JPS59213570A - 動力かじ取り装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車速に応じて、パワーアシストによるステ
アリング領域と、マこアルによるステアリング領域とに
切換え可能にした動、力かじ取り装置に関する。

（従来の装置） 従来の動力かじ取り装置は１、第９図番６示すように、
パワーアシストによるステアリング領域と、マニアルに
よるステアリング領域との境界域での操舵力の変化が急
激すぎる欠点があった。

つまり、車速が超低速のときには、パワーアシストがフ
ルに機能し、車速が速くなるにつれて、その速度に応じ
て、パワーアシストが徐々に弱くなり、ハーフパワー領
域に入る。

そして、車速が設定速度以上になると、パワーアシスト
が停止して、マニアル領域に入る。

ところが、上記したよう↓と、この従来の装置では、パ
ワーアシスト１こよるステアリング領域と、マニアルに
よるステアリング領域との境界域での変化が急激なので
、次のような不都合があった。

すなわち、当該車両が、設定速度付近で走行中には、上
記境界域でステアリング操作をしなければな、らない。

そのために、設定速度付近で走行中のコーナリング時や
５＃害物をとっさによける場合などに、操舵力が大幅に
変化してしまう、このように操舵力が大幅に変化すると
゛、ハンドルの切りすぎや、切り遅れが生じ、大変な危
険渣ともなう。

（本発明の目的） この発明は、パワーアシストによるステアリング領域か
ら、マニアルによるステアリング領域への移行をスムー
イ゛にし、操舵力の急激な変化による危険を防止した動
力かじ取り装置の提供を目的にする。

（本発明の実施例） ハンドルｌのステアリングシャフト２の先端に、３木の
アーム２ａを設けるとともに、このアーム２ａのそれぞ
れに遊星ギヤ３を設けている。そして、この遊星ギヤ３
は、サンギヤ４とリングギヤ５とにかみ合っている。

上・記サンギヤ４には、ロッド６の一端を固定している
が、このロッド６の他端には、パワーシリンダ７のピス
トン８にら合している。そして、このピストン８は、そ
の回転を規制され、軸方向にのみ移動可能にしている。

したがって、上記サンギヤ４およびロッド６が回転する
と、ピストン８が軸方向に移動することになる。

このようにしたピストン８には、ラック８ａを形成し、
このラック８ａにセクタギヤ９をかみ合わ゛せている。

また上記リングギヤ５は、コントロールバルブａの本体
１０に回転自在に内装している。

そして、このコントロールバルブａは、上記本体ｌＯに
スリーブ１１をがん着するとともに、このスリーブ１１
内にスプール１２を摺動自在に内装している。

上記のようにしたスプール１２は、連結ピン１３を介し
て前記リングギヤ５と連係する構成にしている。つまり
、この連、結ピン１３は、その一端をリングギヤ５に固
定するとともに、他端をスリーブ１１に形成の長孔１４
から突出させ、その突出端を、スプール１２内まで貫通
させている。

したがって、リングギヤ５が左右いずれかに回６２・１
０回転方向′°沿°て２ブーｔｔ、＝１２．＋（・左右
　　　　　　１、いずれかに移動する。

このようにしたスプール１２は、その両端を反力室１５
．１６に臨ませるとともに、この反力室１５．１６内に
゛介在させたスプリング！７．１８を、スプール１２の
両端に位置させたばね受け１９．２０に作用させている
。

このようにしたばね受け１８．２０は、スプリング１７
．１８の作用で、スプール１２に圧接するとともに、そ
の大径部外周が、前記スリーブ１１の両端に当る関係に
している。そして、これら両方のばね受け１９．２０の
上記大径部外周が、スプリング１７．１日の作用で、ス
リーブ１１の両端に接している状態では、当該スプール
１２を、第２図に示す中立位置に保持する構成にしてい
る。

なお、上記した各ギヤおよびコントロールバルブａは、
第２図に示した出力機構Ｘとして、ステアリングシャフ
ト２の先端部分に設ける。そして、この第２図では、当
該出力機構Ｘ′″を取り出し、それを拡大して示してい
る。したがって、この拡大部分におけるポンプ通路２１
とタンク通路２２とは、上記出力機構Ｘ側の通路２１．
２２と同一の通路を表わしている。

このようにしたコントロールバルブａは、そのスリーブ
１１内周面に、上記ポンプ通路２１に常時連通する環状
溝２３．２４を形成するとともに、タンク通路２２に常
時連通する環状溝２５を形成している。

