JP2671399B2 - 動力舵取装置用操舵力制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明に係る動力舵取装置用操舵力制御装置は、自
動車の操舵力（ハンドルを回転させる為に要する力）を
軽減させる為の動力舵取装置（パワーステアリング）に
付設し、自動車の走行状態に応じて、適正な操舵力を得
られる様にするものである。

（従来の技術） 乗用車等、各種自動車の操舵力を軽減する為、パワー
ステアリングと呼ばれる動力舵取装置が広く使用されて
いる。

この様な用途に使用される動力舵取装置の構造は従来
から種々知られているが、一般的には、自動車用エンジ
ンによって駆動されるポンプから供給される圧油を動力
源とする油圧シリンダにより、ハンドルの回転によって
軸方向に駆動されるラック等の移動部材を押し引き等
し、この移動部材を駆動する為のハンドルを軽い力で回
転させられる様に構成されている。

ところで、この様な動力舵取装置によってハンドルの
操舵力を補助した場合、そのままでは操舵力が軽くなり
過ぎる場合が生じる。

即ち、車庫入れや狭い道路を走行する場合の様に、低
速（更には停止状態）でハンドルを大きく回す必要があ
る場合、運転者の負担を軽くする為、操舵力いを十分に
軽くする必要があるが、直進走行時、更には高速走行時
に、操舵力が進路を大きく変更する場合や低速走行時と
同様に軽いと、運転者に不安を与え、運転者の疲労を増
大させるだけでなく、運転者の意図に反した急激な進路
変更の原因となる為、危険でもある。

この為従来から、操舵力軽減の為の動力舵取装置に操
舵力制御装置を組み込む事により、自動車の運行状態に
応じて適切な操舵力を得られる様にしている。

この様な動力舵取装置用操舵力制御装置として従来か
ら、特公昭49−29653号公報、同54−5571号公報、特開
昭61−155058号公報等に開示されている様に、種々の構
造のものが知られ、更に実際に使用されているが、特開
昭61−155058号公報に開示された構造のものが、比較的
簡単な構造で、しかも大きな動力を要する事なく、操舵
力の調節範囲が大きい事から、好ましく使用される。

この従来の動力舵取装置用操舵力制御装置は、第３〜
４図に示す様に構成されている。尚、第３〜４図の内、
第３図は反力発生機構を組み込んだ油圧切り換え機構部
分の断面図、第４図は動力舵取装置の全体構成を示す為
の概念図である。

１は、次述するタンク２と共に油圧供給手段を構成す
る油圧ポンプで、自動車の走行用エンジン等によりベル
トを介して駆動され、タンク２から吸引した油を加圧し
て圧油とし、この圧油を、圧油配管３を通じて分配弁４
の送り込み口５に送り込む。この分配弁４は２個の吐出
口６、７を有しており、一方の吐出口６を、後述する切
り換え弁機構８を介して補助力付与シリンダ９に、他方
の吐出口７を、同じく切り換え弁機構８を介して反力発
生機構10の反力シリンダ11、11に、それぞれ連通自在と
している。

分配弁４に内蔵されたスプール12は、互いに反対位置
に設けられた圧縮ばね13とソレノイド14との力の釣り合
いにより、第４図の左右方向に移動して、上記２個の吐
出口６、７から吐出される圧油の割合を調節し、自動車
の運転状況に応じた操舵力補助を行なえる様にしてい
る。

即ち、舵角が大きい場合並びに車速が低い場合（或は
エンジンの回転数が低い場合）は、舵角センサ15並びに
車速センサ（或は回転数センサ）16からの信号により制
御器17が、ソレノイド14の押圧力を増してスプール12を
第４図の左方に移動させ、一方の吐出口６からの圧油吐
出量を多く、他方の吐出口７からの圧油吐出量を少なく
する。この結果、補助力付与シリンダ９による操舵力の
補助量が増し、反力発生機構10による反力発生量が減少
して、進路変更に要する操舵力が軽くなる。

