JPH03277B2

JPH03277B2 -

Info

Publication number: JPH03277B2
Application number: JP56135695A
Authority: JP
Inventors: Fujio Momyama
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 1981-08-29
Filing date: 1981-08-29
Publication date: 1991-01-07
Also published as: JPS5836763A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、自動車のパワー・ステアリングに
関する。

一般に、この種のパワー・ステアリングには、
高速走行時のハンドルの重さを低速走行時よりも
重目にしより安定させるため内燃機関の回転数に
応じて圧油の流量を制御する流量調整弁、いわゆ
る、機関回転数感応型流量調整弁が多く適用され
てきている。

その流量調整弁は、内部にバルブ・ボアを形成
したバルブ・ボデイと、そのバルブ・ボアに嵌め
込まれてそのバルブ・ボアの一端側にメータリン
グ・チヤンバを形成するオイル・リターン・コン
トロール・スプールと、そのメータリング・チヤ
ンバに開口されてそのバルブ・ボデイに形成され
たポンプ・ポート、コントロール・バルブ・ポー
ト、およびサクシヨン・ポートと、そのポンプ・
ポートおよびコントロール・バルブ・ポート間で
そのメータリング・チヤンバを仕切るオリフイス
と、そのオリフイスに通されてそのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプールに固定的に連結さ
れ、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ールの往復摺動に応じて、そのオリフイスを絞り
調節するピンとを含んだところの形態が大半を占
めている。

従つて、オイル・ポンプから供給される圧油の
流量が少ないときには、そのオイル・リターン・
コントロール・スプールはほとんど摺動されず、
そのオリフイスはそのピンによつて極端に絞られ
ないことから、そのオイル・ポンプの回転数、す
なわち、機関回転数に応じた流量の圧油がパワ
ー・ステアリングの反力型コントロール・バルブ
側に送られ、小さな操作力をもつてハンドルが回
転され得る状態に置かれ、また、そのオイル・ポ
ンプから供給される圧油の流量が多いとき、すな
わち、内燃機関が高速運転されているときには、
そのオイル・リターン・コントロール・スプール
が摺動され、その摺動によつて圧油の一部がその
オイル・ポンプの吸込み側に戻され、さらに、そ
のオリフイスはそのピンによつて絞られることか
ら、流量が減少された圧油がそのパワー・ステア
リングのコントロール・バルブ側に送られる。

しかし、そのようにして、高速運転時に、その
パワー・ステアリングのコントロール・バルブ側
に送られる圧油の流量が減少する方法は、ばね反
力型パワー・ステアリングとの組合せにおいてハ
ンドルの重さを変化させることが可能であるが、
油圧反力型パワー・ステアリングとの組合せで
は、ハンドルの重さを変化させることは不可能で
ある。その理由について詳述するならば、自動車
が進路を変更するとき、操向車輪に働く負荷は、
機関回転数感応型流量調整弁の有無にかかわらず
同じであり、その負荷に対抗して舵を切るのに必
要なパワー・ステアリングの出力は、パワー・ピ
ストンの受圧面積Ａとそこに働く油圧Ｐとの積に
等しくなるためである。すなわち、油圧反力型の
場合は、その油圧Ｐがリアクシヨン・チヤンバに
導かれ、その油圧Ｐとそのリアクシヨン・チヤン
バ内におけるスプールの受圧面積ａとの積がハン
ドルの重さになる。従つて、そのハンドルの重さ
は流量の影響を受けない。また、ばね反力型の場
合は、パワー・ピストンに働く油圧Ｐを発生させ
るのに必要なストロークをもつて、スプールを摺
動させ、そのストロークの距離とリアクシヨン・
スプリングのばね定数の積がハンドルの重さにな
る。従つて、そのストローク必要量は流量によつ
て変るため、ハンドルの重さは、その流量の影響
を受ける。

また、特開昭52−133627号公報には、「舵取倍
力装置」が開示されているが、この舵取倍力装置
は、車両の低速走行時、ポンプの吐出し量が少な
いので、反力室をオイル・リザーバに連絡させて
油圧反力を発生させることをせずに、そのポンプ
吐出し量の全量をパワー・シリンダに供給し、ハ
ンドル操作を軽くさせ、そして、車両の高速走行
時、走行速度に比例したそのポンプ吐出し量の一
部をその反力室に導いて油圧反力を発生し、ハン
ドル操作を重くするところにある。

しかし、その車両の低速走行時には、そのポン
プ吐出し量が少なく、そして、そのポンプ吐出し
量を絞り調整した圧油では、油圧反力の発生が困
難であるとこから、そのように油圧反力の発生が
カツトされると、ハンドル操作は、軽くなる反
面、そのポンプ吐出し量の脈動でそのハンドル操
作は不安定になる傾向がある。

さらに、特開昭52−140129号公報には、「動力
操向装置の操舵力制御装置」が開示されている
が、これは、車速と操舵負荷に応じた油圧反力を
発生する反力室を備えるもので、油圧制御弁およ
びそれの制御回路が必要になるので、動力操向装
置が複雑になり、それに伴つて、製作費用が高く
付く。

