JP3523896B2 - Hydraulic control valve - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、第１部材と第２部材の
相対回転量に応じ絞り部の開度を変化させて油圧を制御
する弁に関し、例えば油圧パワーステアリング装置にお
いて操舵補助力を付与する油圧アクチュエータに作用す
る油圧を制御するのに適する。 【０００２】 【従来の技術】ハンドル操作により回転する入力軸と、
この入力軸にトーションバーを介し連結される出力軸
と、その出力軸に形成されたピニオンと、このピニオン
に噛み合うラックとを備え、そのラックに操舵用車輪が
連動し、その入力軸の回転をトーションバー、出力軸、
ピニオンからラックに伝達し、ラックを軸線方向移動さ
せることで操舵を行ない、その操舵補助力を油圧アクチ
ュエータにより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。その油圧アクチュエータに作
用する油圧の制御弁として、その出力軸と同行回転する
と共に入力軸に対し相対回転する筒状の弁部材と、この
弁部材と入力軸との間の油路に形成された絞り部とを備
え、その弁部材と入力軸とはトーションバーの弾性力に
より中立位置に復帰し、その弁部材と入力軸との中立位
置からの相対回転量に応じ絞り部の開度を変化させて油
圧を制御するものが用いられている。 【０００３】上記のような油圧制御弁では、弁部材と入
力軸とはトーションバーの弾性力によってのみ中立位置
に復帰するものであるため、入力軸に作用するトルクが
それ程大きくなくても入力軸と弁部材とが相対回転し、
油圧アクチュエータに高圧油が供給されて操舵補助力が
発生してしまう。そうすると、直進走行時や操舵角度の
小さい範囲での走行安定性が低下するという問題が発生
する。 【０００４】そこで、トーションバーとは別に平面視Ｃ
形状のバネにより、弁部材と入力軸とを中立位置に復帰
させる弾性力を作用させる油圧パワーステアリング装置
が提案されている（特開平２‐１３３２８３号公報参
照）。そのＣ形状バネにより弁部材と入力軸とが相対回
転するのを阻止する方向の予圧を作用させることで、そ
の予圧が解除されるまでは入力軸に作用する入力トルク
が大きくなっても操舵補助力発生用油圧アクチュエータ
に高圧油が供給されないようにし、直進走行時および操
舵角度の小さい範囲での走行安定性を向上することがで
きる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】上記従来例の油圧制御
弁のＣ形状バネは、弁部材と入力軸とを中立位置に復帰
させる弾性力を作用させるものであるため、上記のよう
に弁部材と入力軸の相対回転を阻止する方向の予圧を作
用させることはできるが、その予圧が解除された後は、
弁部材と入力軸の相対回転を阻止する方向の弾性力を相
対回転量に比例して作用させるのみである。また、前記
トーションバーが弁部材と入力軸の相対回転を阻止する
方向に作用させる弾性力も相対回転量に比例する。すな
わち、入力軸と弁部材の相対回転量は、Ｃ形状バネによ
る予圧が解除された後は入力トルクに比例して変化す
る。しかし、操舵補助力発生用油圧アクチュエータに作
用する油圧は、弁部材と入力軸の相対回転量に比例せ
ず、入力軸と弁部材の相対回転量が一定以上になると急
激に変化する。そのため、従来の油圧制御弁を用いた油
圧パワーステアリング装置では、入力トルクが一定以上
になると操舵補助力の増加割合が急激に大きくなり、ハ
ンドル操作の際の手応え感が急激に喪失して操舵フィー
リングを低下させるという問題がある。 【０００６】本発明は上記従来技術の問題を解決するこ
とのできる油圧制御弁を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、第１部材と、
この第１部材に対し相対回転可能な第２部材と、両部材
を中立位置に復帰させる弾性力を作用させる主弾性部材
と、両部材の間の油路に形成された絞り部とを備え、両
部材の中立位置からの相対回転量に応じ絞り部の開度を
変化させて油圧を制御する弁において、両部材の相対回
転を阻止する方向の弾性力を両部材の相対回転量が一定
以上になると作用させる補助弾性部材が設けられ、その
補助弾性部材は、切欠部分を有する環状に成形されると
共に、前記第１部材と前記第２部材の相対回転軸を囲む
ように配置され、前記第１部材と前記第２部材の相対回
転量が一定以上になると、その補助弾性部材における切
欠部分の対向端面が前記第１部材と同行回転する側と前
記第２部材と同行回転する側に当接することで、両部材
の相対回転を阻止する方向の前記弾性力を作用させるこ
とを特徴とする。 【０００８】 【作用】本発明の構成によれば、第１部材と第２部材の
相対回転量が一定になるまでは主弾性部材が相対回転を
阻止する方向の弾性力を作用させ、その相対回転量が一
定以上になると、主弾性部材だけでなく補助弾性部材も
相対回転を阻止する方向の弾性力を作用させるので、そ
の相対回転量に応じて油圧制御特性を変化させることが
できる。 【０００９】 【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 【００１０】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
結される筒状の入力軸（第１部材）２と、この入力軸２
にトーションバー（主弾性部材）６を介し連結される出
力軸３とを備え、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を介し出力軸３に
連結されている。その入力軸２は、バルブハウジング７
にベアリング８を介し支持され、その出力軸３は、ラッ
クハウジング９にベアリング１０、１１を介し支持され
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、ハンドル操作による
入力軸２の回転はトーションバー６、出力軸３、ピニオ
ン１５からラック１６に伝達され、ラック１６の軸線方
向移動により操舵がなされる。なお、そのラック１６
は、図２において左右に移動可能なサポートヨーク４０
と、ラック１６よりも僅かに大径のブッシュ（図示省
略）の内周面とを介しラックハンジング９により支持さ
れ、そのサポートヨーク４０はバネ４１によりラック１
６に押し付けられ、ラック１６の曲がり等を吸収するこ
とでピニオン１５とラッック１６との噛み合いの円滑化
を図っている。 【００１１】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、操舵抵抗の大きさと方向に応じて圧
油を供給する油圧制御弁３０が設けられている。 【００１２】その油圧制御弁３０は、前記バルブハウジ
ング７の内部に相対回転可能に挿入されると共に入力軸
２の外周に相対回転可能に嵌合される筒状の弁部材（第
２部材）３１を備えている。この弁部材３１は、図３に
示すように、前記出力軸３にピン３２を介して同行回転
するよう連結されている。また、図２に示すように、バ
ルブハウジング７に、ポンプ３３に接続される入口ポー
ト３４と、タンク３５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
一ポート３７と、他方の油室２３に接続される第二ポー
ト３８とが配置されている。図４に示すように、各ポー
ト３４、３６、３７、３８は、入力軸２と弁部材３１と
の間の油路２７を介し連通する。その油路２７に、トー
ションバー６のねじれに伴う入力軸２と弁部材３１との
中立位置からの相対回転量に応じ開度が変化する絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが形成されている。 【００１３】すなわち、弁部材３１の内周に軸方向に沿
う第１凹部５０が周方向等間隔に８ケ所形成されてい
る。その第１凹部５０の周方向間に対向するように入力
軸２の外周に第２凹部５１が周方向等間隔に８ケ所形成
