JP3563157B2 - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents
油圧パワーステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3563157B2 JP3563157B2 JP17026395A JP17026395A JP3563157B2 JP 3563157 B2 JP3563157 B2 JP 3563157B2 JP 17026395 A JP17026395 A JP 17026395A JP 17026395 A JP17026395 A JP 17026395A JP 3563157 B2 JP3563157 B2 JP 3563157B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure oil
- recesses
- recess
- adjacent
- steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、操舵抵抗ならびに車速や操舵角等の運転条件に応じて操舵補助力を付与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】
油圧アクチュエータと、この油圧アクチュエータに作用する油圧を操舵抵抗に応じ制御する油圧制御バルブとを備え、操舵抵抗が大きくなると油圧アクチュエータに供給される油圧を大きくして操舵補助力を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。
【0003】
そのような油圧制御バルブとして、筒状の第1バルブ部材と、この第1バルブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第2バルブ部材とを有し、その第1バルブ部材の内周と第2バルブ部材の外周との間に、両バルブ部材の相対回転角度に応じて流路面積が変化する複数の絞り部が設けられ、各絞り部は、操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力を付与できるように、ポンプとタンクと操舵補助力発生用油圧アクチュエータとを接続する油路に配置されたロータリー式油圧制御バルブが用いられている。
【0004】
そのような制御バルブを備えた油圧パワーステアリング装置において、低速走行時において操舵の高応答性を満足させ、高速走行時において操舵の安定性を満足させるため、前記両バルブ部材の間の各絞り部を第1の組と第2の組とに組分けし、第2の組に属する絞り部とタンクとの間の油路に、車速等の運転条件に応じて自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を設けることが提案されている。
【0005】
図8は、従来の油圧パワーステアリング装置の構成を示し、操舵補助力発生用油圧アクチュエータ20と油圧制御バルブとを備える。その制御バルブは、筒状の第1バルブ部材31と、この第1バルブ部材31に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第2バルブ部材32とを有する。その第1バルブ部材31の内周と第2バルブ部材32の外周との間に、両バルブ部材31、32の相対回転角度に応じて流路面積が変化する複数の絞り部A、A′、B、B′、C、C′、D、D′が設けられている。各絞り部A、A′、B、B′、C、C′、D、D′は、操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力を付与できるように、ポンプ70とタンク71と油圧アクチュエータ20とを接続する油路27に配置される。
【0006】
その第1バルブ部材31の内周に8ケの凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第2バルブ部材32の外周に8ケの凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第1バルブ部材31に形成された凹部の軸方向に沿う縁と第2バルブ部材32に形成された凹部の軸方向に沿う縁(図において○および△で囲む部分)との間が前記絞り部A、A′、B、B′、C、C′、D、D′を構成する。
【0007】
それら凹部は、ポンプ70に接続される4ケの圧油供給用凹部51aと、タンク71に接続される2ケの第1圧油排出用凹部51bと、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁60を介してタンク71に接続される2ケの第2圧油排出用凹部51cと、油圧アクチュエータ20の右操舵補助力発生用油室に接続される2ケの右操舵用凹部50aと、油圧アクチュエータ20の左操舵補助力発生用油室に接続される2ケの左操舵用凹部50bと、4ケの連絡用凹部とを構成する。
【0008】
その第1圧油排出用凹部51bは右操舵用凹部50aと左操舵用凹部50bとの間に配置され、第2圧油排出用凹部51cは連絡用凹部50cの間に配置され、右操舵用凹部50aと連絡用凹部50cとの間および左操舵用凹部50bと連絡用凹部50cとの間に圧油供給用凹部51aは配置される。
【0009】
その左右操舵用凹部50a、50bと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部B、Dおよび左右操舵用凹部50a、50bと圧油供給用凹部51aとの間の絞り部A、Cは第1の組に属し、その連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部B′、D′および連絡用凹部50cと圧油供給用凹部51aとの間の絞り部A′、C′は第2の組に属する。その第2の組に属する絞り部A′、B′、C′、D′の中の連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部B′、D′(図において△により囲まれた縁により構成される)の閉鎖角度は、第1の組に属する絞り部A、B、C、Dの閉鎖角度よりも大きくされている。
【0010】
なお、本件明細書において「閉鎖角度」とは、操舵抵抗のない状態にある絞り部を全閉するのに要する両バルブ部材の相対回転角度をいう。なお実際の絞り部は、最も絞った状態において全閉となる必要はなく、機能上差し支えのない範囲で流路面積を有していてもよい。
【0011】
