JPH0115570Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車速に応じて段階的に油圧操舵反力を
付与するようにした車両の動力舵取装置に関す
る。

車両のステアリング操作力を軽減するために、
油圧力によりステアリング時にパワーアシストす
る動力舵取装置にあつては、パワーアシストによ
りハンドルが軽くなりすぎるのを防ぎ、運転者に
適度な操作感覚を付与するために、油圧反力を入
力軸にフイードバツクしている。

ところで高速走行中の操縦安定性を保つため
に、油圧操舵反力とは別に高車速を検出したとき
は、例えばパワーシリンダに送り込まれる圧油の
流量を減少し、パワーアシスト力を低減するよう
にしたものがある。

油圧反力により付与される操舵感覚は、もつぱ
らハンドルの切り過ぎを防ぐためのもので、した
がつてハンドル回転速度に比例して反力が強くな
るのであるが、これによりとくに高車速域で大き
な反力が得られるというわけではなく、操舵反力
は車速と無関係に与えられる。

したがつて、高速時の安定性を求めるために
は、上記した流量制御手段を別に設ける必要があ
り、この場合には構造の複雑化などが避けられな
かつた。

これに対して、英国特許第810716号明細書に
は、車速に応じて操舵反力を高めるようにした装
置が開示されており、これによればパワーシリン
ダに供給する油圧流量を制御する手段を特に設け
ることなく、低中速時の操舵反力と高車速時の操
舵反力を変化させて高速安定性を確保している。

しかしながらこの装置は、操舵反力としてバル
ブの切換反力を付与するために、車速に応じて油
圧力が制御される油圧源と、この油圧を受けて作
動する複数の補助ピストンを設ける必要があつて
機構的にかなり複雑となつてしまう欠点があつ
た。

これに対し本願出願人は先に実願昭56−128799
号（実開昭58−33369号参照）において、車速検
出手段からの信号で切換作動する油圧切換弁を設
け、この油圧切換弁を介して制御バルブのスプー
ルに、ステアリング操作に伴い発生する作動油圧
を印加して、高速ステアリング操作時のみバルブ
反力を高めるようにして構造の簡略化をはかつた
動力舵取装置を提案している。

しかしながらこの装置は、操舵反力を低中速時
から高車速時への移行時に急激に変化させている
ため、その変化度合が大きく、運転者にとつては
操舵感覚上好ましいものではなかつた。

本考案はかかる問題を解決するためになされた
もので、車速検出手段からの信号で多段的に切換
作動する油圧切換弁を設け、この油圧切換弁を介
して制御バルブのスプールに、ステアリング操作
に伴い発生する作動油圧を段階的に印加して、高
速ステアリング操作時にバルブ反力を段階的に
徐々に高めるようにした動力舵取装置を提供する
ことを目的とする。

以下、本考案の実施例を図面にもとづいて説明
する。

第１図、第２図に示すものは、ラツクアンドピ
ニオン式動力舵取装置に適用した実施例であつ
て、１はステアリングリンク（タイロツド等図示
せず）に連系するラツク、２はピニオン、３はス
プールバルブ、４はこれらを収装する本体であ
る。

ラツク１とかみ合うピニオン２は、ピニオン軸
５と一体的に形成され、ピニオン２の前後に位置
して設けられた軸受６，７を介して本体４に支持
される。これら軸受６，７はラツク１と平行方向
に長軸が存在する楕円形の長孔８にそのアウター
レース９が挿入されており、左右に所定距離だけ
ピニオン軸５が変位しうるように形成してある。

次に、スプールバルブ３はピニオン軸５と直交
する方向に配置され、バルブハウジング１６に摺
動自在に収装されており、ピニオン軸５の変位を
スプールバルブ３の摺動方向と一致させ、駆動レ
バー１０によりスプールバルブ３を切換作動す
る。

レバー１０はピニオン軸５に嵌まるリング部１
１の中心を通る対称位置に支持ピン１２と駆動ピ
ン１３とが突設され、支持ピン１２は本体４の支
持穴１４に挿入され、駆動ピン１３はスプールバ
ルブ３のピン穴１５に挿入され、ピニオン軸５の
左右への変位に伴つて支持ピン１２を中心として
円弧状に運動する駆動ピン１３によりスプールバ
ルブ３を切換える。

