JPH0156019B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧力で車両のハンドル操作力を軽減
する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
ル操作に対して制御弁の動きを拘束してパワーア
シストを停止するようにした速度感応型の動力舵
取装置に関する。

（従来の技術とその課題） 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。

（課題を解決するための手段） このために本発明では、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端
部に配置されたリターンスプリングを受けるバル
ブシートと、このバルブシートを挾んでスプール
両端に画成される二つの反力油室と、これらの反
力油室を互いに連通する回路と、車両またはエン
ジンの速度が所定値以上にあるときに前記回路を
閉じる電磁バルブとを備え、かつ前記スプールに
は前記バルブシートとの間に設けた通路を介して
両反力油室を連通する内腔を形成すると共に、前
記バルブシートにはスプールが中立位置に在ると
きに、該スプールを摺動自由に収装したスリーブ
の端面に密着して前記スプール内腔と両反力油室
との連通を遮断する環状のフランジ部を形成し
た。

（作用） 上記構成において、スプールが中立位置に在る
とき、その両端部のバルブシートはスプリングの
張力を受けてスプールを中立位置に位置決めする
と同時に、スプールを収装したスリーブの両端面
にそれぞれの環状フランジ部を密着させている。
このため、スリーブ両端の各反力室は電磁バルブ
を介してのみ連通しうる状態となり、この状態で
電磁バルブを閉弁させると、両反力油室はオイル
ロツク状態となる。従つて、高速運転時に電磁バ
ルブを閉弁させると、スプールの切換作動及びこ
れによる油圧アシスト作用が阻止されて、ハンド
ル操作力が適度に重くなる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。

第１図および第２図により、本発明を適用した
プラネタリギヤ型動力舵取装置について説明す
る。

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ア（入力軸）７に支持
される３個のプラネタリギヤ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の外周には溝８が形成され、そ
の溝８には半径方向にピン９が挿嵌され、ピン９
の端部は後出の制御バルブ３の内腔１３内に突出
している。

次に制御バルブ３は、バルブ孔１０に収めら
れ、バルブ孔１０に固着されたスリーブ１１の内
部には、スプール１２が軸方向に摺動自在に収装
され、その全長はスリーブ１１よりわずかに短く
形成されるとともに、その内腔１３には前記リン
グギヤ６の溝８にはまりスプール１２の側壁を貫
通したピン９の端部が突出している。

このスプール１２の外周面には２つの環状溝１
４，１５が形成され、またスリーブ１１の内周面
には３つの環状溝１６〜１８が形成され、このう
ち図中左右の環状溝１６，１８は通路１９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、また中央の環状溝１７は通路２
０を介しタンク２１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１２に形成された環状溝
１４と１５の部分に位置して、スリーブ１１の内
周面には前記出力駆動部１の圧力室１Ａ，１Ｂに
連通する図示しない通路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１２を中立位置に保持して切り換え不能と
する手段が設けてある。

この手段は、前記バルブ孔１０の両側開口部を
閉塞するフランジ２２，２２と、中立時にスリー
ブ１１の両端面にその環状フランジ部を密着させ
て前記フランジ２２，２２との間に反力油室２
３，２４を画成するバルブシート２５，２５と、
バルブシート２５とフランジ２２との間に介装さ
れ、バルブシート２５をスリーブ１１に圧着する
ように付勢するスプリング２６，２６と前記両反
力油室２３，２４を連通する回路２７と、その回
路２７に介装されて回路を開閉する電磁バルブ２
８と、速度が所定値以上である間、前記電磁バル
ブ２８を閉じる方向に駆動する制御装置（例え
ば、速度センサ２９からの信号を設定値と比較し
て電磁バルブへの駆動信号を出力するようにした
コンパレータ）３０などからなる。

電磁バルブ２８は、バルブ２８ａと電磁ソレノ
イド２８ｂとよりなり、バルブ２８には直交する
通路が形成され、その一つの両端は、それぞれ前
記回路２７の一部２７ａおよび２７ｂを介して反
力油室２３，２４に連通する一方、他方の通路の
一方はタンク２１に連通し、他方には電磁ソレノ
イド２８ｂにより駆動される開閉弁２８ｃが摺動
自在に収装される。この電磁バルブ２８は、常態
では開いて回路２７により両反力油室２３，２４
を連通してタンク２１へ開放しているが、制御装
置３０の出力信号により電磁ソレノイド２８ｂが
作動し、開閉弁２８ｃを押し出して回路２７を閉
じようになつている。

