JPH10324259A - 動力舵取装置 - Google Patents

動力舵取装置

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JPH10324259A
JPH10324259A JP15445697A JP15445697A JPH10324259A JP H10324259 A JPH10324259 A JP H10324259A JP 15445697 A JP15445697 A JP 15445697A JP 15445697 A JP15445697 A JP 15445697A JP H10324259 A JPH10324259 A JP H10324259A
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JP
Japan
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valve
supply hole
hole
supply
power steering
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Application number
JP15445697A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Suzuki
浩 鈴木
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブ特性を犠牲にすることなく、シュー音
を抑制すること。 【解決手段】 ポンプ10から制御弁14を介して供給
される作動油によりステアリング操作をパワーアシスト
するパワーシリンダ12を備えたものであって、複数の
凹凸部と第1供給孔21と該第1供給孔21の両側の分
配孔23と第2供給孔22とが形成された第1弁部材1
6と、複数の凹凸部と前記分配孔23に隣接して排出孔
24が形成された第2弁部材15とから成り、中立位置
において前記第1供給孔21と前記排出孔24との間に
おいて閉じるクローズ弁V5、V6と前記第2供給孔2
2と前記排出孔24との間において連通させるオープン
弁V1、V2、V3、V4とを備えた制御弁14におい
て、前記第1供給孔21が、前記第2供給孔22よりも
小さな孔径で形成されている動力舵取装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車その他に用
いられる油圧式の動力舵取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の第1の動力舵取装置(特開平6−
127401)は、図3および図11に示されるように
ロータリタイプの制御弁の中立時、ポンプPと左右シリ
ンダ室Cの流路を凸部Tの第1供給孔F側の肩部Sでオ
ーバーラップして閉じるクローズド部Kと、ポンプPと
リターン間の流路を開口するオープン部Oで構成され、
小舵角時の左右シリンダの差圧の上昇を抑え、高剛性を
ねらったセンタクローズドバルブであった。
【0003】従来の第2の動力舵取装置(特開平7−1
32842)は、図12に示されるようにロータリタイ
プの制御弁の中立時、ポンプPと左右シリンダ室Cの流
路を凸部Tの排出孔E側の肩部Sでオーバーラップして
閉じるクローズド部Kと、ポンプPとリターン間の流路
を開口するオープン部Oで構成され、小舵角時の左右シ
リンダCの差圧の上昇を抑え、高剛性をねらったセンタ
クローズドバルブであった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のセンタクロ
ーズドバルブは、中立時オーバーラップするクローズド
部Kによりブロックされ、殆どの流量がオープン部Oに
流れている。操舵し始めると、ポンプPから吐出される
作動油は、前記クローズド部Kが開きはじめて該クロー
ズド部Kに流れ始めるが、オーバーラップからアンダー
ラップに切り替わるところで、前記クローズド部Kの開
口面積が急増して急激に前記クローズド部Kに流れるた
めに、シュー音が大きくなるという問題があった。
【0005】このため、前記クローズド部Kにおける流
量変化を徐々に変化させるため、該クローズド部Kの肩
