を閉鎖する。図１の状態から第１開閉
部材５１が左方に移動すると、図３に示すように第３流
路５０ｃと第４流路５０ｄとの間が開かれ、油圧シリン
ダ１０に供給される油がタンク２５に流れ込む。

【００２９】その油室７０に高圧油を導入し、第１開閉
部材５１をバイパス流路５０の開き方向（図１において
左方）に押すことができるように導入路７１が設けられ
ている。この導入路７１は、第３流路５０ｃと油室７０
とを連通するようにサポートヨーク３０に形成されてい
る。この導入路７１を開閉する円柱状の第２開閉部材７
２が油室７０に挿入されている。本実施例では、第２開
閉部材７２は連結部７５を介し第１開閉部材５１と一体
化され、第１開閉部材５１と同行移動する。図１の状態
で第２開閉部材７２は導入路７１を閉鎖する。この図１
の状態から第２開閉部材７２が左方移動すると、図３に
示すように導入路７１が開かれ、高圧油が油室７０に導
入され、第１開閉部材５１に第２開閉部材７２を介して
高圧油の油圧が作用し、第１開閉部材５１はバイパス流
路の開き方向に押される。

【００３０】その第２開閉部材７２とラック５とが、ラ
ック５が移動端に近接すると第２開閉部材７２が導入路
７１を開く方向（図１において左方）に移動すると共
に、ラック５が移動端から離反すると第２開閉部材７１
が導入路７１を閉じる方向に移動するよう連動する。す
なわち、油室７０に円柱形の移動部材７３が挿入され、
この移動部材７３は、第２開閉部材７２から図１におい
て右方に突出する突出部７２ａに当接可能とされてい
る。この移動部材７３とラック５の背面の間にボール７
４が介在されている。このボール７４をラック５の背面
に押し付けることができるように、前記調節部材３２と
第１開閉部材５１との間にバネ７６が介在されている。
また、そのラック５の背面の左右に突出部７７、７８が
形成されている。各突出部７７、７８は、ラック５が車
両幅方向に移動してボールジョイント６、７がストッパ
ー４０、４１に当接する直前になると、ボール７４が突
出部７７、７８に乗り上げる位置に形成されている。ま
た、油室７０の第１開閉部材５１と調節部材３２との間
の部分と、油室７０の第２開閉部材７２と移動部材７３
との間の部分とを連通する連通路８０が、サポートヨー
ク３０に形成されている。また、油室７０の第１開閉部
材５１と調節部材３２との間の部分と、第４流路５０ｄ
とを連通する連通路８１がサポートヨーク３０に形成さ
れている。

【００３１】上記構成において、ラック５が移動端に近
接すると、ボール７４が突出部７７、７８に乗り上げる
ので移動部材７３はバネ７６の弾性力に抗して図１にお
いて左方に移動する。この移動部材７３により第２開閉
部材７２が左方に押され、導入路７１が開かれ、高圧油
が油室７０の第２開閉部材７２と移動部材７３との間に
導入される。この際、連通路８０は移動部材７３により
閉鎖される。すると、高圧油の油圧が第２開閉部材７２
に作用し、第２開閉部材７２は瞬時にスプリング７６の
弾性力に抗して左方に移動し、移動部材７３から離反す
る。これにより、第２開閉部材７２に同行して第１開閉
部材５１が左方に移動すると、油室７０の両開閉部材５
１、７２の間を介して第３流路５０ｃと第４流路５０ｄ
が連通し、図３に示すようにバイパス流路５０が瞬時に
開かれ、入口ポート２４から油がバイパス流路５０を通
ってタンク２５に還流し、操向操作の補助力の付与が瞬
時に解除される。

【００３２】本実施例では、第１開閉部材５１によりバ
イパス流路５０が開かれた状態で、油室７０から第４流
路５０ｄに流入する油が多少絞られ、前記移動部材７３
をラック５の背面に押し付けるための僅かの油圧が生じ
るものとされている。これにより、ラック５０が移動端
から離反してボール７４の突出部７７、７８への乗り上
げが解除されると、移動部材７３は油圧の作用により図
中右方に移動する。この移動部材７３の移動により連通
路８０が開かれ、油室７０の第２開閉部材７２と移動部
材７３との間の部分が、第１開閉部材５１と調節部材３
２との間の部分に連通する。これにより、各開閉部材５
１、７２に左右から作用する油圧が等しくなるので、バ
ネ７６の弾性力により両開閉部材５１、７２は右方に移
動し、第２開閉部材７２により導入路７１が閉じられる
と共に、第１開閉部材５１によりバイパス流路５０が閉
じられ、再び図１の状態となる。なお、油室７０の第１
開閉部材５１と調節部材３２との間の部分が連通路８１
を介し第４流路５０ｄに連通することで、各開閉部材７
２の右方移動が許容されている。

