JPS5836763A - パワ−・ステアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車のパワー・ステアリングに関する。

一般に、この種のパワー・ステアリングには、高速走行
時のハンドルの重さを低速走行時よシも重台にしよ多安
定させるため内燃機関の回転数に応じて圧油の流量を制
御する流量調整弁、いわゆる、機関回転数感応型流量調
整弁が多く適用されてきている・ そのような機関回転数感応型流量調整弁は、バルブ・ケ
ーシング内にオイル・リターン・コントロール・スプー
ルを往復摺動可能に配置し、そのオイル・リターンーコ
ントロールースツールは、さらに、ノｆワーーステアリ
ング装置のりアクション・コントロール・バルブに接続
される出口側ポート寄シに形成されたオリフィスに通さ
れるピンを備え、そのオイル・リターン・コントロール
・スツールの往復摺動に応じて、そのオリフィスとピン
との隙間を調節し得るような形態をとる゛ものが大半を
占めてきている〇 従って、オイル・ポンプから供給される圧油の流量が少
ないときには、そのオイル・リターン・コントロール・
スプールはほとんど摺動されず、そのオリフィスはその
ピンによって極端に絞られないことから、そのオイル・
ポンプの回転数、スなわち、機関回転数に応じた流量の
圧油が・やワー・ステアリング装置のリアクション・コ
ントロール・パルプ側に送られ、小さな操作力をもって
ステアリングが回転され得る状態に置かれ、また、その
オイル・ポンプから供給される圧油の流量が多いとき、
すなわち、内燃機関が高速運転されているときにはその
オイル・リターン・コントロール・スプールが摺動され
、その摺動によって圧油の一部がそのオイル・ポンプの
吸込み側に戻され、さらに、そのオリスイスはそのピン
によって絞られることから、流量が減少された圧油がそ
の・ぞワー・ステアリング装置のリアクション・コント
ロール・バルブ側に送られる。

しかし、そのようにして、高速運転時に・やワー・ステ
アリング装置のリアクション・コントロール・パルプ側
に送られる圧油の流量を減少する方式は、ばね反力型ノ
ｆワーφステアリング装置との組合せにおいてハンドル
の重さを変化させることが可能であり、油圧反力型パワ
ー・ステアリング装置との組合せでは、ハンドルの重さ
を変化させることは不可能である。その理由について詳
述するならば、自動車が進路を変更するとき、操向車輪
に働く負荷は、機関回転数感応型流量調整弁の有無にか
かわらず同じであシ、その負荷に対抗して舵を切るのに
必要なノＪ？ワー・ステアリングの出力は、パワー・ピ
ストンの受圧面積とそこに働く油圧との積に等しくなる
ためである。すなわち、油圧反力型の場合は、その油圧
がリアクション・チャンバに導かれ、その油圧とそのリ
アクション・チャンバ内ニオケルリアクション―コント
ロール慟バルブの受圧面積との積がハンドルの重さにな
る。

従って、そのハンドルの重さは流量の影響を受けない。

また、ばね反力型の場合は、パワー・ピストンに働く油
圧を発生させるのに必要なストロークヲモって、リアク
ション・コントロールφバルブを摺動させ、そのストロ
ークの距離とリアクション・スプリングのばね定数の積
がハンドルの重さになる。従って、そのストローク必要
量は流量によって変るため、ハンドルの重さは、その流
量の影響を受ける。

この発明の目的は、ばね反力型・ぐワー・ステアリング
装置または油圧反力型パワー・ステアリング装置の何れ
に機関回転数感応型流量調節弁を組み合わせて適用して
も十分な効果が発揮され、特に、高速走行時のハンドル
の重さを低速走行時よフも貫目にし、より安定させ、構
造が簡単で、がっ、低摩なノ（ワーΦステアリングの提
供にある。