されている。その第１凹部５０は、弁部材３１の流路５
３を介し前記第１ポート３７に連通するものと、弁部材
３１の流路５４を介し第２ポート３８に連通するものと
が、周方向に交互に並列する。その第２凹部５１は、弁
部材３１の流路５５を介し前記入口ポート３４に通じる
ものと、入力軸２の下方流路５２ａからトーションバー
６と入力軸２との内外周間の流路５２ｃを介し図２に示
す入力軸２の上方流路５２ｂから出口ポート３６に通じ
るものとが、周方向に交互に並列する。その第１凹部５
０と第２凹部５１との周方向間が絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
とされている。 【００１４】図４は操舵が行なわれていない状態で、こ
の状態で入力軸２と弁部材３１とは中立位置にあり、入
口ポート３４と出口ポート３６とは連通し、ポンプ３３
から油圧制御弁３０に供給された油はタンク３５に還流
し、操舵補助力は発生しない。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トーションバー６がねじ
れ、弁部材３１と入力軸２とが一方向に相対回転する
と、第１凹部５０と第２凹部５１との相対位置が変化
し、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。これにより、油圧シリンダ２０の
一方の油室２２に操舵抵抗の大きさと方向とに応じた圧
力の圧油が供給され、また、他方の油室２３からタンク
３５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からラック１６に作用する。左右他方へ
操舵すると、弁部材３１と入力軸２とが左右一方へ操舵
した場合と逆に他方向に相対回転し、入口ポート３４と
第２ポート３８との間の絞り部Ｃの開度が大きくなり、
第２ポート３８と出口ポート３６との間の絞り部Ｄの開
度が小さくなり、入口ポート３４と第１ポート３７との
間の絞り部Ａの開度が小さくなり、第１ポート３７と出
口ポート３６との間の絞り部Ｂの開度が大きくなる。こ
れにより、車両の左右他方への操舵補助力が油圧シリン
ダ２０からラック１６に作用する。 【００１５】図１〜図３に示すように、出力軸３の上端
面に第１バネ（主弾性部材）６１と第２バネ（補助弾性
部材）６２とが取り付けられている。その第１バネ６１
と第２バネ６２は、環状の板バネ材の一部を切欠くこと
で平面視Ｃ形状に成形されたもので、その中心は出力軸
３の中心に一致するよう配置され、それぞれの切欠部分
６１ａ、６２ａの位置が一致するように重ね合わせら
れ、各切欠部分６１ａ、６２ａの反対側部分が固定ピン
６３により出力軸３に固定されている。両切欠部分６１
ａ、６２ａの対向端面間に同径のピン状の第１、第２係
合部材６５、６４が配置される。その第１係合部材６５
は筒状部材６６に図中下方に向かい突出するよう固定さ
れ、その筒状部材６６は入力軸２に同心に相対回転可能
に嵌合されると共に止めネジ６７により固定される。そ
の第２係合部材６４は出力軸３に図中上方に向かい突出
するよう固定される。両係合部材６５、６４の中心は出
力軸３の同一直径上に配置される。その第１バネ６１の
切欠部分６１ａの開口幅Ｗ１は第１、第２係合部材６
５、６４の径寸法と等しくされ、これにより、その切欠
部分６１ａの対向端面は第１、第２係合部材６５、６４
の外面に当接し、第１バネ６１は入力軸２と弁部材３１
を中立位置に復帰させる弾性力を作用させ、また、本実
施例では、入力軸２と弁部材３１とが相対回転するのを
阻止する方向の予め設定した予圧を作用させる。その第
２バネ６２の切欠部分６２ａ、６２ａ′は開口幅がＷ
２、Ｗ１の２段階とされており、その切欠部分６２ａ′
の幅は第１、第２係合部材６５、６４の径寸法と等しく
され、これにより、その切欠部分６２ａ′の対向端面は
第２係合部材６４の外面に当接する。また、その切欠部
分６２ａの幅は第１、第２係合部材６５、６４の径寸法
よりも大きくされ、これにより、その切欠部分６２ａの
対向端面は第１係合部材６５の外面から予め設定した一
定隙間δだけ離反し、第２バネ６２は、入力軸２と弁部
材３１の相対回転量が一定以上になって切欠部分６２ａ
の対向端面が第１係合部材６５の外面に当接すると、そ
の入力軸２と弁部材３１の相対回転を阻止する方向の弾
性力を作用させる。 【００１６】図５は、入力軸２と弁部材３１との相対回
転量と入力軸２に作用する入力トルクとの関係を示す。
その相対回転量が零付近では、トーションバー６の弾性
力と第１バネ６１の弾性力と第１バネ６１による予圧と
が入力軸２と弁部材３１の相対回転を阻止する方向に作
用して両部材２、３１を中立位置に復帰させようとし、
入力トルクに対する相対回転量の増加割合は最小（ほぼ
零）となる。その相対回転量が±θａの範囲内では、第
１バネ６１による予圧が解除されてトーションバー６の
弾性力と第１バネ６１の弾性力とが入力軸２と弁部材３
１の相対回転を阻止する方向に作用して両部材２、３１
を中立位置に復帰させようとし、入力トルクに対する相
対回転量の増加割合は最大となる。その相対回転量が±
θａを超える範囲では、トーションバー６の弾性力と第
１バネ６１の弾性力とが入力軸２と弁部材３１の相対回
転を阻止する方向に作用して両部材２、３１を中立位置
に復帰させようとし、また、第２バネ６２の切欠部分６
２ａの対向端面が第１係合部材６５の外面に当接し、第
２バネ６２の弾性力が入力軸２と弁部材３１の相対回転
を阻止する方向に作用し、入力トルクに対する相対回転
量の増加割合は最大と最小の中間となる。 【００１７】図６は、入力軸２に作用する操舵抵抗に対
応する入力トルクと、油圧シリンダ２０に作用する油圧
との関係を示す。直進あるいは操舵角度の小さい走行状
態では、入力軸２と弁部材３１との相対回転量が小さ
く、第１バネ６１により入力軸２と弁部材３１とが相対
回転するのを阻止する方向の予圧が作用するので、入力
トルクが大きくなっても油圧シリンダ２０に高圧油が供
給されず、操舵補助力が大きくならないので、走行安定
性を向上することができる。その予圧が解除された後は
入力トルクに対する入力軸２と弁部材３１との相対回転
量の増加割合が大きくなるので、入力トルクに対する油
圧シリンダ２０に作用する油圧の増加割合が大きくな
り、操舵補助力が次第に大きくなるが、その相対回転量
が一定以上になると第２バネ６２が入力軸２と弁部材３
１の相対回転を阻止する方向の弾性力を作用させるの
で、操舵補助力の増加割合が急激に大きくなることはな
い。すなわち、図５において破線は第２バネ６２を設け
なかった場合の入力軸２と入力トルクとの関係を示し、
この場合、図６において破線で示すように入力トルクが
一定以上になると操舵補助力の増加割合が急激に大きく
なるのに対し、上記実施例では操舵補助力の増加割合が
急激に大きくなることはないので、ハンドル操作の際の
手応え感が急激に喪失することはなく、操舵フィーリン
グを向上することができる。 【００１８】なお、上記実施例では入力軸２と出力軸３
とに挿通したトーションバー６をセレーション５を介し
出力軸３に連結し、弁部材３１を出力軸３にピン３２を
介して連結し、中立位置における各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの開度が均一になるように入力軸２と弁部材３１との
相対回転位置を調節した後に、トーションバー６と入力
軸２にピン４の挿入孔を形成してピン４によりトーショ
ンバー６と入力軸２とを連結し、しかる後に、第１係合
部材６５が固定された筒状部材６６を止めネジ６７によ
り入力軸２に固定する。これにより、第１係合部材６５
の中心が第２係合部材６４の中心と出力軸３の同一直径
上に位置するように、筒状部材６６の入力軸２に対する
相対回転位置を調節することができ、右操舵時の操舵フ
ィーリングと左操舵時の操舵フィーリングとの不一致を
防止できる。 【００１９】図７は変形例を示し、上記実施例との相違
は、第１バネ６１と第２バネ６２との間に摩擦軽減部材
７１が介在され、また、第１バネ６１と第２バネ６２と
