JP5350336B2 - 油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラ - Google Patents

Description

本発明は、例えば、トラクタや田植機などの農業機械（走行機械）の全油圧式パワーステアリングシステムに採用される油圧コントローラに関するものである。

通常、全油圧式パワーステアリングシステムはステアリングホイールを回すことにより油圧コントローラのバルブ装置を切替え、油圧ポンプから送られた圧油をステアリングホイールの回転量に応じてステアリングシリンダに送っている。
ステアリングホイールの操作時に、ステアリングシリンダがエンドに達した場合、又は、タイヤが障害物により動きを止められた場合、それ以上、ステアリングホイールが回らなくなる。

しかし、油圧コントローラの構成部品には、隙間があるため、圧油の漏れが生じ、ステアリングホイールが少しずつ回転してしまう。この現象をハンドルスリップ現象といい、操縦者に不快感を与えないため、ある一定回転数以下であることが、全油圧式パワーステアリングシステムの性能の１つとして評価される。
前記ハンドルスリップ現象を軽減することができる油圧コントローラが特許文献１に開示されている。

この油圧コントローラは、ステアリングホイールによって操作されて圧油の方向を切り替えるバルブ装置と、このバルブ装置と連動機構を介して連動していてステアリングホイールの操作量に対応した量の圧油をステアリングシリンダに送るべく吐出するメータリングポンプとを備え、メータリングポンプは、トロコイド歯形の内歯を有するトロコイドステータと、このトロコイドステータの内歯と噛み合うトロコイド歯形の外歯を有するトロコイドロータとを備え、前記トロコイドステータを、メータリングポンプに対する圧油の入出力ポートを備えたプレートと、メータリングポンプのカバーとの間に固定している。

この油圧コントローラにあっては、ステアリングホイールの回転操作によってバルブ装置を操作すると、連動機構によってメータリングポンプのトロコイドロータを回転させてステアリングシリンダに対して圧油を吐出させる。
したがって、メータリングポンプの容積室の圧油がリークすると、トロコイドロータが動いて連動機構、バルブ装置を介してステアリングホイールが動いてしまう。

そこで、トロコイドロータにブレーキ力を与えるために、前記カバーとトロコイドロータとの間にプラグ部材を設けている。
この油圧コントローラにあっては、前記プラグ部材とカバーとの間に存在する圧油によりプラグ部材でトロコイドロータを押圧して該トロコイドロータをプレートに押し付けることによりトロコイドロータにブレーキ力を与えるようにしている。

特許３１８０１４１号公報

前記油圧コントローラにあっては、プラグ部材の外周縁部には、トロコイドロータ側からカバー側に向けて凹設状の環状のシール材嵌合部が段付き状に設けられている。
このシール材嵌合部はプラグ部材を構成する厚板材を切削することによって形成されており、プラグ部材は切削加工に不向きな形状であるためコスト高であるという問題がある。

そこで、本発明は、プラグ部材の大幅なコストダウンを図ることを課題とする。

前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、ステアリングホイール１３によって操作されて圧油の方向を切り替えるバルブ装置９を備え、このバルブ装置９と連動機構２３を介して連動していてステアリングホイール１３の操作量に対応した量の圧油をステアリングシリンダＳに送るべく吐出するメータリングポンプ１０を備え、このメータリングポンプ１０は、トロコイド歯形の内歯を有するトロコイドステータ８１と、このトロコイドステータ８１の内歯と噛み合うトロコイド歯形の外歯を有するトロコイドロータ８２とを備え、前記トロコイドステータ８１を、メータリングポンプ１０に対する圧油の入出力ポート８７を備えたプレート７９と、メータリングポンプ１０のカバー８０との間に固定し、前記カバー８０とトロコイドロータ８２との間にプラグ部材９４を設け、前記プラグ部材９４とカバー８０との間に存在する圧油によりプラグ部材９４でトロコイドロータ８２を押圧して該トロコイドロータ８２をプレート７９に押し付けることによりトロコイドロータ８２にブレーキ力を与えるようにした油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラにおいて、
前記プラグ部材９４をプレス加工可能な板材によって形成し、
該プラグ部材９４の外周縁側に、該外周縁側とトロコイドロータ８２との間に介在する環状のシール材９７を嵌合させる環状のシール材嵌合部９６を、該プラグ部材９４を構成する板材をプレス加工によって凹ませることにより形成したことを特徴とする。

