JPH01182165A - Differential pressure detecting device for power steering device - Google Patents

Differential pressure detecting device for power steering device

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JPH01182165A
JPH01182165A JP698388A JP698388A JPH01182165A JP H01182165 A JPH01182165 A JP H01182165A JP 698388 A JP698388 A JP 698388A JP 698388 A JP698388 A JP 698388A JP H01182165 A JPH01182165 A JP H01182165A
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JP
Japan
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piston
pressure
steering
cylinder
differential pressure
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Application number
JP698388A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyoshi Emori
江森 靖芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve performance of a steering system, by a method wherein a difference in a pressure between the right and left chambers of a power cylinder is converted into an electric signal output through a piston, and the output can be utilized as a control signal to indicate the working state of a power steering device. CONSTITUTION:A cylinder hole 2 is formed in a device body with which a differential pressure detecting device is formed, and a cylindrical member 3 is screwed in the cylinder hole 2. A potentiometer 4 being a displacement electric converting means is mounted to the external end of the cylindrical member 3 through an adapter 5. A differential piston 10 is slidably positioned to the central part in an axial direction of the cylinder hole 2, and small rods 11 and 12 are extended on the both sides of the differential piston. The external end of the rod 12 on the meter 4 side faces on the interior of the cylindrical member 3 and is brought into contact with an input shaft 4a on the meter 4 side. This constitution enables input transmission of movement of the piston 10 to the meter 4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輌に搭載される動力舵取装置においてその
パワーシリンダ左、右室間での室内圧力差(差圧)を検
出しこれを動力舵取装置の作動状況を示す制御信号とし
て各種機構部に送出するために用いて好適な動力舵取装
置用差圧検出装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention detects the indoor pressure difference (differential pressure) between the left and right chambers of the power cylinder in a power steering device mounted on a vehicle. The present invention relates to a differential pressure detection device for a power steering device, which is suitable for use in sending control signals indicating the operating status of the power steering device to various mechanical parts.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

パワーステアリングとしての動力舵取装置は軽快な操舵
と運転者の疲労軽減などが可能で、従来から種々の構成
によるものが知られており、最近は小型車を始め種々の
車輌等に広く搭載されるようになっている。ところで、
この種の動力舵取装置にあっては、運転者の操舵操作に
応じた操舵力や操舵角度、さらには車速などを始めとす
る車輌の各種走行条件により装置動作を適切に制御し、
必要に応じた操舵補助力が得られる構成とすること等が
望まれる。
Power steering devices are capable of light steering and reduce driver fatigue, and have been known in various configurations, and have recently been widely installed in a variety of vehicles, including small cars. It looks like this. by the way,
This type of power steering device appropriately controls device operation based on various driving conditions of the vehicle, including the steering force and steering angle according to the driver's steering operation, as well as vehicle speed.
It is desirable to have a configuration that can provide steering assist force as needed.

すなわち、動力舵取装置を搭載してなる車輌等にあって
は、車輌停車中における操舵操作いわゆる据切り時や低
速走行時の操舵操作を行なう際には、きわめて軽い操舵
力とし得るように大きな操舵補助力を出力し得る構成と
することが必要とされる。しかし、その一方において、
車輌の高速走行時には、上述した低速走行時等のような
大きな操舵補助力を生じさせると、舵取ハンドルの操作
力が軽くなりすぎ、運転者に不安感を与える等の問題を
招き、運転感覚の適正化を図るうえで好ましくなく、こ
れとは逆に操舵補助力を小さくして舵取ハンドルをある
程度の重さにつまり操舵力を増大させ、直進走行時の安
定性を確保し得るような構成とすることが望ましい。ま
た、このような操舵力の制御は操舵角度が大きくなるに
伴なっても同様に必要とされるものであり、さらにこの
ような操舵力制御にあたっては、走行路面側での状況に
よって変化する操舵輪側からの操舵抵抗をも考慮しなけ
ればならない。
In other words, in a vehicle equipped with a power steering device, when performing a steering operation while the vehicle is stopped, so-called when the vehicle is stationary or when driving at low speed, a large steering force is required to obtain an extremely light steering force. A configuration that can output steering assist force is required. However, on the other hand,
When the vehicle is running at high speeds, if a large steering assist force is generated as when running at low speeds, the operating force on the steering wheel becomes too light, causing problems such as giving the driver a sense of anxiety and impairing driving sensation. On the other hand, it is not preferable to reduce the steering assist force and make the steering wheel heavier to a certain extent, thereby increasing the steering force and ensuring stability when driving straight. It is desirable to have a configuration. In addition, such steering force control is similarly required as the steering angle increases, and furthermore, such steering force control requires consideration of the steering force that changes depending on the conditions on the road surface. Steering resistance from the wheels must also be considered.

