JPH06171527A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 小型の油圧反力部を、油路構成の複雑化を招
来することなく実現し、所望の補助力特性を得る。 【構成】 バルブボディーの延長部30の軸心から所定長
離隔した位置に、軸心と直交する向きのスプール孔50を
形成し、内部に受圧スプール51を嵌挿し、両側に反力室
52a,52bを形成する。中途部に係合溝53を設け、これを
延長部20に突設された反力アーム54に係合させる。圧力
室55とスプール室50とを導圧孔56，57により連通させ、
導圧孔 58a,58bを形成して、これらのいずれかが受圧ス
プール51の摺動に応じて導圧孔56又は57の開口端に連通
するようになし、バルブボディーとバルブスプールとの
相対角変位が生じたとき、圧力室55に導入される作動油
圧を反力室 52a,52bの一方に導き、反力アーム54を押圧
して、バルブスプールの延長部20に逆方向の回転力を付
加する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、舵取機構中に配したパ
ワーシリンダ等の油圧アクチュエータを操舵補助力の発
生源とする油圧式の動力舵取装置に関し、更に詳述すれ
ば、前記油圧アクチュエータへの送給油圧を制御する油
圧制御弁の動作を制限する油圧反力部を備えた油圧式の
動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧式の動力舵取装置は、自動車の舵取
機構中に配されたパワーシリンダ等の油圧アクチュエー
タと、油圧源たる油圧ポンプ及び作動油を収納する油タ
ンクとの間に、舵輪（ステアリングホィール）の操作に
応じて油圧の給排を行う油圧制御弁を配し、該油圧制御
弁から送給される油圧により前記油圧アクチュエータが
発する油圧力（操舵補助力）を舵取機構に加えて、舵取
りに要する労力負担を軽減しようとするものである。

【０００３】前記油圧制御弁としては、舵輪と舵取機構
とを連結する舵輪軸（ステアリングコラム）の中途に構
成された回転式の油圧制御弁が広く用いられている。こ
の油圧制御弁は、舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連な
る出力軸とを、低剛性のトーションバーを介して同軸上
に連結し、両軸の一方（一般的には出力軸）の連結端に
回転を拘束して筒形のバルブボディーを取り付け、この
内側に他方（一般的には入力軸）の連結端を適長嵌合し
て、この嵌合部分にバルブスプールを一体的に形成して
なり、舵輪に操舵トルクが加えられたとき、該操舵トル
クによる前記トーションバーの捩れに応じてバルブボデ
ィーとバルブスプールとの間に生じる相対角変位を利用
して、前記油圧アクチュエータへの送給油圧を制御する
構成となっている。

【０００４】さて自動車の舵取りは、操向用の車輪に作
用する路面反力に抗して行われるものであり、この路面
反力の大小は、車速の遅速及び操舵角度の大小に夫々対
応することから、停止時及び低速走行時における舵取
り、所謂据え切りに際しては、舵取りのための舵輪操作
に多大の力を必要とする一方、高速走行中における舵取
りは、比較的に小さい力にて行い得る。

【０００５】ところが、前述した如き油圧制御弁を備え
た動力舵取装置においては、舵輪に加えられる操舵トル
クと油圧アクチュエータが発生する操舵補助力との間の
対応関係が、入力軸と出力軸とを連結するトーションバ
ーの捩れ特性により一義的に決定されることから、停止
時及び低速走行時における舵取り、所謂、据え切り時の
大なる路面反力を基準として前記トーションバーを選定
した場合、高速走行時に舵輪に加わるわずかな力により
舵取りが行われて、直進安定性が損なわれる一方、高速
走行時の小なる路面反力を基準として前記トーションバ
ーを選定した場合、舵取りに多大の力を要する据え切り
時に十分な操舵補助力が得られないという難点がある。

【０００６】このような難点を解消するため、車速の増
大及び操舵角度の減少に応じて増大する油圧力を発生
し、油圧制御弁の制御動作、具体的には、トーションバ
ーの捩れを伴って生じるバルブボディーとバルブスプー
ルとの相対角変位を制限する油圧反力部を備えた動力舵
取装置が実用化されている。

