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JPH05246344A - サーボステアリング装置 - Google Patents

サーボステアリング装置

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JPH05246344A
JPH05246344A JP525993A JP525993A JPH05246344A JP H05246344 A JPH05246344 A JP H05246344A JP 525993 A JP525993 A JP 525993A JP 525993 A JP525993 A JP 525993A JP H05246344 A JPH05246344 A JP H05246344A
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JP
Japan
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pressure
reaction
steering device
piston
servo steering
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Eugen Eberhart
エベルハルト ユーゲン
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T L Buee Fuaarubuerukushisuteme & Co KG GmbH
TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
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T L Buee Fuaarubuerukushisuteme & Co KG GmbH
TRW Fahrwerksysteme GmbH and Co KG
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液圧式反動装置により車速に応じてステアリ
ングパワーを、より精確に調整できるようにし、それに
よって特に車速を高めた場合のかじ取り感を改善する。 【構成】 ポンプ１０と圧縮ばね１９により負荷された
反動ピストン裏側との間の導管３１の途中に、系内圧力
をより低い反動圧力に減圧するための比率圧力調整弁３
０と、液圧逆作用モーメントを車速に応じて調整する可
変オリフィス２９とが配置され、かつ反動ピストン１８
の前側とタンク２７との間の導管３５の途中に、戻し圧
ＰＲを車速に応じて調整する可変オリフィス３４が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の客体は、ポンプを有する
回転ディスク弁を介してサーボシリンダの左右の室に圧
力油を供給するサーボステアリング装置、それも入力軸
と回転ディスク弁の制御スリーブとの間に、圧縮ばねに
より負荷された反動ピストンが配置され、このピストン
が、入力軸上に軸方向に可動かつ回動不能に支承され、
弾性的な回転連行体を介して制御スリーブと結合されて
いる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】前述の種類のサーボステアリング装置
は、米国特許４８１９５４５号により公知である。この
装置は、実地にその効果が明らかになってはいるが、次
のような欠点も有している。すなわち、トーションバー
によって調整される機械的な基本荷重を除いて、路面と
の密着感が、低速の場合、たとえば駐車時の操車の場合
などに解消されるだけでなく、高速のさいにも、マニュ
アル・ステアリングと比較すると、事実上解消されてし
まう点である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の点を前提とし
て、本発明が課題とする点は、冒頭に述べた種類のサー
ボステアリング装置用に簡単な構成の液圧式反動装置を
製作し、この反動装置により車速に応じてステアリング
パワーをより精確に調整できるようにし、それによって
特に車速を高めた場合のかじ取り感を改善することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この課題の技術的な解決
策として、本発明は次のように提案する。すなわち、ポ
ンプと、圧縮ばねにより負荷された反動ピストン裏側と
の間の導管の途中に、系内圧力をより低い反動圧力に減
圧するための比率圧力調整弁と、液圧逆作用モーメント
を車速に応じて調整する可変オリフィスとが配置され、
かつ反動ピストンの前側とタンクとの間の導管の途中に
は、戻し圧を車速に応じて調整する可変オリフィスが配
置されている。
【０００５】本発明の別の構成によれば、反動ピストン
の裏側への導管と、タンクへの導管との間には、最大反
動圧力を制限するための締切弁が設けられている。
【０００６】更に、反動ピストンの裏側の圧縮ばね用環
状室と、入力軸内室との間に圧力逃がし孔が設けられて
いる。
【０００７】この環状室をシールするには、入力軸とス
テアリングボックスとの間にシールピストンを配置し、
圧縮ばねをこのシールピストンで支えるようにするのが
好ましい。同時に、シールピストンの裏側の入力軸内に
漏れオイル孔を設け、漏れオイルをタンクへ戻すように
することができる。
【０００８】本発明により構成されたサーボステアリン