このような要請に応えるために、たとえば舵取ハンドル
に適当な操舵反力を与えることで車輌の高、低速走行時
の舵取ハンドルの剛性(操舵反力)を制御し得る油圧反
力による操舵力制御装置が従来から多数知られており、
木山顧人も特開昭82−175264号公報等に示され
る構成による操舵力制御装置を先に提案している。すな
わち、この操舵力制御装置では操舵力制御を行なう油圧
反力室に対し反力油圧を供給するための供給源を、電動
モータで駆動されるオイルポンプで構成しており、従来
−船釣な動力舵取装置(以下PSと略す)を構成するオ
イルポンプからパワーシリンダへの油圧通路途中から圧
力制御弁等を有する分岐通路にて分岐し、これを油圧反
力室に接続した構成によるものに比べ、バルブ構成等が
簡単で部品点数や配管接続等の面で優れている。特に、
このような操舵力制御装置では、車速や操舵角度等を始
めとする車輌の各種走行条件等をコントローラに入力し
これによって求められる制御信号でモータを介してポン
プを直接駆動制御し得るために、迅速かつ適切な操舵力
制御が可使で、さらに微調整制御や応答性等の面でも有
利であり、適切な操舵感覚を得るうえでの効果は大きい
ものであった。
In order to meet these demands, for example, steering using hydraulic reaction force can control the stiffness of the steering wheel (steering reaction force) when the vehicle is running at high or low speeds by applying an appropriate steering reaction force to the steering wheel. Many force control devices have been known for a long time.
Kiyama also previously proposed a steering force control device having the configuration shown in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 82-175264. In other words, in this steering force control device, the supply source for supplying reaction oil pressure to the oil pressure reaction chamber that performs steering force control is composed of an oil pump driven by an electric motor, which is different from conventional boat fishing. The hydraulic passage from the oil pump to the power cylinder that constitutes the power steering system (hereinafter abbreviated as PS) branches at a branch passage having a pressure control valve, etc., and is connected to a hydraulic reaction chamber. Compared to this, the valve structure is simpler, and it is superior in terms of number of parts and piping connections. especially,
In such a steering force control device, various driving conditions of the vehicle, including vehicle speed and steering angle, are input to the controller, and the pump can be directly driven and controlled via the motor using the control signal obtained thereby. It is possible to quickly and appropriately control the steering force, and it is also advantageous in terms of fine adjustment control and responsiveness, and is highly effective in obtaining an appropriate steering feeling.

このような操舵力制御装置において、上述したコントロ
ーラへの入力情報としては、車速や操舵角度、さらに操
舵力の大きさ等と共に、psgsでの油圧配管中の圧力
、パワーシリンダ左、右室での室内圧力差、また油圧反
力室への反力油圧の圧力などもあり、この場合に上述し
たパワーシリンダ左、右室内圧力差は、操舵輪側での接
地抵抗等による動きを含めたPS側の作動状態を確認し
操舵力の適正な制御を行なううえで重要とされるものの
一つである。このようなパワーシリンダの左、右室内圧
力差を検出するための差圧検出装置として従来は、車載
用検出素子として一般的である比例圧力センサを用いる
ことが一般に行なわれており、この場合このような比例
圧力センサを二個用い、かつこれらを−個づつパワーシ
リンダの左、右室側に付設するといった構成が採用して
いる。そして、これらのセンサで各室内圧力を検出し、
その検出信号をコントローラで組み合わせて演算するこ
とで、圧力差が求められていた。
In such a steering force control device, the input information to the controller described above includes the vehicle speed, steering angle, and the magnitude of the steering force, as well as the pressure in the hydraulic piping at PSGS, and the pressure in the left and right chambers of the power cylinder. There is also an indoor pressure difference, and the pressure of reaction oil pressure in the hydraulic reaction chamber.In this case, the above-mentioned power cylinder left and right indoor pressure difference is the PS side including movement due to ground resistance on the steering wheel side. This is one of the important things in checking the operating state of the steering wheel and properly controlling the steering force. Conventionally, a proportional pressure sensor, which is a common in-vehicle detection element, has been generally used as a differential pressure detection device to detect the pressure difference between the left and right chambers of a power cylinder. A configuration is adopted in which two such proportional pressure sensors are used, and one each is attached to the left and right chamber sides of the power cylinder. These sensors then detect the pressure in each room,
The pressure difference was calculated by combining the detection signals with a controller.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上述した構成による検出装置では、パワ
ーシリンダ左、右室の室内圧力差を検出するために、二
個の比例圧力センサを必要とし、その取付は等も面倒で
あるばかりでなく、各センサからの検出信号をコントロ
ーラで演算することも必要で、コスト面で問題となり、
しかもこのような比例圧力センサは精度が悪く、適切か
つ確実なパワーシリンダ左、右室内圧力差を検出し得る
とは言えないものであった。すなわち、この種のps用
圧カセンサには、70〜100 Kg/calにも及ぶ
高い圧力に耐え得る件部をもつことが必要で。
However, the detection device configured as described above requires two proportional pressure sensors in order to detect the difference in indoor pressure between the left and right chambers of the power cylinder. It is also necessary to calculate the detection signal from the controller using the controller, which poses a cost problem.
Furthermore, such a proportional pressure sensor has poor accuracy and cannot be said to be able to appropriately and reliably detect the pressure difference between the left and right chambers of the power cylinder. That is, this type of PS pressure sensor must have a body part that can withstand high pressures of 70 to 100 kg/cal.

