JPH0747260Y2 - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は動力舵取装置の操舵力制御装置に関し、より詳
しくは、反力機構の油圧反力室に供給する油圧を制御し
て操舵力を制御するようにした動力舵取装置の操舵力制
御装置に関する。

「従来の技術」 従来、動力舵取装置の操舵力制御装置として、一対の弁
部材の相対回転によりポンプ吐出口からの油圧をパワー
シリンダに分配制御するサーボ弁と、油圧反力室に供給
される油圧に応じて操舵反力を生じさせる反力機構と、
車両の速度に応じてソレノイドへの通電状態を制御して
ハウジングに形成した孔内に摺動自在に嵌合したスプー
ル弁を進退変位させ、その進退変位位置に応じて上記油
圧反力室への油圧を制御する圧力制御機構とを備えたも
のが知られている。

上記圧力制御機構の具体例としては、上記ポンプ吐出口
とサーボ弁とを連通する供給通路に、ソレノイドにより
プランジャを進退変位させて流路面積を制御するように
した可変オリフィスを設け、この可変オリフィスの前後
に生じる流体圧力差を上記スプール弁に作用させてスプ
ール弁を進退制御させ、このスプール弁の進退変位位置
に応じて、上記供給通路と油圧反力室間の流路面積およ
び油圧反力室とタンク間の流路面積をそれぞれ制御して
油圧反力室内の油圧圧力を制御し、それによって操舵力
を制御するようにしたものがある（特開昭61−155060
号）。

またその他の圧力制御機構として、ソレノイドによって
直接上記スプール弁を進退制御させ、ポンプ吐出口とサ
ーボ弁とを連通する供給通路の流路面積を制御させると
ともに、固定オリフィスを介してタンクに連通させた油
圧反力室と上記ポンプ吐出口との間の流路面積を制御さ
せ、それによって上記油圧反力室内の油圧圧力を制御し
操舵力を制御するようにしたものも知られている（特開
昭61−105273号）。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、上記スプール弁はソレノイドへの通電停止時
にはばねによって非作動位置に復帰されるようになって
いるが、その際、圧力制御機構によっては供給通路と油
圧反力室間の流路面積が最大となるものがある。

かかる構成を有する圧力制御機構であっても、それが正
常に作動している場合には問題はないが、車両の走行中
にソレノイドの断線等の原因で上記スプール弁が非作動
位置に復帰されると、上記供給通路と油圧反力室間の流
路面積が最大となる関係上、油圧反力室内の圧力が最大
となって反力機構が舵取ハンドルに伝達する操舵反力も
最大となる。その結果、低速走行時若しくは停止時には
操舵力が大きくなりすぎて軽快なハンドル操作を行なう
ことができなくなる。

「問題点を解決するための手段」 本考案はそのような事情に鑑み、上記圧力制御機構を、
上記ハウジングとスプール弁との一方の摺動面にそれぞ
れ開口されて上記ポンプ吐出口に連通した供給通路と上
記油圧反力室に連通した反力通路と、他方の摺動面に形
成されて上記供給通路と反力通路とを連通する分配通路
と、車両の速度の減少に応じたスプール弁の変位に伴な
って上記反力通路と分配通路間の流路面積を絞るととも
に、該スプール弁が非作動位置となった際にその流路面
積を大きく維持する第１絞り部と、上記スプール弁が非
作動位置となった際に上記供給通路と分配通路間の流路
面積を所要流路面積に絞るとともに、該スプール弁が車
両の速度に応じて変位されている際にはその流路面積を
大きく維持する第２絞り部と、上記ソレノイドの通電停
止時に上記スプール弁を非作動位置に付勢保持するばね
とから構成するようにしたものである。

「作用」 上記構成によれば、油圧反力室は反力通路と分配通路と
を介して供給通路に連通するようになる。そして、車両
の走行中に何等かの原因でスプール弁が非作動位置に復
帰され、それによって上記第１絞り部が開放されて上記
油圧反力室に連通する反力通路と分配通路間の流路面積
が大きくなっても、上記第２絞り部が供給通路と分配通
路間の流路面積を絞るので結局は油圧反力室と供給通路
間の流路面積が絞られ、したがって操舵力を車両の高速
走行時にも低速走行時にも適した適切な大きさに制御す
ることができる。

