JP4015960B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車のステアリングホイールなどの操舵入力手段から入力されたトルクに応じて油圧シリンダを作動させることにより、操舵力や操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のパワーステアリング装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このパワーステアリング装置は、ステアリングホィールの中央に取り付けられたステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの下端部に設けられたラック、ピニオンと、該ラックに連繋された油圧アクチュエータである油圧シリンダと、該油圧シリンダのピストンによって隔成された左右の第１、第２油圧室に第１通路と第２通路を介して油圧を相対的に供給する可逆式オイルポンプと、前記第１、第２通路間に接続されたバイパス通路に設けられて、該バイパス通路を開閉するバイパスバルブとを備えている。
【０００４】
前記バイパスバルブは、前記オイルポンプの両吐出口にそれぞれ接続されたパイロット通路からのパイロット圧に応じて弁体が開閉してバイパス通路を連通あるいは遮断するようになっている。
【０００５】
そして、車両走行中において、ステアリングホィールにより通常の左右操舵を行なうと、この操舵トルクを検知した操舵センサなどの検知機構が制御回路を介して可逆式オイルポンプを正転あるいは逆転させると、そのパイロット圧によってバイパスバルブがバイパス通路の連通を遮断するため、各油圧室にポンプから油圧が相対的に供給されて、操舵アシスト力を付与するようになっている。
【０００６】
一方、例えば、車両の中速、高速の直進走行時などに検知機構が操舵トルクを検出しない場合は、可逆式オイルポンプの作動を停止させ、バイパスバルブがバイパス通路を連通させて、両油圧室間の作動油を置換流動可能にしてステアリングホィール操作力によってのみ行うようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５７−２０１７６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置にあっては、油圧回路がノーマルクローズ回路になっており、バイパスバルブがオイルポンプの吐出側のパイロット圧と吸入側のパイロット圧との両方を選択的に導入してその差圧によってバイパス通路を開閉するようになっている。
【０００９】
このため、ステアリングホイールの中立位置から一方向側に回転操作した際には、バイパスバルブが遮断し、一方向側の油圧室に液圧が作用する。この回転操作からステアリングホイールを停止した場合に、車輪に作用する路面負荷がなくなり、概ねオイルポンプは停止状態になり、車輪などのばね系の反力がステアリングホイールを中立位置に戻す方向に作用するが、オイルポンプには回転フリクションが発生しているため、液圧が発生する。そのため、バイパスバルブが遮断し続けて、ステアリングホイールの中立位置方向へ復帰させるフィーリングが悪化する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のパワーステアリング装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、基本的に従来の油圧回路におけるノーマルクローズ回路に代えてノーマルオープン回路としたものである。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明は、ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、前記第１スプール弁体に設けられ、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部とを常時連通する第１オリフィスと、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、前記第２スプール弁体に設けられ、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを常時連通する第２オリフィスと、作動油を貯留するリザーバタンクと、前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、を備え、前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴としています。
【００１２】
この発明によれば、ステアリングホイールを例えば右方向の回転操作から停止した際に、概して液圧ポンプである可逆式ポンプの作動が停止し、流路切換弁がポンプ側通路部とシリンダ側通路部との連通を遮断すると同時に、シリンダ側通路部とドレン通路を連通させて、低圧になった液圧シリンダ及びシリンダ側通路部内の作動油をドレン通路を通流させてほぼ大気圧状態にある外部に排出する。
【００１３】
したがって、一方側の通路の作動油は、その大部分が可逆式ポンプの内部を通過することがなくなるので、大きなポンプフリクションの発生を防止することができる。この結果、ステアリングホイールの良好な操舵フィーリングを得ることが可能になる。
【００１５】
しかも、この請求項１の発明は、前述のように、ステアリングホイールの回転操作を反対側に切り換えた際において、例えば第１流路切換弁が第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを遮断すると同時に、第１シリンダ側通路部と第１排出通路を連通させたとき、第１ポンプ側通路部内に閉じこめられた作動油の一部が第１オリフィスを通って低圧な第１シリンダ側通路部内に流入する。これによって、スムーズな流路の切り換えが可能になる。
【００１６】
このため、流路切換弁の第１スプール弁体は、速やかな摺動性が確保されて、前記第１スプール弁体を第１シリンダ側通路と第１排出通路とを連通させる方向へ付勢するばね部材の付勢力によって第１スプール弁体の第１弁部による両通路部を速やかにかつ確実に遮断すると共に、第２弁部によって第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを速やかにかつ確実に連通させることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、前記第１ポンプ側通路部と第１シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第１流路切換弁をバイパスする第１バイパス通路と、該第１バイパス通路に設けられ、該第１バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第１ポンプ側通路部内に供給する第１負圧チェック弁と、該第１負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第１シリンダ側通路部から前記第１ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第１逆止弁と、前記第２ポンプ側通路部と第２シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第２流路切換弁をバイパスする第２バイパス通路と、該第２バイパス通路に設けられ、該第２バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第２ポンプ側通路部内に供給する第２負圧チェック弁と、該第２負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第２シリンダ側通路部から前記第２ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第２逆止弁と、
