(57)【要約】【課題】通常走行時における操舵フィーリングの悪化を防止しつつ、非常時における自動操舵制御を行うことが可能なパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】入力軸４０に形成された各左、右回転用受圧面４２，４３と各左、右回転用ピストン１２０，２２０との傾斜面接触をもって、入力軸４０に左、右回転方向のトルクを付与する。各左、右回転用ピストン１２０，２２０は、上記自動操舵制御を行う際に各左、右回転用受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４３ａをそれぞれ押圧して比較的大きい操舵トルクを発生する一方で、通常走行時に各左、右回転用受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４３ａと傾斜角度の異なる第２傾斜面４２ｂ，４３ｂをそれぞれ押圧して比較的小さい反力トルクを発生する。【選択図】図６
2009006948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールが連結された入力軸と、
その入力軸とトーションバーを介して連結された出力軸と、
入出力軸間に形成され、それら入出力軸の相対回転に応じて操舵アシスト用のパワーシリンダのうち右操舵用圧力室および左操舵用圧力室にポンプからの液圧を選択的に供給するロータリーバルブと、
上記ポンプからの液圧により入力軸に右回転方向のトルクを付与する右回転用入力軸駆動手段と、
上記ポンプからの液圧により入力軸に左回転方向のトルクを付与する左回転用入力軸駆動手段と、
車両、運転者および道路のうち少なくともいずれかの情報を検出する環境情報検出手段と、
その環境情報検出手段の出力信号に基づいて上記両入力軸駆動手段に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、
を備えていて、
上記液圧制御手段は、運転者が操舵を行った際に上記両入力軸駆動手段をもって入力軸に反操舵方向の反力トルクを与える一方で、上記環境情報検出手段の出力信号に応じて上記両入力軸駆動手段により入力軸に操舵トルクを与えてロータリーバルブを駆動するようになっているパワーステアリング装置であって、
上記両入力軸駆動手段は、入力軸の外周に形成された受圧面と、出力軸内にその出力軸の径方向で進退可能に設けられ、上記ポンプからの液圧をもって受圧面を押圧する入力軸駆動ピストンと、をそれぞれ備え、入力軸駆動ピストンと受圧面との傾斜面接触をもって入力軸にトルクを付与するようになっていて、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する受圧面の傾斜角度が入力軸駆動ピストンの進退方向で変化していることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
上記両入力軸駆動手段の受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、上記傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、からそれぞれ構成されていて、
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
上記両入力軸駆動手段の受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、上記傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、からそれぞれ構成されていて、
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項４】
上記両入力軸駆動手段の受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、上記傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する角部と、からそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項５】
上記両入力軸駆動手段の受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、上記傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する平面状の面取り部と、からそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項６】
上記両入力軸駆動手段の受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、上記傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する曲面状の面取り部と、からそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項７】
上記パワーシリンダの右操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して左回転用入力軸駆動手段と連通可能になっている一方で、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して右回転用入力軸駆動手段と連通可能になっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項８】
入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項９】
上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンは、凹状のボール受容部が受圧面側に形成されたピストン本体と、そのピストン本体のボール受容部に受容され、受圧面と当接するボールと、からそれぞれ構成されていて、
上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのボールの外径がピストン本体のうちボール受容部の内径よりも小さくなるようにそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１０】
上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンは、凹状のボール受容部が受圧面側に形成されたピストン本体と、そのピストン本体のボール受容部に受容され、受圧面と当接するボールと、からそれぞれ構成されていて、
上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのボールがピストン本体のボール受容部にそれぞれ圧入されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１１】
上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのピストン本体が入力軸と接触しないようにそれぞれ設定されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１２】
