JPH0558559U - 流体圧制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電磁ソレノイドで駆動される流体圧制御用ス
プールバルブでの変位−流体圧特性の傾きを微調整可能
に構成し、加工精度のばらつきを補正する。 【構成】 スリーブ３１とその内部で軸線方向に動作さ
れるスプール３２との間に形成される可変絞り４１，４
２により所要の流体圧を得る流体圧制御用スプールバル
ブを構成する。そのスプールは、電磁ソレノイド３３に
より駆動制御される。そして、スプールバルブの低圧室
３９からタンクＴ側への還流通路４３の途中に、手動調
整可能な可変絞り手段５０を設けている。

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 に応じて制御することで所要の操舵力を得るための操舵力制御装置に用いて好適 な流体圧制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば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 ンジャにて、相対的に回動または拘束して行なうものであった。

【０００３】 ところで、上述した油圧反力機構として、反力油圧を、油圧供給源であるポン 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、これを反力油圧制御弁となるスプールバルブで制御し、反力プランジャを 動かすための油圧反力室に導くように構成したものが、特開昭61−105273号公報 、特開昭61−132466号公報等を始めとして、従来から種々提案されている。

【０００４】 これら従来装置では、上述した反力油圧制御弁を、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等の電気的アクチュエータを用いる ことが一般に行なわれており、このような電子制御にて油圧反力機構を適切に作 動させ、車速や操舵状況に応じた操舵力制御を行なえるものであった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したような操舵力制御装置において、油圧反力機構に対し導か れる車輌の走行条件に応じた反力油圧を得るための油圧反力制御弁となるスプー ルバルブは、流体圧通路を形成する複数の通路溝等が形成されているスリーブと 、このスリーブ内でその通路溝との相対的な位置関係によって選択的に連通、遮 断される可変絞りを構成する複数の通路溝が形成されているスプールとからなり 、このスプールを電磁ソレノイド等の電気的アクチュエータで駆動制御するよう な構成とされている。

【０００６】 そして、このようなスプールバルブによれば、電磁ソレノイドへの供給電流に よる変位に対しての反力圧特性を調整するにあたって、この特性全体を変位（電 流）に対して調整することは、スプールあるいはスリーブの位置を相対的にねじ 、シム等で調整することにより行なえる。しかし、この特性全体の変位（電流） に対する傾きは、スリーブ側の通路溝やスプールの通路溝側縁部で可変絞りを形 成するチャンファ部等での加工精度によって決まってしまい、調整することがで きないもので、特性のばらつきを招く大きな原因となっている。

【０００７】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、油圧反力制御弁等とい った流体圧制御用のスプールバルブにおいて、その制御流体圧のスプール変位に 対しての傾きの調整を、簡単に行なえるようにした流体圧制御装置を得ることを 目的としている。

【０００８】

【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流体圧制御装置は、流体圧通路を 形成する複数の通路溝を有するスリーブ内で電気的アクチュエータにより軸線方 向に進退動作されかつスリーブ側の通路溝と選択的に連通、遮断される可変絞り を形成する複数の通路溝を有するスプールによる流体圧制御用のスプールバルブ において、その低圧室からタンク側への還流通路の途中に、手動調整可能な可変 絞り手段を設けたものである。

【０００９】

【作用】

本考案によれば、スプールバルブでの電気的アクチュエータによるスプール変 位に伴なって出力される流体圧特性において、その変位に対しての傾きを、この バルブの還流通路に設けた可変絞り手段を手動操作することにより、任意に調整 可能で、バルブ構成部の加工精度のばらつきを補正し得るものである。

【００１０】

【実施例】

図１ないし図４は本考案に係る流体圧制御装置を適用した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、これらの図において、まず、図４等を用い て全体を符号１０で示す動力舵取装置におけるパワーステアリング本体部と符号 １１で示す操舵力制御装置の概略構成を、以下に説明する。

【００１１】 すなわち、符号１２は図示しない舵取ハンドル側に連結される入力軸（スタブ シャフト）、１３はこの入力軸１２の左端側にトーションバー１４を介して連結 されるとともに図示しない舵取リンク機構を構成するラック１５と噛合するピニ オンを有する出力軸（ピニオン軸）で、これら両軸１２，１３はその操舵方向に 適宜回転操作される。ここで、これら両軸１２，１３間には、周知の通り所定角 度以上回動されて当接することで両軸間を連結するフェールセーフ機構が設けら れている。

