JPH0232543Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車速等に応じた制御圧を供給し、ハ
ンドルトルクを車速等に応じて変化させる反力機
構を備えた動力舵取装置の操舵力制御装置に関す
るものである。

〈従来の技術〉 車速に比例した制御圧を反力機構に導入し、動
力舵取装置の操舵力を車速に応じて制御するもの
は公知である。この種の制御装置において従来で
は、反力機構に導入する油圧力を、動力舵取装置
と供給ポンプとを結ぶ高圧ラインの圧油を利用し
て制御するものがあるが、一般にこの種の制御装
置においては、操舵圧を必要とする低速走行時に
は反力機構に加える油圧力を低くし、逆に操舵圧
をほとんど必要としない高速走行時には反力機構
に加える油圧力を高くする必要があるため、操舵
圧と反力油圧とを互いに干渉しないように制御す
るための構成が複雑となつている。

この問題を解決した制御装置を、本願出願人は
特願昭59−87221号（特開昭60−229870号）によ
つて特許出願している。この先願の操舵力制御装
置は、エンジンによつて駆動される供給ポンプか
ら吐出された圧油を動力舵取装置に必要な所定流
量に制御し余剰流をバイパス通路にバイパスする
第１の流量制御弁と、この第１の流量制御弁によ
つてバイパスされたバイパス流量を一定流量に制
御し余剰流を低圧側にバイパスする第２の流量制
御弁と、この第２の流量制御弁によつて制御され
た一定流量の圧油を車速に応じた制御圧に制御す
る圧力制御弁と、この圧力制御弁にて制御された
制御圧を反力機構に導入する手段とによつて構成
されたものである。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記先願の操舵力制御装置は、供給ポンプの吐
出流量を制御する流量制御弁の余剰流を圧力制御
弁によつて制御し、反力機構に加える制御圧を車
速に応じて制御するので、操舵圧に関係なく油圧
反力を容易に制御できる効果を有しているが、急
激な操舵時あるいは操舵エンド時にギヤ側のサー
ボ弁が閉止し、供給圧油の背圧上昇を逃すため
に、第１の流量制御弁に設けられたレリーフ弁を
介してバイパス通路へ逃すようにしている。従つ
て、第１の流量制御弁のバイパス通路には余剰流
と前記背圧の逃し流とが合流され、バイパス通路
の圧力が上昇し、レリーフ圧が変化する不具合が
ある。すなわち、上記第１の流量制御弁に設けら
れているレリーフ弁は、後方のスプリング室とバ
イパス通路との差圧で作動するため、バイパス通
路の圧力が上昇すると、後方スプリング室の圧力
はレリーフ弁の設定圧よりバイパス通路の圧力が
上昇した分だけ高くならないとレリーフ作用を行
わないという不具合が生ずる。

本考案は、このようなレリーフ圧の変化をなく
し、上記先願の操舵力制御装置の効果をさらに向
上させたものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、入力軸と出力軸との相対回転に基づ
いて作動されパワーシリンダへの圧油の給排を制
御するサーボ弁と、車速に応じてハンドルトルク
を変化させる反力機構を備えた動力舵取装置の操
舵力制御装置において、エンジンによつて駆動さ
れる供給ポンプと、この供給ポンプより吐出され
た圧油を動力舵取装置に必要な所定流量に制御し
余剰流をバイパス通路にバイパスする第１の流量
制御弁と、この第１の流量制御弁によつてバイパ
スされたバイパス流量を一定流量に制御し余剰流
を低圧側にバイパスする第２の流量制御弁と、こ
の第２の流量制御弁によつて制御された一定流量
の圧油を車速に応じた制御圧に制御する圧力制御
弁と、この圧力制御弁にて制御された制御圧を前
記反力機構に導入する手段とを備え、前記第１の
流量制御弁に前記サーボ弁の閉止時における供給
圧油の背圧をレリーフ弁を介して低圧側に逃すた
めの前記バイパス通路とは分離独立した逃し通路
を設けて成るものである。

〈作用〉 上記本考案は、低回転並びに高回転の全ての回
転域において、サーボ弁の閉止による供給油圧の
背圧を第１流量制御弁のレリーフ弁を介して逃し
通路より低圧側に逃し、バイパス通路の圧力上昇
に基づくレリーフ圧の変化を防止するものであ
る。

