JPS6378881A - 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、２一対の
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
、上記油圧反力室に供給する油圧を制御する圧力制御機
構とを備えたものが知られている。

そして上記圧力制御機構として、従来、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６１−１５５０
６０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
直接可変オリフィスを構成するスプール弁を進退制御さ
せることにより、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、これと同時にオリフィ
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、それらによって上
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
うにしたものが知られている（特開昭６１−１０５２７
３号）。

「発明が解決しようとする問題点」 しかるに、いずれの圧力制御機構においても、ポンプ吐
出口とサーボ弁とを連通する供給通路に可変オリフィス
を設けて流路面積を制御させ、動力舵取装置の非作動時
にも油圧反力室へ圧力を導入できるようにしているので
、高速直進走行時に舵取ハンドルの中立付近の剛性感を
向上させることができるが、その反面、高速直進走行時
の圧力損失が大きく油温が上昇するという問題があった
。

さらに前者の圧力制御機構では、動力舵取装置の作動に
伴なう高圧の油圧が上記プランジャに加わることから、
ソレノイドにそれに対抗し得るだけの大きな出力が要求
され、したがってソレノイドが大型化するとともに消費
電力が大きくなっていた。また上記高圧の油圧はソレノ
イドにも加わることから、その高圧の油圧に耐えるだけ
のシール性を考慮する必要があった。

ｒ問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、上記圧力制御機構を、
ハウジングの内部に形成した孔内に摺動自在に嵌合した
スプール弁と、このスプール弁に連結されてこれを進退
変位させるソレノイドと、上記スプール弁の両端部に形
成されて上記ポンプのタンクに連通ずる低圧室と、上記
スプール弁の外周面に形成した分配通路と、上記ポンプ
吐出口とサーボ弁とを連通するとともに、その一部を上
記ハウジングとスプール弁との摺動面に開口させた供給
通路と、上記摺動面に開口されて上記油圧反力室に連通
した反力通路と、上記油圧反力室とタンクとを連通ずる
排出通路に設けたオリフィスとから構成し、かつ上記ソ
レノイドによるスプール弁の変位に応じて、上記分配通
路により供給通路と反力通路間の流路面積を制御させる
ようにしたものである。

「作用」 上記構成によれば、上記供給通路はポンプ吐出口とサー
ボ弁とを単純に連通するだけなので、その通路に可変オ
リフィス機構を設けた従来の圧力制御機構に比較して構
成を簡単で小型なものとすることができ、高速直進走行
時にも圧力損失が小さく油温の上昇がおさえられる。そ
して、上記スプール弁の両端部の低圧室をタンクに連通
させるとともに、上記供給通路と反力通路をハウジング
とスプール弁との摺動面に開口させているので、スプー
ル弁には実質的にこれを一方向に付勢するような油圧が
作用することがなく、しかも上記ソレノイドに高圧が加
わることもないので、ソレノイドの小型化とソレノイド
のシールの簡素化とを図ることができる。

「実施例」 以下図示実施例について本発明を説明すると、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
相対回転にょリボンブ吐出口からの油圧をパワーシリン
グに分配制御するサーボ弁ｌ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は連結ビン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
連結ビン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
形成したビニオン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ｌ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１Ｂ、
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の左端部内周方向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
端部においてポール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。

上記各ポール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２Ｂ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ポール２３を
Ｖ字溝２１に圧接させ、出力軸９側のポール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内に圧入した有底筒状部材３１と、その軸部
に形成した孔３２内に摺動自在に嵌合したスプール弁３
３と、このスプール弁３３に連結されてこれを進退変位
させるソレノイド３４とを備えている。このソレノイド
３４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３３の進退変位量を制
御できるようになっている。

上記ポンプ１４の吐出口に連通する供給通路３５は、こ
の供給通路３５の一部を構成する上記孔３２の内周面に
形成した環状溝３８を介して上記ハウジング４とスプー
ル弁３３との摺動面３７に開口しており、さらにこの環
状溝３Ｂは前述のサーボ弁１に連通している。そして上
記スプール弁３３の外周面には、上記環状溝３８の左側
位置に分配通路３８を形成してあり、図示実施例では、
その分配通路３８を環状溝とその環状溝の右側に形成さ
れて環状溝側が窄まったテーパ面とから形成している。

上記分配通路３８は、スプール弁３３の進退変位位置に
拘らず、上記摺動面３７にそのハウジング４側から開口
した反力通路３８に常時連通しており、この反力通路３
８は上記油圧反力室２７に連通してぃる。そしてこの油
圧反力室２７は、上記押圧ピストン２５に穿設したオリ
フィス４０および入力軸５の内部通路等を介してサーボ
弁１の排出側の排出通路４１を介して上記ポンプ１４の
タンク４２に連通している。

さらに、上記スプール弁３３の両端部に低圧室４３．４
５をそれぞれ形成してあり、各低圧室４３．４５間を上
記スプール弁３３に形成した内部通路４４を介して相互
に連通させるとともに、ハウジング４に形成した排出通
路４Ｂを介して上記排出通路４１に連通させることによ
り、上記ポンプ１４のタンク４２に連通させている。

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ｌ
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１８．１７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とともに、供給通路３５内に高
圧の油圧が発生する。