図8は、右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により両バルブ部材31、32が相対回転した状態を示し、その相対回転により上記絞り部A、A′の流路面積が大きくなり、絞り部B、B′の流路面積が小さくなり、絞り部C、C′の流路面積が小さくなり、絞り部D、D′の流路面積が大きくなる。これにより、図中矢印で示す圧油の流れにより油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室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、左操舵補助力発生用油室23からタンク71に油が還流し、車両の右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。左方へ操舵した場合、絞り部A、A′、B、B′、C、C′、D、D′の開度は右方へ操舵した場合と逆になり、車両の左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。
【0012】
上記従来例の構成によれば、図9に示す油圧回路が構成される。その可変絞り弁60の自身の絞り部の開度は、高速になると大きくなり、低速になると小さくなるものとされている。これにより、低速走行時や据え切り時にあっては可変絞り弁60の絞り部の流路面積は全閉とされ、第1の組に属する絞り部A、B、C、Dの流路面積変化のみに応じて油圧アクチュエータ20に作用する油圧を制御するので、図10において一点鎖線で示すように、操舵入力トルクが小さく両バルブ部材の相対回転角度が小さくても、絞り部A、B、C、Dの流路面積が小さくなる。よって、操舵補助力を発生させるための油圧の増加割合が大きくなり、操舵の高応答性を満足させることができる。一方、高速走行時にあっては、可変絞り弁60の絞り部の流路面積は最大とされ、第1の組に属する絞り部A、B、C、Dの流路面積変化と第2の組に属する絞り部A′、B′、C′、D′の流路面積変化の両方に応じて油圧アクチュエータ20に作用する油圧を制御するので、操舵入力トルクを大きくして両バルブ部材の相対回転角を大きくしない限り、絞り部A′、B′、C′、D′の流路面積は小さくなることはない。よって、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合は小さく、操舵の安定性を満足させることができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の構成では、可変絞り弁60の絞り部の流路面積が全閉となる低速走行時や据え切り時において、第2の組に属する絞り部A′、B′、C′、D′で圧油の流動はなく、第1の組に属する絞り部A、B、C、Dでの圧油の流動によってのみ操舵補助力が制御される。そのため、例えば図8に示す右方への操舵状態においては、第1の組に属する絞り部Aを構成する圧油供給用凹部51aと右操舵用凹部50aとにおける油圧が、第2の組に属する絞り部A′を構成する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとにおける油圧よりも大きくなり、両バルブ部材31、32に油圧が対向2位置のみから作用することになる。そのため、両バルブ部材31、32の横断面が楕円形状に変形し、第1バルブ部材31の内周面と第2バルブ部材32の外周面との間の摩擦力が大きくなり、作動不良を生じるという問題がある。さらに、低速走行時や据え切り時においては、第1の組に属する絞り部A、B、C、Dにおいてのみ圧油が流動するため、その絞り部A、B、C、Dを通過する圧油流量が多くなり、大きな流動音が発生するという問題がある。
【0014】
そこで、絞り部A、A′、B、B′、C、C′、D、D′の数を増加させ、両バルブ部材31、32に対する油圧の作用位置を増加させることが考えられる。しかし、上記従来の両バルブ部材31、32における凹部の配置では、低速走行時や据え切り時に油圧の作用位置を3位置とするには、各バルブ部材31、32それぞれに形成する凹部の数を12ケとする必要があり、4位置とするには16ケの凹部を形成する必要がある。すなわち、油圧の作用位置の数に比例して凹部の数を増加させる必要がある。そのため、加工コストが増大し、また、バルブ部材の径を大きくする必要があるため装置が大型化するという問題がある。
【0015】
本発明は、上記課題を解決することのできる油圧パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操舵補助力発生用油圧アクチュエータと、油圧制御バルブとを備え、その油圧制御バルブは、筒状の第1バルブ部材と、この第1バルブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第2バルブ部材とを有し、両バルブ部材の間は、その操舵補助力発生用油圧アクチュエータをポンプとタンクとに接続する油路とされ、その第1バルブ部材の内周に複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第2バルブ部材の外周に複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第1バルブ部材に形成された凹部の間に第2バルブ部材に形成された凹部が位置し、それら凹部は、ポンプに接続される複数の圧油供給用凹部と、タンクに接続される複数の第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される複数の第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される複数の右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される複数の左操舵用凹部と、複数の連絡用凹部とを構成し、その第1バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁と第2バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁との間が絞り部を構成し、各絞り部は、操舵方向と操舵抵抗に応じた両バルブ部材の相対回転により操舵補助力を付与できるように前記油路に配置される油圧パワーステアリング装置に適用される。
【0017】
