JP3938280B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプが発生した圧油によって作動し、操舵手段の操舵を補助するアクチュエータを備えたパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来のパワーステアリング装置の全体構成を示すブロック図である。 車両用のパワーステアリング装置は、操舵輪１００と、モータ１０１によって駆動されるポンプ１０２と、該ポンプ１０２が発生した圧油を送給する送給路１０３と、該送給路１０３から送給された圧油によって作動し、前記操舵輪１００の操舵を補助する油圧シリンダ１０４と、前記操舵輪１００の操舵により駆動され、前記ポンプ１０２が発生した圧油の前記油圧シリンダ１０４への送給／排出を制御する制御弁１０５と、前記送給路１０３内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路１０３を開いて前記圧油を逃がし、ポンプ１０２の過負荷を防止するためのリリーフ弁１０６とを備え、油圧シリンダ１０４の作動によって舵取機構１０７の舵取軸１０８を車両の左右方向へ移動させることにより操舵補助するように構成されている。
ポンプ１０２としては、小型でありながら高油圧を発生し得るものとして、ベーンポンプ、ギヤポンプ等の回転容積形のポンプが用いられている。
【０００３】
この種のポンプ１０２は、一般的に車両に搭載されたエンジンを駆動源として駆動されるが、パワーステアリング装置は特に車両の低速走行時及び停車時に比較的大きな操舵補助力を必要とするため、低速走行時及び停車時においても操舵補助力に対応してエンジンの回転速度を高くする必要があり、燃費の低下を招くと言う不具合がある。従って、近年では、エンジンに代えて車載バッテリからの給電により駆動されるモータ１０１を駆動源として利用し、エンジンの無為な動力の消費を可及的に抑えるようにしたポンプが用いられるようになっている。
【０００４】
また、リリーフ弁１０６はその弁体を閉方向へ付勢する弁ばねを有しており、ポンプ１０２が発生した圧油の圧力が前記弁ばねの力に対抗する所定の圧力を超えたとき、弁体が開作動し、前記ポンプ１０２の吐出部に接続された送給路１０３内の圧油をタンクＴへ逃がしつつ送給路１０３内の圧力を前記所定の圧力となるように下げ、換言すればポンプ１０２の負荷を所定の負荷に下げ、送給路１０３内の圧力が前記所定の圧力未満になるとき前記弁ばねの力で前記弁体が閉作動し、送給路１０３内の圧力が前記所定の圧力となるように構成されている。
【０００５】
以上の如く構成されたパワーステアリング装置において、操舵輪１００が操舵中立位置に停止しているとき、モータ１０１及びポンプ１０２は回転しており、ポンプ１０２から送給路１０３へ送給された圧油は前記制御弁１０５を経てタンクＴへ排出され、油圧シリンダ１０４による操舵補助はなされない。
【０００６】
前記操舵輪１００が操舵中立位置から左又は右方向へ操舵されることにより、前記制御弁１０５が作動し、前記送給路１０３の圧油は油圧シリンダ１０４の一方の油室へ送給され、他方の油室はタンクＴに連通する結果、前記ポンプ１０２の負荷が増加し、該ポンプ１０２が発生する圧油の圧力がリリーフ弁１０６で設定された所定の圧力以下の領域で上昇する。これにより油圧シリンダ１０４は、他方の油室との間に生じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵補助力として舵取機構１０７の舵取軸１０８に加えられることとなる。
【０００７】
そして、操舵輪１００の操舵に伴い油圧シリンダ１０４のピストンロッド及び前記舵取軸１０８が最大ストローク側のエンド位置へ移動されたとき、ピストンロッド及び舵取軸１０８の移動が停止し、操舵補助の必要がなくなるため、ポンプ１０２は過負荷となり、該ポンプ１０２が発生する圧油の圧力がリリーフ弁１０６で設定された所定の圧力を超えることになり、該リリーフ弁１０６が開作動し、送給路１０３内の圧油はタンクＴへリリーフされる。