JPH0624946B2 - 反力機構を備えた動力舵取装置 - Google Patents
反力機構を備えた動力舵取装置Info
- Publication number
- JPH0624946B2 JPH0624946B2 JP28075884A JP28075884A JPH0624946B2 JP H0624946 B2 JPH0624946 B2 JP H0624946B2 JP 28075884 A JP28075884 A JP 28075884A JP 28075884 A JP28075884 A JP 28075884A JP H0624946 B2 JPH0624946 B2 JP H0624946B2
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- JP
- Japan
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- reaction force
- shaft
- input shaft
- output shaft
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Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/02—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to vehicle speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
- B62D5/083—Rotary valves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、車速等に応じた制御圧によりハンドルトルク
を車速等に応じて変化させる反力機構を備えた動力舵取
装置に関するものである。
を車速等に応じて変化させる反力機構を備えた動力舵取
装置に関するものである。
＜従来の技術＞ 車の低速走行時には軽い操舵反力を、車の高速走行時に
は重い操舵反力を与える反力機構を備えた動力舵取装置
として、第３図に示すようにハンドル側に連結される入
力軸５０の外周と操舵車輪側に連結される出力軸５１の
内周間に入力軸５０の軸線方向にシリンダ室５２を形成
し、このシリンダ室５２にピストン５４を摺動可能に嵌
合させるとともにこのピストン５４と出力軸５１とを相
対回転不能に連結し、ピストン５４と入力軸５０間に複
数のボール５５を介在させ、ピストン５４と入力軸５０
にボール５５が係合する円錐形状の係合溝５６を形成
し、ピストン５４のボール５５と反対側の面に車速等に
応じた制御圧を作用させるようにしたものが考え出され
ている。
は重い操舵反力を与える反力機構を備えた動力舵取装置
として、第３図に示すようにハンドル側に連結される入
力軸５０の外周と操舵車輪側に連結される出力軸５１の
内周間に入力軸５０の軸線方向にシリンダ室５２を形成
し、このシリンダ室５２にピストン５４を摺動可能に嵌
合させるとともにこのピストン５４と出力軸５１とを相
対回転不能に連結し、ピストン５４と入力軸５０間に複
数のボール５５を介在させ、ピストン５４と入力軸５０
にボール５５が係合する円錐形状の係合溝５６を形成
し、ピストン５４のボール５５と反対側の面に車速等に
応じた制御圧を作用させるようにしたものが考え出され
ている。
＜発明が解決しようとする問題点＞ かかるものは、前記係合溝５６の入力軸５０の回転方向
に対する傾斜角が大きいと、入力軸５０と出力軸５１と
が相対回転したときのピストン５４に作用する制御圧に
よる入力軸５０を元に戻そうとする復元力が強いが、出
力軸５１に対する入力軸５０の回転ストロークが大きく
とれない問題があり、逆に係合溝５６の傾斜角が小さい
と出力軸５１に対する入力軸５０の回転ストロークが大
きくとれるが、入力軸５０と出力軸５１とが相対回転し
たときの入力軸５０を戻に戻そうとする復元力が弱くな
る問題があって、回転ストローク、復元力の両者を十分
に満足していない。
に対する傾斜角が大きいと、入力軸５０と出力軸５１と
が相対回転したときのピストン５４に作用する制御圧に
よる入力軸５０を元に戻そうとする復元力が強いが、出
力軸５１に対する入力軸５０の回転ストロークが大きく
とれない問題があり、逆に係合溝５６の傾斜角が小さい
と出力軸５１に対する入力軸５０の回転ストロークが大
きくとれるが、入力軸５０と出力軸５１とが相対回転し