しかも前述した油圧反力による操舵力制御は高速走行時
において運転者の操舵不安感等を防ぐために必要とされ
、このときにはPS側での発生圧は10 Kg/cm2
程度で、このような低い圧力状態においてはセンサ出力
に10〜20%程度の誤差が生じてしまうもので、検出
精度面で問題をもつものであった。
Furthermore, the above-mentioned steering force control using the hydraulic reaction force is necessary to prevent the driver from feeling uneasy about steering when driving at high speeds, and at this time the pressure generated on the PS side is 10 Kg/cm2.
In such a low pressure state, an error of about 10 to 20% occurs in the sensor output, which poses a problem in terms of detection accuracy.

また、この種のPS用パワーシリンダ左、右室内圧力差
によるPS作動状態を示す検出信号は、上述したような
油圧反力の制御用信号としてだけでなく、たとえばパワ
ーシリンダへの油圧供給部における制御信号として、さ
らにエンジンのアイドルアップ装置等への制御信号など
として用いて効果的なものであり、−上述したような問
題点のない簡易型の差圧検出装置の出現が望まれている
In addition, this type of detection signal indicating the PS operating state due to the pressure difference between the left and right chambers of the power cylinder for PS can be used not only as a signal for controlling the hydraulic reaction force as described above, but also as a signal for controlling the hydraulic reaction force, for example, in the hydraulic pressure supply section to the power cylinder. There is a desire for a simple differential pressure detection device that is effective for use as a control signal and also as a control signal for an engine idle-up device, etc., and does not have the above-mentioned problems.

勿論、計測器としては、ダイヤフラム等を用いてなる高
精度の差圧計が存在するが、この種の差圧計は構造が複
雑でしかもコスト的に高価であり、−上述したような車
載用の検出装置としては実用上で好ましくなく、何らか
の対重を講じることが必要とされている。
Of course, there are high-precision differential pressure gauges that use diaphragms and the like as measuring instruments, but this type of differential pressure gauge has a complicated structure and is expensive. This is not desirable in practical terms as a device, and it is necessary to take some precautions.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上述した要請に応えるために、本発明に係る動力舵取装
置用差圧検出装置は、動力舵取装置のパワーシリンダ左
、右室内圧力が導入される左、右両側室での圧力差に応
じてシリンダ内で摺動動作しかつその一側から左、右側
室の一方を貫通して延設された先端が前記圧力差を電気
信号出力として伝達する作用端を有する差動ピストンと
、このピストンをシリンダ内で常時は中立位置に位置す
るように付勢する左、右両側室に配設された左、右スプ
リングを備え、これら左、右スプリングを、その合成ば
ね定数が、ピストンの中立位を付近での動きを含めて連
続的に変位する特性をもつように形成したものである。
In order to meet the above-mentioned demands, the differential pressure detection device for a power steering device according to the present invention detects the pressure difference between the left and right chambers into which pressure is introduced into the power cylinder left and right chambers of the power steering device. a differential piston that slides in a cylinder and has an operating end whose tip extends from one side of the piston through one of the left and right chambers and transmits the pressure difference as an electrical signal output; There are left and right springs installed in the left and right chambers that bias the piston so that it is always at the neutral position within the cylinder. It is formed so that it has the characteristic of being continuously displaced, including movement in the vicinity.

〔作用〕[Effect]

本発明によれば、動力舵取装置のパワーシリンダ左、右
室での圧力差を、ピストンにより機械的変位として検出
し、かつこのピストンと共に可動されるロッド先端側の
作用端により電気信号出力に変換して送り出すことで、
動力舵取装置の作動状況を示す制御信号として自動車の
各種機構部において利用することが回旋となる。
According to the present invention, the pressure difference between the left and right chambers of the power cylinder of the power steering device is detected as a mechanical displacement by the piston, and the working end of the rod tip side that moves together with the piston is converted into an electrical signal output. By converting and sending,
Turning is used in various mechanical parts of an automobile as a control signal indicating the operating status of a power steering device.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail using embodiments shown in the drawings.

