JPH0541468B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車速に応じて、パワーアシストに
よるステアリング領域と、マニアルによるステア
リング領域とに切換え可能にした動力かじ取り装
置に関する。

（従来の装置） 従来の動力かじ取り装置は、第９図に示すよう
に、パワーアシストによるステアリング領域と、
マニアルによるステアリング領域との境界域での
操舵力の変化が急激すぎる欠点があつた。

つまり、車速が超低速のときには、パワーアシ
ストがフルに機能し、車速が速くなるにつれて、
その速度に応じて、パワーアシストが徐々に弱く
なり、ハーフパワー領域に入る。

そして、車速が設定速度以上になると、パワー
アシストが停止して、マニアル領域に入る。

ところが、上記したように、この従来の装置で
は、パワーアシストによるステアリング領域と、
マニアルによるステアリング領域との境界域での
変化が急激なので、次のような不都合があつた。

すなわち、当該車両が、設定速度付近で走行中
には、上記境界域でステアリング操作をしなけれ
ばならない。

そのために、設定速度付近で走行中のコーナリ
ング時や、障害物をとつさによける場合などに、
操舵力が大幅に変化してしまう。このように操舵
力が大幅に変化すると、ハンドルの切りすぎや、
切り遅れが生じ、大変な危険をともなう。

（本発明の目的） この発明は、パワーアシストによるステアリン
グ領域から、マニアルによるステアリング領域へ
の移行をスムーズにし、操舵力の急激な変化によ
る危険を防止した動力かじ取り装置の提供を目的
にする。

（本発明の実施例） ハンドル１のステアリングシヤフト２の先端
に、３本のアーム２ａを設けるとともに、このア
ーム２ａのそれぞれに遊星ギヤ３を設けている。
そして、この遊星ギヤ３は、サンギヤ４とリング
ギヤ５とにかみ合つている。

上記サンギヤ４には、ロツド６の一端を固定し
ているが、このロツド６の他端には、パワーシリ
ンダ７のピストン８にら合している。そして、こ
のピストン８は、その回転を規制され、軸方向に
のみ移動可能にしている。

したがつて、上記サンギヤ４およびロツド６が
回転すると、ピストン８が軸方向に移動すること
になる。

このようにしたピストン８には、ラツク８ａを
形成し、このラツク８ａにセクタギヤ９をかみ合
わせている。また上記リングギヤ５は、コントロ
ールバルブａの本体１０に回転自在に内装してい
る。

そして、このコントロールバルブａは、上記本
体１０にスリーブ１１をかん着するとともに、こ
のスリーブ１１内にスプール１２を摺動自在に内
装している。

上記のようにしたスプール１２は、連結ピン１
３を介して前記リングギヤ５と連係する構成にし
ている。つまり、この連結ピン１３は、その一端
をリングギヤ５に固定するとともに、他端をスリ
ーブ１１に形成の長孔１４から突出させ、その突
出端を、スプール１２内まで貫通させている。

したがつて、リングギヤ５が左右いずれかに回
ると、その回転方向に沿つてスプール１２が、左
右いずれかに移動する。

このようにしたスプール１２は、その両端を反
力室１５，１６に臨ませるとともに、この反力室
１５，１６内に介在させたスプリング１７，１８
を、スプール１２の両端に位置させたばね受け１
９，２０に作用させている。

このようにしたばね受け１９，２０は、スプリ
ング１７，１８の作用で、スプール１２に圧接す
るとともに、その大径部外周が、前記スリーブ１
１の両端に当る関係にしている。そして、これら
両方のばね受け１９，２０の上記大径部外周が、
スプリング１７，１８の作用で、スリーブ１１の
両端に接している状態では、当該スプール１２
を、第２図に示す中立位置に保持する構成にして
いる。

なお、上記した各ギヤおよびコントロールバル
ブａは、第２図に示した制御機構ｘとして、ステ
アリングシヤフト２の先端部分に設ける。そし
て、この第２図では、当該制御機構ｘを取り出
し、それを拡大して示している。したがつて、こ
の拡大部分におけるポンプ通路２１とタンク通路
２２とは、上記制御機構ｘ側の通路２１，２２と
同一の通路を表わしている。

このようにしたコントロールバルブａは、その
スリーブ１１内周面に、上記ポンプ通路２１に常
時連通する環状溝２３，２４を形成するととも
に、タンク通路２２に常時連通する環状溝２５を
形成している。また、スプール１２の外周面に
は、環状凹溝２６，２７を形成している。

