JPH0911927A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーステアリングでの車速等による操舵ト
ルク−油圧特性の設定の自由度を増し特性のつながりも
よくし、流体音の抑制やコスト低減を図る。 【構成】 舵取操作に応動する第１、第２の可変絞り１
Ｒ，１Ｌ、２Ｒ，２Ｌを左右に有しポンプＰ、タンクＴ
とパワーシリンダＰ／Ｃの左、右室間の通路を切換える
流路切換弁ＣＶとなる油圧ブリッジ回路１２を備える。
この回路に並列する第２の油圧ブリッジ回路２０をポン
プ側の供給通路１１とタンク側の戻り通路１５間に設け
る。この第２の油圧ブリッジ回路の第１、第２の流路２
３，２４に、舵取操作に応動する第３、第４、第５の可
変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５Ｌを設ける。
第１、第２の流路間で第４、第５の可変絞り間を固定絞
り６，７を介して接続するバイパス通路２５を設ける。
第２の油圧ブリッジ回路と戻り通路間に、車速、操舵角
等に応動して開閉する可変絞り弁８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車速、操舵速度、操舵
角度、加減速度、横加速度等の車輌の各種走行条件に応
じて操舵補助力（以下、パワーアシスト力という）を制
御することにより、車輛の走行状態と舵取操作時（以
下、操舵時という）における負荷の大小に応じた適切な
操舵力制御を行なえるパワーステアリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】自動車のハンドル操作力（操舵力）を軽
減するためのパワーアシスト力を得るパワーステアリン
グ装置では、車輌の走行速度（車速）に応じた操舵力制
御を行なうことが望まれる。すなわち、車輌停車時や低
速走行時には軽快な舵取操作が行なえ、また高速走行時
にはハンドルにある程度の剛性感をもたせ、直進時の安
定性を確保できるような操舵力制御を行なう必要があ
る。

【０００３】このため、従来から車速感応式のパワース
テアリング装置として、流量制御弁を用いた流量制御型
が知られている。すなわち、この装置は、自動車のエン
ジンで回転駆動されるポンプにおいて、圧油流量を一定
量に制限して給送する流量制御弁機能に加え、高速時に
は車速に応動する可変絞り弁によって供給流量を減少さ
せることにより発生圧力を低下させ、パワーシリンダで
のパワーアシスト力を小さくでき、結果として重めの操
舵力制御が可能となる。

【０００４】しかし、このような流量制御型の装置で
は、ポンプからの給送流量を車速のみに応じて流量制御
を行なっていることから操舵力の制御範囲が比較的狭
く、適切な操舵力制御を行なえるとは言えない。さら
に、このような流量制御型では、高速走行時において急
操舵を行なった際の追従性が悪いという問題もある。

【０００５】また、車速感応式のパワーステアリング装
置として、ステアリングの入、出力軸間を、反力油圧の
大きさに応じて拘束または回動可能とする反力ピストン
による油圧反力装置を用いたものも知られている。すな
わち、車輌停車時や低速走行時には反力油圧を最小限と
し軽快な舵取操作を可能とし、高速走行時には反力油圧
を増大させてハンドルに剛性感をもたせ、直進時の安定
性を確保できるような操舵力制御を行なえる。たとえば
特開昭６１−１０５２７３号公報、特開昭６１−１３２
４６６号公報、実開昭６２−４９４９４号公報を始め、
種々の構造のものが提案されている。

【０００６】しかし、このような油圧反力制御を行なう
には、油圧反力を車速に応じて得るための反力圧制御弁
や、ステアリングの入、出力軸間に反力ピストンとこれ
に対向する反力受部を設ける必要がある。したがって、
構成部品点数が多く、構造が複雑でコスト高となるとい
う不利があった。また、このような従来の装置では、油
圧反力機構部における摺動部でのフリクションが、操舵
性能に影響を与えるという問題もあった。

【０００７】このため、車速感応式のパワーステアリン
グ装置として、低コストでしかも操舵力制御範囲も実用
上で確保できる新たなシステムが要望され、たとえば特
開平２−１７５４６７号公報、特開平２−３０６８７８
号公報に示される構成のものが知られている。すなわ
ち、この従来の装置において、前者の場合は、車速によ
って制御される可変絞り弁に加えて、入、出力軸間の相
対角度変位が大きくなったときに開度が小となるように
制御する可変絞りを付加し、これらの可変絞り弁と可変
絞りとによって、流路切換弁に対するポンプからの供給
通路と流路切換弁からのタンクへの戻り通路とを接続す
るバイパス通路への分流量を制御することにより、操舵
時におけるパワーシリンダへの供給流量を確保できるよ
うにしている。

【０００８】このような構成によれば、車速に応じて開
度が制御される可変絞り弁によってタンク側への分流量
が制御され、さらに前記バイパス通路に設けた可変絞り
は、ハンドル操作量が大きくなったときに開度が小さく
なることにより、たとえば中高速走行時においてハンド
ル操作を行なったときには、前記可変絞り弁の開度の如
何にかかわらず、バイパス通路を介しての流れを制限
し、結果としてパワーシリンダへの供給流量を確保でき
るようにしている。

【０００９】したがって、このような構造では、中、高
速走行時のように可変絞り弁の開度が大きいときでも、
ハンドル操作に連動して可変絞りの開度を小さくできる
ことから、バイパス通路から排出される流量を減らして
パワーシリンダへの供給流量を確保し、従来のような流
量不足による応答性の低下という問題を解決し、走行条
件に応じた操舵力制御をある程度適切に行なえる。

