JPH07121699B2 - 液圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車の液圧パワーステアリング装置に関し、
特に、一定のレベルのパワーステアリング力を発生させ
るに必要な運転手による操縦力を変化させるための電磁
制御装置に関する。

［従来の技術］ 従来の液圧アワーステアリング装置は、印加された流体
流に関連してステアリングリンクを動かす液圧アクチュ
エータと、運転手が加える操縦トルクに関連してアクチ
ュエータへの流体流を制御するための回転液圧制御弁組
立体とを有する。制御弁は一般に、弁ハウジング内で回
転可能な円筒状の弁本体と、弁本体内に回転可能に位置
した弁スプールとを備えている。弁スプールに設けたキ
ャビテイへ液圧流体を供給するが、弁本体はグルーブを
備えていて、弁スプールと弁本体との間の相対回転量に
応じた流体流を受入れる。受入れられた流体は液体アク
チュエータへ導かれ、弁スプールと弁本体との間の相対
回転量に応じたパワーステアリング力が発生する。

弁スプールは運転手が手動で回転させるものであって、
空動き連結を介してステアリングリンクを機械的に駆動
するようになっている。トーションバーの如き弾性素子
が弁スプールと弁本体とを連結していて、弁スプールと
弁本体との整合のためのセンタリング力を提供し、少な
くとも空動き連結の許容範囲内で、運転手が加えた操縦
トルクに応じた弁スプールと弁本体との相対回転を許容
する。

上述の型式の装置においては、一定のレベルのパワース
テアリング力を発生させるに必要な運転手による操縦力
のレベルは、手として、トーションバーのコンプライア
ンス即ち追従性に依存する。トーションバーが比較的高
度の追従性を有する場合は、運転手による操縦力は比較
的低いレベルのものが要求される。これは一般に、比較
的大きな操縦力が必要な自動車の低速作動にとって望ま
しい。トーションバーの追従性が比較的低い場合は、運
転手による操縦力は比較的高いレベルのものが要求され
る。これは一般に、比較的小さな操縦力が必要な自動車
の高速作動にとって望ましい。

これに対して弁本体と弁スプールとに相互に作用する電
磁石装置を設け、該で磁石装置を車速に応じた信号によ
って制御することにより、車速に応じた磁力を発生さ
せ、その磁力の作用によってパワーステアリング力を調
整するようにしたステアリング装置が開発されている。
例えば、特開昭61−241271号、同62−43364号、及び、
実開昭62−123487号等に開示されたものがある。

しかし、これらに開示された装置には、次のような欠点
があった。すなわち、これらの装置では、弁本体もしく
は弁スプールのいずれかにソレノイドコイルを取り付け
るようになっており、従って、該コイルに電流を供給す
るためにはスプリットリングやブラシを必要とする。し
かし、それらのエレメントは一般的に余り信頼性がある
ものではなく、従って、定期的な点検を必要とするので
ある。

［発明の構成及び作用効果］ 本発明は、このような従来技術の問題点を解消すること
を目的とするものであり、相対的に回転可能で、運転手
操縦のスエタリングシャフト（以下に述べる実施例にお
いてスプールシャフト18として示す）とステアリングギ
ヤ（同実施例においてピニオンギア28として示す））と
の間を接続する一対の液圧素子（同実施例において弁ス
プール54及び弁本体64として示す）と、該液圧素子間の
弾性的な回転連結を生じさせるための電磁制御装置（同
実施例において参照番号92で示す）とを備え、前記液圧
素子が、その相対回転により、ステアリングシャフトに
加えられる運転手による操縦力に対応するレベルのステ
アリング力を生じさせるための液圧流れを発生させるよ
うになされており、前記電磁制御装置が、前記一対の液
圧素子のうちの一方（54）と一緒に回転する第１磁性素
子（ディスク素子104として示す）と、前記他方の液圧
素子（64）と一緒に回転する第２磁性素子（磁極片10
6、108）とを有する回転磁気回路（100）を備え、前記
第１及び第２磁性素子が、最小パワーステアリング力に
相当する中央の相対位置からの前記液圧素子の相対回転
に抵抗する磁気回転連結を該液圧素子間に生じさせるよ
うにした液圧パワーステアリング装置であって、前記磁
気回転連結の強度を制御するため前記第１及び第２磁性
素子のうちの一方（106、108）に磁気的に結合した付勢
可能な静止コイル（環状励磁コイル130）を備えたこと
を基本的特徴とする液圧パワーステアリング装置を提供
する。

