JPH0216940Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の利用分野］ この考案は動力舵取装置において、車速に比例
して操舵反力を自動的に制御する反力調整装置に
関する。

［考案の背景］ 動力舵取装置には運転者に適当な操舵感覚を与
えるように反力装置が併設してある。一般に操舵
抵抗は車輛などが停止しているときのいわゆるす
え切り時が最大で車輛が高速走行時には非常に小
くなる。従つて高速走行時にはほとんど動力舵取
装置の機能を働かせる必要がないのであり、この
ために前記のような反力装置を備えるのである。
しかし反力をあまり大きくとると据切りの時には
不都合が生じることは明らかで、これら両者の調
和を図るように適当な反力値を設定せんとして特
公昭56−42507号公報に示されるような操舵抵抗
に応じて反力値を自動的に調整し得る反力制御装
置が提案されている。

この従来の自動反力調整装置では、第４図に示
されるように、バルブスプール２の両端に形成さ
れている反力室４，４Ａ，４Ｂに油圧ポンプから
の圧油を導く通路８，８Ａ，８Ｂはスプール２内
に形成されており、またポンプポート１２からパ
ワーシリンダへの供給圧が反力室４Ａ，４Ｂ内の
圧力の影響を受けないように、あるいは更に反力
室４Ａ，４Ｂ内の圧力をゼロに制御できるよう
に、通路８Ａ，８Ｂ内にはそれぞれ固定オリフイ
ス１０，１０Ａ，１０Ｂが設けられている。しか
し、両通路８Ａ，８Ｂ内に全く同一開口面積の固
定オリフイス１０を形成することは非常に難し
く、オリフイス１０Ａ，１０Ｂの開口面積がそれ
ぞれ異なることにより反力室４Ａ，４Ｂ内の圧力
が必ずしも均一とならず、そのため左右の操舵の
バランスが悪くなるという欠点があつた。またバ
ルブスプール２内に通路８及びオリフイス１０を
形成する作業は難しく、加工性が悪いという問題
点もあつた。

なお、第４図において、符号１４は反力室４
Ａ，４Ｂからタンクポート１６に延びる通路途中
に設けられた可変オリフイス機構を備えた圧力制
御弁で、車速に応じ通路開口面積を変えることに
より反力室８Ａ，８Ｂ内の圧力を制御できるよう
になつている。

［考案の目的］ 本考案は前記従来技術の問題点に鑑み成された
もので、その目的は左右の操舵バランス性に優れ
た反力調整装置を提供することにある。

［考案の概要］ 本考案に係る自動反力調整装置は、バルブハウ
ジング内に両反力室を連通する連通路を形成する
と共に、一個の固定オリフイスを介してこの連通
路に圧油源からの高圧を導くようにしたことを特
徴とするもので、これにより両反力室内の圧力は
常に同一に保持されるので、左右両方向への操舵
力はバランスし、走行安定性が一層向上するとい
うものである。またバルブスプール内に反力室へ
の圧油供給用通路を設けなくてもよいことから、
装置の加工性にも優れることとなる。

［考案の実施例］ 次に本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の実施を示すものである。

本実施例に係る自動反力調整装置は、操舵軸の
操舵により移動してパワーシリンダ（図示せず）
への圧油供給方向を切換えるバルブスプール３０
と、バルブスプール両端に形成されるポンプ８０
から圧油が供給されてスプール３０の移動を抑制
する反力室５０とを備えたパワーシリンダ制御バ
ルブ機構２０と、反力室５０からオイルタンク８
２への流路途中に設置され、コントローラ８４か
らの信号により反力室５０内の圧力を制御する反
力制御弁７０とから構成されている。

車輛のハンドルは、操舵軸（図示せず）を介し
てピニオン軸２２に接続され、ピニオン軸２２に
はピニオン（図示せず）が固着されている。ピニ
オンと噛合するラツク（図示せず）がピニオン軸
２２と直交して延在され、このラツクはパワーシ
リンダ内のピストンに連接されている。パワーシ
リンダ内のピストンは車輪のタイロツド連接され
ており、ハンドル操作によつてピニオン軸２２を
介してラツクが摺動させられて車輪が転舵される
ようになつている。

バルブハウジング２４内を貫通してピニオン軸
２２が配設されており、バルブハウジング２４に
はピニオン軸２２と直交する方向にスプール挿通
孔３２が形成され、このスプール挿通孔３２内に
バルブスプール３０が摺動可能に配設されてい
る。バルブスプール３０には上下に貫通するピン
孔３４が形成されており、このピン孔３４とピニ
オン軸２２は揺動レバ２８によつて連結されてい
る。揺動レバ２８には下端支点２９回りに第１図
左右方向に揺動できるようになつており、揺動レ
バ２８の揺動によりバルブスプール３０が左右方
向に摺動するようになつている。スプール挿通孔
３２内周面には、ポンプポート（図示せず）、こ
のポンプポートを挟んでシリンダポート３５，３
９及びタンクポート３７が設けられており、ポン
プポートにはポンプ８２から高圧流体が供給さ
れ、タンクポート３７からはオイルタンク８２へ
流体が排出されるようになつている。