この発明の目的・課題は、機関の低速回転にお
いても機関回転数に応じた油圧反力を発生可能に
し、高速走行時のハンドルの重さを低速走行時の
それよりも重目にし、そして、操縦安定性を向上
し、加えて、構断簡単で、廉価に製作可能にし、
そして、自動車に使用されるところの機関回転数
感応油圧反力型のパワー・ステアリングの提供に
ある。

上述の目的・課題に関連して、この発明のパワ
ー・ステアリングは、パワー・シリンダと、その
パワー・シリンダに給排される圧油を方向制御す
るコントロール・バルブと、内部にバルブ・ボア
を形成し、そのバルブ・ボアに開口される入口側
ポート、出口側ポート、および、バイパス・ポー
トを有し、そして、その入口側ポートをその出口
側ポートに接続する箇所に絞りを有するバルブ・
ボデイ、および、そのバルブ・ボアに往復摺動可
能に嵌め合わせられ、かつ、それらポートに関連
してそのバルブ・ボア内にメータリング・チヤン
バを形成するオイル・リターン・コントロール・
スプールからなり、オイル・ポンプから供給され
る圧油でそのオイル・リターン・コントロール・
スプールをそのバルブ・ボアに往復摺動させてそ
のオイル・リターン・コントロール・スプールに
そのバイパス・ポートを開閉させながらそのオイ
ル・ポンプからそのコントロール・バルブに流れ
る圧油の流量を調整する流量調整弁とを含み、さ
らに、リアクシヨン・コントロール・ポートが、
そのオイル・リターン・コントロール・スプール
で閉じられることなしに、常に開口される位置で
そのメータリング・チヤンバに連通されてその流
量調整弁のバルブ・ボデイに形成され、機関回転
数に応じ、そして、そのパワー・シリンダの油圧
よりも高い油圧をそのメータリング・チヤンバか
ら取り出し可能にし、リアクシヨン・チヤンバ
が、そのコントロール・バルブに形成されてその
リアクシヨン・コントロール・ポートに接続さ
れ、そして、リアクシヨン・ピストンが、そのリ
アクシヨン・チヤンバに往復摺動可能に嵌め合わ
せられ、そのリアクシヨン・コントロール・ポー
トを経てそのメータリング・チヤンバからそのリ
アクシヨン・チヤンバに導かれるその圧油でその
リアクシヨン・チヤンバに往復摺動されてそのコ
ントロール・バルブに反力を与えるところの構成
を備え、油圧反力が、そのリアクシヨン・コント
ロール・ポートを経てその流量調整弁のメータリ
ング・チヤンバから取り出され、その機関回転数
に応ずるところの、そして、そのパワー・シリン
ダに供給される油圧よりも高いところのその圧油
で得られるところにある。

以下、この発明のパワー・ステアリングの特定
された具体例について、図面を参照して説明す
る。第１図は、自動車に適用されたこの発明のパ
ワー・ステアリングの具体例１０を概説的に示し
ている。

そのパワー・ステアリング１０は、パワー・シ
リンダ１１と、そのパワー・シリンダ１１に給排
される圧油を方向制御するコントロール・バルブ
１２と、内部にバルブ・ボア４８を形成し、その
バルブ・ボア４８に開口された入口側ポート５
５、出口側ポート５６、および、バイパス・ポー
ト５７を備え、そして、その入口側ポート５５を
その出口側ポート５６に接続する箇所に絞り５３
を備えたバルブ・ボデイ４７、および、そのバル
ブ・ボア４８に往復摺動可能に嵌め合わせられ、
かつ、それらポート５５，５６，５７に関連して
そのバルブ・ボア４８内にメータリング・チヤン
バ５０を形成したオイル・リターン・コントロー
ル・スプール４９からなり、オイル・ポンプ１３
から供給される圧油でそのオイル・リターン・コ
ントロール・スプール４９をそのバルブ・ボア４
８に往復摺動させてそのオイル・リターン・コン
トロール・スプール４９にそのバイパス・ポート
５７を開閉させながらそのオイル・ポンプ１３か
らそのコントロール・バルブ１２に流れる圧油の
流量を調整する流量調整弁１４とを含み、さら
に、リアクシヨン・コントロール・ポート１５
が、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール４９で閉じられることなしに常に開口された
位置でそのメータリング・チヤンバ５０に連通さ
れてその流量調整弁１４のバルブ・ボデイ４７に
形成され、機関回転数に応じ、そして、そのパワ
ー・シリンダ１１の油圧よりも高い油圧をそのメ
ータリング・チヤンバ５０から取り出し可能に
し、リアクシヨン・チヤンバ１６が、そのコント
ロール・バルブ１２のバルブ・ボデイ３１に形成
されてそのリアクシヨン・コントロール・ポート
１５に接続され、そして、リアクシヨン・ピスト
ン１７，１８が、そのリアクシヨン・チヤンバ１
６に往復摺動可能に嵌め合わせられ、そのリアク
シヨン・コントロール・ポート１５を経てそのメ
ータリング・チヤンバ５０からそのリアクシヨ
ン・チヤンバ１６に導かれるその圧油でそのリア
クシヨン・チヤンバ１６に往復摺動されてそのコ
ントロール・バルブ１２に反力を与えるところの
構成を備え、油圧反力が、そのリアクシヨン・コ
ントロール・ポート１５を経てその流量調整弁１
４のメータリング・チヤンバから取り出され、そ
の機関回転数に応ずるところの、そして、そのパ
ワー・シリンダ１１に供給される油圧よりも高い
ところのその圧油で得られるところに製作され
た。

