JPH10318382A - 可変絞り弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧油の流動に伴う音の発生を低減し、スプール
の円滑な変位を確保できる可変絞り弁を提供する。 【解決手段】ハウジング７′の挿入孔６６に挿入される
スプール６２の外周に対向するように、その挿入孔６６
の内周に第１の周溝６６ａが形成される。そのスプール
６２の外周に形成される第２の周溝６２ａの一方の周縁
６２ａ′は、他方の周縁６２ａ″に近接するに従い小径
となるテーパー面とされている。その第１の周溝６６ａ
の一方の周縁６６ａ′と、第２の周溝６２ａの一方の周
縁６２ａ′との間が絞り部６７とされている。その絞り
部６７の開度はスプール６２の軸方向変位により変化す
る。その第１の周溝６６ａに連なるように圧油の流出路
７６が形成され、その第２の周溝６２ａに連なるように
圧油の流入路５８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、スプールの軸方向
変位に伴い開度が変化する絞り部を備える可変絞り弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば油圧パワーステアリング装置にお
いては、車速等の運転条件に応じて開度が変化する絞り
部を有する可変絞り弁を用い、運転条件に応じて操舵補
助力発生用油圧アクチュエータに作用する油圧を制御し
ている。

【０００３】図１０に示す従来の可変絞り弁１０１は、
ハウジング１０２と、このハウジング１０２に形成され
た挿入孔１０３に軸方向変位可能に挿入されるスプール
１０４とを備える。その挿入孔１０３の内周に形成され
た第１の周溝１０３ａの一方の周縁と、そのスプール１
０４の外周に形成された第２の周溝１０４ａの一方の周
縁との間が、絞り部１０５とされている。その第２の周
溝１０４ａの一方の周縁１０４ａ′は、他方の周縁１０
４ａ″に近接するに従い小径となるテーパー面とされて
いる。そのスプール１０４にねじ部材１２１がねじ合わ
される。そのスプール１０４の中心とねじ部材１２１の
中心とは、そのスプール１０４の回り止めのために偏心
される。そのねじ部材１２１がモータ１２２により回転
駆動されることで、そのスプール１０４は軸方向に変位
する。このスプール１０４の軸方向変位により絞り部１
０５の開度は変化する。また、そのスプール１０４の一
端面１０４ｂに対向する挿入孔１０３の内部空間１１１
に、そのスプール１０４のがたつき防止用のバネ１２３
が内蔵される。

【０００４】上記従来の可変絞り弁１０１では、その第
１の周溝１０３ａに連なるように圧油の流入路１０９が
形成される。そのスプール１０４の一端面１０４ｂに対
向する挿入孔１０３の内部空間１１１に連なるように圧
油の流出路１１０が形成される。その第２の周溝１０４
ａは、スプール１０４に形成された径方向孔１０４ｅ
と、上記ねじ部材１２１にねじ合わされる雌ねじ孔に連
なる通孔１０４ｆとを介して、スプール１０４の一端面
１０４ｂに対向する挿入孔１０３の内部空間１１１に通
じる。さらに、そのスプール１０４の一端面１０４ｂに
対向する挿入孔１０３の内部空間１１１と、そのスプー
ル１０４の他端面１０４ｃに対向する挿入孔１０３の内
部空間１１２とに連なるように、そのスプール１０４に
流体通路１０４ｄが形成されている。

【０００５】上記可変絞り弁１０１によれば、流入路１
０９から流入する圧油は、図において一点鎖線で示すよ
うに、第１の周溝１０３ａ、絞り部１０５、第２の周溝
１０４ａ、スプール１０４に形成された径方向孔１０４
ｅおよび通孔１０４ｆ、スプール１０４の一端面１０４
ｂに対向する挿入孔１０３の内部空間１１１を経て、流
出路１１０から流出する。また、そのスプール１０４の
一端面１０４ｂに対向する挿入孔１０３の内部空間１１
１と、そのスプール１０４の他端面１０４ｃに対向する
挿入孔１０３の内部空間１１２とが、スプール１０４の
流体通路１０４ｄを介して流出路１１０に通じること
で、スプール１０４に作用する油圧を軸方向において釣
り合わせることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の可変絞り弁１０
１では、絞り部１０５の開度が小さい時、圧油の流動に
伴い耳障りな音が発生するという問題がある。

