JP2003127882A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】駆動源の回転速度に応じてクラッチを切り換え
て高低２速に変速し、操舵補助用の油圧ポンプを駆動す
る場合、クラッチの接続に際して油圧ポンプの吐出油量
がオーバーシュートし、操舵フィーリングを悪くする。 【解決手段】クラッチ接続に際し、油圧ポンプ１１の吐
出油量の過渡的増大に対して可変オリフィスからなるサ
ブオリフィス６１が過剰応答し、パワーシリンダ側への
吐出通路４９を絞る。一次及び二次圧力室４６，４７間
の差圧が増大するため、メインスプール４５及び補助弁
６８が二次圧力室４７側へ移動し、ドレン通路６３を開
放させる。導入油路４３に導かれた作動油の一部を油圧
ポンプ６３の吸込側へ還流させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ポンプの吐出油
をパワーシリンダに供給し、パワーシリンダが発生する
油圧力により操舵を補助する動力舵取装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】通例、この種の動力舵取装置の油圧源で
ある油圧ポンプは、エンジン等の駆動源によってベルト
を介して回転駆動される。このため、駆動源の回転数の
増加に伴って吐出油量が増加する。ところで、低速走行
時又は停止時には、大なる操舵補助力が必要とされる一
方で、高速走行時には操舵補助力があまり必要とされな
い。

【０００３】したがって、駆動源の回転数が高い高速走
行時には、油圧ポンプの発生する余剰油量をバイパスさ
せてリザーバタンクに戻すのが一般的であるが、油圧ポ
ンプの駆動のための動力損失が大きく、燃費の低下を招
くという問題がある。そこで、駆動源から油圧ポンプへ
の動力伝達経路に高低２速の切り換えが可能なクラッチ
付き変速装置を設けた動力舵取装置が提供されている
（例えば特開平１０−３３８１５４号公報参照）。

【０００４】この動力舵取装置では、ステアリングホイ
ールの操作時にクラッチを接続し、油圧ポンプを高速駆
動して十分な作動油圧及び作動油量を得、逆にステアリ
ングホイールの非操作時にクラッチを遮断して、油圧ポ
ンプを低速駆動し、無駄な動力負担を軽減する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クラッ
チが接続された直後に油圧ポンプの吐出流量がオーバー
シュートするという問題がある。すなわち、クラッチ接
続直後に作動流量が急激に増大し、その反動で急激に下
降した後、定常流量に移行する。このようなクラッチ接
続時の過渡的な流量変動が原因で操舵トルクが変動し、
その結果、ステアリングホイールを介して運転者に違和
感を与えるという問題がある。

【０００６】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、十分な操舵補助力の確保と燃費の向上を併せて実
現し、しかもクラッチ切り換え時の操舵フィーリングの
悪化を防止することができる動力舵取装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、変速比を高低
２速に切り換えるためのクラッチを含み、駆動源の動力
を油圧ポンプに伝達する変速装置と、油圧ポンプの吐出
油を油路を介して操舵補助力発生用のパワーシリンダの
何れかの油室に択一的に送給する油圧制御弁と、低変速
比側へのクラッチの切り換えに伴う油圧ポンプの吐出流
量の過渡的増大に応答して、上記油路を介する流量を抑
制する流量制御弁を備えることを特徴とするものであ
る。

【０００８】本発明は、油圧ポンプへの動力伝達を必要
に応じて切り換えることにより、十分な操舵補助力の確
保と燃費の向上を併せて実現することができる。しか
も、クラッチ接続直後に油圧ポンプの吐出油量が急激に
増大しようとするのを抑制することができるので、操舵
フィーリングの違和感をなくすことができる。請求項２
記載の発明は、請求項１において、上記流量制御弁は、
スプール収容孔に摺動自在に収容されスプール収容孔の
前後の差圧に応動するスプールと、上記差圧に抗してス
プールを一側へ付勢する付勢手段と、スプールの他側へ
の移動に伴って流量を絞る可変オリフィスとを含むこと
を特徴とするものである。本発明では、スプールを用い
た可変オリフィスであれば、過渡応答を容易に調整する
ことができて好ましい。

【０００９】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、油圧ポンプの吐出側をクラッチに連通する導圧
油路を備え、導圧油路を介する油圧によってクラッチを
切り換えさせることを特徴とするものである。油圧ポン
プの吐出側の油圧はステアリングホイールの操作の有無
に応じて高低に変化するが、これを利用して簡単な構造
にてクラッチを切り換えることができる。請求項４記載
の発明は、変速比を高低２速に切り換えるためのクラッ
チを含み、駆動源の動力を油圧ポンプに伝達する変速装
置と、油圧ポンプの吐出油を油路を介して操舵補助力発
生用のパワーシリンダの何れかの油室に択一的に送給す
る油圧制御弁とを備え、上記クラッチは、駆動側及び被
動側のクラッチ板と、両クラッチ板にプレッシャプレー
トを介して圧接力を与えるクラッチピストンと、プレッ
シャプレートとクラッチピストンとの間に介在する皿ば
ねとを備えることを特徴とするものである。