【０００７】図９は、本願出願人による特開昭61-20006
3 号公報、特開平２−225179号公報等に開示された従来
の油圧反力部の一般的な構成を示す横断面図である。こ
の油圧反力部７は、前述の如く構成された油圧制御弁の
バルブボディー及びバルブスプールを同側に延長して、
筒形をなすバルブボディーの延長部30に、これを半径方
向に貫通する複数のシリンダ孔70，70…を形成し、これ
らのシリンダ孔70，70…の夫々に半径方向への摺動自在
にプランジャ71，71…を内挿して、各プランジャ71，71
の先端を、前記延長部30の内側に遊嵌するバルブスプー
ルの延長部20の外周に形成された各別の凹部に当接させ
る一方、バルブボディーの延長部30とこれの外側のハウ
ジングＨとの間に、前記シリンダ孔70，70…を一括的に
連通する反力室72を周設してなる。

【０００８】反力室72には、操舵角度及び車速に応じて
調圧された油圧が導入されており、この導入油圧は、前
記プランジャ71，71…の外側端に作用し、これらのプラ
ンジャ71，71…を内向きに押圧して延長部20に押し付
け、該延長部20の前記延長部30に対する相対角変位、即
ち、バルブスプールとバルブボディーとの相対角変位を
制限する。

【０００９】従って、以上の如き油圧反力部７を備えた
動力舵取装置においては、舵輪に加わる操舵トルクが所
定の大きさに達し、プランジャ71，71…の押付け力を上
回るまでの間には、バルブボディーとバルブスプールと
の相対角変位が生じず、該油圧制御弁からの送給油圧に
より油圧アクチュエータは、前記操舵トルクが所定のレ
ベルに達した後に急激に立ち上がる操舵補助力を発生す
る。一方、プランジャ71，71…の押付け力は、反力室72
への導入油圧に対応し、車速の増大に伴って強化され、
また操舵角度の増大に伴って緩和されるから、停止時及
び低速走行時には、比較的小さい操舵トルクにて立上が
り点に達し、以後は大なる操舵補助力の発生により舵輪
操作に要する力が可及的に低減される一方、高速走行時
には、舵輪にかなりの大きさの操舵トルクが加わらない
限り操舵補助が行われず、舵輪に適度の剛性が付与され
て直進安定性が確保されることになり、前述した難点が
解消され、車速及び操舵の程度に応じた適正な補助が行
われるようになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが前述した構成
の従来の動力舵取装置においては、油圧反力部７のプラ
ンジャ71，71…がバルブスプールに対して常に押し付け
られた状態にあり、両者間の摩擦がバルブスプールとバ
ルブボディーとの相対角変位に対する抵抗として作用す
るから、この相対角変位を媒介とする油圧制御弁の滑ら
かな動作が阻害されて、操舵感覚の悪化を招来する上、
前記相対角変位の増加方向と減少方向との間にヒステリ
シスが生じ、所望の補助力特性が安定して得られないと
いう難点がある。

【００１１】なお、摩擦を伴うことなく油圧反力を加え
得るものとして、図10に示す油圧反力部７が提案されて
いる。これは、バルブスプールの延長部20の外側に半径
方向に適宜の長さを有する一対のアーム73，73を突設す
る一方、各アーム73の両側に当接し、この当接面と略直
交する向きに摺動する各一対のプランジャ74，74をバル
ブボディーの延長部30に装着し、これらのプランジャ7
4，74…の他側に、前記延長部30とハウジングＨとの間
に周設された反力室72への導入油圧を作用させる構成と
したものである。

【００１２】この構成によれば、バルブスプールの回転
がアーム73，73に当接するプランジャ74，74を直接的に
押し返す態様にて生じ、両者の当接部位での摩擦が、バ
ルブボディーとバルブスプールとの相対角変位に影響を
与えず、前述した難点は解消される。ところがこの構成
においては、図示の４つのプランジャ74，74…の内、バ
ルブスプールの両方向の回転を制限するために各２つの
プランジャ74，74が寄与しているに過ぎず、十分な油圧
反力を得るためには、プランジャ74，74…を大径化する
必要があり、油圧反力部７が大型化するという難点があ
る。

【００１３】更に特開平２-24267号公報には、アーム73
の両側のプランジャ74，74を一体化して１つのプランジ
ャとし、該プランジャの中途部をアーム73に係合させ、
両方向への油圧反力の付加を可能とし、摩擦による補助
力特性の影響を解消すると共に、油圧反力部の小型化を
図った動力舵取装置が開示されている。