グ装置は、液圧反動装置により車速に応じてあらゆる運
転状態の場合にかじ取り力を精密に調整することが可能
である。液圧式反動装置を有するこのサーボステアリン
グ装置の利点は、圧縮ばねにより反動ピストンに加えら
れる機械的な基本荷重が、可変オリフィスの閉鎖と戻し
圧力の動圧とにより解消されることによって、“指一本
で操作可能なパーキング”が達成される。圧縮ばねによ
り生ぜしめられる機械的な基本荷重は、車速が増すと、
液圧反動回路内で双方のオリフィスが開くことにより再
び補償される。かじ取り操作なしの直進時には、反動圧
力が、相応に寸法づけされた入力軸内の圧力逃がし孔を
介して一定に維持できる。しかし、かじ取り操作が行な
われると、上昇する系内圧力が、反動室前方の可変オリ
フィスを介して入力軸への反作用トルクを生ぜしめ、こ
のトルクが入力トルクと、それにより生じる系内圧力と
に抗して作用する。
【０００９】
【実施例】このほかの細部及び利点は、本発明により構
成されたサーボステアリング装置を略示した添付図面に
ついての以下の説明により明らかにされる。
【００１０】サーボステアリング装置１は、ステアリン
グホイールのところで調達せねばならないステアリング
ホイール・トルクを低減するため、機械式ステアリング
２と組合せて用いられる。この低減は、ステアリングタ
イロッド５と結合されたピストンロッド４を有するサー
ボシリンダ３を介して行なわれる。サーボシリンダ３の
双方の室６，７には、ステアリングコラム８に配置され
た回転ディスク弁９を介して、かじ取り角に応じてポン
プ１０から導管１１，１２を経て圧力油が負荷される。
【００１１】従来式の構成の回転ディスク弁９は、車台
に固定されたステアリングボックス１３から成り、ステ
アリングボックス１３内には入力軸１４が配置され、こ
の入力軸１４に制御スリーブ１５が支承されている。ス
テアリングコラム８を介してトルクを調達する場合、入
力軸１４は両方向に約３度〜４度の角度だけ回動させる
ことができる。この回動運動は、トーションバー１６の
ねじりモーメントに抗して作用する。トーションバー１
６は、入力軸１４および駆動ピニオン１７と結合されて
おり、ピニオン１７は、ラックを介してステアリングタ
イロッド５を動かす。
【００１２】車速に応じてステアリングホイール・トル
クを望み通りに変化させるために、言いかえると、パー
キング時には前記トルクを僅かにし、加速時には前記ト
ルクを増大させるために、以下で説明される装置を介し
て、制御スリーブ１５に応じて入力軸１４を回動させる
ステアリングホイール・トルクが調節できるようにす
る。入力軸１４と制御スリーブ１５との間には、軸方向
に可動であると同時に弾性的な回転連行体が配置されて
いる。この連行体により、トーションバー１６はブリッ
ジされる。そうでない場合には、トーションバー１６だ
けによって液圧式にステアリングホイール・トルクが規
定されることになる。
【００１３】ステアリングボックス１３と入力軸１４と
の間の環状室内には、反動ピストン１８が、圧縮ばね１
９によって軸方向に可動に支承されている。この圧縮ば
ね１９の他端は、シールピストン２０に支えられてい
る。入力軸１４に対して反動ピストン１８を回動不能に
固定し、かつ軸方向に可動に配置するため、入力軸１４
には継みぞ２１が形成され、これらの縦みぞ２１内に球
２２がはめ込まれ、これらの球２２が、反動ピストン１
８の縦みぞ２３内に係合している。
【００１４】反動ピストン１８と制御スリーブ１５との
間の弾性的な回転連行体は、制御スリーブ１５の端側の
間に配置された球２４から成り、これらの球の両側がＶ
字形の凹所２５，２６内に支えられている。
【００１５】車速が高くなると、圧縮ばね１９が反動ピ
ストン１８を球２４を介して制御スリーブ１５に押付
け、入力軸１４と制御スリーブ１５との錠止の度合が増
強される。この錠止は、付加的なステアリングホイール
・トルクなしには克服できない。これを克服するには、
球２４を、ばね力に抗してＶ字形凹所２５，２６から外
へ出さねばならない。これによって、ステアリングホイ
ールのところで入力トルクの増大が知覚される。この効
果は、高速時にサーボ作用が低減され、走路からの応答
が改善されるために望ましいものである。
【００１６】駐車時の操車のさいには、圧縮ばね１９に
より予め与えられる機械的な基本荷重が、したがってま
たステアリングホイール・トルクも解消される。すなわ
ち、圧力油を戻す導管ＰＲの途中に車速に応じて変化可
能のオリフィスＰＲＳＴが配置され、このオリフィスに
よりタンク２７へ戻る圧力油がせき止められる。これに
よって、反動ピストン１８が圧縮ばね１９に抗して変位
せしめられ、機械的基本荷重が補償される。かくしてス
テアリングホイール・トルクはトーションバー１６によ
ってのみ規定されることになる。
【００１７】路面との接触感をより良く伝えるため、サ
ーボシリンダ３内の系内圧力と、反動ピストン１８・シ
ールピストン２０間の反動室２８との間に、車速に応じ
て、かつまたかじ取り角又は加速によるヨーイング等の
別のパラメータに応じて変化可能のオリフィス２９が配
置されている。反動室２８内への圧力油の供給は、比率
圧力調整弁３０を介して行なわれる。この弁３０は、最
高１２０バールの系内圧力を最高１５バールの反動圧力
に引下げるように調整する。オリフィス２９と比率圧力
調整弁３０は導管３１の途中に設けられている。導管３
１は、ポンプ１０からの系内圧力用導管ＰＳＹＳＴに接
続されている。１５バールの最高反動圧力は、導管３１
