JPH0214536Y2

JPH0214536Y2 -

Info

Publication number: JPH0214536Y2
Application number: JP7378983U
Authority: JP
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1983-05-19
Publication date: 1990-04-19
Also published as: JPS59179175U

Description

【考案の詳細な説明】本考案はハンドルの動きをトーシヨンバーを介
し油路切換弁に伝えてオイルポンプから同油路切
換弁へ延びた高圧油路と同油路切換弁からオイル
タンクへ延びた低圧油路とを切換えてパワーシリ
ンダを所定の操舵方向に作動させるとともに同高
圧油路を流れる作動油の一部を反力ピストンへ導
いてトーシヨンバーの捩れを規制するパワーステ
アリング装置の改良に係り、前記高圧油路から前
記圧力ピストンへ延びた油路の途中から岐れた並
列油路と、同並列油路の一方に設けたオリフイス
と、同並列油路からの作動油を車速に応じて比例
的に排出する流量制御弁と、同流量制御弁の下流
側に流量に応じたパイロツト圧を生じさせるオリ
フイスと、同パイロツト圧により作動して前記反
力ピストンへの油路の油圧を一定に且つ高速時ほ
ど高くなるように制御する圧力制御弁とを具え、
前記流量制御弁が、プランジヤと同プランジヤを
高速位置の方向に付勢するバネと同プランジヤを
バネの付勢力に抗して低速位置の方向に作動させ
る電磁コイルと同プランジヤの周りに遊嵌したス
プールと同スプールを同プランジヤに締付け固定
する締付け固定部材と同スプールの周りに流体密
に配設したスリーブとを具えていることを特徴と
するもので、その目的とする処は、据え切り時に
は軽く操舵でき、高速時には適度の手応え（反力
感）を得られる。また流量制御弁の作動を円滑化
できる改良されたパワーステアリング装置を供す
る点にある。

次に本案のパワーステアリング装置を第１図乃
至第２５図に示す一実施例により説明する。まず
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（７／
min程度）の、吐出圧が可変（５Kg／cm²〜70Kg／
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）、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が同各圧力ピストン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、ａが上記高圧油路
７ａの途中に設けたオリフイス、７ｂが同オリフ
イスａの上流側及び下流側の高圧油路７ａに接続
したバイパス油路、１１が同バイパス油路７ｂの
途中に介装したチエンジ・オーバ・バルブ、１２
が同チエンジ・オーバ・バルブ１１の上流側の油
路７ｂに油路７ｃを介して接続した圧力制御弁
（以下圧力制御バルブと称する）、１３が流量制御
弁（以下ソレノイドバルブと称する）、７ｄが上
記圧力制御バルブ１２から延びた油路で、同油路
７ｄから岐れた並列油路７ｅ，７e′が上記ソレノ
イドバルブ１３へ延びている。また７d₁が上記油
路７ｄの途中から上記圧力制御バルブ１２へ延び
たパイロツト油路、７d₂が上記油路７ｄの途中か
ら前記反力ピストン５の背後のチヤンバー６へ延
びた油路、７d₃が上記油路７ｄの途中から低圧油
路８ｂへ延びた油路、ｂ，ｃが上記油路ｂ，ｃの
途中に設けたオリフイス、７e₁が同オリフイス
ｂ，ｃの間の油路７ｅから前記チエンジ・オー
バ・バルブ１１へ延びたパイロツト油路、ｅが上
記油路７d₃の途中に設けたオリフイス、７ｆが上
記ソレノイドバルブ１３から上記低圧油路８ｂへ
延びた油路、ｄが同油路７ｆの途中に設けたオリ
フイス、７f₁が同オリフイスｄの上流側の油路７
ｆから前記圧力制御バルブ１２へ延びた主パイロ
ツト油路、１４が車速センサー、１５が制御装
置、１６がイグニシヨンスイツチ、１７がイグニ
シヨンコイル、１８ａ，１８ｂから上記ソレノイ
ドバルブ１３の電磁コイルへ延びた配線で、上記
車速センサー１４は、車速を検出し、その結果得
られたパルス信号（車速に応じたパルス信号）を
制御装置１５へ送出するように、また同制御装置
