JPS60240568A - 動力舵取装置の操舵力制御装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、パワーシリンダのピストンに形成されたラッ
ク歯と、このランク歯と噛合うセクタシャフトに形成さ
れたセクタギヤとのプリロードを可変に制御することに
よっ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ものである。

〈従来技術〉 一般にボールスクリュー形舵取装置は、ねじ軸と、この
ねじ軸にポールを介して取付けられたポールナツトと、
ホールナツトに形成されたランク歯と噛合うセクタギヤ
をもつセクタシャフトとを備えており、従来はシリンダ
装置の作動により前記セクタシャフトに軸方向の推力を
付与し、この推力を車速に応じて行うことにより前記ラ
ンク歯とセクタギヤとのプリロードを車速に応じて制御
していた。

このものは、オイルポンプによりオイルパンかと混合し
ないようシール対策を考慮しなければならないのと、車
速以外の例えばハンドル回転角に応じてプリロードを制
御できない欠点が有った。

〈発明の目的〉 上述した欠点を解決すべく本発明の目的とするところは
、パワーシリンダに圧力流体を供給するパワーシリンダ
用ポンプの吐出流量の一部をセクタシャフトに軸方向の
推力を付与するシリンダ装置に供給するようにして構造
を簡単にし、車速以外の例えばハンドル回転角に応じて
プリロードを制御できる動力舵取装置の操舵力制御装置
を提供することである。

〈発明の構成〉 本発明による動力舵取装置の操舵力制御装置は、供給ポ
ンプより吐出された圧油を動力舵取装置に供給するため
の供給流量と一定の制御流量とに分流制御する流量制御
装置を設け、この制御流量の圧油を電磁圧力制御弁によ
り車速等に応じて圧力制御してセクタシャフトに軸方向
推力を与えるシリンダ装置に供給するようにしたことを
特徴とするものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、１０はギヤハウジングであり、このギ
ヤハウジング１０内にはセクタシャフト１１が回転かつ
軸動可能にころがりベアリング１３によって軸承されて
いる。前記セクタシャフト１１にはセクタシャフト１１
の軸線に対して所定角度傾斜したセクタギヤ１２が形成
されている。

ギヤハウジング１０にはシリンダ室１０ａが形成され、
このシリンダ室１０ａ内にセタクシャフ）Ｉｆの軸線と
直角方向に摺動可能にピストン２０が嵌挿されている。

このピストン２ｏの軸線方向の中央部外周にはランク歯
２１が形成され、このランク歯２１は前記セクタギヤ１
２と噛合している。前記ピストン２０の軸線部にはボー
ル２２を介してねじ軸２３が螺合されており、このねじ
軸２３の一端は囲路のコントロールバルブを介して囲路
のステアリングホイールに連結されている。

前記ピストン２０によって区分されたシリンダ室１０ａ
の左右室には前記コントロールパルプにより分配された
供給ポンプからの圧力流体が供給されるようになってい
る。

ギヤハウジング１０にはシリンダブロック３０が固定さ
れ、このシリンダブロック３０にエンドカバー３１が固
定されている。シリンダブロック３０とエンドカバー３
１によってシリンダ室３２が形成され、このシリンダ室
３２にピストン３３がセクタシャフト１１の軸線方向に
摺動可能に嵌挿されている。ピストン３３の中心部には
セクタシャフト１１と反対側へ突出して小径部３３ａが
形成され、この小径部３３ａにピストン３３と同軸に調
整軸３４の一端がねし込み固定されている。

前記調整軸３４の他端には拡大頭部３４ａが形成されて
おり、この拡大頭部３４ａをセクタシャフト１１の一端
に形成された係合部１１ａに係合させて固定ねじ３５を
ねし込むことにより調整軸３４の他端がセクタシャフト
１１に相対回転のみ可能に連結される。シリンダブロッ
ク３ｏ、エンドカバー３１、シリンダ室３２、ピストン
３３、調整軸３４によってシリンダ装置７２が構成され
る。

前記シリンダブロック３０にはリザーバタンクとセクタ
シャフト１１側のシリンダ室３２とを連通する第１の送
出口３６が形成され、エンドカバー３１には外部から小
径部３３ａ側のシリンダ室３２へ圧力流体を供給する第
２の送出口３７が形成され、これら送出口３７．３６は
シリンダ室３２の左右室に開口されている。

