JPH0577744A

JPH0577744A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH0577744A
Application number: JP4053708A
Authority: JP
Inventors: Laurence L Miller; ロウレンス・ロツクハート・ミラー
Original assignee: TRW Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1991-03-12
Filing date: 1992-03-12
Publication date: 1993-03-30
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: US5184693A; ES2052434R; DE4207928C2; ES2052434B1; BR9200833A; ES2052434A2; JPH08540B2; DE4207928A1

Abstract

(57)【要約】【目的】ポンプからの余分な流体を最小のエネルギ損
失でリザーバに戻すパワーステアリング装置を提供する
ことにある。【構成】本発明のパワーステアリング装置１０はパワ
ーステアリングモータ２０とパワーステアリングバルブ
１８と戻し導管３８とオリフイス５０とバイパスバルブ
４０とを備える。ステアリングモータ２０は車輪にこれ
ら車輪を操舵するように接続可能である。ステアリング
バルブ１８は中立位置と起動位置とを有する。戻し導管
は流体をステアリングバルブからリザーバに向ける。オ
リフイスは戻し導管に配置され、バイパスバルブはオリ
フイスを通る圧力降下に応じて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車輌のための液圧パワー
ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来技術】車輌の典型的な液圧パワーステアリング装
置はエンジン駆動の液圧流体ポンプを備え、このポンプ
は液圧流体リザーバに連通して接続された入口ポートを
有する。このポンプは、主導管を介してパワーステアリ
ングバルブに流通して接続された出口ポートを有する。
この典型的な車輌の液圧パワーステアリング装置は、
又、操舵すべき車輪に作動連結されたパワーステアリン
グモータを有する。ステアリングバルブが起動されたと
き、このバルブは流体の流れをポンプからパワーステア
リングモータに向ける。次いで、このパワーステアリン
グモータは車輪を操舵するように作動する。パワーステ
アリングバルブは中央が開放したバルブであって、この
バルブはポンプからの流体の流れをこのステアリングバ
ルブを通してリザーバに戻す中立位置を有する。

【０００３】パワーステアリングポンプは車輌のエンジ
ンによって駆動される。ある公知の液圧パワーステアリ
ング装置は、又、バイパスバルブを含み、このバイパス
バルブは流体を主導管からリザーバにバイパスする。通
常、オリフイスが主導管に配置されて流体の量がこのオ
リフイスを通して変化するにつれて変化する流体圧信号
を形成する。このオリフイスからの流体圧信号はバイパ
スバルブの作動を制御するためにバイパスバルブに連通
する。このバイパスバルブは余分な流体量をポンプから
リザーバに指向するように制御される。米国特許第４，
６９１，７９７号はバイパスバルブを有する典型的な液
圧パワーステアリング装置を開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の如き従
来技術ではポンプからの余分な流体が中央開放のステア
リングバルブを通して流れるとき、例えば車輌が非ステ
アリング状態にあるときモータやポンプの駆動力（馬
力）が不必要に消費されてしまうという欠点があった。
又、バイパスバルブが余分な流体をポンプからリザーバ
に向けるとき、この余分な流体はステアリングバルブを
通して流れず、このためポンプやモータの馬力消費を最
小にするようにしているが、この場合にも尚、馬力消費
に限度があった。

【０００５】本発明の目的は上述の如き従来技術の欠点
を改善したパワーステアリング装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明は次の如き構成を有する。

【０００７】パワーステアリングモータが車輪を操舵す
るようにこれら車輪に作動連絡される。このモータは２
つの室に分割するピストンを有する。一つの室が加圧さ
れるとき、ピストンは一方向に軸方向に移動して車輪を
一方向に操舵する。他の室が加圧されるとき、ピストン
は他方向に軸方向に移動して車輪を他方向に操舵する。

【０００８】パワーステアリングポンプがリザーバと連
通する入口ポートと主導管を介して中央開放のパワース
テアリングバルブと連通する出口ポートとを有する。こ
のパワーステアリングバルブは、このバルブを通して流
体が流れ、且つ流体を第一の戻し導管を通してリザーバ
に戻す中立位置を有する。このステアリングバルブは、
流体をこのバルブを介してステアリングモータの一つの
室に向け、且つ流体を他の室からこのバルブを介して第
二の戻し導管を通してリザーバに向ける起動位置を有す
る。

【０００９】オリフイスが第一の戻し導管に配置され
る。バイパスバルブが流体を主導管からリザーバにバイ
パスする。このバイパスバルブは第一の戻し導管に配置
されたオリフイスを横切る圧力降下を指示する流体圧信
号に応答して制御される。このバイパスバルブは、オリ
フイスを通る流量割合がステアリングおよび非ステアリ
ング状態中に予め定められた比較的低い一定値に維持さ
れるように流体圧信号によって制御される。オリフイス
を通る流量割合が一定値に維持されるので流体は車輌の
非ステアリング状態においてステアリングバルブを通し
て比較的低い流量割合で流れる。

【００１０】

【実施例】図１を参照すると、車輌の車輪１４，１６を
操舵するのを補助するパワーを供給する本発明に係る液
圧パワーステアリング装置１０が示されている。このパ
ワーステアリング装置１０は図示しないステアリングホ
イール（ハンドル）を回転するのに応じて車輪１４，１
６を旋回するように作動可能である液圧パワーステアリ
ング機構１２を備えている。