【００１０】本発明では、クラッチを接続する際に、両
クラッチ板に付与される押圧力を皿ばねを介して緩やか
に上昇させることができるので、いわゆる半クラッチの
状態の時間を長くすることができ、クラッチ接続時の急
激な流量の上昇を抑えることができる。これにより、操
舵トルクの変動を抑制し、操舵フィーリングの違和感を
抑制することができる。請求項５記載の発明は、変速比
を高低２速に切り換えるためのクラッチを含み、駆動源
の動力を油圧ポンプに伝達する変速装置と、油圧ポンプ
の吐出油を油路を介して操舵補助力発生用のパワーシリ
ンダの何れかの油室に択一的に送給する油圧制御弁とを
備え、上記クラッチは、駆動側及び被動側のクラッチ板
と、両クラッチ板にプレッシャプレートを介して圧接力
を与えるクラッチピストンと、プレッシャプレートとク
ラッチピストンとの間に介在し摩擦力のみを介して両者
に回転を拘束され得る環状板からなるスペーサを備える
ことを特徴とするものである。

【００１１】本発明では、クラッチを接続する際に、プ
レッシャプレートとクラッチピストンとのスリップ時間
を長くして、いわゆる半クラッチの状態の時間を長くす
ることができ、その結果、操舵フィーリングの違和感を
抑制することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１はラックアンドピニ
オン式の舵取り機構を備える車両に装備された本発明の
係る動力舵取装置の全体構成を示すブロック図である。
以下においては、図１においての上下を上下という。ラ
ックピニオン式の舵取機構では、ステアリングホイール
１に連なる操舵軸２の下端にピニオン３を取り付け、こ
のピニオン３を車体の左右方向に延設されたラック軸４
に噛合させてある。このラック軸４の両端は、左右一対
の操向車輪（一般的には前輪）５，５のナックルアーム
６，６に連結してある。舵取りのためのステアリングホ
イール１の回転が、ピニオン３と噛合するラック軸４の
軸長方向の移動に変換され、この移動によりナックルア
ーム６，６が押し引きされて操向車輪５，５の向きが変
えられる。

【００１３】本動力舵取装置は、以上の如きラックピニ
オン式舵取機構による舵取り動作をラック軸４の軸方向
中間部に設けられたパワーシリンダ７に発生させた油圧
により補助するものである。すなわち、操舵軸２はステ
アリングホイール１に連なる入力軸８とピニオン３に連
なる出力軸９とを備え、両軸８，９は図示しないトーシ
ョンバーを介して相対角変位可能に連結されている。ス
テアリングホイール１の操作に応じて操舵軸２の入、出
力軸８，９間に相対角変位が生ずると、これに基づいて
油圧制御弁１０が、油圧源としての油圧ポンプ１１から
の圧油を、ピストン１２によって互いに仕切られるパワ
ーシリンダ７の左右の油室７ａ，７ｂの一方に油路１３
（又は１４）を介して択一的に供給するとともに、他方
の油室からの油を油路１４（又は１３）を介して油タン
クＴに戻す働きをする。

【００１４】油圧ポンプ１１の吸込油路３６は作動油を
収納する油タンクＴに接続されている。また、油圧ポン
プ１１からの吐出油は吐出油路１５を介して油圧制御弁
１０に送給され、油圧制御弁１０から戻される油は戻し
油路１６を介して油タンクＴに戻される。すなわち、油
圧制御弁１０は、ステアリングホイール１の転舵方向に
応じて油路１３，１４の何れか一方を吐出油路１５に連
通させ、他方を戻し油路１６に連通させるように内部流
路を切り換えるわけである。

【００１５】吐出油路１５の途中の分岐部１７と戻し油
路１６の途中の分岐部１８とを接続する還流油路１９が
設けられている。この還流油路１９は、吐出油路１５に
送給される余剰の流量を油圧制御弁１０側へ送給せず
に、戻し油路１６を介して油タンクＴへ戻すための油路
である。この還流油路１９には流量制御弁としての第１
の弁機構Ｖ１が配置されている。また、吐出油路１５の
分岐部１７よりも下流（油圧制御弁１０側）には、本実
施の形態の特徴とするところの流量制御弁としての第２
の弁機構Ｖ２が配置されている。

【００１６】油圧ポンプ１１の駆動軸２０は、軸端部に
嵌着した駆動プーリ２１に巻装された伝動ベルト２２を
介して車載エンジン等の駆動源２３の出力端に連結され
ている。駆動軸２０の中途部には、遊星歯車式の変速装
置２４、及びこの変速装置２４の変速比を油圧の作用に
より切り換えるクラッチ２５が設けられている。油圧ポ
ンプ１１は、伝動ベルト２２を介して駆動軸２０に伝達
される駆動源２３の出力の一部を利用し、変速装置２４
の切り換えに応じて高低２速にて駆動されるようにして
ある。