【００１０】また、上述した従来の装置において、後者
の場合は、流路切換弁を構成する流体圧ブリッジ回路
（以下、油圧ブリッジ回路という）とこれに近似する油
圧ブリッジ回路を副回路として並列に設けるとともに、
この副回路からタンクへの戻り流路に車速に応じて開度
を制御する可変絞り弁を設けている。

【００１１】そして、低速走行時には、前記可変絞り弁
を閉じるように制御することにより、低速走行時に流路
切換弁を介してパワーシリンダに流体圧（以下、油圧と
いう）を全量給送し、所要の大きさをもつパワーアシス
ト力を得られるようにしている。また、高速走行時に
は、前記可変絞り弁を開放することにより、第２の回路
側からタンクへの還流量を増やし、流路切換弁を構成す
る油圧ブリッジ回路を介してのパワーシリンダへの供給
量を減らし、これによりパワーアシスト力を小さくでき
るようにしている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した油圧
反力制御式の装置では、ステアリングの入、出力軸間に
油圧反力機構を組込むことが必要であり、構造が複雑で
コスト高であった。また、このような問題を解決した油
圧制御回路と車速感応型の可変絞り弁とを組合わせてい
る構造の前者の装置にあっても、流路切換弁上流側の供
給通路と下流側の戻り通路とをバイパスする通路に、車
速に応動する可変絞り弁と舵角に連動する可変絞りとを
個別に設けた構造であって、部品点数が多くなり、構造
も複雑で、コスト高を招いてしまう。

【００１３】さらに、油圧ブリッジ回路を並設するとと
もに車速感応型の可変絞り弁を設けている後者の装置に
あっても、たとえば高速走行時における操舵力特性、す
なわち操舵角、操舵トルクに対しての油圧特性として、
設定の自由度が小さい。また、車速に応じて可変絞り弁
を開閉制御したときの特性上でのつながりが悪く、さら
に装置内の各通路での油圧の圧力差が大きく、走行時や
操舵時において、大きな流体音が発生するという問題も
あり、このような点を一掃できるような何らかの対策を
講じることが望まれている。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、流路切換弁を含めた装置全体の構造を改良
し、かつこれに車速、操舵角等を含めた車輌の各種走行
条件に応動する可変絞り弁を組合わせることにより、操
舵トルクに対する油圧特性の設定の自由度を大きくし、
その特性もなめらかでつながりをよくし、アシスト力制
御を所要の状態で行なえ、また装置内の各通路での大き
な圧力差を生じる部分もなくし、走行時や操舵時に流体
音の発生を抑制することができる安価な車速感応式のよ
うなパワーステアリング装置を得ることを目的としてい
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係るパワーステ
アリング装置は、舵取操作に応じて開閉制御される左、
右一対の第１、第２の可変絞りを有しポンプ、タンクと
パワーシリンダ左、右室との間の通路を選択的に切換え
接続する流路切換弁を構成する油圧ブリッジ回路と、こ
の回路に並列する第２の油圧ブリッジ回路をポンプから
の圧力流体の供給通路とタンクに至る戻り通路との間に
設け、この第２の油圧ブリッジ回路を構成する第１、第
２の流路に、舵取操作に応動する左、右一対の第３、第
４および第５の可変絞りを、たとえば舵取操作量に応じ
た絞り部面積が異なるような特性をもって設けるととも
に、第１、第２の流路のうち第４の可変絞りと第５の可
変絞りとの間を一個または二個の固定絞りを介して接続
するバイパス通路を設け、かつ第２の油圧ブリッジ回路
とタンクに戻る戻り通路との間に、車速を含めた車輌の
走行条件に応動して開閉制御される可変絞り弁を設けて
いる。

【００１６】また、本発明に係るパワーステアリング装
置は、上述した第２の油圧ブリッジ回路を構成する第
１、第２の流路に設けた舵取操作量に応じた絞り部面積
が異なるような特性をもつ第３、第４および第５の可変
絞りを有する第１、第２の流路のうち、第３の可変絞り
と第４の可変絞りとの間を一個または二個の固定絞りを
介して接続するバイパス通路を設けている。

【００１７】ここで、上述した第２の油圧ブリッジ回路
を構成する第３、第４および第５の可変絞りを、舵取操
作に応じて開閉制御される第１、第２の可変絞りを形成
した流路切換弁を構成するロータとスリーブとによって
形成するとともに、この第２の油圧ブリッジ回路を構成
する第１、第２の流路間を接続するバイパス通路上の固
定絞りを、スリーブに設けた小径通路によって形成して
いる。

【００１８】

【作用】本発明によれば、非操舵時にはポンプからの油
圧は流路切換弁を構成する油圧ブリッジ回路の左、右通
路を経てタンク側に還流するとともに、第２の油圧ブリ
ッジ回路の左、右通路を経てタンク側へ還流する。この
とき、この第２の油圧ブリッジ回路とタンクとの間に設
けた可変絞り弁は、車輌の走行条件として車速に応動さ
せた場合には開閉制御するが、流路切換弁側の油圧ブリ
ッジ回路を介してポンプからタンクへの流路が確保で
き、パワーシリンダによるアシスト力は生じない。