【００３３】上記実施例の油圧パワーステアリング装置
１によれば、ラック５が移動端近傍に至ると油圧シリン
ダ１０による操舵補助力の付与が解除されるため、ボー
ルジョイント６、７とストッパー４０とが激しく当接す
ることはなく、大きな打撃音や衝撃の発生が防止され
る。また、油圧シリンダのピストンの外周のシールリン
グが破損するといった問題が生じることもなく実用的な
ものである。また、操舵補助力の付与はラック５が移動
端近傍に達すると瞬時に解除されるため、運転者は操舵
限界に至ったことを確実に感じることができ、不必要な
操舵労力を費やすことがない。また、バイパス流路５０
は瞬時に開かれるため、高圧油を絞ることによる油温上
昇や流動音の発生を防止することができる。また、不必
要に操舵補助力を付与する時間をなくして省エネルギー
化を図ることができる。また、上記実施例ではサポート
ヨークに油室７０を形成して各開閉部材５１、７２を挿
入しているので、コンパクトな構造とされている。

【００３４】図４〜図１０は第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１０１に関し、第１実
施例と同様に、自動車のハンドル（図示省略）に連結さ
れる入力軸１０２と、この入力軸１０２にトーションバ
ー１０３を介して連結されるピニオン１０４と、このピ
ニオン１０４に噛み合うラック（操舵部材）１０５とを
備えている。このラック１０５の両端にボールジョイン
ト１０６（他端は図示省略）を介して操向用車輪が連結
される。これにより、ハンドルの操作により入力軸１０
２の回転がトーションバー１０３を介してピニオン１０
４に伝達され、このピニオン１０４の回転によりラック
１０５が車両幅方向に往復移動して操向用車輪の操舵が
なされる。

【００３５】そのラック１０５の車両幅方向移動を一定
範囲に規制するため、第１実施例と同様に、ラックハウ
ジング１１１の両端にストッパー１４０（他端は図示省
略）が形成されている。これにより、ラック１０５が移
動端に達すると、そのストッパー１４０にラック１０５
の両端に取り付けられた前記ボールジョイント１０６が
当接し、ラック１０５の車両幅方向移動が規制される。
そのストッパー１４０は、例えばラックハウジング１１
１の内周に一体形成する段部や、ラックハウジング１１
１の内周に嵌合されるラック支持用ブッシュにより構成
する。

【００３６】その操向操作の補助力を付与する油圧シリ
ンダ（油圧アクチュエータ）１１０が第１実施例と同様
に設けられている。すなわち、その油圧シリンダ１１０
のシリンダチューブはラックハウジング１１１により構
成されると共に、ピストン１１２はラック１０５の外周
に固定されている。そのピストン１１２により仕切られ
る油室１１３、１１４に、操向方向と路面からラック１
０５に作用する反力とに応じて高圧油を供給するため、
前記入力軸１０２の外周囲に第１実施例と同様のロータ
リーバルブ１２０が形成されている。このロータリーバ
ルブ１２０は、ラックハウジング１１１と一体化された
バルブハウジング１２１と、このバルブハウジング１２
１の内部において入力軸１０２を囲む筒状の弁部材１２
２とを備えている。この弁部材１２２は前記ピニオン１
０４に同行回転するよう連結されている。また、バルブ
ハウジング１２１にはポンプ１２３に接続される周溝状
の入口ポート１２４と、タンク１２５に接続される出口
ポート１２６と、前記油圧シリンダ１１０の一方の油室
１１３に接続される第１シリンダポート１２７と、他方
の油室１１４に接続される第２シリンダポート１２８と
を備えている。各ポート１２４、１２６、１２７、１２
８は、入力軸１０２と弁部材１２２との相対回転により
開閉される流路を介し連通する。すなわち、操舵を行な
っていない状態では入口ポート１２４と出口ポート１２
６とが連通し、ポンプ１２３から供給される高圧油はタ
ンク１２５に還流し、操舵補助力が作用することはな
い。また、ハンドルを回転させて操舵を行なうと、操向
用車輪を介し路面からラック１０５に作用する反力に応
じてトーションバー１０３が捻じれ、ピニオン１０４と
一体の弁部材１２２が入力軸１０２に対し相対回転す
る。すると、入口ポート１２４と出口ポート１２６との
間の油路の開度が変化し、入口ポート１２４から油圧シ
リンダ１１０の油室１１３、１１４の一方に操向方向に
応じて高圧油が供給され、また、油室１１３、１１４の
他方から油が出口ポート１２６を通ってタンク１２５に
還流する。これにより油圧シリンダ１１０は、操向方向
と操向用車輪を介し路面からラック１０５に作用する反
力とに応じた操舵補助力を付与する。

