JPH0642531U - 動力操向装置の操舵力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体騒音を低減させることができる動力操向
装置の操舵力装置を提供する。 【構成】 バルブボディ１とバルブシャフト２とを相対
回動可能に嵌合して、互いの凹溝３とランド６との隣接
する端縁部でオリフィス１６ａ、１７ａ、１６ｂ、１７
ｂを構成すると共に、ランド６の端縁部に、移動手段２
６によるバルブボディ１とバルブシャフト２との相対移
動でオリフィス開口面積を変化させる異なったチャンフ
ァを形成したロータリバルブＡと、スプール収納孔３１
内にスプール弁３４を介して、ポンプ吐出圧が導入され
る第一圧力室３５と、圧力調整弁Ｃで調整された圧力が
導入される第二圧力室３６とを区画形成し、スプール弁
３４の移動でドレン開口面積を調整してロータリバルブ
Ａに作動液を供給する流量制御弁Ｂと、移動手段２６と
圧力調整弁Ｃとを制御するコントローラＤと、コントロ
ーラＤに接続された車両状態検出センサーＥとで構成し
た。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、自動車のパワーステアリング装置等動力操向装置の操舵力制御装 置に関する。

【０００２】

【従来技術】

従来、動力操向装置のロータリバルブには、特開昭６１−４６７６２号公報に 記載されたものがある。このロータリバルブでは、図４に示すように、バルブボ ディ１とバルブシャフト２とが相対回動可能に嵌合され、バルブボディ１の内周 面には複数の凹溝３と該凹溝３間にランド４が形成される一方、バルブシャフト ２の外周面には複数の凹溝５と該凹溝５間にランド６が形成されている。また、 バルブボディ１とバルブシャフト２の互いの凹溝３とランド６との間、凹溝５と ランド４との間には、図示しないポンプに接続されるポンプポート８、図示しな いリザーバタンクに接続されるタンクポート１０、及び、図示しないパワーシリ ンダの左右の油室に接続される左右のシリンダポート１２_R 、１２_L が形成され ている。

【０００３】 そして、バルブボディ１が連結された出力部材１３に作用する操舵抵抗に対し て、バルブシャフト２が連結された入力部材１４を相対回動させたとき、入出力 部材１３、１４を連結するトーションバー１５が捩じられて、バルブボディ１と バルブシャフト２とが相対回動され、例えば一方のシリンダポート１２_L がポン プポート８に、他方のシリンダポート１２_R がタンクポート１０に各々連通する と共に、ポンプポート８と他方のシリンダポート１２_R との間、及び、一方のシ リンダポート１２_L とタンクポート１０との間でバルブボディ１のランド４とバ ルブシャフト２のランド６が半径方向に対向するように配設されるようになって いる。

【０００４】 つまり、前記ポンプポート８と他方のシリンダポート１２_R との間、及び、前 記一方のシリンダポート１２_L とタンクポート１０との間で、凹溝３とランド６ の隣接した端縁部で構成されるオリフィス１６ｂ、１７ａが各々閉じ、また、ポ ンプポート８と一方のシリンダポート１２_L との間、及び、他方のシリンダポー ト１２_R とタンクポート１０との間で、凹溝３とランド６の隣接した端縁部で構 成されるオリフィス１６ａ、１７ｂが各々開き、これによって、ポンプからの作 動油がパワーシリンダの左室に供給され、右室の作動液がリザーバタンクに排出 され、パワーシリンダへの供給経路を構成したオリフィス１６ａの絞り調整でス テアリングの助勢圧力を制御するようになっている。

【０００５】 また、バルブシャフト２のランド６の端縁部の入力部材１４側には、幅が比較 的に長い低速用のチャンファ１８₁ が、出力部材１３側には、幅が比較的に短い 高速用のチャンファ１８₂ が各々刻設されている。そして、操舵助勢力を最大に 必要とする低速運転時、バルブボディ１が出力部材１３の端面１３ａに当接した 最初の位置で高速用のチャンファ１８₂ を最大に開き、また、操舵助勢力を小さ くする必要がある高速運転時、バルブシャフト２に対してバルブボディ１を前記 最初の位置から入力部材１４側に相対移動させて、高速用のチャンファ１８₂ を 漸次閉塞させ、遂には閉塞を完了するようになっている。