【００１７】変速装置２４は、駆動軸２０と一方向クラ
ッチ４０を介して一体に回転するサンギヤ２６と、ハウ
ジング２７に固定されるリングギヤ２８と、サンギヤ２
６とリングギヤ２８に噛み合う複数の遊星ギヤ２９とを
備える。遊星ギヤ２９を回転自在に支持するキャリア３
０が油圧ポンプ１１のポンプ軸３１と一体に回転するよ
うにしてある。クラッチ２５は、キャリア３０に設けら
れるクラッチ板３２に接離自在なクラッチ板３３と、こ
のクラッチ板３３をクラッチ板３２から離反する方向に
付勢する付勢部材３４と、この付勢部材３４に抗してク
ラッチ板３３をクラッチ板３２に圧接させる油圧シリン
ダ３５とを備える。

【００１８】吐出油路１５の分岐部１７よりも上流の分
岐部３７からは導圧油路３８が分岐され、この導圧油路
３８は上記のクラッチ２５の油圧シリンダ３５に連通さ
せてある。導圧油路３８の中途部には、逆止弁Ｖ３、ア
キュームレータＡ及び圧力感応弁Ｖ４が上流側からこの
順で介装されている。圧力感応弁Ｖ４には、油圧ポンプ
１１の吐出油路１５の分岐部３７よりも上流側の部分に
連通するパイロット油路３９が接続されている。このパ
イロット油路３９を介して圧力感応弁Ｖ４の一側に与え
られるパイロット圧（油圧ポンプ１１の吐出側の油圧）
の作用により、圧力感応弁Ｖ４の他側のばねのばね力に
抗して、本圧力感応弁Ｖ４が公知の切り換え動作を行う
構成となしてある。

【００１９】図１には、前記パイロット油路３９から導
入される油圧ポンプ１１の吐出側の油圧が低い場合の圧
力感応弁Ｖ４の状態（閉状態）が示されている。このと
き、導圧油路３８は、圧力感応弁Ｖ４の配設位置におい
て遮断され、前記切換えクラッチ２５の油圧シリンダ３
５は、低圧状態に保たれた油タンクＴに連通される。な
お、このとき、油圧ポンプ１１の吐出側の油圧は逆止弁
Ｖ３を介して導圧油路３８内に導入されており、該導圧
油路３８の中途に配した前記アキュームレータＡに蓄え
られる。

【００２０】一方、パイロット油路３９から導入される
油圧ポンプ１１の吐出側の油圧が高い場合、圧力感応弁
Ｖ４は、図１と逆の状態（開状態）となり、導圧油路３
８の上、下流側が連通されて、クラッチ２５の油圧シリ
ンダ３５には、導圧油路３８内の油圧、より詳しくは、
前記アキュームレータＡ内の蓄圧が導入される。このよ
うに導入された油圧は、油圧シリンダ３５内の図示しな
いクラッチピストンを押圧し、付勢手段３４に抗してク
ラッチ板３３をクラッチ板３２へ圧接させる。

【００２１】ステアリングホイール１の操作がなされて
いない場合、油圧ポンプ１１の吐出側の油圧が低く圧力
感応弁Ｖ４が閉となることから、クラッチ２５が非係合
状態を保ち、油圧ポンプ１１は、変速装置２４による減
速を経て低速度にて駆動される。この間、油圧ポンプ１
１の吐出側に発生する油圧は、導圧油路３８の中途に介
装されたアキュームレータＡに蓄圧される。この状態に
おいて、ステアリングホイール１の操作がなされ、この
操作に応じて油圧ポンプ１１の吐出側の油圧が上昇する
と、この油圧がパイロット油路３９を介して圧力感応弁
Ｖ４に作用し、圧力感応弁Ｖ４が閉となることから、ク
ラッチ２５が係合し、油圧ポンプ１１は、駆動軸２０か
らの直接的な伝動により高速駆動されるようになる。

【００２２】次いで、図２は本動力舵取装置に装備され
る流量制御機構Ｂを示している。この流量制御機構Ｂ
は、油圧ポンプ１１から吐出される作動油のうち、必要
流量をパワーシリンダ７に導き、この必要流量を超える
余剰流量を、上述した第１の弁機構Ｖ１の動作により、
ドレン通路６３から油圧ポンプ１１の吸込側に戻す働き
をする。また、この流量制御機構Ｂは、操舵開始時やク
ラッチ２５の接続時に操舵トルクが急峻な立ち上がりを
することを抑制するために動作する、本実施の形態の特
徴とするところの、上述した第２の弁機構Ｖ２を備え
る。

【００２３】具体的には、ポンプボディ４１に一体に固
定されるハウジング４２には、作動油の導入油路４３及
びドレン通路６３が開口する、両端開放の収容孔４４が
形成されている。この収容孔４４内には余剰流量を調整
するメインスプール４５が軸方向に摺動自在に収容され
ている。メインスプール４５は収容孔４４の内部を一次
圧力室４６及び二次圧力室４７に区画している。４８は
収容孔４４の開放端にねじ込み固定された中空状のコネ
クタであり、このコネクタ４８の一端にはパワーシリン
ダ７へ作動油を導く吐出通路４９が設けられ、他端は一
次圧力室４６に臨んで開口している。また、このコネク
タ４８にはサブスプール収容孔５０が設けられており、
このサブスプール収容孔５０は大径部５０ａと小径部５
０ｂとからなる。大径部５０ａが一次圧力室４６側に位
置し、小径部５０ｂが吐出通路４９に連なっている。

