JPH037549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は油圧力で車両のハンドル操作力を軽減
する動力舵取装置に関し、さらに詳しくは車両ま
たは機関の速度がある程度上昇したときにハンド
ル操作に対して制御弁の動きを拘束してパワーア
シストを停止するようにした速度感応型の動力舵
取装置に関する。

（従来の技術とその課題） 自動車用パワーステアリング装置に代表される
動力舵取装置は、一般にハンドルからの入力回転
に基づいて切換作動する制御弁を介して、車輪
（操向機構）に連系する出力駆動部に選択的に圧
油を供給することによりハンドル操作力を軽減す
るようになつている。

ところで、車両の走行速度が増すほどハンドル
操作時に車輪と路面との間で生じる抵抗力が小さ
くなり、またポンプ油圧は機関回転速度に比例し
て上昇する性質があるため、従来の装置では高速
走行時にハンドル操作に対するパワーアシスト力
が過大となつてハンドルの操向安定性が損われる
という問題があつた。

このため、最近の動力舵取装置では車両の走行
速度または機関の回転速度が上昇するほど出力駆
動部への油圧を絞つて操舵加勢力を減らすように
している。

本発明はこのような速度感応型の動力舵取装置
を提供するものであるが、本発明では出力駆動部
への圧油の供給を切り換えるスプール型制御バル
ブを高速走行時に中立位置に拘束して、出力駆動
部への圧油の供給を遮断することにより高速走行
時にはハンドル操作に対するパワーアシストを停
止して高速安定性を高めることを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために本発明では、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、制御バルブのスプールの一
端に、その中間に大径部を備えたロツドを連接す
るとともに、このロツド大径部の軸方向の両側に
該大径部よりも内径の大きな反力油室を画成し、
前記二つの反力油室には各々前記ロツドが貫通す
る環状のバルブシートとこのバルブシートを前記
大径部の端面に押圧してスプールを中立位置に付
勢するスプリングとを介装し、前記大径部とその
摺動孔との間に前記両反力油室を相互に連通する
通路を形成するとともに前記バルブシートはスプ
ール中立位置にてロツド大径部周囲の反力室端面
に密着して前記通路を遮断するように形成し、か
つ前記通路とは独立して各反力油室を互いに連通
する回路と、車両またはエンジンの速度が所定値
以上にあるときに前記回路を閉じる電磁バルブと
を備えた。

（作用） 上記構成において、スプールが中立位置に在る
とき、両反力油室のバルブシートはスプリングの
張力を受けてスプールを中立位置に位置決めする
と同時に、ロツド大径部周囲の反力油室端面に密
着して、各反力油室を連通する通路を遮断してい
る。このため、各反力油室は電磁バルブを介して
のみ連通しうる状態となり、この状態で電磁バル
ブを閉弁させると、各反力油室はオイルロツク状
態となる。従つて、高速運転時に電磁バルブを閉
弁させると、スプールの切換作動及びこれによる
油圧アシスト作用が阻止されて、ハンドル操作力
が適度に重くなる。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面にもとづいて説明す
る。図面は本発明の一実施例を示すもので、本発
明をラツクアンドピニオン型動力舵取装置に適用
した例である。

このラツクアンドピニオン型動力舵取装置は、
図示しないタイロツドを介して車輪の操向アーム
と連接するラツクとかみ合い、かつ操向ハンドル
と共に回動するピニオン軸３４が、長孔を介して
ラツク（図示しないがピニオン軸３４と直交して
矢印方向に伸びる）に沿つて所定距離だけ平行移
動し得るように支持されており、このピニオン軸
３４と直交する方向にスプール型制御バルブ３を
配置し、ピニオン軸３４の軸心と平行方向の変位
をスプール１２の摺動方向と一致させ、かつ、装
置本体の支点部３５のまわりに揺動する駆動レバ
ー３６のピン３６ａによりスプール１２を切換作
動させるようになつている。

上記スプール１２を摺動自由に収装した本体バ
ルブ孔１０の内面には２つの環状溝１４，１５が
形成されている。各環状溝１４，１５は、それぞ
れ図示しないパワーシリンダの対向する２つの圧
力室に連通する作動ポートを形成しており、後述
するスプール１２の環状溝と協働して、スプール
１２の切換位置に応じていずれか一方の圧力室に
油圧を供給し、他方の圧力室をタンク２１に開放
する機能を有する。

また、スプール１２の外周面には３つの環状溝
１６〜１８が形成されている。このうち中央の環
状溝１７は通路１９を介して図示しない油圧ポン
プからの圧油が導入されるポンプポートとなつて
おり、スプール１２が中立位置の図示状態では上
記作動ポートとしての環状溝１４と１５の双方に
連通している。これに対して、左右の環状溝１６
と１８は、それぞれタンクポートとして機能する
もので、スプール１２が中立位置のときに左方の
環状溝１６は環状溝１４と、また右方の環状溝１
８は環状溝１５と連通している。ただし、スプー
ル１２には両環状溝１６，１８を相互に連通する
内腔１３が形成されており、これにより右方の環
状溝１８に開口した通路２０を介して左方の環状
溝１６もタンク２１に接続される。

