JPH0789442A - 流体式特に液圧式サーボ装置 - Google Patents
流体式特に液圧式サーボ装置Info
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- JPH0789442A JPH0789442A JP6240708A JP24070894A JPH0789442A JP H0789442 A JPH0789442 A JP H0789442A JP 6240708 A JP6240708 A JP 6240708A JP 24070894 A JP24070894 A JP 24070894A JP H0789442 A JPH0789442 A JP H0789442A
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- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
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- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
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- Servomotors (AREA)
Abstract
に限られた弾性的遊びをもって駆動結合された出力部分
とを有し、弾性的遊びによって可能であり入力部分と出
力部分との間で伝達する力ないしトルクの大きさに関係
する入力部分と出力部分の相対運動が調整行程として外
部制御も可能な補助サーボ弁に伝達され、このサーボ弁
が出力部分に駆動連結された流体サーボモータを制御す
るような流体式特に液圧式サーボ制御装置において、こ
れを、特に安価な構造費用で実現し、その場合特にクロ
ーズドセンタのサーボ弁も利用できるようにする。 【構成】 外部制御可能な調整装置(16,17,1
8;31,32,33)によって、入力部分(1)並び
に出力部分(2)のサーボ弁(6,7)に駆動連結され
た部分が相対変位できる。
Description
部分と、この入力部分に限られた弾性的遊びをもって駆
動結合された出力部分とを有し、弾性的遊びによって可
能であり入力部分と出力部分との間で伝達する力ないし
トルクの大きさに関係する入力部分と出力部分の相対運
動が調整行程として外部制御も可能な補助サーボ弁に伝
達され、このサーボ弁が出力部分に駆動連結された流体
サーボモータを制御するような流体式特に液圧式サーボ
制御装置に関する。
り作業を容易にするために、パワーステアリング装置と
して形成されたサーボ制御装置が広く採用されている。
かかるパワーステアリング装置において入力部分は普通
は舵取りハンドルとして形成されているかこれに駆動結
合され、出力部分はサーボモータによって支援され走行
車の舵取り車輪を転向する。
装置を、これが一方では運転手によって随意に操作で
き、他方では運転手の操作なしに走行車が所定の軌跡に
追従するか障害物回避操縦を行う外部制御装置によって
操作できるように形成することは基本的に公知である。
2号公報で公知の冒頭に述べた形式の液圧式パワーステ
アリング装置の場合、外部制御装置は通常サーボ弁から
液圧リザーバに通じる液圧戻り流が関与している。戻り
流のせき止めによって液圧が発生され、この液圧が制御
通路を通って種々の方式でサーボ弁の制御スライダの両
側端面を付勢し、これによってサーボ弁を変位調整でき
る。このようにしてサーボモータはサーボ弁の外部制御
によって走行車の車輪を転向するために操作させられ
る。
2号公報で公知の構造は、いわゆるオープンセンタを有
するサーボ弁、即ち中央位置で常に液圧媒体によって戻
り流を供給しながら貫流されるサーボ弁を前提としてい
る。更に外部舵取り操作はサーボ弁の中央位置からずれ
た位置においては、この弁位置においても戻り流が生ず
るときしかできない。しかし代表的には、場合によって
液圧源の全出力をサーボモータに導入できるようにする
ために、通常貫流されるサーボ弁はその終端位置におい