【０００７】また、従来の可変絞り弁１０１では、流出
路１１０から流出された圧油の圧力がサージングにより
急激に変動した場合、スプール１０４の軸方向における
油圧の釣合いが崩れ、スプール１０４に軸方向力が作用
し、スプール１０４の円滑な変位が阻害されるという問
題がある。そのため、その絞り部１０５の開度を車両の
運転条件に応じて変化させ、その絞り部１０５の開度の
変化により油圧パワーステアリング装置の操舵補助力発
生用油圧アクチュエータに作用する油圧を制御する場
合、操舵フィーリングが悪化する。

【０００８】本発明は、上記問題を解決することのでき
る可変絞り弁を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハウジング
と、このハウジングに形成された挿入孔に軸方向変位可
能に挿入されるスプールとを備え、その挿入孔の内周
に、第１の周溝がスプールの外周に対向するように形成
され、そのスプールの外周に第２の周溝が形成され、そ
の第２の周溝の一方の周縁は、他方の周縁に近接するに
従い小径となるテーパー面とされ、その第１の周溝の一
方の周縁と、第２の周溝の一方の周縁との間が、圧油の
絞り部とされ、その絞り部の開度は、そのスプールの軸
方向変位により変化する可変絞り弁において、その第１
の周溝に連なるように圧油の流出路が形成され、その第
２の周溝に連なるように圧油の流入路が形成されている
ことを特徴とする。従来の構成では、圧油は第１の周溝
１０３ａから絞り部１０５を介して第２の周溝１０４ａ
に至る。その第２の周溝１０４ａの一方の周縁１０４
ａ′は、他方の周縁１０４ａ″に近接するに従い小径と
なるテーパー面とされている。そのため、その絞り部１
０５の流路面積は下流に向かうに従い大きくなる。そう
すると、その絞り部１０５の開度が小さい場合、その絞
り部１０５において圧油の圧力が急激に低下し、圧油内
のキャビテーション気泡発生量が増大し、圧油の流動に
伴う音の増大原因になる。これに対して、本発明の構成
によれば、圧油は第２の周溝から絞り部を介して第１の
周溝に至る。その第２の周溝の一方の周縁は、他方の周
縁に近接するに従い小径となるテーパー面とされてい
る。そのため、その絞り部の流路面積は下流に向かうに
従い小さくなる。よって、その絞り部の開度が小さい場
合でも、その絞り部において圧油の圧力は徐々に低下す
る。これにより、その圧油内でのキャビテーション気泡
の発生を抑制し、圧油の流動に伴う音を低減できる。な
お、従来の可変絞り弁１０１において、挿入孔１０３の
内周に形成された第１の周溝１０３ａの一方の周縁をテ
ーパー面とすることで、圧油の流動に伴う音を低減する
ことが考えられる。しかし、テーパー面を形成するため
に孔の内周加工が必要になり、スプールの外周加工を行
うよりも加工が難しい。本発明の構成によれば、テーパ
ー面がスプールの外周に形成されるため孔の内周加工は
不要であるので、加工が困難になることはない。

【００１０】そのスプールに流体通路が、そのスプール
の一端面に対向する挿入孔の内部空間、そのスプールの
他端面に対向する挿入孔の内部空間、および、その第１
の周溝に連なるように形成されているのが好ましい。こ
の構成によれば、スプールに作用する油圧を軸方向にお
いて釣り合わせることができる。しかも、流出路から流
出された圧油の圧力がサージングにより急激に変動した
としても、その流出路はスプールの外周に対向する第１
の周溝に連なるので、スプール１０４の軸方向における
油圧の釣合いが崩れることはない。この場合、その絞り
部の開度は車両の運転条件に応じて変化するものとさ
れ、その絞り部の開度の変化により、その車両の油圧パ
ワーステアリング装置の操舵補助力発生用油圧アクチュ
エータに作用する油圧を制御するのが好ましい。これに
より、スプールの円滑な変位を確保して操舵フィーリン
グの低下を防止できる。

