JPH0214538Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本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極えてパワーシリン
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、同圧力
制御弁がスリーブ４０とスプール４１とを有し、
同スリーブ４０の外周面に、前記高圧油路から前
記反力ピストンへ延びた油路の最上流側に連通す
る切欠部４０ｂ及びポート４０b′と前記並列油路
の一方７ｅに連通する切欠部４０ｄ及びオリフイ
スｂと前記反力ピストン側に連通する切欠部４０
ｅ及びポート４０e′と連結用切欠部４０ｃ及びポ
ート４０c′，４０c″とを設け、上記スプール４１
の外周面に、上記スリーブ４０の内周面とで形成
される互いに独立した環状通路４１ａ，４１ｂを
設け、オリフイスｂとポート４０e′とを環状通路
４１ｂ、ポート４０c′と環状通路４１ａ、ポート
４０c″と環状通路４１ｂとそれぞれ連通するとと
もに、ポート４０b′と還状通路４１ａとをスプー
ル４１の移動により連通または遮断するようにし
た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。また油路の構
成をコンパクトに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へ延びた低圧油路、９
ａ，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の上流層の油路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７ｆ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の下部外周面に
設けた複数個の縦溝で、上記シリンダブロツク２
３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。また同各反
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、２４ａ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２
６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２
８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２８ａ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
らね作動油が高圧油路７ａ→油路２８ａ→油路２
７ａ→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８
ａ→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２７
ａ，２７ｂ及びスリーブ２８の油路２８ｂ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２７
ｃ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２７ａ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２７ａ→油路２８
ｃ→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９
ａ→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３３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
うにスリーブ４０とスプール４１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４４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１
１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４
１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４１ｃとをつなぐ油路
（なおこれらの４１ｄ，４１ｅ，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８
ｂ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。また前記スリーブ４０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４０b′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４０ｄと貫通孔４０e′を
もつ切欠部４０ｅが設けられ、貫通孔４０ｄをも
つ孔４０ｄ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４０c′，４０c″をもつ切
欠部４０ｃがスプール４１の環状溝４１ａ，４１
ｂ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４１ｂ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４
１のチヤンバー４１ｄへ出た油が油路４１ｅ→環
状溝４１ｃ→貫通孔４０a′→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４０ｂ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４
０ｅ→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３０
ｂ（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１
３を具体的に説明すると、同ソレノイドバルブ１
３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１２のスリーブ４０に当接す
る座板５５と同座板５５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２０側の油路７ｄ（第５図
参照）に連通する油路５０ａ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５１
a′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２
１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１
３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ｅ
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７ａ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７ｃ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とともにス
リーブ５０に嵌挿する際、摩擦抵抗を少なくし
て、スリーブ５０を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９，１３
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。なおゴミ等の異物が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
口を大型化しているのは、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７ｂ
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
等を第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、
３８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８７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、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。従つて本
制御回路によれば、故障時にソレノイドバルブ１
３への通電が停止され、高速時にハンドル操作が
重くなつて（フエイセ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）P_p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２０
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P_p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P_c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５２
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５０
ａ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
に連通させて、同油路７ｆの油圧を油路７ｄの油
圧P_c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P_c
が上昇を始める。そうすると油路７ｆ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７
f₁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４０
b′の開度が最も小さくて、油路７ｄ（反力ピスト
ン側チヤンバー６）の油圧P_c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７ａ，７ｂ，７ｃの
油圧P_pがさらに上昇しても、圧力制御バルブ１
２は貫通孔４０b′の開度を上記状態に保持して、
油路７ｄの油圧P_c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P_pを得るときに、反力ピス
トン側チヤンバー６の油圧P_cとトーシヨンバー２
２の捩れ角度とで決まるハンドトルク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、すでに述べたように油路７ｄの油圧P_c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、P_cと同じ圧力になるが、
この圧力により、チエンジ・オーバ・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から高圧油路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P_c
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１１（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４１
の上昇量がその分だけ少なくて（貫通孔４０b′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P_cが前記停車時より
高くなる。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７ａ，
７ｂ，７ｃの油圧P_p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P_c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P_p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７
ｆ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P_cが上昇を始める。そうすると、油路７ｆ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
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４
１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P_c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の反力
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P_p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（ハドドル中立位置）でも、油路７ａ，７
ｂ，７ｃの油圧P_pが停車時や低速時よりも上昇
することであり（第２７図のP_p1参照）、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P_pがさらに
上昇して、油路７ｄの油圧P_c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７
ｅ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３
３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
P_pがさらに上昇してゆくが、圧力制御バルブ１
２は貫通孔４０b′の開度を上記状態に保持して、
油路７ｄの油圧P_c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P_p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７ａ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）が得られる。また出力油圧（ポン
プ吐出圧）P_p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P_p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、圧力制御弁１２がスリ
ーブ４０とスプール４１とを有し、同スリーブ４
０の外周面に、前記高圧油路から前記反力ピスト
ンへ延びた油路の最上流側に連通する切欠部４０
ｂ及びポート４０b′と前記並列油路の一方７ｅに
連通する切欠部４０ｄ及びオリフイスｂと前記反
力ピストン側に連通する切欠部４０ｅ及びポート
４０e′と連結用切欠部４０ｃ及びポート４０c′，
４０c″とを設け、上記スプール４１の外周面に、
上記スリーブ４０の内周面とで形成される互いに
独立した環状通路４１ａ，４１ｂを設け、オリフ
イスｂとポート４０e′と環状通路４１ｂ、ポート
４０c′と還状通路４１ａ、ポート４０c″と環状通
路４１ｂをそれぞれ連通するとともに、ポート４
０b′と環状通路４１ａとをスプール４１の移動に
より連通または遮断するようにしたので、油路の
構成をコンパクトにできる効果がある。

【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
９図はその拡大縦断他側面図、第１０図は圧力
制御バルブのスリーブの拡大斜視図、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１
２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１８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図はその装置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）を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、４０……スリーブ、４０ｂ，４０ｃ，４０
ｄ，４０ｅ……切欠部、４０b′，４０c′，４０
c″，４０e′……ポート、４１……スプール、４１
ａ，４２ｂ……環状溝、ａ，ｂ，ｃ，ｄ……オリ
フイス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 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極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、同圧力制御弁
   がスリーブ４０とスプール４１とを有し、同スリ
   ーブ４０の外周面に、前記高圧油路から前記反力
   ピストンへ延びた油路の最上流側に連通する切欠
   部４０ｂ及びポート４０b′と前記並列油路の一方
   ７ｅに連通する切欠部４０ｄ及びオリフイスｂと
   前記反力ピストン側に連通する切欠部４０ｅ及び
   ポート４０e′と連結用切欠部４０ｃ及びポート４
   ０c′，４０c″とを設け、上記スプール４１の外周
   面に、上記スリーブ４０の内周面とで形成される
   互いに独立した環状通路４１ａ，４１ｂを設け、
   オリフイスｂとポート４０e′と環状通路４１ｂ、
   ポート４０c′と環状通路４１ａ、ポート４０c″と
   環状通路４１ｂをそれぞれ連通するとともに、ポ
   ート４０b′と還状通路４１ａとをスプール４１の
   移動により連通または遮断するようにしたことを
   特徴とするパワーステアリング装置。