て戻り流を遮断する。
2号公報に相応した構造の場合、サーボ弁の終端位置で
も、外部制御をできるようにするために、或る程度の戻
り流が存在しなければならない。しかしこれは、圧力源
がサーボ弁の終端位置でも非常に大きな動力で作動しな
ければならないことを意味する。なお戻り流のせき止め
は、せき止め状態で追加的な絞りが作用するので、液圧
媒体の非常に大きな加熱を伴わせる。
2号公報において、随意に制御可能なパワーステアリン
グ装置を外部制御可能で常に走行車の舵取り車輪に駆動
結合された補助ハイドロモータと組み合わせることが知
られている。そのハイドロモータはパワーステアリング
装置のサーボモータと無関係に作動できる。ここで構造
費用が望ましくない程高いことを無視しても、補助ハイ
ドロモータは走行車の通常の随意制御の場合に常に一緒
に動かされねばならず、従って常に作用する補助的な舵
取り抵抗として迅速な舵取り操縦を阻止する。
1号公報において、走行車ステアリング装置に、舵取り
車輪ないしドロップアームシャフトの舵取りハンドル側
部分に作用する外部制御可能なサーボモータを備えるこ
とが知られている。ここでも構造費用が高い他に、サー
ボモータによって引き起こされる補助的な舵取り抵抗が
特に急速な舵取り操縦の際に不利に作用する。更にステ
アリング装置の戻りが舵取りハンドル管における増大し
た摩擦によって阻止される。
1号公報並びにWO特許第85/02380号公報は、
サーボ弁が回転弁装置として形成され、その部品が分割
構造形の舵取りハンドル軸の入力部分並びに出力部分に
直接結合され、入力側および出力側の舵取りハンドル軸
部分が互いにねじり棒によって弾性的に駆動結合され、
これらの舵取りハンドル軸部分の相対回転がサーボ弁に
一体化されているストッパによって制限されているよう
な液圧式パワーステアリング装置に関している。
に述べた形式のサーボ制御装置を、特に安価な構造費用
で実現し、その場合特にクローズドセンタのサーボ弁も
利用できるようにしようとするものである。
は、外部制御可能な調整装置によって、入力部分並びに
出力部分のサーボ弁に駆動連結された部分が相対変位で
きることによって達成される。
を引き起こすために入力部分と出力部分との間の駆動伝
達系統に直接関与するという全般的な考えに基づいてい
る。その場合特に、任意の形式の基本的なサーボ弁特に
クローズドセンタのサーボ弁も採用できるという利点が
ある。
御可能な調整装置は入力部分と出力部分との間で直接作
用し、入力部分と出力部分との間の制御された相対運動
を可能にしている。
入力部分と出力部分との相対変位即ちサーボモータの作
動が引き起こされ、通常の随意制御の際に入力部分にお
いてサーボモータのその都度の調整力に類似した抵抗を
感知できるようにするために、入力部分に反作用する反
動力ないし相応した反動トルクが発生されるので、この
調整装置は二重の機能を負うという利点がある。
分と出力部分とを駆動連結し入力部分と出力部分との間
に弾性的遊びを生じさせる弾性伝達要素に対して平行
に、サーボ弁と入力部分あるいは出力部分との間の駆動
結合部に外部制御可能な調整装置が配置され、この調整
装置によって、サーボ弁の入力部分あるいは出力部分に
対応した部分がサーボ弁を制御するために入力部分ある
いは出力部分に対して変位できることを提案する。この
ようにして調整装置はサーボ弁の変位の際に実際に、弾
性伝達要素の弾性応力がサーボ弁の作動抵抗に影響を与
えないので、実際に動力なしにあるいは僅かな動力で作
動する。
伝達するためのパワーステアリング装置として形成され
る場合、サーボ弁を回転弁状に形成することはコンパク
トで単純な構成となるので有利である。
請求項に記載されている。以下図を参照して本発明の有
利な実施例を詳細に説明する。
ング装置は入力部分1とこれに対して同軸的な出力部分
2とを持つ2分割構造の舵取りハンドル軸を有してお
り、その入力部分1は舵取りハンドル(図示せず)に固
く結合され、出力部分2はそれに形成されたピニオン3
を介してラック4と駆動的に共働する。ラック4は走行
車の舵取り車輪(図示せず)をそれに結合されているス
