JP2722226B2

JP2722226B2 - 動力舵取装置の反力機構

Info

Publication number: JP2722226B2
Application number: JP63295134A
Authority: JP
Inventors: 恒文有田
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1988-11-22
Filing date: 1988-11-22
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH02141367A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、パワーシリンダの操作力でパワーアシス
トするとともに、流体圧力で操舵反力を発生させる動力
舵取装置の反力機構に関する。

（従来の技術）第４、５図に示した従来の動力舵取装置は、ステアリ
ングホィールに連結したスタブシャフト１と、パワーシ
リンダ側である出力側に連係したギヤシャフト２とを、
トーションバー３を介して連結している。また、上記ス
タブシャフト１と、パワーシリンダへの流路を制御する
制御弁Ｖとを、遊星ギヤ機構Ｇを介して連係している。

しかして、ステアリングホィールを回してスタブシャ
フト１を回転した初期の段階では、その換向抵抗によっ
て、ギヤシャフト２が回転しない。そのためにスタブシ
ャフト１とギヤシャフト２とは、トーションバー３をね
じりながら相対回転する。

このようにしてスタブシャフト１が回転すると、その
回転力が遊星ギヤ機構Ｇを介して制御弁Ｖに伝わるの
で、この制御弁Ｖが切り換わる。そして、この制御弁Ｖ
の切り換え方向に応じてパワーシリンダが動作し、車輪
を所期の方向に転舵する。

上記のようにした動力舵取装置には、反力機構を設け
ているが、この反力機構は、第５図に示すとおりであ
る。すなわち、上記ギヤシャフト２側に反力室６と７、
８と９を形成するとともに、それら反力室６と７、８と
９との境界部分に位置決め用の突部10、11を形成してい
る。

そして、上記スタブシャフト１には伝達ピン12を設け
ているが、この伝達ピン12は、スタブシャフト１とトー
ションバー３とを、それらの直径方向に貫通させたもの
である。このようにした伝達ピン12の両端は、上記反力
室側に臨ませ、スタブシャフト１をニュートラルに保っ
ているとき、当該伝達ピンの両端が突部10、11と一直線
上に対向するようにしている。

また、上記反力室６〜９のそれぞれには、反力ピスト
ン13〜16を設けるとともに、これら各ピストンにはスプ
リング17〜20を作用させている。このスプリング17〜20
の作用で、反力ピストン13〜16が、通常は、突部10、11
に接触すようにしている。このように反力ピストン13〜
16が突部10、11に接触しているときには、スタブシャフ
ト１とともに伝達ピン12もニュートラル位置を保つ関係
にしている。

上記のようにした各反力室６〜９には、通油孔21〜24
を形成するとともに、排出ポート25〜28を形成してい
る。この排出ポート25〜28は、通路29を介してドレン室
30に連通するが、この通路29には可変絞り31を設けてい
る。

この可変絞り31は、当該車両の車速に応じて、その開
度を調節する構成にしている。つまり、低速走行中には
可変絞り31の開度が大きくなり、高速走行中にはその開
度が小さくなるようにしている。

いま、ステアリングホィールとともにスタブシャフト
１を回転して、伝達ピン12を第５図時計方向に回したと
すると、対角線上に位置する反力ピストン14、15がスプ
リング18、19に抗して移動する。このようにピストン1
4、15が移動すると、その反力室７、８内の流体が排出
ポート26、27から押し出され、可変絞り31を介してドレ
ン室30に流入する。

このとき、当該車両が低速で走行していれば、可変絞
り31の開度が大きいので、その絞り抵抗がほとんどなく
なる。そのために、ステアリングホィールを軽く切るこ
とができる。

これに対して中高速走行のときは、可変絞り31の開度
が小さくなり、それだけ絞り抵抗が大きくなるので、反
力室７、８内の圧力が高くなるが、この反力室７、８の
圧力がスタブシャフト１の回転力に対する反力となる。
そして、このスタブシャフト１はステアリングホィール
に連結しているので、上記反力室の圧力は、結局、操舵
反力としてステアリングホィールに伝達されることにな
る。なお、伝達ピン12の回動で移動する反力ピストン1
4、15は、反対側に位置する反力ピストン13、16に圧力
が作用したとしても、換言すれば、反力室６、９に圧力
流体が流入したとしても、反力ピストン13、16が突部1
0、11に当接して、その移動が規制される。このように
反力ピストン13、16の移動が規制されるので、上記操舵
反力に対しては、何等影響を及ぼさない。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のように従来の反力機構では、伝達ピン12を中立
位置に保つのに突部10、11を必要とする。しかも、この
突部10、11の寸法がわずかでも狂ってしまうと、正確な
反力が得られないという問題があった。