反対に、舵角が小さい場合並びに車速が高い場合は、
舵角センサ15並びに車速センサ16からの信号により制御
器17が、ソレノイド14の押圧力を減少させてスプール12
を第４図の右方に移動させ、一方の吐出口６からの圧油
吐出量を少なく、他方の吐出口７からの圧油吐出量を多
くする。この結果、補助力付与シリンダ９による操舵力
の補助量が減少し、反力発生機構10による反力発生量が
増して、進路変更に要する操舵力が重くなる。

補助力付与シリンダ９と反力発生機構10とでの圧油の
給排を切り換える為の切り換え弁機構８は、運転席に設
けたハンドル等の操舵手段により捻り方向に回転駆動さ
れる中空管状の入力軸18の外周面に固設されたスプール
19と、このスプール19を捻り方向の回転自在に内嵌し、
スプール19との相対的位置変位により油圧回路の切り換
えを行なう円筒状のスリーブ20と、このスリーブ20を捻
り方向の回転を自在として内嵌したハウジング21と、上
記入力軸18の内側に挿入すると共に、一端を入力軸18の
基端部（第３図の上端部）に対して、ピン50により固定
したトーションバー22と、このトーションバー22の他端
にピン51により固定され、上記スリーブ20と同期して回
転自在とされた出力側ブロック23とから構成されてい
る。そしてこの出力側ブロック23と上記スリーブ20と
は、ピン52により互いに結合して、ハウジング21内で同
期して回転自在としている。

尚、この出力側ブロック23の先端部にはピニオン48を
固定し、このピニオン48を、本発明の実施例を示す第１
図の様に、舵取装置を構成するラック49に噛合させてい
る。

スプール19の外周面には、入力軸18の軸方向（第３図
の上下方向、第４図の表裏方向）に亙って複数の凹溝2
4、24を、隣り合う凹溝24、24同士の間に間隔をあけた
状態で形成しており、スリーブ20の内周面には、上記凹
溝24、24と同数の凹溝25、25を、やはり入力軸18の軸方
向に亙って、互いに間隔をあけて形成している。そし
て、スプール19に形成された複数の凹溝24、24の内、一
つ置きに存在する半数の凹溝24、24の底部には通孔26、
26を開口させ、この凹溝24、24と、トーションバー22の
外周面と入力軸18の内周面との間の排出空間27とを、互
いに連通させている。更に、この排出空間27は、ハウジ
ング21に形成した排出口28に一端を接続した排出管29を
通じて、前記タンク２に通じさせている。

スプール19の外周面に形成した凹溝24、24とスリーブ
20の内周面に形成した凹溝25、25とは、外力が加わらな
い場合、即ち、ハンドルが操作されず、入力軸18に一端
を結合したトーションバー22が自由状態にある場合は、
第４図に示す様に、両凹溝24、25が一部重なり合う様に
配列され、隣り合う凹溝24、24（或は25、25）同士が、
凹溝25（或は24）を介して互いに連通する様にしてい
る。

この為、ハンドル操作が行なわれない場合は、分配弁
４の吐出口６、７から吐出し、給油管30、31を介して切
り換え弁機構８のポート32、33から、スプール19の外周
面とスリーブ20の内周面との間の流路切り換え用空間34
内に送り込まれた圧油は、通孔26、26、排出空間27、排
出口28、排出管29を通じて、そのままタンク２に戻さ
れ、補助力付与シリンダ９と反力発生機構10とは、何の
仕事も行なわない。

尚、前記圧油配管３と、分配弁４の内側流路と、上記
吐出口６と、上記給油管30とが、前記油圧ポンプ１から
上記流路切り換え用空間34に圧油を供給する、第一の給
油路を構成する。同じく、上記圧油配管３と、分配弁４
の内側流路と、上記吐出口７と、上記給油管31とが、操
舵力を制御する為の反力発生用の圧油を上記流路切り換
え用空間34に供給する、第二の給油路を構成する。

進路変更の為のハンドル操作が行なわれ、例えば第４
図に矢印ａで示す様に、入力軸18に固定のスプール19が
捻り方向に回動した場合、トーションバー22の弾性的捻
れ変形に基づいて、スプール19とスリーブ20との位置関
係が、円周方向に亙って互いに変位し、ポート32、32が
（通孔26、26と連通する事なく）ポート35、35と、ポー
ト33、33が（通孔26、26と連通する事なく）ポート（或
は通孔）36、36と、それぞれ連通する様になる。