【００１１】以下、本発明の構成について順次、述べて
いく。

【００１２】ポンプ液圧パワーステアリングポンプ２６が加圧流体を流体の
リザーバ２８からパワーステアリング機構１２に供給す
る。このパワーステアリングポンプ２６は、通常、車輌
のエンジン（図示せず）によって駆動される一定の排出
量のポンプである。好ましくは、このポンプ２６はビッ
カース（Vickers）ＶＴ７シリーズポンプである。この
ポンプは、例えば、最低のエンジン速度で駐車する際
に、運転手の力を緩和可能なレベルで車輌を操舵するの
に十分な加圧流体をステアリングモータに供給する排出
量を有するように設定されている。この結果、高いエン
ジン速度でポンプ２６は過剰な加圧流体をステアリング
モータに供給する可能性を有する。このポンプ２６の入
り口ポートは流体導管２９を介してリザーバ２８と連通
している。ポンプ２６の出口ポートは主流体導管３４を
介してパワーステアリング機構１２、圧力リリーフバル
ブ４５および流量（フロー）分割バイパスバルブ４０に
連通している。流体導管２９および流体導管３４を含む
本発明に用いられる流体導管はエアロクイップ（Aeroqu
ip）によって製造されるのが好ましい。パワーステアリ
ング機構１２は、中心開放のパワーステアリング方向制
御バルブ１８および液圧パワーステアリング２０を備え
ている。この制御バルブ１８は任意の公知の形態に構成
することができるが、米国特許第４，８７２，３９３号
に開示された構成できることが好ましい。この制御バル
ブ１８は主流体導管３４と戻し流体導管３８とに連通し
ている。この戻し流体導管３８は流体を制御バルブ１８
からリザーバ２８に向ける。

【００１３】パワーステアリングモータパワーステアリングモータ２０の構造は変えることがで
きる。図２を参照すると、図示されたパワーステアリン
グモータ２０はこのパワーステアリングモータの室を２
つの室３７，３９に分割するピストン３０を備えてい
る。このピストン３０はラック歯３１（図１）を有し、
このラック歯はセクタシャフト３５に配置されたギヤ歯
３３に噛合う。このセクタシャフト３５は、車輌のステ
アリングリンク２２を介して車輪１４，１６に作動連結
されてこのセクタシャフトの回転に応じて車輪１４，１
６を旋回（操舵）する。ステアリングリンク２２は公知
であり且つ図１に概略的に示されている。

【００１４】ピストン３０が加圧流体の下に一方向に軸
方向に移動するとき、セクタシャフト３５は一方向に回
転されて車輪１４，１６を一方向に旋回する。ピストン
３０が他の方向に軸方向に移動するとき、セクタシャフ
ト３５は他の方向に回転されて車輪１４，１６を他の方
向に旋回する。本発明に用いられる好ましいパワーステ
アリングモータの一例が米国特許第４，８７２，３９３
号に開示されている。リリーフバルブ導管３４は、又、圧力リリーフバルブ４５の入口ポート
に連通している。このリリーフバルブ４５は公知の構造
にすることができ、且つ流体導管４６を通して導管３４
から導かれる流体圧信号によって開放状態に向かって押
圧される。導管３４内の流体圧が増大するとき、導管４
６の流体圧が増大する。付勢ばね４７がリリーフバルブ
４５を閉位置に向かって押圧する。

【００１５】導管３４内の流体圧が所定の流体圧以上に
増大すると、導管４６の流体圧がリリーフバルブ４５を
ばね４７の付勢力に抗して開位置に押圧するのに十分な
値以上に増大する。リリーフバルブ４５が開位置になる
とき、流体が導管３４からリリーフバルブ４５の出口ポ
ートに流れて導管３４内の圧力を逃す。リリーフバルブ
４５の出口ポート導管３８に連通する。このリリーフバ
ルブ４５は導管３４内の圧力を逃してこの導管３４内に
過剰の流体圧が生じないようにする。

【００１６】バイパスバルブ導管３４は、又、公知の構造の流量（流れ）分割バイパ
スバルブ４０の入口ポートに連通している。このバイパ
スバルブの出口ポートは導管２９を介してリザーバ２８
に連通している。付勢ばね４２がバイパスバルブ４０を
閉位置に向って押圧する。

【００１７】流体導管４１が導管３８とバイパスバルブ
４０との間に連通している。この導管４１は流体圧信号
を導いてバイパスバルブ４０を開くように押圧する。こ
の導管４１内の流体圧信号は導管３８内の流体圧によ
る。この導管４１内の流体圧信号は、導管３８内の流体
圧が増大するとき増大し、導管３８内の流体圧が減少す
るとき減少する。

【００１８】バイパスバルブ４０が開位置にあるとき、
流体が導管３４からバイパスバルブ４０を介して導管２
９に向ってリザーバ２８の中に入る。バイパスバルブが
全閉位置にあるとき、バイパスバルブ４０は、流体を導
管３４から導管２９に流さないようにする。

【００１９】オリフイス５０、好ましくはベンチュリオ
リフイスが戻し流体導管３８に配置されている。好まし
くは、このオリフイス５０は、イートン（Eaton）ＢＢ
シリーズ・パワーステアリングポンプの一つの部品であ
る。流体導管４９がバイパスバルブ４０と導管３８に配
置されたオリフイス５０との間に連通している。導管４
９は流体圧信号をバイパスバルブ４０に導いてバイパス
バルブ４０の作動を制御する。導管４９の流体圧信号の
大きさはオリフイス５０を通る流体の流量割合に基く。
導管４９内の流体圧信号は大気圧より低い。ベンチュリ
オリフイス５０のボンチュリ効果のために、導管４９内
の流体圧信号はオリフイス５０を通る流量割合が減少す
るとき増大し、オリフイス５０を通る流量割合が増大す
るとき減少する。導管４９内の流体圧信号が減少すると
き、バイパスバルブ４０は開位置に向って一層容易に移
動することができる。従って、オリフイス５０を通る流
量割合が増大するとき、バイパスバルブ４０は開位置に
向って一層容易に移動することができる。認識されるべ
きことは、導管４９内の流体圧信号と導管４１内の流体
圧信号は共に変化してバイパスバルブ４０に作用する。
ポンプ２６について上述したように流体の流れは、常
に、車輌を最低のエンジン速度で操舵するのに必要な量
に一致するか又はそれ以上になる。このため、高いエン
ジン速度はパワーステアリングに必要な量以上の流量を
発生する。この過剰な流量は小さな力で緩やかなステア
リング速度が必要な高速において過大になる。この余分
な流量はリザーバ２８に戻されなければならない。本発
明は過剰（余分）な流量を最小のエネルギ損失でリザー
バ２８に戻すことを目的とする。