が軸方向に撓むのを阻止する方向の分力が第１、第２係
合部材６５、６４から第１、第２バネ６１、６２に作用
するように、第１、第２係合部材６５、６４の外周面が
円錐面とされ、さらに、筒状部材６６と第２バネ６２と
の間に第１、第２バネ６１、６２が軸方向に撓むのを阻
止する弾性力を作用させる皿バネ７３が介在されている
点にある。これにより、油圧制御弁３０の油圧制御特性
が操舵角度を大きくする場合と小さくする場合とで異な
ったものとなるヒステリシスを小さくすることができ
る。なお、摩擦軽減部材７１としてはテフロンシートや
スラストベアリングを用いることができる。他は上記実
施例と同様で同一部分は同一符号で示す。 【００２０】なお、本発明は上記実施例や変形例に限定
されるものではない。例えば、上記実施例ではトーショ
ンバー６と第１バネ６１とにより主弾性部材を構成した
が、トーションバーのみ、あるいは、環状の板バネ材の
一部を切欠くことで平面視Ｃ形状に成形されたバネのみ
によって主弾性部材を構成してもよい。また、上記実施
例では補助弾性部材を単一の第２バネ６２により構成し
たが、環状の板バネ材の一部を切欠くことで平面視Ｃ形
状に成形されると共にその切欠部分の開口幅が互いに異
なる複数のバネにより構成してもよい。また、各弾性部
材はバネ定数は同一でも異なるものでもよく、あるい
は、線型特性バネであってもよいし非線形特性バネであ
ってもよい。また、第１バネや第２バネを筒状のバネ材
の一部を切欠くことで平面視Ｃ形状に成形したもので構
成してもよい。また、上記実施例では入力軸２を第１部
材として弁部材３１を第２部材としたが、出力軸を第１
部材とし、出力軸と弁部材との間の油路に出力軸と弁部
材との相対回転により開度が変化する絞り部を形成して
もよい。また、本発明は上記実施例と同様の油圧制御弁
を有するボールスクリュー式油圧パワーステアリング装
置にも適用できる。 【００２１】 【発明の効果】本発明の油圧制御弁によれば、第１部材
と第２部材の相対回転量に応じ所望の油圧制御特性を得
ることが可能になり、油圧パワーステアリング装置に用
いることで操舵補助力の急激な変化を防止して操舵フィ
ーリングを向上することができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve for controlling a hydraulic pressure by changing an opening degree of a throttle according to a relative rotation amount of a first member and a second member. For example, it is suitable for controlling a hydraulic pressure acting on a hydraulic actuator that applies a steering assist force in a hydraulic power steering device. [0002] An input shaft which is rotated by operating a steering wheel,
An output shaft connected to the input shaft via a torsion bar, a pinion formed on the output shaft, and a rack meshing with the pinion are provided, and a steering wheel interlocks with the rack to rotate the input shaft. Torsion bar, output shaft,
2. Description of the Related Art Hydraulic power steering devices that transmit power from a pinion to a rack, move the rack in the axial direction, perform steering, and apply a steering assist force by a hydraulic actuator have conventionally been used. As a hydraulic control valve acting on the hydraulic actuator, a cylindrical valve member that rotates together with the output shaft and rotates relative to the input shaft, and is formed in an oil passage between the valve member and the input shaft. The valve member and the input shaft return to the neutral position by the elastic force of the torsion bar, and the opening of the throttle portion changes according to the relative rotation amount from the neutral position of the valve member and the input shaft. What controls the hydraulic pressure in such a manner is used. In the above-described hydraulic control valve, since the valve member and the input shaft return to the neutral position only by the elastic force of the torsion bar, even if the torque acting on the input shaft is not so large, the input shaft is not affected. And the valve member rotate relative to each other,
High pressure oil is supplied to the hydraulic actuator, and steering assist force is generated. Then, there arises a problem that running stability is reduced during straight running or in a range where the steering angle is small. Therefore, apart from the torsion bar, a plan view C
