JP3494768B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車速に応じてパワ
ーアシスト力（操舵補助力）を制御することにより、車
輛の走行状態と舵取操作時（操舵時）における負荷の大
小に応じた適切な操舵力制御を行なえる車速感応式のパ
ワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のハンドル操作力（操舵力）を軽
減するためのパワーアシスト力を得るパワーステアリン
グ装置にあっては、車輌の走行速度（車速）に応じた操
舵力制御を行なうことが望まれる。すなわち、車輌停車
時や低速走行時には軽快な舵取操作を可能とし、また高
速走行時にはハンドル操作に剛性感をもたせ、直進時の
安定性を確保し得るような操舵力制御を行なえることが
必要となる。

【０００３】このため、従来から車速感応式パワーステ
アリング装置として、流量制御弁を用いた流量制御型の
ものが知られている。すなわち、この種の装置は、自動
車のエンジンによって回転駆動されるポンプにおいて、
圧油流量を一定量に制限して給送する流量制御弁機能に
加え、高速時には車速に応動する可変絞り弁によって供
給流量を減少させることにより発生圧力を低下させ、パ
ワーシリンダでのパワーアシスト力を小さくし、操舵力
が重くなるように制御している。

【０００４】しかし、このような流量制御型の装置で
は、ポンプからの給送流量を車速のみに応じて流量調整
を行なっているため、操舵力の制御範囲が比較的狭く、
真に所望の操舵力制御を行なっているとは言えない。さ
らに、このような流量制御型の装置では、高速走行時に
おいて急操舵を行なったときの追従性が必ずしも満足で
きるものではない。

【０００５】一方、車速感応式のパワーステアリング装
置としては、ステアリングの入、出力軸間を、反力油圧
の大きさに応じて選択的に拘束したり回動可能としたり
する反力ピストンによる車速感応型の油圧反力装置を用
いたものもある。すなわち、車輌停車時や低速走行時に
は、反力油圧を最小限とし軽快な舵取操作を可能とし、
高速走行時には反力油圧を増大させてハンドル操作に剛
性感をもたせ、直進時の安定性を有する操舵力制御を行
なうもので、たとえば特開昭６１−１０５２７３号公
報、特開昭６１−１３２４６６号公報等を始めとして種
々の構造が提案されている。

【０００６】しかし、このような油圧反力制御型の装置
においても、これを作動するためには油圧反力を車速に
応じて得るための反力圧制御弁や、入、出力軸間に反力
ピストンとこれに対向する反力受部を設けることが必要
であるため、部品点数が多く、構造が複雑化し、コスト
高となるという不利がある。

【０００７】このため、この種の車速感応式のパワース
テアリング装置として、低コストでしかも操舵力制御範
囲も実用上問題のない範囲で確保できる新たなシステム
が要望されている。このような要請に応えるものとし
て、たとえば特開平２−１７５４６７号公報に示すよう
に、車速によって制御される可変絞り弁に加えて、入、
出力軸間の相対角度変位が大きくなったときに開度が小
となるように制御される可変絞りを付加したものが提案
されている。これらは可変絞り弁と可変絞りとによっ
て、流路切換弁に対するポンプからの供給通路と前記流
路切換弁からのタンクへの戻り通路とを接続するバイパ
ス通路への分流量を制御することにより、操舵時におけ
るパワーシリンダへの供給流量を確保できるようにした
ものである。

【０００８】このような構成によれば、車速に応じて開
度が制御される可変絞り弁によって、タンク側への分流
量が制御され、さらに前記バイパス通路に設けた可変絞
りは、ハンドル操作量が大きくなったときに開度が小さ
くなることにより、たとえば中高速走行時においてハン
ドル操作を行なったときには、前記可変絞り弁の開度の
如何にかかわらず、バイパス通路を介しての流れを制限
することにより、パワーシリンダへの供給流量を確保す
ることができる。

【０００９】このような従来の装置では、中、高速走行
時のように可変絞り弁の開度が大きいときでも、ハンド
ル操作に連動して可変絞りの開度を小さくできることか
ら、バイパス通路から排出される流量を減らしてパワー
シリンダへの供給流量を確保することにより、従来のよ
うな流量不足により応答性が低下という問題を解決し、
走行条件に応じた操舵力制御を適正化しようとしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
に改良された従来の車速感応型のパワーステアリング装
置においては、流路切換弁の上流側での供給通路と下流
側での戻り通路とをバイパスする通路に、車速に応動す
る可変絞り弁と舵角に連動する可変絞りとを個別に設け
た構造であって、構成部品点数が多くなり、構造も複雑
で、コスト高を招くことから、このような点をも一掃す
ることができる何らかの対策を講じることが望まれる。

【００１１】特に、この種の車速感応式のパワーステア
リング装置にあっては、高速走行時における操舵時の応
答性、追従性を確保し、油圧反力機構部等のようなフリ
クションの影響も少なくし、また流路切換弁を含むステ
アリング本体部の軸線方向の長さも小さくできる等の要
請に応えることも可能となるような何らかの配慮を必要
とする。

【００１２】さらに、上述したような対策を講じてパワ
ーステアリング装置を構成するうえで望まれることに、
ロータおよびスリーブからなる流路切換弁における流路
切換え機能を高い信頼性をもって動作させることができ
るようにし、また各部に組込まれるシール部材の耐久性
を向上させることも望まれ、このような点についての対
策も必要である。