ステアリングホイールが連結された入力軸と、
その入力軸とトーションバーを介して連結された出力軸と、
入出力軸間に形成され、それら入出力軸の相対回転に応じて操舵アシスト用のパワーシリンダのうち右操舵用圧力室および左操舵用圧力室にポンプからの液圧を選択的に供給するロータリーバルブと、
上記ポンプからの液圧により入力軸に右回転方向のトルクを付与する右回転用入力軸駆動手段と、
上記ポンプからの液圧により入力軸に左回転方向のトルクを付与する左回転用入力軸駆動手段と、
車両、運転者および道路のうち少なくともいずれかの情報を検出する環境情報検出手段と、
その環境情報検出手段の出力信号に基づいて上記両入力軸駆動手段に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、
を備えていて、
上記液圧制御手段は、運転者が操舵を行った際に上記両入力軸駆動手段をもって入力軸に反操舵方向の反力トルクを与える一方で、上記環境情報検出手段の出力信号に応じて上記両入力軸駆動手段により入力軸に操舵トルクを与えてロータリーバルブを駆動するようになっているパワーステアリング装置であって、
上記両入力軸駆動手段は、上記入力軸の外周に形成された受圧面と、出力軸内にその出力軸の径方向で進退可能に設けられ、上記ポンプからの液圧をもって受圧面を押圧する入力軸駆動ピストンと、をそれぞれ備えているとともに、
受圧面は、入力軸駆動ピストンの進退方向に対して傾斜した第１傾斜面と、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、をそれぞれ有していて、
入力軸に上記反力トルクを与える際に入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第２傾斜面を押圧する一方で、入力軸に上記操舵トルクを与える際に入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面を押圧するようになっていることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項１３】
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１４】
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１２に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１５】
上記パワーシリンダの右操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して左回転用入力軸駆動手段と連通可能になっている一方で、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して右回転用入力軸駆動手段と連通可能になっていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１６】
入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【請求項１７】
ステアリングホイールが連結された入力軸と、
その入力軸とトーションバーを介して連結された出力軸と、
入出力軸間に形成され、それら入出力軸の相対回転に応じて操舵アシスト用のパワーシリンダのうち右操舵用圧力室および左操舵用圧力室にポンプからの液圧を選択的に供給するロータリーバルブと、
上記ポンプからの液圧により入力軸に右回転方向のトルクを付与する右回転用入力軸駆動手段と、
上記ポンプからの液圧により入力軸に左回転方向のトルクを付与する左回転用入力軸駆動手段と、
車両、運転者および道路のうち少なくともいずれかの情報を検出する環境情報検出手段と、
その環境情報検出手段の出力信号に基づいて上記両入力軸駆動手段に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、
を備えていて、
上記液圧制御手段は、運転者が操舵を行った際に上記両入力軸駆動手段をもって入力軸に反操舵方向の反力トルクを与える一方で、上記環境情報検出手段の出力信号に応じて上記両入力軸駆動手段により入力軸に操舵トルクを与えてロータリーバルブを駆動するようになっているパワーステアリング装置であって、
上記両入力軸駆動手段は、上記入力軸の外周に形成された受圧面と、上記出力軸内にその出力軸の径方向で進退可能に設けられ、上記ポンプからの液圧をもって上記受圧面を押圧する入力軸駆動ピストンと、をそれぞれ備えているとともに、
上記受圧面は、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対して傾斜した第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、をそれぞれ有していることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項１８】
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１７に記載のパワーステアリング装置。
【請求項１９】
トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴とする請求項１７に記載のパワーステアリング装置。
【請求項２０】
入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴とする請求項１７〜１９のいずれかに記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操舵力を油圧によりアシストするパワーステアリング装置に関し、特に、主として大型車両に用いられるいわゆるインテグラル型のパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパワーステアリング装置では、ステアリングホイールによって回動操作される入力軸と、走行車輪に連動する出力軸と、をトーションバーを介して連結し、それら入出力軸間に形成されたロータリーバルブをもって操舵アシスト用のパワーシリンダとポンプとの間の油路を切り替えることで、上記パワーシリンダのピストンを作動させて操舵力をアシストするようになっている。また、例えば特許文献１に開示されているように、操舵に伴う操舵抵抗を運転者にフィードバックすべく、運転者が操舵を行ったときに、上記ポンプからの油圧によって反操舵方向の操舵反力を発生させる反力機構が設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載の反力機構は、入力軸に断面Ｖ字状の凹部を形成するとともに、出力軸側のプランジャに保持されたボールを上記凹部に着座させ、上記プランジャをもって上記ボールを入力軸側に押圧するようにしたものである。つまり、運転者の操舵によって入出力軸が相対回転すると、ボールの中心と凹部の中心とが入出力軸の周方向でオフセットする。その状態で、ポンプからの油圧によりプランジャを介してボールを入力軸側に押圧することで、上記ボールと凹部との傾斜面接触をもって入力軸に反操舵方向の反力トルクを付与し、その反力トルクがステアリングホイールの操舵反力として伝達されることとなる。
