JPH0224373Y2

JPH0224373Y2 -

Info

Publication number: JPH0224373Y2
Application number: JP1984034893U
Authority: JP
Priority date: 1984-03-13
Filing date: 1984-03-13
Publication date: 1990-07-04
Also published as: AU575126B2; DE3508141A1; JPS60147574U; ES541196A0; US4678052A; AU3963285A; ES8606158A1

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案は自動車のハンドル操作力を軽減するた
めに用いられる動力舵取装置に関し、特に車両の
走行速度や操舵角度等に応じた適切な操舵感覚を
得ることができる動力舵取装置に関する。

〔従来の技術〕

パワーステアリング装置として一般によく知ら
れている、この種の動力舵取装置は、第１図に示
されるように、その動力源である作動油を圧油と
してオイルタンク１からパワーステアリング本体
部に供給する油圧発生源となるオイルポンプ２、
このオイルポンプ２から供給される圧油をハンド
ル操作に伴なつて分配制御するコントロールバル
ブ３、および前記圧油がその左、右いずれか一方
の液室４Ａ，４Ｂ側に流入されることによつて
左、右方向に選択的に移動されるピストン５を備
えたパワーシリンダ４などからなり、この圧油の
供給方向に伴うパワーシリンダ４のピストン５の
動きを舵取りリンク機構（図示せず）に伝達して
その操舵運動を補助する構成とされている。そし
て、この種の動力舵取装置にあつては、ハンドル
操作による回転運動を用いてパワーシリンダ４の
油圧回路を切換える構成とするため、その流路切
換えを行なうコントロールバルブ３としてロータ
およびスリーブからなる回転式のものを使用する
ことが従来から一般に行なわれている。

ところで、上述した動力舵取装置において、そ
の油圧発生源となるオイルポンプ２は、通常、自
動車のエンジンにて回転駆動されるものであり、
このためこのオイルポンプ２からの圧油の吐出量
はエンジンの回転数に比例して増減される。そし
て、このオイルポンプ２の容量は、自動車の停車
中や低速走行中時における操舵力を軽減するた
め、エンジンの低回転域においてもパワーステア
リング本体部の動作に支障ない程度の供給量が得
られるように設定される。したがつて、このよう
な構成では、エンジンの中、高回転域においてオ
イルポンプ２からの吐出量がパワーステアリング
本体部側で必要とされている供給量よりも大きく
なるもので、このため従来からオリフイスとこの
オリフイス前後の差圧によつて作動されるフロー
コントロールバルブとしての流量制御弁を圧油供
給路中に設け、これによつて余分な圧油をオイル
タンク１側に還流させて供給流量を一定量に維持
することが一般に行なわれている。また、自動車
の高速走行時における操舵力を、低速走行時より
も大きくして走行速度に適した操舵感覚を運転者
に持たせ、これにより走行安定性を向上させるた
め上述したフローコントロールバルブを作動させ
るオリフイスを可変絞りとして構成し、圧油の供
給量を高速走行時において減少させる、いわゆる
ドルーピング特性が得られるようにした流量制御
弁も知られている。

さらに、第１図に示すように、ソレノイドコイ
ル６ａを駆動源とし弁棒をオリフイスに進退動作
させることによつて供給路の開口面積を変化させ
る可変オリフイス６による流量制御部７を用いて
なる構成の車速感応型のパワーステアリングシス
テムも知られている。そして、このような構成と
すると、可変オリフイス６を車速センサ８からの
信号を受るコントローラ９にて開閉制御すること
により、高速走行時における圧油供給量をより適
切に減少させ、ハンドル操作を重くして運転者に
対する操舵感覚を向上させることが可能となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した従来構成では、単に、
可変オリフイス６によつて流量制御のみを行なう
構成であるため、可変オリフイス６を絞つた際に
おける供給路中の圧油の変化が少ないため、入力
トルク（ハンドル操作力）の変化幅が小さいとい
つた問題があつた。すなわち、上述した従来構成
では、ハンドルの操舵角度に比例するオリフイス
開度とオリフイス開口面積とは第２図ａに示す特
性を描き、またこれによる入力トルクとラツク推
力（操舵力と本動力舵取装置による操舵補助力と
の和）とは第２図ｂに示す特性曲線を描くもので
ある。そして、これら両特性図から明らかなよう
に、可変オリフイス６を開閉したとしても供給流
量が大きい場合と小さい場合とではその差が小さ
く、しかもリリーフ圧も一定になるので、操舵力
に対しての可変幅の小さいものであつた。

