JPH03227775A - 車両用パワーステアリング装置 - 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、車両用パワーステアリング装置に係り、特に
、ハンドル側に反力を伝える反力機構を備えてなる車両
用パワーステアリング装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の車両用パワーステアリング装置は、例えば、実
開平１１３４５７３号公報に示されていて、反力機構と
して、ハンドル側に反力を伝える押圧子と、油圧ポンプ
から吐出される作動油の一部（分流弁により分流された
作動油）を車速の増大に応じて絞る可変絞り弁を有して
低車速時には低圧で高車速時には高圧の反力油圧を生じ
させる反力油圧発生回路と、この反力油圧発生回路から
供給される前記反力油圧に応じて押圧子を押圧して前記
反力を高める反力油室とを備えた所謂油圧式反力機構が
採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来の車両用パワーステアリング装置において
は、低車速フ、νでの反力油圧を低くしてハンドル側に
伝わる反力を小さくし、低車速時でのパワーステアリン
グ特性を軽い（剛性の低い）ものとするとともに、高車
速時での反力油圧を高くしてハンドル側に伝わる反力を
大きくし、高車速時でのパワーステアリング特性を重い
（剛性の高い）ものとしたものである。

しかして、車両用パワーステアリング装置において高い
反力油圧を得るためには油圧ポンプに大きな負倚を与え
ることとなり、低い反力油圧を得る場合に比して消費エ
ネルギーは大となる。また、車両での低車速走行時間は
高車速走行時間に比して極めて少ない。

このように考察すると、上記した従来の装置においては
、比較的大きなエネルギー消費をしながら上記したパワ
ーステアリング特性を得ていることとなる。

本発明は、上記した考察に基いてなされたものであり、
その目的は上記したパワーステアリング特性を少ないエ
ネルギー消費で得ることができて省エネルギー化を図る
ことができる車両用パワーステアリング装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記した目的を達成するために、本発明においては、ハ
ンドル操作力に応じて作動してパワーシリンダー・の圧
油の給排を制御する制御弁と、ハンドル側に反力を伝え
る押圧子を有する反力機構を備えてなる車両用パワース
テアリング装置において、前記反力機構として、前記押
圧子を弾撥的に押圧して前記反力を高めるように作用す
るばね付勢手段と、油圧ポンプから吐出される作動油を
車速に応じて制御して低車速時には高圧で高車速時には
低圧の反力油圧を生じさせる反力油圧発生回路と、この
反力油圧発生回路から供給される前記反力油圧に応じて
前記ばね付勢手段による弾撥力に抗した油圧力を前記押
圧子に作用させる反力油室とを備えた反力機構を採用し
た。

〔作用〕

本発明による装置においては、低車速時、反力油圧発生
回路にて得られる高圧の反力油圧が反力油室に供給され
、同反力油圧による押圧力がばね付勢手段による弾撥力
に抗して作用して、押圧子がハンドル側に伝える反力を
小さい値とし、パワーステアリング特性を軽いもの（低
剛性）とする。

一方、高車速時、反力油圧発生回路にて得られる低圧の
反力油圧が反力油室に供給され、同反力油圧による押圧
力がばね付勢手段による弾撥力に抗して作用して、押圧
子がハンドル側に伝える反力を低車速時に比して大きい
値とし、パワーステアリング特性を重いもの（高剛性）
とする。

〔発明の効果〕

ところで、本発明においては、全走行時間において占め
る割合の少ない低車速時において消費エネルギーが大と
なる高圧の反力油圧が得られるようにして、低剛性のパ
ワーステアリング特性が得られるようにし、また全走行
時間において占める割合の多い高車速時において消費エ
ネルギーが小とな全低圧の反力油圧が得られるようにし
て、高剛性のパワーステアリング特性が得られるように
したため、当該車両の全使用状態においてパワーステア
リング装置での最適な反力を得るために消費される総エ
ネルギー量を従来に比して低減することができて省エネ
ルギー化を図ることができ、当該車両のエネルギー効率
（燃費）を向上させることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。

第２図において、ラック１０はラックガイド１１等を介
して本体１２に支持されていて、ステアリングリンク（
図示省略）に連係しており、ピニオン１３が係合してい
る。ピニオン１３はピニオン軸１４に一体的に形成され
ていて、ピニオン軸１４は一対のボール軸受１５．１６
を介して本体１２に支持されている。