【００１４】ところがこの構成においては、前記プラン
ジャの両側に前述した如き導入油圧を作用させた場合、
バルブスプールの回転を拘束する力とならないことか
ら、舵取りの方向に応じて前記プランジャへの油圧の付
加方向を切り換える必要があり、前記特開平２-24267号
公報においては、操舵補助用のパワーシリンダの一方の
シリンダ室への送給油圧をプランジャの一側に、他方の
シリンダ室への送給油圧をプランジャの他側に夫々導く
油路を設け、前記切換えを行う構成が採用されており、
この切換えと、操舵角度及び車速に応じた調圧とを同時
に実現するための油路構成が複雑となり、実用性に乏し
いという難点がある。

【００１５】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、摩擦を伴わずに油圧制御弁の動作を制限でき、
しかも小型化が可能な油圧反力部を、導入油圧を得るた
めの油路構成の複雑化を招来することなく実現し、車速
及び操舵状況に応じた所望の補助力特性を安定して得ら
れる動力舵取装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置は、舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる出力軸と
を同軸上に連結し、両軸の一方に形成されたバルブスプ
ールを他方に連設された筒形のバルブボディーの内側に
嵌合してなり、両者間に舵輪操作に応じて生じる相対角
変位により操舵補助用の油圧アクチュエータへの送給油
圧を制御する油圧制御弁と、該油圧制御弁に並設してあ
り、その導入油圧に応じた油圧力を発生して前記相対角
変位を制限する油圧反力部とを備えた動力舵取装置にお
いて、前記油圧反力部は、前記バルブボディーの軸心か
ら適長離隔した部分に、該軸心と略直交して形成された
スプール孔と、該スプール孔に摺動自在に嵌合し、前記
バルブボディーの内側を臨むその中途部を前記バルブス
プールの一部に係合させてある受圧スプールと、該受圧
スプールにより遮断されて前記スプール孔の両側に形成
された一対の反力室と、前記バルブボディーの外側に周
設された圧力室と、前記バルブスプールからの作用力に
より生じる前記受圧スプールの摺動に応じて前記圧力室
に選択的に連通し、前記作用力と逆方向に前記受圧スプ
ールを押圧すべく、前記圧力室への導入油圧を前記一対
の反力室のいずれか一方に導く導圧路とを具備すること
を特徴とする。

【００１７】更に加えて、前記油圧反力部への導入油圧
が、前記油圧制御弁への供給油圧を車速の低下に応じて
減圧した油圧であることを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明においては、バルブボディーの軸心から
離隔した位置にて軸心と略直交する向きに摺動する受圧
スプールを配し、該受圧スプールが両側の反力室への導
入油圧により摺動したとき、これの中途部に係合するバ
ルブスプールに、この係合位置での直接的な回転力とし
て油圧反力が付与され、バルブボディーに対する相対角
変位中に、これを阻害する方向の摩擦力がバルブスプー
ルに作用せず、この摩擦の影響による操舵感覚の悪化及
び特性の不安定化が生じない。また、バルブボディー外
側の圧力室に導入された油圧を、該圧力室に受圧スプー
ルの摺動に応じて連通する各別の導圧路を介して反力室
のいずれかに導き、受圧スプールによる反力の付加方向
を、バルブスプールからの作用力により受圧スプール自
体に生じる摺動を利用して切換え、切換えのための複雑
な油路構成を不要とする。

【００１９】更に、舵取りの大小に応じて高低となる油
圧制御弁への供給油圧を車速の低下に応じて減圧して油
圧反力部に導入し、高速走行中の小操舵時に大なる反力
が付加されるようにし、走行安定性を向上させ、逆に低
速走行又は停止中の大操舵時、即ち、据え切り時に付加
される反力を小さく保ち、十分な操舵補助力が得られる
ようにする。

【００２０】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は、ラック・ピニオン式の舵取機構を
備えた車両に装備された本発明に係る動力舵取装置（以
下本発明装置という）の全体構成を示す模式図である。

【００２１】図示の如くラック・ピニオン式の舵取機構
は、舵輪１の下側に同軸的に連設された舵輪軸10の下端
にピニオン11を固設し、該ピニオン11を車体の前部に左
右方向に延設されたラック軸12の中途部に噛合せしめ、
舵取りのための舵輪１の回転をラック軸12の延設方向の
摺動に変換して、該ラック軸12の両端に各別のナックル
アームを介して連結された左右一対の操向車輪（一般的
には前輪）13，13の向きを変え、舵取りを行わせる構成
となっている。