部の面取りを浅くすると、流量変化は徐々に変化してシ
ュー音は低減されるが、バルブ特性が満足なものでなく
なるという問題があった。
【0006】本発明者らは、クローズ弁に連通する第1
供給孔を流れる流量をオープン弁に連通する第2供給孔
を流れる流量に比べて小さくすることにより、操舵し始
めた時、前記クローズ弁が開きはじめる時に該クローズ
弁に作用する圧力を抑制するという本発明の技術的思想
に着眼して、さらに研究開発を重ねた結果、バルブ特性
を犠牲にすることなく、シュー音を抑制するという目的
を達成する本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明(請求項1に記載
の第1発明)の動力舵取装置は、第1供給孔と該第1供
給孔の両側の分配孔と第2供給孔とが形成された第1弁
部材と、前記分配孔に隣接して排出孔が形成された第2
弁部材とから成り、中立位置において前記第1供給孔と
前記排出孔との間を閉じるクローズ弁と前記第2供給孔
と前記排出孔との間を連通させるオープン弁とを備えた
制御弁において、前記第1供給孔が、前記第2供給孔よ
りも小さな孔径で形成されているものである。
【0008】本発明(請求項2に記載の第2発明)の動
力舵取装置は、前記第1発明において、前記第1弁部材
および前記第2弁部材には、対向する複数の凹凸部が形
成され、前記第1弁部材および前記第2弁部材にそれぞ
れ形成された凸部が、中立位置において前記第1供給孔
と前記排出孔との間でクローズ弁を構成するオーバーラ
ップする部分を有するとともに、前記第2供給孔と前記
排出孔との間でオープン弁を構成するアンダラップする
部分を有するものである。
【0009】本発明(請求項3に記載の第3発明)の動
力舵取装置は、前記第2発明において、前記オーバーラ
ップする部分が、前記第1供給孔と前記分配孔との間に
形成されているものである。
【0010】本発明(請求項4に記載の第4発明)の動
力舵取装置は、前記第2発明において、前記オーバーラ
ップする部分が、前記分配孔と前記排出孔との間に形成
されているものである。
【0011】本発明(請求項5に記載の第5発明)の動
力舵取装置は、前記第1発明ないし第4発明の何れかに
おいて、前記制御弁が、ロータリー弁によって構成され
ているものである。
【0012】
【発明の作用および効果】上記構成より成る第1発明の
動力舵取装置は、中立位置において、前記第1弁部材に
形成された前記第1供給孔と前記第2弁部材に形成され
た前記排出孔との間を前記クローズ弁が閉じ、前記第1
弁部材に形成された前記第2供給孔と前記排出孔との間
を前記オープン弁が連通させ、操舵し前記クローズ弁が
開きはじめると、前記第1供給孔を介して前記クローズ
弁に流れるが、前記第1供給孔が前記第2供給孔よりも
小さな孔径で形成されているので、前記クローズ弁の流
れが抑制され徐々に流れるようになるため、バルブ特性
を犠牲にすることなく、シュー音を抑制するという効果
を奏する。
【0013】上記構成より成る第2発明の動力舵取装置
は、前記第1発明において、前記第1弁部材および前記
第2弁部材にそれぞれ形成された凸部によって、中立位
置において前記第1供給孔と前記排出孔との間において
前記クローズ弁を構成する部分がオーバーラップすると
ともに、前記第2供給孔と前記排出孔との間において前
記オープン弁を構成する部分がアンダラップするので、
操舵し前記オーバーラップする部分が開きはじめると、
前記第1供給孔を介して該オーバーラップする部分に流
れるが、前記第1供給孔が前記第2供給孔よりも小さな
孔径で形成されているので、前記オーバーラップする部
分の流れが抑制され徐々に流れるようになるため、バル
ブ特性を犠牲にすることなく、シュー音を抑制するとい
う効果を奏する。
【0014】上記構成より成る第3発明の動力舵取装置
は、前記第2発明において、中立位置において前記第1
供給孔と前記分配孔との間に形成された前記オーバーラ
ップする部分がオーバーラップするとともに、前記オー
プン弁を構成する部分がアンダラップするので、操舵し
前記オーバーラップする部分が開きはじめると、前記第
1供給孔を介して該オーバーラップする部分および前記
分配孔に流れるが、前記第1供給孔が前記第2供給孔よ
