JP2559777B2 - 液圧式パワーステアリング装置の回転弁 - Google Patents

液圧式パワーステアリング装置の回転弁

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JP2559777B2
JP2559777B2 JP62304700A JP30470087A JP2559777B2 JP 2559777 B2 JP2559777 B2 JP 2559777B2 JP 62304700 A JP62304700 A JP 62304700A JP 30470087 A JP30470087 A JP 30470087A JP 2559777 B2 JP2559777 B2 JP 2559777B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車の液圧式パワーステアリング装置の
回転弁に関する。
〔従来の技術〕
パワーステアリング装置の場合、その都度作用する作
動圧力は舵取り棒にかかる反動ピストンによって舵取り
ハンドルで感知できる。一般にその場合、反力は作動シ
リンダにおける圧力に比例して上昇する。その結果生ず
る舵取り力は、ねじり棒の作用に抗して弾力的に相対回
転する二つの舵取り棒部分の回転力に加えられる。液圧
反力として自動車の走行速度に応じて発生される圧力も
反動ピストンに導かれるので、高速度の場合も良好な舵
取り感覚が得られる。
かかる反作用装置を持ったパワーステアリング装置は
例えばヨーロッパ特許第0159687号明細書(その第5
図)で知られている。ブロック形ステアリング装置に付
属しているねじ付棒のヘッド部分には、同じ角度間隔で
四つの反動ピストンが案内されている。これらの反動ピ
ストンは鋼球を介して舵取り棒の屋根状切欠きにはまり
込んでいる。舵取りハンドルの回転運動の際、ピストン
に導入される走行速度に応じた圧力は鋼球を舵取り棒の
切欠きの中に押圧する。即ち運転者は、圧力調整にとっ
て必要な両方の回転弁部分の相対回転を引き起こすため
に、大きな操作力を与えなければならない。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、この公知の装置の場合、反作用装置は
回転弁の後に位置しているので、制御装置全体が大きな
軸方向構造長さを必要とする。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第2434604号公報に
は、ラック形ステアリング装置と関連した別の液圧式反
作用装置が示されている。この装置において、反作用ピ
ストンとして弁ブッシュの孔内を案内され互いに180°
ずらされた大きな二つの鋼球が設けられており、これら
の鋼球は同様に舵取り棒の屋根状切欠きにかみ合ってい
る。鋼球は孔内における線接触により十分なシールがで
きないので、比較的多量の漏洩流が生ずる。従って反作
用圧力の決定には問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の液圧式パワーステアリング装置の回転弁は、
回転弁が回転スライダを取り囲む弁ブッシュから構成さ
れ、回転スライダおよび弁ブッシュな制御ストローク内
において弾性素子の作用に抗して相対回転でき、弁ブッ
シュおよび回転スライダに互いに共同して作用する縦方
向の制御溝が加工され、回転スライダと弁ブッシュとの
間に半径方向に移動可能な反作用ピストンがあり、反作
用ピストンが転動体を介して屋根状傾斜面に接触し、反
作用ピストンに変更可能の圧力が作用するようになって
いる。
とくに、第3図に示すように反作用ピストン36が回転
スライダ12の半径方向孔34の中に案内され、心出しばね
35によって付勢され、転動体40を吸収するための屋根状
傾斜面38が弁ブッシュ13に加工され、半径方向孔34が変
更可能な圧力をわ案内する同心的な軸方向孔43に接続さ
れ、同心的な軸方向孔43の中に反作用圧を限定するカッ
トオフ弁44,45がはめ込まれていることを特徴としてい
る。
本発明の目的は、いわゆるカットオフ装置と組み合わ
された正確に応動する反作用装置を持った軸方向に短い
構造の回転弁を作ることにある。かかるカットオフ装置
によって例えば駐車の際に液圧式反作用力は最大値に限
定される。
本発明に基づいて反作用ピストンは回転スライダの半
径方向孔の中に案内され、ばねによって付勢されてい