このリリーフ時において、前記モータ１０１及びポンプ１０２は回転しており、ポンプ１０２から送給路１０３へ送給された圧油はリリーフ弁１０６で設定された所定の圧力となるため、リリーフ時においてもモータ１０１及びポンプ１０２には比較的大きな負荷が発生している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来のパワーステアリング装置にあっては、ポンプ１０１が発生する圧油によつて作動する油圧シリンダ１０４が操舵補助をしていないリリーフ時においても送給路１０３内の圧力をリリーフ弁１０６で設定された所定の圧力に保つための比較的大きな負荷がモータ１０１及びポンプ１０２に発生しており、この負荷状態でモータ１０１が駆動されているため、該モータ１０１の動力が無為に消費されることになり、改善策が要望されていた。また、リリーフ時にはリリーフ弁１０６で設定された比較的大きな圧力の圧油がリリーフ弁１０６からタンクＴへリリーフされるため、この圧油をリリーフするときにおけるリリーフ弁１０６が発熱することになり、この発熱の抑制策も要望されていた。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、パワーステアリング装置は舵取軸の両端側に連結された操向輪の操向角が最大となるように前記舵取軸がほぼ最大ストローク移動されたエンド位置では操舵軸の軸長方向への移動が停止され、操舵補助の働きをしていないこと、及び、前記エンド位置でのリリーフ弁はポンプが発生した圧油をタンクへ逃がしており、送給路の圧油の圧力が損失するときであることに着目し、前記送給路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路を開いて該送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段を備える構成としたり、前記リリーフ弁が開作動するとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段を備える構成としたりすることによって送給路内の圧力が所定の圧力を超える状況であるときのモータの動力消費を低減することができるとともに、圧油をリリーフするときにおけるリリーフ弁の発熱を抑制することができるパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
第１発明に係るパワーステアリング装置は、操舵手段と、ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータとを備え、該アクチュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置において、前記圧油の前記アクチュエータへの送給／排出を制御し、前記操舵手段に繋がる制御弁と、前記送給路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路を開いて該送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段とを備え、該減圧手段は前記制御弁に、該制御弁を前記操舵手段が操舵されている方向と反対方向へ作動させる力を加え、前記圧油の前記アクチュエータへの送給を減らし減圧するように制御弁を作動させる作動部材を有していることを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、前記減圧手段によって前記送給路を開いて該送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げることができるため、モータ及びポンプの負荷をなくすることができ、送給路内の圧力が所定の圧力を超える状況であるときのモータの動力消費を低減することができる。
また、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、送給路に設けられた前記制御弁を作動部材が作動させ、該制御弁が送給路を開くため、既存の制御弁を利用して送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げることができ、構造の簡素化及びコストの低減化を図ることができる。また、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、前記操舵手段の操舵量は操舵中立位置に対して左又は右方向へほぼ最大となるが、前記制御弁は前記作動部材によって操舵手段の操舵方向と反対方向へ作動されているため、停車時に操舵手段を右又は左方向へ操舵するとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力へ比較的早く上昇させることができ、停車時の操舵性、換言すれば据切り時の据切り性を向上することができる。