この液圧パワーステアリング装置においては、コイル13
0すなわちソレノイドコイルを回転する液圧素子に取り
付けず、静止状態で設定するようにしている。従って、
当該コイルに電流を供給するのにスプリットリングやブ
ラシを必要とせず、従って、上述した如き従来装置が有
していた問題を解消することができる。

本発明に係わる一体の電磁機構は回転磁気回路と静止の
磁気回路とを備える。回転磁気回路は一対の相対回転可
能な素子を有し、一方の素子は磁束を誘導するように歯
を備え、他方の素子は永久磁石連結を確立するための永
久磁石を有する。

好適な実施例においては、歯付きの素子は一対の軸方向
に位置した磁極片により画定され、永久磁石を有する素
子は磁極片間に位置したデイスク素子により画定され
る。デイスク素子は（運転手が操作する）入力ステアリ
ングシャフトと一緒に回転するように支持され、磁極片
は出力（ピニオン）ステアリングシャフトと一緒に回転
するように支持される。デイスク素子は軸方向に磁化さ
れて、偶数（Ｎ）個の半径方向に延びた交互磁極のセク
ターを形成する。各回転磁極片はデイスク素子の対応す
る軸方向の面の方へ延びたN/2個の歯を有する。静止の
磁気回路は回転磁気回路のまわりに位置した少なくとも
１つの環状の付勢コイルと、回転磁極片に隣接して位置
決めされた強磁性磁極素子とを有する。

上述の素子は２つの磁束経路を画定する。すなわち、回
転磁気回路の素子のみを含む永久磁石磁束経路と、回転
磁気回路及び静止磁気回路の両方の素子を含む電磁石磁
束経路とを画定する。回転磁極片及びデイスク素子は、
（イ）組立体がその中央位置（センタリングされた位
置）にあるときには、２つの磁束経路が磁気的に平衡
し、（ロ）入力ステアリングシャフトと出力ステアリン
グシャフトとの間に相対回転が生じたときには、２つの
磁束経路内の磁束が組立体を中央位置へ戻すような段階
的なセンタリング力を生じさせるように、方位決めされ
ている。電磁石磁束経路による力は環状の付勢コイルに
供給された電流の大きさ及び方向に応じて広範囲に亘り
可変であり、この電流は車速に関連してスケジュールさ
れ、運転手による入力トルクとパワーステアリングトル
クとの間に速度依存関係を確立する。

好適な実施例においては、本発明に係わる機構は普通の
トーションバーと組合せて使用し、液圧流体供給素子間
に可変の弾性連結を提供する。トーションバーと永久磁
石磁束経路との組合せにより、運転手による一定の操縦
入力に対して中間レベルのパワーステアリング力を発生
させるような中間弾性度の連結を提供する。単極の電流
で付勢コイルを可変的に付勢すると、弾性連結の弾性度
が可変的に増加し、運転手が一定レベルのパワーステア
リング力を発生させるに要する操縦力を減少させる。好
適には、コイルの付勢は、車則の増加につれてパワース
テアリング力のレベルが減少するように、車速に関連し
てスケジュールされている。運転手による入力を優先さ
せるようにしてもよい。

［実施例］ 第１図を参照すると、参照番号10は自動車の液圧ラック
及びピニオンパワーステアリングギヤ（以下、ステアリ
ングギヤという）の一部を示す。ステアリングギヤ10は
（円筒状で平滑な壁を有する）ボア14を備えた（２部片
の）ハウジング12内に位置する。ボア14内に位置した
（円筒状の回転）パワーステアリングギヤ弁組立体16は
軸受組立体20によりハウジング12内で回転できるように
装着された（細長い円筒状の）スプールシャフト18を有
する。スプールシャフト18の内側端部は環状流体シール
22を通って突出していて、普通のステアリングシャフト
及び運転手用の操作ハンドル（図示せず）に接続する。