【００２２】以上の如きラック・ピニオン式の舵取機構
における舵取り動作を油圧により補助する本発明装置
は、油圧源となる油圧ポンプＰが発生する油圧を、ラッ
ク軸12の中途に構成された操舵補助用のパワーシリンダ
Ｓに舵輪１の操作に応じて送給し、パワーシリンダＳが
発生する油圧力（操舵補助力）をラック軸12に加え、該
ラック軸12の摺動を補助する構成となっており、油圧ポ
ンプＰからパワーシリンダＳに至り、作動油を収納する
油タンクＴに戻る循環油路の中途に、舵輪１の操作に応
じて油圧の給排制御を行う油圧制御弁４を介装してな
る。

【００２３】油圧制御弁４は、舵輪１とラック軸12とを
連結する舵輪軸10の中途に構成してあり、該油圧制御弁
４の一側には、これの動作を制限する油圧反力部５が並
設されている。油圧ポンプＰから油圧制御弁４に至る供
給油路14の中途には、油圧反力部５に分岐連通する導圧
油路15が設けてあり、この導圧油路15には、車速の検出
結果に応じて絞り面積を変える可変絞りａを備えた調圧
弁６が構成され、油圧反力部５には、油圧制御弁４への
供給油圧を可変絞りａでの減圧分だけ低下せしめた油圧
が導入されている。

【００２４】前記可変絞りａは、調圧弁６の後述する構
成により、車速の低下に応じて絞り面積を減じるように
なしてあり、この可変絞りａを経て得られる油圧反力部
５への導入油圧は、油圧制御弁４への供給油圧を車速の
低下に応じて減圧した油圧、即ち、車速の高低に対応す
る油圧となっている。また油圧制御弁４への供給油圧
は、舵輪１の操作に伴う油圧制御弁４の動作に応じて増
大するから、油圧反力部５への導入油圧は、操舵角度の
大小にも対応する。

【００２５】図２は、油圧制御弁４、油圧反力部５及び
調圧弁６の具体的な構成を示す本発明装置の要部の縦断
面図である。図中２は、中空の入力軸、同じく３は、ピ
ニオン軸（出力軸）であり、これらは、筒形をなす共通
のハウジングＨの内に夫々の軸心回りでの回動自在に支
承されており、入力軸２の中空部に内挿されたトーショ
ンバー21を介して同軸上に連結してある。

【００２６】入力軸２の上部は、ハウジングＨの上部に
適長突出させてあり、この突出端は舵輪１（図１参照）
に連結されている。またピニオン軸３の下半部には、前
記ピニオン11が形成され、該ピニオン11は、これと軸心
を交叉する態様にてハウジングＨの下部に支承された前
記ラック軸12に噛合させてある。即ち、入力軸２及びピ
ニオン軸３、並びに両者を連結するトーションバー21
は、舵輪１を舵取機構に連結する舵輪軸10（図１参照）
の一部をなしている。

【００２７】而して、舵輪１が回動操作された場合、こ
の回動は入力軸２及びトーションバー21を介してピニオ
ン軸３に伝達され、これの下半部のピニオン11と噛合す
るラック軸12の軸長方向の摺動に変換されて舵取りが行
われる。このとき、入力軸２とピニオン軸３との間に
は、トーションバー21の捩れを伴って舵輪１に加わる操
舵トルクに応じた相対角変位が生じる。油圧制御弁４
は、この相対角変位を利用して前記パワーシリンダＳへ
の送給油圧を制御すべく、両軸２，３の連結部に構成さ
れており、ハウジングＨに同軸回動自在に内嵌された円
筒形のバルブボディー40と、これに内嵌されたバルブス
プール41とを備えてなる。ピニオン軸３は、入力軸２と
の連結側に同軸的に連設された円筒形の延長部30を備え
ており、前記バルブボディー40は、この延長部30の上端
に連結され、また前記バルブスプール41は、バルブボデ
ィー40の内側に嵌合する入力軸２の外周に一体的に構成
されている。

【００２８】これにより、油圧制御弁４のバルブボディ
ー40はピニオン軸３と、バルブスプール41は入力軸２と
夫々一体的に回転することになり、バルブボディー40と
バルブスプール41との間には、舵輪１の操作に伴って入
力軸２とピニオン軸３との間に生じる相対角変位、即
ち、舵輪１に加えられた操舵トルクの方向及び大きさに
応じた相対角変位が生じる。