スプールバルブ３には、バルブハウジング１６
との間で圧油通路を形成する環状溝１７〜１９が
設けられ、またバルブハウジング１６にはこれら
環状溝１７〜１９と協働してパワシリンダ２０の
油圧室Ａ，Ｂを管路２１ａ，２１ｂを介してポン
プ側またはタンク側と選択的に連通する作動ポー
ト２２ａ，２２ｂおよびポンプポートＰ、タンク
ポートＴ等が形成されており、スプールバルブ３
が図示中立位置から右方または左方へ移動する
と、その移動方向に応じてパワーシリンダ２０へ
の圧油切換方向が切り換わる。なお、２３はスプ
ールバルブ３を中立位置に付勢するニユートラル
スプリングである。

さらに、スプールバルブ３の一端に固設した延
長軸２４にピストン２５，２６を固着し、このピ
ストン２５，２６をバルブハウジング１６に隔壁
２７，２８により画成したシリンダ孔２９，３０
に収装し、その両側に２組の反力室３１ａと３１
ｂおよび３２ａと３２ｂとを形成する。

一方、前記２組の反力室３１ａ〜３２ｂに選択
的に圧油を送り込む油圧切換弁３３が設けられ
る。この油圧切換弁３３のスプール３４はソレノ
イド３５により駆動され、このソレノイド３５に
は車速検出手段３６からの信号で増巾回路３７を
介して所定の高車速および超高速（もしくは中高
速と高速）のすくなくとも２段の高車速域で２段
に励磁電流が供給される。

このスプール３４の外周には、バルブハウジン
グ３８との間で圧油通路を形成する環状溝３９〜
４２が設けられ、また、バルブハウジング３８に
は、４個の入口ポート４３〜４６と出口ポート４
７〜５０が形成される。

入口ポート４３〜４６のうち、４３と４５は管
路５１ａ，５１a′を介し管路２１ａに、また、４
４と４６は管路５１ｂ，５１b′を介し管路２１ｂ
に連通する。一方、出口ポート４７〜５０のう
ち、４７と４９は管路５２ａ，５３ａを介し反力
室３１ａと３２ａに、また、４８と５０は管路５
２ｂ，５３ｂを介し反力室３１ｂと３２ｂとにそ
れぞれ連通する。

そして、スプール３４は、図中左方へ１段移動
して反力室３１ａまたは３１ｂを、あるいは２段
移動して反力室３１ａと３２ａまたは３１ｂと３
２ｂとを作動ポート２２ａまたは２２ｂとに切換
連通する。なお、５４はスプール３４を非作動位
置に付勢するリターンスプリングである。

次に作用について説明する。

いま、図示しないハンドルを操作してピニオン
軸５を時計方向に回動すると、ステアリングリン
クに連系するラツク１の抵抗が大きいため、この
回動方向にラツク１に沿つて長孔８で許容される
分だけピニオン２は変位する。

このとき駆動レバー１０は、支持ピン１２を中
心として円弧状に運動する駆動ピン１３により、
スプールバルブ３を右方に切換変位させる。この
スプールバルブ３の切換えに伴い、ポンプポート
Ｐからの作動油が、管路２１ａを介してパワーシ
リンダ２０の一方の油室Ａに供給されてピニオン
２の回転方向にラツク１が駆動されるのである。

ところで、このときスプールバルブ３の移動に
対しては、ニユートラルスプリング２３が圧縮さ
れて抵抗として働き、これによりハンドル側へ操
舵反力が作用するのであるが、車速が低く油圧切
換返３３のソレノイド３５が励磁されないときは
リターンスプリング５４の働きでスプール３４が
右方へと変位し、反力室３１ａと３１ｂおよび３
２ａと３２ｂは管路５２ａと５２ｂおよび５３ａ
と５３ｂを介して連動されている関係上、とくに
上記ニユートラルスプリング２３のバネ反力以外
の作用力は生じない。つまり、低中速域での操舵
反力は小さく抑えられるのである。

これに対し、高速域で車速検出手段３６からの
信号にもとづきソレノイド３５が励磁されると、
油圧切換弁３３のスプール３４が左方へ１段だけ
変位し、入口ポート４３と出口ポート４７を連通
させる。