【００１２】
第２発明に係るパワーステアリング装置は、操舵手段と、ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータと、前記送給路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路を開いて前記圧油を逃がすリリーフ弁とを備え、前記アクチュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置において、前記圧油の前記アクチュエータへの送給／排出を制御し、操舵手段に繋がる制御弁と、前記リリーフ弁が開作動したとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段とを備え、該減圧手段は前記制御弁に、該制御弁を前記操舵手段が操舵されている方向と反対方向へ作動させる力を加え、前記圧油の前記アクチュエータへの送給を減らし減圧するように制御弁を作動させる作動部材を有していることを特徴とする。
【００１３】
第２発明にあっては、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、リリーフ弁が開作動して操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、前記減圧手段によって前記送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げるため、モータ及びポンプの負荷を小さくすることができ、送給路内の圧力が所定の圧力を超える状況であるときのモータの動力消費を低減することができる。しかも、比較的低圧とされた送給路内の圧油をリリーフ弁からリリーフさせることができるため、圧油をリリーフするときにおけるリリーフ弁の発熱を良好に抑制することができる。また、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、送給路に設けられた前記制御弁を作動部材が作動させ、該制御弁が送給路を開くため、既存の制御弁を利用して送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げることができ、構造の簡素化及びコストの低減化を図ることができる。
また、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、前記操舵手段の操舵量は操舵中立位置に対して左又は右方向へほぼ最大となるが、前記制御弁は前記作動部材によって操舵手段の操舵方向と反対方向へ作動されているため、停車時に操舵手段を右又は左方向へ操舵するとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力へ比較的早く上昇させることができ、停車時の操舵性、換言すれば据切り時の据切り性を向上することができる。
【００１６】
第３発明に係るパワーステアリング装置は、前記制御弁は前記作動部材を収容した液室を有しており、前記減圧手段は前記リリーフ弁の出側と前記液室とを連通させた連通路を有していることを特徴とする。
【００１７】
第３発明にあっては、リリーフ弁が開作動して送給路内の圧油をリリーフさせるときのリリーフ圧を利用して作動部材及び制御弁を作動させることができるため、作動部材の動力源を特別に設ける必要がなく、小型化及びコストの低減化を図ることができる。
【００１８】
第４発明に係るパワーステアリング装置は、前記アクチュエータは複動式の油圧シリンダを用いてなり、該油圧シリンダのピストンロッドは伝動部材を介して前記リリーフ弁を開作動させるカムを有していることを特徴とする。
【００１９】
第４発明にあっては、ピストンロッドが最大ストローク側のエンド位置へ移動したとき、該ピストンロッドに設けられたカムが伝動部材を介してリリーフ弁を開作動させるため、ピストンロッドが前記エンド位置へ移動され、操舵補助の必要がなくなったとき、リリーフ弁で設定された圧力に関係なく、前記減圧手段により前記送給路を開いて該送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも確実に下げることができる。また、前記カム及び伝動部材を加えた簡単な構造で前記リリーフ弁を機械的に作動させることができ、コストの低減化を図ることができる。