【００１９】また、低速走行時において操舵されたとき
には、車輌の走行条件に応動して開閉制御される可変絞
り弁は閉側の状態となるために、ポンプからの圧油は、
流路切換弁を構成する第１の油圧ブリッジ回路に略全量
供給され、第１、第２の可変絞りによって操舵方向に応
じてパワーシリンダが作動され、所要のアシスト力が得
られる。

【００２０】さらに、高速走行時における操舵時には、
可変絞り弁は開側の状態となり、ポンプからの圧油の一
部を第２の油圧ブリッジ回路側へバイパスさせることが
でき、これにより流路切換弁での第１の油圧ブリッジ回
路を経て供給側のシリンダ室に供給される圧油の供給量
を適正量に制御できパワーシリンダの作動圧を低下さ
せ、パワーシリンダによるアシスト力を小さくし、舵取
操作に適度の手応え感を与えることができる。

【００２１】

【実施例】図１ないし図５は本発明に係る車速感応式パ
ワーステアリング装置の一実施例を示し、これらの図に
おいて、全体を符号１０で示す車速、操舵角感応型のパ
ワーステアリング装置における油圧回路の概略を、図１
を用いて説明する。すなわち、この油圧回路は、油圧源
であるポンプＰから供給通路１１，２１を介して給送さ
れる圧油を、舵取りハンドルによる舵取操作によって切
換え制御される油圧ブリッジ回路１２による流路切換弁
ＣＶを介して、装置アクチュエータであるパワーシリン
ダ（図中Ｐ／Ｃで示す）の左、右室ＣＬ，ＣＲに給送す
るとともに、タンクＴに還流させるように構成されてい
る。

【００２２】ここで、図中１１はポンプＰから流路切換
弁ＣＶを構成する第１の油圧ブリッジ回路１２に至る供
給通路、１３，１４はこの第１の油圧ブリッジ回路１２
においてブリッジ回路を構成する左、右通路、１３ａ，
１４ａはこれら左、右通路１３，１４からパワーシリン
ダＰ／Ｃの左、右室ＣＬ，ＣＲへの左、右シリンダ通
路、１５は流路切換弁ＣＶにおける第１の油圧ブリッジ
回路１２からタンクＴに至る戻り通路である。

【００２３】また、上述した流路切換弁ＣＶにおける第
１の油圧ブリッジ回路１２を構成する左、右通路１３，
１４には、広く知られているように、第１の可変絞り１
Ｒ，１Ｌおよび第２の可変絞り２Ｒ，２Ｌが相対向して
設けられている。そして、これら第１、第２の可変絞り
１Ｒ，２Ｌ；１Ｌ，２Ｒ間の左、右通路１３，１４から
前記左、右シリンダ通路１３ａ，１４ａが接続され、パ
ワーシリンダ左、右室ＣＬ，ＣＲに圧油を適宜供給また
は還流させるように構成されている。

【００２４】また、前記第１の油圧ブリッジ回路１２に
並列するように、ポンプＰからの供給通路１１とタンク
Ｔへの戻り通路１５との間に、第２の油圧ブリッジ回路
２０を設けている。なお、図中２１は第２の油圧ブリッ
ジ回路２０にポンプＰからの圧油を給送する供給側通
路、２２は第２の油圧ブリッジ回路２０とタンクＴ側の
戻り通路１５とを接続する戻り側通路である。

【００２５】そして、この第２の油圧ブリッジ回路２０
を構成する左、右通路である第１、第２の流路２３，２
４に、舵取操作に応じて開度を変える左、右一対をなす
第３、第４、第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、
５Ｒ，５Ｌを設けている。ここで、これら第３、第４、
第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５Ｌ
は、第１、第２の流路２３，２４に対し左、右が交互に
位置する状態で設けている。すなわち、第１の流路２３
には、右側の第３の可変絞り３Ｒ、左側の第４の可変絞
り４Ｌ、右側の第５の可変絞り５Ｒが設けられ、第２の
流路２４はこれとは逆の配置となっている。さらに、こ
の第２の油圧ブリッジ回路２０の第１、第２の流路２
３，２４において、第４、第５の可変絞り４Ｒ，４Ｌ、
５Ｒ，５Ｌ間をバイパス通路２５で接続している。この
バイパス通路２５には、所要の絞り量を有する固定絞り
６，７を設けている。

【００２６】また、上述した第２の油圧ブリッジ回路２
０をタンクＴ側に接続する戻り側通路２２には、車輌の
各種走行条件、たとえば車速、操舵角に応じて図５に示
した特性をもって制御されるソレノイド式の可変絞り弁
８を設けている。なお、図２、図３中９は車速、操舵角
といった車輌の各種走行条件を入力し、前記可変絞り弁
８のソレノイド部を駆動制御するための制御回路であ
る。

【００２７】このような構成によれば、非操舵時にはポ
ンプＰからの圧油は、図１において、流路切換弁ＣＶを
構成する第１の油圧ブリッジ回路１２の左、右通路１
３，１４を経てタンクＴ側に還流するとともに、第２の
油圧ブリッジ回路２０の左、右通路（第１、第２の流
路）２３，２４を経てタンクＴ側に還流する。このと
き、この第２の油圧ブリッジ回路２０とタンクＴとの間
に設けた可変絞り弁８は、たとえば車速のみに応動させ
た場合は開度を変えるように開閉制御されるが、流路切
換弁ＣＶ側のブリッジ回路１２を介してポンプＰからタ
ンクＴへの流路が確保でき、パワーシリンダＰ／Ｃによ
るアシスト力は生じない。

