JPH09136657A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】油の流動による高音発生を抑制できる油圧パワ
ーステアリング装置を提供する。 【解決手段】制御弁30の第１バルブ部材31の内周と第２
バルブ部材32の外周に、周方向に間隔をおいて、圧油供
給用凹部51ａ、圧油排出用凹部50ｄ、右操舵用凹部50
ａ、左操舵用凹部50ｂが形成される。それら凹部の軸方
向に沿う縁の間の絞り部が、操舵方向と操舵抵抗に応じ
た操舵補助力を付与できるように、ポンプ70とタンク71
と操舵補助力発生用油圧アクチュエータ20とに通じる弁
間流路27に配置される。その圧油排出用凹部50ｄと右操
舵用凹部50ａと左操舵用凹部50ｂとが第１バルブ部材31
の内周に形成される。その圧油排出用凹部50ｄと右操舵
用凹部50ａとの間、および、その圧油排出用凹部50ｄと
左操舵用凹部50ｂとの間において、第２バルブ部材32の
外周に連絡用凹部51ｄが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリー式油圧
制御弁を備えた油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の油圧パワーステアリング
装置におけるロータリー式油圧制御弁１０１を示し、筒
状の第１バルブ部材１０２と、この第１バルブ部材１０
２に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第２バル
ブ部材１０３とを有する。その第１バルブ部材１０２の
内周に、操舵補助力発生用油圧アクチュエータの右操舵
補助力発生用油室に油路１１０を介して通じる右操舵用
凹部１０４と、左操舵補助力発生用油室に油路１１１を
介して通じる左操舵用凹部１０５とが形成されている。
その第２バルブ部材１０３の外周に、油路１１２を介し
てポンプに通じる圧油供給用凹部１０６と、油路１１３
を介してタンクに通じる圧油排出用凹部１０７とが形成
されている。その第１バルブ部材１０２に形成された凹
部１０４、１０５の軸方向に沿う縁と第２バルブ部材１
０３に形成された凹部１０６、１０７の軸方向に沿う縁
との間が、両バルブ部材１０２、１０３の間の弁間流路
１０９に位置する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされている。

【０００３】図７に示す状態は操舵が行なわれておら
ず、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは全て開かれ、ポンプから
制御弁１０１に流入する油はタンクに還流し、操舵補助
力は発生しない。

【０００４】この状態から右方へ操舵することによって
生じる操舵抵抗により両バルブ部材１０２、１０３が相
対回転すると、圧油供給用凹部１０６と右操舵用凹部１
０４との間の絞り部Ａの流路面積が大きくなり、右操舵
用凹部１０４と圧油排出用凹部１０７との間の絞り部Ｂ
の流路面積が小さくなり、圧油供給用凹部１０６と左操
舵用凹部１０５との間の絞り部Ｃの流路面積が小さくな
り、左操舵用凹部１０５と圧油排出用凹部１０７との間
の絞り部Ｄの流路面積が大きくなる。これにより、高圧
油が圧油供給用凹部１０６から右操舵用凹部１０４を介
して油圧アクチュエータに供給され、油圧アクチュエー
タからの戻り油が左操舵用凹部１０５から圧油排出用凹
部１０７を介してタンクに還流する。また、右操舵用凹
部１０４から圧油排出用凹部１０７への高圧油の流れは
絞り部Ｂにおいて絞られ、圧油供給用凹部１０６から左
操舵用凹部１０５への高圧油の流れは絞り部Ｃにおいて
絞られる。

【０００５】左方へ操舵すると、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの流路面積が右方へ操舵した場合と逆に変化し、左操
舵補助力が発生する。すなわち、高圧油が圧油供給用凹
部１０６から左操舵用凹部１０５を介して油圧アクチュ
エータに供給され、油圧アクチュエータからの戻り油が
右操舵用凹部１０４から圧油排出用凹部１０７を介して
タンクに還流する。また、左操舵用凹部１０５から圧油
排出用凹部１０７への高圧油の流れは絞り部Ｄにおいて
絞られ、圧油供給用凹部１０６から右操舵用凹部１０４
への高圧油の流れは絞り部Ａにおいて絞られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のパワーステアリ
ング装置においては、操舵時における油の流動に伴いド
ライバーにとって耳障りな高音が発生し、特に、据え切
り時や中、低速時の急操舵による高音発生が問題となっ
ている。