そのパワー・シリンダ１１は、内部にシリン
ダ・ボア２１を形成したシリンダ・ボデイ２０
と、そのシリンダ・ボア２１内に往復摺動可能に
嵌め合わせられてそのシリンダ・ボア２１内に一
対のシリンダ室２４，２５を区画するピストン２
２と、そのピストン２２に一端を固定し、そのシ
リンダ・ボデイ２０の一方の端壁において、出し
入れ可能にして他端側をその端壁の外側に伸長さ
せているピストン・ロツド２３とより構成され、
自動車の前輪（図示せず）を揺動させるステアリ
ング・アーム（図示せず）に回転可能に連結され
たタイ・ロツド（図示せず）にそのシリンダ・ボ
デイ２０の他方の端壁をロツド２６を介して連結
し、また、その自動車のシヤシ・フレーム８０に
そのピストン・ロツド２３の他端を連結してあ
る。

また、そのシリンダ・ボデイ２０は、そのシリ
ンダ室２４，２５に対応してそのシリンダ・ボア
２１に開口されたオイル・ポート２７，２８、お
よび、連通路２９，３０を備え、そして、そのコ
ントロール・バルブ１２を組み付けて外部配管を
省いた構造に製作されてある。

そのコントロール・バルブ１２は、内部にバル
ブ・ボア３２を形成してそのパワー・シリンダ１
１のシリンダ・ボデイ２０に組み付けられたバル
ブ・ボデイ３１と、そのバルブ・ボア３２内に往
復摺動可能に嵌め合わせられたスプール３３とを
含み、そのスプール３３が、ステアリング・シヤ
フト（図示せず）側に連結された操作ロツド３４
を介してステアリング・ホイール（図示せず）で
そのバルブ・ボア３２内に往復摺動されるところ
に製作された。

そのバルブ・ボデイ３１は、所定の間隔を置い
てそのバルブ・ボア３２に開口されたポンプ・ポ
ート３５、タンク・ポート３６，３７、および、
シリンダ・ポート３８，３９を形成し、そのポン
プ・ポート３５は、供給側油圧配管７０でその流
量調整弁１４の出口側ポート５６に接続され、ま
た、そのタンク・ポート３６，３７は、そのオイ
ル・ポンプ１３の吸込み側においてその供給側油
圧配管７０に戻り側油圧配管７１で接続され、さ
らに、そのシリンダ・ポート３８，３９は、その
バルブ・ボア３２の内周面において開口をリング
溝４０，４１にそれぞれ形成し、そして、その連
通路２９，３０でそのパワー・シリンダ１１のオ
イル・ポート２７，２８に接続されてある。

そのスプール３３は、ランド４２，４３，４
４，４５を外周面に所定の間隔を置いて形成して
ある。勿論、そのランド４２，４３，４４，４５
の間隔は、そのバルブ・ボア３２に開口されたそ
のポンプ・ポート３５、タンク・ポート３６，３
７、および、シリンダ・ポート３８，３９の間隔
に対応され、そして、そのスプール３３が、その
バルブ・ボア３２に往復摺動されてて、そのポン
プ・ポート３５をそのシリンダ・ポート３８，３
９に切り換えて接続可能にし、同時的に、そのタ
ンク・ポート３６，３７をそのシリンダ・ポート
３８，３９に切り換えて接続可能にするところに
決定されてある。

また、このスプール３３は、一端に固定され、
そして、そのバルブ・ボデイ３１の外側に伸長さ
れてそのステアリング・シヤフト側に連結されて
あるその操作ロツド３４を備えている。

さらに、そのスプール３３は、他端に固定さ
れ、そして、そのバルブ・ボア３２に隣接されて
そのバルブ・ボデイ３１に形成されたところのそ
のリアクシヨン・チヤンバ１６に伸長された反力
伝達ロツド４６を備えている。

その流量調整弁１４は、内部にバルブ・ボア４
８を形成し、そのバルブ・ボア４８に開口された
入口側ポート５５、出口側ポート５６、および、
バイパス・ポート５７を備え、そして、その入口
側ポート５５をその出口側ポート５６を接続する
箇所に絞り５３を備えたバルブ・ボデイ４７と、
そのバルブ・ボア４８に往復摺動可能に嵌め合わ
せられてそのバルブ・ボア４８の一端側にメータ
リング・チヤンバ５０を、そのバルブ・ボア４８
の他端側に背圧室５１をそれぞれ区画するオイ
ル・リターン・コントロール・スプール４９と、
リターン・スプリング５２と、パイロツト連通路
５４とを含み、その入口側ポート５５を経てその
オイル・ポンプ１３からそのメータリング・チヤ
ンバ５０に供給された圧油でそのオイル・リター
ン・コントロール・スプール４９をそのバルブ・
ボア４８内に往復摺動させてそのバイパス・ポー
ト５７を開閉させながら、そのメータリング・チ
ヤンバ５０に供給されたその圧油を流量調整し、
所定の流量をそのコントロール・バルブ１２にそ
の出口側ポート５６を経て送り、また、その圧油
の余剰流量をそのオイル・ポンプ１３の吸込み側
にそのバイパス・ポート５７を経て戻すところに
製作された。