【００１２】 また、パワーステアリング本体部を構成するハウジングＨ内で上述した両軸１ ２，１３には、回転式流路切換弁１６を構成するロータ１７およびスリーブ１８ がそれぞれ一体的に設けられ、その相対的な回転変位でオイルポンプＰ、オイル タンクＴとパワーシリンダＰ／Ｃの左、右シリンダ室（Ｃ1 ，Ｃ2 ）との間の流 路切換えを行なうように構成されている。なお、このような回転式流路切換弁１ ６の構成およびその動作は従来から周知の通りで、詳細な説明は省略する。

【００１３】 ２０は流路切換弁１６を構成するロータ１７およびスリーブ１８と一体的な入 、出力軸１２，１３間に設けられた操舵力制御装置１１の一部を構成する油圧反 力機構である。

【００１４】 すなわち、この油圧反力機構２０は、出力軸１３に設けられたフランジ部に軸 線方向に貫通して形成された複数のガイド孔２１と、このガイド孔２１内で軸線 方向にのみ摺動自在に保持された複数個のボール２２と、これらボール２２が係 合する回転方向両側が傾斜面とされているボール２２と同数の係合凹部２３を有 し入力軸１２に前記フランジ部の一側面と対向して設けられた反力受部２４と、 前記フランジ部の他側面側に形成された油圧反力室２５と、この油圧反力室２５ 内に前記入、出力軸１２，１３と同軸上で摺動自在に保持され前記ボール２２を 反力受部２４の係合凹部２３内に押圧し反力油圧に応じた拘束力を入、出力軸１ ２，１３間に作用せしめるリング状の反力ピストン２６とによって構成されてい る。

【００１５】 なお、この反力ピストン２６は、その内、外周部にＯリングと樹脂製リングと によるシールリングを有し、ハウジングＨと出力軸１３との間の環状空間内で軸 線方向に摺動自在に設けられている。また、２７は油圧反力室２５他端側をシー ルした状態で仕切るために出力軸１３外周にわずかな油密クリアランスをもって 嵌装されたリング状の仕切り部材で、この仕切り部材２７は、出力軸１３上に嵌 合して設けられるとともに、外周部に上述したと同様のシールリングが介在され 、油圧反力室２５からの液漏れを防止し得るようになっている。

【００１６】 このような構成において、たとえば車速等の各種走行条件に応じて油圧反力室 ２５内に適宜供給される反力油圧によって、反力ピストン２６は軸線方向右側に 移動され、その右端部で出力軸１３側のガイド孔２１内に保持されているボール ２２を押圧することで、このボール２２を入力軸１２側の反力受部２４の係合凹 部２３内に係入するように軸線方向に押圧し得るものである。そして、その結果 として、油圧反力による所要の拘束力が得られ、入、出力軸１２，１３間での相 対的な回転状態を適宜拘束し、必要とされる操舵反力を得て適切な操舵力制御を 行なえる。

【００１７】 すなわち、操舵時において入力軸１２側が回転されると、ボール２２は係合凹 部２３のいずれか一方の傾斜面に乗上げ、この傾斜量だけ軸線方向に移動し、こ のときに反力ピストン２６を押圧することによる反力が操舵反力として入力軸１ ２側に伝達される。なお、このような油圧反力機構２０としては、本実施例構造 に限定されず、従来から周知の油圧反力機構を用いてよいものである。

【００１８】 一方、前述した操舵力制御装置１１を構成する油圧反力制御弁機構３０は、次 のような構成とされている。 すなわち、この油圧反力制御機構３０は、ハウジングＨ内の孔部３０ａ内に嵌 合して設けられたスリーブ３１とこのスリーブ３１の軸孔内に摺動自在に設けた スプール３２とからなるスプールバルブと、このスプール３２に連結されてこれ を進退動作させる電気的アクチュエータとしての電磁ソレノイド３３とによって 構成されている。このソレノイド３３は、図示しない車速センサや操舵角センサ 等からの検出信号が入力されるコントローラによって通電電流が制御され、スプ ール３２の軸線方向での位置を制御するようになっている。

【００１９】 ここで、このスプール３２の外周部には、環状通路溝とその左側のランド部と から構成した分配通路３４が形成され、そのランド部両側はテーパ面とされてい る。そして、ポンプＰの吐出口に連通する供給通路３５，３５ａは前記スリーブ ３１とスプール３２との摺動面に開口しており、その開口を介して前記分配通路 ３４の左側に連通している。