【００１１】

【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。

【００１２】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、ステアリングホイール（図示省
略）に連結される入力シャフト２と、この入力シャフト
２にトーションバー６を介し連結される出力シャフト３
とを備えている。そのトーションバー６は、ピン４によ
り入力シャフト２に連結され、セレーション５により出
力シャフト３に連結されている。その入力シャフト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、ブッシュ１２を介して出力シャフト３によ
り支持されている。その出力シャフト３はベアリング１
０、１１を介しラックハウジング９により支持されてい
る。その出力シャフト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に車輪（図示省
略）が連結される。これにより、操舵による入力シャフ
ト２の回転は、トーションバー６を介してピニオン１５
に伝達される。そのピニオン１５の回転により、ラック
１６は車両幅方向に移動する。このラック１６の移動に
より車両の操舵がなされる。なお、入出力シャフト２、
３とバルブハウジング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の弾力によりラック１６に押し
付けられている。

【００１３】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
とを備えている。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とに応じて圧油を
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。

【００１４】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は出力シャフト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、入力シャフト２と一体的に成形され
ている。すなわち、入力シャフト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
シャフト２と同行回転する。よって、第１バルブ部材３
１と第２バルブ部材３２とは、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。

【００１５】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。

【００１６】上記各接続ポート３４、３６、３７、３
８、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を介し互いに接続される。
すなわち、図３、図４に示すように、第１バルブ部材３
１の内周に８ケの凹部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ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８ケの凹部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが周方向に関
し互いに等間隔に形成されている。図４は実線により第
２バルブ部材３２の展開図を示し、鎖線により第１バル
ブ部材３１に形成された凹部５０ａ、５０ｂ、５０ｃを
示す。第１バルブ部材３１に形成された凹部５０ａ、５
０ｂ、５０ｃの間に第２バルブ部材３２に形成された凹
部５１ａ、５１ｂ、５１ｃが位置する。

【００１７】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ケの連絡用凹部５０ｃ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、
互いに周方向に１８０°離れて配置される。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、互いに
周方向に１８０°離れて配置される。

【００１８】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１圧油排
出用凹部５１ｂと、２ケの第２圧油排出用凹部５１ｃ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、互いに周方
向に９０°離れて配置される。その２ケの第１圧油排出
用凹部５１ｂは、入力シャフト２に形成された流路５２
ａから入力シャフト２とトーションバー６との間を通
り、入力シャフト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、互いに周方向に１８０°離れて配置される。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、互いに周方向に１８０°離れ
て配置されている。なお、第１バルブ部材３１に形成さ
れた圧油供給路５５と流路５９は、径方向外方側におい
て周溝状とされている。

【００１９】各第１圧油排出用凹部５１ｂは右操舵用凹
部５０ａと左操舵用凹部５０ｂとの間に配置され、各第
２圧油排出用凹部５１ｃは連絡用凹部５０ｃの間に配置
され、右操舵用凹部５０ａと連絡用凹部５０ｃとの間お
よび左操舵用凹部５０ｂと連絡用凹部５０ｃとの間に圧
油供給用凹部５１ａは配置される。

【００２０】その第１バルブ部材３１に形成された凹部
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ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、５１ｂ、５１ｃ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とを接続する弁間流路２７
に配置されている。

【００２１】図５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、５１ｂ、５１ｃの軸方向に
沿う縁は面取り部とされている。その連絡用凹部５０ｃ
と第２圧油排出用凹部５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′
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、図５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、図５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（以下、「閉鎖角度」という）を互いに
比較すると、連絡用凹部５０ｃと第２圧油排出用凹部５
１ｃ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θ
ｒ、θｓは、他の各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの閉鎖角度θ
ｔ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の組に属する絞り部は、圧油供
給用凹部５１ａと連絡用凹部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。

【００２２】その入力シャフト２と出力シャフト３は、
路面から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′の開度が変化し、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。