【特許文献１】特開平３−２５８６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、運転者が例えば不意に眠気におそわれたりした場合に、車両がふらついて走行したり、道路の白線を超えて隣の走行レーンに移動したりすることが考えられる。このような場合に例えば車両の走行レーンからの逸脱を認識し、車両を本来の走行レーンに復帰させたり、その復帰を促すべく、自動的に操舵を行うことができれば、車両をより安全に走行させることができる。
【０００５】
そこで、特許文献１に記載の反力機構において、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時にボールの中心と凹部の中心とが入出力軸の周方向でオフセットするように設定し、例えば車両の走行レーンからの逸脱を認識した場合に、上記反力機構によってロータリーバルブを積極的に駆動させるようにすれば、上述した自動操舵制御を実現できるようになる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の反力機構では上記自動操舵制御を行うことが考慮されておらず、例えば車両が走行レーンから逸脱したとき等の非常時に上記自動操舵制御を行うべく、上記反力機構がロータリーバルブを作動させるに足るトルクを発生するように設定すると、通常走行時における上記操舵反力が過大となり、操舵フィーリングが悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、特に、通常走行時における操舵フィーリングの悪化を防止しつつも、非常時における上記自動操舵制御を行うことが可能なパワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、ステアリングホイールが連結された入力軸と、その入力軸とトーションバーを介して連結された出力軸と、入出力軸間に形成され、それら入出力軸の相対回転に応じて操舵アシスト用のパワーシリンダのうち右操舵用圧力室および左操舵用圧力室にポンプからの液圧を選択的に供給するロータリーバルブと、上記ポンプからの液圧により入力軸に右回転方向のトルクを付与する右回転用入力軸駆動手段と、上記ポンプからの液圧により入力軸に左回転方向のトルクを付与する左回転用入力軸駆動手段と、車両、運転者および道路のうち少なくともいずれかの情報を検出する環境情報検出手段と、その環境情報検出手段の出力信号に基づいて上記両入力軸駆動手段に供給される液圧を制御する液圧制御手段と、を備えていて、上記液圧制御手段は、運転者が操舵を行った際に上記両入力軸駆動手段をもって入力軸に反操舵方向の反力トルクを与える一方で、上記環境情報検出手段の出力信号に応じて上記両入力軸駆動手段により入力軸に操舵トルクを与えてロータリーバルブを駆動するようになっているパワーステアリング装置であって、上記両入力軸駆動手段は、入力軸の外周に形成された受圧面と、出力軸内にその出力軸の径方向で進退可能に設けられ、上記ポンプからの液圧をもって受圧面を押圧する入力軸駆動ピストンと、をそれぞれ備え、入力軸駆動ピストンと受圧面との傾斜面接触をもって入力軸にトルクを付与するようになっていて、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する受圧面の傾斜角度が入力軸駆動ピストンの進退方向で変化していることを特徴としている。
【０００９】
したがって、この請求項１に記載の発明では、入力軸駆動ピストンは、入力軸に上記操舵トルクを付与する際に、受圧面を押圧することで入力軸を回転させてその押圧方向に移動する一方で、入力軸に上記反力トルクを付与する際には、受圧面を押圧しつつも運転者の操舵力によって押し戻されて反押圧方向に移動することとなる。そして、受圧面の上記傾斜角度は入力軸駆動ピストンの進退方向で変化しているため、その傾斜角度の変化によって上記両入力軸駆動手段の発生するトルク特性が変化することとなる。
【００１０】
つまり、例えば車両の走行レーンからの逸脱を認識したとき等の非常時に、上記両入力軸駆動手段がロータリーバルブを作動させるに足る上記操舵トルクを発生する一方で、通常走行時には上記両入力軸駆動手段が適切な上記反力トルクを発生するように設定することができ、通常走行時における操舵フィーリングの悪化を防止しつつも、非常時には上記自動操舵制御を行うことが可能となる。
【００１１】
その上で、請求項２に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、からそれぞれ構成されていて、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴としている。
【００１２】
一方、請求項３に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、からそれぞれ構成されていて、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴としている。
【００１３】
請求項２，３に記載の発明では、上記両入力軸駆動手段の操舵トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第１傾斜面を押圧して比較的強いトルクを発生する一方で、上記両入力軸駆動手段の反力トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその反押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第２傾斜面を押圧して比較的弱いトルクを発生するようになる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する角部と、からそれぞれ構成されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面を押圧しつつその進退方向に移動し、上記角部を通過したときに、入力軸駆動ピストンが第１傾斜面上から第２傾斜面上へ即座に移動するようになる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する平面状の面取り部と、からそれぞれ構成されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面を押圧しつつその進退方向に移動し、上記面取り部を通過したときに、入力軸駆動ピストンが第１傾斜面上から第２傾斜面上へスムーズに移動するようになる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成された第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、それら第１傾斜面と第２傾斜面との境界に位置する曲面状の面取り部と、からそれぞれ構成されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面を押圧しつつその進退方向に移動し、上記面取り部を通過したときに、入力軸駆動ピストンが第１傾斜面上から第２傾斜面上へよりスムーズに移動するようになる。