をさらに備えたことを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、可逆式ポンプの切り換え作動によって、作動液が例えば第１通路側から第２通路に流入しようとした場合、第１通路側の負圧チェック弁を介してバイパス通路からも第２通路へ作動液が供給されることになる。
【００２１】
このため、第２液圧室への作動液の供給遅れが防止されて、アシスト作動応答性の向上が図れる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記第１排出通路及び前記第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁をさらに備えたことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、作動油を貯留するリザーバタンクと、前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、前記第１排出通路及び第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁と、を備え、前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴としている。
【００２３】
一般に、前記パワーステアリング装置の前記液圧回路は、各液圧シリンダや第１、第２通路内の作動液には圧力変化などに起因してエアーが混入したり、あるいは溶融気体の分留の異常（エアレーション）が発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、請求項３と請求項４の各発明では、第１、第２排出通路に背圧弁を設けたことによって、液圧回路全体の作動液に、例えば０．２Ｍｐａ程度の圧縮力を与えることとしたため、前記作動液内のエアー等による騒音の発生や操舵フィーリングの悪化を防止できると共に、切り換え時などにおける液圧の立ち上がりが良好になってパワーステアリング装置の作動応答性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるパワーステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施形態を示し、操舵入力手段であるステアリングホィール１００と、該ステアリングホイール１００が連結された操舵軸１０１の下端部の出力軸１０１ａに設けられたラック・ピニオン１０２と、出力軸１０１ａの下端側に設けられてステアリングホィール１００の操舵回転トルクや左右前輪からの路面入力を検出する検出手段１０３や車両の速度を検出する速度検出手段１０４から入力した検出信号によって後述する可逆式ポンプのポンプモータ１０を駆動や正逆回転制御する電子コントローラ１０５と、前記ラックに連繋された前記油圧シリンダ１と、該油圧シリンダ１に作動油圧を給排する油圧回路２とから構成されている。なお、図中１０６は電子コントローラ１０５に電力を供給するバッテリー、１０７はリレー回路である。
【００２７】
前記油圧シリンダ１は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部３内を前記ラックに連繋したピストンロッド４が貫通していると共に、該ピストンロッド４に筒状シリンダ部３内を摺動するピストン５が固定されている。また、筒状シリンダ部３内には、ピストン５によって左右の第１油圧室６と第２油圧室７が隔成されている。
【００２８】
前記油圧回路２は、各一端部が前記各油圧室６、７に接続された一対の第１、第２通路８、９と、該両通路８，９の他端部に接続されて、前記電子コントローラ１０５からの制御電流によって正逆回転するポンプモータ１０及びオイルポンプ１１とからなる液圧ポンプである可逆式ポンプと、前記第１、第２通路８，９の途中から分岐されて、各下流端が大気状態にあるリザーバ１２に連通したドレン通路である第１、第２排出通路１３，１４と、前記第１、第２通路８，９に対する各排出通路１３，１４の分岐部に設けられて、前記各通路８，９の各ポンプ側通路部８ａ、９ａと各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂとの間の差圧に応じて作動する一対の流路切換弁１５，１６と、前記各ポンプ側通路部８ａ、９ａに設けられたチェック弁１７，１８を介して補償用の作動油をオイルポンプ１１の両側に選択的に供給する第１、第２リザーバ１９，２０とを備えている。
【００２９】
前記ポンプモータ１０は、前記検出手段から出力された検出信号に基づいて電子コントローラ１０５からの制御電流によってオイルポンプ１１を回転及び停止及び正逆回転制御するようになっている。
【００３０】
前記両排出通路１３，１４は、各下流端側で接続されて、この接続部にリザーバ１２と連通する排出路２１が接続されている。 前記流路切換弁１５、１６は、便宜上、一方のものを拡大して示す図２及び図３に基づいて説明すれば、ハウジング２２内に形成された弁孔２３と、該弁孔２３の内部にキャップ２４を介して挿通保持されたほぼ段差外径状のバルブボディ２５と、該バルブボディ２５の内部に摺動自在に設けられたスプール弁２６とを備えている。
【００３１】
前記弁孔２３は、内径が先端側へ漸次段差状に縮径されて、該小径な先端部２３ａの側部に、前記ポンプ側通路部８ａの端部が開口形成されていると共に、ほぼ中央側部に前記シリンダ側通路部８ｂの端部が開口形成されている。また、下部側部には、前記第１排出通路１３の端部が開口形成されており、最大に大径な外端部に前記キャップ２４がシールリングを介して圧入固定されている。
【００３２】
前記バルブボディ２５は、内部中空状に形成されて、図中上端部に前記弁孔２３の先端部２３ａに連通する第１通路孔２５ａを有すると共に、ほぼ中央側部に前記シリンダ側通路部８ｂの開口端部と連通する第２通路孔２５ｂが穿設されている。また、下端側部には、第１排出通路１３の端部に連通する第３通路孔２５ｃが穿設されている。なお、バルブボディ２５の外周面所定位置には、弁孔２３との間をシールする複数のシールリングが設けられている。
【００３３】