一方、バルブスプール３０の外周面には、ポン
プポートに臨む位置に環状溝３８が形成されてお
り、この環状溝３８を介して高圧油がシリンダポ
ート３５または３６に選択供給されこれによつて
パワーシリンダが作動されるようになつている。

バルブスプール３０の両端部には反力室５０，
５０Ａ，５０Ｂが形成され、バルブハウジング２
４内にはスプール挿通孔３２と平行に延びて両反
力室５０Ａ，５０Ｂを連通する連通路４０が形成
されている。この連通路４０にはバルブスプール
３０の環状溝３８にのぞむ開口通路４２が形成さ
れ、ポンプポートから環状溝３８、通路４２、連
通路４０を介して両反力室５０Ａ，５０Ｂ内に圧
油が供給されるようになつている。また、この通
路４２には固定オリフイス４３が設けられてお
り、反力室５０内の圧力をゼロに制御することが
できると共に、パワーシリンダ内の圧力が反力室
５０内の圧力の影響を受けないようになつてい
る。

反力室５０，５０Ａ，５０Ｂにはピストン４６
がそれぞれ組込まれており、ばね４４に押されて
スプール側に押し付けられているが、反力室５０
はスプール挿通孔３２より膨径しており、ピスト
ン４６はスプール挿通孔３２内には入り込めず第
１図に示されるような中立状態では反力室の圧力
およびばね４４のばね力がバルブスプール３０に
作用しないようになつている。

連通路４０のほぼ中央部にはオイルタンク８２
に延びるオイル帰路となる通路８６が設けられて
いる。この通路には通路の開口面積を制御できる
比例ソレノイド型圧力制御弁７０が設置されてい
る。この圧力制御弁７０の流体通路には車速に応
じて開口部を変化させる自動可変オリフイス７２
が形成されている。この自動可変オリフイス７２
は、流体の流出入口が互に直交状態に設けられた
流体通路内に絞り部７４を設けると共に、この絞
り部４１に臨ませたパイロツトスプール７６の部
分７６Ａを円錐形に形成しソレノイド７７の励磁
作用によつて摺動軸７８と共にパイロツトスプー
ル７６を摺動させて絞り部７４の流体通路開口面
積を変えることができるようになつている。この
圧力制御弁７０はコントローラ８４に接続されて
おり、コントローラ８４は例えばプロペラシヤフ
トなどに組付けられた車速センサ８８に接続され
ている。そして比例ソレノイド７７はコントロー
ラ８４からの信号によつて車速に比例して通路開
口面積を変えるようになつており、これによつて
反力室５０Ａ，５０Ｂ内の圧力が調整されて第３
図に示されるように、操舵トルク・パワーシリン
ダ出力特性が車速に応じて制御されることとな
る。即ち、第３図は、縦軸にパワーシリンダの出
力Ｐ、横軸に操舵トルクＴをとつて示したもので
あるが、度Ｖ（V₁＜V₂…Vn）が大きくなればな
る程△Ｐ／△Ｔが小さくなるように反力制御弁７０を して反力室５０内の圧力が制御されるのである。

次に、本実施例に係る自動反力調整装置の作用
を説明する。

いまハンドルを右方向（第１図矢印Ａ方向）に
回動させると、ラツクの抵抗が大きいためピニオ
ン軸２２はラツクに沿つてラツク移動方向と逆方
向に変位しようとして揺動レバ２８を支点２９を
中心に同方向（矢印Ｂ方向）に揺動させる。これ
によつてバルブスプール３０が同方向（Ｃ方向）
へ移動してポンプポートとシリンダポート３６が
環状溝３８を介して連通し、ポンプ８０からの圧
油がパワーシリンダに供給されてアシスト力が発
生する。

同時に連通路４０を介して両反力室５０Ａ，５
０Ｂに高圧流体が作用し、バルブスプール３０は
反力室５０Ｂ内の高圧流体の抗力を受ける。とこ
ろでこの流体は可変オリフイス７２を介してタン
ク側へと環流するため、上記抗力としてバルブス
プール３０の端面に作用する流体圧力は固定オリ
フイス４３と可変オリフイス７２間の流体圧力比
によつて定められることとなる。そしてこの抗力
はバルブ反力として運転者に操舵感覚を与えるべ
く、揺動レバ２８、ピニオン軸２２、ハンドルな
どその他の構成部材を介してフイードバツクされ
るものである。

