JPS628863A - Power steering device - Google Patents
Power steering deviceInfo
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- JPS628863A JPS628863A JP14669885A JP14669885A JPS628863A JP S628863 A JPS628863 A JP S628863A JP 14669885 A JP14669885 A JP 14669885A JP 14669885 A JP14669885 A JP 14669885A JP S628863 A JPS628863 A JP S628863A
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- steering
- input
- reaction force
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- shaft
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、車両の操舵を行う入力軸の操舵トルクを車
両の走行、操舵状態によって変化する物理量要素を検出
し、その物理量変化に対応して操舵感覚を変化させる動
力舵取装置に関し、特に、前記物理量要素に応じて舵角
比を変化させることが可能な動力舵取装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention detects physical quantity elements that change the steering torque of an input shaft that steers a vehicle depending on the running and steering conditions of the vehicle, and responds to changes in the physical quantity. The present invention relates to a power steering device that changes the steering feel, and particularly relates to a power steering device that can change the steering angle ratio according to the physical quantity elements.
従来、操舵輪の捏舵角と車輪の転舵角との比を変化させ
ることが可能な動力舵取装置として、例えば特公昭58
−5826号公報に記載されているものがある。Conventionally, as a power steering device capable of changing the ratio between the steering angle of the steering wheels and the turning angle of the wheels, for example, the Japanese Patent Publication No. 58
There is one described in Japanese Patent No.-5826.
このものは、車両の車輪の転舵時に補助動力を与える動
力装置と、該動力装置を操舵輪の操向方向により軸を介
して制御する切換弁と、該切換弁を常に中立位置に付勢
するバネ装置を備えるとともに、車輪の路面抵抗に比例
した操舵反力を与える反力機構とから成る動力操舵装置
において、切換弁の操舵軸と操舵輪との間に操舵トルク
に応じて路線型のバネ定数の範囲で回転変位を与える弾
性手段を介在せしめて可変舵角比を得るように構成した
ことを特徴とする車両の動力操舵装置であって、車両の
停車時における据切り時のように舵角比を出来るだけ小
さく設定して操舵輪の僅かな回動で転舵輪の大きな転舵
角を得、また、高速走行時の操舵のように所謂ハンドル
の切りすぎを防止するために舵角比を大きく設定するよ
うな相反する要求を満足して、操縦安定性を確保するこ
とができるものである。This device includes a power device that provides auxiliary power when steering the wheels of a vehicle, a switching valve that controls the power device via a shaft depending on the steering direction of the steered wheels, and a switching valve that is always biased to a neutral position. In a power steering system, a power steering system includes a spring device that provides a steering reaction force proportional to the road resistance of the wheels, and a reaction force mechanism that provides a steering reaction force proportional to the road resistance of the wheels. A power steering device for a vehicle, characterized in that it is configured to obtain a variable steering angle ratio by interposing an elastic means that provides rotational displacement within a range of a spring constant, and the power steering device is characterized in that it is configured to obtain a variable steering angle ratio. The steering angle ratio is set as small as possible to obtain a large turning angle of the steered wheels with a slight rotation of the steered wheels, and the steering angle is set to be as small as possible to prevent the so-called steering wheel from turning too much as when steering at high speeds. It is possible to satisfy conflicting demands such as setting a large ratio and ensure steering stability.
しかしながら、上記従来の動力舵取装置にあっては、切
換弁の操舵軸と操舵輪との間に操舵トルクに応じて路線
型のバネ定数の範囲で回転変位を与える例えばトーショ
ンバーでなる弾性手段を介在せしめて可変舵角比を得る
ように構成されているので、舵角比を大きくするように
、弾性手段での捩れ角を大きくするには、トーションバ
ー〇バネ定数を低く設定する必要があり、このため、ト
ーションバーの捩り剛性が低下して、操舵系全体として
の操舵感覚が低下するという問題点があった。However, in the above-described conventional power steering device, elastic means such as a torsion bar provides a rotational displacement between the steering shaft of the switching valve and the steered wheels in accordance with the steering torque within a range of a spring constant of a road type. In order to increase the steering angle ratio and the torsion angle of the elastic means, it is necessary to set the torsion bar spring constant low. Therefore, there is a problem in that the torsional rigidity of the torsion bar is reduced, and the steering feeling of the entire steering system is reduced.
そこで、この発明は、弾性体の捩り剛性を低下させない
で、停車若しくは低速走行時の舵角比を小さくすると共
に、高速走行時の舵角比を大きくすることを可能とし操
舵感覚を向上させ得る動力舵取装置を提供することを目
的としている。Therefore, the present invention makes it possible to reduce the steering angle ratio when stopped or running at low speed, and to increase the steering angle ratio when running at high speed, without reducing the torsional rigidity of the elastic body, thereby improving the steering feeling. The purpose is to provide a power steering device.
上記目的を達成するために、この発明は、車両を操舵す
る入力軸と、該入力軸に作用された操舵トルクに応じて
操舵補助力を発生させる動力装置と、前記入力軸に作用
される操舵トルクに抗する反力を発生させる操舵反力発
生機構と、前記動力装置及び操舵反力発生機構を°前記
入力軸に作用される操舵トルクの方向により制御する切
換弁と、車両の走行、操舵状態によって変化する物理量
要素を検出する検出手段と、該検出手段の検出結果に応
じて前記動力装置及び操舵反力発生装置の作動比率を選
択する選択手段とを有する動力舵取装置におシ1て、前
記入力軸と前記切換弁との間に介挿された弾性体と、前
記操舵反力発生機構の反力に応動して前記入力軸に対し
て回転変位を操舵方向と同一方向に発生させる回転変位
発生手段とからなる舵角比可変機構を備えたことを特徴
とする。In order to achieve the above object, the present invention provides an input shaft for steering a vehicle, a power device for generating a steering assist force in accordance with a steering torque applied to the input shaft, and a steering control force applied to the input shaft. a steering reaction force generation mechanism that generates a reaction force that resists the torque; a switching valve that controls the power unit and the steering reaction force generation mechanism according to the direction of the steering torque applied to the input shaft; A power steering system is provided, which includes a detection means for detecting a physical quantity element that changes depending on the state, and a selection means for selecting an operating ratio of the power plant and the steering reaction force generating device according to the detection result of the detection means. an elastic body interposed between the input shaft and the switching valve and generating a rotational displacement with respect to the input shaft in the same direction as the steering direction in response to the reaction force of the steering reaction force generation mechanism; The present invention is characterized in that it is provided with a steering angle ratio variable mechanism comprising rotational displacement generating means for causing rotational displacement.
この発明においては、車両の操舵する入力軸と、動力装
置を制御する制御弁との間に比較的剛性の大きい弾性体
を介挿して、この弾性体によって、入力軸と制御弁との
間の回転変位を許容して舵角比を変化可能とし、さらに
、入力軸に作用される操舵トルクに対して反力を必要と
する高速走行時には、操舵反力発生機構で発生させる操
舵反力に基づいて回転変位発生手段によって入力軸を操
舵方向と同一方向に積極的に変位させることにより、舵
角比を大きく設定して走行安定性を保証し、操舵感覚を
良好に維持しながら、舵角比を走行状態に応じて変化さ
せることができる。In this invention, a relatively rigid elastic body is inserted between the input shaft for steering the vehicle and the control valve for controlling the power plant, and this elastic body allows the connection between the input shaft and the control valve to be The steering angle ratio can be changed by allowing rotational displacement, and when driving at high speeds when a reaction force is required against the steering torque applied to the input shaft, the steering angle ratio can be changed based on the steering reaction force generated by the steering reaction force generation mechanism. By actively displacing the input shaft in the same direction as the steering direction using the rotational displacement generating means, the steering angle ratio is set to a large value to ensure driving stability, and while maintaining a good steering feel, the steering angle ratio is can be changed depending on the driving condition.