【００２０】
第５発明に係るパワーステアリング装置は、前記操舵手段は操舵輪と、該操舵輪に繋がる回転が可能な上側軸と、該上側軸にトーションバーを介して連結された下側軸とを有しており、前記制御弁は前記上側軸に連結され、前記作動部材が接離する当接凹部が設けられたバルブスプールと、前記下側軸に連結され、前記液室が設けられたバルブボディとを有しており、前記作動部材の作動により前記バルブスプールを回転させるようにしてあることを特徴とする。
【００２１】
第５発明にあっては、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、送給路に設けられた前記制御弁のバルブスプールを作動部材が回転させ、該バルブスプールが送給路を開くため、既存の制御弁を利用して送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げることができ、構造の簡素化及びコストの低減化を図ることができる。また、送給路内の圧力が所定の圧力を超え、操舵補助の必要がなくなった状況であるとき、前記操舵輪の操舵量は操舵中立位置に対して左又は右方向へほぼ最大となるが、前記バルブスプールは前記作動部材によって操舵輪の操舵方向と反対方向へ作動されているため、停車時に操舵輪を右又は左方向へ操舵するとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力へ比較的早く上昇させることができ、停車時の操舵性、換言すれば据切り時の据切り性を向上することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係るパワーステアリング装置の全体構成を示すブロック図、図２は制御弁部分の拡大縦断面図、図３は要部の構成を示す拡大断面図、図４は減圧手段部分の拡大断面図、図５は図４のV −V 線の断面図である。
【００２３】
このパワーステアリング装置は、モータ１によって駆動されるベーンポンプ、ギヤポンプ等のポンプ２と、該ポンプ２の吐出部に送給路３を介して連通し、舵取機構４に装着されたアクチュエータとしての操舵補助用の油圧シリンダ５と、操舵手段６と、前記送給路３の途中に設けられ、前記操舵手段６の操舵により駆動されて前記圧油の前記油圧シリンダ５への送給／排出を制御する制御弁７と、前記送給路３の途中から分岐したリリーフ路１０に設けてあり、前記送給路３内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記リリーフ路１０を開いて前記圧油を逃がすリリーフ弁８と、該リリーフ弁８が開作動したとき、前記送給路３内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段９とを備えており、前記油圧シリンダ５の作動によって操舵補助するように構成されている。
【００２４】
舵取機構４は、公知のように、車体の左右方向に延設されて軸長方向への移動が可能な舵取軸４１と、該舵取軸４１の両端部に連結されたナックルアームとを備え、舵取軸４１の両方向への移動によりナックルアームを押し引きし、該ナックルアームに支持された操向輪Ａ，Ａを左右に操向させるものであり、この操向は前記油圧シリンダ５のピストンロッドを兼ねる舵取軸４１の軸長方向への移動によって行われる。
【００２５】
アクチュエータとしての油圧シリンダ５は、ピストンロッド５１の中間部に設けられたピストン５２の両側にて油密に封止された一対の油室５ａ，５ｂをシリンダケース５３の内側に形成してなり、これらの油室５ａ，５ｂへの外部からの圧油送給に応じてピストン５２の両側に発生する圧力差により前記ピストンロッド５１を軸長方向へ押し引きし、該ピストンロッド５１が兼ねる舵取軸４１に軸長方向の移動力を加える構成となっている。この舵取軸４１の一端側にはラック歯４３と、該ラック歯４３の両端側でラジアル方向へ突設された一対のカム４４，４４とを設けてある。
【００２６】
該カム４４，４４はピストンロッド５１が操舵中立位置に対し左方向又は右方向へほぼ最大ストローク分移動されたエンド位置で前記リリーフ弁８に設けられた後記する伝動部材と当接して前記リリーフ弁８を開作動させることが可能としてある。
【００２７】