【０００６】

【考案の解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のロータリバルブにおいて、高速用のチャンファ１８ ₂ はオリフィス開口面積が大きくなるようにポケット状に形成されており、しか も幅が比較的に短くなっていることから、高速運転時における上記バルブボディ １の軸方向移動量が小さくても流量の絞り量が大きく、残りのオリフィス開口面 積を流れる流量が急激に増加することになる。これに加えて、シリンダポート１ ２_L とタンクポート１０との間が１つのオリフィス１７ａで、ポンプポート８と シリンダポート１２_R との間が１つのオリフィス１６ｂで各々仕切られて前後に 大きな圧力差が生じることから、オリフィス１６ｂ、１７ａにリークが発生し、 該オリフィス１６ｂ、１７ａを構成するバルブシャフト２のランド６の端縁部の 前後でリークの流速が急激に上昇することから、キャビテーションが発生し、気 泡が崩壊する際の衝撃波がバルブシャフト２を叩いて、大きい流体騒音を発生さ せるおそれがある。

【０００７】 この考案は上記課題を解決するためになしたもので、流体騒音を低減させるこ とができる動力操向装置の操舵力装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案に係る動力操向装置の操舵力制御装置は 、内周面に複数の凹溝と該凹溝間にランドが形成されたバルブボディと、外周面 に複数の凹溝と該凹溝間にランドが形成されたバルブシャフトとを相対回動可能 に嵌合して、互いの凹溝とランドとの隣接する端縁部でオリフィスを構成すると 共に、前記バルブシャフトのランドの端縁部に、移動手段による該バルブシャフ トと前記バルブボディの軸方向の相対移動で前記オリフィスの開口面積を変化さ せる異なったチャンファを形成したロータリバルブと、スプール収納孔内にスプ ール弁を介して、ポンプの吐出圧が導入される第一圧力室と、圧力調整弁で調整 された圧力が導入される第二圧力室とを区画形成し、これらの圧力室間の差圧に よる前記スプール弁の移動でドレン開口面積を調整して前記ロータリバルブに作 動液を供給する流量制御弁と、前記ロータリバルブの移動手段と前記圧力調整弁 とを制御するコントローラと、該コントローラに接続された車速センサー等の車 両状態検出センサーとで構成したものである。

【０００９】

【作用】

上記構成によれば、コントローラは車輌状態検出センサーからの信号に応じて ロータリバルブの移動手段と圧力調整弁とを制御する。

【００１０】 例えば車速が高速になると、コントローラによる移動手段の制御で、オリフィ スの開口面積の一部が閉塞されるようにロータリバルブのバルブボディとバルブ シャフトが軸方向に相対移動されると共に、コントローラによる圧力調整弁の制 御で、前記ロータリバルブに対する供給流量が少なくなるように流量制御弁のス プール弁が移動され、これによって、残りのオリフィス開口面積を流れる流量の 急激な増加を抑制することが可能となる。

【００１１】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面により説明する。

【００１２】 図１は動力操向装置の操舵力制御装置を示す全体図である。図２は図１中のロ ータリバルブを示す縦断面図で、バルブボディの変位前の状態を図の上半分に、 変位後の状態を図の下半分に各々示す。尚、前記従来例と同一部品には同一符号 を付した。

【００１３】 この操舵力制御装置は、ロータリバルブＡと流量制御弁Ｂと圧力調整弁Ｃとコ ントローラＤと車両状態検出センサーの例えば車速センサーＥとで構成されてい る車速センサーは他に、エンジン回転数センサーや変速ギヤ変速センサー等でも 良い。

【００１４】 ロータリバルブＡは前記従来例と同一構成となっており、バルブボディ１とバ ルブシャフト２とが相対回動可能に嵌合され、バルブボディ１の内周面には複数 の凹溝３と該凹溝３間にランド４が形成される一方、バルブシャフト２の外周面 には複数の凹溝５と該凹溝５間にランド６が形成されている。また、バルブボデ ィ１とバルブシャフト２の互いの凹溝３とランド６との間、凹溝５とランド４と の間には、ポンプ７に接続されるポンプポート８、リザーバタンク９に接続され るタンクポート１０、及び、パワーシリンダ１１の左右の油室１１ａ、１１ｂに 接続される左右のシリンダポート１２_R 、１２_L が形成されている。