以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.
第1図はこの発明の一実施例を示す全体構成図である。FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
図中、1はステアリングホイールであって、その中心部
に連結された入力軸としてのステアリングシャフト2が
コラムチューブ3内を通って舵角比可変機構4に連結さ
れ、この舵角比可変機構4の出力軸5がユニバーサルジ
ヨイント6を介して操舵力可変動力舵取装置7に連結さ
れている。In the figure, reference numeral 1 denotes a steering wheel, and a steering shaft 2 serving as an input shaft connected to the center of the steering wheel passes through a column tube 3 and is connected to a variable steering angle ratio mechanism 4. An output shaft 5 is connected to a variable steering power steering device 7 via a universal joint 6.
操舵力可変動力舵取装置7は、第2図に示すように、選
択手段としての可変オリフィス弁8と、ロークリ切換弁
9と、動力装置としてのパワーシリンダ10と、操舵反
力発生機構1)とから構成されている。As shown in FIG. 2, the variable steering force power steering device 7 includes a variable orifice valve 8 as a selection means, a low clearance switching valve 9, a power cylinder 10 as a power device, and a steering reaction force generation mechanism 1). It is composed of.
可変オリフィス弁8は、流路12を介して一定流量を吐
出するポンプ13に連結された入力ポート8aと、タン
ク14に連結されたドレンポート8b、8cと、流量可
変の出力ポート8d、8eと、戻りポート8fと、電磁
ソレノイド8gによって摺動位置制御されるスプール8
hと、リターンスプリング81とから構成され、電磁ソ
レノイド8gに供給される電流値に比例してスプール8
hが移動され、第2図図示の中立状態では、スプール8
hによって入力ポート8aが所定開度を保って出力ボー
ト8d、8eの夫々に連通し、且つ戻りボート8fがド
レンボート8bに連通されている。この状態から電磁ソ
レノイド8gへの通電量を増加(又は減少)させるとス
プール8hが左動(又は右動)して人力ボート8aに対
する出力ポート8e (又は8d)の連通面積が増加し
、他方の出カポ−)8d(又は8e)の連通面積が減少
し、しかも両者の連通面積の和は常に一定値以上となっ
ている。また、入出力ボート8dの入力ポート8aに対
する連通面積が減少すると、これに応じて入出力ポート
8dとドレンボート8Cとが連通状態となって、入出力
ポート8dに供給される圧力流体がドレンボート8cを
通じてタンク14に戻される。The variable orifice valve 8 has an input port 8a connected to a pump 13 that discharges a constant flow rate through a flow path 12, drain ports 8b and 8c connected to a tank 14, and output ports 8d and 8e that have a variable flow rate. , a return port 8f, and a spool 8 whose sliding position is controlled by an electromagnetic solenoid 8g.
h and a return spring 81, and the spool 8
h is moved, and in the neutral state shown in Figure 2, the spool 8
h, the input port 8a maintains a predetermined opening degree and communicates with each of the output boats 8d and 8e, and the return boat 8f communicates with the drain boat 8b. When the amount of current to the electromagnetic solenoid 8g is increased (or decreased) from this state, the spool 8h moves leftward (or rightward), increasing the communication area of the output port 8e (or 8d) with respect to the human-powered boat 8a, and The communication area of the output capo 8d (or 8e) decreases, and the sum of the communication areas of both is always greater than a certain value. Furthermore, when the communication area of the input/output boat 8d with respect to the input port 8a decreases, the input/output port 8d and the drain boat 8C become in communication with each other, and the pressure fluid supplied to the input/output port 8d is transferred to the drain boat. It is returned to the tank 14 through 8c.
そして、電磁ソレノイド8gは、制御装置15からの駆
動電流によって制御される。この制御装置15には、車
両の走行状態の変化による物理量を検出する検出手段と
してのステアリングホイール1の操舵角を検出する操舵
角センサ16と車両の車速を検出する車速センサ17と
からの検出信号が供給され、これらに基づき所定の演算
処理を実行して、電磁ソレノイド8gの駆動電流指令値
を算出し、これに応じて電磁ソレノイド8gの通電量が
制御される。ここで、制御装置15による制?1)B様
の一例は、第5図に示すような、車速に対する可変オリ
フィス弁の連通面積の関係で表される。第5図において
、実線図示の曲線は入出力ポート8eと入力ポート8a
との間で構成される可変絞りA、の開口面積を、点線図
示の曲線は入出力ポート8dと入力ポート8aとの間で
構成される可変絞りA2の開口面積を、鎖線図示の曲線
は入出力ポート8dとドレンボート8cとの間で構成さ
れる可変絞りAoの開口面積を夫々示す。The electromagnetic solenoid 8g is controlled by a drive current from the control device 15. The control device 15 receives detection signals from a steering angle sensor 16 that detects the steering angle of the steering wheel 1 and a vehicle speed sensor 17 that detects the vehicle speed. is supplied, predetermined arithmetic processing is executed based on these, a drive current command value for the electromagnetic solenoid 8g is calculated, and the amount of current supplied to the electromagnetic solenoid 8g is controlled accordingly. Here, the control by the control device 15? 1) An example of type B is expressed by the relationship between the communication area of the variable orifice valve and the vehicle speed, as shown in FIG. In FIG. 5, the curves indicated by solid lines are the input/output port 8e and the input port 8a.
The curve shown by the dotted line represents the aperture area of the variable diaphragm A2 formed between the input/output port 8d and the input port 8a, and the curve shown by the chain line represents the aperture area of the variable diaphragm A2 formed between the input/output port 8d and the input port 8a. The opening areas of the variable aperture Ao configured between the output port 8d and the drain boat 8c are shown.
ロータリ切換弁9は、円筒状のハウジング9aと、これ
に内嵌するアウタスリーブ9bと、これに回動自在に内
嵌され入力軸20 (第3図参照)と一体に形成された
ロークリスプール9Cとを有する。The rotary switching valve 9 includes a cylindrical housing 9a, an outer sleeve 9b fitted into the housing, and a rotary spool that is rotatably fitted into the housing 9a and integrally formed with an input shaft 20 (see Fig. 3). 9C.
アウタスリーブ9bには、前記可変オリフィス弁8の出
カポ−)8d;8eに夫々接続される一対の入力ボート
9d+、 9di ; 9e++ 9ezが等間隔
を保って形成され、入力ボート9d+; 9dtの両側
に隣接して夫々入出カポ−゛ト9ft、9g+ ; 9
rz。A pair of input boats 9d+, 9di; 9e++ 9ez are formed in the outer sleeve 9b at equal intervals, and are connected to the output ports of the variable orifice valve 8, respectively, on both sides of the input boats 9d+; 9dt. Adjacent to the entrance and exit ports respectively 9ft, 9g+; 9
rz.
9gzが、入力ボート9eI; 9ezの両側に隣接し
て夫々流路9L、9j+ i 9ht、9itが形成さ
れている。9gz is an input boat 9eI; flow paths 9L, 9j+i 9ht, and 9it are formed adjacent to both sides of 9ez, respectively.
