JPH0754054Y2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は自動車のパワーステアリング装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、ステアリングホイールに連結された入力軸と、同
入力軸の回転を出力軸に伝えるトーシヨンバーと、同出
力軸に連結されたパワーシリンダと、上記入力軸と上記
出力軸との回転角度差に応じて上記パワーシリンダへの
油路を切換える油路切換弁と、オイルポンプから吐出さ
れる作動油を上記油路切換弁を介して上記パワーシリン
ダへ供給する高圧油路と、同高圧油路の途中に設けられ
た主オリフイスと、上記パワーシリンダから上記油路切
換弁を介してオイルタンクへ作動油を戻す低圧油路と、
上記入力軸と上記出力軸との間で規制力を付与して同各
軸の回転角度差を制限する反力ピストンと、上記高圧油
路の途中から上記反力ピストンへ延びた制御油路と、上
記反力ピストンへ延びた上記制御油路の油圧を所定の最
高圧以下に制御する圧力制御バルブと、同圧力制御バル
ブと上記反力ピストンとの間の上記制御油路の途中から
分かれた一対の並列油路と、同各並列油路の一方に設け
られた第２のオリフイスと、同各並列油路の何れかを選
択してそこを流れる作動油の流量を車速に応じた流量に
制御する流量制御バルブと、同流量制御バルブの下流側
油路に作動油の流量に対応したパイロット圧を発生させ
る第１のオリフイスと、同パイロット圧を上記圧力制御
バルブに供給するパイロット油路と、上記主オリフイス
の上流側高圧油路と下流側高圧油路とをバイパスするバ
イパス通路と、上記圧力制御バルブ下流側の油圧が所定
に最低圧以下になったときだけに同バイパス通路を閉じ
て制御油路全体の油圧を増大させるチエンジ・オーバー
・バルブとを具えている自動車のパワーステアリング装
置は、公知である（必要ならば特願昭58-86598号明細書
（特開昭59-213564号公報）を参照されたい）。

前記自動車のパワーステアリング装置は、反力ピストン
へ延びた制御油路の油圧を所定の最高圧以下に制御する
圧力制御バルブ、並列油路の何れかを選択してそこを流
れる作動油の流量を車速に応じた流量に制御する流量制
御バルブ、圧力制御バルブ下流側の油圧が所定の最低圧
以下になったときだけに同バイパス通路を閉じて制御油
路全体の油圧を増大させるチエンジ・オーバー・バルブ
等の高精度の部品を多く必要として、製作コストを高め
ていた。

そこで、高精度の部品を減らして、製作コストを低減し
たパワーステアリング装置が提案されている。

先ず第１図によりその概略を説明すると、（１）がエン
ジン（図示せず）により駆動されるオイルポンプで、同
オイルポンプ（１）は、流量が一定（7l/min程度）の、
また吐出圧が可変（0kg/cm²〜80kg/cm²）のオイルポン
プである。

また（２）が四方向油路切換弁（ロータリバルブ）、
（2a）が同油路切換弁（２）を操作するステアリングホ
イール、（３）が操舵用パワーシリンダ、（４）がオイ
ルタンク、（５）が複数個の反力ピストン、（６）が同
各反力ピストン（５）の背後に形成したチヤンバー、
（7a）が上記オイルポンプ（１）から上記油路切換弁
（２）へ延びた高圧油路、（8a）が同油路切換弁（２）
から上記オイルタンク（４）へ延びた第１低圧油路、
（9a）（10a）が上記油路切換弁（２）から上記パワー
シリンダ（３）へ延びた油路、（7b）（7c）（7d）（7
e）が上記高圧油路（7a）から分岐した制御油路で、同
制御油路（7b）（7c）（7d）（7e）が上記各反力ピスト
ン（５）背後のチヤンバー（６）へ延びている。

また（11）が上記制御油路（7b）（7c）の間に介装した
圧力制御バルブの制御バルブで、同制御バルブ（11）が
上記反力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）へ延び
た上記制御油路（7c）（7d）（7e）の油圧を所定の最高
圧以下に制御するようになっている。

また（12）がソレノイド、（14）が車速センサ、（15）
が制御装置（コントローラ）、（16）がイグニシヨンス
イツチ、（17）がイグニシヨンコイル、（18）が上記制
御装置（15）から上記ソレノイド（12）へ延びた配線
で、上記車速センサ（14）が車速を検出し、そのとき得
られるパルス信号（車速に応じたパルス信号）が制御装
置（15）へ送られ、同制御装置（15）が同パルス信号に
対応した電流（電流値が零になる所定の高速時から電流
値が最大になる停車時までの車速に対応した電流）が配
線（18）を介してソレノイド（12）の電磁コイル（図示
せず）へ送られる。