テアリングアームなどを介して作動する。
り棒5を介してねじり弾性的に駆動結合され、入力部分
1と出力部分2の起こり得る相対回転はストッパ(図示
せず)によって中央位置の両側において制限される。ね
じり棒5は入力部分1および出力部分2にある軸方向孔
の中に収納されている。
して形成されている。この回転弁6はこれを包囲し出力
部分2に相対回転不能に配置されている制御ブッシュ7
と共働し、サーボ弁6,7を形成している。
置され、その場合制御ブッシュ7とハウジング8との間
に種々の環状室が互いにパッキンによって分離されてい
る。それらの環状室を介してサーボ弁6,7は基本的に
公知の方式で液圧サーボポンプ10あるいは他の液圧源
の圧力配管9並びに戻り配管11に接続されている。戻
り配管11はサーボポンプ10の吸込み側が接続されて
いる液圧リザーバ12に通じている。なおサーボ弁6,
7は、複動ピストン・シリンダ装置15のそれぞれの室
に連通している二つの作動接続口13,14にも接続さ
れている。このピストン・シリンダ装置15はラック4
ないし出力部分2に駆動的に結合され、従ってステアリ
ング装置のサーボモータとして作用する。
トルクに関係して多かれ少なかれ相対回転が、入力部分
1と出力部分2との間に伝達トルクの方向に応じて一方
向にあるいは他方向に生ずる。ねじり棒5を復帰させよ
うとするこの相対回転は、回転弁6および制御ブッシュ
7を相応した制御距離だけ一方向にあるいは他方向に中
央位置に対して相対変位させる働きをする。これによっ
てサーボポンプ10の運転中において、ピストン・シリ
ンダ装置15によって形成されたサーボモータが相応し
た調整力を発生するように、作動接続口13,14に一
方向あるいは他方向に向いた差圧が生ずる。サーボモー
タの調整力によって舵取りハンドルないし入力部分1に
おいて走行車ステアリング装置を作動するために必要な
操作力は明白に減少される。
ストン16が軸方向に移動可能に配置されている。この
環状ピストン16によってハウジング8の内部に二つの
環状室17,18が分割形成されている。これらの環状
室17,18は後述する方式で作動接続口13,14な
いしピストン・シリンダ装置15の両方の室に接続させ
られる。
ている。この環状延長部19は内側はす歯20で入力部
分1にある外側はす歯にかみ合い、外側直歯21を介し
て制御ブッシュ7のブッシュ状延長部にある内側直歯に
かみ合っている。従って入力部分1と制御ブッシュ7な
いし出力部分2との相対回転は強制的に環状ピストン1
6を軸方向に移動させる。
ないしピストン・シリンダ装置15の室に連通している
間、環状ピストン16にピストン・シリンダ装置15の
調整力に類似した軸方向力が作用するので、環状ピスト
ン16は入力部分1および制御ブッシュ7ないし出力部
分2をその中央位置に相対戻し回転しようとし、これに
よって入力部分1に操作抵抗として感知できる反動力が
発生する。この反動力の大きさはピストン・シリンダ装
置15の調整力に類似して変化する。
特許第85/02380号公報参照)。
8を作動接続口13,14ないしピストン・シリンダ装
置15の室に接続するか外部の圧力制御装置24に接続
する切換弁22,23を持った弁装置が設けられてい
る。この制御装置24は制御弁25を有している。この
制御弁25を介して環状室17,18は、(弁22,2
3を図1に示されていない切換位置に切り換えた後)両
者の間で作用する一方向あるいは他方向における差圧を
発生するために制御可能にポンプ26の圧力側にあるい
はリザーバ12に接続される。制御弁25は外部から
(自動的に)制御され、詳しくは自動的に行うべき走行
操縦例えば障害物回避操縦に関係して制御される。この
ようにして環状ピストン16には外部制御可能な一方向
あるいは他方向の軸方向力が作用し、その結果、入力部
分1ないし回転弁6および出力部分2ないし制御ブッシ
ュ7が環状ピストン16の軸方向移動のもとで相対回転
され、ピストン・シリンダ装置15は環状ピストン16
の軸方向移動に類似した調整力を発生し、走行車ステア
リング装置を相応して操作できる。入力部分1ないしこ
