JPH0246459Y2 - - 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、操舵角等の車輌の運転状態に応
じて操舵力を制御する動力舵取装置に関する。

〔従来技術〕

一般に動力舵取装置は、流体供給装置と、この
流体供給装置よりの圧力流体を吐出通路を経て受
け入れ操向ハンドルに加えられる手動操舵トルク
に応じた圧力差を有する２種の出力流体に変換す
るサーボ弁と、２つの作動室を有しこの両作動室
に前記２種の圧力流体を受け入れてアシスト力を
発生するパワーシリンダよりなり、車輌の運転状
態に応じて操舵力を制御する方式としては、流体
供給装置の吐出流量を制御するものと、パワーシ
リンダの両作動室を連通する可変絞りを設けてそ
の開口面積を制御するものとがあつた。従来の多
くのものは、この２方式の何れか一方を使用して
いるが、これではアシスト力の制御範囲を充分大
きくとれないという問題があつた。これを改良す
るものとして、前記両方式を使用した特開昭58−
209655号公報の技術があり、これによればアシス
ト力の範囲を充分大きくすることができる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、特開昭58−209655号公報の技術
においては、吐出流量の制御と可変絞りの制御に
それぞれ構造が複雑で高価なリニヤソレノイドバ
ルブを使用しているのでコスト高になるという問
題があつた。本考案は前記両方式を利用した動力
舵取装置において、後者すなわち可変絞りの制御
装置を簡略化してコストを低減させ、しかもどの
ような操舵状態でも作動が確実な動力舵取装置を
得ようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

このために本考案による動力舵取装置は、添付
図面の実施例に示す如く、流体供給装置Ａと、こ
の流体供給装置Ａよりの圧力流体を吐出管路１２
を経て受け入れ操向ハンドルに加えられる手動操
舵トルクに応じた圧力差を有する２種の出力流体
に変換するサーボ弁６０と、２つの作動室１８
ａ，１８ｂを有しこの両作動室１８ａ，１８ｂに
前記２種の圧力流体を受け入れてアシスト力を発
生するパワーシリンダ１８を備えた動力舵取装置
において、前記流体供給装置Ａは車速等の車輌の
運転状態に応じた量の圧力流体を吐出するよう構
成すると共に前記２つの作動室１８ａ，１８ｂを
連通する可変絞り７０を設け、この可変絞り７０
を作動させる差圧を発生させる固定絞り１４を前
記サーボ弁６０の上流側の吐出通路１２中に設
け、前記可変絞り７０に設けられ印加される圧力
に応じて同可変絞りの開口面積を変化させる１対
の室７５，７６を、前記差圧の増大により前記開
口面積を減少させるべく前記固定絞り１４の前後
に連通したことを特徴とするものである。

〔作用〕

流体供給装置Ａより供給される圧力流体の量が
多い場合は固定絞り１４の前後の差圧が大とな
り、従つて可変絞り７０の開口面積は小となるの
で、流体供給装置Ａよりの出力流体はサーボ弁６
０の作動に応じて殆んど全部がパワーシリンダ１
８に供給されて大きなアシスト力が得られる。こ
れに対し、車輌の運転状態が変化（例えば車速の
増加）して、流体供給装置Ａよりの圧力流体の量
が減少すれば、固定絞り１４の前後の差圧も減少
してて可変絞り７０の開口面積は大となり、パワ
ーシリンダ１８をバイパスする出力流体の比率が
増大するので、流体供給装置Ａよりの圧力流体の
量の減少以上にアシスト力は減少する。また可変
絞り７０を作動させる固定絞り１４前後の差圧は
車速等の運転状態の変化による圧力流体の流量変
化にのみ対応して変化し、サーボ弁６０の作動に
より影響されることはない。