５０は自動車エンジンによって駆動される供給ポンプを
示し、この供給ポンプ５ｏの吐出ポートは第１および第
２の流量制御弁５１．５２を介してコントロールパルプ
の供給ポートに接続されている。かかる第１の流量制御
弁５１は、供給ポンプ５０の吐出ポートとコントロール
バルブの供給ポートとを接続する供給通路４５中に設け
られたメータリングオリフィス５３と、このメータリン
グオリフィス５３の前後圧に応じて作動されこの前後圧
を常に一定に保持するように、リザーバに　＼接続され
たバイパス通路５４を開口制御するバイパス弁５５とに
よって構成され、この第１の流量制御弁５１によってポ
ンプ吐出流量が動力舵取装置に必要な流量よりも一定量
多い流量Ｑｌに制御され、余剰流はバイパス通路５４を
介してリザーバにバイパスされる。また前記第２の流量
制御弁５２は、前記供給通路４５中に前記メータリング
オリフィス５３と直列に設けられたメータリングオリフ
ィス５６と、このメータリングオリフィス５６の前後圧
に応じて作動されこの前後圧を常に一定に保持するよう
にバイパス通路５７を開口制御するバイパス弁５８とに
よって構成され、この第２の流量制御弁５２により、前
記第１の流量制御弁５１にて制御された一定流量Ｑ１の
圧油が動力舵取装置に供給するための供給流量Ｑ２に制
御され、残る一定量Ｑ３　（ＱｉＱ２）の圧油がバイパ
ス通路５７にバイパスされる。

前記第２の流量制御弁５２のバイパス通路５７は導入通
路４６を介して前記第２の送出口３７に接続され、この
導入通路４６は後述する構成の電磁レリーフ弁６０を介
してリザーバに接続される。

上記した第１および第２の流量制御弁５１．５２により
ポンプ吐出流量を供給流量Ｑ２と制御流量Ｑ３とに分流
制御する流量制御装置を構成している。

次に前記電磁レリ−フ通路弁の構成を第２図に基づいて
説明する。かかる電磁レリーフ弁６０は、ハウジング６
１に固定された弁本体６２と、この弁本体６２に取付け
られたソレノイド６３と、このソレノイド６３゛への通
電によって変位する可動スプール６４と、前記第２の送
出口３７に連通されたレリーフ通路６５を形成した弁座
部材６Ｇと、この弁座部材６６のレリーフ通路６５をｍ
ｌ閉するボール弁６７と、このボール弁６７と前記可動
ス　′プール６４との間に介挿されたレリーフ圧設定用
のスプリング６８及びバランス用スプリング６９とによ
って構成されている。可動スプール６４は通常スプリン
グ６８．６９のバランスによって図の状態に保持され、
レリーフ圧設定用スプリング６８のバネ荷重を最大に設
定している。しかるにソレノイド６３による吸引作用に
よって可動スプール６４がバランス用スプリング６９に
抗して右−方向に変位するに従い、スプリング６８のバ
ネ荷重を低下させるようになっている。前記ソレノイド
６３にはコンピュータ７０によって制御されるソレノイ
ド駆動回路７１から車速■およびハンドル回転角θに応
じた電流が供給されるようになっている。前記車速■に
応じて制御圧力（レリーフ圧）ＰＣは第３図に示すよう
に変化し、又前記ハンドル回転角θに応じて制御圧力Ｐ
ｃは第４図に示すように変化するとともに車速■の上昇
に応じて一点鎖線から実線へ変化する。

この場合、電磁レリーフ弁６０に代えて、車速■、ハン
ドル回転角θに応じて可変絞りの絞り面積を変化させる
電磁制御弁を設けても、第３図。

第４図に示すような圧力制御を行い得るものである。

次に上記構成における動作について説明する。

供給ポンプ５０より吐出された圧油は第１の流量制御弁
５１によって所定流量Ｑ１に制御され、さらにこの流量
Ｑ１の圧油は第２の流量制御弁５２によって所定流量Ｑ
２に制御され、残りの流量Ｑ３　（Ｑｌ−Ｑ２）はバイ
パス通路５７にバイパスされる。かかる流量Ｑ２の圧油
はコントロールバルブの供給ポートに供給され、またバ
イパス通路５７にバイパスされた流量Ｑ３の圧油は電磁
レリーフ弁６０を介してリザーバにドレンされる。車速
が低くハンドル回転角が大きい状態においては、電磁レ
リ、−フ弁６０のソレノイド６３に最大電流が供給され
、これによりレリーフ圧設定用スプリング６８のバネ荷
重は実質的に０となり、制御圧力ＰＣはＯに保持される
。従ってセクタシャフト１１には、組付は時にピストン
３３のエンドカバー３１側への摺動が阻止さている状態
で調整軸３４をセクタシャフト１１側へ螺進させたとき
の初期プリロードＦＯのみが作用している。