【０００７】本発明は、上記課題を解決することのでき
るパワーステアリング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】図７における従来のロー
タリー式油圧制御弁１０１を透明部材により製作し、操
舵時における油の流動を観察した。その結果、右操舵時
には右操舵用凹部１０４から圧油排出用凹部１０７への
高圧油の流れは絞り部Ｂにおいて絞られ、圧油供給用凹
部１０６から左操舵用凹部１０５への高圧油の流れは絞
り部Ｃにおいて絞られることから、右操舵用凹部１０４
に隣接する圧油排出用凹部１０７と、左操舵用凹部１０
５とにおいて、キャビテーション気泡が観察された。そ
のキャビテーション気泡量は、右操舵用凹部１０４に隣
接する圧油排出用凹部１０７における方が、左操舵用凹
部１０５におけるよりも多かった。また、左操舵時には
左操舵用凹部１０５から圧油排出用凹部１０７への高圧
油の流れは絞り部Ｄにおいて絞られ、圧油供給用凹部１
０６から右操舵用凹部１０４への高圧油の流れは絞り部
Ａにおいて絞られることから、左操舵用凹部１０５に隣
接する圧油排出用凹部１０７と、右操舵用凹部１０４と
においてキャビテーション気泡が認められた。そのキャ
ビテーション気泡量は、左操舵用凹部１０５に隣接する
圧油排出用凹部１０７における方が、右操舵用凹部１０
４におけるよりも多かった。

【０００９】操舵時に油の流動に伴い発生する高音は、
そのキャビテーション気泡の弁間流路での消滅が急激で
ある程に大きくなることから、右操舵時は右操舵用凹部
１０４から圧油排出用凹部１０７に向かい流れる油中に
おけるキャビテーション気泡の弁間流路での消滅を緩や
かなものとし、左操舵時には左操舵用凹部１０５から圧
油排出用凹部１０７に向かい流れる油中におけるキャビ
テーション気泡の弁間流路での消滅を緩やかなものとす
ることで、その高音発生を抑制できる。

【００１０】本発明は上記知見に基づき、操舵補助力発
生用油圧アクチュエータと、ロータリー式油圧制御弁と
を備え、その油圧制御弁は、筒状の第１バルブ部材と、
この第１バルブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿
入される第２バルブ部材とを有し、その第１バルブ部材
の内周に複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成
され、その第２バルブ部材の外周に複数の凹部が互いに
周方向の間隔をおいて形成され、それら凹部として、ポ
ンプに接続される圧油供給用凹部と、タンクに接続され
る圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助
力発生用油室に接続される右操舵用凹部と、油圧アクチ
ュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される左操舵
用凹部とを有し、その第１バルブ部材に形成された凹部
の軸方向に沿う縁と第２バルブ部材に形成された凹部の
軸方向に沿う縁との間が絞り部を構成し、各絞り部は、
操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力を付与できるよ
うに、ポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧アクチュ
エータとに通じる両バルブ部材間の弁間流路に配置され
ている油圧パワーステアリング装置において、その圧油
排出用凹部と右操舵用凹部と左操舵用凹部とが第１バル
ブ部材の内周に形成され、その圧油排出用凹部と右操舵
用凹部との間、および、その圧油排出用凹部と左操舵用
凹部との間において、第２バルブ部材の外周に連絡用凹
部が形成されていることを特徴とする。

【００１１】本発明の構成によれば、右操舵時に右操舵
用凹部から圧油排出用凹部に向かう油の流れは、その圧
油排出用凹部と右操舵用凹部との周方向間に位置する連
絡用凹部を経由する。よって、右操舵時に右操舵用凹部
から圧油排出用凹部に向かい流れる油の弁間流路での流
路長さは、その連絡用凹部の周方向長さ分だけ、連絡用
凹部を形成しない場合に比べて延長される。これによ
り、右操舵時に右操舵用凹部から圧油排出用凹部に向か
い流れる油中におけるキャビテーション気泡の弁間流路
での消滅は、右操舵用凹部と圧油排出用凹部とが隣接す
るため急激である従来のものに比べ、その流路長さの延
長分だけ緩やかなものとすることができる。同様に、そ
の圧油排出用凹部と左操舵用凹部との周方向間に位置す
る連絡用凹部が形成されることにより、左操舵時に左操
舵用凹部から圧油排出用凹部に向かい流れる油中におけ
るキャビテーション気泡の弁間流路での消滅は、左操舵
用凹部と圧油排出用凹部とが隣接するため急激である従
来のものに比べ、その連絡用凹部での流路長さの延長分
だけ緩やかなものとすることができる。

