JPS6214429B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、パワーステアリング装置で作動され
る車両特に自動車に適用され、これは特に乗用車
に対して有用である。低速走行時においては、特
に大きな操向力を与えなければならないので、大
きなステアリング援助力が望まれる。これに対し
て高速走行時においては良好な路面接触を得るた
めに小さなステアリング援助力が望ましい。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention applies to vehicles operated with power steering devices, particularly automobiles, and is particularly useful for passenger cars. When driving at low speeds, a particularly large steering force must be applied, so a large steering assist force is desired. On the other hand, when driving at high speeds, a small steering assist force is desirable in order to obtain good contact with the road surface.

この特性は、ステアリング弁に流入する圧力媒
体流れが走行速度の上昇につれて減少するように
その流れが走行速度に応じて制御される場合に得
られる。 This characteristic is obtained if the flow of pressure medium into the steering valve is controlled as a function of the vehicle speed, such that it decreases as the vehicle speed increases.

（従来の技術） 自動車の***向部材に作用するサーボモータ、
特に自動車エンジンによつて駆動されかつその搬
送流量が走行速度の上昇につれて減少するように
走行速度に応じて制御されるようなステアリング
補助ポンプ、および操作装置（ステアリングホイ
ール）によつて調整できかつ前記サーボモータを
制御するステアリング弁を有するような自動車用
特に乗用車用の流体圧式パワーステアリング装置
は、西ドイツ特許第948386号明細書で知られてい
る。この装置では、自動車エンジンによつて駆動
されるステアリング補助ポンプとして、偏心距離
が調整できるポンプ、あるいは斜板角度が調整で
きるアキシヤルピストンポンプが用いられてい
る。その偏心距離あるいは斜板角度は走行速度に
応じて変えられるが、この種のポンプは高価であ
る。(Prior art) A servo motor that acts on a steered member of an automobile.
In particular, a steering auxiliary pump, which is driven by a motor vehicle engine and whose delivery flow rate is controlled as a function of the driving speed so that it decreases as the driving speed increases, and which can be adjusted by an operating device (steering wheel) and which A hydraulic power steering device for motor vehicles, in particular for passenger cars, having a steering valve controlling a servo motor is known from German Patent No. 948 386. In this device, a pump whose eccentric distance can be adjusted or an axial piston pump whose swash plate angle can be adjusted is used as a steering assist pump driven by an automobile engine. The eccentric distance or swash plate angle can be changed depending on the running speed, but this type of pump is expensive.

この公知のステアリング装置は、ステアリング
補助ポンプによつて供給されかつサーボモータを
有する流体圧回路を有している。別の流体圧回路
には、自動車エンジンの潤滑油ポンプによつて供
給がなされる。この回路はステアリングホイール
で動作されるステアリング弁および揺動自在に配
置された作動シリンダを有している。そのピスト
ンをステアリング運動の影響のもとで調整するこ
とによつて、ステアリング補助ポンプはその中立
位置から機械的にずらされ、それからサーボモー
タに搬送する。搬送量と走行速度との所望の関係
を得るために補助的な処置が必要である。同様
に、自動車エンジンの潤滑油ポンプで駆動される
別の流体圧回路を設けるか、あるいは遠心調速機
を設けなければならない。いずれの場合において
も、揺動自在に配置された上述のシリンダによる
ステアリング補助ポンプの影響が走行速度に応じ
て多少大きくなるようにすること、すなわち、高
速走行時における揺動自在なシリンダのピストン
の所定の移動が低速走行時の場合よりもステアリ
ング補助ポンプの偏心距離あるいは斜板角度の小
さな変化を生ずるようにすることは、カム棒を介
して機械的に達成される。この構造は経費がかか
り、またステアリング弁が直接ではなくかなりの
回り道をしてサーボモータに作用し、それによつ
てステアリング過程に遅れが生ずるという欠点を
有している。ステアリング弁とサーボモータとの
間に挿入接続されているすべての部品の不可避な
遊隙によつて、ステアリング装置全体として大き
な望ましくない遊隙が生ずる。 This known steering device has a hydraulic circuit that is supplied by a steering auxiliary pump and has a servo motor. Another hydraulic circuit is supplied by a lubricating oil pump of the automobile engine. This circuit has a steering valve actuated by the steering wheel and a swingably arranged actuating cylinder. By adjusting its piston under the influence of the steering movement, the steering auxiliary pump is mechanically displaced from its neutral position and then conveyed to the servo motor. Auxiliary measures are necessary to obtain the desired relationship between conveyance amount and travel speed. Similarly, a separate hydraulic circuit driven by the motor vehicle engine's lubricating oil pump must be provided, or a centrifugal governor must be provided. In either case, the influence of the steering auxiliary pump by the above-mentioned swingably arranged cylinder should be made to increase somewhat depending on the running speed, that is, the influence of the swingable cylinder's piston during high-speed running should be That a given movement results in a smaller change in the eccentric distance or swashplate angle of the steering assist pump than would be the case at low speeds is accomplished mechanically via a cam rod. This construction is expensive and has the disadvantage that the steering valve does not act directly on the servomotor, but rather in a considerable detour, thereby delaying the steering process. The unavoidable play of all the parts inserted between the steering valve and the servo motor results in a large undesirable play of the steering system as a whole.

