(57)【要約】【課題】  ロータリーバルブからパワーシリンダの一方の油圧室までの油圧配管の長さと、他方の油圧室までの油圧配管の長さとが異なるため、左右の油圧室間に油圧位相差が生じ、パワーシリンダの自励振動となってノイズが生じる。【解決手段】  ロータリーバルブとパワーシリンダの第１油圧室とを接続する第１油圧配管の長さと、ロータリーバルブとパワーシリンダの第２油圧室とを接続する第２油圧配管の長さとをほぼ同じ値に設定する。【選択図】  図１
2006062428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の左右方向に沿って設けられると共にピストンにより隔成された第１油圧室と第２油圧室とを有するパワーシリンダと、
該第１油圧室または第２油圧室に作動油を供給するオイルポンプと、
該オイルポンプから供給される作動油を操舵状態に応じて前記第１油圧室または前記第２油圧室のいずれか一方へ選択的に供給し、他方から排出させるコントロールバルブと、
該コントロールバルブを保持すると共に前記パワーシリンダのいずれかの端部側に結合して設けられたバルブハウジングと、
該バルブハウジングに設けられると共に前記コントロールバルブに連通する第１，第２出力ポートと、
前記パワーシリンダに設けられると共に前記第１油圧室，前記第２油圧室に連通する第１，第２シリンダポートと、
前記第１出力ポートと前記第１シリンダポートとを接続する第１油圧配管と、
前記第２出力ポートと前記第２シリンダポートとを接続する第２油圧配管とを有するパワーステアリング装置において、
前記第１油圧配管と前記第２油圧配管とを、ほぼ同じ長さに設定したことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記第１，第２出力ポートを前記バルブハウジングの軸方向へ並べて配置し、
前記第１出力ポートを、前記第２出力ポートよりも前記パワーシリンダから遠い位置に配置する一方、
前記第１，第２シリンダポートを、前記パワーシリンダの軸方向に沿って配置し、前記第１シリンダポートを前記第２シリンダポートよりも前記バルブハウジングに近い位置に配置した
ことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパワーステアリング装置において、前記第１シリンダポートは前記コントロールバルブとは反対側へ向かって開口する開口部を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置に関し、オイルポンプから供給される作動油をパワーシリンダの一対の油圧室へ選択的に供給するロータリーバルブと夫々の油圧室とを接続する油圧配管の長さをほぼ同じ値にしたものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、ハンドルの操作に基づいて流路切換弁を制御することにより、パワーシリンダを作動させてパワーアシスト力（操舵補助力）を得るパワーステアリング装置が設けられている。
【０００３】
従来のパワーステアリング装置は特許文献１に記載のようになっている。オイルポンプから供給される作動油を、パワーシリンダの一対の油圧室へ選択的に供給するロータリーバルブが設けられており、該ロータリーバルブと夫々の油圧室とは、油圧配管によって接続されている。パワーシリンダは車両の左右方向へ長く配置されることから、一対の油圧室も車両の左右方向に沿って配置される。一方、前記ロータリーバルブは、パワーシリンダの一方の端と近い側に、車両のほぼ上下方向に沿って伸びて配置され、夫々の油圧室へ作動油を供給するための一対の出力ポートは、ロータリーバルブの軸方向へ並べて配置されている。
【特許文献１】特開２００２−３７１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、ロータリーバルブから一方の油圧室までの距離と、他方の油圧室までの距離とが異なるため、これらを接続する油圧配管の長さも異なり、作動油の液圧の伝搬特性のバランスが崩れ、左右の油圧室間に油圧位相差が生じる。この油圧位相差はパワーシリンダの自励振動となり、ノイズの原因となっている。
【０００５】
