JPH0645344B2

JPH0645344B2 - パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPH0645344B2
Application number: JP59248183A
Authority: JP
Inventors: 元小塚
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1984-11-26
Publication date: 1994-06-15
Anticipated expiration: 2009-06-15
Also published as: JPS61129365A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は自動車に使用されるパワーステアリング装置の
改良に関するものである。

（従来の技術）本件出願人は、ステアリングハンドルの動きをトーシヨ
ンバーを介し油路切換弁に伝えてオイルポンプから同油
路切換弁へ延びた高圧油路と同油路切換弁からオイルタ
ンクへ延びた低圧油路とを切換えてパワーシリンダを所
定の操舵方向に作動させるとともに同高圧油路を流れる
作動油の一部を反力ピストンへ導いてトーシヨンバーの
捩れを規制するパワーステアリング装置において、前記
高圧油路のオリフイスを迂回するバイパス油路に、高速
時の操舵しない中立位置近傍のときだけに同バイパス油
路を閉じて前記反力ピストンへの油路の油圧を所定値上
昇させるチエンジ・オーバ・バルブを設けたことを特徴
とするパワーステアリング装置をすでに提案した（必要
ならば特願昭５８−86599号明細書を参照されたい）。

（発明が解決しようとする問題点）前記パワーステアリング装置では、高速時の操舵しない
中立位置近傍のときだけに、バイパス油路を閉じて、反
力ピストンへの油路の油圧を所定値（＋1.5kg／cm²程
度）上昇させ、上記中立位置近傍でのハンドルトルクを
増大させて、高速時の微小操舵時の反力感（手応え）を
向上させるようにしているが、ステアリングハンドルを
さらに右（または左）に切り続けると、油路切換弁の出
力油圧（オイルポンプの吐出圧）が第16図のように２次
曲線を描いて上昇し、この吐出圧の影響が本制御系の油
路、即ち、反力ピストンへの油路及び同油路からチエン
ジ・オーバ・バルブに向うパイロツト油路にもそのまま
表われて、同各油路の油圧が上昇し、チエンジ・オーバ
・バルブを開位置（Ｌ位置）に移動させ、バイパス油路
を開き、反力ピストンへの油路の油圧を上記所定値だけ
低下させ、高速操舵時の反力感（手応え）を減殺して、
操舵を不安定にするという問題があつた。

（問題点を解決するための手段）本発明は前記の問題点に対処するもので、ステアリング
ハンドルの動きをトーシヨンバーを介し油路切換弁に伝
えてオイルポンプから同油路切換弁へ延びた高圧油路と
同油路切換弁からオイルタンクへ延びた低圧油路とを切
換えてパワーシリンダを所定の操舵方向に作動させると
ともに同高圧油路を流れる作動油の一部を反力ピストン
へ導いてトーシヨンバーの捩れを規制するパワーステア
リング装置において、前記高圧油路の主オリフイス(a)
を迂回するバイパス油路を閉じて前記反力ピストンへの
油路の油圧を所定値上昇させるチエンジ・オーバ・バル
ブと、所定速度以上の高速時に前記反力ピストンへの油
路の途中から低圧油路に向う油路を全閉にし同反力ピス
トンへの油路及び同油路から上記チエンジ・オーバ・バ
ルブに向うパイロツト油路の油圧を高めて同チエンジ・
オーバ・バルブを閉位置に保持する車速応動型の流量制
御バルブと、操舵に伴なうポンプ吐出圧の増大時に前記
反力ピストンへの油路を閉じるアンロードバルブと、所
定速度以上の高速時に前記チエンジ・オーバ・バルブが
閉方向に作動した場合に、前記反力ピストンへの油路の
うちアンロードバルブよりも反力ピストン側の油路と前
記高圧油路とを連通するアンロードバルブバイパス手段
とを具えていることを特徴としたパワーステアリング装
置に係り、その目的とする処は、高速走行時の全操舵範
囲で反力感（手応え＝操舵感覚）を向上できる改良され
たパワーステアリング装置を供する点にある。

