JPH06340271A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 操舵抵抗に応じ相対回転する第１バルブ部材
と第２バルブ部材との間の弁間流路２７が、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２
０とに連通される。その弁間流路２７の絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは両バルブ部材の相対ねじれ角度が大きくなる程
に操舵補助力が大きくなるよう開度が変化する。その弁
間流路２７とタンク７１とを連通する流路の第１の可変
絞り部８０の開度は、操舵抵抗が大きくなる程に小さく
なるように変化する。その弁間流路２７の高圧側を低圧
側に連通するバイパス路９０の第２の可変絞り部９１の
開度は、車両速度が大きくなる程に大きくなるように変
化すると共に、第１の可変絞り部８０の上流側圧力が大
きくなる程に小さくなるよう変化する。 【効果】 操舵フィーリングの低下を防止でき、操舵の
応答性と安定性を向上でき、圧油の流動音を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操舵抵抗ならびに車速
や舵角等の運転条件に応じた操舵補助力を付与すること
のできる油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操舵補助力を発生させる油圧アクチュエ
ータと、その油圧アクチュエータに作用する油圧を操舵
抵抗に応じ制御する油圧制御弁とを備え、操舵抵抗が大
きくなると油圧アクチュエータに供給される油圧を大き
くし、操舵抵抗に応じた操舵補助力を付与する油圧パワ
ーステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】そのような油圧制御弁として、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バルブ部材の内周と第２バルブ部材の外周との間の
弁間流路がポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧アク
チュエータとに連通され、その弁間流路に、両バルブ部
材の相対ねじれ角度が大きくなる程に操舵補助力が大き
くなるよう開度が変化する絞り部が設けられたロータリ
ー式制御弁が用いられ、その弁間流路における絞り部の
流路面積を操舵抵抗に応じ変化させることで油圧アクチ
ュエータに作用する油圧を操舵抵抗に応じ制御してい
る。

【０００４】上記のような油圧パワーステアリング装置
において、低速走行時において操舵の高応答性を満足さ
せ、高速走行時において操舵の安定性を満足させるた
め、弁間流路の絞り部を２組に組分けし、一定操舵抵抗
下においては第１の組に属する絞り部の流路面積よりも
第２の組に属する絞り部の流路面積を大きくし、その第
２の組に属する絞り部とタンクとの間に、車速等の運転
条件に応じ排出側油路の流路面積を変更する可変絞り弁
を設けることが提案されている（特開平２‐３０６８７
８号公報参照）。

【０００５】すなわち、図１２に示すように、ポンプ１
００とタンク１０１と操舵補助力発生用油圧シリンダ１
０３の間における弁間流路１０４、１０５を２系統と
し、一方の系統の弁間流路１０４に第１の組に属する絞
り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを設け、他方の系統の弁間流路１０
５に第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′を
設け、さらに、他方の系統の弁間流路１０５の下流に可
変絞り弁１０２を配置している。右操舵時には操舵抵抗
に応じ絞り部Ａ、Ａ′、Ｄ、Ｄ′を開くと共に絞り部
Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′を閉じ、左操舵時には操舵抵抗に応
じ絞り部Ａ、Ａ′、Ｄ、Ｄ′を閉じると共に絞り部Ｂ、
Ｂ′、Ｃ、Ｃ′を開く。そして、低速走行時には可変絞
り弁１０２を閉じることで、第１の組に属する絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのみで油圧シリンダ１０３に作用する油
圧を制御し、また、高速走行時には可変絞り弁１０２を
開くことで、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、
Ｃ′、Ｄ′によっても油圧シリンダ１０３に作用する油
圧を制御している。