【００２９】油圧制御弁４は、バルブボディー40とバル
ブスプール41との嵌合周上に、両者の相対角変位に応じ
て相異なる向きに絞り面積を変える２組の絞り部を備え
ており、この油圧制御弁４には、前記油圧ポンプＰから
の供給油圧がハウジングＨの外側に開口するポンプポー
ト22を経て導入され、また各別の送油路 16a,16b（図１
参照）を介してパワーシリンダＳの両シリンダ室に夫々
連通されている。またハウジングＨ内側のバルブボディ
ー40の上部には、入力軸２内側の中空部に連通すると共
に、ハウジングＨの外側に開口するタンクポート24を経
て油タンクＴに接続された還流室23が形成してある。

【００３０】而して、舵輪１の操作に応じてバルブボデ
ィー40とバルブスプール41との間に相対角変位が生じた
場合、油圧制御弁４への供給油圧は、絞り面積を増した
側の絞り部を経て、送油路 16a,16bのいずれか一方、例
えば、送油路 16a側に振り分けられ、パワーシリンダＳ
の一方のシリンダ室に送給され、他方のシリンダ室との
間に舵輪１の操作方向に対応する向きの圧力差が生じる
ことになり、この圧力差に応じてパワーシリンダＳが発
生する油圧力がラック軸12に加えられ、前述した舵取り
動作が補助される。またこのとき、パワーシリンダＳの
他方の油室内部の作動油は、送油路 16bを介して油圧制
御弁４に還流し、バルブスプール41を半径方向に貫通す
る貫通孔を経て入力軸２内側の中空部に導入されて、前
記還流室23及びタンクポート24を経て油タンクＴに還流
する。

【００３１】前記油圧反力部５は、以上の如く行われる
油圧制御弁４の制御動作、具体的にはバルブボディー40
とバルブスプール41との相対角変位を、操舵角度の大小
及び車速の高低に対応する力により補助するものであ
り、図２に示す如く、油圧制御弁４の下側に構成されて
いる。図３は油圧反力部５周辺の拡大図、図４は図３の
IV−IV線による油圧反力部５の横断面図である。

【００３２】油圧反力部５は、バルブボディー40が連結
されたピニオン軸３の延長部30と、これの内側に遊嵌す
るバルブスプール41（入力軸２）の延長部20との間に構
成されている。図４に示す如く延長部30は、半径方向に
相対向する位置に一対のスプール孔50，50を備えてお
り、これらの内部には、各別の受圧スプール51，51が摺
動自在に嵌挿されている。スプール孔50，50は、延長部
30の軸心から所定長離隔した位置に、この軸心に直交す
る所定深さの孔を形成し、これらの開口端を閉塞してな
り、受圧スプール51，51は、閉塞前の開口端から夫々の
スプール孔50，50に挿入されており、閉塞後のスプール
孔50，50の両側には、各別の受圧スプール51，51により
遮断された各一対の反力室 52a,52bが構成されている。

【００３３】スプール孔50，50は、延長部30の内側への
開口をその中途部に有しており、受圧スプール51，51
は、前記開口を経て延長部30の内側を臨む係合溝53，53
を、軸長方向の略中央に備えている。一方、前記延長部
30の内側に遊嵌するバルブスプール41側の延長部20に
は、半径方向に相対向する位置に、一対の反力アーム5
4，54が外向きに夫々突設されており、これらの反力ア
ーム54，54の先端は、同側のスプール孔50，50に内挿さ
れた前記受圧スプール51，51の係合溝53，53に、図示の
如く係合させてある。

【００３４】バルブボディー40の延長部30とハウジング
Ｈとの間には、図３及び図４に示す如く、環状をなす圧
力室55が形成してある。この圧力室55は、ハウジングＨ
の周壁を貫通する導油路26を介してハウジングＨの外側
に連通されており、また、延長部30に穿設された各一対
の導圧孔56，57により、前記スプール孔50，50の中央か
ら両側に適長離隔した位置に夫々連通されている。更
に、スプール孔50，50に嵌挿された受圧スプール51，51
には、これらの両端に夫々の開口を有して、各一対の導
圧孔 58a,58bが形成され、これらの他側は、受圧スプー
ル51，51がスプール孔50，50の中央（中立位置）にある
とき、図４に示す如く、前記導圧孔56，57の開口端の間
に開口している。