〈実施例〉 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。第１図において、１１は動力舵取装置の本体
をなすハウジング本体、１２はハウジング本体１
１に固着されている弁ハウジングである。このハ
ウジング本体１１及び弁ハウジング１２内には一
対の軸受１３，１４を介してピニオン軸（出力
軸）２１が回転自在に軸承されており、このピニ
オン軸２１にはこれと交差する方向に摺動可能な
ラツク軸２２のラツク歯２２ａが噛合している。
このラツク軸２２は、図示しないパワーシリンダ
のピストンと連結され、その両端は所要の操縦リ
ンク機構を介して操向車輪に連結されている。

弁ハウジング１２の穴内には、制御弁機構３０
が収納されている。制御弁機構（サーボ弁）３０
は操舵軸としての入力軸２３と一体的に形成した
ロータリ弁部材３１と、このロータリ弁部材３１
の外周に同心的かつ相対的回転可能に嵌合したス
リーブ弁部材３２を主要構成部材としている。ロ
ータリ弁部材３１は、これと一体の入力軸２３に
一端を連結したトーシヨンバー２４を介してピニ
オン軸２１に可撓的に連結されている。また、ロ
ータリ弁部材３１の外周には、図示しないがその
軸方向に伸びる複数のランド部と溝部とが等間隔
にて形成されており、これの溝底部より内周部に
連通する連通路３７が穿設されている。入力軸２
３に前記内周部と弁ハウジング１２内の低圧室３
８とを連通する通路３９が設けられている。一方
スリーブ弁部材３２の内周にも、その軸方向に延
びる複数のランド部と溝部が等間隔にて形成さ
れ、各溝部よりスリーブ弁部材３２の外周に開口
する分配穴４０，４１が設けられている。供給ポ
ート３５より供給される圧力流体は、制御弁が中
立状態であればランド部両側の溝部に均等に流
れ、連通路３７及び通路３９を経て低圧室３８よ
り排出ポート３６に流出する。この場合、両分配
ポート３３，３４は低圧で等しい圧力となつてい
るためパワーシリンダは作動されない。サーボ弁
が中立状態から偏位すれば、一方の分配穴４０又
は４１にはパワーシリンダから排出された流体が
流入し、連通路３７、通路３９、低圧室３８を経
て排出ポート３６に放出されるようになつてい
る。

反力機構は次の通りである。第２図でも示すよ
うに、ロータリ弁部材３１のピニオン軸２１側の
端部に半径方向に両側に突起した突起部５０が形
成されており、この突起部５０と対応するピニオ
ン軸２１には突起部５０を入力軸２３の軸線回り
に数角度旋回可能に遊嵌する嵌合溝５１が形成さ
れている。突起部５０の外周面にはテーパ状の係
合溝５２が形成されており、制御弁の中立状態
で、ピニオン軸２１には係合溝５２と対応する位
置で半径方向に挿通穴５３が形成されている。挿
通穴５３にプランジヤ５４が半径方向に摺動可能
に挿入され、プランジヤ５４の後部へ作動油を導
くべく環状溝５５が形成されている。この挿通穴
５３と環状溝５５とで反力室５６が構成されてい
る。５８は車速に応じて制御されたポンプからの
圧力流体の制御圧を導入するポート、５７は前記
ポート５８と環状溝５５を連通する通路である。