また、スプール１２の外周面には、環状凹溝２Ｂ、２７
を形成している。

そして、スプール１２が図示の中立位置にあるときの環
状凹溝２Ｂ、２７が位置する箇所には、連通ポート２８
．２９を形成している。この連通ポートのうちの一方の
連通ポート２８は、前記パワーシリンダ７の一方の室７
ａに連通し、連通ポート２８は他方の室７ｂに連通させ
ている。

しかしてスプール１２が、図示の中立位置にあるとき、
上記両室７ａ、７ｂが、ともにタンクＴに連通ずる。つ
まり、この中立位置呼おいては、前記環状溝２３〜２５
のすべてが、スプール１２に形成の環状凹溝２６．２７
を介して連通する構成にしているので、ポンプＰからの
圧油は、すべてタンクＴに戻るとともに、室７ａ、７ｂ
もタンクＴに連通ずる。

そして、上記中立位置から、スプール１２が左右いずれ
か、たとえば図面右方向に移動すると、環状溝２３と環
状凹溝２６との連通が遮断されるとともに、この環状凹
溝２６が、環状溝２５と連通ずる。また、環状凹溝２７
と環状溝２５との連通が遮断されるとともに、この環状
凹溝２７が環状溝２４と連通ずる。

この状態で、ポンプＰからの圧油は、環状溝２４→環状
凹溝２７→連通ボート２９を経由して、パワーシリンダ
７の室７ｂに流入する。

一方、室７ａ内の油は、連通ポート２８→環状凹溝２６
→環状溝２５を経由して、タンクＴに戻る。

したがって、パワーシリンダ７のピストン８は、第１図
左方向に移動する。

また、スプール１２が上記とは反対方向に移動すれば、
ピストンが第１図右方向に移動することになる。

このようにしたコントロールバルブａの前記反力室１５
．１６には、通路３０．３１を接続するとともに、これ
ら通路３０．３１　ｔ＃、その上流側で合流し、ソレノ
イドバルブＳのポート３２に接続している。

このソレノイドバルブＳには、スプール３３ヲ内装する
とともに、上記とは別のポート３４を前記ポンプＰに接
続している。

そして、上記スプール３３には、その一端にスプリング
３５を作用させ、ソレノイドが非励磁のとき、このスプ
リング３５の作用で、図示のノーマル位置を保持するよ
うにしている。

このノーマル位置においては、ポンプＰに接続したポー
ト３４が閉じるとともに、反力室７ａ、７ｂに接続した
ポート３２が、タンクＴに連通ずる構成にしている。

また、ソレノイドが励磁して、スプール３３がスプリン
グ３５に抗して移動すると、上記タンクＴへの通路が遮
断されるとともに、両ポート３２．３４が連通する。

そして、上記ソレノイドバルブＳは、車両のスピードに
応じて切換わるが、その切換制御機構は、次のとおりで
ある。

すなわち、エンジン３６には、その速度を検出する速度
センサ３７を設けるとともに、この速度センサ３７を、
上記ソレノイドバルブＳに接続している。

そして、このエンジン３６が設定速度以上になると、上
記速度センサ３７がその速度信号を発信し、ソレノイド
バルブＳを励磁させる。

また、エンジン３６の速度が設定速度以下のときは、ソ
レノイドバルブＳを非励磁状態に維持する構成にしてい
る。

しかして当該車両が、設定速度以下のスピードで走行し
ているときは、ソレノイドバルブＳが、図示のノーマル
位置を保持する。ソレノイドバルブＳがノーマル位置を
保持すれば、コントロールバルブａの反力室１５．１θ
がタンクＴに接続する。

反力室１５．１８がタンクＴに連通している状態、すな
わち設定速度以下の低速走行時に、ハンドル１を回すと
、パワーシリンダ７が、油圧力によって駆動する。

つまり、低速走行時には、その接地抵抗が大きいので、
上記のようにハンドルｌを回したとき、サンギヤ４が回
転せず、リングギヤ５のみが回転する。リングギヤ４が
回転すると、その回転方向に沿って、コントロールバル
ブａのスプール１２が移動する。このようにスプール１
２が移動すれば、前記したようにポンプＰからの圧油が
、パワーシリンダ７のいずれかの一方の室７ａあるいは
７ｂに流入するとともに、いずれか他方の室がタンクＴ
に連通ずる。

したがって、パワーシリンダ７のピストン８が油圧力で
移動して、セクタギヤ９を回すので、ハンドル１の回転
方向に応じて、当該車輪がその方向を変える。このとき
のハンドル操作力は、パワーアシストによって、軽くな
る。