【０００６】これにより、低速走行時にあっては、操舵
入力トルクが小さく両バルブ部材の相対ねじれ角が小さ
くても、第１の組に属する絞り部（左操舵時にはＡ、
Ｄ、右操舵時にはＢ、Ｃ）の流路面積は小さくなるの
で、操舵抵抗に対する操舵補助力を発生させる油圧の増
加割合が大きくなり、操舵の高応答性を満足させること
ができる。また、高速走行時にあっては、操舵入力トル
クを大きくして両バルブ部材の相対ねじれ角を大きくし
ない限り、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、
Ｄ′の流路面積は大きく保持されるので、操舵抵抗に対
する操舵補助力を発生させる油圧の増加割合は小さく、
操舵の安定性を満足させることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
中速走行時において、操舵抵抗に応じた操舵補助力を付
与することができなくなる場合がある。すなわち、図１
３において、実線Ｐは、第１の組に属する絞り部（左操
舵時にはＡ、Ｄ、右操舵時にはＢ、Ｃ）における両バル
ブ部材の相対ねじれ角に対する流路面積の変化特性を示
し、１点鎖線Ｑは、第２の組に属する絞り部（左操舵時
にはＡ′、Ｄ′、右操舵時にはＢ′、Ｃ′）における両
バルブ部材の相対ねじれ角に対する流路面積の変化特性
を示し、破線Ｒは、可変絞り弁１０２の流路面積を示
す。その可変絞り弁１０２の流路面積は車速により変化
する。低速走行時には可変絞り弁１０２は全閉状態にな
るので、実線Ｐで示す第１の組に属する絞り部Ａ、Ｄま
たはＢ、Ｃの流路面積の変化特性に対応した操舵補助力
が操舵抵抗に応じ付与される。また、可変絞り弁１０２
の流路面積は、高速走行時には第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｄ′またはＢ′、Ｃ′の流路面積の最大値よりも
大きくされるので、一点鎖線Ｑで示す第２の組に属する
絞り部Ａ′、Ｄ′またはＢ′、Ｃ′の流路面積の変化特
性、及び実線Ｐで示す第１の組に属する絞り部Ａ、Ｄま
たはＢ、Ｃの流路面積の変化特性との合成値に対応した
操舵補助力が操舵抵抗に応じ付与される。

【０００８】しかし、中速走行時においては、可変絞り
弁１０２の流路面積は、図１３において破線Ｒで示すよ
うに、０よりも大きく、かつ、第２の組に属する絞り部
Ａ′、Ｄ′またはＢ′、Ｃ′の流路面積の最大値（Ｓ）
よりも小さくなる。そのため、第１の組に属する絞り部
Ａ、ＤまたはＢ、Ｃが全閉状態になるまでの間（図１３
において両バルブ部材の相対ねじれ角がθ１になるまで
の間）は、実線Ｐで示す第１の組に属する絞り部Ａ、Ｄ
またはＢ、Ｃの流路面積の変化特性値および可変絞り弁
１０２の破線Ｒで示す流路面積値との合成値に対応した
操舵補助力が操舵抵抗に応じ付与される。そして、第１
の組に属する絞り部Ａ、ＤまたはＢ、Ｃが全閉状態にな
った後に、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｄ′または
Ｂ′、Ｃ′の流路面積が可変絞り弁１０２の流路面積よ
りも小さくなるまでの間（図１３において両バルブ部材
の相対ねじれ角がθ１とθ２との間）では、操舵補助力
は可変絞り弁１０２の流路面積により定まる一定値にな
ってしまう。すなわち、図１４において２点鎖線で示す
ように、操舵抵抗に対応する操舵入力トルクおよび両バ
ルブ部材の相対ねじれ角に対する操舵補助力を発生させ
る油圧の関係特性において、操舵抵抗が変化しているに
も拘らず操舵補助力が一定になる。そのような操舵補助
力を操舵抵抗に応じ制御できない領域が大きくなると、
操舵フィーリングを低下させるという問題がある。