また、プラグ部材９４に、トロコイドロータ８２側からカバー８０側に向けて突出する突部９９を、プラグ部材９４を構成する板材をプレス加工することによって形成するのがよい。
また、前記バルブ装置９をステアリングホイール１３の回転操作によって回転操作されるロータリバルブによって構成し、連動機構２３はバルブ装置９の回転動作に連動してトロコイドロータ８２を回転させるためのシャフト７６を備え、このシャフト７６は、トロコイドロータ８２の中心側に形成されたスプライン穴８４にスプライン嵌合するスプライン軸部７８を有し、プラグ部材９４を前記スプライン穴８４を塞ぐように設け、前記シール材嵌合部９６をスプライン穴８４の歯底円より径外側に位置するように設け、前記突部９９をプラグ部材９４の中心側に形成し、プラグ部材９４はシール材嵌合部９６と突部９９との間でトロコイドロータ８２を押圧するように構成するのがよい。

また、 前記環状のシール材嵌合部９６は、該プラグ部材９４を構成する板材をトロコイドロータ８２側からカバー８０側に向けて凹ませることにより形成されているのがよい。

本発明によれば、プラグ部材の外周縁側に、該外周縁側とトロコイドロータとの間に介在する環状のシール材を嵌合させる環状のシール材嵌合部を、該プラグ部材を構成する板材をプレス加工によって凹ませることにより形成したので、プラグ部材を安価に製作することができ、コストダウンを図ることができる。

図８のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図８のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 図８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図８のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 （ａ）は図１のＥ−Ｅ線矢視断面図、（ｂ）は図１のＦ−Ｆ線矢視断面図である。 （ａ）は図１のＧ−Ｇ線矢視断面図、（ｂ）は図１のＨ−Ｈ線矢視断面図図である。 （ａ）は図１のＪ−Ｊ線矢視断面図、（ｂ）は図１のＫ−Ｋ線矢視断面図図である。 （ａ）は油圧コントローラの右側面図、（ｂ）は油圧コントローラの左側面図、（ｃ）は油圧コントローラの背面図、（ｄ）は油圧コントローラの図正面である。 本発明の要部の側面断面図である。 メータリングポンプの背面図である。 全油圧式パワーステアリングシステムの油圧回路図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１〜８，図１１において、符号１は、車両の全油圧式パワーステアリングシステムに採用される油圧コントローラ（パワステコントローラ）である。
先ず、この油圧コントローラ１を、図１１の油圧回路を参照して概略説明する。
油圧コントローラ１は、油圧ポンプＰからの圧油を入力するポンプポート２と、圧油をタンクＴへと排出するためのタンクポート３と、ステアリングシリンダＳの左側油室４Ｌに油圧ホース等の油圧管路を介して接続される第１シリンダポート５と、ステアリングシリンダＳの右側油室４Ｒに油圧ホース等の油圧管路を介して接続される第２シリンダポート６とを有する。

前記ステアリングシリンダＳは、シリンダ内がピストン７によって左側油室４Ｌと右側油室４Ｒとに分けられ、左右操向輪のナックルアームに連動連結される左右一対のピストンロッド８Ｌ，８Ｒを有する。
また、油圧コントローラ１は、バルブ装置９（ステアリングバルブ）と、メータリングポンプ１０と、リリーフ弁１１と、チェック弁１２とを有する。

前記バルブ装置９は、ステアリングホイール１３によって操作されて圧油の方向を切り替えるものであり、中立位置１４と、通常操作位置１５Ｌ，１５Ｒと、エンド位置１６Ｌ，１６Ｒとに切替自在である。
より具体的には、ステアリングホイール１３を左右一方に通常操作すると一方の通常操作位置１５Ｌ，１５Ｒに切り替わり、他方に通常操作すると他方の通常操作位置１５Ｌ，１５Ｒに切り替わる。また、ステアリングホイール１３を左右一方にストロークエンドまで切ると一方のエンド位置１６Ｌ，１６Ｒに切り替わり他方にストロークエンドまで切ると他方のエンド位置１６Ｌ，１６Ｒに切り替わる。

