JP2902093B2

JP2902093B2 - 動力舵取装置の反力制御機構

Info

Publication number: JP2902093B2
Application number: JP25842290A
Authority: JP
Inventors: 啓彦山岸; 年一渡辺
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1990-09-27
Filing date: 1990-09-27
Publication date: 1999-06-07
Anticipated expiration: 2014-06-07
Also published as: JPH04135972A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、ハンドルの入力回転に応じてパワーシリ
ンダに圧油を選択的に供給する動力舵取装置の反力制御
機構に関する。

（従来の技術）第４〜６図に示した従来の装置は、ピストン２を内装
したギヤケース１の一側にウォームシャフト３を設けて
いる。また、上記ウォームシャフト３に、ギヤケース１
に回転自在に支持されたスタブシャフト４を挿入し、こ
れら両シャフトを、トーションバー５を介して連結して
いる。

そして、上記スタブシャフト４には、これと一体回転
するロータリバルブ６を設けるとともに、このロータリ
バルブ６の外周にはロータリスリーブ７を嵌着してい
る。なお、このロータリバルブ６とロータリスリーブ７
とで、制御バルブＶを構成している。

また、上記ウォームシャフト３におけるスタブシャフ
ト４側には大径部８を形成するとともに、この大径部８
の外周に上記ロータリスリーブ７を嵌着している。

上記のようにした大径部８には、反力室９と10、11と
12を形成している。そして、上記反力室９と10、11と12
とはウォームシャフト３の軸線に直交する方向に直列に
配置されるとともに、反力室９と10、11と12との間にス
トッパー13、14を突出させている。

さらに、上記反力室９〜12にはプランジャ15〜18を内
装している。これらプランジャ15〜18のそれぞれは、互
いに対向する側面を平面に成形するとともに、作動油の
圧力の作用で、通常はストッパー13、14に圧接するよう
にしている。そして、前記スタブシャフト４に一体に形
成したピン19を、プランジャ15とプランジャ16、プラン
ジャ17とプランジャ18との間に臨ませるとともに、この
ピン19と上記ストッパー13、14との軸線を一致させるよ
うにしている。

一方、ギヤケース１の下側には、ポンプポートP₁を介
してポンプＰに連通する供給通路20を形成するととも
に、タンクポートP₂を介してタンクＴに連通する戻り通
路21を形成している。そして、上記ポンプＰを、ハンド
ルａの回転に応じて切り換わる制御バルブＶを介して、
ピストン２の左右に区画した室R₁、R₂のいずれか一方の
室に連通させるとともに、いずれか他方の室をタンクＴ
に連通するようにしている。

また、大径部８の外周とギヤケース１との間は、油室
22を区画形成し、この油室22を前記反力室９〜12それぞ
れに連通させるとともに、通路23→オリフィス24を介し
て、供給通路20に連通している。

上記のように設けた通路23には、これから分岐する通
路25を形成し、この通路25を、切換バルブ26を介して戻
り通路21に連通させている。また、上記切換バルブ26に
はステッピングモータＭを連結するとともに、このステ
ッピングモータＭにコントローラＣを介して、車速セン
サＳを接続している。

そして、車速センサＳの出力信号を、コントローラＣ
を介してステッピングモータＭに出力し、車速センサＳ
の出力信号に応じて切換バルブ26の開度を制御するよう
にしている。すなわち、低速走行中には上記切換バルブ
26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、ハンドルａを回転して、ピン19を第５図時計回
りに回動させたとすると、一方の対角線上に位置するプ
ランジャ16、17が反力室10、11内の作動油の圧力に抗し
て移動する。このようにプランジャ16、17が移動する
と、その反力室10、11内の作動油が油室22→通路23→通
路25→切換バルブ26を介して戻り通路21に流出する。

このとき、当該車両が低速で走行していれば、切換バ
ルブ26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、ハンドルａを軽く回転することが
できる。これに対して高速走行のときは、切換バルブ26
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10、11内の圧力が高くなり、それがスタブシ
ャフト４の回力に対する反力となる。そして、このスタ
ブシャフト４はハンドルａに連結しているので、上記反
力室10、11の圧力は、結局、操舵反力としてハンドルａ
に伝達される。

また、ハンドルａを回転して、ピン19を反時計回りに
回動させると、今度は、他方の対角線上に位置するプラ
ンジャ15、18が反力室９、12内の作動油の圧力に抗して
移動する一方、プランジャ16、17は作動油の圧力でスト
ッパ13、14に当接し、その位置に保持される。

そして、プランジャ15、18が作動油の圧力に抗して移
動するときには、切換バルブ26が機能して、反力室９、
12内の作動油の圧力が車速に応じて制御される。そし
て、この反力室９、12内の圧力がスタブシャフト４の回
転力に対する反力となり、操舵反力としてハンドルａに
伝達されること、ピン19を上記時計回りに回動させたと
きと同様である。

なお、図中の符号33はセクターシャフト、34はピット
マンアーム、および35は車輪であって、ハンドルａの切
換えに応じて移動するピストン２の移動量を、上記セン
ターシャフト33→ピットマンアーム34を介して車輪35に
伝達し、車輪35を転舵するようにしている。