【００２０】 また、前記油圧反力室２５に連通する反力通路３６は、前記供給通路３５ａの 左側で前記摺動面に開口し、その開口を介して前記分配通路３４の右側に連通し ており、これにより図１において反力油圧制御弁機構３０における第１の可変絞 り４１が構成されている。

【００２１】 さらに、スプール３２には、前記分配通路３４の左側位置に排出通路３７の一 部を構成する環状溝３８が形成されており、反力通路３６は、分配通路３４のラ ンド部の左側部分を介してその環状溝３８に連通され、これにより反力油圧制御 弁機構３０における第２の可変絞り４２が構成されている。

【００２２】 ここで、これらの可変絞り４１，４２は、具体的にはスプール３２側の通路溝 間のランド部のエッジにチャンファ加工等を施し、スリーブ３１側の通路溝との 選択的な組み合わせによって構成されているが、その詳細は周知の通りであり、 説明や図示は省略している。

【００２３】 そして、この排出通路３７は、図１、図３および図４から明らかなように、ス プール３２に形成した内部通路を介してその左端部の低圧室３９に連通し、さら にハウジングＨに形成した低圧側の還流通路４３，４５等を介してタンクＴ側に 接続されている。なお、スプール３２の右端部にも低圧室が形成されるが、この 低圧室もスプール３２の内部通路等を経て上述したタンクＴに連通している。

【００２４】 また、図４において図中４６で示した動力舵取装置のパワーステアリング部１ ０側での流路切換弁１６側からの圧油還流通路で、この通路４６は図４における Ａから図３に示した矢印Ａにつながり、図３における還流通路４５において前記 操舵力制御機構３０側からの還流通路４３と合流してタンクＴ側に接続されてい る。

【００２５】 このような構成において、ソレノイド３３が非通電状態、たとえばエンジン停 止時には、スプール３２は、ソレノイド３３内のばね（図示せず）によって左端 位置に位置され、この状態では、反力通路３６と供給通路３５ａとの間（第１の 可変絞り４１）の流路面積が最大となるとともに、反力通路３６と排出通路３７ との間（第２の可変絞り４２）の流路面積は最小となっている。

【００２６】 そして、エンジンが始動された車輌の停止時または低速走行時には、スプール ３２はソレノイド３３によって右端位置まで大きく移動され、このとき油圧反力 室２５への供給側流路面積が最小となるとともに、排出側流路面積が最大となり 、油圧反力室２５内の圧力が実質的に零となり、油圧反力機構２０からの操舵反 力が最小となって軽快なハンドル操作を行なえる。

【００２７】 また、車輌速度が増大すると、ソレノイド３３によってスプール３２が徐々に 左行し、その移動量に応じて油圧反力室２５への供給側流路面積が増大し、排出 側流路面積が減少するために、高速走行時にはハンドル側への操舵反力が増大し 、剛性感のある安定したハンドル操作を行なえる。

【００２８】 さて、本考案によれば、上述した構成による操舵力制御機構３０を構成するス プールバルブにおける低圧室３９からタンクＴ側への還流通路４３の途中に、図 １および図３から明らかなように、外部から手動調整可能な可変絞り手段５０を 設けたところに特徴を有している。

【００２９】 ここで、ハウジングＨ内に形成されている還流通路４３に対し、外部からねじ 孔５１を穿設し、かつこのねじ孔５１内に、先端部に通路内流路の断面積を可変 制御し得る制御部５２を有する調整ねじ部材５３を螺合して設けている。

【００３０】 そして、この調整ねじ部材５３を螺合調整し、制御部５２により還流通路４３ での流路を絞ったりすることにより、上述した第１および第２の可変絞り４１， ４２によって得られる反力油圧を調整し得るものである。

【００３１】 すなわち、このような可変絞り手段５０を、第２の可変絞り４２の下流側に付 設することにより、操舵力制御機構３０での制御圧力を、任意に調整することが 可能で、これによりスプール３２の変位に伴なって出力される油圧反力特性にお いて、そのバルブ変位に対しての傾きを、図２においてａ，ｂ，ｃ，ｄに示した ように、任意に調整し得るものである。ここで、この図２中ａは可変絞り手段５ ０を開放している状態を示し、その絞り込みによって図中ｂ，ｃ，ｄに示すよう に、特性が変化する。

【００３２】 したがって、この手動操作可能な可変絞り手段５０を、第１および第２の可変 絞り４１，４２を形成するスプールバルブ内でのチャンファ形状等に応じて適宜 調整することにより、これらバルブ構成部での加工精度のばらつきを、必要に応 じて適宜補正し得るものである。

