JPS59213571A - 動力かじ取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、油圧力で、車両のハンドル操作を軽減する
動力かじ取り装置に関する。

（従来の装Ｒ） この種の動力かじ取り装置は、車速がある程度上Ａした
とき、パワーアシストを停止して、マニアル操作に切換
え、車速に応じた操作性を維持するようにしている。

また、この動力かじ取り装置は、マニアルステアリング
装置に比べて、ギヤレシオを小さくし、その操作性をシ
ャープにするのが一般的である。

したがって、上記のようにマニアル操作に切換えたとき
も、そのギヤレシオが小さいままとなるので、ステアリ
ングの操作感が極めて重くなる。

高速時に、ステアリングの操作感が重いのは、一般的に
考えれば、何の不都合もない。

ところが、高速時といえども、／＼ンドルの中立位置近
傍でのハンドル操作、いいかえれば、直進走行時の微小
操作が、あまり重すぎてもその操作性が悪くなる。

この点について、従来の装置では、何の対策′も施され
ていなかった。

（本発明の目的） この発明は、マニアル操作に切換えたとき、／＼ンドル
の中立位置近傍では、ギヤレシオを大きくし、中立位置
以外の領域では、ギヤレシオを小さ・でする動力かじ取
り装置の提供を目的にする。

（本発明、の実施例） 第１図および第２図に示、したこの実施例は、／＼ンド
ルｌのステアリングシャフト２の先端に、３木のアーム
２ａを段けるとともに、このアーム２ａのそれぞれに遊
星ギヤ３を設けている。

そして、この遊星ギヤ３は、サンギヤ４とリングギヤ５
とにかみ合っている。

上記サンギヤ４には、ロッド６の一端を固定しているが
、このロッド６の他端には、パワーシリンダ７のピスト
ン８にら合している。そして、このピストン８は、その
回転を規制され、軸方向にのみ移動可能にしている。

したがって、上記サンギヤ４およびロッド６が回転する
と、ピストン８が軸方向に移動することになる。

このようにしたピストン８には、ラック８ａを形成し、
このラック８ａにセクタギヤ９をがみ合わせている。

また上記リンクギヤ５は、コントロールバルブａの本体
１０に回転自在に内装している。

そして、このコントロールバルブａは、・上記本体ｌＯ
にスリーブ１１をがん着するとともに、このスリーブ１
１内にスプール１２を摺動自在に内装している。

上記のようにしたスプール１２は、連結ピン１３を介し
て前記リングギヤ５と連係する構成にしている。つまり
、この連結ピン１３は、その一端をリングギヤ５に固定
するとともに、他端をスリーブ１１に形成の長孔１４か
ら突出させ、その突出端を、スプール１２内まで貫通さ
せている。

したがって、リングギヤ５が左右いずれかに回ると、そ
の回転方向に沿ってスプール１２が、左右いずれかに移
動する。

このようにしたスプール１２は、その両端を反力室１５
．１６に臨ませるとともに、この反力室１５．１６内に
介在させたスプリング１７．１８を、スプール１２の両
端に位置させたばね受け１９．２０に作用させている。

このようにしたばね受け１８．２０は、スプリング　　
　　　１１７．１８の作用で、スプール１２に圧接する
とともに、その大径部外周が、前記スリーブ１１の両端
に当る関係にしている。そして、これら両方のばね受け
１８．２０の上記大径部外周が、スプリング１７．１８
の作用で、スリーブ１１の両端に接している状態では、
当該スプール１２を、第２図に示す中立位置に保持する
構成にしている。

なお、上記した各ギヤおよびコントロールバルブａは、
第２図に示した出力機構Ｘとして、ステアリングシャフ
ト２の先端部分に設ける。そして、この第２図では、当
該出力機構Ｘを取り出し、それを拡大して示している。