このとき、同ソレノイド（12）のプランジヤには、車速
に応じて変わり且つ車速毎に略一定の軸力が発生し、こ
の軸力が上記制御バルブ（11）に伝えられて、同制御バ
ルブ（11）がばね（19）に抗して作動するようになって
いる。また（13）が上記制御バルブ（11）と上記反力ピ
ストン（５）との間の上記制御油路（7c）（7d）（7e）
を第２低圧油路（8b）に連通させて同低圧油路（8b）上
流側の同制御油路（7c）（7d）（7e）に制御油圧を発生
させるリターン側オリフイス、（7c₁）が圧力制御バル
ブ（11）に設けた後記環状制御溝（43）に発生するパイ
ロット圧である。

次に前記油路切換弁（２）を第２図乃至第５図により具
体的に説明すると、ハウジングが鋳鉄等の硬金属製バル
ブハウジング（20a）と同質材製ピニオンハウジング（2
0b）とに分割され、同ピニオンハウジング（20b）がス
テアリングギヤ＆リンケージ（図示せず）に一体的に取
付けられ、上記バルブハウジング（20a）が同ピニオン
ハウジング（20b）に後述するように着脱自在に取付け
られている。

また（21）がステアリングホイール（第１図の（2a）参
照）により操作される入力軸、（23）がニードルべアリ
ング（36）により上記バルブハウジング（20a）内に回
転可能に支持されたシリンダブロツク、（22）が上記入
力軸（21）内に挿入されたトーシヨンバーで、同トーシ
ヨンバー（22）の上部が上記入力軸（21）の上部に圧入
ピン（22a）を介して固定され、同トーシヨンバー（2
2）の下部が上記シリンダブロツク（23）の内孔にスプ
ライン係合されている。

また（21a）が上記入力軸（21）の下部外周面等間隔位
置に設けた複数個（本実施例では４個）の縦溝で、上記
シリンダブロツク（23）には、同各縦溝（21a）に対向
して複数個（本実施例では４個）のシリンダが横向きに
設けられ、同各シリンダに反力ピストン（５）が嵌挿さ
れ、同各反力ピストン（５）の背後に相当するシリンダ
ブロツク（23）とバルブハウジング（20a）との間に
は、環状のチヤンバー（６）が形成されている。また
（23a）が上記シリンダブロツク（23）に一体の出力軸
であるピニオンで、同ピニオン（23a）が上記ピニオン
ハウジング（20b）内に垂下状態に突出している。

また（24a）が同ピニオン（23a）に噛合したラツク、
（24）が同ラツク（24a）の背後に位置するラツクサポ
ート、（26）が上記ピニオンハウジング（20b）に固定
したキヤツプ、（25）が同キヤツプ（26）と上記ラツク
サポート（24）との間に介装したばね、（27）が上記バ
ルブハウジング（20a）と上記入力軸（21）との間に介
装した油路切換弁（２）のバルブボデイで、同バルブボ
デイ（27）もバルブハウジング（20a）と同様に鋳鉄等
の硬金属により作られており、同バルブボデイ（27）が
バルブハウジング（20a）の孔に直接摺動可能に嵌挿さ
れている。

また（23b）が同バルブボデイ（27）の下端部と上記シ
リンダブロツク（23）の上端部とを回転方向に係合する
ピン、（27a）（27b）（27c）が上記バルブボデイ（2
7）の外周面に設けた環状油路で、ステアリングホイー
ル（2a）が中立位置にあるときには、第１図の高圧油路
（7a）がバルブボデイ（27）の環状油路（27a）→入力
軸（21）とバルブボデイ（27）に形成された油路（図示
せず）→チヤンバー（29）→第１低圧油路（8a）に連通
して、オイルポンプ（１）からの作動油が高圧油路（7
a）→環状油路（27a）→入力軸（21）とバルブボデイ
（27）に形成された油路→チヤンバー（29）→第１低圧
油路（8a）→オイルタンク（４）→オイルポンプ（１）
に循環するようになっている。

またステアリングホイール（2a）を右に切って、入力軸
（21）をバルブボデイ（27）に対して右方向に相対回転
すると、高圧油路（7a）がバルブボデイ（27）の環状油
路（27a）（27b）を介してパワーシリンダ（３）の油路
（9a）に、パワーシリンダ（３）の油路（10a）がバル
ブボデイ（27）の環状油路（27c）とチヤンバー（29）
とを介して第１低圧油路（8a）に、それぞれ連通して、
オイルポンプ（１）からの作動油が高圧油路（7a）→環
状油路（27a）→油路（9a）→パワーシリンダ（３）の
左室へ送られる一方、パワーシリンダ（３）の右室の作
動油が油路（10a）→環状油路（27c）→チヤンバー（2
9）→入力軸（21）を横方向に貫通した油路（47）→第
１低圧油路（8a）→オイルタンク（４）へ戻され、パワ
ーシリンダ（３）のピストンロツドが右へ移動して、右
方向への操舵が行われるようになっている。