There has been proposed a hydraulic power steering apparatus in which an elastic force is applied by a spring having a shape to return a valve member and an input shaft to a neutral position (see JP-A-2-133283). By applying a preload in a direction that prevents the valve member and the input shaft from rotating relative to each other by the C-shaped spring, even if the input torque acting on the input shaft becomes large until the preload is released, the steering assist is provided. By preventing high-pressure oil from being supplied to the force generating hydraulic actuator, it is possible to improve running stability during straight running and in a range where the steering angle is small. [0005] The C-shaped spring of the above-mentioned conventional hydraulic control valve applies an elastic force for returning the valve member and the input shaft to the neutral position. , A preload in a direction that prevents relative rotation between the valve member and the input shaft can be applied, but after the preload is released,
Only the elastic force in the direction of preventing the relative rotation between the valve member and the input shaft acts in proportion to the relative rotation amount. Further, the elastic force applied by the torsion bar in a direction for preventing the relative rotation between the valve member and the input shaft is also proportional to the relative rotation amount. That is, the relative rotation amount between the input shaft and the valve member changes in proportion to the input torque after the preload by the C-shaped spring is released. However, the hydraulic pressure acting on the steering assist force generating hydraulic actuator is not proportional to the relative rotation amount between the valve member and the input shaft, but changes rapidly when the relative rotation amount between the input shaft and the valve member becomes equal to or more than a certain value. Therefore, in the conventional hydraulic power steering device using the hydraulic control valve, when the input torque becomes a certain level or more, the rate of increase of the steering assist force increases rapidly, and the feeling of responsiveness when operating the steering wheel is suddenly lost. There is a problem of lowering the ring. An object of the present invention is to provide a hydraulic control valve capable of solving the above-mentioned problems of the prior art. [0007] The present invention provides a first member, comprising:
A second member rotatable relative to the first member, a main elastic member for applying an elastic force for returning the two members to the neutral position, and a throttle portion formed in an oil passage between the two members; In a valve that controls the oil pressure by changing the opening of the throttle according to the relative rotation amount from the neutral position of both members, the elastic force in the direction that prevents the relative rotation of both members is greater than a certain amount of relative rotation Is provided, the auxiliary elastic member is formed into an annular shape having a cutout portion, and is arranged so as to surround a relative rotation axis of the first member and the second member. When the relative rotation amount of the one member and the second member becomes equal to or more than a certain value, the opposed end surfaces of the notched portions of the auxiliary elastic member abut on the side that rotates together with the first member and the side that rotates together with the second member. Prevents relative rotation of both members Characterized in that the action of the elastic force in the direction that. According to the structure of the present invention, the main elastic member exerts an elastic force in a direction of preventing the relative rotation until the relative rotation amount of the first member and the second member becomes constant, and the relative elastic force is applied. When the rotation amount exceeds a certain value, not only the main elastic member but also the auxiliary elastic member exerts an elastic force in a direction for preventing the relative rotation, so that the hydraulic control characteristics can be changed according to the relative rotation amount. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A rack and pinion type hydraulic power steering device 1 shown in FIG. 2 has a cylindrical input shaft (first member) 2 connected to a steering wheel (not shown) of a vehicle, and the input shaft 2.
And an output shaft 3 connected via a torsion bar (main elastic member) 6. The torsion bar 6 is connected to the input shaft 2 via a pin 4 and connected to the output shaft 3 via a serration 5. The input shaft 2 is provided with a valve housing 7
The output shaft 3 is supported by the rack housing 9 via bearings 10 and 11. A pinion 15 is formed on the output shaft 3, and a steering wheel (not shown) is connected to a rack 16 that meshes with the pinion 15. As a result, the rotation of the input shaft 2 due to the operation of the steering wheel is transmitted from the torsion bar 6, the output shaft 3, and the pinion 15 to the rack 16, and the rack 16 is steered by moving in the axial direction. The rack 16
Is a support yoke 40 that can move left and right in FIG.
And an inner peripheral surface of a bush (not shown) having a diameter slightly larger than that of the rack 16, and supported by the rack housing 9, and its support yoke 40 is supported by a spring 41 on the rack 1.
6 to absorb the bending or the like of the rack 16, thereby facilitating the meshing between the pinion 15 and the rack 16. A hydraulic cylinder 20 is provided as a hydraulic actuator for applying a steering assist force. The hydraulic cylinder 20 includes a cylinder tube configured by the rack housing 9 and a piston 21 integrated with the rack 16. Hydraulic control valves 30 for supplying hydraulic oil in accordance with the magnitude and direction of steering resistance are provided in oil chambers 22 and 23 partitioned by the piston 21. The hydraulic control valve 30 is inserted into the valve housing 7 so as to be relatively rotatable, and is fitted to the outer periphery of the input shaft 2 so as to be relatively rotatable. It has. As shown in FIG. 3, the valve member 31 is connected to the output shaft 3 via a pin 32 so as to rotate together therewith. As shown in FIG. 2, the valve housing 7 includes an inlet port 34 connected to a pump 33, an outlet port 36 connected to a tank 35,
A first port 37 connected to one oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 20 and a second port 38 connected to the other oil chamber 23 are arranged. As shown in FIG. 4, the ports 34, 36, 37, 38 communicate with each other via an oil passage 27 between the input shaft 2 and the valve member 31. In the oil passage 27, throttle portions A, B, C, D whose opening degrees change in accordance with the relative rotation amount from the neutral position of the input shaft 2 and the valve member 31 due to the torsion bar 6 torsion are formed. . That is, eight first concave portions 50 are formed on the inner periphery of the valve member 31 along the axial direction at equal intervals in the circumferential direction. Eight second concave portions 51 are formed on the outer periphery of the input shaft 2 at equal circumferential intervals so as to oppose the first concave portions 50 in the circumferential direction. The first recess 50 is provided in the flow path 5 of the valve member 31.