例えば、第６図に示すように、突部10、11の寸法がそ
の左右においてδ₁とδ₂という誤差がある状態で、ステ
アリングホィールを左に切ってスタブシャフト１を左に
回したとすると、伝達ピン12も左に回わる。

このとき各反力室６〜９に圧力流体が流入するので、
反力ピストン14、15の力が伝達ピン12に作用する。しか
し、上記のように誤差δ₁、δ₂があるので、この反力ピ
ストン14、15の作用力は、伝達ピン12の移動を助成する
方向に作用してしまう。そのために、上記のように誤差
があると、反力が発生しなくなる。

また、ステアリングホィールを上記とは反対に切った
ときには、正規の反力が得られることになる。

したがって、従来の反力機構によると、突出部10、11
の加工精度を上げなければならず、それが狂っている
と、ステアリングホィールの操舵方向に応じて、反力特
性が相違してしまうという不都合があった。

この発明の目的は、加工精度を特別に上げなくても、
反力特性を安定させられる機構を提供することである。

（問題点を解決する手段）第１及び第２の発明は、スタブシャフトの回転に応じ
て制御弁を切り換え、パワーシリンダへの流路を制御す
る構成にし、このスタブシャフトにはその直径方向に貫
通する伝達ピンを設け、この伝達ピンの両端を反力室に
臨ませ、しかも、この伝達ピンの両側に反力ピストンを
接触させ、当該反力室の圧力を反力ピストンに作用させ
て所期の操舵反力を得る動力舵取装置の反力機構を前提
にするものである。

そして、第１の発明は、上記反力機構を前提にしつ
つ、伝達ピンの両端を、上記反力ピストンの軸心の位置
よりも反力室の天井側に位置させて、伝達ピンと反力ピ
ストンとの接触部分をスタブシャフトの直径方向に長く
した点に特徴を有する。

また、第２の発明も、上記反力機構を前提にしつつ、
スタブシャフトの中心に対して点対称位置にある反力室
を一組とし、それら各組の反力室をパワーシリンダの同
一のシリンダ室に連通した点に特徴を有する。

（本発明の作用）第１の発明は、上記のように構成したので、伝達ピン
が回わったとき、反力ピストンの押圧力がこの伝達ピン
に作用する。このとき互いに対向する反力ピストンの押
圧力によって、伝達ピンに発生する反力トルクが相違す
ることになる。つまり、伝達ピンの先端に作用した反力
ピストンによる反力トルクの方が、その先端よりも内側
に作用した反力ピストンによる反力トルクよりも大きく
なる。

このように互いに対向する反力ピストンの押圧力で伝
達ピンに発生する反力トルクが相違するが、この反力ト
ルクの差が当該操舵力に対する反力となるものである。

また、第２の発明は、互いに点対称位置にある反力室
を、パワーシリンダの同一のシリンダ室に連通したの
で、当該パワーシリンダの負荷圧が反力室に作用するよ
うになる。したがって、パワーシリンダが中立位置にあ
れれば、当該反力室の左右の圧力も自動的に等しくな
る。つまり、パワーシリンダがセンタリグされていれ
ば、この伝達ピンも自動的にセンタリングされるように
なる。

（本発明の実施例）第１、２図は第１実施例を示すが、そのスタブシャフ
ト１からの入力を、最終的にギヤシャフト２に伝達する
構成は、従来と全く同様である。そこで、従来と同様の
構成については、その詳細を省略するとともに、それら
の構成要素については、第４、５図と同一符号を付して
説明する。

この第１実施例では、伝達ピン12を反力室６〜９側に
臨ませること従来と同様であるが、この伝達ピン12の両
端を、上記反力ピストン13〜16の軸心の位置よりも反力
室の天井40、41側に位置させて、伝達ピン12と反力ピス
トン13〜16との接触部分をスタブシャフト１の直径方向
に十分長くするとともに、従来の突部10、11を省略した
点が、従来と相違するものである。