制御弁７はバルブスプール７ａと、該バルブスプールａの周りに同軸上での相対回転を可能として挿嵌されたバルブボディ７ｂとを備える。円筒形をなすバルブボディ７ｂの内周面には、夫々等しい幅を有する８個の第１の油溝７０…が周方向に等配をなして並設され、また、バルブボディ７ｂの内径と略等しい外径を有する厚肉円筒形のバルブスプール７ａの外周面には、同様に、夫々等しい幅を有する８個の第２の油溝７１…が周方向に等配をなして並設されている。
【００２８】
バルブスプール７ａはバルブボディ７ｂの内側に同軸上での相対回転を可能として嵌合してある。第１の油溝７０…と第２の油溝７１…とは、前記操舵輪４の操舵が中立状態において、図３に示す如く周方向に千鳥配置され、夫々の両側に相隣するものと連通するように位置決めされている。
【００２９】
以上の構成により、バルブボディ７ｂの第１の油溝７０…の夫々は、バルブスプール７ａの第２の油溝７１…間のランドに対向し、また、バルブスプール７ａの第２の油溝７１…の夫々は、バルブボディ７ｂの第１の油溝７０…間のランドに対向して、バルブボディ７ｂとバルブスプール７ａとの嵌合周上には、第１の油溝７０…の内側（幅方向両側の溝縁間）の８つの油室と、第２の油溝７１…の外側（幅方向両側の溝縁間）の８つの油室とが、夫々の間に連通部を有して交互に並んだ状態となる。
【００３０】
バルブボディ７ｂとバルブスプール７ａとは相対角変位が可能であり、前記各油室間の連通部、即ち、油溝７０…，７１…の幅方向両側の溝縁間は、前記相対角変位に応じて夫々の連通面積（絞り面積）を増減する絞り部ａとして作用する。
【００３１】
バルブスプール７ａの第２の油溝７１…により形成された８つの油室の内、１つおきに位置する４つは、バルブボディ７ｂの周壁を貫通し、夫々の油溝７１…の外側に開口を有する各別の給油孔７２…及び該給油孔７２…に接続された送給路３を介して前記ポンプ２の吐出部に接続され、該ポンプ２から圧油の供給がなされる給油室を構成している。これに対し、残りの４つの油室は、バルブスプール７ａを半径方向に貫通し、夫々の油溝７１…の底部に開口を有する各別の排油孔７３…及びバルブスプール７ａ内側の中空部を介して排油先となる油タンクＴに接続され、該油タンクＴへの排出油の通路となる排油室を構成している。
【００３２】
一方、第１の油溝７０…の内側に形成された８つの油室の内、前記給油室に周方向の同側にて相隣する４つの油室は、バルブボディ７ｂの周壁を貫通し、夫々の油溝７０…の底部に開口を有する各別の送給孔７４…及び該送給孔７４…に接続された連通油路７５を介して圧油の送給先である油圧シリンダ５の一方の油室５ａに接続され、この油室５ａへの第１の送給室を構成しており、残りの４つは、同様の送給孔７４…及び該送給孔７４…に接続された連通油路７６を介して前記油圧シリンダ５の他方の油室５ｂに接続され、該油室５ｂへの第２の送給室を構成している。従って、給油室の両側には、第１の送給室又は第２の送給室を経て排油室に至る油路が夫々形成され、給油室と送給室及び排油室と送給室とが絞り部ａを介して連通される。
【００３３】
さらに、バルブスプール７ａの軸長方向一端側の外側には断面略半円形の当接凹部１１が周方向に離間して複数個設けてあり、バルブボディ７ｂの軸長方向一端側には前記当接凹部１１との接触／離脱が可能な作動部材としての複数の押体１２と、該押体１２を移動可能に収容し、連通路１３を介して前記リリーフ路１０の出側と連通する液室１４と、前記押体１２を前記当接凹部１１と離間する方向へ付勢する付勢ばね１５とが設けてある。
【００３４】
以上の如く構成された制御弁７は操舵手段６に装着されている。
この操舵手段６は操舵輪６１と、該操舵輪６１にその上端が繋がる操舵軸６２と、該操舵軸６２の下端に繋がる円筒形の上側軸６３と、前記舵取軸４１に設けられたラック歯４３と噛合するピニオン６４を有し、前記上側軸６３にトーションバー６５を介して同軸的に連結された下側軸６３ｂとを備え、上側軸６３及び下側軸６３ｂを前記トーションバー６５の捩れの範囲内で相対角変位が可能としてある。この相対角変位の量は最大で約５°である。
【００３５】
上側軸６３の軸長方向中間には前記バルブスプール７ａが一体的に形成されており、下側軸６３ｂの上端には連結ピン６６を介して前記バルブボディ７ｂが一体回転を可能に連結されており、また、上側軸６３、下側軸６３ｂ及びバルブボディ７ｂがハウジング６７に回転可能に収容されている。
【００３６】
このハウジング６７の内側には前記液室１４の夫々に連通する環状油溝１６が設けてあり、該環状油溝１６と前記連通路１３とが連通している。
【００３７】