【００２０】パワーステアリングバルブこのステアリングバルブあるいは制御バルブ１８は外方
スリーブ部材１９および内方コア部材２１（図２〜図４
に概略的に示されている）を備えている。このコア部材
２１はスリーブ部材１９の内側に配置され且つスリーブ
部材１９と同心である。トーションバー２３がコア部材
２１とスリーブ部材１９との間に作用する。スリーブ部
材１９はピストン３０に接続され、且つボールの作用お
よびピストン３０とスリーブ部材１９との間のねじ連結
３２（図１に概略図示）によってピストン３０の軸方向
移動時に回転可能である。

【００２１】コア部材２１はステアリングホイール（図
示せず）の手動回転時に回転される入力シャフト１１に
取付けられている。この入力シャフト１１が回転された
とき、トーションバー２３が捩れてコア部材２１がスリ
ーブ部材１９に対して回転する。ステアリングバルブ１
８の構造と作用とは米国特許第４，９４２，８０３号に
開示されている。

【００２２】スリーブ部材１９は、このスリーブ部材を
半径方向に貫通する複数の等間隔に配置された通路５１
〜５８を有する。コア部材２１は、このコア部材の外周
に円周方向に間隔をあけて配置された複数の軸方向に延
びる溝６１〜６８を有する。これら溝６１〜６８と通路
５１〜５８とは後述する複数の流路を形成するように協
働する。スリーブ部材１９の４つの通路５１〜５４は公
知の方法で導管３４と連通し、この導管はポンプ２６の
出口ポートと連通している。簡略化のため図面は導管３
４と連通する通路５１のみを示している。スリーブ部材
１９の２つの通路５５，５６は公知の方法で導管２９と
連通し、この導管はリザーバ２８と連通している。簡略
化のため図面は導管２９と連通する通路５５のみを示し
ている。スリーブ部材１９の２つの流体通路５７，５８
は公知の方法で導管３８と連通し、この導管はオリフイ
ス５０を介してリザーバ２８と連通している。簡略化の
ため図面は導管３８と連通する通路５７のみを示してい
る。

【００２３】コア部材２１の２つの溝６１，６２は、公
知の方法で導管１５を介してパワーステアリングモータ
２０の室３７と連通している。簡略化のため図面は室３
７と連通する溝６２のみを示している。コア部材２１の
２つの溝６３，６４は、公知の方法で導管１７を介して
パワーステアリングモータ２０の室３９と連通してい
る。簡略化のため、図面は室３９と連通する溝６４のみ
を示している。コア部材２１の２つの溝６５，６８の夫
々はスリーブ部材１９の通路５７と連通状態に接続可能
である。コア部材２１の２つの溝６６，６７の夫々はス
リーブ部材１９の通路５８と連通状態に接続可能であ
る。

【００２４】コア部材２１の溝６５〜６８は８つのテー
パ付き圧力調整制御縁７１〜７８を有する。図示のため
これら縁７１〜７８は図面に誇張して示されている。こ
れら縁７１〜７８の夫々はコア部材２１に設けられた溝
とスリーブ部材１９に設けられた関連する通路との間の
突然の閉鎖を避けるためにテーパが設けられている。縁
７１は通路５２と溝６６との間に配置され、縁７２は溝
６６と通路５８との間に配置されている。縁７３は通路
５８と溝６７との間に配置され、縁７４は溝６７と通路
５３との間に配置されている。縁７５は通路５４と溝６
８との間に配置され、縁７６は溝６８と通路５７との間
に配置されている。縁７７は通路５７と溝６５との間に
配置され、縁７８は溝６５と通路５１との間に配置され
ている。溝６１〜６４の夫々の縁は変形でき、例えばテ
ーパを設けないようにすることができる。

【００２５】ステアリングバルブの中立状態車輌のエンジンが停止したときポンプ２６は導管３４を
通して何らの流体も供給せず、バイパスバルブ４０は閉
じられ、リリーフバルブ４５も閉じられ、ステアリング
バルブ１８は図２に示す如く、中立位置にある。車輌の
エンジンが低速でエンジンアイドリング中の如く、非ス
テアリング中、ポンプ２６は流体を導管３４に出力し、
ステアリングバルブ１８は中立位置になる。

【００２６】図２を参照すると、ステアリングバルブ１
８の中立位置において、流体は通路５１から縁７８を横
切って溝６５の中に流れ、次いで縁７７を横切って通路
５７の中に流れる。流体は、又、通路５４から縁７５を
横切って溝６８の中に流れ、次いで、縁７６を横切って
通路５７の中に流れる。流体は通路５２から縁７１を横
切って溝６６の中に流れ、次いで、縁７２を横切って通
路５８の中に流れる。流体は、又、通路５３から縁７４
を横切って溝６７の中に流れ、次いで、縁７３を横切っ
て通路５８の中に流れる。次いで、流体は通路５７，５
８から導管３８およびオリフイス５０を通してリザーバ
２８の中に流れる。

