JP3807715B2 - Rotary valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、動力舵取装置に用いるロータリバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、動力舵取装置に用いるロータリバルブは、例えば、図5に示すように互いに相対回転可能に嵌合するロータ弁部材V1とスリーブ弁部材V2とより構成され、この両弁部材V1、V2を相対回転させることにより、この両弁部材間に形成されたオリフィスFを制御してパワーシリンダPへの供給圧を制御し、かつパワーシリンダPからのリターン流体を複数の排出孔Rを介して排出させるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
第6図は上記従来のサーボバルブのアシスト特性を示す。この図において分かるように、マニュアルトルクを加えることによってアシスト力は、徐々に上昇するが、実際には動力舵取装置を構成するベアリング、オイルシールの摺動抵抗によって基準特性Lに若干のヒステリシスをもった特性となり、例えばハンドル切り込み時は外方向に若干シフトした特性Laのように変化し、ハンドル戻し時には、内方向に若干シフトした特性Lbのように変化する。
しかしながら、従来のサーボバルブよると、ハンドル切り込み時およびハンドル戻し時のいずれの操舵時もほぼ同じような特性であり、そのヒステリシスHの幅は小さい。かかる従来のアシスト特性では、ハンドル戻しの瞬間、パワーアシスト力が大きく減少するため、これに追従して車が早く操舵されてしまい、運転者の操舵感覚として、操舵安定感が充分でなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、互いに相対回転可能に嵌合するスリーブ弁部材およびロータ弁部材よりなり、この両弁部材を相対回転させることにより、パワーシリンダへの供給圧を制御しかつパワーシリンダからのリターン流体を複数の凹溝ならびにこの凹溝にそれぞれ連通する4つの排出孔を介して排出させるようにしたサーボバルブにおいて、前記4つの排出孔の内、互いに隣合う2つの排出孔を他の2つの排出孔に対し開口面積を相違させたことを特徴とするものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1は本発明の参考例に係るロータリバルブをラックピニオン形動力舵取装置に適応した例を示すもので、10は動力舵取装置の本体をなすギアハウジングを示し、このギアハウジング10にはピニオン軸11が両端をそれぞれ軸受12、13によって回転可能に軸承され、これと交差する方向に摺動可能なラック軸14のラック歯15と噛合している。ラック軸14にはハンドルトルクをアシストするパワーシリンダ16のピストン17(図2参照)が作動的に連結されている。
【0007】
前記ギアハウジング10には弁ハウジング18が固定され、この弁ハウジング18の弁孔に本発明のロータリバルブ20が収納されている。このロータリバルブ20は、前記ピニオン軸11の軸線を中心として互いに相対回転可能なスリーブ弁部材21およびロータ弁部材22より構成され、このスリーブ弁部材21は連結ピン23によって前記ピニオン軸11に連結され、またロータ弁部材22ステアリングホイールに連結されるコントロールシャフト24に形成され、コントロールシャフト24はピニオン軸11にトーションバー25を介して可撓的に連結されている。
【0008】
前記スリーブ弁部材21の内周には、図2に示すように、複数(実施例においては8個)の凹溝27が形成され、これら凹溝27の各間にランド部28が形成されている。またロータ弁部材22の外周には、スリーブ弁部材21の各凹溝27にそれぞれ対応する複数のランド部35が形成され、これらランド部35の各間に凹溝36が形成されている。
【0009】
スリーブ弁部材21のランド部28の一つ飛びには供給孔29が開口され、これら供給孔29は供給ポンプに通じる供給ポート30に連通されている。前記ランド部28の両横に連設された凹溝27、27には一対の分配孔31、32が開口され、これら一対の分配孔31、32は前記パワーシリンダ16の左右室16a、16bに通じる給排ポート33、34に連通されている。
【0010】
またロータ弁部材22の凹溝36のうち、一つ飛びの凹溝36には排出孔37a、37b、37c、37dが開口され、これら排出孔37a、37b、37c、37dはロータ弁部材22とトーションバー25との間に形成された通路38、貫通孔39および排出ポート40を介してリザーバに連通されている。
【0011】
かかる構成のサーボバルブにおいて、本発明の参考例では、前記凹溝36にそれぞれ開口する複数の排出孔37a、37b、37c、37dのうち、排出孔37cについては、少なくとも径方向に対向する他の排出孔37a、37b、37dよりも開口面積が小さく形成してある。従って小径の排出孔37cに通じる凹溝36と、大径の排出孔37aに通じる凹溝36とでは、その凹溝36内に異なる大きさ流体圧(背圧)が発生し、その結果前記ロータ弁部材22を径方向に押圧するようになっている。
【0012】
次に、上記構成におけるサーボバルブの作用を、図1,2,4に基づいて説明する。両弁部材21、22の中立状態においては、供給ポート30に供給された圧力流体は、ランド部28に開口された供給孔29より排出孔37a、37b、37dを介して殆ど抵抗なく排出ポート40に排出され、パワーシリンダ16の左右室16a、16bには圧力差が発生しない。
【0013】
しかるにハンドルの切込み操作によって、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対して時計回りに回転されると、各弁部材間に形成されたオリフィスが絞られ、その結果ポンプより供給ポート30、供給孔29を介して凹溝36に供給される圧力流体の流体圧が上昇し、この圧力上昇した流体圧が、凹溝27、分配口32を介してパワーシリンダ16の右室16bに導入され、またパワーシリンダ16の左室16aの圧力流体は、分配口31、凹溝36、排出孔37a、37b、37c、37d、通路38、貫通孔39および排出ポート40を介してリザーバに排出される。
【0014】
この状態からハンドルの戻し操作によって、ロータ弁部材22がスリーブ弁部材21に対して反時計回りに回転されると、各弁部材間に形成されたオリフィスが絞られ、その結果ポンプより供給ポート30、供給孔29を介して凹溝36に供給される圧力流体の流体圧が上昇し、この圧力上昇した流体圧が、凹溝27、分配口31を介してパワーシリンダ16の左室16aに導入され、またパワーシリンダ16の右室16bの圧力流体は、分配口32、凹溝36、排出孔37a、37b、37c、37d、通路38、貫通孔39および排出ポート40を介してリザーバに排出される。