【００１２】両連絡用凹部の間における第２バルブ部材
の外径は、他の凹部間における第２バルブ部材の外径よ
りも小さくされているのが好ましい。これにより、各連
絡用凹部の軸方向に沿う縁と圧油排出用凹部の軸方向に
沿う縁との間を、油を絞ることがないように常に開くこ
とができる。よって、右操舵時に、左操舵用凹部に隣接
する連絡用凹部の軸方向に沿う縁と圧油排出用凹部の軸
方向に沿う縁との間で、左操舵補助力発生用油室からタ
ンクへ向かう戻り油が絞られることはなく、適正な右操
舵補助力を付与できる。同様に、左操舵時に、右操舵用
凹部に隣接する連絡用凹部の軸方向に沿う縁と圧油排出
用凹部の軸方向に沿う縁との間で、右操舵補助力発生用
油室からタンクへ向かう戻り油が絞られることはなく、
適正な左操舵補助力を付与できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１４】図１に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のハンドル（図示省略）に連
結される入力軸２と、この入力軸２にトーションバー６
を介し連結される出力軸３を備えている。そのトーショ
ンバー６は、ピン４により入力軸２に連結され、セレー
ション５により出力軸３に連結されている。その入力軸
２は、ベアリング８を介しバルブハウジング７により支
持され、また、ベアリング１２を介し出力軸３により支
持されている。その出力軸３はベアリング１０、１１を
介しラックハウジング９により支持されている。その出
力軸３にピニオン１５が形成され、このピニオン１５に
噛み合うラック１６に操舵用車輪（図示省略）が連結さ
れる。これにより、操舵による入力軸２の回転は、トー
ションバー６を介してピニオン１５に伝達され、このピ
ニオン１５の回転によりラック１６は車両幅方向に移動
し、このラック１６の移動により車両の操舵がなされ
る。なお、入出力軸２、３とハウジング７との間にはオ
イルシール４２、４３が介在する。また、ラック１６を
支持するサポートヨーク４０がバネ４１の弾性力により
ラック１６に押し付けられている。

【００１５】操舵補助力発生用油圧アクチュエータとし
て油圧シリンダ２０が設けられている。この油圧シリン
ダ２０は、ラックハウジング９により構成されるシリン
ダチューブと、ラック１６に一体化されるピストン２１
を備えている。そのピストン２１により仕切られる油室
２２、２３に操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を供給す
るため、ロータリー式油圧制御弁３０が設けられてい
る。

【００１６】その制御弁３０は、バルブハウジング７に
相対回転可能に挿入されている筒状の第１バルブ部材３
１と、この第１バルブ部材３１に同軸中心に相対回転可
能に挿入されている第２バルブ部材３２とを備えてい
る。その第１バルブ部材３１は出力軸３にピン２９によ
り同行回転するよう連結されている。その第２バルブ部
材３２は入力軸２と一体的に成形され、すなわち入力軸
２の外周部により第２バルブ部材３２が構成され、第２
バルブ部材３２は入力軸２と同行回転する。よって、第
１バルブ部材３１と第２バルブ部材３２は、操舵抵抗に
応じ前記トーションバー６がねじれることで同軸中心に
相対回転する。

【００１７】そのバルブハウジング７に、ポンプ７０に
接続される入口ポート３４と、前記油圧シリンダ２０の
一方の油室２２に接続される第１ポート３７と、他方の
油室２３に接続される第２ポート３８と、直接にタンク
７１に接続される第１出口ポート３６と、後述の可変絞
り弁６０を介しタンク７１に接続される第２出口ポート
６１とが設けられている。各ポート３４、３６、３７、
３８、６１は、その第１バルブ部材３１と第２バルブ部
材３２との内外周間の弁間流路２７を介し互いに接続さ
れている。

【００１８】すなわち、図３に示すように、第１バルブ
部材３１の内周に１０ケの凹部５０ａ、５０ｂ、５０
ｃ、５０ｄが周方向に関し互いに等間隔に形成され、第
２バルブ部材３２の外周に１０ケの凹部５１ａ、５１
ｃ、５１ｄが周方向に関し互いに等間隔に形成されてい
る。第１バルブ部材３１に形成された凹部５０ａ、５０
ｂ、５０ｃ、５０ｄの間に第２バルブ部材３２に形成さ
れた凹部５１ａ、５１ｃ、５１ｄが位置する。