また、バルブ装置９は、ポンプポート２に給油路１７を介して接続され、タンクポート３に排油路１８を介して接続され、一対のメータリング油路１９Ａ，１９Ｂによってメータリングポンプ１０に接続され、第１出力路２１を介して第１シリンダポート５に接続され、第２出力路２２を介して第２シリンダポート６に接続されている。
前記メータリングポンプ１０は、ステアリングホイール１３の回転の度合いに応じた油量を計量してステアリングシリンダＳに供給するものであり、このメータリングポンプ１０はバルブ装置９と連動機構２３を介して連動されていて、ステアリングホイール１３の回転操作によってバルブ装置９を操作した際の該バルブ装置９の動きに連動して動くように構成されている。

前記構成の油圧コントローラ１にあっては、バルブ装置９が中立位置１４にあるときには、ポンプポート２から流入して給油路１７を介してバルブ装置９に供給された圧油は、バルブ装置９内を通って排油路１８に至りタンクポート３から排出される。
また、例えば、ステアリングホイール１３を中立位置から左側に切ると、バルブ装置９は、中立位置１４から一方の通常位置１５Ｌ又は一方のエンド位置１６Ｌに切り替わり、油圧ポンプＰからの圧油が一方のメータリング油路１９Ａを介してメータリングポンプ１０に供給され、該メータリングポンプ１０から吐出した圧油は、他方のメータリング油路１９Ｂから第２出力路２２を経て第２シリンダポート６から出力されて、ステアリングシリンダＳの右側油室４Ｒに供給される。一方、ステアリングシリンダＳの左側油室４Ｌから排出された油は第１出力路２１、排油路１８、タンクポート３を経てタンクＴドレンされる。これによって、操向輪が左側に操向操作される。

また、ステアリングホイール１３を中立位置から右側に切ると、バルブ装置９は、中立位置１４から他方の通常位置１５Ｒ又は他方のエンド位置１６Ｒに切り替わり、油圧ポンプＰからの圧油が前記他方のメータリング油路１９Ｂを介してメータリングポンプ１０に供給され、該メータリングポンプ１０から吐出した圧油は、前記一方のメータリング油路１９Ａから第１出力路２１を経て第１シリンダポート５から出力されて、ステアリングシリンダＳの左側油室４Ｌに供給される。一方、右側油室４Ｒから排出された油は第２出力路２２、排油路１８、タンクポート３を経てタンクＴドレンされる。これによって、操向輪が右側に操向操作される。

前記リリーフ弁１１は、油路を介して前記給油路１７と排油路１８とに接続されていて、給油路１７の圧が設定圧以上になると開いて給油路１７から排油路１８へと圧油を逃がすように構成されている。
前記チェック弁１２は、給油路１７と排油路１８とを接続する油路に、油圧ポンプＰの駆動時は給油路１７から排油路１８への圧油流通を阻止し、油圧ポンプＰ停止時は排油路１８から給油路１７への圧油流通を許容できるように介装されている。

次に、図１〜１０を参照して、前記油圧コントローラ１の具体的構造を説明する。
油圧コントローラ１のバルブ装置９はロータリバルブからなり、バルブボディ２４に貫通形成された弁孔２５内に、該弁孔２５と同心状で且つ軸心回りに回転自在に配置された筒体からなるスリーブ２６と、このスリーブ２６内に、該スリーブ２６と同心状で且つ軸心回りに相対回転自在に配置されたスプール２７とを有する。

以下の説明において、弁孔２５の軸心（ロータリバルブ９の回転軸心）方向一端側（図１において符号Ｘで示す）を前端側、該軸心方向他端側（図１において符号Ｙで示す）を後端側として説明する。
バルブボディ２４には、弁孔２５に平行な第１〜４油孔２８，２９，３０，３１が該バルブボディ２４の後面から前方に向けて形成されている。

また、バルブボディ２４には、弁孔２５に平行な軸方向流通路３２が該バルブボディ２４の後面から前方に向けて形成されている。この軸方向流通路３２は弁孔２５の周囲に、周方向に間隔をおいて複数（７つ）形成されている。
各軸方向流通路３２は、前端側において第１連通孔３３によって弁孔２５に連通し、中途部において第２連通孔３４によって連通している。

また、弁孔２５の内周面には第１〜４周溝３６，３７，３８，３９が前から後へと順に形成されている。
前記第１油孔２８の前方には、該第１油孔２８の前端から前方に延びる吸込油路４０が形成され、この吸込油路４０は第３連通孔４１を介して前記第１周溝３６に連通している。