【００２７】又、ステアリングバルブ１８の中立位置に
おいて、溝６１，６３は通路５５に連通し、溝６２，６
４は通路５６に連通している。通路５５，５６が導管２
９を介してリザーバ２８に連通しているのでパワーステ
アリングモータ２０の室３７，３９は互いに連通し且つ
リザーバ２８に連通している。流体が導管３８およびオ
リフイス５０を通して流れると、圧力信号がバイパスバ
ルブ４０に連通される。ばね４２の付勢力に連結された
これらの信号はバイパスバルブ４０を開放して導管３４
から導管２９を通してリザーバ２８の中に入る流体をバ
イパスする。例えば、６００ＲＰＭのエンジンアイドル
速度において、バイパスバルブ４０を通る流体の流量割
合は、好ましくは１分間当り約３．１ガロン（ＧＰＭ）
であるが、オリフイス５０を通る流体の流量割合は、好
ましくは約０．９ＧＰＭの予め定められた低い一定割合
になる。オリフイス５０を通る流量割合が非ステアリン
グ状態において、エンジンアイドル中に、比較的低くな
るのでステアリングバルブ１８を通る流量割合は比較的
低い。車輌のエンジン速度がステアリングバルブ１８の
中立位置において増大するとき、ポンプ２６の速度は増
大する。従って、導管３８およびオリフイス５０を通る
流量は増大する。このため、導管４９の流体圧信号が減
少し、且つ導管４１の流体圧信号は増大する。車輌のエ
ンジン速度が減少するときポンプ２６の速度は減少す
る。従って、導管３８およびオリフイス５０を通る流量
割合は減少する。このため、導管４９の流体圧信号は増
大し、導管４１の流体圧信号は減少する。バイパスバル
ブ４０は導管４１，４９の流体圧信号およびばね４２の
付勢力によって制御されて車輌のエンジン速度が増大し
たり減少したりするにつれてオリフイス５０を通して
０．９ＧＰＭの所定の低い一定の流量割合を維持する。

【００２８】更に詳細にのべると、オリフイス５０を通
る流量割合が０．９ＧＰＭの所定の低い一定割合以下に
減少すると、バイパスバルブ４０はより閉位置に移動す
る。バイパスバルブ４０が一層閉位置に移動するとき、
主導管３４を通る流量割合は増大する。主導管３４を通
る流量割合が増大するとき、オリフイス５０を通る流量
割合が増大する。従って、主導管３４を通る流量割合は
増大してオリフイス５０を通る流量割合が減少すると
き、０．９ＧＰＭの所定の低い一定割合にオリフイス５
０を通る割合を維持する。

【００２９】オリフイス５０を通る流量割合が０．９Ｇ
ＰＭの所定の低い一定割合以上に増大すると、バイパス
バルブ４０は一層開位置に移動する。バイパスバルブ４
０がより開位置に移動するとき、主導管３４を通る流量
割合が減少する。主導管３４を通る流量割合が減少する
とき、オリフイス５０を通る流量割合は減少する。従っ
て、主導管３４を通る流量割合が減少してオリフイス５
０を通る流量割合が増大するとき、０．９ＧＰＭの所定
の低い一定の割合にオリフイス５０を通る流量を維持す
る。好ましくは、流体をバイパスバルブ４０を通してバ
イパスすることができる最大流量割合は１９．１ＧＰＭ
である。エンジン速度が非ステアリング状態において増
大するか又は減少するにつれてオリフイス５０を通る
０．９ＧＰＭの所定の低い一定の流量割合を維持するこ
とによってステアリングバルブ１８を通して送られる流
量は所定の低い一定の流量割合に維持される。

【００３０】一方向のステアリング車輌のステアリングホイールが一方向に回転されたと
き、典型的には、トーションバー２３が捩れてコア部材
２１がスリーブ部材１９に対して一方向に回転する。図
３を参照すると、コア部材２１およびスリーブ部材１９
は、図２に示されたステアリングバルブ１８の中立位置
におけるコア部材とスリーブ部材との相対位置に比べて
互いに異なる位置にある。図３に示されたコア部材２１
は図２に示された中立位置からスリーブ部材１９に対し
て時計方向に回転される。

【００３１】コア部材２１が図２の位置から図３の位置
に移動するとき、コア部材２１の溝６３，６４は、スリ
ーブ部材１９の通路５５，５６と夫々連通したままであ
る。パワーステアリングモータ２０の室３９は通路５
５，５６を介して導管２９に連通する溝６３，６４と連
通している。この導管２９がリザーバ２８に連通してい
るのでパワーステアリングモータ２０の室３９は、コア
部材２１が図３の位置にあるとき、リザーバ２８に接続
される。

【００３２】又、コア部材２１が図２の位置から図３の
位置に移動するとき、コア部材２１の溝６１，６２はス
リーブ部材１９の通路５２，５４と夫々連通するように
切換わる。パワーステアリングモータ２０の室３７は、
コア通路２１が図３の位置にあるとき通路５２，５４を
介して導管３４に連通する溝６１，６２と連通する。導
管３４がポンプ２６の出口ポートと連通しているのでパ
ワーステアリングモータ２０の室３７はポンプ２６の出
口ポートに接続される。従って、パワーステアリングモ
ータ２０の室３７はコア部材２１が図３の位置にあると
き比較的高い流体圧になる。