１５は、同パルス信号に対応した電流（所定の高
速時の電流零（ｉ＝０）から停車時の電流最大
（ｉ＝１）までの車速に対応した電流）をソレノ
イドバルブ１３の電磁コイル５７へ送出して、ソ
レノイドバルブ１３のプランジヤ５２及びスプー
ル５１を上記電流値に応じた所定位置に保持する
ようになつている。次に前記油路切換弁２チエン
ジ・オーバ・バルブ１１圧力制御バルブ１２ソレ
ノイドバルブ１３を第２図乃至第２１図により具
体的に説明する。第２図乃至第７図の２０がバル
ブハウジングで、上記各バルブ２，１１，１２，
１３は同バルブハウジング２０内に組込まれてい
る。まず油路切換弁２を第２図により具体的に説
明すると、２１がハンドル（図示せず）により操
作される入力軸、第２，３図の２３が上下の軸受
によりバルブハウジング２０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
内に挿入したトーシヨンバーで、同トーシヨンバ
ー２２は、その上部が入力軸２１の上部に、その
下部がシリンダブロツク２３に、それぞれ固定さ
れている。また２１ａが上記入力軸２１の下部外
周図に設けた複数個の縦溝で、上記シリンダブロ
ツク２３には、同各縦溝２１ａに対向してシリン
ダが設けられ、同各シリンダに前記反力ピストン
５が嵌挿されて、同各反力ピストン５の先端に設
けた突起が同各縦溝２１ａに係合している。また
同各圧力ピストン５の背後のチヤンバー６は、シ
リンダブロツク２３とバルブハウジング２０との
間に形成されて、環状溝である。また２３ａが上
記シリンダブロツク２３に一体のピニオン、２４
ａが同ピニオン２３ａに噛合したラツク、２４が
ラツクサポート、２６がキヤツプ、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
したバネ、２８が上記シリンダブロツク２３の直
上のバルブハウジング２０内に固定した油路切換
弁２のスリーブ、２８ａ，２８ｂ，２８ｃが同ス
リーブ２８の外周面に設けた油路、２７が同スリ
ーブ２８と上記入力軸２１との間に嵌挿されたバ
ルブボデイ、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の上端部とを連結
するピン、２７ａ，２７ｂ，２７ｃが上記バルブ
ボデイ２７の外周面に設けた油路で、ハンドルが
中立位置にあるときには、高圧油路７ａがバルブ
ボデイ２７の油路２７ａとスリーブ２８の油路２
８ａとを介して入力軸２１とトーシヨンバー２２
との間のチヤンバー２９に連通して、オイルポン
プ１からの作動油が高圧油路７ａ→油路２８ａ→
油路２７ａ→チヤンバー２９（なお油路２７ａと
チヤンバー２９との間の油路は図示せず）→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、またハンドルを右に切つて、入力
軸２１をバルブボデイ２７に対して相対的に右に
回転すると、高圧油路７ａがバルブボデイ２７の
油路２７ａ，２７ｂ及びスリーブ２８の油路２８
ｂを介してパワーシリンダ３の油路９ａに、低圧
油路８ａがチヤンバー２９とバルブボデイ２７の
油路２７ｃとスリーブ２８の油路２８ｃとを介し
てパワーシリンダ３の油路１０ａ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→油路２７ａ→油路２８ｂ→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の右室の油が油路１０ａ→油路２８ｃ→油
路２７ｃ→チヤンバー２９→低圧油路８ａ→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なわれる
ように、またハンドルを左に切つて、入力軸２１
をバルブボデイ２７に対して相対的に左に回転す
ると、高圧油路７ａがバルブボデイ２７の油路２
７ａとスリーブ２８の油路２８ｃとを介してパワ
ーシリンダ３の油路１０ａに、低圧油路８ａがチ
ヤンバー２９とバルブボデイ２７の油路２７ｂと
スリーブ２８の油路２８ｂとを介してパワーシリ
ンダ３の油路９ａ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→油路２７
ａ→油路２８ｃ→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