【００２３】すなわち、図４は操舵が行なわれていない
状態を示す。この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を介し連通するので、ポンプ７０から制
御弁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。

【００２４】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と連絡用凹部
５０ｃとの間の絞り部Ａ′の開度が大きくなり、右操舵
用凹部５０ａと第１圧油排出用凹部５１ｂ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′の開度が小さくなり、圧
油供給用凹部５１ａと左操舵用凹部５０ｂ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と連絡用凹部５０ｃとの間の絞り部Ｃ′の開度
が小さくなり、左操舵用凹部５０ｂと第１圧油排出用凹
部５１ｂ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Ｄ′の
開度が大きくなる。これにより、図中矢印で示す圧油の
流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、車両の右方への操舵補助力が油圧シリン
ダ２０からラック１６に作用する。

【００２５】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とは、右方に操舵した場合と逆方向
に相対回転し、絞り部Ａ、Ａ′の開度が小さくなり、絞
り部Ｂ、Ｂ′の開度が大きくなり、絞り部Ｃ、Ｃ′の開
度が大きくなり、絞り部Ｄ、Ｄ′の開度が小さくなる。
よって、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。

【００２６】図１、図８に示すように、上記第２出口ポ
ート６１に連通する可変絞り弁６０は、バルブハウジン
グ７に着脱可能な第２バルブハウジング７′と、この第
２バルブハウジング７′に形成された挿入孔６６に軸方
向（図１、図８において上下方向）に移動可能に挿入さ
れたスプール６２と、そのスプール６２にねじ合わされ
るネジ部材６４とを備える。そのスプール６２の中心と
ネジ部材６４の中心とは、そのスプール６２の回り止め
のために偏心される。

【００２７】その挿入孔６６の一端はプラグ６８により
閉鎖され、他端はカバー９４′により閉鎖されている。
そのスプール６２とプラグ６８との間に、スプール６２
のがたつき防止用の圧縮コイルバネ９０が配置されてい
る。そのネジ部材６４にステッピングモータ８０が接続
され、そのステッピングモータ８０にコントローラ（図
示省略）が接続される。そのコントローラは車速センサ
（図示省略）に接続され、そのステッピングモータ８０
を車速に応じ制御する。すなわち、高速になるとネジ部
材６４は一方向に回転してスプール６２は図中上方に変
位し、低速になるとネジ部材６４は他方向に回転してス
プール６２は図中下方に変位する。これにより、後述の
絞り部６７の開度は車両の運転条件である車速に応じて
変化する。後述のように、その絞り部６７の開度の変化
により、上記油圧シリンダ２０に作用する油圧が制御さ
れる。

【００２８】図８、図９に示すように、その挿入孔６６
の内周に第１の周溝６６ａが、スプール６２の外周に対
向するように形成される。そのスプール６２の外周に第
２の周溝６２ａが形成される。その第２の周溝６２ａの
一方の周縁６２ａ′は、他方の周縁６２ａ″に近接する
に従い小径となるテーパー面とされている。その第１の
周溝６６ａの一方の周縁６６ａ′と、第２の周溝６２ａ
の一方の周縁６２ａ′との間が、圧油の絞り部６７とさ
れている。

【００２９】その絞り部６７の開度は、そのスプール６
２の軸方向変位により変化する。本実施形態では、その
絞り部６７の開度は、高速になってスプール６２が図中
上方に変位すると大きくなり、低速になってスプール６
２が下方に変位すると小さくなる。

【００３０】その第１の周溝６６ａに連なる圧油の流出
路７６が、バルブハウジング７と第２バルブハウジング
７′に亘り形成されている。その流出路７６は上記第１
出口ポート３６に通じる。

【００３１】その第２の周溝６２ａに連なる圧油の流入
路５８が第２バルブハウジング７′に形成されている。
その流入路５８は上記第２出口ポート６１に接続され
る。

【００３２】そのスプール６２に流体通路７５が、その
スプール６２の一端面に対向する挿入孔６６の内部空間
８５、そのスプール６２の他端面に対向する挿入孔６６
の内部空間８６、および、その第１の周溝６６ａに連な
るように形成されている。