そのバルブ・ボデイ４７は、所定の位置でその
メータリング・チヤンバ５０に連通されるところ
にその入口側ポート５５、出口側ポート５６、お
よび、バイパス・ポート５７をそのバルブ・ボア
４８に開口させ、そして、その入口側ポート５５
をそのオイル・ポンプ１３の吐出し側にその供給
側油圧配管７０で、その出口側ポート５６をその
コントロール・バルブ１２のポンプ・ポート３５
にその供給側油圧配管７０でそれぞれ接続し、さ
らに、そのバイパス・ポート５７をその戻り側油
圧配管７１にパワー・シリンダ・バイパス７２で
接続させてある。

その入口側ポート５５をその出口側ポート５６
に連絡させる箇所に配置されたその絞り５３は、
ベンチユリー型オリフイスに製作された。

そのオイル・リターン・コントロール・スプー
ル４９は、内部にリリーフ・バルブ・チヤンバ５
９を形成した円筒状に製作され、圧油入口６０を
背圧室側端壁に、圧油出口６１をバイパス・ポー
ト側筒壁にそれぞれ形成し、そのリリーフ・バル
ブ・チヤンバ５９をその背圧室５１およびバイパ
ス・ポート５７に連絡可能にしたスプール本体５
８と、そのリリーフ・バルブ・チヤンバ５９内に
配置されてその圧油入口６０を開閉するボール・
ポペツト６２と、そのリリーフ・バルブ・チヤン
バ５９内に配置されてそのボール・ポペツト６２
をその圧油入口６０に押し付けるリリーフ・スプ
リング６３と、そのスプール本体５８のメータリ
ング・チヤンバ側端壁に突き出されて、そのメー
タリング・チヤンバ側端壁に固定されたストツパ
６４とより組み立てられたところに製作された。

そのような構造に製作されたそのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプール４９は、常態で、
そのリターン・スプリング５２で押し戻され、そ
のストツパ６４が、そのメータリング・チヤンバ
５０を区画する端壁に押し付けられ、その入口側
ポート５５を開き、そして、そのバイパス・ポー
ト５７を閉じた状態に置かれる。すなわち、この
オイル・リターン・コントロール・スプール４９
は、常態で、そのオイル・ポンプ１３から吐き出
された圧油がそのメータリング・チヤンバ５０に
流入される状態において、そのバルブ・ボデイ４
７のバルブ・ボア４８に位置される。

そのリターン・スプリング５２は、その背圧室
５１に配置され、常に、そのバイパス・ポート５
７を閉じる方向において、力をそのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプール４９に加えてい
る。

そのパイロツト連通路５４は、そのベンチユリ
ー型オリフイス５３の下流なるその出口側ポート
５６に一端を、その背圧室５１に他端をそれぞれ
開口させてそのバルブ・ボデイ４７に形成され
た。

そして、このパイロツト連通路５４は、そのパ
ワー・シリンダ１１に供給される圧油の一部分を
その背圧室５１に導びき、その流量調整弁１４
が、そのパワー・シリンダ１１に供給される圧油
の流量を正確に調整可能にしている。

そのリアクシヨン・コントロール・ポート１５
は、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール４９で閉じられることなしに常に開口された
位置でそのメータリング・チヤンバ５０に連通さ
れてその流量調整弁１４のバルブ・ボデイ４７に
形成された。特に、図示されたように、そのリア
クシヨン・コントロール・ポート１５は、そのメ
ータリング・チヤンバ５０を区画する端壁に近接
されてそのバルブ・ボア４８に開口されてそのバ
ルブ・ボデイ４７に形成され、機関回転数に応ず
るところの、そして、そのパワー・シリンダ１１
に供給される油圧よりも高いところの油圧をその
メータリング・チヤンバ５０から取り出し可能に
している。

そして、このリアクシヨン・コントロール・ポ
ート１５は、次に述べるリアクシヨン・チヤンバ
１６に油圧リード配管７３で接続され、そのメー
タリング・チヤンバ５０の圧油をそのリアクシヨ
ン・チヤンバ１６に導びいている。

そのリアクシヨン・チヤンバ１６は、そのコン
トロール・バルブ１２のバルブ・ボア３２に互い
に軸線を合わせ、かつ、そのバルブ・ボア３２に
隣接されてそのバルブ・ボデイ３１に形成され、
そして、そのコントロール・バルブ１２のスプー
ル３３に固定されたところのその反力伝達ロツド
４６を受け入れている。