「実施例」 以下図示実施例について本考案を説明すると、第１図に
おいて、動力舵取装置は、大別すると、一対の弁部材の
相対回転によりポンプ吐出口からの油圧をパワーシリン
ダに分配制御するサーボ弁１と、油圧反力室に供給され
る油圧に応じて操舵反力を生じさせる反力機構２と、上
記油圧反力室に供給する油圧を制御する圧力制御機構３
とを備えている。

上記サーボ弁１は、ハウジング４に回転自在に軸支した
入力軸５に一体に設けた第１弁部材６と、この第１弁部
材６の外周に嵌合した筒状の第２弁部材７とを備えてお
り、上記第１弁部材６は入力軸５を介して図示しない舵
取ハンドルに連動し、第２弁部材７は連結ピン８を介し
て出力軸９に連動している。

上記入力軸５の先端部は上記出力軸９の右端軸部に回転
可能に嵌合させてあり、その入力軸５の軸部と出力軸９
の軸部とに渡って配設したトーションバー10の両端を連
結ピン11によりそれぞれ入力軸５と出力軸９とに連結す
ることにより、上記入力軸５と出力軸９とを相対回転可
能に連結し、したがって上記一対の弁部材６、７を相対
回転可能としている。また、上記出力軸９はこれに形成
したピニオン12を介してラック13に連動させ、さらにこ
のラック13を介して図示しない操向車輪に連動させてい
る。

上記サーボ弁１は、従来公知のロータリー型サーボ弁を
構成しており（第２図参照）、一対の弁部材６、７の相
対回転方向に応じて、ポンプ14からの圧油を上記ラック
13に連動させたパワーシリンダ15の圧力室16、17に分配
制御できるようになっている。

次に、上記反力機構２は、第3a図、第3b図に示すよう
に、上記入力軸５の左端部円周方向90°位置にそれぞれ
半径方向に突出させて形成した受部20と、各受部20の左
端面に半径方向に形成したＶ字溝21とを備えており、ま
た第4a図、第4b図に示すように、上記出力軸９の右端面
に形成した上記受部20が遊嵌合される十字形の係合溝22
と、この十字形係合溝22の各先端部においてボール23を
それぞれ軸方向に変位可能に支持する、上記出力軸９の
右端部に形成した軸方向貫通孔24とを備えている。

上記各ボール23は、上記貫通孔24の両端面から突出して
おり、その右端面は上記十字形係合溝22内に遊嵌号され
た受部20のＶ字溝21内に係合し、また左端面は、第１図
に示すように、ハウジング４内に摺動自在に嵌合した押
圧ピストン25の右端面に当接している。そしてこの押圧
ピストン25の左側に、上記ハウジング４内に嵌着したシ
ール部材26との間で、油圧反力室27を形成している。

したがって、油圧反力室27内に油圧が導入されると、上
記押圧ピストン25が右方に付勢されてボール23をＶ字溝
21に圧接させ、出力軸９側のボール23に対して入力軸５
側のＶ字溝21が中央部に位置するように付勢する。その
結果、通常は入力軸５と出力軸９とは中立位置に保持さ
れ、その中立位置への付勢力は上記油圧反力室27に導入
される油圧の大小によって制御することができる。

なお、反力機構２は上記実施例のものに限定されるもの
ではなく、従来公知の適宜の反力機構を用いることがで
きることは勿論である。

さらに第１図に示すように、上記圧力制御機構３は、ハ
ウジング４の孔4a内に嵌合したスリーブ30と、このスリ
ーブの軸部の孔30a内に摺動自在に嵌合したスプール弁3
1と、このスプール弁31に連結されてこれを進退変位さ
せるソレノイド32とを備えている。

上記スリーブ30は、ばね33によって上記ソレノイド32の
ケースに弾接した位置から移動することがないように保
持してあり、また上記ソレノイド32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を入力する制御
装置によって通電電流が制御され、それによって上記ス
プール弁31の進退変位位置を制御できるようになってい
る。