スプールシャフト18の外側端部には、図示のように、ス
プライン24が設けてあり、機械的な空動き連結で（細長
い）ピニオンギヤ28に接続している。ピニオンギヤ28
は、スリーブ軸受30とピニオギヤ28のシャンク部34を収
容する玉軸受組立体32とにより、ハウジング12内に回転
自在に装着されている。シャンク部34の外端に螺入した
ナット36がピニオンギヤ28をハウジング12内に保持す
る。カップ状のカバー38をハウジング12の端部に摩擦的
にはめ込み、このカバーを外すと、ピニオンギヤ28に接
近できる。

ピニオンギヤ28の歯は、ハウジング12内に直線摺動運動
できるように装着した（細長い）ラック42の歯付き部分
40と噛合している。ラック42は適当なボールジョイント
及びタイロッド（図示せず）により自動車の操縦輪に接
続している。このような構成のため、ラック42の直線運
動により自動車の操縦輪が旋回して、自動車の操縦が可
能となる。

ラック42は、このラック42にパワーステアリング力を供
給する流体作動パワーシリンダ機構又はアクチュエータ
（図示せず）にも接続している。後述するが、パワース
テアリングギヤ弁組立体16は、ラック42へ右方又は左方
のパワーステアリング力を供給すべくパワーシリンダを
右旋回又は左旋回させるように流体を導くことができ
る。このような機能を果すパワーシリンダの一例は米国
特許第4,454,801号明細書に詳細に開示されている。

ピニオンギヤ28とラック42との緊密な噛合い係合は、ハ
ウジングのボア47内に摺動自在に装着したラック接触シ
ュー46により、達成される。ラック接触シュー46と調整
プラグ50との間に着座したらせんバネ48はラック接触シ
ュー46に張力を加える。調整プラグ50はハウジングボア
47の端部に螺合していて、バネ力を変更するために軸方
向に調整できる。調整プラグナット52は選択した位置に
調整プラグ50を維持する。

パワーステアリングギヤ弁組立体16のスプールシャフト
18は（円筒状の）弁スプール54を有する。弁スプール54
はその外周面に形成した複数個（曲状で軸方向の延び
た）油移送スロット56を有する。パワーステアリングギ
ヤ弁組立体16はボア14内で弁スプール54に回転可能に装
着された（円筒状の）弁本体64をも有する。弁本体64の
外端はピニオンギヤ28の端部を越えて延び、ラジアルピ
ン66によりピニオンギヤ28に連結している。弁スプール
54及び弁本体64は液圧素子を構成する。

弁本体64は、この弁本体と弁ボア14との間に、右旋回用
室76、供給室78及び左旋回用室80をそれぞれ画定する。
液圧ポンプ82は供給室78へ流体を供給し、この流体は、
弁スプール54と弁本体64との間の相対回転の方向及び度
合に応じて、弁スプール54の油移送スロット56及び通路
84、86を介して、右旋回用室76及び左旋回用室80へ導か
れる。右旋回用室76及び左旋回用室80は、上述のラック
42において対応するレベルのパワーステアリング力を発
生させるパワーシリンダの右側（RT）室及び左側（LT）
室に接続される。排出通路88は液圧流体を液圧ポンプ82
のリザーバ68へ戻す。パワーステアリングギヤ弁組立体
16及びその液圧システムについての詳細な説明は上記米
国特許第4,454,801号明細書に記載されている。

弁スプール54と弁本体64との間の弾性的なセンタリング
連結は、トーションバー90の作動と本発明に係る電磁機
構即ち制御装置92とにより、提供される。トーションバ
ー90及び電磁機構92は共働して、パワーステアリングギ
ヤ弁組立体16が所望のレベルのパワーステアリング力を
発生させるためパワーシリンダ（図示せず）へ流体を導
くように、運転手が加える操縦トルクに関連して弁本体
64に対して弁スプール54を回転させる。運転手により加
えられる操縦トルクがなくなったとき、トーションバー
90及び電磁機構92が弁本体64及び弁スプール54をセンタ
リングして、パワーステアリング力を消失させる。

