(57)【要約】【課題】  作動流体流量の制御精度を高められるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  ポンプ１から吐出される作動流体をパワーステアリング出力部８に導く供給通路２と、この供給通路２の途中に介装される供給ポート３４と、この供給ポート３４の前後差圧に応じて供給通路２の作動流体をポンプ吸込み側に戻すスプール１１と、供給ポート３４に挿入されて可変絞り弁３を構成するテーパロッド１２とを備え、このスプール１１にテーパロッド１２を連結したパワーステアリング装置において、供給通路２に対して可変絞り弁３と直列に介装されるソレノイドバルブ６を備え、可変絞り弁３を通過した作動流体がこのソレノイドバルブ６を通過してパワーステアリング出力部８へと向かう構成とした。【選択図】    図１
2005162042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプから吐出される作動流体をパワーステアリング出力部に導く供給通路と、この供給通路の途中に介装される供給ポートと、この供給ポートの前後差圧に応じて供給通路の作動流体をポンプ吸込み側に戻すスプールと、供給ポートに挿入されて可変絞り弁を構成するテーパロッドとを備え、このスプールにテーパロッドを連結したパワーステアリング装置において、
前記供給通路に対して前記可変絞り弁と直列に介装されるソレノイドバルブを備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ソレノイドバルブは作動流体が流れるバルブ穴と、このバルブ穴を絞るシャフトとを有し、このシャフトを変位させてシャフトとバルブ穴の間に画成する流路断面積を調節する構成としたことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ソレノイドバルブは前記シャフトと前記バルブ穴の間に画成される流路を閉塞しないようにシャフトの変位を規制する手段を備え、供給通路を常に開通させる構成としたことを特徴とする請求項２に記載の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、流体圧によって車輪の操舵力をアシストするパワーステアリング装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパワーステアリング装置の流体圧源として、図２に示すものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
パワーステアリング出力部８は、車両からの各種信号に応じて流体圧および流体の流れ方向を制御するパワーステアリングコントロールバルブ（図示せず）と、この制御された流体圧で作動し操舵力をアシストするパワーシリンダ（図示せず）等によって構成されている。
【０００４】
フローコントロールバルブ９はそのバルブボディ２１の内部に流量調整弁４と可変絞り弁３とが収められる。バルブボディ２１には、スプール１１が摺動可能に挿入されるスプール孔２６、ポンプの吐出側に連通するポンプポート２２、ポンプ吸込み側に連通する戻りポート２３、可変絞り弁３を構成する供給ポート３４、供給通路を構成する上流側室２０および下流側室３２等が形成される。
【０００５】
流量調整弁４は、スプリング１３に付勢されるスプール１１を備え、このスプール１１の外周にスプール孔２６に摺接するランド部１０が形成される。スプール１１がスプリング１３に抗して図面左方向に移動するとランド部１０の先端が戻りポート２３に面し、ポンプポート２２と戻りポート２３を連通し、スプール１１の摺動位置に応じてポンプポート２２から戻りポート２３へと戻される作動流体の流量を調節するようになっている。スプール１１の一端には可変絞り弁３の上流側に連通する上流側室２０が画成される。スプール１１の他端にはスプリング１３が介装されたスプリング室２７が画成され、このスプリング室２７は通孔１４を介して可変絞り弁３の下流側に連通している。こうして流量調整弁４は、スプール１１の両端に可変絞り弁３の前後差圧が導かれ、スプール１１は可変絞り弁３の前後差圧とスプリング１３のバネ力が釣り合う位置へと移動する。
【０００６】
可変絞り弁３はスプール１１の一端から突出するテーパロッド１２と、このテーパロッド１２が挿入される供給ポート３４とを備え、テーパロッド１２がスプール１１とともに移動するのに伴って所定のストローク域にて供給ポート３４の開口面積が次第に減少する。こうして流量調整弁４と可変絞り弁３は連携し、流量調整弁４の開度が増えるのにしたがって可変絞り弁３の開度が減るようになっている。
【０００７】