したがつてこの状態では、高圧の作動ポート２
２ａの作動油が管路２１ａ→５１ａ→入口ポート
４３→出口ポート４７→管路５２ａ→反力室３１
ａと供給され、ピストン２５は左方向への押圧力
を受ける。

この押圧力はとりもなおさず右方へ切換わろう
とするスプールバルブ３を中立方向へと戻す働き
をするため、その分だけハンドル側の操舵反力が
増大する。

このようにして高車速域では低速域に比較して
相対的に大きな操舵反力が発生し、高速ステアリ
ングの安定性を向上させるのである。

さらに車速が増して超高速域になると、それを
検出した車速検出手段３６からの信号にもとづき
ソレノイド３５の励磁電流が増加されると、油圧
切換弁３３のスプール３４は、さらに１段だけ左
方に変位する。これにより、入口ポート４３と出
口ポート４７の連通は継続したまま、さらに入口
ポート４５と出口ポート４９とが連動される。

したがつてこの状態では、高圧の作動ポート２
２ａの作動油がさらに管路２１ａ→５１a′→入口
ポート４５→出口ポート４９→管路５３ａ→反力
室３２ａと供給され、ピストン２６も左方向への
押圧力を受ける。

この押圧力はスプールバルブ３をさらに中立方
向へと戻す働きをするため、その分だけハンドル
側の操舵反力が増大する。

このようにして超高速域では高速域に比較して
相対的に大きな操舵反力が発生し、超高速ステア
リングの安定性を向上させるのである。

なお、ハンドルを操作してスプールバルブ３を
上記とは逆に左方へ移動するときも、同様に高速
域と超高速域における２段の操舵反力が発生す
る。

また、この実施例では２段階に反力を発生させ
たが、さらに３段階、４段階と増やすこともでき
ることは、明らかである。

第３図はブースタ型の動力舵取り装置に適用し
た実施例で、この装置はシフタハウジング５５
と、バルブハウジング１６およびブースタ５６と
から構成される。上記シフタハウジング５５のシ
リンダ孔５７は、バルブハウジング１６との間に
挾持固定された壁体５８と、シリンダ孔５７にス
ナツプリングにより固定された隔壁２７，２８と
により、シフタ室５９と２個の反力室３１，３２
とに画成される。

このシフタ室５９にはスリーブ６０が摺動自在
に収装され、スリーブ６０内にはハンガ６１と二
つのシート６２，６２とが内装され、これら二つ
のシート６２，６２でその間にボールスタツド６
３のボール部６３ａを挾持している。

上記ボールスタツド６３の外部に突出した先端
は、ロツド６４を介してステアリングギヤ６５の
ピツトマンアーム６６の先端へ連結され、それに
より例えばハンドル６７を左に回したときは、こ
れらステアリングギヤ６５、ピツトマンアーム６
６、ロツド６４およびボールスタツド６３を介し
てスリーブ６０をシフタハウジング５５に対して
左行させるようになつている。

ブースタ５６は左端をバルブハウジング１６と
の間に挾持されたキヤツプ６８で閉塞され、かつ
その内部には摺動自在にピストン６９が収装され
ていて、それから伸びるピストンロツド６９Ａが
外部に突出し、このピストン６９でブースタ５６
の内部は左右の圧力室Ａ，Ｂに画成される。

そして、シフタハウジング５５とブースタ５６
との間に挾持されるバルブハウジング１６の内部
には、制御バルブ７０のバルブ孔７１が形成さ
れ、その中にスプールバルブ３が収装される。こ
のスプールバルブ３はその内部は空間となつてお
り、この空間の部分を貫通するスプールボルト７
２とは、スプールバルブ３の両端に対向してスプ
ールボルト７２にはめた挾持板７３を介し、スプ
ールボルト７２の中程に形成した段部と右端のナ
ツトとで挾持しつつ一体に結合されている。

このスプールボルト７２の左方は、前記壁体５
８、反力室３１，３２および隔壁２７，２８を貫
通してシフタ室５９へと伸び、その左端の大径部
７２ａがスリーブ６０内のハンガ６１へと嵌着し
ていて、ハンドル６７の回転操作に伴いスリーブ
６０がシフタハウジング５５に対して左右方向に
動かされたとき、このスリーブ６０とともにスプ
ールバルブ３を左右に変位させてそれを切換動作
させ得るようになつている。

