JPH0752812A - 動力舵取装置の除負荷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】シリンダエンドでの圧抜きにおいて、チェック
ボール等を用いず、油路を短くしてポンプに負荷を与え
ず、かつ、油圧変動に影響されない動力舵取装置の除負
荷装置を提供する。 【構成】入力軸８に固定したギヤ４０と、入力軸８とハ
ウジング間に相対回転可能に嵌合した弁体４６と、ハウ
ジング内に介挿し前記ギヤ４０の回転を変速して弁体４
６に伝達する伝達部材４８と、ハウジングに形成され供
給ポート３１から前記弁体４６外周に開口したバイパス
通路６５と、前記弁体４６の半径方向に貫通し入力軸８
に直交する方向でバイパス通路６５と軸線方向同一位置
に形成した連通孔６１と、排出ポート５５と連通し前記
連通孔６１と軸線方向同一位置に入力軸８の半径方向に
形成したパス孔６０とを設けた動力舵取装置の除負荷装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパワーシリンダに介挿さ
れたピストンがシリンダエンドに達した時に、パワーシ
リンダに対する油圧助勢作用を低下させるようにした動
力舵取装置の除負荷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーシリンダに介挿されたピストンが
シリンダエンドに達した時に、パワーシリンダに対する
油圧助勢作用を低下させるようにしたものは、例えば米
国特許第４８２８０６８号公報に示されるように、パワ
ーシリンダの左右のシリンダ室を連通する連通路を設
け、この連通路のシリンダ室開口部にピストンによって
開閉されるチェック弁を各々設けたものがある。このも
のにおいて、ハンドルが操舵されると、サーボ弁の作動
により左右のシリンダ室の一方に圧油が供給される。こ
こで、圧油供給側のシリンダ室の圧力が大きくなると、
圧油供給側のシリンダ室と連通路を遮断しているチェッ
ク弁が開かれ、圧油は他方のシリンダ室と連通路を遮断
しているチェック弁まで圧油が供給されることになる。
さらに、シリンダエンド時には、ピストンによって他方
のシリンダ室と連通路を遮断しているチェック弁が開口
され、左右のシリンダ室が連通する。これにより、圧油
供給側のシリンダ室の圧油が連通路を介して他方のシリ
ンダ室に供給され、さらにタンクに還流されるので、シ
リンダエンド時の検出及び圧油供給側のシリンダ室の圧
抜きがなされ、油圧ポンプがリリーフ圧力に維持される
ことがなくなり、油温上昇、ポンプの焼付等を防止して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧抜き時、
油還流側のシリンダと連通路を遮断しているチェック弁
のチェックボールには、ばね力と圧油供給側のシリンダ
室の油圧が付勢されており、この二つの力に抗してピス
トンはチェック弁を開の状態にするので、チェックボー
ルとピストンの接触面圧が大きくなり、チェックボール
によってピストン接触面に座屈等が生じるおそれがあっ
た。また、左右のシリンダ室からサーボ弁部の排出ポー
トを介してタンクに排出するため油路が長く管路抵抗が
大きいため、圧抜き時にもポンプに負荷がかかってしま
う。さらに、バネ構成であるために、油圧変動により振
動等が発生して応答性が悪いという問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の動力舵取装置の
除負荷装置は、上述した問題点を解決するためになされ
たもので、入力軸に固定したギヤと、入力軸とハウジン
グ間に相対回転可能に嵌合した弁体と、ハウジング内に
介挿し前記ギヤの回転を変速して弁体に伝達する伝達部
材と、ハウジングに形成され供給ポートから前記弁体外
周に開口したバイパス通路と、前記弁体の半径方向に貫
通し前記入力軸に直交する方向で前記バイパス通路と軸
線方向同一位置に形成した連通孔と、排出ポートと連通
し前記連通孔と軸線方向同一位置に前記入力軸の半径方
向に形成したパス孔とを設けたものである。

【０００５】

【作用】ハンドルが操舵されると、このハンドルに連結
された入力軸が回転し、出力軸と入力軸の間に相対回転
が生じてサーボ弁が作動し、左右のシリンダ室の一方に
圧油が供給される。入力軸が回転すると、入力軸ととも
にギヤが回転される。このギヤの回転が伝達部材を介し
て変速されて弁体に伝えられる。そして、シリンダエン
ド時には入力軸のパス孔と弁体の連通孔とが合致するこ
とで、供給ポートからハウジングのバイパス通路を介し
て弁体の連通孔、入力軸のパス孔を経て排出ポートに圧
油がバイパスされ、供給ポートの圧力が低圧となること
によりシリンダ室の圧抜きがなされる。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例について図面に基づいて説明
する。図１において、１はハウジングで、このハウジン
グ１はギアハウジング２と弁ハウジング３からなってい
る。ハウジング１内には、図略の操向リンクに結合する
ラック４と噛合するピニオン５を形成した出力軸６がベ
アリング７を介して回転可能に支持されている。出力軸
６の内側には図略の操向ハンドルに連結された入力軸８
がベアリング９を介して回転可能に支持されている。ま
た入力軸８の内側にはトーションバー１０が設けられ、
このトーションバー１０は一端で入力軸８に係合ピン１
１により連結され、他端で係合ピン１２出力軸６に係合
している。