第1図および第2図は本発明に係る動力舵取装置用差圧
検出装置の一実施例を示すものであり、これらの図にお
いて符号lは本発明を特徴づける差圧検出装置を構成す
る装置ボディで、その−側からシリンダ孔2が穿設され
、かつその開口端に筒状部材3が螺入されるとともに、
この筒状部材3の外方端に後述する変位・電気変換手段
であるポテンショメータ4が取付けられたアダプタ5が
被冠して螺合されることで、シリンダ孔2が閉塞されて
いる。なお、6a、6bは締付は用ナツトである。また
、上述したアダプタ5は、後述するピストン側のロッド
にその入力軸4aを適切な位置で当接させて組合わせる
場合の調整部材として機能する。
1 and 2 show an embodiment of a differential pressure detection device for a power steering device according to the present invention, and in these figures, the symbol l constitutes a differential pressure detection device that characterizes the present invention. A cylinder hole 2 is bored in the device body from the negative side, and a cylindrical member 3 is screwed into the open end of the cylinder hole 2.
An adapter 5 to which a potentiometer 4, which is a displacement/electrical conversion means to be described later, is attached to the outer end of the cylindrical member 3 is screwed onto the outer end of the cylindrical member 3, thereby closing the cylinder hole 2. Note that 6a and 6b are nuts for tightening. Further, the above-mentioned adapter 5 functions as an adjustment member when the input shaft 4a is brought into contact with a rod on the piston side, which will be described later, at an appropriate position and assembled.

10は前記シリンダ孔2の軸線方向中央部分に摺動自在
に配置された差動ピストンで、その左、右両側には小径
なロッド11.12が延設され、前記メータ4側のロッ
ド12外方端は前記筒状部材3内に臨み、メータ4側の
入力軸4aに当接されることで、ピストンlOの動きを
入力伝達し得るように構成されている。13.14はシ
リンダ孔2内でピストン10の左、右両側に嵌込んで配
設されピストン10の動きを所定ストローク範囲内で規
制するストッパ部材で、その内孔部分に前記ロッド11
,12を摺動自在に支持するとともに各ロッド11,1
2に沿ってピストン側に延設された小径筒部13a、1
4aの先端が、前記ピストン10に所定ストローク量S
L 、 SRをおいて対向し、ピストン10の動きを規
制するストッパ部を構成している。15.16はピスト
ン10の両側で前記各ストッパ部13.14の間に形成
される左、右側室17.18内に配設されピストン10
を常時は中立位置に位置するように付勢する左、右スプ
リングで、各ストッパ部材13.14によりセット長が
決定されるとともに、その外方端側の大径部で係止され
ている。また、前記ピストンlOによって画成され各ス
プリング15.16が内設されている左、右側室17゜
18には、ボディlの何方から穿設された油圧通路17
a、18aにより図示しない動力舵取装置のパワーシリ
ンダ左、右室内圧力CL 、 CRが導入されるように
構成ξれている。なお、19a。
Reference numeral 10 denotes a differential piston that is slidably disposed in the center of the cylinder hole 2 in the axial direction, and small diameter rods 11 and 12 extend from both the left and right sides of the differential piston, and the outside of the rod 12 on the meter 4 side. The other end faces the inside of the cylindrical member 3 and is configured to be able to input and transmit the movement of the piston 10 by coming into contact with the input shaft 4a on the meter 4 side. Reference numeral 13.14 denotes a stopper member that is fitted into the left and right sides of the piston 10 in the cylinder hole 2 and restricts the movement of the piston 10 within a predetermined stroke range.
, 12 in a slidable manner, and each rod 11, 1
2, the small diameter cylindrical portion 13a extends toward the piston side along 1
The tip of 4a is applied to the piston 10 by a predetermined stroke amount S.
L and SR face each other, and constitute a stopper portion that restricts the movement of the piston 10. 15.16 are arranged in the left and right chambers 17.18 formed between the respective stopper parts 13.14 on both sides of the piston 10, and are arranged in the left and right chambers 17.18.
The set length is determined by each stopper member 13, 14 by left and right springs that normally bias the stopper members 13 and 14 to be in the neutral position, and the stopper members 13 and 14 are locked at the large diameter portion on the outer end side. Further, in the left and right chambers 17 and 18 defined by the piston lO and in which the springs 15 and 16 are installed, hydraulic passages 17 are bored from either side of the body l.
The configuration is such that pressures CL and CR in the left and right chambers of the power cylinders of the power steering device (not shown) are introduced by a and 18a. In addition, 19a.