そして、スプール１２が図示の中立位置にある
ときの環状凹溝２６，２７が位置する箇所には、
連通ポート２８，２９を形成している。この連通
ポートのうちの一方の連通ポート２８は、前記パ
ワーシリンダ７の一方の室７ａに連通し、連通ポ
ート２９は他方の室７ｂに連通させている。

しかしてスプール１２が、図示の中立位置にあ
るとき、上記両室７ａ，７ｂが、ともにタンクＴ
に連通する。つまり、この中立位置においては、
前記環状溝２３〜２５のすべてが、スプール１２
に形成の環状凹溝２６，２７を介して連通する構
成にしているので、ポンプＰからの圧油は、すべ
てタンクＴに戻るとともに、室７ａ，７ｂもタン
クＴに連通する。

そして、上記中立位置から、スプール１２が左
右いずれか、たとえば図面右方向に移動すると、
環状溝２３と環状凹溝２６との連通が遮断される
とともに、この環状凹溝２６が、環状溝２５と連
通する。また、環状凹溝２７と環状溝２５との連
通が遮断されるとともに、この環状凹溝２７が環
状溝２４と連通する。

この状態で、ポンプＰからの圧油は、環状溝２
４→環状凹溝２７→連通ポート２９を経由して、
パワーシリンダ７の室７ｂに流入する。

一方、室７ａ内の油は、連通ポート２８→環状
凹溝２６→環状溝２５を経由して、タンクＴに戻
る。

したがつて、パワーシリンダ７のピストン８
は、第１図左方向に移動する。

また、スプール１２が上記とは反対方向に移動
すれば、ピストンが第１図右方向に移動すること
になる。

このようにしたコントロールバルブａの前記反
力室１５，１６には、通路３０，３１を接続する
とともに、これら通路３０，３１は、その上流側
で合流し、ソレノイドバルブＳのポート３２に接
続している。

このソレノイドバルブＳには、スプール３３を
内装するとともに、上記とは別のポート３４を前
記ポンプＰに接続している。

そして、上記スプール３３には、その一端にス
プリング３５を作用させ、ソレノイドが非励磁の
とき、このスプリング３５の作用で、図示のノー
マル位置を保持するようにしている。

このノーマル位置においては、ポンプＰに接続
したポート３４が閉じるとともに、反力室１５，
１６に接続したポート３２が、タンクＴに連通す
る構成にしている。

また、ソレノイドが励磁して、スプール３３が
スプリング３５に抗して移動すると、上記タンク
Ｔへの通路が遮断されるとともに、両ポート３
２，３４が連通する。

そして、上記ソレノイドバルブＳは、車両のス
ピードに応じて切換わるが、その切換制御機構
は、次のとおりである。

すなわち、エンジン３６には、その速度を検出
する速度センサ３７を設けるとともに、この速度
センサ３７を、上記ソレノイドバルブＳに接続し
ている。

そして、このエンジン３６が設定速度以上にな
ると、上記速度センサ３７がその速度信号を発信
し、ソレノイドバルブＳを励磁させる。

また、エンジン３６の速度が設定速度以下のと
きは、ソレノイドバルブＳを非励磁状態に維持す
る構成にしている。

しかして当該車両が、設定速度以下のスピード
で走行しているときは、ソレノイドバルブＳが、
図示のノーマル位置を保持する。ソレノイドバル
ブＳがノーマル位置を保持すれば、コントロール
バルブａの反力室１５，１６がタンクＴに接続す
る。

反力室１５，１６がタンクＴに連通している状
態、すなわち設定速度以下の低速走行時に、ハン
ドル１を回すと、パワーシリンダ７が、油圧力に
よつて駆動する。

つまり、低速走行時には、その接地抵抗が大き
いので、上記のようにハンドル１を回したとき、
サンギヤ４が回転せず、リングギヤ５のみが回転
する。リングギヤ４が回転すると、その回転方向
に沿つて、コントロールバルブａのスプール１２
が移動する。このようにスプール１２が移動すれ
ば、前記したようにポンプＰからの圧油が、パワ
ーシリンダ７のいずれかの一方の室７ａあるいは
７ｂに流入するとともに、いずれか他方の室がタ
ンクＴに連通する。

したがつて、パワーシリンダ７のピストン８が
油圧力で移動して、セクタギヤ９を回すので、ハ
ンドル１の回転方向に応じて、当該車輪がその方
向を変える。このときのハンドル操作力は、パワ
ーシストによつて、軽くなる。