本件発明は、その油圧パワーステアリング装置において、各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、圧油供給用凹部と連絡用凹部との間の絞り部と、圧油供給用凹部に隣接する連絡用凹部と第2圧油排出用凹部との間の絞り部とは第2の組に属し、他の絞り部は第1の組に属し、第2の組に属する絞り部の閉鎖角度は第1の組に属する絞り部の閉鎖角度よりも大きくされていることを特徴とする。
【0018】
本件発明の油圧パワーステアリング装置において、その第1バルブ部材の内周に形成される凹部は10ケとされ、その第2バルブ部材の外周に形成される凹部は10ケとされ、それら凹部は、ポンプに接続される4ケの圧油供給用凹部と、タンクに接続される4ケの第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される2ケの第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される3ケの右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される3ケの左操舵用凹部と、4ケの連絡用凹部とを構成し、各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、一方の第2圧油排出用凹部の両隣の各連絡用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部と圧油供給用凹部とは右操舵用凹部に隣接し、他方の第2圧油排出用凹部の両隣の各連絡用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部と圧油供給用凹部とは左操舵用凹部に隣接し、その各第1圧油排出用凹部に隣接する左右操舵用凹部は圧油供給用凹部の両隣に配置され、その圧油供給用凹部に隣接する右操舵用凹部は左操舵用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部に隣接し、その圧油供給用凹部に隣接する左操舵用凹部は右操舵用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部に隣接するのが好ましい。
【0019】
また、本発明の油圧パワーステアリング装置において、その第1バルブ部材の内周に形成される凹部は12ケとされ、その第2バルブ部材の外周に形成される凹部は12ケとされ、それら凹部は、ポンプに接続される4ケの圧油供給用凹部と、タンクに接続される4ケの第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される4ケの第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される2ケの右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される2ケの左操舵用凹部と、8ケの連絡用凹部とを構成し、各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、各連絡用凹部に隣接する圧油供給用凹部は第1圧油排出用凹部の両隣の左右圧油供給用凹部に隣接するのが好ましい。
【0020】
【作用】
本発明の油圧パワーステアリング装置によれば、第2の組に属する絞り部は、圧油供給用凹部と連絡用凹部との間、および、圧油供給用凹部に隣接する連絡用凹部と第2圧油排出用凹部との間に位置し、各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接する。よって、低速走行時や据え切り時に可変絞り弁の自身の絞り部を全閉としても、第2の組に属する絞り部において圧油を流動させることができる。しかも、その可変絞り弁の自身の絞り部を全閉とした場合、第2の組に属する絞り部において流動する圧油は、第2圧油排出用凹部と一方の連絡用凹部との間の第1の組に属する絞り部、および、その一方の連絡用凹部と第1圧油排出用凹部との間の第1の組に属する絞り部を介して第1圧油排出用凹部に至るので、第1の組に属する絞り部の流路面積変化のみに応じて油圧シリンダ20に作用する油圧を制御できる。これにより、低速走行時や据え切り時における各バルブ部材に対する油圧の作用位置を増加させるために、各バルブ部材に形成する凹部の数を、従来よりも少なくすることができる。例えば、その低速走行時や据え切り時における油圧の作用位置を4位置とするのに、従来であれば各バルブ部材それぞれに形成する凹部の数を16ケとする必要があったのに対し、請求項2に記載の構成によれば10ケでよく、請求項3に記載の構成によれば12ケでよい。
【0021】
【第1実施例】
以下、図1〜図5を参照して第1実施例を説明する。
【0022】
図1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を備えている。そのトーションバー6は、ピン4により入力軸2に連結され、セレーション5により出力軸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、また、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10、11を介しラックハウジング9により支持されている。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とハウジング7との間にはオイルシール42、43が介在する。また、ラック16を支持するサポートヨーク40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。
【0023】
操舵補助力発生用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。
【0024】
その制御バルブ30は、バルブハウジング7に相対回転可能に挿入されている筒状の第1バルブ部材31と、この第1バルブ部材31に同軸中心に相対回転可能に挿入されている第2バルブ部材32とを備えている。その第1バルブ部材31は出力軸3にピン29により同行回転するよう連結されている。その第2バルブ部材32は入力軸2と一体的に成形され、すなわち入力軸2の外周部により第2バルブ部材32が構成され、第2バルブ部材32は入力軸2と同行回転する。よって、第1バルブ部材31と第2バルブ部材32は、操舵抵抗に応じ前記トーションバー6がねじれることで同軸中心に相対回転する。
【0025】
