JPH044939Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車等の車両における操舵装置に関
し、特に、流体圧により操舵力を補助して運転者
の負担を軽減するようにしたパワーステアリング
装置に関するものである。

従来技術 従来、普通の操舵装置の途中に動力機構を設
け、かじ取りの際、補助力を加えてハンドル操作
力の軽減を図つたパワーステアリング装置が、各
種自動車において広く使用されている。このパワ
ーステアリング装置においては、前記動力機構と
して、通常、パワーシリンダが用いられ、運転者
からの操舵入力を検知して該パワーシリンダへの
油圧回路の切替えと油圧の制御を行う制御弁が設
けられている。

このようなパワーステアリング装置として重要
なことは、操舵力の設定であり、操舵に対し適度
な反力、つまり手応えを持たせることが必要であ
る。

考案が解決しようとする問題点 本発明は、上記のようなパワーステアリング装
置において、かじ取り部材の操作速度に応じた操
舵反力が得られるようにしようとするものであ
る。すなわち、例えば運転者がハンドルを急速に
回した場合には、ゆつくり回した場合に比し、よ
り大きな抵抗を感ずるようにしたパワーステアリ
ング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および作用 このため、本考案においては、パワーステアリ
ング装置の制御弁を、かじ取り操作部材に連動し
て回動するインナバルブと、このインナバルブに
互いに回転自在に嵌合されたアウタバルブとを有
する回転弁で構成し、前記インナバルブに流体源
に連通する供給口と流体排出路とを設けるととも
に、前記アウタバルブに前記インナバルブとの相
対的回転により前記供給口または流体排出路に選
択的に連通して流体をパワーシリンダへ送りまた
は該パワーシリンダから排出させる１対の接続口
を設け、前記流体排出路に前記接続口との連通面
積を前記両バルブの相対的回転による前記アウタ
バルブの前記インナバルブに対する遅れ角度に応
じて制限する連通制限手段を設ける。

本考案においては、インナバルブがかじ取り操
作部材に連動して回動する時、アウタバルブはパ
ワーシリンダからのフイートバツク動作によりイ
ンナバルブに追従して回転するが、インナバルブ
の回転速度が小さい時は上記アウタバルブの追従
性が良く、両バルブ間の角度差が小さいので、運
転者への操舵反力は比較的低い。しかしインナバ
ルブの回転速度が大きくなると、インナバルブと
アウタバルブとの間に角度差が生じて連通制御手
段が機能し、パワーシリンダから排出する流体の
通路が絞られ、これによつてパワーシリンダのピ
ストンの移動が抵抗を受ける。そしてこの抵抗が
操舵反力としてかじ取り操作部材に伝達されるの
で、操舵速度に応じた操舵反力（手応え）が得ら
れる。

実施例 以下、本考案を図示の一実施例について説明す
る。第１図は本考案による制御弁を備えた自動車
用パワーステアリング装置１の要部を斜前方から
見た斜視図である。なお、図中、２は操向車輪
（図示していない）の軸と一体をなすナツクル、
３はサスペンシヨン装置で、前記操向車輪はこの
サスペンシヨン装置３を介して車体に懸架されて
いる。ナツクル２にはナツクルアーム４が一体に
突設されており、このナツクルアーム４にタイロ
ツド５がポールジヨイント６を介して連結されて
いる。

７はステアリングホイール（かじ取り操作部
材）で、ユニバーサルジヨイント８を介してステ
アリングシヤフト９に連結されている。ステアリ
ングシヤフト９は車体壁１０に固定されたステア
リングボツクス１１内に延出し、第２図に示すよ
うに、軸受１２により回転自在に支承されてい
る。このステアリングシヤフト９には作動子１３
が嵌着されているが、作動子１３とステアリング
シヤフト９の間には緩衝材１４を介在させてあ
る。緩衝材１４は例えばゴム質の弾性体から成
り、その外周面は前記作動子１３に固着され、内
周面はステアリングシヤフト９に固着されてい
る。従つてステアリングシヤフト９と作動子１３
は、緩衝材１４が弾性変形することにより、或程
度相対的に回転することができ、緩衝材１４の弾
性変形によりステアリングシヤフト９を通じてス
テアリングホイールに操舵反力が与えられる。１
４ａは過度の相対的回転を抑止するためにステア
リングシヤフト９に固設されたストツパピンであ
る。

