JPH0324456Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は車速に比例してパワーステアリング
の操舵反力を自動的に調整するようにした操舵反
力調整装置に関する。

（従来の技術） 車両のパワーステアリングには、ハンドル操作
が軽くなりすぎるのを防止し、適当な操舵感覚を
付与するように反力装置が備えられている。

一般に操舵抵抗は車両が停止しているときなど
の、いわゆる据え切り時が最大で、車両の高速走
行時は非常に小さくなる。したがつて高速走行時
はほとんどパワーステアリングの機能を発揮させ
る必要がないばかりか、むしろハンドルの切り過
ぎを防止する意味から、適度な操舵反力を与える
反力装置が必要となるのである。

しかしこの操舵反力をあまり大きくすると、今
度は据え切り時にハンドルが重くなり過ぎること
もあり、そこで操舵抵抗に対応した反力がえられ
るようにした装置が、例えば特公昭56−42507号
公報などにて提案されている。

これは、第５図に示すように、制御バルブ１の
バルブスプール２の両端に反力室４Ａ，４Ｂが形
成され、これら反力室４Ａ，４Ｂにポンプポート
１２からの圧油を導く通路８Ａ，８Ｂはスプール
２の内部に形成されており、またポンプポート１
２からパワーシリンダへの供給圧力が反力室４
Ａ，４Ｂの影響を受けないように、また反力室４
Ａ，４Ｂの圧力をゼロに制御できるように、通路
８Ａ，８Ｂには固定オリフイス１０Ａ，１０Ｂが
設けられている。

両反力室４Ａ，４Ｂからタンクポート１６に連
通する通路５の途中には、車速に応じて開度が変
化する可変オリフイス１４が介装してあり、した
がつて、車速が増加するに伴い可変オリフイス１
４は開度を減少して前記反力室４Ａ，４Ｂの油圧
反力を増大させ、逆に車速が低下して例えば停車
時の据え切り時には、オリフイス開度を最大にし
て油圧反力をゼロにすることができる。

このようにして操舵抵抗に対応して適度な操舵
反力を付与することができるのであるが、この場
合、前記両通路８Ａ，８Ｂの固定オリフイス１０
Ａと１０Ｂの開口面積を全く同一に形成すること
は非常に難しく、またオリフイス開口面積が異な
ることにより反力室４Ａ，４Ｂに発生する圧力が
必ずしも均一にはならず、そのため左右の操舵バ
ランスが悪くなるし、またバルブスプール２にこ
のような通路８Ａ，８Ｂ並びにオリフイス１０
Ａ，１０Ｂを形成するため加工性も悪化する。

このような問題を解決するものとして、実願昭
59−123157号が提案されている。

これは、バルブスプールの両端の反力室に、バ
ルブハウジングに形成した連通路を介してポンプ
ポートからの圧油を導くにあたり、ポンプポート
に連通する単一の固定絞りを経由して高圧を導入
するようにしたもので、この場合には、上記のよ
うにオリフイスの面積バラツキがないため、左右
で均一な操舵反力をうることができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、バルブハウジングに形成したこの固
定絞りを作動油が通過するときに、「シユー」と
いう流体音が発生することがある。

これは固定絞りにおける通過流速により、また
乱流か層流により、発生したりしなかつたりする
ものである。したがつて基本的には、固定絞りを
通過する流体が層流領域になるように流速を下げ
れば流体音が消去できるものであるが、反力室の
発生圧力や必要流量の関係から、必ずしも層流領
域内に保持することができず、そのために運転条
件によつては流体音が発生し、これが耳障りにな
ることがあつた。

本考案はこのような問題を解決するために提案
されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、制御バルブのバルブスプールの両端
に反力室を形成し、この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に圧油を逃がす通路に自動可
変絞りを設け、この自動可変絞りの開度を車速に
応じて増減する制御機構を備え、車速の増加に応
じて自動可変絞りの開度を絞り油圧反力を増大さ
せるようにしたパワーステアリングの操舵反力調
整装置において、前記反力室に高圧を導く通路を
バルブハウジングに形成し、この通路を前記固定
絞りを介してポンプポートに連通すると共に、こ
の固定絞りに消音用整流部材を介装してある。

（作用） したがつて固定絞りを通過する流体は、消音用
の整流部材により整流作用を受け、したがつて通
過流量が変動したり、下流圧力が変化しても、流
体のオリフイス通過に伴う異音の発生を確実に防
止することができる。

（実施例） 以下本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図に示すように、操舵軸の操作により、図
示しないパワーシリンダに圧油を選択的に供給す
る制御バルブ２０は、圧油の方向を切換えるバル
ブスプール３０と、バルブスプール３０の両端に
形成されたポンプ８０からの圧油が供給される反
力室５０，５０Ａ，５０Ｂと、反力室５０からオ
イルタンク８２への通路途中に介装され、コント
ローラ８４からの信号により開度を増減して反力
室５０の圧力を制御する自動可変絞り（反力制御
弁）７２とから構成される。