トーションバー90はスプールシャフト18の軸方向の開口
69を同軸的に貫通する。クロスピン70がトーションバー
90の入力端をスプールシャフト18に接続する。トーショ
ンバー90の出力端にはスプライン72を設けてピニオンギ
ヤ28に接続する。軸受スリーブ74はトーションバー90の
円筒状態部分上でスプールシャフト18の内端部を支持す
る。

電磁機構92は回転磁気回路100と、静止の磁気回路102と
を有する。

静止の磁気回路102は、回転磁気回路100のまわりでボビ
ン132上に巻かれた環状の励磁コイル（付勢コイル）130
と、（コイルを部分的に包囲する強磁性の）磁極素子13
4とを有する。磁極素子134の磁極表面136−139は回転磁
気回路100に極めて近接して位置し、静止の磁気回路102
と回転磁気回路100との間での磁束の半径方向及び軸方
向の移送を容易にする。環状励磁コイル130の先端170、
172はハウジング12の適当な開口174を貫通していて、後
述する（コンピュータ制御の）制御ユニット（制御手
段）178に接続している。

回転磁気回路100は（永久磁石製の）デイスク素子（第
１磁性素子）104と、一対の（回転強磁性の）磁極片
（第２磁性素子）106、108とを有する。デイスク素子10
4は、スプールシャフト18と一緒に回転できるようにこ
のスプールシャフトの外端に固定したロータハブ110に
固定してある。磁極片106は、非磁性スペーサ107を介し
てピニオンギヤ28と一緒に回転するように、このピニオ
ンギヤの内端に固定してある。磁極片106、108の開口内
に固定された複数個のピン112は磁極片108を磁極片106
に剛直に締結し、後述するようにこれら磁極片間に所定
の角度的な整合を確立する役目を果す。

各ピン112上の一対のフランジ114は磁極片106、108に接
して着座し、デイスク素子104の軸方向の寸法よりも若
干大きな所定のクリアランスを提供する。デイスク素子
104は組立て時に磁極片106、108のほぼ中間に位置決め
される。

2a−2c図に直線的に示す図に明示するように、（永久磁
石製の）デイスク素子（第１磁性素子）104は軸方向に
磁化されていて、偶数（Ｎ）個の半径方向に延びた交互
の磁極セクターを形成し、各磁極片106、108はデイスク
素子104の軸方向の面の方へ延びるN/2個の単極の歯12
0、122を有する。歯120、122は約1/4磁極ピッチだけ角
度的にオフセットしており、デイスク素子104は、弁ス
プール54及び弁本体64がセンタリングされたときに磁極
セクターが回転磁極片106、108の同極の歯から1/8磁極
ピッチだけオフセットするように、方位決めされてい
る。

第2a−2c図に示すように、上述の諸素子は２つの磁束経
路、すなわち回転磁気回路の素子104、106、108のみを
含む永久磁石磁束経路と、回転磁気回路及び静止磁気回
路の素子104、106、108、134及び磁極表面136−139を含
む電磁石磁束経路とを画定する。

第2a−2c図を参照すると、永久磁石磁束経路を流れる磁
束はデイス素子104の永久磁石によってのみ発生する。
この磁束は（静止の）磁極素子134とは独立に存在す
る。弁スプール54及び弁本体64がセンタリングされたと
きには、第2a図に示すように、磁気的なセンタリング力
は発生しない。弁スプール54と弁本体64との間に相対変
位が生じたとき、第2c図に示すように、永久磁石磁束経
路内の磁束により発生する磁力が不平衡になり、環状付
勢コイルの付勢の有無に係わらず、矢印140の方向に合
成回復力（センタリング力）を生じさせる。この力は、
第３図に理想曲線144にてグラフ的に示すように、上記
相対変位の関数として変化する。

