JPS5929568A - パワ−ステアリングの油圧反力装置 - 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】 本発明はパワーステアリングにおいて、車速に応じて操
舵反力を発生させるようにした油圧反力装置に関する。

自動車等のハンドル操作力を油圧によるパワーアシス１
−で補うことにより、軒快なハンドル操作を可能とづる
パワーステアリングが普及している。

ところで操舵力ば、車両速度が高速化するほど減少する
傾向にあり、高速域では操安性を確保する意味から、む
しろハンドルを重くする方が好ましい。

そこで、ハンドル回転に連動して切換わるパワーステア
リングの制御弁に、その切換作動に抵抗を付与するよう
に油圧反力室を設け、高速域で油圧をかけて制御弁の切
換えを重くすることにより、ハンドルの切り過ぎを未然
に防止しているものがある。

ところが、この場合には高速域で何等かの原因で油圧反
ソノ室の発生油圧が減少あるいは消失すると、油圧反力
が低減してハンドル操作が不安定になりやすくなる。

自動車の高速走行時の安全性向上のためには、このよう
な故障時にもハンドルが軽くなり過ぎることは確実に回
避されなければならない。

本発明はかかる問題を解決するために、制御弁の反力機
構として、予め必要とする最大の反力をバネによりセラ
ｌ−Ｌ、、このバネ反力を打消すように油圧反力室に油
圧を導き、高速域では油圧を弱めて所定の反力を発生さ
せることにより、高速走行時に油圧系統の故障があって
も操安性が悪化することのないようにしたパワーステア
リングの油圧反力装置を提供するものである。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明づる。

第１図において、１は図示しないハンドルの回転に連動
して左右に切換ねる制御弁、２はエンジン回転に同期し
て駆動される油圧ポンプ、３は図示しないステアリング
リンクに連係して、パワーアシストを行なうパワーシリ
ンダに示し、パワーシリンダ３の左右の油室４Ａ、４Ｂ
には、制御弁１の切換えに伴いポンプ２め−らの作動油
が選択的に供給される。

制御弁１のスプール５は、公知のように、ハンドルの回
転に伴ってステアリングリンク側との位相差分だ【プ左
右に切換わり、ポンプボートＰからの作動油をシリンダ
ポンプＣ７またはＣ２のいずれか一方に送り込み、同時
にいずれか他方をタンクポー１−　Ｔに接続する。

このスプール５の一端軸部７に、２つのビス１−ン６Ａ
、６Ｂが挿入され、ピストン６Ａ、６Ｂの間に反力バネ
８が介装される。

反力バネ８は朋バネ状に形成され、ビス］−ン６Ａと６
Ｂの間を押広げるＪ、うに作用覆る。

ピストン６△と６Ｂはバネ室９内に摺動自由に収められ
、バネ室９の両外側に形成したバネ室９の内径り、より
も小さい内径Ｄ２をもつ反ツノ室１０Ａと１０Ｂに端面
を臨まけである。

そして、ピストン６Ａと６Ｂは、両反力室１０Ａ、ＩＯ
Ｂとバネ室９の段差部に当接するとともに、軸部７の段
差部と軸部７に螺合したナツト１２にも同時に接触して
いる。

なお、ピストン６Ａ、６Ｂの内外周の摺動面にはシール
１４が介在させである。

次にこれら両反力室１０△、１０Ｂには、切換弁１５Ａ
、１５Ｂ通路１６Ａ、１６Ｂを介して、前記ポンプ２の
吐出圧の一部がシリンダボー１−Ｃ３またはＣ２から選
択的に導かれる。

切換弁１５Δ、１５Ｂは、車両の速度もしくはエンジン
回転数などを検出するセンサ１６からの信号により、コ
ン１−ローラ１７を介して切換制御される。

これにより、低車速域ではスプール５の移動方向、つま
りバネ反力を打消す方向に油圧をか（プ、高車速域では
この油圧を解除してバネ反力を最大に発揮させる。

そのために、切換弁１５Ａはシリンダボー１〜Ｃ１と反
ツノ室１０Ａを結ぶ通路１６Ａの途中に、また切換弁１
５ＢはシリンダボートＣ７ど反力室１０Ｂを結ぶ通路１
６Ｂの途中にそれぞれ介装される。

次に作用について説明する。

制御弁１はハンドル中立状態では、図示するように、反
力バネ８によってスプール５が中立状態に保持され、パ
ワーシリンダ３の左右の油室４Ａと４Ｂの圧力を同一に
保つ。

これに対して、スプール５がハンドルの回転に伴って図
中右方へ切換えられた°とする。

づると、ポンプボートＰの圧力はシリンダボートＣ１に
導かれ、パワーシリンダ３の一方の油室４Ａを高圧化す
ると同時に、シリンダボーｔ−Ｃ２がタンクボートＴに
接続して、他方の油室４Ｂを低圧化する。

これによりパワーシリンダ３が作動し始め、ステアリン
グ操作を油圧によりパヮーアシス１へする。

このとき、スプール５はピストン６Ａを介して反力バネ
８を押し縮めながら移動するのであるが、このバネ反力
がハンドル側へ操舵反力としてフィードバックされ、操
舵感覚を付与する。

