JPH0121031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧力で車両のハンドル操作力を軽減
するプラネタリギヤ型動力舵取装置に関し、さら
に詳しくは車両または機関の速度がある程度上昇
したときにハンドル操作に対するパワーアシスト
を抑制するようにした速度感応型の動力舵取装置
に関する。

自動車用パワーステアリング装置に代表される
動力舵取装置は、一般にハンドルからの入力回転
に基づいて切換作動する制御弁を介して、車輪
（操向機構）に連系する出力駆動部に選択的に圧
油を供給することによりハンドル操作力を軽減す
るようになつている。

ところで、車両の走行速度が増すほどハンドル
操作時に車輪と路面との間で生じる抵抗力が小さ
くなり、またポンプ油圧は機関回転速度に比例し
て上昇する性質があるため、従来の装置では高速
走行時にハンドル操作に対するパワーアシスト力
が過大となつてハンドルの操向安定性が損われる
という問題があつた。

このため、最近の動力舵取装置では車両の走行
速度または機関の回転速度が上昇するほど出力駆
動部への油圧を絞つて操舵加勢力を減らすように
している。

本発明はこのような速度感応型の動力舵取装置
を提供するものであるが、本発明では出力駆動部
への圧油の供給を切り換えるスプール型制御バル
ブを高速走行時に中立位置に拘束して、出力駆動
部への圧油の供給を遮断することにより高速走行
時にはハンドル操作に対するパワーアシストを停
止して高速安定性を高めることを目的とする。

以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明
する。

第１図、第２図において、装置本体はプラネタ
リギヤ装置２と、制御バルブ３と、出力駆動部
（パワシリンダ）１とから構成される。まず、プ
ラネタリギヤ装置２は、ハンドルＨに連結された
キヤリヤ（入力軸）７に支持される３個のプラネ
ツトギヤ４〜４と、それにかみ合うサンギヤ５
と、リングギヤ６とよりなり、サンギヤ５は前記
出力駆動部１に連結され、また、リングギヤ６の
外周には２個の溝８および９が形成され、前記溝
８には、半径方向にトーシヨンバー１０が挿嵌さ
れ、トーシヨンバー１０は装置本体１の側孔１１
にセツトスクリユー１２により固定されたプラグ
１３に支持される一方、溝９には同様に半径方向
にピン１４が挿嵌され、ピン１４の端部は後出の
制御バルブ３の内腔１８に突出している。

次に制御バルブ３は、バルブ孔１５に収めら
れ、バルブ孔１５に固定されたスリーブ１６の内
部には、スプール１７が軸方向に摺動自在に収装
され、その全長はスリーブ１６よりわずかに短か
く形成されるとともに、その内腔１８には前記リ
ングギヤ６の溝９にはまりスプール１７の側壁を
貫通したピン１４の端部が突出している。

このスプール１７の外周面には２つの環状溝１
９，２０が形成され、またスリーブ１６の内周面
には３つの環状溝２１〜２３が形成され、このう
ち中央の環状溝２２は通路２４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２１，２３は通路２
５を介して図示しないタンクに連通し、いわゆる
タンクポートを形成する。

また、バルブスプール１７に形成された環状溝
１９と２０の部分に位置して、スリーブ１６の内
周面には前記出力駆動部１の圧力室１Ａ、１Ｂに
連通する通路２６，２７がそれぞれ開口して、作
動ポートを形成している。上述の構成については
周知の装置と同様であるが、本発明ではさらに、
すでに述べたように車両またはエンジン速度（以
下、単に「速度」という）が上昇したときに、ス
プール１７を中立位置に保持して切換え不能とす
る手段が設けてある。

この手段は、前記バルブ孔１５の両側開口部を
閉塞するフランジ２８，２８と、中立時にスリー
ブ１６の両端面に接触し前記フランジ２８，２８
との間に油室２９，３０を画成するバルブシート
３１，３１とバルブシート３１とフランジ２８と
の間に介装され、バルブシート３１をスリーブ１
６に圧着するように付勢するスプリング３２，３
２と、バルブシート３１に形成された油室２９，
３０をスプール内腔１８に連通する通孔３３を開
閉するポペツトバルブ３４，３４と、そのポペツ
トバルブ３４を開閉駆動するフランジ２８に固設
された電磁ソレノイド３５，３５、および図示し
ないが速度が所定値以上である間、前記アクチユ
エータ３５をポペツトバルブ（電磁バルブ）３４
が閉じる方向に駆動する制御装置（例えば、速度
センサからの信号を設定値と比較してアクチユエ
ータ３５への駆動信号を出力するようにしたコン
パレータ）などからなる。

なお、スプール１７の両端面には、それぞれ半
径方向の切欠溝３６，３６が形成され、スプール
１７が図示の中立位置から少しでも左方または右
方に変位したときに、前記切欠溝３６，３６を介
してバルブシート３１との隙間から左方の油室２
９または右方の油室３０はスプール１７の内腔１
８と連通されるようになつている。

