(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助力発生用油圧アクチュエータと、そのアクチュエータに作用する油圧の制御弁とを備え、
その制御弁は、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て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バルブ部材の内周に複数の軸方向に沿う溝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軸方向に沿う溝が互いに周方向の間隔をおいて形成され、
その第１バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁と、第２バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁との間が、両バルブ部材の相対回転角度に応じて開度が変化する複数の絞り部とされ、両バルブ部材の中の少なくとも一方における軸方向に沿う縁は面取り部とされ、
各絞り部の開度変化に応じた操舵補助力を付与できるように、その制御弁を介して前記アクチュエータがポンプとタンクに接続され、
各絞り部は第１の組と第２の組とに組分けされ、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、第２の組に閉鎖角度の異なる２種類の絞り部が属するものとされ、
第２の組に属する絞り部とタンクとの間の油路に、運転条件に応じて開度が変化する可変絞り部が設けられている油圧パワーステアリング装置において、
両バルブ部材の少なくとも一方において、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされることで、第１の組に属する絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離よりも、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離が大きくされ、
第２の組に属する絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅は、第１の組に属する絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅よりも大きくされ、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅は、第２の組に属する閉鎖角度が最大ではない絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅よりも大きくされていることを特徴とする油圧パワーステアリング装置。
【請求項２】
その第１バルブ部材の溝の中で、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされている請求項１に記載の油圧パワーステアリング装置。
【請求項３】
その第２バルブ部材の溝の中で、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされている請求項１または２に記載の油圧パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵補助力発生用油圧アクチュエータに作用する油圧をロータリータイプ制御弁によって制御するラックピニオン式油圧パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧パワーステアリング装置においては、油圧アクチュエータに作用する油圧を制御弁により制御することで操舵補助力を発生している。その制御弁として、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て相対回転可能に挿入される第２バルブ部材とを有するロータリータイプのものが用いられている。
【０００３】
そのロータリータイプの制御弁においては、第１バルブ部材の内周に複数の軸方向に沿う溝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軸方向に沿う溝が互いに周方向の間隔をおいて形成されている。従来、各溝の周方向における幅は一定とされていた。その第１バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁と、第２バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁との間が、両バルブ部材の相対回転角度に応じて開度が変化する複数の絞り部とされている。その制御弁を介して前記アクチュエータがポンプとタンクに接続されることで、各絞り部の開度変化に応じた操舵補助力を付与できる。
【０００４】
また、高速時においては操舵補助力を低減し、低速時において操舵補助力を増大することで、車両の高速時におけ安定性と低速時における旋回性を向上するため、運転条件に応じて操舵補助力を変更する機構が採用されている。すなわち、各絞り部は第１の組と第２の組とに組分けされ、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、第２の組に属する絞り部とタンクとの間の油路に、運転条件に応じて開度が変化する可変絞り部が設けられている。その可変絞り部の開度は、高速走行時に大きくされ、低速走行時に小さくされる。
【０００５】
上記油圧パワーステアリング装置によれば、操舵補助力を発生させる油圧は、高速走行時においては第１の組と第２の組の双方の絞り部の開度に応じて変化し、速度が低下するに伴って第２の組の絞り部の開度の影響が小さくなる。これにより、高速走行時においては、操舵抵抗に応じた操舵入力の変化に対して油圧が殆ど変化することのない不感帯域が大きくなり、低速走行時においては、その不感帯域が小さくなる。
【０００６】
上記油圧パワーステアリング装置においては、第１バルブ部材あるいは第２バルブ部材に形成される溝の軸方向に沿う縁は、研磨されることで面取り部とされていた。従来、不感帯域の幅を調節するため、その面取り部の形状を変更することで、操舵入力が零の中立状態での絞り部の開度を変更していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
その面取り部の形状を変更することで不感帯域の幅を調節する場合、両バルブ部材の回転に伴う開度変化割合も変化する。そうすると、不感帯域の幅だけでなく、操舵入力に対する操舵補助力を発生させる油圧の変化割合も変化して操舵フィーリングが悪化する。そのため、その不感帯域の調節範囲が制限され、高速での充分な走行安定性や低速での旋回性能の向上が阻害されていた。
【０００８】