【００１９】その第１バルブ部材３１に形成された凹部
は、２ケの右操舵用凹部５０ａと、２ケの左操舵用凹部
５０ｂと、４ケの第１連絡用凹部５０ｃと、２ケの第１
圧油排出用凹部５０ｄとを構成する。その２ケの右操舵
用凹部５０ａは、第１バルブ部材３１に形成された流路
５３と前記第１ポート３７とを介し油圧シリンダ２０の
右操舵補助力発生用油室２２に接続される。その２ケの
左操舵用凹部５０ｂは、第１バルブ部材３１に形成され
た流路５４と前記第２ポート３８とを介し油圧シリンダ
２０の左操舵補助力発生用油室２３に接続される。その
２ケの第１圧油排出用凹部５０ｄは、入力軸２に形成さ
れた流路５２ａから入力軸２とトーションバー６との間
を通り、入力軸２に形成された流路５２ｂ（図１参照）
と第１出口ポート３６とを介しタンク７１に接続され
る。

【００２０】その第２バルブ部材３２に形成された凹部
は、４ケの圧油供給用凹部５１ａと、２ケの第２圧油排
出用凹部５１ｃと、４ケの第２連絡用凹部５１ｄとを構
成する。その４ケの圧油供給用凹部５１ａは、第１バル
ブ部材３１に形成された圧油供給路５５と前記入口ポー
ト３４とを介しポンプ７０に接続される。その２ケの第
２圧油排出用凹部５１ｃは、第１バルブ部材３１に形成
された流路５９と第２出口ポート６１とを介し可変絞り
弁６０に接続される。

【００２１】各第１圧油排出用凹部５０ｄは第２連絡用
凹部５１ｄの間に配置され、各第１圧油排出用凹部５０
ｄと右操舵用凹部５０ａとの間、および、各第１圧油排
出用凹部５０ｄと左操舵用凹部５０ｂとの間に第２連絡
用凹部５１ｄが配置され、各第２圧油排出用凹部５１ｃ
は第１連絡用凹部５０ｃの間に配置され、右操舵用凹部
５０ａと第１連絡用凹部５０ｃとの間および左操舵用凹
部５０ｂと第１連絡用凹部５０ｃとの間に圧油供給用凹
部５１ａは配置される。

【００２２】その第１バルブ部材３１に形成された第１
圧油排出用凹部５０ｄを除く凹部５０ａ、５０ｂ、５０
ｃの軸方向に沿う縁と、第２バルブ部材３２に形成され
た凹部５１ａ、５１ｃ、５１ｄの軸方向に沿う縁との間
が絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′を構
成する。これにより、各絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、
Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′はポンプ７０とタンク７１と油圧シ
リンダ２０とを接続する油路２７に配置されている。

【００２３】図４に示すように、その第２バルブ部材３
２に形成された凹部５１ａ、５１ｃ、５１ｄの軸方向に
沿う縁は面取り部とされている。その第１連絡用凹部５
０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、
Ｄ′における第２圧油排出用凹部５１ｃの軸方向に沿う
縁（図３において△で囲む）の面取り部の幅をＷ、圧油
供給用凹部５１ａと第１連絡用凹部５０ｃとの間の絞り
部Ａ′、Ｃ′における圧油供給用凹部５１ａの軸方向に
沿う縁（図３において□で囲む）の面取り部の幅を
Ｗ′、その他の第２バルブ部材３２に形成された凹部の
軸方向に沿う縁（図３において○で囲む）の面取り部の
幅をＷ″として、図４に示すように、Ｗ＞Ｗ′＞Ｗ″と
されている。操舵抵抗のない状態（図４の状態）にある
各絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′を全
閉するのに要する両バルブ部材３１、３２の相対回転角
度（すなわち閉鎖角度）を互いに比較すると、第１連絡
用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り
部Ｂ′、Ｄ′の閉鎖角度θｒは圧油供給用凹部５１ａと
第１連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′の閉鎖
角度θｓよりも大きく、両閉鎖角度θｒ、θｓは、他の
各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの閉鎖角度θｔよりも大きい。
これにより、第１バルブ部材３１と第２バルブ部材３２
との間の各絞り部は、複数の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから
なる第１の組と、第１の組に属する各絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄよりも閉鎖角度の大きな複数の絞り部Ａ′、
Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′からなる第２の組とに組分けされる。
また、第２の組に属する絞りは、圧油供給用凹部５１ａ
と第１連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′と、
この絞り部Ａ′、Ｃ′よりも閉鎖角度の大きな連絡用凹
部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部
Ｂ′、Ｄ′の２種類とされる。

