JP3532964B2 - バルブ装置および油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スプールの回転により
絞り部の開度を変化させるバルブ装置と、そのバルブ装
置を備えることで車速や操舵角等の運転条件に応じ操舵
補助力を制御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】操舵抵抗に応じ相対回転する入出力軸
と、この入出力軸の相対回転量に応じて操舵補助力発生
用油圧を制御するロータリー式制御バルブとを備えたパ
ワーステアリング装置が従来より用いられている。この
ようなパワーステアリング装置において、その入出力軸
の相対回転を油圧に応じ規制する規制手段と、その規制
手段に作用する油圧をスプールの回転により圧油を絞る
ことで調節するバルブ装置と、そのスプールを運転条件
に応じてステッピングモータにより回転駆動する制御装
置とを設けることで、低速走行時における操舵の高応答
性と高速走行時における操舵の安定性を満足させること
が行なわれている。

【０００３】図１５に示すように、そのバルブ装置１０
０は、ハウジング１１０にスリーブ１０１を挿入するこ
とで挿入孔１１１を形成し、その挿入孔１１１にスプー
ル１０２がハウジング１１０側に対し自身の軸中心に相
対回転可能に挿入されている。そのスリーブ１０１の周
壁を貫通する通孔により、ポンプに通じるハウジング側
の圧油通路１０３が形成され、その圧油通路１０３は挿
入孔１１１の内周における開口１０３ａを有する。その
スプール１０２を径方向に貫通する通孔により、入出力
軸の相対回転を油圧に応じ規制する規制手段に通じるス
プール側の圧油通路１０４が形成され、その圧油通路１
０４はスプール１０２の外周における開口１０４ａを有
する。その各開口１０３ａ、１０４ａの重なり部分がハ
ウジング側とスプール側との間における圧油の絞り部と
されている。そのスプール１０２は、ステッピングモー
タ１０５に減速機構１０８を介し接続されることでスリ
ーブ１０１に対し相対的に回転駆動される。そのハウジ
ング側の圧油通路１０３の開口１０３ａは、そのスプー
ル１０２の外周面により構成される閉鎖面により閉鎖可
能とされ、その閉鎖面による開口１０３ａの閉鎖面積が
スプール１０２のハウジング側に対する相対回転に基づ
き変化することで、その絞り部の開口面積は可変とされ
ている。また、そのスプール側の圧油通路１０４をタン
ク（図示省略）に接続するドレン通路１１２が、スプー
ル１０２の軸心に沿って形成され、そのドレン通路１１
２は小径とされることで絞り機能を有するものとされて
いる。

【０００４】図８の（１）は、上記ハウジング側圧油通
路１０３の開口１０３ａとスプール側圧油通路１０４の
開口１０４ａとの相対位置関係を、ステッピングモータ
１０５の回転ステップ（１ステップがスプール１０２の
スリーブ１０１に対する単位相対回転角度に相当し、車
速が大きくなるに従い回転ステップが大きくなる）に応
じ示したものである。図において左右方向はスリーブ１
０１とスプール１０２の周方向であり、上下方向はスプ
ール１０２の軸方向であり、両開口１０３ａ、１０４ａ
の中心位置はスプール１０２の軸方向に関し互いに一致
する。なお、絞り部となる両開口１０３ａ、１０４ａの
重なり部分をハッチングで示す。そのステッピングモー
タ１０５は、高速になるに従い絞り部の開口面積を大き
くする方向に回転し、低速になるに従い絞り部の開口面
積を小さくする方向に回転する。これにより、高速走行
時は絞り部の開口面積が大きくなって入出力軸の相対回
転を規制する油圧が大きくなり、図７に示すように、操
舵入力トルクに対する操舵補助力発生用油圧の増加割合
が小さくなり、操舵の安定性が図られる。また、低速走
行時には絞り部の開口面積が小さくなって入出力軸の相
対回転を規制する油圧が小さくなり、図７に示すよう
に、操舵入力トルクに対する操舵補助力発生用油圧の増
加割合が大きくなり、操舵の高応答性が図られる。ま
た、中速走行時にあっては、高速走行時よりも操舵の高
応答性が図られると共に低速走行時よりも操舵の安定性
が図られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のバルブ装置
１００においては、ステッピングモータ１０５の１ステ
ップ当たりのスプール１０２の回転角度が大きいため、
その１ステップ当たりの絞り部の開口面積変化も大きく
なる。そうすると、車速の変化により操舵補助力が急激
に変化し、操舵フィーリングが低下するという問題があ
る。