【００３３】コア部材２１およびスリーブ部材１９が図
３の位置にあるときに室３７が比較的高い流体圧にあり
且つ室３９が、比較的低い流体圧にあるのでピストン３
０は右方（図３で見て）に軸方向に移動する。ピストン
３０が右方に軸方向に移動するとき、車輪１４，１６は
車輌のステアリング２２を介して相応する方向に回転さ
れる。ピストン３０が右方に軸方向に移動するにつれて
スリーブ部材１９は、米国特許第４，９４２，８０３号
に示された如きピストン３０とスリーブ部材１９との間
のボール・ねじ連結３２の作用のためにコア部材２１に
対して従属態様で回転する。

【００３４】又、コア部材２１が図３に示された位置に
移動するとき、導管３８の流体圧は減少し、又、導管４
１の流体圧が減少する。これは、パワーステアリングモ
ータ２０による導管３８と連通している通路５１〜５４
からの流体要求のために生ずる。従って、オリフイス５
０を通る流体は減少する。この結果、バイパスバルブ４
０に作用する力はバイパスバルブ４０をより閉鎖状態に
向って押圧する。バイパスバルブ４０がより閉鎖状態に
向って押圧されるとき、ステアリングバルブ１８を通し
てパワーステアリングモータ２０に流れる流体の流量割
合は増加し、少量の流体がバイパスバルブ４０を通して
導管２９にバイパスされる。これは、導管３８の流体圧
およびオリフイス５０を通る流量割合を増加し、この結
果、オリフイス５０を通る流量割合が０．９ＧＰＭの所
定の低い一定の値に維持される。コア部材２１が図２の
位置から図３の位置に移動するとき、室３７の流体圧、
コア部材２１の溝６１，６２の流体圧およびスリーブ部
材１９の通路５１〜５４の流体圧は、溝６１，６２の夫
々の縁がテーパにされている如く調節（加減）されてい
ないので殆ど同じ流体圧にある。同時に、流体は調節縁
７１〜７８を横切って流れ続ける。調節縁７１〜７８を
横切る流体流は導管３８およびオリフイス５０を通って
リザーバ２８に流れる流体流と同じである。オリフイス
５０を通る流体流が０．９ＧＰＭの所定の低い一定の値
に維持されるので調節縁７１〜７８を横切る流体流は、
又、０．９ＧＰＭに維持される。従って、調節縁７１〜
７８を横切る流体流は、コア部材２１が図２の位置から
図３の位置に移動するときに０．９ＧＰＭに維持され
る。

【００３５】他方向のステアリング車輌のステアリングホイールが他方向に回転されたと
き、典型的に、トーションバー２３が他方向に捩れてコ
ア部材２１がスリーブ部材１９に対して他方向に回転す
る。図４を参照すると、コア部材２１およびスリーブ部
材１９は、図２に示す如きステアリングバルブ１８の中
立位置におけるコア部材２１およびスリーブ部材１９の
相対位置に比べて互いに異なる位置にある。図４に示す
如く、コア部材２１は図２に示された中立位置からスリ
ーブ部材１９に対して反時計方向に回転される。

【００３６】コア部材２１が図２の位置から図４の位置
に移動するとき、コア部材２１の溝６１，６２はスリー
ブ部材１９の通路５５，５６と夫々連通する。パワース
テアリングモータ２０の室３７は、通路５５，５６を介
して導管２９に連通する溝６１，６２と連通する。導管
２９がリザーバ２８と連通するのでパワーステアリング
モータ２０の室３７はコア部材２１が図４の位置にある
とき、リザーバ２８に接続される。

【００３７】又、コア部材２１が図２の位置から図４の
位置に移動するとき、コア部材２１の溝６３，６４は、
スリーブ部材１９の通路５１，５３と夫々連通するよう
に切換わる。ステアリングモータ２０の室３９は、コア
部材２１が図４の位置にあるとき、通路５１，５３を介
して導管３４に連通する溝６３，６４と連通する。導管
３４がポンプ２６の出口ポートと連通するのでパワース
テアリングモータ２０の室３９はポンプ２６の出口ポー
トに接続され、従って、コア部材２１が図４の位置にあ
るとき比較的高い流体圧になる。

【００３８】コア部材２１およびスリーブ部材１９が図
４の位置にあるときに室３９が比較的高い流体圧にな
り、且つ室３７が比較的低い流体圧になるのでピストン
３０は左方（図４で見て）に軸方向に移動する。ピスト
ン３０が左方に軸方向に移動するとき、車輪１４，１６
は車輌のステアリングリンク２２を介して相応する方向
に回転される。ピストン３０が左方に軸方向に移動する
につれてスリーブ部材１９は、米国特許第４，９４２，
８０３号に示された如きピストン３０とスリーブ部材１
９との間のボール・ねじ連結３２の作用のためにコア部
材２１に対して従属態様で回転する。

【００３９】バイパスバルブ４０は、コア部材２１が図
２に示された位置から図４に示された位置に移動すると
き、オリフイス５０を通る０．９ＧＰＭの所定の低い一
定の流量割合を維持するように制御される。ステアリン
グバルブ１８が図２の位置から図４の位置に移動された
ときオリフイス５０を通る０．９ＧＰＭの所定の低い一
定の流量割合を維持するバイパスバルブ４０の作動およ
び制御は、ステアリングバルブ１８が図２の位置から図
３の位置に移動されるときにオリフイス５０を通る０．
９ＧＰＭの所定の低い一定の流量割合を維持するバイパ
スバルブ４０の上述した作動および制御と同じである。