またステアリングホイール（2a）を左に切って、入力軸
（21）をバルブボデイ（27）に対して左方向に相対回転
すると、高圧油路（7a）がバルブボデイ（27）の環状油
路（27a）（27c）を介してパワーシリンダ（３）の油路
（10a）に、パワーシリンダ（３）の油路（9a）がバル
ブボデイ（27）の環状油路（27b）とチヤンバー（29）
とを介して第１低圧油路（8a）に、それぞれ連通して、
オイルポンプ（１）からの作動油が高圧油路（7a）→環
状油路（27c）→油路（10a）→パワーシリンダ（３）の
右室へ送られる一方、パワーシリンダ（３）の左室の作
動油が油路（9a）→環状油路（27b）→チヤンバー（2
9）→入力軸（21）を横方向に貫通した油路（47）→第
１低圧油路（8a）→オイルタンク（４）へ戻され、パワ
ーシリンダ（３）のピストンロツドが左へ移動して、左
方向への操舵が行われるようになっている。

また（30）がＯリング、（31）（35）がオイルシール、
（32）（38）がボールべアリング、（33）（34）がシー
ル、（37）がブツシユ、（39）がナツト、（40）がキヤ
ツプ、第５図の（20c）（20c）が上記ハルブハウジング
（20a）と上記ピニオンハウジング（20b）とを着脱自在
に固定するボルトで、ハルブハウジング（20a）がピニ
オンハウジング（20b）から分離した状態ときに、圧力
制御バルブの制御バルブ（11）等に対する入出力特性の
チエツクが行われ、またハルブハウジング（20a）側の
圧力制御バルブの制御バルブ（11）等に対する入出力特
性のチエツクが終わったときに、バルブハウジング（20
a）をピニオンハウジング（20b）上にセツトし、同バル
ブハウジング（20a）側のピニオン（23a）をピニオンハ
ウジング（20b）内に突出して、ピニオンハウジング（2
0b）側のラツク（24a）に噛み合わせ、ナツト（39）を
螺合し、キヤツプ（40）を締め付け、さらにボルト（20
c）を締め付けて、本装置の全体を組み付ける。

また上記組み付け後の点検時等に、バルブハウジング
（20a）をピニオンハウジング（20b）から取り外して
も、入力軸（21）とバルブハウジング（20a）との間に
オイルシール（31）があり、シリンダブロツク（23）と
バルブハウジング（20a）との間にオイルシール（35）
があり、キヤツプ（49）とバルブハウジング（20a）と
の間及びキヤツプ（49）とばね支持部材（50）との間に
シール用Ｏリング（53）があり、さらにソレノイド（1
2）とバルブハウジング（20a）との間にシール用Ｏリン
グ（58）があるので、作動油の漏洩がない。

次に前記圧力制御バルブを第２図乃至第６図により具体
的に説明すると、（11）が圧力制御バルブの制御バルブ
で、同制御バルブ（11）は、前記ハウジング（20a）（2
0b）と同様に耐摩耗性材例えば鋳鉄等の硬金属で作られ
ており、同制御バルブ（11）がバルブハウジング（20
a）の孔に直接摺動可能に嵌挿されている。なお前記従
来のパワーシリンダ装置では、ハウジングと各バルブの
バルブボデイとを軟金属材で作っているので、ハウジン
グと各バルブボデイとの間に硬金属製スリーブを介装す
る必要があったが、本パワーステアリング装置では、制
御バルブ（11）とバルブハウジング（20a）とを耐摩耗
性材例えば硬金属材で作っているので、硬金属製スリー
ブを介装する必要がなくて、制御バルブ（11）をバルブ
ハウジング（20a）の孔に直接摺動可能に嵌挿してい
る。

この点は、前記油路切換弁（２）のバルブボデイ（27）
も同様である。また（41）が同制御バルブ（11）の上部
外周面に設けた制御ランドの環状溝、（41′）が同環状
溝（41）よりも下方の同制御バルブ（11）の外周面に設
けた環状バランス溝で、同バランス溝（41′）が制御バ
ルブ（11）の右側及び左側に設けた同一軸線上の制御油
路（7b）（7b）に連通し、これら左右の制御油路（7b）
（7b）のうち、左側（外側）の制御油路（7b）の端部が
メクラボール（59）によりシールされている。