たときの入力軸５０を戻に戻そうとする復元力が弱くな
る問題があって、回転ストローク、復元力の両者を十分
に満足していない。
又、入力軸５０と出力軸５１とが相対回転していない状
態において係合溝５６のボール５５に接触している部分
がある傾斜角を有しているため、入力軸５０と出力軸５
１とが相対回転していない状態から入力軸５０が出力軸
５１に対して相対回転させるのに大きな力を必要とし、
ハンドルトルクに対する出力トルクが第４図の二点鎖線
Ａに示すように急激に上昇する問題があった。
態において係合溝５６のボール５５に接触している部分
がある傾斜角を有しているため、入力軸５０と出力軸５
１とが相対回転していない状態から入力軸５０が出力軸
５１に対して相対回転させるのに大きな力を必要とし、
ハンドルトルクに対する出力トルクが第４図の二点鎖線
Ａに示すように急激に上昇する問題があった。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、車速に応じた制御圧によって押付けられる受圧部
材を、前記入力軸および出力軸の一方に摺動可能にかつ
回転軸線回りに相対回転不能に設け、この受圧部材と入
力軸および出力軸の他方に受圧部材の摺動方向に凹ませ
て係合溝を形成し、両係合溝に係合するボールを前記受
圧部材と入力軸および出力軸の他方間に介在させ、前記
係合溝は前記ボールより曲率の小さい曲面を有するもの
である。
ので、車速に応じた制御圧によって押付けられる受圧部
材を、前記入力軸および出力軸の一方に摺動可能にかつ
回転軸線回りに相対回転不能に設け、この受圧部材と入
力軸および出力軸の他方に受圧部材の摺動方向に凹ませ
て係合溝を形成し、両係合溝に係合するボールを前記受
圧部材と入力軸および出力軸の他方間に介在させ、前記
係合溝は前記ボールより曲率の小さい曲面を有するもの
である。
＜作用＞ 上記した構成により、シリンダ室に車速等に応じた制御
圧が導かれると、受圧部材はボールを介して入力軸若し
くは出力軸に押し付けられる。出力軸に対して入力軸を
相対回転させると、この相対回転量が上昇するにつれて
入力軸を元に戻そうとする力が大きく働く。
圧が導かれると、受圧部材はボールを介して入力軸若し
くは出力軸に押し付けられる。出力軸に対して入力軸を
相対回転させると、この相対回転量が上昇するにつれて
入力軸を元に戻そうとする力が大きく働く。
＜実施例＞ 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、１０は動力舵取装置の本体をなすギヤハウジ
ングを示し、このギヤハウジング１０にはピニオン軸
（出力軸あ１１が回転可能に軸承され、このピニオン軸
１１はこれと交差する方法に摺動可能なラック軸１４に
噛合されている。ラック軸１４の両端は所要の操舵リン
ク機構を介して操向車輪に連結され、またラック軸１４
には図示してないがパワーシリンダのピストンが作動的
に連結されている。
において、１０は動力舵取装置の本体をなすギヤハウジ
ングを示し、このギヤハウジング１０にはピニオン軸
（出力軸あ１１が回転可能に軸承され、このピニオン軸
１１はこれと交差する方法に摺動可能なラック軸１４に
噛合されている。ラック軸１４の両端は所要の操舵リン
ク機構を介して操向車輪に連結され、またラック軸１４
には図示してないがパワーシリンダのピストンが作動的
に連結されている。
前記ギヤハウジング１０には弁ハウジング１８が固定さ
れ、この弁ハウジング１８内にロータリ形サーボ弁２０
が収納されている。かかるロータリ形サーボ弁２０は前
記ピニオン軸１１の軸線を中心として相対回転可能なス
リーブ弁部材２１とロータ弁部材２２より構成され、こ
のロータ弁部材２２は操向ハンドルに連結された操舵軸
（入力軸）２４に一体的に形成されている。操舵軸２４
は前記ピニオン軸１１にトーションバー２５を介して可
撓的に連結され、また係合部４３を介して所定量だけ相
対回転可能に係合されている。
れ、この弁ハウジング１８内にロータリ形サーボ弁２０
が収納されている。かかるロータリ形サーボ弁２０は前
記ピニオン軸１１の軸線を中心として相対回転可能なス
リーブ弁部材２１とロータ弁部材２２より構成され、こ
のロータ弁部材２２は操向ハンドルに連結された操舵軸
（入力軸）２４に一体的に形成されている。操舵軸２４
は前記ピニオン軸１１にトーションバー２５を介して可
撓的に連結され、また係合部４３を介して所定量だけ相
対回転可能に係合されている。
前記スリーブ弁部材２１の内周及びロータ弁部材２２の