【０００９】また、上記構成では操舵抵抗が大きくなる
程に操舵補助力は大きくなるが、その操舵補助力の増加
割合は操舵抵抗の小さい範囲と大きい範囲とで一定であ
った。これは、操舵抵抗に対する弁間流路の絞り部の流
路面積の変化割合は、操舵補助力の発生領域において
は、操舵抵抗の大小に拘わらず殆ど一定とされているこ
とによる。そのため、その操舵補助力の増加割合を操舵
抵抗の小さい範囲を基準に設定すると、操舵抵抗の大き
い範囲において操舵の応答性が低下し、操舵抵抗の大き
い範囲を基準に設定すると、操舵抵抗の小さい範囲にお
いて操舵の安定性が低下するという問題がある。そこ
で、操舵抵抗に対する上記絞り部の流路面積の変化割合
を、操舵補助力の発生領域において、両バルブ部材の相
対ねじれ角の大きい範囲と小さい範囲とで異なるものに
することが考えられる。しかし、そのためには絞り部の
形状が複雑になり現実には加工困難なものである。ま
た、上記構成では、操舵抵抗が大きくなる程に流路面積
が小さくなる弁間流路の絞り部を通過する圧油の流速が
大きくなるので、大きな流動音が発生するという問題が
ある。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる油圧パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、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
ブ部材と第２バルブ部材との間の弁間流路がポンプとタ
ンクと操舵補助力発生用油圧アクチュエータとに連通さ
れ、その弁間流路に、両バルブ部材の相対ねじれ角度が
大きくなる程に操舵補助力が大きくなるよう開度が変化
する絞り部が設けられている油圧パワーステアリング装
置において、その弁間流路とタンクとを連通する流路に
第１の可変絞り部が設けられ、この第１の可変絞り部の
開度を、操舵抵抗が大きくなる程に小さくするように、
前記両バルブ部材の相対ねじれ角度に応じ変化させる手
段が設けられ、その弁間流路の高圧側を低圧側に連通す
るバイパス路に第２の可変絞り部が設けられ、この第２
の可変絞り部の開度を、車両速度が大きくなる程に大き
くするように運転条件に応じ変化させると共に、第１の
可変絞り部の上流側圧力が大きくなる程に小さくするよ
う変化させる手段が設けられていることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明の構成によれば、操舵抵抗が大きくなる
程に両バルブ部材の相対ねじれ角度は大きくなり、その
相対ねじれ角度に応じて弁間流路の絞り部の開度は操舵
補助力を大きくするように変化する。一方、操舵抵抗が
小さくなる程に両バルブ部材の相対ねじれ角度は小さく
なり、その相対ねじれ角度に応じて弁間流路の絞り部の
開度は操舵補助力を小さくするように変化する。

【００１３】また、車両速度が大きくなる程に弁間流路
の高圧側を低圧側に連通するバイパス路の第２の可変絞
り部の開度は大きくなり、操舵補助力を小さくするよう
に変化することになり、一方、車両速度が小さくなる程
に第２の可変絞り部の開度は小さくなり、操舵補助力を
大きくするように変化することになる。

【００１４】さらに、操舵抵抗が大きくなる程に第１の
可変絞り部の開度は小さくなって第１の可変絞り部の上
流側圧力は大きくなり、これにより、バイパス路の第２
の可変絞り部の開度は小さくなり、操舵補助力を大きく
するように変化することになる。一方、操舵抵抗が小さ
くなる程に第１の可変絞り部の開度は大きくなって第１
の可変絞り部の上流側圧力は小さくなり、これにより、
バイパス路の第２の可変絞り部の開度は大きくなり、操
舵補助力を小さくするように変化することになる。

【００１５】上記弁間流路における絞り部の開度と、バ
イパス路における第２の可変絞り部の開度との合成値に
より、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合は定ま
る。これにより、操舵抵抗に応じ操舵補助力を制御でき
ない領域が発生することはない。よって、低速走行時や
停車時にあっては操舵抵抗が小さくても操舵補助力を発
生させる油圧の増加割合を大きくし、操舵の高応答性を
満足させることができ、一方、高速走行時にあっては操
舵抵抗が大きくならない限り操舵補助力を発生させる油
圧の増加割合は大きくならず、操舵の安定性を満足させ
ることができ、中速走行時にあっては操舵抵抗に応じた
操舵の応答性と安定性とを得ることができる。

【００１６】そして、操舵抵抗の変化によって弁間流路
における絞り部の開度だけでなく、第２の可変絞り部の
開度も変化させているので、操舵補助力の発生領域にお
いて弁間流路における絞り部の開度変化割合がかりに一
定であっても、その第２の可変絞り部の開度変化によ
り、操舵抵抗が大きくなる程に操舵補助力発生用油圧の
増加割合を大きくすることができる。これにより、操舵
補助力の増加割合を操舵抵抗の大きい範囲では小さい範
囲よりも大きくし、操舵抵抗の大きい範囲において操舵
の応答性を向上させ、操舵抵抗の小さい範囲において操
舵の安定性を向上させることができる。