このリアクシヨン・チヤンバ１６は、一端が開
放され、そして、その開放端がそのバルブ・ボデ
イ３１に形成されたストツパ・フランジ６５でそ
の開放端が僅かに狭められ、さらに、リアクシヨ
ン・ポート６６が、チヤンバ長さのほぼ中央にお
いて開口されてある。勿論、このリアクシヨン・
ポート６６は、前述されたように、その油圧リー
ド配管７３でそのリアクシヨン・コントロール・
ポート１５に接続されてあつて、その流量調整弁
１４のメータリング・チヤンバ５０の圧油をその
リアクシヨン・チヤンバ１６内に導入可能にす
る。

そのリアクシヨン・ピストン１７，１８は、そ
のリアクシヨン・チヤンバ１６には、往復摺動可
能に嵌め合わせられ、また、その反力伝達ロツド
４６には、外径を細くした部分に往復摺動可能に
嵌め合わせられ、ロツド端にねじ結合されたナツ
ト６７でその反力伝達ロツド４６に抜け止めさ
れ、そして、コイル・スプリング６８で互いに離
されてその反力伝達ロツド４６に支持された。

そのように、その反力伝達ロツド４６に支持さ
れたそのリアクシヨン・ピストン１７，１８は、
その流量調整弁１４のメータリング・チヤンバ５
０からそのリアクシヨン・チヤンバ１６に導かれ
た圧油によつて互いに離されてそのコントロー
ル・バルブ１２のスプール３３に反力を与える。

次に、上述されたそのパワー・ステアリング１
０の動作について説明する。

先ず、その自動車に搭載された内燃機関が運転
され、そのオイル・ポンプ１３は駆動され、その
オイル・ポンプ１３の回転数に応じた圧油がその
入口側ポート５５に送られる。

そのオイル・ポンプ１３から供給される圧油の
流量が少ないとき、すなわち、その内燃機関が低
速運転されているときには、その流量調整弁１４
では、そのオイル・リターン・コントロール・ス
プール４９がそのリターン・スプリング５２によ
つて内側（第１図において、左側）に位置され、
そのオイル・ポンプ１３が吐き出す圧油は、その
ベンチユリー型オリフイス５３を通過し、その供
給側油圧配管７０を経てその出口側ポート５６か
らそのポンプ・ポート３５に流れ、そして、その
コントロール・バルブ１２で方向制御されてその
パワー・シリンダ１１に供給される。

そのように、そのベンチユリー型オリフイス５
３は、その内燃機関で駆動されるそのオイル・ポ
ンプ１３が、操舵、すなわち、負荷に関係するこ
となしに、その内燃機関の回転数に応じた油量を
吐き出すので、そのパワー・シリンダ１１が操舵
に必要であるところの油圧がその出口側ポート５
６に得られるようにしている。勿論、そのオイ
ル・ポンプ１３から吐き出される油量が僅かに増
加され、そのベンチユリー型オリフイス５３の作
用でそのメータリング・チヤンバ５０のその入口
側ポート５５側の油圧が僅かに上昇されるに応じ
て、そのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール４９が、そのリターン・スプリング５２に抗
して僅かに外側（第１図において、右側）に移動
されても、その流量調整弁１４においては、その
入口側ポート５５とそのバイパス・ポート５７と
の連絡が絶たれている。

そして、その際には、そのリアクシヨン・コン
トロール・ポート１５がそのリアクシヨン・ポー
ト６６にその油圧リード配管７３で連絡させてあ
るので、そのメータリング・チヤンバ５０の油圧
は、そのリアクシヨン・チヤンバ１６に導かれ
る。

すなわち、そのコントロール・バルブ１２にお
いて、そのスプール３３が中立位置に置かれてい
るときには、そのオイル・ポンプ１３から吐き出
され、そして、そのベンチユリー型オリフイス５
３を通過してそのポンプ・ポート３５に送られた
圧油は、そのタンク・ポート３６，３７からその
オイル・ポンプ１３の吸込み側にその戻り側油圧
配管７１を経て戻されるが、ステアリング操作に
よつて、そのスプール３３がそのバルブ・ボア３
２内に左右何れか一方に摺動されるに伴つて、そ
の圧油は、そのスプール３３の摺動方向に応じて
そのパワー・シリンダ１１のシリンダ室２４，２
５の左右何れか一方に供給され、また、同時に、
そのメータリング・チヤンバ５０内の油圧は、そ
の油圧リード配管７３を経てそのリアクシヨン・
チヤンバ１６に導かれる。

従つて、そのような状態におけるステアリング
操作の反力は、そのリアクシヨン・チヤンバ１６
に導かれた圧油によつて与えられるのであるが、
この場合、そのオイル・ポンプ１３の吐出し量が
少ないので、そのメータリング・チヤンバ５０内
の油圧は、そのベンチユリー型オリフイス５３に
よつて僅かに上昇され、その結果、そのメータリ
ング・チヤンバ５０の油圧とその出口側ポート５
６の油圧との間の差圧は小さく、そのリアクシヨ
ン・チヤンバ１６内に導かれた圧油は、そのスプ
ール３３の摺動に僅かに抵抗するステアリング操
作の反力として作用するので、その内燃機関の回
転数に応じた小さな操作力でそのステアリング・
ホイールが回転される。