前記スプール弁２６は、軸部２６ａの上端部に設けられて、前記第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂとの連通あるいは連通を遮断する円柱状の第１弁部２７と、軸部２６ａのほぼ中央位置に設けられて、前記第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを連通あるいは連通を遮断する円板状の第２弁部２８と、軸部２６ａの下端部に設けられた円柱状の摺動部２９とを備えている。
【００３４】
また、このスプール弁２６は、前記キャップ２４の内部に形成されたスプリング室２４ａの底面と摺動部２９との間に弾装されたコイルスプリング３０のばね力によって、第１弁部２７が第１通路孔２５ａを閉塞しかつ第２弁部２８が第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを連通させる方向に付勢されている。さらに、スプール弁２６は、第１弁部２７の上面中央に前記弁孔２３の先端部２３ａの天井面に当接してコイルスプリング３０のばね力による最大上方への移動を規制する規制軸２６ｂが一体に設けられている。
【００３５】
また、前記第１弁部２７と第２弁部２８並びに第２弁部２８と摺動部２９とによって、バルブボディ２５内に第１、第２通路孔２５ａ、２５ｂと適宜連通する第１環状室２５ｄと、該第１環状室２５ｄと第３通路孔２５ｃとを適宜連通する第２環状室２５ｅとが隔成されている。
【００３６】
さらに、前記第１弁部２７は、上面の円周方向のほぼ９０度位置に４つの切欠部３１が形成されていると共に、該切欠部３１の上面から内部軸方向に前記弁孔先端部２３ａと第１環状室２５ｄとを連通するオリフィス３２が貫通形成されている。
【００３７】
また、前記軸部２６ａの内部には、前記第１環状室２５ｄとスプリング室２４ａとを連通するほぼ逆Ｌ字形状の連通路３３が形成されている。
【００３８】
そして、図１に示すように、前記各通路８，９の各ポンプ側通路部８ａ、９ａと各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂとの間には、各流路切換弁１５，１６をバイパスするバイパス通路３４、３５が設けられている。
【００３９】
このバイパス通路３４，３５は、途中に負圧チェック弁３６，３７を介してリザーバ３８，３９が接続されていると共に、前記負圧チェック弁３６，３７とオイルポンプ１１との間に、該負圧チェック弁３６，３７側からオイルポンプ１１方向への作動油の流入のみを許容する逆止弁４０、４１が設けられている。
【００４０】
以下、本実施形態の作用について説明する。まず、車両の直進走行中などで、運転者がステアリングホイールを回転操作せずに中立状態を維持している場合は、電子コントローラ１０５からポンプモータ１０へ制御電流が出力されず、オイルポンプ１１が非作動状態になっている。この場合、各通路８，９間に差圧が発生しないため、各スプール弁２６は、図１及び図２に示すように、各コイルスプリング３０のばね力で規制軸２６ｂが弁孔先端部２３ａの天井面に突き合った最大上方位置まで上昇して、各第１弁部２７が各第１通路孔２５ａを閉塞していると共に、各第２弁部２８が各第１環状室２５ｄを介して第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを連通している。このため、各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂは、各排出通路１３，１４を介して連通状態になっていると共に、リザーバ１２に大気開放状態になっている。
【００４１】
したがって、この状態ではステアリングホイール１００のマニュアル操作が可能になる。
【００４２】
その後、ステアリングホィール１００を、例えば右方向へ回転操作すると、電子コントローラ１０５からの制御電流によってポンプモータ１０を介してオイルポンプ１１が例えば正転駆動される。かかるポンプ作用により、第２通路９の作動油が吸入されて第１通路８のポンプ側通路部８ａに吐出される。
【００４３】
そして、ポンプ側通路部８ａ内の作動油は、図３に示すように、弁孔先端部２３ａから第１弁部２７をコイルスプリング３０のばね力に抗して押し下げ、第１通路孔２５ａを開成すると共に、第２弁部２８によって第１環状室２５ｄと第２環状室２５ｅとの連通を遮断、つまり第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとの連通を遮断する。
【００４４】
したがって、第１通路８から第１油圧室６内の作動油が速やかに供給されると同時に、第１リザーバ１９内の作動油もオイルポンプ１１を介して第１通路８を介して供給されて不足分を補償する。これによって、第１油圧室６の内の油圧が高くなって十分なアシスト力を得ることができる。
【００４５】
また、前述のように、弁孔先端部２３ａ内に流入した作動油は、第１弁部２７を押し下げるが、このとき少量の作動油がオリフィス３２を通って第１環状室２５ｄ内に流入し、また第１弁部２７が僅かに下降すると、各切欠部３１が第２環状室２５ｄに即座に臨むことになるから、第２通路孔２５ｂへ速やかに流入して第１油圧室６への供給応答性が向上する。
【００４６】
一方、かかる右方向の回転操作状態からステアリングホィール１００を元の状態に戻し、さらに左方向へ回転操作を行なうと、電子コントローラ１０５によってポンプモータ１０を介してオイルポンプ１１を逆転させる。
【００４７】
このため、今度は、前述とは逆に、第１油圧室６側の作動油及び第２リザーバ２０内の作動油が第２通路９に吐出されて第２流路切換弁１６を介して第２油圧室７に供給されるわけであるが、このとき、ステアリングホイール１００が左右の中立位置を経由した際に、ポンプモータ１０が駆動を一時的に停止してオイルポンプ１１も一時的に回転停止すると、図２に示すように、第１通路８内が低圧になるに伴って第１流路切換弁１５のスプール弁２６がコイルスプリング３０のばね力によって上昇する。
【００４８】
これによって、第１弁部２７が第１通路孔２５ａを閉塞して該第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂの連通を遮断すると同時に、第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを両環状室２５ｄ、２５ｅを介して連通させる。このため、低圧になった第１油圧室６及びシリンダ側通路部８ｂ内の作動油が、第１排出通路１３内を通流してほぼ大気圧状態にあるリザーバ１２内に排出する。
【００４９】
したがって、第１通路８内の作動油は、オイルポンプ１１の内部を通過することがなくなり、単に補償用の第２リザーバ２０からの僅かな作動油が通過するだけであるから、大きなポンプフリクションの発生を防止することができる。
【００５０】
この結果、ステアリングホイール１００の良好な操舵フィーリングを得ることが可能になる。
【００５１】
なお、この時点での第２流路切換弁１６は、図３に示す作用と同様に、オイルポンプ１１の吐出圧でスプール弁体２６が下降することから、第１弁部２７が第１、第２通路孔２５ａ、２５ｂを連通すると共に、第２通路孔２５ｂと第２排出通路１４との連通を遮断するので、作動油は第２油圧室７に速やかに供給され、迅速なアシスト力を発揮する。
【００５２】
