JPH1086832A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハンドルの中立付近においては、パワーシリン
ダの差圧の上昇を防止してハンドルの中立剛性を高め
る。 【解決手段】ポンプ１０とリザーバ１１とにそれぞれ接
続する流路に可変絞りＶ１〜Ｖ４を設けた第１の制御部
１７と、この第１の制御部１７に並列接続され前記ポン
プ１０とパワーシリンダ１２の両油室とリザーバ１１と
にそれぞれ接続する流路に可変絞りＶ５〜Ｖ８を設けた
第２の制御部１８とを備え、前記第２の制御部１８の各
可変絞りＶ５〜Ｖ８のうちリザーバ側の可変絞りＶ７、
Ｖ８をセンタクローズバルブにて構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に用いら
れる油圧式の動力舵取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中立付近におけるパワーシリンダ
の差圧の上昇を防止して、中立剛性を高めることを目的
とした動力舵取装置には、図８に示すように、ポンプ５
０と、リザーバ５１と、ステアリング操作をパワーアシ
ストするパワーシリンダ５２と、図略のステアリングホ
イールの回転に応じて作動してポンプ５０からパワーシ
リンダ５２に供給される作動油を絞り制御するロータリ
式の制御弁５３とによって構成され、この制御弁５３
が、図３に示すセンタオープン形可変絞りＶ１〜Ｖ４で
構成される第１の制御部と、ポンプ５０側を図５に示す
センタクローズ形可変絞りＶ７、Ｖ８で、リザーバ５１
側を図４に示すセミセンタクローズ形可変絞りＶ５、Ｖ
６で構成される第２の制御部とで構成されたものがあ
る。

【０００３】ここで、各可変絞りＶ１〜Ｖ８の開口面積
は、バルブシャフト６１とバルブボディ６２の相対回転
角（バルブ回転角）に応じて図６に示すように変化す
る。上記の構成で、操舵の中立状態においては、第２の
制御部のセンタクローズ形可変絞りＶ７、Ｖ８が閉止さ
れているため、パワーシリンダ５２には作動油が供給さ
れず、パワーシリンダ５２の両油室５２Ａ、５２Ｂはセ
ミセンタオープン形可変絞りＶ５、Ｖ６を介してリザー
バ５１に接続され、低圧状態に保持される。従って、ポ
ンプ５０より吐出された作動油は第１の制御部の可変絞
りＶ１〜Ｖ４を通ってリザーバ５１に排出される。

【０００４】図略のステアリングホイールが回転操作さ
れて、バルブシャフト６１がバルブボディ６２に対して
図８の右方向にわずかに相対回転すると、第１の制御部
の一方の可変絞りＶ２、Ｖ３の開口面積が拡大され、他
方の可変絞りＶ１、Ｖ４の開口面積が縮小される。これ
により、ポンプ５０の圧力が徐々に上昇するが、第２の
制御部の可変絞りＶ７、Ｖ８の閉止状態はバルブ回転角
θ１まで持続されるため、角度θ１まではパワーシリン
ダ５２の両油室５２Ａ、５２Ｂの差圧は０に保持され
る。従って、バルブ回転角がθ１以下の中立不感帯にお
いては、パワーシリンダ５２の両油室５２Ａ、５２Ｂの
差圧の上昇を防止でき、中立付近においてはマニアル操
舵となり、中立剛性が高められる。

【０００５】バルブ回転角がθ１を越えると、第２の制
御部のポンプ５０側の一方の可変絞りＶ８が開口し始
め、この時、リザーバ５１側の一方の可変絞りＶ６が縮
小状態にあるため、パワーシリンダ５２の一方の油室５
２Ｂの圧力が上昇してパワーシリンダ５２の両油室５２
Ａ、５２Ｂに差圧が生じ、ハンドル操舵をアシストす
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の構成において、
ハンドル戻し時、制御弁５３は中立位置に復帰し、ポン
プ５０からパワーシリンダ５２の両油室５２Ａ、５２Ｂ
間の流路がセンタクローズ形可変絞りＶ７、Ｖ８により
閉鎖されるため、低圧の油室５２Ａへはポンプ５０から
センタオープン形可変絞りＶ２、Ｖ４、およびセミセン
タオープン形可変絞りＶ５を介して供給されるが、流路
中の各可変絞りの絞り抵抗により供給が遅れるため、ハ
ンドル戻りが悪くなるという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の動力舵取装置
は、上述した問題を解決するために、ポンプとリザーバ
とにそれぞれ接続する流路に可変絞りを設けた第１の制
御部と、この第１の制御部に並列接続され前記ポンプと
パワーシリンダの両油室とリザーバとにそれぞれ接続す
る流路に可変絞りを設けた第２の制御部とを備え、前記
第２の制御部の各可変絞りのうちリザーバ側の可変絞り
をセンタクローズバルブにて構成したものである。