【００３７】そのピニオン１０４とラック１０５との噛
み合い状態の調節のため、第１実施例と同様に、ラック
ハウジング１１１に形成された挿入孔１１１ａに筒状の
サポートヨーク１３０とバネ１３１が挿入され、また挿
入孔１１１ａは調節部材１３２がねじ込まれることで閉
鎖されている。そのサポートヨーク１３０は図４におい
て左右方向に移動可能とされ、バネ１３１の弾性力によ
りラック１０５をピニオン１０４に押し付ける。

【００３８】そして、前記油圧シリンダ１１０に供給さ
れる高圧油の流路を低圧側に接続するバイパス流路１５
０が形成されている。このバイパス流路１５０は本第２
実施例ではバルブハウジング１２１に形成され、前記ロ
ータリーバルブ１２０の入口ポート１２４とタンク１２
５とを接続するものであって、第１流路１５０ａと、こ
の第１流路１５０ａに油室１７０と周溝１５０ｃを介し
接続される第２流路１５０ｂとで構成され、その第１流
路１５０ａは入口ポート１２４に接続され、第２流路１
５０ｂはタンク１２５に配管を介し接続され、油室１７
０と周溝１５０ｃはバルブハウジング１２１に形成され
ている。

【００３９】そのバイパス流路１５０の途中においてバ
ルブハウジング１２１に形成された油室１７０の内部
に、バイパス流路１５０を開閉する円柱状の第１開閉部
材１５１が、図において上下方向に移動可能に挿入され
ている。図４〜図８の状態で第１開閉部材１５１は第１
流路１５０ａと周溝１５０ｃとの間を閉鎖する。この状
態から第１開閉部材１５１が上方に移動すると、図９、
図１０に示すように第１流路１５０ａと周溝１５０ｃと
の間が第１開閉部材１５１の外周の周溝１５１ａを介し
開かれ、油圧シリンダ１１０に供給される油がタンク１
２５に流れ込む。この際、油室７０から周溝１５０ｃに
流入する油を絞ることで、操舵補助力の解除後も油圧シ
リンダ１１０に油圧を作用させ、多少の操舵補助を行な
う。すなわち、バイパス流路１５０の開度に応じ、低圧
側に流れる高圧油の絞り度が変化し、温度一定の下で
は、その開度が大きくなると操舵補助力の低下程度が大
きくなり、開度が小さくなると操舵補助力の低下程度が
小さくなる。

【００４０】その油室１７０に高圧油を導入し、第１開
閉部材１５１をバイパス流路１５０の開き方向（図にお
いて上方）に押すことができるように導入路１７１が設
けられている。この導入路１７１は、本第２実施例では
第１流路１５０ｃと油室１７０とを連通するようにバル
ブハウジング１２１に形成されている。この導入路１７
１を開閉する第２開閉部材１７２が油室１７０にシール
リング１７２ａを介し挿入されている。本第２実施例で
は、その第２開閉部材１７２は第１開閉部材１５１とは
別部材とされ、段付円柱形状であって大径部１７２′と
小径部１７２″を有し、第１開閉部材１５１の図におい
て下方に配置され、第１開閉部材１５１とは独立して移
動する。図４〜図６の状態で第２開閉部材１７２は導入
路１７１を閉鎖する。この状態から第２開閉部材１７２
が上方に移動すると、図７〜図１０に示すように導入路
１７１が開かれる。すなわち、第２開閉部材１７２の外
周に形成された周溝１７２ｂを介し高圧油が油室１７０
に導入される。この油室１７０に導入された高圧油は、
第２開閉部材１７２に径方向にそって形成された流路１
７２ｃと軸線に沿って形成された流路１７２ｄを介し第
１開閉部材１５１と第２開閉部材１７２の間に至り、こ
れにより、第１開閉部材１５１をバイパス流路１５０の
開き方向に押すと共に第２開閉部材１７２を導入路１７
１の閉じ方向（図において下方）に押す油圧が作用す
る。

