JPH0121032B2 - - Google Patents
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- JPH0121032B2 JPH0121032B2 JP17413981A JP17413981A JPH0121032B2 JP H0121032 B2 JPH0121032 B2 JP H0121032B2 JP 17413981 A JP17413981 A JP 17413981A JP 17413981 A JP17413981 A JP 17413981A JP H0121032 B2 JPH0121032 B2 JP H0121032B2
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
- B62D5/24—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for worm type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
-
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、動力かじ取り装置に関し、特に詳
述すれば、車速に応じてかじ取り力を変えている
動力かじ取り装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering system, and more particularly to a power steering system that changes steering force in accordance with vehicle speed.
動力かじ取り装置は、ステアリングホイールと
連動するウオームシヤフトに、車輪の変向をなす
リンク機溝と協働するセクタシヤフトを係合させ
ている手動のかじ取り機構に、パワーピストンを
組込み、該パワーピストンに作用する油圧によ
り、ウオームシヤフトの動きを助勢させる構成を
有する。このような動力かじ取り装置は、軽く且
つ迅速な車輛のかじ取りを可能にすることから広
く利用されるに至つている。かじ取り力の単なる
軽減は、反面、高速時に必要以上のかじ取り現象
を招き、むしろ、危険な場合がある。このため、
高速時にはステアリングホイールに対する反力を
大きくとり、かじ取り力を重くさせた方が安全な
車輛走行が可能となり、車速に応答してかじ取り
力を変えた動力かじ取り装置が開発されている。 The power steering device incorporates a power piston into a manual steering mechanism that engages a worm shaft that interlocks with a steering wheel and a sector shaft that cooperates with a link groove that changes the direction of the wheels. It has a configuration in which the movement of the wormshaft is assisted by the applied hydraulic pressure. Such power steering devices have become widely used because they enable light and quick steering of a vehicle. Mere reduction of steering force, on the other hand, may lead to excessive steering phenomena at high speeds, which can be dangerous. For this reason,
At high speeds, increasing the reaction force on the steering wheel and increasing the steering force makes it possible to drive the vehicle safely, and power steering systems have been developed that change the steering force in response to vehicle speed.
この発明は、この種の車速応答式の動力かじ取
り装置の改良を目的とするもので、この発明によ
れば、基本的には、副反力室を車速に応じてその
絞り開度が変る可変オリフイスを介して導通可能
とさせ且つ該副反力室を反力ピストンに設けたオ
リフイスを介して主反力室と連通し、主反力室を
バルブピストンの動きに応じオイルポンプ又はオ
イルリザーバと連通する還状溝と導通させている
動力かじ取り装置が堤供される。 The purpose of this invention is to improve this type of vehicle speed-responsive power steering system.According to this invention, basically, the sub-reaction chamber is made variable so that the throttle opening degree changes according to the vehicle speed. The auxiliary reaction force chamber is connected to the main reaction force chamber via an orifice provided in the reaction piston, and the main reaction force chamber is connected to an oil pump or an oil reservoir according to the movement of the valve piston. A power steering device is provided in communication with the communicating annulus.
この発明の実施例を添付図面を参照して説明す
る。 Embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
動力かじ取り装置１は、ハウジング２の両端部
に回転自在に支承されたウオームシヤフト３およ
びパワーピストン４のラツクと係合するセクタシ
ヤフト５を有する。ウオームシヤフト３の一端が
ステアリングホイール（図示なし）と連動し且つ
セクタシヤフト５が車輪の変向をなすリンク機構
（図示なし）と協働する。ウオームシヤフト３は、
さらに、パワーピストン４内で両端がスラストベ
アリング６によつて軸受され且つパワーピストン
４に対する軸線方向の動きを規制させているステ
アリングナツト７とボールを介してパワーピスト
ン４と係合する。かくして、ステアリングナツト
７は、パワーピストン４内で回転運動のみが可能
となる。ステアリングナツト７には、バルブピン
８が固定されており、バルブピン８の先端はパワ
ーピストン４に組込まれたコントロールバルブ装
置９の中央部に挿入される。コントロールバルブ
装置９は、ハウジング２内にパワーピストン４に
より画定された右シリンダ室１０と左シリンダ室
１１との何れかに、かじ取り方向に応じ油圧を供
給し、パワーピストン４のウオームシヤフト３に
沿う動きを助勢させる働きをする。 The power steering device 1 has a wormshaft 3 rotatably supported at both ends of a housing 2 and a sector shaft 5 that engages with a rack of a power piston 4. One end of the wormshaft 3 is interlocked with a steering wheel (not shown), and the sector shaft 5 cooperates with a linkage (not shown) that changes the direction of the wheel. Wormshaft 3 is
Further, it engages with the power piston 4 via a ball and a steering nut 7 whose both ends are supported by thrust bearings 6 within the power piston 4 and which restricts movement in the axial direction relative to the power piston 4. The steering nut 7 is thus only capable of rotational movement within the power piston 4. A valve pin 8 is fixed to the steering nut 7, and the tip of the valve pin 8 is inserted into the center of a control valve device 9 incorporated in the power piston 4. The control valve device 9 supplies hydraulic pressure to either a right cylinder chamber 10 or a left cylinder chamber 11 defined by the power piston 4 in the housing 2 according to the steering direction, and supplies hydraulic pressure along the worm shaft 3 of the power piston 4. It works to support movement.