さらに、請求項７に記載の発明は、上記パワーシリンダの右操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して左回転用入力軸駆動手段と連通可能になっている一方で、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して右回転用入力軸駆動手段と連通可能になっていることを特徴としている。
【００１７】
すなわち、この請求項７に記載の発明では、上記液圧供給手段により、上記パワーシリンダの右操舵用圧力室と左回転用入力軸駆動手段を連通させるとともに、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室と右回転用入力軸駆動手段を連通させることで、運転者が右操舵を行ったときに、上記パワーシリンダの右操舵用圧力室に液圧が供給され、その右操舵用圧力室に連通する左回転用入力軸駆動手段が反操舵方向の反力トルクを発生する一方で、運転者が左操舵を行ったときに、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室に液圧が供給され、その左操舵用圧力室に連通する右回転用入力軸駆動手段が反操舵方向の反力トルクを発生するようになる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動手段と当接する受圧面の硬度が大となり、その耐久性が向上するメリットがある。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが、凹状のボール受容部が受圧面側に形成されたピストン本体と、そのピストン本体のボール受容部に受容され、受圧面と当接するボールと、からそれぞれ構成されていて、上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのボールの外径がピストン本体のうちボール受容部の内径よりも小さくなるようにそれぞれ設定されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段のピストン本体に変形を生じさせることなく、そのピストン本体にボールを組み付けることができるため、その組付後におけるピストン本体の外径の修正が不要となるメリットがある。
【００２０】
一方、請求項１０に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが、凹状のボール受容部が受圧面側に形成されたピストン本体と、そのピストン本体のボール受容部に受容され、受圧面と当接するボールと、からそれぞれ構成されていて、上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのボールがピストン本体のボール受容部にそれぞれ圧入されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段のピストン本体にボールを確実に保持させることができるメリットがある。
【００２１】
その上で請求項１１に記載の発明は、上記両入力軸駆動手段のうち入力軸駆動ピストンのピストン本体が入力軸と接触しないようにそれぞれ設定されていることを特徴としていて、上記両入力軸駆動手段のピストン本体と入力軸との接触による操舵フィーリングの悪化を防止することができる。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における受圧面を、入力軸駆動ピストンの進退方向に対して傾斜した第１傾斜面と、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、から構成するとともに、入力軸に上記反力トルクを与える際に入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第２傾斜面を押圧する一方で、入力軸に上記操舵トルクを与える際に入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面を押圧するようになっていることを特長としている。
【００２３】
すなわち、この請求項１２に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様の作用効果が得られるとともに、上記両入力軸駆動手段の操舵トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第１傾斜面を押圧して比較的強いトルクを発生する一方で、上記両入力軸駆動手段の反力トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその反押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第２傾斜面を押圧して比較的弱いトルクを発生するようになる。
【００２４】
請求項１３に記載の発明は、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴としていて、請求項２に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴としていて、請求項３に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、上記パワーシリンダの右操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して左回転用入力軸駆動手段と連通可能になっている一方で、上記パワーシリンダの左操舵用圧力室が上記液圧制御手段を介して右回転用入力軸駆動手段と連通可能になっていることを特徴としていて、請求項７に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴としていて、請求項８に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１に記載の発明における受圧面が、その受圧面のうち入力軸駆動ピストンの押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対して傾斜した第１傾斜面と、受圧面のうち入力軸駆動ピストンの反押圧方向側に形成され、入力軸駆動ピストンの進退方向に対する傾斜角度を第１傾斜面よりも大きく設定した第２傾斜面と、をそれぞれ有していることを特徴としている。
【００２９】
すなわち、この請求項１７に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様な作用効果が得られるとともに、上記両入力軸駆動手段の操舵トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第１傾斜面を押圧して比較的強いトルクを発生する一方で、上記両入力軸駆動手段の反力トルク発生時に、入力軸駆動ピストンがその反押圧方向に移動しつつ受圧面のうち第２傾斜面を押圧して比較的弱いトルクを発生するようになる。
【００３０】
請求項１８に記載の発明は、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面にそれぞれ当接していることを特徴としていて、請求項２に記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００３１】