【0015】
かかる操舵に際し、本発明の参考例のサーボバルブにおいて、図4に示すようにハンドル切込み時には、基準特性Lに対して外方向にシフトした特性Laのように変化し、またハンドル戻し時には、基準特性Lに対して内方向にシフトした特性Lbのように変化する。
【0016】
しかるに、本発明の参考例のサーボバルブにおいては、前記複数の排出孔37a、37b、37c、37dの内の1つの排出孔37cを、少なくとも径方向に対向する他の排出孔37aに対し開口面積を相違させてあるため、この開口面積の大きな排出孔37aと通じる凹溝36と、開口面積の小さな排出孔37cに通じる凹溝36ではその発生圧にアンバランスが生じ、その発生圧の差によってロータ弁部材22が径方向に押し付けられ、スリーブ弁部材21との間で摩擦力が発生する。
【0017】
本発明の参考例では、この摩擦力の作用により、図4の内外両方向へのシフト量すなわちヒステリシスHの幅がより大きくなり、これによりハンドル戻しの瞬間において操舵力に対するパワーアシスト力が緩やかに減少するようになり、その結果、車が緩やかに戻し操舵され、運転者は安定感のある操舵感が得られる。
【0018】
図3は、本発明の実施例である。この実施例では、前記複数の排出孔37a、37b、37c、37dのうち、互いに隣合う2つの排出孔37c、37dの開口面積を、他の排出孔37a、37bの開口面積より小さくするようにしているため、排出孔37c、37dが開口する2つの凹溝36においてこれと径方向に対向する他の凹溝36よりも大きな流体圧が発生し、ロータ部材22に対してより大きな径方向押付力を作用させることができる。これによりハンドル切込み時と、ハンドル戻し時のアシスト特性のヒステリシスHの幅がさらに増大し、その結果ハンドル戻しの瞬間において操舵力に対するパワーアシスト力が緩やかに減少するようになり、車がより緩やかに戻し操舵され、運転者はより安定感のある操舵感が得られる。
【0019】
【発明の効果】
以上述べたように、複数の排出孔を、径方向に対向する他の排出孔に対し開口面積を相違させたので、互いに対向する凹溝間に、排出孔の口径差に応じた差圧が発生し、この差圧がスプール弁部材に対して押付力として作用し、その結果スリーブ弁部材は径方向に押し付けられ、スリーブ弁部材との間で摩擦力が発生する。この摩擦力の働きによって、ハンドル切込み時とハンドル戻し時の特性のヒステリシスの幅をより大きくすることが可能となり、その結果ハンドル戻しの瞬間において操舵力に対するパワーアシスト力が緩やかに減少するようになり、車がより緩やかに戻し操舵され、運転者はより安定感のある操舵感が得られる利点を有する。
【0020】
しかも本発明では、排出孔の開口面積を相違させることで、ロータ弁部材に径方向の押付力を作用させるようにしているため、排出孔の開口面積差をもたせる以外に特別な装置も必要なく、簡単な構成で必要なアシスト特性が得られ、またその開口面積を対象車両によって使い分けることで、対象車両にマッチしたアシスト特性に簡単にチューニングができる利点がある。
【0021】
さらに、4個の排出孔の内、互いに隣合う2つの排出孔を、他の2つの排出孔に対し開口面積を相違させることにより、ロータ弁部材に対してより大きな径方向の流体圧を作用させることができ、ハンドル切込み時とハンドル戻し時でのアシスト特性のヒステリシスがより大きくなり、その結果ハンドル戻しの瞬間において操舵力に対するパワーアシスト力が緩やかに減少するようになり、車がより緩やかに戻し操舵され、運転者はより安定感のある操舵感が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の参考例に係るサーボバルブをそなえた動力舵取装置の断面図である。
【図2】本発明の参考例に係るサーボバルブの断面図である。
【図4】本発明の参考例に係る操舵トルクとアシスト力との関係を示す特性図である。
【図3】本発明の実施例を示す図である。
【図5】従来例を示す図2に相応する断面図である。
【図6】従来の操舵トルクとアシスト力との関係を示す特性図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary valve used in a power steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a rotary valve used in a power steering apparatus is composed of, for example, a rotor valve member V1 and a sleeve valve member V2 that are fitted so as to be relatively rotatable with each other as shown in FIG. By relative rotation, the orifice F formed between the two valve members is controlled to control the supply pressure to the power cylinder P, and the return fluid from the power cylinder P is discharged through the plurality of discharge holes R. I try to let them.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 6 shows assist characteristics of the conventional servo valve. As can be seen in this figure, the assist force gradually increases by applying manual torque, but in reality, a slight hysteresis is applied to the reference characteristic L due to the sliding resistance of the bearings and oil seals constituting the power steering device. For example, it changes like a characteristic La slightly shifted outward when the steering wheel is cut, and changes like a characteristic Lb slightly shifted inward when the handle is returned.