【００２８】そして、低速走行時において操舵されたと
きには、図１において、第２の油圧ブリッジ回路２０の
下流の可変絞り弁８は閉状態となり、ポンプＰからの圧
油は、流路切換弁ＣＶでの第１の油圧ブリッジ回路１２
を経て供給側のシリンダ室ＣＲまたはＣＬにほぼ全量供
給されてパワーシリンダＰ／Ｃが作動し、これにより所
要のパワーアシスト力が得られる。

【００２９】このとき、上述した可変絞り弁８を、車速
のみではなく、操舵角等の条件を含めて制御している場
合でも、第２の油圧ブリッジ回路２０における第３、第
４、第５の可変絞りは、図４に示すように第１、第２の
可変絞りよりは閉じるタイミングが操舵角によって異な
るように設定される。

【００３０】さらに、高速走行時における操舵時には、
図１において、第２の油圧ブリッジ回路２０の下流にあ
る可変絞り弁８は開き側の状態となり、ポンプＰからの
圧油の一部をタンクＴ側にバイパスさせることができ
る。したがって、流路切換弁ＣＶでの第１の油圧ブリッ
ジ回路１２を経て供給側のシリンダ室ＣＲまたはＣＬに
供給される圧油の供給量を適正量に制御でき、パワーシ
リンダＰ／Ｃの作動圧を低下させ、パワーシリンダＰ／
Ｃによるアシスト力が低下し、舵取操作を重くすること
により、舵取操作に適度の手応え感を与えることができ
る。

【００３１】ここで、上述した第２の油圧ブリッジ回路
２０の第３、第４、第５の可変絞りは、図４に示すよう
に、第１、第２の可変絞りと開閉制御タイミングが異な
っている。そして、一部の油圧はこの第２の油圧ブリッ
ジ回路２０、さらには開いている可変絞り弁を介してタ
ンクＴに還流し、パワーシリンダＰ／Ｃによるアシスト
力を小さくし、舵取操作に適度の手応え感を与えること
ができる。この場合、可変絞り弁８は、車速等に応じて
図５に示す特性をもって開状態とされる。

【００３２】この可変絞り弁８の車速に対する開口面積
をたとえば図５に示すように制御し、第２の油圧ブリッ
ジ回路２０を介してのタンクＴ側への還流量を所要の状
態に制御することにより、操舵時におけるパワーシリン
ダＰ／Ｃの供給側シリンダ室ＣＲまたはＣＬへの圧油の
供給量を適正量に制御し、パワーアシスト力として車速
に応動した力を得ることができる。

【００３３】さらに、上述した構成によれば、従来一般
的なパワーステアリング装置に対し、第２の油圧ブリッ
ジ回路２０と可変絞り弁８を付加するだけで、たとえば
車速等の応動した所要のパワーアシスト力の制御が行な
え、低コストでしかも高い信頼性を発揮させることが可
能である等の利点がある。特に、油圧反力制御型のパワ
ーステアリング装置で用いていた油圧反力機構部が不要
となり、その機構部でのフリクションによる悪影響もな
くし、また装置の入力軸方向でのスペースも小さくする
ことができるという利点もある。

【００３４】ここで、本実施例では、第２の油圧ブリッ
ジ回路２０を、図２および図３に示すように、パワース
テアリング装置本体部において、流路切換弁ＣＶとして
組み込まれているロータリバルブにおけるロータ３１と
スリーブ３２とを利用して構成している。すなわち、流
路切換弁ＣＶを構成する第１の油圧ブリッジ回路１２と
して、ロータ３１とスリーブ３２との間に形成される第
１、第２の可変絞り１Ｒ，１Ｌ、２Ｒ，２Ｌに隣接し
て、第２の油圧ブリッジ回路２０を構成する第３、第
４、第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５
Ｌと固定絞り６，７を一体的に設けている。

【００３５】このような本発明を適用したロータリバル
ブ式流路切換弁ＣＶの詳細を、図２、図３を用いて説明
すると、図中符号３１は図示しない舵取ハンドル側に連
結された入力軸（スタブ軸）に一体的に設けられるロー
タ、３２はこのロータ３１の外周に嵌装された状態で図
示しない操舵輪側の出力軸（ピニオン軸）に一体的に設
けられるスリーブで、これらはトーションバー（図示せ
ず）により相対的に回転変位可能な状態で組合わせら
れ、バルブハウジング（図示せず）内に内設されてい
る。

【００３６】３３はロータ３１の外周部に周方向に所定
間隔をおいて形成された複数条（この例では二条で一組
となる四条）の通路溝で、これらの通路溝３３，３３、
３３，３３はロータ３１の軸心を中心とした対称位置に
形成されている。そして、油圧発生源であるオイルポン
プＰに供給通路１１を介して接続される入りポート３３
ａ（Ｐを付す）がそれぞれ開口している。また、３４は
前記通路溝３３，３３の周方向の挟まれた位置に形成さ
れた複数条（この例では二条）の通路溝で、これらの通
路溝３４，３４には、ロータ３１に軸心方向に向って形
成されオイルタンクＴに至る戻り通路１５にロータ３１
の内部空間を介して接続される戻りポート３４ａ（Ｔを
付す）が開口している。