りも小さな孔径で形成されているので、前記オーバーラ
ップする部分の流れが抑制され徐々に流れるようになる
ため、バルブ特性を犠牲にすることなく、シュー音を抑
制するという効果を奏する。
【0015】上記構成より成る第4発明の動力舵取装置
は、前記第2発明において、中立位置において、前記分
配孔と前記排出孔との間に形成された前記オーバーラッ
プする部分がオーバーラップするとともに、前記オープ
ン弁を構成する部分がアンダラップするので、操舵し前
記オーバーラップする部分が開きはじめると、前記第1
供給孔を介して該オーバーラップする部分および前記排
出孔に流れるが、前記第1供給孔が前記第2供給孔より
も小さな孔径で形成されているので、前記オーバーラッ
プする部分の流れが抑制され徐々に流れるようになるた
め、バルブ特性を犠牲にすることなく、シュー音を抑制
するという効果を奏する。
【0016】上記構成より成る第5発明の動力舵取装置
は、前記第1発明ないし第4発明の何れかにおいて、前
記制御弁が、ロータリー弁によって構成されているの
で、制御弁および動力舵取装置をコンパクトにまとめる
ことが出来るという効果を奏する。
【0017】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。
【0018】(第1実施形態)本第1実施形態の動力舵
取装置は、図1ないし図8に示されるようにポンプ10
から制御弁14を介して供給される作動油によりステア
リング操作をパワーアシストするパワーシリンダ12を
備えたものであって、複数の凹凸部と第1供給孔21と
該第1供給孔21の両側の分配孔23と第2供給孔22
とが形成された第1弁部材16と、複数の凹凸部と前記
分配孔23に隣接して排出孔24が形成された第2弁部
材15とから成り、中立位置において前記第1供給孔2
1と前記排出孔24との間において閉じるクローズ弁V
5、V6と前記第2供給孔22と前記排出孔24との間
において連通させるオープン弁V1、V2、V3、V4
とを備えた制御弁14において、前記第1供給孔21
が、前記第2供給孔22よりも小さな孔径で形成されて
いるものである。
【0019】本第1実施形態の動力舵取装置は、図1な
いし図3に示されるように自動車エンジンによって駆動
されるポンプ10と、リザーバ11と、ステアリング操
作をパワーアシストするパワーシリンダ12と、ステア
リングホィール13の回転に応じて作動して前記ポンプ
10から前記パワーシリンダ12に供給される作動油を
絞り制御するロータリー式制御弁14によって構成され
ている。
【0020】前記ポンプ10は、周知の流量制御弁(図
示せず)を設けることにより、前記制御弁14に供給す
る流量を一定に維持するように構成されている。
【0021】前記制御弁14は、図2に展開図が示され
るように、ステアリングホィール13に連結されて一体
的に回転するバルブシャフト15と、該バルブシャフト
15の外周に同軸的に配設されて前記パワーシリンダ1
2によってバワーアシストされるステアリングケージ
(図示せず)に連結されるバルブボディ16と、該バル
ブボディ16と前記バルブシャフト15とを相対回転可
能に連結するトーションバー19と、これらを収納する
バルブハウジング(図示せず)等によって構成されてい
る。
【0022】前記第2弁部材としての前記バルブシャフ
ト15の外周と前記第1弁部材としての前記バルブボデ
ィ16の内周のそれぞれには、円周上に複数(本第1実
施形態においては8個)の凹部15A、16Aがそれぞ
れ形成されている。
【0023】前記バルブシャフト15と前記バルブボデ
ィ16との間において、作動油を絞り制御する2種類の
制御部17、18(以下第1制御部17、第2制御部1
8という)を周方向に90度の間隔で交互に形成されて
いる。
【0024】前記第1制御部17は、ポンプ10とリザ
ーバ11とにそれぞれ接続する4つの流路L1、L2、
L3、L4に可変絞りV1、V2、V3、V4を設けた
第1のブリッジ回路C1によって構成されている。これ
らの可変絞りV1、V2、V3、V4は、図4に示され
るセンターオープンバルブとして構成され、これらの開
口面積は、前記バルブシャフト15と前記バルブボディ
16の相対回転角(バルブ回転角)に応じて図8の線図