第１図に示す動力かじ取り装置１において、運
転者が車輛を右回転させようとしてステアリング
ホイール（図示なし）を右に切ると、ウオームシ
ヤフト３とステアリングナツト７とは同時に右回
転する。ステアリングナツト７の右回転は、これ
と一体のバルブピン８を右回転させ、コントロー
ルバルブ装置９内のバルブピストンを右方に動作
させ、右シリンダ室１０に油圧を供給し、パワー
ピストン４のウオームシヤフト３に沿う左方向の
動きを助勢し、パワーピストン４と係合するセク
タシヤフト５の動きを軽減させる。ステアリング
ホイール（図示なし）の左回転時には、ウオーム
シヤフト３、ステアリングナツト７、バルブピン
８は、右回転時と逆の動きをなし、左シリンダ室
１１に油圧が供給され、パワーピストン４の右方
向への動きを助勢する。 In the power steering system 1 shown in FIG. 1, when a driver turns a steering wheel (not shown) to the right to rotate the vehicle clockwise, the wormshaft 3 and steering nut 7 simultaneously rotate clockwise. The clockwise rotation of the steering nut 7 causes the valve pin 8 integrated therewith to rotate clockwise, causing the valve piston in the control valve device 9 to move to the right, supplying hydraulic pressure to the right cylinder chamber 10, and controlling the worm shaft of the power piston 4. 3 to the left, thereby reducing the movement of the sector shaft 5 that engages with the power piston 4. When the steering wheel (not shown) rotates to the left, the wormshaft 3, steering nut 7, and valve pin 8 move in the opposite direction to when the steering wheel (not shown) rotates to the right, and hydraulic pressure is supplied to the left cylinder chamber 11, causing the power piston 4 to move to the right. to assist in the movement of
このような動力かじ取り装置１に用いられ且つ
この発明の基本要旨をなすコントロールバルブ装
置９の例について、第２図を参照して説明する。 An example of a control valve device 9 used in such a power steering device 1 and forming the basic gist of the present invention will be described with reference to FIG.
コントロールバルブ装置９は、そのシリンダ１
２内に収納され且つ中央部にバルブピン８の先端
が挿入される孔を有するバルブピストン１３を備
える。バルブピストン１３は、その左右部に一端
が開放された対のボア１４，１５を有し、該ボア
１４，１５に、パワーピストン４に固定された反
力ピストン３６，３７が主反力室１６，１７を形
成するよう挿入される。さらに、シリンダ１２の
両側部に、圧力作用面積が主反力室より大きな副
反力室１８，１９を形成する。バルブピストン１
３の外周壁に対の離間した還状溝２０，２１を形
成し、該溝２０，２１の一方をオイルポンプ２２
に、又、他方をオイルリザーバ２３に連通させ
る。 The control valve device 9 has its cylinder 1
The valve piston 13 is housed in the valve piston 2 and has a hole in the center thereof into which the tip of the valve pin 8 is inserted. The valve piston 13 has a pair of bores 14 and 15 with one end open on its left and right sides, and reaction force pistons 36 and 37 fixed to the power piston 4 are installed in the main reaction chamber 16 in the bores 14 and 15. , 17. Furthermore, auxiliary reaction chambers 18 and 19 are formed on both sides of the cylinder 12, the pressure acting area being larger than that of the main reaction chamber. valve piston 1
A pair of spaced annular grooves 20 and 21 are formed in the outer peripheral wall of the oil pump 22.
In addition, the other side is connected to the oil reservoir 23.