そこで本発明は、上記の課題を解決したパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、コントロールバルブとパワーシリンダとを連通させるための第１油圧配管と第２油圧配管とを、ほぼ同じ長さに設定したことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、第１油圧配管と第２油圧配管とをほぼ同じ長さにしたので、作動油の液圧の伝播特性がバランスを保ち、第１油圧室と第２油圧室との間の位相差が減少する。このため、パワーシリンダの自励振動が抑制され、ノイズの発生を低下させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記第１，第２出力ポートを前記バルブハウジングの軸方向へ並べて配置し、前記第１出力ポートを、前記第２出力ポートよりも前記パワーシリンダから遠い位置に配置する一方、前記第１，第２シリンダポートを、前記パワーシリンダの軸方向に沿って配置し、前記第１シリンダポートを前記第２シリンダポートよりも前記バルブハウジングに近い位置に配置したことを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、パワーシリンダのコントロールバルブに近い第１シリンダポートに一端が接続された第１油圧配管の他端をパワーシリンダから遠い位置を占める第１出力ポートに接続し、一端がコントロールバルブから遠い第２シリンダポートに接続された第２油圧配管の他端をパワーシリンダに近い位置を占める第２出力ポートに接続したので、双方の油圧配管の長さをほぼ等しくすることができ、かつ第１油圧配管と第２油圧配管との長さを短く抑えることができる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のパワーステアリング装置において、前記第１シリンダポートは前記コントロールバルブとは反対側へ向かって開口する開口部を有することを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、第１シリンダポートの開口部がコントロールバルブとは反対側へ向かって開口することから、第１シリンダポートに接続される第１油圧配管は、バルブハウジングから延びて一旦第１シリンダポートを行き過ぎた後に、Ｕターンするようにして第１シリンダポートに接続される。このため、Ｕターンの前後に往復させる分だけ油圧配管が長くなり、本来短くなる第１油圧配管を長くして、第１油圧配管と第２油圧配管との長さをほぼ等しくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるパワーステアリング装置の実施の形態を説明する。図１に示すように、車両の左右方向に沿って設けられるパワーシリンダ２の内部にピストン１が設けられ、該ピストン１によりパワーシリンダ２の内部が第１油圧室２ａと第２油圧室２ｂとに隔成されている。ピストン１は中空軸３に結合されており、中空軸３の両端は図示しないタイロッドを介して図示しない操舵輪に連結されている。パワーシリンダ２には、第１油圧室２ａ，第２油圧室２ｂに連通する第１，第２シリンダポート４ａ，４ｂが設けられている。そして、パワーシリンダ２の第１油圧室２ａと第２油圧室２ｂとに作動油を給排するオイルポンプ５が設けられている。
【００１３】
このオイルポンプ５から供給される作動油を操舵状態に応じて第１油圧室２ａまたは第２油圧室２ｂのいずれか一方へ選択的に供給し、他方から排出させるためのコントロールバルブ６が設けられている。コントロールバルブ６には、図示しないステアリングホィールに連結された入力軸７が設けられ、この入力軸７の回転に伴ってコントロールバルブ６が作動する。このコントロールバルブ６は、パワーシリンダ２の右側の端部側に結合して設けられたバルブハウジング８の内部に保持されている。該バルブハウジング８には、コントロールバルブ６に連通する第１，第２出力ポート９ａ，９ｂが設けられている。また、前記オイルポンプ５からコントロールバルブ６へ作動油を供給するための入力ポート１１ａと、コントロールバルブ６からリザーブタンク１２へ作動油を戻すためのリターンポート１１ｂとが設けられ、リザーブタンク１２はオイルポンプ５に接続されている。
【００１４】
そして、第１出力ポート９ａと第１シリンダポート４ａとが第１油圧配管１０ａを介して接続されている。また、第２出力ポート９ｂと第２シリンダポート４ｂとが第２油圧配管１０ｂを介して接続されている。第１，第２出力ポート９ａ，９ｂはバルブハウジング８の軸方向に沿って上下に並べて配置されており、第１出力ポート９ａは第２出力ポート９ｂよりもパワーシリンダ２から遠い位置に配置されている。一方、第１，第２シリンダポート４ａ，４ｂはパワーシリンダ２の軸方向に沿って配置され、第１シリンダポート４ａは第２シリンダポート４ｂよりもバルブハウジング８に近い位置に配置されている。これにより、両者の長さの差をある程度小さくすることができ、しかも第１油圧配管１０ａと第２油圧配管１０ｂとの長さが短く抑えられている。
【００１５】
