JPS6140588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両速度に応じて操舵出力を制御する
ようにした動力舵取装置に関する。

車両の操舵抵抗は一般に車両の走行速度が高速
化するほど減少する。したがつて動力舵取装置の
パワーシリンダ部に供給する圧力流体の要求流量
は、停車時の据切操作などで最大となり、これに
比べて高速走行時は著しく減少する。

これにもかかわらず、高速走行時に圧力流体を
低速走行時と同様に供給すると、ハンドル操作負
荷が軽減しすぎてオーバステアリングの危険があ
るなど、操舵の安定性を欠くことになる。

このような問題に対処するため、エンジン回転
数の上昇に伴つてパワーシリンダに送り込む油量
を自動的に減少させるようにした動力舵取装置が
いろいろと提案されている。

しかし、正確には操舵抵抗が車速に応じて減少
するにもかかわらず、このような装置では車速の
関数としてエンジン回転数、厳密に述べると、エ
ンジン回転に同期して駆動されるオイルポンプの
吐出圧を検出して流体流量を制御しているため、
エンジンが高回転ではあるが車両の低速走行時、
例えば、つづら折坂の登坂時のように変速機のギ
ヤをシフトダウンしてアクセルをいつぱいに踏み
込んで走行しているときは、実際の圧力流体の要
求流量が大きいにもかかわらず供給量が減少し、
したがつてハンドルが非常に重くなるという現象
を生じるのである。

本発明はこのような問題を解決するために、操
舵抵抗の関数として最も信頼性の高い車速を検出
し、この車速にもとづいて動力舵取部に供給され
る圧力流体の流量を制御することにより、所定の
要求流量特性を確保しうるようにした動力舵取装
置を提供するものである。

以下実施例をあげて本発明の技術的内容を明確
にする。第１図において、エンジンに同期して駆
動される油圧ポンプＰからの吐出油（作動流体）
は、流量制御部１を介して動力舵取部２の制御バ
ルブ３ａを経てパワーシリンダなどのアクチユエ
ータ３ｂに供給される。

流量制御部１は車両の走行速度に比例する操舵
抵抗に応じて適切な流量を動力舵取部２側に供給
するためのもので、ハウジング４に形成した摺動
孔５に摺動自在に制御スプール６が収められ、こ
の制御スプール６によつて摺動孔５内を前圧室７
と背圧室８とに区画形成する。

そして、摺動孔５には、前記油圧ポンプＰの吐
出側に接続する入口ポート９と、吐出油の一部を
タンクＴへと戻すバイパスポート１０とが開口
し、これら入口ポート９とバイパスポート１０と
の連通を制御スプール６が開閉すると共に、前記
動力舵取部２側に連通する出口ポート１１が摺動
孔５に開口し、このバイパス流量を制御すること
により結果的に動力舵取部２への供給流量をコン
トロールする。

入口ポート９と出口ポート１１とを結ぶ流路の
途中には隔壁１２が設けられ、この隔壁１２を貫
通する連通孔１３を介して両ポート９と１１とが
連通する一方、この連通孔１３内には出口ポート
１１側への流量を車速に応じて可変とするために
流量制御ロツド１４が挿入され、該制御ロツド１
４は車速に比例して回転すると共に、回転速度の
上昇に伴つて連通孔１３と制御ロツド１４との間
隙の流路抵抗を増大させるような可変抵抗部１５
を備える。

本実施例では、この可変抵抗部１５として、制
御ロツド１４の外周には螺旋突条１５ａが形成さ
れ、この螺旋突条１５ａは制御ロツド１４の矢印
方向の回転により出口ポート１１から入口ポート
９に向けて流体を送り込むように、つまり入口ポ
ート９から出口ポート１１に流れる圧力流体の流
れを妨げるようにねじ角方向が設定されており、
これは当然のことながら制御ロツド１４の回転方
向との関係にも基づいて決められる。

そして、制御ロツド１４の一端はハウジング４
の側壁４ａを貫通して外方に突出し、この貫通部
にて軸受１６により回転自在に支持されると共
に、突出部に固着したプーリ１７に掛け回したベ
ルト１８を介し、エンジン本体１９のプロペラシ
ヤフト２０の回転がプーリ２１、ベルト２２、中
間軸２３等からなる伝導機構を経て伝達される。
プロペラシヤフト２０の回転は車輪軸の回転に比
例し、したがつて車両の速度に比例して増減する
から、この回転速度の上昇に応じて操舵抵抗（換
向抵抗）は減少することになる。