また、ロークリスプール9cには、アウタースリーブ9
bの流路9h+、9L、9hz、9Lgに対向する位置
に夫々入出カポ−)9L、9に+、9jz。In addition, the outer sleeve 9 is attached to the low crystal spool 9c.
There are input and output capos at positions opposite to the channels 9h+, 9L, 9hz, and 9Lg of b) 9L, 9+, and 9jz.
9kgが形成され、入力ポート9d+、9d4i 9e
++9ezに夫々対向する位置に流体通路91.〜91
Jが形成されていると共に、入出力ボート間にドレン用
流路9m+〜9m4が形成され、各ドレンボート9m1
〜9miがロータリスプール9c内の空洞9nを通じて
前記可変オリフィス弁8の戻りボート8fに接続されて
いる。ここで、流体通路91.〜914及びドレン用流
路9鵬、〜9maの夫々は、第2図に図示するようにロ
ータリスプール9Cが中立位置にある状態で、それらの
両端に対向する入出力ポートと僅かな開口面積で連通し
ている。9kg is formed, input port 9d+, 9d4i 9e
Fluid passages 91. ~91
J is formed, and a drain flow path 9m+ to 9m4 is formed between the input and output boats, and each drain boat 9m1
~9mi is connected to the return boat 8f of the variable orifice valve 8 through a cavity 9n in the rotary spool 9c. Here, fluid passage 91. ~914 and the drain channels 9peng and ~9ma each have input/output ports facing each other at both ends and a small opening area when the rotary spool 9C is in the neutral position as shown in FIG. It's communicating.
パワーシリンダ10は、そのピストンロンド10aが例
えばランクアンドピニオン式ステアリングギヤのラック
軸とされ、その両端にステアリンブロンド(図示せず)
を介して左右の転舵輪(図示せず)が転舵可能に連結さ
れている。そして、ピストン10bで画成される圧力室
10c、10dの一方が、前記ロークリ切換弁9の入出
カポ−)9L、9fzに、他方が9g+、9gzに夫々
接続されている。The power cylinder 10 has a piston rond 10a that is, for example, a rack shaft of a rank-and-pinion type steering gear, and a steering rond (not shown) at both ends.
Left and right steered wheels (not shown) are connected to each other so that they can be steered. One of the pressure chambers 10c and 10d defined by the piston 10b is connected to the input and output ports 9L and 9fz of the low-flow switching valve 9, and the other is connected to the input and output ports 9g+ and 9gz, respectively.
操舵反力機構1)は、出力軸としてのピニオン軸21の
上端部に中心軸を挟んで対称的に円筒状の空洞部1)a
、1)bが形成され、これら空洞部1)a、1)bの中
心位置に夫々プランジャllc、lldが介挿され、こ
れらプランジャ1)childの両端とピニオン軸21
の外周部に嵌合させた円筒体22との間に圧力室1)e
、 ’1)f ;l1g、llbが形成されている
。また、ピニオン軸21の中央部に入力軸20の端部が
回動可能に挿入され、その対称位置に形成した係合突起
20a、20bがプランジャllc、lidに形成され
た係合凹部1)i、llj内に係合されている。そして
、圧力室lie及びllbが前記ロークリ制御弁9の入
出カポ−)9j+、9jzに、圧力室1)f及びl1g
が入出力ボート9kl、 9に2に夫々接続されてい
る。この場合、圧力室1)e、llhと入出力ボート9
L、9jtとは、第3図に示すように、ロータリスプー
ル9cの内部に形成した流路9o及びアウタースリーブ
9bの下端とロークリスリーブ9cの下端とで形成され
る流路9pとを通じて連通され、同様に圧力室1)f、
Ilgと入出力ボート9に+、9kzとは、ロータリス
プール9Cの内部に形成した流路9q、アウタースリー
ブ9bに形成した流路9r、ハウジング7aに形成した
流路9s及びピニオン軸21に形成した流路9tを通じ
て連通されている。The steering reaction force mechanism 1) has a cylindrical hollow part 1) a symmetrically sandwiching the central axis at the upper end of a pinion shaft 21 as an output shaft.
.
A pressure chamber 1) e
, '1) f; l1g, llb are formed. Further, the end of the input shaft 20 is rotatably inserted into the center of the pinion shaft 21, and the engagement protrusions 20a and 20b formed at symmetrical positions are engaged recesses 1) i formed in the plungers llc and lid. , llj. Then, the pressure chambers lie and llb are connected to the input and output ports of the low pressure control valve 9) 9j+, 9jz, and the pressure chambers 1)f and 1g
are connected to input/output boats 9kl, 9 and 2, respectively. In this case, pressure chamber 1) e, llh and input/output boat 9
As shown in FIG. 3, L and 9jt communicate with each other through a flow path 9o formed inside the rotary spool 9c and a flow path 9p formed between the lower end of the outer sleeve 9b and the lower end of the row sleeve 9c. , similarly pressure chamber 1) f,
Ilg and input/output boat 9 +, 9kz are the flow path 9q formed inside the rotary spool 9C, the flow path 9r formed in the outer sleeve 9b, the flow path 9s formed in the housing 7a, and the pinion shaft 21. They are communicated through a flow path 9t.
そして、第3図に示すように、人力軸20とピニオン軸
21との間にトーションバー23が介挿されている。こ
のトーションバー23は、入力軸20の軸心に形成され
た貫通孔24に内装され、その上端がピン25によって
入力軸20に連結され、下端がピニオン軸21にセレー
ション結合され、一方、ピニオン軸21がラック軸26
に噛合されている。As shown in FIG. 3, a torsion bar 23 is inserted between the human power shaft 20 and the pinion shaft 21. This torsion bar 23 is installed in a through hole 24 formed in the axis of the input shaft 20, and its upper end is connected to the input shaft 20 by a pin 25, and its lower end is connected to the pinion shaft 21 through serrations. 21 is the rack shaft 26
is engaged with.
なお、トーションバー23の下端部は、人力軸20の貫
通孔24の下端部に嵌着された軸受1)1によって入力
軸の下端部と相対的回動可能に支承されている。The lower end of the torsion bar 23 is supported by a bearing 1 ) 1 fitted into the lower end of the through hole 24 of the human power shaft 20 so as to be rotatable relative to the lower end of the input shaft.
以上の操舵力可変動力装置7の接続関係を油圧回路図で
表すと第4図のようになる。図中、27゜28は方向切
換弁であって、方向切換弁27は、ロークリ切換弁9に
おける入出カポ−1−9ct+、 9dg、 9f
l、 9fg、 9g+、98zに対応しており、
方向切換弁28は、入出力ボート9e+、 9ez+
9j+。The connection relationship of the above-mentioned variable steering force power device 7 is expressed in a hydraulic circuit diagram as shown in FIG. 4. In the figure, reference numerals 27 and 28 indicate directional switching valves, and the directional switching valves 27 are the input/output capos 1-9ct+, 9dg, 9f of the low-flow switching valve 9.
Compatible with l, 9fg, 9g+, 98z,
The directional switching valve 28 is connected to the input/output boats 9e+, 9ez+
9j+.
9Jz、 9に+、 9kzに対応している。Compatible with 9Jz, 9 +, and 9kz.