そのバルブハウジング7に、ポンプ70に接続される入口ポート34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23に接続される第2ポート38と、直接にタンク71に接続される第1出口ポート36と、後述の可変絞り弁60を介しタンク71に接続される第2出口ポート61とが設けられている。各ポート34、36、37、38、61は、その第1バルブ部材31と第2バルブ部材32との内外周間の弁間流路27を介し互いに接続されている。
【0026】
すなわち、図2、図3に示すように、第1バルブ部材31の内周に10ケの凹部50a、50b、50cが周方向に関し互いに等間隔に形成され、第2バルブ部材32の外周に10ケの凹部51a、51b、51cが周方向に関し互いに等間隔に形成されている。図4は実線により第2バルブ部材32の展開図を示し、鎖線により第1バルブ部材31に形成された凹部50a、50b、50cを示す。第1バルブ部材31に形成された凹部50a、50b、50cの間に第2バルブ部材32に形成された凹部51a、51b、51cが位置する。
【0027】
その第1バルブ部材31に形成された凹部は、3ケの右操舵用凹部50aと、3ケの左操舵用凹部50bと、4ケの連絡用凹部50cとを構成する。各右操舵用凹部50aは、前記第1ポート37を介して油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室22に接続される。各左操舵用凹部50bは前記第2ポート38を介して油圧シリンダ20の左操舵補助力発生用油室23に接続される。
【0028】
その第2バルブ部材32に形成された凹部は、4ケの圧油供給用凹部51aと、4ケの第1圧油排出用凹部51bと、2ケの第2圧油排出用凹部51cとを構成する。各圧油供給用凹部51aは、前記入口ポート34を介してポンプ70に接続される。各第1圧油排出用凹部51bは、入力軸2に形成された流路52aから入力軸2とトーションバー6との間を通り、入力軸2に形成された流路52b(図1参照)と第1出口ポート36とを介しタンク71に接続される。各第2圧油排出用凹部51cは、前記第2出口ポート61を介して可変絞り弁60に接続される。
【0029】
各第2圧油排出用凹部51cの両隣に連絡用凹部50cが配置され、各第2圧油排出用凹部51cの両隣の連絡用凹部50cの一方は第1圧油排出用凹部51bに隣接すると共に他方は圧油供給用凹部51aに隣接し、一方の第2圧油排出用凹部51cの両隣の各連絡用凹部50cに隣接する第1圧油排出用凹部51bと圧油供給用凹部51aとは右操舵用凹部50aに隣接し、他方の第2圧油排出用凹部51cの両隣の各連絡用凹部50cに隣接する第1圧油排出用凹部51bと圧油供給用凹部51aとは左操舵用凹部50bに隣接し、その各第1圧油排出用凹部51bに隣接する左右操舵用凹部50a、50bは圧油供給用凹部51aの両隣に配置され、その圧油供給用凹部51aに隣接する右操舵用凹部50aは左操舵用凹部50bに隣接する第1圧油排出用凹部51bに隣接し、その圧油供給用凹部51aに隣接する左操舵用凹部50bは右操舵用凹部50aに隣接する第1圧油排出用凹部51bに隣接する。
【0030】
その第1バルブ部材31に形成された凹部50a、50b、50cの軸方向に沿う縁と第2バルブ部材32に形成された凹部51a、51b、51cの軸方向に沿う縁との間が絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′を構成する。これにより、各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′はポンプ70とタンク71と油圧シリンダ20とを接続する油路27に配置されている。
【0031】
図4に示すように、その第2バルブ部材32に形成された凹部51a、51b、51cの軸方向に沿う縁は面取り部とされている。その圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部E、E′における圧油供給用凹部51aの軸方向に沿う縁と、圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部F、F′における第2圧油排出用凹部51cの軸方向に沿う縁(図2において△で囲む)の面取り部の幅をW、その他の第2バルブ部材32に形成された凹部の軸方向に沿う縁(図2において○で囲む)の面取り部の幅をW′として、図3、図4に示すように、W>W′とされている。
【0032】
操舵抵抗のない状態(図2〜図4の状態)にある各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′を全閉するのに要する両バルブ部材31、32の相対回転角度(すなわち閉鎖角度)を互いに比較すると、図4に示すように、圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部E、E′および圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部F、F′の閉鎖角度θrは、他の絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′の閉鎖角度θtよりも大きい。これにより、第1バルブ部材31と第2バルブ部材32との間の各絞り部は、複数の絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′からなる第1の組と、この第1の組に属する各絞り部よりも閉鎖角度の大きな複数の絞り部E、E′、F、F′からなる第2の組とに組分けされる。
【0033】
その入力軸2と出力軸3は、路面から操舵用車輪を介し伝達される抵抗によるトーションバー6のねじれによって相対回転する。その相対回転により第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とが相対回転することで、各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′の流路面積が変化し、油圧シリンダ20が操舵方向と操舵抵抗に応じた操舵補助力を発生する。
【0034】
すなわち、図2、図3は操舵が行なわれていない状態を示し、両バルブ部材31、32の間の各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′は全て開かれ、入口ポート34と各出口ポート36、61とは弁間流路27を介し連通し、ポンプ70から制御バルブ30に流入する油はタンク71に還流し、操舵補助力は発生しない。
【0035】