【００２４】さらに、コネクタ４８の胴部には、導入通
路４３とサブスプール収容孔５０内部とをこれの大径部
５０ａ側において連通する通路５１が設けられている。
また、さらに、コネクタ４８の一次圧力室４６側開口端
には、略環状のカラー（開口面積設定部材）５２が嵌挿
され、コネクタ４８とカラー５２とを径方向に貫通する
ピン５３によって、このカラー５２は固定されている。
カラー５２は、油圧ポンプ１１の固有吐出量に応じた内
径寸法を有し、その内周壁が後述するサブスプール５４
との間で第１オリフィス５５を形成する。

【００２５】サブスプール収容孔５０内には、このサブ
スプール収容孔５０の大径部５０ａ及び小径部５０ｂに
それぞれ対応する大径部５４ａ及び小径部５４ｂを備え
た中空状のサブスプール５４が摺動自在に嵌挿されてい
る。サブスプール収容孔５０に収容されたサブスプール
５４と、このサブスプール５４の動作に関連する第１オ
リフィス５５及びサブオリフィス６１等によって第２の
弁機構Ｖ２が構成されている。

【００２６】コネクタ４８の一次圧力室４６側開口端部
において、カラー５２の内径とサブスプール５４の縮径
された外径との間で第１オリフィス５５が形成される。
また、コネクタ４８のサブスプール収容孔５０の内周面
とサブスプール５４の外周面との間に、ダンパ室５６が
形成されている。第１オリフィス５５は、カラー５２の
内周壁とサブスプール５４の外周壁との間に形成される
略環状の隙間からなり、サブスプール５４が図示位置か
ら左方へ変位するに伴い開口面積が増大する。この第１
オリフィス５５は、カラー５２の内径寸法とサブスプー
ル５４の外径寸法とにより開口面積が決定する。

【００２７】ダンパ室５６は減衰オリフィス５７を介し
て第１オリフィス５５よりも下流と連通している。ダン
パ室５６の内部に収容されたサブスプール用スプリング
５８がサブスプール５４を上記ピン５３に当接するよう
に付勢している。サブスプール５４の中空内部の図中左
端には、第１オリフィス５５に対して直列配置され、こ
の第１オリフィス５５を通過した作動油を導くメインオ
リフィス５９が設けられている。このメインオリフィス
５９を介してサブスプール５４の中空内部とコネクタ４
８の吐出油路４９が連通している。

【００２８】また、サブスプール５４には透孔６０が穿
設されている。この透孔６０はサブスプール５４の中空
内部をコネクタ４８のサブスプール収容孔５０の小径部
５０ｂに形成された周溝５０ｃへ連通している。この周
溝５０ｃの肩部５０ｄとサブスプール５４の小径部５４
ｂの先端のテーパ部５４ｃとの間に、メインオリフィス
５９に対して並列配置された可変絞りのサブオリフィス
６１が形成されている。

【００２９】ハウジング４２には、ポンプボディ４１の
吸込側の通路６２に連なる連通孔６３が形成されてい
る。また、ハウジング４２には、コネクタ４８に設けた
連通孔６４に連なる通路６５が設けられている。通路６
５は連通孔６４に連なる第１の部分６５ａと、収容孔４
４に平行に延びる第２の部分６５ｂと、二次圧力室４７
に連なる第３の部分６５ｃとを備える。コネクタ４８の
吐出通路４９内の圧力、すなわちメインオリフィス５９
よりも下流側の圧力が、連通孔６４、通路６５及び第２
オリフィス６６を介して二次圧力室４７に導かれる。上
記の第２オリフィス６６は、収容孔４４の図においての
右端開放部を閉塞する栓６７の先端部が、通路６５の第
３の部分６５ｃの端部を絞ることにより形成される。

【００３０】メインスプール４５は一次圧力室４６側か
ら大径部４５ａ、中径部４５ｂ及び小径部４５ｃを有し
ている。メインスプール４５の中径部４５ｂ及び小径部
４５ｃの外周部とハウジング４２の収容孔４４の内周部
との間には、筒状の補助弁６８が介在している。補助弁
６８は、ハウジング４２の収容孔４４の内周部及びメイ
ンスプール４５の中径部４５ｂの外周部に摺動自在な大
径部６８ａと、メインスプール４５の小径部４５ｃに摺
動自在な小径部６８ｂとを備える。