なお、上記伝導機構としては、歯車などを利用
しうることは勿論である。

次に、可変抵抗部１５における流れの絞り部の
後流となる隔壁１２で画成された室２４は、ハウ
ジング４に形成した流路２５を介して前記背圧室
８に連通し、これにより制御スプール６の左端に
作用する絞りの前圧に対抗して、絞りの後圧を制
御スプール６の右端に作用させている。

また制御スプール６の右端にはハウジング側壁
４ｂとの間に介装したスプリング２６の弾性力が
作用し、したがつて制御スプール６は前圧室７に
作用する絞り前圧に対し、背圧室８の絞り後圧と
スプリング２６との合成力とがバランスする位置
まで移動し、これにもとづいてバイパス流量が制
御される。

制御スプール６の内部には、リリーフ弁２７が
配設され、動力舵取部２に作用する負荷が異常に
増大したときに、後圧室６を前記バイパスポート
１０に短絡して作動油を逃がすようになつてい
る。

次に作用について説明する。

油圧ポンプＰはエンジン回転に同期して駆動さ
れ、その吐出流量も回転数の上昇に伴つて増大す
る。

この吐出油（作動流体）は入口ポート９、前圧
室７、連通孔１３（可変抵抗部１５）、室２４及
び出口ポート１１を経て動力舵取部２、つまり制
御バルブ３ａ、アクチユエータ３ｂに送り込ま
れ、所定の操舵出力を発揮する。

このとき、動力舵取部２に供給される流量は、
連通孔１３の可変抵抗部１５にもとづく流路抵抗
によつて増減し、流路抵抗が増大するほど流量が
減少するように、この可変抵抗部１５の前後差圧
を制御スプール６によつて所定値にコントロール
する。

つまり、制御スプール６の左端には可変抵抗部
１５における絞りの前圧が作用し、これに対して
右端には通路２５を介して背圧室８に導かれる絞
りの後圧及び、これと同時にスプリング２６の弾
性力が作用しているため、これらがバランスする
ように制御スプール６は変位し、ポンプ吐出流量
が所定値を越ると、前記差圧の増加に伴いバイパ
スポート１０が開き始めて、流量の一部をバイパ
スポート１０を介してタンクＴへと戻す。

そして、このバイパスポート１０の開度はポン
プ流量が増えて前記絞りの前後差圧が増大しよう
とするほど大きくなり、このようにして絞り部
（可変抵抗部１５）の前後差圧を一定にコントロ
ールする。

この結果、可変抵抗部１５を経て出口ポート１
１側に流れる圧油（作動流体）は、可変抵抗部１
５で決められる流路抵抗の関数として制御され、
その抵抗値が増加するほど流量は減少する。

しかして、可変抵抗部１５の流路抵抗は、制御
ロツド１４の回転数に応じて変化するのである
が、車両の停車時にはプロペラシヤフト２０の回
転が止まつているため、制御ロツド１４が回転せ
ずに螺旋突条１５ａによる流体の移送作用がな
く、この状態では流路抵抗が最少となる。なお通
常はこの状態における供給流量が、停車時の据切
操作などで十分な操舵出力の得られるような値に
予め設定される。

そして、車両の走行中は、この車速に対応する
回転数がプロペラシヤフト２０を経て制御ロツド
１４に伝達されるため、螺旋突条１５ａによる連
通孔１３を通過しようとする作動流体に対する抵
抗作用、つまり作動流体を戻そうとする移送作用
は回転数に比例して増大し、したがつて、車速が
増大するほど流路抵抗は大きくなる。

この結果、動力舵取部２に送られる作動流体の
流量は、車速が増大するほど減少し、これに応じ
て操舵出力も低減する。

車速が増大するほど操舵抵抗が減少するため、
動力舵取部２の要求流量もこれに応応じて減少す
るのであり、上述のように本発明では車速にのみ
応じて正確に供給流量を減じることができるの
で、常に適格な操舵出力を確保でき、オーバース
テアリングなどの運転の不安定要素を除去できる
一方、つづら折坂の登坂走行時のようにエンジン
高速回転でありながら低速走行のときなどは、従
来のように、不要に供給流量が減少せず、所定の
流量を動力舵取部２に供給できるので、ハンドル
が重くならずに軽快な操舵を保証する。