舵角比可変機構4は、第6図に示すように、コラムチュ
ーブ3に外嵌されたハウジング31と、このハウジング
31内に回動可能に保持された出力軸5と、入力軸とな
るステアリングシャフト2と出力軸5との間に介挿され
たl 5 kgfcm/deg程度の比較的高捩り閘性
を有する弾性体としてのトーションバー32と、出力軸
5の上端に形成されたステアリングシャフト2に回転変
位を付与する回転変位発生手段33とから構成されてい
る。As shown in FIG. 6, the variable steering angle ratio mechanism 4 includes a housing 31 fitted onto the column tube 3, an output shaft 5 rotatably held within the housing 31, and a steering wheel serving as an input shaft. A torsion bar 32 is inserted between the shaft 2 and the output shaft 5 and is an elastic body having a relatively high torsional locking property of approximately 1 5 kgfcm/deg, and a steering shaft 2 is formed at the upper end of the output shaft 5. and a rotational displacement generating means 33 for applying rotational displacement to the rotational displacement.
トーションバー32は、ステアリングシャフト2内に形
成された貫通孔2a内に回動可能に挿通され、その上端
がピン34によってステアリングシャフト2に固定され
ていると共に、下端が同様にピン35によって出力軸5
に固定されている。The torsion bar 32 is rotatably inserted into a through hole 2a formed in the steering shaft 2, and its upper end is fixed to the steering shaft 2 by a pin 34, and its lower end is similarly connected to the output shaft by a pin 35. 5
is fixed.
回転変位発生手段33は、第7図に示すように、出力軸
5の上端部に中心軸を挟んで対称的に円筒状の空洞部3
3a、33bが形成され、これら空洞部33a、33b
の中心位置に夫々プランジャ33c、33dが介挿され
、これらプランジャ33c;33dの両端と出力軸5の
外周部に嵌合させた円筒体36との間に圧力室33e、
33f ;33g、33hが形成されている。また、
出力軸5の中央部にステアリングシャフト2の端部が回
動可能に挿入され、その対称位置に形成した係合突起2
b、2cがプランジ+33C,33dに形成された係合
凹部33i、33j内に係合されている。そして、第6
図に示すように、圧力室33e及び33hが出力軸5内
に穿設した流路33に一出力軸5の外周面及びハウジン
グ31の内周面間に形成した流路331及びハウジング
31内に穿設した流路33Illを介してハウジング3
1の外周面に形成した入出力ボート33nに連通され、
この入出力ボート33nが第3図の前記ロークリ制御弁
9の入出力ボート9kl、 9に2に接続されている
。ここで、入出力ボート33nと入出力ボート9に+、
9に、とは、入出力ボート33nと第3図に示すハ
ウジング7a内で流−路9sと分岐した流路9uとを流
体配管37で接続することによって連通されている。一
方、圧力室1)f及びl1gが第6図に示す出力軸5内
に穿設した流路33〇−出力軸5の外周面及びハウジン
グ31の内周面間に形成した流路33p及びハウジング
31内に穿設した流路33qを介してハウジング31の
外周面に形成した入出力ボート33rに連通され、この
入出力ボート33rが第3図の前記ロータリ制御弁9の
入出力ボート9j1. 9jzに夫々接続されている。As shown in FIG. 7, the rotational displacement generating means 33 has a cylindrical cavity 3 symmetrically located at the upper end of the output shaft 5 with the central axis in between.
3a, 33b are formed, and these hollow parts 33a, 33b
Plungers 33c and 33d are inserted at the center positions of the plungers 33c and 33d, respectively, and pressure chambers 33e,
33f; 33g and 33h are formed. Also,
The end of the steering shaft 2 is rotatably inserted into the center of the output shaft 5, and an engagement protrusion 2 is formed at a symmetrical position.
b, 2c are engaged in engagement recesses 33i, 33j formed in plungers +33C, 33d. And the sixth
As shown in the figure, pressure chambers 33e and 33h are connected to a flow path 33 formed in the output shaft 5, a flow path 331 formed between the outer peripheral surface of the output shaft 5 and the inner peripheral surface of the housing 31, and the inside of the housing 31. The housing 3
It communicates with the input/output boat 33n formed on the outer peripheral surface of 1,
This input/output boat 33n is connected to the input/output boats 9kl, 92 of the rotary control valve 9 shown in FIG. Here, + to the input/output boat 33n and the input/output boat 9,
The input/output boat 33n and the flow path 9s branched from the flow path 9u in the housing 7a shown in FIG. 3 are connected to each other by a fluid piping 37. On the other hand, the pressure chambers 1) f and l1g are connected to a flow path 330 formed in the output shaft 5 shown in FIG. 6, a flow path 33p formed between the outer peripheral surface of the output shaft 5 and the inner peripheral surface of the housing 31, and the The input/output boat 33r formed on the outer circumferential surface of the housing 31 is connected to the input/output boat 9j1.31 of the rotary control valve 9 shown in FIG. 9jz respectively.
ここで、入出力ボート33rと入出カポ−)j+、
9jzとは、第3図に示す操舵反力発生機構1)におけ
る圧力室1)e、1)h、入力軸20の下端及びピニオ
ン軸21との間の流路1)−、トーションバー23及び
ピニオン軸21のセレーション嵌合部1)n、ピニオン
軸21の中心部に形成した流路1)01ハウジングの下
端に螺合されたキャップ7bに形成した流路1)p及び
流体配管38を通じて連通されている。なお、第6図に
おいて、オイルシール33sやプランジャ33c、33
d等から漏れる流体は、出力軸5に穿設した流路33を
及びトーションバー32の下端外周面に形成した流路3
3uを通じて出力軸5の上端に形成した空洞部33vに
集められ、これからオーバフローする流体がベアリング
331)内を通り、一対の逆止弁33xを通してドレン
ポート33yに供給され、このドレンポート33yが前
記可変オリフィス弁8の戻りボート8fに接続されてい
る。Here, the input/output boat 33r and the input/output capo)j+,
9jz refers to the pressure chambers 1) e, 1) h in the steering reaction force generating mechanism 1) shown in FIG. The serration fitting part 1)n of the pinion shaft 21 communicates with the flow path 1)p formed in the center of the pinion shaft 21 through the flow path 1)p formed in the cap 7b screwed onto the lower end of the housing and the fluid piping 38. has been done. In addition, in FIG. 6, the oil seal 33s and plungers 33c, 33
The fluid leaking from d etc. is removed through a flow path 33 formed in the output shaft 5 and a flow path 3 formed on the outer peripheral surface of the lower end of the torsion bar 32.
3u is collected in a cavity 33v formed at the upper end of the output shaft 5, and the fluid that overflows from this passes through the bearing 331) and is supplied to the drain port 33y through a pair of check valves 33x, and this drain port 33y is connected to the variable It is connected to the return boat 8f of the orifice valve 8.
次に上記実施例の動作について説明する。今、車両が停
車状態にあるものとすると、この状態では、車速か零で
あるので、制御装置15から出力される駆動電流値が最
大であり、このため、電磁ソレノイド8gによってスプ
ール8hがリターンスプリング81に抗して左動した位
置に保持される。したがって、可変オリフィス弁7は、
第5図に示すように、入力ポート8aと入出力ボート8
eとの間の連通面積が最大となり、入力ポート8aと入
出力ボート8dとの間の連通面積が零となり、且つ入出
力ボート8dとドレンポート8cとの間の連通面積が最
大となっている。Next, the operation of the above embodiment will be explained. Assuming that the vehicle is now in a stopped state, in this state the vehicle speed is zero, so the drive current value output from the control device 15 is the maximum, and therefore the spool 8h is set to the return spring by the electromagnetic solenoid 8g. 81 and is held at a position moved to the left. Therefore, the variable orifice valve 7 is
As shown in FIG. 5, the input port 8a and the input/output port 8
e, the communication area between the input port 8a and the input/output boat 8d becomes zero, and the communication area between the input/output boat 8d and the drain port 8c becomes the maximum. .