【０００８】上記した構成により、ハンドルの小舵角の
範囲内においては、第２の制御部のセンタクローズ形可
変絞りによりリザーバへの流路が閉鎖されているため、
パワーシリンダの両油室は同圧に保たれて差圧の上昇が
抑えられ、ハンドル中立剛性が高められる。

【０００９】

【実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に基づい
て説明する。図１は油圧式の動力舵取装置の全体構成を
示し、この動力舵取装置は、主として、自動車エンジン
によって駆動されるポンプ１０と、リザーバ１１と、ス
テアリング操作をパワーアシストするパワーシリンダ１
２と、ステアリングホイール１３の回転に応じて作動し
て前記ポンプからパワーシリンダに供給される作動油を
絞り制御するロータリ式の制御弁１４とによって構成さ
れている。

【００１０】前記ポンプ１０の吐出通路１６中には計量
オリフィス１７が設けられ、この計量オリフィス１７の
前後差圧に応動するバイパス弁１８が設けられている。
このバイパス弁１８は、計量オリフィス１７の前後差圧
を一定に維持するようにリザーバ１１に通ずるバイパス
通路１９を開閉し、制御弁１４に供給する流量を一定に
制御するようになっている。なお、バイパス弁１８はス
プリング２０によって前記バイパス通路１９を閉止する
方向に付勢されている。

【００１１】前記制御弁１４は、図２に展開図として示
すように、ステアリングホイール１３に連結されて一体
的に回転するバルブシャフト２１と、このバルブシャフ
ト２１の外周に同軸的に配設されてパワーシリンダ１２
によってパワーアシストされるステアリングケージに連
結されるバルブボディ２２と、このバルブボディ２２と
バルブシャフト２１とを相対回転可能に連結する図略の
トーションバーと、これらを収納する図略のバルブハウ
ジング等によって構成されている。

【００１２】前記バルブシャフト２１とバルブボディ２
２との間には、作動油を絞り制御する２種類の制御部２
３、２４が周方向にそれぞれ９０度の間隔で交互に形成
されている。第１制御部２３は、ポンプ１０とリザーバ
１１とにそれぞれ接続する４つの流路Ｌ１、Ｌ２、Ｌ
３、Ｌ４に可変絞りＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を設けた第
１のブリッジ回路Ｃ１によって構成されている。これら
可変絞りＶ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、図３に示すよう
に、センタオープンバルブとして構成され、それら開口
面積は、バルブシャフト２１とバルブボディ２２の相対
回転角（バルブ回転角）に応じて図６に示すように変化
する。

【００１３】第２制御部２４は、前記第１のブリッジ回
路Ｃ１に並列接続され、ポンプ１０とパワーシリンダ１
２の両油室１２Ａ、１２Ｂとリザーバ１１とにそれぞれ
接続する４つの流路Ｌ５、Ｌ６、Ｌ７、Ｌ８に可変絞り
Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、Ｖ８を設けた第２のブリッジ回路Ｃ
２によって構成されている。これら可変絞りのうち、ポ
ンプ１０側に接続する可変絞りＶ５、Ｖ６は、図４に示
すように、セミセンタオープンバルブとして構成され、
また、リザーバ１１側に接続する可変絞りＶ７、Ｖ８
は、図５に示すように、センタクローズバルブとして構
成され、これら可変絞りＶ５、Ｖ６および可変絞りＶ
７、Ｖ８の開口面積は、バルブシャフト２１とバルブボ
ディ２２の相対回転角（バルブ回転角）に応じて図６に
示すように変化する。

【００１４】なお、図１中、３０は圧力流体供給ホース
を示し、３１はレリーフ弁を示す。上記のように構成し
た本実施の形態において、ポンプ１０より吐出された作
動油は、計量オリフィス１７とバイパス弁１８とによっ
て一定の流量に制御され、第１および第２制御部２３、
２４に供給される。操舵の中立状態においては、第２制
御部２４のセンタクローズ形可変絞りＶ７、Ｖ８が閉止
され、一方、センタオープン形可変絞りＶ５、Ｖ６が開
口しているため、パワーシリンダ１２の両油室１２Ａ、
１２Ｂはセンタオープン形可変絞りＶ５、Ｖ６を介して
連通し、同圧に保たれる。従って、ポンプ１０より吐出
された作動油は均等に両油室１２Ａ、１２Ｂに供給さ
れ、一方、第１の制御部２３の可変絞りＶ１、Ｖ２、Ｖ
３、Ｖ４を通ってリザーバ１１に排出される。