【００１３】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、回転弁式流路切換弁を含めた装置全体の構
造を改良し、かつこれに車速等に応答する可変絞り弁を
組合わせることにより、パワーシリンダに作用する圧力
を、車速、さらには操舵時における舵角の増大等のよう
な負荷変動によっても所要の状態に制御され、適切なア
シスト力を可変制御することができ、コストも安価であ
り、また流路切換弁における流路切換機能の信頼性も高
めることができるパワーステアリング装置を得ることを
目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るパワーステアリング装置は、それぞ
れの摺接面にポンプ側の入りポート、タンク側の戻りポ
ート、パワーシリンダ左、右室側の出力ポートに連通す
る複数対の通路溝を、それぞれの溝間のランド部に設け
たシール部材によって連通、遮断するように周方向に形
成するロータおよびスリーブを相対的に回動可能に組合
わせることにより構成される回転弁式の流路切換弁とし
て、ポンプからの圧力流体の供給通路とタンクへの戻り
通路との間に第１および第２の流体圧ブリッジ回路を並
列に設け、この第１の流体圧ブリッジ回路を、左、右通
路上で舵取操作に伴って開閉制御する左、右一対の第１
および第２の可変絞りを有しかつ第１、第２の可変絞り
間の左、右通路をパワーシリンダ左、右室に接続するよ
うに構成し、第２の流体圧ブリッジ回路を、左、右通路
上で舵取操作に伴って開閉制御する左、右一対の第３、
第４および第５の可変絞りを有しかつこれら右側の第３
の可変絞りと左側の第４の可変絞りとの間であって、前
記スリーブを貫通するように設けられた接続ポートと、
左側の第３の可変絞りと右側の第４の可変絞りとの間で
あって、前記スリーブを貫通するように設けられた接続
ポートとを接続するバイパス通路上に、車速に応動して
開閉制御する車速応動型可変絞り弁を設ける。

【００１５】そして、このような流路切換弁におけるス
リーブ外周部に軸線方向に所定間隔をおいてポンプ、パ
ワーシリンダ左、右室、左、右バイパス通路と接続され
かつロータとの摺接面での通路溝と通路孔を介して接続
される５条の環状溝を形成し、左、右いずれか一方向へ
の操舵時に、パワーシリンダ左、右室に接続される環状
溝のうちの高圧となる側の環状溝に対して左、右バイパ
ス通路が接続される環状溝のうちの高圧となる側の環状
溝を隣接するように設けたものである。

【００１６】また、本発明によれば、第２の流体圧ブリ
ッジ回路として、流路切換弁を構成するロータおよびス
リーブにおけるタンクへの戻りポートに連通する通路溝
間に、ポンプからの流体圧の第２の入りポートが開口さ
れる第２の通路溝とその周方向両側に位置しかつ車速応
動型可変絞り弁を設けバイパス通路に連通する接続ポー
トを開口させる左、右接続溝とからなる溝部を付設して
いる。

【００１７】さらに、本発明によれば、第１の入りポー
ト側の通路溝と出力ポート側の左、右通路溝との間に第
１の可変絞りが、出力ポート側の左、右通路溝とその
左、右の戻りポート側の通路溝との間に第２の可変絞り
を形成し、第２の入りポート側に対応する第２の通路溝
とその周方向両側の接続ポートに対応する左、右接続溝
との間に第３の可変絞りを、左、右接続溝とこれに隣接
する戻りポート側の通路溝との間に第４の可変絞りを形
成するとともに、第２の通路溝の周方向両側に隣接する
左、右接続溝とこれに隣接する戻りポート側の通路溝と
の間を接続するための連通溝を備え、かつこれらの連通
溝と戻りポート側の通路溝との間に第５の可変絞りを形
成している。

【００１８】本発明によれば、非操舵時にはポンプから
の流体圧は、流路切換弁を構成する第１の流体圧ブリッ
ジ回路の左、右通路を経てタンク側に還流するととも
に、第２の流体圧ブリッジ回路の左、右通路を経てタン
ク側へ還流する。また、低速走行時において操舵された
ときには、第２の流体圧ブリッジ回路の車速感応型可変
絞り弁は閉側の状態となるために、ポンプからの圧油
は、流路切換弁での第２の流体圧ブリッジ回路を経て供
給側のシリンダ室にほぼ全量供給されることにより、パ
ワーシリンダが作動され、所要のアシスト力が得られ
る。さらに、高速走行時における操舵時には、第２の流
体圧ブリッジ回路の車速感応型可変絞り弁は開側の状態
となり、ポンプからの圧油の一部をバイパスさせること
ができ、これにより流路切換弁での第１の流体圧ブリッ
ジ回路を経て供給側のシリンダ室に供給される圧油の供
給量を適正量に制御でき、パワーシリンダの作動圧を低
下させ、パワーシリンダによるアシスト力が低下し、舵
取操作に適度の手応え感を与えることができる。

