JP2898363B2

JP2898363B2 - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2898363B2
Application number: JP2167545A
Authority: JP
Inventors: 勝博鈴木; 哲荒川
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1990-06-26
Filing date: 1990-06-26
Publication date: 1999-05-31
Anticipated expiration: 2014-05-31
Also published as: US5092418A; JPH0456682A; EP0543062A1; EP0543062B1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ロータリバルブを備えたパワーステアリ
ング装置に関する。

（従来の技術）第４、５図に示した従来のパワーステアリング装置
は、ギヤボックス１内に入力軸２を挿入するとともに、
この入力軸２とピニオン軸３とをトーションバー４で連
結している。さらに、入力軸２にロータリスプール５を
一体に形成し、このロータリスプール５の周囲にスリー
ブ６を相対回転自在に嵌合している。これらのロータリ
スプール５とスリーブ６とでロータリバルブを構成して
いる。そして、このスリーブ６を上記ピニオン軸３と一
体的に回転するようにしたもので、このピニオン軸３に
形成したピニオン７をラック８にかみ合わせている。

上記入力軸２は、図示していないステアリングホィー
ルに連係している。したがって、ステアリングホィール
が左右いずれかに切ると、それにともなって入力軸２が
回転する。このように入力軸２が回転しても、ピニオン
軸３側では接地抵抗が作用しているので、ピニオン軸３
は回転しない。つまり、入力軸２とピニオン軸３とは、
トーションバー４をねじりながら相対回転することにな
る。この両軸２、３の相対回転によって、ロータリスプ
ール５とスリーブ６も相対回転し、当該ロータリバルブ
が切換わるものである。

そして、このロータリバルブの等価回路が第５図であ
る。第５図からも明らかなように、このロータリバルブ
は、ポンプＰからの流体をパワーシリンダPCに導く流体
を制御する第１、２弁組V₁、V₂と、ポンプＰからタンク
Ｔに導く流体を制御する第３、４弁組V₃、V₄とからなっ
ている。

いま、このロータリバルブが一方の方向に切換わった
とすると、第１、２弁組V₁、V₂の弁部a₁、a₂と、弁部
d₁、d₂が開くとともに、弁部b₁、b₂と弁部c₁、c₂とが閉
じる。したがって、パワーシリンダPCの一方の圧力室９
に圧力流体が供給され、他方の圧力室10の流体がタンク
Ｔに戻される。

また、第３、４弁組V₃、V₄では、弁部e₃、e₄と、弁部
h₃、h₄との開度が大きくなり、弁部g₃、g₄と弁部f₃、f₄
との開度が小さくなる。したがって、第３、４弁組V₃、
V₄に流入した作動流体はタンクＴに戻される。

ステアリングホィールを上記とは反対方向に回すと、
今度は、第１、２弁組V₁、V₂の弁部b₁、b₂と弁部c₁、c₂
とが開くとともに、弁部a₁、a₂と弁部d₁、d₂とが閉じ
る。したがって、パワーシリンダPCの一方の圧力室10に
圧力流体が供給され、他方の圧力室９の流体がタンクＴ
に戻される。

また、第３、４弁組V₃、V₄では、弁部f₃、f₄と、弁部
g₃、g₄の開度が大きくなり、弁部e₃、e₄と弁部h₃、h₄と
の開度が小さくなる。したがって、第３、４弁組V₃、V₄
に流入した作動流体はタンクＴに戻される。

そして、上記第３、４弁組V₃、V₄の戻り側の通路11
は、第１、２弁組V₁、V₂の戻り側の通路12に合流させて
いるが、この通路11には可変絞り弁13を設けている。

可変絞り弁13はコントローラＣに電気的に接続してい
る。このコントローラＣは、車速等の走行条件に応じた
信号を出力して可変絞り弁13の開度を制御する。つま
り、車速が高速になればなるほど、可変絞り弁13の開度
を大きくし、反対に車速が低速になればなるほど開度を
小さくする。

可変絞り弁13の開度が大きくなれば、ポンプＰの吐出
量のうち、タンクＴに戻される流量が多くなるので、パ
ワーシリンダPCに供給される流量は相対的にい減少す
る。したがって、この場合はパワーアシスト力が小さく
なる。

反対に、可変絞り弁13の開度が小さくなくれば、タン
クに戻される流量も少なくなるので、パワーシリンダPC
に供給される流量が大きくなり、それだけパワーアシス
ト力も大きくなる。

上記のようにして車速に応じてパワーシリンダPCのパ
ワーアシスト力を制御するうようにしている。

（発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の装置では、可変絞り弁13を第
４図に示すように、ギヤボックス１から分離して接続し
ているので、このギヤボックスとの間に配管や継手など
が必要になり、構成が複雑になるとともに、配管分だけ
設置スペースも余計に必要になる。

また、上記のように配管や継手を用いると、その接続
口にネジを形成しなければならないので、そのネジ加工
分だけ加工工数も増えるとともに、製造コストが高くな
るという問題もあった。

（課題を解決するための手段）この発明は、ギヤボックス内に、入力軸を介してステ
アリングホィールに連係したロータリバルブを設けると
ともに、このロータリバルブは、ロータリスプールの周
囲にスリーブを備え、これらロータリスプールとスリー
ブとが相まって、第１〜４弁組を構成し、ステアリング
ホィールの回転に応じてこれら第１〜４弁組が切換わ
り、第１、２弁組はパワーシリンダへの供給流量を制御
し、第３、４弁組は戻り流量を制御する構成にし、か
つ、上記第３、４弁組の下流側に可変絞り弁を設けたパ
ワーステアリング装置を前提にするものである。