ステアリングボツクス１１の端部には、第２図
に示すように、制御弁１５が取付けられている。
この制御弁１５は回転弁で、互いに回転自在に嵌
合されたインナバルブ１６とアウタバルブ１７を
備え、インナバルブ１６は前記ステアリングシヤ
フト９の延長部分によつて構成されている。これ
らのインナバルブ１６およびアウタバルブ１７を
収容する弁本体１８には１つの油入口１９と、左
右２つの油出口２０ａ，２０ｂと、１つの油排出
口２１とが設けられており、第１図に示すよう
に、油入口１９は給油管２２を介して図示してな
い油圧ポンプに接続され、油出口２０ａ，２０ｂ
はそれぞれ接続管２３ａ，２３ｂを介してパワー
シリンダ装置２４の各シリンダ室２５ａ，２５ｂ
に連通している。そして油排出口２１は戻り管２
６を介して図示してないリザーバタンクに通じて
おり、インナバルブ１６すなわちステアリングシ
ヤフト９の回転位置に応じて作動油が給油管２２
からいずれか一方のシリンダ室２５へ送られ、他
方のシリンダ室２５から戻り管２６を通つてリザ
ーバタンクへ戻されるようになつている。

すなわち、第２図および第３図から分るように
（第３図は、理解を容易にするため、油排出口２
１の位置を角度的にずらし、かつ油出口２０と同
一断面内に移して示してある）、インナバルブ１
６には前記油入口１９に連通する軸線方向の給油
路２７と、該給油路２７から半径方向に延びイン
ナバルブ１６の外周面に開口する供給口２８と、
該供給口２８から隔離されインナバルブ１６の外
周面に沿つて設けられた排出路２９とが設けられ
ている。一方、アウタバルブ１７には常に前記油
出口２０ａに連通する接続口３０ａと、常に油出
口２０ｂに連通する接続口３０ｂと、常に前記油
出口２１および排出路２９に連通する排出口３１
とが設けられている。

アウタバルブ１７には弁本体１８を貫いて半径
方向へ延出するレバー部片３２（第２図）が設け
られており、このレバー部片３２は連結杆３３を
介して前記作動子１３に連結されている。従つて
アウタバルブ１７は作動子１３と一体的にステア
リングシヤフト９の軸線のまわりに回動する。

インナバルブ１６の前記排出路２９には、第３
図ないし第６図に示すように、アウタバルブ１７
の各接続口３０ａおよび３０ｂと連通する部分に
おいてそれぞれ該排出２９内に突出する突起部３
７ａおよび３７ｂが設けられている。これらの突
起部３７ａ，３７ｂは本考案による連通制限手段
を構成するものであり、本実施例においては、そ
れぞれ供給口２８に近い側から周方向に遠い側へ
行くにつれて、アウタバルブ１７の内周面との間
の隙間Ｃ（第６図参照）が次第に狭くなるように
形成されている。

パワーシリンダ装置２４は第１図に示すように
シリンダ３４の内部をピストン３５によつてそれ
ぞれ密閉された２つのシリンダ室２５ａ，２５ｂ
に区分され、前述のようにこれらの各シリンダ室
２５ａ，２５ｂにそれぞれ接続管２３ａ，２３ｂ
が接続されている。そしてピストン３５は連杆３
６により前記作動子１３に連結されている。

本実施例は以上の通り構成されているので、操
舵のためステアリングホイール７を回動させると
これに応じてステアリングシヤフト９が回動する
が、作動子１３は緩衝材１４を介してステアリン
グシヤフト９に連結されているためステアリング
シヤフト９の回動に直ちに追従せず、先ず制御弁
１５が作動する。すなわちステアリングシヤフト
９と一体のインナバルブ１６が第３図の状態から
例えば反時計方向に回動すると、供給口２８と接
続口３０ａが整合し、接続口３０ｂは排出路２９
と連通する。従つて給油管２２を通じて送り込ま
れる作動油がパワーシリンダ装置２４のシリンダ
室２５ａへ供給され、シリンダ室２５ｂ内の作動
油は戻り管２６を通じてリザーバタンクへ逃げる
ので、第１図から分るようにピストン３５がシリ
ンダ３４内に引込まれ、これとともに、このピス
トン３５に連杆３６を介して連結された作動子１
３がステアリングシヤフト９の軸線まわりに回動
する。しかしてその回動方向はステアリングシヤ
フト９の回動方向と同じである。

作動子１３は連結杆３３を介してアウタバルブ
１７に連結されているので、作動子１３の上記回
転に伴なつてアウタバルブ１７も同じ方向に回動
し、接続口３０ａは供給口２８に追随して、作動
油をシリンダ室２５ａに送り続け、また接続口３
０ｂと排出路２９の連通状態も維持されてシリン
ダ室２５ｂからの作動油の排出も続く。そしてス
テアリングシヤフト９の回動が停止すると、接続
口３０ａが供給口２８を通り越した時点で制御弁
１５は再び中立状態となり、パワーシリンダ装置
２４への作動油の給、排が断絶され、作動子１３
の回動も停止する。このようにして、作動子１３
はパワーシリンダ装置２４に駆動されながらステ
アリングシヤフト９の回動に合致した回動運動を
行い、タイロツド５を介して車輪を前記ステアリ
ングシヤフト９の回動角度に応じた角度だけ偏向
させる。