【００４１】その第２開閉部材１７２とラック１０５と
が、ラック１０５が移動端に近接すると第２開閉部材１
７２が導入路１７１を開く方向（図において上方）に移
動すると共に、ラック１０５が移動端から離反すると第
２開閉部材１７１が導入路１７１を閉じる方向に移動す
るよう連動する。すなわち、第２開閉部材１７２の小径
部１７２″はラックハウジング１１１を貫通し、また、
油室１７０の上端において第１開閉部材１５１とバルブ
ハウジング１２１との間に圧縮コイルバネ１７６が介在
され、そのバネ１７６の弾性力により第１開閉部材１５
１は下方すなわちバイパス流路１５０の閉じ方向に付勢
されている。また、図４〜図６のように第１開閉部材１
５１がバイパス流路１５０を閉じ、第２開閉部材１７２
が導入路１７１を閉じている状態において、そのバネ１
７６の弾性力により第２開閉部材１７２は第１開閉部材
１５１を介し下方すなわち導入路１７１の閉じ方向に付
勢され、ラック１０５に押し付けられる。そのラック１
０５の背面の左右端に突出部１７７（他端は図示省略）
が形成されている。各突出部１７７はラック１０５の背
面と傾斜面１７７ａを介し連なり、ラック１０５が車両
幅方向に移動してボールジョイント１０６がストッパー
１４０に当接する直前になると、第２開閉部材１７２の
下端が突出部１７７に乗り上げる位置に形成され、第２
開閉部材１７２が傾斜面１７７ａに沿って上方移動する
に従い導入路１７１の開度が大きくなる。

【００４２】その導入路１７１から油室１７０に導入さ
れる高圧油を低圧側に導くオリフィスが設けられてい
る。本第２実施例では、第１開閉部材１５１に軸線に沿
って流路１５１ｃが形成され、この流路１５１ｃを介し
油室１７０における第１開閉部材１５１の上方側と下方
側とが連通し、その流路１５１ｃの途中に第１オリフィ
ス１８０が形成され、また、油室１７０における第１開
閉部材１５１の上方側を出口ポート１２６に連通する第
２オリフィス１８１がバルブハウジング１２１に形成さ
れている。これにより、導入路１７１から油室１７０に
導入された高圧油は、第２開閉部材１７２の流路１７２
ｃ、流路１７２ｄ、第１開閉部材１５１の流路１５１ｃ
および各オリフィス１８０、１８１を介し低圧側である
出口ポート１２６に導かれる。

【００４３】上記構成において、ラック１０５が移動端
に近接すると、図７に示すように、第２開閉部材１７２
の下端が突出部１７７の傾斜面１７７ａに乗り上げるの
で、第２開閉部材１７２はバネ１７６の弾性力に抗して
図中上方に移動する。この移動により導入路１７１が開
かれ、高圧油が油室１７０に導入される。この高圧油の
油圧は第１開閉部材１５１を上方に押し上げるよう作用
するが、導入路１７１の開度が小さい間は、第１開閉部
材１５１をバイパス流路１５０の閉じ方向に付勢するバ
ネ１７６の弾性力が開き方向に押す油圧よりも大きくさ
れている。よって、導入路１７１の開度が小さい間はバ
イパス流路１５０は開かれない。一方、導入路１７１か
ら油室１７０に導入された高圧油は、オリフィス１８
０、１８１から低圧側に流れるので、油圧シリンダ１１
０に作用する高圧油圧力が低下して操舵補助力が減少す
る。しかる後に、図８に示すようにラック１０５がさら
に移動端に近接して第２開閉部材１７２が導入路１７１
の開き方向に移動し、導入路１７１の開度が一定以上に
なると、油室１７０に導入される高圧油の流量が増大
し、第１開閉部材１５１をバイパス流路１５０の開き方
向に押す油圧が閉じ方向に付勢するバネ１７６の弾性力
よりも大きくなるものとされている。これにより、導入
路１７１の開度が一定以上になると、第１開閉部材１５
１はバイパス流路１５０の開き方向に瞬時に移動し、す
なわち図８の状態から図９の状態に移行し、操舵補助力
を瞬時に解除することができる。しかも、その解除前に
操舵補助力をある程度低下させているため、その解除時
の操舵補助力の低下程度が過大になるのを防止できる。
すなわち、図１１はハンドル回転角と操舵補助力を発生
させる油圧との関係を表し、（１）が第１実施例の場合
の関係を示し、（２）が第２実施例の場合の関係を示
し、第２実施例の場合の方が操舵補助力を瞬時に解除す
る場合における油圧の低下程度Ｄが小さくなる。