A1に示すように変化する。
【0025】前記第2制御部18は、前記第1のブリッ
ジ回路C1に並列接続されて、前記ポンプ10とパワー
シリンダ12の両油室12A、12Bとリザーバ11と
にそれぞれ接続する4つの流路L5、L6、L7、L8
に可変絞りV5、V6、V7、V8を設けた第2のブリ
ッジ回路C2によって構成されている。
【0026】前記可変絞りのうち、前記ポンプ10側に
接続する可変絞りV5、V6は、図5に示されるように
センタクローズバルブ(クローズ弁)として構成され、
前記リザーバ11側に接続する可変絞りV7、V8は、
図4に示されるようにセンタオープンバルブ(オープン
弁)として構成されている。
【0027】前記可変絞りV5、V6の開口面積は、前
記バルブシャフト15と前記バルブボディ16の相対回
転角(バルブ回転角)に応じて図8の線図A0に示すよ
うに変化し、前記可変絞りV7、V8の開口面積は、バ
ルブ回転角に応じて図8の線図A1に示すように変化す
る。
【0028】図1および図2に示されるように、前記バ
ルブシャフト15の外周の複数の凹部15Aの1つ置き
に前記リザーバ11に連絡する排出孔24が形成され、
該排出孔24が形成されていない前記凹部15Aに対向
する前記バルブボディ16の隣り合う前記凹部16Aに
は前記パワーシリンダ12の両油室12A、12Bに連
絡する分配孔23が形成されている。
【0029】前記分配孔23が形成された隣り合う前記
凹部16Aの間に形成され、両端のオーバーラップする
部分16BEによってセンタクローズバルブを構成する
前記可変絞りV5、V6が形成される凸部16Bには小
径の第1供給孔21が形成され、前記排出孔24が形成
されていない前記凹部15Aに対向する両端のアンダー
ラップする部分16CEによってセンタオープンバルブ
を構成する前記可変絞りV1、V2が形成される凸部1
6Cには比較的大径の第2供給孔22が形成されてい
る。
【0030】本第1実施形態においては、前記第1供給
孔21および前記第2供給孔22は、前記ポンプ10に
連通しており、前記第1供給孔21の径は、前記第2供
給孔22の径の4分の1に設定されている。
【0031】上記構成より成る第1実施形態の動力舵取
装置は、前記ポンプ10により吐出された一定流量の作
動油が、前記第1および第2のブリッジ回路C1、C2
に供給されるが、操舵の中立状態付近においては、第2
のブリッジ回路C2の前記可変絞りV5、V6が図5に
示されるように閉止されているため、前記パワーシリン
ダ12には作動油が供給されず、該パワーシリンダ12
の両油室12A、12Bが、前記可変絞りV7、V8を
介して前記リザーバ11に接続され、低圧状態に保持さ
れる。
【0032】したがって、操舵の中立付近では、パワー
シリンダ12の両油室12A、12B間に差圧が発生す
ることはないため、運転者にしっかりした手応えを与え
ることができる。
【0033】かかる状態において、前記ステアリングホ
イール13が回転操作されてバルブシャフト15がバル
ブボディ16に対して、例えば時計まわりに回転(図2
中右方向に移動)すると、第1のブリッジ回路C1の各
一方の可変絞りV2、V3の開口面積が拡大され、各他
方の可変絞りV1、V4の開口面積が縮小されるため、
前記ポンプ10の圧力が徐々に上昇する。
【0034】他方第2のブリッジ回路C2の可変絞りV
5、V6の閉止状態は図8に示されるようにバルブ回転
角がθ1になるまで持続されるため、該バルブ回転角θ
1まではパワーシリンダ12の両油室12A、12Bの
差圧は0に保持される。
【0035】バルブ回転角がθ1より大きくなると、図
6に示されるように第2のブリッジ回路C2の一方可変
絞りV6が開口し始め開口面積が徐々に大きくなり、前
記パワーシリンダ12の一方の油室12Bに作動油が供
給される。また図7に示されるようにアンダーラップ状
態になると絞り開口面積は急増する。
【0036】この場合シリンダ油室12Bの圧力は、前
記第1のブリッジ回路C1の可変絞りV1、V4および
前記第2のブリッジ回路C2の可変絞りV8の絞り面積
によって決定され、この絞り面積の程度に応じて前記パ
ワーシリンダ12の両油室12A、12Bの差圧が上昇
し、ハンドル操作をパワーアシストする。