この状態から右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により両バルブ部材31、32が相対回転すると、圧油供給用凹部51aと右操舵用凹部50aとの間の絞り部A、左操舵用凹部50bと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部D、右操舵用凹部50aに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部F、右操舵用凹部50aに隣接する第1圧油排出用凹部51bと連絡用凹部50cとの間の絞り部H、左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部E′、および左操舵用凹部50bに隣接する第1圧油排出用凹部51bに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部G′の流路面積が大きくなり、他の絞り部B、C、E、G、F′H′の流路面積が小さくなる。これにより、油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室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、左操舵補助力発生用油室23からタンク71に油が還流し、車両の右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。
【0036】
左方へ操舵すると第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とが右方に操舵した場合と逆方向に相対回転し、絞り部B、C、E、G、F′H′の流路面積が大きくなり、他の絞り部A、D、F、H、E′、G′の流路面積が小さくなるので、車両の左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。
【0037】
図1に示すように、その第2出口ポート61に連通する可変絞り弁60は、バルブハウジング7に形成された挿入孔66に図中上下方向に変位可能に挿入されたスプール62を有する。その挿入孔66の各端はプラグ68a、68bにより閉鎖され、一方のプラグ68aにねじ込まれたバネ圧調節ネジ79とスプール62の上端との間に圧縮コイルバネ69が挿入されている。そのスプール62に電磁力を作用させるソレノイド64と、このソレノイド64の電磁力を車速に応じ制御する車速センサを有するコントローラ63が設けられている。これにより、高速になるとスプール62に作用する電磁力が小さくなりスプール62は図中下方に変位し、低速になるとスプール62に作用する電磁力が大きくなりスプール62は図中上方に変位する。
【0038】
そのスプール62の外周に周溝62aが形成され、その挿入孔66の内周に周溝66aが形成され、両周溝62a、66aの間が可変絞り弁60の自身の絞り部67とされている。この絞り部67の流路面積は、高速になってスプール62が図中下方に変位すると大きくなり、低速になってスプール62が上方に変位すると小さくなる。その絞り部67の流路面積の最大値は、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の全流路面積の最大値以上、若しくは絞り機能を奏さなくなるまで大きくされ、その絞り部67の流路面積の最小値は、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の全流路面積の最小値以下とされる。なお、各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′の流路面積は、操舵方向に応じて、両バルブ部材31、32の相対回転角度が大きくなる程に大きくなる場合と小さくなる場合とがある。その流路面積が、両バルブ部材31、32の相対回転角度が零の時の流路面積よりも大きくなると、各絞り部A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′は実質的に絞り機能を奏することはない。よって、本明細書において「全流路面積」とは、その相対回転角度が大きくなる程に流路面積が小さくなる絞り部における流路面積の合計をいう。従って、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の全流路面積の最大値とは、両バルブ部材31、32の相対回転角が大きくなる程に流路面積が小さくなる絞り部における最大値であり、右操舵時は絞り部E、F′の全流路面積の最大値をいい、左操舵時は絞り部F、E′の全流路面積の最大値をいう。また、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の全流路面積の最小値とは、両バルブ部材31、32の相対回転角が大きくなる程に流路面積が小さくなる絞り部における最小値であり、右操舵時は絞り部E、F′の全流路面積の最小値をいい、左操舵時は絞り部F、E′の全流路面積の最小値をいい、全閉状態を含む。
【0039】
その可変絞り弁60の自身の絞り部67と第2出口ポート61とを連通する流路58がバルブハウジング7に形成され、その絞り部67とスプール62の上方空間とを連通する通孔75がスプール66に形成され、そのスプール62の上方空間と第1出口ポート36とを連通する流路76がバルブハウジング7に形成されている。これにより、図5に示す油圧回路が構成され、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′とタンク71との間の油路の流路面積が、車速に応じた可変絞り弁60の作動により変化する。なお、スプール62の下方空間と上方空間とを連通するドレン通路78が、そのスプール62に形成されている。
【0040】
上記構成によれば、低速走行時や据え切り時においては、スプール62は図1において上方に変位し、このスプール62の変位により可変絞り弁60の自身の絞り部67は全閉状態になる。よって、油圧シリンダ20に作用する油圧は、第1の組の絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′の流路面積の変化に応じ制御され、図10において一点鎖線で示すように、操舵入力トルクが小さく両バルブ部材31、32の相対回転角が小さくても、第1の組に属する絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′の流路面積を小さくし、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合を大きくし、低速走行時における操舵の高応答性を満足させることができる。