19bは前記左、右室内圧力CL 、 ORを導入する
ためのコネクタである。また、これらの左、右室内圧力
CL 、 CRが導入される左、右側室17.18は、
これら各室内にステアリング据切り時等の高圧力に耐え
得る密封構造とすることが必要で、このため本実施例で
は、摺動部分であるピストンlOのシリンダ孔2に接す
る部分および前記各ロッド11,12のストッパ部材1
3.14に接する部分に、0リング10a;13b。
19b is a connector for introducing the left and right chamber pressures CL and OR. In addition, the left and right chambers 17 and 18 into which these left and right chamber pressures CL and CR are introduced,
It is necessary to provide each of these chambers with a sealed structure that can withstand high pressure such as when the steering is stationary, and for this reason, in this embodiment, the sliding portion of the piston lO that contacts the cylinder hole 2 and the each rod 11 , 12 stopper members 1
3.0 ring 10a; 13b in the part touching 14.

14bおよびテフロン等の樹脂材による樹脂リングlO
b;13c、14cを用い、摺動抵抗を最小限としかつ
確実なシール性が得られるように構成している。さらに
、単純な嵌合部であるストッパ部材13.14の大径部
のシリンダ孔2に接する部分にはOリング13d、14
dが付設されている。また、第1図において17b、1
8bは前記左、右側室17.18の外方端寄り部分に開
口する通路に連通しこれら各室からエア抜きを行なうた
めのエア抜き用プラグである。
14b and resin ring lO made of resin material such as Teflon
b; 13c and 14c are used to minimize sliding resistance and ensure reliable sealing performance. Furthermore, O-rings 13d and 14 are provided in the large-diameter portion of the stopper member 13.14, which is a simple fitting portion, in contact with the cylinder hole 2.
d is attached. Also, in FIG. 1, 17b, 1
Reference numeral 8b denotes an air bleed plug that communicates with a passageway opening toward the outer end of the left and right chambers 17, 18 and bleeds air from each of these chambers.

また、本実施例では、ピストン10両側のロッド13,
14の先端側が臨むストッパ部材13゜14よりも外側
部分に圧油の漏れ室を兼る低圧室20.21を形成し、
ピストンlOの動きを拘束することがないように構成し
ている。ここで、22は図示しないタンクT側に接続さ
れるホースコネクタ、23はボディl内に形成された通
路孔で、この通路孔23が前記シリンダ孔2内に開口す
ることで前記低圧室20.21が形成されている。なお
、24は一方の低圧室20を形成するとともにこれをタ
ンクT側に接続する環状溝および通路孔を有するスペー
サ部材で、このスペーサ部材24はシリンダ孔2奥側の
面を前記Oリング13cによるシール面となるように高
精度に仕りげ加工することが困難なためにスペースを確
保する役割りも果たしている。また、他方の低圧室21
は、前記筒状部材3の内方端側で形成されかつその外周
の環状溝および通路孔で前記タンクT側に連通されてい
る。ここで、3aはこの筒状部材3外周部をシールする
Oリングである。また、これらの低圧室20.21を設
けると、ロッド11.12に対する作用圧力が低下する
ことから、ピストン10両側に設けたロッドの圧力作用
面積に差がある場合にもアンバランス力を小さくし得る
という利点がある。なお、このアンバランス力を解消す
るには、前記一方の低圧室20側のロッド部11に対し
てリップシールを他方側と同じく設け、作用面積を左右
等しくするとよい。
In addition, in this embodiment, the rods 13 on both sides of the piston 10,
A low pressure chamber 20.21 which also serves as a pressure oil leakage chamber is formed outside the stopper member 13.
The structure is such that the movement of the piston IO is not restricted. Here, 22 is a hose connector connected to the side of the tank T (not shown), 23 is a passage hole formed in the body l, and the passage hole 23 opens into the cylinder hole 2 to open the low pressure chamber 20. 21 is formed. In addition, 24 is a spacer member having an annular groove and a passage hole that forms one low pressure chamber 20 and connects it to the tank T side. It also plays the role of securing space since it is difficult to finish with high precision to create a sealing surface. In addition, the other low pressure chamber 21
is formed on the inner end side of the cylindrical member 3 and communicates with the tank T side through an annular groove and a passage hole on its outer periphery. Here, 3a is an O-ring that seals the outer periphery of this cylindrical member 3. In addition, when these low pressure chambers 20.21 are provided, the acting pressure on the rod 11.12 is reduced, so even if there is a difference in the pressure acting area of the rods provided on both sides of the piston 10, the unbalanced force can be reduced. There are advantages to getting it. In order to eliminate this unbalanced force, it is preferable to provide a lip seal on the rod portion 11 on one side of the low pressure chamber 20 in the same way as on the other side, so that the area of action is equal on the left and right sides.