これに対して、前記設定速度以上のスピード
で、当該車両が走行しているときは、パワーアシ
ストが停止して、そのステアリング操作がマニア
ル操作に切換わる。

つまり、設定速度以上のスピードが出ているい
るときは、速度センサ３７からの速度信号によつ
て、ソレノイドバルブＳがノーマル位置から切換
わり、ポート３２と３４とを連通させるととも
に、ポート３２とタンクＴとの連通を遮断する。

したがつて、ポンプＰからの圧油は、ポート３
４→ポート３２→通路３０および３１を経由し
て、反力室１５，１６のそれぞれに流入する。

このように反力室１５，１６に圧力が導入され
るので、コントロールバルブａのスプール１２
が、両側から押し付けられ、図示の中立位置を保
持するとともに、上記油圧力でその移動が規制さ
れる。

このようにスプール１２の動きが規制されると
いうことは、連結ピン１３を介してこのスプール
１２と連係しているリングギヤ５の回転も規制さ
れることになる。

したがつて、この状態でハンドル１を回すと、
リングギヤ５が回転せずに、サンギヤ４が回転す
る。サンギヤ４が回転すれば、ロツド６先端部分
のスクリユーのピツチに応じて、ピストン８が移
動し、セクタギヤ９を回す。つまり、パワーアシ
ストを停止したマニアル操作状態になる。

そして、上記ポンプＰには、前記ポンプ通路２
１への供給量を調整するバルブ機構Ｖを内装して
いるが、このバルブ機構Ｖの具体的な構成は、第
３図〜第６図に示すとおりである。

すなわち、このバルブ機構Ｖは、その本体３８
にポンプＰに直接連通するポンプポート３９およ
びサクシヨンバルブポート４０を形成するととも
に、この本体３８内にバルブスプール４１を設け
ている。そして、このバルブスプール４１の反対
側には、プラグ４２を設け、このプラグ４２に形
成の流通路４３を、前記ポンプ通路２１に連通す
るとともに、この流通路４３の内端には、リング
４４をかん着している。

さらに、このバルブスプール４１は、その外端
と本体３８との間にばね室４５を形成するととも
に、このばね室４５にスプリング４６を介在させ
ている。

そして、このスプリング４６の作用で、当該バ
ルブスプール４１の小径部４１ａ先端を、上記リ
ング４４に圧接する関係にしている。このように
小径部４１ａがリング４４に圧接している状態で
は、ポンプポート３９に連通する圧力室４７が、
第３図に示すように完全に閉じる。

また、上記小径部４１ａの先端には、リング４
４内を通つて、流通路４３側に突出するロツド部
４１ｂを形成するとともに、このロツド部４１ｂ
の先端に、そのロツド部４１ｂよりも大径にした
制御部４１ｃを形成している。

そして、上記ロツド部４１ｂは、リング４４の
孔との間に、十分なすき間を保持する一方、制御
部４１ｃは、上記孔との間に微小すき間を保持す
るようにしている。

しかして、ポンプが回転すると、その圧力がバ
ルブスプール４１に作用し、このバルブスプール
４１をスプリング４６に抗して移動させる。

バルブスプール４１が上記のように移動する
と、小径部４１ａがリング４４から離れるので、
ポンプポート３９からの圧油は、リング４４とロ
ツド部４１ｂとのすき間を通つて流通路４３に流
れる。

このときのポンプ回転数と、リング４４を通過
して流通路４３すなわち制御機構ｘへの供給流量
との関係は、第７図に示すとおりである。

すなわち、ポンプＰの回転数が低い低速域で
は、第４図に示すように、ロツド部４１ｂがリン
グ４４と対応しているので、それら両者間のすき
間が十分に大きく維持される。そのためにポンプ
Ｐの回転数が上れば、その分供給流量が増大す
る。

そして、この低速域でポンプＰがある回転数に
達すると、上記すき間がオリフイス機能を発揮し
て、上記供給流量が一定になる。

この状態から、さらにポンプＰの回転数が上る
と、上記すき間のオリフイス機能によつて、その
前後の差圧が大きくなり、バルブスプール４１が
スプリング４６に抗してさらに移動する。

バルブスプール４１が第４図の状態からさらに
移動すると、圧力室４７がサクシヨンバルブポー
ト４０と連通するので、パワーシリンダ側への供
給流量が、その分減少しはじめる。

