JPS6143230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置のパワーシリンダの両室
を連通、遮断するバイパスバルブを車速に応じて
制御するための制御装置に関するものである。

一般に動力舵取装置を備えた自動車において
は、高速走行時のハンドル操作が軽くなりすぎる
不具合を補うために、動力舵取装置のパワーシリ
ンダの両室を高速走行時においては互いに連通し
て圧油を低圧側へバイパスせしめ、以つて操舵ゲ
インを低下させる方策が採られている。従つてこ
の種の動力舵取装置には、パワーシリンダの両室
を車速に応じて連通、遮断するバイパスバルブが
備えられる。

ところが高速走行時に急ハンドルを切つたよう
な場合には、前記圧油のバイパス制御による操舵
ゲインの低下によつて、却つてハンドル操作が重
くなり、不安感を生む現象が生ずる。

よつて本発明は、高速走行中に急ハンドルを切
つたような場合には、ハンドルの左右切り時に発
生する操舵圧を利用してバイパス量を制限し、以
つて急ハンドル時におけるハンドル操作の重さを
やわらげ、操舵の安定性を高めることを目的とす
るものである。

以下本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図において、１０は動力舵取装置を示し、
この動力舵取装置１０は例えば特公昭45−30417
号に記載されたもので、サーボバルブを収納した
バルブハウジング１１と、ピストンを嵌装したパ
ワーシリンダ１２とを一体的に固着してなり、ハ
ンドル操作によりサーボバルブが作動されると、
舵取用ポンプ１３より供給口１４を介して供給さ
れた圧油がパワーシリンダ１２の一方室に分配さ
れ、パワーシリンダ１２の他方室の油は排出口１
５より排出管３２を介してタンク１６に排出され
る。前記パワーシリンダ１２には車速に応じてパ
ワーシリンダ１２の両室を連通、遮断するバイパ
スバルブ１７が取付けられている。

第２図および第３図において、１８はバイパス
バルブ１７の本体で、このバルブ本体１８にはパ
ワーシリンダ１２の右室に開口するポート１９
と、パワーシリンダ１２の左室に通ずる通孔２０
に開口するポート２１が穿設されている。バルブ
本体１８には有底円筒状でかつ段付の第１のスプ
ール弁２２が摺動可能に嵌装され、この第１のス
プール弁２２はバルブ本体１８の一端に設けたエ
ンドキヤツプ２３との間に介挿したスプリング２
４の発力により通常下降端に保持されている。第
１のスプール弁２２の底部には前記ポート１９に
連通する通孔２５が形成され、また段付部には前
記ポート２１に連通する連通孔２６が形成されて
いる。第１のスプール弁２２は前記ポート１９か
ら導入される圧油によつてスプール弁２２に上向
きの推力を働かせる有効面積と、前記ポート２１
から導入される圧油によつてスプール２２に上向
きの推力を働かせる有効面積とを等しくしてい
る。すなわち、第１のスプール弁２２の大径部の
外径をD1、小径部の外径をD2、内径をD3とした
とき、（D2²−D3²）＝（D1²−D2²）に設定してい
る。

前記第１のスプール弁２２内には大径部を形成
した第２のスプール弁２７が摺動可能に嵌装さ
れ、この第２のスプール弁２７の上端は前記エン
ドキヤツプ２３に嵌合されている。第２のスプー
ル弁２７とエンドキヤツプ２３との間は第２のス
プール弁２７を下方向に押圧するスプリング２８
が介挿され、また第２のスプール弁２７と第１の
スプール弁２２との間には第２のスプール弁２７
を上方向に押圧するスプリング２９が介挿され、
通常は第２のスプール弁２７をスプリング２８の
発力によつて下方端に保持している。第２のスプ
ール弁２７の下端には絞り通路としてスリツト３
０が形成され、このスリツト３０は第２のスプー
ル弁２７が第１のスプール弁２２に対して上方に
変位されることにより、前記連通孔２６に開口
し、その開口面積は第２のスプール弁２７の変位
につれて漸次増大する。これによりパワーシリン
ダ１２の左右室は通孔２０、ポート２１、連通孔
２６、スリツト３０、通孔２８およびポート１９
を介して互いに連通される。

前記バルブ本体１８には前記動力舵取装置１０
の排出口１５とタンク１６とを連通する排出管３
２（第１図参照）に接続された背圧導管３３が接
続されている。排出管３２にはその管路抵抗等に
よつて所定の背圧が発生し、この背圧は油温の変
化による粘性の影響により変化され、従つて背圧
導管３３には油温に応じた背圧が導入される。背
圧導管３３に導入された背圧は前記第２のスプー
ル弁２７の大径部上面に作用され、前記スプリン
グ２８と協働して第２のスプール弁２７を下方
向、すなわちスリツト３０を閉止する方向に押圧
する。