この結果、ポート32、32を通じて流路切り換え用空間
34内に送り込まれていた補助力付与用の圧油が、第一の
給排路37を通じて補助力付与シリンダ９に送り込まれ、
この補助力付与シリンダ９により操舵力の軽減を図る。
即ち、補助力付与シリンダ９は、例えば本発明の実施例
を示す第１図の様に、出力側ブロック23に固定のピニオ
ン48と噛合したラック49と直列に設けられており、圧油
の供給に伴なってこのラック49を、ピニオン48による駆
動方向と同じ方向に押し、ピニオン48によるラック49駆
動力の軽減を図る。

補助力付与シリンダ９の一端からの圧油送り込みに伴
ない、他端から排出された油は、第二の給排路38、ポー
ト39、39を通じて流路切り換え用空間34に戻され、通孔
26、26、排出空間27、排出口28、排出管29を介して、タ
ンク２に戻される。

この際、上記第二の給排路38と、上記ポート39、39
と、上記流路切り換え用空間34の一部と、上記通孔26、
26と、上記排出空間27と、上記排出管29とが、油を前記
油圧供給手段を構成するタンク２に油を戻す為のドレン
流路として機能する。尚、上記排出空間27と上記排出管
29とは、何れの場合もドレン流路の一部を構成するが、
ドレン流路の他の構造部分は、前記入力軸18の回転方向
により変わる。即ち、上記補助力付与シリンダ９の他端
からの圧油送り込みに伴ない、この補助力付与シリンダ
９の一端から油を排出する際には、第一の給排路37、前
記ポート35、35、上記流路切り換え用空間34の残部が、
上記ドレン流路の一部を構成する。

これと同時に、ポート33、33を通じて流路切り換え用
空間34に送り込まれた圧油が、ポート36、36から第三の
給排路40（第３図の例では、スリーブ20に穿設した通孔
41と、出力側ブロック23の外周面とハウジング21の内周
面との間に形成される短円筒状の隙間空間42）を通じ
て、前記反力シリンダ11、11の室11b、11bに送り込まれ
る。この反力シリンダ11、11内に嵌装された反力ピスト
ン43、43の中間部側面に形成した凹部44、44には、それ
ぞれ入力軸18の先端部外周に形成した突起45、45が係合
している為、反力シリンダ11、11内への圧油送り込みに
伴ない、入力軸18に捻り方向の力が加わる。

この力は、トーションバー22の捻れを少なくする方
向、即ち、第４図の矢印ａと逆の矢印ｂ方向に働く為、
ポート32、32とポート35、35とが連通し、補助力付与シ
リンダ９に圧油が送り込まれる様にする為には、反力ピ
ストン43、43により入力軸18に加えられる捻り方向の力
に打ち勝たなければならなくなる。即ち、反力ピストン
43、43により入力軸18に加えられる捻り方向の力は、操
舵力が軽くなり過ぎない様に、操舵力を制御する為に利
用される。

反力ピストン43、43による操舵力の制御が、操舵角や
車速によって切り換わる分配弁４により適正に保たれる
事は、前述の通りである。

反力シリンダ11、11の一端から圧油を送り込み、反力
ピストン43、43を移動させる事で、この反力シリンダ1
1、11の他端の室11a、11aから送り出された油は、第四
の給排路46（第３図の例では、入力軸18の外周面に形成
された凹溝47）を通じて流路切り換え用空間34に戻さ
れ、通孔26、26、排出空間27、排出口28、排出管29を介
して、タンク２に戻される。

入力軸18が、第４図の矢印ａと逆方向に回動した場合
は、上述の説明と給排経路が互いに逆になる以外、全く
同様の作用により、適正な操舵力が得られる。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の様に構成され、作用する従来の動力
舵取装置用操舵力制御装置に於いては、次に述べる様な
不都合を生じる。

即ち、操舵作業の実施に伴なって反力発生機構10の反
力シリンダ11、11内に圧油を送り込んだ場合、この圧油
により、ハウジング21に内嵌したスリーブ20に、このス
リーブ20を各反力シリンダ11、11から遠ざける方向の力
が加わる。