さらに、この筒状部材3の内側空間で前記ロッド12先
端がメータ4側の入力軸4aと対向する出力伝達部を前
記低圧室21から密封するとともにロッド12を低フリ
クションで保持するためのりツブシール25が内設され
、筒状部材3内側の段部とスペーサ26aを介して設け
られたリテイニングリング26bで固定されている。そ
して、前記低圧室21はこのりツブシール25に加わる
圧力をドレン圧力とし、確実なシール状態を確保し得る
構成としている。
Further, in the inner space of this cylindrical member 3, a glue lug seal 25 is used to seal the output transmission part where the tip of the rod 12 faces the input shaft 4a on the meter 4 side from the low pressure chamber 21 and to hold the rod 12 with low friction. is provided inside and is fixed by a retaining ring 26b provided via a step portion inside the cylindrical member 3 and a spacer 26a. The low pressure chamber 21 is configured to use the pressure applied to the tube seal 25 as drain pressure to ensure a reliable sealing state.

さて、本発明によれば、動力舵取装置用差圧検出装置と
して、上述したように高圧力にも耐え得るピストン構造
を採用するとともに、そのピストン10を中立位置に付
勢するための左、右スプリング15.16として、第3
図に示すように、その合成ばね定数K(KS、KS)が
、ピストンIOの中立位置付近での動きを含めて連続的
に変位する特性をもつように形成したところに特徴を有
している。すなわち、このような左、右スプリング15
.16を、ピストン10の中立位置状態でセット荷重が
零となるように単純に組合わせて用いると、荷重−変位
特性の連続性を欠き、中立位置付近で遊びを生じ、適切
かつ確実な差圧検出を行なえるとは言えない、また、ピ
ストンIOの中立位置で両スプリングがあるセット荷重
をもちかつ所定領域でのみ両スプリングが同時に作用し
ない場合には、特性に連続性を欠きこの場合にも問題で
ある。
Now, according to the present invention, as a differential pressure detection device for a power steering device, a piston structure that can withstand high pressure is adopted as described above, and the left side for biasing the piston 10 to the neutral position is As the right spring 15.16, the third
As shown in the figure, the characteristic is that the composite spring constant K (KS, KS) is formed so that it has a characteristic of continuous displacement including the movement near the neutral position of the piston IO. . That is, such left and right springs 15
.. 16 are simply used in combination so that the set load is zero when the piston 10 is in the neutral position, the load-displacement characteristics will lack continuity, play will occur near the neutral position, and appropriate and reliable differential pressure will not be achieved. In addition, if both springs have a certain set load at the neutral position of the piston IO and both springs do not act simultaneously only in a predetermined area, the characteristics will lack continuity and in this case, That's a problem.

本発明によれば、第3図から明らかなように、ばね定数
が同一のスプリング15.16を組み合わせ、その合成
ばね定数領域のみを使用することにより、荷重−変位特
性が連続する安定したピストン10の動きを得ることが
回走となるもので、これにより中立位置付近で生じ易か
った遊びをなくし、荷重変化に応じて連続的に変化する
機械的変位を適切かつ確実に得ることができ、これをポ
テンショメータ4で電圧に変換しすることで、高精度で
しかも信頼性に優れた差圧検出が行なえるものである。
According to the present invention, as is clear from FIG. 3, by combining springs 15 and 16 with the same spring constant and using only the combined spring constant region, a stable piston 10 with continuous load-displacement characteristics can be obtained. This movement eliminates the play that tends to occur near the neutral position, and makes it possible to appropriately and reliably obtain mechanical displacement that changes continuously in response to changes in load. By converting the voltage into a voltage using the potentiometer 4, differential pressure detection can be performed with high precision and excellent reliability.

そして、このように差圧を高精度に検出し得るため、メ
ータ4等の電気部品側には必要以上の信頼性は不要で、
単純な機構の組合わせで信頼性に優れた安価な装置を得
ることが可1屯となる。
Since the differential pressure can be detected with high precision in this way, there is no need for electrical components such as the meter 4 to be more reliable than necessary.
It is possible to obtain a highly reliable and inexpensive device by combining simple mechanisms.

ここで、本実施例によれば、ピストンlOの動きを、油
圧反力制御が最も必要な高速状態である低圧力領域だけ
に設定し、高圧力領域にはストッパ部材13.14で機
械的に係止するように構成しており、スプリング15.
16を保護するうえで右利である。そして、このような
構成とすると、スプリング15.16が保護されること
から、ばね力の弱いスプリングを用いることができ、設
計りでの自由度を大きくするうえで有利である。しかし
、これに限定されず、使用する圧力全域にわたって可動
させるようにしても同様の作用効果を奏することは容易
に理解されよう。
Here, according to this embodiment, the movement of the piston IO is set only in the low pressure region, which is a high-speed state where hydraulic reaction force control is most necessary, and the movement of the piston 10 is set mechanically in the high pressure region using the stopper members 13 and 14. The spring 15.
He is right in protecting the 16th. With this configuration, since the springs 15 and 16 are protected, springs with weak spring force can be used, which is advantageous in increasing the degree of freedom in design. However, it is not limited to this, and it will be easily understood that similar effects can be achieved even if the pressure is moved over the entire pressure range used.

