JPH0556756U - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧反力制御用スプールバルブにおいて、高
速走行時や操舵時の油圧上昇に伴って作動するスプール
にて撓ませられるばね手段のへたりを防ぐ。 【構成】 スプール３０を、バルブ孔１２内でばね手段
４０により一端側から付勢し、他端側から電気的アクチ
ュエータの可動ロッド１４ａを当接させて作動可能に保
持させる。そのスプール位置によって、油圧反力室１５
が、ポンプＰまたはタンクＴ側に接続され、所要の反力
油圧が得られる。このスプールは、ポンプ側の圧油が、
車輌の高速走行時や操舵時において昇圧したときに、ば
ね手段に抗してバルブ孔の一端側に移動し、油圧反力室
をタンク側に接続する。このときのばね手段の撓み量
を、ばねの密着長以上に規制するストッパ５０を、スプ
ールとこれに対向するバルブ孔の一端側との間に介在さ
せて設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は動力舵取装置において油圧反力機構を車輌の走行速度、操舵角度等と いった各種走行条件に応じて制御し所要の操舵力を得るための操舵力制御装置に 関し、特にその油圧反力制御用として用いられるスプールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のハンドル操作力（操舵力）を軽減するための動力舵取装置において、 車輌の走行速度や操舵角度等といった各種走行条件に応じた操舵力制御を、油圧 反力機構を利用して行なう操舵力制御装置が、従来から種々提案されている。す なわち車輌停車時や低速走行時には反力油圧を最小限とし軽快な操舵操作を可能 とし、高速走行時には反力油圧を増大させてハンドルに剛性感をもたせ、直進時 の安定性を確保し得るようにするという操舵力制御を、動力舵取装置における入 、出力軸間を、反力油圧の大きさに応じて選択的に拘束する反力プランジャによ って、相対的に回動させたり拘束したりすることで行なうものであった。

【０００３】 この種の油圧反力機構としては、反力油圧をポンプから流路切換弁を介してパ ワーシリンダに至る主油圧通路の一部から分流して用い、これを油圧反力制御用 のスプールバルブにて制御し、反力プランジャを動かすための油圧反力室に導く 構成によるものが、たとえば特開昭63-68467号公報などにより、従来から種々提 案されている。

【０００４】 そして、このような従来装置では、油圧反力制御用のスプールバルブを、車速 センサ、さらに舵角センサやトルクセンサなどからの検出信号によりコントロー ラからの出力電流で所要の作動力を発生させ得るソレノイドコイルやステッピン グモータ等の電気的なアクチュエータを用いて作動させ、これによって油圧反力 機構を電子制御により適切かつ確実に作動させ、車速や操舵状況に応じた操舵力 制御を所要の状態で行なおうとするものであった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したような油圧反力を用いて操舵力制御を行なう従来装置によ れば、通常、動力舵取装置側と油圧反力による操舵力制御装置とが、エンジンに て作動されるオイルポンプからの圧油にて作動される構成とされている。そして 、このように両装置の動きが略比例した関係にあることから、たとえば高速走行 時や操舵時等においてポンプからの圧油圧力が上昇したときに、これが油圧反力 制御用のスプールバルブに導入された際に、油圧反力が増大し、操舵力が必要以 上に大きくなって、動力舵取装置としての操舵力特性上で問題を生じる場合があ った。

【０００６】 また、上述した操舵力制御装置における油圧反力制御用のスプールバルブにあ っては、動力舵取装置側での負荷の増大やポンプからの圧油の増大等による圧油 圧力の上昇によって、スプールが、ばね手段の付勢力に抗してこれを撓ませなが ら作動することがあり、このようなスプールの動きが度重なると、ばね手段にへ たりが生じる虞れがあり、これを防止し得るような対策が必要とされている。