各ポール軸受１５．１６は、ナツト１７．スナンプリン
グ１８を用いてピニオン軸１４上にそれぞれ軸方向へ移
動不能に嵌合されていて、一方の軸受１６を例として第
３図に示すように、本体１２にラック１０に沿って平行
に設けた長孔２１内に長手方向（第３図左右方向）へ移
動可能（詳細には、アウタレースが転勤可能）に組付け
られている。

また、ピニオン軸１４は軸シール２２を通して本体１２
外に突出していて、ラック１０に沿った平行移動（第１
図、第３図の左右方向への移動）を許容する軸継手（図
示省略）を介してハンドルＦ（と連係するようになって
おり、軸受１６と軸シール２２間の部位には変位拡大レ
バー２３が取付けられている。

変位拡大レバー２３は、第１図及び第２図に示すように
、中間リング部２４にてビニオン軸１４上にニードル軸
受２５を介して回転自在に嵌合され、基端球面ピボット
部２６にて本体１２に嵌着固定したキャンプ２７の支持
穴２日内に傾動及び軸方向移動自在に嵌合され、先端ボ
ール部２９にてスプール３１に設けた言過孔３２内に傾
動及び軸方向移動自在に嵌合されている。

スプール３１は、第１図に示すように、二つの環状溝を
有してピニオン軸１４と直交する方向に配置されていて
、三条の環状溝を有するバルブボディ３３とスプール３
１を図示中立位置に付勢するニュートラルスプリング３
４．３５等とによりパワーシリンダＣへの圧油の給排を
制御する制御弁Ｖを構成している。また、バルブボディ
３３には、油圧ポンプＰ、パワーシリンダＣ及びリザー
バタンクＴがそれぞれ接続されていて、スプール３１が
第１図の図示中立位置から右方又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Ｃへの圧油供給方
向が切換わる。

しかして、本実施例においては、第１図に示すように、
上記した制御弁Ｖに本発明による反力機構が一体的に組
付けられている。反力機構は、ハンドルＨ側に反力を伝
えるピストン（押圧子）３６．３７と、これら各ピスト
ン３６．３７とバルブボディ３３の各段部３８．３９間
に形成されて互いに連通する反力油室Ｒ１，Ｒ２と、こ
れら両反力油室Ｒ１，Ｒ２に供給される反力油圧を発生
させる反力油圧発生回路Ａ等によって構成されている。

各ピストン３６．３７は、環状に形成されていて、各ス
プリング３４．３５によりスプール３１に向けて弾撥的
に押圧されており、スプール３１及び変位拡大レバー２
３等を介してハンドルＨ側に反力を伝えるように構成さ
れている。また、各ビスＩ・ン３６，３７は、図示中立
状態にてスプール３１の両端に設けた各段部に係合する
とともにバルブボディ３３の各段部に係合していて、両
反力油室Ｒ１，Ｒ２の容積を最小としている。

反力油圧発生回路Ａは、低車速時には高圧で高車速時に
は低圧の反力油圧を生じさせる（詳細には、車速の増大
に応じて順次低下する反力油圧を生じさせる）ものであ
り、分流弁（バイパス形流量調整弁）４１．電磁可変絞
り弁４２及び固定オリフィス４３等によって構成されて
い、る。

分流弁４１は、油圧ポンプＰと制御弁７間に設けられて
いて、それ自体公知のものであり、油圧ポンプＰから吐
出される作動油の一部（少量）を常に分岐通路４４に流
す機能を有している。

電磁可変絞り弁４２は、分岐通路４４の後流側に設けら
れていて、車速の増大に応じて絞り開度を大きくするよ
うに構成されている。

固定オリフィス４３は、分流弁４１と制御弁Ｖを接続す
る通路４５と、分岐通路４４を両反力油室Ｒ１，Ｒ２に
接続する通路４６とを接続する接続通路４７中に介装さ
れていて、それ自体公知のものであり、制御弁Ｖの作動
に応じて反力油圧を上昇させる機能を有している。

上記のように構成した本実施例においては、操舵時にお
いてピニオン軸１４が長孔２１内をラック１０に沿って
平行移動する（第１図、第３図の左右方向へ移動する）
と、これに伴って変位拡大レバー２３がその基端球面ピ
ボ・ノド部２６を支点として第１図の右方又は左方へ揺
動しその先端ボール部２９にてスプール３１を軸方向に
移動させる。このため、制御弁Ｖが切換作動し、パワー
シリンダＣに油圧アシストが加わって操舵が助勢される
。