このような車速に応じた操舵力制御を適切に行
なうものとして、たとえば特開昭52−112922号公
報や実開昭56−160174号公報に示す構成のものが
従来から提案されているが、これらはいずれも構
造が複雑で、部品点数が多く、コスト高を招くば
かりでなく、上述した操舵力の可変幅を大きくす
ることにより適切な操舵感覚を得るという要請に
応えることができるとは言えないもので、何らか
の対策を講じることが望まれている。

すなわち、前者のものは、オイルポンプからパ
ワーステアリング本体部への供給路の途中にハル
ブ手段により開閉されるバイパス路を設けること
により、操舵性をよくするようにしたものである
が、この装置では構造などが複雑であるばかりで
なく、供給路中の圧力上昇による流量の増加によ
つて完全な制御は期待できないもので、これに対
処するためには圧力制御弁が必要となるなどの問
題があつた。

また、後者のものは、パワーシリンダの左、右
シリンダ室を連通、遮断するバイパスバルブを設
けてなる構成であるが、その構造が複雑で、部品
点数も多く、コスト高を招くものであり、より簡
単な構成によつて上述した車両の走行速度に応じ
た流量制御を行ない、操舵力の可変幅を大きくし
得る装置の出現が望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために、本考案に係る
動力舵取装置は、流量制御弁下流側での圧油供給
通路側とオイルタンクへの戻り通路側とを、微小
開度をもつた固定オリフイスにて連通させるよう
にしたものである。

〔作用〕

本考案によれば、微小開度をもつた固定オリフ
イスによつて、車両の走行速度等に応じた変化幅
の大きな入力トルクを得て、中低速時には軽く、
高速時には重いといつた適切な操舵感覚が得ら
れ、特に高速時においてその効果を発揮し得るも
のであり、また固定オリフイスの開口面積などを
適宜変更するだけで種々の要求に対処できるステ
アリング特性を得ることが可能である。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いた詳
細に説明する。

第３図ａ，ｂないし第６図ａ，ｂは本考案に係
る動力舵取装置を、その流路切換用としての回転
式コントロールバルブ３に適用した場合の各実施
例を示すものである。

これらの図において、まず、コントロールバル
ブ３の概略構成を簡単に説明すると、符号１０で
示すものは、その右端に図示しないラツクと噛合
するピニオン１０ａを有するピニオン軸、１１は
このピニオン軸１０右端側にトーシヨンバー１２
を介して同軸上に連結されるとともにその右端が
図示しない舵取ハンドル側に連結される入力軸
で、これら両軸１０，１１はその操舵方向に適宜
回転操作される。１３はこれら両軸１０，１１が
貫通配置されかつその相対的な回転変化を入力と
して前述したオイルポンプＰ、オイルタンクＴと
パワーシリンダ左、右シリンダ室CL，CRとの間
の流路切換えを行なうコントロールバルブ３のハ
ウジングで、このハウジング１３には、前記両軸
１１，１０にそれぞれ一体的に設けられたロータ
１４およびスリーブ１５が回動可能に収容支持さ
れている。これらロータ１４およびスリーブ１
５、さらにはハウジング１３における油圧回路構
成は周知の通りであり、互いに対向して摺接する
ロータ１４の外周面とスリーブ１５の内周面に
は、それぞれ周方向に所定間隔おいて通路溝１４
ａ，１５ａが形成され、これら通路溝１４ａ，１
５ａの選択的な連通、遮断により前述した油圧回
路が切換え制御されるものである。ここで、図中
１６，１７はオイルポンプＰからの圧油が流入す
る吸込ポートおよびオイルタンクＴに圧油を還流
させる戻りポート、１８Ａ，１８Ｂは前記パワー
シリンダの左、右シリンダ室CL，CRに接続され
る左、右吐出ポートであり、また１９ａ，１９
ｂ，１９ｃ，１９ｄはロータ１４またはスリーブ
１５に形成された通路孔、２０ａ，２０ｂ，２０
ｃ，２０ｄは前記スリーブ１５の外周に形成され
前記各ポートに連通された環状溝、２１ａ，２１
ｂ，２１ｃは各部を回転自在に支持するベアリン
グ、２２ａ，２２ｂはオイルシールである。な
お、このような回転式のコントロールバルブ３の
構成およびその動作は従来から周知の通りで、そ
の詳細な説明は省略する。