なお制御油路（7b）が右側だけの場合、同制御油路（7
b）の作動油が制御バルブ（11）を左方へ押し、制御バ
ルブ（11）のバルブハウジング（20a）に対する摩擦抵
抗が増大して、制御バルブ（11）が円滑に作動しなくな
るが、本パワーステアリング装置では、制御バルブ（1
1）の左右両側に制御油路（7b）（7b）があり、これら
の制御油路（7b）（7b）が制御バルブ（11）の外周面に
設けた環状のバランス溝（41′）で連通されており、上
記の不都合を生じない。また（43）が同制御バルブ（1
1）の下部外周面に設けた制御溝及び差圧部を兼ねた環
状制御溝で、同環状制御溝（43）の上部受圧面と下部受
圧面とを比較すると、上部受圧面の方が下部受圧面より
も受圧面積が大きい。

そのため、ここに圧油が供給されると、制御バルブ（1
1）が上方へ押し上げられることになる。なお第１図の
（7c₁）は上記受圧面積の差により生ずる上向きのパイ
ロット圧を示している。また（42）が同制御バルブ（1
1）内を斜めに貫通した油路で、同油路（42）が上記環
状溝（41）と上記制御溝及び差圧部を兼ねた環状制御溝
（43）とを連通し、同環状制御溝（43）が第１、３、
４、５図に示す制御油路（7a）（7b）（7c）を介して反
力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）に連通してい
る。またシリンダブロツク（23）の内周面と入力軸（2
1）の下部外周面との間には、油路（45）が形成され、
同油路（45）が入力軸（21）を横方向に貫通した油路
（46）を介して第２低圧油路（8b）側のチヤンバー（2
9）に連通している。

また第１図に示すリターン側オリフイス（13）がシリン
ダブロツク（23）内に設けられ、同リターン側オリフイ
ス（13）と上記油路（45）との間に油路（44）が設けら
れ、上記制御油路（7a）（7b）（7c）が同リターン側オ
リフイス（13）→上記油路（44）（45）（46）→チヤン
バー（29）を介して第２低圧油路（8b）に連通してい
る。また（49）がキヤツプで、同キヤツプ（49）が上記
制御バルブ（11）の上方のバルブハウジング（20a）上
部に設けたねじ部に螺合している。

また（50）が同ねじ部内に上下方向への移動を可能に嵌
挿したばね支持部材、（51）が上記開口部に螺合したア
ジヤストスクリユウ、（19）（第１、３、４、５図参
照）が上記ばね支持部材（50）と制御バルブ（11）との
間に介装した圧力制御バルブ用ばねで、同ばね（19）が
制御バルブ（11）を下方に付勢している。また（53）が
Ｏリング、（54）が上記ばね支持部材（50）の周りに形
成されたチヤンバー、（48）が上記バルブハンジング
（20a）に設けた油路で、上記チヤンバー（54）が上記
油路（48）を介して第２低圧油路（8b）に連通してい
る。

また（55）が制御バルブ（11）を上下方向に貫通したド
レン油路、（56）がソレノイド（12）内のプランジヤ
（57）部に連通したチヤンバーで、上記ドレン油路（5
5）が制御バルブ（11）の下方に形成した上記チヤンバ
ー（56）と制御バルブ（11）の上方に形成した上記チヤ
ンバー（54）とを連通している。

また上記各チヤンバー（56）（54）を連通するドレン油
路（55）を制御バルブ（11）に設けずに、バルブハウジ
ング（20a）に設けた場合には、制御バルブ（11）と油
路切換弁（２）との間のバルブハウジング（20a）部分
の上端面から同バルブハウジング（20a）内に向かい縦
方向のドレン油路を穿設し、同縦方向のドレン油路の上
部とチヤンバー（54）とを横方向のドレン油路により、
同縦方向のドレン油路の下部とチヤンバー（56）とを横
方向のドレン油路により、それぞれ連通し、さらに同縦
方向のドレン油路の上端部をメクラボールによりシール
する必要があり、（Ｉ）多くの孔をバルブハウジング
（20a）内に穿設しなければならず、バリ取りも必要
で、工数が増加する。（II）また作動油に混入している
空気が上記メクラボール直下の縦方向ドレン油路内上部
に溜まって、制御上に不都合を生じるが、本パワーズテ
アリング装置では、上記２つのチヤンバー（56）（54）
を制御バルブ（11）内を上下方向に貫通するドレン油路
（55）により連通しており、上記の不都合を生じない。

また第４図の左上方に示すように、キヤツプ（49）の上
端縁部の一部がアジヤストスクリユウ（51）のねじ溝内
に折り曲げられて、ばね（19）のばね力を調整した後の
同アジヤストスクリユウ（51）が上記キヤツプ（49）に
固定されるようになっている。

次にソレノイド（12）を第３、４図により具体的に説明
すると、同ソレノイド（12）の上部が上記制御バルブ
（11）の直下の前記バルブハウジング（20a）にねじ込
まれている。なお（58）はシール用Ｏリングである。