【０００７】 さらに、このようなスプールの急激な作動時には、スプール端部が固定部側に 衝突することで生じる衝撃音の発生を避けられないものであり、上述したばね手 段のへたりと共に、異音の発生をも防止し得る何らかの対策を講じることが望ま れている。

【０００８】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、油圧反力制御用のスプ ールバルブ構造を改良することにより、スプールを付勢するばね手段のへたりを 防止し得るとともに、スプール作動時における衝突音の発生を防止し得るように した動力舵取装置の操舵力制御装置を得ることを目的としている。

【０００９】

【課題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の操舵力制御装置は 、ハウジング内部で油圧反力室への反力油圧が導入される環状溝とその軸線方向 両端側に異なる内径をもって形成された大径孔および小径孔に対応して開口され るポンプからの供給ポートおよびタンク側への排出ポートが形成されているバル ブ孔と、このバルブ孔内で大径孔、小径孔に対応する大径部および小径部を有し かつこれら大径部、小径部にバルブ孔側の環状溝との間で第１および第２の可変 絞りを形成するとともに供給ポート側の一端部からばね手段により付勢された状 態で摺動自在に保持されるスプールと、このスプールの一端側でハウジングに進 退動作可能に設けらればね手段の付勢力を調整する調整ロッドと、スプールの他 端側に可動ロッド先端を当接させて設けられかつこのスプールを車輌の走行条件 に応じてばね手段と協働して進退動作させることで油圧反力室への反力油圧を制 御する電気的アクチュエータとからなる油圧反力制御用スプールバルブを備えて なり、前記環状溝内での圧力上昇によって大径部と小径部との受圧面積差で作動 され油圧反力室での圧力上昇を抑制するスプールの動きを、ばね手段の撓みがば ね密着長よりも小さくならないように規制する弾性材等からなるストッパを、ス プールの一端部とこれに対向する調整ロッドの内方端とのいずれか一方に、一体 または一体的に設けたものである。

【００１０】

【作用】

本考案によれば、可動ロッドの動きでばね手段と協働してスプールを作動させ ることにより、油圧反力室への反力油圧を制御するとともに、環状溝内での圧力 が上昇したときに、スプールが、大径部と小径部との受圧面積差で作動され、油 圧反力室での圧力上昇を抑制するようになっており、またこのときのスプールの 動きに伴なうばね手段の撓みがばね密着長よりも小さくならないようにストッパ で規制し、ばね手段のへたりを防ぎ、さらにこのストッパを弾性材にて形成する ことで、スプール作動時の打音を防止する。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案に係る動力舵取装置の操舵力制御装置の一実施例を示すものであ り、同図においては、油圧反力制御を行なう操舵力制御装置を構成するスプール バルブ機構部およびこれに関連する油圧回路部分のみを示し、それ以外の構成は 省略する。

【００１２】 図中１０は動力舵取装置における操舵力制御装置で、この操舵力制御装置１０ は、ハウジング１１内部に形成したバルブ孔１２内に組み込まれてなる操舵反力 制御用のスプールバルブ１３と、このスプールバルブ１３の作動制御用アクチュ エータとしての電磁ソレノイド１４等によって構成されている。 ここで、図中１５は図示を省略した動力舵取装置の入、出力軸間に操舵反力を 与える反力ピストンに油圧反力を作用させる油圧反力室、Ｐは動力舵取装置にお けるコントロールバルブやパワーシリンダ（図中ＰＳで示す）に圧油を供給する オイルポンプ、Ｔはタンクである。

【００１３】 ２０は前記バルブ孔１２内に嵌挿して配置されたスプールバルブ１３を構成す るスリーブで、このスリーブ２０は、バルブ孔１２の一方の開口端を閉塞するプ ラグ２１のねじにより軸線方向に移動調整可能に設けられている。このスリーブ ２０の外周部には、軸線方向の三個所に環状溝２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成さ れ、ハウジング１１側に設けられているポンプＰからの圧油供給ポート２２、油 圧反力室１５への反力ポート２３、タンクＴに至る排出ポート２４と接続される ようになっている。