そして、ポンプＰの回転数がさらに上つて、上
記すき間前後の差圧が大きくなると、バルブスプ
ール４１がさらに移動し、第５図に示すように、
制御部４１ｃが、リング４４内に突入する。

ただし、このリング４４の内周面には、制御部
４１ｃの突入方向前方に向つて、徐々に幅が狭
く、しかも浅くなる制御溝４８を形成している。

したがつて、上記のように制御部４１ｃが、リ
ング４４内に突入する突入量に応じて、制御溝４
８の開口面積が相違してくる。つまり、ポンプＰ
の回転数が上つて、その吐出流量が多くなればな
るほど、バルブスプール４１が移動し、その制御
部４１ｃの突入量が多くなり、サクシヨンバルブ
ポート４０への流出量が多くなる反面、パワーシ
リンダ７への供給流量が減少する。

そして、第６図に示すように、制御部４１ｃに
よつて、制御溝４８が完全にふさがれると、圧力
室４７と流通路４３とは、制御部４１ｃとリング
４４との微小すき間だけを介して連通することに
なる。

したがつて、設定速度以上の高速域において
は、制御機構ｘへの供給流量が、ゼロになるかあ
るいはごく僅かな流量になる。

このように、中速域から高速域にかけてのハー
フパワー領域ではパワーシリンダへの供給流量が
徐々に減少し、その設定速度以上の領域では、こ
の供給流量がゼロかあるいは微量になるので、前
記パワーアシストによるステアリング領域と、マ
ニアルによるステアリング領域との境界域への移
行がスムーズになる。

つまり、第８図に示すように、車速に応じて、
その操舵力が徐々に重くなり、設定速度以上の領
域への移行が、きわめてスムーズになる。

（本発明の構成） この発明の構成は、車両が設定速度以下の低速
走行時には、パワーアシストによるパワーステア
リング領域に、設定速度以上の高速走行時には、
マニアルによるステアリング領域に切り換える動
力かじ取り装置を前提として、パワーステアリン
グ領域からマニアルステアリング領域へと移行す
る過程にハーフパワー領域を設け、当該ハーフパ
ワー領域において、パワーシリンダへと向かう供
給流量を徐々に減少させ、ハーフパワー領域から
マニアルステアリング領域に移行する境界領域に
おいては、上記供給流量をゼロあるいは微小流量
に制御するバルブ機構を備えた点に特徴を有する
ものである。

このように構成したので、車両が設定速度以上
の領域に移行する過程で、パワーシリンダへと向
かう供給流量を徐々に減少させ、それに応じてパ
ワーアシスト力を減少させることができる。

（本発明の効果） この発明は、設定速度以上の領域に移行する過
程で、パワーアシストが徐々に減少し、最終的に
は、それがゼロあるいは僅かになるので、パワー
アシストによるステアリング領域と、マニアルに
よるステアリング領域との境界域での移行がスム
ーズになる。

境界域での移行がスムーズになるので、設定速
度付近での走行中に、ハンドルを切りすぎたり、
あるいはハンドルの切り遅れが生じたりする危険
が全くない。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第８図は、この発明の実施例を示
すもので、第１図はハンドルとパワーシリンダと
の関係を示した概略構成図、第２図はコントロー
ルバルブ部分を取り出して拡大断面として示した
回路構成図、第３図はバルブ機構の断面図、第４
図〜第６図はポンプの回転数に応じたバルブスプ
ールの移動位置を示した拡大部分断面図、第７図
はポンプの回転数とパワーシリンダへの供給流量
との関係を示したグラフ、第８図は車速と操舵力
との関係を示したグラフ、第９図は従来の車速と
操舵力との関係を示したグラフである。 ７…パワーシリンダ、Ｖ…バルブ機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両が設定速度以下の低速走行時には、パワ
   ーアシストによるパワーステアリング領域に、設
   定速度以上の高速走行時には、マニアルによるス
   テアリング領域に切り換える動力かじ取り装置に
   おいて、パワーステアリング領域からマニアルス
   テアリング領域へと移行する過程にハーフパワー
   領域を設け、当該ハーフパワー領域において、パ
   ワーシリンダへと向かう供給流量を徐々に減少さ
   せ、ハーフパワー領域からマニアルステアリング
   領域に移行する境界領域においては、上記供給流
   量をゼロあるいは微小流量に制御するバルブ機構
   を備えた動力かじ取り装置。