一方、スプールボルト７２が前記２個の反力室
３１，３２に臨む部分には、ピストン２５，２６
が固設され、このピストン２５，２６により反力
室３１，３２は２組の反力室３１ａ，３１ｂと３
２ａ，３２ｂとに画成される。

前記スプールバルブ３の外周面には二条の環状
溝７４，７５が、バルブ孔７１の内周面には三条
の環状溝７６〜７８がそれぞれ形成され、そのス
プールバルブ３の環状溝７４，７５は、それぞれ
バルブハウジング１６に形成された作動ポート２
２ａ，２２ｂを介してブースタ５６の左右の圧力
室Ｂ，Ａに連通される一方、バルブ孔７１の中央
の環状溝７７は、通路７９を介して図示しない油
圧ポンプに連通し、また左右の環状溝７６，７８
は通路９０を介して図示しないタンクに連通され
ており、ハンドル６７の回転操作に伴いスリーブ
６０、スプールボルト７２を介してスプールバル
ブ３が左右に変位して通路を切換え、ブースタ５
６の圧力室Ａ，Ｂに油圧ポンプからの圧油を選択
的に導き得るようになつている。

一方、バルブハウジング１６の内部には、前記
２組の反力室３１ａ〜３２ｂに選択的に圧油を送
り込む油圧切換弁３３が設けられる。この油圧切
換弁３３は第２図に示すものと同様で、内部の図
示されないスプールがソレノイド３５により駆動
され、このソレノイド３５には車速検出手段３６
からの信号で増巾回路３７を介して所定の高速域
および超高速域で２段に励磁電流が供給される。

この油圧切換弁３３と２組の反力室３１ａ，３
１ｂと３２ａ，３２ｂとは、第２図と同様にそれ
ぞれ管路５２ａ，５２ｂと５３ａ，５３ｂにより
連動されており、油圧切換弁３３は第２図と同様
に作動し、作動ポート２２ａ，２２ｂの圧油をそ
れぞれ反力室に切換へ供給するので、２段の操舵
反力が発生し、操安性とフイーリングが向上する
のである。

以上説明したように本考案によれば、高速域お
よび超高速域でのステアリング時に、制御バルブ
のスプールの変位に対抗するように段階的に油圧
力を働かせ、操舵反力をすくなくとも２段に高め
るようにしたので、高速時のステアリング安定性
と操舵感覚が向上する一方、反力発生用の油圧を
制御バルブの作動ポートの供給油圧を利用するの
で、油圧源が不要で構造が簡単となり、しかもス
テアリング時以外は反力用油圧が発生しないの
で、誤動作を起こす心配も全くないという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す断面図、第２図
は第１図の−線断面図を含む説明図、第３図
は本考案の別の実施例を示す断面図である。 １……ラツク、２……ピニオン、３……スプー
ルバルブ、５……ピニオン軸、１０……駆動レバ
ー、１６……バルブハウジング、２０……パワシ
リンダ、２２ａ，２２ｂ……作動ポート、２４…
…延長軸、２５，２６……ピストン、３１ａ，３
１ｂ，３２ａ，３２ｂ……反力室、３３……油圧
切換弁、３４……スプール、３５……ソレノイ
ド、３６……車速検出手段、３８……バルブハウ
ジング、４３〜４６……入口ポート、４７〜５０
……出口ポート、５５……シフタハウジング、５
６……ブースタ、７２……スプールボルト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハンドルからの入力回転にもとづき切換作動す
   るスプール型制御バルブを備え、該制御バルブを
   介して車輪に連系する出力駆動部に圧油を選択的
   に供給するようにした動力舵取装置において、制
   御スプールバルブの延長軸に設けた少なくとも２
   個のピストンの両面に形成されスプールの変位に
   伴つて相反的に拡縮する少なくとも２組の反力室
   と、車両の高速域を段階的に検出する車速検出手
   段と、この検出手段からの信号をもとに高速域で
   段階的に切換り、上記少なくとも２組の反力室の
   うち１組、または複数組の対応する反力室に制御
   バルブの作動ポートからの圧油を選択的に導く油
   圧切換弁とを備え、高速域で制御バルブスプール
   の変位に対抗して段階的に油圧力を反力室に発生
   させるようにした動力舵取装置。