第2b,2c図を参照し、永久磁石の効果を無視すると、電
磁石磁束経路を流れる磁束は、主として、（静止磁気回
路の）環状付勢コイル130を付勢することにより発生す
る。鎖線にて示すように、この磁束は（静止の）磁極表
面138、139を介して（回転）磁極片108（Ｎ極）へ入
り、（静止の）磁極表面136、137を介して（回転）磁極
片106から出る。弁スプール４及び弁本体64がセンタリ
ングされたときには、第2b図に示すように、磁気的なセ
ンタリング力は発生しない。弁スプール54と弁本体64と
の間に相対変位が生じたとき、第2c図に示すように、電
磁石磁束経路内の磁束により発生する磁力が不平衡にな
り、矢印140の方向に合成回復力（センタリング力）を
生じさせる。この力はコイルの付勢及び相対変位の関数
として変化し、一定のコイル電流の大きさに対する力は
第３図に理想曲線142、142′にて相対変位の関数として
示す。

第３図に理想曲線142にて示す電磁センタリング力は、
第１極の一定の電流で環状付勢コイル130を付勢するこ
とにより発生する。この力は、少なくとも±N/4度の電
気的角度（図示の実施例では4.5度の機械的角度）又は
それ以下の相対変位に対して永久磁石のセンタリング力
（理想曲線144）に加算することができる。なお、Ｎは
（回転）デイスク素子104における磁極片の数である。
第３図に理想曲線142′にて示す電磁センタリング力
は、反対極の同じ大きさの電流で環状付勢コイル130を
付勢することにより発生する。この力は、少なくとも±
N/4度の電気的角度又はそれ以下の相対変位に対して永
久磁石のセンタリング力から減算することができる。

弁スプール54と弁本体との間の連結の有効な弾性度はト
ーションバー90のセンタリング力と、永久磁石磁束経路
のセンタリング力と、電磁石磁束経路のセンタリング力
との合計により決定される。この組分せセンタリング力
は、第４図に相対変位の関数として示す。トーションバ
ー90の力及び永久磁石磁束経路の力は、一定の設備にお
いては一定であるが、電磁石磁束経路の力は、付勢コイ
ルの付勢電流の大きさ及び方向に応じて変化し、第４図
に示す曲線のようになる。これについては後述する。

第１図に示す（コンピュータ制御の）制御ユニット178
は自動車の蓄電池（図示せず）から給電され、マイクロ
コンピュータ（μＣ）180と、入力／出力装置（I/O）18
2と、入力カウンタ（INP CTR）184と、パルス幅変調ド
ライバ（PWD）186とを備え、これらの素子は普通のもの
でよい。マイクロコンピュータ180は入力／出力装置182
を介して制御ユニットのその他の素子184、186に接続し
ている。種々の入力情報に応じて、マイクロコンピュー
タ180は環状付勢コイル130の所要の付勢に関連する出力
コマンドを発生させるための一連の所定のプログラムイ
ンストラクションを実行する。プログラムインストラク
ションは第５図のフローチャートに関連して後述する。

制御ユニットの主入力はライン188から来る振動する車
速信号であり、この信号は普通の速度ピックアップ（図
示せず）により得ることができる。車速信号は、所定の
因数で車速信号の周波数を割る入力カウンタ184を介し
て入力／出力装置182へ供給される。付勢コイル130のた
めのパルス幅変調ドライバ用コマンドは（双方向）パル
ス幅変調ドライバ186（これは普通のＨ型スイッチドラ
イバでよい）へ供給され、これに対応して自動車の蓄電
池（図示せず）からの電流で環状付勢コイル130を変調
する。コイル電流を示す信号は、適当な電流分流を伴っ
てパルス幅変調ドライバ186によりライン176上に発生
し、この信号は入力／出力装置182へ入力として供給さ
れ、コイル電流の閉ループ制御に使用される。必要な
ら、開ループ電圧制御を代りに使用してもよい。