上記スプール弁31の外周面には、第５図の概略構成図に
示すように、環状溝38Aとその左側のランド部38Bとから
構成した分配通路38を形成してあり、このランド部38B
の右側に油圧反力室27への入口側絞り部38aを、また左
側に油圧反力室27からの出口側絞り部38bをそれぞれ形
成している。

そして、上記ポンプ14の吐出口に連通する供給通路39は
上記スリーブ30とスプール弁31との摺動面40にスリーブ
30側から開口させてあり、その開口を介して上記分配通
路38の環状溝38Aに連通させている。

また上記油圧反力室27に連通する反力通路41は、上記供
給通路39の左側でスリーブ30側から上記摺動面40に開口
させてあり、上記ランド部38Bの右側の入口側絞り部38a
および環状溝38Aを介して上記供給通路39に連通させて
いる。さらに上記スプール弁31には、上記分配通路38の
左側位置に排出通路42の一部を構成する環状溝43を形成
してあり、上記反力通路41は、上記ランド部38Bの左側
の出口側絞り部38bを介してその排出通路42の環状溝43
に連通させている。

上記排出通路42は、第１図に示すように、上記スプール
弁31に形成した内部通路44を介してそのスプール弁31の
右端部に形成した低圧室45に連通し、さらにハウジング
４に形成した通路46を介してサーボ弁１の排出側に連通
してそこから上記ポンプ14のタンク47に連通している。
また、上記スプール弁31の左端部にも低圧室48を形成し
てあり、この低圧室48を上記スプール弁31の内部通路44
に連通させることにより、上記ポンプ14のタンク47に連
通させている。

さらに第５図に示すように、上記ソレノイド32の通電が
停止されている状態、例えばエンジン停止時には、上記
スプール弁31はソレノイド32の内部の図示しないばねに
よって左行端の非作動位置に付勢保持するようにしてあ
り、この状態では油圧反力室27に対する入口側絞り部38
aの流路面積が最大に、出口側絞り部38bの流路面積が最
小となるようにしている。

そしてそのスプール弁31の非作動位置において、上記分
配通路38を構成する環状溝38Aの右側に、上記供給通路3
9と分配通路38間の流路面積を所要流路面積に絞る第２
絞り部49を形成している。

以上の構成において、図示しない舵取ハンドルが操舵さ
れると、その回転方向に応じてロータリー型サーボ弁１
の弁部材６、７が相対的に回転変位されるので、その相
対変位によりパワーシリンダ15の圧力室16、17内の一方
に圧力が供給され、これによって上記ラック13に補助動
力が付与される。

そして車両の停止時若しくは低速走行時には、上記スプ
ール弁31はソレノイド32によって上第５図に示した左行
端の非作動位置から右行端位置まで大きく移動され、こ
の状態では入口側絞り部38aの流路面積が最小に、出口
側絞り部38bの流路面積が最大となり、さらに第２絞り
部49における上記供給通路39と分配通路38間の流路面積
も最大となる。

したがって車両の停止時若しくは低速走行時には、上記
油圧反力室27の圧力は実質的に零となり、反力機構２が
舵取ハンドルに伝達する操舵反力が最少となって軽快な
ハンドル操作を行なうことができる。

そしてこの状態から車両の速度が増大すると、上記ソレ
ノイド32によってスプール弁31が上記右行端位置から徐
々に左行されるようになり、その左行量に応じて入口側
絞り部38aの流路面積が増大するとともに、出口側絞り
部38bの流路面積が減少するので、油圧反力室27の圧力
は除々に増大するようになり、したがって高速走行時に
は上記反力機構２が舵取ハンドルに伝達する操舵反力も
増大して相対的に重く安定したハンドル操作を行なうこ
とができる。

そしてこの際、最高速度での走行状態であっても、スプ
ール弁31が第５図の状態となるまで左行することがない
ように、したがって第２絞り部49が上記供給通路39と分
配通路38間の流路面積を絞ることがないように設定して
ある。