【００１７】弁間流路とタンクとを連通する流路に設け
られた第１の可変絞り部の開度は、操舵抵抗が大きくな
る程に小さくなり、これにより第１の可変絞り部の上流
側圧力は大きくなるので、弁間流路において操舵抵抗が
大きくなると開度が小さくなる絞り部の上流側と下流側
の圧力差は小さくなる。これにより、その絞り部を通過
する圧油の流速を小さくして流動音を低減できる。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１９】図２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に挿通されるトーシ
ョンバー６と、その入力軸２にそのトーションバー６を
介し連結される出力軸３とを備えている。そのトーショ
ンバー６は、ピン４を介し入力軸２に連結され、セレー
ション５を介して出力軸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、シール兼用ブッシュ１２を介し出力軸３に形
成された凹部の内周面により相対回転可能に支持されて
いる。その出力軸３は、ベアリング１０、１１を介して
ラックハウジング９により回転可能に支持されている。
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４
１の弾性力によりラック１６に押し付けられている。

【００２０】操舵補助力を付与する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に応じて圧油を
供給するため、ロータリー式油圧制御バルブ３０が設け
られている。

【００２１】その制御バルブ３０は、バルブハウジング
７に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を介して同行回転
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、入力軸２の外周部が第２バ
ルブ部材３２とされ、これにより第２バルブ部材３２は
入力軸２と同行回転する。

【００２２】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、タンク７１に接続される
出口ポート３６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とが設けられている。各ポー
ト３４、３６、３７、３８は、その第１バルブ部材３１
と第２バルブ部材３２との間に形成された弁間流路２７
を介し互いに連通する。その弁間流路２７の絞り部の開
度は、入力軸２と出力軸３との相対回転により変化す
る。

【００２３】すなわち、図４に示すように、第１バルブ
部材３１の内周に第１凹部５０が周方向に関し互いに等
間隔に８ケ所形成され、第２バルブ部材３２の外周に第
２凹部５１が周方向に関し互いに等間隔に８ケ所形成さ
れている。その第１凹部５０は、第１バルブ部材３１に
形成された流路５３を介して前記第１ポート３７に連通
するものと、第１バルブ部材３１に形成された流路５４
を介して第２ポート３８に連通するものとが周方向に沿
って交互に並列する。その第２凹部５１は、第１バルブ
部材３１に形成された圧油供給路５５を介して前記入口
ポート３４に連通するものと、前記出口ポート３６に連
通するものとが周方向に沿って交互に並列する。その第
２凹部５１は後述の第１の可変絞り部８０を介して出口
ポート３６に連通する。

【００２４】その第１凹部５０の軸方向に沿う縁と第２
凹部５１の軸方向に沿う縁との周方向間が絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ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
捩れによって相対回転する。すなわち、第１バルブ部材
３１と第２バルブ部材３２とは操舵抵抗に応じ相対回転
する。これにより弁間流路２７の絞り部の開度が変化
し、操舵補助力を付与する油圧シリンダ２０に操舵方向
と操舵抵抗に応じて圧油が供給される。すなわち、図４
は操舵が行なわれていない状態を示し、入口ポート３４
と出口ポート３６とが弁間流路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。この状態から左右一
方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により第１バ
ルブ部材３１と第２バルブ部材３２とが相対回転する
と、第１凹部５０に対する第２凹部５１の周方向相対位
置が変化し、これにより弁間流路２７の絞り部の開度が
変化する。すなわち、入口ポート３４と第１ポート３７
との間の絞り部Ａの開度が大きくなり、第１ポート３７
と出口ポート３６との間の絞り部Ｂの開度が小さくな
り、入口ポート３４と第２ポート３８との間の絞り部Ｃ
の開度が小さくなり、第２ポート３８と出口ポート３６
との間の絞り部Ｄの開度が大きくなる。これによって、
油圧シリンダ２０の一方の油室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、他方の油室２
３からタンク７１に油が還流し、車両の左右一方への操
舵補助力が油圧シリンダ２０によってラック１６に作用
する。また、左右他方へ操舵すると入力軸２と出力軸３
とが逆方向に相対回転し、絞り部Ａにおいて開度は小さ
くなり、絞り部Ｂにおいて開度は大きくなり、絞り部Ｃ
において開度は大きくなり、絞り部Ｄにおいて開度は小
さくなる。これにより、車両の左右他方への操向補助力
が油圧シリンダ２０によってラック１６に作用する。