（実施例）次に本発明のパワーステアリング装置を第１図乃至第15
図に示す一実施例により説明する。まず第１図によりそ
の概略を説明すると、(1)がエンジン（図示せず）によ
り駆動されるオイルポンプで、同オイルポンプ(1)は、
流量が一定（７／min程度）の、吐出圧が可変（５kg
／cm²〜70kg／cm²）のオイルポンプである。また(2)が
四方向油路切換弁（ロータリバルブ）、(3)が操舵用パ
ワーシリンダ、(4)がオイルタンク、(5)が複数個の反力
ピストン、(6)が同各反力ピストン(5)の背後に形成した
チヤンバー、(7a₁)(7a₂)が上記オイルポンプ(1)から上
記油路切換弁(2)へ延びた高圧油路、(8a)が同油路切換
弁(2)から上記オイルタンク(4)へ延びた低圧油路、(9a)
(10a)が上記油路切換弁(2)から上記パワーシリンダ(3)
へ延びた油路、(a)が上記高圧油路(7a₁)(7a₂)の間に設
けた主オリフイス、(7b₁)(7b₂)が同主オリフイス(a)の
上流側及び下流側の高圧油路(7a₁)(7a₂)に接続したバイ
パス油路、(11)が同バイパス油路(7b₁)(7b₂)の間に介装
した油圧増大手段を構成するチエンジ・オーバ・バルブ
(COV)、(12)が同チエンジ・オーバ・バルブ(11)の上流
側の油路(7b₁)に油路(7c₁)(7c₂)を介して接続した圧力
制御バルブ、(13)が流量制御バルブ、(7d)が上記圧力制
御バルブ(12)から延びた油路で、同油路(7d)から岐れた
一対の並列油路(7e)(7e′)が上記流量制御バルブ(13)へ
延びている。また(7c₃)が上記チエンジ・オーバ・バル
ブ(11)のＨ側ポートから上記油路(7c₂)へ延びた油路、
(c)が同油路(7c₃)に設けた第３オリフイス、(19)が上記
油路(7c₁)(7c₂)の間に介装したアンロードバルブ、(7
d₁)が上記油路(7d)の途中から上記圧力制御バルブ(12)
へ延びた副パイロツト油路、(7d₂)が上記油路(7d)の途
中から前記反力ピストン(5)の背後のチヤンバー(6)へ延
びた油路、(b)が上記油路(7e)の途中に設けた第２オリ
フイス、(7e₁)が同第２オリフイス(b)下流側の油路(7e)
から前記チエンジ・オーバ・バルブ(11)へ延びたCOVパ
イロツト油路、(7f)が上記流量制御バルブ(13)から上記
低圧油路(8b)へ延びた油路、(d)が同油路(7f)の途中に
設けた第１オリフイス、(7f₁)が同第１オリフイス(d)の
上流側の油路(7f)から前記圧力制御バルブ(12)へ延びた
主パイロツト油路、(14)が車速センサー、(15)が制御装
置、(16)がイグニシヨンスイツチ、(17)がイグニシヨン
コイル、(18a)(18b)から上記流量制御バルブ(13)の電磁
コイルへ延びた配線で、上記車速センサ(14)は、車速を
検出し、その結果得られたパルス信号（車速に応じたパ
ルス信号）を制御装置(15)へ送出するようになつてい
る。また同制御装置(15)は、同パルス信号に対応した電
流（所定速度の高速時の電流零（ｉ＝０）から停車時の
電流最大（ｉ＝１）までの車速に対応した電流）を流量
制御バルブ(13)の電磁コイル(57)へ送出して、流量制御
バルブ(13)のプランジヤ(52)及びスプール(51)を上記電
流値に応じた所定位置に保持するようになつている。

次に前記の油路切換弁(2)チエンジ・オーバ・バルブ(1
1)圧力制御バルブ(12)流量制御バルブ(13)アンロードバ
ルブ(19)を第２図乃至第15図により具体的に説明する。
第２図乃至第６図の(20)がバルブハウジングで、上記各
バルブ(2)(11)(12)(13)は同バルブハウジング(20)内に
組込まれている。

まず油路切換弁(2)を第２図により具体的に説明する
と、(21)がステアリングハンドル（図示せず）により操
作される入力軸、第２、３図の(23)が上下の軸受により
バルブハウジング(20)内に回転可能に支持された出力軸
を構成するシリンダブロツク、(22)が上記入力軸(21)内
に挿入したトーシヨンバーで、同トーシヨンバー(22)
は、その上部が入力軸(21)の上部に、その下部がシリン
ダブロツク(23)に、それぞれ固定され、同トーシヨンバ
ー(22)の捩れによる入力軸(21)とシリンダブロツク(23)
との相対的な回転角度差を許容するように構成されてい
る。また(21a)が上記入力軸(21)の下部外周面に設けた
複数個の縦溝で、上記シリンダブロツク(23)には、同各
縦溝(21a)に対向してシリンダが設けられ、同各シリン
ダに前記反力ピストン(5)が嵌挿されて同各反力ピスト
ン(5)の先端に設けた突起が同各縦溝(21a)に係合してい
る。また同各反力ピストン(5)の背後のチヤンバー(6)
は、シリンダブロツク(23)とバルブハウジング(20)との
間に形成されており、環状溝(b′)に連通している。

また(23a)が上記シリンダブロツク(23)に一体のピニオ
ン、(24a)が同ピニオン(23a)に噛合したラツク、(24)が
ラツクサポート、(26)がキヤツプ、(25)が同キヤツプ(2
6)と上記ラツクサポート(24)との間に介装したバネ、(2
8)が上記シリンダブロツク(23)の直上のバルブハウジン
グ(20)内に固定した油路切換弁(2)のスリーブ、(28a)(2
8b)(28c)が同スリーブ(28)の外周面に設けた油路、(27)
が同スリーブ(28)と上記入力軸(21)との間に嵌挿された
バルブボデイ、(23b)が同バルブボデイ(27)の下端部と
上記シリンダブロツク(23)の上端部とを連結するピン、
(27a)(27b)(27c)が上記バルブボデイ(27)の外周面に設
けた油路である。