しかして、上記のようにハンドルａを回転して、ピン
19を例えば時計回りに回動させると、ピン19はスタブシ
ャフト４の軸中心Ｏを回転中心として回動する。このよ
うにピン19が回動すると、第６図に示すようにピン19に
おける左右両端のコーナー部27、27それぞれが、対角線
上に位置するプランジャ16、17に当接する。また、図示
していない反時計回りに回動させると、ピン19における
両端のコーナー部32、32それぞれが、対角線上に位置す
るプランジャ15、18に当接する。

つまり、プランジャ15〜18は、ピン19に対向する側面
を平面に成形しているので、ピン19を回動すると、上記
のようにピン19における両端のコーナー部27またはコー
ナー部32が、これに対向するプランジャ16、17またはプ
ランジャ15、18に当接し、ピン19の回転半径ｒは、ピン
19の長さ寸法に応じて決まるとともに、ピン19が時計回
り、反時計回りいずれに回動しても、その回転半径ｒは
変わらないことになる。

（本発明が解決しようとする課題）上記のようにした従来の動力舵取装置の反力制御機構
では、第６図において、各プランジャ15〜18それぞれの
反力室９〜12側受圧面積をＡ、制御バルブＶを介して制
御された各反力室９〜12内の作動油の圧力をｐとする
と、ハンドルａに伝達される操舵反力は、Ａ×ｐ
（θ_H、ｖ）×ｒの関係になっている。

なお、θ_Hは制御バルブＶのバルブ作動角、ｖは車速
を表わし、作動油の圧力ｐは、バルブ作動角および車速
の関係になっていることを示している。

一方、上記操舵反力は、左右切換え操舵時にハンドル
に伝達される操舵反力が等しくなければならないので、
当該反力制御機構における、左右切換え操舵時に作動す
るそれぞれの構成要素、例えば制御バルブＶのバルブ作
動角θ_H等が左右互いに均一に機能しなければならなか
った。

このために、当該反力制御機構の部品ならびに油圧
が、左右切換え操舵時に均一に機能するように、これら
の精度を高精度に仕上げなければならなかった。

また、左右切換え操舵時における操舵反力が異なり、
その差異が規格値を越える場合には、当該反力制御機構
の組立調整工程においてこれを調整している。しかし、
ピン19は時計回り、反時計回りいすれに回動しても、そ
の回転半径ｒは変わらないので、制御バルブＶ、さらに
フォームシャフト３を交換するしか、調整の方法がなか
った。

上記のようなことから機械加工および組立調整の工数
が増し、結局、製作コストが高くなってしまうという問
題があった。

この発明の目的は、製作コストを低廉に維持すること
ができる動力舵取装置の反力制御機構を提供することで
ある。

（課題を解決しようとする手段）上記の目的を達成するために、この発明はギヤケース
にピストンを内装し、一端側をこのピストンに螺合した
ウォームシャフトの他端側にスタブシャフトを相対回転
自在に嵌合するとともに、これらウォームシャフトとス
タブシャフトとをトーションバーで連結する一方、上記
ギヤケースの一側には、油圧源からの圧油を上記ピスト
ンの左右いずれかに導くための制御バルブを設けるとと
もに、ハンドルの回転に応じてこの制御バルブを切り換
える構成にし、かつ、上記スタブシャフトには、その軸
線に直交する方向にピンを設け、ウォームシャフトの上
記他端側には反力室を複数形成し、この反力室にプラン
ジャを内装し、上記ピンが互いに対向するプランジャ間
に位置する構成にした動力舵取装置の反力制御機構にお
いて、上記プランジャにおける対向側面に凹部を形成
し、スタブシャフトに設けたピンが回動したときに、ピ
ンが上記凹部の外壁に当接するとともに、その両端外方
がプランジャの凹部に没入するように構成した。

（本発明の作用）上記のようにプランジャにおける対向側面に凹部を形
成し、スタブシャフトに設けたピンが回動したときに、
ピンが上記凹部の外壁に当接するとともに、その両端外
方がプランジャの凹部に没入するように構成したので、
スタブシャフトを回動すると、ピンが上記外壁の内周コ
ーナー部に当接する。

したがって、ピンに作用する操舵反力の回転半径は、
凹部の直径寸法を変えることによって調整することがで
きる。

つまり、左右切換え操舵時においてハンドルａに伝達
される操舵反力が異なる場合には、操舵反力が異なる態
様に応じて、プランジャに形成した凹部の直径寸法を調
整すればよいことになる。

（本発明の効果）上記のように、左右切換え操舵時においてハンドルａ
に伝達される操舵反力の差異が規格値を越える場合に
は、操舵反力が異なる態様に応じて、各プランジャに形
成した凹部の直径寸法を調整すればよいので、当該反力
制御機構の部品ならびに油圧が、左右切換え操舵時に均
一に機能するように、これらの精度を高精度に仕上げる
必要がない。

また、上記のように、各プランジャに形成した凹部の
直径寸法を調整すればよいので、当該反力制御機構の組
立調整工程において、制御バルブ、さらにはウォームシ
ャフトを交換することもない。