本発明は、上記問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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の油圧パワーステアリング装置は、操舵補助力発生用油圧アクチュエータと、そのアクチュエータに作用する油圧の制御弁とを備える。その制御弁は、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て相対回転可能に挿入される第２バルブ部材とを有する。その第１バルブ部材の内周に複数の軸方向に沿う溝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軸方向に沿う溝が互いに周方向の間隔をおいて形成される。その第１バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁と、第２バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁との間が、両バルブ部材の相対回転角度に応じて開度が変化する複数の絞り部とされ、両バルブ部材の中の少なくとも一方における軸方向に沿う縁は面取り部とされている。各絞り部の開度変化に応じた操舵補助力を付与できるように、その制御弁を介して前記アクチュエータがポンプとタンクに接続される。各絞り部は第１の組と第２の組とに組分けされ、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、第２の組に閉鎖角度の異なる２種類の絞り部が属するものとされ、第２の組に属する絞り部とタンクとの間の油路に、運転条件に応じて開度が変化する可変絞り部が設けられている。
本発明は、両バルブ部材の少なくとも一方において、その第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされることで、第１の組に属する絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離よりも、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離が大きくされ、第２の組に属する絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅は、第１の組に属する絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅よりも大きくされ、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅は、第２の組に属する閉鎖角度が最大ではない絞り部を構成する縁の面取り部の周方向幅よりも大きくされていることを特徴とする。なお、中立状態とは、操舵抵抗がなく両バルブ部材が相対回転していない状態をいう。また、バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁に面取り部が形成される場合、溝の周方向幅は面取り部を含まない部分での周方向幅をいう。各溝の幅は、バルブ部材の径方向において一定であってもよいし、径方向一方に向かうに従い増大してもよいし減少してもよく、各バルブ部材において、両バルブ部材の相対回転中心を中心とする同一円上での測定値を比較すればよい。
これにより、第１バルブ部材あるいは第２バルブ部材に形成される溝の軸方向に沿う縁を研磨することで形成される面取り部の形状を変更することなく、操舵入力が零の中立状態での絞り部の開度設定を変更できる。よって、操舵抵抗に応じた操舵入力の変化に対して油圧が殆ど変化することのない不感帯域の幅を、操舵入力に対する操舵補助力を発生させる油圧の変化割合を変化させることなく調節できる。すなわち、その第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離を大きくし、高速走行状態において可変絞り部の開度を大きくした時の不感帯域の幅を拡げ、高車速での走行安定性を向上できる。また、その第１の組に属する絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離を小さくし、低速走行状態において可変絞り部の開度を小さくした時の不感帯域の幅を狭め、低車速での旋回性能を向上できる。
【００１０】
本発明において、その第１バルブ部材の溝の中で、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされているのが好ましい。また、その第２バルブ部材の溝の中で、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされているのが好ましい。
これにより、第１の組に属する絞り部に連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離と、その第２の組に属する絞り部の中で閉鎖角度が最大のものに連なる第１バルブ部材の溝側面と第２バルブ部材の溝側面との中立状態での距離とを、溝の周方向幅を設定するだけで互いに異なるものとでき、構造を複雑化することなく操舵特性を向上できる。
【００１１】
本発明の油圧パワーステアリング装置においては、前記溝として、ポンプに接続される少なくとも２つの圧油供給用溝と、タンクに接続される第１、第２圧油排出用溝と、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右操舵用溝と、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左操舵用溝と、少なくとも２つの連絡用溝とを有し、その第１圧油排出用溝は右操舵用溝と左操舵用溝との間に配置され、第２圧油排出用溝は連絡用溝の間に配置され、右操舵用溝と連絡用溝との間および左操舵用溝と連絡用溝との間に圧油供給用溝は配置され、その左右操舵用溝と第１圧油排出用溝との間の絞り部および左右操舵用溝と圧油供給用溝との間の絞り部は第１の組に属し、その連絡用溝と第２圧油排出用溝との間の絞り部および連絡用溝と圧油供給用溝との間の絞り部は第２の組に属するのが好ましい。これにより制御弁をコンパクトに構成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に示す本発明の実施形態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、ブッシュ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の弾力によりラック１６に押し付けられている。
【００１３】
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弁３０が設けられている。
【００１４】
その制御弁３０は、バルブハウジング７に相対回転可能に挿入される筒状の第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る第２バルブ部材３２とを備える。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、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。
【００１５】
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との内外周間の流路を介し互いに接続されている。
【００１６】