【００２４】また、第２連絡用凹部５１ｄの間における
第２バルブ部材３２の外径Ｄ１は、他の凹部間における
第２バルブ部材３２の外径Ｄ２よりも小さくされてい
る。これにより、各第２連絡用凹部５１ｄの軸方向に沿
う縁と第１圧油排出用凹部５０ｄの軸方向に沿う縁との
間は、油を絞ることがないように常に開かれた流路Ｅ、
Ｆとされている。

【００２５】その入力軸２と出力軸３は、路面から操舵
用車輪を介し伝達される抵抗によるトーションバー６の
ねじれによって相対回転する。その相対回転により第１
バルブ部材３１と第２バルブ部材３２とが相対回転する
ことで、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、
Ｄ′の流路面積が変化し、油圧シリンダ２０が操舵方向
と操舵抵抗に応じた操舵補助力を発生する。第１の組に
属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′よりも、閉鎖角度が小さいの
で、その操舵抵抗の変化に対する油圧変化割合は大きく
なる。

【００２６】すなわち、操舵が行なわれていない状態で
は、両バルブ部材３１、３２の間の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′は全て開かれ、入口ポート
３４と各出口ポート３６、６１とは弁間流路２７を介し
連通し、ポンプ７０から制御バルブ３０に流入する油は
タンク７１に還流し、操舵補助力は発生しない。

【００２７】この状態から右方へ操舵することによって
生じる操舵抵抗により両バルブ部材３１、３２が相対回
転すると、図３に示すように、圧油供給用凹部５１ａと
右操舵用凹部５０ａとの間の絞り部Ａおよび左操舵用凹
部５０ｂに隣接する圧油供給用凹部５１ａと第１連絡用
凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′の流路面積が大きくな
り、右操舵用凹部５０ａと第２連絡用凹部５１ｄとの間
の絞り部Ｂおよび左操舵用凹部５０ｂに隣接する圧油供
給用凹部５１ａに隣接する第１連絡用凹部５０ｃと第２
圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′の流路面積が
小さくなり、圧油供給用凹部５１ａと左操舵用凹部５０
ｂとの間の絞り部Ｃおよび右操舵用凹部５０ａに隣接す
る圧油供給用凹部５１ａと第１連絡用凹部５０ｃとの間
の絞り部Ｃ′の流路面積が小さくなり、左操舵用凹部５
０ｂと第２連絡用凹部５１ｄとの間の絞り部Ｄおよび右
操舵用凹部５０ａに隣接する圧油供給用凹部５１ａに隣
接する第１連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１
ｃとの間の絞り部Ｄ′の流路面積が大きくなる。これに
より、油圧シリンダ２０の右操舵補助力発生用油室２２
に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給され、
また、左操舵補助力発生用油室２３からタンク７１に油
が還流し、車両の右方への操向補助力が油圧シリンダ２
０からラック１６に作用する。

【００２８】左方へ操舵すると第１バルブ部材３１と第
２バルブ部材３２とが右方に操舵した場合と逆方向に相
対回転し、絞り部Ａ、Ａ′の流路面積が小さくなり、絞
り部Ｂ、Ｂ′の流路面積が大きくなり、絞り部Ｃ、Ｃ′
の流路面積が大きくなり、絞り部Ｄ、Ｄ′の流路面積が
小さくなるので、車両の左方への操舵補助力が油圧シリ
ンダ２０からラック１６に作用する。

【００２９】図１に示すように、その第２出口ポート６
１に連通する可変絞り弁６０は、バルブハウジング７に
形成された挿入孔６６に図中上下方向に変位可能に挿入
されたスプール６２を有する。その挿入孔６６の各端は
プラグ６８ａ、６８ｂにより閉鎖され、一方のプラグ６
８ａにねじ込まれたバネ圧調節ネジ７９とスプール６２
の上端との間に圧縮コイルバネ６９が挿入されている。
そのスプール６２に電磁力を作用させるソレノイド６４
と、このソレノイド６４の電磁力を車速に応じ制御する
車速センサを有するコントローラ６３が設けられてい
る。これにより、高速になるとスプール６２に作用する
電磁力が小さくなりスプール６２は図中下方に変位し、
低速になるとスプール６２に作用する電磁力が大きくな
りスプール６２は図中上方に変位する。