の油が油路９ａ→油路２８ｂ→油路２７ｂ→チヤ
ンバー２９→低圧油路８ａ→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
た、左方向への操舵が行なわれるようになつてい
る。次に前記チエンジ・オーバ・バルブ１１を具
体的に説明すると、同チエンジ・オーバ・バルブ
１１は第４，７図から明らかなように、オリフイ
スａのバイパス油路７ｂの途中に介装されてい
る。同チエンジ・オーバ・バルブ１１は、環状溝
３０ａ（なおこの環状溝３０ａは油路７ｂの一部）
をもつスプール３０（なおスプール３０は高速位
置を示している）とキヤツプ３１とこれらのスプ
ール３０及びキヤツプ３１の間に介装したバネ３
３とＯリング３４とを有し、パイロツト油路７e₁
（第１図参照）の油圧が高まると、スプール３０
がバネ３３に抗し前進して、バイパス油路７ｂを
開くように、またパイロツト油路７e₁の油圧が低
下すると、スプール３０がバネ３３により後退し
て、バイパス油路７ｂを閉じるようになつてい
る。次に前記圧力制御バルブ１２を具体的に説明
すると、同圧力制御バルブ１２は第５，６，７図
から明らかなように、スプール４０とスプール４
１とキヤツプ４２とストツパ４３とこれらのスプ
ール４１及びストツパ４３の間に介装したバネ４
４とスプール４１内に固定したオリフイスｄをも
つ部材４５とを有している。またスプール４１に
は、第９，１０，１９，２０図に示すように３つ
の環状溝４１ａ，４１ｂ，４１ｃが設けられ、環
状溝４１ａが前記バイパス油路７ｂのチエンジ・
オーバ・バルブ１１の上流側から岐れた油路７ｃ
に対向している。また４１ｄが上記オリフイスｄ
から同スプール４１内を上方へ延びたチヤンバ
ー、４１ｅが同チヤンバー４１ｄと上記環状溝４
１ｃとをつなぐ油路（なおこれらの４１ｄ，４１
ｅ，４１ｃは低圧油路８ｂの一部）で、同環状溝
４１ｃは、第２図に示した油路切換弁２のバルブ
ボデイ２７の直上に形成した低圧油路８ｂから第
６図のように斜め下方に延びたバルブハウジング
２０側の伝圧油路８ｂに対向している。また上記
環状溝４１ａはオリフイスｅを介して上記チヤン
バー４１ｄに連通している。また上記スリーブ４
０には、第１１図乃至第１７図に示すように、外
周面円周方向に位相を異にして上部から下部へ、
貫通孔４０a′をもつ切欠部４０ａと貫通孔４０
b′をもつ切欠部４０ｂと貫通孔４０c′，４０c″を
もつ切欠部４０ｃとオリフイスｂをもつ切欠部４
０ｄと貫通孔４０e′をもつ切欠部４０ｅが設けら
れ、貫通孔４０a′をもつ孔４０a′がスプール４１
の環状溝４１ｃとバルブハウジング２０側の低圧
油路８ｂとをつなぎ、貫通孔４０b′をもつ切欠部
４０ｂがスプール４１の環状溝４１ａとバルブハ
ウジング２０側の油路７ｃとをつなぎ、貫通孔４
０c′，４０c″をもつ切欠部４０ｃがスプール４１
の環状溝４１ａ，４１ｂをつなぎ、オリフイスｂ
をもつ切欠部４０ｄがスプール４１の環状溝４１
ｂとバルブハウジング２０側の油路７ｅとをつな
ぎ、貫通孔４０e′をもつ切欠部４０ｅがスプール
４１の環状溝４１ｂと第３，５図に示したバルブ
ハウジング２０側の油路７ｄとをつなぎ、オリフ
イスｄからスプール４１のチヤンバー４１ｄへ出
た油が油路４１ｅ→環状溝４１ｃ→貫通孔４０
a′→切欠部４０ａ→バルブハウジング２０側の低
圧油路８ｂを経てオイルタンク４に戻るように、
バイパス油路７ｂから油路７ｃを経て切欠部４０
ｂに入つた作動油が貫通孔４０b′→環状溝４１ａ
→切欠部４０ｃ→貫通孔４０c″→環状溝４１ｂ→
貫通孔４０e′→切欠部４０ｅ→バルブハウジング
２０の油路７ｄを経てソレノイドバルブ１３及び
反力ピストン５の方向に向うように、また上記環
状溝４１ｂ内を流れる作動油の一部がオリフイス
ｂ→切欠部４０ｄ→バルブハウジング２０側の油
路７ｅを経て前記チエンジ・オーバ・バルブ１１
のスプール３０の背後にパイロツト圧として作用
し（第５図の７e₁参照）、さらに同スプール３０
の後端部に設けた油路３０ｂ（第７図参照）→バ
ルブハウジング２０側の油路７ｅを経てソレノイ
ドバルブ１３の方向に向うようになつている。次
に前記ソレノイドバルブ１３を具体的に説明する
と、同ソレノイドバルブ１３は、第５，８，２１
図から明らかなように、前記圧力制御バルブ１２
の直下に互いの軸線が一致するように配設されて
いる。同ソレノイドバルブ１３は、スリーブ５０
