JPH0752783Y2 - 動力操向装置の油圧切換機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は自動車などの車両の動力操向装置における油
圧切換機構に関するものである。

［従来技術］ 従来の動力操向装置における油圧切換機構は第５〜７図
に示す構造を有している。同図により説明すると油圧切
換機構50は入力軸51と出力軸52とが同心に配置され、入
力軸51は筒状の小径部51aと同じく筒状の大径部51bとか
らなっている。小径部51aは大径部51bと反対側の端部で
図示しないステアリングシャフトにギヤ結合されてい
る。一方出力軸52も筒状でその外周面の一部にはピニオ
ン53が設けられ、ピニオン53は操向車輪を操作するラッ
ク軸54に噛み合っている。出力軸52のピニオン53より上
部（第５図において）は入力軸51の大径部51b内に弾性
を有するプリロードリング（Ｃリング）55を介して挿入
され、Ｃリング55の切断部には大径部51bに設けたドラ
イブピン56と出力軸52に設けた係止部52aとが係合して
いる。出力軸52内にはバルブインナスプール57が遊嵌状
態で貫通しており、その上部は入力軸51の小径部51a内
に延出して小径部51aにドライブピン58により係合して
いる。又その下部は出力軸52より下方に突出し、突出部
57aの断面は正四角形に形成され、その一対の対向壁に
はオイル通路59が設けられ、又四隅は面取りされてシー
ル部60を形成している。突出部57aを囲んでバルブアウ
タスプール61が配置され、ドライブピン63を介して出力
軸52に係合している。このバルブアウタスプール61には
車両の直進時すなわち入力軸51従ってバルブインナスプ
ール57が回動しない状態においてシール部60に対向して
ラック軸54を軸方向に動かす図示しない油圧シリンダに
連通する４個のオイル通路61a及び図示しない油圧ポン
プに連通する２個のオイル通路61bが設けられている。6
2はバルブケーシングであり、油圧ポンプに連通するオ
イル溝62aが設けられている。

上記の構成において車両が旋回するとバルブインナスプ
ール57の突出部57aがバルブアウタスプール61に対して
回動しシール部60がバルブアウタスプール61の内面に接
触してオイルをシールする。なお、Ｃリング55はステア
リングをした時出力軸52に対し入力軸51がある程度回動
し、その際操舵フィーリングとなるトルクを発生させる
ために設けてある。

［考案が解決しようとする課題］ 上記の従来の油圧切換機構50では次の欠点がある。

（イ）バルブインナスプール57の突出部57a及びバルブ
アウタスプール61をラック軸54に対しステアリングシャ
フトと反対側に配置しているので油圧切換機構のサイズ
が大きくなり、構造が複雑になる。

（ロ）出力軸52の内部をバルブインナスプール57が貫通
しているのでピニオン53が大きくなり、重量が増加す
る。

この考案は形状が小型で構造が簡単であり、油圧切換機
能の優れた動力操向装置の油圧切換機構の提供を課題と
する。

［課題を解決するための技術的手段］ 上記の課題を解決するためこの考案はステアリングシャ
フトに連結された筒状の入力軸と、操向車輪操作用のラ
ック軸にピニオンを介して連結された、入力軸と同心の
出力軸と、ラック軸をその軸方向に動かすシリンダと、
出力軸の一端側に外嵌され、切断部において入、出力軸
に係止されるＣリング及び両端部がそれぞれ入、出力軸
に連結されるトーションバーとを備えた動力操向装置に
おいて、入力軸にはバランススリーブが外嵌固着され、
バランススリーブの外側には出力軸と係合するバルブア
ウタスプールが遊嵌され、バルブアウタスプールにはオ
イルポンプ及び前記シリンダに連通するオイル通路が設
けられ、入力軸及びバランススリーブにはバルブアウタ
スプールのオイル通路に連通するオイル通路が設けら
れ、更にバランススリーブには入力軸の回動によりバル
ブアウタスプールのオイル通路との間に可変オリフィス
を形成するシール部が設けられ、この可変オリフィスに
より車両の直進時には前記シリンダにオイルの給排を行
なわず、車両の旋回時にはシリンダにオイルの給排を行
なう油圧切換機構を形成した構成を有している。