本来のステアリング補助ポンプのほかに変速装
置によつて走行速度に応じて駆動される第２のポ
ンプが設けられているような流体圧式パワーステ
アリング装置は、西ドイツ特許出願公開第
2240649号公報で知られている。この第２のポン
プは、走行速度が上昇するにつれてステアリング
シヤフトの回動に対して大きく対抗するような作
用をする特別な流体圧回路を作動する。変速装置
に配置されたこの特別なポンプは従つてステアリ
ング補助ポンプの最後に対抗して作用する。また
この配置構造は、第２のポンプを設けなければな
らないだけでなく、この第２のポンプもステアリ
ング補助ポンプとほぼ同に容量をもたせなければ
ならないので、経費がかかる。 A hydraulic power steering device in which a second pump, which is driven by a transmission according to the traveling speed in addition to the original steering assist pump, is provided is disclosed in West German Patent Application Publication No.
It is known from Publication No. 2240649. This second pump operates a special hydraulic circuit which acts to counteract the rotation of the steering shaft to a greater extent as the driving speed increases. This special pump located in the transmission therefore acts in opposition to the last of the steering assist pumps. This arrangement is also expensive, since not only must a second pump be provided, but this second pump must also have approximately the same capacity as the steering assist pump.

車速等に応じてパワーステアリング装置のステ
アリング力を可変とすることは、前述の刊行物の
ほかに特開昭49―108732号公報、特公昭31―
10429号公報などにも記載されている。 Variation of the steering force of a power steering device according to the vehicle speed, etc. is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 108732, 1973, and Japanese Patent Publication No. 108732, in addition to the above-mentioned publications.
It is also described in Publication No. 10429, etc.

（発明が解決しようとする問題点） ところが、従来の可変ステアリング装置におい
ては、車速に応じてステアリング補助ポンプによ
り発生する流体圧を可変とする手段は、ステアリ
ング補助ポンプの吐出側に設けられている。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional variable steering device, the means for varying the fluid pressure generated by the steering assist pump in accordance with the vehicle speed is provided on the discharge side of the steering assist pump. .

かかる従来の構成では、補助ポンプから吐出さ
れた流体は吐出側で圧力を減殺する作用を受ける
ので、補助ポンプにより流体に与えられたエネル
ギの一部が無駄になることになる。 In such a conventional configuration, the fluid discharged from the auxiliary pump is subjected to an action that reduces the pressure on the discharge side, so that part of the energy given to the fluid by the auxiliary pump is wasted.

本発明は、かかる問題を解消することを目的と
する。 The present invention aims to solve this problem.

（問題点を解決するための手段） 本発明では、上述の問題点の解決のために、ス
テアリング補助ポンプの吸込側に可調整絞りを挿
入する構成がとられる。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention adopts a configuration in which an adjustable throttle is inserted on the suction side of the steering assist pump.

（作用） これにより、ステアリング補助ポンプはその吸
込側で制御可能とされ、吸込側の可調整絞りで予
め絞り作用を受けた流体が同補助ポンプに流入す
るので、速度条件に応じた必要な量の流体のみが
同ポンプにより吐出され、これによりエネルギが
相当量節約される。(Function) As a result, the steering auxiliary pump can be controlled on its suction side, and the fluid that has been throttled in advance by the adjustable throttle on the suction side flows into the auxiliary pump, so that the required amount according to the speed conditions can be controlled. of fluid is pumped out by the same pump, which saves a considerable amount of energy.

（実施例） 以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an example shown in the drawings.