次に、第２図ないし第４図に流量制御ロツド１
４の可変抵抗部１５の他の実施例を示す。第２図
イ，ロの可変抵抗部１５はスプライン状溝部１５
ｂからなり、制御ロツド１４の回転に伴い遠心力
により方射方向の作用力を流体に与えて、流路抵
抗をもたせる。回転数が増大するほどこの遠心撹
拌力は大となり流路抵抗も増える。

第３図イ，ロの可変抵抗部１５は断面が十字状
の回転溝部１５ｃからなり、この例でも上記とと
同じように、回転数の増加に応じて遠心撹拌力に
より流路抵抗を増大させる。

また、第４図イ，ロの可変抵抗部１５は、中空
軸３０に軸方向からの割溝３１を形成して遠心力
により弾性的に拡開するようにした弾性拡開部１
５ｄから構成され、回転数の増大に比例して連通
孔１３内で拡開し流路抵抗を増やす。

なお、この場合には、中心部の流体が放射状に
飛ばされるので、第２図、第３図と同じような抵
抗も附与できる。なお、上記実施例では、車速の
関数としてプロペラシヤフト２０の回転を検出し
たが、これに限定されるわけではなく、車速にほ
ぼ比例する回転が得られるならばどこから回転を
とつてもよいことはもとよりである。

このようにして本発明では車速に比例する制御
ロツド１４の回転により、可変抵抗部１５ａ〜１
５ｂで流路抵抗を増大させるため、動力舵取部２
側に供給される流量を車速の増加に応じて正確に
減少でき、したがつて、実際の操舵抵抗に対応し
て適切な操舵出力を確保でき、常に最適かつ安定
した操舵感覚を運転者に附与することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断面図、第２図イ，ロ、第３
図イ，ロはそれぞれ可変抵抗部の実施例をあらわ
す縦断面図、及びその−，−，−線
断面図である。 １……流量制御部、２……動力舵取部、４……
ハウジング、５……摺動孔、６……制御スプー
ル、７……前圧室、８……背圧室、９……入口ポ
ート、１０……バイパスポート、１１……出口ポ
ート、１２……隔壁、１３……連通孔、１４……
流量制御ロツド、１５……可変抵抗部、１５ａ…
…螺旋突条、１５ｂ……スプライン状溝部、１５
ｃ……回転溝部、１５ｄ……弾性拡開部、２０…
…プロペラシヤフト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポンプ吐出油を動力舵取部に導く流路に流量
   制御部を介装し、該制御部は、流路に面して設け
   た連通孔と、該連通孔に回転により流体の流れに
   抵抗を与える可変抵抗部を挿入した流量制御ロツ
   ドと、この可変抵抗部の前後流体差圧に応動して
   吐出油の一部をバイパスさせる制御スプールとを
   備える一方、車両速度に比例して回転する部材
   と、この回転部材の回転力を前記制御ロツドに伝
   達する伝導機構を設け、車速に応じて制御ロツド
   の回転を増加させ流路抵抗を増大して操舵出力を
   減少させるようにしたことを特徴とする動力舵取
   装置。 ２ 可変抵抗部として螺旋突条を形成し、制御ロ
   ツドの回転に応じて流体の流れを妨げる方向の抵
   抗を増大させるようにした特許請求の範囲第１項
   記載の動力舵取装置。 ３ 可変抵抗部としてスプライン状溝部を形成
   し、制御ロツドの回転に応じて遠心作用にもとづ
   き流体を撹拌して流路抵抗を増大させるようにし
   た特許請求の範囲第１項記載の動力舵取装置。 ４ 可変抵抗部として回転溝部を形成し、制御ロ
   ツドの回転にもとづき流体を撹拌し流路抵抗を増
   大させるようにした特許請求の範囲第１項記載の
   動力舵取装置。 ５ 可変抵抗部として弾性拡開部を形成し、制御
   ロツドの回転に応じて流路内で弾性的に拡開さ
   せ、流路抵抗を増大させるようにした特許請求の
   範囲第１項記載の動力舵取装置。