【００１５】 そして、バルブボディ１が連結された出力部材１３に作用する操舵抵抗に対し て、バルブシャフト２が連結された入力部材１４を相対回動させたとき、入出力 部材１３、１４を連結するトーションバー１５が捩じられて、バルブボディ１と バルブシャフト２とが相対回動され、例えば一方のシリンダポート１２_R がポン プポート８に、他方のシリンダポート１２_L がタンクポート１０に各々連通する と共に、ポンプポート８と他方のシリンダポート１２_L との間、及び、一方のシ リンダポート１２_R とタンクポート１０との間でバルブボディ１のランド４とバ ルブシャフト２のランド６が半径方向に対向するように配設されるようになって いる。

【００１６】 つまり、前記ポンプポート８と他方のシリンダポート１２_L との間、及び、前 記一方のシリンダポート１２_R とタンクポート１０との間で、凹溝３とランド６ の隣接した端縁部で構成されるオリフィス１６ａ、１７ｂが各々閉じ、また、ポ ンプポート８と一方のシリンダポート１２_R との間、及び、他方のシリンダポー ト１２_L とタンクポート１０との間で、凹溝３とランド６の隣接した端縁部で構 成されるオリフィス１６ｂ、１７ａが各々開き、これによって、ポンプ７からの 作動油がパワーシリンダ１１の右室１１ｂに供給され、左室１１ａの作動液がリ ザーバタンク９に排出され、パワーシリンダ１１への供給経路を構成したオリフ ィス１６ｂの絞り調整でステアリングの助勢圧力を制御するようになっている。

【００１７】 また、バルブシャフト２のランド６の端縁部の入力部材１４側には、図示しな い幅が比較的に長い低速用のチャンファが、出力部材１３側には、図示しない幅 が比較的に短い高速用のチャンファが各々刻設されており、バルブボディ１とバ ルブシャフト２の軸方向の相対移動で高速用のチャンファが開閉されて、作動す るオリフィス１６ａ又は１６ｂの開口面積が変化するようになっている。

【００１８】 上記ロータリバルブＡは、バルブシャフト２に対してバルブボディ１を軸方向 に相対移動させる後述する移動手段を備えている。つまり、バルブハウジング１ ９内にはバルブボディ１及びバルブシャフト２が収容されて、バルブボディ１の 出力部材１３側に、バルブシャフト２に形成された連通孔２０を介して該バルブ シャフト２内の中空部２１に連通した圧力室２２が、またバルブボディ１の入力 部材１４側に、スプリング収容室２２ａが各々画成されており、該スプリング収 容室２２ａ内には、バルブボディ１を圧力室２２側に押圧するスプリング２３が 収容されている。

【００１９】 バルブハウジング１９には、スプリング収容室２２ａをリザーバタンク９に常 時連通させる連通路２４が形成される一方、該連通路２４に前記圧力室２２を連 通させる連通路２５の開口面積を調整する電磁弁２６が設けられている。この電 磁弁２６は、バルブハウジング１９に形成された一端が開口し、他端が閉塞した 弁収容孔２７の開口部にソレノイド２８を装着し、該ソレノイド２８に移動自在 に支持されたロッド２９の先端に、連通路２５の一部を構成する連通路２５ａが 形成された弁体３０を装着して、弁収容孔２７の閉塞端に設けた弁座３１に対し て接離自在としている。

【００２０】 流量制御弁Ｂは、ポンプハウジング３２にスプール収容孔３３を形成し、該ス プール収容孔３３内にスプール弁３４を摺動自在に嵌合させて、第一圧力室３５ と第二圧力室３６とを区画形成しており、第一圧力室３５にポンプ７の吐出圧が 、第二圧力室３６内に後述する圧力調整弁Ｃにより調整された圧力が各々導入さ れたとき、これらの圧力室３５、３６間の差圧によるスプール弁３４の移動でド レン開口面積を調整して必要流量の作動液を吐出ポート３７から連通路３８を介 して前記ロータリバルブＡに供給するようになっている。

【００２１】 圧力調整弁Ｃは流量制御弁Ｂの第二圧力室３６に導入される圧力を調整するも ので、ポンプハウジング３２に形成された一端が開口し、他端が閉塞した弁収容 孔３９の開口部にソレノイド４０を装着している。このソレノイド４０に移動自 在に支持されたロッド４１の先端には、前記連通路３８を流量制御弁Ｂの第二圧 力室３６に連通させる連通路４２の開口面積を絞り調整する弁体４３が取り付け られる一方、連通路４２の開口面積の絞りが最小になるように弁体４２を付勢す るスプリング４４が備わっている。