る。転動体に対する屋根状傾斜面は弁ブッシュに加工さ
れている。反作用ピストンを収容するための半径方向孔
は、変化する圧力を導く同心的な軸方向孔に接続され、
この軸方向孔は反作用力を限定するカットオフ弁を有し
ている。
〔実施例〕
第1図および第2図は、ラック1に対して作動シリン
ダ2が平行に配置されているラック形パワーステアリン
グ装置を示している。ラック1および作動シリンダ2内
を移動できるサーボピストン3は、舵取り棒4に支持さ
れているピニオン5にかみ合っている。このピニオン5
はブッシュ6と一体に形成されている。舵取り棒4を貫
通する横棒7はブッシュ6の孔8に制御隙間を隔ててか
み合っている。回転スライダ12と弁ブッシュ13とから成
る回転弁に対する弁ケーシング11は、ステアリング装置
ケーシング10に設置されている。回転スライダ12は溝14
を有し、この溝14の中には舵取り棒4のキー15が十字溝
形継手の形で隙間なしにかみ合っている。同様にして弁
ブッシュ13にある突起16はブッシュ6の切欠き17に隙間
なしにかみ合っている。このようにして整合誤差を補償
して回転弁の十字溝形接続が行われる。弁ケーシング11
は高圧ポンプ20に対する入口接続口18、二つの作動シリ
ンダ接続口21,21A、および戻り接続口23を有している。
作動シリンダ接続口21,21Aは圧力室24,24Aに接続されて
いる。作動ピストン3は舵取り運動をラック1と逆向き
に支援する。
第3図および第4図から、入口接続口18が環状溝26を
介して例えば弁ブッシュ13の軸方向入口制御溝27に接続
されていることが分かる。入口制御溝27は公知のように
回転スライダ12における軸方向制御溝28,28Aと共同して
作用する。これらの制御溝28,28Aは図面では見えない通
路を介して作動シリンダ接続口21,21A(第1図参照)の
環状溝30,30Aに接続できる。更に弁ブッシュ13に例えば
軸方向制御溝25が設けられており、これは回転スライダ
12における傾斜溝31を介して戻り室32に接続できる。戻
り室32は環状溝33を介して戻り接続口23に接続されてい
る。なお、理解を容易にするために、回転弁において全
部で3回繰り返される制御溝系統のうちの一つだけに符
号が付けられている。
星形に配置された半径方向孔34の中に、心出しばね35
で付勢された反作用ピストン36が配置されている。反作
用ピストン36は円錐状の凹所37を有している。対向して
位置する弁ブッシュ13の戻り溝25には、半径によって互
いに接続された屋根状の傾斜面38が加工されている。そ
のように形成された両方の傾斜面形状の間には、転動体
40が設けられている。この場合心出しばね35の力は、回
転弁12,13が中立位置において中心に位置するように作
用する。入口制御溝27に常に接続され絞り41を有する入
口孔42は、同心的な軸方向孔43を介して半径方向孔34に
接続されている。心出しばね35および入口圧によって反
作用ピストン36に与えられる半径方向力は、これによっ
て舵取りの際に、転動体40および傾斜面形状によって回
転スライダ12に作用する円周力に変換される。作動シリ
ンダ2において必要とされる作動圧力に左右される半径
方向孔34に導入されるポンプ圧の大きさに応じて、回転
スライダ12には復帰トルクが発生される。従って運転者
は、半径方向孔34に作用する反作用圧および心出しばね
35の力に打ち勝つために、高い圧力を形成するために舵
取り棒4を相応して大きく回転しなければならない。例
えば駐車の際における大きな舵取り力において反作用圧
を最大値に限定するために、同心的な軸方向孔43は小さ
なピストン45を持ったカットオフ弁44が圧入して設けら
れている。ピストン45は反作用圧によって最大カットオ
フ圧を決定するばね46の力に抗して移動できる。その場
合反力が再びカットオフ圧以下低下するまで、制御面47
は圧油の一部を戻り室32に溢流する。
第5図の実施例において、同心的な軸方向孔43は、ば
ね48で付勢されたピストン50を有し、これは電磁石52の
プランジャ51に接している。電磁石52は簡単に接近可能
にケーシングカバー49にはめ込まれている。ピストン50
は環状溝53を有し、これは流路54を介して戻り室32に接
続されている。電磁石52の励磁電流に応じてピストン50
が左側に移動して、環状溝53は入口孔42の環状溝55に接
続する。これによって半径方向孔34内における反作用圧