第１図における実施例の場合、油槽２、回転ポ
ンプの形式のステアリング補助ポンプ４、可調整
絞り６、ステアリングホイールによつて作動され
かつ中立位置において開放しているステアリング
弁８、およびステアリング弁８によつて制御され
かつ***向自動車部材に作用するサーボモータ１
０が設けられている。ステアリング補助ポンプ４
は自動車エンジンによつて駆動され、油槽２に接
続されている吸込管１５に挿入した前記可調整絞
り６を経て吐出側の高圧管１８に圧力液体（圧
油）を送る。この高圧管１８はステアリング弁８
に通じている。ステアリング弁８の中立位置にお
いて、圧力液体はこのステアリング弁８および戻
り管２０を通つて油槽２に流れ出る。操向する際
サーボモータ１０の一方あるいは他方の室が圧力
液体を受ける。ステアリング弁８は周知のように
再吸込弁２２によつてバイパスされている。この
再吸込弁２２はステアリング補助ポンプ４が故障
した際油槽２からの作動液体の再吸込を可能にし
ている。 In the embodiment according to FIG. 1, an oil reservoir 2, a steering auxiliary pump 4 in the form of a rotary pump, an adjustable throttle 6, a steering valve 8 actuated by the steering wheel and open in the neutral position, and a steering valve 8. a servo motor 1 controlled by and acting on a steered vehicle member;
0 is set. Steering auxiliary pump 4
is driven by an automobile engine, and sends pressure liquid (pressure oil) to a high-pressure pipe 18 on the discharge side through the adjustable throttle 6 inserted into a suction pipe 15 connected to an oil tank 2. This high pressure pipe 18 is connected to the steering valve 8
is familiar with In the neutral position of the steering valve 8, pressure liquid flows out through the steering valve 8 and the return pipe 20 into the oil reservoir 2. During steering, one or the other chamber of the servo motor 10 receives pressurized fluid. The steering valve 8 is bypassed by a re-intake valve 22 in a known manner. This re-suction valve 22 makes it possible to re-suction the working fluid from the oil tank 2 when the steering auxiliary pump 4 fails.

小さな回転ポンプ３０は走行速度に比例した回
転数で駆動される。このことは自動車の車軸によ
つて行われるが、好ましくはタコメータ軸３１に
よつて行われる。回転ポンプ３０を変速装置のタ
コメータ被駆動軸に設けると良い。これによつ
て、タコメータ軸の破損に対する安全性が保証さ
れる。可調整絞り６はダイヤフラムユニツト３２
で作られている。このユニツトのダイヤフラム３
４は押し棒３６によつて可調整絞りのピストン３
８に接続されており、第１図においてコイルばね
４０によつて左方に、すなわち可調整絞りがその
最大貫流断面積を有する位置に押圧されている。
回転ポンプ３０はダイヤフラムユニツトの一方の
室４４に通じる圧力管４２に油槽２から圧力流体
を搬送する。この室４４はコイルばね４０に対向
する側に配置されている。可調整絞りのピストン
３８の両側の室は互いに連通されており、さらに
リリーフ配管４３を介して油槽２に接続されてい
る。 The small rotary pump 30 is driven at a rotational speed proportional to the traveling speed. This is done by the axle of the vehicle, preferably by the tachometer shaft 31. It is preferable to provide the rotary pump 30 on the tachometer driven shaft of the transmission. This ensures safety against damage to the tachometer shaft. The adjustable aperture 6 is a diaphragm unit 32
It is made of. Diaphragm 3 of this unit
4 is a piston 3 with an adjustable throttle by a push rod 36;
8 and is pressed to the left in FIG. 1 by a coil spring 40, ie to the position where the adjustable throttle has its maximum flow cross-section.
A rotary pump 30 conveys pressurized fluid from the oil reservoir 2 to a pressure pipe 42 leading to one chamber 44 of the diaphragm unit. This chamber 44 is arranged on the side facing the coil spring 40. The chambers on both sides of the adjustable throttle piston 38 are communicated with each other and are further connected to the oil tank 2 via a relief pipe 43.

走行速度が高くなればなる程ダイヤフラム室４
４の圧力が高くなり、それだけ大きく可調整絞り
６は閉鎖する。したがつて、高速走行時において
配管１８，２０内における搬送流は減少する。 The higher the running speed, the more the diaphragm chamber 4
The pressure at 4 becomes higher and the adjustable throttle 6 closes accordingly. Therefore, the conveyance flow within the pipes 18 and 20 is reduced during high-speed travel.

ダイヤフラム３４の非常に大きな面積のため
に、絞りピストン３８の調整に必要な力は非常に
小さな圧力によつて与えられる。そのために非常
に小容量の回転ポンプ３０で済む。 Due to the very large area of the diaphragm 34, the force necessary for adjusting the throttle piston 38 is provided by a very small pressure. Therefore, a very small capacity rotary pump 30 is sufficient.