そのために、この発明の）やワー・ステアリングは、オ
イル・リターン・コントロール°スゾールの往復摺動に
よって圧油の流量を制御し、かつ、そのオイル・リター
ン参コントロール・スプールの上流側に出口ポートと連
絡されるベンチュＩＪ　＋型オリフィスが設けられた流
量調整弁、および、ステアリング操作によるリアクショ
ン・コントロール・バルブの往復摺動に応動して、その
ベンチュリー型オリフィスを経由して出口側ポートから
供給される圧油によシ、ノテワー・ピストンを駆動する
・ｆワー・ステアリング装置を備えるものにおいて、リ
アクション・ポートが、その流量調整弁のバルブ・ケー
シングで、そのベンチュリー型オリフィスよりもそのオ
イル・リターン・コントロール・スプール側の位置に形
成され、そのリアクション・コントロール・ポートに接
続され得るリアクション・チャンバが、そのパワー・ス
テアリング装置のケーシング側に形成され、かつ、その
・リアクション・コントロール・バルブに反力ヲ与える
リアクション・ピストンが、そのリアクション・チャン
バに配置されていることを特徴としている。

以下、この発明に係るノクワー・ステアリングの望まし
い具体例について、図面を参照して説明する。

図は、この発明の・そワー・ステアリングの具体例１０
を示している。

そのｉ４ワー・ステアリング１０は、オイル・リターン
・コントロール・スプール２２　Ｏ往復ｍ動によって圧
油の流量を制御し、かつ、そのオイル・リターン・コン
トロール・スプール２２　（Ｄ上１（ｉｆｆに、出口側
ポート１４と連絡されるベンチュリー型オリフィス１６
が設けられた流量調整弁１１、および、ステアリング操
作によるリアクション・コントロール・バルブ５７の往
復摺動に応動して、そのベンチュリー型オリフィス１６
を経由して出口側ポート１４から供給される圧油により
、〕母クワ−ピストン６５を駆動するパワー・ステアリ
ング装置４０を備えるものにおいて、リアクション・コ
ントロール・ポート２１が、その流量調整弁１１のバル
ブ・ケーシング１２で、ソのベンチュリー型オリフィス
１６よりもそのオイル・リターン・コントロール・スプ
ール２２　側（７）位ｆ！に形成され、そのリアクショ
ン・コントロール壷ポート２ＨＣ接続され得るリアクシ
ョン・チャンバ４３が、そのノぐワー・ステアリング装
置４０のケーシング４１に形成され、かつ、そのリアク
ション・コントロール・バルブ５７に反力を与えるリア
クション・ピストン６２，６３が、そのリアクション番
チャンバ４３に配置されている。

その流量調整弁１１は、オイル・ポンプ３３の下流側に
おける油圧配管に独立して設けられたり、また、そ〕オ
イル・ポンプ３３、あるいは、ノクワー・ステアリング
装置４０に一体的に組み込まれるもので、そのオイル・
ポンプ３３の吐出側に接続される入口側ポート１３、そ
の入口側ポート１３に形成されたべ、ンチュリー型オリ
フィス１６、そのベンチュリー型オリフィス１６に連絡
され、かつ、後述するノ４ワー・ステアリング装置４０
のリアクション・コントロール・パルプ５７側に接続さ
れる出口側ポート！４、そのオイル・ポンプ３３の吸込
み側に接続されるパイ・ぞス・ポート１５、その入口側
ポート１３とそのパイ・９ス・ポート１５とを連絡する
バルブ・チャンバ１９、そのバルブ・チャンバ１９で、
その入口側ポート１３寄りの位置に形成されたリアクシ
ョン・コントロール・ポート２１、および、そのベンチ
ュリー型オリフィス１６側とそのバルブ・チャンバ１９
の外側寄り部分とを連絡するパイロット連通路３２’ｅ
備えるバルブ・ケーシング１２と、その入口側ポート１
３とそのバイパス・ポート１５との連絡を制御するよう
に、そのバルブ・チャンバ１９に往復摺動可能に配置さ
れるオイル・リターン・コント−ロール・スプール２２
とより構成されている。