シリンダ１２の内周壁に中央還状溝２４および
その左右に離間した還状溝２５，２６を形成す
る。溝２５はオリフイス２７を介して主反力室１
６と導通し、又、中央溝２４はオリフイス２８を
介して主反力室１７と導通する。右方の溝２５
は、油路２９を介して右シリンダ室１０と導通
し、中央溝２４が油路３０を介して左シリンダ室
１１と導通する。油路２９は該油路２９に接続さ
れた別の油路３１を介して左方の溝２６と連通す
る。 A central annular groove 24 and annular grooves 25 and 26 spaced apart to the left and right of the central annular groove 24 are formed in the inner circumferential wall of the cylinder 12. The groove 25 connects to the main reaction force chamber 1 through the orifice 27.
6, and the central groove 24 also communicates with the main reaction force chamber 17 via an orifice 28. right groove 25
is in communication with the right cylinder chamber 10 via an oil passage 29, and the central groove 24 is in communication with the left cylinder chamber 11 via an oil passage 30. The oil passage 29 communicates with the left groove 26 via another oil passage 31 connected to the oil passage 29 .
副反力室１８，１９は車速に応じて、即ち、高
速時に閉じる可変オリフイス３２を有する油路３
３により接続される。この可変オリフイス３２
は、高速時に閉じ、両副反力室１８，１９間の導
通を断ち、一方の副反力室の圧を上昇させ、両副
反力室間に圧力差を作り、高速時に、バルブピス
トン１３への大きな反力を作る働きをする。 The auxiliary reaction force chambers 18 and 19 have an oil passage 3 having a variable orifice 32 that closes depending on the vehicle speed, that is, at high speed.
Connected by 3. This variable orifice 32
is closed at high speed, cutting off the conduction between the two sub-reaction force chambers 18 and 19, increasing the pressure in one of the sub-reaction force chambers, and creating a pressure difference between both sub-reaction force chambers. It works to create a large reaction force against.
副反力室１８は、反力ピストン３６に形成した
オリフイス３４を介して主反力室１６と連通し、
他方の副反力室１９は反力ピストン３７に形成し
たオリフイス３５を介して主反力室１７と連通す
る。 The auxiliary reaction force chamber 18 communicates with the main reaction force chamber 16 via an orifice 34 formed in the reaction piston 36.
The other auxiliary reaction force chamber 19 communicates with the main reaction force chamber 17 via an orifice 35 formed in the reaction piston 37 .
前述したコントロールバルブ装置９の作用につ
いて、バルブピストン１３が、第２図でみて、右
方へ移動した場合を例にとり説明する。低速時に
バルブピストン１３が右方に動くと、バルブピス
トン１３の右方の溝２０が、シリンダ１２の右方
の溝２５と導通し、ポンプ２２からの圧油は、油
路２９を通つて右シリンダ室１０に供給され、パ
ワーピストン４の動きを助勢させる。低速時には
可変オリフイス３２が開となつているので、両副
反力室１８，１９は等圧となり、副反力室１８は
バルブピストン１３へ反力を与えない。一方、主
反力室１６はオリフイス２７を介して溝２５と連
通しているので、主反力室１６に圧が供給される
が、オリフイス３４から可変オリフイス３２、オ
リフイス３５，２８を通じて圧がもれるので、主
反力室１６の圧は、ポンプ圧より小さくなりバル
ブピストン１３に小さな反力を与えることができ
る。右シリンダ室１０に圧油が供給されている
時、中央溝２４とバルブピストン１３の左方の溝
２１とが導通しており、左シリンダ室１１はオイ
ルリザーバ２３と導通し、又、反力室１７は、主
反力室からもれた圧油を受けるが、オリフイス２
８を介してリザーバ２３と導通しているので、圧
の発生はほとんどない。かくして、両シリンダ室
１０，１１の差圧がパワーピストン４への助勢力
を作り、又、両反力室１６，１７の差圧がバルブ
ピストン１３への反力を作る。 The operation of the control valve device 9 described above will be explained using an example in which the valve piston 13 moves to the right as viewed in FIG. 2. When the valve piston 13 moves to the right at low speed, the groove 20 on the right side of the valve piston 13 communicates with the groove 25 on the right side of the cylinder 12, and the pressure oil from the pump 22 passes through the oil passage 29 to the right side. It is supplied to the cylinder chamber 10 and assists the movement of the power piston 4. Since the variable orifice 32 is open at low speeds, both the sub-reaction force chambers 18 and 19 have equal pressure, and the sub-reaction force chamber 18 does not apply a reaction force to the valve piston 13. On the other hand, since the main reaction force chamber 16 communicates with the groove 25 via the orifice 27, pressure is supplied to the main reaction force chamber 16, but pressure is also supplied from the orifice 34 through the variable orifice 32 and the orifices 35 and 28. Therefore, the pressure in the main reaction force chamber 16 is lower than the pump pressure, and a small reaction force can be applied to the valve piston 13. When pressure oil is supplied to the right cylinder chamber 10, the central groove 24 and the left groove 21 of the valve piston 13 are in electrical continuity, the left cylinder chamber 11 is electrically connected to the oil reservoir 23, and the reaction force is The chamber 17 receives the pressure oil leaking from the main reaction chamber, and the orifice 2
Since it is electrically connected to the reservoir 23 via 8, almost no pressure is generated. Thus, the pressure difference between the two cylinder chambers 10 and 11 creates an auxiliary force on the power piston 4, and the pressure difference between the two reaction force chambers 16 and 17 creates a reaction force on the valve piston 13.