また、前述のように、ステアリングホイール１００の回転操作を左側に切り換えた際において、第１流路切換弁１５が第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂとを遮断すると同時に、第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを連通させたとき、弁孔先端部２３ａ内に閉じこめられた作動油の一部がオリフィス３２を通って低圧な第１環状室２５ｄ内に流入する。これによって、オリフィス３２前後の差圧を解消することができる。
【００５３】
このため、スプール弁２６は、速やかな摺動性が確保されて、コイルスプリング３０の付勢力によって第１弁部２７による両通路孔２５ａ、２５ｂを速やかかつ確実に遮断すると共に、第２弁部２８によって第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを速やかかつ確実に連通させることができる。
【００５４】
この作動は第２流路切換弁１６についても同様であり、したがって、パワーステアリング装置の作動応答性の向上が図れる。
【００５５】
また、前述のように、オイルポンプ１１が逆転して、第１油圧室６の作動油が第１通路８から第２通路９に流入しようとした場合、第１通路８側の負圧チェック弁３６を介してリザーバ３８からバイパス通路３４を通って第２通路９へ供給されることになる。
【００５６】
このため、第２油圧室９への作動油の供給遅れが防止されて、アシスト作動の応答性をさらに向上させることが可能になる。
【００５７】
図４は本発明の第２の実施形態を示し、前記各排出通路１３，１４の下流側に有する排出路２１に、背圧弁４２が設けられていると共に、前記各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂと第１、第２排出通路１３，１４との間に、該各排出通路１３，１４内に流入した作動油をそれぞれチェック弁４３，４４を介して反対側の第１油圧室６，７に強制的に戻すリターン通路４５，４６が設けられている。
【００５８】
前記背圧弁４２は、ボール弁体４２ａをスプリング４２ｂのばね力で所定圧で閉塞方向に付勢することによって各排出通路１３，１４からリザーバ１２に排出される作動油に例えば０．２Ｍｐａ程度の一定圧を加えて、油圧回路２内を所定圧に保持するようになっている。
【００５９】
すなわち、一般に、前記パワーステアリング装置の前記油圧回路２は、各油圧室６，７や第１、第２通路８，９内の作動油には圧力変化などに起因してエアーが混入したり、あるいは溶融気体の分留の異常（エアレーション）が発生するおそれがある。
【００６０】
そこで、この実施形態では、排出路２１に背圧弁４２を設けたことによって、油圧回路２全体の作動油に、０．２Ｍｐａ程度の圧縮力を与えることとしたため、前記作動油内のエアー等による騒音の発生や操舵フィーリングの悪化を防止できると共に、切り換え時などにおける各油圧室６，７内の油圧の立ち上がりが良好になってパワーステアリング装置の作動応答性が向上する。
【００６１】
また、前記各排出通路１３，１４に流入した作動油の一部は、矢印で示すように、背圧弁４２を通過せずにリターン通路４５，４６を通って反対側の油圧室６，７に強制的に供給されることから、前記背圧弁４２の負荷を軽減することができると共に、反対側へ油圧を強制的に供給することによって各油圧室６，７への供給速度が速くなってさらに作動応答性が向上する。
【００６２】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、可逆式ポンプの作動が停止している際とは、ステアリングホイール１００の左右切り換え時において一時的に中立位置保持されて、所定時間経過後に他方向へ切り換えた場合なども含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。
【図２】本実施形態に供される第１流路切換弁の縦断面図である。
【図３】同第１流路切換弁の作用を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１…油圧シリンダ
２…油圧回路
６・７…第１、第２油圧室
８・９…第１，第２通路
８ａ・９ａ…ポンプ側通路部
８ｂ・９ｂ…シリンダ側通路部
１０…ポンプモータ
１１…オイルポンプ
１２…リザーバ
１３・１４…第１、第２排出通路（ドレン通路）
１５・１６…第１、第２流路切換弁
２１…排出路
２３…弁孔
２４…キャップ
２５…バルブボディ
２６…スプール弁
２７…第１弁部
２８…第２弁部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車のステアリングホイールなどの操舵入力手段から入力されたトルクに応じて油圧シリンダを作動させることにより、操舵力や操舵アシスト力を付与するパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来のパワーステアリング装置としては、例えば、以下の特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このパワーステアリング装置は、ステアリングホィールの中央に取り付けられたステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトの下端部に設けられたラック、ピニオンと、該ラックに連繋された油圧アクチュエータである油圧シリンダと、該油圧シリンダのピストンによって隔成された左右の第１、第２油圧室に第１通路と第２通路を介して油圧を相対的に供給する可逆式オイルポンプと、前記第１、第２通路間に接続されたバイパス通路に設けられて、該バイパス通路を開閉するバイパスバルブとを備えている。
【０００４】
前記バイパスバルブは、前記オイルポンプの両吐出口にそれぞれ接続されたパイロット通路からのパイロット圧に応じて弁体が開閉してバイパス通路を連通あるいは遮断するようになっている。
【０００５】
そして、車両走行中において、ステアリングホィールにより通常の左右操舵を行なうと、この操舵トルクを検知した操舵センサなどの検知機構が制御回路を介して可逆式オイルポンプを正転あるいは逆転させると、そのパイロット圧によってバイパスバルブがバイパス通路の連通を遮断するため、各油圧室にポンプから油圧が相対的に供給されて、操舵アシスト力を付与するようになっている。
【０００６】
一方、例えば、車両の中速、高速の直進走行時などに検知機構が操舵トルクを検出しない場合は、可逆式オイルポンプの作動を停止させ、バイパスバルブがバイパス通路を連通させて、両油圧室間の作動油を置換流動可能にしてステアリングホィール操作力によってのみ行うようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭５７−２０１７６７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のパワーステアリング装置にあっては、油圧回路がノーマルクローズ回路になっており、バイパスバルブがオイルポンプの吐出側のパイロット圧と吸入側のパイロット圧との両方を選択的に導入してその差圧によってバイパス通路を開閉するようになっている。
【０００９】