これに対して、前記設定速度以上のスピードで、当該車
両が走行しているときは、パワーアシストが停止して、
そのステアリング操作がマニアル操作に切換わる。

つまり、設定速度以上のスピードが出ているいるときは
、速度センサ３７からの速度信号によって、ソレノイド
バルブＳがノーマル位置から切換わり、ポート３２と３
４とを連通させるとともに、ポート３２とタンクＴとの
連通を遮断する。

したがって、ポンプＰからの圧油は、ボート３４→ボー
ト３２→通路３０および３１を経由して、反力室１５．
１６のそれぞれに流入する。

このように反力室１５．１６に圧力が導入されるので、
コントロールバルブａのスプール１２が、両側から押し
付けられ、図示の中立位置を保持するとともに、」二記
油圧力でその移動が規制される。

このようにスプール１２の動きが規制されるということ
は、連結ピン１３を介してこのスプール１２と連係して
いるリングギヤ５の回転も規制されることになる。

したがって、この状態でハンドルｌを回すと、リングギ
ヤ５が回転せずに、サンギヤ４が回転する。サンギヤ４
が回転すれば、ロッド６先端部分のスクリューのピッチ
に応じて、ピストン８が移動し、セクタギヤ９を回す。

つまり、パワーアシストを停止したマニアル操作状態に
なる。

そして、上記ポンプＰには、前記ポンプ通路２１への供
給量を調整するバルブ機構Ｖを内装しているが、このバ
ルブ機構Ｖの具体的な構成は、第３図〜第６図に示すと
おりである。

すなわち、このバルブ機構Ｖは、その本体３８にポンプ
Ｐに直接連通するポンプポート３９およびサクションバ
ルブポート４０を形成するとともに、この本体３８内に
バルブスプール４１を設けている。そして、このバルブ
スプール４１の反対側には、プラグ４２を設け、このプ
ラグ４２に形成の流通路４３を、前記ポンプ通路２１に
連通ずるとともに、この流通路４３の内端には、リング
４４をがん着している。

さらに、このバルブスプール４１は、その外端と本体３
８との間にばね室４５を形成するとともに、このばね室
４５にスプリング４Ｇを介在させている。

そして、このスプリング４Ｇの作用で、当該バルブスプ
ール４１の小径部４１ａ先端を、上記リング４４に圧接
する関係にしている。このように小径部４１ａがリング
４４に圧接している状態では、ポンプに ポート３９に連通ずる圧力室４７が、第３図に示すよう
に完全に閉じる。

また、上記小径部４１ａの先端には、リング４４内を通
って、流通路４３側に突出するロッド部４１ｂを形成す
るとともに、このロッド部４１ｂの先端に、そのロッド
部４１ｂよりも大径にした制御部４１ｃを形成している
。

そして、」二記ロッド部４１ｂは、リング４４の孔との
間に、十分なすき間を保持する一方、制御部４１ｃは、
」二記孔との間に微小すき間を保持するようにしている
。

しかして、ポンプＰからの圧油がポンプポート３９から
流入すると、その圧力がバルブスプール４１に作用し、
このバルブスプール４１をスプリング４６に抗して移動
させる。

バルブスプール４１が上記のように移動すると、小径部
４１ａがリング４４から離れるので、ポンプポート３９
からの圧油は、リング４４とロッド部４１ｂとのすき間
を通って流通路４３に渡れる。

このときのポンプ回転数と、リング４４を通過して流通
路４３すなわちパワーシリンダ７への供給流量との関係
は、第７図に示すとおりである。

すなわち、ポンプＰの回転数が低い低速域では、第４図
に示すように、ロッド部４１ｂがリング４４と対応して
いるので、それら両者間のすき間が４−分に大きく維持
される。そのためにポンプＰの回転数が上れば、その分
供給流量が増大する。

そして、この低速域でポンプＰがある回転数に達すると
、上記すき間がオリフィス機能を発揮して、上記供給流
量が一定になる。

この状態から、さらにポンプＰの回転数カニ上ると、上
記すき間のオリアイス機能によって、その前後の差圧が
大きくなり、バルブスプール４１がスプリング４６に抗
してさらに移動する。

バルブスプール４１が第４図の状態からさらに移動する
と、圧力室４７がサクションバルブポート４０と連通す
るので、パワーシリンダ側への供給流量が、その分減少
しはじめる。

そして、ポンプＰの回転数がさらに」二って、上記すき
間前後の差圧が大きくなると、バルブスプール４１がさ
らに移動し、第５図に示すように、制御部４１ｃが、リ
ング４４内に突入する。