〔考案の効果〕

上述の如く、本考案は操舵力の制御範囲を大き
くとれるものであるにも拘らず、パワーシリンダ
をバイパスする可変絞りの開口面積を流体供給装
置とサーボ弁の間の吐出通路に設けた固定絞りの
前後の差圧により制御したので、可変絞りの制御
装置が簡略化され、動力舵取装置の製造コストを
低減させることができる。また可変絞りの作動は
サーボ弁の作動状態により影響されることはない
ので、どのような操舵状態でも確実に車速等の運
転状態のみに応じた所定の作動を行わせることが
できる。

〔実施例〕

第１図及び第２図に示す実施例において、流体
供給装置Ａは、車輌のエンジンにより駆動される
ポンプ１０と流量制御弁３０よりなり、車速に応
じた量の圧力流体を吐出通路１２を経て動力舵取
装置のサーボ弁６０に供給するものである。流量
制御弁３０のハウジング３１は、第２図に示す如
く、スプール収納穴３２ならびに、一端より軸線
方向に間をおいて順にスプール収納穴３２に開口
する吐出通路１２、供給通路１１及びバイパス通
路１３を有している。スプール収納穴３２の一端
にはリニヤソレノイドバルブ本体５５の先端のス
トレート部が吐出通路１２と供給通路１１の中間
位置まで嵌合されて螺着され、他端は止め栓３５
により閉じられ、中間部には流量調整スプール４
１が摺動可能に嵌合され、この流量調整スプール
４１とリニヤソレノイドバルブ本体５５の先端と
の間には第１弁室４２が、止め栓３５との間には
第２弁室４３が形成される。第１弁室４２には供
給通路１１が開口され、第２弁室４３は連通孔３
３，３４を経て吐出通路１２に連通されている。
また、流量調整スプール４１は、第２弁室４３内
に位置するスプリング４４によりリニヤソレノイ
ドバルブ本体５５の先端に向けて付勢されてい
る。

リニヤソレノイドバルブ本体５５には先端に絞
り部材５１が螺合固定されると共にロツド５２が
軸動可能に支持され、絞り部材５１の中心に設け
た絞り穴５１ａとロツド５２の先端により、供給
通路１１と吐出通路１２を連通する可変絞り５０
が形成されている。ロツド５２の他端には強磁性
体のスプール５４が設けられ、スプリング５６に
より絞り穴５１ａから離れる方向に付勢されると
共に、リニヤソレノイドバルブ本体５５にはスプ
ール５４とロツド５２をスプリング５６に抗して
軸動させるソレノイド５３が設けられている。第
１図に示す如く、供給通路１１はポンプ１０に、
吐出通路１２はサーボ弁６０に、バイパス通路１
３はタンク１５にそれぞれ連通され、ソレノイド
５３には車速に応じた制御電流が制御回路２１及
びソレノイド駆動回路２２を介して印加されるも
のである。

車速が増加してV2に達するまではソレノイド
５３には制御電流が印加されないで可変絞り５０
の開口面積は最大に保たれ、車速が更に増加して
V1（＞V2）に達するまでの間は次第に制御電流
が増加して可変絞り５０の開口面積は次第に減少
し、車速がV1を越えれば可変絞り５０の開口面
積は最小に保たれるようにする。一方、ポンプ１
０はエンジン回転数に比例した量の圧力流体を供
給通路１１を経て流量制御弁３０に供給する。流
量調整スプール４１の両側の第１及び第２弁室４
２，４３には可変絞り５０の前後の差圧が作用
し、この差圧がポンプ１０よりの供給流量の増大
により所定の値より大となればスプリング４４に
抗して流量調整スプール４１は移動し、供給通路
１１はバイパス通路１３に連通されて余分の供給
流量はタンク１５に戻される。前述の如く、車速
がV2に達するまでは可変絞り５０の開口面積は
最大に保たれるので可変絞り５０を通過して吐出
通路１２よりサーボ弁６０に送られる圧力流体の
流量は、第３図に示す如く、車速が増加しても
Q2に保たれ、車速がV2よりV1に増加するまでの
間は可変絞り５０の開口面積は次第に減少するの
で、サーボ弁６０に送られる流量は次第にQ2よ
りQ1に減少し、車速がV1を越えればQ1に保たれ
る。

