JPH0113665Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車速に応じて油圧操舵反力を付与する
ようにした車両の動力舵取装置に関する。

車両のステアリング操作力を軽減するために、
油圧力によりステアリング時にパワーアシストす
る動力舵取装置にあつては、パワーアシストによ
りハンドルが軽くなりすぎるのを防ぎ、運転者に
適度な操作感覚を付与するために、油圧反力を入
力軸にフイードバツクしている。

ところで高速走行中の操縦安定性を保つため
に、油圧操舵反力とは別に高速車を検出したとき
は、例えばパワーシリンダに送り込まれる圧油の
流量を減少し、パワーアシスト力を低減するよう
にしたものがある。

油圧反力により付与される操舵感覚は、もつぱ
らハンドルの切り過ぎを防ぐためのもので、した
がつてハンドルの回転速度に比例して反力が強く
なるのであるが、これによつてとくに高車速域で
大きな反力が得られるというわけではなく、操舵
反力は車速と無関係に与えられる。

したがつて、高速時の安定性を求めるために
は、上記した流量制御手段を別に設ける必要があ
り、この場合には構造の複雑化などが避けられな
かつた。

これに対して、英国特許第810716号明細書に
は、車速に応じて操舵反力を高めるようにした装
置が開示されており、これによればパワーシリン
ダに供給する油圧流量を制御する手段を別に設け
ることなく、低中速時の操舵反力と高車速時の操
舵反力を変化させて高速安定性を確保している。

しかしながらこの装置は、操舵反力としてバル
ブの切換反力を付与するために、車速に応じて油
圧力が制御される油圧源と、この油圧を受けて作
動する複数の補助ピストンを設ける必要があつて
機構的にかなり複雑となつてしまう欠点があつ
た。

本考案はかかる問題を解決するために提案され
たもので、車速検出手段からの信号で切換動作す
る油圧切換弁を設け、この油圧切換弁を介して制
御バルブのスプールに、ステアリング操作に伴い
発生するパワーシリンダへの供給油圧を直接また
は間接に印加して、高速ステアリング操作時のみ
バルブ反力を高めるようにして構造の簡略化をは
かつた動力舵取装置を提供することを目的とす
る。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

第１図、第２図に示す実施例において、装置本
体はパワーシリンダ（出力駆動部）２と制御バル
ブ３とから構成される。まずパワーシリンダ部２
は、図示しないハンドルに連結するスタブシヤフ
ト４がハウジング５に回転自由に取付けられ、該
スタブシヤフト４にスプライン係合して軸方向に
移動可能なスクリユーシヤフト６がハウジング５
内に横架され、このスクリユーシヤフト６に形成
した送りネジ部７にボール８を介してハウジング
内に滑動自由に収めたピストン９を螺合し、該ピ
ストン９によつてシリンダ室１０ａと１０ｂを画
成すると共に、ピストン９に該設したラツク１１
をセクターギヤ１２に噛み合せ、このセクターギ
ヤ１２を車輪のステアリングリンクに連系する。

次に、制御バルブ３は、前記スクリユーシヤフ
ト６の一端を段付小径部６ａとなし、該小径部６
ａにスラストボール軸受１４，１４を介してバル
ブスプール１５を挿入し、小径部６ａの端面から
螺合したナツト１７によりスクリユーシヤフト６
とバルブスプール１５を軸方向への相対的移動は
阻止するが相対的回転可能に連結する。

バルブスプール１５はバルブハウジング１８内
に摺動自由に収められ、その両端部に遊挿された
バネ受座２０とハウジング端壁１８ａ，１８ｂ間
の反力室２２ａ，２２ｂにそれぞれ介装した皿バ
ネ２１ａ，２１ｂにより、バルブ中立位置に保持
されている。

バルブスプール１５の外周面に２つの環状溝２
４，２５を形成し、またスプール１５と摺動する
バルブハウジング１８の内周面に３つの環状溝２
６，２７，２８を形成し、このうち中央の環状溝
２６を通路２６ａを介して図示しない油圧ポンプ
に連通し、いわゆるポンプポートとなし、またそ
の両側の環状溝２７，２８はバルブスプール１５
に穿つた通路２９ａ，２９ｂ及び環状通路３０を
介して互に連通すると同時に、通路２８ａを介し
て図示しないタンクに連通していわゆるタンクポ
ートを形成する。