【００２６】前記弁間流路２７における第２凹部５１
は、入力軸２に形成された流路５２ａを介しトーション
バー６と入力軸２との内外周間の空間に連通し、そのト
ーションバー６と入力軸２との内外周間の空間は、図３
に示す第１の可変絞り部８０を介して出口ポート３６に
連通する。すなわち、入力軸２の下端の外周に、互いに
平行な一対の平坦面８１が形成され、出力軸３の上端に
形成された凹部に、その平坦面８１に間隔をおいて対向
するストッパー面８２が形成され、出力軸３に対する入
力軸２の相対ねじれ角度が一定値になると平坦面８１が
ストッパー面８２に当接し、その相対ねじれ角度が過大
になるのが防止されている。その入力軸２の外周の平坦
面８２と内周面とに開口する４本の油路８３が形成さ
れ、この油路８３から出力軸３に形成されたスリット
（図示省略）を介し、トーションバー６と入力軸２との
内外周間の圧油は出口ポート３６に至る。その４本の油
路８３は入力軸２の中心から放射方向に拡がるように形
成されている。その４本の油路８３のうちの２本から流
出する圧油は、図３の（１）に示す操舵抵抗の小さな状
態から、図３の（２）に示すように操舵抵抗が大きな状
態になると、出力軸３に対する入力軸２の相対ねじれ角
度すなわち前記両バルブ部材３１、３２の相対ねじれ角
度が大きくなるので、平坦面８１がストッパー面８２に
近接して２本の油路８３の出口とストッパー面８２との
間隔が狭くなり、その平坦面８１とストッパー面８２と
の間で絞られる。すなわち、第１の可変絞り部８０の開
度は、操舵抵抗が大きくなる程に小さくなるように、前
記両バルブ部材３１、３２の相対ねじれ角度に応じ変化
する。これにより、第１の可変絞り部８０の上流側圧力
は操舵抵抗が大きくなる程に大きくなる。なお、トーシ
ョンバー６と入力軸２との内外周間の圧油が第１の可変
絞り部８０を通ることなく出口ポート３６に至るのを防
止するため、前述のように、入力軸２は出力軸３に形成
された凹部の内周面にシール兼用ブッシュ１２を介し支
持されている。

【００２７】前記バルブハウジング７に、弁間流路２７
の高圧側を低圧側に連通するバイパス路９０と、このバ
イパス路９０に設けられた第２の可変絞り部９１の開度
を、車両速度が大きくなる程に大きくするように運転条
件に応じ変化させると共に、第１の可変絞り部８０の上
流側圧力が大きくなる程に小さくするよう変化させる絞
り弁９２が設けられている。

【００２８】すなわち、そのバイパス路９０は第１流路
９０ａと第２流路９０ｂとから構成されている。その第
１流路９０ａは、一端が油圧シリンダ２０の一方の油室
２２に連通する前記制御バルブ３０の第１ポート３７に
接続され、他端が絞り弁９２に接続されている。その第
２流路９０ｂは、一端が油圧シリンダ２０の他方の油室
２３に連通する制御バルブ３０の第２ポート３８に接続
され、他端が絞り弁９２に接続されている。このバイパ
ス路９０を介し油圧シリンダ２０の一方の油室２２と他
方の油室２３とが連通することで、弁間流路２７の高圧
側が低圧側に連通する。なお、弁間流路２７における油
圧は操舵補助力を発生させない状態では均一であるが、
操舵補助力の発生時には操舵方向に応じ油圧の高い部分
と低い部分とができ、その油圧の高い部分を高圧側、低
い部分を低圧側という。

【００２９】その絞り弁９２は、図５、図６に示すよう
に、バルブハウジング７に挿入された筒状の第１スプー
ル９３と、この第１スプール９３に挿入されている筒状
の第２スプール９４と、その第１スプール９３を図にお
いて下方に押すバネ９５と、第２スプール９４を図にお
いて上方に押すバネ（図示省略）とを備える。また、そ
の絞り弁９２の下方に、第２スプール９４に電磁力を作
用させるソレノイド９６が設けられ、そのソレノイド９
６を車速に応じ制御する制御装置９７が設けられ、その
第２スプール９４は車速が大きくなる程にバネの弾性力
により図中上方に移動し、車速が小さくなる程に電磁力
により図中下方に移動する。