このため、ステアリングホイールの中立位置から一方向側に回転操作した際には、バイパスバルブが遮断し、一方向側の油圧室に液圧が作用する。この回転操作からステアリングホイールを停止した場合に、車輪に作用する路面負荷がなくなり、概ねオイルポンプは停止状態になり、車輪などのばね系の反力がステアリングホイールを中立位置に戻す方向に作用するが、オイルポンプには回転フリクションが発生しているため、液圧が発生する。そのため、バイパスバルブが遮断し続けて、ステアリングホイールの中立位置方向へ復帰させるフィーリングが悪化する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のパワーステアリング装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、基本的に従来の油圧回路におけるノーマルクローズ回路に代えてノーマルオープン回路としたものである。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明は、ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、前記第１スプール弁体に設けられ、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部とを常時連通する第１オリフィスと、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、前記第２スプール弁体に設けられ、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを常時連通する第２オリフィスと、作動油を貯留するリザーバタンクと、前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、を備え、前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴としています。
【００１２】
この発明によれば、ステアリングホイールを例えば右方向の回転操作から停止した際に、概して液圧ポンプである可逆式ポンプの作動が停止し、流路切換弁がポンプ側通路部とシリンダ側通路部との連通を遮断すると同時に、シリンダ側通路部とドレン通路を連通させて、低圧になった液圧シリンダ及びシリンダ側通路部内の作動油をドレン通路を通流させてほぼ大気圧状態にある外部に排出する。
【００１３】
したがって、一方側の通路の作動油は、その大部分が可逆式ポンプの内部を通過することがなくなるので、大きなポンプフリクションの発生を防止することができる。この結果、ステアリングホイールの良好な操舵フィーリングを得ることが可能になる。
【００１５】
しかも、この請求項１の発明は、前述のように、ステアリングホイールの回転操作を反対側に切り換えた際において、例えば第１流路切換弁が第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを遮断すると同時に、第１シリンダ側通路部と第１排出通路を連通させたとき、第１ポンプ側通路部内に閉じこめられた作動油の一部が第１オリフィスを通って低圧な第１シリンダ側通路部内に流入する。これによって、スムーズな流路の切り換えが可能になる。
【００１６】
このため、流路切換弁の第１スプール弁体は、速やかな摺動性が確保されて、前記第１スプール弁体を第１シリンダ側通路と第１排出通路とを連通させる方向へ付勢するばね部材の付勢力によって第１スプール弁体の第１弁部による両通路部を速やかにかつ確実に遮断すると共に、第２弁部によって第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを速やかにかつ確実に連通させることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、前記第１ポンプ側通路部と第１シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第１流路切換弁をバイパスする第１バイパス通路と、該第１バイパス通路に設けられ、該第１バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第１ポンプ側通路部内に供給する第１負圧チェック弁と、該第１負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第１シリンダ側通路部から前記第１ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第１逆止弁と、前記第２ポンプ側通路部と第２シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第２流路切換弁をバイパスする第２バイパス通路と、該第２バイパス通路に設けられ、該第２バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第２ポンプ側通路部内に供給する第２負圧チェック弁と、該第２負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第２シリンダ側通路部から前記第２ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第２逆止弁と、
をさらに備えたことを特徴としている。
【００２０】
この発明によれば、可逆式ポンプの切り換え作動によって、作動液が例えば第１通路側から第２通路に流入しようとした場合、第１通路側の負圧チェック弁を介してバイパス通路からも第２通路へ作動液が供給されることになる。
【００２１】
このため、第２液圧室への作動液の供給遅れが防止されて、アシスト作動応答性の向上が図れる。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記第１排出通路及び前記第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁をさらに備えたことを特徴としている。
また、請求項４に記載の発明は、ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、作動油を貯留するリザーバタンクと、前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、前記第１排出通路及び第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁と、を備え、前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴としている。
【００２３】
一般に、前記パワーステアリング装置の前記液圧回路は、各液圧シリンダや第１、第２通路内の作動液には圧力変化などに起因してエアーが混入したり、あるいは溶融気体の分留の異常（エアレーション）が発生するおそれがある。
【００２４】
そこで、請求項３と請求項４の各発明では、第１、第２排出通路に背圧弁を設けたことによって、液圧回路全体の作動液に、例えば０．２Ｍｐａ程度の圧縮力を与えることとしたため、前記作動液内のエアー等による騒音の発生や操舵フィーリングの悪化を防止できると共に、切り換え時などにおける液圧の立ち上がりが良好になってパワーステアリング装置の作動応答性が向上する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるパワーステアリング装置の各実施形態を図面に基づいて詳述する。