請求項１９に記載の発明は、トーションバーが捩じれていないロータリーバルブの中立時において、上記両入力軸駆動手段の入力軸駆動ピストンが受圧面のうち第１傾斜面と第２傾斜面との境界部にそれぞれ当接していることを特徴としていて、請求項３に記載の発明と同様な作用効果が得られる。
【００３２】
請求項２０に記載の発明は、入力軸に表面硬化処理を施してあることを特徴としていて、請求項８に記載の発明と同様な作用効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明に係るパワーステアリング装置のより具体的な実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、各実施例では、このパワーステアリング装置を、例えばトラックなどの大型車両に適用したものを示している。
【００３４】
図１は、本発明に係るパワーステアリング装置１のシステム構成図である。
【００３５】
パワーステアリング装置１は、ステアリングホイールＳＷに接続する操舵軸２と、アシスト方向を切り替えるロータリーバルブ６００と、油圧パワーシリンダ１０内に設けられ、油圧によりアシスト力を発生するアシスト用ピストン７０と、アシスト用ピストン７０に噛合い、アシスト用ピストン７０の往復運動により回転して図示外の転舵輪を転舵するセクターシャフト３０を有する。
【００３６】
また、操舵軸２は、入力軸４０および出力軸６０と、それら入出力軸４０，６０を接続するトーションバー５０から構成される（図２参照）。さらに、パワーステアリング装置１は、油圧により入力軸４０へ反力を付与する左回転用入力軸駆動部１００（左回転用入力軸駆動手段）および右回転用入力軸駆動部２００（右回転用入力軸駆動手段）と、それら両入力軸駆動部１００，２００へ供給する作動油の液圧を制御する液圧制御部３００（液圧制御手段）と、を有する。
【００３７】
そして、ステアリングホイールＳＷが操舵されると、ポンプＰから吐出された作動油は、ロータリーバルブ６００によって隔成される左、右操舵用圧力室２１，２２のいずれか一方へと供給される。これによってアシスト用ピストン７０が駆動され、そのアシスト用ピストン７０によってセクターシャフト３０を回動させることによって転舵が行われる。なお、作動油の余剰分は、リザーバタンク５に排出される。
【００３８】
両入力軸駆動部１００，２００は、それぞれ入力軸４０に対し左回転方向、右回転方向のトルクを付与するアクチュエータであって、通常操舵時には反力アクチュエータとして機能する一方、運転者の居眠り運転時またはわき見運転時など、自動操舵制御が必要な場合には、入力軸４０を回転させてロータリーバルブ６００を駆動し、トルク付与方向の操舵アシストを行う操舵アクチュエータとして機能する。
【００３９】
液圧制御部３００は、コントロールユニット３０１、および左、右回転用コントロールバルブ３１０，３２０を有する。コントロールユニット３０１は、バッテリＥと接続し、車両環境を検出する環境情報検出部４００（環境情報検出手段）からの信号に基づいて左、右回転用コントロールバルブ３１０，３２０を駆動することとなる。
【００４０】
左、右回転用コントロールバルブ３１０，３２０は、油路３１，３２によりそれぞれロータリーバルブ６００と接続してポンプＰの吐出圧の供給を受ける。つまり、出力軸６０に対し入力軸４０が右方向に相対回転すると、作動油は左回転用コントロールバルブ３１０に供給される一方、左方向に相対回転すると、作動油は右回転用コントロールバルブ３２０へと供給される。この際、作動油の余剰分はリザーバタンク５へと排出される。
【００４１】
環境情報検出部４００は、車速センサ４０１、走行路の白線認識カメラ４０３および運転者の視線認識カメラ４０２を有する。そして、この環境情報検出部４００を介して検出された車速、白線と車両との位置関係、および運転者の視線に基づき、上記コントロールユニット３０１が左、右回転用コントロールバルブ３１０，３２０を駆動する。
【００４２】
左、右回転用コントロールバルブ３１０，３２０は、それぞれ左、右回転用ソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２および左、右回転用スプール３１１，３２１を備えている。すなわち、コントロールユニット３０１からの指令に基づいて上記各ソレノイドＳＯＬ１，ＳＯＬ２が駆動されることによってそれぞれのスプール３１１，３２１が駆動され、それら各スプール３１１，３２１が左、右回転用入力軸駆動部１００，２００へ供給される液圧をそれぞれ制御するようになっている。
【００４３】
図２は、パワーステアリング装置の軸方向断面図である。説明に際し、便宜上、入出力軸４０，６０の軸方向をｙ軸と定義し、入力軸４０側を正とする。また、ｙ軸周りに極座標を定義し、径方向をｒ軸とする（回転方向は左回り正である。図３参照）。
【００４４】
図２に示すように、ロータリーバルブ６００は第１ハウジング１１に収装されているとともに、アシスト用ピストン７０は第２ハウジング１２に収装されている。
【００４５】
両ハウジング１１，１２は、ともにほぼカップ状に形成され、互いの軸方向開口部において接続される。第１ハウジング１１の軸方向底部にはステアリングホイールと接続された入力軸４０が挿入されていて、その入力軸４０は、トーションバー５０によって出力軸６０と接続する。一方、出力軸６０は中空円筒状に形成されており、中空部分のｙ軸正方向側には入力軸４０が収装され、ｙ軸負方向側にはトーションバー５０が収装される。つまり、入出力軸４０，６０間にトーションバー５０を設けることにより、各入力軸駆動部１００，２００から入力軸４０に付与されたトルクがトーションバー５０の弾性力によって吸収され、これにより図示外の転舵輪に与える影響を小さくしている。そして、上記入出力軸４０，６０は、第１ハウジング１１内に配設された第１、第２軸受９１，９２によってそれぞれ回転自在に軸支されている。
【００４６】
第２ハウジング１２には、アシスト用ピストン７０が軸方向移動可能に収装され、このアシスト用ピストン７０により第２ハウジング１２が入力軸４０側の右操舵用圧力室２１とカップ形状底部側の左操舵用圧力室２２とに液密を保って隔成される。そして、第２ハウジング１２の径方向一部に形成されたセクターシャフト格納部１３内に、セクターシャフト３０が第２ハウジング１２と互いの軸が直行するように配置されている。
【００４７】
出力軸６０は、アシスト用ピストン７０へ軸方向に挿入され、ボールねじ機構６１によりアシスト用ピストン７０と嵌合している。また、アシスト用ピストン７０の外周には周方向に刻まれたピストン歯部７１が設けられ、そのピストン歯部７１においてアシスト用ピストン７０がセクターシャフト３０と噛合っている。なお、セクターシャフト格納部１３は、第１圧力室２１と連通して作動油が導入され、セクターシャフト３０とピストン歯部７１との噛合いにおける潤滑を行うようになっている。
【００４８】
ロータリーバルブ６００は、入出力軸４０，６０の相対回転に応じてＩＮポート及びＯＵＴポートから左、右操舵用圧力室２１，２２への作動油の導入または排出を行うバルブ機構として機能するものであって、出力軸６０のうち反アシスト用ピストン７０側端部に形成されたバルブボディ６１０と、そのバルブボディ６１０の内周側に配設され、入力軸４０に外嵌して棒状の締結ピン８０によってこの入力軸４０と相対回転不能に結合された略円筒状のロータ６２０と、から主として構成されている。
【００４９】