上記構成の反力機構は、いわゆるラジアル方式
であるが、軸線方向に反力を作用させる構成のス
ラスト方式でもよい。

６０は自動車エンジンによつて駆動される供給
ポンプを示し、この供給ポンプ６０の吐出ポート
は第１の流量制御弁６１を介して前記供給ポート
３５に接続されている。かかる流量制御弁６１
は、供給ポンプ６０の吐出ポートと供給ポート３
５とを接続する通路４５中に設けられたメータリ
ングオリフイス６２と、このメータリングオリフ
イス６２の前後圧に応じて作動されこの前後圧を
常に一定に保持するようにバイパス通路６３を開
口制御するバイパス弁６４とによつて構成され、
この流量制御弁６１によつて供給ポート３５には
動力舵取装置に必要な一定量が供給され、余剰流
がバイパス通路６３にバイパスされる。第１の流
量制御弁６１のバイパス通路６３は第２の流量制
御弁６５を介して前記反力室５６の導入ポート５
８に接続されている。かかる第２の流量制御弁６
５は前記バイパス通路６３と導入ポート５８とを
接続する通路４６中に設けられたメータリングオ
リフイス６６と、このメータリングオリフイス６
６の前後圧に応じて作動され、この前後圧を常に
一定に保持するように、リザーバに接続されたバ
イパス通路６７を開口制御するバイパス弁６８と
によつて構成され、この第２の流量制御弁６５に
よつて前記導入ポート５８に導入する流量を一定
に制御し、余剰流をバイパス通路６７を介してリ
ザーバにバイパスする。しかして前記導入ポート
５８は後述する構成の圧力制御弁７０を介してリ
ザーバに接続されている。

次に前記圧力制御弁７０の構成を第３図に基づ
いて説明する。かかる圧力制御弁７２は、ハウジ
ング７１に固定された弁本体７２と、この弁本体
７２に取付けられたソレノイド７３と、このソレ
ノイド７３への通電によつて変位する可動スプー
ル７４と、前記導入ポート５８に連通されたレリ
ーフ通路７５を形成した弁座部材７６と、この弁
座部材７６のレリーフ通路７５を開閉するボール
弁７７と、このボール弁７７と前記可動スプール
７４との間に介挿されたレリーフ圧設定用のスプ
リング７８及びバランス用スプリング７９とによ
つて構成されている。可動スプール７４は通常ス
プリング７８，７９のバランスによつて図の状態
に保持され、レリーフ圧設定用スプリング７８の
バネ荷重を最大に設定している。しかるにソレノ
イド７３による吸引作用によつて可動スプール７
４がバランス用スプリング７９に抗して右方向に
変位するに従い、スプリング７８のバネ荷重を低
下させるようになつている。前記ソレノイド７３
にはコンピユータ８０によつて制御されるソレノ
イド駆動回路８１から車速信号Ｖに応じた電流値
が供給され、この電流値に応じて制御圧力（レリ
ーフ圧）PCが変化する。

この場合、供給される電流値に応じて可変絞り
面積を変化させる電磁制御弁であつてもよい。

さらに、前記第１の流量制御弁６１には第４図
及び第５図でも示すように、ギヤ側のサーボ弁が
急激な操舵や操舵エンドで閉止したときの供給圧
油の背圧上昇を逃すための安全対策としてメータ
リングオリフイス６２の後方から通路９０を介し
バイパス弁６４の後方スプリング室９１に流入し
た背圧が設定レリーフ圧以上に上昇すると、その
背圧を逃すためのレリーフ弁９２がバイパス弁６
４に内設されている。また、第１の流量制御弁６
１には、前記バイパス通路６３の他に低圧側（タ
ンク）に通じる逃し通路９４を設け、バイパス弁
６４に前記レリーフ弁９２を通過した背圧を逃し
通路９４に逃すために常に逃し通路９４と通じて
いる環状溝９３が設けられている。

次に上記構成における動作について説明する。
供給ポンプ６０より吐出された圧油は第１の流量
制御弁６１によつて所定流量に制御され、動力舵
取装置の供給ポート３５に供給される。同時に第
１の流量制御弁６１からの余剰流は第２の流量制
御弁６５によつて一定流量に制御され、圧力制御
弁７０を介してリザーバにドレンされる。車速が
低い状態においては、圧力制御弁７０のソレノイ
ド７３に最大電流が供給され、これによりレリー
フ圧設定用スプリング７８のバネ荷重は実質的に
０となり、制御圧力PCは０に保持される。従つ
て、ハンドル操作により操舵軸２４が回転される
と、プランジヤ５４は容易に押し上げられ、これ
によりスリーブ弁部材３２とロータリ弁部材３１
とが相対回転され、通常の動力舵取作用が行われ
る。