【００４４】上記構成によれば、油温変化に対する温度
補償を行ない、油温が変化しても適正な程度に操舵補助
力を低下させることができる。すなわち、第１開閉部材
１５１にはバイパス流路１５０の閉じ方向へのバネ１７
６による付勢力と、導入路１７１から油室１７０に導入
される高圧油によるバイパス流路１５０の開き方向への
油圧とが作用し、その付勢力と油圧の差により第１開閉
部材１５１の位置が定まるように、バネ１７６の弾性力
と各オリフィス１８０、１８１の開度が定められてい
る。よって、油温が高く油の粘度が低い場合は、オリフ
ィス１８０、１８１を介し低圧側に導かれる高圧油流量
が多くなるため、第１開閉部材１５１をバイパス流路１
５０の開き方向へ押す油圧が低下し、図１０に示すよう
に第１開閉部材１５１はバイパス流路１５０の閉じ方向
に移動する。また、油温が低く油の粘性が高い場合は、
オリフィス１８０、１８１を介し低圧側に導かれる高圧
油流量が少なくなるため、第１開閉部材１５１をバイパ
ス流路１５０の開き方向へ押す油圧が上昇し、図９に示
すように第１開閉部材１５１はバイパス流路１５０の開
き方向に移動する。これにより、操舵限界近傍において
第１開閉部材１５１によりバイパス流路１５０が開かれ
操舵補助力が解除される際、油温が高い場合はバイパス
流路１５０の開度を小さくすることで操舵補助力の低下
程度が過大になるのを防止でき、油温が低い場合はバイ
パス流路１５０の開度を大きくすることで操舵補助力の
低下程度が過少になるのを防止できる。また、その一方
のオリフィス１８０が第１開閉部材１５１に形成される
ことで、オリフィスの配置スペースが別途不要になり、
装置を小型化できる。

【００４５】上記構成においては、ラック１０５が移動
端にあって油室１７０に高圧油が導入されている状態で
は、第１開閉部材１５１と第２開閉部材１７２の間の高
圧油の圧力が第２開閉部材１７２に作用しているため、
その油圧により第１開閉部材１５１は上方に押され、第
２開閉部材１７２は下方に押されてラック１０５に押し
付けられている。よって、ラック１５０が移動端から離
反し、第２開閉部材１７２の突出部１７７への乗り上げ
が解除されると、第２開閉部材１７２は下方移動し、こ
の移動により導入路１７１が閉じられる。導入路１７１
が閉じられると、第１開閉部材１５１と第２開閉部材１
７２の間の油圧の作用が解除され、第１開閉部材１５１
はバネ１７６の弾性力により下方に移動し、この移動に
よりバイパス流路１５０は閉じられる。これにより、再
び図４〜図６の状態となる。

【００４６】上記第２実施例の油圧パワーステアリング
装置１０１によれば、第１実施例と同様の効果を奏する
ことができ、さらに、操舵補助力を解除する際、装置を
大型化することなく操舵補助力の低下程度が過大になる
のを防止し、その操舵補助力の低下程度を油温が変化し
ても常に適正な程度にし、操舵フィーリングが悪くなる
のを防止できる。

【００４７】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではない。例えば、上記実施例では操舵部材として
ラックを有するラックピニオン式油圧パワーステアリン
グ装置に本発明を適用したが、操舵部材としてボールナ
ットを有するボールスクリュー式油圧パワーステアリン
グ装置にも本発明を適用することができ、また、操舵部
材はラックやボールナットに限定されず、操向操作によ
り往復移動する部材であればよい。