図示の実施例によれば、トーションバー90のセンタリン
グ力と永久磁石磁束経路のセンタリング力との組合せ効
果により、第４図に曲線146にて示す中間レベルのパワ
ーステアリング力が得られる。こレベルの力は時速48キ
ロメートル（時速38マイル）如き中間車速に対して最適
である。車速が増加すると、制御ユニット178は漸増す
るレベルの第１極の電流で環状付勢コイル130を付勢し
始め、曲線148にて示すように、弁スプール54と弁本体6
4との相対変位の１単位に対する運転手の操縦力を増加
させる。車速が増加すると、制御ユニット178は漸増す
るレベルの反対極の電流で環状付勢コイル130を付勢し
始め、曲線149にて示すように、弁スプール54と弁本体6
4との相対変位の１単位に対する運転手の操縦力を減少
させる。このため、パワーステアリング力のレベルが弁
スプール54と弁本体64との相対変位に直接関連するか
ら、可変の運転手操縦力が得られる。

最大相対変位（MAX）の限界はスプールシャフト18とピ
ニオンギヤ28との間のスプラインによる空動き連結によ
り画定される。最大相対変位が生じると、操縦輪の引続
きの回転は空動き連結を介してピニオンギヤ28へ機械的
に伝達される。図示の実施例では、空動き連結は約±4.
5度の機械的角度（N/4度の電気的角度）の相対変位を許
容し、その区域に亘り永久磁石と電磁石との組合せセン
タリング力は直線的又はほぼ直線的である。

もちろん、別の制御方法を使用することもできる。例え
ば、トーションバー90は、そのセンタリング力と永久磁
石磁束経路によるセンタリング力との組合せにより、極
端なレベルのパワーステアリング力を提供するように、
設計してもよい。この場合、制御ユニット178は環状付
勢コイル130の１方向電流制御を行い、弁本体と弁スプ
ールとの連結の全体の弾性度を調整する。このような場
合、前述の（双方向）パルス幅変調ドライバの代りに単
方向ドライバを使用する。

更に別の制御方法としては、トーションバー90を完全に
無しで済ませる（使用しない）こともできる。このよう
な場合、基準レベルの（コイルに電流を流さない状態
の）パワーステアリング力は永久磁石磁束経路の磁束に
より生じたセンタリング力のみにより決定される。別の
例としては、センタリング力は１方向又は双方向の電流
で環状付勢コイル130を付勢することにより変化させる
ことができる。

使用する制御方法に拘らず、第５図は、制御を実施する
ために第１図の（コンピュータ制御の）制御ユニット17
8により実行されるコンピュータプログラムインストラ
クションを表わす簡単なフローチャートを示す。ブロッ
ク150は所定の値に可変の種々のレジスタ及びプログラ
ムを初期化するために自動車操作の各周期の初めに実行
される一連のプログラムインストラクションを指定す
る。次いで、以下の如くブロック152−162が実行され
る。

決定ブロック152、162は入力カウンタ184の車速信号出
力の低レベルから高レベルへの変遷を検知する。この変
遷を検知したとき、指示ブロック154、156、158、160が
順次実行され、車速Nvを算出し、コイル電流値Icを読取
り、パルス幅変調ドライバ（PWM）用のパルス幅を算出
してパルス幅変調ドライバ186へ出力する。ブロック154
での車速の算出は入力カウンタキャリービットの低レベ
ル、高レベル間の変遷における経過時間に基づき、この
時間は車速Nvに反比例する。パルス幅変調ドライバ用パ
ルス幅コマンドの算出は、測定したコイル電流Icからの
所望コイル電流のずれに基づき、この所望コイル電流は
第４図に示すように車速に応じて決定される。