【００１５】また、ステアリングホイール１３が回転操
作され、バルブシャフト２１がバルブボディ２２に対し
て例えば図２の右方向にわずかに相対回転すると、第１
制御部２３の一方の可変絞りＶ２、Ｖ３の開口面積が拡
大され、他方の可変絞りＶ１、Ｖ４の開口面積が縮小さ
れる。これにより、ポンプ１０の圧力が徐々に上昇する
が、図７に示すように第２制御部２４の可変絞りＶ７、
Ｖ８の閉止状態はバルブ回転角θ１まで持続されるた
め、角度θ１まではパワーシリンダの両油室の差圧は０
に保持される。

【００１６】従って、バルブ回転角θ１以下の中立不感
帯においては、パワーシリンダ１２の両油室１２Ａ、１
２Ｂの差圧の上昇を防止でき、中立付近においてはマニ
アル操舵となり、中立剛性が高められる。バルブ回転角
がθ１を越えると、第２制御部２４のポンプ１０側の一
方の可変絞りＶ５が縮小状態にあり、リザーバ側の一方
の可変絞りＶ７が開口し始めるため、パワーシリンダ１
２の一方の油室１２Ａ内の作動油が可変絞りＶ７を通っ
てリザーバ１１に排出される。これにより、油室１２Ａ
の圧力が下降するため、パワーシリンダ１２の両油室１
２Ａ、１２Ｂに差圧が生じ、ハンドル操舵をアシストす
る。

【００１７】また、ハンドル戻し時、バルブシャフト２
１とバルブボディ２２とは中立位置に復帰しており、可
変絞りＶ７、Ｖ８によってリザーバ１１との連通が遮断
されているため、油室１２Ｂにはセンタオープン形可変
絞りＶ５、Ｖ６を介して油室１２Ａから作動油がスムー
ズに供給されるため、ハンドル戻り性が良くなる。上記
した実施の形態によれば、バルブ回転角がθ１以下のス
テアリングホイール１３の中立付近においては、第１の
ブリッジ回路Ｃ１の可変絞りの絞り開度の変化によって
ポンプ１０の圧力が上昇しても、第２のブリッジ回路Ｃ
２のセンタクローズバルブの作用により、パワーシリン
ダ１２の両油室１２Ａ、１２Ｂの差圧の上昇を防止する
ことができる。

【００１８】従って、中立付近においてはマニアル操舵
となってハンドル剛性を向上でき、しかもアシスト開始
が明確になることから、操舵フィーリングを向上できる
ようになる。また、ハンドル戻し時においては、センタ
クローズ形可変絞りＶ７、Ｖ８によってパワーシリンダ
１２とリザーバ１１との連通が遮断されるため、パワー
シリンダ１２の一方の油室から排出された作動油はセン
タオープン形可変絞りＶ５、Ｖ６を介して他方の油室に
スムーズに供給されるようになり、ハンドル戻り性を向
上できるようになる。

【００１９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、中
立付近のハンドル剛性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す動力舵取装置の全体
構成図である。

【図２】制御弁の半周部分を展開した展開図である。

【図３】図２のＡ部の詳細図である。

【図４】図２のＢ部の詳細図である。

【図５】図２のＣ部の詳細図である。

【図６】バルブ回転角に対する可変絞りの開口面積を示
すグラフである。

【図７】バルブ回転角に対するパワーシリンダの差圧を
示すグラフである。

【図８】従来の動力舵取装置を示す図である。

【符号の説明】 １０ ポンプ １１ リザーバ １２ パワーシリンダ １３ ステアリングホイール １４ 制御弁 ２３ 第１制御部 ２４ 第２制御部 Ｖ１〜Ｖ４ 可変絞り（センタオープン） Ｖ５〜Ｖ６ 可変絞り（セミセンタオープン） Ｖ７〜Ｖ８ 可変絞り（センタクローズ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンプとリザーバとにそれぞれ接続する
   流路に可変絞りを設けた第１の制御部と、この第１の制
   御部に並列接続され前記ポンプとパワーシリンダの両油
   室とリザーバとにそれぞれ接続する流路に可変絞りを設
   けた第２の制御部とを備え、前記第２の制御部の各可変
   絞りのうちリザーバ側の可変絞りをセンタクローズバル
   ブにて構成したことを特徴とする動力舵取装置。