高速時には、可変オリフイス３２が閉じ、両副
反力室１８，１９の導通関係は断たれる。この状
態で、バルブピストン１３が右方へ動くと、バル
ブピストン１３の溝２０がシリンダ１２の溝２５
と導通し、ポンプ２２からの圧油が右シリンダ室
１０に供給され、主反力室１６へオリフイス２７
を介して圧が導入される。又、一方の副反力室１
８には反力ピストン３６に設けたオリフイス３４
を介して圧が導入される。右シリンダ室１０の圧
がパワーピストン４の動きを助勢させる。バルブ
ピストン１３の左方の溝２１が中央溝２４と連通
するので、左シリンダ室１１、主反力室１７およ
び副反力室１９がオイルリザーバ２３と導通し、
そして、シリンダ１２の左方の溝２６は、バルブ
ピストン１３のランドにより、他の溝との連通は
遮断される。一方の主および副反力室１６，１８
に圧が供給され且つ他方の主および副反力室１
７，１９がリザーバ２３に連通するので、両室内
に差圧が生じ、副反力室１８の圧力作用面積が主
反力室１６の圧力作用面積より大であるため、低
速時より大きな反力がバルブピストン１３に作用
する。この状態が、第３図に示される。 At high speed, the variable orifice 32 closes and the electrical connection between the two sub-reaction force chambers 18 and 19 is broken. In this state, when the valve piston 13 moves to the right, the groove 20 of the valve piston 13 connects to the groove 20 of the cylinder 12.
The pressure oil from the pump 22 is supplied to the right cylinder chamber 10 and the orifice 27 is connected to the main reaction force chamber 16.
Pressure is introduced via. In addition, one sub-reaction force chamber 1
8 is an orifice 34 provided in the reaction piston 36.
Pressure is introduced via. The pressure in the right cylinder chamber 10 assists the movement of the power piston 4. Since the left groove 21 of the valve piston 13 communicates with the central groove 24, the left cylinder chamber 11, the main reaction force chamber 17, and the auxiliary reaction force chamber 19 communicate with the oil reservoir 23.
Communication between the left groove 26 of the cylinder 12 and other grooves is cut off by the land of the valve piston 13. One main and auxiliary reaction force chamber 16, 18
and the other main and sub-reaction chamber 1
7 and 19 communicate with the reservoir 23, a pressure difference is generated between the two chambers, and since the pressure acting area of the auxiliary reaction force chamber 18 is larger than the pressure acting area of the main reaction force chamber 16, a larger reaction force is generated than at low speeds. acts on the valve piston 13. This state is shown in FIG.
以上から明らかなように、バルブピストンに主
反力室を設け、さらに、該バルブピストンの両側
部に圧力作用面積が主反力室のそれよりも大な副
反力室を形成し、該副反力室を低速時に連通させ
且つ高速時にこの連通を遮断させているので、バ
ルブピストンの反力は低速時より高速時の方を大
とさせ得る。かくして、高速時にはかじ取りが重
くなる。さらに、シリンダの内周壁に設けた還状
溝の数も少なく、シリンダの加工は容易である。
加えて、主反力室と副反力室とは、反力ピストン
に穿設したオリフイスを介して導通関係となるの
で、既設部品の利用により油圧回路を作ることが
できる。 As is clear from the above, a main reaction force chamber is provided in the valve piston, and a sub-reaction force chamber is formed on both sides of the valve piston, the pressure acting area of which is larger than that of the main reaction force chamber. Since the reaction force chambers are communicated at low speeds and are cut off from communication at high speeds, the reaction force of the valve piston can be greater at high speeds than at low speeds. Thus, steering becomes heavier at high speeds. Furthermore, the number of circular grooves provided on the inner circumferential wall of the cylinder is small, and the cylinder can be easily machined.