【００１９】本発明によれば、装置ハウジング内で回動
するスリーブの外周部に軸線方向に所定間隔をおいて形
成される環状溝に、ポンプ、パワーシリンダ左、右室、
左、右バイパス通路を接続するのに、操舵時に高圧とな
る左、右バイパス通路に接続される一方の環状溝を、同
じく操舵時に高圧となる左、右シリンダ室側に接続され
る一方の環状溝に隣接して設け、かつバイパス通路に接
続される他方の環状溝を、シリンダ室側に接続される他
方の環状溝に隣接して設けることにより、舵取操作が行
われているときに急に切り返し操舵が行われたときの流
体圧の逆転による各環状溝間をシールするシール部材に
対しての影響を防ぎ、いわゆるブローバイ現象を防止す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１ないし図９は本発明に係るパ
ワーステアリング装置の一つの実施の形態を示し、これ
らの図において、まず、全体を符号８で示すパワーステ
アリング装置における油圧回路の概略を、図６を用いて
説明すると、この油圧回路は、油圧源であるポンプＰか
ら供給通路１１，２１を介して給送される圧油を、舵取
りハンドルによる舵取操作によって切換え制御される流
路切換弁ＣＶを介して、装置アクチュエータであるパワ
ーシリンダ（図中Ｐ／Ｃで示す）の左、右室ＣＬ，ＣＲ
に給送するとともに、タンクＴに還流させるように構成
されている。

【００２１】ここで、図中１１はポンプＰから流路切換
弁ＣＶの第１の油圧ブリッジ回路に至る供給通路、１
２，１３はこの第１の油圧ブリッジ回路１０においてブ
リッジ回路を構成する左、右通路、１４，１５はパワー
シリンダＰ／Ｃの左、右室への左、右通路１２，１３か
らの左、右シリンダ通路、１６は流路切換弁ＣＶにおけ
る第１の油圧ブリッジ回路１０からタンクＴに至る戻り
通路である。

【００２２】また、上述した流路切換弁ＣＶにおける第
１の油圧ブリッジ回路１０を構成する左、右通路１２，
１３には、周知の通り、第１の可変絞り１Ｒ，１Ｌおよ
び第２の可変絞り２Ｌ，２Ｒが相対向して設けられてい
る。そして、これら第１、第２の可変絞り１Ｒ，２Ｌ；
１Ｌ，２Ｒ間の左、右通路１２，１３から前記左、右シ
リンダ通路１４，１５が引き出され、パワーシリンダ
左、右室ＣＬ，ＣＲに油圧を適宜供給または還流させる
ように構成されている。

【００２３】また、流路切換弁ＣＶを構成する第１の油
圧ブリッジ回路１０に並列して設けられた第２の流体圧
ブリッジ回路２０が設けられ、この第２の流体圧ブリッ
ジ回路２０を、舵取操作に応じて開閉される第３、第４
および第５の可変絞り３Ｌ，３Ｒ，４Ｒ，４Ｌ，５Ｌ，
５Ｒと車速に応動して開閉制御される車速応動型可変絞
り弁６とによって構成し、この第２の油圧ブリッジ回路
２０に至るポンプＰからの供給通路２１とこのブリッジ
回路２０からタンクＴに至る戻り通路２２とを設けてい
る。

【００２４】ここで、この実施の形態では、第２の流体
圧ブリッジ回路２０を、左、右通路２３，２４上で舵取
操作に伴って開閉制御される左、右一対づつの第３、第
４および第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｌ，４Ｒおよび
５Ｒ，５Ｌを有し、かつそのうちの第３、第４の可変絞
り３Ｒ，４Ｌと３Ｌ，４Ｒ間の左、右通路２３，２４を
接続するバイパス通路２５途中に、車速に応動して開閉
制御される車速応動型可変絞り弁６を設けている。

【００２５】また、上述した第２の流体圧ブリッジ回路
２０において、左、右通路２３，２４での第４の可変絞
り４Ｌ，４Ｒの下流側に設けた第５の可変絞り５Ｒ，５
Ｌでの開閉特性、特に閉じ方向での特性を、他の可変絞
りに比べて可変絞りの閉じ切り操舵角度が大きくなるよ
うに設定すると、舵角と車速に応じた操舵力制御をより
一層効果的に発揮させることができる。

【００２６】このような構成によれば、非操舵時にはポ
ンプＰからの圧油は、図６において、流路切換弁ＣＶを
構成する第１の油圧ブリッジ回路１０の左、右通路１
２，１３を経てタンクＴ側に還流するとともに、第２の
油圧ブリッジ回路２０の左、右通路２３，２４を経てタ
ンクＴ側に還流する。

【００２７】そして、低速走行時においていずれか一方
向に操舵されたときには、図６において、第２の流体圧
ブリッジ回路２０での車速感応型可変絞り弁６は閉側の
状態となるために、ポンプＰからの圧油は、流路切換弁
ＣＶでの第１の流体圧ブリッジ回路１０を経て供給側の
シリンダ室ＣＲまたはＣＬにほぼ全量供給されることに
より、パワーシリンダＰ／Ｃが作動され、所要のアシス
ト力が得られる。

【００２８】さらに、高速走行時における操舵時には、
図６において、第２の流体圧ブリッジ回路２０での車速
感応型可変絞り弁６は開側の状態となり、ポンプＰから
の圧油の一部をタンクＴ側にバイパスさせることができ
る。したがって、流路切換弁ＣＶでの第１の流体圧ブリ
ッジ回路１０を経て供給側のシリンダ室ＣＲまたはＣＬ
に供給される圧油の供給量を適正量に制御でき、パワー
シリンダＰ／Ｃの作動圧を低下させ、パワーシリンダＰ
／Ｃによるアシスト力が低下し、舵取ハンドルを重くす
ることにより、舵取操作に適度の手応え感を与えること
ができる。また、このような構成によれば、特に高速走
行時の転舵追従性を確保することが可能となる。

