JPH07112825B2 - 動力舵取装置の油圧反力装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動力舵取装置において車輛の走行速度や操舵
角度等に応じた適切な操舵力を得るための油圧反力装置
の改良に関する。

〔従来の技術〕

自動車のハンドル操作力（操舵力）を軽減するための動
力舵取装置において、運転者の操舵力や操舵角度、さら
には車速などを始めとする車輛の各種走行条件により装
置動作を適切に制御することが必要とされる。すなわ
ち、車輛停止中の据切り時や低速走行中の操舵時には、
きわめて軽い操舵操作力が得られるように大きな操舵補
助力を出力し得ることが必要とされる一方、高速走行中
に大きな操舵補助力を生じさせると操舵力が軽くなりす
ぎ、運転者に不安感を与える等の問題を招き、運転感覚
の適正化を図るうえで実用上好ましくなく、これとは逆
に操舵補助力を小さくさせて操取ハンドルにある程度の
重さ、つまり充分な手応え感のある操舵操作を行なえる
ようにし、直進時の安定性等を確保することが必要とさ
れる。また、このような操舵力制御は、操舵角度が大き
くなるにしたがっても同様に必要とされている。

このため、上述した車輛の各種走行条件に応じて制御さ
れる反力油圧により舵取ハンドルに適当な剛性（操舵反
力）を与えることで、車輛の高、低速走行中における操
舵力を制御し得るようにしてなる油圧反力装置が従来か
ら多数提案されている。たとえば特開昭49−102092号公
報等には、流路切換用の回転式制御弁において入力軸側
に反力受部として反力アームを突設するとともに、この
アームの回転方向両側から直進動作される一対の反力プ
ランジャを出力軸側に設け、かつこれらプランジャの外
方端側に油圧反力室を設けてなる構成が開示されてい
る。そして、この油圧反力室内に車輛の走行速度等に応
じて反力油圧を適宜供給することでプランジャを駆動さ
せ、アームを介して入力軸側に所要の拘束力を作用させ
ることにより、適切な操舵反力を得て車輛の走行条件に
適合する操舵操作を可能とするものであった。

しかしながら、このような従来構造では、出力軸内で軸
線から離れた部分に反力プランジャを配設しなければな
らず、その配設部分の径方向への大型化を避けられず、
特にこれはプランジャの受圧面積等を大きくして油圧反
力容量を大きくしようとする場合に著しいものであっ
た。

このため、このような油圧反力装置配設部分での径方向
の小型化を達成し得るものとして、たとえば実開昭60−
169068号公報、特開昭61−94871号公報、特公昭52−395
30号公報等に示すような構成のものが従来から種々提案
されている。すなわち、この種の油圧反力装置は、反力
プランジャを出力軸側で求心方向あるいは軸線方向に可
動可能に支持しその外方端側から油圧反力を作用させる
ことで、その先端部に突設した係合子を入力軸側に形成
した係合凹部などによる反力受部に係合させることで拘
束力を作用させる構成とされているものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来構造において、反力プラ
ンジャ先端の係合子と反力受部側の係合凹部との位置合
せの面で問題を生じている。すなわち、反力プランジャ
は一方軸（出力軸）側に設けたガイド孔内で摺動動作可
能に支持される一方、係合凹部を有する反力受部は他方
軸（入力軸）側に設けられており、これらを中立位置で
正しく係合させることが、その構造上から非常に困難
で、左、右方向での操舵時における操舵反力にばらつき
を生じるといった問題があった。特に、このような問題
は、装置各部を構成する構成部品をそれぞれ高い加工精
度をもって形成したとしても、それぞれの加工許容誤差
が累積されることで、位置ずれやがたつき等を避けられ
ないもので、このような問題を簡単な構成により一掃し
得る何らかの対策を講じることが望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕 上述した要請に応えるために本発明に係る動力舵取装置
の油圧反力装置は、入、出力軸の一方に可動可能に支持
される反力プランジャの一端部に、他方軸側の反力受部
に係合する係合子としてのボールを収納保持する凹状の
ホルダ孔を、このプランジャの移動方向に対して略々直
角な平坦面を底部に有しかつその孔径をボール径よりも
わずかに大きくなるようにして形成したものである。