をタンク２７に接続する締切弁ＡＳＶにより制限され
る。
【００１８】サーボシリンダ３と回転ディスク弁からの
圧力油の戻しは、タンク２７へ通じる導管ＰＲを介して
行なわれる。タンク２７とは、入力軸１４内の反動室２
８用の圧力逃がし孔３２及びシール弁２０の裏側の漏れ
オイル孔３３も接続されている。
【００１９】駐車操車時には、可変オリフィスＰＲＳＴ
を閉じることにより、圧力油の戻りがせき止められ、圧
縮ばね１９の機械的基本荷重が補償され、“指一本で可
能な”かじ取りが実現される。そのさい、別のオリフィ
ス２９は完全に閉じられており、反動室２８は、圧力逃
がし孔３２を介してタンク２７の戻り圧力ＰＲとなる。
車速が増すと、双方の可変オリフィス２９、３４が次第
に開かれ、ばね力の補償が解消される。かじ取り操作な
しの直進走行時には、反動室２８内の反動圧力も圧力逃
がし孔３２を介して戻り圧力レベルに維持される。しか
し、かじ取り操作が行なわれると、可変オリフィス２９
を介して系内圧力が高められ、入力トルクに抗する逆作
用トルクが反動ピストン１８を介して生ぜしめられる。
この液圧反動が、図８の特性線線図に従って利用され、
サーボ効果を解消し、ステアリングホイールと路面との
接触感を改善することができる。
【００２０】締切弁ＡＳＶは、反動室２８内の最大逆作
用圧力を制限し、それにより逆作用トルクが更に増大す
るのを阻止する。調達される最大ステアリングホイール
・トルクが、それによって制限され、かつ高速時に、必
要な場合、たとえば障害物回避操車やタイヤ損傷の場合
などに常に十分なサーボ効果が利用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーボステアリング装置の正面図。
【図２】サーボステアリング装置のステアリングボック
スの縦断面図。
【図３】制御スリーブと反動ピストンとの間の弾性的回
転連行体を有するステアリングボックス部分の縦断面
図。
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図。
【図５】制御スリーブ上の反動ピストンの軸方向可動な
回転固定部を有するステアリングボックス部分の縦断面
図。
【図６】図５のVI−VI線に沿った断面図。
【図７】サーボステアリング装置の液圧回路図。
【図８】サーボステアリング装置の特性線線図。
【符号の説明】
１ サーボステアリング装置 ２ ステアリング装置 ３ サーボシリンダ ４ ピストンロッド ５ ステアリングタイロッド ８ ステアリングコラム １０ ポンプ １３ ステアリングボックス １４ 入力軸 １５ 制御スリーブ １６ トーションバー １７ 駆動ピニオン １８ 反動ピストン １９ 圧縮ばね ２０ シールピストン ２１ 縦みぞ ２２ 球 ２５，２６ 凹所 ２７ タンク ２８ 反動室 ２９，３４ オリフィス ３０ 比率圧力調整弁 ３２ 圧力逃がし孔 ３３ 漏れオイル孔 ＰＲ 戻し圧力 ＰＲＳＴ 戻し制御圧力 ＰＳＹＳＴ 系内圧力 ＡＳＶ 締切弁 ＶＤＲＶ 比率圧力調整弁 ＰＨＲ 反動圧力

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポンプ（１０）を有する回転ディスク弁
    （９）を介してサーボシリンダ（３）の左右の室（６，
    ７）に圧力油を供給するサーボステアリング装置であっ
    て、入力軸（１４）と回転ディスク弁（９）の制御スリ
    ーブ（１５）との間に、圧縮ばね（１９）の負荷された
    反動ピストン（１８）が間そうされており、この反動ピ
    ストン（１８）が、軸方向に可動かつ回動不能に入力軸
    （１４）に支承され、弾性的な回転連行体を介して制御
    スリーブ（１５）と結合されている形式のものにおい
    て、 ポンプ（１０）と、圧縮ばね（１９）の力を負荷され
    る、反動ピストン（１８）の裏側との間の導管（３１）
    には、システム圧力（Ｐ）を、より低い反動圧力（Ｐ
    ２）へ減圧するための比率圧力調整弁ＶＤＲＶ（３０）
    と、液圧逆作用トルクを速度に応じて調整する可変オリ
    フィス（２９）が配置されており、かつまた反動ピスト
    ン（１８）の前側とタンク（２７）との間の導管（３
    ５）には、戻し圧力（ＰＲ）を速度に応じて調整するた
    めの可変オリフィス（３４）が設けられていることを特
    徴とするサーボステアリング装置。
  2. 【請求項２】 反動ピストン（１８）の裏側への導管
    （３１）と、タンク（２７）への導管（ＰＲ）との間
    に、最大反動圧力（Ｐ２）を制限するための締切弁（Ａ
    ＳＶ）が配置されていることを特徴とする、請求項１記
    載のサーボステアリング装置。
  3. 【請求項３】 反動ピストン（１８）の裏側の圧縮ばね
    （１９）用の反動室（２８）と入力軸（１４）の内室と
    の間に圧力逃がし孔（３２）が設けられていることを特
    徴とする、請求項１記載のサーボステアリング装置。
  4. 【請求項４】 圧縮ばね（１９）がシールピストン（２
    ０）の前側に支えられていることを特徴とする、請求項
    １記載のサーボステアリング装置。
  5. 【請求項５】 シールピストン（２０）の裏側の入力軸
    （１４）内に漏れオイル孔（３３）が設けられているこ
    とを特徴とする、請求項１又は４に記載のサーボステア
    リング装置。
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