また同ソレノイド（12）内には、電磁コイル（図示せ
ず）とプランジヤ（57）とがあり、既に述べたように、
車速センサ（14）により得られるパルス信号（車速に応
じたパルス信号）が制御装置（15）へ送られ、同制御装
置（15）が同パルス信号に対応した電流（電流値が零に
なる所定の高速時から電流値が最大になる停車時までの
車速に対応した電流）が配線（18）を介しソレノイド
（12）の電磁コイルへ送られる。このとき、同ソレノイ
ド（12）のプランジヤ（57）には、車速に応じて変わり
且つ車速毎に略一定の軸力が発生し、この軸力が上記制
御バルブ（11）に伝えられて、同制御バルブ（11）がば
ね（19）に抗して作動するようになっている。

第９図は、同プランジヤ（57）の軸力（ｇ）とストロー
クｌ（mm）との関係を示している。同第９図から明らか
なように、ソレノイド（12）のプランジヤ（57）には、
車速（電流値）に応じて変わり且つ車速（電流値）毎に
略一定の軸力が発生する。同第９図の（ａ）から左側が
通常の使用範囲である。なお制御油路（7b）から制御溝
（41）→油路（インポート側オリフイス）（42）を経て
環状制御溝（43）に加わる油圧を（Ａ）、同環状制御溝
（43）の上部受圧面と下部受圧面との受圧面積差を
（Ｂ）、プランジヤ（57）の車速に応じて変わり且つ車
速毎に略一定の軸力を（Ｃ）、ばね（19）の反力を
（Ｄ）とすると、Ａ×Ｂ＋Ｃ＝Ｄの関係にあり、制御バ
ルブ（11）は、上記関係式の成立する位置にバランスを
保って保持されている。

（考案が解決しようとする課題） このように構成することにより、とりあえず操舵力を車
速変化に応じて適正且つ安定的に制御でき、さらに製作
コストを低減し得るパワーステアリング装置を実現でき
るが、圧力制御バルブの構成上の理由により、入口側制
御油路の油圧変動に対して応答遅れが生じて、この応答
遅れに基づく振動が発生してしまう。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案は、ステアリング
ホイール（2a）に連結された入力軸（21）と、同入力軸
（21）の回転を出力軸（23a）に伝えるトーシヨンバー
（22）と、同出力軸（23a）に連結されたパワーシリン
ダ（３）と、前記入力軸（21）と前記出力軸（23a）と
の回転角度差に応じて前記パワーシリンダ（３）への油
路を切換える油路切換弁（２）と、オイルポンプ（１）
から吐出される作動油を前記油路切換弁（２）を介して
前記パワーシリンダ（３）へ供給する高圧油路（7a）
と、前記パワーシリンダ（３）から前記油路切換弁
（２）を介してオイルタンク（１）へ作動油を戻す第１
低圧油路（8a）と、前記入力軸（21）と前記出力軸（23
a）との間で規制力を付与して同各軸（21）（23a）の回
転角度差を制限する反力ピストン（５）と、前記高圧油
路（7a）の途中から前記反力ピストン（５）へ延びた制
御油路（7b）（7c）（7d）（7e）と、前記反力ピストン
（５）へ延びた前記制御油路（7b）（7c）（7d）（7e）
の油圧を制御バルブ（11）により所定の最高圧以下に制
御する圧力制御バルブと、同圧力制御バルブと前記反力
ピストン（５）との間の前記制御油路（7c）を第２低圧
油圧（8b）に連通させるリターン側オリフイス（13）
と、車速に応じて変わり且つ車速毎に略一定の軸力を発
生するプランジヤ（57）を介して前記圧力制御バルブを
作動させるソレノイド（12）とを具えているパワーステ
アリング装置において、前記圧力制御バルブは、ばね
（19）により前記プランジヤ（57）側に付勢された制御
バルブ（11）を孔により摺動可能に支持するバルブハウ
ジング（20a）と、同制御バルブ（11）の上部外周面に
設けられて同制御バルブ（11）の摺動により前記制御油
路（7b）（7c）の連通または遮断を行う制御溝及び差圧
部を兼ねた環状制御溝（43）と、同制御バルブ（11）の
下部外周面に設けられて前記リターン側オリフイス（1
3）に連通する環状溝（41）と、同制御バルブ（11）を
斜めに貫通して前記環状溝（41）と前記環状制御溝（4
3）とを連通する油路（42）とを有し、前記環状制御溝
（43）のばね（19）側受圧面とソレノイド（12）側受圧
面とのうち同ばね（19）側受圧面の受圧面積を同ソレノ
イド（12）側受圧面の受圧面積よりも大きくしている。