は減少し、舵取り棒で感知し得る復帰トルクは小さくな
る。このことは、例えば大きな実負荷およびゆっくりし
た速度の場合に有利である。この場合反作用圧を限定す
るために、ピストン50にカットオフ弁44を設けると良
い。反作用圧の電子制御によって、第6図に相応した可
変の特性曲線が得られる。限界曲線YとZとの間におい
て、ピストン50の位置および回転弁の調整位置に相応し
てその都度の運転状態に任意に合わせられた特性曲線が
形成される。特性曲線Yは駐車の際における垂直に増加
する作動圧力を示し、その場合舵取りハンドルにおける
操作力は非常に小さい。その場合、電磁石52はピストン
50を溝53が完全に開かれるまで左側に変位する。
特性曲線Zの上向きに折れ曲がった経過は、走行の際
にカットオフ弁44Aが所定の操作力から開き、その操作
力をそれ以上増加しないことを示している。
〔発明の効果〕
この装置によれば次のような利点が得られる。
即ち反作用装置およびカットオフ弁が回転弁の内部に
収容されているので、制御装置全体が短い製造長さとな
る。この場合反作用ピストンを外側に押圧するばねは、
中立位置において両方の回転弁部分を正確に心出しする
働きをする。これによって高価なねじり棒およびそのた
めに必要な長い軸方向構造体の長さが省略できる。
本発明の実施態様において、弁ブッシュに設けられる
心出し用の屋根状傾斜面は戻り制御溝に加工されてい
る。これは、傾斜面が制御棒と一緒に一つの工具の切削
加工によって正確に加工できるという利点がある。
液圧反作用を変更するために、回転スライダの同心的
な軸方向孔に、電磁石によって調整可能で戻り流路を制
御するピストンが設けられている。この電磁石は、種々
の運転状態量、例えば速度および積載量、を処理して制
御信号に変換する電子制御装置を介して作動される。こ
の場合調整可能なピストンにカットオフ弁が一体にされ
ていると有利である。
電磁石はケーシングカバーの中に点検し易く防護して
収容されている。
本発明の別の実施態様において、反作用ピストンの半
径方向孔に接続されている軸方向孔に、絞りを持った入
口孔が接続されている。この絞りによって流れ損失は小
さくされ、良好な減衰作用が得られる。
回転弁がステアリング伝動装置から分離されたケーシ
ング内に収容されているので、既存のステアリング装置
ケーシングに追加してフランジ接続することもできる。
回転弁とステアリング伝動装置とのねじり接続は、目
的に応じて十字溝形継手によって行われる。この継手に
よって整合誤差が補償できる。
本発明は請求の範囲に記載の手段に限定されるもので
はない。当該技術者によって目的に応じて請求の範囲の
個々の手段を有効に組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明において使用されるラック形パワーステ
アリング装置の一部断面図、 第2図は第1図におけるII−II線に沿った縮小断面図、 第3図は回転弁の拡大断面図、 第4図は第3図におけるIV−IV線に沿った回転弁の縮小
断面図、 第5図は回転弁の異なった実施例の断面図、 第6図は第5図における回転弁で得られる作動圧力と操
作力との関係を示す特性曲線図である。 1……ラック、2……作動シリンダ、3……サーボピス
トン、4……舵取り棒、5……ピニオン、6……ブッシ
ュ、7……横棒、8……孔、10……ステアリング装置ケ
ーシング、11……弁ケーシング、12……回転スライダ、
13……弁ブッシュ、14……溝、15……キー、16……突
起、17……切欠き、18……入口接続口、20……高圧ポン
プ、21,21A……作動シリンダ接続口、23……戻り接続
口、24,24A……圧力室、25……戻り制御溝、26……環状
溝、27……入口制御溝、28,28A……制御溝、30,30A……
環状溝、31……孔、32……戻り室、33……環状溝、34…
…半径方向孔、35……心出しばね、36……反作用ピスト
ン、37……円錐状凹所、38……屋根状傾斜面、40……転
動体、41……絞り、42……入口孔、43……同心的な軸方
向孔、44,44A……カットオフ弁、45……ピストン、46…
…ばね、47……制御面、48……ばね、49……ケーシング
カバー、50……ピストン、51……ブランジャ、52……電