このような構成による差圧検出装置によれば。According to the differential pressure detection device having such a configuration.

左、右スプリング15.16により連続的に変位するよ
うに支持されているピストン10の動きを、ロッド12
および検出手段(メータ4)で電気信号に変換して出力
することがきわめて簡単かつ適切に行なえ、精度的に信
頼性の高い検出信号を出力することが可能で、これによ
り得られるPS側の作動状況を、たとえば油圧反力を発
生させるオイルポンプを駆動するモータの制御信号とし
て利用することで、ステアリングシステムの性能を大幅
に向上させ得るといった利点を奏するものである。
The movement of the piston 10, which is supported for continuous displacement by left and right springs 15 and 16, is controlled by the rod 12.
The detection means (meter 4) can convert it into an electric signal and output it very easily and appropriately, and it is possible to output a detection signal with high accuracy and reliability, and the PS side operation that can be obtained by this. By using the situation as a control signal for a motor that drives an oil pump that generates a hydraulic reaction force, for example, the performance of the steering system can be significantly improved.

しかし、これに限定されず、この種の検出信号の用途例
としては、PS側の油圧供給系において供給流量を制御
する機構に、あるいはエンジンのアイドルアップ装置に
PS作動時のける負荷状態を送る制御信号等として利用
して好適なものである。さらに、別の用途例としては、
たとえば四輪駆動車や四輪操舵車における制御機構も考
えられる。曲者の場合、いわゆるパートタイム式四輪駆
動であるとき、ハンドル操作賃の大きい小回り時にブレ
ーキング現象を起こすことがあるが、PSのパワーシリ
ンダ左、右室での差圧が大きい場合に四輪駆動から二輪
駆動に切り替えることでブレーキング現象を防ぐための
制御信号として用いるとよい。また後者の場合には、前
輪の実際の操舵出力を確認する信号として利用し、これ
により後輪を制御するように構成することで、安定した
後輪制御が行なえる。
However, the application of this type of detection signal is not limited to this, and examples include sending the load state when the PS is activated to a mechanism that controls the supply flow rate in the hydraulic pressure supply system on the PS side, or to an engine idle-up device. This is suitable for use as a control signal, etc. Furthermore, as another example of use,
For example, a control mechanism for a four-wheel drive vehicle or a four-wheel steering vehicle may also be considered. In the case of curved drivers, when using so-called part-time four-wheel drive, braking may occur when making small turns that require a large amount of steering effort, but if the differential pressure between the left and right chambers of the power cylinder of the PS is large, It may be used as a control signal to prevent braking by switching from wheel drive to two-wheel drive. In the latter case, stable rear wheel control can be achieved by using the signal as a signal to confirm the actual steering output of the front wheels and controlling the rear wheels using this signal.

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形2変更することは自由で、
種々の変形例が考えられよう。
Note that the present invention is not limited to the structure of the embodiment described above, and the shape and structure of each part may be modified or modified as appropriate.
Various modifications may be considered.