さて、本考案によれば、上述した構成によるコ
ントロールバルブ３を備えてなる動力舵取装置に
おいて、このコントロールバルブ３への供給流量
を、車両の走行速度に応じて適切に制御し、その
可変幅を大きくするために、コントロールバルブ
３の下流側で前記パワーシリンダのいずれか一方
室（CL，CR）への圧油供給通路側とその他方室
から前記オイルタンクＴへの戻り通路側とを、微
小開度をもつた固定オリフイス３０にて連通させ
るようにしたところに特徴を有している。

すなわち、本考案にあつては、動力舵取装置に
おいて、その作動時に高圧側と低圧側となるパワ
ーシリンダの左、右シリンダ室CL，CRを、微小
流路（固定オリフイス３０）をもつて予め連通さ
せておき、これにより生じる油圧の洩れにて油圧
供給流路側での圧力上昇を適切に押え、流量を適
切に制御して供給流量の可変幅を大きくし、特に
供給量を小さくしてマニユアル操作特性に近い、
重いハンドル操作感覚を得ることが可能となるよ
うにしたものである。

上述した固定オリフイス３０を形成するにあた
つての具体例を第３図以下を用いて詳述すると、
まず、第１実施例としては、第３図ａ，ｂに示す
ように、ロータ１４の径方向に小径孔３１を穿設
し、この小径孔３１をスリーブ１５側でオイルタ
ンクＴに接続されている通路溝１５ａに開口させ
ることによつてロータ１４の中央孔内の圧油（こ
の部分はオイルポンプＰ側に接続され高圧側とな
つている）を低圧側に還流させ得るように構成さ
れている。

また、第４図ａ，ｂに示される第２実施例で
は、ロータ１４外周部の通路溝１４ａ同士を接続
する溝幅の小さな連通溝３２を、ロータ１４の周
方向に形成するようにしている。そして、この連
通溝３２によつてオイルポンプＰ側とオイルタン
クＴ側とが接続されることは容易に理解されよ
う。

さらに、第５図ａ，ｂに示される第３実施例に
よれば、ロータ１４とスリーブ１５との一端側に
形成されオイルポンプＰ側の高圧油が常に流入し
ている環状空間３３に対し、ロータ１４外周部で
その軸線方向に形成された連通溝３４の一端を接
続するとともにその他端をスリーブ１５側でオイ
ルタンクＴに接続される通路溝１５ａに接続させ
ることによつて前述したように左、右シリンダ室
CL，CRを連通させた場合を示している。

また、第６図ａ，ｂに示した第４実施例によれ
ば、上述した環状空間３３に対しスリーブ１５の
内周部でその各通路溝１５ａから軸線方向に向つ
て連通路３５を形成し、これにより前述したと同
様に左、右シリンダ室CL，CRを連通させた場合
を示している。

そして、このような構成によれば、パワーシリ
ンダの左、右シリンダ室CL，CR間は、固定オリ
フイス３０としてコントロールバルブ３内に設け
た小径孔３１、連通溝３２、連通溝３４、連通路
３５などによつて、常に連通状態におかれること
となり、その結果前述した第１図におけるコント
ロールバルブ３が操舵操作により全閉されたとし
ても、油圧回路としては、第７図ａに示す特性図
からも明らかなように、固定オリフイス３０によ
る微小開度をもつて連通された状態を維持するも
のである。したがつて、この固定オリフイス３０
の存在により、油圧供給路中の圧力上昇は解消さ
れ、同図ｂに示すように、供給流量の可変幅の大
きい流量制御が可能となるものである。

ここで、上述した固定オリフイス３０の開口面
積として必要とされることは、油圧回路の圧力が
増大したとき、オイルポンプＰの圧力制御弁によ
りリリーフ圧が発生するときのコントロールバル
ブ３の作動オリフイス面積Q0よりも小さな一定
の微小面積に設定することである。

そして、このような構成によれば、特に高速走
行時において、マニユアルステアリング特性から
最大パワーステアリング特性まで広範囲にわたる
入出力特性が得られるもので、車両の操舵感覚を
大幅に向上させるうえでその効果を発揮させるこ
とが可能となる。さらに、このような構成によれ
ば、固定オリフイス３０の開口面積などを適宜変
更することにより第７図の入出力特性を変更でき
るため、種々のニーズに対処したステアリング特
性を得ることができるものである。