【００４０】コア部材２１が図２の位置から図４の位置
に移動するとき、ステアリングモータ２０の室３７の流
体圧、コア部材２１の溝６３，６４の流体圧およびスリ
ーブ部材１９の通路５１〜５４の流体圧は、溝６３，６
４の夫々の縁がテーパの如く調節（緩和あるいは加減）
されていないので略同じ流体圧になる。同時に、流体が
調節縁７１〜７８を横切って流れ続ける。これら調節縁
７１〜７８を横切って流れる流体量は導管３８およびオ
リフイス５０を通ってリザーバ２８に流れる流体量と同
じである。オリフイス５０を通る流体量が０．９ＧＰＭ
の所定の低い一定値に維持されるので調節縁７１〜７８
を横切る流体量も０．９ＧＰＭに維持される。従って、
これら調節縁７１〜７８を横切る流量は、コア部材２１
が図２の位置から図４の位置に移動するとき０．９ＧＰ
Ｍに維持される。

【００４１】作動特徴車輌のパワーステアリング装置１０はある独特な有利な
作動特徴を有する。例えば、このパワーステアリング装
置１０は比較的低い馬力消費を有する。これは、ポンプ
２６が非ステアリングのときにステアリングバルブ１８
を通る好ましくは０．９ＧＰＭのみの流体を排出するこ
とになる。このことは、米国特許第４，７６８，６０５
号に示されたステアリング装置に比べてステアリングバ
ルブに常に約４ＧＰＭの一定流量を提供することを企図
していることである。非ステアリングの時ステアリング
バルブ１８を通して０．９ＧＰＭのみの流体が流れるの
でポンプ２６を横切る圧力降下は低く、ポンプ２６によ
って消費される馬力の大きさは比較的小さい。更に、パ
ワーステアリング装置１０を通る流体によって発生する
ノイズは、非ステアリング時、ステアリングバルブ１８
を通して０．９ＧＰＭのみの流体が流れるので最少化さ
れる。

【００４２】パワーステアリング装置１０は、又、ステ
アリングホイールの回転化に応じてステアリングバルブ
１８に可変の流量割合を供給するように機能する。例え
ば、ステアリングホイールの回転割合が増大するにつれ
て導管３８の圧力は、ステアリングモータ２０による流
体要求のために減少する傾向にある。従って、オリフイ
ス５０を通る流量割合が減少するようになる。この結
果、バイパスバルブ４０に作用する力はバイパスバルブ
４０を閉じる傾向にあり、これによってステアリングバ
ルブ１８への流量を増大し、この結果、導管３８を通る
流量は一定に維持される。これは、米国特許第４，７６
８，６０５号に示されたステアリング装置に比べて、ス
テアリングホイールをいかに早く回転させるかに拘らず
一定の流量をステアリングバルブに供給するように作動
することになる。

【００４３】ステアリング中、オリフイス５０を通る流
量割合は、ステアリングホイールの角速度、即ち、ステ
アリングホイールを回転する速度、従って、コア部材２
１をスリーブ部材１９に対して回転する速度に無関係に
０．９ＧＰＭの所定の低い一定値のままである。これ
は、コア部材２１およびスリーブ部材１９がステアリン
グホイールの回転早さに拘らず所要のステアリング負荷
のために同じ相対位置に移動するために生ずる。このこ
とは、（１）通路５１〜５４から調節縁７１〜７８を横
切る流量割合の合計が０．９ＧＰＭのままであるため
（２）通路５１〜５４とステアリングモータ２０の加圧
室との間に調節縁がないので通路５１〜５４とモータ２
０の加圧室との間の圧力降下が最小であるために生ず
る。パワーステアリング装置１０は、又、米国特許第
４，７６８，６０５号に示されたステアリング装置に比
べて、パーキング中ステアリング力を減少するように働
く。このパワーステアリング装置１０において、調節縁
７１〜７８の近くの流れ領域は比較的小さい。従って、
トーションバー２３は調節縁７１〜７８の近くの流れ領
域を制限する僅かな量だけねじれば良く、このため、所
要のステアリング負荷のために通路５１〜５４の圧力を
増大せしめる。これは、又、米国特許第４，７６８，６
０５号に示されたステアリング装置に比べてレスポンス
時間を減少する。

【００４４】第二の実施例本発明の他の実施例は図５に概示されている。図５に示
された実施例は図１〜図４に示された実施例と略同じで
あり、図５には図１〜図４の部品と同様の部品には
“ａ”を付して同様の符号で示してある。

【００４５】図５を参照すると、ステアリングバルブ１
８ａは中立位置に示されている。制御可能な流量制御弁
９０が導管９７と連通する一例を有する。この導管９７
は導管９８を介してステアリングバルブ１８ａに連通し
ている。流体がステアリングバルブ１８ａから導管９８
の中に流れ、次いで導管９７の中に流れて流量制御弁９
０に流れ、導管９９の中に流れてオリフイス５０ａに流
れる。流量制御弁９０の他側は導管９１を通してオリフ
イス９２に連通する。このオリフイスは導管２９ａを介
してリザーバ２８ａに連通する。このオリフイス９２は
オリフイス５０ａと同じサイズである。流量制御弁９０
の開放位置において、流体は導管９７から流量制御弁９
０およびオリフイス９２を介してリザーバ２８ａに流れ
る。流量制御弁９０の完合閉位置において、導管９７か
ら流量制御弁９０およびオリフイス９２を通してリザー
バ２８ａへの流れはない。