すなわち、そのバルブ・ケーシング１２は、そのオイル
・ポンプ３３のケーシングにおける下方部分に相当する
もので、そのバルブ・ケーシング１２には、そのオイル
・ボンｆ３Ｂの吐出側に接続され、はぼ垂直方向に上方
に向けて伸長された入口側ポー）１３と、その入口側ポ
ート１３の適宜の位置においてベンチュリー型オリフィ
ス１６を介してほぼ垂直方向に外側に伸長された出口側
ポー）１４と、そのオイル・ポンプ３３の吸込み側に接
続され、その入口側ポート１３と並んでほぼ垂直方向に
上方に向けて伸長されたパイｉｊス・／−４１５とがそ
れぞれ形成されている。

また、そのバルブ・ケーシング１２には、その入口側ポ
ート１３をそのバイパス・ポート１５に連絡するように
して、バルブ・チャンバ１９が横方向に形成されている
。

さらに、そのベンチュリー型オリフィス１６の下流側の
部分は、ノクイロット連通路３２を介して、そのバルブ
・チャンバ１９の外側寄シの部分に連絡されている。

また、そのバルブ・チャンバ１９で、その入口側ポート
１３寄りの位置には、リアクション・コントロール・ポ
ー）２１が形成されている。

そのように構成されたバルブ・ケーシング１２のバルブ
・チャンバ１９には、その入口側ポート１３とそのバイ
パス・ポート１５との連絡を制御スルオイル・リターン
ーコントロールースノール２２が往復摺動可能に配置さ
れている。

そのオイル・リターン・コントロール・スツール２２は
、内側にリリーフ・バルブ・チャンバ２４を備えて略円
筒状に形成され、後端および上方の外周面にそのＩＪ　
ＩＪ−フ・バルブ・チャンバ２４と連絡される圧油入口
２５および圧油出口２６がそれぞれ形成されφ）つ、先
端にストッパ２９が固定されたスツール本体２３と、そ
のＩＪ　ＩＪ−フ・バルブ・チャンバ２４内で、その圧
油入口２５を開閉するが一ル・ポペット２７と、そのポ
ール・ポペット２７をその圧油入口２５に押し付けるよ
うにそのリリーフ・バルブ・チャンバ２４内に配置され
たリターン・スプリング２８とより構成されている。

そのように構成されるオイル・リターン・コントロール
・スツール２２が、（−のバルブ・ケーシング１２のバ
ルブ・チャンバ１９内に配置されれハ、ソのオイル・リ
ターン嚇コントロール・スツール２２に協働されて、そ
のバルブ・チャンバ１９の外側寄シの部分には背圧室３
１が形成される。

勿論、その背圧室３１は、上述したパイロット連通路３
２を介して、ベンチュリー型オリフィス１６に連絡され
ている。

ま念、その背圧室３１には、そのオイル・リターンＯコ
ントロール・スプール２２を内側に押し付けるリターン
・スプリング３０が配置されている。

従って、そのオイル・リターン・コントロール・スツー
ル２２は、常態で、そのリターン・スプリング３０によ
シ内側に押し付けられ、スツール本体２３先端のストッ
パ２９が、そのバルブ・チャンバ１９の内側端に接触し
た状態に置かれる。勿論、そのような状態では、内口側
ポート１３とバイノクス・ポート１５との連絡は絶たれ
ている。

また、パワー・ステアリング装置４０は油圧反力型のも
ので、スプール・チャンバ４２、リアクション・チャン
バ４３およびパワー・シリンダ４４を備えるケーシング
４１と、ステアリング・シャフト（図示せず）側に連結
された操作ロンドロ１を介して、そのスゾール嗜チャン
バ４２内に摺動可能に配置されたスツール型のリアクシ
ョン拳コントロール中バルブ５７と、そのリアクション
・コントロール・バルブ５７に反力を与え得るように、
そのリアクション・チャンバ４３に配置された一対のリ
アクション・ピストンｇｚ、ｓ３と、その・やワー・シ
リンダ４４内に往復摺動可能に配置されたノ母ワー・ピ
ストン６５などより構成されている。