この際、上記ソレノイド３４は車両の走行条件に応じて
通電電流が制御されており、例えば車両の停止時には上
記ソレノイド３４が消勢され、スプール弁３３は図示し
ないソレノイド３４の内部のばねによって左行端位置に
位置している。この状態では、分配通路３８と供給通路
３５間の流路面積、すなわち油圧反力室２７と供給通路
３５間の流路面積は実質的に零となり、したがって油圧
反力室２７内の圧力が実質的に零となるので、反力機構
２が舵取ハンドルに伝達する操舵反力は最少となり、軽
快なハンドル操作を行なうことができる。

これに対し、車両が高速で運転されている際には、その
速度の増大に従って上記ソレノイド３４の通電電流が増
大してスプール弁３３が右行されているので、そのスプ
ール弁３３の右方への変位量に応じて油圧反力室２７と
供給通路３５間の流路面積が増大し、それに伴なって油
圧反力室２７内の圧力が増大する。したがってこの際に
は、上記反力機構２が舵取ハンドルに伝達する操舵反力
が増大するので、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。

なお、上記抑圧ピストン２５にオリフィス４０を設ける
代りに、第１図の点線で示すように上記ハウジング４に
油圧反力室２７とタンク４２とを連通する排出通路４１
’を設け、この排出通路４１′にハウジング外部より流
路面積を調整することができるオリフィス４０′を設け
てもよい。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示したもので、上
記実施例のものがソレノイド３４の消勢によるスプール
弁３３の左行時に油圧反力室２７の圧力が零となるよう
にしているのに対し、本実施例の圧力制御機構１０３で
は、ソレノイド１３４の消勢によるスプール弁１３３の
左行時に油圧反力室の圧力が高圧となるようにしている
。

本実施例では、上記筒状部材３１に対応する筒状部材１
３１をハウジング１０４内に嵌合してばね１５１でソレ
ノイド１３４のケースに弾接させ、筒状部材１３１がそ
の位置から移動することがないように保持している。そ
して筒状部材１３１の軸部の孔１３２は貫通させて形成
してあり、上記ソレノイド１３４に連結したスプール弁
１３３をその筒状部材１３１内に摺動自在に貫通させて
いる。

上記スプール弁１３３の外周面に形成した分配通路１３
８は、環状溝とその左側の環状溝側が窄まったテーパ面
とから形成してあり、この分配通路１３Ｂを常時供給通
路１３５に連通させるとともに、分配通路１３８の左側
に形成してハウジング１０４とスプール弁１３３との摺
動面１３７に開口させた反力通路１３９に連通可能とし
ている。

そして本実施例では、上記抑圧ピストン２５にオリフィ
ス４０を設ける代りに、上記スプール弁１３３に常時反
力通路１３９に連通するオリフィス１４０を設け、上記
油圧反力室を反力通路１３８、オリフィス１４０および
排出通路１４５を介して、すなわち低圧室１４３と１４
４とを連通する内部通路１４１、低圧室１４４、排出通
路１４Ｂを介して図示しないタンクに連通させている。

したがって本実施例では、上記ソレノイド１３４が消勢
されてスプール弁１３３が左行端位置に位置している状
態では１分配通路１３８を介しての供給通路１３５と油
圧反力室に連通する反力通路１３８との流路面積が最大
となり、油圧反力室に導入される圧力は最大となる。

そして上記ソレノイド１３４が励磁されてスプール弁１
３３が右行された際には、その右行量に応じて反力通路
１３８と供給通路１３５間の流路面積が減少するので、
油圧反力室内の圧力が減少するようになる。

「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、上記供給通路はポンプ
吐出口とサーボ弁とを単純に連通ずるだけなので、その
通路に可変オリフィス機構を設けた従来装置に比較して
構成の簡素化と小型化とを図ることができる。そしてス
プール弁にはこれを一方向に付勢するような油圧が作用
することがなく、またソレノイドに油圧が加わることも
ないので、ソレノイドの小型化を図ることができるとと
もに、ソレノイドのシールを簡易なものとすることがで
き、さらに上記スプール弁をこれに連結したソレノイド
によって進退制御するようにしているので、それらの結
果として圧力制御機構の一層の小型化を図ることができ
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図のｍ−ｎ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図は本発明の他の実施例を示す要部の断面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、上記油圧反力室に供給する油圧を制御する圧力
   制御機構とを備える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、ハウジングの内部に形成した孔内
   に摺動自在に嵌合したスプール弁と、このスプール弁に
   連結されてこれを進退変位させるソレノイドと、上記ス
   プール弁の両端部に形成されて上記ポンプのタンクに連
   通する低圧室と、上記スプール弁の外周面に形成した分
   配通路と、上記ポンプ吐出口とサーボ弁とを連通すると
   ともに、その一部を上記ハウジングとスプール弁との摺
   動面に開口させた供給通路と、上記摺動面に開口されて
   上記油圧反力室に連通した反力通路と、上記油圧反力室
   とタンクとを連通する排出通路に設けたオリフィスとを
   備え、上記分配通路は、上記ソレノイドによるスプール
   弁の変位に応じて上記供給通路と反力通路間の流路面積
   を制御することを特徴とする動力舵取装置の操舵力制御
   装置。