【０００６】そこで、ステッピングモータ１０５の回転
を減速する減速機構１０８の減速比を大きくすること
で、ステッピングモータ１０５の１ステップ当たりの回
転に対する絞り部の開口面積変化量を小さくすることが
考えられる。しかし、減速機構１０８の減速比を大きく
すると装置が大型化するという問題がある。

【０００７】また、上記構成においては、スプール側の
圧油通路１０４はスプール１０２を貫通する通孔により
構成されているので、その絞り部を通過すると圧油の通
路面積は急激に拡大する。そのため、圧油中に気泡が発
生して流動音が発生するという問題がある。そこで、そ
のスプール側の圧油通路１０４を構成する貫通孔の径を
小さくして通路面積を小さくすることが考えられる。し
かし、その貫通孔の径を小さくすると、スプール１０２
が僅かに相対回転しただけで、ハウジング側圧油通路１
０３の開口１０３ａとスプール側圧油通路１０４の開口
１０４ａとが完全に重なり、絞り部の開度調節可能範囲
が狭くなってしまう。

【０００８】また、絞り機能を有するドレン通路１１２
をスプール１０２の軸心に沿って形成する場合、入出力
軸の相対回転を規制する油圧を精度良く制御するために
は、そのドレン通路１１２の内径寸法を精度良く仕上げ
る必要がある。しかし、小径の孔の内径寸法を精度良く
仕上げるのは困難で、加工コストが増大するという問題
がある。

【０００９】上記問題は、油圧パワーステアリング装置
に用いられるバルブ装置に限らず、スリーブのハウジン
グに対する相対回転により圧油の絞り部の開度調節を行
なうバルブ装置にあっては同様に問題になる。

【００１０】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできるバルブ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】本発明のバルブ装置は、
ハウジングと、そのハウジング側に形成される挿入孔に
挿入されるスプールとを備え、そのスプールはハウジン
グ側に対し自身の軸中心に相対回転可能とされ、そのハ
ウジング側とスプール側とにそれぞれ圧油通路が形成さ
れ、そのハウジング側の圧油通路は挿入孔の内周におけ
る開口を有し、その開口はスプールの外周面の一部によ
り構成される閉鎖面により閉鎖可能とされ、そのスプー
ルの外周面の一部は、その外周面よりも凹む平面とさ
れ、その平面は、そのスプールの軸方向に沿う一対の縁
と、その一対の縁それぞれの一端を両端とすると共にそ
のスプールの径方向に沿う縁とを有し、その平面と挿入
孔の内周面との間がスプール側の圧油通路を構成し、そ
の平面がそのスプールの外周面よりも凹むことでその径
方向に沿う縁に連なる段差が形成され、その平面の軸方
向に沿う縁と、その段差におけるそのスプールの外周に
沿う外縁と、前記開口の周縁とで囲まれる領域が、ハウ
ジング側圧油通路とスプール側圧油通路との間における
圧油の絞り部とされ、その閉鎖面による開口の閉鎖面積
がスプールのハウジング側に対する相対回転に基づき変
化することで、その絞り部の開口面積は可変とされてい
る。

【００１２】そのスプールの外周面の一部は前記平面に
平行な第２平面とされ、その第２平面は前記平面よりも
スプールの軸からの距離が大きくされ、その第２平面と
前記平面は前記段差の外縁により区画され、その第２平
面と前記挿入孔の内周面との間が、前記スプール側の圧
油通路に通じると共に絞り機能を有するドレン通路を構
成するのが好ましい。

【００１３】本発明の油圧パワーステアリング装置は、
操舵抵抗に応じ相対回転する入出力軸と、その入出力軸
の相対回転量に応じて操舵補助力発生用油圧を制御する
ロータリー式制御バルブと、その入出力軸の相対回転を
油圧に応じ規制する規制手段とを備える油圧パワーステ
アリング装置において、その規制手段に作用する油圧が
上記本発明のバルブ装置により圧油を絞ることで調節可
能とされ、そのスプールをハウジング側に対し運転条件
に応じてステッピングモータにより相対回転駆動する制
御装置が設けられる。