なお、スプール１２の両端面には、それぞれス
プール３の内腔１３と両反力油室２３，２４を連
通する通路として半径方向の切欠溝３１，３１が
形成され、スプール１２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３１，３１を介してバルブシート２５との隙
間から左方の油室２３または右方の油室２４はス
プール１２の内腔１３と連通されるようになつて
いる。また、スプール１２をスリーブ１１よりも
若干短くしてあるのは、中立時においてスプリン
グシート２５の環状フランジ部をスリーブ１１の
端面に確実に密着させるためであるが、当該環状
フランジ部をスリーブ１１の端面に向かつて突出
した形状のものとした場合には、スプール１２の
長さをスリーブ１１と同一または若干長くしても
差し支えない。

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、疑似的に固定された状態にある
ため、リングギヤ６が回転し、リングギヤ６の溝
８にはまるピン９を介してスプール１２は例えば
右方に変位する。

このとき、反力油室２４は回路２７ｂと電磁バ
ルブ２８を介してタンク２１に連通状態となつて
いるので、スプール１２は油室２４を縮小して自
在に右方に変位する。

すると、これまで通路１９（ポンプポート）、
環状溝１６，１８，１４，１５，１７および通路
２０を介してタンク２１へと還流していたポンプ
からの圧油は、スプール１２の右行により切り換
えられて環状溝１８，１５から図示しない通路を
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には図示し
ない通路から環状溝１４，１７を介して通路２０
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。

上記と逆方向にハンドルＨを切ると、スプール
１２は左行し、出力駆動部１は車輪を反対方向に
転向させる。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越
えると、制御装置３０からの指令に基づいて電磁
ソレノイド２８ｂが開閉弁２８ｃを先端方向へ駆
動し、つまり閉弁して両反力油室２３，２４の連
通を遮断するので、中立位置ではスプール１２は
バルブ孔１０内でオイルロツク状態となり、すな
わちスプール１２の軸方向への変位が拘束され、
したがつてピン９を介してリングギヤ６が固定さ
れ、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１２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１２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１２の切欠溝
３１，３１及びバルブシート２５の隙間を介して
反力油圧２３または２４がスプール内腔１３と連
通しているため、ハンドル操作状態で所定速度を
越えて電磁バルブ２８が閉弁しても、中立位置に
戻るまでの間はスプール１２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１２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。

第３図は本発明の別の実施例を示すもので、第
２図と事なるのは両反力油室２３，２４の軸線と
交差するように開口形成した側孔３２および装置
本体内部にバルブ孔１０と平行に形成された通路
３３とにより連通し、片方の側孔３２を電磁バル
ブ２８のポペツト片２８ｄにより閉じるようにし
たもので、装置本体内部に全ての通路を形成する
ので、配管などが不要となり、構造が簡略化する
という効果がある。

（発明の効果） 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
アシストを制御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。

また、反力油室をオイルロツクする電磁バルブ
は１個ですむため、構造が簡略化できるという効
果もある。

【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図はそのバルブ中立時の断面図、第３図は本
発明の別の実施例を示すもので、同図ａはバルブ
中立時の断面図、同図ｂは同図ａの直交矢視断面
図である。 ２…プラネタリギヤ装置、３…制御バルブ、６
…リンクギヤ、８…溝、９…ビン、１０…バルブ
孔、１１…スリーブ、１２…スプール、１３…ス
プール内腔、２３，２４…反力油室、２５…バル
ブシート、２７……回路、２８……電磁バルブ、
２８ｃ……開閉弁、２８ｄ…ポペツト弁、３０…
制御装置、３１…切欠溝、３２…油室の側孔、３
３…連通通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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端部に配置されたリター
   ンスプリングを受けるバルブシートと、このバル
   ブシートを挾んでスプール両端に画成される二つ
   の反力油室と、これらの反力油室を互いに連通す
   る回路と、車両またはエンジンの速度が所定値以
   上にあるときに前記回路を閉じる電磁バルブとを
   備え、かつ前記スプールには前記バルブシートと
   の間に設けた通路を介して両反力油室を連通する
   内腔を形成すると共に、前記バルブシートにはス
   プールが中立位置に在るときに、該スプールを摺
   動自由に収装したスリーブの端面に密着して前記
   スプール内腔と両反力油室との連通を遮断する環
   状のフランジ部を形成したことを特徴とする動力
   舵取装置。