その結果、ポンプ13から供給される圧力流体が全て入
出力ボート8eに供給されることになり、これがローク
リ切換弁9の入力ボート9d+、 9dzに供給され
る。このとき、ステアリングホイール1を据切りしてい
ない状態では、第2図に示すように、ロークリスプール
9Cが中立位置にあるので、入カポ−)9d+、9dt
に供給される圧力流体は、流路9L i 9jzから入
出力ボート9fl、 9g+; 9f2. 9ggに
分流されてパワーシリンダ10の圧力室10c;10d
に供給されるが、両圧力室10c;10dが等圧力にな
るため、ピストンロッド10aは中央位置で停止状態に
あり、操舵輪は直進走行位置に維持される。このため、
各入出力ボート9L、9g+ i 9h、98zに分流
した圧力流体は、隣接するドレン用流路9kt〜9に4
に流入し、空洞91を通じて可変オリフィス弁8の戻り
ポート8fを介し、さらにドレンポート8bを介してタ
ンク14に戻される。As a result, all the pressure fluid supplied from the pump 13 is supplied to the input/output boat 8e, and this is supplied to the input boats 9d+ and 9dz of the low-pressure switching valve 9. At this time, when the steering wheel 1 is not stationary, as shown in FIG.
Pressure fluid is supplied from the flow path 9L i 9jz to the input/output boats 9fl, 9g+; 9f2. 9gg and the pressure chambers 10c; 10d of the power cylinder 10
However, since both pressure chambers 10c and 10d have equal pressure, the piston rod 10a is stopped at the center position, and the steered wheels are maintained in the straight-ahead traveling position. For this reason,
The pressure fluid divided into each input/output boat 9L, 9g+i 9h, 98z is transferred to the adjacent drain channel 9kt~9.
The liquid flows into the tank 14 through the cavity 91, the return port 8f of the variable orifice valve 8, and the drain port 8b.
また、この停車状態で、ステアリングホイール1を右方
向(又は左方向)に据切りすると、ステアリングホイー
ル1の操舵力がステアリングシャフト2、比較的捩り剛
性の大きいトーションバー32、出力軸4、ユニバーサ
ルジヨイント5を介して入力軸20に伝達されるので、
ロークリ切換弁9のロータリスプール9Cが第2図でみ
て時計方向(又は反時計方向)に回動する。このため、
入力ポート9 ’l+ 9 d、と入出力ボート9g
+、 9gg(又は9f+、 9fz)との間の連
通面積が入力ポート9(L、9dtと入出力ボート9L
、9ft (又は9g++ 9gg)との間の連通面
積に比較して大きくなるので、パワーシリンダ10の圧
力室10d(又は10c)側の圧力が圧力室10c (
又は10d)側に比較して高(なり、ピストンロフト1
0a゛が右方向(又は左方向)に移動して、所定の操舵
補助力を発生し、据切りを軽く行うことができる。Furthermore, when the steering wheel 1 is turned rightward (or leftward) in this stopped state, the steering force of the steering wheel 1 is applied to the steering shaft 2, the torsion bar 32 which has relatively high torsional rigidity, the output shaft 4, and the universal joint. Since it is transmitted to the input shaft 20 via the int 5,
The rotary spool 9C of the rotary switching valve 9 rotates clockwise (or counterclockwise) as seen in FIG. For this reason,
Input port 9'l+9d, and input/output port 9g
+, 9gg (or 9f+, 9fz)
, 9ft (or 9g++ 9gg), the pressure on the pressure chamber 10d (or 10c) side of the power cylinder 10 is reduced to the pressure chamber 10c (or 9g++ 9gg).
or 10d) side, the piston loft is 1
0a'' moves to the right (or left) to generate a predetermined steering assist force, making it possible to easily set the vehicle stationary.
このとき、ピストンロッド10aの移動により、圧力室
10c(又は10d )から押し出される流体は、ロー
タリ切換弁9の入出カポ−)9r+、9rt (又は9
g+、 9gg)及びドレン用流路9に*、 9に
4を通じ、さらに空洞部9β、可変オリフィス弁8の戻
りポート8f、 ドレンポート8bを通してタンク1
4に戻される。At this time, due to the movement of the piston rod 10a, the fluid pushed out from the pressure chamber 10c (or 10d) is transferred to the input/output ports of the rotary switching valve 9) 9r+, 9rt (or 9
The tank 1
Returned to 4.
そして、車両が停車状態から走行を開始して、車速か増
加すると、こhに応じて制御装置15から出力される駆
動電流が低下するので、可変オリフィス弁8のスプール
8hがリターンスプリング81によって右動することに
なり、入力ポート8aと出力ポート8eとの間の連通面
積が減少するので、パワーシリンダ10に供給される流
体圧力も減少して操舵補助力が減少し、結局入力軸トル
クに対するラック軸26の推力は、第8図に示すように
車速の増加に伴って減少する。When the vehicle starts running from a stopped state and the vehicle speed increases, the drive current output from the control device 15 decreases accordingly, so that the spool 8h of the variable orifice valve 8 is moved to the right by the return spring 81. As a result, the communication area between the input port 8a and the output port 8e decreases, and the fluid pressure supplied to the power cylinder 10 also decreases, resulting in a decrease in steering assist force. The thrust of the shaft 26 decreases as the vehicle speed increases, as shown in FIG.
なお、第8図において、車速か比較的小さい範囲におい
て入力軸トルクTHの増加がある値を越えるとラック軸
推力F、Iが僅かに増加する程度になる。この理由は、
供給ポンプ13にリリーフ回路が設けられているため、
ある値以上には動力補助が行われないことによるもので
ある。In FIG. 8, when the input shaft torque TH increases beyond a certain value in a relatively low vehicle speed range, the rack shaft thrusts F and I only slightly increase. The reason for this is
Since the supply pump 13 is provided with a relief circuit,
This is because power assistance is not provided above a certain value.
一方、可変オリフィス弁8の入力ポート8aと出力ポー
ト8dとの間の連通面積は第5図に示す如く車速の増加
に伴って増加し、且つ出力ポート8dとドレンポート8
cとの間の連通面積が減少するので、ポンプ13から供
給される圧力流体の一部が出カポ−)8dを介してロー
タリ切換弁9の入力ポート9e++ 9ezに供給さ
れる。このため、ステアリングホイール1を右切り(又
は左切り)すると、ロータリ切換弁9のロータリスプー
ル9Cが時計方向(又は反時計方向)に回動する。これ
に応じて、入出力ポート9i1.9iz(又は9h、。On the other hand, the communication area between the input port 8a and the output port 8d of the variable orifice valve 8 increases as the vehicle speed increases, as shown in FIG.
Since the communication area between the rotary switching valve 9 and the rotary switching valve 9 is reduced, a part of the pressure fluid supplied from the pump 13 is supplied to the input port 9e++ 9ez of the rotary switching valve 9 via the output port 8d. Therefore, when the steering wheel 1 is turned to the right (or left), the rotary spool 9C of the rotary switching valve 9 rotates clockwise (or counterclockwise). Accordingly, the input/output port 9i1.9iz (or 9h,.
9h2)側の圧力流体の圧力が入出カポ−)9h+。The pressure of the pressure fluid on the 9h2) side is the input/output capo)9h+.