【００２９】ここで、上述した車速感応型可変絞り弁６
の車速に対する開口面積を、たとえば図９に示すように
制御することにより、第２のブリッジ回路２０を介して
のタンクＴ側への還流量を所要の状態に制御することに
より、操舵時におけるパワーシリンダＰ／Ｃの供給側シ
リンダ室ＣＲまたはＣＬへの圧油の供給量を適正量に制
御でき、パワーアシスト力として車速に応動した力を得
られる。

【００３０】また、上述した構成では、従来一般的なパ
ワーステアリング装置８に対し、第２の流体圧ブリッジ
回路２０を付加するだけで所要のアシスト力制御が行な
えるため、低コストでしかも高い信頼性を発揮させるこ
とが可能で、安価な車速感応式パワーステアリングを得
ることができる。さらに、従来の油圧反力制御型のパワ
ーステアリング装置に用いていた油圧反力機構部が不要
となり、装置の入力軸方向でのスペースを小さくするこ
とができる車速感応式パワーステアリング装置８を得る
ことが可能となる。

【００３１】ここで、本発明を適用した回転弁式の流路
切換弁ＣＶの詳細を、図７、図８、さらに図５を用いて
説明すると、図中符号３１は舵取ハンドル（図示せず）
側に連結された入力軸（スタブ軸）６１に一体的に設け
られるロータ、３２はこのロータ３１の外周に嵌装され
た状態で操舵輪（図示せず）側のラック６２と噛合う出
力軸（ピニオン軸）６２に一体的に設けられるスリーブ
で、これらはトーションバー６４等によって相対的に回
転変位可能な状態で組合わせられてバルブハウジング６
５内に内設されている。

【００３２】３３はロータ３１の外周部に周方向に所定
間隔をおいて形成された複数条（この例では二条）の通
路溝で、これらの通路溝３３，３３はロータ３１の軸心
を中心とした対称位置に相対向して形成され、流体圧発
生源であるオイルポンプＰに供給通路１１を介して接続
される入りポート３３ａ（Ｐを付す）が開口している。
また、３４，３５は前記通路溝３３の周方向両側の所定
間隔をおいた位置に形成された複数条（この例では二条
づつの合計四条）通路溝で、これらの通路溝３４，３５
には、ロータ３１に求心方向に向って形成されオイルタ
ンクＴに至る戻り通路１６にロータ３１の内部空間を介
して接続される戻りポート３４ａ，３５ａ（Ｔを付す）
が開口している。

【００３３】３６，３７はスリーブ３２の内周部におい
て入りポート３３ａの両側で戻りポート３４ａ，３５ａ
との間に通路溝３３、通路溝３４または３５に連通する
ように隣接して形成された複数条（この例では二条づつ
の合計四条）の通路溝であり、これらの通路溝３６，３
７はパワーシリンダＰ／Ｃの左、右シリンダ室ＣＬ，Ｃ
Ｒに至る出力通路１４，１５に接続される左、右出力ポ
ート３６ａ，３７ａ（ＣＬ，ＣＲを付す）が開口されて
いる。

【００３４】すなわち、上述した通路溝３３，３４、通
路溝３４，３５、通路溝３６，３７、さらにパワーシリ
ンダ出力通路１４，１５によって、前述した第１の油圧
（流体圧）ブリッジ回路１０が形成されている。

【００３５】ここで、出力側の通路溝３６，３７と前記
入り側の通路溝３３との間にロータ３１、スリーブ３２
の相対的な回転変位に伴って開閉される前記第１の可変
絞り１Ｒ，１Ｌが形成され、また出力側通路溝３６，３
７と前記戻り側の通路溝３４，３５との間には、第２の
可変絞り２Ｌ，２Ｒが形成されている。

【００３６】４０はロータ３１の外周部で前記通路溝３
３、その両側の通路溝３６，３７、さらにその両側の通
路溝３４，３５による二対の流路切換え部間に形成され
た第２の通路溝で、この第２の通路溝４０にはスリーブ
３２に形成した第２の入りポート４０ａ，４０ａを介し
てポンプＰからの供給通路１１、供給通路２１が接続さ
れている。なお、第２の通路溝４０は、ロータ３１の外
周部で前記通路溝３３とは９０度づつずれた位置に相対
向して設けられている。

【００３７】４１，４２は第２の通路溝４０，４０の両
側で前記戻り側の通路溝３５，３４との間に形成された
左、右対をなす接続溝で、これら左、右接続溝４１，４
２には、前記車速応動型可変絞り弁６を有する第２の流
体圧ブリッジ回路２０を構成する左、右通路２３，２４
間の接続通路２５に連通される接続ポート４１ａ，４２
ａが開口している。

【００３８】すなわち、上述した第２の通路溝４０，４
０、左、右接続溝４１，４２、さらに左、右通路２３，
２４、接続通路２５、車速応動型可変絞り弁６によっ
て、前述した第２の流体圧ブリッジ回路２０が形成され
ている。ここで、第２の入りポート側の第２の通路溝４
０，４０とその周方向両側の接続ポートに対応する左、
右接続溝４１，４２との間に第３の可変絞り３Ｒ，３Ｌ
を、左、右接続溝４１，４２とこれに隣接する戻りポー
ト側の通路溝３５，３４との間に第４の可変絞り４Ｌ，
４Ｒが形成されている。