例えば、反力シリンダ11、11の一方の室11a、11aに圧
油を送り込み、他方の室11b、11bに存在する油を排出す
る場合、上記一方の室11a、11aに通じる凹溝47（第四の
給排路46）に面した、スリーブ20の一方の端面（第３図
の下端面）の内周寄り部分、即ち、第３図に於ける幅寸
法ａを有する円環状部分に、室11a、11aに加えられる油
圧がそのまま加わる。

又、反力シリンダ11、11の他方の室11b、11bに圧油を
送り込み、一方の室11a、11aに存在する油を排出する場
合、上記他方の室11b、11bに通じる通孔41及び隙間空間
42（第三の給排路40）に面した、スリーブ20の一方の端
面の外周寄り部分、即ち、第３図に於ける幅寸法ｂを有
する円環状部分に、室11b、11bに加えられる油圧がその
まま加わる。

一方、スリーブ20の他方の端面（第３図の上端面）
は、排出口28に対向しており、操舵作業を行なう際にも
油圧が加わらない。

この為、操舵作業を行なう際には、上述の様に、スリ
ーブ20に、反力シリンダ11、11から遠ざけようとする、
第３図で上向の力が加わる。

この様な力に基づいて、スリーブ20の動きが不良にな
るのを防止する為従来は、スリーブ20の他方の端面と入
力軸18との間にスラスト軸受53を設け、スリーブ20に加
わる油圧力に拘らず、このスリーブ20の動きが不良とな
らない様にしている。

しかしながら、上述の様なスラスト軸受53を設けた場
合に於いても、上記油圧力に基づいて、スリーブ20がス
ラスト軸受53に強く押し付けられる結果、このスラスト
軸受53が一種の固着状態となり、次にスリーブを回動さ
せる際に要する起動力が大きくなって、切り換え弁機構
８のヒステリシスが大きくなるだけでなく、切り換え時
に発生する騒音が大きくなってしまう。

更に、スラスト軸受53を設ける必要上、切り換え弁機
構８の軸方向に亙る寸法（第３図の上下寸法）が大きく
なり、動力舵取装置用操舵力制御装置の小型化を行ない
難くなってしまう。

本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置は、上述の様
な不都合を、何れも解消するものである。

（課題を解決する為の手段） 本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置は、前述した
従来の操舵力制御装置と同様に、ハンドル等の操舵手段
により捻り方向に回転駆動される中空管状の入力軸と、
この入力軸の外周面に固設されたスプールと、このスプ
ールを捻り方向の回転自在に内嵌し、スプールとの相対
的位置変位により油圧回路の切り換えを行なう円筒状の
スリーブと、このスリーブを捻り方向の回転を自在とし
て内嵌したハウジングと、上記入力軸の内側に挿入され
ると共に、一端を入力軸の基端部に対して固定されたト
ーションバーと、このトーションバーの他端に固定さ
れ、上記スリーブと同期して回転自在とされた出力側ブ
ロックと、この出力側ブロックの内側に、入力軸の軸心
と捻れの位置関係で形成された反力シリンダの中間位置
に内嵌され、入力軸の端部と係合した反力ピストンと、
操舵力補助用の圧油を、油圧供給手段からスプールの外
周面とスリーブの内周面との間の流路切り換え用空間に
供給する第一の給油路と、操舵力軽減用の補助力を発生
する補助力付与シリンダと上記流路切り換え用空間との
間で圧油の給排を行なう、第一、第二の給排路と、操舵
力を制御する為の反力発生用の圧油を流路切り換え用空
間に供給する第二の給油路と、上記反力シリンダの両端
部と上記流路切り換え用空間との間で圧油の給排を行な
う、第三、第四の給排路と、スプールとスリーブとの相
対的変位により、第一、第二の給排路の一方又は双方、
及び第三、第四の給排路の一方又は双方と、それぞれ連
通し、トーションバーの外周面と入力軸の内周面との間
の排出空間を通じて、油を上記油圧供給手段に戻すドレ
ン流路とから構成されている。