【００３３】これにより、ポンプ７０から供給される圧
油は、上記制御弁３０の第２出口ポート６１から流入路
５８を介して第２の周溝６２ａに至り、この第２の周溝
６２ａから絞り部６７を介して第１の周溝６６ａに至
り、この第１の周溝６６ａから流出路７６、上記第１出
口ポート３６を介してタンク７１に至る。

【００３４】その絞り部６７の開度の最大値は、第２の
組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の合計開度の
最大値（両バルブ部材３１、３２の相対回転角が大きく
なる程に開度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′の合計開度の最
大値をいい、左操舵時は絞り部Ａ′、Ｄ′の合計開度の
最大値をいう。以下「合計開度の最大値」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の開度の最小値は、第２
の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の合計開度
の最小値（両バルブ部材３１、３２の相対回転角が大き
くなる程に開度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′の合計開度
の最小値をいい、左操舵時は絞り部Ａ′、Ｄ′の合計開
度の最小値をいい、全閉状態を含む。以下「合計開度の
最小値」という場合は同旨）以下とされる。

【００３５】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との間の油路の開度が、車速に応じた可変絞
り弁６０の作動により変化する。すなわち、第１の組に
属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにより制御される圧油流量
の、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′に
より制御される圧油流量に対する割合が、可変絞り弁６
０の作動により変化する。

【００３６】図７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の開度の変化特性を示す。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′の開度の変化特性を示す。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
開度の変化特性を示す。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′の開度の合成した変化特性を示す。なお、図７にお
ける各開度の変化特性は、その相対回転角が大きくなる
程に小さくなることから明らかなように、右操舵時は絞
り部Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′の変化特性を示し、左操舵時は
絞り部Ａ、Ａ′、Ｄ、Ｄ′の変化特性を示している。破
線Ｒは、可変絞り弁６０により設定される可変絞り弁自
身の絞り部６７の中速走行時における開度を示す。

【００３７】上記第１のパワーステアリング装置１によ
れば、低速走行時においては、スプール６２は図１、図
８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の絞り部６７は全閉状態になる。よっ
て、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の開度の変化特性線Ｘに応じ制御さ
れる。この場合、図６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の開度を小さくし、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。

【００３８】高速走行時においては、スプール６２は図
１、図８において上方に変位し、このスプール６２の変
位によって可変絞り弁６０の絞り部６７の開度は、第２
の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の合計開度
の最大値以上になる。よって、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′
の開度の変化特性線Ｙ及び第１の組の絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの開度の変化特性線Ｘの合成特性に応じ制御され
る。この場合、図６において実線で示すように、操舵入
力トルクを大きくし、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′の開度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。

【００３９】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の絞り部６７の開度は、第２の
組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の合計開度の
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７に示すように、第１の組に属する絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの合計開度が最小値（本実施形態では全閉状
態）になるまでの間（図７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の合計開度の変化特性線Ｘに絞
り部６７の開度の特性線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′の合計開度が可変絞り弁
６０の絞り部６７の開度よりも小さくなるまでの間（図
７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６７の開度により定まる
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′の合計開度が可変絞り弁６０の
絞り部６７の開度よりも小さくなると、第２の組に属す
る絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の合計開度の変化特性
線Ｙに応じた操舵補助力が付与される。

【００４０】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′の合計開度が可変絞り弁６０の
絞り部６７の開度よりも小さくなるまでの間（θａ〜θ
ｂ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
対する開度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′の合計開度の合成変化特性は、図７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′の開度が、可変絞
り弁６０の自身の絞り部６７の開度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６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５１ａ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７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５
１ｃ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。