3 and the one communicating with the second port 38 via the flow path 54 of the valve member 31 alternately and in parallel in the circumferential direction. The second concave portion 51 is provided with a passage communicating with the inlet port 34 through a passage 55 of the valve member 31 and a passage 52 c between the inner passage and the outer periphery of the torsion bar 6 and the input shaft 2 from a lower passage 52 a of the input shaft 2. The one that communicates with the outlet port 36 from the upper flow path 52b of the input shaft 2 shown in FIG. The first recess 5
0 and the narrow portion A, B, C, D
It has been. FIG. 4 shows a state in which steering is not performed. In this state, the input shaft 2 and the valve member 31 are in the neutral position, the inlet port 34 and the outlet port 36 communicate with each other, and the pump 33
The oil supplied to the hydraulic control valve 30 is returned to the tank 35, and no steering assist force is generated. When the torsion bar 6 is twisted due to steering resistance generated by steering to one of the left and right, and the valve member 31 and the input shaft 2 relatively rotate in one direction, the relative position between the first concave portion 50 and the second concave portion 51 changes, Restrictor A between inlet port 34 and first port 37
Of the first port 37 and the outlet port 36
The opening degree of the throttle portion B between the inlet port 34
The degree of opening of the throttle C between the second port 38 and the second port 38 becomes smaller, and the throttle D between the second port 38 and the outlet port 36 becomes smaller.
The degree of opening increases. Thereby, pressure oil having a pressure corresponding to the magnitude and direction of the steering resistance is supplied to one oil chamber 22 of the hydraulic cylinder 20, and the oil is returned from the other oil chamber 23 to the tank 35, so that the left and right sides of the vehicle One steering assist force acts on the rack 16 from the hydraulic cylinder 20. When the steering is performed to the left or right, the valve member 31 and the input shaft 2 relatively rotate in the other direction, contrary to the case where the steering is performed to the left or right, and the opening degree of the throttle portion C between the inlet port 34 and the second port 38 is reduced. Get bigger,
The opening degree of the throttle portion D between the second port 38 and the outlet port 36 decreases, the opening degree of the throttle portion A between the inlet port 34 and the first port 37 decreases, and the first port 37 and the outlet The opening degree of the throttle portion B between the port 36 and the port 36 increases. As a result, the steering assist force to the other side of the vehicle acts on the rack 16 from the hydraulic cylinder 20. As shown in FIGS. 1 to 3, a first spring (main elastic member) 61 and a second spring (auxiliary elastic member) 62 are attached to the upper end surface of the output shaft 3. The first spring 61
And the second spring 62 are formed into a C shape in plan view by cutting out a part of an annular leaf spring material, and the center thereof is arranged so as to coincide with the center of the output shaft 3. The cut-out portions 61a and 62a are fixed to the output shaft 3 by fixing pins 63 at the opposite sides of the cut-out portions 61a and 62a. Double notch 61
Pin-shaped first and second engaging members 65 and 64 having the same diameter are arranged between the opposed end surfaces of the first and second a and 62a. The first engagement member 65
Is fixed to a cylindrical member 66 so as to protrude downward in the figure, and the cylindrical member 66 is fitted to the input shaft 2 so as to be relatively rotatable concentrically and fixed by a set screw 67. The second engagement member 64 is fixed to the output shaft 3 so as to protrude upward in the drawing. The centers of the engagement members 65 and 64 are arranged on the same diameter of the output shaft 3. The opening width W1 of the cutout portion 61a of the first spring 61 is equal to the first and second engagement members 6.
5 and 64, so that the opposed end faces of the cutout portion 61a have the first and second engagement members 65 and 64.
The first spring 61 contacts the input shaft 2 and the valve member 31.
In this embodiment, a preset preload is applied in a direction to prevent the input shaft 2 and the valve member 31 from rotating relative to each other. The notch portions 62a and 62a 'of the second spring 62 have an opening width of W
2, W1, and the cutout portion 62a '
Is made equal to the diameter of the first and second engaging members 65 and 64, so that the opposing end faces of the cutout portions 62 a ′ abut the outer surfaces of the second engaging members 64. The width of the notch 62a is made larger than the diameter of the first and second engaging members 65 and 64, whereby the facing end face of the notch 62a is set in advance from the outer surface of the first engaging member 65. The second spring 62 separates the input shaft 2 and the valve member 31 by a certain amount or more and the notch 62a
When the opposing end surface of the first contact member abuts on the outer surface of the first engagement member 65, an elastic force is exerted in a direction for preventing relative rotation between the input shaft 2 and the valve member 31. FIG. 5 shows the relationship between the relative rotation amount between the input shaft 2 and the valve member 31 and the input torque acting on the input shaft 2.