そして、このロータリーバルブ６００は、油路３１を介して右操舵用圧力室２１に接続され、上記バルブボディ６１０に対してロータ６２０が右回転方向に相対回転するとポンプＰからの液圧が右操舵用圧力室２１に導かれる一方、油路３２を介して左操舵用圧力室２２に接続され、バルブボディ６１０に対してロータ６２０が左回転方向に相対回転するとポンプＰからの液圧が左操舵用圧力室２２に導かれる。すなわち、出力軸６０に対して入力軸４０が右回転方向に相対回転すると、ロータリーバルブ６００がポンプＰと右操舵用圧力室２１を連通し、左回転方向に相対回転すると、ロータリーバルブ６００がポンプＰと左操舵用圧力室２２を連通するようになっている。
【００５０】
また、ロータリーバルブ６００のｙ軸負方向側であって、入力軸４０と出力軸６０の重複部分に、フェイルセーフ部７００および左、右回転用入力軸駆動部１００，２００が並列に設けられている。
【００５１】
図３は、図２における操舵軸２のＡ−Ａ断面図である。また、図４は右回転用入力軸駆動部２００を示す図２における操舵軸２のＢ−Ｂ断面図であって、図５は左回転用入力軸駆動部１００を示す図２における操舵軸２のＣ−Ｃ断面図である。なお、図３〜５ではトーションバー５０が捩じれていないロータリーバルブ６００の中立時における状態を示している。
【００５２】
図３〜５に示すように、入力軸４０のうちフェイルセーフ部７００および左、右回転用入力軸駆動部１００，２００に相当する部位には入力軸セレーション部４１が形成されている一方で、出力軸６０のうちフェイルセーフ部７００に相当する部位には出力軸セレーション部６２が形成されていて、それら入力軸セレーション部４１および出力軸セレーション部６２をもってフェイルセーフ部７００が構成されている。
【００５３】
そして、入力軸セレーション部４１の各外歯部４４が出力軸セレーション部６２の各内歯部６３にそれぞれ係止されることにより、入出力軸４０，６０は所定の許容回転量をもって相対回転を規制され、トーションバー５０が必要以上に捩れることを回避するようになっている。
【００５４】
図４，５に示すように、出力軸６０には、その周方向で等間隔に８つのピストン摺動孔１１０，２１０がｒ軸方向にそれぞれ貫通形成されていて、それら各ピストン摺動孔１１０，２１０に左、右回転用ピストン１２０，２２０（入力軸駆動ピストン）をそれぞれ収装することで左、右回転用入力軸駆動部１００，２００が構成されている。
【００５５】
各左回転用ピストン１２０のｒ軸方向外径側には、左回転用トルク生成室Ｄ１がそれぞれ形成されている一方、各右回転用ピストン２２０ｒ軸方向外径側には、右回転用トルク生成室Ｄ２がそれぞれ形成されている。そして、各左回転用トルク生成室Ｄ１は、左回転用コントロールバルブ３１０および油路３１，３３を介して右操舵用圧力室２１とそれぞれ連通する一方、各右回転用トルク生成室Ｄ２は、右回転用コントロールバルブ３２０および油路３２，３４を介して左操舵用圧力室２２とそれぞれ連通するようになっている（図２参照）。
【００５６】
これにより、左、右操舵用圧力室２１，２２の液圧を各コントロールバルブ３１０，３２０によって制御して左、右回転用入力軸駆動部１００，２００へ供給することとなる。
【００５７】
ここで、左、右回転用入力軸駆動部１００，２００の各ピストン摺動孔１１０，２１０は、入力軸側セレーション部４１の各歯溝４５に対してそれぞれ回転方向位置をずらして設けられている。すなわち、左回転用入力軸駆動部１００の各ピストン摺動孔１１０の軸線であるＤ−Ｄ線が各歯溝４５の中心線であるＥ−Ｅ線に対して左回転方向に角度θ１だけそれぞれオフセットしているとともに、右回転用入力軸駆動部２００の各ピストン摺動孔２１０の軸線であるＦ−Ｆ線が上記Ｅ−Ｅ線に対して右回転方向に角度θ１だけそれぞれオフセットしている。このオフセットにより、上記Ｄ−Ｄ線、Ｆ−Ｆ線は、互いに角度θ１の２倍の角度だけオフセットして設けられることとなる。
【００５８】
また、各左、右回転用ピストン１２０，２２０は、そのｒ軸方向内径側端部に凹状のボール受容部１２２，２２２が形成されたピストン本体１２１，２２１と、そのピストン本体１２１，２２１のボール受容部１２２，２２２に受容されたボール１２３，２２３と、からそれぞれ構成されている。なお、ボール１２３，２２３の外径は、ピストン本体１２１，２２１のうちボール受容部１２２，２２２の内径よりも小さくなるように設定されている。つまり、各ピストン本体１２１，２２１に変形を生じさせることなく、その各ピストン本体１２１，２２１にそれぞれボール１２３，２２３を組み付けることができるようにし、その組付後における各ピストン本体１２１、２２１の外径の修正を不要としている。
【００５９】
さらに、各ピストン本体１２１，２２１から入力軸４０側に各ボール１２３，２２３がそれぞれ突出していて、各トルク生成室Ｄ１，Ｄ２の液圧により各ピストン１２０，２２０がｒ軸方向内径側にそれぞれ移動することにより、上記各ボール１２３，２２３が入力軸４０側の入力軸セレーション部４１とそれぞれ傾斜面接触しつつ、その入力軸セレーション部４１をそれぞれ押圧するようになっている。つまり、各左回転用ピストン１２０は、歯溝４５の両側の歯面のうち上記Ｅ−Ｅ線よりもＤ−Ｄ線側の左回転用受圧面４２において入力軸４０をそれぞれ押圧し、各右回転用ピストン２２０は、歯溝４５の両側の歯面のうち上記Ｅ−Ｅ線よりも上記Ｆ−Ｆ線側の右回転用受圧面４３において入力軸４０をそれぞれ押圧することとなる。
【００６０】
そして、入力軸４０は所定の許容回転量をもって回動可能となっているため、各右回転用受圧面４３が各右回転用ピストン２２０をもってｒ軸内径側に押圧されることにより入力軸４０に右回転方向のトルクが作用し、その入力軸４０が右回転方向へと回動する一方、各左回転用受圧面４２が各左回転用ピストン１２０をもってｒ軸内径側に押圧されることにより入力軸４０に左回転方向のトルクが作用し、その入力軸４０が左回転方向へと回動することとなる。
【００６１】
図６は右回転用入力軸駆動部２００のうち右回転用ピストン２２０と右回転用受圧面４３との接触部を示す拡大図であって、図７は図６におけるＰ部のさらなる拡大図である。
【００６２】
図６，７に示すように、各受圧面４２，４３は、それら各受圧面４２，４３のうち各左、右回転用ピストン１２０，２２０の押圧方向側に形成され、各左、右回転用ピストン１２０，２２０の進退方向に沿ったＦ−Ｆ線に対して傾斜した第１傾斜面４２ａ，４３ａと、各受圧面４２，４３のうち各左、右回転用ピストン１２０，２２０の反押圧方向側に形成され、上記Ｆ−Ｆ線に対する傾斜角度を第１傾斜面４２ａ，４３ａよりも大きく設定した第２傾斜面４２ｂ，４３ｂと、を有し、それら第１傾斜面４２ａ，４３ａと第２傾斜面４２ｂ，４３ｂとの間に角部４２ｃ，４３ｃがそれぞれ形成されている。換言すれば、各受圧面４２，４３の上記傾斜角度が各左、右回転用ピストン１２０，２２０の進退方向で段階的に変化している。
【００６３】
そして、ロータリーバルブ６００の上記中立時において、各左、右回転用ピストン１２０，２２０のボール１２３，２２３が各受圧面４２，４３の角部４２ｃ，４３ｃにそれぞれ当接するように設定されている。
【００６４】
なお、入力軸４０には、例えば高周波焼入れをもって表面硬化処理が施されていて、図６において仮想線をもって示すように入力軸４０の表面に硬化層Ｓが形成されている。つまり、入力軸４０の硬化層Ｓに各左、右回転用ピストン１２０，２２０を当接させることで、耐久性の向上を図っている。