また、バルブスプール１５に形成した環状溝２
４と２５の部分に位置して、ハウジング１８の内
周面のランド部３２と３３には前記シリンダ室１
０ａと１０ｂとに連通する通路３４と３５が開口
して、作動ポートを形成している。

一方、バルブハウジング８の内部には、前記圧
力室２２ａと２２ｂに選択的に圧油を送り込む油
圧切換弁３８が設けられる。油圧切換弁３８のス
プール４２はソレノイド３９により駆動され、こ
のソレノイド３９には車速検出手段４０からの信
号で増巾回路４１を介して所定の高車速域で励磁
電流が供給される。

スプール４２はその移動により前記圧力室２２
ａ，２２ｂと接続する反力通路４３と４４を、作
動ポートに接続する通路４５，４６に切換連通す
る。

反力通路４３，４４は途中から分岐路４３ａと
４４ａとが形成され、この分岐路４３ａ，４４ａ
はスプール４２の周面に開口し、ソレノイド３９
の非励磁時にリターンスプリング４７によりスプ
ール４２が左方へ変位したときに、低圧のバネ室
５０と連通し、ドレーン通路５１を介してタンク
ポートへと反力室２２ａ，２２ｂを解放する。

ところで、上記反力通路４３，４４はスプール
１５の切換えを阻止する方向に反力室２２ａまた
は２２ｂに作動ポート３４，３５からの高圧を導
くように、通路４５，４６との関係が決められて
いる。

次に作用について説明する。

いま、ハンドルを回わしてこれに連結するスタ
ブシヤフト４を介してスクリユーシヤフト６を回
転すると、このときセクターギヤ１２及びこれに
噛合するピストン９が接地抵抗にもとづき疑似的
に固定された状態にあるため、スクリユーシヤフ
ト６は送りネジ部７を介して軸方向に移動する。

このため、スクリユーシヤフト６にスラストボ
ール軸受１４，１４を介して位置決めされたバル
ブスプール１５も、例えば右方の皿バネ２１ｂを
圧縮しつつスクリユーシヤフト６と同一量だけ軸
方向に移動して、制御バルブ３を中立位置から第
２図において右方に移動してバルブ３を切換え
る。

すると、それまで通路２６ａポンプポート２
６、環状溝２５、タンクポート２８、及び通路２
８ａを介してタンクへと還流していたポンプから
の圧油は、バルブスプール１５の右行によりポー
ト２６と環状溝２５との連通が閉じると共にポー
ト２６と環状溝２４とが連通状態になるため、通
路２６ａ、ポンプポート２６、環状溝２４から、
ランド部３２の通路３４を介して右方のシリンダ
室１０ａに圧油が送り込まれ、一方、他方のシリ
ンダ室１０ｂに連通するランド部３２の通路３５
は、環状溝２５を介してタンクポート２８と連通
して低圧側になるため、これらシリンダ室１０ａ
と１０ｂの圧力差によりピストン９が左方に押圧
され、したがつてこの押圧力の補助を受けつつハ
ンドルと共に回転するスクリユーシヤフト６の送
りネジ部７によつてボール８を介して軽快に右方
に移動し、ラツク１１に噛合するセクターギヤ１
２を回動して車輪の換向を行う。

なお、ハンドルを逆方向に回転してバルブスプ
ール１５を左方に切換移動すれば、上記と逆の作
用で左方のシリンダ室１０ｂにポンプからの圧油
が、また右方のシリンダ室１０ａがタンク側に開
放されてピストン９を右方に移動させ、車輪を前
記とは逆の方向に換向する。

ところで、このとき制御バルブ３のスプール１
５の移動に対しては、皿バネ２１ａまたは２１ｂ
が抵抗として働らき、これによりハンドル側へ操
舵反力が作用するのであるが、車速が低く油圧切
換弁３８のソレノイド３９が励磁されないとき
は、リターンスプリング５０の働きでスプール４
２が左方へと変位し、反力室２２ａ，２２ｂは通
路４３ａ，４４ａを介して共にタンク側へとドレ
ーンされている関係上、とくに上記皿バネ２１ａ
または２１ｂのバネ反力以外の作用力は生じな
い。

つまり、低中速域での操舵反力は小さく抑えら
れるのである。

これに対し、高速域で速度検出手段４０からの
信号にもとづきソレノイド３９が励磁されると、
油圧切換弁３８のスプール４２が右方へと変位
し、通路４３ａ，４４ａをカツトする一方、反力
通路４３，４４を作動ポート側の通路４６，４５
と連通させる。