第４図は搬送量Ｑと走行速度Ｖとの関係を示し
ている。約30Km／ｈまでの走行速度領域におい
て、全搬送流量が維持される。続いて約55Km／ｈ
まで搬送流量は急激に減少し、この場合において
高速領域において一定である残留搬送流量まで直
線的に減少する。 FIG. 4 shows the relationship between the conveyance amount Q and the traveling speed V. The total conveying flow rate is maintained in the travel speed range up to approximately 30 km/h. Then about 55Km/h
The conveying flow rate decreases rapidly up to, and in this case decreases linearly to a residual conveying flow rate that is constant in the high speed range.

回転ポンプは累進的に上昇する圧力―回転数特
性曲線を有している。従つて回転数が上昇するに
つれて圧力は直線的に増大する。ピストン３８の
絞り部分を相応した相関係状にすることによつ
て、たとえば第４図の特性曲線における直線下降
領域と同様に、直線的な所望の搬送流量―速度特
性曲線が得られる。 Rotary pumps have a progressively increasing pressure-speed characteristic curve. Therefore, as the rotational speed increases, the pressure increases linearly. By correspondingly correlating the constricted portions of the piston 38, a linear desired conveying flow rate-velocity characteristic curve is obtained, for example similar to the linear descending region in the characteristic curve of FIG.

第２図および第３図における第２の実施例の場
合、回転絞り６ａが設けられている。この回転絞
り６ａは走行速度に応じて駆動され、特に上述し
たように変速装置のタコメータ軸３１によつて駆
動される。その回転体５０は第３図に断面で示す
ように90゜の角度で交差する２つの横孔５２を有
している。回転絞り６ａのケーシング５４にはオ
ーバーフロー流路５６が設けられており、これは
常に少くともひとつの横孔５２をその入口配管あ
るいは出口配管に接続している。回転体５０の回
転数が上昇すればする程、回転絞りの流れ抵抗が
増大する。 In the second embodiment shown in FIGS. 2 and 3, a rotary diaphragm 6a is provided. This rotary throttle 6a is driven according to the traveling speed, and in particular, as described above, is driven by the tachometer shaft 31 of the transmission. The rotating body 50 has two transverse holes 52 that intersect at an angle of 90 degrees, as shown in cross section in FIG. An overflow channel 56 is provided in the housing 54 of the rotary throttle 6a, which always connects at least one transverse hole 52 to its inlet or outlet pipe. As the rotational speed of the rotating body 50 increases, the flow resistance of the rotating throttle increases.

第２図に示すように、この可調整絞りはステア
リング補助ポンプ４の吸込管１５に接続され、固
定絞り２４によつてバイパスされている。 As shown in FIG. 2, this adjustable throttle is connected to the suction pipe 15 of the steering assist pump 4 and is bypassed by a fixed throttle 24.

第５図は第２図および第３図における回転絞り
を用いた場合に生ずる搬送流量―走行速度特性曲
線を示している。 FIG. 5 shows a conveyance flow rate-traveling speed characteristic curve that occurs when the rotary throttle shown in FIGS. 2 and 3 is used.