9h、(又は9i+、 9i意)側に比較して高くな
り、これが操舵反力機構1)の圧力室1)e、1)h(
又はllf、l1g)に夫々供給されるので、プランジ
ャ1)c、1)dが操舵方向と逆方向の偶力を操舵反力
として入力軸20に作用させることになり、ステアリン
グホイール1の操舵感が重くなって、急操舵が行われる
ことを防止することができる。ここで、車速Vをパラメ
ータとしたパワーシリンダ10の圧力と操舵反力機構1
)の圧力との関係は、第9図に示すようになり、可変オ
リフィス弁8の入力ポート8aに対する入出カポ−)8
d、8eの連通面積が等しくなる所定車速vHを境にし
て低車速域ではパワーシリンダlOの圧力が操舵反力発
生機構1)の圧力に比較して大きく、高車速域では逆に
操舵反力発生機構1)の圧力がパワーシリンダlOの圧
力に比較して大きくなり、車速に応じて最適な操舵感覚
を得ることができる。9h, (or 9i+, 9i meaning) side, and this is the pressure chamber 1)e, 1)h( of the steering reaction force mechanism 1).
or llf, l1g), the plungers 1)c and 1)d act on the input shaft 20 with a couple in the opposite direction to the steering direction as a steering reaction force, which improves the steering feel of the steering wheel 1. It is possible to prevent the steering wheel from becoming heavy and causing sudden steering. Here, the pressure of the power cylinder 10 and the steering reaction force mechanism 1 are expressed using the vehicle speed V as a parameter.
) and the pressure is as shown in FIG.
At a predetermined vehicle speed vH at which the communication areas of d and 8e are equal, in a low vehicle speed range the pressure in the power cylinder 1O is greater than the pressure in the steering reaction force generating mechanism 1), and in a high vehicle speed range, on the contrary, the steering reaction force increases. The pressure of the generating mechanism 1) becomes larger than the pressure of the power cylinder IO, and an optimal steering feeling can be obtained depending on the vehicle speed.
このように、ロータリ切換弁9の入出力ポート9i0.
9iz(又は9hl、 9hz)に圧力流体が出力さ
れる状態となると、この圧力流体が舵角比可変機構4の
入力ポート33n (又は33r)にも供給される。し
たがって、入力ポート33n (又は33r)に供給さ
れた圧力流体は、流路33m。In this way, the input/output ports 9i0. of the rotary switching valve 9.
9iz (or 9hl, 9hz), this pressure fluid is also supplied to the input port 33n (or 33r) of the variable steering angle ratio mechanism 4. Therefore, the pressure fluid supplied to the input port 33n (or 33r) flows through the flow path 33m.
33m!、33k (又は流路33q 、 33p
、 330)を通じて回転機構33の圧力室33e
、33h (又は33f、33g)に供給される。この
ため、プランジャ33c及び33dがステアリングシャ
フト2を操舵方向に回転変位させる偶力を発生せるよう
に移動する。その結果、ステアリングシャフト2の操舵
角変位がトーションバー32の捩り剛性に抗して増加さ
れ、舵角比が大きくなる。33m! , 33k (or flow path 33q, 33p
, 330), the pressure chamber 33e of the rotating mechanism 33
, 33h (or 33f, 33g). Therefore, the plungers 33c and 33d move so as to generate a force couple that rotationally displaces the steering shaft 2 in the steering direction. As a result, the steering angle displacement of the steering shaft 2 is increased against the torsional rigidity of the torsion bar 32, and the steering angle ratio is increased.
なお、回転変位発生手段33の圧力室33e、33h及
び33f、33gに供給される反力油圧とトーションバ
ー32の捩れ角との関係は、第1θ図に示すように、反
力圧力の増加に伴って増加する比例関係となる。The relationship between the reaction oil pressure supplied to the pressure chambers 33e, 33h, 33f, and 33g of the rotational displacement generating means 33 and the torsion angle of the torsion bar 32 is as shown in Fig. 1θ, as the reaction pressure increases. There is a proportional relationship that increases accordingly.
次に、舵角比可変機構4による舵角比の変更について説
明する。まず、ステアリングホイール1の操舵角θSは
、次式で表すことができる。Next, changing the steering angle ratio by the variable steering angle ratio mechanism 4 will be explained. First, the steering angle θS of the steering wheel 1 can be expressed by the following equation.
θ5=06+θつ θ、=n6 ・θ。θ5=06+θ θ,=n6 ・θ.
・・・・・・・・・・・・(1ま
ただし、θ6はラックアンドピニオン式ステアリングギ
ヤの入力軸が回転する角度、θ8は舵角比可変機構4の
捩れ角、noはラックアンドピニオン式ステアリングギ
ヤのギヤ比、θ、はタイヤ回転角、T工はステアリング
ホイール1に作用する操舵トルク、Kはトーションバー
32のバネ定数、SPはプランジャ33c、33dの面
積、PRは反力油圧、Rはステアリングシャフト2の係
合突起2b、2cの入力軸20の中心からの長さく半径
)である。... where θ is the tire rotation angle, T is the steering torque acting on the steering wheel 1, K is the spring constant of the torsion bar 32, SP is the area of the plungers 33c and 33d, PR is the reaction oil pressure, R is the length (radius) of the engagement projections 2b, 2c of the steering shaft 2 from the center of the input shaft 20.
また、ステアリングホイールlに作用する操舵トルクと
反力油圧との関係は、第1)図に示すようになり、低車
速領域では、実線図示のように反力油圧は殆どないと共
に、そのときの操舵トルクは、ロータリ切換弁9のロー
タリスプール9Cを締め切る角度(約36)と、トーシ
ョンバ−23のバネ定数とを乗算したトルクが必要とな
るだけであり小さいものとなる。また、高車速領域では
点線図示のように、操舵トルクが小さくてロータリ切換
弁9のロータリスプール9cをあまり回転させなくても
(約1″)反力油圧が立ち上がる。In addition, the relationship between the steering torque acting on the steering wheel l and the reaction oil pressure is as shown in Figure 1). In the low vehicle speed region, as shown by the solid line, there is almost no reaction oil pressure, and the reaction oil pressure at that time is The steering torque is small because only the torque required is the product of the angle (approximately 36) that closes off the rotary spool 9C of the rotary switching valve 9 and the spring constant of the torsion bar 23. Further, in a high vehicle speed region, as shown by the dotted line, the reaction oil pressure rises even if the steering torque is small and the rotary spool 9c of the rotary switching valve 9 does not rotate much (approximately 1 inch).
したがって、前記(1)式□に基づいて舵角比可変機構
4におけるトーションバー32の捩れ角θ8を操舵トル
クを変化させて算出すると、第12図に示すようになり
、この第12図から同一操舵トルクに対して高車速領域
の捩れ角θ□は低車速領域の捩れ角θれに比較して数倍
大きくなっていることが理解できる。Therefore, if the torsion angle θ8 of the torsion bar 32 in the variable steering angle ratio mechanism 4 is calculated by changing the steering torque based on the formula (1) □, it will be as shown in FIG. 12, and from this FIG. It can be seen that the torsion angle θ□ in the high vehicle speed region is several times larger than the torsion angle θ in the low vehicle speed region with respect to the steering torque.
一方、操舵トルクと操舵角との関係は、高車速領域にお
いては第13図に、低車速領域においては第14図に示
すようになる。各図において実線図示の直線は、タイヤ
のセルファライニングトルクによる剛性特性を示し、こ
れは車速か増加するにつれて大きくなる。On the other hand, the relationship between steering torque and steering angle is as shown in FIG. 13 in a high vehicle speed region and as shown in FIG. 14 in a low vehicle speed region. In each figure, the solid straight line indicates the stiffness characteristic due to the self-lining torque of the tire, which increases as the vehicle speed increases.