以上、本発明を特定の実施例について説明したが、種々
の修正が可能である。基本的な形態としては、本発明の
制御装置は少なくとも２つの相対回転素子を含む静止磁
気回路と回転磁気回路とを具備する。これら磁気回路の
機能は別の（例えば円筒状の）形状で達成できる。更
に、運転手優先操縦力（軽、中、重操縦力）や圧力フィ
ードバックの如き種々の制御パラメータを、別個に又は
上述の車速パラメータと組合わせて、使用することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一体の電磁機構及びその（コンピュ
ータ制御の）制御ユニット（ブロック図で示す）を合体
したパワーステアリングギヤ弁組立体の断面図、 第2a,2b,2c図は、第１図に示す電磁機構の回転磁気回路
の概略展開図、 第３図は、一定の車速に対するステアリングシャフトの
回転量の関数として、第１図に示す電磁機構により生起
せしめられたセンタリング力を示す図、 第４図は、種々の車速に対応する第１図の制御ユニット
及び制御弁により得られる運転手操縦力の変化を示すグ
ラフ、 第５図は、本発明の電磁機構の付勢を制御するため第１
図の（コンピュータ制御の）制御ユニットにより実行さ
れるコンピュータプログラムインストラクションを表わ
すフローチャートである。 符号の説明 18:スプールシャフト 28:ピニオンギヤ、54:弁スプール 64:弁本体、90:トーションバー 92:電磁機構、100:回転磁気回路 102:静止磁気回路 104:デイスク素子 106、108:磁極片 120、122:歯、130:付勢コイル 134:磁極素子 136−139:磁極表面 178:制御ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェームス・ウォレース・バビニュー アメリカ合衆国ミシガン州48602，サギノ ー，スループ・ストリート 515 (56)参考文献 特開 昭61−241271（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43364（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−123487（ＪＰ，Ｕ)