車両のハンドルは図示しない操舵軸を介してピ
ニオン軸２２に連結され、このピニオン軸２２に
は図示しないラツクとかみ合うピニオンが取付け
られ、ピニオン軸２２の回転によりラツクが移動
し、図示しないパワーシリンダのピストンに連動
して、車輪のタイロツドを転舵する。このときパ
ワーシリンダのピストンの動きをパワーアシスト
するように、前記制御バルブ２０から圧油が供給
されるのである。

バルブハウジング２４を貫通してピニオン軸２
２が配設され、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に前記バルブ
スプール３０が摺動自由に収装される。

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、このピン孔３４とピニオン軸２
２は揺動レバー２８によつて連結される。

この揺動レバー２８は下端の支点２９回りに、
図示の左右方向に揺動可能となつており、この揺
動によりバルブスプール３０が摺動する。

スプール挿通孔３２の内周面には、図示しない
ポンプポートを挾んでシリンダポート３５，３６
及びタンクポート３７が設けられ、ポンプポート
にはポンプからの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、この
環状溝３８からシリンダポート３５または３６に
圧油が選択的に供給されることにより、パワーシ
リンダが作動する。

バルブスプール３０の両端の反力室５０は、バ
ルブハウジング２４に形成した連通路４０を介し
て連通し、この連通路４０の途中には、前記環状
溝３８に臨む開口通路４２が形成され、ポンプポ
ートからの圧油を、通路４２、連通路４０を介し
て両反力室５０Ａ，５０Ｂに供給するようになつ
ている。

そしてこの通路４２には固定オリフイス４３が
介装され、反力室５０の圧力の影響がパワーシリ
ンダに及ぶことのないように、換言するとパワー
シリンダの圧力とは無関係に反力室５０の圧力を
制御しうるようになつている。

開口通路４２には第２図あるいは第３図に示す
ように、固定オリフイス４３の下流に位置して消
音用の整流部材として、絞り部４３Ａの下流の拡
散部４３Ｂに近接して整流カラー６０または６５
が介装される。

整流カラー６０または６５は、いずれも固定オ
リフイス４３に臨む面が閉そくされた有底筒で構
成され、一方の整流カラー６０は周壁に孔６２、
６４が貫通形成され、他方の整流カラー６５には
底壁に孔６７，６９が形成されている。

第２図の実施例では、固定オリフイス４３を通
過した流体が、整流カラー６０の外周と開口通路
４２の内周の環状隙間を通り、孔６２，６４を通
過することにより整流され、異音の発生が抑制さ
れるようになつている。

また第３図の実施例では、固定オリフイス４３
の絞り部４３Ａから孔６７，６９を通過すること
により整流され、同じく異音の発生を抑制するこ
とができる。

なお、整流カラーは第２図、第３図の形状に限
定されるものではなく、整流作用を生じるものな
らば、どのような形状であつてもよい。

前記反力室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によつ
てバルブスプール３０の端面に押し付けられてい
るが、反力室５０はスプール挿通孔３２より内径
が大きく、したがつてピストン４６はスプール挿
通孔３２には入り込めず、第１図のようなバルブ
中立状態では、反力室５０の圧力及びばね４４の
弾性力が、バルブスプール３０に作用しないよう
になつている。

前記連通路４０のほぼ中央部には、オイルタン
ク８２へと延びる戻り側の通路８６が設けられて
いる。そしてこの通路８６の途中には、電磁ソレ
ノイド７０で駆動される自動可変オリフイス（可
変絞り）７２が介装され、車速に応じてオリフイ
ス開度を増減するようになつている。

つまり、自動可変オリフイス７２は絞り部７４
に臨ませた、パイロツトスプール７６のテーパ部
７６Ａが、ソレノイドコイル７７の励磁によりロ
ツド７８を介して押し出され、オリフイス開口面
積を変化させるのである。

電磁ソレノイド７０はコントローラ８４からの
信号で制御され、コントローラ８４は例えばプロ
ペラシヤフトの回転を検出する車速センサ８８の
出力にもとづき、車速の増加に応じて前記自動可
変オリフイス７２の開度を減少させ、反力室５０
Ａ，５０Ｂの圧力を高めるようになつている。

第４図は、縦軸にパワーシリンダの出力Ｐ、横
軸にハンドル側の操舵トルクＴを取つたものであ
るが、車速Ｖ（V₁＜V₂…V_o）が大きくなるほぼ、
ΔP／ΔTが小さくなるように、反力室５０の圧
力を制御するのである。