したがって、タイヤのセルファライニングトルクに基づ
くタイヤを回転するためにランクアンドピニオンの入力
軸20が回転する角度を高車速領域及び低車速領域で夫
々θ。、θGLとすると、これらに夫々舵角比可変機構
4の捩れ角θ□、θ1を加算することにより、ステアリ
ングホイール1の総操舵角θ8.l、θ、Lを求めるこ
とができる。Therefore, the angle at which the input shaft 20 of the rank and pinion rotates to rotate the tire based on the self-lining torque of the tire is θ in the high vehicle speed region and the low vehicle speed region, respectively. , θGL, by adding the torsion angles θ□, θ1 of the variable steering angle ratio mechanism 4 to these, respectively, the total steering angle θ8. l, θ, and L can be found.
03N=θ、+θ■ ・・・・・・・・・・・・(
2)θ、L−θ1+θ1 ・・・・・・・・・・・
・(3)そして、タイヤの回転角θ□、θ畦とステアリ
ングホイール1の総操舵角θ、、θ3L、との舵角比は
、
となる。03N=θ, +θ■ ・・・・・・・・・・・・(
2) θ, L-θ1+θ1 ・・・・・・・・・・・・
-(3) Then, the steering angle ratio between the tire rotation angles θ□, θ ridge and the total steering angle θ, , θ3L, of the steering wheel 1 is as follows.
ここで、舵角比可変機構4の涙れ角θ、HとθRLとは
、第12図から明らかなように、θRH>θIILであ
り、タイヤの回転角は高車速になる程操舵補助トルクが
小さくなるので、同一操舵トルクに対して高車速になる
程小さくなり、θ、4M〈θIILとなる。Here, as is clear from FIG. 12, the weeping angle θ, H and θRL of the variable steering angle ratio mechanism 4 are θRH>θIIL, and the higher the vehicle speed, the greater the steering assist torque. Therefore, for the same steering torque, the higher the vehicle speed becomes, the smaller it becomes, θ, 4M<θIIL.
したがって、前記(4)式及び(5)式の右辺第2項の
値が太き(異なることになり、結局舵角比はnGH>n
Gtとなって、高車速領域の舵角比n1)Mが低車速領
域の舵角比n0より道かに大きい値となる。Therefore, the value of the second term on the right side of equations (4) and (5) is thick (different), and in the end the steering angle ratio is nGH>n
Gt, and the steering angle ratio n1)M in the high vehicle speed region becomes a much larger value than the steering angle ratio n0 in the low vehicle speed region.
その結果、低車速領域から高車速領域の全ての領域にお
いて最適な操舵怒覚を得ることができる。As a result, an optimal steering response can be obtained in all regions from a low vehicle speed region to a high vehicle speed region.
すなわち、トーションバー32の捩り剛性を大きな値に
選定し、低車速領域では、ステアリングシャフト2に回
転変位発生手段33による回転変位は与えられず、ステ
アリングホイール1の操舵力が比較的高捩り剛性のトー
ションバー32自体の僅かな捩れによる僅かな回転変位
をもって操舵補助力発生装置に伝達されため通常のトー
ションバー32を有しないものと変わらない操舵力の伝
達を行うことができ、一方高車速領域では、回転変位発
生手段33で操舵方向の回転変位を発生させてトーショ
ンバー32の撲れ角を積極的に大きくするようにしてい
るので、高速走行中の操舵において所謂ステアリングホ
イールのきりすぎを防止して直進安定性を保証すること
ができる。That is, the torsional rigidity of the torsion bar 32 is selected to be a large value, and in the low vehicle speed region, no rotational displacement is applied to the steering shaft 2 by the rotational displacement generating means 33, and the steering force of the steering wheel 1 is set to a relatively high torsional rigidity. Because the slight rotational displacement caused by the slight twist of the torsion bar 32 itself is transmitted to the steering assist force generation device, the steering force can be transmitted in the same way as in a normal torsion bar 32. Since the rotational displacement generating means 33 generates a rotational displacement in the steering direction to actively increase the rubbing angle of the torsion bar 32, it is possible to prevent the so-called steering wheel from turning too much when steering at high speed. straight-line stability can be guaranteed.
以上のようにこの実施例によれば、操舵反力発生機構1
)に供給する反力油圧の一部を舵角可変機構4の回転変
位発生手段33に供給するようにしているので、タンク
14に接続する配管が不必要となり、配管のレイアウト
が容易となってコストダウンすることができると共に、
入力軸となるステアリングシャフト2の周囲に舵角比可
変機構を配置するようにしたので、全体の構成を簡易小
型化することができる。As described above, according to this embodiment, the steering reaction force generating mechanism 1
) is supplied to the rotational displacement generating means 33 of the variable steering angle mechanism 4, thereby eliminating the need for piping to connect to the tank 14 and simplifying the piping layout. In addition to being able to reduce costs,
Since the steering angle ratio variable mechanism is disposed around the steering shaft 2 serving as the input shaft, the overall configuration can be simplified and miniaturized.
なお、上記実施例では、舵角比可変機構4を反力油圧で
作用されるプランジャ33c、33dによってステアリ
ングシャフト2に操舵方向と同一方向に偶力を与える場
合について説明したが、何れか一方のプランジャを省略
して他方のプランジャのみによってステアリングシャフ
ト2に回転変位を与えることもできる。In the above embodiment, a case has been described in which a couple force is applied to the steering shaft 2 in the same direction as the steering direction by the plungers 33c and 33d, which are applied to the variable steering angle ratio mechanism 4 by reaction hydraulic pressure. It is also possible to omit the plunger and apply rotational displacement to the steering shaft 2 using only the other plunger.
また、上記実施例では、プランジャ33c、33dで直
接ステアリングシャフト2に偶力を作用させて、回転変
位を生じさせるようにした場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、プランジャをラックアン
ドビニオン等の伝達機構を介してステアリングシャフト
2に連結するようにしても良い。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the plungers 33c and 33d directly apply a couple force to the steering shaft 2 to cause rotational displacement, but the present invention is not limited to this, and the plunger is placed in a rack. It may also be connected to the steering shaft 2 via a transmission mechanism such as an and-binion.
さらに、上記実施例では、舵角比可変機構4の弾性体と
してトーションバー32を適用した場合について説明し
たが、これに限らず硬質ゴム、FRP等の比較的捩り剛
性の大きい弾性体を適用し得る。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the torsion bar 32 is applied as the elastic body of the variable steering angle ratio mechanism 4. obtain.
以上説明したように、この発明によれば、操舵力と逆方
向の操舵反力を発生させる操舵反力発生機構の反力を利
用して舵角比可変機構の回転変位発生部で積極的に入力
軸即ち弾性体に操舵方向の回転変位を与えるように構成
されているので、弾性体の捩り角を回転変位発生部で制
御することができ、これによって弾性体の捩り剛性を大
きな値に選定することが可能となり、低車速状態から高
車速状態の全てにおいて最適な操舵感覚を得ることがで
きるという効果が得られる。As explained above, according to the present invention, the rotational displacement generating section of the variable steering angle ratio mechanism actively uses the reaction force of the steering reaction force generation mechanism that generates a steering reaction force in the opposite direction to the steering force. Since it is configured to apply rotational displacement in the steering direction to the input shaft, that is, the elastic body, the torsion angle of the elastic body can be controlled by the rotational displacement generating section, and thereby the torsional rigidity of the elastic body can be selected to a large value. This makes it possible to achieve the effect that an optimal steering feeling can be obtained in all conditions from low vehicle speed to high vehicle speed.