また、この吸込油路４０は第１油孔２８より径小に形成され、該吸込油路４０と第１油孔２８との接続部分に、第１油孔２８から吸込油路４０への圧油の流通を阻止し且つ吸込油路４０から第１油孔２８への圧油の流通を許容できるように前記チェック弁１２が設けられている。
第１油孔２８は前記チェック弁１２より後方側で第４連通孔４２を介して第３周溝３８に連通している。

また、第２油孔２９は第５連通孔４３を介して第１周溝３６に連通し、第３油孔３０は第６連通孔４４を介して第４周溝３９に連通し、第４油孔３１は第７連通孔４５を介して第２周溝３７に連通している。
また、バルブボディ２４には、前記リリーフ弁１１が組み込まれている。
このリリーフ弁１１は、バルブボディ２４の前面から後方に向けて形成された第１装着孔４６と、この第１装着孔４６より径小に形成されていて該第１装着孔４６から後方に延びる第２装着孔４７と、第２装着孔４７に前方側から挿入されたポペット４８と、ポペット４８を後方に付勢するように第１装着孔４６内に設けられたスプリング４９とを有する。

第１装着孔４６の前部側には、プラグ５０がネジ着されている。
第１装着孔４６は第８連通孔５１を介して第１周溝３６に連通され、第２装着孔４７は第９連通孔５２を介して第３周溝３８に連通している。
スリーブ２６の前端側には内外周溝５３，５４が形成され、これら内外周溝５３，５４は、スリーブ２６に径方向貫通状に形成された第１通路５６によって連通されていると共に、前記外周溝５４は前記第１周溝３６に連通している。

前記第１通路５６は、スリーブ２６の周方向に間隔をおいて複数（図例では６つ）形成されている。
また、スリーブ２６には、第１通路５６の後方に径方向一対のピン支持孔５７が径方向貫通状に形成されていると共に、このピン支持孔５７の後方に、径方向貫通状の第２〜７通路５８，５９，６０，６１，６２，６３が後方に向けて順に形成されている。

第２通路５８は第２周溝３７に連通し、第３通路５９は第１連通孔３３と前後方向に関して対応する位置に形成され、第４通路６０及び第５通路６１は第３周溝３８に連通し、第６通路６２は第２連通孔３４と前後方向に関して対応する位置に形成され、第７通路６３は第４周溝３９に連通している。
また、第２通路５８及び第７通路６３は径方向一対形成され、第３〜６通路５９，６０，６１，６２は周方向に間隔をおいて複数（６つ）形成されている。

スプール２７は中空状に形成され、該スリーブ２６の中空部６４は、前端側が閉塞状で、後方に開口状とされている。
このスプール２７の前端側には、バルブボディ２４から前方に突出するように、スプライン軸部６５が一体形成され、このスプライン軸部６５に、ステアリングホイール１３と一体回動するハンドル軸が連動連結されていて、ステアリングホイール１３の回転操作に連動してスプール２７が回転操作されるよう構成されている。

また、スプール２７の前部には、スリーブ２６に形成された一対のピン支持孔５７に対応する位置に形成されたピン挿通孔６６が一対設けられている。
一方のピン支持孔５７から他方のピン支持孔５７にわたってスプール２７の軸心に直交するように配置されたピン６７が挿通されている。
ピン支持孔５７はピンと略同径とされてピン６７の端部側が内嵌され、ピン挿通孔６６はピン支持孔５７に対して径大であり、ピン６７とピン挿通孔６６との間の隙間分スプール２７とスリーブ２６とが相対回転可能とされている。

また、ピン挿通孔６６はスリーブ２６の前記内周溝５３に連通している。
また、前記ピン６７の前方側において、スプール２７とスリーブ２６とにわたって板ばねからなるセンタリングバネ６８が設けられており、スプール２７が中立位置からスリーブ２６に対して回転したときにセンタリングバネ６８が弾性変形し、該センタリングバネ６８によってスプール２７に対してスリーブ２６が中立位置に向けて付勢されて、スリーブ２６がスプール２７の回転に追従するようになっている。

センタリングバネ６８を挿通するバネ挿通孔は、スプール２７及びスリーブ２６を貫通して形成されている。
スプール２７の外周面には、スリーブ２６に形成された第３通路５９に連通する第５周溝６９と、中立時に第４通路６０と第５通路６１とを連通させる切欠溝７０と、スリーブ２６に形成された第６通路６２に連通する第６周溝７１とが形成されている。