【００３９】また、第２のブリッジ回路２０を構成する
第２の通路溝４０，４０の両側の左、右接続溝４１，４
２と戻り側の通路溝３５，３４との間に、これらを選択
的に連通させる連通溝５１，５２を設け、この連通溝５
１，５２と前記接続溝４１，４２との間に第４の可変絞
り４Ｒ，４Ｌを、この連通溝５１，５２と前記戻り側の
通路溝３５，３４との間に第５の可変絞り５Ｌ，５Ｒを
設けている。

【００４０】なお、この実施の形態では、ロータ３１、
スリーブ３２の軸心を対称とした位置に同じ機能をもつ
通路溝、連絡溝、連通溝、各ポートが形成されている。

【００４１】このようなバルブ構造において、舵取操作
に伴ってロータ３１とスリーブ３２とに相対的な回転変
位を生じると、第１、第２、第３、第４、第５の可変絞
りが舵角に応じてそれぞれ所定開度に開閉制御され、各
溝の連通状態が変化することにより、油圧回路の流路切
換えが行われることになる。

【００４２】ここで、操舵負荷に応動する可変絞りであ
る第１、第２、第３、第４、第５の可変絞りは、第１、
第２の可変絞り１Ｌ，１Ｒ，２Ｒ，２Ｌが流路切換弁Ｃ
Ｖでの第１の流体圧ブリッジ回路１０としての機能が得
られるような絞り開度特性をもって切換え制御されると
ともに、第２の流体圧ブリッジ回路２０での第３、第
４、第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ，４Ｌ，４Ｒ，５Ｒ，５
Ｌも、同様に開閉されて流路の切換えを行なう。そし
て、この第２の流体圧ブリッジ回路２０において接続通
路２５上の車速応動型可変絞り弁６が、車速に応じて開
閉されることにより、この第２のブリッジ回路２０を介
してのバイパス量が制御され、前記パワーシリンダＰ／
Ｃの供給側への圧油供給量が制御され、アシスト力とし
て所要の力を得ることができる。

【００４３】このような実施の形態での構成によれば、
流路切換弁ＣＶを構成する第１の流体圧ブリッジ回路１
０と第２の流体圧ブリッジ回路２０とが、ロータ３１と
スリーブ３２とからなる回転弁部分に一体的に組込まれ
ており、従来のバルブに対し第２のブリッジ回路２０と
車速応動型可変絞り弁６とを付加するだけで所要のアシ
スト力制御が行なえるため、低コストでしかも高い信頼
性を発揮させることが可能で、安価であるパワーステア
リング装置８を得ることができる。

【００４４】以上の構成によるパワーステアリング装置
８において回転弁式の流路切換弁ＣＶは、流路切換えを
行なう複数の通路溝３３，３４，３５，３６，３７，４
１，４２，５１，５２を周方向に所定間隔をおいて形成
したロータ３１およびスリーブ３２によって構成され、
バルブハウジング６５内で舵取りハンドルに伴って回動
する入力軸６１と、これに所定角度回動可能な状態で連
結され操舵輪側に接続される出力軸６３とからなるステ
アリングシャフトの軸回りに配置される。

【００４５】このような流路切換弁ＣＶでは、図１およ
び図２、さらに図３に示すように、スリーブ３２の外周
部に軸線方向に所定間隔をおいてポンプＰ、パワーシリ
ンダ左、右室ＣＬ，ＣＲ、およびバイパス通路２５に接
続される５条の環状溝７１〜７５を形成し、これらの各
環状溝７１〜７５の一部に形成した通路孔３３ａ，３６
ａ，３７ａ，４２ａ，４１ａによって、ロータ３１とス
リーブ３２との摺接面に周方向に所定間隔をおいて形成
した複数の流路切換え用通路溝３３，３６，３７，４
２，４１に接続している。

【００４６】このような流路切換弁ＣＶを構成するにあ
たって注意を要することの一つに、前記スリーブ３２の
外周部での５条の環状溝７１〜７５をシールするため
に、ハウジング６５内壁との間に介在したシールリング
８１〜８６におけるシール機能を確保することがある。

【００４７】すなわち、上述した５条の環状溝７１〜７
５には、ポンプＰからの高圧のポンプ圧（たとえば図６
において太い実線で示した部分で生じている圧力）、タ
ンクＴに至る相対的に低いタンク圧（たとえば図６にお
いて細い実線で示した部分で生じている圧力）、その他
流路切換え部の構造によって生じる中間圧（たとえば図
６において波線で示した部分で生じている圧力）の三種
類があり、上述したシールリング８１〜８６には、それ
ぞれ両側の環状溝７４，７２，７１，７３，７５、さら
にその外側のタンク圧に相当する低圧部からの圧力を受
ける。そして、このような流体圧の異なる環状溝７１〜
７５を軸線方向に並設するにあたって従来は、軸線方向
に沿っての圧力分布が分散するように配列することが一
般に行われている。