【００１４】 また、このスリーブ２０の内側で軸線方向の略中央部分には、前記反力ポート ２３と連通され油圧反力室１５への反力油圧が導入される環状溝２５と、その軸 線方向の両端側で内径が異なる大径孔２６と小径孔２７とが形成されている。こ れら大径孔２６と小径孔２７は、前記供給ポート２２、排出ポート２４と接続さ れている。

【００１５】 ３０は上述したスリーブ２０内で大径孔２６、小径孔２７に対応する大径部３ １および小径部３２を有するスプールで、このスプール３０の大径部３１、小径 部３２には、前記スリーブ２０側の環状溝２５との間で第１および第２の可変絞 りを形成するチャンファ部３３，３４が形成されている。なお、図中３５、３６ 、３７は供給ポート２２、反力ポート２３、排出ポート２４に連通する通路を形 成するための環状溝または小径端部で、またこのスプール３０内部には、スプー ル３０の両端側部分をタンクＴ側に接続する排出通路３８が形成されている。

【００１６】 そして、このスプール３０は、供給ポート２２側の一端部からばね手段である コイルばね４０により図中右側への付勢力が与えられるとともに、排出ポート２ ４側の他端部には、このスプール３０を車速等といった車輌の走行条件に応じて 前記コイルばね４０と協働して進退動作させることにより油圧反力室１５への反 力油圧を制御する電磁ソレノイド１４の可動ロッド１４ａ先端部が当接されてい る。

【００１７】 ここで、図中４１は上述したコイルばね４０の付勢力を調整する調整ロッドで 、この調整ロッド４１は、前記スプール３０の一端部に対向した状態でプラグ２ １を貫通して螺入され、その内方端にコイルばね４０の一端が係止されている。 なお、この調整ロッド４１の内方端が臨むプラグ２１の内方端は凹設され、低圧 室４２が形成されている。また、図中４３はスプール３０側の端部に凹設された ばね受け用の凹部である。

【００１８】 なお、上述した油圧反力制御用のスプールバルブ１３において、各部の通路等 間には、適宜のシールリングが必要に応じて介在して設けられている。

【００１９】 さらに、上述した構成による油圧反力制御用のスプールバルブ１３において、 スリーブ２０における環状溝２５内での圧力上昇によって大径部３１と小径部３ ２との受圧面積差で作動され油圧反力室１５での圧力上昇を抑制するスプール３ ０の動きを、コイルばね４０の撓みがばねの密着長よりも小さくならないように 規制する弾性材等からなるストッパ５０を、スプール３０の一端部とこれに対向 する調整ロッド４１の内方端とのいずれか一方（本実施例では調整ロッド４１の 端部）に、一体的に設けている。

【００２０】 以上の構成による油圧反力制御用のスプールバルブ１３によれば、ポンプＰか らの圧油は、動力舵取装置ＰＳへの通路から分岐されて供給ポート２２に導入さ れることにより、ソレノイド１４とコイルばね４０とによって決定されるスプー ル３０の位置により、第１、第２の可変絞り（チャンファ部３３，３４による） の開口量に応じて、油圧反力室１５に反力油圧として導入されるようになってい る。勿論、この第１、第２の可変絞りにより油圧反力室１５がタンクＴ側に接続 されていると、反力油圧が最小となる。

【００２１】 さて、上述した構成において、ソレノイド１４は、車速が遅い時程、ロッド１ ４ａを図中左側に突出させ、かつ車速の上昇に伴い図中右側に変位させるように なっており、据え切り時には、スプール３０は最も左側に移動し、第１の可変絞 り（３３）が閉じ切り、ポンプＰからの圧油を、油圧反力室１５に導入しないよ うにしている。このとき第２の可変絞り（３４）は開放され、油圧反力室１５が タンクＴ側に接続されて、油圧反力が実質的に零となるようにし、軽快な操舵を 行なえるようになっている。