［作用］ ラック軸とステアリングシャフトとの間において入力軸
にバランススリーブを被せてシール部を形成し、バラン
ススリーブの外側にバルブアウタスプールを遊嵌して可
変オリフィスを形成したので小型の構造に拘らず従来の
油圧切換機構と同様の機能を発揮する。

［実施例］ 以下実施例を示す第１〜４図によりこの考案を説明す
る。同図の油圧切換機構10においては入力軸11と出力軸
12とが同心に配置され、入力軸11の一部は筒状でその一
端（第１図では下端）部には半径方向に互いに反対方向
に突出する係合突起11aが形成されている。一方出力軸1
2の上部（第１図で）は円筒部12aに形成され、ここに前
記係合突起11aをある程度回動可能に収容する切欠き部1
2bが設けられている。入力軸11の中心孔11bには孔と同
心にトーションバー13が挿入され、その下端は出力軸12
の円筒部12aにスプライン嵌合されている。出力軸12の
下端にはピニオン15が設けられ、このピニオン15に図示
しない操向車輪操作用のラック軸が取り付けられる。出
力軸12の円筒部12aの上端は段差部12cとなっていて、こ
こにＣリング16が嵌装されている。このＣリング16の切
断部に、入力軸11に設けた、係合突起11aに直角方向の
係合突起11cが係合し、又出力軸12に取り付けたドライ
ブピン17が係合している。

入力軸11の外側にはバランススリーブ19が嵌着され、そ
の上端部はバランスピン14によりトーションバー13とと
もに入力軸11に固定されている。

バランススリーブ19の外側にバルブアウタスプール20が
バランススリーブ19に対し相対回動可能に遊嵌され、出
力軸12に設けたドライブピン21により出力軸12に係合し
ている。従って出力軸12が入力軸11に対して回動すると
バルブアウタスプール20はバランススリーブ19及び入力
軸11に対して回動する。バルブアウタスプール20はバル
ブケーシング27により油密に覆われている。

第２図に示すようにバルブアウタスプール20のほぼ中央
部においては入力軸11の断面形は正四角形でその一対の
対向する壁面11dにはオイル通路22が対向して設けられ
ている。又正四角形の各コーナは面取りされ、この面取
り部をバランススリーブ19が覆っていてシール部23を形
成しているが４個の壁面11dではバランススリーブ19は
切り欠かれていて各壁面11dは露出している。第２図に
示すようにシール部23に対向してバルブアウタスプール
20に４個のオイル通路24が設けられている。オイル通路
24とシール部23との間の隙間はオリフィスを形成するが
このオリフィスの面積は入力軸11の回動により変化する
ので可変オリフィス28が形成される。オイル通路24は図
示しない油圧シリンダに連通する。オイル通路22に直角
の方向にバルブアウタスプール20に油圧ポンプに連通す
るオイル通路25が設けられている。なお、第２図では図
示しないオイルタンクに連通するオイル通路を図示して
いないがリターンオイルは入力軸11の中心孔11bを通っ
て図示しないオイル通路からタンクに戻る。あるいは、
バルブアウタスプール20に第２図の点線で示すオイル通
路26を設けてタンクに連通させてもよい。

第２図は車両が直進状態にある場合を示している。即ち
オイルポンプからオイル通路25を介して油圧切換機構10
に供給されるオイルはそのままタンクに戻る。車両が旋
回、例えば右旋回すると第４図のようになり、シール部
23はバルブアウタスプール20の内周面20aに接触してシ
ールするのでオイルポンプからのオイルはオイル通路25
を経て一対の対向するオイル通路24からシリンダの右室
に供給され、シリンダの左室のオイルは別の一対のオイ
ル通路24を経て図示しないタンクに流れる。この結果ラ
ック軸がその軸方向に動かされてパワーアシストが行な
われ、同時にピニオン15が回転して入力軸11と出力軸12
との角度の差を０にする。