【００４８】しかし、このような環状溝７１〜７５の配
列状態では、たとえば図４の（ａ−１）や（ａ−３）に
示すように、舵取りハンドルを一方に切っている状態か
ら中立位置をまたいで逆方向に切り返したときに、シー
ルリング８０両側での高、低圧の圧力逆転を生じると、
図４の（ａ−２）に示すように、シールリング８０が、
高圧側圧力によってスリーブ３２の凹溝８０ａ内で軸線
方向に変位し、シール部に隙間が生じることがある。こ
のような隙間が生じると、流体圧は図４の（ａ−２）に
示すように、高圧側から低圧側へと吹き抜けて逃げるこ
とになり、いわゆるブローバイ現象を生じるおそれがあ
る。

【００４９】なお、このようなブローバイ現象は、シー
ルリング８０が、スリーブ３２の凹溝８０ａ内に嵌め込
みかつハウジング６５内壁に摺接させて回動動作させる
際の摺動抵抗や、シールリング８０とこれが当接するハ
ウジング６５内壁面、凹溝８５ａの溝面とのはり付きに
よって、シール部の一部に隙間が形成されることによっ
ても生じる。

【００５０】このようなブローバイ現象が生じると、流
路切換えを行っても流体圧が上がらない部分が生じるこ
とになるので、舵取ハンドルによる操舵特性において、
図４（ｂ）中破線で示すようにトルクが一時的に増大す
ることがあり、いわゆる引っかかり感を生じ、操舵感上
で問題となるため、このような問題を生じないように、
スリーブ３２側の凹溝８０ａとシールリング８０との嵌
め込み状態を厳密に定め、確実なシール機能が得られる
ような対策を講じることが必要となるため製造構造が煩
雑で、またコスト高を招くという不具合がある。さら
に、上述したようにシールリング８０のシール性を高め
ると、摺動抵抗も増し、操舵特性に影響するばかりでな
く、シールリング８０の耐久性も低下する、本発明はこ
れらの点に配慮し、これらの不具合を一掃できるように
構成している。

【００５１】換言すれば、本発明によれば、スリーブ３
２の外周部におけるポンプＰ、タンクＴ、バイパス通路
２５に接続される環状溝７１〜７５の配列を、これら各
溝を密封するシールリング８１〜８６によるシール機能
を損ねないように、上述したような操舵途中からの切り
返し時においても、シールリング８１〜８６に対し圧力
が作用しないか、あるいは一方向にのみの圧力しか加わ
らないような構成としたものである。

【００５２】すなわち、従来の考え方から、上述した環
状溝７１〜７５を並べると、バイパス通路２５に接続す
る二つの環状溝７４，７５とを、図１（ｂ）および図３
において、符号４１ａ’，４２ａ’で示すように、本発
明とは逆に配置することが一般的である。しかし、この
ように構成すると、この環状溝７４または７５の一方が
操舵時において中圧域となったときに、隣接する環状溝
は低圧となる配列であり、その間をシールするシールリ
ングは、スリーブ３２の凹溝内でクリアランスによって
移動する結果となる。

【００５３】これに対し、本発明では、上述したバイパ
ス通路２５に接続される環状溝を、パワーシリンダ左、
右室ＣＬ，ＣＲに至る環状溝との関係に配慮し、操舵時
に高圧になる方に、中圧域となる環状溝を隣接させて配
列することにより、上述したシールリングの切り返し時
の圧力変動によって移動することがないように構成し、
これにより所要の作用効果を得ている。

【００５４】なお、本発明は上述した実施の形態構造に
は限定されず、車速感応式のパワーステアリング装置８
やその流路切換弁ＣＶの第１の流体圧ブリッジ回路１
０、第２の流体圧ブリッジ回路２０等といった各部の形
状、構造等を適宜変形、変更してもよい。

【００５５】たとえば上述した実施の形態において、第
１、第２、第３、第４の可変絞り１Ｌ，１Ｒ、２Ｌ，２
Ｒ、３Ｌ，３Ｒ、４Ｒ，４Ｌ、さらに第５の可変絞り５
Ｌ，５Ｒの操舵トルクに対する絞り開度特性や車速応動
型可変絞り弁６の車速に対する絞り開度特性は、適用機
器の要求や各部の構成に基づく設定条件の変化に伴って
適宜の変形例が考えられる。

【００５６】また、上述した実施の形態では、パワース
テアリング装置の流路切換弁ＣＶが組込まれる本体部や
パワーシリンダＰ／Ｃ等の詳細は省略したが、従来から
周知の構造を採用すればよい。