すなわち、図３、図４に示すように、第１バルブ部材３１の内周に溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃが、周方向に間隔をおいた１２箇所に形成されている。また、第２バルブ部材３２の外周に溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃが、周方向に間隔をおいた１２箇所に形成されている。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に形成された溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃを示す。第１バルブ部材３１に形成された溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの間に第２バルブ部材３２に形成された溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃが位置する。
【００１７】
その第１バルブ部材３１に、３つの右操舵用溝５０ａと、３つの左操舵用溝５０ｂと、６つの連絡用溝５０ｃとが形成されている。その右操舵用溝５０ａは、第１バルブ部材３１に形成された流路５３と第１ポート３７とを介し油圧シリンダ２０の右操舵補助力発生用油室２２に接続され、互いに周方向に１２０°離れて配置される。その左操舵用溝５０ｂは、第１バルブ部材３１に形成された流路５４と第２ポート３８とを介し油圧シリンダ２０の左操舵補助力発生用油室２３に接続され、互いに周方向に１２０°離れて配置される。
【００１８】
その第２バルブ部材３２に、６つの圧油供給用溝５１ａと、３つの第１圧油排出用溝５１ｂと、３つの第２圧油排出用溝５１ｃとが形成されている。その圧油供給用溝５１ａは、第１バルブ部材３１に形成された圧油供給路５５と入口ポート３４とを介しポンプ７０に接続され、互いに周方向に６０°離れて配置される。その第１圧油排出用溝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、互いに周方向に１２０°離れて配置される。その第２圧油排出用溝５１ｃは、第１バルブ部材３１に形成された流路５９と第２出口ポート６１とを介し可変絞り弁６０に接続され、互いに周方向に１２０°離れて配置される。
【００１９】
各第１圧油排出用溝５１ｂは右操舵用溝５０ａと左操舵用溝５０ｂの間に配置され、各第２圧油排出用溝５１ｃは連絡用溝５０ｃの間に配置され、右操舵用溝５０ａと連絡用溝５０ｃとの間および左操舵用溝５０ｂと連絡用溝５０ｃとの間に圧油供給用溝５１ａは配置される。
【００２０】
その第１バルブ部材３１に形成された溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの軸方向に沿う縁と第２バルブ部材３２に形成された溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの軸方向に沿う縁との間が絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′を構成する。これにより、各絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′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。
【００２１】
図５に示すように、その第２バルブ部材３２に形成された溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの軸方向に沿う縁は面取り部とされている。その圧油供給用溝５１ａと連絡用溝５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′における圧油供給用溝５１ａの軸方向に沿う縁（図３において□で囲む）の面取り部の幅をＷ、連絡用溝５０ｃと第２圧油排出用溝５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′における第２圧油排出用溝５１ｃの軸方向に沿う縁（図３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に形成された溝の軸方向に沿う縁（図３において○で囲む）の面取り部の幅をＷ″として、図４、図５に示すように、Ｗ＞Ｗ′＞Ｗ″とされている。操舵抵抗のない状態（図４、図５の状態）から各絞り部Ａ、Ａ′、Ｂ、Ｂ′、Ｃ、Ｃ′、Ｄ、Ｄ′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、圧油供給用溝５１ａと連絡用溝５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′の閉鎖角度θｒは連絡用溝５０ｃと第２圧油排出用溝５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′の閉鎖角度θｓよりも大きく、両閉鎖角度θｒ、θｓは、他の各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ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からなる第１の組と、第１の組に属する各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄよりも閉鎖角度の大きな複数の絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′からなる第２の組とに組分けされる。また、第２の組に属する絞り部は、連絡用溝５０ｃと第２圧油排出用溝５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′と、この絞り部Ｂ′、Ｄ′よりも閉鎖角度の大きな圧油供給用溝５１ａと連絡用溝５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′の２種類とされる。
【００２２】
その第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの周方向における中心は、周方向において互いに等間隔に配置されている。また、第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの中で、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを構成する縁を有する溝５０ａ、５０ｂの周方向幅は、互いに等しくＫ１とされる。また、その第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′を構成する縁を有する溝５０ｃの周方向幅は、互いに等しくＫ２とされる。その前者の周方向幅Ｋ１よりも後者の周方向幅Ｋ２が大きくされている。すなわち、第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの中で、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有する溝の周方向幅Ｋ２が、その閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有することのない溝の周方向幅Ｋ１よりも大きくされている。