前記のように第１油圧配管１０ａと第２油圧配管１０ｂとの長さの差をある程度小さくすることができても、第１出力ポート９ａと第１シリンダポート４ａとの距離は、第２出力ポート９ｂと第２シリンダポート４ｂとの距離に比べて大幅に小さいので、第１油圧配管１０ａの長さは第２油圧配管１０ｂの長さよりも、本来は短くなるのが一般的であるが、本発明では、前記第１油圧配管１０ａと前記第２油圧配管１０ｂとの長さがほぼ同じになるように構成されている。即ち、本来短くなる第１油圧配管１０ａを長くする一方、本来長くなる第２油圧配管１０ｂを短くするための手段が講じられている。これらの手段を、手段１〜５として以下に詳細に説明する。
【００１６】
手段１は、第１シリンダポート４ａにコントロールバルブ６とは反対側へ向かって開口する開口部を設け、一端が第１出力ポート９ａに接続された第１油圧配管１０ａを、一旦第１シリンダポート４ａを行き過ぎるまで延ばした後に、Ｕターンするようにして第１シリンダポート４ａの開口部に接続させている。このため、Ｕターンの前後に往復した分だけ油圧配管が長くなり、本来短くなる第１油圧配管１０ａを長くすることができる。このように油圧配管を配設した結果、第１油圧配管１０ａと第２油圧配管１０ｂとは、以下のような形状となっている。
【００１７】
前記第１油圧配管１０ａは、図２に示すように、第１出力ポート９ａからパワーシリンダ２へ向かって延びる第１部分Ａと、該第１部分Ａに接続されパワーシリンダ２の軸方向に沿って延びる第２部分Ｂと、該第２部分Ｂに接続されパワーシリンダ２の周方向に沿って延びる第３部分Ｃと、第３部分Ｃに接続されＵターンしてパワーシリンダ２の軸方向に沿って戻るように形成された第４部分Ｄとによって構成されている。
【００１８】
次に、前記第２油圧配管１０ｂは、図３に示すように、第２出力ポート９ｂからパワーシリンダ２へ向かって延びる第１部分Ｅと、該第１部分Ｅに接続されパワーシリンダ２の軸方向に沿って延びる第２部分Ｆと、該第２部分Ｆに接続されパワーシリンダ２の周方向へ斜めに延びる第３部分Ｇと、第３部分Ｇに接続され第２シリンダポート４ｂへ向かう第４部分Ｈとによって構成される。
【００１９】
手段２は、第１油圧配管１０ａの第２部分Ｂをパワーシリンダ２の長さ方向に沿って配置し、第３部分Ｃをパワーシリンダ２の周方向に沿って配置することにより、Ｕターンさせた部分の半径寸法を大きくし、半径寸法を大きくした分だけ油圧配管を遠回りさせ、本来短くなる第１油圧配管１０ａを長くしたものである。これにより、Ｕターンさせる部分での油圧配管のアールの半径寸法が小さくなりすぎるおそれがない。油圧配管は金属パイプで形成されるのが一般的であるため、曲げ部分のアールの半径寸法を余りに小さくすると、加工や組付けが困難になる。
【００２０】
手段３は、第２油圧配管１０ｂの第２部分Ｆをパワーシリンダ２の長さ方向の沿って直線的に最短距離で配置することにより、本来長くなる第２油圧配管１０ｂの全長をできるだけ短くしたものである。
【００２１】
手段４は、図１（ａ）に示すように、第１油圧配管１０ａの第２部分Ｂを第２油圧配管１０ｂの第２部分Ｆよりもシリンダポート２から遠い位置に配置することにより、第１油圧配管１０ａの第２部分Ｂを第２油圧配管１０ｂよりも遠回りさせて本来短くなる第１油圧配管１０ａを長くしたものである。このほか、第１，第２油圧配管１０ａ，１０ｂの第２部分Ｂ，Ｆをパワーシリンダ２の周方向に並べて配置することにより、装置の小型化が図られている。
【００２２】
次に、パワーステアリング装置の作用を説明する。この発明によれば、第１油圧配管１０ａと第２油圧配管１０ｂとのをほぼ同じ長さに設定したので、作動油の液圧の伝播特性がバランスを保ち、第１油圧室１０ａと第２油圧室１０ｂとの間の位相差が減少する。このため、パワーシリンダ２の自励振動が抑制され、ノイズの発生が低下する。
【００２３】
第２油圧配管１０ｂの長さに対する第１油圧配管１０ａの長さの比を変化させた場合の油圧の変動を示したグラフを図４（ａ）〜（ｅ）に示す。これらのグラフにおいて、Ｐ点よりも左側がアシスト領域であり、Ｐ点よりも右側が非アシスト領域であり、Ｐ点はアシスト終了ポイントを示している。第２油圧配管１０ｂの長さに対する第１油圧配管１０ａの長さの比をαで表すと、図４（ａ）〜（ｅ）の順番にα=０．４４，０．６，０．７５，０．８，１．０である。各図からわかるように、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）では、アシスト終了ポイントＰよりも右側で振動の発生が明確に認められるが、図４（ｄ）（ｅ）では振動は殆ど認められない。従って、０．７５<α≦０．８の範囲に、振動発生の境界点が存在するものと推定される。ゆえに、振動が生じないパワーステアリング装置を得る為には、第２油圧配管１０ｂの長さに対する第１油圧配管１０ａの長さの比をα>０．７５とすることが必要である。
【００２４】