ただし、このリング４４の内周面には、制御部４１ｃの
突入方向前方に向って、徐々に幅が狭く、しかも浅くな
る制御溝４８を形成している。

したがって、上記のように制御部４１ｃが、リング４４
内に突入する突入量に応じて、制御溝４８の開口面積が
相違してくる。つまり、ポンプＰの回転数が上って、そ
の吐出流量が多くなればなるほど、バルブスプール４１
が移動し、その制御部４１ｃの突入量が多くなり、サク
ションバルブボート４０への流出量が多くなる反面、パ
ワーシリンダ７への供給流量が減少する。

そして、第６図に示すように、制御部４１ｃによって、
制御溝４８が完全にふさがれると、圧力室４７と流通路
４３とは、制御部４１ｃとリング４４との微小すき間だ
けを介して連通ずることになる。

したがって、設定速度以上の高速域においては、パワー
シリンダ７への供給流量が、ゼロになるかあるいはごく
僅かな流量になる−０このように、中速域から高速域に
かけて、パワーシリンダへの供給流量が徐々に減少し、
その設定速度以上の領域では、この供給流量がゼロかあ
るいは微量になるので、前記パワーアシストによるステ
アリング領域と、マニアルによるステアリング領域との
境界域への移行がスムーズになる。

つまり、第８図に示すように、車速に応じて、その操舵
力が徐々に重くなり、設定速度以上の領域への移行が、
きわめてスムーズになる。

（本発明の構成） この発明の構成は、設定速度以下の低速走行時には、パ
ワーアシストによるステアリング領域、設定速度以上の
高速走行時には、マニアルによるステアリング領域に切
換える動力かじ取り装置において、設定速度以上の領域
へ移行する過程で。

パワーシリンダへの供給流量を徐々に減少させ、設定速
度以上の領域では、この供給流量を、ゼロあるいは微小
流量に制御するバルブ機構を備えた点に特徴を有する。

このように構成したので、設定速度以上の領域に移行す
る過程で、パワーアシストが徐々に減少することになる
。

（本発明の効果） この発明は、設定速度以上の領域に移行する過程で、パ
ワーアシストが徐々に減少し、最終的には、それがゼロ
あるいは僅かになるので、パワーアシストによるステア
リング領域と、マニアルによるステアリング領域との境
界域での移行がスムーズになる。

境界域での移行がスムーズになるので、設定速度以下で
の走行中に、ハンドルを切りすぎたり、あるいはハンド
ルの切り遅れが生じたりする危険が全くない。

【図面の簡単な説明】

図面第１図〜第８図は、この発明の実施例を示すもので
、第１図はハンドルとパワーシリンダとの関係を示した
概略構成図、第２図はコントロールバルブ部分を取り出
して拡大断面として示した回路構成図、第３図はバルブ
機構の断面図、第４図〜第６図はポンプの回転数に応じ
たバルブスプールの移動位置を示した拡大部分断面図、
第７図はポンプの回転数とパワーシリンダへの供給流量
との関係を示したグラフ、第８図ｔよ車速と操寿を力と
の関係を示したグラ乙第９図ｔ±従来の車速と操舵力と
の関係を示したグラフである。 ７・・・パワーシリンダ、Ｖ・・・／クルレフ機構。 代理人弁理士　嶋　宜之 同　　　　村上健次 手続補正書（自発） 昭和５８年８月２０日 特許宇長官　志賀　学殿 ２発明の名称 動力かじ取り装置 ３補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　東京都港区浜松町２−４−１ 世界貿易センタービル 名称（０８２）萱場工業株式会社 代表者　円部　健 ４代理人　〒１７０　　ｆｆ　（９８７）２ｉ３３６明
細書の発明の詳細な説明の欄及び図面■明細書第５頁第
１３行、第１５行及び第１８行にｒ出力機構ｘＪとある
のを、１制御機構ＸＪと補正する。 ■同書第１３頁第９行〜第１Ｏ行に１ポンプＰからの圧
油がポンプボート３９から流入すると、」とあるのを、
ｒポンプが回転すると、」と補正する。 ■同書第１３頁第１８行及び第１５頁第１６行に１パワ
ーシリンダ７」とあるのを、１制御機構Ｘ」と補正する
。 ■同書第１８頁第１４行に「パワーシリンダｊとあるの
を、１制御機構１と補正する。 Ｖ図面第２図を別紙のとおり補正する。 （以上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 設定速度以下の低速走行時には、パワーアシストによる
   ステアリング領域、設定速度以上の高速走行時には、マ
   ニアルによるステアリング領域に切換える動力かじ取り
   装置において、設定速度具」；の領域へ移行する過程で
   、パワーシリンダへの供給流量を徐々に減少させ、設定
   速度以上の領域では、この供給流量を、ゼロあるいは微
   小流量に制御するバルブ機構を備えた動力かじ取り装置
   。