フローコントロールバルブ９は以上のように構成され、上流側室２０に導かれるポンプの吐出圧によってスプール１１がシート面３８から離れると、まず可変絞り弁３が開弁する。可変絞り弁３が開弁すると、ポンプから吐出される作動流体が、ポンプポート２２→上流側室２０→可変絞り弁３→下流側室３２→パワーステアリング出力部８の順に流れる。パワーステアリング出力部８はこの流体圧によって車輪の操舵力をアシストする。
【０００８】
パワーステアリング出力部８の負荷圧が下流側室３２からスプリング室２７に導かれているため、ポンプの回転数が上昇してポンプの吐出流量が増えるのに伴って可変絞り弁３の前後差圧が高まるのに伴い、スプール１１はスプリング１３に抗して次第に移動する。
【０００９】
ポンプが低速域で回転している状態では、流量調整弁４が閉弁しており、ポンプの回転数に比例した流量の作動流体がパワーステアリング出力部８に供給される。
【００１０】
ポンプの回転数が中速域に達すると、流量調整弁４が開弁し、上流側室２０に流入する作動流体の一部がポンプの回転数増大に応じて戻りポート２３に還流されるため、可変絞り弁３を介してパワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量は略一定に保たれる。
【００１１】
さらにポンプの回転数が増大すると、可変絞り弁３はテーパロッド１２がスプール１１とともに移動して供給ポート３４の開口面積が次第に減少し、パワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量は次第に減少する。
【特許文献１】特開平１０−２３０８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような従来のフローコントロールバルブ９にあっては、可変絞り弁３の供給ポート３４とテーパロッド１２の間を作動流体が高速で流れると、テーパロッド１２が受ける流体圧力によってテーパロッド１２とスプール１１がその軸方向に動き、供給ポート３４を通ってパワーステアリング出力部８に導かれる作動流体の流量が変動する可能性がある。
【００１３】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、作動流体流量の制御精度を高められる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】
【００１４】
第１の発明は、ポンプから吐出される作動流体をパワーステアリング出力部に導く供給通路と、この供給通路の途中に介装される供給ポートと、この供給ポートの前後差圧に応じて供給通路の作動流体をポンプ吸込み側に戻すスプールと、供給ポートに挿入されて可変絞り弁を構成するテーパロッドとを備え、このスプールにテーパロッドを連結したパワーステアリング装置に適用する。
【００１５】
そして、供給通路に対して可変絞り弁と直列に介装されるソレノイドバルブを備えたことを特徴とするものとした。
【００１６】
第２の発明は、第１の発明において、ソレノイドバルブは作動流体が流れるバルブ穴と、このバルブ穴を絞るシャフトとを有し、このシャフトを変位させてシャフトとバルブ穴の間に画成する流路断面積を調節する構成としたことを特徴とするものとした。
【００１７】
第３の発明は、第２の発明において、ソレノイドバルブはシャフトとバルブ穴の間に画成される流路を閉塞しないようにシャフトの変位を規制する手段を備え、供給通路を常に開通させる構成としたことを特徴とするものとした。
【発明の効果】
【００１８】
第１の発明によると、パワーステアリング装置は、可変絞り弁を通過した作動流体がこのソレノイドバルブを通過してパワーステアリング出力部へと向かうため、ソレノイドバルブの開度に応じて供給通路からパワーステアリング出力部に供給される流量が増減され、操舵アシスト力を調節できる。
【００１９】
供給通路の流路が可変絞り弁とソレノイドバルブによって段階的に絞られる構成としたため、ソレノイドバルブによって流路が絞られる分だけ可変絞り弁の開度を大きくして、可変絞り弁の供給ポートとテーパロッドの間を流れる作動流体の流速が低くなる。このため、テーパロッドが受ける流体圧力によってテーパロッドとスプールがその軸方向に動くことが抑えられ、パワーステアリング出力部に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
【００２０】
第２の発明によると、ソノイドバルブは、シャフトを軸方向に変位させてこの弁体部がバルブ穴に画成する流路断面積を調節する構成としたため、電磁力によって調節される作動流体流量の制御精度を確保して、パワーステアリング出力部に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
【００２１】