【００１４】

【作用】本発明のバルブ装置の構成によれば、挿入孔の
内周におけるハウジング側圧油通路の開口を閉鎖する閉
鎖面と、挿入孔の内周面とでスプール側圧油通路を構成
する平面とが、スプールの外周面の一部により構成され
る。その平面の軸方向に沿う縁と、その平面の径方向に
沿う縁に連なる段差の外縁と、前記開口の周縁とで囲ま
れる領域が圧油の絞り部とされる。そのスプールのハウ
ジング側に対する相対回転により、その圧油の絞り部の
開口面積は変化する。よって、スプールのハウジングに
対する単位相対回転量当たりの絞り部の開口面積変化量
は、その径方向に沿う段差と開口との軸方向相対位置に
応じ設定することができる。これにより、そのスプール
をハウジング側に対し一定回転角度ずつ相対回転させる
手段を設けた場合、その開口の面積を小さくしたりその
平面に径方向寸法を小さくすることなく、スプールのハ
ウジングに対する単位相対回転量当たりの絞り部の開口
面積変化量を充分に小さくすることができる。

【００１５】また、スプールの外周の平面と挿入孔の内
周面との間がスプール側の圧油通路を構成するので、ス
プール側の圧油通路を従来のようにスプールの貫通孔に
より構成する場合と比べ、その平面の径方向寸法と貫通
孔の径とが同一であれば、スプール側の圧油通路の通路
面積を小さくできる。これにより、スプール側の圧油通
路の通路面積を小さくすることで、絞り部を通過した圧
油の通路面積が急拡大することのないものとでき、その
圧油中に気泡が発生するのを防止して流動音を低減で
き、しかも、その平面の径方向寸法を充分大きくし、絞
り部の開度調節可能範囲が狭くなるのを防止できる。

【００１６】その絞り部はスプールの周方向に関し等間
隔に複数設けられているのが好ましい。これにより、ス
プールに径方向に作用する油圧が釣合い、スプールの閉
鎖面と挿入孔の内周面とがこじれるのを防止できる。

【００１７】そのスプールの外周の第２平面と挿入孔の
内周面との間が、スプール側の圧油通路に通じると共に
絞り機能を有するドレン通路とされることで、ドレン通
路を小径孔により構成するのに比べ、そのドレン通路の
寸法を精度良く仕上げるのは容易で、加工コストを低減
できる。

【００１８】本発明の油圧パワーステアリング装置によ
れば、車速や舵角等の操舵条件が変化しても規制手段に
作用する油圧が急激に変化することはなく、操舵補助力
が急激に変化することはないので、操舵フィーリングが
低下するのを防止できる。

【００１９】

【実施例】図１に示す第１実施例の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、ベアリング１２を介し出力軸３
により支持されている。その出力軸３は、ベアリング１
０、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４７、４８が介
在する。また、ラック１６を支持するサポートヨーク４
０がバネ４１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３１
と、この第１バルブ３１に相対回転可能に挿入されてい
る第２バルブ３２とを備えている。その第１バルブ３１
は出力軸３にピン（図示省略）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３２と
され、これにより第２バルブ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４２に
接続されるポンプポート３４と、タンク４３に接続され
るタンクポート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２
３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３１
と第２バルブ３２との間に形成された弁間通路２７を介
し互いに連通する。その弁間通路２７の絞り度は、操舵
抵抗によるトーションバー６のねじれによる入出力軸
２、３の相対回転により変化する。

【００２３】すなわち、図２に示すように、第１バルブ
３１の内周に複数の第１バルブ側凹部５０が周方向に関
し互いに等間隔に形成され、第２バルブ３２の外周に複
数の第２バルブ側凹部５１が周方向に関し互いに等間隔
に形成されている。その第１バルブ側凹部５０は、前記
第１ポート３７に連通するものと第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し、その第２バ
ルブ側凹部５１は、第前記ポンプポート３４に連通する
ものとトーションバー６と入力軸２との内外周間の空間
を介し前記タンクポート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１バルブ側凹部５０の
軸方向に沿う縁と第２バルブ側凹部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。
図２は操舵が行なわれていない状態を示し、ポンプポー
ト３４とタンクポート３６とが弁間通路２７を介し連通
し、ポンプ４２から制御バルブ３０に流入する油はタン
ク４３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
り入出力軸２、３と共に第１バルブ３１と第２バルブ３
２とが相対回転すると、ポンプポート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とタンクポート３６との間の絞り部Ｂの開度が小さ
くなり、ポンプポート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とタンクポ
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２３からタンク４３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。また、左右他方へ操舵すると第１バルブ３１
と第２バルブ３２とが左右一方へ操舵した場合と逆方向
に相対回転するので、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度も
左右一方へ操舵した場合と逆になり、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。