外周には、複数のポート溝２１ａ，２２ａが円周上等角
度間隔に形成され、スリーブ弁部材２１とロータ弁部材
２２の相対回転により、供給ポート２６を前記パワーシ
リンダの両室に接続された給排ポート２８，２９の一方
に連通し、他方を排出ポート２７に連通するようになっ
ている。
外周には、複数のポート溝２１ａ，２２ａが円周上等角
度間隔に形成され、スリーブ弁部材２１とロータ弁部材
２２の相対回転により、供給ポート２６を前記パワーシ
リンダの両室に接続された給排ポート２８，２９の一方
に連通し、他方を排出ポート２７に連通するようになっ
ている。
前記ピニオン軸１１の一端には、前記弁ハウジング１８
内に回転可能に嵌合する円筒部３０が形成され、この円
筒部３０の一端はスリーブ弁部材２１に連結ピン３１を
介して連結されている。かかる円筒部３０内にはピニオ
ン軸１１と同心的に反力シリンダ室３３が形成され、こ
の反力シリンダ室３３に操舵軸２４に形成されたフラン
ジ状の反力受部３４が相対回転可能に嵌合されている。
前記反力シリンダ室３３には反力受部３４に対向してリ
ング状の反力ピストン３５が軸方向に摺動可能に嵌合さ
れ、この反力ピストン３５は回り止めピン３８によって
ピニオン軸１１に対してピニオン軸１１の回転軸線回り
に相対回転可能に回り止めされている。反力ピニオン３
５の内周は前記操舵軸２４に嵌合され、この反力ピスト
ン３５によって反力シリンダ室３３を左室と右室に区画
している。しかして左室は後述する如く反力油圧が導入
される導入ポート４０に連結され、右室はリザーバに接
続されたドレーンポート４１に連結されている。前記反
力受部３４と反力ピストン３５間には第２図にも示すよ
うに円周上複数の係合ボール３６を保持したリテーナ３
７が介在され、反力受部３４と反力ピストン３５の対向
面には前記係合ボール３６と係合する係合溝３４ａ，３
５ａが反力ピストン３５の摺動方向に凹ませて形成され
ている。前記係合溝３４ａ，３５ａは操舵軸２４の回転
軸線回りに複数形成され、前記係合ボール３６より曲率
の小さい曲面を有する。しかして反力ピストン３５はそ
の背面に設けたウエブワッシャー３９によって常に係合
ボール３６に係合する方向に押圧されている。上述した
反力シリンダ室３３、反力受部３４、反力ピストン３
５、係合ボール３６とで反力機構４２が構成されてい
る。
内に回転可能に嵌合する円筒部３０が形成され、この円
筒部３０の一端はスリーブ弁部材２１に連結ピン３１を
介して連結されている。かかる円筒部３０内にはピニオ
ン軸１１と同心的に反力シリンダ室３３が形成され、こ
の反力シリンダ室３３に操舵軸２４に形成されたフラン
ジ状の反力受部３４が相対回転可能に嵌合されている。
前記反力シリンダ室３３には反力受部３４に対向してリ
ング状の反力ピストン３５が軸方向に摺動可能に嵌合さ
れ、この反力ピストン３５は回り止めピン３８によって
ピニオン軸１１に対してピニオン軸１１の回転軸線回り
に相対回転可能に回り止めされている。反力ピニオン３
５の内周は前記操舵軸２４に嵌合され、この反力ピスト
ン３５によって反力シリンダ室３３を左室と右室に区画
している。しかして左室は後述する如く反力油圧が導入
される導入ポート４０に連結され、右室はリザーバに接
続されたドレーンポート４１に連結されている。前記反
力受部３４と反力ピストン３５間には第２図にも示すよ
うに円周上複数の係合ボール３６を保持したリテーナ３
７が介在され、反力受部３４と反力ピストン３５の対向
面には前記係合ボール３６と係合する係合溝３４ａ，３
５ａが反力ピストン３５の摺動方向に凹ませて形成され
ている。前記係合溝３４ａ，３５ａは操舵軸２４の回転
軸線回りに複数形成され、前記係合ボール３６より曲率
の小さい曲面を有する。しかして反力ピストン３５はそ
の背面に設けたウエブワッシャー３９によって常に係合
ボール３６に係合する方向に押圧されている。上述した
反力シリンダ室３３、反力受部３４、反力ピストン３
５、係合ボール３６とで反力機構４２が構成されてい
る。
次に上述した構成に基づいて作用について説明する。反
力シリンダ室３３には車速等に応じた制御圧が導入ポー
ト４０を介して導かれ、反力ピストン３５は係合ボール
３を介して反力受部３４に押し付けられる。操舵軸２４
とピニオン軸１１との相対回転量すなわち反力受部３４
と反力ピストン３５との相対回転量がゼロのとき、係合
ボール３６と係合溝３４ａ，３５ａとは第２図に示すよ
うな係合溝３４ａ，３５ａの溝の深い位置で接触する。
この位置における係合溝３４ａ，３５ａの接線は係合溝