また、スプール２７には、前記第２通路５８と前後方向に関して対応する位置に設けられた第１の逃し孔７２と、中立時に切欠溝７０を介して第４通路６０と第５通路６１に連通する第２・３の逃し孔７３，７４と、前記第７通路６３と前後方向に関して対応する位置に設けられた第４の逃し孔７５とが径方向貫通形成されている。
スプール２７の中空部６４内には、該スプール２７の軸心に対して傾斜して配置されたシャフト７６が配置され、このシャフト７６の前端側は二股状に形成され、この二股部７７に前記ピン６７が挿入されている。

また、シャフト７６の後端側は中空部６４から後方に突出していると共に、該シャフト７６後端側にスプライン軸部７８が形成されている。
前記メータリングポンプ１０はバルブボディ２４の後面側に取付固定されている。
このメータリングポンプ１０とバルブボディ２４との間にはプレート７９が介装され、メータリングポンプ１０の後面側にはカバー８０が配置されている。

メータリングポンプ１０は、トロコイド歯形の内歯を有するトロコイドステータ８１と、このトロコイドステータ８１の内歯と噛み合うトロコイド歯形の外歯を有するトロコイドロータ８２とから主構成されたトロコイド式のロータリポンプからなる。
本実施形態では、トロコイドステータ８１の歯数は７であり、トロコイドロータ８２歯数は６であり、トロコイドステータ８１とトロコイドロータ８２との間には容積室８３が形成されている。このメータリングポンプ１０は、ステアリングホイール１３の回転に連動するトロコイドロータ８２の自公転運動によりステアリングホイール１３の回転に応じた油量を計量（吐出）するようになっている。

トロコイドロータ８２の中心側にはスプライン穴８４が形成されている。
バルブボディ２４の後部、プレート７９、トロコイドステータ８１及びカバー８０の外形状は同径の円柱状に形成されている。
トロコイドステータ８１、カバー８０及びプレート７９は、後方からカバー８０、トロコイドステータ８１及びプレート７９を貫通してバルブボディ２４に形成されたネジ孔８５に螺合されたボルト８６によってバルブボディ２４に取付固定されている。

前記プレート７９には、トロコイドステータ８１の各歯底に対応する位置に、前後方向貫通状の入出力ポート８７が形成され、各入出力ポート８７はバルブボディ２４に形成された前記軸方向流通路３２に連通している。したがって、前記軸方向流通路３２はトロコイドステータ８１の各歯底の数に対応する数形成されている。
また、プレート７９の中心側には前記シャフト７６の後端側を挿通させるためのシャフト挿通孔８８が形成され、シャフト７６後端側のスプライン軸部７８はトロコイドロータ８２のスプライン穴８４とスプライン嵌合している。

したがって、ステアリングホイール１３の回転操作によってスプール２７が回転動作し、該スプール２７の回転動作に追従してスリーブ２６が回転すると、ピン６７を介してシャフト７６が偏心回転運動（すりこぎ運動）してトロコイドロータ８２をトロコイドステータ８１内で回転させるようになっている。
そして、ステアリングホイール１３の回転操作量に連動してトロコイドロータ８２が回転すると、隣接する３つの入出力ポート８７が吸入側となってメータリングポンプ１０内に圧油が吸入されると共に、他の隣接する３つの入出力ポート８７が吐出側となってステアリングシリンダＳに対して圧油が出力される。

また、ステアリングホイール１３の回転方向に応じてトロコイドロータ８２の回転方向が変わることにより、吐出側と吸入側とが逆になる。
前記ピン６７とシャフト７６によって、メータリングポンプ１０とバルブ装置９と連動する前記連動機構２３が構成されている。
前記バルブボディ２４に形成された前記第１〜４油孔２８，２９，３０，３１には、後方からカバー８０、トロコイドステータ８１及びプレート７９を貫通して各油孔２８，２９，３０，３１の後端側に形成した雄ネジに螺合された第１〜４油圧継手８９，９０，９１，９２が接続され、第１油圧継手８９の後端のポートがポンプポート２とされ、第２油圧継手９０の後端のポートがタンクポート３とされ、第３油圧継手９１の後端のポートが第１シリンダポート５とされ、第４油圧継手９２の後端のポートが第２シリンダポート６とされている。