When the relative rotation amount is near zero, the elastic force of the torsion bar 6, the elastic force of the first spring 61, and the preload by the first spring 61 act in a direction to prevent the relative rotation of the input shaft 2 and the valve member 31. Trying to return both members 2, 31 to the neutral position,
The increase rate of the relative rotation amount with respect to the input torque is minimum (substantially zero). When the relative rotation amount is within the range of ± θa, the preload by the first spring 61 is released, and the elastic force of the torsion bar 6 and the elastic force of the first spring 61 are reduced by the input shaft 2 and the valve member 3.
1 in a direction to prevent relative rotation of the two members 2, 31
Is returned to the neutral position, and the rate of increase in the relative rotation amount with respect to the input torque is maximized. The relative rotation is ±
In the range exceeding θa, the elastic force of the torsion bar 6 and the elastic force of the first spring 61 act in a direction to prevent the relative rotation between the input shaft 2 and the valve member 31, and return the two members 2, 31 to the neutral position. And the notch 6 of the second spring 62
The opposing end surface of the second engagement member 2a contacts the outer surface of the first engagement member 65, and the elastic force of the second spring 62 acts in a direction to prevent the relative rotation between the input shaft 2 and the valve member 31. The rate of increase is halfway between the maximum and the minimum. FIG. 6 shows the relationship between the input torque corresponding to the steering resistance acting on the input shaft 2 and the hydraulic pressure acting on the hydraulic cylinder 20. In a straight running state or a traveling state with a small steering angle, the relative rotation amount between the input shaft 2 and the valve member 31 is small, and the preload in the direction for preventing the relative rotation between the input shaft 2 and the valve member 31 by the first spring 61 is reduced. Since high pressure oil is not supplied to the hydraulic cylinder 20 even if the input torque increases, the steering assist force does not increase, so that running stability can be improved. After the preload is released, the rate of increase in the relative rotation amount between the input shaft 2 and the valve member 31 with respect to the input torque increases, so the rate of increase in the hydraulic pressure acting on the hydraulic cylinder 20 with respect to the input torque increases, and the steering assist is increased. Although the force gradually increases, when the relative rotation amount exceeds a certain value, the second spring 62 moves the input shaft 2 and the valve member 3
Since the elastic force acting in the direction for preventing the relative rotation of the steering wheel 1 is applied, the rate of increase in the steering assist force does not suddenly increase. That is, the broken line in FIG. 5 indicates the relationship between the input shaft 2 and the input torque when the second spring 62 is not provided,
In this case, as shown by the broken line in FIG. 6, the rate of increase in the steering assist force increases rapidly when the input torque exceeds a certain level, whereas the rate of increase in the steering assist force in the above embodiment does not increase rapidly. Therefore, the feeling of response when operating the steering wheel is not suddenly lost, and the steering feeling can be improved. In the above embodiment, the input shaft 2 and the output shaft 3
Is connected to the output shaft 3 via the serration 5, the valve member 31 is connected to the output shaft 3 via the pin 32, and each of the throttle portions A, B, C,
After adjusting the relative rotational position of the input shaft 2 and the valve member 31 so that the opening degree of D becomes uniform, an insertion hole for the pin 4 is formed in the torsion bar 6 and the input shaft 2, and the torsion bar 6 is formed by the pin 4. Then, the cylindrical member 66 to which the first engagement member 65 is fixed is fixed to the input shaft 2 with the set screw 67. Thereby, the first engagement member 65
Of the cylindrical member 66 with respect to the input shaft 2 can be adjusted so that the center of the cylindrical member 66 is located on the same diameter as the center of the second engagement member 64 and the output shaft 3. A mismatch between the ring and the steering feeling during left steering can be prevented. FIG. 7 shows a modification, which is different from the above embodiment in that a friction reducing member 71 is interposed between the first spring 61 and the second spring 62, and the first spring 61 and the second spring 61 are different from each other. The first and second engaging members are arranged such that a component force in a direction for preventing the first and second springs 62 and 62 from acting in the axial direction acts on the first and second springs 61 and 62 from the first and second engaging members 65 and 64. The outer peripheral surfaces of the joining members 65 and 64 are conical surfaces, and an elastic force between the tubular member 66 and the second spring 62 for preventing the first and second springs 61 and 62 from bending in the axial direction. In that a coned disc spring 73 is interposed. As a result, it is possible to reduce the hysteresis in which the hydraulic control characteristics of the hydraulic control valve 30 are different between when the steering angle is increased and when the steering angle is decreased. Note that a Teflon sheet or a thrust bearing can be used as the friction reducing member 71. Other parts are the same as those in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals. It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications. For example, in the above-described embodiment, the main elastic member is constituted by the torsion bar 6 and the first spring 61. However, the torsion bar alone or a part of an annular leaf spring material is cut out to form a C shape in a plan view. The main elastic member may be constituted only by the spring. Further, in the above embodiment, the auxiliary elastic member is constituted by the single second spring 62, but is formed into a C shape in plan view by notching a part of the annular leaf spring material, and the opening width of the notched portion is formed. May be constituted by a plurality of springs different from each other. The elastic members may have the same or different spring constants, or may be linear characteristic springs or non-linear characteristic springs. Further, the first spring and the second spring may be formed by cutting a part of a cylindrical spring material into a C shape in plan view. In the above embodiment, the input shaft 2 is the first member and the valve member 31 is the second member.