【0041】
高速走行時においては、スプール62は図1において下方に変位し、このスプール62の変位により可変絞り弁60の自身の絞り部67の流路面積は、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の全流路面積の最大値以上になる。よって、油圧シリンダ20に作用する油圧は、第2の組の絞り部E、E′、F、F′の流路面積の変化と、第1の組の絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′の流路面積の変化との合成特性に応じ制御される。これにより、図10において実線で示すように、操舵入力トルクを大きくして両バルブ部材31、32の相対回転角を大きくしない限り、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′の流路面積は小さくなることなく大きく保持され、操舵補助力を発生させる油圧の増加割合は小さいので、高速走行時における操舵の安定性を満足させることができる。
【0042】
また、中速走行時においては、車速に応じて可変絞り弁60の絞り部67の開度が変化するので、操舵の高応答性と安定性とを満足させることができる。
【0043】
【第2実施例】
以下、図6、図7を参照して第2実施例を説明する。なお、第2実施例においては、第1実施例と同様の構成は図面において第1実施例と同一符号を付して重複説明を省略し、相違点を説明する。
【0044】
図6に示すように、第1バルブ部材31の内周に12ケの凹部50a、50b、50cが周方向に関し互いに等間隔に形成され、第2バルブ部材32の外周に12ケの凹部51a、51b、51cが周方向に関し互いに等間隔に形成されている。
【0045】
その第1バルブ部材31に形成された凹部は、2ケの右操舵用凹部50aと、2ケの左操舵用凹部50bと、8ケの連絡用凹部50cとを構成する。
【0046】
その第2バルブ部材32に形成された凹部は、4ケの圧油供給用凹部51aと、4ケの第1圧油排出用凹部51bと、4ケの第2圧油排出用凹部51cとを構成する。
【0047】
各第2圧油排出用凹部51cの両隣に連絡用凹部50cが配置され、各第2圧油排出用凹部51cの両隣の連絡用凹部50cの一方は第1圧油排出用凹部51bに隣接すると共に他方は圧油供給用凹部51aに隣接し、各連絡用凹部50cに隣接する圧油供給用凹部51aは第1圧油排出用凹部51bの両隣の左右操舵用凹部50a、50bに隣接する。
【0048】
図6は操舵が行なわれていない状態を示し、この状態から右方へ操舵することによって生じる操舵抵抗により両バルブ部材31、32が相対回転すると、圧油供給用凹部51aと右操舵用凹部50aとの間の絞り部A、左操舵用凹部50bと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部D、右操舵用凹部50aに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間の絞り部F、右操舵用凹部50aに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cに隣接する第2圧油排出用凹部51cに隣接する連絡用凹部50cと第1圧油排出用凹部51bとの間の絞り部H、左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間の絞り部E′、および左操舵用凹部50bに隣接する圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cに隣接する第2圧油排出用凹部51cと連絡用凹部50cとの間の絞り部G′の流路面積が大きくなり、他の絞り部B、C、E、G、F′H′の流路面積が小さくなる。これにより、油圧シリンダ20の右操舵補助力発生用油室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、左操舵補助力発生用油室23からタンク71に油が還流し、車両の右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。
【0049】
左方へ操舵すると第1バルブ部材31と第2バルブ部材32とが右方に操舵した場合と逆方向に相対回転し、絞り部B、C、E、G、F′H′の流路面積が大きくなり、他の絞り部A、D、F、H、E′、G′の流路面積が小さくなるので、車両の左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。
【0050】
他は第1実施例と同様の構成で、図7に示す油圧回路が構成され、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′とタンク71との間の油路の流路面積が、車速に応じた可変絞り弁60の作動により変化することで、第1実施例と同様の作用効果を奏する。
【0051】
上記各実施例の構成によれば、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′は、圧油供給用凹部51aと連絡用凹部50cとの間、および、圧油供給用凹部51aに隣接する連絡用凹部50cと第2圧油排出用凹部51cとの間に位置し、各第2圧油排出用凹部51cの両隣に連絡用凹部50cが配置され、各第2圧油排出用凹部51cの両隣の連絡用凹部50cの一方は第1圧油排出用凹部51bに隣接すると共に他方は圧油供給用凹部51aに隣接する。よって、低速走行時や据え切り時に可変絞り弁60の絞り部67を全閉としても、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′において圧油を流動させることができる。しかも、その可変絞り弁60の絞り部67を全閉とした場合、第2の組に属する絞り部E、E′、F、F′において流動する圧油は、第2圧油排出用凹部51cと一方の連絡用凹部50cとの間の第1の組に属する絞り部G、G′、および、その一方の連絡用凹部50cと第1圧油排出用凹部51bとの間の第1の組に属する絞り部H、H′を介して第1圧油排出用凹部51bに至るので、第1の組に属する絞り部A、B、C、D、G、H、G′、H′の流路面積変化のみに応じて油圧シリンダ20に作用する油圧を制御できる。これにより、低速走行時や据え切り時における各バルブ部材に対する油圧の作用位置を増加させるために、各バルブ部材31、32に形成する凹部の数を、従来よりも少なくすることができる。すなわち、その低速走行時や据え切り時における油圧の作用位置を4位置とするのに、従来であれば各バルブ部材それぞれに形成する凹部の数を16ケとする必要があったのに対し、第1実施例によれば10ケでよく、第2実施例によれば12ケでよい。これにより、加工コストの増大や装置の大型化を招くことなく、バルブ部材31、32の変形による作動不良と流動音の発生とを防止できる。