３４ａの回転方向に対する傾きがゼロであり、反力受部
３４と反力ピストン３５は容易に相対回転させることが
でき、係合ボール３６と反力ピストン３５若しくは反力
受部３４間での接触圧は小さい。反力受部３４が反力ピ
ストン３５に対して相対回転して反力受部３４と反力ピ
ストン３５の相対回転量が増加すると、反力ピストン３
５と係合溝３４ａ，３５ａとの接触する位置が係合溝３
４ａ，３５ａの溝の深い位置から反力受部３４の回転方
向の係合溝３４ａ，３５ａの溝の浅い位置に変化する。
これによって反力ピストン３５と係合溝３４ａ，３５ａ
との接触する位置における係合溝３４ａ，３５ａの接線
は反力受部３４の回転方向に対して傾きが徐々に増大
し、反力受部３４を元の位置に戻そうとする復元力が徐
々に増大する。この結果、ハンドルトルクに対する出力
トルクが第４図の実線Ｂに示すようになめらかに上昇す
る。
力シリンダ室３３には車速等に応じた制御圧が導入ポー
ト４０を介して導かれ、反力ピストン３５は係合ボール
３を介して反力受部３４に押し付けられる。操舵軸２４
とピニオン軸１１との相対回転量すなわち反力受部３４
と反力ピストン３５との相対回転量がゼロのとき、係合
ボール３６と係合溝３４ａ，３５ａとは第２図に示すよ
うな係合溝３４ａ，３５ａの溝の深い位置で接触する。
この位置における係合溝３４ａ，３５ａの接線は係合溝
３４ａの回転方向に対する傾きがゼロであり、反力受部
３４と反力ピストン３５は容易に相対回転させることが
でき、係合ボール３６と反力ピストン３５若しくは反力
受部３４間での接触圧は小さい。反力受部３４が反力ピ
ストン３５に対して相対回転して反力受部３４と反力ピ
ストン３５の相対回転量が増加すると、反力ピストン３
５と係合溝３４ａ，３５ａとの接触する位置が係合溝３
４ａ，３５ａの溝の深い位置から反力受部３４の回転方
向の係合溝３４ａ，３５ａの溝の浅い位置に変化する。
これによって反力ピストン３５と係合溝３４ａ，３５ａ
との接触する位置における係合溝３４ａ，３５ａの接線
は反力受部３４の回転方向に対して傾きが徐々に増大
し、反力受部３４を元の位置に戻そうとする復元力が徐
々に増大する。この結果、ハンドルトルクに対する出力
トルクが第４図の実線Ｂに示すようになめらかに上昇す
る。
このように反力受部３４と反力ピストン３５が対向する
面に係合ボール３６の曲率より小さい曲面形状の係合溝
３４ａ，３５ａを形成したので、溝の深さを大きくする
ことなく係合溝３４ａ，３５ａの開口する部分の径が大
きくり、反力受部３４と反力ピストン３５との相対回転
量が大きくとれる。
面に係合ボール３６の曲率より小さい曲面形状の係合溝
３４ａ，３５ａを形成したので、溝の深さを大きくする
ことなく係合溝３４ａ，３５ａの開口する部分の径が大
きくり、反力受部３４と反力ピストン３５との相対回転
量が大きくとれる。
本発明は、上述した反力ピストン３５を係合ボール３６
を介して入力軸の軸線方向に押し付けるスラストタイプ
の反力機構に限定されず、出力軸に出力軸の半径方向に
シリンダ室を形成し、このシリンダ室にプランジャを摺
動可能に嵌合させ、プランジャの一方の面に車速等に応
じた制御圧を作用させ、プランジャの他方の面をボール
を介して入力軸の係合溝に押し付けるラジアルタイプの
反力機構にも適用できる。
を介して入力軸の軸線方向に押し付けるスラストタイプ
の反力機構に限定されず、出力軸に出力軸の半径方向に
シリンダ室を形成し、このシリンダ室にプランジャを摺
動可能に嵌合させ、プランジャの一方の面に車速等に応
じた制御圧を作用させ、プランジャの他方の面をボール
を介して入力軸の係合溝に押し付けるラジアルタイプの
反力機構にも適用できる。
＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明は、車速に応じた制御圧によっ
て押付けられる受圧部材を、入力軸および出力軸の一方
に摺動可能にかつ回転軸線回りに相対回転不能に設け、
この受圧部材と入力軸および出力軸の他方に受圧部材の
摺動方向に凹ませて係合溝を形成し、両係合溝に係合す
るボールを前記受圧部材と入力軸および出力軸の他方間
に介在させ、前記係合溝は前記ボールより曲率の小さい
曲面を有するので、入力軸と出力軸との相対回転量を大
きくとることができ、しかも出力軸に対して入力軸が相
対回転するにつれて入力軸を元に戻そうとする復元力が
徐々に増加するため、ハンドルトルクに対して出力トル
クが徐々に増加し、操舵特性が良くなる利点が得られ
る。
て押付けられる受圧部材を、入力軸および出力軸の一方