次に全体的な作用について説明すると、いまハ
ンドルを第１図のＡ方向に回動操作すると、ラツ
クの抵抗が大きいため、ピニオン軸２２はラツク
方向に沿つて、ラツクと反対方向に移動しようと
して、揺動レバー２８を支点２９を中心にＢ方向
に回動させる。

これにより、バルブスプール３０がＣ方向に移
動し、ポンプポートが環状孔３８を介してシリン
ダポート３６と連通し、ポンプ８０からの圧油が
パワーシリンダに供給され、同時に戻り油が、他
方のシリンダポート３５からタンクポート３７を
経由してオイルタンク８２に排出され、パワーシ
リンダによりハンドル操作をパワーアシストす
る。

このとき固定オリフイス４３から連通路４０を
介して両反力室５０Ａ，５０Ｂにも圧油が導入さ
れ、バルブスプール３０は反力室５０Ｂの抵抗を
受ける。

ところで、この圧油は自動可変オリフイス７２
を介してオイルタンク８２へと逃げるため、反力
室５０Ｂに発生する流体圧力は、固定オリフイス
４３と可変オリフイス７２とで規制される圧力比
に対応することになり、下流の可変オリフイス７
２の開度が大きくなるほど反力室５０Ｂの圧力が
低下する。

バルブスプール３０に作用するこの油圧反力
は、揺動レバー２８、ピニオン軸２２などを介し
てハンドルに、操舵反力としてフイードバツクさ
れるのである。

車両が停止した状態での据え切りを行うとき
は、車速センサ８８の出力によりコントローラ８
４は電磁ソレノイド７０を励磁せず、このため自
動可変オリフイス７２の開度は最大となり、した
がつて反力室５０Ａ，５０に作用する反力は最小
値をとり、据え切り時の大きな操舵抵抗に対して
パワーアシストを受けたハンドルの操作力は、適
度な軽さとなる。

車両の走行時は、車速に応じた信号がコントロ
ーラ８４に入力し、コントローラ８４は車速に対
応して電磁ソレノイド７０を励磁する。このた
め、車速に応じて自動可変オリフイス７０の開度
が減少し、反力室５０Ａ，５０Ｂの圧力が高ま
る。

一般に車速の増加に応じて車輪の接地抵抗が減
少する傾向があり、高速時ほど操舵抵抗は小さく
なる。したがつてこのようなときは、パワーアシ
ストによりハンドルが軽くなりすぎ、操舵感覚が
失われるのであるが、上記のように反力室５０
Ａ，５０Ｂの油圧反力が増大することにより、適
度は操舵トルクを付与することができるのであ
る。

なお、高速時に自動可変オリフイス７２の開度
が最大になると、第４図のように重い操舵感覚が
得られ、場合よつては、MSで示すように、マニ
ユアルに近い状態にすることもできる。

一方、反力室５０Ａ，５０Ｂに固定オリフイス
４３を介して圧油が流れる際に、オリフイス通過
時に高速となつた流体は、整流カラー６０または
６５を通過することにより整流されため、固定オ
リフイス４３の下流部において異音を発生するこ
とがなくなる。

固定オリフイス４３の通過流量は、パワーステ
アリングの設計条件によつて変化するが、このよ
うに整流部材を固定オリフイス４３の下流に設置
することで、常に通過流体を層流化し、異音の発
生を防止できるのである。

（考案の効果）） 以上のように本考案によれば、圧油が固定絞り
を通過する際に発生する異音を、固定絞りの下流
に消音用の整流部材を設けるという簡単な手段に
より、確実に防止することができ、運転に伴う不
快で耳障りな流体音の低減がはかれるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１の実施例の該略図、第２
図はその要部拡大図、第３図は第２実施例の要部
拡大図、第４図は操舵トルクと出力特性をあらわ
す説明図、第５図は従来装置の断面図である。 ２０……制御バルブ、３０……バルブスプー
ル、４０……連通路、４３……固定オリフイス
（固定絞り）、５０，５０Ａ，５０Ｂ……反力室、
６０，６５……整流カラー（整流部材）、６２，
６４，６７，６９……孔、７０……電磁ソレノイ
ド、７２……自動可変オリフイス（可変絞り）、
８０……ポンプ、８２……オイルタンク、８４…
…コントローラ（制御機構）、８８……車速セン
サ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 制御バルブのバルブスプールの両端に反力室を
   形成し、この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
   タンク側に圧油を逃がす通路に自動可変絞りを設
   け、この自動可変絞りの開度を車速に応じて増減
   する制御機構を備え、車速の増加に応じて自動可
   変絞りの開度を絞り油圧反力を増大させるように
   したパワーステアリングの操舵反力調整装置にお
   いて、前記反力室に高圧を導く通路をバルブハウ
   ジングに形成し、この通路を前記固定絞りを介し
   てポンプポートに連通すると共に、この固定絞り
   に消音用整流部材を介装したことを特徴とするパ
   ワーステアリングの操舵反力調整装置。