〔作用〕

本発明によれば、一方軸側の反力プランジャの一端部の
凹状ホルダ孔内に一部を突出させた状態で保持されてい
る係合子としてのボールを、他方軸側の反力受部に係合
させるにあたって、このボールとホルダ孔との間のわず
かな隙間により各部の加工許容誤差を吸収し、ボールを
反力受部側に対し中立位置で確実に係合させるととも
に、このホルダ孔のプランジャ移動方向に直交する平坦
面による底部からの作用力で、反力プランジャによる押
圧力はボールを介して反力受部側に適切に作用し、作動
遅れ等の問題もなく、操舵力制御を適切に行なえる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第４図は本発明に係る動力舵取装置の油圧
反力装置の一実施例を示すものであり、これらの図にお
いて、まず、全体を符号１で示す動力舵取装置における
流路切換用コントロールバルブとしての回転式制御弁２
の概略構成を簡単に説明すると、第１図中符号10で示す
ものは、図示しないラックと噛合するピニオン10aを有
する出力軸（ピニオン軸）、11はこの出力軸10の右端側
にトーションバー12を介して同軸上に連結されその右端
が図示しない舵取ハンドル側に連結される入力軸で、こ
れら両軸10,11はその操舵方向に適宜回転操作される。
ここで、これら入力軸11と出力軸10との間には、第３図
に示されるように、所定角度以上回動されて当接するこ
とで、これら両軸11,10間を連結するフェールセーフ機
構（入力軸11の突起部11aと出力軸10側の凹部10bとで構
成される）が設けられていることは周知の通りである。

13はこれら両軸10,11は貫通配置されかつその相対的な
回転変位を入力として図示せぬオイルポンプＰ、オイル
タンクＴとパワーシリンダ左、右シリンダ室ＣL,CRとの
間の流路切換えを行なう制御弁２のバルブハウジング
で、このハウジング13には、前記両軸11,10にそれぞれ
一体的に設けられたロータ14およびスリーブ15が回動可
能に収容支持されている。

ここで、上述したロータ14およびスリーブ15、さらには
ハウジング13における油圧回路構成は周知の通りであ
り、互いに対向して摺接するロータ14の外周面とスリー
ブ15の内周面には、第４図から明らかなように、それぞ
れ周方向に所定間隔おいて通路溝14a,15aが形成され、
これら通路溝14a,15aの選択的な連通、遮断により前述
した油圧回路が切換え制御されるものである。さらに、
図中16,17はオイルポンプＰからの圧油が流入する吸入
ポートおよびオイルタンクＴに圧油を還流させる戻りポ
ート、18A,18Bは前記パワーシリンダの左、右シリンダ
室ＣL,CRに接続される左、右吐出ポートであり、また19
a,19b;20a,20b,20cはロータ14およびスリーブ15に形成
された通路孔、21a,21b,21c,21dは前記スリーブ15の外
周に形成され前記各ポートに連通された環状溝、22a,22
b,22cは各部を回転自在に支持するベアリング、23はオ
イルシールである。なお、このような回転式の制御弁２
の構成およびその動作は従来から周知であり、その詳細
な説明は省略する。

３は流路切換用制御弁２を構成するロータ14およびスリ
ーブ15と一体的な入、出力軸11,10間に設けられた本発
明を適用してなる油圧反力装置で、この油圧反力装置３
は、第１図および第２図に示されるように、出力軸10内
で放射方向に形成された四個のガイド孔31内に摺動自在
に保持されかつ外方端側から反力油圧が与えられること
で求心方向に移動される四個の反力プランジャ32と、こ
れら反力プランジャ32の移動方向に直交して入力軸11外
周に形成されプランジャ32内方端が接することで拘束力
を受けるくぼみによる反力受部33とを備えている。な
お、この反力受部33は、入力軸11の外周部でその周方向
が傾斜面とされた略々Ｖ字形状の凹部として形成されて
いる。また、図中34は上述したプランジャ32の外方端側
でハウジング13との間に形成された油圧反力室、35はこ
の油圧反力室34内に反力油圧を導入する導入孔である。

さて、本発明によれば、上述したような構成による油圧
反力装置３において、前記出力軸10側に可動可能に支持
される反力プランジャ32の先端部端面の中央部分に、プ
ランジャ32の移動方向に略々直角な平坦面な底部を有す
るホルダ孔32aを凹設して形成するとともに、このホル
ダ孔32aの孔径を、このホルダ孔32a内に収納保持される
ことにより入力軸11側に設けた反力受部33に係合される
係合子としてのボール30のボール径よりもわずかに大き
く形成し、このホルダ孔32aにボール30を一部を突出さ
せた状態で保持させるようにしたところに特徴を有して
いる。