【００２２】 一方、車速の上昇に応じてスプール３０は、据え切り状態から次第に右側に変 位し、第１の可変絞りが徐々に開放され、タンクＴ側の第２の可変絞りは絞られ る。これにより、油圧反力室１５への反力油圧の圧力比（油圧反力圧／ＰＳ圧） は車速の上昇に伴い増加する。ここで、舵取ハンドルが操舵され、動力舵取装置 ＰＳ側の圧力（ポンプ圧）が上昇すると、油圧反力室１５内の反力油圧は、設定 された圧力比にしたがって上昇し、所望の油圧反力が得られる。

【００２３】 そして、操舵による動力舵取装置ＰＳ側での圧力上昇に伴い、環状溝２５での 圧油圧力は、操舵を行なう以前の圧力比に応じて上昇し始める。 このような状態では、スプール３０は、上述した環状溝２５部分での圧力を大 径部３１と小径部３２との面積差を受圧部として受圧し、その結果このスプール ３０は、コイルばね４０に抗して左行し、これによりポンプＰ側の第１の可変絞 りを締め切り、タンクＴ側の第２の可変絞りを開放し、環状溝２５、さらに油圧 反力室１５での圧力を抑制する。なお、この状態を、動力舵取装置の供給圧（入 口圧）と油圧反力室１５の圧力（反力圧）との関係で見ると、図２に示すような 特性となる。

【００２４】 したがって、動力舵取装置ＰＳの入口圧に対する圧力比（反力圧／ＰＳ圧）が 徐々に小さくなり、操舵トルクの増大も抑えられ、現実に即した好ましい操舵力 制御が可能となる。

【００２５】 そして、以上の説明から明らかなように、上述した構成による油圧反力制御用 のスプールバルブ１３によれば、可動ロッド１４ａの動きでコイルばね４０と協 働してスプール３０を作動させることにより、油圧反力室１５への反力油圧を制 御するとともに、環状溝２５内での圧力が上昇したときに、スプール３０が、大 径部３１と小径部３２との受圧面積差で作動され、油圧反力室１５での圧力上昇 を抑制するようになっている。

【００２６】 さらに、本考案によれば、上述したような圧力上昇時のスプール３０の動きに 伴なうコイルばね４０の撓みが、ばねの密着長よりも小さくならないような突出 長さｌを有するストッパ５０で規制しているので、コイルばね４０のへたりを防 止することができる。特に、このストッパ５０を弾性材にて形成すると、スプー ル３０作動時においてスプール３０がストッパ５０に衝突した際の打音を防止し 、異音の発生を抑制し得るという利点がある。

【００２７】 なお、本考案は上述した実施例構造には限定されず、動力舵取装置（パワース テアリング本体部）を始めとして油圧反力機構等の操舵力制御装置１０における 各部の形状、構造等を適宜変形、変更し得ることは言うまでもない。

【００２８】 たとえば上述した実施例においては、本考案を特徴づけるストッパ５０として 、弾性材からなるものを、調整ロッド４１に一体的に付設した場合を説明したが 、これに限定されず、ロッド４１と一体に設けてもよく、またこのストッパ５０ をスプール３０側に設けてもよいことは勿論である。要は、コイルばね４０が密 着長さ以上に撓まないように規制する長さｌをもったストッパを介在させるとよ いものである。

【００２９】 さらに、本考案は上述した実施例で励磁した油圧反力制御による操舵力制御装 置１０に限定されず、従来から周知の構造であってもよく、種々の変形例が考え られるものであり、動力舵取装置としても種々の形式のものを用いてもよい。