上述の構成については周知の装置と同様である
が、本発明ではさらに、車両またはエンジン速度
（以下、単に「速度」という）が上昇したときに、
スプール１２を中立位置に保持して切り換え不能
とする手段が設けてある。

具体的には、上記スプール１２の一端部に連接
したロツド３７の中間部に大径部３７ａを形成
し、その外径および幅を、バルブ孔大径部１０ａ
の中程に形成した小径部（摺動孔）１０ｂの内径
より若干小さく、かつその幅よりわずかに小さく
形成し、これらロツド３７の大径部３７ａとバル
ブ孔小径部１０ｂとにより、大径部３７ａよりも
内径の大きな二つの反力油室２３，２４を画成し
てある。

上記反力油室２３，２４の内部には、各々その
内径がロツド大径部３７ａより若干小さい環状の
バルブシート２５がロツド３７を挿通するように
して収装してある。各バルブシート２５は中立時
に両反力油室２３，２４の隣接端面に圧着するよ
うにスプリング２６により付勢する。前記バルブ
孔小径部１０ｂの摺動面とロツド大径部３７ａと
の間には軸方向に溝状の通路３１が形成してあ
り、前記バルブシート２５が小径部１０ｂの端面
から離れたとき、つまり非中立時にはこの通路３
１を介して左右の反力油室２３と２４とが相互に
連通するようにしてある。

なお、ロツド大径部３７ａの幅をバルブ孔小径
部１０ｂよりも若干短くしてあるのは、中立時に
おいて平板状のバルブシート２５をバルブ孔小径
部１０ｂの周囲の端面に確実に密着させるためで
あるが、バルブシート２５を前記端面に向かつて
突出した形状のものとした場合には、ロツド大径
部３７ａの幅がバルブ孔小径部１０ｂと同程度ま
たは若干大きくても差し支えない。また、この実
施例では前記バルブシート２５の密着時のシール
性を高めるためにバルブ孔１０ｂの周囲にシール
リング１０ｃを設けてある。

一方、上記反力油室２３，２４には通路３１と
は別に相互を連通する回路２７を接続し、その途
中には制御装置３０からの指令により開閉作動す
る電磁バルブ２８を介装してある。制御装置３０
は例えば速度センサ２９からの信号を設定値と比
較して電磁バルブ２８の駆動信号を出力するコン
パレータからなり、従つて速度が前記設定値以上
である限り電磁バルブ２８を閉じる方向に駆動す
る。

電磁バルブ２８は、バルブ２８ａと電磁ソレノ
イド２８ｂとよりなり、バルブ２８には直交する
通路が形成され、その一つの両端は、それぞれ前
記回路２７の一部２７ａおよび２７ｂを介して反
力油室２３，２４に連通する。また、他の通路の
一方はスプール１２の左方の環状溝１６、内腔１
３、右方の環状溝１８、及び通路２０を介してタ
ンク２１に連通し、他方には電磁ソレノイド２８
ｂにより駆動される開閉弁２８ｃが摺動自在に収
装される。この電磁バルブ２８は、常態では開い
て回路２７により両反力油室２３，２４を連通し
てタンク２１へ開放しているが、制御装置３０の
出力信号により電磁ソレノイド２８ｂが作動する
と、開閉弁２８ｃを押し出して回路２７を閉じよ
うになつている。

次に、上記構成における全体の作用について説
明する。

まず、速度が所定値以下であるときの通常の動
力舵取作用について説明すると、ハンドルを操作
してピニオン軸３４をいずれかの方向に回動する
と、ステアリングリンクに連系するラツクの抵抗
が大きいため、この回動方向にラツクに沿つて長
孔で許される分だけピニオン軸３４は矢印で示す
ように略半径方向に変位する。

このとき、駆動レバー３６はピニオン軸３４に
係合して支点部３５のまわりに揺動し、スプール
１２をピニオン軸３４と同方向に変位させる。こ
れに対し、スプール１２の変位方向の反力油室２
３あるいは２４は回路２７ａあるいは２７ｂおよ
び電磁バルブ２８を介してタンク２１に連通状態
になつているので、スプール１２の変位は防げら
れず、これにもとづいて、パワーアシストが行わ
れる。