【０００７】弁ハウジング３内にはサーボ弁２０が設け
られており、このサーボ弁２０は、図２に示されるよう
に出力軸６および入力軸８の軸線を中心として相対回転
可能なスリーブ弁部材２１と入力軸８に一体的に形成さ
れたロータ弁部材２２とから構成されている。このロー
タ弁部材２２の外周には、複数の凹溝２６が形成され、
これらの凹溝２６の各間にランド部２７が形成されてい
る。また、スリーブ弁部材２１の内周にはロータ弁部材
２２の各凹溝２６にそれぞれ対応する複数のランド部２
８が形成され、これらランド部２８の各間に凹溝２９が
形成されている。スリーブ弁部材２１の直径方向に対応
する一対のランド部２８ａには、供給孔３０が開口さ
れ、他の直径方向に対応するランド部２８ｂにも供給孔
３０が開口されており、これら供給孔３０は図１に示さ
れたポンプ２３に通じる供給ポート３１に連通してい
る。そして供給孔３０が形成されたランド部２８ａ，２
８ｂの両横の凹溝２９には、一対の分配孔３２，３３が
開口され、これら一対の分配孔３２，３３はそれぞれパ
ワーシリンダ３４の左右室３４ａ，３４ｂに通じる給排
ポート３５ａ，３５ｂにそれぞれ連通している。前記ロ
ータ弁部材２２の直径方向に対応する一対の各凹溝２６
には排出口３５が開口しておりこの排出口３５はロータ
弁部材２２とトーションバー１０との間に形成された通
路３８に開口している。

【０００８】図１に示すように、入力軸８の外周の前記
サーボ弁２０側にはギヤ４０が一体的に固定され、キー
４１により入力軸８との相対回転が規制されている。ま
た、入力軸８には、弁体４６が入力軸８と相対回転可能
に嵌合されている。この弁体４６にはギヤ４０より小径
のギヤ部４４が形成され、ベアリング９側に弁ハウジン
グ３内に摺接する大径の圧抜き弁部４５が形成されてい
る。そして、前記ギヤ４０と弁体４６のギヤ部４４とに
それぞれ係合してギヤ４０の回転を弁体４６に伝える伝
達部材であるインターナルギヤ４８が前記２つのギヤ４
６，４４と偏心して前記弁ハウジング３内の段部４９に
当接して設置されており、段部４９の反対面からは係止
部材５９により抜け止めがなされている。

【０００９】前記入力軸８には、中央部に半径方向に排
出孔５３が開口されており、弁ハウジング３に設けられ
た排出ポート５５と入力軸８とトーションバー１０との
間の通路３８とを連通させる。この排出ポート５５はタ
ンク４４に接続されている。また、入力軸８には前記弁
体４６の圧抜き弁部４５に摺接する部分で半径方向に１
カ所だけ前記通路３８と連通するパス孔６０が開口して
いる。

【００１０】そして、前記弁体４６の圧抜き弁部４５に
は入力軸８に直交した方向で前記パス孔６０と入力軸８
の軸線方向同一位置に半径方向に貫通して連通孔６１が
開口しており、この連通孔６１が開口した周上には環状
溝６２が形成されている。前記弁ハウジング３には供給
ポート３１と前記環状溝６２とをつなぐバイパス通路６
５が形成されている。そして、このバイパス通路６５と
前記連通孔６１とは入力軸８の軸線方向同一位置になる
ように形成されている。

【００１１】次に上述した構成に基づき本発明の動力舵
取装置の除負荷装置の動作について説明する。図略の操
向ハンドルを例えば右に操作すると、図略の操向車輪か
らの路面抵抗が作用してトーションバー１０がねじら
れ、入力軸８と出力軸６との間に相対回転が生じる。こ
のため、サーボ弁２０が作動してポンプ２３からの圧油
がパワーシリンダ３４の左室３４ａに供給されてパワー
アシストがなされる。入力軸８が回転すると、入力軸８
とともにギヤ４０が回転され、この回転がインターナル
ギヤ４８を介して弁体４６のギヤ部４４に伝えられる。
このギヤ部４４はギヤ４０に比べ小径であるためギヤ４
０の回転が増速されて弁体４６に伝えられる。つまり、
図３に示すように無操舵時には、弁体４６の圧抜き弁部
４５の連通孔６１と入力軸８のパス孔６０とは１８０度
反対向きであったものが、入力軸８の回転がギヤ４０か
らインターナルギヤ４８を介してギヤ部４４に増速され
て伝えられるため、入力軸８の１回転に対して弁体４６
は１回転＋θ回転する。