リリーフ弁８は、前記送給路３の中間から分岐したリリーフ路１０の途中に設けてあり、前記送給路３及びタンクＴに連通するリリーフ孔を有する弁ハウジング８１と、該弁ハウジング８１内に設けられ、送給路３の油圧力によって開作動する弁体８２と、該弁体８２を閉方向へ付勢する弁ばね８３と、該弁ばね８３の撓み量を変え、弁体８２が作動する圧力を調整する圧力調整体とを備えており、前記ポンプ２が発生した圧油の圧力が前記弁ばね８３の力に対抗する所定の圧力を超えたとき、弁体８２が開作動し、前記送給路３内の圧油をタンクＴへ逃がしつつ送給路３内の圧力を前記所定の圧力となるように下げ、換言すればポンプ２の負荷を所定の負荷に下げ、送給路３内の圧力が前記所定の圧力未満になるとき前記弁ばね８３の力で前記弁体８２が閉作動し、送給路３内の圧力が前記所定の圧力となるように構成されている。
【００３８】
前記弁体８２には前記弁ハウジング８１を前記弁体８２の作動方向へ貫通して外側へ突出し、その先端が前記ピストンロッド５１のカム４４，４４との当接が可能な棒状の伝動部材１７が設けてあり、該伝動部材１７が前記カム４４，４４と当接したとき、前記弁体８２を弁ばね８３の力に抗して開作動させるようにしてある。
【００３９】
減圧手段９は、前記弁体８２に設けられた伝動部材１７と、前記ピストンロッド５１に互いに離間して設けられた前記カム４４，４４と、前記連通路１３と、前記環状油溝１６、前記液室１４、前記付勢ばね１５、前記押体１２及び前記当接凹部１１とを備え、前記リリーフ弁８の弁体８２が開作動するとき、リリーフ路１０を開き、該送給路３内の圧力を下げるようにしてある。
【００４０】
以上の如く構成されたパワーステアリング装置は、モータ１によってポンプ２が駆動され、該ポンプ２が発生した圧油は送給路３から制御弁７の給油孔７２…へ供給される。このとき、操舵輪６１の操舵中立位置からの操舵量が所定値以下に小さい場合、制御弁７の絞り部ａの絞り面積が変化しないため、給油孔７２…へ供給された圧油は給油室及び排油室を経て排油孔７３…からタンクＴへ排出され、油圧シリンダ５による操舵補助はなされない。
【００４１】
図６は油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量との関係、モータが消費する電流との関係を示す油圧特性図である。
操舵輪６１の操舵中立位置（図６ではｂ点）からの左又は右方向への操舵量が所定値を超えて大きくなった場合、制御弁７のバルブスプール７ａとバルブボディ７ｂとの間に前記トーションバー６５の捩れを伴って相対角変位が生じ、前記絞り部ａの絞り面積が変化する結果、前記ポンプ２の負荷が増加し、該ポンプ２が発生する圧油の圧力がリリーフ弁８で設定された所定の圧力（図６ではｃ点）以下の領域で図６の如く上昇し（流量は減少）、ポンプ２からの圧油は、絞り面積を増した側の絞り部ａを経て同側に相隣する給油室に導入され、該給油室に連通する送給孔７４及び連通油路７５，７６から油圧シリンダ５の一方の油室５ａ又は５ｂに送給される。これにより油圧シリンダ５は、他方の油室５ｂ又は５ａとの間に生じる圧力差に応じた油圧力を発生し、この油圧力が操舵補助力として舵取機構４に加えられることとなる。
【００４２】
そして、操舵輪６１の操舵に伴い油圧シリンダ５のピストンロッド５１が最大ストローク側のエンド位置へ移動されたとき、ピストンロッド５１の移動が停止し、操舵補助の必要がなくなるとともに、前記絞り面積を減らした側の絞り部ａが完全に閉じることになるため、ポンプ２が過負荷となり、該ポンプ２が発生する圧油の圧力がリリーフ弁８で設定された所定の圧力（図６ではｃ点）を超え、該リリーフ弁８の弁体８２が弁ばね８３の力に打ち勝って開作動を始め、ポンプ２の過負荷を解消することができるとともに、リリーフ弁８の弁体８２に設けられた伝動部材１７がピストンロッド５１のカム４４，４４に当接し、該カム４４，４４及び伝動部材１７によって前記弁体８２を機械的に移動させることができ、前記送給路３内の圧油を、リリーフ路１０、連通路１３及び環状油溝１６を介して液室１４へ供給し、該液室１４内の圧力を上昇させることができる。
【００４３】
図７は減圧手段が作動した状態を示す拡大断面図である。
この液室１４内の圧力により押体１２が付勢ばね１５の力に抗して移動しつつバルブスプール７ａの当接凹部１１を押圧し、前記トーションバー６５の捩れを戻しつつバルブスプール７ａを前記操舵輪６１による回転方向と反対方向へ回転させ、前記絞り面積を減らした側の絞り部ａの絞り面積を増加させ、前記送給路３内の圧油を前記排油孔７３…からタンクＴへリリーフさせることができる。