特に、本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置に於い
ては、上記第三、第四の給排路を、入力軸の内部に穿設
され、一端を上記流路切り換え用空間に、他端を反力シ
リンダの一端に、それぞれ通じさせる第一の通孔と、入
力軸の内部に穿設され、一端を流路切り換え用空間に、
他端を反力シリンダの他端に、それぞれ通じさせる第二
の通孔とから構成している。

更に、上記各通孔を送られる圧油が達する可能性のあ
る部分である、上記出力側ブロックの外周面とハウジン
グの内周面との間部分並びに上記入力軸の外周面と上記
出力側ブロックの内周面との間部分の一部で、上記各通
孔と上記スリーブの端面との間位置にシールリングを設
けている。そして、このシールリングにより、上記各通
孔から上記各周面同士の間に達した圧油が、更に上記ス
リーブの端面に達するのを防止している。

（作 用） 上述の様に構成される本発明の動力舵取装置用操舵力
制御装置により、操舵力の軽減を図ると同時に反力を発
生させ、運転状況に応じた適正な操舵力を得る様にする
作用自体は、前述した従来の制御装置と同様である。

特に、本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置の場合
には、反力シリンダに通じる第三、第四の給排路を、入
力軸の内部に穿設された第一、第二の通孔により構成す
ると共に、所定部位に設けたシールリングにより、上記
各通孔から上記各周面同士の間に達した圧油が、更にス
リーブの端面に達するのを防止している為、スリーブの
両端面には、常に油圧が加わらない状態となる。

この為スリーブは、所謂フローティング状態が支持さ
れ、スリーブを静止状態から回動させる際に要する起動
トルクが、極く小さくて済む様になる。

（実施例） 次に、図示の実施例を説明しつつ、本発明を更に詳し
く説明する。

第１〜２図は本発明の実施例を示しており、第１図は
断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図である。

18は、運転席に設けたハンドル等の操舵手段により捻
り方向に回転駆動される中空管状の入力軸で、この入力
軸18の中間部外周面には、前述した従来構造の場合と同
様、外周面に複数の凹溝24を形成したスプール19を固設
している。20は、このスプール19を捻り方向の回転自在
に内嵌した円筒状のスリーブで、このスリーブ20の内周
面には、複数の凹溝25、25を形成して、上記スプール19
との相対的位置変位により、油圧回路の切り換えを自在
としている。21は、このスリーブ20を捻り方向の回転を
自在として内嵌したハウジングで、このハウジング21に
は、スリーブ20の外周面にその全周に亙って形成した４
本の凹溝54〜57にそれぞれ通じるポート32、33、35、39
と、補助力付与、反力両シリンダ９、11から排出される
油を送り出す排出口28とが設けられている。

尚、上記４本の凹溝54〜57は、それぞれ通孔（第１、
３図には省略し、第２、４図に於いて、後述する様に、
連通するポートの符号を付している。）により、スリー
ブ20の内周面に形成された８本の凹溝25、25の内、適当
な２本の凹溝25、25と通じている。但し、第２図、及び
前述の第４図に於いては、図面の簡略化の為、ハウジン
グ21及び凹溝54〜57を省略し、スリーブ20に形成された
通孔に、それぞれの通孔が凹溝54〜57を介して連通する
ポートの符号を付している。

22は、上記入力軸18の内側に挿入されたトーションバ
ーで、一端を入力軸18の基端部に対してピン50により固
定し、他端に出力側ブロック23を、ピン51により固定し
ている。この出力側ブロック23とスリーブ20とはピン52
により結合し、出力側ブロック23とスリーブ20とが同期
して回転する様にし、出力側ブロック23の先端部に固定
したピニオン48を、舵取装置を構成するラック49に噛合
させている。

前記スプール19に形成された８本の凹溝24、24の内、
一つ置きに位置し、前記４本の凹溝54〜57と連通する通
孔を持たない４本の凹溝24、24の底部には通孔26、26を
開口させ、この凹溝24、24と、トーションバー22の外周
面と入力軸18の内周面との間の排出空間27とを連通させ
ている。この排出空間27は、入力軸18の中間部に穿設し
た通孔58、スリーブ20と出力側ブロック23との間に形成
された通油空間59を介して、上記ハウジング21に形成し
た排出口28に通じさせている。更に、この排出口28に一
端を接続した排出管29は、油圧供給手段のタンク２に通
じさせている。尚、入力軸18の上端部にも通孔60を形成
し、凹溝54から（スリーブ20の外周面とハウジング21の
内周面との間に設けたシールリング（符号省略）を越え
て）漏出した油により、スリーブ20の端面とハウジング
21との間の空間61内の圧力が上昇するのを防止してい
る。