このような作動に際して、ステアリングホイー
ル７の操作速度従つてインナバルブ１６の回転速
度が遅い時は、この回転速度に比較してアウタバ
ルブ１７の応答速度が早いので、第４図に示すよ
うに、供給口２８に対して接続口３０ａがやや先
行した状態で両口２８，３０ａが整合し、この状
態を維持しながらインナバルブ１６とアウタバル
ブ１７が実質的に一体となつて回転する。この時
接続口３０ｂは排出路２９に、前記突起部３７と
の間の隙間Ｃが比較的広い供給口２８寄りの部分
で連通しているので、シリンダ室２５ｂ内の作動
油は接続口３０ｂを経て排出路２９へ抵抗なく排
出される。従つてピストン３５も抵抗を受けるこ
となくステアリングシヤフト９の回動に応じて軽
く移動し、これにより連杆３６、差動子１３もス
テアリング９の回動に遅れることなく移動するの
で、緩衝材１４の弾性変形は小さく、ステアリン
グシヤフト９を通じてステアリングホイール７に
伝えられる操舵反力は小さい。

ステアリングホイール７が急激に操作され、イ
ンナバルブ１６の回転速度が早い時には、この回
転速度に比較してアウタバルブの応答速度が遅い
ので、第５図に示すように、接続口３０ａに対し
て供給口２８が先行した状態で両バルブ１６，１
７が回転し、接続口３０ｂは排出路２９に、突起
部３７との間の隙間Ｃが比較的狭い部分で連通す
る。従つてシリンダ室２５ｂから排出される作動
油がこの連通部分で制限されるのでシリンダ室２
５ｂに圧力が生じ、この圧力によりピストン３５
の移動が抵抗を受け、この結果緩衝材１４が弾性
変形して、該変形による応力がステアリングホイ
ール７に操舵反力として伝達される。

供給口２８と接続口３０ａとの間の偏移量はイ
ンナバルブ１６の回転速度に応じて大きくなり、
突起部３７と接続口３０ｂとの間の隙間Ｃは上記
偏移量に応じて次第に狭くなるので、本実施例に
おいては、ステアリングホイール７の操作速度が
大きくなるにつれて操舵反力も大きくなる。しか
し、突起部３７の形状を適当に選定することによ
り、任意の特性の操舵反力が得られることは言う
までもない。

考案の効果 以上の通り、本考案によれば、パワーステアリ
ング装置において、比較的簡単な構造の制御弁に
より、かじ取り操作部材の操作速度に応じた操舵
反力を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による制御弁を備えたパワース
テアリング装置を斜前方から見た斜視図、第２図
はステアリングボツクスの縦断面図、第３図ない
し第５図は制御弁の各状態を示す横断面図、第６
図は第５図の−線に沿う断面図である。 １……操舵装置、２……ナツクル、３……サス
ペンシヨン装置、４……ナツクルアーム、５……
タイロツド、６……ポールジヨイント、７……ス
テアリングホイール（かじ取り操作部材）、８…
…ユニバーサルジヨイント、９……ステアリング
シヤフト、１０……車体壁、１１……ステアリン
グボツクス、１２……軸受、１３……作動子、１
４……緩衝材、１５……制御弁、１６……インナ
バルブ、１７……アウタバルブ、１８……弁本
体、１９……油入口、２０……油出口、２１……
油排出口、２２……給油管、２３……接続管、２
４……パワーシリンダ装置、２５……シリンダ
室、２７……給油路、２８……供給口、２９……
排出路、３０……接続口、３１……排出口、３２
……レバー部片、３３……連結杆、３４……シリ
ンダ、３５……ピストン（可動側部材）、３６…
…連杆、３７……突起部（連通制限手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. かじ取り操作部材に連動してパワーシリンダへ
   の流体の供給、排出を制御するパワーステアリン
   グ装置の制御弁において、前記かじ取り操作部材
   に連動して回動するインナバルブと、このインナ
   バルブに互いに回転自在に嵌合されたアウタバル
   ブとを備え、前記インナバルブに流体源に連通す
   る供給口と流体排出路とを設けるとともに、前記
   アウタバルブに前記インナバルブとの相対的回転
   により前記供給口または流体排出路に選択的に連
   通して流体を前記パワーシリンダへ送りまたは該
   パワーシリンダから排出させる１対の接続口を設
   け、前記流体排出路に前記接続口との連通面積を
   前記両バルブの相対的回転による前記アウタバル
   ブの前記インナバルブに対する遅れ角度に応じて
   制限する連通制限手段を設けたことを特徴とする
   制御弁。