【００３１】ハウジング４２の収容孔４４内においてメ
インスプール４５の中径部４５ｂの周囲には、メインス
プール４５の大径部４５ａと補助弁６８の大径部６８ａ
との間に区画される環状の油室６９が形成される。メイ
ンスプール４５の大径部４５ａには、一次圧力室４６と
油室６９との間を所定の絞り抵抗を持って連通する連通
路４５ｄが形成されている。補助弁６８の大径部６８ａ
の内周部とメインスプール４５の小径部４５ｃの外周部
との間には、ダンパ室７０が形成され、このダンパ室７
０には、メインスプール用の第１スプリング７１が収容
されている。また、二次圧力室４７内には、補助弁６８
を一次圧力室４６側へ付勢するメインスプール用の第２
スプリング７２が収容されている。第２スプリング７２
の付勢力が補助弁６８及び第１スプリング７２を介して
メインスプール４５に与えられ、両スプリング７１，７
２が協働してメインスプール４５を一次圧力室４６側へ
すなわち図２の左方に向けて付勢している。

【００３２】また、補助弁６８の大径部６８ａの外周部
に形成される周溝によって、減衰オリフィス７３を介し
てダンパ室７０に連通する環状の油室７４が形成されて
いる。ハウジング４２の収容孔４４に収容されるメイン
スプール４５及び補助弁６８等により第１の弁機構Ｖ１
が構成されている。まず、油圧ポンプ１１のポンプ軸３
１の回転速度とパワーシリンダ７側への作動油の送給流
量の関係の定常変化について説明する。

【００３３】油圧ポンプ１１から導入油路４３に導かれ
た作動油は、油圧ポンプ１１の低吐出領域においてその
全量が第１オリフィス５５、メインオリフィス５９及び
サブオリフィス６１を通過して油圧制御弁１０へ送出さ
れる。油圧ポンプ１１の吐出量が増し、メインオリフィ
ス５９を通過する流量が増すと、このメインオリフィス
５９の前後に生ずる差圧によって、メインスプール４５
用の第１及び第２スプリング７１，７２のばね力に抗し
てメインスプール４５が補助弁６８と共に図２における
右方へ移動する。これにより、環状の油室６９がドレン
通路６３に連通する。その結果、油圧ポンプ１１から導
入油路４３に導かれた作動油の一部が、第１オリフィス
５５、一次圧力室５６、連通路４５ｄ及び環状の油室６
９を介してドレン通路６３に導かれ、油圧ポンプ１１の
吸込側へ還流される。このようにして、油圧制御弁１０
を介してパワーシリンダ７へ送給される作動油は、第１
オリフィス５５、メインオリフィス５９及びサブオリフ
ィス６１による制御に基づく、図３に示す一定流量Ｑ１
に維持される。

【００３４】さらに油圧ポンプ１１の吐出量が増すと、
メインスプール４５の図２においての右動に伴う、ドレ
ン通路６３の収容孔４４への開口面積の増加と同時に、
各オリフィス５５、５９、６１の前後に生ずる差圧が増
加し、この差圧によって、サブスプール５４をサブスプ
ール用スプリング５８のばね力に抗して図２においての
左方に移動させ、第１オリフィス５５の開口面積を増大
させると共に、サブオリフィス６１を絞る。従って、油
圧制御弁１０を介してパワーシリンダ７に送給される作
動油は、サブオリフィス６１が絞られることに連れて漸
減し、遂には図３に示す流量Ｑ２となる。

【００３５】一方、本実施の形態では、油圧ポンプ１１
への動力伝達をクラッチ２５を介して必要に応じて切り
換えることにより、十分な操舵補助力の確保と燃費の向
上を併せて実現しているが、上記のクラッチ２５の接続
直後に油圧ポンプ１１のポンプ軸３１の回転数が急激に
増大するため、油圧ポンプ１１の吐出油量が急激に増大
する。これに伴ってパワーシリンダ７側への送給油量が
急峻に増大するに任せるとすると、図４に破線で示すよ
うに送給油量が急激に立ち上がってオーバーシュートし
た後、アンダーシュートするような過渡的変化となり、
操舵フィーリングに違和感を与えるおそれがある。

【００３６】これに対して、本実施の形態では、クラッ
チ２５の接続直後に油圧ポンプ１１の吐出油量が過渡的
に急激に増大しても、これに応動して過剰応答するサブ
スプール５４が可変オリフィスからなるサブオリフィス
６１を絞る或いは完全に閉塞することにより、油圧制御
弁１０側への送給油量を抑えることができる。しかも、
サブオリフィス６１が絞られることによって、サブオリ
フィス６１の前後の差圧が増大するため、一次圧力室４
６と二次圧力室４７間の差圧が増大し、この差圧を受け
たメインスプール４５及び補助弁６８が図２において右
方へ移動して、ドレン通路６３を開放し、油圧ポンプ１
１から導入油路４３に導かれた作動油の一部を、油圧ポ
ンプ１１の吸込側へ還流させる。したがって、図４に実
線で示すようなオーバーシュートのほとんどない送給油
量の過渡的変化となる。その結果、クラッチ２５接続時
の操舵フィーリングの違和感をなくすことができる。

【００３７】特に、サブスプール５４の応動を用いて可
変オリフィスからなるサブオリフィス６１を絞るように
しているので、過渡応答を容易に調整することができて
好ましい。また、油圧ポンプ１１の吐出側の油圧はステ
アリングホイール１の操作の有無に応じて高低に変化す
るが、これを圧力感応弁Ｖ４を介して利用する簡単な構
造にてクラッチ２５を切り換えることができて好まし
い。