前記構成において、ステアリングハンドルが中立位置に
あるときには、高圧油路(7a)がバルブボデイ(27)の油路
(27a)とスリーブ(28)の油路(28a)とを介して入力軸(21)
とトーシヨンバー(22)との間のチヤンバー(29)に連通し
て、オイルポンプ(1)からの作動油が高圧油路(7a)→油
路(28a)→油路(27a)→チヤンバー(29)（なお油路(27a)
とチヤンバー(29)との間の油路は図示せず）→低圧油路
(8a)→オイルタンク(4)→オイルポンプ(1)に循環するよ
うになつている。またステアリングハンドルを右に切つ
て、入力軸(21)をバルブボデイ(27)に対して相対的に右
に回転すると、高圧油路(7a)がバルブボデイ(27)の油路
(27a)(27b)及びスリーブ(28)の油路(28b)を介してパワ
ーシリンダ(3)の油路(9a)に、低圧油路(8a)がチヤンバ
ー(29)とバルブボデイ(27)の油路(27c)とスリーブ(28)
の油路(28c)とを介してパワーシリンダ(3)の油路(10a)
に、それぞれ連通して、オイルポンプ(1)からの作動油
が高圧油路(7a)→油路(27a)→油路(28b)→油路(9a)→パ
ワーシリンダ(3)の左室へ送られる一方、パワーシリン
ダ(3)の右室の油が油路(10a)→油路(28c)→油路(27c)→
チヤンバー(29)→低圧油路(8a)→タンク(4)へ戻され、
パワーシリンダ(3)のピストンロツドが右へ移動して、
右方向への操舵が行なわれる。またステアリングハンド
ルを左に切つて、入力軸(21)をバルブボデイ(27)に対し
て相対的に左に回転すると、高圧油路(7a)がバルブボデ
イ(27)の油路(27a)とスリーブ(28)の油路(28c)とを介し
てパワーシリンダ(3)の油路(10a)に、低圧油路(8a)がチ
ヤンバー(29)とバルブボデイ(27)の油路(27b)とスリー
ブ(28)の油路(28b)とを介してパワーシリンダ(3)の油路
(9a)に、それぞれ連通して、オイルポンプ(1)からの作
動油が高圧油路(7a)→油路(27a)→油路(28c)→油路(10
a)→パワーシリンダ(3)の右室へ送られる一方、パワー
シリンダ(3)の左室の油が油路(9a)→油路(28b)→油路(2
7b)→チヤンバー(29)→低圧油路(8a)→タンク(4)へ戻さ
れ、パワーシリンダ(3)のピストンロツドが左へ移動し
て、左方向への操舵が行なわれるようになつている。

次に油圧増大手段を構成する前記チエンジ・オーバ・バ
ルブ(11)及びアンロードバルブ(19)を具体的に説明する
と、同チエンジ・オーバ・バルブ(11)は、第３図乃至第
７図から明らかなように、主オリフィス(a)のバイパス
油路(7b₁)(7b₂)の間に介装されている。同チエンジ・オ
ーバ・バルブ(11)は、環状溝(30a)(30b)(30c)（なお環
状溝(30a)は油路(7b₁)の一部に、環状溝(30b)は油路(7c
₂)の一部に、環状溝(30c)は油路(7e₁)の一部に、それぞ
れ相当している）を設けたスプール(30)を有している。
また同チエンジ・オーバ・バルブ(11)内に組込まれたア
ンロードバルブ(19)は、上記スプール(30)の内周面に密
嵌、固定したスリーブ(35)と同スリーブ(35)内に軸方向
への移動を可能に嵌挿されたスプール(36)とを有し、同
スプール(36)には、油路(7b₁)(7c₁)と油路(7c₂)との間
を連通する、遮断する環状油路(36a)（第７図参照）を
有している。また(31)がバルブハウジング(20)に固定し
た固定キヤツプ、(32)が同固定キヤツプ(31)の下方に軸
方向への移動を可能に嵌挿した可動キヤツプ、(33)が同
各キヤツプ(31)(32)の間に介装したバネ、(34)が上記可
動キヤツプ(32)と上記アンロードバルブ(19)のスプール
(36)との間に介装したバネで、パイロツト油路(7e₁)
（第１図参照）の油圧が高まると、スプール(30)が第４
図の位置からバネ(33)に抗し第5,6図の位置まで上昇し
て、バイパス油路(7b₁)(7b₂)の間を遮断するように、ま
たパイロツト油路(7e₁)の油圧が低下すると、スプール
(30)がバネ(33)により下降して、バイパス油路(7b₁)(7b
₂)の間を連通するようになつている。また油路(7b₁)
（第１図参照）の油圧が高まると、スプール(36)が第4,
5図の位置からバネ(34)に抗し第６図の位置まで上昇し
て、油路(7b₁)(7c₂)の間を遮断するように、また油路(7
b₁)の油圧が低下すると、スプール(30)がバネ(34)によ
り下降して、油路(7b₁)(7c₁)の間を連通するようになつ
ている。なおチエンジ・オーバ・バルブ(11)のスプール
(30)の外周面は、ミクロン単位で仕上げられるが、内周
面にもこの程度の仕上げを行なうと、加工が容易でなく
なるので、アンロードバルブ(19)のスプール(36)が摺動
する内周面側には、真鍮、アルミニウム等の軟金属製ス
リーブ(35)を密嵌、固定して、スプール(30)の内周面の
仕上げを容易にしている。