（作用） 本考案では、圧力制御バルブが、ばねによりプランジヤ
（57）側に付勢された制御バルブ（11）を孔により摺動
可能に支持するバルブハウジング（20a）と、同制御バ
ルブ（11）の上部外周面に設けられて同制御バルブ（1
1）の摺動により制御油路（7b）（7c）の連通または遮
断を行う制御溝及び差圧部を兼ねた環状制御溝（43）
と、同制御バルブ（11）の下部外周面に設けられてリタ
ーン側オリフイス（13）に連通する環状溝（41）と、同
制御バルブ（11）を斜めに貫通して環状溝（41）と環状
制御溝（43）とを連通する油路（42）とを有し、環状制
御溝（43）のばね（19）側受圧面とソレノイド（12）側
受圧面とのうち同ばね（19）側受圧面の受圧面積を同ソ
レノイド（12）側受圧面の受圧面積よりも大きくしてお
り、環状制御溝（43）がインポートに近くなって、圧力
フイードバツクのレスポンスが向上し、応答遅れが無く
なって、圧力制御バルブの制御バルブ（11）の振動が抑
制される。

また反力ピストン（５）の作動油圧が、圧力制御バルブ
の制御バルブ（11）（車速に応じて変わり且つ車速毎に
略一定の軸力を発生するプランジヤを有するソレノイド
により作動される圧力制御バルブの制御バルブ（11））
により制御されるので、操舵力が車速変化に応じて適正
に且つ安定的に制御される。

（実施例） 次に本考案のパワーステアリング装置を第７図に基づい
て詳細に説明する。

なお圧力制御バルブ以外の装置構成は、従来の技術で説
明したものと同じなので、この点についての詳細な説明
は省略する。

第３図或いは第４図に示す従来の圧力制御バルブでは、
ソレノイド（12）のプランジヤ（57）が昇降すると、前
述のようにＡ（環状制御溝（43）に加わる油圧）×Ｂ
（環状制御溝（43）の上部受圧面と下部受圧面との受圧
面積差）＋Ｃ（プランジヤ（57）の軸力）＝Ｄ（ばね
（19）の反力）により定義される位置にバランスを保っ
て保持されている制御バルブ（11）が上記プランジヤ
（57）の動きに追従して昇降する。

このとき、環状溝（41）の制御油路（7b）に対する開口
量が変わって、環状溝（41）→油路（42）→環状制御溝
（43）→制御油路（7d）の系統の油圧が上記開口量に対
応して変動する。この際、リターン側オリフイス（13）
が制御バルブ（11）の近くにあればある程、環状制御溝
（43）及び制御油路（7d）での油圧の立ち方が遅くな
る。

そのため、ソレノイド（12）のプランジヤ（57）が下降
するとき、本来なら環状制御溝（43）の油圧により、そ
の下降が抑制されて、バランスが保たれるはずなのに、
前述のように環状制御溝（43）及び制御油路（7d）の油
圧の立ち上がり方が遅くなるので（環状溝（41）と環状
制御溝（43）との圧力の立ち上がりに位相遅れを生ずる
ので）、制御バルブ（11）が必要以上に下降してしま
う。

そのため、環状溝（41）の制御油路（7b）に対する開口
量が大きくなり過ぎ、油路（42）及び環状制御溝（43）
の圧力が急激に高くなって、今度は逆に制御バルブ（1
1）が上昇を始める。このように制御バルブ（11）の動
きと環状制御溝（43）の油圧とに位相遅れを生じて、制
御バルブ（11）が軸方向に振動する。

この振動を防止するために、本考案では、第７図に示す
ように環状制御溝（43）を制御バルブ（11）により上流
側の制御油路（7b）に近い位置（インポート側）に設け
ている。これにより制御油路（7b）の圧力が上昇した場
合には、差圧を生じさせる環状制御溝（43）が直接この
制御油路（7b）の油圧を受けるので、環状制御溝（43）
の圧力フイードバツクのレスポンスが向上して、応答遅
れが防止され、それに伴う制御バルブ（11）の振動が抑
制されるようになる。

次に前記動作を具体的に説明する。油路切換弁（２）の
出力油圧（オイルポンプ（１）の吐出圧）Ppは、ステア
リングホイール（2a）を中立位置から右または左に切っ
て、入力軸（21）のバルブボデイ（27）に対する相対回
転角度が大きくなれば、第10図に示すように２次曲線を
描いて上昇する。

このオイルポンプ（１）の吐出圧Ppの影響は、高圧油路
（7a）や制御油路（7b）にそのまま表れて、同制御油路
（7b）の油圧が同様に上昇する。このとき、自動車が停
止していれば、制御装置（15）は、車速センサ（14）か
らのパルス信号がないので、所定の最大電流をソレノイ
ド（12）へ送り、プランジヤ（57）を上昇させる。

このとき、制御バルブ（11）も同プランジヤ（57）の上
昇に追従してばね（19）に抗し上昇して、制御油路（7
b）（7c）の連通が同制御バルブ（11）により遮断され
る。