次に、サーボ弁６０は、第１図に示す如く、環
状に直列接続された４個の可変スリツト６１，６
２，６３，６４を有し、各可変スリツト６１，６
２，６３，６４の開口面積は操向ハンドルに手動
操舵トルクが加えられない状態においては同一で
あり、手動操舵トルクが加えられゝばその値及び
向きに応じて、互に対向する位置にある一対の可
変スリツト６１，６３の開口面積は同時に増大ま
たは減少し、これに対し、他の一対の可変スリツ
ト６２，６４の開口面積は同時に減少または増大
するように構成されている。隣接する可変スリツ
ト６１，６２の中間点６５は吐出通路１２に接続
されて流体供給装置Ａよりの圧力流体を受け入
れ、中間点６５と対向する中間点６６は戻し管路
６９によりタンク１５に連通され、可変スリツト
６１，６４の中間点６７及び可変スリツト６２，
６３の中間点６８はそれぞれ出力通路１６，１７
を介してパワーシリンダ１８の両作動室１８ａ，
１８ｂに連通されている。

操向ハンドルに手動操舵トルクが加えられない
状態においては、前述の如く、各可変スリツト６
１，６２，６３，６４の開口面積は同一であるの
で中間点６７及び６８よりパワーシリンダ１８の
両作動室１８ａ，１８ｂに印加される各出力流体
の圧力は同一となり、パワーシリンダ１８はアシ
スト力を生じないが、手動操舵トルクが加えら
れゝば各可変スリツト６１，６２，６３，６４の
開口面積が変化し、パワーシリンダ１８の両作動
室１８ａ，１８ｂに印加される各出力流体に手動
操舵トルクに応じた圧力差が生じ、動力舵取装置
のアシスト力が生ずる。以上の構成及び作用は従
来の動力舵取装置と本質的に差はない。

本実施例においては、パワーシリンダ１８の両
作動室１８ａ，１８ｂを連通する可変絞り７０を
設け、この可変絞り７０の開口面積を流体供給装
置Ａよりサーボ弁６０に供給される圧力流体の流
量に応じて制御している。可変絞り７０はパワー
シリンダ１８の両室１８ａ，１８ｂに連通される
２個の開口７３，７４を有するハウジング７１
と、このハウジング７１内に摺動可能に設けられ
て開口７３，７４の開口面積を変化させ両側に第
１室７５及び第２室７６を形成する制御スプール
７２よりなり、制御スプール７２は第２室７６内
に設けられたスプリング７７により第１室７５側
に付勢されて通常は開口７３，７４の開口面積を
最大にしている。また、流体供給装置Ａとサーボ
弁６０を連通する吐出通路１２には固定絞り１４
を設け、この固定絞り１４の上流側及び下流側は
それぞれ制御通路１９，２０を介して可変絞り７
０の第１室７５及び第２室７６に連通されてい
る。固定絞り１４の前後に生ずる差圧は、第４図
に示す如く、吐出通路１２の流量がQ2よりQ1に
減少すればP2よりP1に減少し、また可変絞り７
０は、第５図に示す如く、前記差圧がP2のとき
は開口７３，７４の開口面積が０となり、この差
圧がP1に減少すれば開口面積が最大の値Ｍとな
るような特性を有している。なお、本実施例にお
いては、第５図の特性の屈折点P1，P2を流量
Q1，Q2と対応せしめたが、必ずしも対応せしめ
る必要はない。すなわち、車速がV2を過ぎた後
（流量がQ2より減少した後）に可変絞り弁７０に
よるバイパス量の制御を開始し、あるいは車速が
V1に達する以前にこのバイパス量の制御を終了
するようにしてもよい。