【００２４】図１、図３に示すように、前記ポンプ４２
から送り出される圧油の油圧の作用により、前記トーシ
ョンバー６のねじれを規制する規制手段４５が設けられ
ている。この規制手段４５は、出力軸３に形成された複
数の案内孔５２に、出力軸３の径方向に沿って移動可能
に挿入されたプランジャ５３を有する。各プランジャ５
３の先端は入力軸２の外周に当接されている。各プラン
ジャ５３の図１における上下位置において、出力軸３と
バルブハウジング７との間を油密状にシールするシール
部材５５、５６が設けられている。これにより、両シー
ル部材５５、５６の軸方向間が油室５７とされている。
この油室５７は前記ポンプポート３４にバルブ装置６０
を介し接続される。これにより、油圧が各プランジャ５
３に作用すると、各プランジャ５３は出力軸３の径方向
内方に移動して入力軸２を押し付け、入力軸２と出力軸
３との相対回転を規制する。

【００２５】そのバルブ装置６０は、図１、図４に示す
ように、バルブハウジング７に形成されたスリーブ保持
孔６３と、この保持孔６３に例えば圧入されることで相
対回転しないように挿入されたスリーブ６１と、このス
リーブ６１の内周のスプール挿入孔６１ａに挿入された
スプール６２とを備えている。そのスプール６２はスリ
ーブ６１すなわちハウジング７側に対し自身の軸中心に
相対回転可能とされている。そのスリーブ保持孔６３と
制御バルブ３０のポンプポート３４とを連通する圧油供
給路６４と、その保持孔６３と制御バルブ３０のタンク
ポート３６とを連通する圧油排出路６５と、その保持孔
６３と前記規制手段４５の油室５７とを連通する圧油導
入路６６とが、バルブハウジング７に形成されている。
また、図５に示すように、その圧油排出路６５と保持孔
６３とを連通するドレン油排出通路８３がバルブハウジ
ング７に形成されている。

【００２６】図４、図６に示すように、そのスリーブ６
１の外周に、その圧油供給路６４に連通する第１周溝７
０と、その圧油導入路６６に連通する第２周溝７２とが
形成されている。その第１周溝７０とスリーブ６１の内
周のスプール挿入孔６１ａとを連通するハウジング７側
の一対の第１圧油通路７３と、その第２周溝７２と挿入
孔６１ａとを連通するハウジング７側の一対の第２圧油
通路７５とが、スリーブ６１に径方向に沿って形成され
ている。両第１圧油通路７３は互いにスリーブ６１の周
方向に関し１８０度離れて配置され、両第２圧油通路７
５は互いにスリーブ６１の周方向に関し１８０度離れて
配置されている。その挿入孔６１ａの内周における各第
１圧油通路７３の開口７３ａは、図８の（２）に示すよ
うに、スプール６２の軸に直交する一方向から視て円形
とされている。その開口７３ａは、スプール６２の外周
面の一部により構成される円柱面に沿う閉鎖面６２ａに
より閉鎖可能とされている。その閉鎖面６２ａによる各
開口７３ａの閉鎖面積は、スプール６２のスリーブ６１
に対する相対回転に基づき変化する。