【００３８】また、収容孔４４の両端を開放してあるの
で、収容孔４４内への弁構造の組込み等が行ない易く、
組立性が良い。図５は本発明の別の実施の形態に係る流
量制御機構Ｂ２を示している。図５を参照して、本実施
の形態の主に特徴とするところは下記である。すなわ
ち、サブスプール７５として、メインスプール７６と一
体に移動する段付きニードルを用いる。段付きニードル
からなるサブスプール７５は、先端側に円柱状の大径部
７５ａを有すると共に基端側に円柱状の小径部７５ｂを
有し、大径部７５ａと小径部７５ｂの間をテーパ部７５
ｃにて接続している。

【００３９】一端開放の収容孔４４の開放端部に固定さ
れる中空状のコネクタ７７は、一次圧力室４６側の開口
端に筒状のオリフィス形成体７８を挿入固定しており、
このオリフィス形成体７８の挿通孔７９内に、上記のサ
ブスプール７５が挿通されている。オリフィス形成体７
８の挿通孔７９の小径部８０と、サブスプール７５との
間に環状のオリフィス８１が形成される。このオリフィ
ス８１は、サブスプール７５の大径部７５ａ又は小径部
７５ｂがオリフィス形成体７８の挿通孔７９の小径部８
０内にある状態では、固定オリフィスとして機能し、テ
ーパ部７５ｃが挿通孔７９の小径部８０内にある状態で
は、可変オリフィスとして機能する。

【００４０】一方、メインスプール７６は一次圧力室４
６に面する端部に、サブスプール７５の基端部７５ｄを
取り付ける筒状突起からなる取付部８２を形成してい
る。また、メインスプール７６はドレン通路６３に面す
る周溝からなる環状の油室６９を形成しており、さら
に、この油室６９の底部を径方向に貫通する径方向孔８
３を形成すると共に、この径方向孔８３に連通して二次
圧力室４７に向かって開く軸方向孔８４を形成してい
る。

【００４１】軸方向孔８４の二次圧力室４７側の開口端
には、挿通孔８５を有する中空栓８６が固定され、この
中空栓８６に形成された弁座８７に、チェックばね８８
の付勢力をリテーナ８９を介して受けたボール弁９０を
適合させて、リリーフ弁９１が構成されている。リリー
フ弁９１は、連通孔６４及び通路６５を介して二次圧力
室４７に導かれる吐出通路４９の超過圧力をメインスプ
ール７６の軸方向孔８４及び径方向孔８３、並びに油室
６９を介してドレン通路６３に逃がす働きをする。９２
はフィルタである。図５において、図２の実施の形態と
同様に構成には同様の符号を付してその説明を省略して
ある。

【００４２】本実施の形態において、油圧ポンプ１１の
ポンプ軸３１の回転速度と吐出通路４９を通してパワー
シリンダ７へ送給される作動油の流量の関係の定常変化
は、図６に示すようになる。区間Ｓ１及びＳ２では、図
７（ａ）に示すようにサブスプール７５の小径部７５ｂ
がオリフィス形成体７８の挿通孔７９の小径部８０に挿
通し、区画Ｓ３では、図７（ｂ）に示すようにサブスプ
ール７５のテーパ部７５ｃが挿通孔７９の小径部８０に
挿通し、区間Ｓ４では図６に示すようにサブスプール７
５の大径部７５ａが挿通孔７９の小径部８０に挿通す
る。したがって、区間Ｓ１、Ｓ２及びＳ４が固定オリフ
ィスの状態となり、区間Ｓ３が可変オリフィスの状態と
なる。

【００４３】区間Ｓ１では、メインスプール７６がドレ
ン通路６３を閉じているため、導入油路４３から導入さ
れる作動油は全量が吐出通路４９を介してパワーシリン
ダ７側へ送給される。図６に示すように、ポンプ軸３１
回転速度の増大に応じてパワーシリンダ７かへの送給流
量がリニアに増大する。区間Ｓ２では、メインスプール
７６がドレン通路６３の一部を開放するため、パワーシ
リンダ７側へ必要な流量Ｑ１（図６参照）が送給される
一方で、これを上回る余剰流量がドレン通路６３を介し
て油圧ポンプ１１の吸込側へ戻されることになる。

【００４４】区間Ｓ３では、低圧時と高圧時とで異なる
変化をする。すなわち、区間Ｓ３での低圧時には、ポン
プ軸３１の回転速度が上昇するに伴って、一次圧力室４
６と二次圧力室４７との差圧が増大するため、メインス
プール７６がサブスプール７５を伴って二次圧力室４７
側（図５において右方）へ移動し、サブスプール７５の
テーパ部７５ｃが挿通孔７９の小径部８０にさしかかる
と、オリフィス８１が可変オリフィスとなって徐々に絞
りを強めるため、吐出流量が減少する。