【００３７】３６，３７はスリーブ３２の内周部におい
て入りポート３３ａ，３３ａと戻りポート３４ａとの間
に通路溝３３，３３または通路溝３４に連通するように
隣接して形成された複数条（この例では二条づつの合計
四条）の通路溝であり、これらの通路溝３６，３７はパ
ワーシリンダＰ／Ｃの左、右シリンダ室ＣＬ，ＣＲに至
る出力通路１４，１５に接続される左、右出力ポート３
６ａ，３７ａ（ＣＬ，ＣＲを付す）が開口している。

【００３８】すなわち、上述した通路溝３３，３３、通
路溝３４、通路溝３６，３７、さらにパワーシリンダ出
力通路１３ａ，１４ａによって、前述した第１の油圧ブ
リッジ回路１２が形成されている。ここで、入り側の通
路溝３３，３３と出力側の通路溝３６，３７との間にロ
ータ３１、スリーブ３２の相対的な回転変位に伴って開
閉制御される前記第１の可変絞り１Ｒ，１Ｌが形成さ
れ、また出力側通路溝３６，３７と戻り側の通路溝３４
との間には、第２の可変絞り２Ｌ，２Ｒが形成されてい
る。

【００３９】３９，４０はロータ３１の外周部で前記通
路溝３３，３３、その間の戻り側の通路溝３４、その間
の通路溝３６，３７による二対の流路切換え部間に形成
された一対をなす第２の通路溝で、これら第２の通路溝
３９，４０は、前記入り側の通路溝３３，３３とランド
部４１，４２を介して形成されている。さらに、これら
の通路溝３９，４０の間にはランド部４３が形成され、
かつこのランド部４３に対向してスリーブ３２には通路
溝４４が形成され、この通路溝４４には前記タンクＴ側
の戻り通路１５に可変絞り弁８を介して接続する戻り通
路２２側の戻りポート４４ａが開口している。

【００４０】図２、図３中４５，４６は前記スリーブ３
２において前記第２の通路溝３９，４０に対向して開口
させた小径通路となる孔部で、前述した第２の油圧ブリ
ッジ回路２０におけるバイパス通路２５の固定絞り６，
７となる部分である。また、上述したランド部４１，４
２、４３のロータ３１の回転方向両側には、スリーブ３
２との相対的な回動変位によって開閉制御される第３、
第４、第５の可変絞りが形成されている。すなわち、ラ
ンド部４１には可変絞り３Ｌ，４Ｒが、ランド部４２に
は可変絞り３Ｒ，４Ｌが形成されるとともに、ランド部
４３には可変絞り５Ｌ，５Ｒが形成される。

【００４１】そして、上述した第２の通路溝３９，４
０、通路溝４４、ランド部４１，４２、４３、さらに小
径通路４５，４６等によって、第２の油圧ブリッジ回路
２０が形成されている。ここで、この第２の油圧ブリッ
ジ回路２０へのポンプＰからの圧油の流れは、対をなす
通路溝３３，３３からランド部４１または４２を介して
行なわれる。

【００４２】なお、この実施例では、ロータ３１、スリ
ーブ３２の軸心を対称とした位置すなわち放射方向にバ
ランスした位置に近似する位置に、同じ機能をもつ通路
溝、連絡溝、連通溝、各ポートを形成しており、動作上
での信頼性を向上させるとともに、穴加工、溝加工を容
易に行なえるようにし、加工性やコスト面での配慮をな
している。また、この実施例では、図４から明らかなよ
うに、各可変絞りがバルブの相対捩れ角すなわち操舵状
況に応じて、異なる開閉制御タイミングで開閉制御する
ように設定されている。

【００４３】このようなバルブ構造において、舵取操作
に伴ってロータ３１とスリーブ３２とに相対的な回転変
位が生じると、第１、第２、第３、第４、第５の可変絞
りが操舵角に応じてそれぞれ所定開度に開閉制御され、
各溝の連通状態が変化することにより、第１の回路１２
による流路切換えが行なわれるとともに、第２の回路２
０による圧油の制御が行なわれることになる。

【００４４】ここで、操舵負荷に応動する可変絞りであ
る第１、第２、第３、第４、第５の可変絞りは、第１、
第２の可変絞り１Ｒ，１Ｌ，２Ｒ，２Ｌが流路切換弁Ｃ
Ｖでの第１の油圧ブリッジ回路１２としての機能が得ら
れるような絞り開度特性をもって切換え制御される。ま
た、第２の油圧ブリッジ回路２０での第３、第４、第５
の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５Ｌも、同
様に開閉制御されて流路の開閉制御を行なう。さらに、
これらの可変絞りの開閉制御に応じて切換えられる流路
によって油圧がバイパス通路２５を通り、固定絞り６，
７により所要の圧力変化を得ることができる。

【００４５】また、この第２の油圧ブリッジ回路２０と
タンクＴ側の戻り通路２２上に設けた車速や操舵角等の
車輌の各種走行条件に応動して開度を変える可変絞り弁
８が、車速、操舵角等に応じて開閉制御されることによ
り、ポンプＰからの圧油の第２のブリッジ回路２０を介
してのバイパス量が制御され、前記パワーシリンダＰ／
Ｃの供給側への圧油供給量が制御され、パワーアシスト
力として所要の力を得ることができる。

【００４６】すなわち、このような実施例構造では、流
路切換弁ＣＶを構成する第１の油圧ブリッジ回路１２と
第２の油圧ブリッジ回路２０とが、ロータ３１とスリー
ブ３２とからなるロータリバルブ部分に一体的に組込ま
れており、従来のバルブに対し第２の油圧ブリッジ回路
２０と車速応動型等による可変絞り弁８を付加するだけ
で所要のアシスト力制御が行なえるため、低コストでし
かも高い信頼性を発揮させることが可能となる車速感応
式等によるパワーステアリング装置１０を得ることがで
きる。