【0052】
なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例では本発明をラックピニオン式油圧パワーステアリング装置に適用したが、例えば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することができる。また、上記実施例では可変絞り弁の流路面積を車速に応じ変化させたが、例えば操舵角のような他の運転条件に応じ変化させてもよい。
【0053】
【発明の効果】
本発明の油圧パワーステアリング装置によれば、加工コストの増大や装置の大型化を招くことなく、バルブ部材の変形による作動不良と流動音の発生とを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の油圧パワーステアリング装置の縦断面図
【図2】第1実施例の制御バルブの横断面構造の説明図
【図3】第1実施例の制御バルブの展開図
【図4】第1実施例の制御バルブの要部の拡大図
【図5】第1実施例の油圧パワーステアリング装置の油圧回路を示す図
【図6】第2実施例の制御バルブの横断面構造の説明図
【図7】第2実施例の油圧パワーステアリング装置の油圧回路を示す図
【図8】従来例の制御バルブの横断面構造の説明図
【図9】従来例の油圧パワーステアリング装置の油圧回路を示す図
【図10】油圧パワーステアリング装置における入力トルクと油圧との関係及び両バルブ部材の相対回転角と油圧との関係を示す図
【符号の説明】
20 油圧シリンダ
30 油圧制御バルブ
31 第1バルブ部材
32 第2バルブ部材
50a 右操舵用凹部
50b 左操舵用凹部
50c 連絡用凹部
51a 圧油供給用凹部
51b 第1圧油排出用凹部
51c 第2圧油排出用凹部
60 可変絞り弁
70 ポンプ
71 タンク
A、B、C、D、E、F、G、H、E′、F′、G′、H′ 絞り部
Claims (3)
- 操舵補助力発生用油圧アクチュエータと、
油圧制御バルブとを備え、
その油圧制御バルブは、筒状の第1バルブ部材と、この第1バルブ部材に操舵抵抗に応じ相対回転可能に挿入される第2バルブ部材とを有し、
両バルブ部材の間は、その操舵補助力発生用油圧アクチュエータをポンプとタンクとに接続する油路とされ、
その第1バルブ部材の内周に複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第2バルブ部材の外周に複数の凹部が互いに周方向の間隔をおいて形成され、その第1バルブ部材に形成された凹部の間に第2バルブ部材に形成された凹部が位置し、
それら凹部は、ポンプに接続される複数の圧油供給用凹部と、タンクに接続される複数の第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される複数の第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される複数の右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される複数の左操舵用凹部と、複数の連絡用凹部とを構成し、
その第1バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁と第2バルブ部材に形成された凹部の軸方向に沿う縁との間が絞り部を構成し、各絞り部は、操舵方向と操舵抵抗に応じた両バルブ部材の相対回転により操舵補助力を付与できるように前記油路に配置される油圧パワーステアリング装置において、
各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、
圧油供給用凹部と連絡用凹部との間の絞り部と、圧油供給用凹部に隣接する連絡用凹部と第2圧油排出用凹部との間の絞り部とは第2の組に属し、他の絞り部は第1の組に属し、第2の組に属する絞り部の閉鎖角度は第1の組に属する絞り部の閉鎖角度よりも大きくされている油圧パワーステアリング装置。 - その第1バルブ部材の内周に形成される凹部は10ケとされ、その第2バルブ部材の外周に形成される凹部は10ケとされ、
それら凹部は、ポンプに接続される4ケの圧油供給用凹部と、タンクに接続される4ケの第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される2ケの第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される3ケの右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される3ケの左操舵用凹部と、4ケの連絡用凹部とを構成し、
各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、一方の第2圧油排出用凹部の両隣の各連絡用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部と圧油供給用凹部とは右操舵用凹部に隣接し、他方の第2圧油排出用凹部の両隣の各連絡用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部と圧油供給用凹部とは左操舵用凹部に隣接し、その各第1圧油排出用凹部に隣接する左右操舵用凹部は圧油供給用凹部の両隣に配置され、その圧油供給用凹部に隣接する右操舵用凹部は左操舵用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部に隣接し、その圧油供給用凹部に隣接する左操舵用凹部は右操舵用凹部に隣接する第1圧油排出用凹部に隣接する請求項1に記載の油圧パワーステアリング装置。 - その第1バルブ部材の内周に形成される凹部は12ケとされ、その第2バルブ部材の外周に形成される凹部は12ケとされ、