したがって、この拡大部分におけるポンプ通路２１とタ
ンク通路２２とは、上記出力機構Ｘ側の通路２１．２２
と同一の通路を表わしている。

このようにしたコントロールバルブａは、そのスリーブ
１１内周面には、上記ポンプ通路２１に常時連通する環
状溝２３．２４を形成するとともに、タンク通路２２に
常時連通する環状溝２５を形成している。また、スプー
ル１２の外周面には、環状凹溝２６．２７を形成してい
る。

そして、スプール１２が図示の中立位置にあるときの環
状凹溝２６．２７が位置する箇所には、連通ポート２８
．２８を形成している。この連通ポートのうちの一方の
連通ポート２８は、前記パワーシリンダ７の一方の室７
ａに連通し、連通ポート２８は他方の室７ｂに連通させ
ている。

しかしてスプール１２が、図示の中立位置にあるとき、
上記両室７ａ、７ｂが、ともにタンクＴに連通ずる。つ
まり、この中立位置においては、前記環状溝２３〜２５
のすべてが、スプール１２に形成の環状凹溝２８．２７
を介して連通ずる構成にしているので、ポンプＰからの
圧油は、すべてタンクＴに戻るとともに、室７ａ、７ｂ
もタンクＴに連通ずる。

そして、上記中立位置から、スプール１２が左右いずれ
か、たとえば図面右方向に移動すると、環状溝２３と環
状凹溝２６との連通が遮断されるととも゛に、この環状
凹溝２８が、環状溝２５と連通ずる。また、環状凹溝２
７と環状溝２５との連通が遮断されるとともに、この環
状凹溝２７が環状溝２４と連通ずる。

この状態で、ポンプＰからの圧油は、環状溝２４→環状
凹ｔＲ２７→連通ポート２９を経由して、パワーシリン
ダ７の室７ｂに流入する。

一方、室７ａ内の油は、連通ポート２８→環状凹溝２６
→環状溝２５を経由して、タンクＴに戻る。

したがって、パワーシリンダ７のピストン８は、第１図
左方向に移動する。

また、スプール１２が上記とは反対方向に移動すれば、
ビスＩ・ンが第１図右方向に移動することになる。

このようにしたコントロールバルブａの前記反力室工５
．１６には、通路３０．３１を接続するとともに、これ
ら通路３０．３１は、その上流側で合流し、ソレノイド
バルブＳのポート３２に接続している。

このソレノイドバルブＳには、スプール３３を内装する
とともに、上記とは別のポート３４を前記ポンプＰに接
続している。

そして、上記スプール３３には、その一端にスプリング
３５を作用させ、ソレノイドが非励磁のとき、このスプ
リング３５の作用で、図示のノーマル位置を保持するよ
うにしている。

このノーマル位置においては、ポンプＰに接続したポー
ト３４が閉じるとともに、反力室７ａ、７ｂに接続した
ポート３２が、タンクＴに連通ずる構成にしている。

また、ソレノイドが励磁して、スプール３３がスプリン
グ３５に抗して移動すると、上記タンクＴへの通路が遮
断されるとともに、両ポート３２．３４が連通する。

そして、上記ソレノイドバルブＳは、車両のスピードに
応じて切換わるが、その切換制御機構は、次のとおりで
ある。

すなわち、前記ステアリングシャフト２には、回転角セ
ンサ（図示していない）を接続している。この回転角セ
ンサは、ハンドル１の回転角を検出するが、その目的と
するところは、ハンドルｌを操作しているかどうかを、
回転角信号として検出することである。

また、エンジン３６のクランク軸あるいはドライブ軸に
速度センサ３７を設け、この速度センサ３７によって、
エンジン速度を検出するようにしている。

そして、上記のように回転角信号として検出したハンド
ル操作信号と、速度センサ３７からの車速信号とは、そ
れら両信号ともインターフェース３８を経由して、演算
処理回路３９に送られる。