As a member, a throttle portion whose opening degree changes due to relative rotation between the output shaft and the valve member may be formed in an oil passage between the output shaft and the valve member. Further, the present invention can be applied to a ball screw type hydraulic power steering device having the same hydraulic control valve as the above embodiment. According to the hydraulic control valve of the present invention, it is possible to obtain a desired hydraulic control characteristic according to the relative rotation amount of the first member and the second member, which is used for a hydraulic power steering device. This can prevent a rapid change in the steering assist force and improve the steering feeling.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施例の油圧制御弁の平断面図（図２
のＩ‐Ｉ線断面） 【図２】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の断面図 【図３】図２のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図 【図４】図２のＩＶ‐ＩＶ線断面図 【図５】本発明の実施例の油圧制御弁の入力軸と弁部材
の相対回転量と入力トルクとの関係を示す図 【図６】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の入力トルクと操舵補助力発生用油圧との関係を示す図 【図７】本発明の変形例の油圧制御弁の（１）は要部の
正面図、（２）は（１）の（２）‐（２）線断面図 【符号の説明】 ２ 入力軸（第１部材） ６ トーションバー（主弾性部材） ３１ 弁部材（第２部材） ６１ 第１バネ（主弾性部材） ６２ 第２バネ（補助弾性部材） Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 絞り部BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan sectional view (FIG. 2) of a hydraulic control valve according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the hydraulic power steering apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG. 2. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line IV-IV in FIG. FIG. 5 is a view showing a relationship between an input torque and a relative rotation amount of an input shaft and a valve member of a hydraulic control valve according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a relationship with a steering assist force generation hydraulic pressure. FIG. 7 is a front view of a main part of a hydraulic control valve according to a modified example of the present invention, and (2) is (2)-(2) of (1). 2) Input shaft (first member) 6 Torsion bar (main elastic member) 31 Valve member (second member) 61 First spring (main elastic member) 62 Second spring (auxiliary elastic member) A, B, C, D Aperture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 源 昇 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８ 号光洋精工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−53565（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−191269（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133283（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−11070（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−137673（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−168668（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 5/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Noboru Minoru 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Koyo Seiko Co., Ltd. (56) References JP-A-58-53565 (JP, A) JP-A-58-53565 62-191269 (JP, A) JP-A-2-133283 (JP, A) Fully open 1987-611070 (JP, U) Really open 60-603763 (JP, U) Really open 60-60168668 (JP, A) , U) (58) Fields investigated (Int. Cl. ⁷ , DB name) B62D 5/00-5/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】第１部材と、この第１部材に対し相対回転
可能な第２部材と、両部材を中立位置に復帰させる弾性
力を作用させる主弾性部材と、両部材の間の油路に形成
された絞り部とを備え、両部材の中立位置からの相対回
転量に応じ絞り部の開度を変化させて油圧を制御する弁
において、 両部材の相対回転を阻止する方向の弾性力を両部材の相
対回転量が一定以上になると作用させる補助弾性部材が
設けられ、 その補助弾性部材は、切欠部分を有する環状に成形され
ると共に、前記第１部材と前記第２部材の相対回転軸を
囲むように配置され、 前記第１部材と前記第２部材の相対回転量が一定以上に
なると、その補助弾性部材における切欠部分の対向端面
が前記第１部材と同行回転する側と前記第２部材と同行
回転する側に当接することで、両部材の相対回転を阻止
する方向の前記弾性力を作用させることを特徴とする油
圧制御弁。(57) Claims 1. A first member, a second member rotatable relative to the first member, and a main elastic member for exerting an elastic force for returning the two members to a neutral position. And a throttle formed in an oil passage between the two members, wherein the valve controls the oil pressure by changing the opening of the throttle in accordance with the relative rotation amount from the neutral position of the two members. An auxiliary elastic member is provided for applying an elastic force in a direction for preventing the relative rotation when the relative rotation amount of the two members becomes equal to or more than a predetermined value. The auxiliary elastic member is formed in an annular shape having a cutout portion, and When the relative rotation amount of the first member and the second member is equal to or more than a predetermined value, the opposed end face of the notch portion of the auxiliary elastic member is positioned at the first position. The side that rotates with the member and the second member
A hydraulic control valve, wherein the elastic force acts in a direction that prevents relative rotation of both members by abutting on a rotating side.