JPH05147545A - パワーステアリングの油圧回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーステアリングの油圧回路の油圧振動低
減用部材を弁手段によって車両の走行状態に応じてバイ
パスすることにより、油圧振動低減機能の確保と油圧エ
ネルギーロス低減との両立を図る。 【構成】 パワーステアリング用コントロールバルブ10
のインレット側にはパワーステアリング用ポンプ12から
の油圧を導く高圧回路15が接続される。高圧回路15は油
圧振動低減用部材としてのスパイラル管13および弁手段
としての圧力制御弁14を具え、圧力制御弁14は操舵反力
圧の小さい据切り時のみバイパス回路17を開放して高圧
回路15内の管路抵抗を減らし、油圧エネルギーロスを低
減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスパイラル管、オリフィ
ス等の油圧振動低減部材の機能を車両の走行状態に応じ
て発揮し得るようにした、パワーステアリングの油圧回
路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリングの油圧回路に油圧振
動低減用のスパイラル管、オリフィス等を設けた従来例
としては、例えばいすゞ自動車（株）が１９８８年に発
行した「新車解説書 ピアッツァ」 に記載のものがあ
り、図８はこの従来例の油圧回路の概略構成を表したも
のである。図中50はパワーステアリングユニットを示
し、このパワーステアリングユニット50のインレット側
にはパワーステアリング用タンク51内の油を油圧源とす
るパワーステアリング用ポンプ（ベーンポンプ）52から
の操舵アシスト圧（以下アシスト圧と称す）を供給する
高圧回路53が接続され、またアウトレット側にはパワー
ステアリング50内の油圧をドレンするドレン回路54が接
続されている。高圧回路53には、ソレノイド55の作動に
より図示点線のように左行するプランジャ56の先端のロ
ッド57によって開度を制御されるオリフィス58および、
アシスト圧をポンプ吸入側にバイパスする流量制御弁59
が設けてある。この従来例は、低車速時は、ポンプ52の
回転数の上昇に伴いオリフィス58を通過する流量が設定
値を越えたとき、オリフィス前後の差圧により流量制御
弁59のスプール59a が右行して超過分をバイパスするた
めオリフィス58を通過する流量が一定に保たれ、パワー
ステアリングが作動して高圧回路53内の油圧が上昇して
もオリフィス前後の差圧が変化しないため、パワーステ
アリングユニットに供給される流量は一定になる。ま
た、高車速時は、ソレノイド55の作動に伴いプランジャ
56が左行してオリフィス58を通過する流量を減少させる
ためオリフィス前後の差圧が大きくなり、流量制御弁59
のスプール59a が低車速時よりもさらに右行するためポ
ンプ吸入側にバイパスされる流量が増加し、パワーステ
アリングユニットに供給される流量は減少する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例において
は、操舵時、特に据切り時に生じ易い油圧振動による異
音を低減するために、高圧回路53のパワーステアリング
ユニット側（例えば高圧ホース内に設けた油圧振動低減
用部材であるスパイラル管（図示せず）が、タイヤ反力
が比較的低く油圧脈動の小さい高車速走行時にも高圧回
路53の管路抵抗を増加させるため、油圧エネルギーロス
が大きくなってしまい、特に高速直進時には好ましくな
い。