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】相対的に回転可能で、運転手操縦のステア
   リングシャフト（18）とステアリングギヤ（28）との間
   を接続する一対の液圧素子（54、64）と、該液圧素子間
   の弾性的な回転連結を生じさせるための電磁制御装置
   （92）とを備え、前記液圧素子が、その相対回転によ
   り、ステアリングシャフトに加えられる運転手による操
   縦力に対応するレベルのステアリング力を生じさせるた
   めの液圧流れを発生させるようになされており、前記電
   磁制御装置が、前記一対の液圧素子のうちの一方（54）
   と一緒に回転する第１磁性素子（104）と、前記他方の
   液圧素子（64）と一緒に回転する第２磁性素子（106、1
   08）とを有する回転磁気回路（100）を備え、前記第１
   及び第２磁性素子が、最小パワーステアリング力に相当
   する中央の相対位置からの前記液圧素子の相対回転に抵
   抗する磁気回転連結を該液圧素子間に生じさせるように
   した液圧パワーステアリング装置において、前記磁気回
   転連結の強度を制御するため前記第１及び第２磁性素子
   のうちの一方（106、108）に磁気的に結合した付勢可能
   な静止コイル（130）を備えたことを特徴とする液圧パ
   ワーステアリング装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記最小パワーステアリング力に相当す
   る中央の相対位置からの前記液圧素子の相対回転に抵抗
   する機械的な回転連結を該液圧素子間に生じさせるため
   前記液圧素子（54、64）を機械的に連結する弾性素子
   （90）を有する機械的な回転手段を備え、該弾性素子が
   前記回転磁気連結と共働して前記液圧素子間の回転連結
   全体の強度を画定する液圧パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記弾性素子がトーションバー（90）で
   ある液圧パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれかに記載の液圧パ
   ワーステアリング装置において、前記付勢可能なコイル
   （130）が環状で前記一方の磁性素子（106、108）のま
   わりに位置し、かつ静止の磁気回路（102）の一部を構
   成し、該静止の磁気回路が前記回転磁気回路と前記静止
   の磁気回路との間に電磁磁束経路を完成させるための静
   止の磁束誘導素子（134）を備え、付勢可能なコイル（1
   30）の付勢期間中前記電磁磁束経路が、前記磁気回転連
   結と共働して全体のセンタリング力を発生させる電磁セ
   ンタリング力を生じさせ、前記液圧素子（54、64）の一
   定の相対回転従って一定レベルのパワーステアリング力
   を発生させるに必要な運転手による操縦力が前記付勢可
   能なコイルの付勢に応じ可変となるように、前記全体の
   センタリング力が前記付勢可能なコイルの付勢に応じて
   可変である液圧パワーステアリング装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記静止の磁気回路（102）の前記静止
   の磁束誘導素子（134）が前記一方の磁性素子（106、10
   8）に近接して位置した磁極表面（136−139）を有する
   液圧パワーステアリング装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のうちのいずれかに記載
   の液圧パワーステアリング装置において、前記回転磁気
   回路（100）の前記第１磁性素子が永久磁石ディスクで
   あってその軸方向で磁化された永久磁石ディスク（10
   4）により形成され、該回転磁気回路の前記第２磁性素
   子が該永久磁石ディスクの近傍で対向して位置した一対
   の回転磁束誘導素子（106、108）により形成されている
   液圧パワーステアリング装置。
7. 【請求項７】請求項６に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記軸方向に磁化された永久磁石ディス
   ク（104）が交互する磁極のＮ個のセクターを有し、前
   記回転磁束誘導素子（106、108）のうちの少なくとも一
   方が該永久磁石ディスクの軸方向の面に近接して位置し
   たN/2個の軸方向に延びた歯（120、122）を有する液圧
   パワーステアリング装置。
8. 【請求項８】請求項７に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記各回転磁束誘導素子（106、108）が
   前記永久磁石ディスクの軸方向の両面の方へ延びたN/2
   個の単一極性の歯（120、122）を有する液圧パワーステ
   アリング装置。
9. 【請求項９】請求項８に記載の液圧パワーステアリング
   装置において、前記回転磁束誘導素子（106、108）の前
   記歯（120、122）が前記永久磁石ディスクの磁極ピッチ
   の約1/4だけ角度的にずれており、該永久磁石ディスク
   （104）は、前記液圧素子（54、64）が中心相対位置に
   あるときに該永久磁石ディスクの前記セクターの軸方向
   の面が前記回転磁束誘導素子の同極性の歯から該永久磁
   石ディスクの磁極ピッチの約1/8だけ角度的にずれるよ
   うに、該回転磁誘導素子に関して位置決めされている液
   圧パワーステアリング装置。
10. 【請求項１０】請求項１ないし９のうちのいずれかに記
    載の液圧パワーステアリング装置において、自動車の速
    度に応じて前記磁気回転連結の強度を変化させるべく該
    自動車の速度に関連して付勢可能なコイルを付勢するた
    めの制御手（178）を更に備えた液圧パワーステアリン
    グ装置。
11. 【請求項１１】請求項10に記載の液圧パワーステアリン
    グ装置において、前記液圧素子（54、64）の中心相対位
    置が自動車の中速に適した中間レベルのパワーステアリ
    ング力を提供し、前記制御手段（178）が、パワーステ
    アリング力を減少させるべく前記磁気回転連結の強度を
    増大させるため自動車の中速以上の車速に対しては第１
    極性の電流で該付勢可能なコイル（130）を付勢し、か
    つ、パワーステアリング力を増大させるべく前記磁気回
    転連結の強度を減少させるため該自動車の中速以下の車
    速に対しては第２極性の電流で該付勢可能なコイル（13
    0）を付勢する液圧パワーステアリング装置。
12. 【請求項１２】請求項10に記載の液圧パワーステアリン
    グ装置において、前記液圧素子（54、64）の中心相対位
    置が自動車の比較的低い速度に適した比較的高いレベル
    のパワーステアリング力を提供し、前記制御手段（17
    8）が、パワーステアリング力を減少させるべく前記磁
    気回転連結の強度を増大させるため該自動車の比較的低
    い速度より速い車速に対して単一極性の電流で前記付勢
    可能なコイル（130）を付勢する液圧パワーステアリン
    グ装置
13. 【請求項１３】請求項10に記載の液圧パワーステアリン
    グ装置において、前記液圧素子（54、64）の中心相対位
    置が自動車の比較的高い速度に適した比較的低いレベル
    のパワーステアリング力を提供し、前記制御手段（17
    8）が、パワーステアリング力を増大させるべく前記上
    記回転連結の強度を減少させるため前記比較的高い速度
    よりも遅い車速に対して単一極性の電流で前記付勢可能
    なコイル（130）を付勢する液圧パワーステアリング装
    置。
14. 【請求項１４】請求項１乃至13のいずれかに記載の液圧
    パワーステアリング装置に使用する電磁制御装置。