【００２６】
図１は本発明の第１の実施形態を示し、操舵入力手段であるステアリングホィール１００と、該ステアリングホイール１００が連結された操舵軸１０１の下端部の出力軸１０１ａに設けられたラック・ピニオン１０２と、出力軸１０１ａの下端側に設けられてステアリングホィール１００の操舵回転トルクや左右前輪からの路面入力を検出する検出手段１０３や車両の速度を検出する速度検出手段１０４から入力した検出信号によって後述する可逆式ポンプのポンプモータ１０を駆動や正逆回転制御する電子コントローラ１０５と、前記ラックに連繋された前記油圧シリンダ１と、該油圧シリンダ１に作動油圧を給排する油圧回路２とから構成されている。なお、図中１０６は電子コントローラ１０５に電力を供給するバッテリー、１０７はリレー回路である。
【００２７】
前記油圧シリンダ１は、車体幅方向に延設された筒状シリンダ部３内を前記ラックに連繋したピストンロッド４が貫通していると共に、該ピストンロッド４に筒状シリンダ部３内を摺動するピストン５が固定されている。また、筒状シリンダ部３内には、ピストン５によって左右の第１油圧室６と第２油圧室７が隔成されている。
【００２８】
前記油圧回路２は、各一端部が前記各油圧室６、７に接続された一対の第１、第２通路８、９と、該両通路８，９の他端部に接続されて、前記電子コントローラ１０５からの制御電流によって正逆回転するポンプモータ１０及びオイルポンプ１１とからなる液圧ポンプである可逆式ポンプと、前記第１、第２通路８，９の途中から分岐されて、各下流端が大気状態にあるリザーバ１２に連通したドレン通路である第１、第２排出通路１３，１４と、前記第１、第２通路８，９に対する各排出通路１３，１４の分岐部に設けられて、前記各通路８，９の各ポンプ側通路部８ａ、９ａと各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂとの間の差圧に応じて作動する一対の流路切換弁１５，１６と、前記各ポンプ側通路部８ａ、９ａに設けられたチェック弁１７，１８を介して補償用の作動油をオイルポンプ１１の両側に選択的に供給する第１、第２リザーバ１９，２０とを備えている。
【００２９】
前記ポンプモータ１０は、前記検出手段から出力された検出信号に基づいて電子コントローラ１０５からの制御電流によってオイルポンプ１１を回転及び停止及び正逆回転制御するようになっている。
【００３０】
前記両排出通路１３，１４は、各下流端側で接続されて、この接続部にリザーバ１２と連通する排出路２１が接続されている。 前記流路切換弁１５、１６は、便宜上、一方のものを拡大して示す図２及び図３に基づいて説明すれば、ハウジング２２内に形成された弁孔２３と、該弁孔２３の内部にキャップ２４を介して挿通保持されたほぼ段差外径状のバルブボディ２５と、該バルブボディ２５の内部に摺動自在に設けられたスプール弁２６とを備えている。
【００３１】
前記弁孔２３は、内径が先端側へ漸次段差状に縮径されて、該小径な先端部２３ａの側部に、前記ポンプ側通路部８ａの端部が開口形成されていると共に、ほぼ中央側部に前記シリンダ側通路部８ｂの端部が開口形成されている。また、下部側部には、前記第１排出通路１３の端部が開口形成されており、最大に大径な外端部に前記キャップ２４がシールリングを介して圧入固定されている。
【００３２】
前記バルブボディ２５は、内部中空状に形成されて、図中上端部に前記弁孔２３の先端部２３ａに連通する第１通路孔２５ａを有すると共に、ほぼ中央側部に前記シリンダ側通路部８ｂの開口端部と連通する第２通路孔２５ｂが穿設されている。また、下端側部には、第１排出通路１３の端部に連通する第３通路孔２５ｃが穿設されている。なお、バルブボディ２５の外周面所定位置には、弁孔２３との間をシールする複数のシールリングが設けられている。
【００３３】
前記スプール弁２６は、軸部２６ａの上端部に設けられて、前記第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂとの連通あるいは連通を遮断する円柱状の第１弁部２７と、軸部２６ａのほぼ中央位置に設けられて、前記第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを連通あるいは連通を遮断する円板状の第２弁部２８と、軸部２６ａの下端部に設けられた円柱状の摺動部２９とを備えている。
【００３４】
また、このスプール弁２６は、前記キャップ２４の内部に形成されたスプリング室２４ａの底面と摺動部２９との間に弾装されたコイルスプリング３０のばね力によって、第１弁部２７が第１通路孔２５ａを閉塞しかつ第２弁部２８が第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを連通させる方向に付勢されている。さらに、スプール弁２６は、第１弁部２７の上面中央に前記弁孔２３の先端部２３ａの天井面に当接してコイルスプリング３０のばね力による最大上方への移動を規制する規制軸２６ｂが一体に設けられている。
【００３５】
また、前記第１弁部２７と第２弁部２８並びに第２弁部２８と摺動部２９とによって、バルブボディ２５内に第１、第２通路孔２５ａ、２５ｂと適宜連通する第１環状室２５ｄと、該第１環状室２５ｄと第３通路孔２５ｃとを適宜連通する第２環状室２５ｅとが隔成されている。
【００３６】
さらに、前記第１弁部２７は、上面の円周方向のほぼ９０度位置に４つの切欠部３１が形成されていると共に、該切欠部３１の上面から内部軸方向に前記弁孔先端部２３ａと第１環状室２５ｄとを連通するオリフィス３２が貫通形成されている。
【００３７】
また、前記軸部２６ａの内部には、前記第１環状室２５ｄとスプリング室２４ａとを連通するほぼ逆Ｌ字形状の連通路３３が形成されている。
【００３８】
そして、図１に示すように、前記各通路８，９の各ポンプ側通路部８ａ、９ａと各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂとの間には、各流路切換弁１５，１６をバイパスするバイパス通路３４、３５が設けられている。
【００３９】
このバイパス通路３４，３５は、途中に負圧チェック弁３６，３７を介してリザーバ３８，３９が接続されていると共に、前記負圧チェック弁３６，３７とオイルポンプ１１との間に、該負圧チェック弁３６，３７側からオイルポンプ１１方向への作動油の流入のみを許容する逆止弁４０、４１が設けられている。
【００４０】
以下、本実施形態の作用について説明する。まず、車両の直進走行中などで、運転者がステアリングホイールを回転操作せずに中立状態を維持している場合は、電子コントローラ１０５からポンプモータ１０へ制御電流が出力されず、オイルポンプ１１が非作動状態になっている。この場合、各通路８，９間に差圧が発生しないため、各スプール弁２６は、図１及び図２に示すように、各コイルスプリング３０のばね力で規制軸２６ｂが弁孔先端部２３ａの天井面に突き合った最大上方位置まで上昇して、各第１弁部２７が各第１通路孔２５ａを閉塞していると共に、各第２弁部２８が各第１環状室２５ｄを介して第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを連通している。このため、各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂは、各排出通路１３，１４を介して連通状態になっていると共に、リザーバ１２に大気開放状態になっている。