いま、前記制御弁Ｖが中立位置に保持されていれば、
各反力室６〜９内の圧力が等しくなるので、伝達ピン12
も自動的に中立位置に保たれる。

そして、ステアリングホィールを回してスタブシャフ
ト１を、例えば右に回転したとすると、第２図に示す状
態になる。この状態において、伝達ピン12に対する反力
ピストン13の作用点P₁から、スタブシャフト１の中心ま
での距離l₁と、他方の反力ピストン14の作用点P₂から上
記中心までの距離l₂とは、l₂＞l₁となる。つまり、反力
ピストン13によって発生する反力トルクと、反力ピスト
ン14によって発生する反力トルクとでは、その大きさが
相違するが、その両反力トルクの差が、結局、操舵反力
となる。

したがって、この伝達ピン12に作用する反力トルク
は、Ｔ＝｛（l₂−l₁）×Ｆ｝×２となる。

上記のように第１実施例の反力機構によれば、従来の
ような突部10、11を形成しなくても、当該伝達ピン12を
自動的にセンタリングできるとともに、伝達ピン12の回
動方向に応じた操舵反力を発生させることができる。

第３図に示した第２実施例は、各反力室６〜９内にお
いて、従来のような突部10、11を省略している。

また、上記各反力室のうち、互いに点対称位置にある
反力室６と９は、通路32を経由してパワーシリンダＣの
左側のシリンダ室33に連通している。そして、上記通路
32は可変絞り34を介してタンクＴに連通させているが、
この可変絞り34は、車速に応じてその開度を変化させる
ものである。

さらに、点対称位置にある他の反力室７と８は、通路
35を経由して右側のシリンダ室36に連通するとともに、
この通路35にも、車速に応じて開度を変化させる可変絞
り37を設けている。

したがって、パワーシリンダＣが中立位置にあれば、
各反力室６〜９内の圧力も全て等しくなるので、当該伝
達ピン12も自動的にセンタリングされる。そして、パワ
ーシリンダＣが動作すれば、その負荷圧が点対称位置に
ある一組の反力室に作用する。ただし、このときの当該
反力室内の圧力は、通路32あるいは35に設けた可変絞り
34あるいは37の開度に応じて変化するものである。

（本発明の効果）この発明の反力機構によれば、反力室内部に突部を必
要としないので、従来のような加工精度を上げなければ
ならないという問題がなくなる。したがって、加工コス
トを安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面第１、２図はこの発明の第１実施例を示すもので、
第１図は伝達ピンをセンタリングした状態の要部断面
図、第２図は伝達ピンを回動させた状態の要部断面図、
第３図は第２実施例を示すもので、伝達ピンを回動させ
た状態の要部断面図、第４〜６図は従来の動力舵取装置
の反力機構を示すもので、第４図は動力舵取装置の要部
断面図、第５図は反力機構の要部断面図、第６図は反力
機構に寸法誤差が生じた場合の例を示した要部断面図で
ある。１…スタブシャフト、２…ギヤシャフト、Ｃ…パワーシ
リンダ、６〜９…反力室、13〜16…反力ピストン、40、
41…天井。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】スタブシャフトの回転に応じて制御弁を切
り換え、パワーシリンダへの流路を制御する構成にし、
このスタブシャフトにはその直径方向に貫通する伝達ピ
ンを設け、この伝達ピンの両端を反力室に臨ませ、しか
も、この伝達ピンの両側に反力ピストンを接触させ、当
該反力室の反力を反力ピストンに作用させて所期の操舵
反力を得る動力舵取装置の反力機構において、上記伝達
ピンの両端を、上記反力ピストンの軸心の位置よりも反
力室の天井側に位置させて、伝達ピンと反力ピストンと
の接触部分を、スタブシャフトの直径方向に長くしたこ
とを特徴とする動力舵取装置の反力機構。
【請求項２】スタブシャフトの回転に応じて制御弁を切
換え、パワーシリンダへの流路を制御する構成にし、こ
のスタブシャフトにはその直径方向に貫通する伝達ピン
を設け、この伝達ピンの両端を反力室に臨ませ、しか
も、この伝達ピンの両側に反力ピストンを接触させ、当
該反力室の圧力を反力ピストンに作用させて所期の操舵
反力を得る動力舵取装置の反力機構において、スタブシ
ャフトの中心に対して点対称位置にある反力室を一組と
し、それら各組の反力室をパワーシリンダの同一のシリ
ンダ室に連通してなる動力舵取装置の反力機構。