ところで、車輛が停止した状態で転向、即ち、
据切りを行う場合、車速センサ８８からコントロ
ーラ８４を介しての入力はないからソレノイド７
７は励磁せず、パイロツトスプール７６は変位し
ない。このため自動可変オリフイス７２の開口面
積は充分大きくなるから、反力室５０Ａ，５０Ｂ
内の流体圧力は非常に小さく、従つてバルブスプ
ール３０が受ける反力も小さなものとなり、据切
りの転舵力は動力舵取によつて丁度よい軽さにな
る。

そして、車輛が走行を開始すると、このとき車
速は車速センサ８８によつて検出されコントロー
ラ８４を介してソレノイド７７に励磁信号を送
る。このコントローラ８４からソレノイド７７に
送られる励磁電流は車速に比列して増大するよう
になつている。

ソレノイド７７の励磁作用により、摺動軸７８
と一体となつてパイロツトスプール７６は絞り部
７４の方向に摺動し、オリフイス開口面積は縮小
して反力室５０Ａ，５０Ｂ内の流体圧は高まる。

即ち、車速が増大し接地抵抗が増大すると、こ
のとき転向を行えば動力舵取によりハンドルは軽
くなりすぎて操舵感覚が失われるのであるが、上
記したように操舵反力を得るための反力室５０
Ａ，５０Ｂの圧力は増大し揺動レバ２８その他の
構成部材を介してハンドルにフイードバツクされ
るので、常に車速に応じた最適な一定の操舵力を
維持するのである。

また、高速運転時に自動可変オリフイス７２を
全閉状態としてパワーシリンダ制御バルブ機構２
０における反力室５０Ａ，５０Ｂへの供給圧力を
最大にすることにより、Vn曲線が最大に重い操
舵感覚の反力特性となり、更にこれを必要に応じ
第３図符号MSで示すようなマニユアルな状態に
近付けるようにすることも勿論可能である。

本実施例では、１個の固定オリフイス４３を介
して両反力室５０Ａ，５０Ｂ内に圧油を供給せし
める構造となつているので、両反力室５０Ａ，５
０Ｂ内の圧力は常に同一とされ、左右いずれの方
向に操舵しても操舵反力に差異が生じない。その
結果、安定した旋回走行が可能となる。

また、前記実施例で使用される圧力制御弁７０
は、流体の流出入方向が直交する方向となつてい
るが、第２図に示されるように流体の流出入方向
が同方向となるように構成した圧力制御弁を用い
るようにしてもよい。この圧力制御弁９０は、流
体通路内に、流体流れ方向と直交状態に、外周に
流体流出入口９１，９２に臨む環状溝９３が形成
されたパイロツトスプール９４を配設して構成さ
れ、ソレノイド９５の励磁作用によつて摺動軸９
６と共にパイロツトスプール９４を摺動させて環
状溝９３と流体流入口９１に設けられた絞り部９
１Ａとの流体通路開口面積を変えることができる
ようになつている。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば左右方向の操舵反力のバランス性能がよくなつ
て安定した操舵が可能となる。またバルブスプー
ル内に反力室内への圧油供給通路を加工する必要
がなくなるので装置の加工性がよくなるという効
果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の概要図、第２図は本
考案に使用される圧力制御弁の他の実施例を示す
断面図、第３図は本実施例に係る自動反力調整装
置の操舵トルク・パワーシリンダ出力特性を示す
図、第４図は従来の自動反力調整装置の断面図で
ある。 ２０……パワーシリンダ制御バルブ機構、３０
……バルブスプール、４０……連通路、４３……
固定オリフイス、５０，５０Ａ，５０Ｂ……反力
室、７０……自動可変オリフイスを備えた反力制
御弁、８０……ポンプ、８２……オイルタンク、
８４……コントローラ、８８……車速センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操舵反力を制御バルブのバルブ反力として得る
   ようにバルブスプールの両端に反力室を有しこの
   バルブスプールの変位時に反力室に油圧源からの
   高圧を固定絞りを介して導く通路を設け、かつこ
   の反力室からタンク側へと圧油を逃す通路に自動
   可変オリフイスを設け、この自動可変オリフイス
   を車速を検出して動作する制御機構と連係し、車
   速の増加に応じて自動可変オリフイスを絞り油圧
   反力を増大させるようにした自動反力調整装置に
   おいて、前記反力室に高圧を導く通路は、両反力
   室を連通する連通路としてバルブハウジング内に
   形成されると共に、一個の固定絞りを介してポン
   プポートに接続され油圧源からの高圧がこの連通
   路に導かれるようになつていることを特徴とする
   自動反力調整装置。