【００４１】
したがって、この状態ではステアリングホイール１００のマニュアル操作が可能になる。
【００４２】
その後、ステアリングホィール１００を、例えば右方向へ回転操作すると、電子コントローラ１０５からの制御電流によってポンプモータ１０を介してオイルポンプ１１が例えば正転駆動される。かかるポンプ作用により、第２通路９の作動油が吸入されて第１通路８のポンプ側通路部８ａに吐出される。
【００４３】
そして、ポンプ側通路部８ａ内の作動油は、図３に示すように、弁孔先端部２３ａから第１弁部２７をコイルスプリング３０のばね力に抗して押し下げ、第１通路孔２５ａを開成すると共に、第２弁部２８によって第１環状室２５ｄと第２環状室２５ｅとの連通を遮断、つまり第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとの連通を遮断する。
【００４４】
したがって、第１通路８から第１油圧室６内の作動油が速やかに供給されると同時に、第１リザーバ１９内の作動油もオイルポンプ１１を介して第１通路８を介して供給されて不足分を補償する。これによって、第１油圧室６の内の油圧が高くなって十分なアシスト力を得ることができる。
【００４５】
また、前述のように、弁孔先端部２３ａ内に流入した作動油は、第１弁部２７を押し下げるが、このとき少量の作動油がオリフィス３２を通って第１環状室２５ｄ内に流入し、また第１弁部２７が僅かに下降すると、各切欠部３１が第２環状室２５ｄに即座に臨むことになるから、第２通路孔２５ｂへ速やかに流入して第１油圧室６への供給応答性が向上する。
【００４６】
一方、かかる右方向の回転操作状態からステアリングホィール１００を元の状態に戻し、さらに左方向へ回転操作を行なうと、電子コントローラ１０５によってポンプモータ１０を介してオイルポンプ１１を逆転させる。
【００４７】
このため、今度は、前述とは逆に、第１油圧室６側の作動油及び第２リザーバ２０内の作動油が第２通路９に吐出されて第２流路切換弁１６を介して第２油圧室７に供給されるわけであるが、このとき、ステアリングホイール１００が左右の中立位置を経由した際に、ポンプモータ１０が駆動を一時的に停止してオイルポンプ１１も一時的に回転停止すると、図２に示すように、第１通路８内が低圧になるに伴って第１流路切換弁１５のスプール弁２６がコイルスプリング３０のばね力によって上昇する。
【００４８】
これによって、第１弁部２７が第１通路孔２５ａを閉塞して該第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂの連通を遮断すると同時に、第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを両環状室２５ｄ、２５ｅを介して連通させる。このため、低圧になった第１油圧室６及びシリンダ側通路部８ｂ内の作動油が、第１排出通路１３内を通流してほぼ大気圧状態にあるリザーバ１２内に排出する。
【００４９】
したがって、第１通路８内の作動油は、オイルポンプ１１の内部を通過することがなくなり、単に補償用の第２リザーバ２０からの僅かな作動油が通過するだけであるから、大きなポンプフリクションの発生を防止することができる。
【００５０】
この結果、ステアリングホイール１００の良好な操舵フィーリングを得ることが可能になる。
【００５１】
なお、この時点での第２流路切換弁１６は、図３に示す作用と同様に、オイルポンプ１１の吐出圧でスプール弁体２６が下降することから、第１弁部２７が第１、第２通路孔２５ａ、２５ｂを連通すると共に、第２通路孔２５ｂと第２排出通路１４との連通を遮断するので、作動油は第２油圧室７に速やかに供給され、迅速なアシスト力を発揮する。
【００５２】
また、前述のように、ステアリングホイール１００の回転操作を左側に切り換えた際において、第１流路切換弁１５が第１通路孔２５ａと第２通路孔２５ｂとを遮断すると同時に、第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃを連通させたとき、弁孔先端部２３ａ内に閉じこめられた作動油の一部がオリフィス３２を通って低圧な第１環状室２５ｄ内に流入する。これによって、オリフィス３２前後の差圧を解消することができる。
【００５３】
このため、スプール弁２６は、速やかな摺動性が確保されて、コイルスプリング３０の付勢力によって第１弁部２７による両通路孔２５ａ、２５ｂを速やかかつ確実に遮断すると共に、第２弁部２８によって第２通路孔２５ｂと第３通路孔２５ｃとを速やかかつ確実に連通させることができる。
【００５４】
この作動は第２流路切換弁１６についても同様であり、したがって、パワーステアリング装置の作動応答性の向上が図れる。
【００５５】
また、前述のように、オイルポンプ１１が逆転して、第１油圧室６の作動油が第１通路８から第２通路９に流入しようとした場合、第１通路８側の負圧チェック弁３６を介してリザーバ３８からバイパス通路３４を通って第２通路９へ供給されることになる。
【００５６】
このため、第２油圧室９への作動油の供給遅れが防止されて、アシスト作動の応答性をさらに向上させることが可能になる。
【００５７】
図４は本発明の第２の実施形態を示し、前記各排出通路１３，１４の下流側に有する排出路２１に、背圧弁４２が設けられていると共に、前記各シリンダ側通路部８ｂ、９ｂと第１、第２排出通路１３，１４との間に、該各排出通路１３，１４内に流入した作動油をそれぞれチェック弁４３，４４を介して反対側の第１油圧室６，７に強制的に戻すリターン通路４５，４６が設けられている。
【００５８】
前記背圧弁４２は、ボール弁体４２ａをスプリング４２ｂのばね力で所定圧で閉塞方向に付勢することによって各排出通路１３，１４からリザーバ１２に排出される作動油に例えば０．２Ｍｐａ程度の一定圧を加えて、油圧回路２内を所定圧に保持するようになっている。
【００５９】
すなわち、一般に、前記パワーステアリング装置の前記油圧回路２は、各油圧室６，７や第１、第２通路８，９内の作動油には圧力変化などに起因してエアーが混入したり、あるいは溶融気体の分留の異常（エアレーション）が発生するおそれがある。
【００６０】
そこで、この実施形態では、排出路２１に背圧弁４２を設けたことによって、油圧回路２全体の作動油に、０．２Ｍｐａ程度の圧縮力を与えることとしたため、前記作動油内のエアー等による騒音の発生や操舵フィーリングの悪化を防止できると共に、切り換え時などにおける各油圧室６，７内の油圧の立ち上がりが良好になってパワーステアリング装置の作動応答性が向上する。
【００６１】