すなわち、そのケーシング４１には、スツール・チャン
バ４２、および、パワー・シリンダ４４がそれぞれ形成
され、さらに、そのケーシング４１の一端側には、その
スプール・チャン・々４２と並ぶようにしてリアクショ
ン・チャンバ４３が形成されている。

また、そのケーシング４１の適宜の位置には、そのスツ
ール・チャンバ４２と連絡される給油ポート４７および
排油ポー）４８．４９がそれぞれ形成され、そのスプー
ル・チャンバ４２内において、その給油ポート４７と排
油ポート４８および４９のそれぞれの間にスツール溝５
３．５４がそれぞれ形成されている。

勿論、そのスツール溝５３．５４は、連通孔５５．５６
を介してそのノｆワー・シリンダ４４の両側にそれぞれ
連絡されている。

また、上述したリアクション・チャンバ４３は、一端側
が開放され、その開放部分にストッパ・フランジ５８を
備えるもので、そのケーシング４１には、そのリアクシ
ョン・チャンバ４３に連絡されるポー）５Ｇが形成され
ている。

そのようにして形成されたケーシング４１のスツール・
チャンバ４２には、スプール型のリアクションＱコント
ロールψバルブ５７が、操作ロッド６１ｅ介して往復摺
動可能に配置されている。

勿論、そのスツール型のリアクションのコントロール・
バルブ５７は、給油ポート４７から送られる圧油の流れ
を制御するためのスプール・ランド７０，７１，７２，
７３を備えている。

ｔた、−ｔのリアクション・コントロール・バルブ５７
に固定された操作ロッド６１の先端は、外径を細くする
ようにして、そのリアクション・チャンバ４３内に突出
されている。

さらに、そのリアクション・チャンバ４３内には、外径
が細くされた操作ロッド６１の先端に通すようにして、
一対のリアクション・ピストン６２．６３がそれぞれ配
置され、その操作ロッド６１の先端にはナツト５９が取
り付けられている。

勿論、そのリアクション・ピストン６２．６３は、その
操作ロッド６１の外径が細くされた先端に凸うようにし
て、そのリア久ジョン・チャンバ４３内を自由に往復摺
動し得るため、そのリアクション・チャンバ４３内には
、そのリアクション・ピストン６２．６１を常態で両側
に押し付けるためのリターン・スプリング６４が配置さ
れている。

また、そのケーシング４１のノ母ワー・シリンダ４４に
は、パワー・ピストン６５が配置される。

勿論、そのパワー・ピストン６５に固定すれ、そのパワ
ー・シリンダ４４の外側に突出されたブツシュ・ロンド
ロ６の先端は自動車のシャシ・フレーム６８側に取り付
けられ、また、そのゾツシユーロツド６６の反対側にお
いて、そのケーシング４１に固定されたロッド６７の先
端は、ステアリング・アーム（図示せず）を駆動するド
ラッグリンク（図示せず）側に取り付けられる。

上述のようにして構成された流量調整弁１１の出口側ポ
ート１４は、油圧配管を介して、そのＡワーφステアリ
ング装置のケーシング４１における給油ポート４７に接
続され、またそのケーシング４１における排油ポート４
８，４９は、油圧配管を介して、オイル・ポンプ３３の
吸込み側に接続され、さらに、その流量調整弁１１にお
けるリアクション・コントロール・ポート２１ｄ、油圧
配管を介して、そのケーシング４１におけるリアクショ
ンΦチャンバ４３のポー）５０に接続される。

上述したパワーφステアリング装置４０において、リア
クション・チャンバ４３は、スゾール・チャンバ４２と
並ぶようにして、そのケーシング４１に形成されたせの
として説明したが、さらに、第２図に示されるように、
リアクション拳コントロール・バルブ８３の一端方にお
ける内側に形成することも可能である。