【００３０】その第１スプール９３の外周に、バイパス
路９０の第１流路９０ａに連通する第１バイパスポート
９３ａと、第２流路９０ｂに連通する第２バイパスポー
ト９３ｂとが形成されている。各バイパスポート９３
ａ、９３ｂは、第１スプール９３の内周と外周とに形成
される周溝と、両周溝を連通する通孔とで構成されてい
る。それらバイパスポート９３ａ、９３ｂの下方におい
て、第１スプール９３の外周に凹部９８が形成され、こ
の凹部９８と制御バルブ３０の出口ポート３６とを連通
する油路１００がバルブハウジング７に形成され、ま
た、その凹部９８と第２スプール９４の内周孔９４ａと
は通路（図示省略）を介し連通され、これにより、第１
スプール９３の上下端面に出口ポート３６における圧力
すなわち第１の可変絞り部８０の下流側圧力が作用す
る。

【００３１】その第２スプール９４の外周に周溝９４ｂ
が形成されている。この周溝９４ｂは、前記第１バイパ
スポート９３ａに常時連通し、前記第２バイパスポート
９３ｂとの間が、第１スプール９３に対する第２スプー
ル９４の相対的な上方への移動により開度が大きくな
り、下方への移動により開度が小さくなる第２の可変絞
り部９１とされている。

【００３２】また、第１スプール９３の外周に、上部側
が下部側よりも大径とされることで段差面１０１が形成
され、また、第１スプール９３が挿入されているバルブ
ハウジング７の挿入孔７ａの内径は、上部側が下部側よ
りも大きくされ、これにより、第１スプール９３の外周
とその挿入孔７ａの内周との間に環状の油室１０２が形
成されている。この油室１０２に、前記第１の可変絞り
部８０の上流側の圧油が導入される。すなわち、バルブ
ハウジング７に、その油室１０２と前記制御バルブ３０
の上方における入力軸２の外方空間１０４とを連通する
油路１０５が形成されている。また、その入力軸２に、
トーションバー６と入力軸２との内外周間の空間を、第
１の可変絞り部８０よりも上流において、その入力軸２
の外方空間１０４に連通する油路１０６が形成されてい
る。これにより、第１スプール９３の段差面１０１に第
１の可変絞り部８０の上流側圧力が作用し、操舵抵抗が
大きくなって第１の可変絞り部８０の上流側圧力が大き
くなる程に前記バネ９５の弾性力に抗して第１スプール
９３は図中上方に移動し、操舵抵抗が小さくなる程にバ
ネ９５の弾性力により図中下方に移動する。

【００３３】図５は第２の可変絞り部９１の開度が小さ
くなった状態を示し、図６は第２の可変絞り部９１の開
度が大きくなった状態を示す。すなわち、車速が増加す
る程に第２スプール９４が上方に移動して第２の可変絞
り部９１の開度が大きくなり、車速が減少する程に第２
スプール９４が下方に移動して第２の可変絞り部９１の
開度が小さくなり、操舵抵抗が大きくなる程に第１の可
変絞り部８０の上流側圧力が大きくなって第１スプール
９３が上方に移動して第２の可変絞り部９１の開度が小
さくなり、操舵抵抗が小さくなる程に第１の可変絞り部
８０の上流側圧力が小さくなって第１スプール９３が下
方に移動して第２の可変絞り部９１の開度が大きくな
る。

【００３４】上記構成によれば、図１に示す油圧回路が
構成され、操舵抵抗が大きくなる程制御バルブ３０の両
バルブ部材３１、３２の相対ねじれ角度が大きくなり、
その相対ねじれ角度に応じて弁間流路２７の絞り部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの開度は操舵補助力を大きくするように変化
する。一方、操舵抵抗が小さくなる程に両バルブ部材３
１、３２の相対ねじれ角度が小さくなり、その相対ねじ
れ角度に応じて弁間流路２７の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの
開度は操舵補助力を小さくするように変化する。また、
車両速度が大きくなる程に弁間流路２７の高圧側を低圧
側に連通するバイパス路９０の第２の可変絞り部９１の
開度は大きくなり、操舵補助力を小さくするように変化
することになり、一方、車両速度が小さくなる程に第２
の可変絞り部９１の開度は小さくなり、操舵補助力を大
きくするように変化することになる。さらに、操舵抵抗
が大きくなる程に第１の可変絞り部８０の開度は小さく
なって第１の可変絞り部８０の上流側圧力は大きくな
り、これにより、第２の可変絞り部９１の開度は小さく
なり、操舵補助力を大きくするように変化することにな
る。一方、操舵抵抗が小さくなる程に第１の可変絞り部
８０の開度は大きくなって第１の可変絞り部８０の上流
側圧力は小さくなり、これにより、第２の可変絞り部９
１の開度は大きくなり、操舵補助力を小さくするように
変化することになる。