したがつて、この状態では、いま例えば制御バ
ルブ３のスプール１５が右方へ切換わり、作動ポ
ート３４が高圧で、作動ポート３５が低圧になつ
たとすると、同時に高圧化する通路４５からの圧
油が通路４４を通つて右方の反力室２２ｂに供給
され、また左方の反力室２２ａは通路４３を介し
て低圧の通路４６に連通するため、スプール１５
はこれら反力室２２ｂと２２ａの差圧により図中
左方向への押圧力を受ける。

この押圧力はとりもなおさず右方へ切換わろう
とするスプール１５を中立方向へと戻す働きをす
るため、その分だけハンドル側の操舵反力が増大
する。

このようにして高車速域では低速域に比較して
相対的に大きな操舵反力が発生し、高速ステアリ
ングの安定性を向上させられるのである。

なお、制御バルブ３のスプール１５が上記とは
逆に左方へ移動するときは、作動ポート３４，３
５とともに通路４５と４６の圧力関係が逆になる
ため、反力通路４３，４４を介して反力室２２ａ
と２２ｂに働く圧力も逆、すなわち左方の反力室
２２ａが高圧、右方の反力室２２ｂが低圧とな
り、スプール１５の左方への変位に対する抗力を
強め、所定の油圧操舵反力を発生させる。

次に、第３図の実施例を説明すると、これはス
クリユーシヤフト６の小径部６ａ延長上にピスト
ン６０を固着し、このピストン６０をハウジング
１８に形成したシリンダ孔６１に収装し、その両
側に反力シリンダ室６２ａと６２ｂを形成し、こ
の反力シリンダ室６２ａと６２ｂに対する圧油の
切換えを上記と同様に油圧切換弁３８′により行
うようにしたものである。

この場合、皿バネ２１ａ，２１ｂを介装した反
力室２２ａ，２２ｂはタンクポートと連通して低
圧化し、この反力室２２ａ，２２ｂでは単に皿バ
ネ２１ａ，２１ｂの作用力のみが操舵反力として
働くようになる。

したがつて、この場合でも、高車速域で油圧切
換弁３８′が切換わると、制御バルブ３のスプー
ル１５の切換え方向に対向的にピストン６０の両
面にある反力シリンダ室６２ａまたは６２ｂに圧
油が供給され、スプール１５を押し戻すように働
き、ステアリング高速安定性を高めるように操舵
反力を増大させることができる。

以上説明したように、本考案によれば、高速域
でのステアリング時に、制御バルブのスプールの
変位に対抗するような油圧力を働かせ、操舵反力
を高めるようにしたので、高速時のステアリング
安定性が向上する一方、反力発生用の油圧を制御
バルブの作動ポートから送られるパワーシリンダ
の供給油圧を利用するので、油圧源が不要で構造
が簡単となり、しかもステアリング時以外は反力
用油圧が発生しないので、誤作動を起こす心配も
全くないという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の断面図、第２図はその要部で
ある制御バルブの部分の拡大断面図、第３図は同
じく他の実施例の断面図である。 ２……パワーシリンダ、３……制御バルブ、６
……スクリユーシヤフト、１０ａ，１０ｂ……シ
リンダ室、１５……スプール、２１ａ，２１ｂ…
…皿バネ、２２ａ，２２ｂ……反力室、２６……
ポンプポート、２７，２８……タンクポート、３
４，３５……作動ポート、３８……油圧切換弁、
３９……ソレノイド、４０……車速検出手段、４
２……スプール、４３，４４……反力通路、４
５，４６……通路、６０……ピストン、６２ａ，
６２ｂ……反力シリンダ室。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ハンドルからの入力回転にもとづき切換作動
   するスプール型制御バルブを備え、該制御バル
   ブを介して車輪に連系する出力駆動部に圧油を
   選択的に供給するようにした動力舵取装置にお
   いて、制御バルブのスプールの変位に伴つて相
   反的に拡縮する２つの反力室と、車両の高速域
   を検出する車速検出手段と、この検出手段から
   の信号をもとに高速域で切換り、上記反力室に
   制御バルブの作動ポートからの圧油を選択的に
   導く油圧切換弁とを備え、高速域で制御バルブ
   スプールの変位に対抗する油圧力を反力室に発
   生させるようにした動力舵取装置。 ２ 反力室は、制御バルブスプールの両端に形成
   されることを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の動力舵取装置。 ３ 反力室は、制御バルブスプールの延長軸に設
   けたピストンの両面に形成された反力シリンダ
   室であることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の動力舵取装置。