第３の発明によると、ソレノイドバルブはシャフトの変位を規制し、弁体部がバルブ穴からわずかに離れて供給通路を閉塞しない構造としたため、シャフトがハウジングに固着するバルブスティックを防止でき、パワーステアリング出力部への操舵アシスト力の付与が確実に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、パワーステアリング装置に設けられるフローコントロールバルブ９は、ポンプ１から吐出される作動流体をパワーステアリング出力部８に導く供給通路２と、この供給通路２の途中に介装される可変絞り弁３と、この可変絞り弁３の前後差圧に応じて供給通路２の作動流体をポンプ吸込み側に戻す流量調整弁４と、可変絞り弁３より下流側に連通するリリーフバルブ７とを備える。
【００２４】
フローコントロールバルブ９はそのケーシングとしてバルブボディ２１とキャップ３１とを備え、この内部に流量調整弁４と可変絞り弁３とが収められる。バルブボディ２１には、スプール１１が摺動可能に挿入されるスプール孔２６、ポンプ１の吐出側に連通するポンプポート２２、ポンプ吸込み側に連通する戻りポート２３が形成される。
【００２５】
流量調整弁４は、スプリング１３に付勢されるスプール１１を備え、このスプール１１の外周にスプール孔２６の内周面に摺接するランド部１０が形成される。スプール１１がスプリング１３に抗して図面左方向に移動すると、ランド部１０の先端が戻りポート２３に面してポンプポート２２と戻りポート２３を連通し、スプール１１の摺動位置に応じてポンプポート２２から戻りポート２３へと戻される作動流体の流量を調節するようになっている。
【００２６】
スプール１１とスプール孔２６の底面の間にはスプリング１３が圧縮して介装される。スプール１はこのスプリング１３の弾性復元力によって閉弁方向に付勢されている。
【００２７】
スプール１１の一端には可変絞り弁３の上流側に連通する上流側室２０が画成される。スプール１１の他端にはスプリング１３が介装されたスプリング室２７が画成され、このスプリング室２７は通孔２８を介して可変絞り弁３の下流側に連通している。こうして流量調整弁４は、スプール１１の両端に可変絞り弁３の前後差圧が導かれ、スプール１１は可変絞り弁３の前後差圧とスプリング１３のバネ力が釣り合う位置へと移動する。
【００２８】
可変絞り弁３は供給通路２の途中に介装される供給ポート３４と、この供給ポート３４の開口面積を変えるテーパロッド１２とを備える。
【００２９】
このテーパロッド１２はスプール１１に連結される。テーパロッド１２はスプール１１の一端から突出し、スプール１１と一体形成される。
【００３０】
テーパロッド１２がスプール１１とともに移動するのに伴って所定のストローク域にて供給ポート３４の開口面積が次第に減少する。こうして流量調整弁４と可変絞り弁３は連携し、流量調整弁４の開度が増えるのにしたがって可変絞り弁３の開度が減るようになっている。
【００３１】
しかし、可変絞り弁３の供給ポート３４とテーパロッド１２の間を作動流体が高速で流れると、テーパロッド１２が受ける流体圧力によってテーパロッド１２とスプール１１がその軸方向に動き、供給通路２を通ってパワーステアリング出力部８に導かれる作動流体の流量が変動する可能性がある。
【００３２】
本発明はこれに対処してなされたものであり、供給通路２に対して可変絞り弁３と直列に介装されるソレノイドバルブ６を備え、供給通路２の流路が可変絞り弁３とソレノイドバルブ６によって段階的に絞られる構成とした。
【００３３】
キャップ３１には、可変絞り弁３を構成する供給ポート３４、供給通路２を構成する下流側室３２、出口室７５等が形成される。下流側室３２と出口室７５はキャップ３１に一体形成された隔壁７４によって仕切られる。
【００３４】
バルブボディ２１には供給通路２を構成する通孔７１，７２等が形成される。通孔７１は下流側室３２とソレノイドバルブ６の上流室６４を連通している。通孔７２はソレノイドバルブ６の下流室６７と出口室７５を連通している。
【００３５】
ソノイドバルブ６は、バルブボディ２１に挿入して取り付けられる円筒状のハウジング６１と、ハウジング６１に摺動可能に挿入されるシャフト６２を備える。円柱状のシャフト６２はその先端に円錐状の弁体部６３が形成される。ハウジング６１にはポンプ１の吐出側に連通する上流室６４とシャフト６２との間で可変絞り部を画成するバルブ穴６６と、パワーステアリング出力部８に連通する下流室６７が形成される。ポンプ１から吐出される作動流体は、上流室６４、バルブ穴６６、下流室６７を通ってパワーステアリング出力部８へと流れる。
【００３６】
ソノイドバルブ６は、シャフト６２を軸方向に変位させてこの弁体部６３がバルブ穴６６に画成する流路断面積を調節する構成とした。シャフト６２はコイル６９に生じる電磁力によりスプリング６８に抗して開弁方向（図１において上方向）に駆動される。シャフト６２が図１において上方向に変位するのに伴って、弁体部６３とバルブ穴６６との間で画成される流路断面積が次第に大きくなる。
【００３７】