なお、本考案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、変更する
ことは自由である。

たとえば、上述した実施例によれば、本考案を
特徴づける固定オリフイス３０をコントロールバ
ルブ３のロータ１４またはスリーブ１５に穴加
工、溝加工などで形成した場合を示しているが、
この固定オリフイス３０を、第８図ａ，ｂ，ｃ，
ｄに示すようにパワーシリンダ４のピストン５に
一体または別体にて形成してもよいことは明らか
であろう。ここで、同図ｃ，ｄにおいて固定オリ
フイス３０部分をテーパ状にしたのは騒音対策で
ある。また、５ａはピストンロツドである。

さらに、流量制御部７の下流側の油圧供給路と
オイルタンク１（Ｔ）への戻り通路間に、第９図
に示すような接続ユニツト４０を設け、これに固
定オリフイス３０を形成するようにしてもよいも
のである。

また、前述した実施例では、コントロールバル
ブ３に対するオイルポンプＰとオイルタンクＴと
の接続ポート１６，１７を、第３図ａ等に示すよ
うに構成した場合を示しているが、これを逆に構
成しても、必要とされる流路切換え機能が得られ
ることは容易に理解されよう。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る動力舵取装
置によれば、流量制御弁下流側での圧油供給通路
側と前記オイルタンクへの戻り通路側とを、微小
開度をもつた固定オリフイスにて連通させるよう
にしたので、簡単かつ安価な構成にもかかわら
ず、車両の走行速度等に応じた変化幅の大きな入
力トルクが簡単かつ適切に得られるため、中低速
時には軽く、高速時には重いといつた適切な操舵
感覚を得ることができ、特に高速時においてその
効果を発揮し得るものであり、また全体の構造も
簡単で各部の加工、組立等も精度よく行なえ、し
かも従来品に対し簡単に付設して所望の効果を得
ることができ、汎用性の面でも優れ、さらに固定
オリフイスの開口面積などを適宜変更するだけで
操舵角度などに合せた操舵力が得られ、種々の要
求に対処できるステアリング特性を得ることが可
能となる等、その実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は動力舵取装置全体の概略構成を示す系
統図、第２図ａ，ｂは従来の動力舵取装置におけ
るオリフイス開度とオリフイス開口面積との関
係、およびこれによる入力トルクとラツク推力
（操舵力と本動力舵取装置による操舵補助力との
和）の関係を示す特性図、第３図ａ，ｂないし第
６図ａ，ｂは本考案に係る動力舵取装置をその流
路切換弁に適用した場合の各実施例を示す縦断側
面図およびその要部拡大図、第７図ａ，ｂは本考
案におけるオリフイス開度とオリフイス開口面積
との関係、およびこれによる入力トルクとラツク
推力（操舵力と本動力舵取装置による操舵補助力
との和）の関係を示す特性図、第８図ａ，ｂ，
ｃ，ｄおよび第９図は本考案の別の実施例を示す
図である。１……オイルタンク、２……オイルポンプ、３
……（回転式）コントロールバルブ、４……パワ
ーシリンダ、４Ａ，４Ｂ（CL，CR）……左、右
シリンダ室、５……ピストン、６……可変オリフ
イス、７……流量制御部、１４……ロータ、１５
……スリーブ、１４ａ，１５ａ……通路溝、１
６，１７……吸込および戻りポート、１８Ａ，１
８Ｂ……吐出ポート、１９ａ〜１９ｄ……通路
孔、２０ａ〜２０ｄ……環状溝、３０……固定オ
リフイス、３１……小径孔、３２……連通溝、３
３……環状空間、３４……連通溝、３５……連通
路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

オイルタンクから圧油をコントロールバルブを
介してパワーシリンダの左、右シリンダ室に選択
して供給するオイルポンプと、このオイルポンプ
から吐出される圧油の一部をオイルタンク側に還
流させる流量制御弁とを備えてなる動力舵取装置
において、前記流量制御弁下流側で前記パワーシ
リンダの一方室への圧油供給通路側とその他方室
から前記オイルタンクへの戻り通路側とを、微小
開度をもつた固定オリフイスにて連通させるよう
にしたことを特徴とする動力舵取装置。