【００５７】

【実施例】回転弁式流路切換弁として、ロータおよびス
リーブとの間の通路溝によって、左、右一対の第１、第
２の可変絞りによる第１の流体圧ブリッジ回路と、これ
に並列に接続され左、右一対の第３、第４、第５の可変
絞りを有しかつ左、右通路間に車速応動型可変絞り弁を
設けている第２の流体圧ブリッジ回路を構成しているも
のを用いている。また、この回転弁式の流路切換弁は、
流体圧力として油圧を用いた油圧式パワーステアリング
装置であって、車速感応式のものに用いている。さら
に、流路切換弁における第２の流体圧ブリッジ回路にお
いて、第５の可変絞り５Ｒ，５Ｌを、舵取操作に伴って
開閉する第１の流体圧ブリッジ回路の第１、第２の可変
絞りや第３、第４の可変絞りよりも閉じ切り操舵角度が
大きくなるように設定している。また、車速応動型可変
絞り弁は、の開閉制御は、舵取操作に伴って開閉する第
１の流体圧ブリッジ回路の第１、第２の可変絞りや第
３、第４の可変絞りとは開閉タイミングをずらして開閉
するように構成している。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るパワー
ステアリング装置によれば、回転弁式の流路切換弁とし
て、ポンプからの圧力流体の供給通路とタンクへの戻り
通路との間に、舵取操作に伴って開閉制御する左、右一
対の第１、第２の可変絞りを左、右通路上に有しかつこ
れらの可変絞り間をパワーシリンダ左、右室に接続する
第１の流体圧ブリッジ回路と、舵取操作に伴って開閉制
御する左、右一対の第３、第４、第５の可変絞りを左、
右通路上に有しかつこれら右側の第３の可変絞りと左側
の第４の可変絞りとの間であって、前記スリーブを貫通
するように設けられた接続ポートと、左側の第３の可変
絞りと右側の第４の可変絞りとの間であって、前記スリ
ーブを貫通するように設けられた接続ポートとを接続す
るバイパス通路上に車速応動型可変絞り弁を設けている
第２の流体圧ブリッジ回路とを並列に設け、さらにスリ
ーブとロータとの摺接面に形成した流路切換え用通路溝
と通路孔を介して接続されかつポンプ、パワーシリンダ
左、右室、左、右バイパス通路に接続される５条の環状
溝を、スリーブ外周部に軸線方向に所定間隔をおいて形
成するとともに、いずれかの方向に操舵した操舵時に、
パワーシリンダ左、右室に接続される環状溝のうちの高
圧となる側の環状溝に対して左、右バイパス通路が接続
される環状溝のうちの高圧となる側の環状溝を隣接する
ように設けているので、以下のような優れた効果を奏す
る。

【００５９】すなわち、本発明によれば、流路切換弁の
スリーブ外周部の５条の環状溝とスリーブ内周側に形成
される流路切換え用通路溝との接続用通路孔の接続に配
慮することにより、簡単な構成であるにもかかわらず、
舵取操作が行われているときに急に切り返し操舵が行わ
れたときの流体圧の逆転による各環状溝間をシールする
シール部材に対しての他の部位へのはり付きや変形等を
防ぎ、流体圧の吹き抜け現象、いわゆるブローバイ現象
の発生を防止することができる。したがって、このよう
な本発明によれば、流路切換弁としての機能を発揮させ
ることができるとともに、シール部材の耐久性を向上さ
せることもできる。

【００６０】さらに、本発明によれば、上述した構成に
より、流路切換弁での第１の流体圧ブリッジ回路を経て
供給側のシリンダ室に供給される圧油の供給量を適正量
に制御し、パワーシリンダの作動圧を低下させてパワー
シリンダによるアシスト力を低下させ、舵取操作に適度
の手応え感を与えることができる。

【００６１】また、本発明によれば、第２の流体圧ブリ
ッジ回路として、流路切換弁のロータ、スリーブにおけ
るタンクへの戻りポートに連通する通路溝間に、ポンプ
からの流体圧の第２の入りポートが開口される第２の通
路溝と周方向両側に位置しかつ車速応動型可変絞り弁を
設けバイパス通路に連通する接続ポートを開口させる
左、右接続溝とからなる溝部を付設し、さらに第１の入
りポート側の通路溝と出力ポート側の左、右通路溝との
間に第１の可変絞りが、出力ポート側の左、右通路溝と
その左、右の戻りポート側の通路溝との間に第２の可変
絞りを形成し、第２の入りポート側に対応する第２の通
路溝とその周方向両側の接続ポートに対応する左、右接
続溝との間に第３の可変絞りを、左、右接続溝とこれに
隣接する戻りポート側の通路溝との間に第４の可変絞り
を形成するとともに、第２の通路溝の周方向両側に隣接
する左、右接続溝とこれに隣接する戻りポート側の通路
溝との間を接続するための連通溝を備え、かつこれらの
連通溝と戻りポート側の通路溝との間に第５の可変絞り
を形成しており、簡単な構造であるにもかかわらず、上
述した作用効果をより一層発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るパワーステアリング装置の一つ
の実施の形態を示し、（ａ）は流路切換弁での要部構造
を展開して示す図、（ｂ）は接続用通路孔のスリーブへ
の形成位置を説明するための図、（ｃ）はスリーブとハ
ウジングとの関係を示す断面図である。