とスプール５１と非磁性材製のプランジヤ５２と
同プランジヤ５２に一体の磁性材製部材５３と上
記スプール５１を上記プランジヤ５２に締付け固
定するロツクナツト５４と前記圧力制御バルブ１
２のスリーブ４０に当接する座板５５と同座板５
５及び上記スリーブ５０の間に介装したバツクア
ツプスプリング５６と電磁コイル５７と同電磁コ
イル５７側のケーシングに固定したナツト５８と
同ナツト５８に螺合したプランジヤ押圧力調整ボ
ルト５９と同ボルト５９及び上記プランジヤ５２
の間に介装したバネ６０とソレノイドバルブ１３
の組立体をバルブハウジング２０に締付け固定す
るロツクナツト６１とを有し、上記スリーブ５０
は、第２１図に示すように、バルブハウジング２
０側の油路７ｄ（第５図参照）に連通する油路５
０ａとバルブハウジング２０側の油路７ｅに連通
する油路５０ｂとを有し、同油路５０ｂにオリフ
イスｃが設けられている。また上記スプール５１
には、斜めの溝５１a′を有する油路５１ａと貫通
孔５１ｂとが、上記プランジヤ５２には、同貫通
孔５１ｂに連通する油路５２ａと貫通孔５２ｂと
軸方向の油路５２ｃとが、それぞれ設けられてい
る。すでに述べたように第５図に示すバルブハウ
ジング２０側の油路７ｄをソレノイドバルブ１３
に向う作動油は第２１図の油路５０ａに入り、第
５図に示すバルブハウジング２０側の油路７ｅを
ソレノイドバルブ１３に向う作動油は第２１図の
油路５０ｂに入る。同第２１図は高速時の状態を
示しており、この状態では、油路５０ｂに入つた
作動油だけがオリフイスＣ→油路５１ａ→貫通孔
５１ｂ→油路５２ａ→貫通孔５２ｂ→油路５２ｃ
を経てオリフイスｄ側の部材４５に向うことにな
る。また高速時→低速時には、スプール５１が下
降し、オリフイスｃの開口量を減少させる一方、
油路５０ａの開口量を増大させて、停車時には、
同油路５０ａのみが開口する。第１図のQ₀はオ
イルポンプ１の吐出側の流量、Q₁は高圧油路７
ａの油量、Q₂は油路７ｃの流量、Q₃は油路７ｄ
（油路５０ａの流量、Q₄はオリフイスｃ下流側の
流量、Q₅はオリフイスｅ下流側の流量を示して
おり、Q₁：Q₂は６：１程度である。また油路７
ｃの流量Q₂は、Q₂＝Q₃＋Q₄＋Q₅である（第３０
図参照）。またソレノイドバルブ１３のスリーブ
５０の径は、第２１図に示すように上、中、下部
で異なり、上部ほど小さく、それぞれの間にD₁，
D₂の差がある。一方、バルブハウジング２０側
のスリーブ嵌挿孔もそれに一致するようにあけら
れている。このようにしたのは、スリーブ５０を
Ｏリング６２とともにバルブハウジング２０のス
リーブ嵌挿孔に嵌挿する際、摩擦抵抗を少なくし
て、スリーブ５０を同スリーブ嵌挿孔に入れ易く
するためである。また第２２，２３，２４図にフ
イルター７０を示した。このフイルター７０は、
枠体７１と金網７２とよりなり、圧力制御弁１２
のスリーブ４０に設けた切欠部４０ｂ（第９，１
３図参照）、即ち、制御系油路の入口に嵌着され
て、ゴミ等の異物が制御系油路に浸入するのを防
止する。なおゴミ等の異物の制御系油路への浸入
は、この種のフイルターをバルブケーシング２０
に設けた高圧油路７ａの入口（第４図の矢印部分
参照）に設けてもよいが、その場合には、ポンプ
の全吐出流量が通過するため、フイルターを大型
化する必要があり、図示スペースでは同フイルタ
ーの収納が困難である。なお上記高圧油路７ａの
入口を大径化しているのは、ここからドリルを挿
入して、２方向に分岐したオリフイスａと油路７
ｂとを加工し易くすると同時に配管（図示せず）
との結合作業を容易に行なえるようにするためで
ある。またその他の油路７ｂ（チエンジ・オー
バ・バルブ１１下流側の油路７ｂ，７ｃ，７ｄ，
７ｅ等も第３，４，５図から判るようにバルブハ
ウジング２０に縦横方向から孔をあけて栓をする
ことにより、形成されており、この点でも油路の
加工が容易になつている。なお第２，３，４，
６，７図のＺは油路切換弁２の中心軸線、第２，
５図のZ₁はピニオン２３ａの中心である。また前
記制御装置１５の１例を第２５図に示した。８０
が定電圧電源回路、８１が車速に比例した電圧を
送出するパルス・電圧変換回路、８２が誤差増幅
回路、８３がトランジスタ、８４が車速零以外で
タイマ回路８７をリセツトし車速零でタイマ回路
８７をセツトするリセツト回路、８５がエンジン
回転数に比例した電圧を送出するパルス・電圧変