れに固く結合されている舵取りハンドルが運転手によっ
て大きな力で拘束されないか別の方式で操作されないこ
とが前提とされる。
換弁22,23を持った弁装置を省略し、環状室17,
18を常に制御弁25に接続することが、即ち環状室1
7,18と作業接続口13,14との接続を行わないこ
とが基本的に可能である。外部の制御作用が行われてい
ない場合、制御弁25は図示されている中央位置をと
り、この中央位置において環状ピストン16には軸方向
力は作用しない。従ってステアリング装置は普通の方式
で手動で操作できる。外部の制御作用が行われた場合、
制御弁25は一方向あるいは他方向に変位される。
てはサーボポンプ10を制御弁25のポンプ接続口に接
続することもできる。
状室17,18間に発生される差圧従って環状ピストン
16の軸方向調整力が十分に制限されることが保証され
ているとき、運転手はなおステアリング装置を操作でき
る。この調整力は入力部分1に必要な場合に運転手によ
って打ち負かせる限られた操作抵抗を生じさせる。
実施例と、環状室17,18が常に作動接続口13,1
4ないしピストン・シリンダ装置15の両方の室に接続
されている点で相違している。
位可能に出力部分2に結合されていることにある。この
目的のために、環状フランジ27によってハウジング8
の内部に軸方向に支持されている制御ブッシュ7は、摺
動ブッシュ28を介して出力部分2に確動的に連結され
ている。摺動ブッシュ28はその内周面において一端に
はす歯29を、他端に直歯30を有している。これらの
はす歯29および直歯30は、制御ブッシュ7および出
力部分2の隣接する端部における外歯にそれぞれかみ合
っている。即ち摺動ブッシュ28が軸方向に移動する
際、制御ブッシュ7は出力部分2に対して相対回転す
る。
ジ状のピストン31を有している。このピストン31に
よってハウジング8の一部区域の内部に二つの環状室3
2,33が分割形成されている。これらの環状室32,
33の内部に、ピストン31従って摺動ブッシュ28を
中央位置に押しつける環状重ねばね34が配置されてい
る。この重ねばね34はピストン31の端面にアキシャ
ル転がり軸受35を介在して支持されているので、ピス
トン31ないし摺動ブッシュ28は環状重ねばね34の
大きな押圧力においても容易に回転できる。
対してパッキン36によって遮断されている環状室3
2,33は接続口37,38を介して外部の圧力制御装
置24の制御弁25に接続されている。制御弁25の図
示された中央位置において、環状室32,33には同じ
圧力がかかるので、重ねばね34はピストン31並びに
摺動ブッシュ28を常に中央位置に保持する。従って制
御ブッシュ7およびサーボ弁6,7の回転弁6は、入力
部分1と出力部分2との間にトルクが作用しているとき
だけその中央位置から相対変位される。このようにして
パワーステアリング装置の通常の随意の操作ができる。
発生されたとき、摺動ブッシュ28は多かれ少なかれ軸
方向に左側にあるいは右側に移動し、これによって、出
力部分2が入力部分1に対して全くあるいはほんの僅か
しか移動されない間、制御ブッシュ7は出力部分2に対
して従って入力部分1に対しても回転される。このよう
にして外部の舵取り作用のために、サーボ弁6,7の外
部調整ができ、従ってピストン・シリンダ装置15の外
部操作ができる。
によっては入力部分1にピストン・シリンダ装置15の
調整力に類似した反動力が作用しないようにするとき、
環状ピストン16並びに環状室17,18を省略でき
る。
りハンドルあるいは他の操縦手段に制御機構を介して連
結することが考えられる。その制御機構は、舵取りハン
ドルないし操縦手段と入力部分1との間に大きな力ない
しトルクが伝達されるや否や反応し、制御弁25を少な
くとも部分的に図示した中央位置の方向に戻す。このよ
うにして、運転手が自動舵取り操作の場合においてもス
テアリング装置を舵取り操作による「所望の」調整方向
と逆に操作できることが確実に保証される。
10は場合によってはポンプ26の目的も負うことがで
きるので、後者のポンプ26は省略できる。
サーボポンプ10に無関係な圧力レベルで作動しようと