すなわち、第２図に示されたパワー・ステアリング装置
８０において、リアクション・コントロール・バルブ８
３の一端方内側には、リアクション・′チャンバ８４が
形成され、さらに、そのリアクション・コントロール・
バルブ８３には、ケーシング８１に形成されたポート５
０と、そのリアクション・チャンバ８４とを連絡する連
通孔８６．が形成されている。

勿論、その連通孔８６付近の外周部分は、スゾール溝状
に形成されている。

また、そのケーシング８１には、そのリアクション・コ
ントロール・バルブ８３のリアクション・チャンバ８４
内に収められるガイｒ・ロッド８５が一体的に形成され
ている。

さらに、そのリアクション・チャンバ８４内には、その
ガイド・ロッド８５に通されるようにして、一対のリア
クション・ピストン６２．６３がそれぞれ配置されてい
る。

勿論、そのリアクション・ビス）ｙ６２．６３は、その
リアクション・コントロール・バルブ８３の往復摺動に
伴ってそのリアクション・チャフＪ４８４内を摺動する
もので、そのリアクション・チャンバ８４内には、その
リアクション・ピストン６２，６３を常態で両側に押し
付けるためのリターン・スプリング６４が配置されてい
る。

そのノ臂ワー・ステアリング装置８０において、上述し
た以外の構成は、第１図に示されたパワー・ステアリン
グ装置４０と同様であるため、それらの構成については
、同符号を付して説明を省略するＯ 次に、この発明のノ４ワー・ステアリングｌＯの動作に
ついて説明する。

先ず、内燃機関が運転され、オイル・ポンプ３３が駆動
されると、そのオイル・ポンプ３３の回転に応じた圧油
が入口側ポート１３に送られる。

そのオイル・ポン７’：Ｉ３から供給される圧油の流量
が少ないとき、すなわち、その内燃機関が低速運転され
ているときには、流量調整弁１１のオイル会リターン・
コントロール・スゾール２２はリターン・スプリング３
ｏによって内側（図において左側）に位置され、また、
その圧油の流量に応じて僅かに外側に移動しても、その
入口側ポー）１３とパイ・やス・ポート１５との連絡が
絶たれていることから、その圧油け、そのペンチュＩＪ
−型オリフイス１６を通過し、出口側ポート１４がらノ
ｆワー・ステアリング装置４ｏの給油ポート４７に送ら
れる。

また、そのベンチュリー型オリフィス１６を通過せｆＫ
、そのオイル・リターン・コントロール・スプール２２
側に送られた圧油は、そのリアクション・コントロール
・ポート２１から、そのノｆ７−・ステアリング装置４
０のリアクション・チャンバ４３に送られる。

すなわチ、スプール型のリアクション・コントロール・
バルブ５７が中立位置に置かれているときには、その給
油ポート４７に送られた圧油は、排油ポー）４８．４９
からオイル・ボンｆ３３の吸込み側に戻されるが、ステ
アリング操作によっチーｔＣ）ＩＪアクションｅコント
ロール・バルブ５７が左右何れか一方に摺動されれば、
その圧油はその摺動方向に応じて・９ワー・シリンダの
左右何れか一方に送られ、また、同時にリアクション・
チャンバ４３にも送られる。

従って、そのような状態でのステアリングの反力は、そ
のリアクション・チャンバ４３に送うした圧油によって
与えられ、所定の操作力をもってステアリングが回転さ
れ得る。

また、そのオイル・ポンプ３３さら供給される圧油の流
量が多いとき、すなわち、内燃機関が高速運転されてい
るときには、流量調整弁１１のオイル・リターン・コン
トロール・スプール２２はリターン・メゾリング３０に
抗して外側（図において右側）に移動し、その入口側ポ
ート１３とバイノぐス・ポー）１５とが連絡される。

