JPH1035521A - 車両用操舵制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブボディに傾きが生じても安定した摩擦
力により良好な操舵フィーリングを得ることができ、さ
らに、部品点数が低減して低コストになり、組付け性も
向上する車両用操舵制御装置を得る。 【解決手段】 制御弁１０では、バルブシャフト１６に
取り付けられた皿バネ５２は、爪部５４がバルブシャフ
ト１６の戻し油孔１９に係止されることにより、ピン１
７の軸線に直交する軸線周りに揺動可能に支持され、バ
ルブボディ１４の上端面に圧接している。バルブシャフ
ト１６がバルブボディ１４と相対変位する際には、皿バ
ネ５２が摩擦力による回転抵抗を発生し、これにより相
対変位角θ−操舵トルクＴの特性におけるヒステリシス
を生じて、操舵開始時の手応え感が向上し保舵力が低減
される。また、バルブボディ１４がピン１７を支点とし
て傾斜しても、皿バネ５２がこれに追従して摩擦力は安
定して生じる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両用
の操舵制御装置に係り、特に、バルブシャフトとバルブ
ボディの相対変位によって液圧を給排制御する油圧制御
弁を有する車両用操舵制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両用の操舵制御装置（例え
ば、油圧式のパワーステアリング装置）において、油圧
制御弁を備えたパワーステアリング装置が知られている
（例えば、実開平５−５８５５８号公報）。

【０００３】この公報に示されたパワーステアリング装
置では、油圧制御弁はバルブシャフトとバルブボディと
を備えた所謂ロータリー式バルブとされており、バルブ
シャフトとバルブボディとの相対変位によって液圧を給
排制御できるようになっている。また、この油圧制御弁
では、バルブシャフトの外周にはスナップリングが係止
されており、さらに、バルブボディの端面とスナップリ
ングとの間には、フリクションワッシャとこのフリクシ
ョンワッシャをバルブボディの方向へ付勢するバネが配
置されている。これにより、バルブシャフトとバルブボ
ディとの相対変位時に摩擦力を付与するようにしてい
る。これにより、バルブボディのがたつきが抑えられる
構成である。

【０００４】しかしながら、このような油圧制御弁を用
いたパワーステアリング装置では、油圧制御弁を構成す
るバルブボディがピンを介してピニオンシャフトに連結
されているため、このピンを支点としてバルブボディに
僅かであるが傾きが生じる。このため、フリクションワ
ッシャも傾斜してしまい、この結果バルブボディとフリ
クションワッシャとの押圧力が不均一となって摩擦力が
安定せず、操舵フィーリングを損なう欠点があった。

【０００５】またさらに、前記油圧制御弁では、前述の
如く摩擦力を得るためにスナップリング、フリクション
ワッシャ、あるいはバネ等の複数の部品を用いた構成で
あるため、部品点数が多くコスト高であり、組付け性も
悪い問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、バルブボディに傾きが生じても安定した摩擦力に
より良好な操舵フィーリングを得ることができ、さら
に、部品点数が低減して低コストになり、組付け性も向
上する車両用操舵制御装置を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の車
両用操舵制御装置は、ステアリングホイールが取り付け
られるステアリングシャフトに連結されたバルブシャフ
トと、前記バルブシャフトにトーションバーを介して連
結されたピニオン軸にピンを介して連結されたバルブボ
ディと、から成り、前記バルブシャフトとバルブボディ
の相対変位によって液圧を給排制御する油圧制御弁を有
し、油圧源からの油液を前記油圧制御弁により制御する
車両用操舵制御装置において、前記バルブボディの軸線
方向端面に対向して、前記バルブボディ及びピンの軸線
に直交する軸線周りに揺動可能に前記バルブシャフトに
支持され、前記バルブボディの軸線方向端面に所定の付
勢力で摺動可能に圧接する摩擦力付与部材を備えたこと
を特徴としている。

【０００８】請求項１に記載の車両用操舵制御装置で
は、バルブボディの軸線方向端面には、バルブシャフト
に支持された摩擦力付与部材が所定の付勢力で摺動可能
に圧接されている。ステアリングホイールが操作される
と、これに応じて油圧制御弁のバルブシャフトとバルブ
ボディが相対変位し、これによって油圧源からの油液の
液圧が給排制御される。

【０００９】この場合、ステアリング操作によりバルブ
シャフトが回転する際には、バルブシャフトに支持され
た摩擦力付与部材がバルブボディの軸線方向端面と摺動
し摩擦力による回転抵抗を発生する。これにより、相対
変位角θ−操舵トルクＴの特性においてヒステリシスを
生じることになり、ステアリング操作開始時（切り込み
時）の手応え感が向上すると共にステアリングホイール
保舵時の保舵力が低減され、良好な操舵フィーリングを
得ることができる。

【００１０】またここで、請求項１に記載の車両用操舵
制御装置では、摩擦力付与部材は、バルブボディ及びピ
ンの軸線に直交する軸線周りに揺動可能にバルブシャフ
トに支持されているため、ピンを介してピニオンシャフ
トに連結されたバルブボディがこのピンを支点として傾
きを生じても、摩擦力付与部材が揺動してバルブボディ
の傾斜に追従する。この結果、摩擦力付与部材とバルブ
ボディとの押圧力は均一となって摩擦力が安定し、良好
な操舵フィーリングを得ることができる。

【００１１】さらに、請求項１に記載の車両用操舵制御
装置では、バルブシャフトに支持された単一の摩擦力付
与部材によって摩擦力による回転抵抗を発生する構成で
あるため、部品点数が低減して低コストになり、組付け
性も向上する。さらに、摩擦力付与部材の付勢力を変更
すれば、摩擦力付与部材とバルブボディの軸線方向端面
との間の摩擦力が変更されることになり、ヒステリシス
特性を調整することもできる。

【００１２】このように、請求項１に記載の車両用操舵
制御装置では、バルブボディに傾きが生じても安定した
摩擦力により良好な操舵フィーリングを得ることがで
き、さらに、部品点数が低減して低コストになり、組付
け性も向上する。

【００１３】請求項２に係る発明の車両用操舵制御装置
は、請求項１記載の車両用操舵制御装置において、圧力
油を排出するために前記バルブシャフトの前記バルブボ
ディに対応しない部位に設けられた戻し油孔に、前記摩
擦力付与部材を係止したことを特徴としている。

【００１４】請求項２に記載の車両用操舵制御装置で
は、摩擦力付与部材をバルブシャフトに支持するための
取付孔等の新たな支持手段を設ける必要がなく、構造が
簡単になる。

【００１５】請求項３に係る発明の車両用操舵制御装置
は、請求項１または請求項２記載の車両用操舵制御装置
において、前記摩擦力付与部材は、リング状に形成され
ると共に内周壁の対角線上に前記バルブシャフトへの支
持部とされる一対の爪部が突出形成された皿バネ部材と
されることを特徴としている。

【００１６】請求項３に記載の車両用操舵制御装置で
は、皿バネ部材に形成された一対の爪部がバルブシャフ
トに係止され、これにより、皿バネ部材がバルブボディ
及びピンの軸線に直交する軸線周りに揺動可能にバルブ
シャフトに支持される。したがって、摩擦力付与部材と
しての構成が皿バネ部材で成立でき、またこの皿バネ部
材を揺動可能に確実に支持するための構造が簡単にな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１には本発明の実施の形態に係
る車両用操舵制御装置の全体構成が示されている。

【００１８】車両用操舵制御装置は制御弁１０を含んで
構成されている。この制御弁１０は円筒状をしたバルブ
ハウジング１２を有しており、バルブハウジング１２内
にはバルブボディ１４が相対回転可能に配置されてい
る。このバルブボディ１４は円筒状をしており、ピニオ
ン軸１５（出力軸）にピン１７を介して一体回転可能に
連結されている。

【００１９】バルブボディ１４には、バルブシャフト１
６が相対回転可能に嵌合されている。このバルブシャフ
ト１６は、図示しない入力軸に連結されている。

【００２０】また、バルブシャフト１６の軸芯部分に
は、トーションバー１８が配置されている。トーション
バー１８は一端がバルブシャフト１６（入力軸）に連結
されると共に、他端がピニオン軸１５に連結されてい
る。すなわち、バルブシャフト１６（入力軸）はトーシ
ョンバー１８を介してピニオン軸１５に連結された構成
であり、ステアリングホイールの回動操作によってトー
ションバー１８が捩じられると、ピニオン軸１５に連結
されたバルブボディ１４と入力軸に連結されたバルブシ
ャフト１６との間に相対的な角度変位を生じるようにな
っている。

【００２１】バルブボディ１４の外周面には、環状溝２
０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが軸方向に所定間隔で形成されて
おり、中央の環状溝２０Ｂは油圧回路を介して図示しな
い油圧ポンプに連結され、軸方向上側の環状溝２０Ａは
パワーシリンダ（図示省略）の例えば右側の油室に連結
され、軸方向下側の環状溝２０Ｃはパワーシリンダの例
えば左側の油室に連結されている。

【００２２】図４に示す如く、バルブボディ１４の内周
面には、軸方向に延びるランド部２２と凹溝２４とが、
円周方向に沿って交互に形成されている。バルブボディ
１４には、中央の環状溝２０Ｂを介して油圧ポンプから
の油圧を制御弁１０内に導入するプレッシャ油孔２６が
ランド部２２の径方向に貫通形成されている。また、パ
ワーシリンダの例えば右側の油室に油圧を吸排する一方
の環状溝２０Ａに連通する吸排油孔２８が凹溝２４に形
成され、パワーシリンダの例えば左側の油室に油圧を吸
排する他方の環状溝２０Ｃに連通する吸排油孔３０が凹
溝２４に形成されている。

【００２３】また、バルブシャフト１６の外周面には、
軸方向に延びるランド部３２と凹溝３４とが円周方向に
沿って交互に形成されている。バルブシャフト１６に
は、バルブボディ１４のプレッシャ油孔２６の形成され
ていないランド部２２に対向する凹溝３４に、圧力油を
バルブシャフト１６の内周空間部３８に導く連通油孔３
６が貫通形成されている。

【００２４】さらに、バルブシャフト１６には、バルブ
ボディ１４に対応しない部位に圧力油をリザーバタンク
（図示省略）に導く戻し油孔１９が貫通形成されてい
る。

【００２５】このバルブシャフト１６とバルブボディ１
４とは、トーションバー１８が捩じれていない状態（ス
テアリングの中立状態）において、バルブボディ１４の
凹溝２４とバルブシャフト１６のランド部３２とが図４
に示すように周方向中心部を一致させて対向しており、
ランド部３２の周方向両側にはバルブボディ１４のラン
ド部２２との間に所定の隙間３９が形成されるようにな
っている。この隙間３９は、バルブシャフト１６とバル
ブボディ１４とが相対回転するときに絞部となる。

【００２６】またさらに、図５に示す如く、バルブハウ
ジング１２内には、バルブボディ１４の図下側に、操舵
反力制御部４０が設けられている。操舵反力制御部４０
は、バルブシャフト１６の下端部が嵌入するプランジャ
保持器４２を備えている。

【００２７】プランジャ保持器４２には、外周側に一対
の凹部４８が形成されており、この凹部４８とバルブハ
ウジング１２との間が油圧室５０とされている。また、
油圧室５０に対応するプランジャ保持器４２には、一対
二組（４個）のプランジャ４６がスライド可能に保持さ
れている。これらのプランジャ４６は、それぞれ一側面
が油圧室５０に面している。各プランジャ４６の油圧室
５０と反対側には、突起４６Ａが形成されており、バル
ブシャフト１６の下端部に形成された一対の平板状の翼
部４４の各々の側面に対向している。このため、プラン
ジャ４６は、油圧室５０の圧力上昇によって突起４６Ａ
が翼部４４を押圧するようになっている。

【００２８】一方、図２及び図３に示す如く、バルブボ
ディ１４の軸線方向上端面の近傍には、摩擦力付与部材
（皿バネ部材）としての皿バネ５２が配置されている。
皿バネ５２は、リング状（皿状）に形成されており、内
周壁には対角線上に一対の爪部５４が突出形成されてい
る。この爪部５４が、バルブシャフト１６に形成された
前述の戻し油孔１９に係止されており、これにより、皿
バネ５２が、バルブボディ１４及びピン１７の軸線に直
交する（図１において紙面手前側−奥側方向の）軸線周
りに揺動可能にバルブシャフト１６に支持され、バルブ
ボディ１４の軸線方向端面に所定の付勢力で摺動可能に
圧接された構成である。

【００２９】次に、本実施の形態の作用を説明する。上
記構成の制御弁１０（車両用操舵制御装置）では、油圧
ポンプから供給される圧力油は、分流弁によって分流さ
れた後に、制御弁１０の中央の環状溝２０Ｂ、プレッシ
ャ油孔２６を介してバルブシャフト１６の凹溝３４に導
入され、凹溝３４の周方向両側の隙間３９を介して、両
側に隣接するバルブボディ１４の凹溝２４に導入され
る。凹溝２４に導入された圧力油は、この凹溝２４にお
ける前記凹溝３４とは反対側の隙間３９を介して連通油
孔３６に連通された凹溝３４に導入され、連通油孔３
６、内周空間部３８を介してリザーバタンクに戻され
る。

【００３０】ステアリングが中立状態である場合には、
トーションバー１８に捩じれが生じないので、図４に示
すようにプレッシャ油孔２６に対向する凹溝３４の周方
向両側に位置する隙間３９の開口面積は等しくなる。こ
のときには、プレッシャ油孔２６の形成されたランド部
２２の両側の凹溝２４間には圧力差が生じず、パワーシ
リンダの右側の油室の圧力と左側の油室の圧力とは等し
くなり、パワーシリンダにアシスト力は生じない。

【００３１】ステアリングホイールが回転操作されトー
ションバー１８に捩じれが生じると、バルブボディ１４
とバルブシャフト１６との間に相対的な角度変位を生
じ、凹溝３４の周方向両側の隙間３９の開口面積に差が
生じる。これにより、プレッシャ油孔２６の形成された
ランド部２２の両側の凹溝２４間に一方の隙間３９（回
転方向の反対側の隙間）が絞られることによって圧力差
が生じ、これらに連結するパワーシリンダの両油室間に
も圧力差が生じて操舵方向にアシスト力が生じる。

【００３２】さらに、車速の増加に伴って油量が増加し
て操舵反力制御部４０（油圧室５０）にかかる反力圧が
増加される。これにより、プランジャ４６による反力
（図５矢印Ｆ_R ）が大きくなる。したがって、ステアリ
ング操舵力としては、トーションバー１８の捩じりトル
クに加えてプランジャ４６による反力が作用するため、
手応え感のある安定した操舵フィーリングが得られる。

【００３３】ここで、制御弁１０（車両用操舵制御装
置）では、バルブボディ１４の軸線方向端面には、バル
ブシャフト１６に支持された皿バネ５２が所定の付勢力
で摺動可能に圧接されており、ステアリング操作により
バルブシャフト１６が回転する際には、バルブシャフト
１６に支持された皿バネ５２がバルブボディ１４の軸線
方向端面と摺動し摩擦力による回転抵抗を発生する。こ
れにより、相対変位角θ−操舵トルクＴの特性において
ヒステリシスを生じることになり、ステアリング操作開
始時（切り込み時）の手応え感が向上すると共にステア
リングホイール保舵時の保舵力が低減され、良好な操舵
フィーリングを得ることができる。

【００３４】またここで、この制御弁１０（車両用操舵
制御装置）では、皿バネ５２は、バルブボディ１４及び
ピン１７の軸線に直交する軸線周りに揺動可能にバルブ
シャフト１６に支持されているため、ピン１７を介して
ピニオン軸１５に連結されたバルブボディ１４がこのピ
ン１７を支点として傾きを生じても、皿バネ５２が揺動
してバルブボディ１４の傾斜に追従する。この結果、皿
バネ５２はバルブボディ１４に均一に圧接し、皿バネ５
２とバルブボディ１４との間の押圧力は均一となって摩
擦力が安定し、良好な操舵フィーリングを得ることがで
きる。

【００３５】さらに、制御弁１０（車両用操舵制御装
置）では、バルブシャフト１６に支持された単一の皿バ
ネ５２によって摩擦力による回転抵抗を発生する構成で
あるため、部品点数が低減して低コストになり、組付け
性も向上する。また、この皿バネ５２は、爪部５４がバ
ルブシャフト１６に形成された戻し油孔１９に係止され
た構成であるため、皿バネ５２を取り付けるための特別
な取付孔等の新たな支持手段を設ける必要がなく、構造
が簡単になる。さらに、この皿バネ５２の付勢力を変更
すれば、皿バネ５２とバルブボディ１４の軸線方向端面
との間の摩擦力が変更されることになり、ヒステリシス
特性を調整することもできる。

【００３６】このように、本実施の形態に係る制御弁１
０（車両用操舵制御装置）では、バルブボディ１４に傾
きが生じても安定した摩擦力により良好な操舵フィーリ
ングを得ることができ、さらに、部品点数が低減して低
コストになり、組付け性も向上する。

【００３７】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る車両用
操舵制御装置は、バルブボディに傾きが生じても安定し
た摩擦力により良好な操舵フィーリングを得ることがで
き、さらに、部品点数が低減して低コストになり、組付
け性も向上するという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る制御弁の全体構成を
示す断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る制御弁のバルブボデ
ィ、バルブシャフト、皿バネ等の対応関係を示す斜視図
である。

【図３】本発明の実施の形態に係る制御弁のバルブボデ
ィ、バルブシャフト、皿バネ等の対応関係を示し皿バネ
を取り外した状態の斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る制御弁の軸線に直角
な方向に沿った模式的な半断面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る制御弁の操舵反力制
御部の軸線に直角な断面図である。

【符号の説明】

１０ 制御弁（車両用操舵制御装置） １２ バルブハウジング １４ バルブボディ １５ ピニオン軸 １６ バルブシャフト １７ ピン １８ トーションバー １９ 戻し油孔 ５２ 皿バネ（摩擦力付与部材、皿バネ部材） ５４ 爪部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールが取り付けられる
   ステアリングシャフトに連結されたバルブシャフトと、
   前記バルブシャフトにトーションバーを介して連結され
   たピニオン軸にピンを介して連結されたバルブボディ
   と、から成り、前記バルブシャフトとバルブボディの相
   対変位によって液圧を給排制御する油圧制御弁を有し、
   油圧源からの油液を前記油圧制御弁により制御する車両
   用操舵制御装置において、 前記バルブボディの軸線方向端面に対向して、前記バル
   ブボディ及びピンの軸線に直交する軸線周りに揺動可能
   に前記バルブシャフトに支持され、前記バルブボディの
   軸線方向端面に所定の付勢力で摺動可能に圧接する摩擦
   力付与部材を備えたことを特徴とする車両用操舵制御装
   置。
2. 【請求項２】 圧力油を排出するために前記バルブシャ
   フトの前記バルブボディに対応しない部位に設けられた
   戻し油孔に、前記摩擦力付与部材を係止したことを特徴
   とする請求項１記載の車両用操舵制御装置。
3. 【請求項３】 前記摩擦力付与部材は、リング状に形成
   されると共に内周壁の対角線上に前記バルブシャフトへ
   の支持部とされる一対の爪部が突出形成された皿バネ部
   材とされることを特徴とする請求項１または請求項２記
   載の車両用操舵制御装置。