JP2509942Y2 - 動力舵取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、油圧反力機構を備えた動力舵取装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

動力舵取装置は、舵取ハンドルに加えられた入力に応
じてコントロールバルブを切換え、パワーシリンダの一
方の室内に圧油を導入することにより操向車輪に操舵補
助力を付与するようになっている。この動力舵取装置に
は、高速走行中にハンドルが軽くなりすぎて運転者に不
安感を与えることがないように、操舵反力を発生させる
油圧反力室と、その油圧反力を制御する制御手段とから
成る反力機構が設けられている。

このような反力機構の油圧を制御する手段として可変
オリフィスを用いたものは従来から知られている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記従来の反力機構を備えた動力舵取装置では、油圧
反力の制御手段として可変オリフィスを用いているた
め、構造が複雑で大型化し、しかもコスト高である。ま
た、部品点数が増加するという問題もある。

本考案は上記問題点を除くためなされたもので、動力
舵取装置の入口油圧に応じて反力室内の油圧を変化させ
るコントロール機能を、簡単な構造で得ることができる
動力舵取装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案に係る動力舵取装置は、オイルポンプから吐出
された圧油をコントロールバルブを介してパワーシリン
ダに給排することにより操舵補助力を付与するととも
に、車速に応じて吐出量の変動するポンプからの吐出油
を油圧反力室に導入して操舵反力を発生させるものであ
って、さらに、上記油圧反力室からタンクへの還流通路
にオリフィスを設けるとともに、上記油圧反力室とパワ
ーシリンダの両圧力室とを連通する通路を形成し、これ
ら両連通路内にそれぞれ固定オリフィスを設けたもので
ある。

〔作用〕

本考案に係る動力舵取装置では、オリフィスを介して
油圧反力室とパワーシリンダの両室が連通しているの
で、各室間の圧力差によって油圧反力室から圧油が流出
し、または流入することにより反力圧が制御される。

〔実施例〕

以下、本発明の第１実施例を、第１図〜第３図を参照
して説明する。

第１図において、符号（２）はギアハウジングであ
り、このギアハウジング（２）内のシリンダ（４）内に
は、ピストン（６）が摺動可能に嵌合され、このピスト
ン（６）によってシリンダ（４）内は２つの圧力室
（８），（10）に区画されている。ピストン（６）の側
面（第１図における下面）には、ラック（12）が形成さ
れており、このラック（12）には、図示しない操向車輪
に連動するセクタギア（14）が噛合し、ピストン（６）
の往復動に伴なって正逆回動するようになっている。

前記ピストン（６）の軸心部の孔（16）には、ボール
ねじ溝（18）が螺設されており、この溝（18）には、多
数のボール（20）を介しウォーム軸（出力軸）（22）が
嵌合している。前記ギアハウジング（２）の一端には、
バルブハウジング（24）の内筒部（24a）が嵌合され、
図示しないボルトによって固定されている。

このバルブハウジング（24）内には、前記ウォーム軸
（22）と軸線を一致させてスタブ軸（入力軸）（26）が
配設されており、一方、ウォーム軸（22）のスタブ軸
（26）側の端部には、筒部（22a）が形成され、前記ス
タブ軸（26）の先端部は、この筒部（22a）内に挿入さ
れ、ベアリング（28）を介して支持されている。これら
両軸（22），（26）は、それらの軸心の孔内に挿通され
るトーションバー（30）によって連結されており、また
ウォーム軸（22）の内面とスタブ軸（26）の外面との間
には、両軸（22），（26）の所定量の相対回転を許容す
るとともに、それ以上の回転は規制するようにフェイル
セーフが形成されている。前記スタブ軸（26）には、図
示しない舵取ハンドルが連結されるようになっている。

前記ウォーム軸（22）の筒部（22a）の先端内周面に
は、アウタバルブ（32）が一体に形成されており、一方
このアウタバルブ（32）に対応するスタブ軸（26）の外
周部には、筒状のインナバルブ（34）が装着され、ピン
（36）によりスタブ軸（26）に連結されている。そし
て、前記アウタバルブ（32）とインナバルブ（34）とに
より、ロータリタイプのコントロールバルブ（38）が構
成されている。

このコントロールバルブ（38）は、バルブハウジング
（24）に設けた入口ポート（40）を介してオイルポンプ
（図示せず）に接続されているとともに、バルブハウジ
ング（24）に設けた出口ポートを介してオイルタンク
（図示せず）に接続されている。そして、オイルポンプ
からの圧油は、舵取ハンドルの操作に伴なうコントロー
ルバルブ（38）の切換作動により、圧力室（８），（1
0）の一方に供給されるとともに、他方の圧力室がオイ
ルタンクに連通して両室（８），（10）間に圧力差が生
じ、この圧力差でピストン（６）が作動して操舵方向に
補助力が付与されるようになっている。