また、前記各排出通路１３，１４に流入した作動油の一部は、矢印で示すように、背圧弁４２を通過せずにリターン通路４５，４６を通って反対側の油圧室６，７に強制的に供給されることから、前記背圧弁４２の負荷を軽減することができると共に、反対側へ油圧を強制的に供給することによって各油圧室６，７への供給速度が速くなってさらに作動応答性が向上する。
【００６２】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、可逆式ポンプの作動が停止している際とは、ステアリングホイール１００の左右切り換え時において一時的に中立位置保持されて、所定時間経過後に他方向へ切り換えた場合なども含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。
【図２】本実施形態に供される第１流路切換弁の縦断面図である。
【図３】同第１流路切換弁の作用を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１…油圧シリンダ
２…油圧回路
６・７…第１、第２油圧室
８・９…第１，第２通路
８ａ・９ａ…ポンプ側通路部
８ｂ・９ｂ…シリンダ側通路部
１０…ポンプモータ
１１…オイルポンプ
１２…リザーバ
１３・１４…第１、第２排出通路（ドレン通路）
１５・１６…第１、第２流路切換弁
２１…排出路
２３…弁孔
２４…キャップ
２５…バルブボディ
２６…スプール弁
２７…第１弁部
２８…第２弁部
Claims (4)
- ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、
操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、
前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、
前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、
前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、
前記第１スプール弁体に設けられ、前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部とを常時連通する第１オリフィスと、
前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、
前記第２スプール弁体に設けられ、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを常時連通する第２オリフィスと、
作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、
前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、を備え、
前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、
前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１ポンプ側通路部と第１シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第１流路切換弁をバイパスする第１バイパス通路と、該第１バイパス通路に設けられ、該第１バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第１ポンプ側通路部内に供給する第１負圧チェック弁と、該第１負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第１シリンダ側通路部から前記第１ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第１逆止弁と、
前記第２ポンプ側通路部と第２シリンダ側通路部との間に設けられ、前記第２流路切換弁をバイパスする第２バイパス通路と、該第２バイパス通路に設けられ、該第２バイパス通路内に負圧が発生した際に開弁して作動油を前記第２ポンプ側通路部内に供給する第２負圧チェック弁と、該第２負圧チェック弁と前記可逆式ポンプとの間に設けられ、前記第２シリンダ側通路部から前記第２ポンプ側通路部方向へのみ作動油の流入を許容する第２逆止弁と、
をさらに備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記第１排出通路及び前記第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁をさらに備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - ピストンで隔成された第１、第２液圧室を有する液圧シリンダと、
操舵入力手段から出力された入力トルクに応じて前記第１、第２液圧室に作動油を選択的に供給する可逆式ポンプと、
前記液圧シリンダの第１液圧室に接続される第１シリンダ側通路及び前記可逆式ポンプに接続される第１ポンプ側通路部とによって構成される第１通路と、
前記液圧シリンダの第２液圧室に接続される第２シリンダ側通路部及び前記可逆式ポンプに接続される第２ポンプ側通路部とによって構成される第２通路と、
前記第１シリンダ側通路部と前記第１ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第１バルブボディ及び該第１バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第１スプール弁体を有する第１流路切換弁と、
前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部との間に設けられ、複数の通路孔が形成された第２バルブボディ及び該第２バルブボディの内部に摺動自在に設けられた第２スプール弁体を有する第２流路切換弁と、
作動油を貯留するリザーバタンクと、
前記第１流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第１排出通路と、
前記第２流路切換弁と前記リザーバタンクとを接続する第２排出通路と、
前記第１排出通路及び第２排出通路の下流側に設けられ、液圧回路内を所定圧に保持する背圧弁と、を備え、
前記第１流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第１通路に液圧を供給するときに、前記第１シリンダ側通路部と第１ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第１通路と第１排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第１シリンダ側通路部と第１排出通路とを連通する一方、
前記第２流路切換弁は、前記可逆式ポンプが前記第２通路に液圧を供給するときに、前記第２シリンダ側通路部と第２ポンプ側通路部とを連通させると共に前記第２通路と第２排出通路とを遮断し、前記可逆式ポンプが停止状態のときに、前記第２シリンダ側通路部と第２排出通路とを連通させる
ことを特徴とするパワーステアリング装置。
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