第1図はこの発明の概略構成を示す構成図、第2図は操
舵力可変動力舵取装置のシステム概要を、°可変オリフ
ィス弁、第3図の■−■線上の断面でなるロータリ切換
弁及び第3図の■−■線上の断面でなる操舵反力発生機
構の接続関係と共に示す説明図、第3図は操舵力可変動
力舵取装置の縦断面図、第4図は操舵力可変動力舵取装
置の油圧回路図、第5図は車速と可変オリフィス弁の各
部の連通面積との関係を示すグラフ、第6図は舵角比可
変機構の縦断面図、第7図はそのvt−vr綿線上断面
図、第8図は車速をパラメータとして人力軸トルクとラ
ック軸推力との関係を示すグラフ、第9図は車速をパラ
メータとしてパワーシリンダ圧力と操舵反力発生機構の
圧力との関係を示すグラフ、第10図は反力油圧とトー
ションバーの捩れ角との関係を示すグラフ、第1)図は
操舵トルクと反力油圧との関係を示すグラフ、第12図
は操舵トルクと涙れ角との関係を示すグラフ、第13図
は高車速時における操舵トルクと操舵角との関係を示す
グラフ、第14図は低軍速時における操舵トルクと操舵
角との関係を示すグラフである。
図中、1はステアリングホイール、2はステアリングシ
ャフト(入力軸)、4は舵角比可変機構、5は出力軸、
6はユニバーサルジヨイント、7は操舵力可変動力舵取
装置、8は可変オリフィス分、9はロータリ切換弁、I
Oはパワーシリンダ、1)は操舵反力発生機構、32は
トーションバー(弾性体)、33は回転変位発生手段、
33c、33dはプランジャ、33e〜33hは圧力室
である。
第3図
第4図
1id
第5図
第8図 第9図
入p軸1−a/7THPO
l)°7→デシf”−hM
第7図
第1O図
mヒトJl、7
m 4リッW2トパノ7第13図
第14図
THII横雛Fν7Fig. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the present invention, Fig. 2 is a system outline of a variable steering power steering device, a variable orifice valve, a rotary switching valve having a cross section on the line ■-■ in Fig. 3. 3 is an explanatory diagram showing the connection relationship of the steering reaction force generating mechanism, which is a cross section on the line ■-■ in FIG. 3. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the variable steering force power steering device, and FIG. A hydraulic circuit diagram of the steering device, Fig. 5 is a graph showing the relationship between vehicle speed and the communication area of each part of the variable orifice valve, Fig. 6 is a vertical cross-sectional view of the variable steering angle ratio mechanism, and Fig. 7 is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the communication area of each part of the variable orifice valve. A cross-sectional view of the vr cotton line, Figure 8 is a graph showing the relationship between human power shaft torque and rack shaft thrust using vehicle speed as a parameter, and Figure 9 is a graph showing the relationship between power cylinder pressure and steering reaction force generation mechanism pressure using vehicle speed as a parameter. Figure 10 is a graph showing the relationship between reaction oil pressure and torsion bar torsion angle, Figure 1) is a graph showing the relationship between steering torque and reaction oil pressure, and Figure 12 is a graph showing the relationship between steering torque and torsion bar twist angle. Figure 13 is a graph showing the relationship between steering torque and steering angle at high vehicle speeds, and Figure 14 is a graph showing the relationship between steering torque and steering angle at low vehicle speeds. be. In the figure, 1 is a steering wheel, 2 is a steering shaft (input shaft), 4 is a steering angle ratio variable mechanism, 5 is an output shaft,
6 is a universal joint, 7 is a variable steering power steering device, 8 is a variable orifice portion, 9 is a rotary switching valve, I
O is a power cylinder, 1) is a steering reaction force generating mechanism, 32 is a torsion bar (elastic body), 33 is a rotational displacement generating means,
33c and 33d are plungers, and 33e to 33h are pressure chambers. Fig. 3 Fig. 4 1id Fig. 5 Fig. 8 Fig. 9 p-axis 1-a/7 THPO l)°7→decif”-hM Fig. 7 Fig. 1 O Fig. m Human Jl, 7
m 4lit W2 Topano 7 Fig. 13 Fig. 14 THII Yokochick Fν7
Claims (2)
操舵トルクに応じて操舵補助力を発生させる動力装置と
、前記入力軸に作用される操舵トルクに抗する反力を発
生させる操舵反力発生機構と、前記動力装置及び操舵反
力発生機構を前記入力軸に作用される操舵トルクの方向
により制御する切換弁と、車両の走行、操舵状態によっ
て変化する物理量要素を検出する検出手段と、該検出手
段の検出結果に応じて前記動力装置及び操舵反力発生装
置の作動比率を選択する選択手段とを有する動力舵取装
置において、前記入力軸と前記切換弁との間に介挿され
た弾性体と、前記操舵反力発生機構の反力に応動して前
記入力軸に対して回転変位を操舵方向と同一方向に発生
させる回転変位発生手段とからなる舵角比可変機構を備
えたことを特徴とする動力舵取装置。(1) An input shaft that steers a vehicle, a power device that generates a steering assist force in accordance with the steering torque applied to the input shaft, and a power device that generates a reaction force that resists the steering torque applied to the input shaft. a steering reaction force generation mechanism; a switching valve that controls the power unit and the steering reaction force generation mechanism according to the direction of steering torque applied to the input shaft; and detection that detects physical quantity elements that change depending on the running and steering conditions of the vehicle. and a selection means for selecting an operating ratio of the power plant and the steering reaction force generating device according to the detection result of the detection means, the power steering device comprising: an intervening means between the input shaft and the switching valve; A steering angle ratio variable mechanism comprising an inserted elastic body and a rotational displacement generating means for generating a rotational displacement with respect to the input shaft in the same direction as the steering direction in response to the reaction force of the steering reaction force generation mechanism. A power steering device characterized by comprising:
囲第1項記載の動力舵取装置。(2) The power steering device according to claim 1, wherein the elastic body is a torsion bar.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669885A JPH0665549B2 (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Power steering device |
| FR858519178A FR2575989B1 (en) | 1984-12-26 | 1985-12-24 | STEERING FORCE CONTROL DEVICE FOR POWER ASSISTED STEERING SYSTEM |
| US06/813,665 US4730687A (en) | 1984-12-26 | 1985-12-26 | Steering force control device for power steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14669885A JPH0665549B2 (en) | 1985-07-05 | 1985-07-05 | Power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628863A true JPS628863A (en) | 1987-01-16 |
| JPH0665549B2 JPH0665549B2 (en) | 1994-08-24 |
Family
ID=15413534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14669885A Expired - Lifetime JPH0665549B2 (en) | 1984-12-26 | 1985-07-05 | Power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665549B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246772A (en) * | 1985-08-24 | 1987-02-28 | Mazda Motor Corp | Steering device for car |
| JPH02212271A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Mitsubishi Motors Corp | Steering gear ratio changing device |
-
1985
- 1985-07-05 JP JP14669885A patent/JPH0665549B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246772A (en) * | 1985-08-24 | 1987-02-28 | Mazda Motor Corp | Steering device for car |
| JPH02212271A (en) * | 1989-02-10 | 1990-08-23 | Mitsubishi Motors Corp | Steering gear ratio changing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0665549B2 (en) | 1994-08-24 |
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