そのため、同制御バルブ（11）よりも下流側の制御油路
（7c）（7d）（7e）の油圧は、最も低くて、反力ピスト
ン（５）の背後のチヤンバー（６）の油圧も最も低くな
る。この状態は、それからも同じで、ステアリングホイ
ール（2a）をさらに右または左に切って、高圧油路（7
a）や制御油路（7b）の油路Ppがさらに上昇しても、制
御バルブ（11）は、制御油路（7b）を制御油路（7c）
（7d）（7e）の油圧を最も低い状態に保持する。

このときの制御油路（7b）と制御油路（7d）との圧力関
係は、第８図の停車時の通りになる。従って前記相対回
転角度を大きくして、大きな出力油圧Ppを得るときに、
反力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）の油圧とト
ーシヨンバー（22）の捩れ角度とで決まるステアリング
ホイール（2a）のトルクＴが大きくならない。

また自動車が低速走行状態に入れば、制御装置（15）
は、車速センサ（14）からのパルス信号を受けて、その
ときの車速に対応した電流をソレノイド（12）へ送り、
プランジヤ（57）を同電流値に対応する量だけ下降させ
る。

このとき、制御バルブ（11）は、ばね（19）によりプラ
ンジヤ（57）の下降量だけ下降して、環状制御溝（43）
の一部が制御油路（7b）に連通し、同環状制御溝（43）
と油路（42）と環状溝（41）と制御油路（7c）（7d）
（7e）と反力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）と
に圧力が立って、同チヤンバー（６）の油圧が上記停車
時よりも高くなる。

以上の低速時にステアリングホイール（2a）を右または
左に切ると、高圧油路（7a）や制御油路（7b）の油路Pp
が上昇するが、上記制御油路（7c）（7d）（7e）及び反
力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）に作用する油
圧は、プランジヤ（57）の軸出力の低下量に応じて停車
時よりも高い一定レベルに制御される。

このときの制御油路（7b）と制御油路（7d）との圧力関
係は、第８図の底速時の通りになる。従って前記相対回
転角度を大きくして、大きな出力Ppを得るときには、ス
テアリングホイール（2a）のトルクＴが前記停車時より
は大きくなるが、後記高速走行時のようには大きくなら
ない。

このとき、上記チヤンバー（６）内に供給された作動油
は、リターン側オリフイス（13）→油路（45）→油路
（46）→チヤンバー（29）→第２低圧油路（8b）→第１
低圧油路（8a）を経てオイルタンク（４）へ戻って、オ
イルポンプ（１）により再び吸引される。

また自動車が所定の高速走行状態に入れば、制御装置
（15）が車速センサ（14）からのパルス信号を受けて、
ソレノイド（12）への電流を略零にして、プランジヤ
（57）を下限位置まで下降させる。

このとき、圧力制御バルブの制御バルブ（11）は、ばね
（19）によりプランジヤ（57）の下降量だけ下降して、
環状制御溝（43）の殆どが制御油路（7b）に連通する。

以上の高速走行時に、ステアリングホイール（2a）を右
または左に切ると、高圧油路（7a）や制御油路（7b）の
油路Ppが上昇するが、上記制御油路（7c）（7d）（7e）
及び反力ピストン（５）背後のチヤンバー（６）に作用
する油圧は、プランジヤ（57）の軸力が略零になるの
で、低速走行時よりも高い一定レベルに制御される。

このときの制御油路（7b）と制御油路（7d）との圧力関
係は、第８図の高速時の通りになる。従って前記相対回
転角度を大きくして、大きな出力Ppを得るときには、ス
テアリングホイール（2a）のトルクＴが前記低速走行時
よりもさらに大きくなる。

このときにも、上記チヤンバー（６）内に供給された作
動油は、オリフイス（13）→油路（45）→油路（46）→
チヤンバー（29）→第２低圧油路（8b）→第１低圧油路
（8a）を経てオイルタンク（４）へ戻って、オイルポン
プ（１）に再び吸引される。

第10図の各曲線は、停車時から高速走行時までの各車速
に対応したステアリングホイール（2a）の入力トルクと
オイルポンプ吐出圧との特性変化の様相を示している。

このように、車速の変化と、ステアリングホイール（2
a）の操作によって制御バルブ（11）が作動されるとき
に、第７図のように環状制御溝（43）をインポート側に
設けることにより制御バルブ（11）の振動が抑制される
ので、滑らかな制御が高精度の部品を減らしながらも実
現できるのである。

（考案の効果） 本考案のパワーステアリング装置では、圧力制御バルブ
が、ばねによりプランジヤ側に付勢された制御バルブを
孔により摺動可能に支持するバルブハウジングと、同制
御バルブの上部外周面に設けられて同制御バルブの摺動
により制御油路の連通または遮断を行う制御溝及び差圧
部を兼ねた環状制御溝と、同制御バルブの下部外周面に
設けられてリターン側オリフイスに連通する環状溝と、
同制御バルブを斜めに貫通して環状溝と環状制御溝とを
連通する油路とを有し、環状制御溝のばね側受圧面とソ
レノイド側受圧面とのうち同ばね側受圧面の受圧面積を
同ソレノイド側受圧面の受圧面積よりも大きくしてお
り、環状制御溝がインポートに近くになって、圧力フイ
ードバツクのレスポンスを向上でき、応答遅れを無くす
ことができて、圧力制御バルブの制御バルブの振動を抑
制できる。