たとえば上述した実施例では、ピストン10の動きをロ
ッド12を介して電気信号に変換する手段としてポテン
ショメータ4を用いた場合を示したが、これに限定され
ないことも容易に理解されよう。要は、機械的変位を電
気信号に変換する変換器であればよい。
For example, in the embodiment described above, the potentiometer 4 is used as a means for converting the movement of the piston 10 into an electric signal via the rod 12, but it will be easily understood that the present invention is not limited to this. In short, any converter that converts mechanical displacement into an electrical signal may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以ト説明したように、本発明に係る動力舵取装置用差圧
検出装置によれば、パワーシリンダ左、右室内圧力が導
入される左、右両側室での圧力差に応じてシリンダ内で
摺動動作しかつその一側から左、右側室の一方を貫通し
て延設された先端が前記圧力差を電気信号出力として伝
達する作用端を有する差動ピストンと、このビス、トン
をシリンダ内で常時は中立位置に位置するように付勢す
る左、右両側室に配設された左、右スプリングを備え、
これら左、右スプリングを、その合成ばね定数がピスト
ンの中立位置付近での動きを含めて連続的に変位する特
性をもつように形成したので、簡単かつ安価な構成にも
かかわらず、ピストンの安定ししかも連続性を有する荷
重−変位特性をによる動きを得て、差圧検出を高い信頼
性をもって行なえ、これにより得られるPS側の作動状
況を各種機構部の制御信号と1.て利用することにより
、ステアリングシステムの性能を大幅に向上させること
が可能で、また加工公差等によりばね定数が多少異なっ
ているスプリングでもその組合わせによって連続性は保
たれるためばね精度はラフなものでよい等の種々優れた
効果がある。
As explained above, according to the differential pressure detection device for a power steering device according to the present invention, the pressure inside the power cylinder is determined according to the pressure difference between the left and right chambers into which the pressure in the left and right chambers of the power cylinder is introduced. A differential piston that slides and has an operating end whose tip extends from one side of the piston through one of the left and right chambers and transmits the pressure difference as an electrical signal output, and this screw is connected to the cylinder. It is equipped with left and right springs placed in both the left and right chambers, which bias it so that it is always in the neutral position.
These left and right springs are formed so that their combined spring constant has the characteristic of continuous displacement, including movement near the piston's neutral position, so the piston remains stable despite its simple and inexpensive configuration. Moreover, by obtaining a movement with a continuous load-displacement characteristic, differential pressure detection can be performed with high reliability, and the operating status of the PS side obtained thereby can be compared with the control signals of various mechanical parts. The performance of the steering system can be greatly improved by using the springs with different spring constants due to processing tolerances. It has a variety of excellent effects, such as being able to use a variety of materials.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係る差圧検出装置の一実施例を示す概
略断面図、第2図はその側面図、第3図はピストンを両
側から付勢する左、右スプリングによる荷重−変位特性
を示す特性図である。 1・・・・装置ボデ4,2−−−−シリンダ孔、3・・
・・筒状部材、4・−・・アダプタ、5・・・・ポテン
ショメータ、lO・・・・ピストン、11.12・・・
・ロッド、13.14・・・・ストッパ部材、15.1
6・・・・左、右スプリング、17.18・・・・左、
右側室、25・・・・リップシール。 特許出願人 自動車機器株式会社 代  理  人  山川政綱(ほか2名)第31 / 13a                 14b手続
補正書(自発) 1.事件の表示 昭和63年 特 許 願 第6983号2、発明の名称 動力舵取装置用差圧検出装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 名称  自動車機器株式会社 4、代理人 〒100 居所 東京都千代田区永田町2丁目4番2号秀和溜池ビ
ル8階 山川国際特許事務所内
Fig. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of the differential pressure detection device according to the present invention, Fig. 2 is a side view thereof, and Fig. 3 is load-displacement characteristics due to left and right springs that bias the piston from both sides. FIG. 1...Device body 4, 2---Cylinder hole, 3...
...Cylindrical member, 4...Adapter, 5...Potentiometer, lO...Piston, 11.12...
・Rod, 13.14...stopper member, 15.1
6...Left, right spring, 17.18...Left,
Right ventricle, 25...Lip seal. Patent applicant: Automotive Equipment Co., Ltd. Agent: Masatsuna Yamakawa (and 2 others) No. 31/13a 14b Procedural amendment (voluntary) 1. Indication of the case 1988 Patent Application No. 6983 2, Name of the invention Differential pressure detection device for power steering device 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant name Jidosha Kiki Co., Ltd. 4, Agent address 〒100 Address: Yamakawa International Patent Office, 8th floor, Hidewa Tameike Building, 2-4-2 Nagatacho, Chiyoda-ku, Tokyo

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 動力舵取装置のパワーシリンダ左、右室内圧力が導入さ
れる左、右両側室を画成するようにシリンダ内に配置さ
れその両側室間での圧力差に応じて摺動動作されるピス
トンと、このピストンをシリンダ内で常時は中立位置に
位置するように付勢する前記左、右両側室に配設された
左、右スプリングと、前記ピストンの一側から左、右側
室の一方を貫通して延設されその先端を前記圧力差を電
気信号出力として伝達する作用端とするロッドを備えて
なり、前記左、右スプリングは、その合成ばね定数がピ
ストンの中立位置付近での動きを含めて連続的に変位す
る特性をもつように形成されていることを特徴とする動
力舵取装置用差圧検出装置。
A power cylinder of a power steering device. A piston that is arranged inside the cylinder to define left and right chambers into which pressure is introduced into the left and right chambers, and that slides according to the pressure difference between the two chambers. , left and right springs disposed in both the left and right chambers, which urge the piston to always be in a neutral position within the cylinder, and penetrating one of the left and right chambers from one side of the piston. The left and right springs have a rod whose combined spring constant includes movement near the neutral position of the piston. 1. A differential pressure detection device for a power steering device, characterized in that it is formed so as to have a characteristic of continuously displacing the pressure.
JP698388A 1988-01-18 1988-01-18 Differential pressure detecting device for power steering device Pending JPH01182165A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001014841A1 (en) * 1999-08-20 2001-03-01 Smiths Wolverhampton Limited Piston type pressure transducer

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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