【０００４】本発明は、油圧振動低減用部材を弁手段に
よって車両の走行状態に応じてバイパスすることによ
り、上述した問題を解決することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
のパワーステアリングの油圧回路は、パワーステアリン
グ用コントロールバルブにパワーステアリング用ポンプ
からの油圧を供給する高圧回路内に油圧振動低減用部材
を介挿して成る、パワーステアリングの油圧回路におい
て、前記油圧振動低減用部材をバイパスするバイパス回
路と、該バイパス回路を前記パワーステアリング用コン
トロールバルブからの操舵反力圧に応じて開閉する弁手
段とを具えて成るよう構成したり、パワーステアリング
用コントロールバルブにパワーステアリング用ポンプか
らの油圧を供給する高圧回路内に油圧振動低減用部材を
介挿して成る、パワーステアリングの油圧回路におい
て、前記油圧振動低減用部材をバイパスするバイパス回
路と、該バイパス回路を開閉する弁手段と、該弁手段の
開度を車速に応じて制御する制御手段とを具えて成るよ
う構成するものとする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、パワーステアリングの油圧回
路の、パワーステアリング用コントロールバルブに至る
高圧回路内に介挿された油圧振動低減用部材にはバイパ
ス回路が接続されており、このバイパス回路を開閉する
弁手段は、パワーステアリング用コントロールバルブか
らの操舵反力圧に応じて開閉されたり、制御手段によっ
てその開度を車速に応じて制御される際に、油圧振動低
減用部材を据切り時や低車速時にバイパスせず直進時や
高車速時にバイパスするから、据切り時や低車速時に所
期の油圧振動低減機能を確保するとともに、油圧脈動が
比較的小さい直進時や高車速時に所望の通り高圧回路内
の管路抵抗を減らしてエネルギーロスを低減することが
できる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明のパワーステアリングの油圧回
路の第１実施例の構成を示す油圧回路図である。図中10
はパワーステアリング用コントロールバルブを示し、こ
のコントロールバルブ10のインレット側にはパワーステ
アリング用タンク11、パワーステアリング用ポンプ12、
スパイラル管13、圧力制御弁14等を具える高圧回路15が
接続され、アウトレット側にはドレン回路16が接続され
ている。パワーステアリング用ポンプ12は、タンク11内
の油を油圧源としてアシスト圧Ｐasを発生するものであ
り、一般にベーンポンプが用いられる。圧力制御弁14
は、高圧回路15のスパイラル管13をバイパスするバイパ
ス回路17内に介挿されており、図示のように開放および
閉鎖の２つの状態を取り得るものであり、バイパス回路
17内を流れる油圧が所定値を越えるとその一部がリター
ンされてばね14a に抗してポート接続位置を変更してバ
イパス回路17を閉鎖する。パワーステアリング用コント
ロールバルブ10は、可変オリフィス18L 、18R 、19L 、
19R 等を具えて成り、インレット側に接続された高圧回
路15から供給されるアシスト圧Ｐasを、可変オリフィス
18L または18R を経てパワーシリンダ20に導くととも
に、パワーシリンダ20からの油圧を可変オリフィス19L
または19R を経てドレン回路16よりタンク11にドレンす
る。

【０００８】次に図２により上記スパイラル管13および
バイパス回路17について詳細に説明する。図２は日産自
動車（株）が「セフィーロ Ａ31型系車」に搭載したパ
ワーステアリング（その詳細については、「新車解説書
セフィーロ（Ｆ017651）」を参照のこと）に改良を加
えたものであり、可撓性を有するスパイラル管13を包囲
する高圧ホース30をポンプ側の油路31に接続する金具32
を利用して圧力制御弁14を構成するとともに、スパイラ
ル管13および高圧ホース30間にバイパス回路17を構成し
ている。すなわち、圧力制御弁14は、弁体内部にスパイ
ラル管13と同軸方向に嵌合したスプール14a と、スプー
ル14a を軸方向左方に押圧付勢するばね14b と、ばね14
b を支持するとともにドレン管14c を接続されるプラグ
14d とを具えて成り、スプール14a がポンプ12からの油
圧に応じてストロークすることにより油圧経路を変更す
る。なお、スパイラル管13とバイパス回路17とは、図示
しない部分で金具32と同様の構成によって合流するよう
になっている。

【０００９】この第１実施例の油圧回路の作用は以下の
ようになる。すなわち、通常の走行状態、例えば直進走
行時には、コントロールバルブ10の各可変オリフィスの
開度が大で操舵反力圧が小さいため、バイパス回路17を
経て圧力制御弁14にリターンされる油圧が小さくなり、
圧力制御弁14のスプール14a が図２に示すポート接続状
態になって入力ポート14eおよびバイパスポート14f 間
を連通する。このポート接続状態においては、ポンプ12
からの作動油は、図示矢印のようにスプール14a 内部の
油路を経てスパイラル管13内を流通するとともに、バイ
パス回路17を流通することになる。このように作動油の
流通経路が２系統になる結果、油圧脈動が比較的小さく
問題にならない直進時等のステアリング低負荷領域にお
いては、弁手段としての圧力制御弁14がバイパス回路17
によって油圧振動低減部材としてのスパイラル管13をバ
イパスすることになり、高圧回路15内の管路抵抗を減少
させて直進時等の油圧エネルギーロスを低減することが
できる。