そして、このような構成によれば、出力軸10側の反力プ
ランジャ32先端のホルダ孔32a内に一部を突出させた状
態で保持される係合子としてのボール30を、入力軸11側
の反力受部33に係合させるにあたって、このボール30と
ホルダ孔32aとの間のわずかな隙間により各部の加工許
容誤差を吸収して、ボール30を反力受部33側に対し中立
位置で適切かつ確実に係合させ得るもので、しかも反力
プランジャ32による押圧力は、プランジャ32の移動方向
に直角な平坦面による底部からボール30を介してこれが
係合している反力受部33側に適切に作用し、作動遅れな
どを生じることなく、操舵力制御を適切に行なえるもの
である。すなわち、上述した反力油圧の大きさに応じた
反力プランジャ32の押圧力により、両軸10,11間に拘束
力が働き、これにより入力軸11と出力軸10との間での相
対的な回転状態が適宜拘束され、必要とされる操舵反力
を得て適切な操舵力制御を行なうことが可能となるもの
である。すなわち、操舵時において入力軸11側が回転さ
れると、プランジャ32の係合子としてのボール30が反力
受部33を構成する凹部のいずれか一方の傾斜面に乗上
げ、このときに反力プランジャ32を押圧することにより
反力が操舵反力として入力軸11側に伝達されるものであ
る。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を、適宜変形、変更することは自由であ
る。たとえば上述した実施例では、出力軸10側に四個の
反力プランジャ32を設け、これに対向して入力軸11側に
凹部による反力受部33を設けた場合を説明したが、本発
明はこれに限定されず、二個づつ設けるようにしてもよ
く、さらにこれらを入、出力軸11,10に対し逆に設ける
ようにしてもよいものである。

また、上述した実施例では、油圧反力装置３として、反
力プランジャ32を、出力軸10側で放射方向に形成したガ
イド孔31内で求心方向に移動可能に支持させるようにし
た構造によるものを説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、たとえば第５図に示すように、出力軸10側で入力
軸11側の大径フランジ部11bに対向する大径部10Cの端面
に、軸線方向にガイド孔31を開口させて形成し、これに
前記反力プランジャ32を軸線方向に移動可能に支持させ
るとともに、その先端係合子としてのボール30が係合す
る反力受部33を、前記入力軸11側のフランジ部11bの対
向端面において回転方向に傾斜面をもつようにして形成
してなる構造を有する油圧反力装置30に適用しても、そ
の効果を発揮し得ることは容易に理解されよう。勿論、
この実施例において、反力プランジャ32およびこれに対
向する反力受部33は周方向に複数個設けるとよいもの
で、またこれらを逆に配置させることも自由である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る動力舵取装置の油圧反
力装置によれば、入、出力軸の一方に可動可能に支持さ
れる反力プランジャの一端部に、他方軸側の反力受部に
係合する係合子としてのボールを収納保持する凹状のホ
ルダ孔を、このプランジャの移動方向に対して略々直角
な平坦面を底部に有しかつその孔径をボール径よりもわ
ずかに大きくなるようにして形成したので、簡単かつ安
価な構成にもかかわらず、各部の加工許容誤差をボール
とこれを保持するホルダ孔との間のわずかな隙間を巧み
に利用して吸収し、ボールを反力受部側に正しく位置決
めし中立位置で係合させることができるとともに、この
ホルダ孔のプランジャ移動方向に直交する平坦面による
底部からの作用力で、反力プランジャによる押圧力を、
ボールを介して反力受部側に適切に作用させ、作動遅れ
等の問題を生じることなく、操舵力制御を適切に行な
え、油圧反力装置としての機能を発揮し得る等といった
種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力舵取装置の油圧反力装置の一
実施例を示す要部断面図、第２図ないし第４図はそのII
−II線、III−III線、IV−IV線断面図、第５図は本発明
の別の実施例を示す要部拡大断面図である。 １……動力舵取装置、２……流路切換用の回転式制御
弁、３……油圧反力装置、10……出力軸（ピニオン
軸）、11……入力軸、12……トーションバー、13……バ
ルブハウジング、14……ロータ、15……スリーブ、30…
…ボール、31……ガイド孔、32……反力プランジャ、32
a……ホルダ孔、33……反力受部、34……油圧反力室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入、出力軸の一方に反力プランジャを可動
   可能に支持するとともに、このプランジャの一端部にボ
   ールを保持させ、このボールが係合する反力受部を、他
   方軸側に設けてなる動力舵取装置の油圧反力装置におい
   て、 前記プランジャは、このプランジャの移動方向に対して
   略々直角な平坦面を底部に有する凹状のホルダ孔を備
   え、 かつこの凹状を呈するホルダ孔の前記ボールを収納保持
   する孔径を、前記ボール径よりもわずかに大きく形成し
   たことを特徴とする動力舵取装置の油圧反力装置。