前記構成の油圧コントローラ１にあっては、バルブ装置９の中立時にあっては、ポンプポート２から流入した油圧ポンプＰからの圧油は、第１油圧継手８９、第１油孔２８、第４連通孔４２、第３周溝３８、第４、５通路６０，６１、第２・３の逃し孔７３，７４等を介して、スプール２７の中空部６４に入り、この中空部６４からピン挿通孔６６、内周溝５３、第１通路５６、外周溝５４、第１周溝３６、第５連通孔４３、第２油孔２９、第２油圧継手９０等を介してタンクポート３から排出される。

一方、ステアリングホイール１３を左に切ったときは、スプール２７の外周面に形成された油溝によって第４通路６０が第６周溝７１に連通し、他の油溝によって第５周溝６９が第２通路５８に連通する。
これによって、ポンプポート２からの圧油は、第４通路６０から第６周溝７１、第６通路６２、第２連通孔３４、軸方向流通路３２、入出力ポート８７を経てメータリングポンプ１０の容積室８３に入る。このとき、前述したように隣接する３つの入出力ポート８７が吸入側となり、他の隣接する３つの入出力ポート８７が吐出側となる。メータリングポンプ１０から吐出された圧油は、入出力ポート８７、軸方向流通路３２、第１連通孔３３、第３通路５９、第５周溝６９、第２通路５８、第２周溝３７、第７連通孔４５、第４油孔３１、第４油圧継手９２を介して第２シリンダポート６から出力される。

このとき、ステアリングシリンダＳからの戻りの油は、第１シリンダポート５、第３油穴３０、第６連通孔４４、第４周溝３９、第７通路６３、第４逃し孔７５を介してスプール２７の中空部６４内に至り、ここからタンクポート３へと流れる。
また、ステアリングホイール１３を右に切ったときは、スプール２７の外周面に形成された油溝によって第４通路６０が第５周溝６９に連通し、他の油溝によって第６周溝７１が第７通路６３に連通する。

これによって、ポンプポート２からの圧油は、第４通路６０から第５周溝６９、第３通路５９、第１連通孔３３、軸方向流通路３２、入出力ポート８７を経てメータリングポンプ１０の容積室８３に入る。
すなわち、ステアリングホイール１３を左に切ったときに対して、吸入側と吐出側とが逆転する。

メータリングポンプ１０から吐出された圧油は、入出力ポート８７、軸方向流通路３２、第２連通孔３４、第６通路６２、第６周溝７１、第７通路６３、第４周溝３９、第６連通孔４４、第３油孔３０、第３油圧継手９１を介して第１シリンダポート５から出力される。
このとき、ステアリングシリンダＳからの戻りの油は第２シリンダポート６、第４油穴３１、第７連通孔４５、第２周溝３７、第２通路５８、第１逃し孔７２を介してスプール２７の中空部６４内に至り、ここからタンクポート３へと流れる。

前記トロコイドロータ８２の後面中心側には、該トロコイドロータ８２の中心を中心とする円形状の凹部９３が後方から前方に向けて凹設することで形成されている。この凹部９３は、スプライン穴８４の歯底円よりも径大に形成されている。
この凹部９３内には、スプライン穴８４を後方から塞ぐように正面視円形状のプラグ部材９４が設けられている。このプラグ部材９４は、プレス加工可能な金属板材からなり、凹部９３の内径と略同じ外径に形成されている。

このプラグ部材９４とスプライン軸部７８との間にはヒラザガネ９５が介装されている。
また、このプラグ部材９４は、ステアリングシリンダＳがエンドに達した場合や、タイヤが障害物により動きを止められた場合において、油圧コントローラ１の構成部品の圧油の漏れによってステアリングホイール１３が少しずつ回転してしまうという、ハンドルスリップ現象を軽減すべくトロコイドロータ８２にブレーキ力を与える役目を有する。

すなわち、プラグ部材９４の背面（後面）には、メータリングポンプ１０の容積室８３から漏れ出た油がトロコイドロータ８２とカバー８０との接当面間を流れて侵入する。
そして、ステアリングホイール１３の操作時に、ステアリングシリンダＳがエンドに達した場合、又は、タイヤが障害物により動きを止められた場合などにおいて、油圧コントローラ１のリリーフ弁１１が開き、この油圧リリーフ時に、プラグ部材９４の背面の油の圧が高圧となり、この圧油によってプラグ部材９４が前方に押圧されることにより、該プラグ部材９４がトロコイドロータ８２をプレート７９に押し付け、摩擦ブレーキ力を発生させる。これによって、ハンドルスリップ現象を軽減させるのである。