この演算処理回路３９は、上記ハンドル操作信号と車速
信号とに応じて、ソレノイドバルブＳを制御する。

つまり、ハンドル１をニュートラル位置に保持した直進
走行時であって、その車速が記憶回路４０に記憶された
設定速度以上になると、前記ソレノイドを励磁させる。

すなわち、ポート３２と３４とを連通させる。また、こ
の直進走行時に、その車速が上記設定速度以下になると
、ソレノイドが非励磁状態になり、図示のノーマル位置
に切換わる。

一方、ハンドル操作信号が出力しているときに、車速が
上記設定速度を超えた場合には、そのハンドル操作が終
るまで、ソレノイドバルブＳを非励磁の状態に維持する
。したがって、この場合には、スプール３３が図示のノ
ーマル位置を保持する。そして、この状態から／＼ンド
ルｌを中立位置に戻すと、ソレノイドバルブＳが励磁し
て、ポート３２と３４とを連通させる。

また、上記設定速度以上のスピードで、走行していると
きにハンドル操作をし、そのハンドル操作中に車速が設
定速度以下になった場合には、そのハンドル操作が終る
まで、ソレノイドバルブＳは励磁状態を維持する。そし
て、この状態から／＼ンドル操作が終了して、ハンドル
ｌを中立位置に戻すと、その時点でソレノイドバルブＳ
を非励磁の状態に切換える。

なお、図中符号４１は信号増幅回路である。

このようにした構成における作用を次に説明する。

しかして当該車両が、設定速度以下のスピードで走行し
ているときは、前記制御機構の作用でソレノイドバルブ
Ｓが、図示のノーマル位置を保持する。ソレノイドバル
ブＳがノーマル位置を保持すれば、コントロールバルブ
ａの反力室１５．１６がタンクＴに接続する。

反力室１５．１６がタンクＴに連通している状態、すな
わち設定速度以下の低速走行時に、ハンドルｌを回すと
、パワーシリンダ７が、油圧力によって駆動する。

つまり、低速走行時には、その接地抵抗が大きいので、
上記のようにハンドル１を回したとき、サンギヤ４が回
転せず、リングギヤ５のみが回転する。リングギヤ４が
回転すると、その回転方向に沿って、コントロールバル
ブａのスプール１２が移動する。このようにスプール１
２が移動すれば、前記したようにポンプＰからの圧油が
、パワーシリンダ７のいずれかの一方の室７ａあるいは
７ｂに流入するとともに、いずれか他方の室がタンクＴ
に連通ずる。

したがって、パワーシリンダ７のピストン８が油圧力で
移動して、セクタギヤ９を回すので、ハンドル１の回転
方向に応じて、当該車輪がその方向を変える。このとき
のハンドル操作力は、パワーアシストによって、軽くな
る。

これに対して、前記設定速度以上のスピードで、当該車
両が走行しているときは、パワーアシストが停止して、
そのステアリング操作がマニアル操作に切換わる。

つまり、設定速度以上のスピードが出ているいるときは
、速度センサ３７からの速度信号によって、ソレノイド
バルブＳがノーマル位置から切換わり、ポート３２と３
４とを連通させるとともに、ポート３２とタンクＴとの
連通を遮断する。

したがって、ポンプＰからの圧油は、ポート３４→ボー
ト３２→通路３０および３１を経由して、反力室１５．
１６のそれぞれに流入する。

このように反力室１５．１６に圧力が導入されるので、
コントロールバルブａのスプール１２が、両側から押し
付けられ、図示の中立位置を保持するとともに、上記油
圧力でその移動が規制される。

このようにスプール１２の動きが規制されるということ
は、連結ピン１３を介してこのスプール１２と連係して
いるリングギヤ５の回転も規制されることになる。

したがって、この状態でハンドル１を回すと、リングギ
ヤ５が回転せずに、サンギヤ４が回転する。サンギヤ４
が回転すれば、ロッド６先端部分のスクリューのピッチ
に応じて、ピストン８が移動し、セクタギヤ９を回す。