【図２】 図１の（ａ）での流路切換弁の要部を説明す
るための概略図である。

【図３】 流路切換弁を構成するスリーブの斜視図であ
る。

【図４】 （ａ−１，２，３）はシールリングのブロー
バイ現象を説明する説明図、（ｂ）はブローバイ現象が
生じたときの不具合を説明するための操舵力特性図であ
る。

【図５】 本発明に係るパワーステアリング装置におい
て、流路切換弁を含めたパワーステアリング本体部を示
す概略断面図である。

【図６】 本発明に係るパワーステアリング装置の要部
構成を説明するための概略構成図である。

【図７】 本発明を適用した回転弁式流路切換弁の要部
構造を示す概略断面図である。

【図８】 図７における回転弁式流路切換弁において操
舵した場合の概略断面図である。

【図９】 本発明装置で用いる車速応動型可変絞り弁の
車速に対する開口面積の変化を示す特性図である。

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ…第１の可変絞り、２Ｌ，２Ｒ…第２の可変
絞り、３Ｌ，３Ｒ…第３の可変絞り、４Ｌ，４Ｒ…第４
の可変絞り、５Ｌ，５Ｒ…第５の可変絞り、６…車速応
動型可変絞り弁、８…車速感応式のパワーステアリング
装置、１０…第１の流体圧ブリッジ回路、１１…供給通
路、１２，１３…第１の流体圧ブリッジ回路を構成する
左、右通路、１４，１５…左、右シリンダ通路、１６…
戻り通路、２０…第２の流体圧ブリッジ回路、２１…供
給通路、２２…戻り通路、２３，２４…第２の流体圧ブ
リッジ回路を構成する左、右通路、２５…バイパス通
路、３１…ロータ、３２…スリーブ、３３，３４，３５
…通路溝、３３ａ…入りポート、３４ａ，３５ａ…戻り
ポート、３６，３７…通路溝、３６ａ，３７ａ…出力ポ
ート、４０…第２の通路溝、４０ａ…第２の入りポー
ト、４１，４２…左、右接続溝、４１ａ，４２ａ…接続
ポート、５１，５２…連通溝、６１…入力軸（スタブ
軸）、６２…ラック、６３…出力軸（ピニオン軸）、６
４…トーションバー、６５…バルブハウジング、７１〜
７５…環状溝、８０，８１〜８６…シールリング（シー
ル部材）、８０ａ…凹溝、Ｐ…ポンプ、Ｔ…タンク、Ｃ
Ｖ…回転弁式流路切換弁、Ｐ／Ｃ…パワーシリンダ、Ｃ
Ｒ，ＣＬ…シリンダ左、右室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−319292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166658（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−127399（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−105273（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132466（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175467（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 6/02 B62D 5/083

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数対の可変絞りを有する流体圧ブリッ
   ジ回路によって流路を舵取操作に応じて選択的に切換え
   る回転弁式の流路切換弁を、それぞれの摺接面にポンプ
   側の入りポート、タンク側の戻りポート、パワーシリン
   ダ左、右室側の出力ポートに連通される複数の通路溝
   を、各通路溝間のランド部によって連通、遮断するよう
   に周方向に形成するロータおよびスリーブを相対的に回
   動可能に組合わせることにより構成するパワーステアリ
   ング装置において、 前記ポンプからの圧力流体の供給通路とタンクへの戻り
   通路との間に並列に設けた流路切換弁を構成する第１お
   よび第２の流体圧ブリッジ回路を備え、この第１の流体
   圧ブリッジ回路を、左、右通路上で舵取操作に伴って開
   閉制御する左、右一対の第１および第２の可変絞りを有
   しかつこれら第１、第２の可変絞り間の左、右通路を前
   記パワーシリンダ左、右室に接続するように構成し、前
   記第２の流体圧ブリッジ回路を、左、右通路上で舵取操
   作に伴って開閉制御する左、右一対の第３、第４および
   第５の可変絞りを有しかつこれら右側の第３の可変絞り
   と左側の第４の可変絞りとの間であって、前記スリーブ
   を貫通するように設けられた接続ポートと、左側の第３
   の可変絞りと右側の第４の可変絞りとの間であって、前
   記スリーブを貫通するように設けられた接続ポートとを
   接続するバイパス通路上に、車速に応動して開閉制御す
   る車速応動型可変絞り弁を設けることにより構成し、 前記流路切換弁におけるスリーブとロータとの摺接面に
   形成した前記流路切換え用通路溝と通路孔を介して接続
   されかつ前記ポンプ、パワーシリンダ左、右室、および
   左、右バイパス通路に接続される５条の環状溝を、前記
   スリーブ外周部に軸線方向に所定間隔をおいて形成する
   とともに、 左、右いずれか一方向への操舵時に、前記パワーシリン
   ダ左、右室に接続される環状溝のうちの高圧となる側の
   環状溝に対して前記左、右バイパス通路が接続される環
   状溝のうちの高圧となる側の環状溝を隣接するように設
   けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のパワーステアリング装置
   において、 第２の流体圧ブリッジ回路として、回転弁式の流路切換
   弁を構成するロータおよびスリーブにおけるタンクへの
   戻りポートに連通する通路溝間に、ポンプからの流体圧
   の第２の入りポートが開口される第２の通路溝とその周
   方向両側に位置しかつ車速応動型可変絞り弁を設けバイ
   パス通路に連通する接続ポートを開口させる左、右接続
   溝とからなる溝部を付設したことを特徴とするパワース
   テアリング装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載のパワーステアリング装置
   において、 第１の入りポート側の通路溝と出力ポート側の左、右通
   路溝との間に第１の可変絞りが、出力ポート側の左、右
   通路溝とその左、右の戻りポート側の通路溝との間に第
   ２の可変絞りを形成し、 第２の入りポート側に対応する第２の通路溝とその周方
   向両側の接続ポートに対応する左、右接続溝との間に第
   ３の可変絞りを、左、右接続溝とこれに隣接する戻りポ
   ート側の通路溝との間に第４の可変絞りを形成するとと
   もに、 前記第２の通路溝の周方向両側に隣接する左、右接続溝
   とこれに隣接する戻りポート側の通路溝との間を接続す
   るための連通溝を備え、かつこれらの連通溝と前記戻り
   ポート側の通路溝との間に第５の可変絞りを形成したこ
   とを特徴とするパワーステアリング装置。