【0037】この時、本第1実施形態においては、操舵
によりバルブ回転角がθ1を越えると、オーバーラップ
していた前記可変絞りV6を構成する部分16BEが開
きはじめるため、該第1供給孔21を介して前記可変絞
りV6および前記分配孔に流れるが、前記第1供給孔2
1が前記第2供給孔22よりも充分小さな孔径で形成さ
れているので、第1供給孔21が前記ポンプ10から供
給される前記作動油の流れに対して絞りとしての機能を
奏するため、前記可変絞りV6を構成する前記オーバー
ラップする部分16BEの流れが抑制され徐々に流れる
ようになり、従来における流れが急激に前記可変絞りV
6に流れることが阻止される。
【0038】上記作用を奏する本第1実施形態の動力舵
取装置は、小径の前記第1供給孔21が、前記ポンプ1
0から供給される前記作動油の流れに対して絞りとして
の機能を奏するため、前記可変絞りV6の流れが抑制さ
れ徐々に流れるようにして、従来におけるバルブ特性を
犠牲にすることなく、シュー音を抑制するという効果を
奏する。
【0039】すなわち、本第1実施形態においては、前
記可変絞りV6がオーバーラップからアンダーラップに
切り替わるところでの流量の急増が抑えられ、上記シュ
ー音が小さくされるものである。
【0040】したがって、バルブ特性(中立時の圧力損
失)を殆ど変えずにギヤ入口圧に対するオープン弁およ
びクローズ弁への流量の変化を小さくすることが出来、
シュー音の上昇を防ぐことが出来る。
【0041】また本第1実施形態の動力舵取装置は、前
記制御弁14が、ロータリー弁によって構成されている
ので、制御弁および動力舵取装置をコンパクトにまとめ
ることが出来るという効果を奏する。
【0042】さらに本第1実施形態の動力舵取装置は、
前記第1供給孔21を前記第2供給孔22に対して相対
的に小径に設定するだけで、新たな部品および装置を必
要としないので、コストアップをともなわずにシュー音
上昇を防止するという効果を奏する。
【0043】(第2実施形態)本第2実施形態の動力舵
取装置は、前記第1実施形態が前記オーバーラップする
部分16BEを、前記第1供給孔21と前記分配孔23
との間に形成されているのに対して、図9に示されるよ
うに前記オーバーラップする部分15AEを、前記分配
孔23と前記排出孔24との間に形成される点が相違点
であり、以下相違点を中心に説明する。
【0044】すなわち、前記排出孔24が形成されてい
る前記バルブシャフト15の凹部15Aの前記バルブボ
デイ16の分配孔23が形成された凹部16A側の肩部
に前記オーバーラップする部分15AEを形成して、可
変絞りV7、V8を構成するものである。
【0045】上記構成より成る第2実施形態の動力舵取
装置は、中立位置において、前記分配孔23と前記排出
孔24との間に形成された前記オーバーラップする部分
15AEがオーバーラップするとともに、前記オープン
弁を構成する部分がアンダラップするので、操舵し前記
オーバーラップする部分15AEが開きはじめると、前
記第1供給孔21を介して該オーバーラップする部分1
5AEおよび前記排出孔24に流れるが、前記第1供給
孔21が前記第2供給孔22よりも小さな孔径で形成さ
れているので、前記オーバーラップする部分15AEお
よび前記パワーシリンダ12への流れが抑制され徐々に
流れるようになる。
【0046】上記作用を奏する第2実施形態の動力舵取
装置は、第1実施形態と同様に小径の前記第1供給孔2
1が、前記ポンプ10から供給される前記作動油の流れ
に対して絞りとしての機能を奏するため、前記可変絞り
V5、V6の流れが抑制され徐々に流れるようにして、
従来におけるバルブ特性を犠牲にすることなく、シュー
音を抑制するという効果を奏する。
【0047】すなわち、本第2実施形態においては、前
記第1供給孔21を小径にしたため、前記パワーシリン
ダ12へ流入する作動油の流量の急増を抑え、つまり該
パワーシリンダ12の左右室12A、12Bの差圧の急
増を抑え、ひいては前記パワーシリンダ12から前記リ
ザーバ11へ流れる作動油の流量の急増を抑えることが
出来る。
【0048】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【0049】上記実施形態においては、一例としてクロ