それら凹部は、ポンプに接続される4ケの圧油供給用凹部と、タンクに接続される4ケの第1圧油排出用凹部と、運転条件に応じ自身の絞り部の流路面積を変化させる可変絞り弁を介してタンクに接続される4ケの第2圧油排出用凹部と、油圧アクチュエータの右操舵補助力発生用油室に接続される2ケの右操舵用凹部と、油圧アクチュエータの左操舵補助力発生用油室に接続される2ケの左操舵用凹部と、8ケの連絡用凹部とを構成し、
各第2圧油排出用凹部の両隣に連絡用凹部が配置され、各第2圧油排出用凹部の両隣の連絡用凹部の一方は第1圧油排出用凹部に隣接すると共に他方は圧油供給用凹部に隣接し、各連絡用凹部に隣接する圧油供給用凹部は第1圧油排出用凹部の両隣の左右圧油供給用凹部に隣接する請求項1に記載の油圧パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17026395A JP3563157B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 油圧パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17026395A JP3563157B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 油圧パワーステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08337179A JPH08337179A (ja) | 1996-12-24 |
JP3563157B2 true JP3563157B2 (ja) | 2004-09-08 |
Family
ID=15901701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17026395A Expired - Fee Related JP3563157B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 油圧パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3563157B2 (ja) |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP17026395A patent/JP3563157B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08337179A (ja) | 1996-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3345148B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3563157B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP2852997B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3762531B2 (ja) | 可変絞り弁 | |
JP3847486B2 (ja) | 可変絞り弁 | |
JP3420687B2 (ja) | 可変絞り弁 | |
JP3655696B2 (ja) | 可変絞り弁および油圧パワーステアリング装置 | |
JP4042314B2 (ja) | パワーステアリング装置 | |
JP3634054B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3690877B2 (ja) | ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置およびその製造方法 | |
JP2989990B2 (ja) | バルブ装置 | |
JP3664515B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3847487B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3776271B2 (ja) | 位置決め機構 | |
JPH10331996A (ja) | 可変絞り弁 | |
JP3894704B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JPH06239254A (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3681829B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3910700B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JPH068841A (ja) | 油圧パワーステアリング装置用ロータリー式制御バルブ | |
JP2852991B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置用制御バルブ | |
JPH08192760A (ja) | 油圧パワーステアリング装置用制御弁およびその製造方法 | |
JP2589451Y2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JPH09136657A (ja) | 油圧パワーステアリング装置 | |
JP3810931B2 (ja) | 油圧パワーステアリング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040223 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040525 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040602 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100611 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110611 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120611 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130611 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |