JPH1016805A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵力の可変幅が十分に得られるようにする
こと。 【解決手段】 操舵力をアシストするパワーシリンダ１
０の作動を操舵トルクに応じて制御する制御バルブ２０
へのポンプ５１からの作動油の流量を車速の増加に応じ
て減少させてアシスト力を車速の増加に応じて減少させ
るようにした動力舵取装置において、制御バルブ２０に
前記操舵トルクの回転負荷となる負荷を付与する負荷付
与手段３０を設けるとともに、制御バルブ２０のリザー
バ５２に接続される排出路に絞り４０を設け、この絞り
４０によって生じる圧力が負荷付与手段３０に付与され
て同圧力の増加に応じて前記回転負荷が減少するように
構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に装備される
動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置の一つとして、操舵力をア
シストするパワーシリンダの作動を操舵トルクに応じて
制御する制御バルブへのポンプからの作動油の流量を車
速の増加に応じて減少させてアシスト力を車速の増加に
応じて減少させるようにしたものがあり、例えば特開昭
５８−１８０３８０号公報に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報の動力舵
取装置においては、ポンプ作動時で車速が低速である
時、ポンプからの作動油の流量を多くしてアシスト力を
増大させるようにしているが、油温上昇によるホースや
オイルシール等の耐久性低下、ポンプ駆動負荷の増大に
よる燃費悪化等の問題によりアシスト力の増大に限度が
ある。また、ポンプ作動時で車速が高速である時、ポン
プからの作動油の流量を少なくしてアシスト力を減少さ
せるようにしているが、キックバックや追従性の悪化等
の問題によりアシスト力の減少に限度がある。したがっ
て、上記した公報の動力舵取装置では、上記した種々な
問題の制約があってポンプからの作動油の流量の可変幅
に限界があり、操舵力の可変幅が十分に得られないこと
がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、その課題は操舵力の
可変幅が十分に得られるようにすることにあり、操舵力
をアシストするパワーシリンダの作動を操舵トルクに応
じて制御する制御バルブへのポンプからの作動油の流量
を車速の増加に応じて減少させてアシスト力を車速の増
加に応じて減少させるようにした動力舵取装置におい
て、前記制御バルブに前記操舵トルクの回転負荷となる
負荷を付与する負荷付与手段を設けるとともに、前記制
御バルブのリザーバに接続される排出路に絞りを設け、
この絞りによって生じる圧力が前記負荷付与手段に付与
されて同圧力の増加に応じて前記回転負荷が減少するよ
うに構成したことを特徴とする。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明による動力舵取装置におい
ては、ポンプ作動時で車速が低速である時、ポンプから
の作動油の流量が多いため、排出路に設けた絞りによっ
て生じる圧力が大きくて、負荷付与手段にて小さな回転
負荷が得られる。また、このときには、ポンプからの作
動油の流量が多いため、操舵時には制御バルブの作動に
よりパワーシリンダにて大きなアシスト力が得られる。
一方、ポンプ作動時で車速が高速である時、ポンプから
の作動油の流量が少ないため、排出路に設けた絞りによ
って生じる圧力が小さくて、負荷付与手段にて大きな回
転負荷が得られる。また、このときには、ポンプからの
作動油の流量が少ないため、操舵時には制御バルブの作
動によりパワーシリンダにて小さなアシスト力が得られ
る。

【０００６】このように、本発明による動力舵取装置に
おいては、負荷付与手段と絞りを付加したことにより、
制御バルブとパワーシリンダによる操舵力可変（パワー
シリンダによるアシスト力の車速に応じた増減）に加え
て、負荷付与手段と絞りによる操舵力可変（負荷付与手
段による回転負荷の車速に応じた増減）が付加的に得ら
れて、簡単な構成で操舵力の可変幅を広げることがで
き、操舵力の可変幅を十分に得ることができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明を車速応答型でラ
ック・ピニオン式の動力舵取装置に実施した実施形態を
示していて、この動力舵取装置においては、操舵力をア
シストするパワーシリンダ１０の作動を操舵トルクに応
じて制御する制御バルブ２０に負荷付与装置３０と絞り
４０が設けられている。

【０００８】制御バルブ２０は、ハウジング本体２１に
回転自在に組付けた出力軸２２に連結ピン（ダルマピ
ン）２９を介して連結され出力軸２２と一体回転可能な
バルブスリーブ２２ａと、このバルブスリーブ２２ａに
回転自在に組付けられてハウジングキャップ２３を貫通
してハウジング外に突出する入力軸２４に一体的に形成
したバルブロータ２４ａと、入力軸２４と出力軸２２を
連結するトーションバー２５を主要構成部材としてい
て、操舵トルクによるトーションバー２５の捩りによっ
て生じる入力軸２４と出力軸２２の相対回転、すなわち
バルブロータ２４ａとバルブスリーブ２２ａの相対回転
によって、周知のように油圧ポンプ５１から吐出されて
リザーバ５２に向けて流れる作動油のパワーシリンダ１
０への給排を制御するようになっている。なお、ハウジ
ングキャップ２３は、ハウジング本体２１に液密的に固
着されていて、入力軸２４が貫通する部位には入力軸２
４間を液密的にシールするオイルシール２７が装着され
ている。

【０００９】出力軸２２は、そのピニオン２２ｂにてハ
ウジング本体２１に組付けた周知のラックバー６１のラ
ック歯６１ａに噛合していて、ラックバー６１を介して
操舵輪（図示省略）に連結されている。一方、入力軸２
４は、図１の上端にて中間軸及びステアリングメインシ
ャフト（共に図示省略）を介してステアリングホイール
６２に一体回転可能に連結されている。

【００１０】負荷付与装置３０は、制御バルブ２０に操
舵トルクの回転負荷となる負荷（入力軸２４と出力軸２
２の相対回転を抑制する負荷）を付与するためのもので
あり、図１及び図２に示したように、リング部材３１
と、ボールリテーナ３２と、ボールリテーナ３２の取付
孔３２ａに転動可能に組付けられてリング部材３１及び
バルブスリーブ２２ａに形成したＶ字状溝３１ａ，２２
ｃに係合するボール３３と、ボール３３をスプリングリ
テーナ３４を介してＶ字状溝３１ａ，２２ｃに付勢する
スプリング３５を備えるとともに、スプリング３５のば
ね力を増減調整する調整手段としての環状のピストン３
６とこのピストン３６をスプリング３５に抗して付勢す
るスプリング３７を備えている。

【００１１】リング部材３１は、その上端面に周方向に
て１２０度の間隔で３個のＶ字状溝３１ａが形成されて
いて、各Ｖ字状溝３１ａがバルブスリーブ２２ａの先端
に同様に形成したＶ字状溝２２ｃと一致するようにして
バルブスリーブ２２ａの先端に一体的に組付けられてお
り、各Ｖ字状溝３１ａ，２２ｃは入力軸２４と出力軸２
２の相対回転時にボール３３を持ち上げる機能を有して
いる。

【００１２】ボールリテーナ３２は、周方向にて１２０
度の間隔で軸方向に貫通する３個の取付孔３２ａを有す
る環状のフランジ部３２ｂと、このフランジ部３２ｂの
内周に一体的に形成した筒部３２ｃによって構成されて
いて、筒部３２ｃにて入力軸２４の外周に嵌合され、筒
部３２ｃの一部を入力軸２４にかしめ固定（他の固定手
段にて実施することも可能）することにより入力軸２４
に一体的に組付けられている。なお、ボールリテーナ３
２の入力軸２４への固定は、制御バルブ２０の油圧中立
調整後に、各ボール３３と各Ｖ字状溝３１ａ，２２ｃの
位相を合わせて行われるものである。

【００１３】ピストン３６は、ハウジングキャップ２３
と入力軸２４間に液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付け
られていて、スプリング３５を収容する油室Ｒ１とスプ
リング３７を収容する油室Ｒ２を区画しており、油室Ｒ
１には絞り４０によって生じる上流側の圧力が直接に付
与され、また油室Ｒ２には絞り４０によって生じる下流
側の圧力が連通路３８を通して付与されるようになって
いる。

【００１４】絞り４０は、制御バルブ２０のリザーバ５
２に接続される排出路、具体的にはハウジング本体２１
に形成した排出ポート２１ａの近傍にてハウジングキャ
ップ２３に設けられていて、油圧ポンプ５１からの作動
油の流量が多いときには大きな前後差圧を生じさせるよ
うに機能し、また油圧ポンプ５１からの作動油の流量が
少ないときには前後差圧を殆ど生じさせないように機能
するようになっている。

【００１５】油圧ポンプ５１は、作動時、車速の増加に
応じて制御バルブ２０への作動油の流量が減少するよう
に構成されていて、パワーシリンダ１０にて車速の増加
に応じて減少するアシスト力が得られるようになってお
り、低速時の制御バルブ２０作動時にはパワーシリンダ
１０にて大きなアシスト力が得られ、また高速時の制御
バルブ２０作動時にはパワーシリンダ１０にて小さなア
シスト力が得られるようになっている。なお、油圧ポン
プ５１からの作動油の流量を車速の増加に応じて減少さ
せる構成としては、油圧ポンプ５１を車速の増加に応じ
て減速する車速応答型の電気モータ（図示省略）にて駆
動させる構成や油圧ポンプ５１の吐出路に車速の増加に
応じて流量を減少させる車速応答型の流量制御弁（図示
省略）を一体的に組付ける構成がある。