【００４６】この流量制御弁９０は、電子制御モジュー
ル９３からのライン９５の電気的出力信号に応答して制
御される。この電子制御モジュール９３からのライン９
５上の出力信号は車速センサ９４からのライン９６上の
速度信号に応答して与えられる。車速センサ９４からの
ライン９６上の速度信号は車輌の接地速度を表示する。
従って、流量制御弁９０は車輌の接地速度に応答して制
御される。流量制御弁９０は、車輌の接地速度が零にな
るとき全開位置になる。この流量制御弁９０は車輌の接
地速度が増大するにつれてより閉位置に徐々に移動す
る。この流離制御弁９０は、車輌の接地速度が所定の速
度値以上になるときその全閉位置になる。ステアリング
バルブ１８ａが中立位置にあり且つ流量制御弁９０が全
開位置にあるとき、即ち車輌の接地速度が零のとき、流
体は導管９７から流量制御弁９０およびオリフイス９２
を通ってリザーバ２８ａに、好ましくは０．９ＧＰＭの
所定の流量割合で流れる。同時に、導管９９およびオリ
フイス５０ａを通ってリザーバ２８ａに流れる流量割合
は０．９ＧＰＭの所定の低い一定値に維持される。ステ
アリングバルブ１８ａから導管９８を通る流量は、導管
９８を通り流量制御弁９０に流れる流量と導管９９を通
りオリフイス５０ａに流れる流量との総和である。従っ
て、ステアリングバルブ１８ａを通る流量割合は、ステ
アリングバルブ１８ａが中立位置にあり且つ流量制御弁
９０が全開位置にあるとき１．８ＧＰＭになる。

【００４７】車輌の接地速度が増大するにつれて流量制
御弁９０はより閉位置に移動し、流量制御弁９０を通る
流量割合は０．９ＧＰＭから減少する。同時に、導管９
９およびオリフイス５０ａを通ってリザーバ２８ａに流
れる流量割合は０．９ＧＰＭの所定の低い一定値に維持
される。従って、ステアリングバルブ１８ａを通る流量
割合は、ステアリングバルブ１８ａが中立位置にあり且
つ流量制御弁９０がより閉位置に移動するとき１．８Ｇ
ＰＭから減少する。

【００４８】ステアリングバルブ１８ａが中立位置にあ
り、流量制御弁９０がその全閉位置にあるとき、即ち、
車輌の接地速度が所定の速度値以上になるとき、流体は
導管９７から流量制御弁９０およびオリフイス９２を通
ってリザーバ２８ａには流れない。同時に、導管９９お
よびオリフイス５０ａを通してリザーバ２８ａに流れる
流量割合は０．９ＧＰＭの所定の低い一定値に維持され
る。流体が導管９７を通して流れないのでステアリング
バルブ１８ａから導管９８を通して流れる流量割合は導
管９９を通してオリフイス５０ａに流れる流量割合と同
じである。従って、ステアリングバルブ１８ａを通る流
量割合は、ステアリングバルブ１８ａが中立位置にあり
且つ流量制御弁が全閉位置にあるとき０．９ＧＰＭにな
る。

【００４９】上述から明らかになることは、車輌の低速
度において、調節縁７１ａ〜７８ａを超えてステアリン
グバルブ１８ａを通し、又、導管９８を通る流量割合
は、図５の実施例では図１〜図４の実施例におけるより
も高いことである。この結果、図５の実施例のコア部材
２１ａが図１〜図４の実施例のコア部材２１よりも大き
く移動する必要がなく調節縁７１ａ〜７８ａを横切って
所望の圧力降下を形成するためにパーキング中ステアリ
ング力が小さくて済む。従って、図５の実施例のトーシ
ョンバー２３ａはステアリング負荷のために図１〜図４
の実施例のトーションバー２３に比べて大きく捩られる
必要がない。

【００５０】又、パーキング中、図１〜図４の実施例と
同じステアリング力を図５の実施例に維持することが必
要なら、大きなばね定数のトーションバーを図５の実施
例に用いることができる。大きいばね定数のトーション
バーが図５の実施例に用いられると、大きいステアリン
グ力が車輌の高速で必要となり、これはある車輌には望
ましい。

【００５１】発明の効果本発明によれば、上述の如く、流体がステアリングバル
ブを通して比較的低い流量割合で流れる時、ステアリン
グバルブを通る流量割合のため、ポンプ等の馬力消費が
比較的低い。従って、オリフイスを通る流量割合を比較
的低い一定の所定値に維持することによってエンジン駆
動ポンプによる馬力消費は相対的に低い値になるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車輌の液圧パワーステアリング装
置の概略図。

【図２】起動可能なステアリングバルブを中立位置で示
す図１のパワーステアリング装置の概略図。

【図３】ステアリングバルブを異なる位置で示す図２と
同様の概略図。

【図４】図３と同様の概略図。

【図５】本発明に係るパワーステアリング装置の他の実
施例の概略図。

【符号の説明】

１０：パワーステアリング装置、１４，１６：車輪、１８：ステアリングバルブ、１９：スリーブ部
材、２０：ステアリングモータ、２１：コア部材、２６：ポンプ、２８：リザーバ、３０：ピストン、３７，３９：室４０：バイパスバルブ、４５：リリーフバル
ブ、４７：ばね，５０：オリフイス、５７，５８：通路、６３，６４，６５，
６６，６７，６８：溝７１〜７８：調節縁