磁石、53……環状溝、54……流路、55……環状溝。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−211169(JP,A) 特開 昭60−226368(JP,A) 特開 昭60−229870(JP,A)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転弁が回転スライダを取り囲む弁ブッシ
    ュから構成され、回転スライダおよび弁ブッシュが制御
    ストローク内において弾性素子の作用に抗して相対回転
    でき、弁ブッシュおよび回転スライダに互いに共同して
    作用する縦方向の制御溝が加工され、回転スライダと弁
    ブッシュとの間に半径方向に移動可能な反作用ピストン
    があり、反作用ピストンが転動体を介して屋根状傾斜面
    に接触し、反作用ピストンに変更可能の圧力が作用する
    ような液圧式パワーステアリング装置の回転弁におい
    て、 反作用ピストン(36)が回転スライダ(12)の半径方向
    孔(34)の中に案内され、心出しばね(35)によって付
    勢され、転動体(40)を吸収するための屋根状傾斜面
    (38)が弁ブッシュ(13)に加工され、半径方向孔(3
    4)が変更可能な圧力を案内する同心的な軸方向孔(4
    3)に接続され、同心的な軸方向孔(43)の中に反作用
    圧を限定するカットオフ弁(44,45)がはめ込まれてい
    ることを特徴とする液圧式パワーステアリング装置の回
    転弁。
  2. 【請求項2】屋根状傾斜面(38)が弁ブッシュ(13)の
    戻り制御溝(25)に加工されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の回転弁。
  3. 【請求項3】回転スライダ(12)の同心的な軸方向孔
    (43)にかかる液圧反作用力を変更するために、電磁石
    (52)によって調整可能で戻り流路(53)を制御するピ
    ストン(50)が設けられていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の回転弁。
  4. 【請求項4】調整可能なピストン(50)がカットオフ弁
    (45)を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
    3項記載の回転弁。
  5. 【請求項5】電磁石(52)がピストン(50)に対して同
    心的にケーシングカバー(49)の中に設けられているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の回転弁。
  6. 【請求項6】回転スライダ(12)内において、同心的な
    軸方向孔(43)に接続されている入口孔(42)が絞り
    (41)を有していることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の回転弁。
  7. 【請求項7】回転弁が別個の弁ケーシング(11)におい
    てステアリング装置ケーシング(10)にフランジ接続さ
    れていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    回転弁。
  8. 【請求項8】回転スライダ(12)が十字溝形継手(溝14
    とキー15)を介して舵取り棒(4)に接続され、弁ブッ
    シュ(13)が別の十字溝形継手(爪16と切欠き17)を介
    してラック形ステアリング装置の駆動ピニオン(5)に
    接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の回転弁。
JP62304700A 1986-12-06 1987-12-03 液圧式パワーステアリング装置の回転弁 Expired - Lifetime JP2559777B2 (ja)

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WO86/00717 1986-12-06
EP8600717 1986-12-06

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JPS63145175A JPS63145175A (ja) 1988-06-17
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