換回路、８６がエンジン回転数設定回路、８８が
エンジン回転数2000rpm以上のときタイマ回路８
７を始動状態にし、2000rpm以下のときOFFにす
るエンジン回転数設定回路、８８が車速パルスな
しでON状態の車速入力断線検出回路、８９がト
ランジスタ、９０がリレー、９１がソレノイドバ
ルブ１３の電磁コイル５７に流れる電流を安定さ
せるネガテイブフイードバツク回路で、本制御装
置１５によれば次の作用を得られる。即ち、車速
零でエンジン回転数が2000rpm以上の状態は通常
あり得ない。そのため、この状態が５〜10秒以上
継続したら、何らかの故障（例えば車速パルス系
の故障、或いはソレノイドバルブ系の故障）が生
じたものと判断し、リレー９０をONにして、ソ
レノイドバルブ１３（電磁コイル５７への通電を
停止する。従つて高速時にハンドル操作が重くな
つて（フエイルセーフ機能を有して）、安全であ
る。

次に前記パワーステアリング装置の作用を説明
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、ハンドルを中立位置から右ま
たは左に切つて、入力軸２１のバルブボデイ２７
に対する相対角度が大きくなれば、第２６図のよ
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、油路７ａ，７ｂ，７
ｃ圧力制御バルブ１２を介して下流側の、オリフ
イスｂ，ｅソレノイドバルブ１３及び反力ピスト
ン側チヤンバー６に対しては上流側の油路７ｄ
に、そのまま表われて、同油路７ｄの油圧Pc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は車速センサー１４からのパ
ルス信号を受けて、ｉ＝1A（第２９図参照）の電
流をソレノイドバルブ１３へ送り、プランジヤ５
２及びスプール５１を下限位置まで下降させ（第
１図ではＬ位置に移動させ）、第２１図の油路５
０ａのみをスプール５１側の油路５１ａ，５１
ｂ，５２ｂを介してオリフイスｄの上流側の油路
７ｆに連通させて、同油路７ｆの油圧を油路７ｄ
の油圧Pcと同じ値にする。以上の停止時にハン
ドルを右（または左）に切り始めると、油路７ｄ
の油圧Pcが上昇を始める。そうすると、油路７
ｆの油圧も同じ値で上昇する。この油圧は、主パ
イロツト油路７f₁を介し圧力制御バルブ１２のス
プール４１（スプール４１の小径端）にそのまま
伝えられて、スプール４１が第１０図の矢印方向
に押される。同時にスプール４１の環状溝４１ｂ
を通る作動油が受圧面積の差からスプール４１を
第１０図の矢印方向に押す。一方、バネ４４側は
低圧油路８ｂに通じており、スプール４１がバネ
４４に抗し次第に上昇し（第１図ではＬ方向に移
動し）、貫通孔４０b′の開度が次第に小さくなつ
てゆき、上記矢印方向に押す油圧とバネ力とがつ
り合うと、スプール４１が停止する。この状態で
は、貫通孔４０b′の開度が最も小さくて、油路７
ｄ（反力ピストン側チヤンバー６）の油圧Pcが最
も低くなる。この状態はそれからも同じで、ハン
ドルをさらに右（または左）に切つて、油路７
ａ，７ｂ，７ｃの油圧Ppがさらに上昇しても、
圧力制御バルブ１２は貫通孔４０b′の開度を上記
状態に保持して、油路７ｄの油圧Pcが引続き上
記低い一定のレベルに保持される。従つて前記相
対角度を大きくして、大きな出力油圧Ppを得る
ときに、反力ピストン側チヤンバー６の油圧Pc
とトーシヨンバー２２の捩れ角度とで決まるハン
ドルトルクＴが大きくならない（第２７図のイ参
照）。以上の据え切り時には、すべに述べたよう
に油路７ｄの油圧Pcは低いといえども、スプー
ル５１（第２１図参照）が下降しているため、オ
リフイスｃは閉塞されて、油路７ｅに作動油が流
れない。従つてパイロツト油路７e₁の圧力は、
Pcと同じ圧力になるが、この圧力により、チエ
ンジ・オーバー・バルブ１１はバネ３３の弾力に
打勝つてバイパス油路７ｂを開き、第１図のＬ位
置に保持される。なお第１図はＨ位置を示してい
る。

また自動車が低速走行状態に入れば、制御装置
１５は車速センサー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、例えばｉ＝
0.8の電流をソレノイドバルブ１３へ送り、プラ
ンジヤ５２及びスプール５１を下限位置から上記
電流値に対応した距離だけ上昇させ（第１図では