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【手続補正書】

【提出日】平成４年６月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵すべき車輪に接続されて該車輪を操
舵するパワーステアリングモータと、流体のリザーバ
と、該リザーバと連通する入口および出口を有するポン
プと、流体を前記リザーバに通す中立位置と流体を前記
パワーステアリングモータとリザーバとに通す起動位置
とに移動可能なパワーステアリングバルブと、流体を前
記ポンプの出口から前記パワーステアリングバルブに導
く主導管手段と、前記パワーステアリングバルブがその
中立位置と起動位置とにあるとき、流体を前記パワース
テアリングバルブから前記リザーバに導く戻し導管手段
と、流体を前記主導管手段から前記リザーバにバイパス
するバイパスバルブと、前記戻し導管手段に配置された
オリフイスと、該オリフイスを横切る圧力降下に応答し
て前記バイパスバルブを制御する制御手段とを備えて成
るパワーステアリング装置。
【請求項２】前記戻し導管手段が前記パワーステアリ
ングバルブ、リザーバおよびバイパスバルブに連通する
第一の導管と、前記パワーステアリングバルブおよびリ
ザーバに連通する第二の導管とを含み、前記オリフイス
は前記第一の導管に配置されて前記第一の導管を通る流
体の流量が一定に維持できるように前記バイパスバルブ
を制御し、前記パワーステアリングバルブは前記ステア
リングモータから前記第二の導管に流体を向けて前記リ
ザーバに流すための通路を有する請求項１記載の装置。
【請求項３】前記制御手段は前記バイパスバルブと前
記オリフイスとの間に連通して前記バイパスバルブを制
御するように流体圧信号を導く制御流体導管を含み、該
流体導管の流体圧信号の大きさは前記オリフイスを通る
流体量の関数として変化し、該制御流体導管の流体圧信
号は前記オリフイスを通る流体量が減少するときに増大
し、且つオリフイスを通る流体量が増大するときに減少
する請求項２記載の装置。
【請求項４】前記オリフイスがベンチュリオリフイス
から成る請求項２記載の装置。
【請求項５】前記パワーステアリングバルブがスリー
ブ部材と、該スリーブ部材内に該スリーブ部材と同心に
配置されたコア部材とを含み、前記スリーブ部材とコア
部材とは互いに回転可能である請求項２記載の装置。
【請求項６】前記スリーブ部材は該スリーブ部材を半
径方向に貫通する複数の等間隔に配置された通路を有
し、前記コア部材は該コア部材の外周に円周方向に間隔
をあけて配置された複数の軸方向に延びる溝を有し、該
コア部材の溝とスリーブ部材の通路とは前記パワーステ
アリングバルブを通る複数の流体路を形成するために協
働する請求項５記載の装置。
【請求項７】前記コア部材の前記溝の幾つかは調節
（加減）縁を有し、該調節縁を超えて流体が前記主導管
手段から前記戻し導管手段の第一の導管に流れる請求項
６記載の装置。
【請求項８】操舵すべき車輪に接続可能であって該車
輪に接続されたとき車輪を操舵し且つピストンと該ピス
トンの両側の第一および第二の流体室とを有するパワー
ステアリングモータと、流体のリザーバと、該リザーバ
と連通する入口および出口を有するポンプと、前記パワ
ーステアリングバルブを介し第一の通路を通してリザー
バに流体を流す中立位置と起動位置との間を移動可能な
パワーステアリングバルブと、前記ホンプの出口からパ
ワーステアリングバルブに流体を導く主導管手段と、前
記パワーステアリングバルブがその中立位置および起動
位置にあるとき、流体を前記第一の通路から前記リザー
バに導く第一の戻し導管と、第二の戻し導管と、流体を
前記主導管手段から前記リザーバにバイパスするバイパ
スバルブと、前記第一の戻し導管に配置されたオリフイ
スと、前記第一の通路および第一の戻し導管を通して一
定の流れが維持できるように前記オリフイスを横切る圧
力降下に応答して前記バイパスバルブを制御する手段と
を備えて成り、前記起動位置において、（i）流体が前
記ステアリングバルブを介し前記第一の通路を通じて前
記リザーバに流れ、（ii）流体が前記ステアリングバル
ブを介し第二の通路を通して前記ステアリングモータの
一つの室に流れ、（iii）流体が前記ステアリングバル
ブを介し第三の通路を通して前記ステアリングモータの
他の室から流れ、前記第二の戻し導管は流体を前記第三
の通路から前記リザーバへ導くことを特徴とするパワー
ステアリング装置。
【請求項９】前記ステアリングバルブはスリーブ部材
と該スリーブ部材の内側に該スリーブ部と同心に配置さ
れたコア部材とを含み、前記スリーブ部材とコア部材と
は互いに回転可能である請求項８記載の装置。
【請求項１０】前記スリーブ部材は該スリーブ部材を
半径方向に貫通する複数の等間隔に配置された通路を有
し、前記コア部材は該コア部材の外周に円周方向に間隔
をあけて配置された複数の軸方向に延びる溝を有し、該
溝と前記通路とは前記第一、第二および第三の通路を形
成するように協働する請求項９記載の装置。
【請求項１１】前記コア部材の溝は調節縁を有し、該
調節縁を超えて流体が前記第一の通路を通って前記第一
の戻し導管に流れる請求項１０記載の装置。
【請求項１２】前記コア部材の溝の幾つかは非調節縁
を有し、該非調節縁を超えて流体が前記第二の通路を通
って前記ステアリングモータの一つの室に流れる請求項
１１記載の装置。
【請求項１３】前記オリフイスに平行な第二のオリフ
イスと開位置と閉位置との間に移動可能であって前記第
二のオリフイスを通る流体の流量を制御する流量制御弁
と、前記第二のオリフイスを通る流体の流量を制御する
ように前記流量制御弁を制御する車輌速度検出手段とを
有する請求項８記載の装置。
【請求項１４】前記車輌速度検出手段は車速が増加す
るにつれて前記第二のオリフイスを通る流量を減少する
ように車速の増加に従って前記流量制御弁を閉じる手段
を備えている請求項１３記載の装置。