【００４７】特に、上述した構造によれば、高速走行時
における操舵特性の設定の自由度が大きくとれ、しかも
その特性のつながりをなめらかにすることができる。す
なわち、本発明では、流路切換弁ＣＶを構成する第１の
油圧ブリッジ回路１２に並列して設けた第２の油圧ブリ
ッジ回路２０を、第３、第４、第５の可変絞り３Ｒ，３
Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５Ｌと固定絞り６，７とで構成
し、これに車速等に応動する可変絞り弁８を組合わせて
いるため、図６、図７（ａ）に示すような特性を得るこ
とができる。

【００４８】たとえば図６には固定絞り６，７の特性に
与える影響を示している。すなわち、この固定絞り６，
７による絞り量を任意の値に設定することにより、操舵
トルクを増したときの特性を図６に示すように変化させ
ることが可能であり、油圧の立ち上がり特性を任意に設
定することができ、必要とするパワーアシスト力に応じ
て適宜調整するとよい。したがって、このような構成で
は、特性の設定にあたっての自由度を増大させることが
できる。

【００４９】また、図７（ａ）は本発明による特性を、
同図（ｂ）は流路切換弁ＣＶを構成する第１の油圧ブリ
ッジ回路１２と近似する油圧ブリッジ回路を単純に並設
した場合の特性を示す。すなわち、油圧ブリッジ回路を
並設するにあたって、二対の可変絞りを有するものを単
純に設けただけでは、第１の油圧ブリッジ回路１２を構
成する第１、第２の可変絞りによる操舵トルクに対して
の油圧特性、第３の可変絞りによる特性、第４の可変絞
りによる特性との組み合わせによって全体の合成特性が
得られるため、図７（ｂ）に示すように、特性上で不連
続な折れ点部分が生じ、操舵トルクを増大したときの滑
らかな特性変化を得られない。

【００５０】これに対し、本発明によれば、第３、第
４、第５の可変絞り３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５
Ｌを付設していることから、図７（ａ）に示すように、
上述したような不連続部分が生じないような特性を得る
ことができる。

【００５１】さらに、上述した実施例の構成によれば、
操舵時において、装置内の各通路部においての油圧の急
激な圧力差を緩和することができるため、流体音を低く
することができ、騒音問題を解消できる。これは、各流
体通路１１，１３，１４，１５、２１，２３，２４，２
２中の可変絞りや固定絞りによる部分が従来例の場合よ
りも増えるため、圧力勾配が小さくなり、流体音を低く
抑えることができるためである。

【００５２】すなわち、図８は図１の油圧回路に対応し
て、右側に操舵したときの各通路部での圧力関係を示
す。なお、この図中Ｐ1 、Ｐ2 、Ｐ3 、Ｐ4 、Ｐ0 は各
通路での圧力であって、Ｐ1 ＞Ｐ2 ＞Ｐ3 ＞Ｐ4 ＞Ｐ0
の関係にある。ここで、Ｐ1 はポンプＰからのポンプ
圧、Ｐ0 はタンクＴのタンク圧である。

【００５３】たとえば図４においてロータとスリーブと
の相対捩れ角がθ1 であるとき、各可変絞りや固定絞り
による通路は図８の圧力関係となっている。すなわち、
可変絞り１Ｒ，２Ｒは閉じきっており、圧油の流れはな
く、流体音はない。また、可変絞り４Ｒは、図４の捩れ
角θ1 では閉じきっており、流体音はない。さらに、可
変絞り３Ｒの前、後での圧力差は（Ｐ1 −Ｐ2 ）である
が、本発明によれば、可変絞りや固定絞りが従来よりも
多段な構造であるために、圧力差は小さく、流体音は静
かである。

【００５４】また、可変絞り５Ｒの部分では、ポンプ側
からの圧油が固定絞り６，７を設けたバイパス通路２５
側にも分流されるため、この可変絞り５Ｒを有する通路
を通る流量が少なく、前、後の圧力差も小さいため、流
体音は静かである。したがって、このような構成では、
各可変絞りや固定絞りによる通路の開口面積の大小にか
かわらず、各通路での圧力差を小さくできるため、上述
した通り流体音が小さくなる。

【００５５】図９ないし図１２は本発明に係るパワース
テアリング装置の別の実施例を示し、これらの図は前述
した図１〜図４に相当するものであって、これと同一ま
たは相当する部分には同一番号を付して詳細な説明は省
略する。

【００５６】この実施例において相違する点は、第２の
油圧ブリッジ回路２０での第１、第２の流路２３，２４
において、第３の可変絞り３Ｒ，３Ｌと第４の可変絞り
４Ｒ，４Ｌとの間にバイパス通路２５を設け、このバイ
パス通路２５に固定絞り６，７を設けた点である。そし
て、これに合わせて、図１０、図１１で示したロータリ
バルブを構成するロータ３１、スリーブ３２間の通路
溝、ランド部による可変絞りの位置を変更し、また図１
１で示す開閉制御タイミングを変更している。