上述の構成に就いては、一部を除き、前述した従来の
動力舵取装置用操舵力制御装置とほぼ同様であるが、本
発明の動力舵取装置用操舵力制御装置の場合、スプール
19とスリーブ20とから成る切り換え弁機構８と操舵力制
御用の反力シリンダ11、11とを結ぶ第三、第四の給排路
40、46を、入力軸18の内部に穿設された第一、第二の通
孔62、63を利用する事により構成している。

先ず、第三の給排路40を構成する為、入力軸18に穿設
された第一の通孔62は、一端をスプール19の外周面とス
リーブ20の内周面との間に存在する切り換え用空間34に
開口させている。そしてこの第一の通孔62の他端は、ト
ーションバー22の先端部と入力軸18の先端部内周面並び
に出力側ブロック23との間に形成された通油空間64に通
じさせている。更に、この通油空間64は、出力側ブロッ
ク23に形成した通孔65、及び出力側ブロック23の外周面
とハウジング21の内周面との間に形成された隙間空間42
を介して、反力シリンダ11、11の室11b、11b（第４図参
照）に通じている。

入力軸18の先端部外周面と出力側ブロック23の内周面
との間には、テフロンリング等のシールリング66を設
け、通油空間64に存在する圧油が、低圧の油が存在する
室11a、11aに漏出する事のない様にしている。同様に、
出力側ブロック23の外周面とハウジング21の内周面との
間で、上記隙間空間42を挟む位置には１対のシールリン
グ67、67を設け、隙間空間42に存在する圧油が、低圧の
油が存在する通油空間59に漏出する事のない様にしてい
る。

又、第四の給排路46を構成する為、入力軸18に穿設さ
れた第二の通孔63は、一端をスプール19の外周面とスリ
ーブ20の内周面との間に存在する流路切り換え用空間34
に開口させており、他端を反力シリンダ11、11の室11
a、11a（第４図）に、直接開口させている。

入力軸18の中間部外周面と出力側ブロック23の内周面
との間で、反力シリンダ11、11と前記通油空間59との間
位置にはシールリング68を設け、反力シリンダ11、11内
に存在する圧油が、低圧の油が存在する通油空間59に漏
出するのを防止している。

尚、図示の実施例の場合には、前記入力軸18の内周面
と前記トーションバー22の外周面との間にもシールリン
グを設けて、前記第一の通孔62内を送られる圧油が前記
排出空間27に漏出する事を防止している。但し、この排
出空間27は、前述した様に通孔58、60を通じてスリーブ
20の軸方向両端側に通じている。この為、上記排出空間
27内の圧力が、このスリーブ20を軸方向に押し動かす方
向に作用する事はない。従って、上記入力軸18の内周面
とトーションバー22の外周面との間のシールリングは、
圧油の浪費を防止する面からは必要であるが、本発明の
主目的である、スリーブ20を軸方向に動かす力をなくす
面からは、必ずしも必要ではない。従って、上記入力軸
18の内周面とトーションバー22の外周面との間の隙間
が、前記油圧ポンプ１の給油量に比較して十分に小さけ
れば、これら両周面同士の間のシールリングを省略する
事もできる。

上述の様に構成される本発明の動力舵取装置用操舵力
制御装置により、ハンドルを回転させる為の操舵力の軽
減を図ると同時に反力を発生させ、運転状況に応じた適
正な操舵力を得る様にする作用自体は、前述した従来の
制御装置と同様である。