次に前記圧力制御バルブ(12)を具体的に説明すると、同
圧力制御バルブ(12)は第4,5,6図から明らかなように、
スリーブ(40)とスプール(41)とキヤツプ(42)とストツパ
(43)とこれらのスプール(41)及びキヤツプ(42)の間に介
装したバネ(44)とスプール(41)内に設けたオリフィス
(d)とを有している。またスプール(41)には、第11図に
示すように３つの環状溝(41a)(41b)(41c)が設けられ、
環状溝(41a)が前記バイパス油路(7b₁)(7b₂)のうち、チ
エンジ・オーバ・バルブ(11)の上流側から岐れた油路(7
c₁)(7c₂)に対向している。また(41d)が上記オリフィス
(d)から同スプール(41)内を上方へ延びたチヤンバー、
(41e)が同チヤンバー(41d)と上記環状溝(41c)とをつな
ぐ油路（なおこれらの(41d)(41e)(41c)は低圧油路(8b)
の一部）で、同環状溝(41c)は、第２図に示した油路切
換弁(2)のバルブボデイ(27)の直上に形成した低圧油路
(8b)から斜め下方に延びたバルブハウジング(20)側の低
圧油路(8b)に対向している。また上記スリーブ(40)に
は、第12図乃至第15図に示すように、外周面円周方向に
位相を異にして上部から下部へ貫通孔をもつ切欠部が次
のように、即ち貫通孔(40a′)をもつ切欠部(40a)と貫通
孔(40b′)をもつ切欠部(40b)と貫通孔(40c′)(40c″)を
もつ切欠部(40c)とオリフイス(b)をもつ切欠部(40d)と
が設けられている。

上記各溝等は、貫通孔(40a′)をもつ孔(40a′)がスプー
ル(41)の環状溝(41c)とバルブハウジング(20)側の低圧
油路(8b)とをつなぎ、貫通孔(40b′)をもつ切欠部(40b)
がスプール(41)の環状溝(41a)とバルブハウジング(20)
側の油路(7c₂)とをつなぎ、貫通孔(40c′)(40c″)をも
つ切欠部(40c)がスプール(41)の環状溝(41a)(41b)をつ
なぎ、オリフイス(b)をもつ切欠部(40d)がスプール(41)
の環状溝(41b)とバルブハウジング(20)側の油路(7e)と
をつなぎ、貫通孔(40c′)(40c″)をもつ切欠部(40c)が
スプール(41)の環状溝(41b)と第4,5,6図に示したバルブ
ハウジング(20)側の油路(7d)とをつないでいる。そして
オリフイス(d)からスプール(41)のチヤンバー(41d)へ出
た油が油路(41e)→環状溝(41c)→貫通孔(40a′)→切欠
部40a)→バルブハウジング(20)側の低圧油路(8b)を経て
オイルタンク(4)に戻るように、またバイパス油路(7b₁)
から油路(7c₁)(7c₂)を経て切欠部(40b)に入つた作動油
が貫通孔(40b′)→環状溝(41a)→切欠部(40c)→貫通孔4
0c″)→環状溝(41b)→貫通孔(40e′)→切欠部(40e)→バ
ルブハウジング(20)の油路(7d)を経て流量制御バルブ(1
3)及び反力ピストン(5)の方向に向うように構成されて
いる。また上記環状溝(41b)内を流れる作動油の一部が
オリフイス(b)→切欠部(40d)→バルブハウジング(20)側
の油路(7e)を経て前記チエンジ・オーバ・バルブ(11)の
スプール(30)の背後にパイロツト圧として作用し（第５
図の(7e₁)参照）、さらに同スプール(30)の後端部に設
けた油路(30b)（第７図参照）→バルブハウジング(20)
側の油路(7e)を経て流量制御バルブ(13)の方向に向うよ
うになつている。

次に前記流量制御バルブ(13)を具体的に説明すると、同
流量制御バルブ(13)は、第4,5,6,8図から明らかなよう
に、前記圧力制御バルブ(12)の直下に互いの軸線が一致
するように配設されている。同流量制御バルブ(13)は、
スリーブ(50)とスプール(51)と非磁性材製のプランジヤ
(52)と同プランジヤ(52)に一体の磁性材製部材（図示せ
ず）と上記スプール(51)を上記プランジヤ(52)に締付け
固定するロツクナツト(54)と前記圧力制御バルブ(12)の
スリーブ(40)に当接する座板(55)と同座板(55)及び上記
スリーブ(50)の間に介装したバツクアツプスプリング(5
6)と電磁コイル(57)とを有し、上記スリーブ(50)は、第
８図に示すように、バルブハウジング(20)側の油路(7e)
に連通する油路(50a)とバルブハウジング(20)側の油路
(7e)に連通する油路(50b)とを有している。また上記ス
プール(51)には、斜めの溝(51a′)を有する環状油路(51
a)及び貫通孔(51b)と環状油路(51c)及び貫通孔(51d)と
が、上記プランジヤ(52)には、同貫通孔(51b)(51d)に連
通する油路(52a)と貫通孔(52b)と軸方向の油路(52c)と
が、それぞれ設けられている。すでに述べたように第4,
5,6図に示すバルブハウジング(20)側の油路(7d)→油路
(7e′)から流量制御バルブ(13)に向う作動油は、第８図
の油路(50b)に入り、第4,5,6図に示すバルブハウジング
(20)側の油路(7d)→油路(7e)から流量制御バルブ(13)に
向う作動油は、第８図の油路(50c)に入る。但し同第８
図は高速時の状態を示しており、この状態では、上記油
路(51a)(51a′)と上記油路(51c)とが流量制御バルブ(1
3)のスプール(51)により閉ざされている。ところが自動
車の速度が低下してくると、制御装置(15)は車速センサ
(14)からのパルス信号を受けて、そのときの車速に対応
した電流を流量制御バルブ(13)の電磁コイル(57)へ送
り、プランジヤ(52)及びスプール(51)が上記上限位置か
ら下降し、油路(51a)(51a′)が油路(50b)に油路(51c)が
油路(50a)に、それぞれ連通し、油路(7e′)から油路(50
b)に入つた作動油が油路(51a′)(51a)→油路(51b)を経
て油路(52a)に入り、また油路(7e)から油路(50a)に入つ
た作動油が油路(51c)→油路(51d)を経て油路(52a)に入
り、さらに同油路(52a)から油路(52b)→油路(52c)を経
てオリフイス(d)に向うことになる。なお第2,3図の(Z)
は油路切換弁(2)の中心軸線である。