【００５７】しかし、このような本発明は、実質的には
前述した実施例と略同等の作用効果を得られるものであ
り、その具体的な説明等は省略する。

【００５８】なお、本発明は上述した実施例構造には限
定されず、パワーステアリング装置１０やその流路切換
弁ＣＶの第１の油圧ブリッジ回路１２、第２の油圧ブリ
ッジ回路２０、さらに車速等に応動する可変絞り弁８等
といった各部の形状、構造等を適宜変形、変更できるこ
とは勿論である。

【００５９】たとえば上述した実施例において、第１、
第２の油圧ブリッジ回路１２，２０に設ける第１、第
２、第３、第４および第５の可変絞り１Ｒ，１Ｌ、２
Ｒ，２Ｌ、３Ｒ，３Ｌ、４Ｒ，４Ｌ、５Ｒ，５Ｌの操舵
トルクに対する絞り開度特性としては、各可変絞りを構
成する溝部とランド部との相対的な位置、チャンファ形
状等によって適宜の開閉制御タイミングを有する形状で
形成するとよい。また、車速等の車輌の各種走行条件に
応じて開閉制御される可変絞り弁８の絞り開度特性とし
ても、適用機器の要求や各部の構成に基づく設定条件の
変化に伴って適宜の変形例が考えられる。

【００６０】さらに、上述した実施例では、第２の油圧
ブリッジ回路２０側でのバイパス通路２５上の固定絞り
６，７を二個設け、右切り時と左切り時とで対称する特
性を得られるようにしているが、その配設位置によって
は一個の固定絞りを設けることもできる。すなわち、こ
のような固定絞りを、第２の油圧ブリッジ回路２０を構
成する第１、第２の流路２３，２４間を接続するバイパ
ス通路２５であって、ロータリバルブの回転変位により
影響しない独立した通路部分に形成することは自由であ
る。

【００６１】また、上述した実施例では、パワーステア
リング装置の流路切換弁ＣＶが組込まれる本体部やパワ
ーシリンダＰ／Ｃ等の詳細は省略したが、従来から広く
知られている構造を採用すればよい。さらに、車速等の
車輌の各種走行条件に応動して開度を変えるように開閉
制御される可変絞り弁８としてソレノイドバルブを例示
したが、これに限定されないことも勿論である。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るパワー
ステアリング装置によれば、舵取操作に応動する第１、
第２の可変絞りを左、右に有しパワーシリンダ左、右室
への通路を切換える流路切換弁となる油圧ブリッジ回路
に並列するように第２の油圧ブリッジ回路をポンプ側の
供給通路、タンク側の戻り通路間に設け、この第２の油
圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の流路に、舵取操
作に応動する左、右対をなす第３、第４および第５の可
変絞りを、たとえば舵取操作量に応じた絞り部面積が異
なるような特性をもって設けるとともに、第１、第２の
流路を第４、第５または第３、第４の可変絞り間で一個
または二個の固定絞りを有するバイパス通路により接続
し、かつこの第２の油圧ブリッジ回路とタンクへの戻り
通路との間に、車速を含めた車輌の走行条件に応動する
可変絞り弁を設けているので、簡単な構成であるにもか
かわらず、以下に述べる優れた効果を奏する。

【００６３】すなわち、本発明によれば、たとえば油圧
反力式の動力舵取装置に対しては油圧反力機構部を設け
る必要がなく、その構成部品や複雑な構造を採用する必
要がなく、低コスト化を図ることができる。

【００６４】また、本発明によれば、油圧回路上に車
速、操舵角等を始め、車輌の各種走行条件に応動して開
閉制御される可変絞り弁を設けている動力舵取装置にお
いて、操舵トルクに対する油圧特性、特に高速走行時の
特性の設定の自由度を大きくし、その特性のつながりを
なめらかにし、パワーアシスト力による制御を所要の状
態で行なえる。これは、第２の油圧ブリッジ回路とその
下流側に可変絞り弁を設けた従来例では可変絞りが二種
類であるのに対し、本発明では第３、第４、第５の可変
絞りと、第１、第２の流路間のバイパス通路に設けた固
定絞りとの四種類の組み合わせで設定でき、特性の設定
にあたっての自由度の拡大となめらかな特性のつながり
を実現できるためである。

【００６５】さらに、本発明によれば、走行中の操舵時
において、装置内の各通路部において生じる油圧の急激
な圧力差を緩和することができるため、流体音を低くす
ることができ、騒音問題を解消できる。これは、流体通
路中の可変絞りや固定絞りによる部分が従来よりも増え
るため、圧力勾配が小さくなり、流体音を低く抑えるこ
とができるためである。

【００６６】ここで、本発明によれば、上述した第２の
油圧ブリッジ回路を構成する第３、第４および第５の可
変絞りを、舵取操作に応じて開閉制御される第１、第２
の可変絞りを形成した流路切換弁を構成するロータとス
リーブとによって形成するとともに、この第２の油圧ブ
リッジ回路を構成する第１、第２の流路間を接続するバ
イパス通路上の固定絞りを、スリーブに設けた小径通路
によって形成することにより、構造が簡単で、加工、組
立ても簡単であるという利点を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るパワーステアリング装置の一実
施例を示し、油圧回路の概略を説明するための油圧回路
図である。

【図２】 図１に示した油圧回路をロータリバルブ式流
路切換弁に適用した場合の概略構成を説明するための図
であって、切換弁が中立状態にあるときの構成図であ
る。

【図３】 図２の状態から右側に操舵した状態を示す構
成図である。

【図４】 図２に示したロータリバルブ式流路切換弁に
おける舵取操作に伴なうロータとスリーブの相対捩れ角
とこれに対する可変絞りの開口面積との関係を示す特性
図である。