【００３０】

【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の操舵力制御装置によれば、油 圧反力制御用のスプールバルブのバルブ孔に形成され油圧反力室に接続される環 状溝内での圧力上昇に伴って作動され油圧反力室での圧力上昇を抑制するスプー ルの動きを、このスプールを付勢するばね手段の撓みがばね密着長よりも小さく ならないように規制し得るように、スプールの一端部とこれに対向する調整ロッ ドの内方端とのいずれか一方に、弾性材等からなるストッパを設けるようにした ので、簡単な構造にもかかわらず、可動ロッドとばね手段とによるスプールの動 きで、油圧反力室への反力油圧を所要の状態で制御し得るとともに、油圧圧力が 車輌の高速走行時や操舵時において上昇したときには、スプールが受圧面積差に よって作動されて油圧反力室での圧力上昇を抑制でき、油圧反力制御性能を発揮 し得るばかりでなく、このときのスプールの動きによるばね手段の過度の撓みに よるへたりを防止し、さらにこのスプール作動時における打音の発生も防止でき 、異音の発生を低減し得る等といった実用優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る動力舵取装置の操舵力制御装置の
一実施例を示し、油圧反力制御用のスプールバルブの概
略構成を油圧回路を含めて示す要部断面図である。

【図２】本考案を特徴づけるスプールバルブによる油圧
反力圧特性を示す特性図である。

【符号の説明】

１０ 操舵力制御装置 １１ ハウジング １２ バルブ孔 １３ 油圧反力制御用スプールバルブ １４ 電磁ソレノイド １４ａ 可動ロッド １５ 油圧反力室 ２０ スリーブ ２１ プラグ ２２ 供給ポート ２３ 反力ポート ２４ 排出ポート ２５ 環状溝 ２６ 大径孔 ２７ 小径孔 ３０ スプール ３１ 大径部 ３２ 小径部 ３３ チャンファ部（第１の可変絞り） ３４ チャンファ部（第２の可変絞り） ４０ コイルばね（ばね手段） ４１ 調整ロッド ５０ ストッパ Ｐ ポンプ Ｔ タンク ＰＳ 動力舵取装置

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプからの圧油を車輌の走行条件に応
   じて制御することで、操舵反力を発生させる油圧反力室
   への反力油圧を得る油圧反力制御用のスプールバルブを
   備えてなる動力舵取装置の操舵力制御装置において、 前記スプールバルブを、ハウジング内部で前記油圧反力
   室への反力油圧が導入される環状溝とその軸線方向両端
   側に異なる内径をもって形成された大径孔および小径孔
   に対応して開口されるポンプからの供給ポートおよびタ
   ンク側への排出ポートが形成されているバルブ孔と、こ
   のバルブ孔内で前記大径孔、小径孔に対応する大径部お
   よび小径部を有しかつこれら大径部、小径部に前記バル
   ブ孔側の環状溝との間で第１および第２の可変絞りを形
   成するとともに前記供給ポート側の一端部からばね手段
   により付勢された状態で摺動自在に保持されているスプ
   ールと、このスプールの一端側でハウジングに進退動作
   可能に設けられ前記ばね手段の付勢力を調整する調整ロ
   ッドと、前記スプールの他端側に可動ロッド先端を当接
   させて設けられかつこのスプールを車輌の走行条件に応
   じて前記ばね手段と協働して進退動作させることにより
   油圧反力室への反力油圧を制御する電気的アクチュエー
   タとから構成し、 前記環状溝内の圧力が所定値以上となったときに大径部
   と小径部との受圧面積差で作動されて油圧反力室での圧
   力上昇を抑制するスプールの動きを、ばね手段の撓みが
   ばね密着長よりも小さくならないように規制するストッ
   パを、前記スプールの一端部とこれに対向する調整ロッ
   ドの内方端とのいずれか一方に設けたことを特徴とする
   動力舵取装置の操舵力制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の動力舵取装置の操舵力制
   御装置において、 スプールの一端部とこれに対向する調整ロッドの内方端
   のいずれか一方に設けられるストッパを、弾性材にて形
   成したことを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御装
   置。