また反力ピストンの作動油圧を、圧力制御バルブの制御
バルブ（車速に応じて変わり且つ車速毎に略一定の軸力
を発生するプランジヤを有するソレノイドで作動される
圧力制御バルブの制御バルブ）により制御するので、操
舵力を車速変化に応じて適正に且つ安定的に制御でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は高精度の部品を減らした従来のパワーステアリ
ング装置の油圧回路図、第２図は第１図に示す従来のパ
ワーステアリング装置の油路切換弁及び圧力制御バルブ
部分を示す縦断一側面図、第３図は同油路切換弁及び圧
力制御バルブ部分の停車時における縦断他側面図、第４
図は同油路切換弁及び圧力制御バルブ部分の走行時にお
ける縦断他側面図、第５図は同圧力制御バルブ及び反力
ピストン部分を示す横断平面図、第６図はインポート側
オリフイスの一例を示す横断平面図、第７図は本考案に
係わる圧力制御バルブの振動を低減するための構成を示
す縦断側面図、第８図は従来及び本考案に共通な圧力制
御バルブ上流側制御油路の油圧と圧力制御バルブ下流側
制御油路の油圧との関係を示す説明図、第９図は従来及
び本考案に共通なソレノイドのプランジヤのストローク
と軸力との関係を示す説明図、第10図は従来及び本考案
に共通な入力トルク−オイルポンプ吐出圧特性を示す説
明図である。 （１）……オイルポンプ、（２）……油路切換弁、（2
a）……ステアリングホイール、（３）……パワーシリ
ンダ、（４）……オイルタンク、（５）……反力ピスト
ン、（7a）……高圧油路、（7b）（7c）（7d）（7e）…
…制御油路、（8a）……第１低圧油路、（8b）……第２
低圧油路、（11）……圧力制御バルブの制御バルブ、
（12）……ソレノイド、（13）……リターン側オリフイ
ス、（19）……制御バルブ（11）のばね、（20a）……
ハルブハウジング、（21）……入力軸、（22）……トー
シヨンバー、（23）……反力ピストンシリンダ部、（23
a）……出力軸、（41）……環状溝、（42）……油路、
（43）……制御溝及び差圧部を兼ねた環状制御溝、（5
7）……ソレノイド（12）のプランジヤ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールに連結された入力軸
   と、同入力軸の回転を出力軸に伝えるトーシヨンバー
   と、同出力軸に連結されたパワーシリンダと、前記入力
   軸と前記出力軸との回転角度差に応じて前記パワーシリ
   ンダへの油路を切換える油路切換弁と、オイルポンプか
   ら吐出される作動油を前記油路切換弁を介して前記パワ
   ーシリンダへ供給する高圧油路と、前記パワーシリンダ
   から前記油路切換弁を介してオイルタンクへ作動油を戻
   す第１低圧油路と、前記入力軸と前記出力軸との間で規
   制力を付与して同各軸の回転角度差を制限する反力ピス
   トンと、前記高圧油路の途中から前記反力ピストンへ延
   びた制御油路と、前記反力ピストンへ延びた前記制御油
   路の油圧を制御バルブにより所定の最高圧以下に制御す
   る圧力制御バルブと、同圧力制御バルブと前記反力ピス
   トンとの間の前記制御油路を第２低圧油路に連通させる
   リターン側オリフイスと、車速に応じて変わり且つ車速
   毎に略一定の軸力を発生するプランジヤを介して前記圧
   力制御バルブを作動させるソレノイドとを具えているパ
   ワーステアリング装置において、前記圧力制御バルブ
   は、ばねにより前記プランジヤ側に付勢された制御バル
   ブを孔により摺動可能に支持するバルブハウジングと、
   同制御バルブの上部外周面に設けられて同制御バルブの
   摺動により前記制御油路の連通または遮断を行う制御溝
   及び差圧部を兼ねた環状制御溝と、同制御バルブの下部
   外周面に設けられて前記リターン側オリフイスに連通す
   る環状溝と、同制御バルブを斜めに貫通して前記環状溝
   と前記環状制御溝とを連通する油路とを有し、前記環状
   制御溝のばね側受圧面とソレノイド側受圧面とのうち同
   ばね側受圧面の受圧面積を同ソレノイド側受圧面の受圧
   面積よりも大きくしたことを特徴とするパワーステアリ
   ング装置。