する場合は、補助的なポンプ26を設けることが有利で
ある。
で、特にクローズドセンタのサーボ弁も利用できるよう
なサーボ制御装置が得られる。
の断面図。
の断面図。
Claims (8)
- 【請求項1】 随意に操作できる入力部分と、この入力
部分に限られた弾性的遊びをもって駆動結合された出力
部分とを有し、弾性的遊びによって可能であり入力部分
と出力部分との間で伝達する力ないしトルクの大きさに
関係する入力部分と出力部分の相対運動が調整行程とし
て外部制御も可能な補助サーボ弁に伝達され、このサー
ボ弁が出力部分に駆動連結された流体サーボモータを制
御するような流体式特に液圧式サーボ制御装置におい
て、 外部制御可能な調整装置(16,17,18;31,3
2,33)によって、入力部分(1)並びに出力部分
(2)のサーボ弁(6,7)に駆動連結された部分が相
対変位できることを特徴とする流体式特に液圧式サーボ
制御装置。 - 【請求項2】 外部制御可能な調整装置(16,17,
18)が入力部分(1)と出力部分(2)との間で直接
作用し、入力部分(1)と出力部分(2)との間の制御
された相対運動を可能にしていることを特徴とする請求
項1記載のサーボ制御装置。 - 【請求項3】 外部制御可能な調整装置(16,17,
18)が通常運転において入力部分(1)に操作抵抗と
して感知できサーボモータ(15)の調整力に類似して
変化する反動力を与えることができることを特徴とする
請求項2記載のサーボ制御装置。 - 【請求項4】 入力部分(1)と出力部分(2)とを駆
動連結し入力部分(1)と出力部分(2)との間に弾性
的遊びを生じさせる弾性伝達要素(5)に対して平行
に、サーボ弁(6,7)と入力部分(1)あるいは出力
部分(2)との間の駆動結合部に外部制御可能な調整装
置(31,32,33)が配置され、この調整装置(3
1,32,33)によって、サーボ弁(6,7)の入力
部分(1)あるいは出力部分(2)に対応した部分がサ
ーボ弁を制御するために入力部分(1)あるいは出力部
分(2)に対して変位できることを特徴とする請求項1
ないし3のいずれか1つに記載のサーボ制御装置。 - 【請求項5】 サーボ弁(6,7)の入力部分(1)あ
るいは出力部分(2)に対応した部分の間の調整装置
(31,32,33)に対して直列に反動装置(16,
17,18)が配置され、この反動装置(16,17,
18)が入力部分(1)に操作抵抗として感知できサー
ボモータ(15)の調整力に類似して変化する反動力を
与えることができることを特徴とする請求項4記載のサ
ーボ制御装置。 - 【請求項6】 サーボ弁(6,7)が回転弁装置として
形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のい
ずれか1つに記載のサーボ制御装置。 - 【請求項7】 調整装置(16,17,18;31,3
2,33)が回転弁装置として形成されたサーボ弁
(6,7)の軸線に対して同軸的な環状ピストン(1
6;31)を有し、この環状ピストン(16;31)が
流体圧力によって軸方向に移動でき、種々の歯で入力部
分(1)および出力部分(2)と、あるいはサーボ弁
(6,7)の入力部分(1)あるいは出力部分(2)に
対応した部分と、並びに入力部分(1)ないし出力部分
(2)と、これらの部分がピストン(16;31)の軸
方向移動の際に相対回転されるように共働することを特
徴とする請求項6記載のサーボ制御装置。 - 【請求項8】 入力部分(1)とその操作機構との間に
制御機構が配置され、この制御機構が入力部分(1)と
制御機構との間で伝達する力ないしトルクに反応し、こ
の力ないしトルクの敷居値以上で調整装置(16,1
7,18;31,32,33)を無効にするか、調整力
を減少するように制御することを特徴とする請求項1な
いし7のいずれか1つに記載のサーボ制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4330338.2 | 1993-09-08 | ||
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