【００３０】そのスプール６２の外周に周溝６２ａが形
成され、その挿入孔６６の内周に周溝６６ａが形成さ
れ、両周溝６２ａ、６６ａの間が可変絞り弁６０の自身
の絞り部６７とされている。この絞り部６７の流路面積
は、高速になってスプール６２が図中下方に変位すると
大きくなり、低速になってスプール６２が上方に変位す
ると小さくなる。

【００３１】その絞り部６７の流路面積の最大値は、第
２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路
面積の最大値（両バルブ部材３１、３２の相対回転角が
大きくなる程に流路面積が小さくなる特性における最大
値である。すなわち、右操舵時は絞り部Ｂ′、Ｃ′の全
流路面積の最大値をいい、左操舵時は絞り部Ａ′、Ｄ′
の全流路面積の最大値をいう。以下「全流路面積の最大
値」という場合は同旨）以上、若しくは絞り機能を奏さ
なくなるまで大きくされている。その絞り部６７の流路
面積の最小値は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′の全流路面積の最小値（両バルブ部材３１、
３２の相対回転角が大きくなる程に流路面積が小さくな
る特性における最小値である。すなわち、右操舵時は絞
り部Ｂ′、Ｃ′の全流路面積の最小値をいい、左操舵時
は絞り部Ａ′、Ｄ′の全流路面積の最小値をいい、全閉
状態を含む。以下「全流路面積の最小値」という場合は
同旨）以下とされる。

【００３２】その可変絞り弁６０の自身の絞り部６７と
第２出口ポート６１とを連通する流路５８がバルブハウ
ジング７に形成され、その絞り部６７とスプール６２の
上方空間とを連通する通孔７５がスプール６６に形成さ
れ、そのスプール６２の上方空間と第１出口ポート３６
とを連通する流路７６がバルブハウジング７に形成され
ている。これにより、図２に示す油圧回路が構成され、
第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′とタン
ク７１との間の油路の流路面積が、車速に応じた可変絞
り弁６０の作動により変化する。なお、スプール６２の
下方空間と上方空間とを連通するドレン通路７８が、そ
のスプール６２に形成されている。

【００３３】図６において、実線Ｘは両バルブ部材３
１、３２の相対回転角に対する第１の組に属する絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性を示す。１点鎖線
Ｕはその相対回転角に対する第２の組に属する連絡用凹
部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部
Ｂ′、Ｄ′の流路面積の変化特性を示す。１点鎖線Ｖは
その相対回転角に対する第２の組に属する圧油供給用凹
部５１ａと連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′
の流路面積の変化特性を示す。実線Ｙはその相対回転角
に対する第２の組に属する全ての絞り部Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′の流路面積の合成した変化特性を示す。破線
Ｒは可変絞り弁６０により設定される自身の絞り部６７
の中速走行時における流路面積を示す。

【００３４】上記構成によれば、低速走行時において
は、スプール６２は図１において上方に変位し、このス
プール６２の変位により可変絞り弁６０の自身の絞り部
６７は全閉状態になるので、油圧シリンダ２０に作用す
る油圧は、第１の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積
の変化特性線Ｘに応じ制御される。よって、図５におい
て一点鎖線で示すように、操舵入力トルクが小さく両バ
ルブ部材３１、３２の相対回転角が小さくても、第１の
組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積を小さく
し、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を大きく
し、低速走行時における操舵の高応答性を満足させるこ
とができる。

【００３５】高速走行時においては、スプール６２は図
１において下方に変位し、このスプール６２の変位によ
り可変絞り弁６０の自身の絞り部６７の流路面積は、第
２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路
面積の最大値以上になるので、油圧シリンダ２０に作用
する油圧は、第２の組の絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′
の流路面積の変化特性線Ｙ及び第１の組の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性線Ｘの合成特性に応じ
制御される。よって、図５において実線で示すように、
操舵入力トルクを大きくして両バルブ部材３１、３２の
相対回転角を大きくしない限り、第２の組に属する絞り
部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積は小さくなること
なく大きく保持され、操舵補助力を発生させる油圧の増
加割合は小さいので、高速走行時における操舵の安定性
を満足させることができる。