【００２２】 コントローラＤは、前記ロータリバルブＡの移動手段を構成する電磁弁２６の ソレノイド２８と、前記圧力調整弁Ｃのソレノイド４０とを制御するもので、該 コントローラＤには、ミッション４５に設置された車速を検出する車速センサー Ｅが接続されている。

【００２３】 以上の構成において、コントローラＤは車速センサーＥからの車速信号に応じ て電磁弁２６（ロータリバルブＡの移動手段）と圧力調整弁Ｃを制御する。具体 的には、エンジン４６の運転時、車速センサーＥにより車速が検出されてコント ローラＤに入力される。このコントローラＤから前記車速に応じた値の電流が電 磁弁２６のソレノイド２８と圧力調整弁Ｃのソレノイド４０に送られ、電磁弁２ ６の弁体３０はロッド２９を介して、圧力調整弁Ｃの弁体４３はロッド４１を介 して各々移動されて、印加された電流値（コイル励磁電流値）に比例した位置で 停止する。

【００２４】 例えば図１に示すように作動液がシリンダ１１の右室１１ｂ内に供給されてい る場合に、車速が低速であるとき、流量制御弁Ｂにおいて、圧力調整弁Ｃにより 連通路４２の開口面積が最大で、吐出ポート３７での吐出圧力（ロータリバルブ Ａに対する供給圧力）が第二圧力室３６に導入され、圧力室３５、３６間の差圧 によりスプール弁３４が移動して、ロータリバルブＡに対して最大流量Ｑ₁ の作 動液が供給される。一方、ロータリバルブＡにおいて、電磁弁２６により連通路 ２５の開口面積が最大に調整され、圧力室２２がリザーバタンク９に連通して圧 が立たないため、バルブボディ１はスプリング２３により押圧されて出力部材１ ３の端面３ａに当接し、オリフィス１６ｂ、１７ｂの開口面積の一部を構成する 高速用のチャンファが最大幅に開く。従って、オリフィス１６ｂ、１７ａの開口 面積は最大となり、前記流量制御弁Ｂからの作動液（ポンプ吐出量Ｑ＝Ｑ₁ ）が シリンダ１１の右室１１ｂにスムーズに供給され、左室１１ａの作動油はリザー バタンク９に排出される。

【００２５】 車速が低速から漸次増速すると、まず、流量制御弁Ｂにおいて、コントローラ Ｄによる圧力調整弁Ｃの制御で連通路４２の開口面積が漸次絞られて、吐出ポー ト３７での吐出圧力より低い圧力が第二圧力室３６に導入され、圧力室３５、３ ６間の差圧によるスプール弁３４の移動でドレン開口面積がより大きく調整され て、後述するバルブボディ１の移動量に応じてロータリバルブＡに対する作動液 の供給量（ポンプ吐出量Ｑ）がＱ₁ から漸次減少する。次いで、ロータリバルブ Ａにおいて、コントローラＤによる電磁弁２６の制御で連通路２５の開口面積が 漸次絞り調整され、圧力室２２内の圧力がシリンダ１１の油室１１ａからの戻り 液の流入で上昇することから、バルブボディ１は前記移動量だけスプリング２３ のばね力に打ち勝って入力部材１４側に漸次移動し、これに伴って前記高速用の チャンファが漸次閉塞される。

【００２６】 そして、車速が高速になると、まず、流量制御弁Ｂにおいて、コントローラＤ による圧力調整弁Ｃの制御で連通路４２の開口面積が最大に絞り調整されて、圧 力室３５、３６間の差圧によるスプール弁３４の移動でドレン開口面積が最大に され、後述するバルブボディ１の最大移動量に応じてロータリバルブＡに対する 作動液の供給量（ポンプ吐出量Ｑ）が最少のＱ₂ まで減少する。次いで、ロータ リバルブＡにおいて、コントローラＤによる電磁弁２６の制御で連通路２５の開 口面積が最大に絞り調整されて、バルブボディ１は前記最大移動量だけ入力部材 １４側に移動して、高速用のチャンファが完全に閉塞される。

【００２７】 上記作動状態における車速に対するバルブボディ移動量及びポンプ吐出量の関 係は図３に示す通りであり、車速が低速から高速になるつれて、ロータリバルブ Ａの作動するオリフィス１６ｂの残りの開口面積を流れ、ポンプポート８に流入 する流量自体が漸次減少して急激に増加することはない。一方、前記ポンプポー ト８に対してオリフィス１６ａ、１７ｂで仕切られた低圧側の圧力は上記圧力室 ２２内の圧力上昇により上昇する。このため、オリフィス１６ａ、１７ｂの前後 の圧力差は小さくなる。