つまり、パワーアシストを停止したマニアル操作状態に
なる。

そして、この発明では、高速走行時であって、ハンドル
の中立位置付近での操作、換言すれば、直進走行時に、
適度な操作感が得られるようにした点に特徴を有するが
、そのめにこの実施例では、次のように構成している。

すなわち、ハンドル１を中立位置に保持したとき、のラ
ック８ａとセクタギヤ９とのかみ合い部分およびその近
辺において、ラック８ａあるいはラック９のいずれか一
方のピッチ円サークルを、他の部分のピッチ円サークル
に対して変化させて、当該部分のギヤレシオを大きくし
ている。

上記のように構成したので、設定速度以上のスピードで
車両が走行しているとき、第３図に示すように、ハンド
ルｌの中立位置近傍でのギヤレシオが大きくなる。

したがって、設定速度以上でのマニアル操作状態では、
その中立位置近傍の／＼ンドル操作感が適度なものとな
る。しかもその中立位置近傍以外の領域では、そのギヤ
レシオが小さくなるので、シャープな操作性を維持でき
る。

（本発明の構成） この発明の構成は、設定速度以下の低速走行時には、パ
ワーシリンダを油圧力で動作させてステアリング操作す
る一方、設定速度以上の高速走行時には、マニアル操作
に切換える動力かじ取り装置において、当該ハンドルの
中立位置近傍におけるギヤレシオを、他の部分のギヤレ
シオより大きくした点に特徴を有する。

なお、この発明では、前記実施例のようにウオームセク
タ式であってもよいし、ラックピニオン式でもよく、結
局どのような形式のステアリングギヤを用いても、この
発明を適用できる。

なぜなら、どのようなステアリングギヤ形式のものでも
、そのハンドルの中立位置近傍のギヤレシオを変えるだ
けで、この発明を構成しうるからである。

（本発明の効果） この発明は、上記のように構成したので、高速走行時の
マニアル操作のときに、当該ハンドルの中立位置近傍で
のハンドル操作感が適度なものになる。

そのために、高速時の直進走行で、わずかにハンドルを
切るときの操作性が良くなる。

また、」二記中立位置近傍以外の領域では、そのギヤレ
シオが小さくなるので、高速走行時にある程度ハンドル
を大きく切るとき、そのハンドル操作が極端に重くなる
。

したがって、高速時のハンドル操作の危険がなくなると
ともに、その操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図はハンド
ルとパワーシリンダとの関係を示した概略構成図、第２
図はコントロールバルブ部分を取り出して拡大断面とし
て示した回路構成図、第３図はハンドルの回転角とギヤ
レシオとの関係を示したグラフである。 １１１争番ハンドル、７争・・ノ＜　’７−　シ＋）　
７ダ。 代理人弁理士　嶋　宣之 同　　　　村上健次 第３図 手続補正書（自発） 昭和５８年８月２０日 特許庁長官　志賀　学殿 ２発明の名称 動力かじ取り装置 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易センタービル 名称（０９２）萱場工業株式会社 代表者　円部　健 ４代理人　〒１７０　　賞（９８７）２９３Ｅｌ住所　
東京都豊島区東池袋１−４７−３■明細書第５頁第６行
、第８行及び第１１行に、ｒ出力機構Ｘ」とあるのを、
１制御機構Ｘ」と補正する。 ■同書第１５頁第９行〜第１４行を下記のように補正す
る。 記 また、低中走行時の中立位置近傍以外の領域では、その
ギヤレシオが小さくなるので、シャープな操作性を維持
することができる。 ■図面第２図を別紙のとおり補正する。 （以」二）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 設定速度以下の低速走行時には、パワーシリンダを油圧
   力で動作させてステアリング操作する一方、設定速度以
   上の高速走行時には、マニアル操作に切換える動力かじ
   取り装置において、当該ハンドルの中立位置近傍におけ
   るギヤレシオを、他の部分のギヤレシオより大きくした
   動力かじ取り装置。