【００４５】また、区間Ｓ３での高圧時には、ポンプ軸
３１の回転速度が上昇するに伴って、一次圧力室４６と
二次圧力室４７との差圧を受けたメインスプール７６が
二次圧力室４７側（図５においての右方）へ移動しよう
する一方で、一次圧力室４６と吐出通路４９との間の差
圧（可変オリフィスとしてのオリフィス８１の絞りによ
る圧力降下による差圧）を受けたサブスプール７５が吐
出通路４９側（図５においての左方）へ移動しようとす
る。このため、高圧時では、低圧時に比較して、メイン
スプール７６及びサブスプール７５の二次圧力室４７側
への移動量が少なくなるため、高圧時の流量（図６にお
いて一点鎖線で示す）が低圧時の流量（図６において
（図６において実線で示す）よりも流量が多くなる。

【００４６】区間Ｓ４での低圧時には、オリフィス８１
がサブスプール７５の大径部７５ａの周囲に形成される
固定オリフィスとなるので、図６に示す一定の流量Ｑ２
Ｌを吐出する。一方、区間Ｓ４での高圧時の流量（図６
に一点鎖線で示す）と低圧時の流量（図６に実線で示
す）関係は、区間Ｓ３の高圧時と低圧時の流量の関係と
同様であり、図６に示す一定の流量Ｑ２Ｈ（Ｑ２Ｈ＞Ｑ
２Ｌ）を吐出する。本実施の形態においても、クラッチ
２５の接続直後に油圧ポンプ１１の吐出油量が過渡的に
増大しても、これに応動してメインスプール７６及びサ
ブスプール７５が過剰応答させることができるので、図
４の実施の形態と同様にして、パワーシリンダ７側への
送給油量の過渡的変化としてオーバーシュートのほとん
どないものを得ることができ、その結果、クラッチ接続
直後の操舵フィーリングの違和感をなくすことができ
る。

【００４７】次いで、図８は本発明の別の実施の形態の
動力舵取装置の模式図を示している。本実施の形態で
は、還流油路１９、第１及び第２の弁機構Ｖ１，Ｖ２を
廃止し、これに代えて、クラッチ接続に際して、いわゆ
る半クラッチ状態を経て接続されるクラッチ２５Ａを用
いる。具体的には、図９を参照して、クラッチ２５Ａ
は、被動側部材３００に一体回転し且つ軸方向に移動自
在な複数のクラッチ板３２Ａと、クラッチ板３２と交互
に配置され駆動側部材２００と一体回転し且つ軸方向に
移動自在なクラッチ板３３Ａと、両クラッチ板３２Ａ，
３３Ａを圧接させるためのプレッシャープレート９３
と、油圧シリンダ３５の油室３５Ａ内の油圧力を受けて
プレッシャプレート９３を介して両クラッチ板３２Ａ及
び３３Ａを圧接させるためのクラッチピストン９４と、
プレッシャプレート９３とクラッチピストン９４との間
に介在する１又は複数の皿ばね９５とを備える。

【００４８】クラッチ板３２Ａは被動側部材３００に対
してスプライン嵌合され、被動側部材３００を介して図
８に示すキャリア３０と一体回転する。クラッチ板３３
Ａは駆動側部材２００に対してスプライン嵌合され、駆
動側部材２００を介して図８に示す駆動軸２０と一体回
転する。皿ばね９５は、その内径部や外径部が駆動側や
被動側の部材２００，３００に対して回転拘束されるス
プライン嵌合等の構造を採用していない。すなわち、皿
ばね９５は、プレッシャプレート９３とクラッチピスト
ン９４との間に挟持されて発生する摩擦力が高くなった
ときに、この摩擦力のみを介して、プレッシャプレート
９３及びクラッチピストン９４の一方又は双方に一体回
転可能に係合するようになっている。９６，９７は油圧
シリンダ３５の油室３５Ａを封止するためのシール部材
である。

【００４９】本実施の形態では、クラッチ２５Ａを接続
する際に、クラッチピストン９４の押圧力を皿ばね９５
を介して両クラッチ板３２Ａ，３３Ａに付与するので、
クラッチ板３２Ａ，３３Ａに付与される押圧力を緩やか
に上昇させることができる。その結果、プレッシャプレ
ート９３とこれに接するクラッチ板３２Ａとのスリップ
時間（いわゆる半クラッチの状態の時間）を長くさせる
ことができ、クラッチ接続時の急激な流量の上昇を抑え
ることができる。これにより、操舵トルクの変動を抑制
し、操舵フィーリングの違和感を抑制することができ
る。なお、皿ばね９５は駆動側又は被動側部材２００，
３００の何れか一方に回転を拘束される構造としても良
い。

【００５０】図１０は図９の実施の形態の変更例を示し
ている。図１０の実施の形態では、図９の実施の形態の
皿ばね９５に代えて、環状板からなる１ないし複数のス
ペーサ９８を介在させてある。スペーサ９８は、キャリ
ア３０及び駆動軸２０に連なる部材（例えば駆動側及び
被動側部材２００，３００）にスプライン嵌合させてい
ない低摩擦係数の部材にて形成される。スペーサ９８
は、プレッシャプレート９３とクラッチピストン９４と
の間に挟持されて発生する摩擦力が高くなったときに、
この摩擦力のみを介してプレッシャプレート９３及びク
ラッチピストン９４の一方又は双方に一体回転可能に係
合するようになっている。