（作用）次に前記パワーステアリング装置の作用を説明する。油
路切換弁(2)の出力油圧（オイルポンプ(1)の吐出圧）Ｐ
_ｐは、ハンドルを中立位置から右または左に切つて、入
力軸(21)のバルブボデイ(27)に対する相対角度が大きく
なれば、第16図の(A)のように２次曲線を描いて上昇す
る。このオイルポンプ(1)が第11図の矢印方向に押され
る。同時にスプール(41)の環状溝(41b)を通る作動油の
油圧Ｐ_Ｃが受圧面積の差からスプール(41)を第11図の矢
印方向に押す。一方、バネ(44)側は低圧油路(8b)に通じ
ており、スプール(41)がバネ(44)に抗し次第に上昇し、
貫通孔(40b′)の展開が次第に小さくなつてゆき、上記
矢印方向に押す油圧とバネ力とがつり合うと、スプール
(41)が停止する。この状態では、油路(7d)（反力ピスト
ン側チヤンバー(6)）の油圧Ｐ_ｃが最も低くなる。ハン
ドルをさらに右（または左）に切つて、油路(7a)(7b)(7
c)の油圧Ｐ_ｐがさらに上昇すると、圧力制御バルブ(12)
は環状溝(41b)に作用する該油圧Ｐ_ｐの受圧面積の差に
よつてスプール(41)が貫通孔(40b′)の開度をさらに閉
じる方向に移動せしめ、油路(7d)の油圧Ｐ_ｃが引続き上
記低い一定のレベルに保持される。従つて前記相対角度
を大きくして、大きな出力油圧Ｐ_ｐを得るときに、反力
ピストン側チヤンバー(6)の油圧Ｐ_ｃとトーシヨンバー
(22)の捩れ角度とで決まるハンドルトルクＴが大きくな
らない（第６図の(B)参照）。以上の据え切り時には、
すでに述べたように油路(7d)の油圧Ｐ_ｃは低く、チエン
ジ・オーバ・バルブ(11)のスプール(30)はバネ(33)の弾
力により第１図のＬ位置及び第４図の位置に保持され
て、バイパス油路(7b₁)(7b₂)を開いている。またこのと
き、アンロードバルブ(19)のスプール(36)はバネ(34)の
弾力により第４図の位置に保持され、油路(7c₁)(7c₂)を
開いている。なお第１図のチエンジ・オーバ・バルブ(1
1)はＨ位置を示している。

また自動車が低速走行状態に入れば、制御装置(15)は車
速センサ(14)からのパルス信号を受けて、そのときの車
速に対応した電流、例えばｉ＝0.8の電流を流量制御バ
ルブ(13)へ送り、プランジヤ(52)及びスプール(51)を下
限位置から上記電流値に対応した距離だけ上昇させ（第
１図では右向きに移動させ）、第８図に示すスリーブ(5
0)側油路(50a)(50b)の開口量を減少させる。そのため、
流量制御バルブ(13)を出る流量が前記停車時ね油路(50
a)(50b)からの流量よりも減少することになり、オリフ
イス(d)の上流側の油路(7f)の油圧が停車時よりも低く
なる。以上の低速時にハンドルを右（または左に切り始
めると、油路(7d)の油圧Ｐ_ｃが上昇を始める。そうする
と、油路(7f)の油圧も上昇する。この油圧は主パイロツ
ト油路(7f)を介し圧路制御バルブ(12)のスプール(41)
（スプール(41)の小径端）にそのまま伝えられて、同ス
プール(41)が第11図の矢印方向に押される。同時にスプ
ール(41)の環状溝(41b)を通る作動油が受圧面積の差か
らスプール(41)を第11図の矢印方向に押す。一方、バネ
(44)側は低圧油路(8b)に通じており、スプール(41)がバ
ネ(44)に抗し次第に上昇し、貫通孔(40b′)の開度が次
第に小さくなつてゆき、上記矢印方向に押す油圧とバネ
力とがつり合うと、スプール(41)が停止するが、前記ス
プール(41)の小径端を押す油圧は前記停車時よりも低
く、スプール(41)の上昇量がその分だけ少なくて（貫通
孔(40b′)の開口量がその分だけ多くて）油路(7d)（反
力ピストン側チヤンバー(6)）の油圧Ｐ_ｃが前記停車時
よりも高くなる。この状態はそれからも同じで、ハンド
ルをさらに右（または左）に切つて、油路(7a₁)(7b₁)(7
c₁)(7c₂)の油圧Ｐ_ｐがさらに上昇して、環状溝(41b)の
油圧がさらに増大しようとすると、圧力制御バルブ(12)
はスプール(41)をさらに移動して、貫通孔(40b′)の開
度を制限し、油路(7d)の油圧Ｐ_ｃが引続き停車時よりも
高い一定レベルに保持される。従つて前記相対角度を大
きくして大きな出力油圧Ｐ_ｐを得るときに、ハンドルト
ルクＴが停車時よりも大きくなるが、後記高速時のよう
には大きくならない。