即ち、進路変更の為のハンドル操作に伴ない、入力軸
18に固定のスプール19が捻り方向に回動すると、トーシ
ョンバー22の捻れに基づいてスプール19とスリーブ20と
の位置関係が、円周方向に亙って互いに変位し、ポート
32がポート35と、ポート33がポート36と、それぞれ連通
して、補助力付与用の圧油が、第一の給排路37を通じて
補助力付与シリンダ９に送り込まれ、この補助力付与シ
リンダ９により操舵力の軽減が図られる（第４図参
照）。

補助力付与シリンダ９の一端からの圧油送り込みに伴
ない、他端から排出された油は、第二の給排路38、ポー
ト39、凹溝56、スリーブに形成した通孔を通じて流路切
り換え用空間34に戻され、更に通孔26、26、排出空間2
7、通孔58、通油空間59、排出口28、排出管29を介し
て、タンク２に戻される。

これと同時に、ポート33を通じて流路切り換え用空間
34に送り込まれた圧油が、第一の通孔62、通油空間64、
通孔65、隙間空間42から成る第三の給排路40を通じて、
反力シリンダ11、11の室11b、11bに送り込まれ、この反
力シリンダ11、11内に嵌装された反力ピストン43、43を
介して入力軸18に、トーションバー22の捻れを少なくす
る方向の力を加え、操舵力が軽くなり過ぎない様にす
る。

反力シリンダ11、11の室11b、11bに圧油を送り込み、
反力ピストン43、43を移動させる事で、この反力シリン
ダ11、11の室11a、11aから送り出された油は、第二の通
孔63から成る第四の給排路46を通じて流路切り換え用空
間34に戻され、更に通孔26、26、排出空間27、通孔58、
通油空間59、排出口28、排出管29を介して、タンク２に
戻される。

操舵方向を反対にした場合（ハンドルによる入力軸18
の回動方向を逆にした場合）、圧油の給排方向が逆にな
るだけで、上述の作用と同様の作用が行なわれる事は、
前述した従来の操舵力制御装置の場合と同様である。

但し、本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置の場
合、反力シリンダ11、11の室11a、11bに通じる第三、第
四の給排路を40、46を、入力軸18の内部に穿設された第
一、第二の通孔62、63を利用して構成し、これら第一、
第二の通孔62、63により室11a、11bに送り込まれる圧油
が達する可能性のある部分にシールリング66〜68を設
け、この圧油がスリーブ20の端面に達するのを防止して
いる為、スリーブ20の両端面には、常に油圧が加わらな
い状態となり、このスリーブ20にスラスト方向の力が加
わるのを防止出来る。

即ち、室11a、11aに圧油を送り込み、この室11a、11a
内の油圧が上昇した場合に於いても、この油圧はシール
リング68によってシールされ、スリーブ20の一端面（第
１図の下端面）に達する事はなくなる。

又、室11b、11bに圧油を送り込む為、この室11b、11b
に通じる隙間空間42、通油空間64の油圧が上昇した場合
に於いても、この油圧はシールリング66、67によってシ
ールされ、低圧側の室11a、11aやスリーブ20の端面に達
する事はなくなる。

スリーブ20の他端面（第１図の上端面）には、元々油
圧が作用する事はない為、スリーブ20は、ハウジング21
内で浮いた状態で支持される、所謂フローティング状態
となり、スリーブ20を静止状態から回動させる際に要す
る起動トルクが、極く小さくて済む様になり、起動トル
クの増大に起因するヒステリシスや異音の発生を防止出
来る。

尚、上述の実施例に於いては、第一の通孔62と反力シ
リンダ11、11の室11b、11bとを、通油空間64、通孔65、
隙間空間42を介して、互いに連通させているが、第一の
通孔62も第二の通孔63と同様、直接、室11b、11bに開口
させても良い。この場合、室11b、11bの開口を、室11
a、11aと同様に塞げば、出力側ブロック23の外周面のシ
ールリング67、67は不要となる。

（発明の効果） 本発明の動力舵取装置用操舵力制御装置は、以上に述
べた通り構成され作用する為、切り換え弁機構を構成す
るスリーブにスラスト方向の力が加わる事がなくなり、
このスリーブが極く軽い力で動く様になって、操舵力制
御装置の動きが円滑になるだけでなく、使用時に異音が
発生する事もなくなる。