【００４１】上記構成の可変絞り弁６０によれば、圧油
は第２の周溝６２ａから絞り部６７を介して第１の周溝
６６ａに至る。その第２の周溝６２ａの一方の周縁６２
ａ′は、他方の周縁６２ａ″に近接するに従い小径とな
るテーパー面とされている。そのため、その絞り部６７
の流路面積は下流に向かうに従い小さくなる。よって、
図９に示すように絞り部６７の開度が小さい場合でも、
その絞り部６７において圧油の圧力は徐々に低下する。
これにより、その圧油内でのキャビテーション気泡の発
生を抑制し、圧油の流動に伴う音を低減できる。また、
その絞り部６７を構成するテーパー面はスプール６２の
外周に形成されるため孔の内周加工は不要であるので、
加工が困難になることはない。また、そのスプール６２
に流体通路７５が、そのスプール６２の一端面に対向す
る挿入孔６６の内部空間８５、そのスプール６２の他端
面に対向する挿入孔６６の内部空間８６、および、その
第１の周溝６６ａに連なるように形成されているので、
スプール６２に作用する油圧を軸方向において釣り合わ
せることができる。しかも、流出路７６から流出された
圧油の圧力がサージングにより急激に変動したとして
も、その流出路７６はスプール６２の外周に対向する第
１の周溝６６ａに連なるので、スプール６２の軸方向に
おける油圧の釣合いが崩れることはない。これにより、
車速に応じたスプール６２の円滑な変位を確保し、操舵
フィーリングの低下を防止できる。

【００４２】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、上記実施形態ではスプールを車速に応じて
変位させたが、舵角等の他の運転条件に応じて変位させ
てもよい。本発明の可変絞り弁を油圧パワーステアリン
グ装置以外の油圧機器の油圧回路において使用してもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、困難な加工を行うこと
なく圧油の流動に伴う音の発生を低減し、スプールの円
滑な変位を確保できる可変絞り弁を提供できる。また、
その可変絞り弁により油圧パワーステアリング装置の操
舵補助力発生用油圧アクチュエータに作用する油圧を制
御する場合、操舵フィーリングが低下するのを防止でき
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パワーステアリング装
置における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パワーステアリング装
置における制御弁の展開図

【図５】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置の制御弁の要部の拡大図

【図６】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７】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置における制御弁の絞り部の開度とバルブ部材の相対回
転角との関係を示す図

【図８】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置の可変絞り弁の縦断面図

【図９】本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装
置の可変絞り弁の要部の断面図

【図１０】従来の可変絞り弁のハウジングの縦断面図

【符号の説明】

１ 油圧パワーステアリング装置 ７′ 第２バルブハウジング ２０ 油圧シリンダ ５８ 流入路 ６０ 可変絞り弁 ６２ スプール ６２ａ 第２の周溝 ６２ａ″ 周縁 ６６ 挿入孔 ６６ａ 第１の周溝 ６６ａ′ 周縁 ６７ 絞り部 ７５ 流体通路 ７６ 流出路 ８５ 内部空間 ８６ 内部空間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、 このハウジングに形成された挿入孔に軸方向変位可能に
   挿入されるスプールとを備え、 その挿入孔の内周に、第１の周溝がスプールの外周に対
   向するように形成され、 そのスプールの外周に第２の周溝が形成され、 その第２の周溝の一方の周縁は、他方の周縁に近接する
   に従い小径となるテーパー面とされ、 その第１の周溝の一方の周縁と、第２の周溝の一方の周
   縁との間が、圧油の絞り部とされ、 その絞り部の開度は、そのスプールの軸方向変位により
   変化する可変絞り弁において、 その第１の周溝に連なるように圧油の流出路が形成さ
   れ、その第２の周溝に連なるように圧油の流入路が形成
   されていることを特徴とする可変絞り弁。
2. 【請求項２】 そのスプールに流体通路が、そのスプー
   ルの一端面に対向する挿入孔の内部空間、そのスプール
   の他端面に対向する挿入孔の内部空間、および、その第
   １の周溝に連なるように形成されている請求項１に記載
   の可変絞り弁。
3. 【請求項３】 その絞り部の開度は車両の運転条件に応
   じて変化するものとされ、その絞り部の開度の変化によ
   り、その車両の油圧パワーステアリング装置の操舵補助
   力発生用油圧アクチュエータに作用する油圧を制御する
   請求項２に記載の可変絞り弁。