また、プラグ部材９４は、外周縁側に、プラグ部材９４を構成する板材自体を全周にわたって後方側に凹ませることにより形成されたシール材嵌合部９６が設けられており、このシール材嵌合部９６の前面側にＯリングからなるシール材９７が嵌合されている（すなわち、本実施形態では、環状のシール材嵌合部９６は、該プラグ部材９４を構成する板材をトロコイドロータ８２側からカバー８０側に向けて凹ませることにより形成されている）。

前記シール材嵌合部９６はスプライン穴８４の歯底円より径外側に位置するように設けられていて、前記シール材９７は、スプライン穴８４の歯底円よりも径外側で凹部９３の奥面９８に接当している。
また、プラグ部材９４の中心側（中央部）には、該プラグ部材９４を構成する板材自体を後方に向けて突出させることにより形成された球面状の突部９９が設けられている。

このプラグ部材９４は、一枚の金属板材をプレス加工することにより、前記シール材嵌合部９６及び突部９９が形成されている（プラグ部材９４はプレス加工によって成形されている）。
前記突部９９を圧力（油圧）による押付力の方向に対し逆方向へ突起させるように設けることにより、プレス成形可能な金属板材でプラグ部材９４を形成しても、該プラグ部材９４の強度を確保することができる。

また、突部９９はスプライン穴８４の刃先円の内側に対応する位置に位置していて、プラグ部材９４によるトロコイドロータ８２押圧に寄与しない部分に形成されているので、プラグ部材９４の機能に問題はない。
また、突部９９の形状は、球面状に限定されることはなく、例えば、有底円筒状であってもよい。

プラグ部材９４のシール材嵌合部９６と突部９９との間は、前後方向に直交する面に沿う平坦状の環状壁とされ、この環状壁がトロコイドロータ８２を押圧する押圧部１００とされており、この押圧部１００は、トロコイドロータ８２のスプライン穴８４の歯の背面に接当している。
また、シール材嵌合部９６を、プレス加工によってプラグ部材９４を構成する板材自体を全周にわたって後方側に凹ませたことにより、押圧部１００を背面側からみると、後方から前方に向けて凹んでおり（油溜まり空間が形成され）、該押圧部１００とカバー８０との間が、メータリングポンプ１０の容積室８３から漏れ出てトロコイドロータ８２とカバー８０との接当面間を流れる圧油が侵入する圧力室１０１となっている。

そして、油圧リリーフ時に、この圧力室１０１内の圧が高圧となって、プラグ部材９４によってトロコイドロータ８２をプレート７９に押し付ける押圧力が発生する。
シール材嵌合部９６の後面はカバー８０に接当しており、突部９９の後端部は、本実施形態では、カバー８０に接触していなく、若干隙間がある。なお、突部９９の後端部はカバー８０に接触するように構成されていてもよい。

前記プラグ部材９４はトロコイドロータ８２と一緒に動く。
前記油圧コントローラ１にあっては、エンジンＯＦＦ時などにおいて、油圧ポンプＰからの圧油の供給がなくなった際にも、ステアリングホイール１３が動作するように、タンクＴ側の油を吸込油路４０からチェック弁１２を介して第１油孔２８に流すことのできるハンドルポンプ性能を備えている。

このハンドルポンプ性能を実現するための部品として、前記チェック弁１２のボール１０２のほか、このボール１０２の可動域を制限する可動域制限要素１０３が設けられている。
この可動域制限要素１０３は、バルブボディ２４の外周面から第１油孔２８へと向けて形成され且つチェック弁１２の後方近傍に形成されたネジ穴１０４にねじ込まれるネジ部材１０５と、このネジ部材１０５に固定されていて第１油孔２８内に挿入され且つボール１０２の後方近傍に位置する棒状の制限部材１０６とから構成されている。

ボール１０２の可動域を制限するための可動域制限要素を前後方向に長いプレートで構成し、このプレートを第１油孔２８のボール１０２後方側に配置することも考えられるが、この可動域制限要素としてプレートを採用した場合、以下のような問題が発生することが考えられる。
（１）プレートは拘束されていないため、流体脈動や混入エア等の影響により該プレートが暴れ、摩耗を起こし、ボール１０２と第１油孔２８の内面との間に入り込み、最終的にチェック弁１２がチェック弁１２としての機能を果たせなくなる。
（２）プレートはボール１０２と第１油圧継手８９との間に位置するので、通常作動時において、プレートの向きや傾きによって圧力損失が大きく変化する惧れがある。