【００３５】而して、以上の如く構成された油圧反力部
５において、油圧制御弁４のバルブボディー40とバルブ
スプール41に相対角変位が生じ、バルブボディー40の延
長部30に対してバルブスプール41の延長部20が相対回転
した場合、この回転は、各別の反力アーム54，54及び係
合溝53，53を介して受圧スプール51，51に伝わり、これ
らの受圧スプール51，51は、周方向同向きに押圧されて
各別のスプール孔50，50に沿って摺動する。逆に受圧ス
プール51，51が、周方向同向きの押圧力の作用により夫
々のスプール孔50，50に沿って摺動した場合、この摺動
力は、各別の係合溝53，53及び反力アーム54，54を介し
て、バルブスプール41の延長部20に軸心回りの回転力と
して作用する。

【００３６】また受圧スプール51，51が摺動した場合、
これらに前述の如く形成された各一対の導圧孔 58a,58b
の内の一方が、導圧孔56又は導圧孔57に連通する。図５
は、バルブボディー40に対するバルブスプール41の相対
角変位が時計回りに生じた状態を示しており、この場
合、導圧孔 58aと導圧孔56とが連通し、延長部30外側の
圧力室55の内圧は、導圧孔56及び 58aを介して反力室 5
2aに導入されて受圧スプール51に作用し、受圧スプール
51，51は、前記摺動の方向と逆向きに押圧され、この押
圧により、バルブスプール41の延長部20には、バルブボ
ディー40との間の相対角変位を制限する向きの回転力が
付与される。

【００３７】即ち、油圧反力部５は、前記圧力室55への
導入油圧に応じた油圧力を発生し、油圧制御弁４の動
作、具体的には、バルブボディー40とバルブスプール41
との相対角変位を制限する動作をなし、この動作に際し
て前記油圧力は、バルブスプール41への回転力として付
加されることから、受圧スプール51，51の押し付け部位
にでの摩擦による操舵感覚の悪化、及び相対角変位の方
向に応じたヒステリシスの発生の虞なく、所望の補助力
特性が安定して得られる。

【００３８】また、両方向への反力の付加が、両側の反
力室 52a,52bへの導入油圧による１つの受圧スプール51
の押圧に応じて行われ、更に、反力の付加方向の舵輪１
の操作方向に応じた切換えが、バルブボディー40とバル
ブスプール41との相対角変位に伴う受圧スプール51，51
の摺動を直接的に利用して行われるから、油圧反力部５
の小型化及び構成の簡素化が達成される。

【００３９】以上の如く構成された油圧反力部５への導
入油圧を発生する調圧弁６は、図２に示す如く、ハウジ
ングＨの一側にこれと略平行をなして並設された円形断
面を有するスプール室60の内部に、軸長方向への摺動自
在に嵌挿された絞りスプール61を備えてなる。該絞りス
プール61は、スプール室60の一側に固設されたソレノイ
ド62の出力端に連結されており、また、スプール室60の
他側に固定されたストッパ63との間に介装されたコイル
ばね64により、前記ソレノイド62の進出方向と逆向きに
付勢されている。なお、ソレノイド62は、励磁電流の制
御により進出方向の軸力を連続的に変更し得る軸力制御
形のソレノイドであり、励磁電流の制御は、図示しない
車速センサによる車速の検出結果に基づいて、車速の減
少に伴って軸力を増すように行われている。

【００４０】以上の如くスプール室60内に配された絞り
スプール61は、外周の適長離隔する２か所に環状溝65，
66を夫々備えており、図示の如くこれらの環状溝65，66
は、絞りスプール61を斜めに貫通する連通孔により相互
に連通されている。また、絞りスプール61の両側、即
ち、ソレノイド62との連結側空間と、コイルばね64の配
設側空間とは、絞りスプール61を軸長方向に貫通する連
通孔により相互に連通されており、これらは、ハウジン
グＨの周壁を貫通する還流路27を介して、ハウジングＨ
内側の前記還流室23に連通させてあり、該還流室23と同
等の低圧状態に維持されている。