【００３６】中速走行時においては、スプール６２の変
位により可変絞り弁６０の自身の絞り部６７の流路面積
は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の
全流路面積の最小値よりも大きく最大値よりも小さくな
る。これにより、図６に示すように、第１の組に属する
絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが最小値（本実施形態では全閉状
態）になるまでの間（図６において両バルブ部材の相対
回転角がθａになるまでの間）は、その第１の組に属す
る絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの全流路面積の変化特性線Ｘに
絞り部６７の流路面積の特性線Ｒを合成した特性に応じ
た操舵補助力が付与される。第１の組に属する絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になった時点から、第２の組
に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路面積が
可変絞り弁６０の自身の絞り部６７の流路面積よりも小
さくなるまでの間（図６において両バルブ部材の相対回
転角がθａとθｂとの間）では、操舵補助力は絞り部６
７の流路面積により定まる一定値になる。しかる後に、
第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流
路面積が可変絞り弁６０の自身の絞り部６７の流路面積
よりも小さくなると、第２の組に属する絞り部Ａ′、
Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路面積の変化特性線Ｙに応じた
操舵補助力が付与される。

【００３７】その第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄが全閉状態になった後に、第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路面積が可変絞り弁６０
の自身の絞り部６７の流路面積よりも小さくなるまでの
間（θａ〜θｂの間）は、その第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′が全閉状態になる点と、第１の
組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になる点と
の差（θｃ−θａ）を小さくすることなく、小さくされ
ている。すなわち、仮に、第２の組に属する圧油供給用
凹部５１ａと連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′、
Ｃ′が、連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃ
との間の絞り部Ｂ′、Ｄ′と同様に図中１点鎖線Ｕで示
す相対回転角に対する流路面積変化特性を有すると仮定
すると、相対回転角に対する第２の組に属する全ての絞
り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の全流路面積の合成変化特
性は、図６において２点鎖線Ｍで示すものになる。そう
すると、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、
Ｄ′の流路面積が可変絞り弁６０の自身の絞り部６７の
流路面積よりも小さくなるまでの間（両バルブ部材の相
対回転角がθａとθｄとの間）は大きくなるので、図５
において２点鎖線で示すように、操舵補助力を操舵抵抗
に応じ制御できない領域Ｌが大きくなる。これに対し、
上記実施形態では、第２の組に属する圧油供給用凹部５
１ａと連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′の閉
鎖角度θｓは、連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部
５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′の閉鎖角度θｒよりも
小さいので、中速走行時において操舵補助力を操舵抵抗
に応じ制御できない領域を小さくできる。しかも、圧油
供給用凹部５１ａと連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部
Ａ′、Ｃ′が全閉状態になる点（図６において両バルブ
部材の相対回転角がθｅの点）では、連絡用凹部５０ｃ
と第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′
は未だ閉じていないので、操舵補助力を操舵抵抗に応じ
制御できる領域は小さくなることはない。

【００３８】上記実施形態によれば、右操舵時に右操舵
用凹部５０ａから第１圧油排出用凹部５０ｄに向かう油
の流れは、第２連絡用凹部５１ｄを経由する。よって、
右操舵時に右操舵用凹部５０ａから第１圧油排出用凹部
５０ｄに向かい流れる油の弁間流路２７での流路長さ
は、その第２連絡用凹部５１ｄの周方向長さ分だけ、第
２連絡用凹部５１ｄを形成しない場合に比べて延長され
る。これにより、右操舵時に右操舵用凹部５０ａから第
１圧油排出用凹部５０ｄに向かい流れる油中におけるキ
ャビテーション気泡の弁間流路２７での消滅は、その流
路長さの延長分だけ緩やかなものとすることができる。
同様に、その第１圧油排出用凹部５０ｄと左操舵用凹部
５０ｂとの周方向間に位置する第２連絡用凹部５１ｄが
形成されることにより、左操舵時に左操舵用凹部５０ｂ
から第１圧油排出用凹部５０ｄに向かい流れる油中にお
けるキャビテーション気泡の弁間流路２７での消滅は、
その第２連絡用凹部５１ｄでの流路長さの延長分だけ緩
やかなものとすることができる。これにより、操舵時に
油の流動に伴い発生する高音を抑制できる。