なお、前記（１）については、プレートに熱処理を加えることや、第１油圧継手８９の雄ネジ形成部分にスリットを入れて、そこにプレートを固定することにより、回避することも可能ではある。
本実施形態の油圧コントローラ１に採用された可動域制限要素１０３にあっては、ボール１０２と第１油孔２８との間に入り込むことがなく、また、向きや傾きによる通常作動時の圧力損失の変動がなく、第１油孔２８内のボール１０２と第１油圧継手８９との間に長く存在しないので、通常作動時の圧力損失自体も小さくなる。

９ バルブ装置
１０ メータリングポンプ
１３ ステアリングホイール
２３ 連動機構
７６ シャフト
７８ スプライン軸部
７９ プレート
８０ カバー
８１ トロコイドステータ
８２ トロコイドロータ
８４ スプライン穴
８７ 入出力ポート
９４ プラグ部材
９６ シール材嵌合部
９７ シール材
９９ 突部
Ｓ ステアリングシリンダ

Claims (4)

1. ステアリングホイール（１３）によって操作されて圧油の方向を切り替えるバルブ装置（９）を備え、このバルブ装置（９）と連動機構（２３）を介して連動していてステアリングホイール（１３）の操作量に対応した量の圧油をステアリングシリンダ（Ｓ）に送るべく吐出するメータリングポンプ（１０）を備え、このメータリングポンプ（１０）は、トロコイド歯形の内歯を有するトロコイドステータ（８１）と、このトロコイドステータ（８１）の内歯と噛み合うトロコイド歯形の外歯を有するトロコイドロータ（８２）とを備え、前記トロコイドステータ（８１）を、メータリングポンプ（１０）に対する圧油の入出力ポート（８７）を有するプレート（７９）と、メータリングポンプ（１０）のカバー（８０）との間に固定し、前記カバー（８０）とトロコイドロータ（８２）との間にプラグ部材（９４）を設け、前記プラグ部材（９４）とカバー（８０）との間に存在する圧油によりプラグ部材（９４）でトロコイドロータ（８２）を押圧して該トロコイドロータ（８２）をプレート（７９）に押し付けることによりトロコイドロータ（８２）にブレーキ力を与えるようにした油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラにおいて、
   前記プラグ部材（９４）をプレス加工可能な板材によって形成し、
   該プラグ部材（９４）の外周縁側に、該外周縁側とトロコイドロータ（８２）との間に介在する環状のシール材（９７）を嵌合させる環状のシール材嵌合部（９６）を、該プラグ部材（９４）を構成する板材をプレス加工によって凹ませることにより形成したことを特徴とする油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラ。
2. 前記プラグ部材（９４）に、トロコイドロータ（８２）側からカバー（８０）側に向けて突出する突部（９９）を、プラグ部材（９４）を構成する板材をプレス加工することによって形成したことを特徴とする請求項１に記載の油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラ。
3. 前記バルブ装置（９）をステアリングホイール（１３）の回転操作によって回転操作されるロータリバルブによって構成し、連動機構（２３）はバルブ装置（９）の回転動作に連動してトロコイドロータ（８２）を回転させるためのシャフト（７６）を備え、このシャフト（７６）は、トロコイドロータ（８２）の中心側に形成されたスプライン穴（８４）にスプライン嵌合するスプライン軸部（７８）を有し、プラグ部材（９４）を前記スプライン穴（８４）を塞ぐように設け、前記シール材嵌合部（９６）をスプライン穴（８４）の歯底円より径外側に位置するように設け、前記突部（９９）をプラグ部材（９４）の中心側に形成し、プラグ部材（９４）はシール材嵌合部（９６）と突部（９９）との間でトロコイドロータ（８２）を押圧するように構成していることを特徴とする請求項２に記載の油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラ。
4. 前記環状のシール材嵌合部（９６）は、該プラグ部材（９４）を構成する板材をトロコイドロータ（８２）側からカバー（８０）側に向けて凹ませることにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧式パワーステアリングシステムの油圧コントローラ。

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