ところで、反力バネ８は予め必要とする最大の反力に設
定してあり、したがって操舵抵抗の大きい低車速域では
、ハンドルは重くなり１ぎる。

このような領域では、車速（回転数）センサ１６の出力
にもとづいてコントローラ１７を介して切換弁１５Ａ、
１５Ｂが切換ゎり、左方の反力室１０Ａに高圧化してい
るシリンダボートＣ５がらの圧油を導く（ただし、右方
の反力室１０Ｂは低圧化しているシリンダボートｃ、と
連通ずる）。

このため、ピストン６Ａが油圧で右方へ押され、バネ反
力を打消づように働き、したがってスプール５を移動さ
せるのに必要な操作力が軽減、つまりハンドル操舵力が
軽くなる。

これに対して、高車速域なと操舵抵抗の小さい運転領域
では、パワーアシストがわずかでも、ハンドルは非常に
軽くなる。

このようなときは、コントローラ１７を介して切換弁１
５Ａが反力室１０Ａを低圧側に切換える。

これによりスプール５の移動方向への押圧力が消失し、
反力バネ８によってスプール５に大きな抵抗力が与えら
れ、ハン［ニルを適度に重くすることができる。

この状態を示したのが、第２図であり、油圧を発生さぜ
ない高車速域ではバネ反力のみとなり（点線Ａ）、油圧
を発生さける低車速域ではバネ反力が打消されて実線（
Ｂ）で示すように小さな操舵反力となる。

実線（Ｃ）はピストン６Ａ　（６Ｂ）に作用づ−る油圧
力で、制御弁１のストローク量が大きくなるほど高圧化
するため、操舵反力としては、制御弁中立付近かられず
かにハンドルを切ったときは相対的に重く、大きく切っ
たときは軽くなるような特性を与えられるので、低速走
行域でもハンドルのブレが少ない安定した操縦性能が得
られる。

なお、上記説明は制御弁１のスプール５が右方に移動す
るとぎのみを説明したが、反対に移動するときは、右方
の反力室１０Ｂが高圧化してバネ反力を弱めることは、
容易に理解されるであろう。

したがって、高速域などを含めて、何等かの原因で反力
室１０Ａ、ＩＯＢの油圧が減少しても、操舵反力は強ま
る方向にあるため、油圧が切れてもハンドルのふらつき
を防ぐことができる。

ところで、高速走行時などの操舵反力をさらに高めたい
ときは、第３図のように、バネ室９に高車速域で油圧を
導くように切換弁２０を設ける。

このようにづると、高車速域で、バネ反力に加えて油圧
反力が作用し、ハンドルのふらつきをなお一層確実に防
ぐことができる。

なお、この実施例では、スプール５の一端に２つの反力
室１０Ａ、１０Ｂを設けたものを示したが、各々を両端
に形成し、反力バネ８をそれぞれに設けてもよい。

また、制御弁１はスプール弁のみならず、ロータリ弁に
も適用できる。

切換弁１５Ａと１５Ｂは、ハンドルの回転方向あるいは
スプール５の移動方向を検知する手段を設り、これによ
って反力室１０Ａまたは１０Ｂに油圧を振り分けられる
ようにすれば、１つの切換弁で、しかも、シリンダボー
トｃ、、ｃ２でなくポンプボー１−　Ｐからの圧油を直
接に導くようにづることもできる。

また、切換弁１５Ａ、１５Ｂの開度を車速に比例して切
換えるようにすれば、操舵反力の不連続間が解消できる
。

以上のように本発明によれば、制御弁を中立保持する反
力バネと、このバネに対向的に作用する油圧ピストンと
、油圧ピストンに低車速域で油圧をかける切換弁を設け
たため、高速走行中に油圧が切れても反力バネによる強
い操舵反力をイー１与することができ、故障時の高速操
安性を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示Ｊ…ｉ面図、第２図はその
作動特性図、第３図は他の実施例の要部を示す断面図で
ある。 １・・・制御弁、２・・・油圧ポンプ、３・・・パワー
シリンダ、５・・・スプール、６Ａ、６Ｂ・・・ビス１
〜ン、７・・・軸部、８・・・反力バネ、９・・・バネ
室、１０Ａ、１０Ｂ・・・反力室、１５Ａ、１５Ｂ・・
・切換弁、１６・・・車速センサ、１７・・・コントロ
ーラ。 第１図 第２図 第３図 ４０１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハンドルの回転に応じて切換わる制御弁と、制御弁を介
   して選択的に供給される油圧に応動するバーシリンダと
   を備えたパワーステアリングにおいて、制御弁を中立位
   置に保持する反ツノバネと、油圧に応じてこの反力バネ
   に対向的に作用する油圧ビス１−ンと、この油圧ビス］
   −ンに低車速域で油圧を導く切換弁とを備えたことを特
   徴とするパワーステアリングの油圧反力装置。