次に、本実施例の全体の作動につき説明すれ
ば、車速がV2以下の場合は吐出通路１２を通過
する圧力流体の流量はQ2であり、従つて固定絞
り１４の前後の差圧はP2であり、可変絞り７０
の開口面積は０である。すなわち、圧力流体の流
量が最大となると同時にパワーシリンダ１８のバ
イパスをなす可変絞り７０は閉じられているの
で、操向ハンドルに加えられる手動操舵トルクに
応じて生ずる動力舵取装置のアシスト力は最大で
ある。車速がV2よりV1に増大すれば吐出通路１
２の圧力流体の流量は減少し、これと同時に可変
絞り７０の開口面積も増大してパワーシリンダ１
８のバイパス量も増大するので、動力舵取装置の
アシスト力は前記圧力流体の減少以上の割合で大
幅に減少する。そして車速がV1以上となれば動
力舵取装置のアシスト力は最小となる。

上述の如く、本実施例の動力舵取装置は流体供
給装置Ａと可変絞り７０の両方によりアシスト力
を制御しているので制御範囲は大となり、しかも
パワーシリンダ１８をバイパスする可変絞り７０
の開口面積を圧力流体の吐出通路１２に設けた固
定絞り１４の前後の差圧により制御したので、可
変絞り７０の制御装置を簡略化することができ
る。また可変絞り７０を作動させる固定絞り１４
前後の差圧は車速等の運転状態の変化による圧力
流体の流量変化にのみ対応して変化し、サーボ弁
６０の作動により影響されることはない。従つて
どのような操舵状態でも確実に車速等の運転状態
に応じた所定の作動がなされる。

上記実施例においては、ソレノイド５３に印加
する制御電流を車速に応じて第３図に示す如き
「車速−流量」特性を有する流体供給装置Ａを得
たが、エンジン回転数の上昇に応じて吐出流量を
降下させる、いわゆる回転数感応型ポンプを流体
供給装置Ａとして使用しても上記実施例と実質的
に同一の作用効果を得ることができる。

また、上記実施例においては、動力舵取装置の
アシスト力が車速の増加に応じて減少するように
したが、車速の他に操舵角，操舵角速度，積載荷
重等の車輌の運転状態をあらわす値に応じてアシ
スト力を変化させることが要望されることがあ
り、このような場合は此等の車輌の運転状態をあ
らわす値の一つまたは複数を組み合せた値に応じ
てソレノイド５３に印加すべき電流を制御して所
望のアシスト力変化特性を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案による動力舵取装置の
一実施例を示し、第１図は全体の構成の説明図、
第２図は流量制御弁３０の縦断面図、第３図は流
体供給装置Ａの「車速−流量」特性図、第４図は
固定絞り１４の「流量−差圧」特性図、第５図は
可変絞り７０の「差圧−開口面積」特性図であ
る。 符号の説明、１２……吐出通路、１４……固定
絞り、１８……パワーシリンダ、１８ａ，１８ｂ
……作動室、６０……サーボ弁、７０……可変絞
り、７５，７６……室、Ａ……流体供給装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 流体供給装置と、この流体供給装置よりの圧力
   流体を吐出管路を経て受け入れ操向ハンドルに加
   えられる手動操舵トルクに応じた圧力差を有する
   ２種の出力流体に変換するサーボ弁と、２つの作
   動室を有しこの両作動室に前記２種の圧力流体を
   受け入れてアシスト力を発生するパワーシリンダ
   を備えた動力舵取装置において、前記流体供給装
   置は車速等の車輌の運転状態に応じた量の圧力流
   体を吐出するよう構成すると共に前記２つの作動
   室を連通する可変絞りを設け、この可変絞りを作
   動させる差圧を発生させる固定絞りを前記サーボ
   弁の上流側の吐出通路中に設け、前記可変絞りに
   設けられ印加される圧力に応じて同可変絞りの開
   口面積を変化させる１対の室を、前記差圧の増大
   により前記開口面積を減少させるべく前記固定絞
   りの前後に連通したことを特徴とする動力舵取装
   置。