【００５１】本実施の形態において、クラッチ２５Ａを
接続する際に、スペーサ９８を介してプレッシャープレ
ート９３とクラッチピストン９４との間にスリップを生
じさせることにより、半クラッチの状態を長めに実現す
ることができる。これにより、クラッチ接続時の急激な
流量の上昇を抑えて、操舵フィーリングの違和感を抑制
することができる。複数のスペーサ９８を介在させる場
合には、隣接するスペーサ９８間で必要時に確実にスリ
ップを生じさせ得るので、半クラッチ状態の達成が確実
である。

【００５２】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更
を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の動力舵取装置の全体構
成を示す模式図である。

【図２】動力舵取装置の油圧ポンプに適用される流量制
御機構の断面図である。

【図３】油圧ポンプの回転軸の回転速度とパワーシリン
ダ側への送給油量の関係を示す図である。

【図４】パワーシリンダ側への送給油量のクラッチ接続
時の過渡的変化を示す図である。

【図５】本発明の別の実施の形態の動力舵取装置の油圧
ポンプに適用される流量制御機構の断面図である。

【図６】図５の実施の形態において、油圧ポンプの回転
軸の回転速度とパワーシリンダ側への送給油量の関係を
示す図である。

【図７】（ａ）及び（ｂ）は図５の実施の形態におい
て、第２の弁機構の動作を示す図である。

【図８】本発明のさらに別の実施の形態の動力舵取装置
の全体構成を示す模式図である。

【図９】図８の実施の形態のクラッチの要部の断面図で
ある。

【図１０】図９の実施の形態の変更例を示すクラッチの
要部の断面図である。

【符号の説明】

７ パワーシリンダ ７ａ，７ｂ 油室 １０ 油圧制御弁 １１ 油圧ポンプ １３，１４ 油路 １５ 吐出油路（油路） ２３ 駆動源 ２４ 変速装置 ２５，２５Ａ クラッチ ３１ ポンプ軸 ３２，３３，３２Ａ，３３Ａ クラッチ板 ４３ 導圧油路 Ｖ１，Ｖ２ 流量制御弁 ５０ サブスプール収容孔（スプール収容孔） ５４ サブスプール（スプール） ５８ サブスプール用スプリング（付勢手段） ６１ サブオリフィス（可変オリフィス） ９３ プレッシャプレート ９４ クラッチピストン ９５ 皿ばね ９８ スペーサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速比を高低２速に切り換えるためのクラ
   ッチを含み、駆動源の動力を油圧ポンプに伝達する変速
   装置と、油圧ポンプの吐出油を油路を介して操舵補助力
   発生用のパワーシリンダの何れかの油室に択一的に送給
   する油圧制御弁と、低変速比側へのクラッチの切り換え
   に伴う油圧ポンプの吐出流量の過渡的増大に応答して、
   上記油路を介する流量を抑制する流量制御弁を備えるこ
   とを特徴とする動力舵取装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記流量制御弁は、ス
   プール収容孔に摺動自在に収容されスプール収容孔の前
   後の差圧に応動するスプールと、上記差圧に抗してスプ
   ールを一側へ付勢する付勢手段と、スプールの他側への
   移動に伴って流量を絞る可変オリフィスとを含むことを
   特徴とする動力舵取装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、油圧ポンプの吐
   出側をクラッチに連通する導圧油路を備え、導圧油路を
   介する油圧によってクラッチを切り換えさせることを特
   徴とする動力舵取装置。
4. 【請求項４】変速比を高低２速に切り換えるためのクラ
   ッチを含み、駆動源の動力を油圧ポンプに伝達する変速
   装置と、油圧ポンプの吐出油を油路を介して操舵補助力
   発生用のパワーシリンダの何れかの油室に択一的に送給
   する油圧制御弁とを備え、上記クラッチは、駆動側及び
   被動側のクラッチ板と、両クラッチ板にプレッシャプレ
   ートを介して圧接力を与えるクラッチピストンと、プレ
   ッシャプレートとクラッチピストンとの間に介在する皿
   ばねとを備えることを特徴とする動力舵取装置。
5. 【請求項５】変速比を高低２速に切り換えるためのクラ
   ッチを含み、駆動源の動力を油圧ポンプに伝達する変速
   装置と、油圧ポンプの吐出油を油路を介して操舵補助力
   発生用のパワーシリンダの何れかの油室に択一的に送給
   する油圧制御弁とを備え、上記クラッチは、駆動側及び
   被動側のクラッチ板と、両クラッチ板にプレッシャプレ
   ートを介して圧接力を与えるクラッチピストンと、プレ
   ッシャプレートとクラッチピストンとの間に介在し摩擦
   力のみを介して両者に回転を拘束され得る環状板からな
   るスペーサを備えることを特徴とする動力舵取装置。