また、そのオイル・ポンプ１３から吐き出され
る圧油の量が多いとき、すなわち、その内燃機関
が高速運転されているときには、その流量調整弁
１４においては、そのオイル・リターン・コント
ロール・スプール４９がそのリターン・スプリン
グ５２に抗して外側（第１図において右側）に移
動され、その入口側ポート５５がそのバイパス・
ポート５７に連絡される。

すなわち、そのオイル・ポンプ１３から吐き出
され、その入口側ポート５５に送られた圧油の一
部分は、そのベンチユリー型オリフイス５３を通
過してその出口側ポート５６からそのポンプ・ポ
ート３５にその供給側油圧配管７０を経て導か
れ、そして、そのコントロール・バルブ１２で方
向制御されてそのパワー・シリンダ１１に供給さ
れるが、この場合、そのオイル・ポンプ１３の吐
出し量が多いので、そのメータリング・チヤンバ
５０内の油圧は、そのベンチユリー型オリフイス
５３の作用で高く上昇され、その上昇された油圧
は、そのリターン・スプリング５２を圧縮してそ
のオイル・リターン・コントロール・スプール４
９を外側に移動させる。その結果、そのバイパ
ス・ポート５７が開かれ、そのオイル・ポンプ１
３から吐き出された過剰の圧油は、そのバイパ
ス・ポート５７からそのオイル・ポンプ１３の吸
込み側にそのパワー・シリンダ・パイパス７２を
経て戻される。

また、この際にも、前述の場合と同様に、その
オイル・ポンプ１３から吐き出され、その入口側
ポート５５を経てそのメータリング・チヤンバ５
０に送られた圧油は、そのリアクシヨン・コント
ロール・ポート１５からそのリアクシヨン・ポー
ト６６にその油圧リード配管７３を経て流れ、そ
して、そのリアクシヨン・ポート６６からそのリ
アクシヨン・チヤンバ１６に導かれている。

しかし、その圧油の圧力は、そのオイル・ポン
プ１３の吐出し量が多いので、そのベンチユリー
型オリフイス５３の作用で高く上昇され、そし
て、そのオイル・ポンプ１３の吐出し量が多くな
れば多くなるほど高く上昇され、その結果、その
メータリング・チヤンバ５０内の油圧とその出口
側ポート５６内の油圧との間の差圧は大きくな
る。すなわち、その差圧は、機関回転数が高くな
れば高くなるほど大きくなる。

従つて、そのリアクシヨン・チヤンバ１６内に
導かれた圧油は、そのスプール３３の摺動に大き
く抵抗するステアリング操作の反力として作用す
るので、その内燃機関の回転数に応じたきな操作
力でそのステアリング・ホイールが回転される。
所謂、ハンドルは重くなる。

そのようにして、そのベンチユリー型オリフイ
ス５３の作用によつて、そのメータリング・チヤ
ンバ５０からそのリアクシヨン・チヤンバ１６に
導かれる圧油は、そのステアリング・ホイールに
重さを感じさせ、高速走行時のハンドルの重さを
低速走行時のそれよりも重くする。すなわち、そ
の圧油は、このパワー・ステアリング１０に機関
回転数感応特性を与える。

第２図は、自動車に適用されたこの発明のパワ
ー・ステアリングの他の具体例９０を部分的に示
している。

このパワー・ステアリング９０は、前述のパワ
ー・ステアリング１０が、そのリアクシヨン・チ
ヤンバ１６をそのバルブ・ボア３２に隣り合わせ
に並べてそのリアクシヨン・チヤンバ１６をその
コントロール・バルブ１２のバルブ・ボデイ３１
に形成し、そして、そのリアクシヨン・ピストン
１７，１８をそのリアクシヨン・チヤンバ１６に
往復摺動可能に嵌め合わせたものとして説明され
たが、そのパワー・ステアリング１０において、
そのリアクシヨン・チヤンバ１６をそのコントロ
ール・バルブ１２のスプール３３に形成し、その
リアクシヨン・ピストン１７，１８をそのリアク
シヨン・チヤンバ１６に往復摺動可能に嵌め合わ
せ、それに伴つて、その反力伝達ロツド４６をそ
のバルブ・ボデイ３１に固定するように変更され
た。

このパワー・ステアリング９０では、コントロ
ール・バルブ９１が、内部にバルブ・ボア９３を
形成してそのパワー・シリンダ１１のシリンダ・
ボデイ２０に組み付けられたバルブ・ボデイ９２
と、そのバルブ・ボア９３内に往復摺動可能に嵌
め合わせられたスプール９４とを含み、そのスプ
ール９４が、そのステアリング・シヤフト側に連
結されたその操作ロツド９５を一端に固定し、そ
して、その操作ロツド９５を介してそのステアリ
ング・ホイールでそのバルブ・ボア９３内い往復
摺動されるところに製作された。