【００６５】
したがって、本実施の形態では、例えばステアリングホイールＳＷが左方向操舵されると、トーションバー５０のねじれに基づいて入力軸４０が出力軸６０に対して左回転方向に相対回転し、ロータリーバルブ６００によりポンプＰからの液圧が左操舵用圧力室２２へ導入されて両圧力室２１，２２間に差圧が発生する。これによって、アシスト用ピストン７０はｙ軸正方向へと移動し、セクターシャフト３０が時計回りに回動して左方向操舵アシストが行われる。
【００６６】
その際、左操舵用圧力室２２の作動油は、油路３２により右回転用コントロールバルブ３２０へ導入されて液圧制御され、油路３４を介して右回転用トルク生成室Ｄ２へと導入される。これによって、右回転用ピストン２２０が駆動され、右回転用入力軸駆動部２００が入力軸４０に右回転方向、すなわち反操舵方向の反力トルクを付与する。
【００６７】
図８は出力軸６０に対して入力軸４０が左回転方向に相対回転したときにおける右回転用ピストン２２０と右回転用受圧面４３との接触状態の変化を示す図である。なお、図８では便宜上トーションバー５０の図示を省略している。
【００６８】
詳細には、図８に実線をもって示すロータリーバルブ６００の上記中立時から、図８に仮想線をもって示すように出力軸６０に対して入力軸４０が左回転方向に相対回転し、ロータリーバルブ６００が左切り側に回転すると、右回転用ピストン２２０が右回転用受圧面４３との当接をもって後退し、右回転用受圧面４３の第２傾斜面４３ｂに当接することとなる。その状態で右回転用ピストン２２０が右回転用受圧面４３の第２傾斜面４３ｂを押圧することで、入力軸４０に比較的弱い反力トルクが付与される。
【００６９】
このとき、各右回転用ピストン２２０が入力軸４０を押圧する押圧力の作用線Ｆから入力軸４０の回転軸心Ｏまでの腕長さＬは、入出力軸４０，６０の相対回転量に応じて変化することとなる。
【００７０】
ここで、図９はロータリーバルブ６００の開度と右回転用入力軸駆動部２００の腕長さＬとの関係を示すグラフであって、本実施の形態、後述する第２の実施の形態、右回転用入力軸駆動部２００の各受圧面として図１０に示す各受圧面４８，４９を採用した比較例、の三者を比較している。なお、ロータリバルブ６００の開度は左切り側を正としている。また、図１０に示す比較例における左回転用受圧面４８および右回転用受圧面４９は、それら各受圧面４８，４９が各左、右回転用ピストン１２０，２２０の進退方向で均一な傾斜角度をもって形成されているものである。
【００７１】
つまり、図９に示すように、本実施の形態では、右回転用入力軸駆動部２００をもって入力軸４０に上記反力トルクを付与する際に、各右回転用ピストン２２０に各右回転用受圧面４３の第２傾斜面４３ｂをそれぞれ押圧させることで、ロータリーバルブ６００の左切り側への開度が小さい第１領域Ｓ１において、その腕長さＬが比較例よりも短くなるように設定し、上記反力トルクを比較例よりも軽減するようにしている。
【００７２】
なお、ロータリーバルブ６００の左切り側への開度が大きい第２領域Ｓ２においては、腕長さＬを比較例よりも長くすることで、上記反力トルクが比較例よりも増大するように設定していて、これにより舵の切り過ぎを防止するようにしている。
【００７３】
同様に、右方向操舵アシスト時には、右操舵用圧力室２１の作動油も、油路３１，３３を介して左回転用トルク生成室Ｄ１に導入され、左回転用入力軸駆動部１００が入力軸４０に左回転方向、すなわち反操舵方向の比較的弱い反力トルクを付与することとなる。
【００７４】
上述のように、通常操舵時において、右操舵用圧力室２１の液圧が高い場合には、左回転用入力軸駆動部１００によって入力軸４０に左回転方向のトルクが付与される一方、第２圧力室２２の液圧が高い場合には、右回転用入力軸駆動部２００によって入力軸４０に右回転方向のトルクが付与される。
【００７５】
このとき、両コントロールバルブ３１０，３２０は、車速センサ４０１によって検出された車速に応じて駆動され、入力軸４０に車速に応じた反力トルクが付与されることとなる。
【００７６】
一方、視線認識カメラ４０２により運転者の居眠り状態またはわき見状態が検出された場合には、両コントロールバルブ３１０，３２０を交互に駆動し、両入力軸駆動部１００，２００の各トルク生成室Ｄ１，Ｄ２の液圧を交互に上下させる。これにより、入力軸４０には左回転方向および右回転方向の操舵トルクが交互に付与され、その入力軸４０が左右双方向の回転を繰り返して捩り方向に振動する。そして、入力軸４０と接続するステアリングホイールＳＷが左右捩れ方向へと振動し、運転者に警告を発する。
【００７７】
また、白線認識カメラ４０３により車線逸脱状態が検出された場合には、両コントロールバルブ３１０，３２０を駆動して入力軸４０に操舵トルクを付与し、フェイルセーフ部７００の許容回動範囲内で入出力軸４０，６０を相対回転させる。これにより、ロータリーバルブ６００を駆動してその開度を積極的に変化させ、いわゆる自動操舵制御を行い、車線復帰させる。
【００７８】
図１１は右回転用入力軸駆動部２００を示す断面図であって、その右回転用入力軸駆動部２００がロータリーバルブ６００を右切り側に回転させた状態を示している。
【００７９】
詳細には、図１１に示すように、例えば、車両が左側へ車線逸脱している場合には、右回転用コントロールバルブ３２０を駆動して右回転用ピストン２２０を入力軸４０の径方向内側に前進させ、入力軸４０に右回転方向の操舵トルクを付与する。なお、右回転用ピストン２２０が前進位置に位置する状態において、その右回転用ピストン２２０のピストン本体２２１と入力軸４０との間に所定の隙間Ｇが確保されるようになっている。
【００８０】
そして、右回転用ピストン２２０が入力軸４０の径方向内側に前進することで、その右回転用ピストン２２０は、右回転用受圧面４３の第１傾斜面４３ａに当接するとともに、その第１傾斜面４３ａとの傾斜面接触をもって比較的強い右回転方向の操舵トルクを入力軸４０に付与し、ロータリーバルブ６００を右切り側に回転させる。これによって、右操舵用圧力室２１の液圧を上昇させて右操舵方向へのアシスト力を発生させ、車両を右方向に回頭させることにより車線逸脱を回避する。
【００８１】
つまり、図９に示すように、ロータリーバルブ６００が右切り側へ回転する第３領域Ｓ３において、ロータリーバルブ６００を駆動するために十分な大きさの腕長さＬを確保するように設定してある。
【００８２】
同様に、右側へ車線逸脱している場合には、左回転用コントロールバルブ３１０を駆動することで左回転用入力軸駆動部１００をもって左回転方向の操舵トルクを入力軸４０に付与し、車両を左回頭させて車線逸脱を回避することとなる。
【００８３】
したがって、本実施の形態によれば、通常走行時に各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各第２傾斜面４２ｂ，４３ｂをそれぞれ押圧して反力トルクを発生する一方で、自動操舵制御時に各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各第１傾斜面４２ｂ，４３ｂを押圧して操舵トルクを発生させ、両入力軸駆動部１００，２００の発生するトルク特性を通常走行時と自動操舵制御時とで変化させているため、例えば車両の走行レーンからの逸脱を認識した場合等に、両入力軸駆動部１００，２００がロータリーバルブ６００を作動させるに足る比較的強い操舵トルクを発生する一方で、通常走行時には比較的弱い適切な反力トルクを発生するように設定することができ、通常走行時における操舵フィーリングの悪化を防止しつつも、非常時には自動操舵制御を行うことが可能となる。