【００２８】 ポンプ吐出量Ｑの減少制御は、以上のようにバルブボディ１の移動制御が始ま る前に開始し、バルブボディ１の移動制御が終了する前に終了して、高圧室に流 入する流量の急激な増加を回避することが好ましい。また、前述したようにバル ブボディ１の移動量に応じてポンプ吐出量Ｑを制御するのではなく、ポンプ吐出 量Ｑに応じてバルブボディ１の移動量を制御しても良い。

【００２９】

【考案の効果】

以上の通りこの考案は、内周面に複数の凹溝と該凹溝間にランドが形成された バルブボディと、外周面に複数の凹溝と該凹溝間にランドが形成されたバルブシ ャフトとを相対回動可能に嵌合して、互いの凹溝とランドとの隣接する端縁部で オリフィスを構成すると共に、前記バルブシャフトのランドの端縁部に、移動手 段による該バルブシャフトと前記バルブボディの軸方向の相対移動で前記オリフ ィスの開口面積を変化させる異なったチャンファを形成したロータリバルブと、 スプール収納孔内にスプール弁を介して、ポンプの吐出圧が導入される第一圧力 室と、圧力調整弁で調整された圧力が導入される第二圧力室とを区画形成し、こ れらの圧力室間の差圧による前記スプール弁の移動でドレン開口面積を調整して 前記ロータリバルブに作動液を供給する流量制御弁と、前記ロータリバルブの移 動手段と前記圧力調整弁とを制御するコントローラと、該コントローラに接続さ れた車速センサー等の車両状態検出センサーとで構成したため、コントローラに より車両状態検出センサーからの信号に応じて移動手段と圧力調整弁とを制御し て、ロータリバルブのオリフィスの開口面積の一部を閉塞すると共に、該ロータ リバルブに対する供給流量を少なくすることができる。従って、ロータリバルブ の残りのオリフィス開口面積を流れる流量の急激な増加を抑制できるから、流体 騒音の低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である動力操向装置の操舵
力制御装置を示す全体図である。

【図２】図１中のロータリバルブを示す縦断面図で、バ
ルブボディの移動前の状態を図の上半分に、移動後の状
態を図の下半分に各々示す。

【図３】図１に示す操舵力制御装置による車速に対する
バルブボディ移動量及びポンプ吐出量の関係を示す線図
である。

【図４】（１） 従来例である動力操向装置の操舵力制
御装置を示す図２に対応した断面図である。 （２） （１）のＫ−Ｋ線に沿う拡大断面図である。 （３） （２）のＬ−Ｌ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

Ａ ロータリバルブ Ｂ 流量制御弁 Ｃ 圧力調整弁 Ｄ コントローラ Ｅ 車速センサー（車両状態検出センサー） １ バルブボディ ２ バルブシャフト ３ 凹溝 ６ ランド １６ａ、１７ａ、１６ｂ、１７ｂ オリフィス ２２ 圧力室（移動手段） ２３ スプリング（移動手段） ２６ 電磁弁（移動手段） ３３ スプール収納孔 ３４ スプール弁 ３５ 第一圧力室 ３６ 第二圧力室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に複数の凹溝と該凹溝間にランド
   が形成されたバルブボディと、外周面に複数の凹溝と該
   凹溝間にランドが形成されたバルブシャフトとを相対回
   動可能に嵌合して、互いの凹溝とランドとの隣接する端
   縁部でオリフィスを構成すると共に、前記バルブシャフ
   トのランドの端縁部に、移動手段による該バルブシャフ
   トと前記バルブボディの軸方向の相対移動で前記オリフ
   ィスの開口面積を変化させる異なったチャンファを形成
   したロータリバルブと、スプール収納孔内にスプール弁
   を介して、ポンプの吐出圧が導入される第一圧力室と、
   圧力調整弁で調整された圧力が導入される第二圧力室と
   を区画形成し、これらの圧力室間の差圧による前記スプ
   ール弁の移動でドレン開口面積を調整して前記ロータリ
   バルブに作動液を供給する流量制御弁と、前記ロータリ
   バルブの移動手段と前記圧力調整弁とを制御するコント
   ローラと、該コントローラに接続された車速センサー等
   の車両状態検出センサーとで構成したことを特徴とする
   動力操向装置の操舵力制御装置。