【００１２】さらに図略の操向ハンドルが操作され、操
向車輪の転舵限界角までハンドルが操舵されるとギヤ４
０からインターナルギヤ４８を介してギヤ部４４が増速
回転され、図５に示されるように圧抜き弁部４５の連通
孔６１と入力軸８に設けられたパス孔６０とが合致され
る。すると、供給ポート３１からの圧油はバイパス通路
６５を介して圧抜き弁部４５の環状溝６２、連通孔６
１、入力軸８のパス孔６０から通路３８を介して排出孔
５３から排出ポート５５を介してタンク４４に連通す
る。よって、パワーシリンダ３４の左室３４ａにサーボ
弁２０を介して圧油を供給する供給ポートが低圧とな
る。すなわち、パワーシリンダ３４の左室３４ａの圧抜
きがなされる。ここで、圧抜き作業はサーボ弁２０の同
軸上一体的に構成されているので、車両搭載上の影響が
少ない。また、ギヤの増速を用いているので、転舵限界
角つまりシリンダのエンド検出の設定範囲が広い。さら
に、バネ構成を用いていないので油圧変動による影響を
受けない。

【００１３】本実施例においては、操向ハンドルを右に
操作したときを想定したが、操向ハンドルを左に操作し
たときにも同様に作用する。また、入力軸８と弁体４６
との間でシリンダエンド時の圧抜きを行っているが、こ
の間に環状溝を設けて常に連通させ、弁体４６の圧抜き
弁部４５と弁ハウジング３との間で同様に圧抜きを行っ
てもよい。この際には、圧抜き弁部４５に形成された環
状溝６２をなくし、かつ、ギヤ４０から弁体４６に減速
して回転を伝えることとなる。

【００１４】

【発明の効果】本発明の動力舵取装置の除負荷装置は、
入力軸に固定したギヤと、入力軸とハウジング間に相対
回転可能に嵌合した弁体と、ハウジング内に介挿し前記
ギヤの回転を変速して弁体に伝達する伝達部材と、ハウ
ジングに形成され供給ポートから前記弁体外周に開口し
たバイパス通路と、前記弁体の半径方向に貫通し入力軸
に直交する方向で前記バイパス通路と同位相に形成した
連通孔と、排出ポートと連通し前記連通孔と同位相に入
力軸の半径方向に形成したパス孔とを設けたものである
ため、ピストンに影響を全く与えず、かつ、圧抜きを最
短の弁ハウジング内で行えるので管路抵抗が非常に小さ
くなりポンプに余計な負荷がかからない。さらに、バネ
構成がないので、油圧変動等に影響されず、また、応答
性がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である動力舵取装置の除負荷装
置の断面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ’線で断面した図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ’線で断面した図である。

【図４】図３の作動状態図である。

【図５】図３の作動状態図である。

【符号の説明】

１ ハウジング ３ 弁ハウジング ６ 出力軸 ８ 入力軸 １０ トーションバー ２０ サーボ弁 ２１ スリーブ弁部材 ２２ ロータ弁部材 ３１ 供給ポート ３４ パワーシリンダ ４０ ギヤ ４１ キー ４４ ギヤ部 ４５ 圧抜き弁部 ４６ 弁体 ４８ インターナルギヤ（伝達部材） ５５ 排出ポート ５９ 係止部材 ６０ パス孔 ６１ 連通孔 ６２ 環状溝 ６５ バイパス通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸田 文夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 河上 清峯 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に回動可能に支持され、ハ
   ンドルに連結された入力軸と、この入力軸に一端がトー
   ションバーを介して連結され、他端が操向リンク機構を
   介して車輪に連結される出力軸と、この出力軸と前記操
   向リンク機構間に設けられ、車輪に油圧によるアシスト
   力を与えるパワーシリンダと、前記入力軸と前記出力軸
   の相対回転により作動され、前記パワーシリンダの左右
   のシリンダ室の一方へ供給ポートからの圧油を分配し、
   左右のシリンダ室の他方からの油を排出ポートからタン
   クへ還流させるサーボ弁と、パワーシリンダに介挿され
   たピストンがシリンダエンドに達した時に高圧側から低
   圧側に圧力を逃がす除負荷装置とを備えた動力舵取装置
   の除負荷装置において、 前記入力軸に固定したギヤと、入力軸とハウジング間に
   相対回転可能に嵌合した弁体と、前記ハウジング内に介
   挿し前記ギヤの回転を変速して弁体に伝達する伝達部材
   と、前記ハウジングに形成され前記供給ポートから前記
   弁体外周に開口したバイパス通路と、前記弁体の半径方
   向に貫通し前記入力軸に直交する方向で前記バイパス通
   路と軸線方向同一位置に形成した連通孔と、前記排出ポ
   ートと連通し前記連通孔と軸線方向同一位置に前記入力
   軸の半径方向に形成したパス孔とを設けたことを特徴と
   する動力舵取装置の除負荷装置。