However, according to the conventional servo valve, the characteristics are almost the same at the time of steering both when the steering wheel is turned and when the steering wheel is returned, and the width of the hysteresis H is small. In such a conventional assist characteristic, the power assist force is greatly reduced at the moment of returning the steering wheel, so that the vehicle is steered quickly following this, and the steering stability is not sufficient as a driver's steering feeling.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 comprises a sleeve valve member and a rotor valve member which are fitted so as to be relatively rotatable with each other. by, in the servo valve so as to be discharged through the four discharge holes respectively communicating return fluid to the plurality of grooves and the groove from by controlling the supply pressure to the power cylinder and the power cylinder, the Among the four discharge holes, the two discharge holes adjacent to each other are different in opening area from the other two discharge holes .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example in which a rotary valve according to a reference example of the present invention is applied to a rack and pinion type power steering apparatus. Reference numeral 10 denotes a gear housing that forms a main body of the power steering apparatus. The
[0007]
A
[0008]
As shown in FIG. 2, a plurality of (eight in the embodiment) concave grooves 27 are formed on the inner periphery of the sleeve valve member 21, and a
[0009]
A
[0010]
Further, out of the
[0011]
In the servo valve having such a configuration, in the reference example of the present invention, among the plurality of
[0012]
Next, the operation of the servo valve in the above configuration, FIGS. 1 and 2, will be described with reference to 4. In the neutral state of both
[0013]
However, when the
[0014]
When the
[0015]
At the time of such steering, in the servo valve of the reference example of the present invention, as shown in FIG. 4 , when the steering wheel is turned, the characteristic La changes to the reference characteristic L when the steering wheel is cut, and when the steering wheel is returned, the reference characteristic is changed. It changes like a characteristic Lb shifted inward with respect to L.
[0016]
However, in the servo valve according to the reference example of the present invention, one of the plurality of
[0017]
In the reference example of the present invention , due to the action of the frictional force, the shift amount in both the inner and outer directions in FIG. 4 , that is, the width of the hysteresis H, becomes larger, and thus the power assist force with respect to the steering force gradually decreases at the moment of returning the steering wheel. As a result, the vehicle is gently returned and steered, and the driver can obtain a stable steering feeling.
[0018]
Figure 3 is an embodiment of the present invention. In this embodiment , among the plurality of
[0019]
【The invention's effect】
As described above, since the opening areas of the plurality of discharge holes are made different from those of the other discharge holes opposed in the radial direction, a differential pressure corresponding to the difference in the diameter of the discharge holes is generated between the concave grooves facing each other. The differential pressure acts as a pressing force against the spool valve member, and as a result, the sleeve valve member is pressed in the radial direction, and a frictional force is generated between the sleeve valve member and the sleeve valve member. This frictional force makes it possible to increase the width of the hysteresis of the characteristics when the handle is turned and when the handle is returned, and as a result, the power assist force with respect to the steering force gradually decreases at the moment of returning the handle. The vehicle is steered back more gently, and the driver has an advantage of obtaining a more stable steering feeling.
[0020]
Moreover in the present invention, by difference the opening area of the exhaust Deana, because it so as to exert a pressing force in the radial direction to the rotor valve member, also special equipment other than to have the opening area difference of the discharge hole must In addition, the necessary assist characteristics can be obtained with a simple configuration, and the opening area is selectively used depending on the target vehicle, so that the assist characteristics matching the target vehicle can be easily tuned.
[0021]
Further, among the four discharge holes, two adjacent discharge holes have different opening areas from the other two discharge holes, so that a larger fluid pressure is applied to the rotor valve member . As a result, the hysteresis of the assist characteristic at the time of turning the steering wheel and returning the steering wheel becomes larger, and as a result, the power assist force with respect to the steering force gradually decreases at the moment of returning the steering wheel, and the vehicle becomes more gentle. The driver is steered back, and the driver can obtain a more stable steering feeling.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a power steering apparatus provided with a servo valve according to a reference example of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a servo valve according to a reference example of the present invention.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship between steering torque and assist force according to a reference example of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing a conventional example.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between conventional steering torque and assist force.
Claims (1)
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