右向きに移動させ）、第２１図に示すスリーブ５
０側油路５０ａの開口量を減少させる。このと
き、オリフイスｃ（スリーブ５０側油路５０ｂは
未だ閉塞されたままで、油路５０ａの開口量の減
少分により、オリフイスｄを通過する流量Q₃（Q₄
はこの状態ではほぼ零）は、前記停車時の油路５
０ａからの流量よりも減少する。なおこの減少分
は、オリフイスｅから低圧油路８ｂへの流量Q₅
が増大して吸収する。以上のようにソレノイドバ
ルブ１３を出る流量Q₃（Q₄≒０）が前記停車時の
油路５０ａからの流量Q₃よりも減少するので、
オリフイスｄの上流側の油路７ｆの油圧が停車時
よりも低くなる。以上の低速時にハンドルを右
（または左）に切り始めると、油路７ｄの油圧Pc
が上昇を始める。そうすると、油路７ｆの油圧も
上昇する。この油圧は主パイロツト油路７f₁を介
し圧力制御バルブ１２のスプール４１（スプール
４１の小径端）にそのまま伝えられて、同スプー
ル４１が第１０図の矢印方向に押される。同時に
スプール４１の環状溝４１ｂを通る作動油が受圧
面積の差からスプール４１を第１０図の矢印方向
に押す。一方、バネ４４側は低圧油路８ｂに通じ
ており、スプール４１がバネ４４に抗し次第に上
昇し（第１図ではＬ方向に移動し）、貫通孔４０
b′の開度が次第に小さくなつてゆき、上記矢印方
向に押す油圧とバネ力とがつり合うと、スプール
４１が停止する。が、前記スプール４１の小径端
を押す油圧は前記停車時よりも低く、スプール４
１の上昇量がその分だけ少なくて（貫通孔４０
b′の開口量がその分だけ多くて）、油路７ｄ（反力
ピストン側チヤンバー６）の油圧Pcが前記停車
時よりも高くなる。この状態はそれからも同じ
で、バンドルをさらに右（または左）に切つて、
油路７ａ，７ｂ，７ｃの油圧Ppがさらに上昇し
ても、圧力制御バルブ１２は貫通孔４０b′の開度
を上記状態に保持して、油路７ｄの油圧Pcが引
続き停車時よりも高い一定レベルに保持される。
従つて前記相対角度を大きくして、大きな出力油
圧Ppを得るときには、ハンドルトルクＴが停車
時よりも大きくなるが、後記高速時のようには大
きくならない。

また自動車が所定速度の高速状態に入れば、制
御装置１５は車速センサー１４からのパルス信号
を受けて、ｉ＝０（第２９図参照）の電流をソレ
ノイドバルブ１３へ送り、プランジヤ５２及びス
プール５１をバネ６０により、上限位置まで上昇
させ（第１図では図示のＨ位置に移動させ）、第
２１図のオリフイスｃのみをスプール５１側の油
路５１ａ，５１ｂ，５２ｂを介してオリフイスｄ
の上流側の油路７ｆに連通させる。このとき、オ
リフイスｃは全開になつて、オリフイスｃの流量
Q₄は増加するが、前記低速時に比べると僅かし
か増加しない。一方、油路５０ａの流量Q₃はほ
ぼ零になるので、この系統の流量は最も少なくな
る。なおこの減少分は、オリフイスｅから低圧油
路８ｂへの流量Q₅がさらに増大して吸収する。
以上のようにソレノイドバルブ１３を出る流量が
最も減少するので、オリフイスｄの上流側の油路
７ｆの油圧が最も低くなる。以上の高速時にハン
ドルを右（または左）に切り始めると、油路７ｄ
の油圧Pcが上昇を始める。そうすると、油路７
ｆの油圧も上昇する。が、油路５０ａが閉塞され
ているため、その上昇分は極めて僅かである。こ
の油圧は主パイロツト油路７f₁を介し圧力制御バ
ルブ１２のスプール４１（スプール４１の小径
端）にそのまま伝えられて、同スプール４１が第
１０図の矢印方向に押される。同時にスプール４
１の環状溝４１ｂを通る作動油が受圧面積の差か
らスプール４１を第１０図の矢印方向に押す。一
方、バネ４４側は低圧油路８ｂに通じており、ス
プール４１がバネ４４に抗し次第に上昇し（第１
図ではＬ方向に移動し）、貫通孔４０b′の開度が
次第に小さくなつてゆき、上記矢印方向に押す油
圧とバネ力とがつり合うと、スプール４１が停止
する。が、前記スプール４１の小径端を押す油圧
は最も低く、スプール４１の上昇量がごく僅かで
（貫通孔４０′の開口量が最大で）、油路７ｄ（反力
ピストン側チヤンバー６）の油圧Pcが最も高く
なる。一方、オリフイスｃが油路５１ａに開口し
ているため、オリフイスｂ，ｃ間の油路７ｅの圧
力が下がり、これがパイロツト油路７e₁を介しチ
エンジ・オーバ・バルブ１１のスプール３０に伝
えられ、同スプール３０が下降し（第１図ではＨ
位置を選択し）、バイパス油路７ｂが閉じられ、