【００４８】

【発明の効果】本発明による油圧パワーステアリング装
置によれば、油圧アクチュエータにより付与される操舵
補助力の付与を操舵部材の移動端近傍において解除する
ことができるので、操舵部材の移動規制のために大きな
打撃音や衝撃が発生するのを防止することができる。ま
た、油圧アクチュエータのシールリングが破損するとい
った問題が生じることはなく実用的なものである。さら
に、操舵部材が移動端近傍に近接すると、油圧による第
１開閉部材の移動により高圧油を低圧側に接続するバイ
パス流路が開かれるので、操舵補助力の付与を瞬時に解
除することができる。これにより、運転者は操舵限界に
至ったことを明確に感じることができて無駄な操舵労力
を費やすことがなく、油温の上昇や圧油の流動音の発生
を防止でき、不必要に操舵補助力を付与する時間をなく
して省エネルギー化を図ることができる。

【００４９】また、操舵補助力を解除する際、装置を大
型化することなく操舵補助力の低下程度が過大になるの
を防止し、その操舵補助力の低下程度を油温が変化して
も常に適正な程度にし、操舵フィーリングが悪くなるの
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の縦断面図

【図２】 本発明の第１実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の横断面図

【図３】 本発明の第１実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の要部の縦断面図

【図４】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の縦断面図

【図５】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の横断面図

【図６】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の要部の縦断面図

【図７】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の要部の縦断面図

【図８】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の要部の縦断面図

【図９】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステア
リング装置の要部の縦断面図

【図１０】 本発明の第２実施例に係る油圧パワーステ
アリング装置の要部の縦断面図

【図１１】 第１実施例および第２実施例における操舵
補助力を発生する油圧とハンドル回転角との関係を示す
図

【符号の説明】 ４、１０４ ピニオン ５、１０５ ラック １０、１１０ 油圧シリンダ ５０、１５０ バイパス流路 ５１、１５１ 第１開閉部材 ７０、１７０ 油室 ７１、１７１ 導入路 ７２、１７２ 第２開閉部材 １７６ バネ １８０、１８１ オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−77746（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−80768（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−51868（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−122277（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−45379（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−6973（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/22 B62D 5/07

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向操作により往復移動する操舵部材
   と、この操舵部材の移動を一定範囲に規制する規制手段
   と、操舵補助力を付与する油圧アクチュエータとを備え
   る油圧パワーステアリング装置において、前記油圧アク
   チュエータに高圧油を供給する流路を低圧側に接続する
   バイパス流路と、このバイパス流路に連通する油室の内
   部に配置されると共にバイパス流路を開閉可能な第１開
   閉部材と、この第１開閉部材をバイパス流路の開き方向
   に押すことができるように油室に高圧油を導入する導入
   路と、この導入路を開閉可能な第２開閉部材とが設けら
   れ、この第２開閉部材と前記操舵部材とが、操舵部材が
   移動端に近接すると第２開閉部材が導入路を開く方向に
   移動すると共に移動端から離反すると第２開閉部材が導
   入路を閉じる方向に移動するよう連動し、その第１開閉
   部材と第２開閉部材とが、第２開閉部材が導入路を閉じ
   る方向に移動すると第１開閉部材がバイパス流路を閉じ
   る方向に移動するよう連動する油圧パワーステアリング
   装置。
2. 【請求項２】 第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方向
   に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧油
   を低圧側に導くオリフィスとが設けられ、導入路の開度
   が一定以上になると第１開閉部材がバイパス流路を開く
   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。
3. 【請求項３】 第１開閉部材をバイパス流路の閉じ方向
   に付勢する手段と、導入路から油室に導入される高圧油
   を低圧側に導くオリフィスとが設けられ、第１開閉部材
   によるバイパス流路の開度を油温が高くなると小さくす
   ると共に油温が低くなると大きくするように、第１開閉
   部材の付勢力とオリフィスの開度が定められ、バイパス
   流路の開度に応じ操舵補助力が変化することを特徴とす
   る請求項１または請求項２に記載の油圧パワーステアリ
   ング装置。
4. 【請求項４】 導入路から油室に導入される高圧油を低
   圧側に導くオリフィスが、第１開閉部材と第２開閉部材
   に亘り形成された流路の途中に設けられていることを特
   徴とする請求項２または請求項３に記載の油圧パワース
   テアリング装置。