【００８４】
また、各受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４２ｂと第２傾斜面４３ａ，４３ｂとの境界に角部４２ｃ，４３ｃを形成し、ロータリーバルブ６００の上記中立時に、各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各受圧面４２，４３のうち角部４２ｃ，４３ｃに当接するように設定しているため、コントロールバルブ６００の上記中立時から各左、右回転用ピストン１２０，２２０が進退方向に移動した際に、各受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４３ａ上または第２傾斜面４２ｂ，４３ｂ上に各左、右回転用ピストン１２０，２２０が即座に移動し、両入力軸駆動部１００，２００の応答性が向上するメリットがある。
【００８５】
なお、本実施の形態では、ロータリーバルブ６００の上記中立時に、各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各受圧面４２，４３の角部４２ｃ，４３ｃに当接するように設定しているが、ロータリーバルブ６００の上記中立時に、各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各受圧面４２，４３の第１傾斜面４２ａ，４３ａに当接するように設定することも可能である。この場合には、例えば直進中の小さい舵角の修正操舵時に、各左、右回転用ピストン１２０，２２０が各受圧面４２，４３の角部４２ｃ，４３ｃに当接せず、引っ掛かり感の少ない良好な操舵フィーリングが得られるメリットがある。
【００８６】
図１２，１３は上述した実施の形態における各受圧面４２，４３の変形例を示す図であって、右回転用入力軸駆動部２００のうち上述した図７に相当する部位の拡大図である。なお、図１２，１３に図示された右回転用受圧面４２について以下に説明するが、図１２，１３に示す変形例では、図示外の左回転用受圧面４３も同様に構成されている。
【００８７】
図１２に示す変形例は、右回転用受圧面４２のうち第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂとの境界部に平面状の面取り部４２ｄを形成したものであって、コントロールバルブ６００の上記中立時から入出力軸４０，６０が相対回転した際に、各受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４３ａ上または第２傾斜面４２ｂ，４３ｂ上に各左、右回転用ピストン１２０，２２０がスムーズに移動するようになる。
【００８８】
また、図１３に示す変形例は、右回転用受圧面４２のうち第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂとの境界部に曲面状の面取り部４２eを形成したものであって、コントロールバルブ６００の上記中立時から入出力軸４０，６０が相対回転した際に、各受圧面４２，４３のうち第１傾斜面４２ａ，４３ａ上または第２傾斜面４２ｂ，４３ｂ上に各左、右回転用ピストン１２０，２２０がよりスムーズに移動するようになる。
【００８９】
図１４は上述した実施の形態における各左、右回転用ピストン１２０，２２０の変形例を示す図である。
【００９０】
図１４に示す変形例は、各左、右回転用ピストン１２０，２２０のボール１２３，２２３をピストン本体１２１，２２１のボール受容部１２２，２２２に圧入したものであって、ボール１２３，２２３をピストン本体１２１、２２１に確実に保持させることができるメリットがある。
【００９１】
図１５は本発明の第２の実施の形態を示す図であって、右回転用入力軸駆動部２００のうち上述した図６に相当する部位の断面拡大図である。
【００９２】
図１５に示す第２の実施の形態では、左回転用受圧面４６および右回転用受圧面４７を、それら各受圧面４６，４７のうち各左、右回転用ピストン１２０，２２０の押圧方向側に形成され、上記Ｆ−Ｆ線に対して傾斜した平面４６ａ，４７ａと、各受圧面４６，４７のうち各左、右回転用ピストン１２０，２２０の反押圧方向側に形成され、平面４６ａ，４７ａと入力軸セレーション部４１の歯先面とを滑らかに連結する曲面４６ｂ，４７ｂと、から構成したものである。換言すれば、各受圧面４６，４７の上記傾斜角度が各左、右回転用ピストン１２０，２２０の進退方向で連続的に変化している。
【００９３】
この第２の実施の形態においても、図９に示すように、上記第１領域Ｓ１において、その腕長さＬが比較例よりも小さくなるように設定し、上記反力トルクを比較例よりも軽減する一方で、上記第３領域Ｓ３において、ロータリーバルブ６００を駆動するために十分な大きさの腕長さＬを確保するように設定し、自動操舵制御を行うことを可能としていて、第１の実施の形態とほぼ同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すパワーステアリング装置のシステム構成図。
【図２】パワーステアリング装置の軸方向断面図。
【図３】図２における操舵軸のＡ−Ａ断面図。
【図４】図２における操舵軸のＢ−Ｂ断面図。
【図５】図２における操舵軸のＣ−Ｃ断面図。
【図６】図４における右回転用ピストンと右回転用受圧面との接触部を示す拡大図。
【図７】図６におけるＰ部の拡大図。
【図８】入出力軸の相対回転に伴う右回転用入力軸駆動部の動作を示す図。
【図９】ロータリーバルブの開度と腕長さとの関係を示すグラフ。
【図１０】本発明に対する比較例を示す図。
【図１１】右回転用入力軸駆動部がロータリーバルブを回転させた状態を示す図。
【図１２】第１の実施の形態の変形例を示す図。
【図１３】第１の実施の形態の別の変形例を示す図。
【図１４】第１の実施の形態のさらなる別の変形例を示す図。
【図１５】本発明の第２の実施の形態を示す図。
【符号の説明】
【００９５】
１…パワーステアリング装置
１０…油圧パワーシリンダ
２１…右操舵用圧力室
２２…左操舵用圧力室
４０…入力軸
４２…左回転用受圧面
４２ａ…第１傾斜面
４２ｂ…第２傾斜面
４２ｃ…角部
４２ｄ…面取り部
４２e…面取り部
４３…右回転用受圧面
４３ａ…第１傾斜面
４３ｂ…第２傾斜面
４３ｃ…角部
４６…左回転用受圧面
４７…右回転用傾斜面
５０…トーションバー
６０…出力軸
１００…左回転用入力軸駆動部（左回転用入力軸駆動手段）
１２０…左回転用ピストン（入力軸駆動ピストン）
１２１…ピストン本体
１２２…ボール受容部
１２３…ボール
２００…右回転用入力軸駆動部（右回転用入力軸駆動手段）
２２０…右回転用ピストン（入力軸駆動ピストン）
２２１…ピストン本体
２２２…ボール受容部
２２３…ボール
３００…液圧制御部（液圧制御手段）
４００…環境情報検出部（環境情報検出手段）
６００…ロータリーバルブ
ＳＷ…ステアリングホイール
Ｐ…ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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