【００３５】図７は、操舵抵抗に対応する両バルブ部材
３１、３２の相対ねじれ角度に対する第２の可変絞り部
９１の開口面積変化を破線で示し、その相対ねじれ角度
に対する弁間流路２７の絞り部（左右一方への操舵時に
は絞り部Ｂ、Ｃ、左右他方への操舵時には絞り部Ａ、
Ｄ）の開口面積変化を１点鎖線で示している。その第２
の可変絞り部９１の開口面積変化は、車速に応じソレノ
イド９６に印可する電流を段階的に変化させた場合につ
いて示している。なお、第２の可変絞り部９１の開口面
積は、相対ねじれ角度が図７においてθａ程度までは一
定であるが、これは、相対ねじれ角度がθａになるまで
は第１の可変絞り部８０において圧油は殆ど絞られない
ためである。また、弁間流路２７の絞り部Ａ、Ｄまたは
Ｂ、Ｃの開口面積変化率は、相対ねじれ角度が図７にお
いてθｂにおいて変化するが、相対ねじれ角度がθｂま
では操舵補助力を発生させる油圧は殆ど変化しないもの
とされ、相対ねじれ角度がθｂよりも大きい範囲が実質
的な操舵補助力の発生領域とされ、その操舵補助力の発
生領域では弁間流路２７の絞り部Ａ、ＤまたはＢ、Ｃの
相対ねじれ角度に対する開口面積変化率は一定とされて
いる。

【００３６】上記弁間流路２７における絞り部Ａ、Ｄま
たはＢ、Ｃの開度と、第２の可変絞り部９１の開度との
合成値により、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合
は定まる。これにより、操舵抵抗に応じ操舵補助力を制
御できない領域が発生することはない。よって、図８の
両バルブ部材３１、３２の相対ねじれ角度に対する操舵
補助力を発生させる油圧の関係特性に示すように、低速
走行時や停車時にあっては操舵抵抗が小さくても操舵補
助力を発生させる油圧の増加割合を大きくし、操舵の高
応答性を満足させることができ、一方、高速走行時にあ
っては操舵抵抗が大きくならない限り操舵補助力を発生
させる油圧の増加割合は大きくならず、操舵の安定性を
満足させることができ、中速走行時にあっては操舵抵抗
に応じた操舵の応答性と操舵の安定性とを得ることがで
きる。

【００３７】そして、操舵抵抗の変化によって弁間流路
２７における絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度だけでなく、
第２の可変絞り部９１の開度も変化させているので、操
舵補助力の発生領域において弁間流路２７における絞り
部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度変化割合が一定であっても、そ
の第２の可変絞り部９１の開度変化により、操舵抵抗が
大きくなる程に操舵補助力を発生させる油圧の増加割合
を大きくすることができる。これにより、操舵補助力の
増加割合を操舵抵抗の大きい範囲では小さい範囲よりも
大きくし、操舵抵抗の大きい範囲において操舵の応答性
を向上させ、操舵抵抗の小さい範囲において操舵の安定
性を向上させることができる。

【００３８】さらに、第１の可変絞り部８０の開度は操
舵抵抗が大きくなる程に小さくなり、これにより第１の
可変絞り部８０の上流側圧力は大きくなるので、弁間流
路２７において操舵抵抗が大きくなると開度が小さくな
る絞り部（左右一方への操舵時には絞り部Ｂ、Ｃ、左右
他方への操舵時には絞り部Ａ、Ｄ）の上流側と下流側の
圧力差は小さくなる。これにより、その絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄを通過する圧油の流速を小さくして流動音を低減
できる。