そのバルブ・ボデイ９２は、所定の間隔を置い
てそのバルブ・ボア９３に開口されたポンプ・ポ
ート９６、タンク・ポート９７，９８、および、
シリンダ・ポート９９，１００を形成し、そのポ
ンプ・ポート９６は、供給側油圧配管７０でその
流量調整弁１４の出口側ポート５６に接続され、
また、そのタンク・ポート９７，９８は、そのオ
イル・ポンプ１３の吸込み側においてその供給側
油圧配管７０に戻り側油圧配管７１で接続され、
さらに、そのシリンダ・ポート９９，１００は、
そのバルブ・ボア９３の内周面において開口をリ
ング溝１０１，１０２にそれぞれ形成し、そし
て、その連通路２９，３０でそのパワー・シリン
ダ１１のオイル・ポート２７，２８に接続されて
ある。

そのスプール９４は、ランド１０３，１０４，
１０５，１０６を外周面に所定の間隔を置いて形
成してある。勿論、そのランド１０３，１０４，
１０５，１０６の間隔は、そのバルブ・ボア９３
に開口されたそのポンプ・ポート９６、タンク・
ポート９７，９８、および、シリンダ・ポート９
９，１００の間隔に対応され、そして、そのスプ
ール９４が、そのバルブ・ボア９３に往復摺動さ
れて、そのポンプ・ポート９６をそのシリンダ・
ポート９９，１００に切り換えて接続可能にし、
同時的に、そのタンク・ポート９７，９８はその
シリンダ・ポート９９，１００に切り換えて接続
可能にするところに決定されてある。

そのリアクシヨン・チヤンバ１０７は、そのコ
ントロール・バルブ９１のスプール９４の他端に
開放されて形成され、その開放端には、ストツ
パ・リング１０８がねじ込まれてある。勿論、そ
のストツパ・リング１０８は、そのリアクシヨ
ン・チヤンバ１０７の開放端を僅かに狭め、その
リアクシヨン・ピストン１０９，１１０の抜止め
として機能している。

また、このリアクシヨン・チヤンバ１０７は、
そのスプール９４に穴明けされた連通孔１１１で
そのスプール９４の外周面に連通されてある。勿
論、その連通孔１１１は、そのスプール９４の外
周面にある開口がスプール溝１１２に形成され、
そして、そのランド１０６を決定している。

そのリアクシヨン・ピストン１０９，１１０
は、そのリアクシヨン・チヤンバ１０７には、往
復摺動可能に嵌め合わせられ、また、その反力伝
達ロツド４６には、外径を細くした部分に往復摺
動可能に嵌め合わせられ、ロツド端にねじ結合さ
れたナツト６７でその反力伝達ロツド４６に抜け
止めされ、そして、コイル・スプリング１１３で
互いに離されてその反力伝達ロツド４６に支持さ
れた。この場合、そのリアクシヨン・チヤンバ１
０７が、そのスプール９４の他端に形成されたの
で、その反力伝達ロツド４６は、そのバルブ・ボ
ア９３内にそのスプール９４を嵌め合わせた状態
で、そのリアクシヨン・チヤンバ１０７内に伸長
されるように、そのバルブ・ボア９３を決定する
端壁に固定されてその端壁に突き出された。

そのように、その反力伝達ロツド４６に支持さ
れたそのリアクシヨン・ピストン１０９，１１０
は、そのリアクシヨン・コントロール・ポート１
５が、その油圧リード配管７３でそのリアクシヨ
ン・ポート１１４に接続されてあるので、その流
量調整弁１４のメータリング・チヤンバ５０から
そのリアクシヨン・チヤンバ１０７に導かれた圧
油によつて離されてそのコントロール・バルブ９
１のスプール９４に反力を与える。勿論、そのリ
アクシヨン・ポート１１４は、そのリアクシヨ
ン・チヤンバ１０７がそのスプール９４に形成さ
れたことから、そのスプール溝１１２を臨んだ位
置で、そのバルブ・ボア９３に開口されてそのバ
ルブ・ボデイ９２に穴明けされた。

そのように製作されたこのパワー・ステアリン
グ９０は、前述のパワー・ステアリング１０と同
様に動作され、機関回転数に応じた油圧反力を発
生する。

上述されたパワー・ステアリング１０および９
０は、機関回転数感応油圧反力型として説明した
が、ばね反力型としても使用可能で、その場合に
は、そのリアクシヨン・ポート６６，１１４を塞
げばよい。