【００４１】またハウジングＨには、調圧弁６のスプー
ル室60を油圧制御弁４への供給側に連通する導油路25
と、同じく油圧反力部５の圧力室55に連通する導油路26
とが形成してある。スプール室60の内部において後者の
導油路26は、絞りスプール61の摺動位置の如何に拘わら
ず、常に一側（ソレノイド62との連結側）の環状溝65内
に開口を有しているのに対し、前者の導油路25は、他側
の環状溝66の一側（ソレノイド62との連結側）のランド
の側縁により閉塞され得る位置に開口を有しており、こ
の開口端と斜めの切欠きを有する前記側縁とにより、絞
りスプール61の摺動に応じて逐次絞り面積を変える可変
絞りａが形成されている。

【００４２】図６及び図７は、調圧弁６を拡大して示す
動作説明図である。以上の如く構成された調圧弁６のス
プール室60には、図１における導圧油路15に相当する導
油路25を経て油圧制御弁４への供給油圧が導入されてお
り、この油圧は、前記可変絞りａを通過して環状溝66に
導入され、次いで、前記連通孔を経て環状溝65に導入さ
れ、更に、導油路26を経て油圧反力部５の圧力室55に導
入される。即ち、油圧反力部５には、油圧制御弁４への
供給油圧が可変絞りａにより減圧されて導入されること
になり、この導入油圧により油圧反力部５は、前述した
動作をなし、油圧制御弁４の動作を制限する。

【００４３】調圧弁６の絞りスプール61は、ソレノイド
62の進出方向の軸力により、図６及び図７における右向
きに押圧され、また、コイルばね64のばね力により同じ
く左向きに押圧されて、両者の力バランスに応じて摺動
する。前記可変絞りａの絞り面積は、絞りスプール61の
摺動に応じて変化し、図６に示す如く、絞りスプール61
が右端位置にあるとき最小となり、図７に示す如く、絞
りスプール61が左端位置にあるとき最大となる。

【００４４】前述の如く、ソレノイド62の軸力は、車速
の遅速に応じて大小となるように変更されるから、可変
絞りａの絞り面積は、車速の高低に応じて大小に連続的
に変化する。また、調圧弁６への導入油圧となる油圧制
御弁４への供給油圧は、該油圧制御弁４の前述した動作
に伴う内部絞りの面積変化に応じて、舵取りのために舵
輪１に加わる操作力の増大に伴って上昇する。従って、
油圧反力部５への導入油圧は、高速走行中の小操舵時に
は高圧となり、低速走行中又は停止中に行われる大操舵
時、所謂据え切り時には低圧となる。即ち、高速走行中
の小操舵時に油圧反力部５は、大なる油圧反力を発生し
て油圧制御弁４の動作を強く制限することになり、舵輪
１に適度の剛性が付与されて直進安定性の向上が図れる
一方、据え切り時には、油圧反力部５による反力付加が
殆どなされず、油圧制御弁４単独での動作に応じて操舵
補助が行われる結果、十分な操舵補助力が得られ、舵取
りのための舵輪１の操作が容易に行えるようになる。

【００４５】図８は、以上の如く構成された本発明装置
における操舵トルクの操舵補助力との関係を示す図であ
る。本発明装置における油圧制御弁４は、油圧反力部５
による反力付加が行われない停止中の大操舵時を基準と
し、舵輪１に加わる比較的小さい操舵トルクに応じて前
述した動作が生じ、大なる操舵補助力が得られるような
特性、即ち、図中にＡとして示す特性が得られるように
設定される。

【００４６】図８中のＢ特性は、油圧反力部５が最大の
反力を発生している状態での特性であり、この場合、舵
輪１に加わる操舵トルクが前記反力に抗し得るようにな
るまでは油圧制御弁４の動作が生じないことから、パワ
ーシリンダＳが発生する操舵補助力が低レベルに維持さ
れる。更に本発明装置においては、調圧弁６の動作によ
る油圧反力部５への導入油圧の連続的な変更に応じて、
図中に破線にて示す如く、前記Ａ，Ｂの両特性間の適宜
の特性が自動的に実現され、走行状態に応じた適正な操
舵補助が行える。

【００４７】なお、図６及び図７に明らかな如く、油圧
反力部５に連通する環状溝65の両側のランドは大きさが
異なり、ソレノイド62との連結側が小径となっている。
従って、環状溝65を経て油圧反力部５に導入される油圧
は、環状溝65の両側の受圧面積の差異に相当する油圧力
を絞りスプール61に加え、該絞りスプール61をソレノイ
ド62の進出方向と同向きに、即ち、可変絞りａの絞り面
積を減じる側に押圧する作用をなし、この油圧力は、環
状溝65の内圧、即ち、油圧反力部５への導入油圧の上昇
に伴って増大する。つまり前記油圧力は、油圧反力部５
への導入油圧が過度に上昇したとき、絞りスプール61の
摺動位置を変え、可変絞りａの絞り面積を減じて、前記
上昇分をカットするカットオフ作用をなすものである。