In addition, the main reaction force chamber and the auxiliary reaction force chamber are electrically connected via an orifice drilled in the reaction piston, so a hydraulic circuit can be created by using existing parts.
第１図は動力かじ取り装置の断面図、第２図は
該装置に組込まれるコントロールバルブ装置の断
面図、第３図は操舵反力と路面反力の関係を示す
グラフ図である。
図中：１……動力かじ取り装置、３……ウオー
ムシヤフト、４……パワーピストン、５……セク
タシヤフト、７……ステアリングナツト、８……
バルブピン、９……コントロールバルブ装置、１
０，１１……シリンダ室、１２……シリンダ、１
３……バルブピストン、１６，１７……主反力
室、１８，１９……副反力室、２０，２１……
溝、２２……ポンプ、２３……リザーバ、２４，
２５，２６……溝。
FIG. 1 is a sectional view of a power steering device, FIG. 2 is a sectional view of a control valve device incorporated in the device, and FIG. 3 is a graph showing the relationship between steering reaction force and road surface reaction force. In the diagram: 1... Power steering device, 3... Wormshaft, 4... Power piston, 5... Sector shaft, 7... Steering nut, 8...
Valve pin, 9...Control valve device, 1
0,11...Cylinder chamber, 12...Cylinder, 1
3... Valve piston, 16, 17... Main reaction force chamber, 18, 19... Sub-reaction force chamber, 20, 21...
groove, 22...pump, 23...reservoir, 24,
25, 26...groove.
Claims (1)
ームシヤフトと、前記ウオームシヤフトとステア
リングナツトを介して係合し且つ前記ウオームシ
ヤフトに沿つて摺動するパワーピストンと、該パ
ワーピストンのラツクと係合するセクタシヤフト
と、前記パワーピストン内に組込まれ且つ前記ス
テアリングナツトに固定されたバルブピンにより
作動させられるコントロールバルブ装置とを有
し、前記コントロールバルブ装置がシリンダ内に
摺動自在に収納され且つその内部に対の主反力室
を有するバルブピストンおよび該バルブピストン
の両側に設けた対の副反力室を有し、前記両副反
力室が車速に応じて絞りが可変となる可変オリフ
イスを有する回路により接続され、前記主反力室
が前記バルブピストンの動きに応じオイルポンプ
又はオイルリザーバと連通する前記シリンダに設
けた環状溝と導通し且つ反力ピストンに設けたオ
リフイスを介して前記副反力室と導通しているこ
とを特徴とする動力かじ取り装置。1. A wormshaft that interlocks with a steering wheel of a vehicle, a power piston that engages with the wormshaft via a steering nut and slides along the wormshaft, and a sector shaft that engages with a rack of the power piston. and a control valve device that is incorporated in the power piston and is actuated by a valve pin fixed to the steering nut, the control valve device being slidably housed in the cylinder and having a pair of main bodies therein. The valve piston has a reaction force chamber and a pair of sub-reaction force chambers provided on both sides of the valve piston, and the two sub-reaction force chambers are connected by a circuit having a variable orifice whose aperture is variable according to the vehicle speed. , the main reaction force chamber communicates with an annular groove provided in the cylinder that communicates with an oil pump or an oil reservoir according to the movement of the valve piston, and communicates with the auxiliary reaction force chamber via an orifice provided in the reaction piston. A power steering device characterized by:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17413981A JPS5876367A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Power steering device |
| US06/435,939 US4463820A (en) | 1981-10-30 | 1982-10-22 | Power assisted steering mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17413981A JPS5876367A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5876367A JPS5876367A (en) | 1983-05-09 |
| JPH0121032B2 true JPH0121032B2 (en) | 1989-04-19 |
Family
ID=15973339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17413981A Granted JPS5876367A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5876367A (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6092975A (en) * | 1983-10-27 | 1985-05-24 | Hino Motors Ltd | Power steerig for car |
| US4803913A (en) * | 1984-06-18 | 1989-02-14 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Hydraulic power steering valve with three-orifice reactive chamber pressure control |
| JPS62113647A (en) * | 1985-11-13 | 1987-05-25 | Aisin Seiki Co Ltd | Power steering device |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17413981A patent/JPS5876367A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5876367A (en) | 1983-05-09 |
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