【００１０】一方、コントロールバルブ10の各可変オリ
フィスが所定の開度で閉じ操舵反力圧が大きくなる据切
り時には、バイパス回路17を経て圧力制御弁14にリター
ンされる油圧が所定油圧よりも大きくなり、圧力制御弁
14のスプール14a が図３に示すポート接続状態になって
入力ポート14e およびバイパスポート14f 間を遮断す
る。このポート接続状態においては、ポンプ12からの作
動油は、図示矢印のようにスプール14a 内部の油路を経
てスパイラル管13内を流通するが、バイパス回路17を流
通しなくなる。このように作動油の流通経路が１系統に
なる結果、油圧脈動が大きくて問題になる据切り時等の
ステアリング高負荷時においては、弁手段としての圧力
制御弁14がバイパス回路17を閉じてスパイラル管13を所
望の通り油圧振動低減部材として機能させることにな
り、油圧脈動に起因する異音を効果的に防止することが
できる。なお、本例の圧力制御弁14は、バイパス回路17
の開閉のための制御装置（コントローラ等）を必要とせ
ず、既設部材である金具32を流用できるので、コンパク
トかつ安価に構成することができる。

【００１１】図４は本発明のパワーステアリングの油圧
回路の第２実施例の構成を示す油圧回路図であり、図１
の第１実施例と同一の部分には同一の符号を付してあ
る。この第２実施例の第１実施例との相違点は、バイパ
ス回路17内に弁手段としてのバイパス流量制御弁40を設
け、このバイパス流量制御弁40の開度を車速センサ41か
ら入力される車速Ｖに基づいてコントローラ42が制御す
るようにしたことである。すなわち本例の油圧回路は、
基本的には図８の従来例に弁手段としてのバイパス流量
制御弁40を追設したものであり、バイパス流量制御弁40
に至るまでの回路構成は図８とほぼ同様である。なお、
図４の油圧回路には図８の従来例の流量制御弁およびオ
リフィス（流量制御用）に相当する部品の記入を省略し
ているが、本例においても図８と同様の車速に基づく流
量制御がなされることは勿論であり、低車速時には吐出
流量が最多になり、中車速時には吐出流量が所定の割合
で連続的に変化（減少）し、高車速時には吐出流量が最
少になる。

【００１２】ここで流量制御弁40は、その詳細構造を図
５および図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ポンプ12と
その吐出側に接続される高圧ホース43との間に構成され
ており、本例の要部の構造を示す断面図である図５にお
いて、図示しない流量制御弁およびオリフィス（流量制
御用）を経た作動油は図示しない油路を経てバイパス流
量制御弁40に供給される。バイパス流量制御弁40は、図
５および図５のＡ部詳細図である図６（ａ）に示すよう
に、スプール40a と、作動油を供給されるポート40b
と、ポート40b に常時連通するポート40c と、スプール
40a によって開閉されるポート40d とを具えてなる。ス
プール40a は、ソレノイド44にコントローラ42から励磁
電流を印加する駆動時にはプランジャ45が左行してポー
ト40d を所定の開度でポート40b に連通させ、励磁電流
を印加しない静止時には図示の静止状態となってポート
40d およびポート40b 間を遮断する。

【００１３】バイパス流量制御弁40のポート40b 、40d
は夫々、図５に示すように、ハウジング内部に設けた油
路を経て、ハウジング右端部に結合される金具46に設け
た油路に接続される。金具46には、図５には図示しない
が図５のＢ部詳細図である図６（ｂ）に示すように、高
圧ホース43が接続されており、金具46はその下端部にお
いて高圧ホース43内に収容されるスパイラル管13を支持
するとともに、高圧ホース43およびスパイラル管13間に
所定の隙間を形成し、その隙間がバイパス回路17とな
る。なお、バイパス回路17およびスパイラル管13内に形
成される油路13aは、高圧ホース43の下端部において例
えば金具46と同様の図示しない金具によって合流して、
高圧回路15の、コントロールバルブ10にアシスト圧Ｐas
を供給するインレット側の油路となる。

【００１４】次に本例の作用を図６（ａ）および図７に
よって詳細に説明する。すなわち、車両の低車速走行時
（特に油圧脈動が問題になる据切り時）には、車速セン
サ41から車速信号Ｖを入力されたコントローラ42は、低
車速走行状態と判定してソレノイド44に励磁電流を印加
せず、プランジャ45は静止状態になる。この状態におい
ては、バイパス流量制御弁40のスプール40a は図６
（ａ）に示すポート接続状態となり、バイパス回路17に
通ずるポート40d を入力側のポート40b から遮断する。
このポート接続状態においては、ポンプ12からの作動油
は、図６（ａ）の矢印のようにバイパス流量制御弁40a
の内部をポート40b からポート40c へ向かって流れ、そ
の後図５に示すハウジング内部の油路を経て図６（ｂ）
の金具46内に流入し、さらに高圧ホース43内のスパイラ
ル管13内を流通するが、バイパス回路17を流通しなくな
る。このように作動油の流通経路が１系統になる結果、
油圧脈動が大きくて問題になる据切り時等においては、
弁手段としてのバイパス流量制御弁40がバイパス回路17
を閉じてスパイラル管13を所望の通り油圧振動低減部材
として機能させることになり、油圧脈動に起因する異音
を効果的に防止することができる。