そして、上記の装置を前提にしつつ、この発明は、可
変絞り弁の弁本体に流入ポートと流出ポートとを形成
し、この弁本体を上記ギヤボックスに直接連設したと
き、上記流入ポートが第３、４弁組の戻りポートに連通
し、流出ポートが第１、２弁組の戻りポート側に連通す
る構成にした点に特徴を有する。

（本発明の作用）この発明は、上記のように形成したので、第３、４弁
組から流出した戻り流体は、特別の配管等を経由するこ
となく、タンクに戻されることになる。

（本発明の効果）この発明の装置によれば、従来のように配管や継手な
どを必要としないので、経済的であるとともに、ネジ加
工等が不要である。

（本発明の実施例）第１〜３図に示した実施例の最大の特徴は、可能絞り
弁13の弁本体14をギヤケース１に直接連設させ、それに
ともなって通路関係を従来と相違させた点である。それ
以外は従来と同様なので、従来と同じ構成要素について
は、同一符号を付して説明する。

可変絞り弁13の弁本体14は、第２図に示すように、流
入ポート15と流出ポート16を形成するとともに、その中
心部分に弁孔17を形成している。この弁孔17内には弁体
18を摺動自在に設け、しかも、この弁孔17の一方の端部
にはソレノイド19を設け、他方の端部にはプラブ20を嵌
合している。

また、プラグ20は、その内端にバネ受け部21を形成す
るとともに、このバネ受け部21の外側に隣接して環状溝
22を形成している。

上記バネ受け部21と弁体18との間にはスプリング23を
介在させ、ソノレノド19の非励磁状態において、弁体18
の先端24がソレノイド19の端面25に接触するようにして
いる。

上記のようにした弁体18には、その直径方向に複数の
制御孔26を形成するとともに、これら制御孔26であっ
て、上記先端24側にはノッチ部26aを形成している。さ
らに、この弁体18の軸方向には、制御孔26を、プラグ20
に形成した流通路27に連通させる連通路28を形成してい
る。そして、上記連通路27は環状溝22を介して流入ポー
ト15に連通させている。

上記のようにした弁本体14は、第１、３図に示すよう
に、ギヤボックス１に直接連設するが、このとき、上記
流入ポート15が、第３、４弁組V₃、V₄の戻りポート29に
連通し、流出ポート16が第１、２弁組V₁、V₂の戻りポー
ト30側に連通する構成にしている。

つぎに、この実施例の作用を説明する。ただし、ロー
タリバルブを切換えたときの第１〜４弁組V₁〜V₄の開度
やパワーシリンダPCの動作は、前記従来と同様なので、
それらの点は省略する。そして、ここでは可変絞り弁13
の作用を中心に説明する。

ソレノイド19が非励磁のときには、スプリング23の作
用で、弁体18の先端24がソレノイド19の端面25に接触す
る。この状態では、制御孔26が流出ポート16に最大限開
口するので、可変絞り弁13としての開度が最大になる。

したがって、第３、４弁組V₃、V₄を経由した流体のほ
とんどは、流入ポート15→流通孔27→連通孔28→制御孔
26→流出ポート16を経由してタンクＴに戻される。

このように第３、４弁組を経由した流体のほとんどが
タンクに戻されるので、その分、パワーシリンダPCに供
給される流量も少なくなり、それだけパワーアシスト力
も小さくなる。

上記の状態からソレノイド19を励磁すると、その励磁
電流に応じて、プッシュロッド31が弁体18を押し、例え
ば、第２図に示す位置まで移動する。この第２図の状態
では、制御孔26のノッチ部26aと流出ポート16とがほと
んどゼロラップの状態にあるので、流入ポート15から流
出ポート16への流れはほとんどなくなる。

上記のようにゼロラップの状態からソレノイド19の励
磁電流を制御すれば、流出ポート16とノッチ部26aを含
んだ制御孔26とで構成される絞り部の開度が制御される
ことになる。

そして、上記ソレノイド19の制御は、従来と同様にコ
ントローラＣで制御され、高速時には絞り開度を大きく
し、低速時にはその開度を小さくするものである。

上記のように、この実施例のパワーステアリング装置
によれば、可変絞り弁13の弁本体14をギヤボックス１に
直接連設したので、この可変絞り弁13をギヤボックス１
に通過させるのに、特別な配管や継手等を必要としな
い。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図はロータリバルブとラック＆ピニオン部分の断面図、
第２図は可変絞り弁の断面図、第３図はロータリバルブ
とパワーシリンダとの接続状況を示した回路図、第４、
５図は従来の装置を示すもので、第４図は第１図に対応
する断面図、第５図は第３図に対応する回路図である。１…ギヤボックス、２…入力軸、５…ロータリバルブ、
６…スリーブ、PC…パワーシリンダ、V₁〜V₄…第１〜４
弁組、13…可変絞り弁、14…弁本体、15…流入ポート、
16…流出ポート、29、30…戻りポート。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ギヤボックス内に、入力軸を介してステア
リングホィールに連係したロータリバルブを設けるとと
もに、このロータリバルブは、ロータリスプールの周囲
にスリーブを備え、これらロータリスプールとスリーブ
とが相まって、第１〜４弁組を構成し、ステアリングホ
ィールの回転に応じてこれら第１〜４弁組が切換わり、
第１、２弁組はパワーシリンダへの供給流量を制御し、
第３、４弁組は戻り流量を制御する構成にし、かつ、上
記第３、４弁組の下流側に可変絞り弁を設けたパワース
テアリング装置において、上記可変絞り弁の弁本体に流
入ポートと流出ポートとを形成し、この弁本体を上記ギ
ヤボックスに直接連設したとき、上記流入ポートが第
３、４弁組の戻りポートに連通し、流出ポートが第１、
２弁組の戻りポート側に連通する構成にしたパワーステ
アリング装置。