【００３３】 図５は本考案の別の実施例を示し、この実施例では、手動操作可能な可変絞り 手段５０を、ハウジングＨ内に形成した孔部５５内で回動可能に保持される回転 部材５６を用い、この回転部材５６の前記通路４３内に臨む部分に、通路孔５７ を穿設し、その回転変位によって、流路断面積を可変制御し得るようにした場合 を示している。

【００３４】 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あっては、操舵力制御装置１１を構成する油圧反力 制御弁機構３０におけるスプール３２の駆動源として直動型のソレノイド３３を 用いた場合を説明したが、本考案はこれに限定されず、たとえばステッピングモ ータ等を始めとする回転駆動源を用いてもよい。要はスプール３２を軸線方向に 駆動し、これにより圧力制御を行なえる構成であればよい。

【００３５】 また、本考案は、上述した実施例での操舵力制御装置１１における油圧反力制 御用のスプールバルブに限定されず、種々の流体機器、装置において流体圧を制 御する流体圧制御装置であれば、適用して効果を発揮し得るものである。

【００３６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る流体圧制御装置によれば、複数の通路溝を有 するスリーブ内で電気的アクチュエータにより軸線方向に進退動作されかつスリ ーブ側の通路溝と選択的に連通、遮断されることにより所要の流体圧を得るため の可変絞りを形成する複数の通路溝を有するスプールによる流体圧制御用のスプ ールバルブにおいて、その低圧室からタンク側への還流通路の途中に、手動調整 可能な可変絞り手段を設けるようにしたので、簡単な構成にもかかわらず、電気 的アクチュエータによるスプール変位に伴なって出力される流体圧特性の変位に 対しての傾きを、スプールバルブの還流通路に設けた可変絞り手段を、適宜手動 操作することで、任意にしかも適切に調整することが可能で、バルブ構成部の加 工精度のばらつきを補正し得るという実用上優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る流体圧制御装置を適用した動力舵
取装置の操舵力制御装置の一実施例を示す油圧回路図で
ある。

【図２】本考案を適用した動力舵取装置の操舵力制御装
置でのバルブ変位に対する反力圧特性を示す特性図であ
る。

【図３】本考案を適用した動力舵取装置の操舵力制御装
置の要部拡大断面図である。

【図４】本考案を適用した操舵力制御装置を備えた動力
舵取装置全体の概略構成を示す概略断面図である。

【図５】本考案の別の実施例を示し、(a) は操舵力制御
装置の要部拡大断面図、(b) はその特徴とする可変絞り
手段の動作を説明する概略図である。

【符号の説明】

１０ 動力舵取装置におけるパワーステアリング本体
部 １１ 操舵力制御装置 １２ 入力軸 １３ 出力軸 １６ 回転式流路切換弁 ２０ 油圧反力機構 ２２ ボール ２４ 反力受部 ２５ 油圧反力室 ２６ リング状反力ピストン ２７ リング状仕切り部材 ３０ 油圧反力制御弁機構（スプールバルブによる流
体圧制御装置） ３１ スリーブ ３２ スプール ３３ 電磁ソレノイド（電気的アクチュエータ） ３４ 分配通路 ３５ 供給通路 ３５ａ 供給通路 ３６ 反力通路 ３７ 排出通路 ３８ 環状溝 ３９ 低圧室 ４１ 第１の可変絞り ４２ 第２の可変絞り ４３ 還流通路 ４５ 還流通路 ４６ 還流通路 ５０ 手動調整可能な可変絞り手段 ５１ ねじ孔 ５２ 制御部 ５３ 調整ねじ部材 ５５ 孔部 ５６ 回転部材 ５７ 制御孔 Ｐ ポンプ Ｔ タンク Ｐ／Ｃ パワーシリンダ Ｃ1 左シリンダ室 Ｃ2 右シリンダ室 Ｈ ハウジング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体圧通路を形成する複数の通路溝を有
   するスリーブとこのスリーブ内で軸線方向に動作されか
   つ前記通路溝と選択的に連通、遮断される可変絞りを形
   成する複数の通路溝を有するスプールとからなる流体圧
   制御用のスプールバルブと、そのスプールを軸線方向に
   進退動作させる電気的アクチュエータを備えてなる流体
   圧制御装置において、 前記スプールバルブの低圧室からタンク側への還流通路
   の途中に、手動調整可能な可変絞り手段を設けたことを
   特徴とする流体圧制御装置。