【００２７】そのスプール６２の外周面の一部は、スプ
ール６２の軸に平行な一対の平面６２ｂとされている。
両平面６２ｂはスプール６２の周方向に関し１８０度離
れて配置されている。各平面６２ｂは、スプール６２の
軸方向に沿う互いに平行な一対の縁６２ｂ′と径方向に
沿う互いに平行な一対の縁６２ｂ″とを有する。各平面
６２ｂは、その軸方向に沿う一対の縁６２ｂ′と、図中
下方の一方の径方向に沿う縁６２ｂ″に連なる段差６２
ｃと、図中上方の他方の径方向に沿う縁６２ｂ″に連な
る周溝８０とを介し、前記閉鎖面６２ａと区画されてい
る。その段差６２ｃは、周方向に沿う外縁６２ｃ′によ
り閉鎖面６２ａと区画されている。各平面６２ｂとスリ
ーブ６１の挿入孔６１ａの内周面との間がスプール６２
側の第３圧油通路８１とされ、この第３圧油通路８１は
前記周溝８０を介し前記ハウジング側の第２圧油通路７
５に連通する。

【００２８】そのスプール６２に径方向に沿う第４圧油
通路７７が形成され、その第４圧油通路７７をスプール
６２の軸方向一端外方に連通するドレン通路７８が、そ
のスプール６２の軸心に沿って形成されている。そのド
レン通路７８は小径とされることで固定絞りの機能を奏
する。そのスプール６２の軸方向一端外方において、保
持孔６３に前記圧油排出路６５が接続されている。

【００２９】そのスプール６２の各平面６２ｂの軸方向
に沿う縁６２ｂ′と、その各段差６２ｃの外縁６２ｃ′
と、前記各第１圧油通路７３の開口７３ａの周縁とで囲
まれる領域が、第１圧油通路７３と第３、第４圧油通路
８１、７７との間における圧油の絞り部とされている。
その絞り部の開口面積は、その各開口７３ａの閉鎖面６
２ａによる閉鎖面積がスプール６２のハウジング７側に
対する相対回転に基づき変化することで変化する。

【００３０】図４に示すように、バルブハウジング７に
ステッピングモータ９０が取り付けられている。このモ
ータ９０の出力軸はスプール６２の軸心に平行とされ、
図１４に示すように、その出力軸に取り付けられたピニ
オン９１に噛み合う第１減速用ギヤ９２ａに、第２減速
用ギヤ９２ｂが一体化され、その第２減速用ギヤ９２ｂ
にスプール６２に取り付けられた第３減速用ギヤ９３が
噛み合う。そのモータ９０は車速センサを備えた制御装
置９４により制御される。

【００３１】図８の（２）は、上記第１圧油通路７３の
開口７３ａとスプール６２の平面６２ｂとの相対位置関
係を、ステッピングモータ９０の回転ステップ（１ステ
ップがスプール６２のハウジング側に対する単位相対回
転角度に相当し、車速が大きくなるに従い回転ステップ
が大きくなる）に応じ示したものである。図において左
右方向はスプール６２の周方向であり、上下方向はスプ
ール６２の軸方向である。第１圧油通路７３と第３、第
４圧油通路８１、７７との間における圧油の絞り部を構
成する段差６２ｃの外縁６２ｃ′の位置と、その開口７
３ａの中心位置とは、スプール６２の軸方向に関し互い
に一致するものとされている。なお、その絞り部をハッ
チングで示す。

【００３２】図６の（１）は低速あるいは停車状態を示
し、この状態では第１圧油通路７３と第３、第４圧油通
路８１、７７との間における絞り部は全閉とされ、ポン
プポート３４に連通する圧油供給路６４と規制手段４５
の油室５７に連通する圧油導入路６６との間は閉鎖され
ている。よって、規制手段４５のプランジャ５３が入力
軸２を押し付けることはないため、入力軸２と出力軸３
との相対回転は規制されない。これにより、図７に示す
ように、操舵入力トルクに対する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
せている。

【００３３】図６の（２）は車両速度が低速状態よりも
増加した状態を示し、その車速の増加によりステッピン
グモータ９０の回転ステップが大きくなり、スプール６
２のスリーブ６１に対する相対回転によりスプール６２
がハウジング側に対し相対回転する。これにより、図８
の（２）に示すように、第１圧油通路７３と第３、第４
圧油通路８１、７７との間における絞り部の開口面積は
そのステップ数に応じ増加する。よって、車速が増加す
るに従い規制手段４５のプランジャ５３が入力軸２を押
し付ける油圧が大きくなり、操舵抵抗によるトーション
バー６のねじれの阻止力が大きくなり、操舵抵抗が大き
くなっても入力軸２と出力軸３との相対回転は規制され
る。これにより高速になると、図７に示すように、操舵
入力トルクに対する操舵補助力を発生させる油圧の増加
割合が小さくなり、操舵の安定性が満足される。また、
中速走行時にあっては、高速走行時よりも操舵の高応答
性が図られると共に低速走行時よりも操舵の安定性が図
られる。