ところで、本実施例においては、制御弁Ｖに反力機構が
一体的に設けられていて、低車速時、反力油圧発生回路
Ａにて得られる高圧の反力油圧が両反力油室Ｒ１，Ｒ２
に供給され、同反力油圧による押圧力が各スプリング３
４．３５による弾撥力に抗して作用して、各ピストン３
６．３７がスプール３１を介してハンドルＨ側に伝える
反力を小さい値とし、パワーステアリング特性を軽いも
の（低剛性）とする。一方、高車速時、反力油圧発生回
路Ａにて得られる低圧の反力油圧が両反力油室Ｒ１，Ｒ
２に供給され、同反力油圧による押圧力が各スプリング
３４．３５による弾撥力に抗して作用して、各ピストン
３６，３７がスプール３Ｉを介してハンドルＨ側に伝え
る反力を低車速時に比して大きい値とし、パワーステア
リング特性を重いもの（高剛性）とする。

ところで、本実施例においては、全走行時間において占
める割合の少ない低車速時において消費エネルギーが大
となる高圧の反力油圧が得られるようにして、低剛性の
パワーステアリング特性が得られるようにし、また全走
行時間において占める割合の多い高車速時において消費
エネルギーが小となる低圧の反力油圧が得られるように
して、高剛性のパワーステアリング特性が得られるよう
にしたため、当該車両の全使用状態においてパワーステ
アリング装置での最適な反力を得るために消費される総
エネルギー量を従来に比して低減することができて省エ
ネルギー化を図ることができ、当該車両のエネルギー効
率（燃費）を向上させることができる。

上記実施例においては、本発明を特公昭６３−１５１１
３３号公報にて提案された車両用パワースプリング装置
の制御弁に通用してニュートラルスプリング３４．３５
を反力機構のばね付勢手段としても兼用するようにした
が、本発明は第４図に示したように、実開平１−１３４
５７３号公報にて提案されているような形式（反力機構
の押圧子が制御弁とは別個に構成されているもの）の車
両用パワースプリング装置にも同様に実施できるもので
ある。

第４図に示した装置においては、反力機構のピストン１
３６．１３７が制御弁Ｖとは別個に構成されていること
を餘いて、上記実施例の装置と実質的に同じであるため
、類似構成には類似符号を付してその説明は省略する。

また、この装置の作動は、反力機構のピストン１３６，
１３７から押圧ピストン１３１を介してハンドルＨ側（
詳細にはステアリングシャフト）に反力が伝わることを
除いて上記実施例と実質的に同じであるため、その説明
は省略する。

なお、上記各実施例においては、反力油圧発生回路Ａに
固定オリフィス４３，１４３を設けて、パワーステアリ
ング特性が制御弁■の作動に応じて変化するようにした
が、本発明の実施に際しては上記固定オリフィスを無く
すことも可能である。

また、上記各実施例においては、油圧ポンプＰと制御弁
Ｖを接続する通路に分流弁４１．１４１を介装して、同
分流弁から反力油圧を得るための圧油を得ているが、か
かる圧油は他の油圧供給源（例えば、他の油圧ポンプ）
から得るようにして本発明を実施することも可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両用パワーステアリング装置の
一実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の■−■線に
沿う断面図、第３図は第２図の■■線に沿う断面図、第
４図は本発明による車両用パワーステアリング装置の他
の実施例を示す概略構成図である。 符号の説明 ３４．３５・１３４，１３５・・・スプリング（ばね付
勢手段）、３６．３７・１３６．１３７・・・ビス！・
ン（押圧子）、Ａ・・・反力油圧発生回路、Ｃ・・・パ
ワーシリンダ、Ｈ・・・ハンドル、Ｐ・・・油圧ポンプ
、■・・・制御弁、Ｒ１、Ｒ２・・・反力油室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ハンドル操作力に応じて作動してパワーシリンダへの
   圧油の給排を制御する制御弁と、ハンドル側に反力を伝
   える押圧子を有する反力機構を備えてなる車両用パワー
   ステアリング装置において、前記反力機構として、前記
   押圧子を弾撥的に押圧して前記反力を高めるように作用
   するばね付勢手段と、油圧ポンプから吐出される作動油
   を車速に応じて制御して低車速時には高圧で高車速時に
   は低圧の反力油圧を生じさせる反力油圧発生回路と、こ
   の反力油圧発生回路から供給される前記反力油圧に応じ
   て前記ばね付勢手段による弾撥力に抗した油圧力を前記
   押圧子に作用させる反力油室とを備えた反力機構を採用
   したことを特徴とする車両用パワーステアリング装置。