車速が所定値を越えるとコンピユータ８０に入
力される車速信号Ｖに応じてソレノイド駆動回路
８１が制御され、圧力制御弁７０のソレノイド７
３に供給される電流値が車速の上昇に応じて低下
される。これによりレリーフ圧設定用スプリング
７８のバネ荷重が車速の上昇に応じて増大され、
その結果導入ポート５８を介して反力室５６に導
入される制御圧力PCが車速の上昇に応じて高め
られる。これによりプランジヤ５４は制御圧力
PCに応じた力で係合溝５２に押付けられ、スリ
ーブ弁部材３２とロータリ弁部材３１とを相対回
転させるマニアルトルクを増大させる。

上記した実施例においては、反力室５６に導入
する制御圧力PCを車速に比例して制御する例に
ついて述べたが、この制御圧力PCを車速の他に
ハンドル回転角あるいはハンドル回転速度等によ
つて制御することもできることはもちろんであ
る。

一方、ハンドル回転速度の急激時やハンドル回
転角が操舵エンドに達した時によるギヤ側のサー
ボ弁の閉止で第１流量制御弁６１のメータリング
オリフイス６２と供給ポート３５とを接続する通
路４５に発生する背圧が設定レリーフ圧まで上昇
すると通路９０よりスプリング室９１に入り、レ
リーフ弁９２を開いて環状溝９３より逃し通路９
４から低圧側に逃される。これは、第４図で示す
ように低回転時でも、また、第５図で示すように
高回転時でも回転数の全域にわたつて直接リザー
バタンクに戻され、レリーフ弁９２の後側、すな
わち、環状溝９３側は常に大気圧となり、レリー
フ圧の変化をなくしている。

〈考案の効果〉 以上のように本考案は、供給ポンプの吐出流量
を制御する流量制御弁の余剰流を圧力制御弁によ
つて制御し、反力機構に加える制御圧を車速に応
じて制御するようにしたものであるので、操舵圧
に関係なく油圧反力を容易に制御できると共に、
ギヤ側ザーボ弁の閉止時における供給圧油の背圧
の逃しを、バイパス通路とは別個に設けた低圧側
に直接通じる逃し通路よりレリーフさせるように
したものであるから、圧力制御弁の制御による制
御圧の変化により、第１の流量制御弁のバイパス
通路の圧力が変化してもレリーフ弁によるサーボ
弁の上限圧力には影響はなく、前記背圧による第
１の流量制御弁のレリーフ弁に対するレリーフ圧
の変化をなくし、レリーフ作用を確実に行う効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す動力舵取装置の
断面図に油圧系統図を併図した図、第２図は第１
図の−線拡大断面図、第３図は圧力制御弁の
要部断面図、第４図は第１の流量制御弁の低回転
時の断面図、第５図は同高回転時の断面図であ
る。 ２１……ピニオン軸、２３……入力軸、３０…
…制御弁機構、５６……反力室、６０……供給ポ
ンプ、６１……第１の流量制御弁、６５……第２
の流量制御弁、７０……圧力制御弁、９２……レ
リーフ弁、９４……逃し通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力軸と出力軸との相対回転に基づいて作動さ
   れ、パワーシリンダへの圧油の給排を制御するサ
   ーボ弁と、車速に応じてハンドルトルクを変化さ
   せる反力機構を備えた動力舵取装置の操舵力制御
   装置において、エンジンによつて駆動される供給
   ポンプと、この供給ポンプにより吐出された圧油
   を動力舵取装置に必要な所定流量に制御し余剰流
   をバイパス通路にバイパスする第１の流量制御弁
   と、この第１の流量制御弁によつてバイパスされ
   たバイパス流量を一定流量に制御し余剰流を低圧
   側にバイパスする第２の流量制御弁と、この第２
   の流量制御弁によつて制御された一定流量の圧油
   を車速に応じた制御圧に制御する圧力制御弁と、
   この圧力制御弁にて制御された制御圧を前記反力
   機構に導入する手段とを備え、前記第１の流量制
   御弁に前記サーボ弁の閉止時等における供給圧油
   の背圧をレリーフ弁を介して低圧側に逃すための
   前記バイパス通路と分離独立した逃し通路を設け
   て成る動力舵取装置の操舵力制御装置。