次に、上述した車両の走行時に、断線等の理由によって
ソレノイド32の通電が停止されると、上記スプール弁31
はソレノイド32の内部の図示しないばねによって左行端
の非作動位置に復帰されるため、上述したように入口側
絞り部38aの流路面積が最大に、出口側絞り部38bの流路
面積が最小となる。

この状態では、油圧反力室27の圧力は最大圧力となろう
とするが、上述したようにスプール弁31が非作動位置に
位置した際には、上記第２絞り部49が供給通路39と分配
通路38間の流路面積を所要流路面積となるように絞るの
で、第６図の実線で示すように、油圧反力室27の圧力も
その流路面積に応じた適切な圧力に制御される。

その結果、第６図の点線で示す従来装置のように油圧反
力室27内の圧力が最大となって車両の停止時若しくは低
速走行時に操舵力が不当に重くなることが防止でき、他
方、高速走行時においては、操舵力が不当に軽くなるこ
とが防止できる。

なお、上記実施例ではソレノイド32によってスプール弁
31を直接進退変位させているが、前述したようにソレノ
イドによって可変オリフィスを構成するプランジャを進
退変位させて流路面積を制御するようにし、その可変オ
リフィスの前後に生じる流体圧力差を上記スプール弁に
作用させてスプール弁を進退制御させるようにしてもよ
いことは勿論である。

「考案の効果」 以上のように、本考案によれば、車両の走行中に何等か
の原因でスプール弁が非作動位置に復帰されて油圧反力
室と供給通路間の流路面積が大きくなっても、その流路
内に設けた第２絞り部によてその油圧反力室と供給通路
間の流路面積を所要の流路面積に絞ることができるの
で、操舵力を車両の高速走行時にも低速走行時にも適し
た適切な大きさに制御することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のII−II線に沿う断面図、第3b図は反力機構２を構成
する入力軸５の端部を示す正面図、第3a図は第3b図の左
側面図、第4a図は反力機構２を構成する出力軸９の端部
を示す正面図、第4b図は第4a図の右側面図、第５図は第
１図の要部を簡素化して示す概略構成図、第６図は従来
装置と本発明装置との各特性を示す特性曲線図である。 １……サーボ弁、２……反力機構 ３……圧力制御機構、４……ハウジング 4a……孔、6,7……弁部材 14……ポンプ、15……パワーシリンダ 27……油圧反力室、31……スプール弁 32……ソレノイド、38……分配通路 38a……入口側絞り部（第１絞り部） 38b……出口側絞り部、39……供給通路 40……摺動面、41……反力通路 42……排出通路、49……第２絞り部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の弁部材の相対回転によりポンプ吐出
   口からの油圧をパワーシリンダに分配制御するサーボ弁
   と、油圧反力室に供給される油圧に応じて操舵反力を生
   じさせる反力機構と、車両の速度に応じてソレノイドへ
   の通電状態を制御してハウジングに形成した孔内に摺動
   自在に嵌合したスプール弁を進退変位させ、その進退変
   位位置に応じて上記油圧反力室への油圧を制御する圧力
   制御機構とを備えた動力舵取装置の操舵力制御装置にお
   いて、 上記圧力制御機構を、上記ハウジングとスプール弁との
   一方の摺動面にそれぞれ開口されて上記ポンプ吐出口に
   連通した供給通路と上記油圧反力室に連通した反力通路
   と、他方の摺動面に形成されて上記供給通路と反力通路
   とを連通する分配通路と、車両の速度の減少に応じたス
   プール弁の変位に伴なって上記反力通路と分配通路間の
   流路面積を絞るとともに、該スプール弁が非作動位置と
   なった際にその流路面積を大きく維持する第１絞り部
   と、上記スプール弁が非作動位置となった際に上記供給
   通路と分配通路間の流路面積を所要流路面積に絞るとと
   もに、該スプール弁が車両の速度に応じて変位されてい
   る際にはその流路面積を大きく維持する第２絞り部と、
   上記ソレノイドの通電停止時に上記スプール弁を非作動
   位置に付勢保持するばねとから構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。