【００１６】上記のように構成した本実施形態において
は、油圧ポンプ５１の停止時、排出路に設けた絞り４０
を作動油が流れないため、絞り４０の前後には全く差圧
が生じず、ピストン３６は両スプリング３５，３７のば
ね力がバランスした初期位置に保持される。したがっ
て、このときには、負荷付与装置３０によって得られる
回転負荷が設定値とされる。

【００１７】ところで、油圧ポンプ５１の作動時で車速
が低速である時には、油圧ポンプ５１からの作動油の流
量が多いため、排出路に設けた絞り４０によって大きな
前後差圧が得られて、絞り４０の上流側の圧力が油室Ｒ
１に付与されるとともに、絞り４０の下流側の圧力が油
室Ｒ２に付与される。したがって、このときには、絞り
４０によって得られる大きな差圧による油圧力（ピスト
ン３６をスプリング３７に抗して押し上げる力）と両ス
プリング３５，３７のばね力がバランスする位置（初期
位置より上方の位置）にピストン３６が保持されて、負
荷付与装置３０によって得られる回転負荷が設定値より
大幅に小さくなる。よって、入力軸２４と出力軸２２の
相対回転、すなわちバルブロータ２４ａとバルブスリー
ブ２２ａの相対回転が起こりやすくなり、アシスト力が
大きくなる。また、このときには、油圧ポンプ５１から
の作動油の流量が多いため、操舵時にはパワーシリンダ
１０にて大きなアシスト力が得られる。

【００１８】一方、油圧ポンプ５１の作動時で車速が高
速である時には、油圧ポンプ５１からの作動油の流量が
少ないため、排出路に設けた絞り４０によって前後差圧
が殆ど得られない。したがって、このときには、両スプ
リング３５，３７のばね力がバランスする初期位置にピ
ストン３６が保持されて、負荷付与装置３０によって得
られる回転負荷が設定値とされる。また、このときに
は、油圧ポンプ５１からの作動油の流量が少ないため、
操舵時にはパワーシリンダ１０にて小さなアシスト力が
得られる。

【００１９】このように、本実施形態の動力舵取装置に
おいては、制御バルブ２０に負荷付与装置３０と絞り４
０を付加したことにより、制御バルブ２０とパワーシリ
ンダ１０による操舵力可変（パワーシリンダ１０による
アシスト力の車速に応じた増減）に加えて、負荷付与装
置３０と絞り４０による操舵力可変（負荷付与装置３０
による回転負荷の車速に応じた増減）が付加的に得られ
て、簡単な構成で操舵力の可変幅を広げることができ、
操舵力の可変幅を十分に得ることができる。

【００２０】上記実施形態においては、ピストン３７の
上方に形成される油室Ｒ２を連通路３８を通して絞り４
０の下流側に連通させるようにして本発明を実施した
が、上記油室Ｒ２を大気に常時連通する空気室として本
発明を実施することも可能である。この場合には、連通
路３８が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】 図１の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０…パワーシリンダ、２０…制御バルブ、２１…ハウ
ジング本体、２２…出力軸、２２ａ…バルブスリーブ、
２３…ハウジングキャップ、２４…入力軸、２４ａ…バ
ルブロータ、２７…オイルシール、３０…負荷付与装
置、３１…リング部材、３２…ボールリテーナ、３３…
ボール、３４…スプリングリテーナ、３５…スプリン
グ、３６…ピストン、３７…スプリング、３８…連通
路、４０…絞り、５１…油圧ポンプ、５２…リザーバ、
６２…ステアリングホイール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵力をアシストするパワーシリンダの
   作動を操舵トルクに応じて制御する制御バルブへのポン
   プからの作動油の流量を車速の増加に応じて減少させて
   アシスト力を車速の増加に応じて減少させるようにした
   動力舵取装置において、前記制御バルブに前記操舵トル
   クの回転負荷となる負荷を付与する負荷付与手段を設け
   るとともに、前記制御バルブのリザーバに接続される排
   出路に絞りを設け、この絞りによって生じる圧力が前記
   負荷付与手段に付与されて同圧力の増加に応じて前記回
   転負荷が減少するように構成したことを特徴とする操舵
   力調整装置。