上述から理解されるように、この発明のパワ
ー・ステアリングは、パワー・シリンダと、その
パワー・シリンダに給排される圧油を方向制御す
るコントロール・バルブと、内部にバルブ・ボア
を形成し、そのバルブ・ボアに開口される入口側
ポート、出口側ポート、および、バイパス・ポー
トを有し、そして、その入口側ポートをその出口
側ポートに接続する箇所に絞りを有するバルブ・
ボデイ、およびそのバルブ・ボアに往復摺動可能
に嵌め合わせられ、かつ、それらポートに関連し
てそのバルブ・ボア内にメータリング・チヤンバ
を形成するオイル・リターン・コントロール・ス
プールからなり、オイル・ポンプから供給される
圧油でそのオイル・リターン・コントロール・ス
プールをそのバルブ・ボアに往復摺動させてその
オイル・リターン・コントロール・スプールにそ
のバイパス・ポートを開閉させながらそのオイ
ル・ポンプからそのコントロール・バルブに流れ
る圧油の流量を調整する流量調整弁とを含み、さ
らにリアクシヨン・コントロール・ポートが、そ
のオイル・リターン・コントロール・スプールで
閉じられることなしに常に開口される位置でその
メータリング・チヤンバに連通されてその流量調
整弁のバルブ・ボデイに形成され、機関回転数に
応じ、そして、そのパワー・シリンダの油圧より
も高い油圧をそのメータリング・チヤンバから取
り出し可能にし、リアクシヨン・チヤンバが、そ
のコントロール・バルブに形成されてそのリアク
シヨン・コントロール・ポートに接続され、そし
て、リアクシヨン・ピストンが、そのリアクシヨ
ン・チヤンバに往復摺動可能に嵌め合わせられ、
そのリアクシヨン・コントロール・ポートを経て
そのメータリング・チヤンバからそのリアクシヨ
ン・チヤンバに導かれるその圧油でそのリアクシ
ヨン・チヤンバに往復摺動されてそのコントロー
ル・バルブに反力を与えるところの構成を備える
ので、この発明のパワー・ステアリングでは、油
圧反力が、機関回転数に応じた油量でそのオイ
ル・ポンプから吐き出され、その絞りの作用で圧
力上昇され、そのオイル・リターン・コントロー
ル・スプールによつて閉じられることなしに、常
に、そのメータリング・チヤンバに開口されたそ
のリアクシヨン・コントロール・ポートでそのメ
ータリング・チヤンバから取り出され、そして、
そのリアクシヨン・チヤンバに導かれる圧油で、
すなわち、そのリアクシヨン・コントロール・ポ
ートを経てその流量調整弁のメータリング・チヤ
ンバから取り出され、その機関回転数に応ずると
ころの、そして、そのパワー・シリンダに供給さ
れる油圧よりも高いところのその圧油で得られ、
機関の低速回転においても機関回転数に応じた油
圧反力が発生され、低速走行時の操舵が油圧反力
で安定され、そして、高速走行時のハンドル重さ
が、低速走行時のそれよりも重目になり、そのよ
うにして、機関回転数に応じてハンドル重さが変
化されるところの機関回転数感応油圧反力特性が
得られ、その結果、操縦安定性が向上され、加え
て、流量調整弁の構造を複雑にすることが避けら
れ、また、油圧制御弁およびそれの制御回路が省
かれて構造が簡単になり、廉価に製作が可能にな
り、自動車にとつて非常に有用になり、そして、
実用的になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、自動車に適用されたこの発明のパワ
ー・ステアリングの具体例を示す概説図、およ
び、第２図は、自動車に適用されたこの発明のパ
ワー・ステアリングの他の具体例を示す部分概説
図である。１１……パワー・シリンダ、１２……コントロ
ール・バルブ、１４……流量調整弁、１５……リ
アクシヨン・コントロール・ポート、１６，１０
７……リアクシヨン・チヤンバ、１７，１８，１
０９，１１０……リアクシヨン・ピストン。

Claims

【特許請求の範囲】１パワー・シリンダと、そのパワー・シリンダ
に給排される圧油を方向制御するコントロール・
バルブと、内部にバルブ・ボアを形成し、そのバ
ルブ・ボアに開口される入口側ポート、出口側ポ
ート、および、バイパス・ポートを有し、そし
て、その入口側ポートをその出口側ポートに接続
する箇所に絞りを有するバルブ・ボデイ、および
そのバルブ・ボアに往復摺動可能に嵌め合わせら
れ、かつ、それらポートに関連してそのバルブ・
ボア内にメータリング・チヤンバを形成するオイ
ル・リターン・コントロール・スプールからな
り、オイル・ポンプから供給される圧油でそのオ
イル・リターン・コントロール・スプールをその
バルブ・ボアに往復摺動させてそのオイル・リタ
ーン・コントロール・スプールにそのバイパス・
ポートを開閉させながらそのオイル・ポンプから
そのコントロール・バルブに流れる圧油を流量を
調整する流量調整弁とを備えて操舵するものにお
いて、リアクシヨン・コントロール・ポートが、その
オイル・リターン・コントロール・スプールで閉
じられることなしに常に開口される位置でそのメ
ータリング・チヤンバに連通されてその流量調整
弁のバルブ・ボデイに形成され、機関回転数に応
じ、そして、そのパワー・シリンダの油圧よりも
高い油圧をそのメータリング・チヤンバから取り
出し可能にし、リアクシヨン・チヤンバが、そのコントロー
ル・バルブに形成されてそのリアクシヨン・コン
トロール・ポートに接続され、そして、リアクシヨン・ピストンが、そのリアクシヨ
ン・チヤンバに往復摺動可能に嵌め合わせられ、
そのリアクシヨン・コントロール・ポートを経て
そのメータリング・チヤンバからそのリアクシヨ
ン・チヤンバに導かれるその圧油でそのリアクシ
ヨン・チヤンバに往復摺動されてそのコントロー
ル・バルブに反力を与えるところに特徴があるパワー・ステアリング。