【００３４】図９において、一点鎖線は図８の（１）に
示す従来例におけるスプールの回転ステップと絞り部の
開口面積との関係を示し、実線は図８の（２）における
本実施例におけるスプールの回転ステップと絞り部の開
口面積との関係を示す。その従来例と本実施例とで、両
者のスプール径、ハウジング側圧油通路の開口径、スプ
ールのステップ当たりの単位回転量は等しくされてい
る。これより、本実施例によれば従来よりもスプールの
ハウジングに対する単位相対回転量当たりの絞り部の開
口面積変化量を小さくできるのを確認できる。

【００３５】上記構成によれば、スプール６２のハウジ
ング側に対する単位相対回転量当たりの絞り部の開口面
積変化量は、スプール６２の段差６２ｃと第１圧油通路
７３の開口７３ａとの軸方向相対位置に応じ設定するこ
とができる。よって、スプール６２のハウジング側に対
する単位相対回転量当たりの絞り部の開口面積変化量
を、その開口７３ａの面積や平面６２ｂの径方向寸法を
小さくすることなく小さくできる。これにより、ステッ
ピングモータ９０の１ステップ当たりのスプール６２の
回転角度が大きくても、その１ステップ当たりの絞り部
の開口面積変化量を小さくし、車速の変化により操舵補
助力が急激に変化するのを防止できるので、操舵フィー
リングが低下するという問題はない。しかも、ステッピ
ングモータ９０の減速比を大きくする必要がないので装
置が大型化することもない。また、スプール６２の外周
の平面６２ｂと挿入孔６１ａの内周面との間がスプール
側の圧油通路を構成するので、スプール側の圧油通路を
従来のようにスプールの貫通孔により構成する場合と比
べ、その平面６２ｂの径方向寸法と貫通孔の径とが同一
であれば、スプール側の圧油通路の通路面積を小さくで
きる。これにより、スプール側の圧油通路の通路面積を
小さくすることで、絞り部を通過した圧油の通路面積が
急拡大することはないものとでき、その圧油中に気泡が
発生するのを防止して流動音を低減できる。しかも、そ
の平面６２ｂの径方向寸法を充分大きくし、絞り部の開
度調節可能範囲が狭くなるのを防止できる。さらに、そ
の絞り部はスプール６２の周方向に関し等間隔に２つ設
けられているので、スプール６２に径方向に作用する油
圧が釣合い、スプール６２の閉鎖面６２ａと挿入孔６１
ａの内周面とがこじれるのを防止できる。

【００３６】図１０、図１１は本発明の第２実施例を示
す。本第２実施例では、上記第１実施例でスプール６２
に形成された第４圧油通路７７と絞り機能を有するドレ
ン通路７８に換えて、出力軸３に通孔９５が径方向に沿
って形成されている。その通孔９５の一端は規制手段４
５の油室５７に連通する。その通孔９５の他端は、入力
軸２と出力軸３との間の隙間から、入力軸２とトーショ
ンバー６との間の内外周間の空間を介し、前記タンクポ
ート３６に連通する。その通孔９５の他端側９５ａは小
径とされることで固定絞りとして機能する。他は第１実
施例と同様で、同様部分は同一符号で示す。この第２実
施例によれば、第１実施例と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