シャフト６２の変位を規制する手段として、ハウジング６１に段部７８を形成する。ソレノイドバルブ６はコア７７がハウジング６１の段部７８に着座した状態で、弁体部６３がバルブ穴６６からわずかに離れて供給通路２を閉塞しない構造とする。
【００３８】
パワーステアリング装置に設けられるフローコントロールバルブ９は以上のように構成される。次に作用について説明する。
【００３９】
エンジンの停止時にポンプ１も停止し、スプリング１３の付勢力によってスプール１１がキャップ３１のシート面３８に着座し、流量調整弁４が全閉しているとともに、可変絞り弁３が全閉している。
【００４０】
エンジンの運転時にポンプ１が駆動され、上流側室２０に導かれるポンプ１の吐出圧によってスプール１１がキャップ３１のシート面３８から離れると、可変絞り弁３が開弁して、ポンプ１から吐出される作動流体が、ポンプポート２２→上流側室２０→可変絞り弁３→下流側室３２→ソレノイドバルブ６→出口室７５→パワーステアリング出力部８の順に流れる。パワーステアリング出力部８はこの流体圧によって車輪の操舵力をアシストする。
【００４１】
パワーステアリング出力部８の負荷圧が出口室７５からスプリング室２７に導かれているため、ポンプ１の回転数が上昇してポンプ１の吐出流量が増えるのに伴って可変絞り弁３の前後差圧が高まり、スプール１１はスプリング１３に抗して次第に移動する。
【００４２】
ポンプ１が低速域で回転している状態では、流量調整弁４が閉弁しており、ポンプ１の回転数に比例した流量の作動流体がパワーステアリング出力部８に供給される。
【００４３】
ポンプ１の回転数が中速域に達すると、流量調整弁４が開弁し、上流側室２０に流入する作動流体の一部がポンプ１の回転数増大に応じて戻りポート２３に還流されるため、可変絞り弁３とソレノイドバルブ６を介してパワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量は略一定に保たれる。
【００４４】
さらにポンプ１の回転数が増大すると、可変絞り弁３はテーパロッド１２がスプール１１とともに移動して供給ポート３４の開口面積が次第に減少し、パワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量は次第に減少する。
【００４５】
このフローコントロールバルブ９の作動時、ソレノイドバルブ６の開度に応じて供給通路２からパワーステアリング出力部８に供給される流量が必要に応じて適宜増減され、より自由度の高い操舵アシスト力の調節が実現できる。
【００４６】
こうして供給通路２の流路が可変絞り弁３とソレノイドバルブ６によって段階的に絞られる構成としたため、ソレノイドバルブ６によって流路が絞られる分だけ可変絞り弁３の開度を大きくすることで、可変絞り弁３の供給ポート３４とテーパロッド１２の間を流れる作動流体の流速が低くなる。このため、テーパロッド１２が受ける流体圧力によってテーパロッド１２とスプール１１がその軸方向に動くことが抑えられる。これにより、フローコントロールバルブ９によって調節される作動流体流量の制御精度を高められ、パワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
【００４７】
ソノイドバルブ６は、シャフト６２を軸方向に変位させてこの弁体部６３がバルブ穴６６に画成する流路断面積を調節する構成としたため、コイル６９に生じる電磁力によって調節される作動流体流量の制御精度を確保し、パワーステアリング出力部８に供給される作動流体の流量を的確に調節することができる。
【００４８】
ソレノイドバルブ６はコア７７がハウジング６１の段部７８に着座することによりシャフト６２の変位を規制し、弁体部６３がバルブ穴６６からわずかに離れて供給通路２を閉塞しない構造としたため、シャフト６２がハウジング６１に固着するバルブスティックを防止できる。この結果、パワーステアリング出力部８へ操舵アシスト力の付与が確実に維持される。
【００４９】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のパワーステアリング装置は、流体圧によって車輪の操舵力をアシストするパワーステアリング装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態を示すフローコントロールバルブの断面図。
【図２】従来例を示すフローコントロールバルブの断面図。
【符号の説明】
【００５２】
１  ポンプ
２  供給通路
３  可変絞り弁
４  流量調整弁
６  ソレノイドバルブ
７  リリーフバルブ
８  パワーステアリング出力部
９  フローコントロールバルブ
１１  スプール
１２  テーパロッド
３４  供給ポート
６３  弁体部
６６  バルブ穴
７７  コア
７８  段部
【図１】
2005162042.tif 000003
【図２】
2005162042.tif 000004