上記構成にもとづく作用としては次のとおりで
ある。

まず、速度が所定値以下であるときの通常の動
力舵取作用について説明すると、いま、ハンドル
Ｈを回してこれに連結するキヤリア７を介してプ
ラネツトギヤ４〜４を回転すると、このとき出力
駆動部１およびこれに連結したサンギヤ５が接地
抵抗にもとづき、擬似的に固定された状態にある
ため、リングギヤ６がトーシヨンバー１０を曲げ
つつ回転し、リングギヤ６の溝９にはまるピン１
４を介してスプール１７は例えば右方に変位する
（このとき、ポペツトバルブ３４は開弁状態、す
なわち右方の油室３０はバルブシート３１の通孔
３３を介してスプール内腔１８と連通しているた
め、スプール１７は油室３０を縮小して自在に右
方に変位する。

すると、それまで通路２４（ポンプポート）、
環状溝２２，１９，２１および２２，２０，２３
および通路２５（タンクポート）を介してタンク
へと還流していたポンプからの圧油は、スプール
１７の右行により環状溝１９と２１の連通が閉じ
るとともに、環状溝１９と２２とが連通状態とな
るため、通路２４、環状溝２２，１９から通路２
６を介して出力駆動部１の一方の圧力室１Ａに圧
油が送り込まれ、一方、他方の圧力室１Ｂに連通
する通路２７は、環状溝２０，２３を介して通路
２５と連通して低圧側になるため、出力駆動部１
は車輪を転向させる。

上述と逆方向にハンドルＨを切ると、スプール
１７は左行し、出力駆動部は車輪を反対方向に転
向させる。

なお、このときリングギヤ６の回転移動に対し
ては、リングギヤ６の溝８にはまるトーシヨンバ
ー１０が変形して抵抗として働らき、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、前
述のように、スプール１７は自由に右行または左
行し得るので、とくに上記トーシヨンバー１０の
変形による反力以外の作用力は生じない。

このようにして、車輪の接地抵抗が大きい低速
域でのハンドル操作力が軽減される。

これに対して、もし速度が上昇して所定値を超
えると、制御装置からの指令に基づいて電磁ソレ
ノイド３５がポペツトバルブ３４を先端方向へ駆
動し、つまり閉弁して両油室３９，４０とスプー
ル内腔１８との連通を遮断するので、中立位置で
はスプール１７はバルブ孔１５内でオイルロツク
状態となり、すなわちスプール１７の軸方向への
変位が拘束され、したがつてピン１４を介してリ
ングギヤ６が固定されるので、その結果、ハンド
ル操作に伴いリングギヤ６が回転し、これにより
出力駆動部１がマニアル操作で作動する。

このようにして、高速時には制御バルブ３が切
り換るようなことがなく、このスプール１７のオ
イルロツク状態が継続している間は、ハンドル操
作に対する油圧アシスト力が作用しないマニユア
ル操作状態となる。

この結果、高速運転時にハンドル操作力が無用
に軽くなるようなことがなく、安定した操舵感覚
が得られるのである。

ところで、制御バルブ３のスプール１７が中立
位置よりも何れかの方向に変位した状態にあると
きは、すでに述べたようにスプール１７の切欠溝
３６，３６及びバルブシート３１の隙間を介して
油室２９または３０がスプール内腔１８と連通し
ているため、ハンドル操作状態で所定速度を超え
てポペツトバルブ３４が閉弁しても、中立位置に
戻るまでの間はスプール１７がオイルロツクされ
ることはない。

なお、どの程度の速度でスプール１７をオイル
ロツクさせるかは、車両やエンジンの仕様に応じ
て適宜定めればよいのであるが、動力舵取装置の
油圧源であるポンプからの油量そのものを速度の
上昇につれて減少するようにした例えばドルーピ
ングピン方式の流量制御弁を備える場合は、その
吐出流量が充分低下する速度域でオイルロツクす
るように設定することは言うまでもない。

以上説明したように本発明によれば、車両の走
行速度またはエンジンの回転速度がある程度以上
上昇した以降は制御バルブのスプールを中立位置
にオイルロツクして出力駆動部への圧油の流入を
停止することにより、ハンドル操作に対する油圧
アシストを抑制するようにしたので、高速運転時
のハンドル操作力を適度に重くして安定感のある
操縦感覚を生み出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第２図はバルブ中立時の断面図である。 ２……プラネタリギヤ装置、３……制御バル
ブ、４……プラネツトギヤ、５……サンギヤ、６
……リングギヤ、８，９……溝、１０……トーシ
ヨンバー、１４……ピン、１５……バルブ孔、１
６……スリーブ、１７……スプール、１８……ス
プール内腔、２９，３０……油室、３１……バル
ブシート、３３……通孔、３４……ポペツトバル
ブ、３５……電磁ソレノイド、３６……切欠溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 入力側のプラネツトギヤと出力側のサンギヤ
   をもつプラネタリギヤ装置のリングギヤにピンを
   介してスプール型制御バルブを係合し、ハンドル
   の入力回転にもとづき切換動作する該制御バルブ
   を介して車輪に連系する出力作動部に圧油を選択
   的に供給するようにしたプラネタリギヤ型動力舵
   取装置において、中立時に該制御バルブのスプー
   ルを収装したスリーブの両端面に弾接し、かつス
   プールと共に軸方向に変位するバルブシートと、
   このバルブシートの外側に画成された２つの油室
   と、これら油室とスプール内腔とを連通すべく前
   記バルブシートに形成された通孔と、車両または
   エンジンの速度が所定値以上にあるときにこの通
   孔を閉じる電磁バルブとを備えたことを特徴とす
   るプラネタリギヤ型動力舵取装置。