コンヒユータフ０に入力される車速Ｖに応じた信号およ
びハンドル回転角θに応じた信号に応じてソレノイド駆
動回路７１が制御され、電磁レリーフ弁６０のソレノイ
ド６３に供給される電流が車速Ｖの上昇あるいはハンド
ル回転角θを０　（中立状態）に近づけるにつれて低下
される。これによりレリーフ圧設定用スプリング６８の
バネ荷重が車速の上昇あるいはハンドル回転角が０に近
づくにつれて増大され、その結果第２の送出口３７を介
してシリンダエンド３Ｉ側のシリリンダ室３２に導入さ
れる制御圧力ＰＣが車速の上昇あるいはハンドル回転角
θが０に近づくにつれて高められる。これによりセクタ
シャフト１１は制御圧力ＰＣに応じた軸方向推力でラッ
ク歯２１とセクタギヤ１２とのプリロードが増加する方
向に押付けられ、マニアルトルクを増大させる。このよ
うに車速■が上昇すると車速■に応じた制御圧力ｐｃが
ピストン３３に作用され、車速の上昇に比例してマニア
ルトルクが増大する車速感応性がもたらされる。又、ハ
ンドル回転角θが０　（中立状態）に近づくにつれて制
御圧力ＰＣが上昇し、マニアルトルクを増大させるよう
にしたので、ハンドルの中立状態におけるハンドルの安
定性が向上する。

上記した実施例においては、シリンダ装置７２に導入す
る制御圧力ＰＣを車速、ハンドル回転角に応じて制御す
る例について述べたが、この制御圧力ＰＣを車速、ハン
ドル回転角の他にハンドル回転速度等によって制御する
こともできることはもちろんである。

また上述した実施例は、供給ポンプ５ｏがら吐出された
圧力流体を第１の流量制御弁５１にて動力舵取装置に必
要な流量よりも一定量多い流量Ｑｌに制御しこの流量Ｑ
、を第２の流量制御弁５２にて動力舵取装置に必要な流
量Ｑ２に制御し、残る一定量Ｑ３（Ｑｌ−Ｑ２）の圧油
をバイパス通路５７を介して第２の送出口３７に送給し
、記一定ｎＱ３の圧油の圧力を電磁レリーフ弁６ｏによ
って制御した例について述べたが、他の変形例として第
５図に示すように供給ポンプ８ｏから吐出された圧力流
体を第１の流量制御弁８１にて動力舵取装置に必要な流
量Ｑ２に制御し、バイパスされた余剰流を第２の流量制
御弁８２にてシリンダ装置８３に必要な一定量Ｑ３に制
御し、前記一定量Ｑ３の圧油の圧力を電磁レリーフ弁８
４によって制御しても前述した例と同様な機能が得られ
る。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明は、供給ポンプより吐出された
圧油を動力舵取装置に供給するための供給流量と一定の
制御流量とに分流制御する流量制御装置を設け、この制
御流量の圧油を電磁圧力制御弁により車速等に応じて圧
力制御してセフタフシャフトに軸方向推力を与えるシリ
ンダ装置に供給するようにした構成であるので、ＰＳ用
の油と異なる油が混合する恐れがなく、車速以外の走行
状態に応じて操舵力を制御できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は動力舵取
装置の断面図に油圧系統図を供回した図、第２図は電磁
レリーフ弁の断面図、第３図は車速に対する制御圧力の
変化を示す図で、第４図はハンドル回転角に対する制御
圧力の変化を示す図、第５図は他の変形例としての油圧
系統図。 １０・・・ギヤハウジング、１０ａ・・・シリンダ室、
１１・・・セクタシャフト、１２・・・セクタギヤ、２
０・・・ピストン、２１・・・ラック歯、３０・・・シ
リンダブロック、３１・・・エンドカバー、３２・・・
シリンダ室、３３・・・ピストン、３４・・・調整軸、
３６・・・第１の送出口、３７・・・第２の送出口、５
０・・・供給ポンプ、５１・・・第１の流量制御弁、５
２・・・第２の流量制御弁、６０・・・電磁レリーフ弁
。 特許出願人 豊田工機株式会社 中速Ｖ 第４図 ｃ ′″ｅ　０　ノ（リドノし回転角ｅ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パワーシリンダと、ポンプから供給される圧力流
   体をパワーシリンダの左右室に分配するコントロールバ
   ルブと、前記パワーシリンダのピストンに形成されたラ
   ンク歯と噛合するセクタギヤを持つセクタシャフトとを
   有し、前記ランク歯と前記セクタギヤとのプリロードを
   調整できるようセクタシャフトに軸方向の推力を付与す
   るシリンダ装置を備えた動力舵取装置において、エンジ
   ンによって駆動される供給ポンプと、この供給ポンプよ
   り吐出された圧油を動力舵取装置に供給するための供給
   流量と一定の制御流量とに分流制御する流量制御装置と
   、この流量制御装置にて制御された制御流量の圧油゛を
   車速等に応した制御圧に制御する電磁圧力制御弁と、こ
   の電磁圧力制御弁にて制御された制御圧を前記シリンダ
   装置に導入する手段とによって構成してなる動力舵取装
   置の操舵力制御装置。