上記のようなことから機械加工および組立調整の工数
が増すことがなく、結局、製作コストを低廉に維持する
ことができる。

さらに、各プランジャに形成した凹部の直径寸法を変
えることによって、ピンの回転半径を所望に応じて変え
ることができる。

したがって、各プランジャ毎に操舵反力の調整が可能
になり、左右切換え操舵時の操舵反力を、より高い精度
で均一化を図ることができるともとに、操舵反力の絶対
値を調整することもできる。

（本発明の実施例）第１〜３図に示したこの発明の実施例は互いに対向す
るプランジャ15、16とプランジャ17、18それぞれの対向
側面に、プランジャ15〜18と軸心を同じにした円形の凹
部28を形成し、この凹部28の外壁を突部29としている。

つまり、プランジャ15〜18の対向側面に、第２図に示
すように、所定の直径ｓを標準寸法とする凹部28を形成
し、ピン19が回動したときに、ピン19が上記突部29の内
周コーナー部30に当接するとともに、ピン19が上記コー
ナー部30から突出した外方の両先端部分は、対角位置に
対向する例えばプランジャ16、17の凹部28内に没入する
ようにしている。上記以外は前記従来と全く同一なの
で、前記従来の第４、５図を参照するとともに、従来と
同一構成要素については、同一符号を付し、詳細な説明
を省略する。

上記のように、ピン19が回動したときに、ピン19がプ
ランジャに形成した突部29の内周コーナー部30に当接す
るようにしたので、スタブシャフト４を回動するとピン
19に作用する操舵反力の回転半径r₁は、凹部28の直径ｓ
の大きさに応じて決まることになる。

すなわち、凹部28の直径を、第３図に示すように、例
えば上記標準の直径ｓより小さい直径ｔに成形すると、
ピン19が回動したときに、ピン19がこの突部29の内周コ
ーナー部31に当接し、このときの操舵反力の回転半径r₂
は、上記操舵反力の回転半径r₁より大きくなる。したが
って、その分、操舵反力を大きくすることができる。

また、上記とは反対に標準の直径ｓより大きく形成す
ると、このときの操舵反力の回転半径は、上記操舵反力
の回転半径r₁より小さくなり、その分、操舵反力を小さ
くすることができる。

つまり、左右切換え操舵時における操舵反力が異な
り、その差異が規格値を越える場合には、当該反力制御
機構の組立調整工程において、操舵反力が異なる態様に
応じて、プランジャ15〜18に形成した凹部の直径寸法を
調整すればよいことになる。

したがって、当該反力制御機構の部品ならびに油圧
が、左右切換え操舵時に均一に機能するように、これら
の精度を高精度に仕上げる必要がない。

さらに、各プランジャに形成した凹部の直径寸法を変
えることよって、ピンの回転半径を所望に応じて変える
ことができる。

したがって、各プランジャ毎に操舵反力の調整が可能
になり、左右切換え操舵時の操舵反力を、より高い精度
で均一化を図ることができるとともに、操舵反力の絶対
値を調整することもできる。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの実施例を示すもので、第１図は要
部拡大断面図、第２図は凹部の直径を標準寸法に形成し
たときのピンとその回転半径との関係を示す説明図、第
３図は第２図の回転半径を調整するために凹部の直径を
標準寸法と変えたときのピンとその回転半径との関係を
示す説明図、第４〜６図は従来機構を示すもので、第４
図は断面図、第５図は第４図のＶ−Ｖ線断面要部拡大
図、第６図は要部拡大断面図である。１…ギヤケース、２…ピストン、３…ウォームシャフ
ト、４…スタブシャフト、５…トーションバー、Ｖ…制
御バルブ、ａ…ハンドル、19…ピン、９〜12…反力室、
15〜18…プランジャ、28…凹部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平１−186469（ＪＰ，Ａ) 特開平２−141367（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−85235（ＪＰ，Ｕ) 特公昭56−28755（ＪＰ，Ｂ２) 実公昭55−26211（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ギヤケースにピストンを内装し、一端側を
このピストンに螺合したウォームシャフトの他端側にス
タブシャフトを相対回転自在に嵌合するとともに、これ
らウォームシャフトとスタブシャフトとをトーションバ
ーで連結する一方、上記ギヤケースの一側には、油圧源
からの油圧を上記ピストンの左右いずれかに導くための
制御バルブを設けるとともに、ハンドルの回転に応じて
この制御バルブを切り換える構成にし、かつ、上記スタ
ブシャフトには、その軸線に直交する方向にピンを設
け、ウォームシャフトの上記他端側には反力室を複数形
成し、この反力室にプランジャを内装し、上記ピンが互
いに対向するプランジャ間に位置する構成にした動力舵
取装置の反力制御機構において、上記プランジャにおけ
る対向側面に凹部を形成し、スタブシャフトに設けたピ
ンが回動したときに、ピンが上記凹部の外壁に当接する
とともに、その両端外方がプランジャの凹部に没入する
ように構成した動力舵取装置の反力制御機構。