【００１５】一方、車両の高車速走行時には、車速セン
サ41から車速信号Ｖを入力されたコントローラ42は、高
車速走行状態と判定してソレノイド44に励磁電流を印加
し、この励磁電流の印加に伴いプランジャ45は左行しバ
イパス流量制御弁40内のスプール40a を図７に示すよう
に左方にストロークさせる。このストローク状態におい
ては、バイパス流量制御弁40のスプール40a は同図に示
すポート接続状態となり、ポート40b およびポート40c
間を連通するとともに、バイパス回路17に通ずるポート
40d を入力側のポート40b に接続する。このポート接続
状態においては、ポンプ12からの作動油は２系統に分か
れ、スパイラル管13側では図７の矢印のようにバイパス
流量制御弁40aの内部をポート40b からポート40c へ向
かって流れた後図５に示すハウジング内部の油路を経て
図６（ｂ）の金具46内に流入してから高圧ホース43内の
スパイラル管13内を流通し、またバイパス回路17側では
図７の矢印のようにバイパス流量制御弁40a の内部をポ
ート40b からポート40d へ向かって流れた後図５に示す
ハウジング内部の隙間からバイパス回路17内に流通する
ことになる。このように作動油の流通経路が２系統にな
る結果、油圧脈動が比較的小さく問題にならない高車速
走行時においては、弁手段としてのバイパス流量制御弁
40がバイパス回路17によって油圧振動低減部材としての
スパイラル管13をバイパスすることになり（作動油は２
系統の内、管路抵抗の少ないバイパス回路17側に大部分
流れ、スパイラル管13側にはほとんど流れなくなる）、
高圧回路15内の管路抵抗が減少して高車速走行時等の油
圧エネルギーロスが大幅に低減される。

【００１６】

【発明の効果】かくして本発明のパワーステアリングの
油圧回路は上述の如く、油圧振動低減用部材を弁手段に
よって車両の走行状態に応じてバイパスするから、据切
り時や低車速時に所期の油圧振動低減機能を確保すると
ともに、油圧脈動が比較的小さい直進時や高車速時に所
望の通り高圧回路内の管路抵抗を減らしてエネルギーロ
スを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーステアリングの油圧回路の第１
実施例の構成を示す油圧回路図である。

【図２】同例のバイパス回路の圧力制御弁の構成を示す
断面図である。

【図３】同例のバイパス回路の圧力制御弁の作用を説明
するための図である。

【図４】本発明のパワーステアリングの油圧回路の第２
実施例の構成を示す油圧回路図である。

【図５】同例のバイパス回路のバイパス流量制御弁の要
部の構成を示す断面図である。

【図６】（ａ）は図５のＡ部詳細図であり、（ｂ）は図
５のＢ部詳細図である。

【図７】同例のバイパス回路のバイパス流量制御弁の作
用を説明するための図である。

【図８】従来例のパワーステアリングの油圧回路の構成
を示す油圧回路図である。

【符号の説明】

10 パワーステアリング用コントロールバルブ 12 パワーステアリング用ポンプ 13 スパイラル管 14 圧力制御弁 15 高圧回路 17 バイパス回路 20 パワーシリンダ 30 高圧ホース 32 金具 40 バイパス流量制御弁 41 車速センサ 42 コントローラ 43 高圧ホース 44 ソレノイド 45 プランジャ 46 金具

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーステアリング用コントロールバル
   ブにパワーステアリング用ポンプからの油圧を供給する
   高圧回路内に油圧振動低減用部材を介挿して成る、パワ
   ーステアリングの油圧回路において、 前記油圧振動低減用部材をバイパスするバイパス回路
   と、 該バイパス回路を前記パワーステアリング用コントロー
   ルバルブからの操舵反力圧に応じて開閉する弁手段とを
   具えて成ることを特徴とする、パワーステアリングの油
   圧回路。
2. 【請求項２】 パワーステアリング用コントロールバル
   ブにパワーステアリング用ポンプからの油圧を供給する
   高圧回路内に油圧振動低減用部材を介挿して成る、パワ
   ーステアリングの油圧回路において、 前記油圧振動低減用部材をバイパスするバイパス回路
   と、 該バイパス回路を開閉する弁手段と、 該弁手段の開度を車速に応じて制御する制御手段とを具
   えて成ることを特徴とする、パワーステアリングの油圧
   回路。