【００２３】
その第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの周方向における中心は、周方向において互いに等間隔に配置されている。また、第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの周方向幅は互いに等しくＫ３とされる。第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの周方向幅Ｋ１、Ｋ２と第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの周方向幅Ｋ３との寸法関係は、絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の設定開度に応じて適宜定められる。
【００２４】
これにより、その第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０と第２バルブ部材３２の溝側面５１との中立状態での距離よりも、その第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０′と第２バルブ部材３２の溝側面５１′との中立状態での距離が大きくされている。また、第２の組に属する閉鎖角度が最大以外の絞り部Ｂ′、Ｄ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０″と第２バルブ部材３２の溝側面５１″との間の中立状態での距離は、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０′と第２バルブ部材３２の溝側面５１′との間の中立状態での距離と等しくされている。
【００２５】
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操舵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、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積すなわち開度が変化し、油圧シリンダ２０が操舵抵抗に応じた操舵補助力を発生する。
【００２６】
すなわち、図４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の間の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′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。
【００２７】
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、図３に示すように、絞り部Ａ、Ａ′の開度が大きくなり、絞り部Ｂ、Ｂ′の開度が小さくなり、絞り部Ｃ、Ｃ′の開度が小さくなり、絞り部Ｄ、Ｄ′の開度が大きくなる。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、車両の右方への操向補助力が油圧シリンダ２０からラック１６に作用する。
【００２８】
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Ａ、Ａ′の開度が小さくなり、絞り部Ｂ、Ｂ′の開度が大きくなり、絞り部Ｃ、Ｃ′の開度が大きくなり、絞り部Ｄ、Ｄ′の開度が小さくなるので、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。
【００２９】
図１、図６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に接続される第２バルブハウジング７′と、この第２バルブハウジング７′に形成された挿入孔６６に軸方向（図１、図６において上下方向）に移動可能に挿入されたスプール６２と、そのスプール６２にねじ合わされるネジ部材６４とを有する。その挿入孔６６の一端はプラグ６８により閉鎖され、他端はカバー９４′により閉鎖されている。そのスプール６２とプラグ６８との間に圧縮コイルバネ９０が配置されている。そのネジ部材６４にステッピングモータ８０が接続され、そのステッピングモータ８０にコントローラ（図示省略）が接続される。そのコントローラは車速センサ（図示省略）に接続され、そのステッピングモータ８０を車速に応じ制御する。すなわち、高速になるとネジ部材６４は一方向に回転してスプール６２は図中上方に変位し、低速になるとネジ部材６４は他方向に回転してスプール６２は図中下方に変位する。
【００３０】
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の間が可変絞り部６７とされている。その可変絞り部６７の開度は、高速になってスプール６２が図中上方に変位すると大きくなり、低速になってスプール６２が下方に変位すると小さくなる。
【００３１】
その挿入孔６６の内周の周溝６６ａと第２出口ポート６１とを連通する連絡流路５８が、スプール６２の径方向外方において第２バルブハウジング７′に形成されている。そのスプール６２の外周の周溝６２ａとスプール６２の通孔６２ｄとを連通する径方向孔６２ｃがスプール６２に形成されている。そのスプール６２の通孔６２ｄは、その挿入孔６６におけるスプール６２の下方空間に連絡する。そのスプール６２の下方空間と第１出口ポート３６とを連通する連絡流路７６が、スプール６２の径方向外方においてバルブハウジング７と第２バルブハウジング７′とに亘り形成されている。その連絡流路７６のバルブハウジング７に形成されている部分が、前記第２出口ポート６１と共に、そのバルブハウジング７への可変絞り弁６０の接続ポートを構成する。
【００３２】
これにより、ポンプ７０から供給される圧油は、前記弁間流路２７および第２出口ポート６１から連絡流路５８に導かれ、この連絡流路５８から可変絞り部６７に至り、この可変絞り部６７から連絡流路７６、第１出口ポート３６を介しタンク７１に至る。なお、スプール６２には通孔６２ｄと平行にドレン流路６２ｈが形成され、スプール６２の上方空間と下方空間とを接続する。
【００３３】
その可変絞り部６７の流路面積の最大値は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の最大値（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特性における最大値である。すなわち、右操舵時は絞り部Ｂ′、Ｃ′の合計流路面積の最大値をいい、左操舵時は絞り部Ａ′、Ｄ′の合計流路面積の最大値をいう。以下「流路面積の最大値」という場合は同旨）以上、若しくは絞り機能を奏さなくなるまで大きくされている。その可変絞り部６７の流路面積の最小値は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の最小値（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特性における最小値である。すなわち、右操舵時は絞り部Ｂ′、Ｃ′の合計流路面積の最小値をいい、左操舵時は絞り部Ａ′、Ｄ′の合計流路面積の最小値をいい、全閉状態を含む。以下「流路面積の最小値」という場合は同旨）以下とされる。