前記実施の形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
（１）  請求項１〜３のいずれかに記載のパワーステアリング装置において、前記第１油圧配管は、前記第１出力ポートから前記パワーシリンダへ向かって延びる第１部分と、該第１部分に接続され前記パワーシリンダの軸方向に沿って延びる第２部分と、該第２部分に接続され前記パワーシリンダの周方向に沿って延びる第３部分とを有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【００２５】
この発明によれば、第１油圧配管の第２部分がパワーシリンダの長さ方向に沿って配置され、第３部分がパワーシリンダの周方向に沿って配置されることからＵターンさせた部分の半径寸法を大きくすることになり、半径寸法を大きくした分だけ油圧配管を遠回りさせ、本来短くなる第１油圧配管を長くすることができる。また、Ｕターンさせる部分での油圧配管のアールの半径寸法が小さくなりすぎるおそれがない。
（２）  請求項１〜（１）のいずれかに記載のパワーステアリング装置において、前記第２油圧配管は、前記第２出力ポートから前記パワーシリンダへ向かって延びる第１部分と、該第１部分に接続され前記パワーシリンダの軸方向に沿って延びる第２部分とを有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【００２６】
この発明によれば、第２油圧配管の第２部分がパワーシリンダの長さ方向に沿って配置されることにより、本来長くなる第２油圧配管の全長を最短の長さにすることができ、第１油圧配管の長さを第２油圧配管の長さとほぼ等しくすることが可能になる。
（３）  （２）に記載のパワーステアリング装置において、前記第１油圧配管の第２部分は、前記第２油圧配管の第２部分よりも、前記パワーシリンダの周方向において、前記第１，第２シリンダポートから遠い側に配置されることを特徴とするパワーステアリング装置。
【００２７】
この発明によれば、第１油圧配管の第２部分を第２油圧配管の第２部分よりも遠回りさせて本来短くなる第１油圧配管を長くしているので、結果として第１油圧配管と第２油圧配管との長さをほぼ等しくすることができる。また、第１，第２油圧配管の第２部分をパワーシリンダの周方向に並べて配置するので、装置の小型化を図ることができる。
（４）  請求項１〜（３）に記載のパワーステアリング装置において、前記第２油圧配管の長さに対する前記第１油圧配管の長さの比を、０．７５以上としたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【００２８】
この発明によれば、油圧配管の長さがほぼ同じなので、左右の油圧室間の油圧位相差が小さく、パワーシリンダの自励振動が抑制されてノイズが生じない。
（５）  請求項１〜（３）に記載のパワーステアリング装置において、前記第２油圧配管の長さに対する前記第１油圧配管の長さの比を、０．８以上としたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【００２９】
この発明によれば、油圧配管の長さがほぼ同じなので、左右の油圧室間の油圧位相差が小さく、パワーシリンダの自励振動が抑制されてノイズが生じない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】パワーステアリング装置に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図（実施の形態）。
【図２】パワーステアリング装置の第１油圧配管に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図（実施の形態）。
【図３】パワーステアリング装置の第２油圧配管に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は左側面図（実施の形態）。
【図４】第２油圧配管の長さに対する第１油圧配管の長さの比率αの値を０．４４〜１．０まで変化させた場合の油圧振動の状態を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３１】
１…ピストン
２…パワーシリンダ
２ａ…第１油圧室
２ｂ…第２油圧室
４ａ…第１シリンダポート
４ｂ…第２シリンダポート
５…オイルポンプ
６…コントロールバルブ
８…バルブハウジング
９ａ…第１出力ポート
９ｂ…第２出力ポート
１０ａ…第１油圧配管
１０ｂ…第２油圧配管
【図１】
2006062428.tif 000003
【図２】
2006062428.tif 000004
【図３】
2006062428.tif 000005
【図４】
2006062428.tif 000006