【００３７】図１２、図１３は本発明の第３実施例を示
す。本第３実施例では、上記第１実施例でスプール６２
に形成された第４圧油通路７７と絞り機能を有するドレ
ン通路７８に換えて、スプール６２の外周面の一部が、
前記平面６２ｂに平行な一対の第２平面６２ｅとされて
いる。各第２平面６２ｅは、スプール６２の軸方向に沿
う互いに平行な一対の縁６２ｅ′と径方向に沿う互いに
平行な一対の縁６２ｅ″とを有し、その軸方向に沿う一
対の縁６２ｅ′を介し前記閉鎖面６２ａと区画されてい
る。両第２平面６２ｅはスプール６２の周方向に関し１
８０度離れて配置されている。各第２平面６２ｅは、前
記平面６２ｂよりもスプール６２の軸からの距離が大き
くされている。上記第１実施例の段差６２ｃは周方向に
沿う外縁６２ｃ′により閉鎖面６２ａと区画されたが、
本第２実施例の段差６２ｃの外縁は、各第２平面６２ｅ
の図中上方の径方向に沿う縁６２ｅ″に一致し、その外
縁６２ｅ″により第２平面６２ｅと前記平面６２ｂとは
区画される。各第２平面６２ｅの図中下方の径方向に沿
う縁６２ｅ″は、第２平面６２ｅとスプール６２の図中
下方の端面とを区画する。これにより、その第２平面６
２ｅとスリーブ６１の挿入孔６１ａの内周面との間が、
スプール側の圧油通路に通じる絞り機能を有するドレン
通路を構成する。他は第１実施例と同様で、同様部分は
同一符号で示す。この第３実施例によれば、第１実施例
と同様の作用効果を奏することができる。しかも、第１
実施例のようにスプール６２に形成される小径孔をドレ
ン通路７８としてその内径寸法を精度良く仕上げるのに
比べ、その第２平面６２ｅと挿入孔６１ａの内周面との
間をドレン通路としてその寸法を精度良く仕上げる方が
容易であるため、加工コストを低減できる。

【００３８】なお、上記各実施例においては、前記圧油
の絞り部の基準開度を調整するため、図１４に示すよう
に、調整ねじ９６がバルブハウジング７にねじ込まれて
いる。すなわち、前記第３減速ギヤ９３は外周の一部に
切欠部９３ａを有し、その切欠部９３ａの一端と調整ね
じ９６の先端との当接位置が噛み合い基準位置とされて
いる。その噛み合い基準位置から一定のステップ数だけ
モータ９０の出力軸が回転した位置が制御基準位置とさ
れる。その制御基準位置を起点としてモータ９０の出力
軸は車速に応じたステップ数だけ回転する。その調整ね
じ９６のバルブハウジング７へのねじ込み量を変化させ
ることで、その噛み合い基準位置が変化し、前記絞り部
の基準開度を調整できる。また、第１減速用ギヤ９２ａ
と第２減速用ギヤ９２ｂの支持シャフト９２ｃは、バル
ブハウジング７に形成された長孔９７にその長手方向に
移動可能に挿入され、その長孔９７内の支持シャフト９
２ｃの径方向に沿う第２調整ねじ９８がバルブハウジン
グ７にねじ込まれ、その第２調整ねじ９８と支持シャフ
ト９２ｃとの間にバネ９８が介在する。これにより、ピ
ニオン９１および各減速用ギヤ９２ａ、９２ｂ、９３の
間でのバックラッシをなくし、モータ９０の出力軸が正
逆転する際に、ピニオン９１が回転しているのに拘らず
スプール６２が回転しないといった事態が生じるのが防
止され、適正な操舵特性を得られる。

【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、上記実施例では段差６２ｃの外縁
６２ｃ′の位置と開口７３ａの中心位置とはスプール６
２の軸方向に関し互いに一致しているが、ずれていても
よい。また、上記実施例ではスプール６２を車速に応じ
回転制御したが、舵角等の他の運転条件に応じ制御して
もよい。また、油圧パワーステアリング装置に用いられ
るバルブ装置に限らず、絞り部の開口面積がスリーブの
ハウジング側に対する相対回転により可変とされるバル
ブ装置であれば本発明を適用できる。

【００４０】

【発明の効果】本発明のバルブ装置によれば、装置を大
型化することなくスプールのハウジング側に対する単位
相対回転量当たりの絞り部の開口面積変化量を小さくす
ることができると共に、圧油の流動音の低減も図ること
ができ、さらに、絞り機能を有するドレン通路を低コス
トで設けることができる。本発明のバルブ装置を用いた
油圧パワーステアリング装置によれば、操舵フィーリン
グを向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の油圧パワーステアリング
装置の断面図

【図２】第１実施例の油圧パワーステアリング装置にお
ける制御バルブの横断面図

【図３】第１実施例の油圧パワーステアリング装置にお
ける規制手段の横断面図

【図４】図１のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】図４のＶ‐Ｖ線におけるバルブハウジングの断
面図