【００３４】
これにより、図２に示す油圧回路が構成され、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′とタンク７１との間の油路に、車速に応じて開度が変化する可変絞り部６７が可変絞り弁６０により設けられる。
【００３５】
図７において、実線Ｘは両バルブ部材３１、３２の相対回転角に対する第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性（その相対回転角が大きくなる程に流路面積が小さくなる特性である。この場合、右操舵時は絞り部Ｂ、Ｃの合計流路面積の変化特性をいい、左操舵時は絞り部Ａ、Ｄの合計流路面積の変化特性をいう。以下「流路面積の変化特性」という場合は同旨）を示す。１点鎖線Ｕは、その相対回転角に対する第２の組に属する圧油供給用溝５１ａと連絡用溝５０ｃとの間の絞り部Ａ′、Ｃ′の流路面積の変化特性を示す。１点鎖線Ｖは、その相対回転角に対する第２の組に属する連絡用溝５０ｃと第２圧油排出用溝５１ｃとの間の絞り部Ｂ′、Ｄ′の流路面積の変化特性を示す。実線Ｙは、その絞り部Ａ′、Ｃ′の流路面積の変化特性と絞り部Ｂ′、Ｄ′の流路面積の変化特性を合成した特性を示す。破線Ｒは可変絞り部６７の中速走行時における流路面積を示す。
【００３６】
低速走行時においては、スプール６２は図１、図６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の流路面積の変化特性線Ｘに応じ制御される。この場合、図８において一点鎖線αで示すように、操舵抵抗に対応する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の開度は小さいので、操舵入力トルクの変化に対して油圧が殆ど変化することのない不感帯域を小さくし、操舵の高応答性を満足させて旋回性能を向上できる。
【００３７】
高速走行時においては、スプール６２は図１、図６において上方に変位し、このスプール６２の変位によって可変絞り部６７の流路面積は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の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Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の変化特性線Ｙ及び第１の組の絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性線Ｘの合成特性に応じ制御される。この場合、図８において実線βで示すように、操舵入力トルクが大きく、両バルブ部材３１、３２の相対回転角が大きくても、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の開度は大きいので、不感帯域を大きくし、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。
【００３８】
中速走行時においては、スプール６２の変位により可変絞り部６７の流路面積は、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の最小値よりも大きく最大値よりも小さくなる。これにより、図７に示すように、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積が最小値（本実施形態では全閉状態）になるまでの間（図７において両バルブ部材の相対回転角がθａになるまでの間）は、その第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの流路面積の変化特性線Ｘに可変絞り部６７の流路面積の特性線Ｒを合成した特性に応じた操舵補助力が付与される。第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になった時点から、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積が可変絞り部６７の流路面積よりも小さくなるまでの間（図７において両バルブ部材の相対回転角がθａとθｂとの間）では、操舵補助力は可変絞り部６７の流路面積により定まる一定値になる。しかる後に、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積が可変絞り部６７の流路面積よりも小さくなると、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の変化特性線Ｙに応じた操舵補助力が付与される。
【００３９】
その第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になった後に、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積が可変絞り部６７の流路面積よりも小さくなるまでの間（θａ〜θｂの間）は、その第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′が全閉状態になる点と、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが全閉状態になる点との差（θｃ−θａ）を小さくすることなく、小さくされている。すなわち、絞り部Ｂ′、Ｄ′が絞り部Ａ′、Ｃ′と同様に図中１点鎖線Ｕで示す相対回転角に対する流路面積変化特性を有すると仮定すると、相対回転角に対する第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積の変化特性は、図７において２点鎖線Ｍで示すものになる。そうすると、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の流路面積が可変絞り部６７の流路面積よりも小さくなるまでの間（両バルブ部材の相対回転角がθａとθｄとの間）は大きくなるので、図８において２点鎖線で示すように、操舵補助力を操舵抵抗に応じ制御できない領域Ｌが大きくなる。これに対し、上記実施形態では、絞り部Ｂ′、Ｄ′の閉鎖角度θｓは絞り部Ａ′、Ｃ′の閉鎖角度θｒよりも小さいので、中速走行時において操舵補助力を操舵抵抗に応じ制御できない領域を小さくできる。しかも、絞り部Ｂ′、Ｄ′が全閉状態になる点（図７において両バルブ部材の相対回転角がθｅの点）では、絞り部Ａ′、Ｃ′は未だ閉じていないので、操舵補助力を操舵抵抗に応じ制御できる領域は小さくなることはない。
【００４０】
図９は本発明の変形例を示す。この変形例においては、第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの周方向における中心は、周方向において互いに等間隔に配置されている。また、第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの周方向幅は互いに等しくＬ１とされる。
【００４１】