【００４８】なお本実施例においては、ラック・ピニオ
ン式の舵取機構における適用例について述べたが、本発
明の適用範囲はこれに限らず、ボールねじ式等、他の形
式の舵取機構においても適用可能であることは言うまで
もない。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る動力舵取
装置においては、油圧制御弁の動作を制限する油圧反力
部が、バルブボディーの軸心から離隔して配された受圧
スプールとこれの両側の反力室とを備えてなり、油圧制
御弁の動作制限が、両反力室への導入油圧により受圧ス
プールを押圧し、該受圧スプールに係合するバルブスプ
ールに直接的な回転力を加えて行われるから、摩擦の影
響による操舵感覚の悪化及び特性の不安定化を防ぐこと
ができ、油圧反力部の小型化が可能となる。また前記両
反力室への導入油圧の切換えが、前記受圧スプール自体
の摺動を利用して行われるから、油路構成の複雑化を招
来することなく両方向への反力の付加が可能となる。

【００５０】更に、舵取りの大小に応じて高低となる油
圧制御弁への供給油圧を車速の低下に応じて減圧して油
圧反力部に導入しているから、走行速度の高低及び操舵
角度の大小に応じた適正な補助力が得られ、種々の走行
条件下にて快適な操舵感覚が得られるようになる等、本
発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の全体構成を示す模式図である。

【図２】本発明装置の要部の縦断面図である。

【図３】本発明の特徴部分である油圧反力部近傍の拡大
断面図である。

【図４】図３のIV−IV線による横断面図である。

【図５】油圧反力部の動作状態を示す横断面図である。

【図６】調圧弁の動作説明図である。

【図７】調圧弁の動作説明図である。

【図８】本発明装置により得られる補助力特性の一例を
示すグラフである。

【図９】従来の動力舵取装置に採用されている油圧反力
部の横断面図である。

【図１０】従来の動力舵取装置に採用されている油圧反
力部の横断面図である。

【符号の説明】

１ 舵輪 ４ 油圧制御弁 ５ 油圧反力部 ６ 調圧弁 11 ピニオン 12 ラック軸 21 トーションバー 40 バルブボディー 41 バルブスプール 50 スプール孔 51 受圧スプール 52a 反力室 52b 反力室 53 係合溝 54 反力アーム 58a 導圧孔 58b 導圧孔 60 スプール室 61 絞りスプール ａ 可変絞り Ｈ ハウジング Ｐ 油圧ポンプ Ｓ パワーシリンダ Ｔ 油タンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる
   出力軸とを同軸上に連結し、両軸の一方に形成されたバ
   ルブスプールを他方に連設された筒形のバルブボディー
   の内側に嵌合してなり、両者間に舵輪操作に応じて生じ
   る相対角変位により操舵補助用の油圧アクチュエータへ
   の送給油圧を制御する油圧制御弁と、該油圧制御弁に並
   設してあり、その導入油圧に応じた油圧力を発生して前
   記相対角変位を制限する油圧反力部とを備えた動力舵取
   装置において、前記油圧反力部は、前記バルブボディー
   の軸心から適長離隔した部分に、該軸心と略直交して形
   成されたスプール孔と、該スプール孔に摺動自在に嵌合
   し、前記バルブボディーの内側を臨むその中途部を前記
   バルブスプールの一部に係合させてある受圧スプール
   と、該受圧スプールにより遮断されて前記スプール孔の
   両側に形成された一対の反力室と、前記バルブボディー
   の外側に周設された圧力室と、前記バルブスプールから
   の作用力により生じる前記受圧スプールの摺動に応じて
   前記圧力室に選択的に連通し、前記作用力と逆方向に前
   記受圧スプールを押圧すべく、前記圧力室への導入油圧
   を前記一対の反力室のいずれか一方に導く導圧路とを具
   備することを特徴とする動力舵取装置。
2. 【請求項２】 前記油圧反力部への導入油圧は、前記油
   圧制御弁への供給油圧を車速の低下に応じて減圧した油
   圧である請求項１記載の動力舵取装置。