オイルポンプ１からの作動油がオリフイスａを経
て油路切換弁２へ送られて、出力油圧Ppが設定
圧だけ上昇する。このことは、高速時に操舵しな
いとき（ハンドル中立位置）でも、油路７ａ，７
ｂ，７ｃの油圧Ppが停車時や低速時よりも上昇
することであり（第２７図のPp₁参照）、この油
圧は圧力制御バルブ１２及び油路７ｄ，７d₂を介
し反力ピストン側のチヤンバー６に伝えられて、
高速時の微小操舵時の反力感（手応え）が向上す
る。ハンドルをさらに右（または左）に切り続け
ると、油路７ａ，７ｂ，７ｃの油圧Ppがさらに
上昇して、油路７ｄの油圧Pcがさらに上昇する
ことは前述の通りで、オリフイスｂ，ｃ間の油路
７ｅの油圧が設定値以上に上昇し、パイロツト油
路７e₁を介してスプール３０に作用する力がバネ
３３の力よりも大きくなると、チエンジ・オー
バ・バルブ１１のスプール３０が上昇し（第１図
ではＬ位置を選択し）、バイパス油路７ｂが開か
れる。またこの状態になつても、ハンドルを右
（または左）に切り続ければ、油路７ａ，７ｂ，
７ｃの油圧Ppがさらに上昇してゆくが、圧力制
御バルブ１２は貫通孔４０b′の開度を上記状態に
保持して、油路７ｄの油圧Pcが引続き最も高い
一定レベルに保持される。従つて前記相対角度を
大きくして、大きな出力油圧Ppを得るときに、
ハンドルトルクＴが大きくなる（第２７図のロ参
照）。

本案のパワーステアリング装置は前記のように
ハンドルの動きをトーシヨンバー２２を介し油路
切換弁２に伝えてオイルポンプ１から同油路切換
弁２へ延びた高圧油路７ａと同油路切換弁２から
オイルタンク４へ延びた伝圧油路８ａとを切換え
てパワーシリンダ３を所定の操舵方向に作動させ
るとともに同高圧油路７ａを流れる作動油の一部
を反力ピストン５へ導いてトーシヨンバー２２の
捩れを規制するパワーステアリング装置におい
て、前記高圧油路７ｄから前記反力ピストン５へ
延びた油路７ｂ，７ｃ，７ｄの途中から岐れた並
列油路７ｅ，７e′と、同並列油路７ｅ，７e′の一
方７ｅに設けたオリフイスｂと、同並列油路から
の作動油を車速に応じて比例的に排出する流量制
御弁１３と、同流量制御弁１３の下流側に流量に
応じたパイロツト圧を生じさせるオリフイスｄ
と、同パイロツト圧により作動して前記反力ピス
トン５への油路７ｄの油圧を一定に且つ高速時ほ
ど高くなるように制御する圧力制御弁１２とを具
えており、据え切り時には、反力ピストン５への
油圧が最小になる。そのため、据え切り時に油路
切換弁２を僅かの操舵力（ハンドルトルク）で動
かすことができる。また車速が上るにつれて、反
力ピストン５への油圧が高められてゆく。そのた
め、高速時に油路切換弁２を比較的大きな操舵力
で動かさなければならなくて、高速時に適度の手
応え（反力感）を得られる。また出力油圧（ポン
プ吐出圧）Ppを圧力制御弁１２を介して反力ピ
ストン５へ導くため、第２７図ロに示すように走
行時の操舵範囲では、出力油圧Ppがハンドルト
ルクＴに対してリニアな特性を示す。従つて通常
のパワーステアリング装置に見受けられるような
操舵時の巻き込み感等がなくて、走行時のステア
リングが極めて安定し、且つ、操舵感覚にマツチ
したステアリングになる。

それに加え、本案では、前記流量制御弁１３
が、プランジヤ５２と同プランジヤ５２を高速位
置の方向に付勢するバネ６０と同プランジヤ５２
をバネの付勢力に抗して低速位置の方向に作動さ
せる電磁コイル５７と同プランジヤ５２の周りに
遊嵌したスプール５１と同スプール５１を同プラ
ンジヤ５２に締付け固定する締付け固定部材５４
と同スプール５１の周りに可摺動的に且つ流体密
に配設したスリーブ５０とを具えており、次の効
果を達成できる。即ち、スリーブ５０とスプール
５１との間ではミクロン単位の仕上り精度が要求
されている。一方、プランジヤ５２は流量制御弁
１３の電磁コイル５７側のいくつかの部品を介し
てケーシング２０に組付けられる。そのため、プ
ランジヤ５２の軸線をスプール５１側の軸線に上
記精度の範囲内で一致させることは実際上不可能
に近いが、本案では、スプール５１がプランジヤ
５２に遊嵌されて、互の間に若干の隙間があり、
プランジヤ５２側の上記組付けによつて生ずる狂
いがこの隙間により吸収されて、スプール５１に
伝わらず、スリーブ５０とスプール５１とが上記
仕上り状態に保持される。従つて電磁コイル５７