上述の据え切り時乃至低速走行状態において、ハンドル
をより大きく切ると、ポンプ吐出圧が大となり、圧力制
御バルブ(12)を通過し流量制御バルブ(13)から低圧油路
(8b)へと流れる作動油が増大する。このとき、オリフイ
ス(d)の影響でその上流側の油圧が増大するが、該影響
により、チエンジ・オーバ・バルブ(11)のスプール(30)
端部の油路(7e₁)に作用する油圧が同様に増大する傾向
を有し、該油圧によつてチエンジ・オーバ・バルブ(11)
が上昇作動する場合があり、作動が不安定となるととも
に、反力ピストン側チヤンバー(6)の油圧が大となり、
ハンドルトルクが大となつてしまう惧れがある。この
為、上記油路(7e₁)の上流側に位置するオリフイス(b)を
設け、該油路(7e₁)の油圧が、ＣＯＶ作動油圧より低く
保持され、作動が安定する様構成されている。

また自動車が所定速度の高速状態に入れば、制御装置(1
5)は車速センサ(14)からのパルス信号を受けて、ｉ＝0.
5（又はｉ＜0.5）の電流を流量制御バルブ(13)へ送り、
プランジヤ(52)及びスプール(51)をバネ(60)により、上
限位置まで上昇させ（第１図では図示のＨ位置まで移動
させ）、第８図のスリーブ(50)の油路(50a)(50b)を全閉
にする。このとき、流量制御バルブ(13)を出る流量は零
になるので、オリフイス(d)の上流側の油路(75)の油圧
が最も低くなる。この油圧は主パイロツト油路(7f₁)を
介し圧力制御バルブ(12)のスプール(41)（スプール(41)
の小径端）にそのまま伝えられるので、すなわち、同ス
プール(41)を押圧する付勢力は零になる。同時にスプー
ル(41)の環状溝(41b)を通る作動油が受圧面積の差から
スプール(41)を第11図の矢印方向に押す。一方、バネ(4
4)側は低圧油路(8b)に通じており、スプール(41)がバネ
(44)に抗し次第に上昇し、貫通孔(40b′)の開度が次第
に小さくなつてゆき、上記矢印方向に押す油圧とバネ力
とがつり合うと、スプール(41)が停止する。が、前記ス
プール(41)の小径端を押す油圧は零になつており、スプ
ール(41)の上昇量がごく僅かで（貫通孔(40b′)の開口
量が最大で）、油路(7d)（反力ピストン側チヤンバー
(6)）の油圧Ｐ_ｃが最も高くなる。この油圧はオリフイ
ス(b)及びパイロツト油路(7e₁)を介しチエンジ・オーバ
・バルブ(11)のスプール(30)に伝えられ、同スプール(3
0)が第４図の位置から第５図の位置へ上昇し（第１図で
はＨ位置を選択し）、バイパス油路(7b₁)(7b₂)が閉じら
れるとともに油路(7c₂)(7c₃)と油路(7b₂)とが連通し、
オイルポンプ(1)からの作動油が、主オリフイス(a)を経
て油路切換弁(2)へ送られて、出力油圧Ｐ_ｐが設定圧だ
け上昇する。このことは高速時に操舵しないとき（ハン
ドル中立位置）でも、油路(7a₁)(7b₁)(7b₂)(7c₁)(7c₂)
(7c₃)の油圧Ｐ_ｐが停車時や低速時よりも上昇すること
であり（第27図のＰ_p1参照）、この油圧は圧力制御バル
ブ(12)及び油路(7d)(7d₁)を介し反力ピストン側のチヤ
ンバー(6)に伝えられて、高速時の微小操舵時の反力感
（手応え）が向上する。ハンドルをさらに右（または
左）に切り続けると、油路(7a₁)(7b₁)(7b₂)(7c₁)(7c₂)
(7c₃)の油圧Ｐ_ｐがさらに上昇して、（例えば15kg／cm²
程度に上昇して）油路(7d)の油圧Ｐ_ｃがさらに上昇する
ことは前述の通りで、この場合、上述の設定圧だけ上昇
した影響で全体的に据え切り運転時よりも高い圧力にな
る。そしてオリフイス(b)下流側の油路(7e)の油圧が設
定値以上に上昇する。このとき、前記特願昭58-86599号
明細書に記載のパワーステアリング装置では、パイロツ
ト油路(7e₁)を介してスプール(30)に作用する力がバネ
(13)の力よりも大きくなり、チエンジ・オーバ・バルブ
(11)のスプール(30)がＬ位置を選択し、バイパス油路(7
b₁)(7b₂)が開かれて、反力ピストン(5)への油路(7d)の
油圧が所定値分（＋1.5kg／cm²程度）だけ低下してい
た。なおこのようにしたのは、オリフイス(a)及びチエ
ンジ・オーバ・バルブ(11)の閉による圧力上昇は、高速
時の反力感向上に効果があるが、パワーシリンダ(3)に
とつては圧力損失になるのに対し、上記のようにする
と、パワーシリンダ(3)で一定値以上の出力を必要とす
る高速操舵時に圧力損失を生じさせず、出力油圧が低い
ハンドル中立位置付近でのみ反力感を大巾に向上させる
ことができるためである。しかしこのようにした場合、
ハンドル中立位置付近以外での操舵を不安定にする憾み
があつたが、本発明では、油路(7a₁)(7b₁)(7c₁)(7c₂)の
油圧Ｐ_ｐが上記の様に増大したときに、チエンジ・オー
バ・バルブ(11)が常時油路(7b₁)と(7b₂)を閉じているた
め、反力ピストン(5)への油圧が常時高く保持され、す
なわちハンドル・トルクＴは高く保持される。