【００３９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では第１の可変絞り部
８０を構成する４本の油路８３は、入力軸２の中心から
放射方向に拡がるように形成されているが、図９の第１
変形例に示すように、互いに平行な２本の油路８３′に
より構成してもよい。また、第１の可変絞り部８０の構
成を図１０、図１１の第２変形例に示すものとしてもよ
い。すなわち、トーションバー６の下端の外周と入力軸
２の内周との間の隙間δが微小とされ、そのトーション
バー６の下端の外周に凹部１２０が形成され、この凹部
１２０に対向するように、入力軸２に通孔１２１が形成
されている。その凹部１２０から通孔１２１および出力
軸３に形成された通孔１２２を介し、トーションバー６
と入力軸２との内外周間の圧油は出口ポート３６に至
る。その凹部１２０から通孔１２１に流出する圧油は、
操舵抵抗が大きくなって入力軸２に対するトーションバ
ー６の相対ねじれ角度が大きくなると、凹部１２０と通
孔１２１との対向部分の面積が減少することから、トー
ションバー６の外周と入力軸２の内周との間で絞られ
る。他は上記実施例と同様で同一部分は同一符号で示
す。また、上記実施例では本発明をラックピニオン式油
圧パワーステアリング装置に適用したが、例えばボール
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。また、上記実施例では第２の可変絞り部
の開度を車両速度に応じ変化させたが、例えば操舵角の
ような他の運転条件に応じ変化させてもよい。

【００４０】

【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、操舵抵抗ならびに運転条件に応じた操舵補助力
を付与する場合において、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なくし、操舵フ
ィーリングの低下を防止できる。また、操舵補助力の増
加割合を操舵抵抗の大きい範囲では小さい範囲よりも大
きくし、操舵の応答性と安定性を向上することができ
る。さらに、操舵補助力を付与する際の圧油の流動音を
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の油圧回路図

【図２】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の縦断面図

【図３】本発明の実施例の第１の可変絞り部の横断面図

【図４】本発明の実施例の制御バルブの要部の横断面図

【図５】本発明の実施例の絞り弁の低速かつ操舵抵抗の
大きな状態での断面図

【図６】本発明の実施例の絞り弁の高速かつ操舵抵抗の
小さな状態での断面図

【図７】本発明の実施例の両バルブ部材の相対ねじれ角
度と絞り部の開口面積との関係図

【図８】本発明の実施例の両バルブ部材の相対ねじれ角
度と操舵補助力を発生させる油圧との関係図

【図９】本発明の第１変形例の第１の可変絞り部の横断
面図

【図１０】本発明の第２変形例の油圧パワーステアリン
グ装置の縦断面図

【図１１】本発明の第２変形例の第１の可変絞り部の横
断面図

【図１２】従来例の油圧パワーステアリング装置の油圧
回路図

【図１３】従来例の油圧パワーステアリング装置の両バ
ルブ部材の相対ねじれ角度と絞り部の開口面積との関係
図

【図１４】従来例の油圧パワーステアリング装置の両バ
ルブ部材の相対ねじれ角度ならびに入力トルクに対する
操舵補助力を発生させる油圧との関係図

【符号の説明】

２０ アクチュエータ ２７ 弁間流路 ３１ 第１バルブ部材 ３２ 第２バルブ部材 ７０ ポンプ ７１ タンク ８０ 第１の可変絞り部 ９０ バイパス路 ９１ 第２の可変絞り部 ９２ 絞り弁 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 絞り部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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バルブ部材と第２バルブ部材と
   の間の弁間流路が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連通され、その弁間流路に、両バ
   ルブ部材の相対ねじれ角度が大きくなる程に操舵補助力
   が大きくなるよう開度が変化する絞り部が設けられてい
   る油圧パワーステアリング装置において、その弁間流路
   とタンクとを連通する流路に第１の可変絞り部が設けら
   れ、この第１の可変絞り部の開度を、操舵抵抗が大きく
   なる程に小さくするように、前記両バルブ部材の相対ね
   じれ角度に応じ変化させる手段が設けられ、その弁間流
   路の高圧側を低圧側に連通するバイパス路に第２の可変
   絞り部が設けられ、この第２の可変絞り部の開度を、車
   両速度が大きくなる程に大きくするように運転条件に応
   じ変化させると共に、第１の可変絞り部の上流側圧力が
   大きくなる程に小さくするよう変化させる手段が設けら
   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
   用制御バルブ。