及びプランジヤ５２を有する流量制御弁１３の作
動を円滑化できる効果がある。

なお磁性材製部材５３に圧入するプランジヤ５
２を非磁性材により構成すると、作動油中に鉄粉
等の異物があつても、これがプランジヤ５２内の
油路に吸着されなくて、この点からも流量制御弁
１３の作動が円滑化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本案に係るパワーステアリング装置の
一実施例を示す油圧回路図、第２図は油路切換弁
の縦断側面図、第３図はその下部横断平面図、第
４図はその上部横断平面図、第５図はチエンジ・
オーバ・バルブと圧力制御バルブとソレノイドバ
ルブとの縦断一側面図、第６図は油路切換弁と圧
力制御バルブとの縦断他側面図、第７図は油路切
換弁とチエンジ・オーバ・バルブとの縦断他側面
図、第８図はチエンジ・オーバ・バルブと圧力
制御バルブとソレノイドバルブとの拡大縦断一側
面図、第８図はソレノイドバルブの端面図、第
９図は圧力制御バルブの拡大縦断一側面図、第１
０図はその拡大縦断他側面図、第１１図は圧力制
御バルブのスリーブの拡大平面図、第１２図はそ
の拡大縦断一側面図、第１３図はその拡大縦断他
側面図、第１４図は第１２図矢視−線に
沿う横断平面図、第１５図は第１３図矢視−
線に沿う横断平面図、第１６図は第１２図矢
視−線に沿う横断平面図、第１７図は第
１３図矢視−線に沿う横断平面図、第１
８図は同圧力制御バルブのスリーブの一側面図、
第１９図はそのスリーブ及びスプールを示す縦断
一側面図、第２０図は同スプールを示す側面図、
第２１図はソレノイドバルブのスリーブとスプー
ルとの拡大縦断側面図、第２２図はフイルターの
横断平面図、第２３図はその正面図、第２４図は
その装着状態を示す横断平面図、第２５図は制御
装置の回路図、第２６図は油路切換弁の出力油圧
（ポンプ吐出圧）とトーシヨンバーの捩れ角度
（油路切換弁のスプールとスリーブとの相対角度）
との関係を示す説明図、第２７図は出力油圧とハ
ンドルトルクとの関係を示す説明図、第２８図は
反力プランジヤ側チヤンバー油圧（ハンドルトル
ク）とトーシヨンバーの捩れ角度との関係を示す
説明図、第２９図は反力プランジヤ側チヤンバー
の油圧と出力油圧との関係を示す説明図、第３０
図はハンドルトルクとトーシヨンバーの捩れ角度
との関係を示す説明図、第３１図は制御系入口側
の流量と制御系内各部の流量とを示す説明図であ
る。１……オイルポンプ、２……油路切換弁、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……高圧油路７ａから反力ピストン５へ延び
た油路、７ｅ……並列油路、８ａ，８ｂ……低圧
油路、１２……圧力制御弁、１３……流量制御
弁、５０……スリーブ、５１……スプール、５２
……プランジヤ、５４……締付け固定部材、５７
……電磁コイル、６０……バネ、ａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ……オリフイス。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ハンドルの動きをトーシヨンバーを介し油路切
換弁に伝えてオイルポンプから同油路切換弁へ延
びた高圧油路と同油路切換弁からオイルタンクへ
延びた低圧油路とを切換えてパワーシリンダを所
定の操舵方向に作動させるとともに同高圧油路を
流れる作動油の一部を反力ピストンへ導いてトー
シヨンバーの捩れを規制するパワーステアリング
装置において、前記高圧油路から前記反力ピスト
ンへ延びた油路の途中から岐れた並列油路と、同
並列油路の一方に設けたオリフイスと、同並列油
路からの作動油を車速に応じて比例的に排出する
流量制御弁と、同流量制御弁の下流側に流量に応
じたパイロツト圧を生じさせるオリフイスと、同
パイロツト圧により作動して前記反力ピストンへ
の油路の油圧を一定に且つ高速時ほど高くなるよ
うに制御する圧力制御弁とを具え、前記流量制御
弁が、プランジヤと同プランジヤを高速位置の方
向に付勢するバネと同プランジヤをバネの付勢力
に抗して低速位置の方向に作動させる電磁コイル
と同プランジヤの周りに遊嵌したスプールと同ス
プールを同プランジヤに締付け固定する締付け固
定部材と同スプールの周りに可摺動的に且つ流体
密に配設したスリーブとを具えていることを特徴
としたパワーステアリング装置。