さらに、据え切り、低速運転時には、操舵に伴なつてポ
ンプ吐出圧Ｐ_ｐが、流量制御バルブ(13)による最大制御
圧力例えば12〜13kg／cm²より行い圧力例えば15kg／cm²
になるとアンロードバルブ(19)が閉作動する。この為、
同アンロードバルブ(19)より下流の圧力は全て０とな
り、流量制御バルブ(13)に拘らず圧力制御バルブ(12)の
スプール(41)はスプリング(44)の付勢力によつて第４図
に示すように下端に下降せしめられる。このとき、反力
ピストンに供給される油圧は０となり、ハンドルトルク
はトーシヨンバー(22)のみの捩りトルクとなつて最小の
値（最も軽い）となる。一方、高速運転時には、操舵に
伴なつてアンロードバルブ(19)が閉作動しても、チエン
ジ・オーバ・バルブ(11)の閉作動に伴なつて油路(7c₃)
は前記のように油路(7c₃)(7b₂)を介し油路(7a₂)に連通
しており、同油路(7a₂)の油圧Ｐ_ｐが油路(7c₃)に伝えら
れ、油(7d)の油圧Ｐ_ｃが引続き最も高い一定レベルに保
持される。従つて前記相対角度を大きくして、大きな出
力油圧を得るときに、ハンドルトルクＴが大きくなつ
て、高速走行時の全範囲で反力感（手応え＝操舵感覚）
が向上する。

なお、上記アンロードバルブ(19)の作動油圧は低速走行
時には低く、また高速走行時には高く設定することが好
ましいが、概ね圧力制御バルブ(12)の最高規制圧力例え
ば10〜131ｇ／cm³よりもやや大である15kg／cm²程度に
設定すれば、据え切り、低速走行時には同圧力を越える
場合が多く、アンロードバルブ(19)は閉作動し易く、ま
た高速走行時に同圧力を越えることが少なくアンロード
バルブ(19)の開閉作動によるハンドルトルクの変動の影
響を受けることが少ない。

（発明の効果）本発明は前記のようにステアリングハンドルの動きをト
ーシヨンバーを介し油路切換弁に伝えてオイルポンプか
ら同油路切換弁へ延びた高圧油路と同油路切換弁からオ
イルタンクへ延びた低圧油路とを切換えてパワーシリン
ダを所定の操舵方向に作動させるとともに同高圧油路を
流れる作動油の一部を反力ピストンへ導いてトーシヨン
バーの捩れを規制するパワーステアリング装置におい
て、前記高圧油路の主オリフイス(a)を迂回するバイパ
ス油路を閉じて前記反力ピストンへの油路の油圧を所定
値上昇させるチエンジ・オーバ・バルブと、所定速度依
上の高速時に前記反力ピストンへの油路の途中から低圧
油路に向う油路を全閉にし同反力ピストンへの油路及び
油路から上記チエンジ・オーバ・バルブに向うパイロツ
ト油路の油圧を高めて同チエンジ・オーバ・バルブを閉
位置に保持する車速応動型の流量制御バルブと操舵に伴
なうポンプ吐出圧の増大時に前記反力ピストンへの油路
を閉じるアンロードバルブと、所定速度以上の高速時に
前記チエンジ・オーバ・バルブが閉方向に作動した場合
に、前記反力ピストンへの油路のうちアンロードバルブ
よりも反力ピストン側の油路と前記高圧油路とを連通す
るアンロードバルブバイパス手段とを具えていて、前記
の作用が行われるので、高速時はチエンジ・オーバ・バ
ルブが閉で、常時ハンドルトルク大の方向に制御でき、
操縦安定性を向上できる。また低速時はチエンジ・オー
バ・バルブが開で、常時ハンドルトルクを小の方向に制
御でき、且つ操舵時にはアンロードバルブ閉によりさら
にハンドルトルクが小になつて軽快感を向上できる。ま
た高速操舵時はアンロードバルブが閉にも拘らず、アン
ロードバルブバイパス手段（油路7b₂,7c₃,7c₂）により
反力ピストンへの油圧供給を確持し、この点でも操縦安
定性向上を向上できる効果がある。