【００４４】
これにより、送給路３内の圧力をリリーフ弁８で設定された前記所定の圧力よりも下げることができるため、換言すればモータ１及びポンプ２をほぼ無負荷で回転させることができる程度の電流、圧力となるまで下げることができるため、モータ１及びポンプ２の負荷をなくすることができ、送給路３内の圧力が所定の圧力を超える状況であるときのモータ１の動力消費を低減することができる。
【００４５】
因に、本願発明にあっては、送給路３内の圧力が所定の圧力を超える状況であるとき、換言すれば送給路３内の圧油をリリーフするときにおけるモータ１の動力消費を前記した従来のものに比較して約１割（１ＭＰａ）分の減少ができた。
【００４６】
また、リリーフ弁８の弁体８２は前記カム４４，４４及び伝動部材１７によって機械的に開放されているため、送給路３内の圧力が所定の圧力よりも下がるときのリリーフ弁８の発熱を良好に抑制することができる。
【００４７】
実施の形態２
図８は実施の形態２の要部の構成を示す拡大断面である。
実施の形態２のパワーステアリング装置は、前記減圧手段９を構成する前記カム４４，４４及び前記伝動部材１７をなくし、前記リリーフ弁８の出側、換言すれば前記リリーフ路１０の出側を前記連通路１３及び環状油溝１６を介して前記液室１４と連通させるように構成したものである。
【００４８】
この実施の形態２においては、操舵輪６１の操舵に伴い油圧シリンダ５のピストンロッド５１が最大ストローク側のエンド位置へ移動され、ポンプ２が過負荷となり、該ポンプ２が発生する圧油の圧力がリリーフ弁８で設定された所定の圧力を超え、該リリーフ弁８の弁体８２が弁ばね８３の力に打ち勝って開作動を始めたとき、リリーフ弁８の出側へ排出された圧油は連通路１３及び環状油溝１６を介して液室１４へ供給され、該液室１４内の圧力を上昇させることができる。
【００４９】
これにより、前記押体１２を移動させて当接凹部１１を押圧し、前記トーションバー６５の捩れを戻しつつバルブスプール７ａを前記操舵輪６１による回転方向と反対方向へ回転させ、前記絞り面積を減らした側の絞り部ａの絞り面積を増加させ、前記送給路３の圧油を前記排油孔７３…からタンクＴへ排出させることができる。従って、送給路３内の圧力をリリーフ弁８で設定された前記所定の圧力よりも下げることができ、モータ１及びポンプ２の負荷を小さくすることができ、送給路３内の圧力が所定の圧力を超える状況であるときのモータ１の動力消費を低減することができる。
【００５０】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用の説明を省略する。
【００５１】
尚、以上説明した実施の形態では、アクチュエータとして油圧シリンダ５を用いたが、その他、油圧モータを用い、該油圧モータの回転をボールネジ機構等の動力変換機構を介して舵取軸４１に伝達し、該舵取軸４１を軸長方向へ移動させるようにしてもよい。
【００５２】
また、以上説明した実施の形態では、減圧手段９として舵取軸４１を兼ねたピストンロッド５１に互いに離間したカム４４，４４を設け、該カム４４，４４に当接する伝動部材１７を介してリリーフ弁８を機械的に開作動させるようにしたが、その他、前記ピストンロッド５１が所定位置へ移動したときに動作するリミットスイッチ等のセンサ、前記ピストンロッド５１の軸長方向への移動量（作動量）を検出するセンサを用い、さらに、前記リリーフ弁８として電磁弁を用い、また、作動部材として電磁ソレノイドを用い、前記センサが検出した検出値に基づいて前記電磁弁、電磁ソレノイドを作動させるようにしてもよい。また、アクチュエータとして前記油圧モータを用いた場合、前記センサは油圧モータの回転量（作動量）を検出するロータリエンコーダを用いてもよい。以上の如くセンサが検出した検出値に基づいて前記送給路３の圧油を下げるように構成した場合、前記リリーフ弁８をなくし、前記制御弁７を作動させるようにしてもよい。
【００５３】
また、前記制御弁７は操舵手段６の操舵に応じて絞り量を制御することができるものであればその構造は特に制限されない。
【００５４】
また、本発明のパワーステアリング装置は、図１に示す如く操舵輪等の操舵手段が操舵軸等の伝動部材を介して舵取機構に機械的に連結されているリンク式である他、前記操舵手段が前記舵取機構に機械的に連結されていないステアバイワイヤ式であってもよい。
【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全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るパワーステアリング装置の制御弁部分の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に係るパワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図４】本発明に係るパワーステアリング装置の減圧手段部分の拡大断面図である。
【図５】図４のV −V 線の断面図である。
【図６】本発明に係るパワーステアリング装置の油圧シリンダ内の圧油の圧力と流量との関係、モータが消費する電流との関係を示す油圧特性図である。
【図７】本発明に係るパワーステアリング装置の減圧手段が作動した状態を示す拡大断面図である。
【図８】本発明に係るパワーステアリング装置の実施の形態２の要部の構成を示す拡大断面である。
【図９】従来のパワーステアリング装置の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ モータ
２ ポンプ
３ 送給路
５ 油圧シリンダ
５１ ピストンロッド
６ 操舵手段
７ 制御弁
８ リリーフ弁
９ 減圧手段
１１ 当接凹部
１２ 押体（作動部材）
１３ 連通路
１４ 液室
１７ 伝動部材
４４ カム

Claims (5)

1. 操舵手段と、ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータとを備え、該アクチュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置において、前記圧油の前記アクチュエータへの送給／排出を制御し、前記操舵手段に繋がる制御弁と、前記送給路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路を開いて該送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段とを備え、該減圧手段は前記制御弁に、該制御弁を前記操舵手段が操舵されている方向と反対方向へ作動させる力を加え、前記圧油の前記アクチュエータへの送給を減らし減圧するように制御弁を作動させる作動部材を有していることを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 操舵手段と、ポンプが発生した圧油を送給する送給路と、該送給路から送給された圧油によって作動し、前記操舵手段の操舵を補助するアクチュエータと、前記送給路内の圧力が所定の圧力を超えたとき、前記送給路を開いて前記圧油を逃がすリリーフ弁とを備え、前記アクチュエータの作動によって操舵補助するようにしたパワーステアリング装置において、前記圧油の前記アクチュエータへの送給／排出を制御し、操舵手段に繋がる制御弁と、前記リリーフ弁が開作動したとき、前記送給路内の圧力を前記所定の圧力よりも下げる減圧手段とを備え、該減圧手段は前記制御弁に、該制御弁を前記操舵手段が操舵されている方向と反対方向へ作動させる力を加え、前記圧油の前記アクチュエータへの送給を減らし減圧するように制御弁を作動させる作動部材を有していることを特徴とするパワーステアリング装置。
3. 前記制御弁は前記作動部材を収容した液室を有しており、前記減圧手段は前記リリーフ弁の出側と前記液室とを連通させた連通路を有している請求項１又は２記載のパワーステアリング装置。
4. 前記アクチュエータは複動式の油圧シリンダを用いてなり、該油圧シリンダのピストンロッドは伝動部材を介して前記リリーフ弁を開作動させるカムを有している請求項２又は３記載のパワーステアリング装置。
5. 前記操舵手段は操舵輪と、該操舵輪に繋がる回転が可能な上側軸と、該上側軸にトーションバーを介して連結された下側軸とを有しており、前記制御弁は前記上側軸に連結され、前記作動部材が接離する当接凹部が設けられたバルブスプールと、前記下側軸に連結され、前記液室が設けられたバルブボディとを有しており、前記作動部材の作動により前記バルブスプールを回転させるようにしてある請求項３又は４記載のパワーステアリング装置。

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