更に、スラスト軸受を廃止する事が出来る為、その分
だけ、装置の小型化を図る事が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１〜２図は本発明の実施例を示しており、第１図は断
面図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従来の
反力発生機構を組み込んだ油圧切り換え機構部分の断面
図、第４図は動力舵取装置の全体構成を示す為の概念図
である。 1:油圧ポンプ、2:タンク、3:圧油配管、4:分配弁、5:送
り込み口、６、7:吐出口、8:切り換え弁機構、9:補助力
付与シリンダ、10:反力発生機構、11:反力シリンダ、11
a、11b:室、12:スプール、13:圧縮ばね、14:ソレノイ
ド、15:舵角センサ、16:車速センサ（回転数センサ）、
17:制御器、18:入力軸、19:スプール、20:スリーブ、2
1:ハウジング、22:トーションバー、23:出力側ブロッ
ク、24、25:凹溝、26:通孔、27:排出空間、28:排出口、
29:排出管、30、31:給油管、32、33:ポート、34:流路切
り換え用空間、35、36:ポート、37:第一の給排路、38:
第二の給排路、39:ポート、40:第三の給排路、41:通
孔、42:隙間空間、43:反力ピストン、44:凹部、45:突
起、46:第四の給排路、47:凹溝、48:ピニオン、49:ラッ
ク、50、51、52:ピン、53:スラスト軸受、54、55、56、
57:凹溝、58:通孔、59:通油空間、60:通孔、61:空間、6
2:第一の通孔、63:第二の通孔、64:通油空間、65:通
孔、66、67、68:シールリング。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵手段により捻り方向に回転駆動される
   中空管状の入力軸と、この入力軸の外周面に固設された
   スプールと、このスプールを捻り方向の回転自在に内嵌
   し、スプールとの相対的位置変位により油圧回路の切り
   換えを行なう円筒状のスリーブと、このスリーブを捻り
   方向の回転を自在として内嵌したハウジングと、上記入
   力軸の内側に挿入されると共に、一端を入力軸の基端部
   に対して固定されたトーションバーと、このトーション
   バーの他端に固定され、上記スリーブと同期して回転自
   在とされた出力側ブロックと、この出力側ブロックの内
   側に、入力軸の軸心と捻れの位置関係で形成された反力
   シリンダの中間位置に内嵌され、入力軸の端部と係合し
   た反力ピストンと、操舵力補助用の圧油を、油圧供給手
   段からスプールの外周面とスリーブの内周面との間の流
   路切り換え用空間に供給する第一の給油路と、操舵力軽
   減用の補助力を発生する補助力付与シリンダと上記流路
   切り換え用空間との間で圧油の給排を行なう、第一、第
   二の給排路と、操舵力を制御する為の反力発生用の圧油
   を流路切り換え用空間に供給する第二の給油路と、上記
   反力シリンダの両端部と上記流路切り換え用空間との間
   で圧油の給排を行なう、第三、第四の給排路と、スプー
   ルとスリーブとの相対的変位により、第一、第二の給排
   路の一方又は双方、及び第三、第四の給排路の一方又は
   双方と、それぞれ連通し、トーションバーの外周面と入
   力軸の内周面との間の排出空間を通じて、油を上記油圧
   供給手段に戻すドレン流路とから成る動力舵取装置用操
   舵力制御装置に於いて、上記第三、第四の給排路を、入
   力軸の内部に穿設され、一端を上記流路切り換え用空間
   に、他端を反力シリンダの一端に、それぞれ通じさせる
   第一の通孔と、入力軸の内部に穿設され、一端を流路切
   り換え用空間に、他端を反力シリンダの他端に、それぞ
   れ通じさせる第二の通孔とから構成すると共に、上記各
   通孔を送られる圧油が達する可能性のある部分である、
   上記出力側ブロックの外周面とハウジングの内周面との
   間部分並びに上記入力軸の外周面と上記出力側ブロック
   の内周面との間部分の一部で、上記各通孔と上記スリー
   ブの端面との間位置にシールリングを設け、上記各通孔
   から上記各周面同士の間に達した圧油が、更に上記スリ
   ーブの端面に達するのを防止した事を特徴とする動力舵
   取装置用操舵力制御装置。