例えば、このとき反力油室２４が回路２７ｂと
電磁バルブ２８を介してタンク２１に連通状態と
なつていれば、スプール１２は油室２４を縮小し
て自在に右方に変位する。すると、それまで通路
１９（ポンプポート）、環状溝１４〜１８および
通路２０を介してタンク２１へと還流していたポ
ンプからの圧油は、スプール１２の右行により切
り換えられて環状溝１７，１５を介して図示しな
いパワーシリンダの一方の圧力室に送り込まれ
る。このときパワーシリンダの他方の圧力室は環
状溝１４，１６，１８を介して通路２０と連通し
て低圧側になるため、パワーシリンダは車輪をハ
ンドル操作方向に付勢するアシスト力を発生する
ことになる。また、逆方向にハンドルを切るとス
プール１２は左行し、パワーシリンダは車輪を前
記とは反対方向に転向させるアシスト力を発生す
る。このようにして、車輪の接地抵抗が大きい低
速域でのハンドル操作力が軽減される。

これに対して、速度が上昇して所定値を越える
と、制御装置３０からの指令に基づいて電磁ソレ
ノイド２８ｂが開閉弁２８ｃを先端方向へ駆動
し、つまり閉弁して両反力油室２３，２４の連通
を遮断するので、中立位置ではロツド３７及びス
プール１２はオイルロツク状態となる。すなわち
スプール１２の軸方向への変位が拘束され、これ
により駆動レバー３６を介してピニオン軸３４の
半径方向の移動が拘束される。

このようにして高速時には制御バルブ３の切換
わり動作が阻止されるのであり、そのスプール１
２のオイルロツク状態が継続している間は、ハン
ドル操作に対する油圧アシスト力が作用しないマ
ニユアル操作状態となる。この結果、高速運転時
にハンドル操作力が無用に軽くなるようなことが
なく、安定した操舵感覚が得られるのである。

ところで、制御バルブ３のスプール１２が中立
位置よりも何れかの方向に変位した状態にあると
きは反力油圧２３と２４とが通路３１を介して相
互に連通しているため、ハンドル操作状態で所定
速度を越えて電磁バルブ２８が閉弁しても、中立
位置に戻るまでの間はスプール１２がオイルロツ
クされることはない。

なお、どの程度の速度でスプール１２をオイル
ロツクさせるかは、車両やエンジンの仕様に応じ
て適宜定めればよいのであるが、動力舵取装置の
油圧源であるポンプからの油量そのものを速度の
上昇につれて減少するようにした例えばドルーピ
ングピン方式の流量制御弁を備える場合は、その
吐出流量が充分低下する速度域でオイルロツクす
るように設定することは言うまでもない。また、
上記実施例はラツクアンドピニオン式動力舵取装
置への適用例であるが、本発明はこれに限らず、
スプール型制御バルブを有するものであれば他の
形式の動力舵取装置にも適用可能であることは言
うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、車両の走
行速度またはエンジンの回転速度がある程度以上
上昇した以降は制御バルブのスプールを中立位置
にオイルロツクしてパワーシリンダへの圧油の流
入を停止することによりハンドル操作に対する油
圧アシストを抑制するようにしたので、高速運転
時のハンドル操作力を適度に重くして安定感のあ
る操縦感覚を生み出すことができる。

また、反力油室をオイルロツクする電磁バルブ
は１個ですむため、構造が簡略化できるという効
果もある。

さらに、本発明では、反力油室などからなるオ
イルロツク手段をスプールの一端側にまとめてあ
るので、該手段が切換バルブ側の構成及び寸法に
大幅な変更を要求することがなく、従つて装置を
コンパクトにまとめて車両への搭載性を良好にで
きると共に、オイルロツク手段のみをユニツト化
して合理化を図れるという利点も得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す断面図である。 ３……制御バルブ、１０……バルブ孔、１０ｂ
……バルブ孔小径部、１１……スリーブ、１２…
…スプール、１３……スプール内腔、２３，２４
……反力油室、２５……バルブシート、２６……
スプリング、２７……回路、２８……電磁バル
ブ、２８ｃ……開閉弁、３０……制御装置、３１
……通路、３４……ピニオン軸、３６……駆動レ
バー、３７……ロツド、３７ａ……ロツド大径
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、
   制御バルブのスプールの一端に、その中間に大径
   部を備えたロツドを連接するとともに、このロツ
   ド大径部の軸方向の両側に該大径部よりも内径の
   大きな反力油室を画成し、前記二つの反力油室に
   は各々前記ロツドが貫通する環状のバルブシート
   とこのバルブシートを前記大径部の端面に押圧し
   てスプールを中立位置に付勢するスプリングとを
   介装し、前記大径部とその摺動孔との間に前記両
   反力油室を相互に連通する通路を形成するととも
   に前記バルブシートはスプール中立位置にてロツ
   ド大径部周囲の反力室端面に密着して前記通路を
   遮断するように形成し、かつ前記通路とは独立し
   て各反力油室を互いに連通する回路と、車両また
   はエンジンの速度が所定値以上にあるときに前記
   回路を閉じる電磁バルブとを備えたことを特徴と
   する動力舵取装置。