すなわち、その入口側ポート１３に送られた圧油は、そ
のパイノ４ス・ポート１５からオイル・ポンプ３３の吸
込み側に戻されながら、その圧油の一部はそのベンチュ
リー型オリフィス１６を通過し、出口側ポート１４から
ノ母ワー・ステアリング装置４０の給油ポート４７に送
られる。

また、その入口側ポート１３に送られた圧油の一部ハ、
ソのリアクション・コントロール・ホード２１からその
パワー・ステアリング装置４０の？７”・ポート５０側
、すなわち、リアクション・チャンバ４３内に送られる
。この圧油の圧力は、ベンチュリー型オリフィス１６の
働きによって前述した給油ポート４７に送られる圧力よ
り高くなり、その差は機関回転数が高くなれば高くなる
ほど大きくなる。

そのリアクション令チャンバ４３内に送られた圧油ハ、
ソのリアクション・コントロール・バルブ５７の摺動に
抵抗し、ステアリング操作の反力として作用するので、
その反力は機関回転数が高ければ高くなるほど大きくな
る。換言するならば、上述した場合の所定の操作力よフ
も大きな操作力をもって、ステアリングが回転され得る
状態に置かれる。

上述したパワー・ステアリング装置４０は、油圧反力型
のものとして説明したが、ばね反力型の場合は、リアク
ション・ポート２１を詰ぎ、従来と同様に使うことによ
シ、ベンチュリー型オリフイスノ働きによって速、度感
応効果が得られる。

如上の構成になるこの発明によれば、ばね反力型、４ワ
ー・ステアリング装置または油圧反力型ｉ４ワー・ステ
アリング装置の何れに機関回転数感応型流量調整弁を組
み合わせて適用しても十分な効果が発揮され、特に、高
速走行時のハンドルの重さを低速走行時よりも型口にし
、より安定性を向上し、構造が簡単で、かつ、低摩なパ
ワー・ステアリングが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るパワー・ステアリングの具体例
を示す概説図、第２図は・ぐワー・ステアリング装装置
の変形例を示す概説図である。 １０・・す（ワー・ステアリング、１１・・・流量調整
弁、１２−・・バルブ・ケーシング、１４・・・出口側
ポート、１６−・・ベンチュリー型オリフィス、２１・
・・リアクション・コントロール・＃−１，２２・・・
オイル・リターン・コントロール・スｆ−／ｌ／、４０
ｔ８０・・りぐワー・ステアリング装置、４１．８１・
・・ケーシング、４３．８４・・・リアクション・チャ
ンバ、５７ｔ８３・・・リアクション・コントロールΦ
バルブ、６２．６３・・・リアクション・ピストン、６
５・・すｅｒ７−φピストン。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 オイル・リターン・コントロール吻スゾールの往復摺動
   によって圧油の流量を制御し、かつ、そノオイル・リタ
   ーン・コントロール−スツールの上流側に、出口側ポー
   トと連絡されるベンチュリー型オリフイ、スが設けられ
   た流量調整弁、および、ステアリング操作によるリアク
   ション・コントロール・バルブの往復摺動に応動して、
   そのベンチュリー型オリフィスを経由して出口側ポート
   から供給される圧油により、パワー・ビス）ンｌＥＫ動
   する・ぐワー・ステアリング装置を備えるパワー・ステ
   アリングにおいて、 リアクション・コントロール・ポートが、その流量調整
   弁のバルブ・ケーシングで、そのベンチュリー型オリフ
   ィスよりもそのオイル・リターン・コントロール・スプ
   ール側の位置に形成され、そのリアクション・コントロ
   ール・ポートに接続され得るリアクション・チャンバが
   、そのｉｊクワ−ステアリング装置のケーシング側に形
   成され、かつ、ソのリアクション・コントロール・バル
   ブに反力を与えるリアクション・ピストン力、ソのリア
   クション・チャンバに配置されていることを特徴とする
   パワー・ステアリング。