以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変を施し
うるものである。例えば第17図のようにアンロードバル
ブ(19)をチエンジ・オーバ・バルブ(11)外に設けてもよ
い。なお同第17図の(32′)はストツパである。また第18
図のようにアンロードバルブ(19)を迂回するバイパス油
路に、高速操舵時のみに開くバルブ(19′)を設けて、高
速操舵時に油路(7b₁)(7c₁)とＣＯＶパイロツト油路(7
e₁)とを連通するようにしてもよい。また第19図に示す
ように流量制御バルブ(13)のプランジヤ(52)に設けてい
た油路(52c((7f))（第4,5,6図参照）をなくして、油路
(7e)と油路(7e′)(52a)とをスプール(51)の先端に設け
た油路（細径部）(51′)((7f))を介してオリフイス(d)
側に連通するようにしてもよい。また第20図（低速中立
位置を示す図面）と第21図（高速中立位置を示す図面）
は、前記すでに提案したパワーステアリング装置に適用
した他の実施例で、この場合にも前記第１図乃至第15図
に示すパワーステアリング装置と同様の作用効果を達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るパワーステアリング装置の一実施
例を示す油圧回路図、第２図はその油路切換弁部を示す
縦断面側面図、第３図は同油路切換弁部の横断平面図、
第4,5,6図はチエンジ・オーバ・バルブと圧力制御バル
ブと流量制御バルブとアンロードバルブとの縦断側面
図、第７図はチエンジ・オーバ・バルブとアンロードバ
ルブとの拡大縦断側面図、第８図は流量制御バルブの一
部を拡大して示す縦断側面図、第９図は圧力制御バルブ
のスリーブの縦断側面図、第10図は同圧力制御バルブの
平面図、第11図は第10図の矢視XI−XI線に沿う縦断側面
図、第12図は第11図の矢視XII−XII線に沿う横断平面
図、第13図は第11図の矢視XIII−XIII線に沿う横断平面
図、第14図は第11図の矢視XIV−XIV線に沿う横断平面
図、第15図は第11図の矢視XV−XV線に沿う横断平面図、
第16図は本パワーステアリング装置の作用説明図、第17
図はアンロードバルブの他の実施例を示す縦断側面図、
第18図はアンロードバルブのさらに他の実施例を示す油
圧回路図、第19図は流量制御バルブの他の実施例を示す
縦断側面図、第20，21図は本件出願人がすでに提案した
パワーステアリング装置に適用した他の実施例を示す縦
断側面図である。 (1)……オイルポンプ、(2)……油路切換弁、(3)……パ
ワーシリンダ、(4)……オイルタンク、(5)……反力ピス
トン、(7a₁)(7a₂)……高圧油路、(7b₁)(7c₁)(7c₂)(7d)
(7d₂)……高圧油路(7a₁)から反力ピストン(5)へ延びた
油路、(7b₂)(7c₃)……チエンジ・オーバ・バルブ(11)を
閉位置に保持する油路、(8a)(8b)……低圧油路、(11)…
…チエンジ・オーバ・バルブ、(13)……流量制御バル
ブ、(19)……アンロードバルブ、(a)……主オリフイ
ス、(b)……オリフイス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングハンドルの動きをトーシヨン
バーを介し油路切換弁に伝えてオイルポンプから同油路
切換弁へ延びた高圧油路と同油路切換弁からオイルタン
クへ延びた低圧油路とを切換えてパワーシリンダを所定
の操舵方向に動作させるとともに同高圧油路を流れる作
動油の一部を反力ピストンへ導いてトーシヨンバーの捩
れを規制するパワーステアリング装置において、前記高
圧油路の主オリフィス(a)を迂回するバイパス油路を閉
じて前記反力ピストンへの油路の油圧を上昇させるチエ
ンジ・オーバ・バルブと、所定速度以上の高速時に前記
反力ピストンへの油路の途中から上記低圧油路に向う油
路を全閉にし同反力ピストンへの油路及び同油路から上
記チエンジ・オーバ・バルブに向かうパイロツト油路の
油圧を高めて同チエンジ・オーバ・バルブを閉方向に保
持する車速応動型の流量制御バルブと、操舵に伴なうポ
ンプ吐出圧の増大時に前記反力ピストンへの油路を閉じ
るアンロードバルブと、所定速度以上の高速時に前記チ
エンジ・オーバ・バルブが閉方向に作動した場合に、前
記反力ピストンへの油路のうち前記アンロードバルブよ
りも反力ピストン側の油路と前記高圧油路とを連通する
アンロードバルブバイパス手段とを具えていることを特
徴としたパワーステアリング装置。