ーズ弁を完全にオーバーラップさせて閉塞する例につい
て説明したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、オーバーラップして絞っていれば完全に閉塞
しない態様を採用することが出来るものである。
【0050】上記実施形態においては、前記第1供給孔
の開口面積を前記第2供給孔の開口面積に比べて小さく
する例について説明したが、本発明としてはそれらに限
定されるものでは無く、図10に示されるようにポンプ
10と第1供給孔21とを連通する通路30に固定絞り
31を配設する態様を採用することが出来るものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態の動力舵取装置における
制御弁を示す横断面図である。
【図2】本第1実施形態の制御弁の半周部分を展開した
展開図である。
【図3】本第1実施形態の動力舵取装置の全体構成を示
す全体図である。
【図4】本第1実施形態の制御弁における可変絞りV2
およびV1を説明する拡大図である。
【図5】本第1実施形態の制御弁における可変絞りV6
およびV5の閉塞状態を説明する拡大図である。
【図6】本第1実施形態の制御弁における可変絞りV6
およびV5のオーバーラップして開口している状態を説
明する拡大図である。
【図7】本第1実施形態の制御弁における可変絞りV6
およびV5のオーバーラップ零の状態を説明する拡大図
である。
【図8】本第1実施形態の制御弁の可変絞りにおけるバ
ルブ回転角と開口面積との関係を示す線図である。
【図9】本発明の第2実施形態の制御弁の半周部分を展
開した展開図である。
【図10】本発明のその他の実施形態の制御弁の半周部
分を展開した展開図である。
【図11】従来の動力舵取装置における制御弁の半周部
分を展開した展開図である。
【図12】その他の従来の動力舵取装置における制御弁
の半周部分を展開した展開図である。
【符号の説明】
10 ポンプ 12 パワーシリンダ 14 制御弁 15 第2弁部材 16 第1弁部材 21 第1供給孔 22 第2供給孔 23 分配孔 24 排出孔 V5、V6 クローズ弁 V1、V2 オープン弁

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1供給孔と該第1供給孔の両側の分配
    孔と第2供給孔とが形成された第1弁部材と、前記分配
    孔に隣接して排出孔が形成された第2弁部材とから成
    り、 中立位置において前記第1供給孔と前記排出孔との間を
    閉じるクローズ弁と前記第2供給孔と前記排出孔との間
    を連通させるオープン弁とを備えた制御弁において、 前記第1供給孔が、前記第2供給孔よりも小さな孔径で
    形成されていることを特徴とする動力舵取装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、 前記第1弁部材および前記第2弁部材には、対向する複
    数の凹凸部が形成され、 前記第1弁部材および前記第2弁部材にそれぞれ形成さ
    れた凸部が、中立位置において前記第1供給孔と前記排
    出孔との間でクローズ弁を構成するオーバーラップする
    部分を有するとともに、前記第2供給孔と前記排出孔と
    の間でオープン弁を構成するアンダラップする部分を有
    することを特徴とする動力舵取装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、 前記オーバーラップする部分が、前記第1供給孔と前記
    分配孔との間に形成されていることを特徴とする動力舵
    取装置。
  4. 【請求項4】 請求項2において、 前記オーバーラップする部分が、前記分配孔と前記排出
    孔との間に形成されていることを特徴とする動力舵取装
    置。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4の何れかにおいて、 前記制御弁が、ロータリー弁によって構成されているこ
    とを特徴とする動力舵取装置。
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