次にこの油圧切換機構10の中立位置出し作業に就いて説
明する。この型式の油圧切換機構ではＣリング16の中立
位置と、バランススリーブ19のシール部23のバルブアウ
タスプール20に対する中立位置とを一致させる必要があ
り、この一致が本実施例では容易にできる特徴がある。

第１図において、中立位置出し作業の開始の際はバラン
スピン14は外されている。この状態で入力軸11の端部11
eを適当な治具で掴んで端部11eをＡ、Ｂ方向に回動さ
せ、左右方向の回転角とＣリングにより発生するトルク
とが対称になるようにＣリング16の中立位置出しを行い
入力軸11を仮止めしておく。

次にバランススリーブ19の端部19aを適当な治具で掴
み、この端部19aをＡ、Ｂ方向に回転させてバルブアウ
タスプール20とバランススリーブ19との間の可変オリフ
ィス28における油圧の変化をバランススリーブ19の回転
角の変化に対して測定し、バランススリーブ19の左右方
向の回転角対油圧の特性が対称となるように中立位置出
しを行いバランススリーブ19を仮止めする。

このようにＣリング16及び可変オリフィス28の中立位置
出しを行なった後、入力軸11、バランススリーブ19及び
トーションバー13に貫通孔をあけてバランスピン14を打
ち込み、入力軸11にバランススリーブ19及びトーション
バー13を固定する。

上記の実施例はステアリングの際、入力軸11に大きな初
期トルクを与えるためにトーションバー13及びＣリング
16を併用している。

［効果］ この考案は上記の構成を有するので次のような優れた効
果を有する。

（イ）油圧切換機構がラック軸に対しステアリングシャ
フト側にあるので装置が小型になり小さいスペースに対
しても取り付けが可能になる。

（ロ）従来のバルブインナスプールが不要になるので構
造が簡素になり、作動が確実でコストダウンになる。

（ハ）バランススリーブを設けたことにより、Ｃリング
によるトルクが０のときに、トーションバーによるトル
クも０となるように組み立て調整できると共に、同時に
油圧の特性が対称となるように中立位置出しを組立時に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の縦断正面図を示す。第２
図は第１図のＡ−Ａ線断面図を示す。第３図は第１図の
Ｂ−Ｂ線断面図を示す。第４図は第２図に対応する作動
図を示す。第５図は従来の油圧切換機構の斜視図を示
す。第６図は第５図のＡ−Ａ線断面図を示す。第７図は
第５図のＢ−Ｂ線断面図を示す。 11……入力軸 12……出力軸 13……トーションバー 15……ピニオン 16……Ｃリング 19……バランススリーブ 20……バルブアウタスプール 22、24、25、26……オイル通路 23……シール部 28……可変オリフィス

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングシャフトに連結された筒状の
   入力軸と、操向車輪操作用のラック軸にピニオンを介し
   て連結された、入力軸と同心の出力軸と、ラック軸をそ
   の軸方向に動かすシリンダと、出力軸の一端側に外嵌さ
   れ、切断部において入、出力軸に係止されるＣリング及
   び両端部がそれぞれ入、出力軸に連結されるトーション
   バーとを備えた動力操向装置であって、入力軸にはバラ
   ンススリーブが外嵌固着され、バランススリーブの外側
   には出力軸と係合するバルブアウタスプールが遊嵌さ
   れ、バルブアウタスプールにはオイルポンプ及び前記シ
   リンダに連通するオイル通路が設けられ、入力軸及びバ
   ランススリーブにはバルブアウタスプールのオイル通路
   に連通するオイル通路が設けられ、更にバランススリー
   ブには入力軸の回動によりバルブアウタスプールのオイ
   ル通路との間に可変オリフィスを形成するシール部が設
   けられ、この可変オリフィスにより車両の直進時には前
   記シリンダにオイルの給排を行なわず、車両の旋回時に
   はシリンダにオイルの給排を行なう油圧切換機構を形成
   したことを特徴とする動力操向装置の油圧切換機構。