また前記バルブ本体１８には後述するトロコイ
ドポンプより吐出される圧油が導入される圧油導
管３４と、前記タンク１６に接続された排油管３
５とがそれぞれ接続されている。圧油導管３４と
排油管３５との間には絞り弁３６が設けられ、ま
た圧油導管３４に導入される圧油を設定圧以下に
制御するレリーフ弁３７が設けられている。圧油
導管３４に導入された圧油は第１のスプール弁２
２に形成された通孔３８を介して第２のスプール
弁２７の大径部下面に作用され、この圧油によつ
て第２のスプール弁２７を前記背圧およびスプリ
ング２８の発力に抗して上方向、すなわちスリツ
ト３０を開口する方向に押圧する。

次に車速に応じた圧油を発生する圧油発生装置
について説明する。第４図および第５図におい
て、４１は自動車のトランスミツシヨンケース
で、このミツシヨンケース４１にはプロペラシヤ
フトに連結されるエンジン出力軸４２が回転可能
に軸承され、この出力軸４２上にヘリカル状のド
ライブギヤ４３が設けられている。前記ミツシヨ
ンケース４１には検出器本体４４が嵌着固定さ
れ、この本体４４にドライブシヤフト４５がスリ
ーブ４６を介して回転可能に軸承されている。ド
ライブシヤフト４５の一端には前記ドライブギヤ
４３に噛合するドリブンギヤ４７が固着され、他
端には図示してないがケーブルを介してスピード
メータが連結され、これによつて公知の速度検出
器４８を構成している。

前記速度検出器４８内には公知のトロコイドポ
ンプ５０が一体的に組込まれている。すなわち、
前記検出器本体４４には前記ドライブシヤフト４
５の軸心に対して所定量偏心したケーシング５１
が形成され、このケーシング５１にｎ個の内接歯
を備えたアウタロータ５２が回転可能に嵌合さ
れ、このアウタロータ５２内にｎ―１個の外接歯
を備え前記ドライブシヤフトに係止されたインナ
ーロータ５３が収納されている。検出器本体４４
一端に固着された部材５４の側壁には吸入ポート
５５と吐出ポート５６が形成され、この吸入ポー
ト５５は吸入路５７および吸入管５８を介して前
記タンク１６に接続され、また吐出ポート５６は
吐出路５９を介して前記圧油導管３４に接続され
ている。従つてドライブシヤフト４５によりトロ
コイドポンプ５０が駆動されると、タンク１６よ
り吸入ポート５５に油が吸入され、吐出ポート５
６より圧入導管３４に圧油が吐出されるが、この
圧油は前述した絞り弁３６（第３図）を介してタ
ンク１６に制限内に排出されるため、前記第２の
スプール弁２７にはトロコイドポンプ５０の回転
数に応じた、すなわち車速に応じた制御圧が作用
される。

本発明装置は上述したように構成されているの
で、エンジン出力軸４２の回転によりドライブギ
ヤ４３、ドリブンギヤ４７およびドライブシヤフ
ト４５を介してトロコイドポンプ５０のインナー
ロータ５３が回転駆動されると、吸入管５８を介
して吸入ポート５５にタンク油が吸入され、吐出
ポート５６より圧油導管３４に圧油が吐出され
る。圧油導管３４に吐出された圧油はバイパスバ
ルブ１７に導入され、第１のスプール弁２２の通
孔３８を介して第２のスプール弁２７の大径部下
面に作用されるが、この圧油の一部は絞り弁３６
を介してタンク１６に排出されるため、前記第２
のスプール弁２７の大径部下面に作用される圧
油、すなわちトロコイドポンプ５０の制御圧はエ
ンジン出力軸４２の回転数延いては車速に比例す
る。

一方動力舵取装置１０の供給口１４には、舵取
用ポンプ１３より一定量の圧油が常時供給されて
おり、また排出口１５より油が排出管３２を介し
てタンク１６に排出されているため、排出管３２
に管路抵抗等による背圧が発生し、この背圧は背
圧導管３３を介してバイパスバルブ１７に導入さ
れ、第２のスプール弁２７の大径部上面に作用さ
れる。

従つて自動車の低速走行時においては前記トロ
コイドポンプ５０の制御圧が低いため、その制御
圧をＰ、前記背圧をPb、第２のスプール弁２７
の大径部上面および下面の面積をＡ、スプリング
２９の上方押圧力をF1、スプリング２８の下方
押圧力をF2とした場合 Ｐ・Ａ＋F1＜Pb・Ａ＋F2 となる。これにより第２のスプール弁２７は変位
されず、パワーシリンダ１２の両室は遮断されて
いるので、通常の動力舵取作用が行える。

ところが車速の上昇につれてトロコイドポンプ
５０の制御圧Ｐも上昇していくので、車速が所定
速度、例えば60Km/hに達すると、 Ｐ・Ａ＋F1＞Pb・Ａ＋F2 となり、第２のスプール弁２７が上方向に変位さ
れ始め、これにより連通孔２６にスリツト３０が
開口してパワーシリンダ１２の両室が通孔２０、
ポート２１、連通孔２６、スリツト３０、通孔２
５およびポート１９を介して互いに連通される。
そして連通孔２６に対するスリツト３０の開口面
積はトロコイドポンプ５０の制御圧の上昇につれ
て変位する第２のスプール弁２７の変位量に比例
して増大する。その結果パワーシリンダ１２の両
室をバイパスされるバイパス量は車速の上昇につ
れてアナログ的に増大され、従つて高速走行時に
おいては操舵ゲインが車速に応じて低下され、ハ
ンドル操作が軽くなりすぎる不安を解消できる。