【図５】 車速に対する可変絞り弁の開口面積を示す特
性図である。

【図６】 固定絞りの大きさを変えることで得られる油
圧との関係を説明するための特性図である。

【図７】 操舵トルクに対する油圧特性を示し、（ａ）
は本発明による特性図、（ｂ）は従来の装置による特性
図である。

【図８】 図１に示した油圧回路において、右側に操舵
したときの各通路の圧力関係を説明するための油圧回路
図である。

【図９】 本発明に係るパワーステアリング装置の別の
実施例を示し、油圧回路の概略を説明するための油圧回
路図である。

【図１０】 図９に示した油圧回路をロータリバルブ式
流路切換弁に適用した場合の概略構成を説明するための
図であって、切換弁が中立状態にあるときの構成図であ
る。

【図１１】 図１０の状態から右側に操舵した状態を示
す構成図である。

【図１２】 図１０に示したロータリバルブ式流路切換
弁における舵取操作に伴なうロータとスリーブの相対捩
れ角とこれに対する可変絞りの開口面積との関係を示す
特性図である。

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ…第１の可変絞り、２Ｌ，２Ｒ…第２の可変
絞り、３Ｌ，３Ｒ…第３の可変絞り、４Ｌ，４Ｒ…第４
の可変絞り、５Ｌ，５Ｒ…第５の可変絞り、６，７…固
定絞り、８…車速応動型または車輌の各種走行条件に応
動する可変絞り弁、９…制御回路、１０…パワーステア
リング装置、１１…供給通路、１２…第１の流体圧（油
圧）ブリッジ回路、１３，１４…左、右通路、１５…戻
り通路、２０…第２の流体圧（油圧）ブリッジ回路、２
１…供給側通路、２２…戻り側通路、２３，２４…第
１、第２の流路（左、右通路）、２５…バイパス通路、
３１…ロータ、３２…スリーブ、４５，４６…小径通
路、Ｐ…ポンプ、Ｔ…タンク、ＣＶ…ロータリバルブ式
流路切換弁、Ｐ／Ｃ…パワーシリンダ、ＣＲ，ＣＬ…シ
リンダ右、左室。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年７月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵取操作に応じて開閉制御される左、右
   対をなす第１、第２の可変絞りを有する流体圧ブリッジ
   回路によって構成されポンプ、タンクとパワーシリンダ
   左、右室との間の通路を選択的に切換え接続するための
   流路切換弁を備えたパワーステアリング装置において、 前記ポンプからの圧力流体の供給通路と前記タンクに至
   る戻り通路との間に、前記流路切換弁を構成する流体圧
   ブリッジ回路と並列する第２の流体圧ブリッジ回路を設
   け、 この第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の
   流路に、舵取操作に応じて開閉制御される左、右一対を
   なす第３、第４および第５の可変絞りを設けるととも
   に、前記第１の流路における第４の可変絞りと第５の可
   変絞りとの間の流路と前記第２の流路における第４の可
   変絞りと第５の可変絞りとの間の流路とを固定絞りを介
   して接続するバイパス通路を設け、 かつ前記第２の流体圧ブリッジ回路と前記タンクに戻る
   戻り通路との間に、車速を含めた車輌の走行条件に応動
   して開閉制御される可変絞り弁を設けたことを特徴とす
   るパワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 舵取操作に応じて開閉制御される左、右
   対をなす第１、第２の可変絞りを有する流体圧ブリッジ
   回路によって構成されポンプ、タンクとパワーシリンダ
   左、右室との間の通路を選択的に切換え接続するための
   流路切換弁を備えたパワーステアリング装置において、 前記ポンプからの圧力流体の供給通路と前記タンクに至
   る戻り通路との間に、前記流路切換弁を構成する流体圧
   ブリッジ回路と並列する第２の流体圧ブリッジ回路を設
   け、 この第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の
   流路に、舵取操作に応じて開閉制御される左、右一対を
   なす第３、第４および第５の可変絞りを設けるととも
   に、前記第１の流路における第３の可変絞りと第４の可
   変絞りとの間の流路と前記第２の流路における第３の可
   変絞りと第４の可変絞りとの間の流路とを固定絞りを介
   して接続するバイパス通路を設け、 かつ前記第２の流体圧ブリッジ回路と前記タンクに戻る
   戻り通路との間に、車速を含めた車輌の走行条件に応動
   して開閉制御される可変絞り弁を設けたことを特徴とす
   るパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のパワース
   テアリング装置において、 第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の流路
   に設ける第３、第４および第５の可変絞りを、舵取操作
   量に応じた絞り部面積が異なるような特性をもって形成
   したことを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 請求項１、請求項２または請求項３記載
   のパワーステアリング装置において、 第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の流路
   間を接続するバイパス通路には、一個または二個の固定
   絞りを設けたことを特徴とするパワーステアリング装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１、請求項２、請求項３または請
   求項４記載のパワーステアリング装置において、 第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第３、第４および
   第５の可変絞りを、舵取操作に応じて開閉制御される第
   １、第２の可変絞りを形成した流路切換弁を構成するロ
   ータとスリーブとによって形成され、 かつ第２の流体圧ブリッジ回路を構成する第１、第２の
   流路間を接続するバイパス通路上の固定絞りを、前記ス
   リーブに設けた小径通路によって形成したことを特徴と
   するパワーステアリング装置。