【００３９】また、第２連絡用凹部５１ｄの間における
第２バルブ部材３２の外径Ｄ１が、他の凹部間における
第２バルブ部材３２の外径Ｄ２よりも小さくされ、各第
２連絡用凹部５１ｄの軸方向に沿う縁と第１圧油排出用
凹部５０ｄの軸方向に沿う縁との間は、油を絞ることが
ないように常に開かれた流路Ｅ、Ｆとされている。よっ
て、右操舵時に、左操舵用凹部５０ｂに隣接する第２連
絡用凹部５１ｄの軸方向に沿う縁と第１圧油排出用凹部
５０ｄの軸方向に沿う縁との間の流路Ｅで、左操舵補助
力発生用油室２３からタンク７１へ向かう戻り油が絞ら
れることはなく、適正な右操舵補助力を付与できる。同
様に、左操舵時に、右操舵用凹部５０ａに隣接する第２
連絡用凹部５１ｄの軸方向に沿う縁と第１圧油排出用凹
部５０ｄの軸方向に沿う縁との間の流路Ｆで、右操舵補
助力発生用油室２２からタンク７１へ向かう戻り油が絞
られることはなく、適正な左操舵補助力を付与できる。

【００４０】なお、第１連絡用凹部５０ｃと第２圧油排
出用凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′で圧油が絞ら
れる際に発生するキャビテーション気泡の消滅は、従来
と同様に急激なものである。しかし、上記実施形態で
は、第１連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５１ｃ
との間の絞り部Ｂ′、Ｄ′で圧油が絞られるのは高速走
行時であって、他の騒音が大きく、通常は急操舵がなさ
れることもなく、据え切り時や中低速時は可変絞り弁６
０の絞り部６７は全閉もしくは流路面積が小さく、絞り
部Ｂ′、Ｄ′での圧油流量は少ないため、キャビテーシ
ョン気泡の消滅による高音の発生が問題になることはな
い。

【００４１】本発明は上記実施形態に限定されるもので
はない。例えば、本発明をボールスクリュー式油圧パワ
ーステアリング装置にも適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の油圧パワーステアリング装置に
よれば、適正に操舵補助力を付与しつつ、油の流動によ
る高音発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置の縦断面図

【図２】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置の油圧回路を示す図

【図３】本発明の実施形態の油圧制御弁の横断面構造の
説明図

【図４】本発明の実施形態の油圧制御弁の要部の拡大図

【図５】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置における入力トルクと油圧との関係及び両バルブ部材
の相対回転角と油圧との関係を示す図

【図６】本発明の実施形態の油圧制御弁の絞り部の流路
面積とバルブ部材の相対回転角との関係を示す図

【図７】従来の油圧制御弁の横断面構造の説明図

【符号の説明】

２０ 油圧シリンダ ２７ 弁間流路 ３０ 油圧制御弁 ３１ 第１バルブ部材 ３２ 第２バルブ部材 ５０ａ 右操舵用凹部 ５０ｂ 左操舵用凹部 ５０ｄ 第１圧油排出用凹部 ５１ａ 圧油供給用凹部 ５１ｄ 第２連絡用凹部 ７０ ポンプ ７１ タンク Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′ 絞り部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助力発生用油圧アクチュエータ
   と、 ロータリー式油圧制御弁とを備え、 その油圧制御弁は、筒状の第１バルブ部材と、この第１
   バルブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される
   第２バルブ部材とを有し、 その第１バルブ部材の内周に複数の凹部が互いに周方向
   の間隔をおいて形成され、その第２バルブ部材の外周に
   複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、 それら凹部として、ポンプに接続される圧油供給用凹部
   と、タンクに接続される圧油排出用凹部と、油圧アクチ
   ュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される右操舵
   用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油
   室に接続される左操舵用凹部とを有し、 その第１バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁
   と第２バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁と
   の間が絞り部を構成し、 各絞り部は、操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力を
   付与できるように、ポンプとタンクと操舵補助力発生用
   油圧アクチュエータとに通じる両バルブ部材間の弁間流
   路に配置されている油圧パワーステアリング装置におい
   て、 その圧油排出用凹部と右操舵用凹部と左操舵用凹部とが
   第１バルブ部材の内周に形成され、 その圧油排出用凹部と右操舵用凹部との間、および、そ
   の圧油排出用凹部と左操舵用凹部との間において、第２
   バルブ部材の外周に連絡用凹部が形成されていることを
   特徴とする油圧パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 両連絡用凹部の間における第２バルブ部
   材の外径は、他の凹部間における第２バルブ部材の外径
   よりも小さくされている請求項１に記載の油圧パワース
   テアリング装置。