に摺動可能にかつ回転軸線回りに相対回転不能に設け、
この受圧部材と入力軸および出力軸の他方に受圧部材の
摺動方向に凹ませて係合溝を形成し、両係合溝に係合す
るボールを前記受圧部材と入力軸および出力軸の他方間
に介在させ、前記係合溝は前記ボールより曲率の小さい
曲面を有するので、入力軸と出力軸との相対回転量を大
きくとることができ、しかも出力軸に対して入力軸が相
対回転するにつれて入力軸を元に戻そうとする復元力が
徐々に増加するため、ハンドルトルクに対して出力トル
クが徐々に増加し、操舵特性が良くなる利点が得られ
る。
第１図は本発明にかかる動力舵取装置の断面図、第２図
は本発明の要部を示す拡大断面図、第３図は円錐形状の
係合溝を形成したタイプの反力機構の断面図、第４図は
操舵特性図。 １０……ギャハウジング、１１……ピニオン軸（入力
軸）、１８……弁ハウジング、２０……ロータリ形サー
ボ弁、２４……操舵軸（入力軸）、２５……トーション
バー、３０……円筒部、３３……反力シリンダ室、３５
……反力ピストン、３４ａ，３５ａ……係合溝、３８…
…回り止めピン、４２……反力機構。
は本発明の要部を示す拡大断面図、第３図は円錐形状の
係合溝を形成したタイプの反力機構の断面図、第４図は
操舵特性図。 １０……ギャハウジング、１１……ピニオン軸（入力
軸）、１８……弁ハウジング、２０……ロータリ形サー
ボ弁、２４……操舵軸（入力軸）、２５……トーション
バー、３０……円筒部、３３……反力シリンダ室、３５
……反力ピストン、３４ａ，３５ａ……係合溝、３８…
…回り止めピン、４２……反力機構。
Claims (1)
- 【請求項１】ハンドル側に連結される入力軸と操向車輪
側に連結される出力軸とをトーションバーを介して連結
し、入力軸と出力軸との相対回転によりシリンダ装置に
導入される流体を分配制御するサーボ弁を備えた動力舵
取装置において、車速に応じた制御圧によって押付けら
れる受圧部材を、前記入力軸および出力軸の一方に摺動
可能にかつ回転軸線回りに相対回転不能に設け、この受
圧部材と入力軸および出力軸の他方に受圧部材の摺動方
向に凹ませて係合溝を形成し、両係合溝に係合するボー
ルを前記受圧部材と入力軸および出力軸の他方間に介在
させ、前記係合溝は前記ボールより曲率の小さい曲面を
有することを特徴とする反力機構を備えた動力舵取装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28075884A JPH0624946B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 反力機構を備えた動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28075884A JPH0624946B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 反力機構を備えた動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61155070A JPS61155070A (ja) | 1986-07-14 |
| JPH0624946B2 true JPH0624946B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=17629540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28075884A Expired - Lifetime JPH0624946B2 (ja) | 1984-12-27 | 1984-12-27 | 反力機構を備えた動力舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624946B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0226975U (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 |
-
1984
- 1984-12-27 JP JP28075884A patent/JPH0624946B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61155070A (ja) | 1986-07-14 |
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