（発明の効果） 本発明では、ステアリング補助ポンプにより吐
出されるサーボモータ用圧力流体の流れが車両走
行速度の上昇につれて減少するように制御する可
調整絞りが、ステアリング補助ポンプの吐出側で
はなく吸込側に挿入されているので、可調整絞り
で予め絞り作用を受けた流体が同補助ポンプに流
入することになり、したがつて速度条件に応じた
必要量の流体のみが同ポンプにより吐出され、こ
れによりエネルギが節約される。(Effects of the Invention) In the present invention, the adjustable throttle that controls the flow of pressure fluid for the servo motor discharged by the steering auxiliary pump to decrease as the vehicle running speed increases is located not on the discharge side of the steering auxiliary pump but on the suction side. Since it is inserted on the side, the fluid that has been throttled in advance by the adjustable throttle will flow into the auxiliary pump, so that only the required amount of fluid according to the speed conditions will be discharged by the pump. This saves energy.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明による流体圧式パワーステアリ
ング装置の第１実施例の流体圧回路図、第２図は
同じく第２実施例の流体圧回路図、第３図は第２
図における回転絞りの断面図、第４図および第５
図は、それぞれ、第１および第２実施例の特性曲
線図である。 ２…油槽、４…ステアリング補助ポンプ、６，
６ａ…可調整絞り、８…ステアリング弁、１０…
サーボモータ、１５…吸込管、１８…圧力管、３
０…検出ポンプ、３４…ダイヤフラム、３８…ピ
ストン、４０…ばね、５０…回転体。 FIG. 1 is a fluid pressure circuit diagram of a first embodiment of a hydraulic power steering device according to the present invention, FIG. 2 is a fluid pressure circuit diagram of a second embodiment, and FIG.
Cross-sectional views of the rotary diaphragm in Figures 4 and 5
The figures are characteristic curve diagrams of the first and second embodiments, respectively. 2...oil tank, 4...steering auxiliary pump, 6,
6a...Adjustable throttle, 8...Steering valve, 10...
Servo motor, 15... Suction pipe, 18... Pressure pipe, 3
0...Detection pump, 34...Diaphragm, 38...Piston, 40...Spring, 50...Rotating body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 車両の***向部材に作用するサーボモータ
と、操向装置すなわちステアリングホイールによ
つて操作を受けサーボモータを制御するステアリ
ング弁と、エンジン等の駆動源により駆動されス
テアリング用流体圧を発生させるステアリング駆
動ポンプとを備え、ステアリング補助ポンプの流
体管路に可調整絞りが挿入され、この絞りの流れ
抵抗が、車両走行速度の上昇に伴つて増大するよ
うに車速に応じて調整されるようになつている、
車両用、特に乗用車用の流体圧式パワーステアリ
ング装置において、前記ステアリング弁８がその
中立位置でサーボモータ１０の管路を開放するよ
うに構成され、前記可調整絞り６，６ａがステア
リング補助ポンプ４の吸込管１５に挿入されてス
テアリング補助ポンプが吸込側で制御可能とされ
ていることを特徴とする流体圧式パワーステアリ
ング装置。 ２ ステアリング補助ポンプ４の吐出側に再吸込
弁２２が接続されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の流体圧式パワーステアリン
グ装置。 ３ 可調整絞り６が、回転ポンプのごとき検出ポ
ンプ３０の吐出圧を受けばね４０の力に抗して変
位して絞り量を変化させる変位手段を有する絞り
であり、検出ポンプは車両の動力伝達系に接続さ
れ、タコメータ軸により駆動されるようになつて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の流体圧式パワーステアリング装
置。 ４ 前記変位手段の吐出圧を受ける部分が、ばね
４０に抗して可動のダイヤフラム３４であつて、
これらのばねとダイヤフラムがダイヤフラムユニ
ツト３２の構成部品をなし、前記ダイヤフラム３
４が可調整絞り６に設けた絞り調整ピストン３８
に機械的に結合されていることを特徴とする特許
請求の範囲第３項記載の流体圧式パワーステアリ
ング装置。 ５ 可調整絞りが回転形式の絞り６ａであり、こ
の回転形式の絞りは、回転数が上昇するにつれて
流れ抵抗が増大する回転体５０を備えていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
記載の流体圧式パワーステアリング装置。[Scope of Claims] 1. A servo motor that acts on a steered member of a vehicle, a steering valve that is operated by a steering device, that is, a steering wheel, and controls the servo motor, and a steering valve that is driven by a drive source such as an engine. An adjustable throttle is inserted into the fluid line of the steering assist pump, and the flow resistance of the throttle increases as the vehicle travel speed increases. It is now adjusted according to
In a hydraulic power steering device for a vehicle, especially a passenger car, the steering valve 8 is configured to open the duct of the servo motor 10 at its neutral position, and the adjustable throttle 6, 6a is configured to open the conduit of the servo motor 10 at its neutral position. A hydraulic power steering device characterized in that the steering assist pump is inserted into the suction pipe 15 and can be controlled on the suction side. 2. The hydraulic power steering device according to claim 1, wherein a re-suction valve 22 is connected to the discharge side of the steering assist pump 4. 3. The adjustable throttle 6 is a throttle having a displacement means that receives the discharge pressure of a detection pump 30 such as a rotary pump and is displaced against the force of a spring 40 to change the throttle amount, and the detection pump is used for power transmission of the vehicle. 3. The hydraulic power steering device according to claim 1, wherein the hydraulic power steering device is connected to a tachometer shaft and driven by a tachometer shaft. 4. The portion receiving the discharge pressure of the displacement means is a diaphragm 34 movable against the spring 40,
These springs and the diaphragm constitute components of a diaphragm unit 32, and the diaphragm 3
4 is an aperture adjustment piston 38 provided in an adjustable aperture 6
4. The hydraulic power steering device according to claim 3, wherein the hydraulic power steering device is mechanically coupled to. 5. Claim 1, wherein the adjustable throttle is a rotating throttle 6a, and the rotating throttle includes a rotating body 50 whose flow resistance increases as the rotational speed increases. Or the hydraulic power steering device according to item 2.