このように高速走行時においては操舵ゲインが
低下されるため、急ハンドルを切るような場合に
は逆にハンドルが重くなりすぎる傾向となるが、
ハンドルの左右切り時に発生する操舵圧が第１の
スプール弁２２に作用される。すなわちハンドル
が右に切られた場合にはパワーシリンダ１２の左
室の圧油が通孔２０およびポート２１を介して第
１のスプール弁２２の段部に作用され、またハン
ドルが左に切られた場合にはパワーシリンダ１２
の右室の圧油がポート１９を介して第１のスプー
ル弁２２の底面に作用される。

従つて第２のスプール弁２７のスリツト３０が
全開された状態、すなわち高速走行状態において
急ハンドルが切られると、パワーシリンダ１２の
圧油が第１のスプール弁２２の肩部もしくは底面
に作用され、この圧油がスプリング２４の発力に
打勝つと第１のスプール弁２２が上方に変位され
る。この第１のスプール弁２２の変位により第２
のスプール弁２７も同方向に変位されるが、、第
２のスプール弁２７の変位量はスプリング２８，
２９のばね定数の相関により第１のスプール弁２
２の変位量に比べて小さくなる。つまり第１のス
プール弁２２の変位に伴う第２のスプール弁２７
の上方向変位により、スプリング２８が圧縮され
てその発力が高められるので、第１および第２の
スプール弁２２，２７の変位量に差異がもたらさ
れる。この結果スリツト３０の開口面積Ｓは、第
６図に示すようにハンドルの左右切り時に発生す
る操舵圧Ｐの上昇に応じて縮小され、しかして第
１のスプール弁２２が所定量変位されてエンドキ
ヤツプ２３に衝接した後は、スリツト３０の開口
面積は最大開口面積の半分程度の一定値に保持さ
れる。

このようなスリツト３０の開口面積の縮小によ
りバイパス量が減少され、操舵ゲインが高められ
るため、急激なハンドル時の操舵の重さがやわら
げられ、適度の重さをもたせながらも比較的無理
なく操舵が行えるようになる。

なお上記実施例においては、車速に対するトロ
コイドポンプ５０の制御圧が油温の変化により変
動するため、第２のスプール弁２７に油温の変化
によつて同様に変化する背圧を作用せしめて温度
補償するようにしているが、かかる要素は本発明
にとつて必ずしも必要なものではない。

以上述べたように本発明は、パワーシリンダの
両室を連通、遮断するバイパスバルブを第１およ
び第２のスプール弁で構成し、この第２のスプー
ル弁を車速に応じた制御圧により第１のスプール
弁に対して作動せしめてパワーシリンダの両室を
車速に応じて連通せしめるとともに、前記第１の
スプール弁をハンドルの左右切り時に発生する操
舵圧により作動せしめ、この第１のスプール弁の
作動によつて第２のスプール弁を異なる変位量で
変位させるようにしたので、高速走行時において
はパワーシリンダの両室が車速に応じて連通さ
れ、ハンドル操作が軽くなりすぎる不安を解消で
き、また高速走行時に急ハンドルを切つたような
場合にはパワーシリンダの両室を連通する開口面
積が減少され、急ハンドル時の操舵の重さがやわ
らげられ、操舵の安定性を高めることができる特
徴がある。

【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
動力舵取装置の制御装置を概略的に示す油圧系統
図、第２図はバイパスバルブの断面図、第３図は
第２図の―線断面図、第４図はポンプを組込
んだ速度検出部の断面図、第５図は第４図の―
線断面図、第６図は操舵圧と絞り通路開口面積
との関係を示す線図である。 １０…動力舵取装置、１２…パワーシリンダ、
１７…バイパスバルブ、１８…バルブ本体、２２
…第１のスプール弁、２３…エンドキヤツプ、２
４…スプリング、２７…第２のスプール弁、２
８，２９…スプリング、３０…絞り通路（スリツ
ト）、４８…速度検出器、５０…ポンプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 動力舵取装置のパワーシリンダの両室を連
   通、遮断するバイパスバルブと、車速に応じた制
   御圧を発生するポンプとを備えたものにおいて、
   前記バイパスバルブのバルブ本体にハンドルの左
   右切り時に発生する操舵圧が作用される第１のス
   プール弁を摺動可能に嵌装し、この第１のスプー
   ル弁に前記ポンプの制御圧が作用される第２のス
   プール弁を摺動可能に嵌装し、この第２のスプー
   ル弁と前記第１のスプール弁との間に両者の相対
   変位により開口されて前記パワーシリンダの両室
   を連通する厳り通路を形成し、前記第２のスプー
   ル弁を通常は前記絞り通路を閉止する位置に保持
   するスプリングを前記バルブ本体との間に介挿
   し、前記操舵圧の上昇による第１のスプール弁の
   変位によつて第２のスプール弁を前記スプリング
   に抗して異なる変位量で変位せしめるように構成
   してなる動力舵取装置の制御装置。