その第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの中で、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の中で閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有する溝の周方向幅は、互いに等しくＬ２とされる。その第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの中で、閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有することのない溝の周方向幅は互いに等しくＬ３とされる。その前者の周方向幅Ｌ２は後者の周方向幅Ｌ３よりも大きくされている。すなわち、第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの中で、その閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有する溝の周方向幅Ｌ２は、その閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′を構成する縁を有することのない溝の周方向幅Ｌ３よりも大きくされている。
【００４２】
その第１バルブ部材３１の溝５０ａ、５０ｂ、５０ｃの周方向幅Ｌ１と第２バルブ部材３２の溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの周方向幅Ｌ２、Ｌ３との寸法関係は、絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の設定開度に応じて適宜定められる。
【００４３】
これにより、その第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０と第２バルブ部材３２の溝側面５１との中立状態での距離よりも、第２の組に属する絞り閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０′と第２バルブ部材３２の溝側面５１′との中立状態での距離が大きくされている。また、第２の組に属する閉鎖角度が最大以外の絞り部Ｂ′、Ｄ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０″と第２バルブ部材３２の溝側面５１″との中立状態での距離は、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０と第２バルブ部材３２の溝側面５１との中立状態での距離と等しくされている。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４４】
上記実施形態あるいは変形例によれば、第２バルブ部材３２に形成される溝５１ａ、５１ｂ、５１ｃの面取り部の形状を変更することなく、操舵入力トルクが零の中立状態での絞り部の開度設定を変更できる。よって、操舵入力トルクの変化に対して油圧が殆ど変化することのない不感帯域の幅を、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変化割合を変化させることなく、調節できる。すなわち、第２の組に属する絞り部Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′の中で閉鎖角度が最大の絞り部Ａ′、Ｃ′に連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０′と第２バルブ部材３２の溝側面５１′との中立状態での距離を、第１の組に属する絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに連なる第１バルブ部材３１の溝側面５０と第２バルブ部材３２の溝側面５１との中立状態での距離よりも大きくし、可変絞り部６７の開度が大きくなる高速走行状態において不感帯域の幅を拡げ、例えば図８において実線βで示される特性を実線β′で示されるものとし、高車速での走行安定性を向上できる。あるいは、可変絞り部６７の開度が小さくなる低速走行状態において不感帯域の幅を狭め、例えば図８において実線αで示される特性を実線α′で示されるものとし、低車速での旋回性能を向上できる。また、バルブ部材３１、３２における溝の周方向幅を設定するだけで、構造を複雑化することなく操舵特性を向上できる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁に面取り部を形成してもよいし、両バルブ部材の溝の軸方向に沿う縁に面取り部を形成してもよい。また、各バルブ部材における溝の数は限定されない。また、両バルブ部材それぞれにおいて、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有する溝の周方向幅が、第２の組に属する閉鎖角度が最大の絞り部を構成する縁を有さない溝の周方向幅よりも大きくされてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、操舵フィーリングを悪化させることなく、高車速での走行安定性や低速での旋回性能を向上できる油圧パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置の縦断面図
【図２】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置の油圧回路を示す図
【図３】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置における制御弁の横断面構造の説明図
【図４】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置の制御弁の展開図
【図５】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置の制御弁の要部の拡大図
【図６】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置の可変絞り弁の縦断面図
【図７】  本発明の実施形態の油圧パワーステアリング装置における制御弁の絞り部の開度とバルブ部材の相対回転角との関係を示す図
【図８】  本発明の実施形態の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
【図９】  本発明の変形例の油圧パワーステアリング装置の制御弁の要部の拡大図
【符号の説明】
２０  油圧シリンダ
３０  制御弁
３１  第１バルブ部材
３２  第２バルブ部材
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５１ａ、５１ｂ、５１ｃ  溝
６７  可変絞り部
７０  ポンプ
７１  タンク
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ  第１の組に属する絞り部
Ａ′、Ｂ′、Ｃ′、Ｄ′  第２の組に属する絞り部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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