【図６】第１実施例のバルブ装置の（１）は低速状態で
の横断面図、（２）は高速状態での横断面図、（３）は
要部の縦断面図

【図７】入力トルクと油圧との関係を示す図

【図８】（１）は従来のバルブ装置の作用説明図、
（２）は本発明の実施例のバルブ装置の作用説明図

【図９】スプールの回転ステップ数と絞り部の開口面積
との関係を示す図

【図１０】本発明の第２実施例の油圧パワーステアリン
グ装置の要部の断面図

【図１１】第２実施例の油圧パワーステアリング装置に
おける規制手段の横断面図

【図１２】本発明の第３実施例の油圧パワーステアリン
グ装置の要部の断面図

【図１３】第３実施例のバルブ装置の（１）は低速状態
での横断面図、（２）は高速状態での横断面図、（３）
は要部の縦断面図

【図１４】本発明の実施例のバルブ装置の（１）は部分
横断面図、（２）は部分縦断面図

【図１５】従来の油圧パワーステアリング装置の部分断
面図

【符号の説明】

２ 入力軸 ３ 出力軸 ７ バルブハウジング ３０ 制御バルブ ４５ 規制手段 ６０ バルブ装置 ６１ａ 挿入孔 ６２ スプール ６２ａ 閉鎖面 ６２ｂ 平面 ６２ｂ′ 軸方向に沿う縁 ６２ｂ″ 径方向に沿う縁 ６２ｃ 段差 ６２ｃ′、６２ｅ″ 外縁 ６２ｅ 第２平面 ７３ 第１圧油通路 ７３ａ 開口 ８１ 第３圧油通路 ９０ ステッピングモータ ９４ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−242775（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−11907（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132466（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−179370（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−11773（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−23171（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−34376（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−12859（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−61505（ＪＰ，Ｂ２) 実公 昭62−46004（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/00 - 5/30 F16K 3/24 F16K 3/26 F16K 3/32 F16K 5/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、そのハウジング側に形成さ
   れる挿入孔に挿入されるスプールとを備え、そのスプー
   ルはハウジング側に対し自身の軸中心に相対回転可能と
   され、そのハウジング側とスプール側とにそれぞれ圧油
   通路が形成され、そのハウジング側の圧油通路は挿入孔
   の内周における開口を有し、その開口はスプールの外周
   面の一部により構成される閉鎖面により閉鎖可能とさ
   れ、そのスプールの外周面の一部は、その外周面よりも
   凹む平面とされ、その平面は、そのスプールの軸方向に
   沿う一対の縁と、その一対の縁それぞれの一端を両端と
   すると共にそのスプールの径方向に沿う縁とを有し、そ
   の平面と挿入孔の内周面との間がスプール側の圧油通路
   を構成し、その平面がそのスプールの外周面よりも凹む
   ことでその径方向に沿う縁に連なる段差が形成され、そ
   の平面の軸方向に沿う縁と、その段差におけるそのスプ
   ールの外周に沿う外縁と、前記開口の周縁とで囲まれる
   領域が、ハウジング側圧油通路とスプール側圧油通路と
   の間における圧油の絞り部とされ、その閉鎖面による開
   口の閉鎖面積がスプールのハウジング側に対する相対回
   転に基づき変化することで、その絞り部の開口面積は可
   変とされているバルブ装置。
2. 【請求項２】そのスプールの外周面の一部は前記平面に
   平行な第２平面とされ、その第２平面は前記平面よりも
   スプールの軸からの距離が大きくされ、その第２平面と
   前記平面は前記段差の外縁により区画され、その第２平
   面と前記挿入孔の内周面との間が、前記スプール側の圧
   油通路に通じると共に絞り機能を有するドレン通路を構
   成する請求項１に記載のバルブ装置。
3. 【請求項３】操舵抵抗に応じ相対回転する入出力軸と、
   その入出力軸の相対回転量に応じて操舵補助力発生用油
   圧を制御するロータリー式制御バルブと、その入出力軸
   の相対回転を油圧に応じ規制する規制手段とを備える油
   圧パワーステアリング装置において、その規制手段に作
   用する油圧が請求項１に記載のバルブ装置により圧油を
   絞ることで調節可能とされ、そのスプールをハウジング
   側に対し運転条件に応じてステッピングモータにより相
   対回転駆動する制御装置が設けられる油圧パワーステア
   リング装置。