前記ウォーム軸（22）の筒部（22a）のスタブ軸（2
6）側の端部外周面には、ウォーム軸（22）およびスタ
ブ軸（26）をバルブハウジング（24）に対して回転自在
に支持するボールベアリング（44）のインナレース（44
a）が一体に形成されており、ボールベアリング（44）
のアウタレース（44b）は、バルブハウジング（24）の
段部とバルブハウジング（24）に螺装される押さえナッ
ト（46）とによって挾持固定されている。前記スタブ軸
（26）は、この押さえナット（46）にベアリング（48）
およびオイルシール（50）を介して回転自在に支持され
ており、押さえナット（46）の外面側には、カバー（4
9）が装着されている。

ウォーム軸（20）とスタブ軸（26）とが嵌合している
部分のシリンダ寄りには反力機構（51）が設けられてお
り、この反力機構（51）について第１図〜第３図により
詳細に説明する。ウォーム軸（22）の筒部（22a）に円
周方向等間隔で複数個（本実施例では３個）の半径方向
に貫通する円孔（52）が形成されている。これら各円孔
（52）内にはそれぞれ反力プランジャ（54）が摺動可能
に密嵌している。反力プランジャ（54）の内部側の端面
には円弧状の凹部が形成され、この凹部内にボール（5
6）が保持されている。一方、スタブ軸（26）の外周に
は、環状の大径部（26a）が設けられ、この大径部（26
a）に円周方向等間隔で３個所の、２つの対称な傾斜面
から成るＶ字状の溝（57）が形成されている。そして、
上記各円孔（52）内に嵌合された反力プランジャ（54）
の背面側の空間（油圧反力室）（55）内には、ギアハウ
ジング（２）に形成された供給通路（70）を介して、車
速の上昇に応じて吐出量の増加する車速ポンプ（68）か
らの吐出油が導入されるようになっている。

さらに、本実施例に係る動力舵取装置の反力機構に
は、第１図に拡大して示すような油圧反力の制御手段が
設けられている。ギアハウジング（２）に形成された車
速ポンプ（68）から油圧反力室（55）への供給通路（7
0）と、タンク（71）への還流口とを連通する還流通路
（72）内にオリフィス（74）が設けられており、車速ポ
ンプ（68）からの流量が増加するとこのオリフィス（7
4）の上流側の油圧が上昇して、油圧反力室（55）内に
車速に応じた操舵反力を生じさせる。

また、油圧反力室（55）への供給通路（70）と、上記
シリンダ（４）の両圧力室（８），（10）とを連通する
接続通路（76），（78）が形成され、これら両接続通路
（76），（78）内にそれぞれオリフィス（80），（82）
が設けられている。従って、油圧反力室（55）への供給
通路（70）とシリンダの両圧力室（８），（10）との間
で、その圧力差によってオイルが流出または流入するよ
うになっている。

以上の構成に係る反力機構（51）の作用について説明
する。

据切り時すなわち車速が零の時には、車速ポンプ（6
8）からの流量（Q_O）は零であるため、反力室（55）の
油圧は、シリンダの一方の室（８）または（10）からの
流入量（Q_L）または（Q_R）と他方の室への流出量（Ｑ′
_Ｌ）または（Ｑ′_Ｒ）との差によって生ずるが、この流
量差は少量であり、反力油圧は上昇しない。

低速時にコーナリング走行等を行う場合には、シリン
ダの一方の圧力室（８）または（10）の油圧が上昇して
も、供給通路（70）内の流量（Q_O）は少ないので反力圧
はあまり上昇しない。

中速走行時には、供給通路（70）の流量（Q_O）は増加
するが、シリンダ側が高圧になることはないため、供給
通路（70）への流入量（Q_L）または（Q_R）、流出量
（Ｑ′_Ｌ）または（Ｑ′_Ｒ）もそれほど増加しないの
で、反力圧はあまり大きくならない。

高速時は、供給通路（70）内の流量（Q_O）が大きくな
るため、直進時には、供給通路（70）からシリンダの両
圧力室（８），（10）へ流出するが一定の反力圧は保持
される。

Q_O−Ｑ′_Ｌ−Ｑ′_Ｒ …（ａ） 高速時にハンドルを左右いずれかに切り込むと、シリン
ダのいずれか一方の圧力室（８）または（10）の油圧が
上昇し、その圧力室から供給通路内へ流入し、他方の圧
力室へは流出する。

Q_O＋Q_R−Ｑ′_Ｌ …（ｂ） または、 Q_O＋Q_L−Ｑ′_Ｒ …（ｃ） 従って、高速の操舵時（ｂ），（ｃ）を直進時（ａ）と
比較すると、供給通路（70）内の流量（Q_O）は増大し、
反力圧は上昇する。

このように、車速ポンプ（68）から油圧反力室（55）
への供給通路（70）と、シリンダの両圧力室（８），
（10）とを連通する通路（76），（78）を形成し、これ
ら両通路（76），（78）にオリフィス（80），（82）を
設けたことにより、簡単な構造で動力舵取装置の入口油
圧（シリンダ圧）に応じて反力室（55）内の油圧を変化
させることができる。

なお、上記実施例では、油圧反力室（55）とタンク
（71）との間のオリフィス（74）は、ハウジング（22）
に形成した還流通路（72）内に設けたが、油圧反力室
（55）とタンク（71）とを連通する部分に設ければ良
く、例えば、プランジャ（54）に油圧反力室（55）と内
部の低圧側とを連通する細孔（54a）を形成し（第４
図）、または、ウォーム軸（20）の半径方向穴（52）の
壁に縦溝（52a）を形成し（第５図）、あるいは、プラ
ンジャ（54）の外周面に縦溝（54b）を形成する（第６
図）等であっても良い。また、第７図に示すように、ウ
ォーム軸（20）の反力室（55）とタンク圧室（84）との
間を実線で示す細孔（20b）あるいは破線で示す細孔（2
0c）で接続するようにしても良い。

第８図は第２の実施例を示すものであり、上記実施例
と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略す
る。シリンダ（４）の一方の圧力室（10）は、ウォーム
軸（22）に形成された軸方向通路（86）を介してボール
ベアリング（44）の周囲の空間（88）および内部の空間
に連通し、さらに、バルブハウジング（24）およびギア
ハウジング（２）に形成された通路（90），（92）を介
してバルブハウジング外周の環状溝（24b）に連通して
いる。また、他方の圧力室（８）は、ギアハウジング
（２）を軸方向に貫通する通路（94）およびバルブハウ
ジング（24）の通路（96）を介してコントロールバルブ
（38）の外周側の環状溝（98）に連通し、さらに、バル
ブハウジング（24）およびギアハウジング（２）の通路
（100），（102）を介して上記圧力室（10）と同様に環
状溝（24b）に連通している。そして、このギアハウジ
ング外周の環状溝（24b）は、通路（104），（106）を
介してタンク（71）への還流口へ連通している。

油圧反力室（55）と車速ポンプ（68）とを接続する通
路（70）の一部を構成する環状溝（22b）と、シリンダ
の両圧力室（８），（10）およびタンク（71）とを連通
する上記３本の通路内にそれぞれオリフィス（108），
（110），（112）が設けられている。この実施例でも上
記実施例と同様の効果を奏することができる。

第９図は上記各実施例の基本となる反力機構の一例を
示すものである。この例では、車速ポンプ（168）から
油圧反力室（155）への供給通路（170）と、タンク（17
1）への還流口（144）とを接続する通路（172）が形成
され、その通路（172）内にオリフィス（174）が設けら
れている。

〔考案の効果〕 以上述べたように本考案によれば、車速ポンプと油圧
反力室とを接続する通路から、シリンダの両圧力室およ
びタンクへ通じる３本の通路を形成し、これら各通路内
にそれぞれオリフィスを設けたことにより、極めて簡単
な構造により油圧反力を制御するコントロール機能を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る動力舵取装置の反力機
構を示す縦断面図、第２図は動力舵取装置全体の縦断面
図、第３図は反力機構の横断面図、第４図〜第７図はそ
れぞれ上記実施例の変形例を示す図、第８図および第９
図はそれぞれ他の実施例を示す図である。 （８），（10）……シリンダの圧力室、（55）……油圧
反力室、（68）……車速ポンプ、（71）……タンク、
（72）……タンクへの還流通路、（76），（78）……シ
リンダの圧力室と油圧反力室とを接続する通路、（7
4），（80），（82）……オリフィス。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】オイルポンプから吐出された圧油をコント
   ロールバルブを介してパワーシリンダに給排することに
   より操舵補助力を付与するとともに、車速に応じて吐出
   量の変動するポンプからの吐出油を油圧反力室に導入し
   て操舵反力を発生させる動力舵取装置において、上記油
   圧反力室からタンクへの還流通路にオリフィスを設ける
   とともに、上記油圧反力室とパワーシリンダの両圧力室
   とを連通する通路を形成し、これら両連通路内にそれぞ
   れ固定オリフィスを設けたことを特徴とする動力舵取装
   置。