JPH09254798A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アキュームレータに必要以上のエネルギの作
動油を蓄圧する。 【解決手段】 入力軸１に対してトーションバー３を介
して連結された出力軸４及び作動油の吸入・排出ポート
５，６からの作動油の吸入量及び排出量を変化させるカ
ムリング１７を有し、出力軸４がラック軸２８に連結さ
れた可変容量の油圧モータ２を設ける。油圧モータ２の
カムリング１７を中立位置に保つ保持装置８を設ける。
油圧ポンプ４から吐出される作動油を油圧モータ２に導
く作動油圧通路１１の途中にチェック弁８とアキューム
レータ１３設ける。アキュームレータ１３よりも下流側
の作動油圧通路１１に、油圧モータ２の吸入ポート５と
作動油圧通路１１との連通及び遮断を司る切替え弁１４
を設ける。入力軸１と出力軸４との相対回動によって軸
方向に移動する移動部材４１を設け、この移動部材４１
によって油圧モータ２のカムリング１７及び切替え弁１
４を操作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に施用し
て良好なパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等には、操舵操作を軽快ならしめ
るために、操舵機構に設けたアクチュエータに作動油を
給排して操舵助勢力を得るパワーステアリング装置が用
いられており、各種の改良されたパワーステアリング装
置が提案されている。

【０００３】例えば、特開昭６１−８５２７２号公報に
は、制御弁とパワーシリンダとで構成されるアクチュエ
ータと、電動モータで駆動される油圧ポンプとの間の油
圧通路に、アキュームレータを設け、前記油圧通路の圧
力を圧力センサで検知し、この圧力センサの検出信号が
入力されるコントローラによって前記電動モータの駆動
・停止を制御するようにしたパワーステアリング装置が
開示してある。

【０００４】この改良されたパワーステアリング装置
は、前記油圧回路内の圧力低下を圧力センサが検知した
時点で、電動モータで油圧ポンプを駆動することによ
り、油圧ポンプが常に回転することがなく、省エネルギ
を図ることができる。また、予めアキュームレータに作
動油圧を蓄圧しておくことにより、急操舵時等におい
て、油圧ポンプの始動時にその立上がり特性により吐出
容量不足が生ずることによる不具合を解消するようにし
てある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例にあっては、アキュームレータによって保持される
油圧回路の残圧は、このアキュームレータの能力によっ
て決定される所定圧力に維持される。つまり、前記可変
容量ポンプが作動油を吐出している状態において、常に
アキュームレータの最大容量（最大圧力と最大容積によ
って定まる）に至まで蓄圧されることになる。

【０００６】ところで、操舵操作時にアクチュエータで
必要とするエネルギは、アクチュエータの制御弁の制御
に基づく所定の作動圧力とアクチュエータのパワーシリ
ンダのストローク量とに応じて定まる。したがって、前
記アクチュエータがアキュームレータに蓄圧されたエネ
ルギで作動すると仮定すると、アクチュエータがアキュ
ームレータの最大圧力に等しい作動圧力で比較的短くス
トロークする場合は、アキュームレータに蓄圧されたエ
ネルギを効率良く利用することになるが、これとは逆
に、小さな操舵助勢力しか必要とせず、アクチュエータ
がアキュームレータの最大圧力よりも小さな作動圧力で
比較的長くストロークする場合には、アキュームレータ
に蓄圧されたエネルギが有効利用されないことになる。

【０００７】つまり、前記アキュームレータは、常に最
大容量に蓄圧されようとするけれども、アクチュエータ
は常に最大の作動圧力で作動するとは限らず、アクチュ
エータが比較的小さな操舵助勢力しか必要としないとき
は、アクチュエータの作動圧力は小さくて良く、この場
合、アキュームレータの蓄圧エネルギは小さくて良いこ
とになる。換言すると、前記アクチュエータが小さな作
動圧力しか必要としないとき、可変容量ポンプはアキュ
ームレータに作動圧力よりも極めて大きいエネルギを蓄
圧するために、無駄にエネルギを消費することになる。

【０００８】なお、前記従来例においては、無駄な動力
消費を避けるために、アキュームレータで蓄圧される最
大圧力を低下させると、車輪の接地抵抗が大きい場合
に、操舵操作開始時に十分な操舵助勢力が得られないこ
とになる。したがって、アキュームレータの最大圧力を
むやみに低下させることはできない。

【０００９】本発明は上記従来の実情に鑑みて案出され
たもので、アキュームレータに蓄圧するエネルギが、操
舵助勢力に関連する量だけ消費されるようにして、ポン
プの作動時間を減少させてエネルギ損失を少なくするこ
とができ、動力消費の少ないパワーステアリング装置を
提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、請求項１記載の
発明は、入力軸に与えられる操舵トルクに応じて操舵助
勢力を得るパワーステアリング装置において、前記入力
軸に対してトーションバーを介して連結された出力軸及
び作動油の吸入ポート並びに排出ポートを備え、前記吸
入ポートからの作動油の吸入量及び排出ポートからの作
動油の排出量を変化させる変更手段を有すると共に、前
記出力軸が操舵機構に連結されて操舵助勢力を得る可変
容量の油圧モータと、該油圧モータの変更手段を常態に
おいて中立位置に保つ保持装置と、前記油圧モータに作
動油を吐出する油圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出さ
れる作動油を前記油圧モータの吸入ポートに導く作動油
圧通路と、前記油圧モータの排出ポートを貯油タンクに
連通するドレン通路と、前記作動油圧通路の途中に設け
られ、前記油圧ポンプから油圧モータへの作動油の流通
を許容し、逆方向の流通を阻止するチェック弁と、該チ
ェック弁よりも下流側の作動油圧通路に接続され、該作
動油圧通路内の圧力を所定圧力に保持可能なアキューム
レータと、該アキュームレータよりも下流側の作動油圧
通路の途中に設けられ、前記油圧モータの吸入ポートと
作動油圧通路との連通及び遮断を司る切替え弁と、前記
入力軸と出力軸との相対回動によってこれら両軸の軸方
向に移動する移動部材と、を備え、該移動部材によって
前記油圧モータの変更手段を操作すると共に、前記切替
え弁を操作するようにした構成にしてある。

【００１１】また、請求項２記載の発明は、入力軸に与
えられる操舵トルクに応じて操舵助勢力を得るパワース
テアリング装置において、前記入力軸に対してトーショ
ンバーを介して連結された出力軸及び作動油の吸入ポー
ト並びに排出ポートを備え、前記吸入ポートからの作動
油の吸入量及び排出ポートからの作動油の排出量を変化
させる変更手段を有すると共に、前記出力軸が操舵機構
に連結されて操舵助勢力を得る可変容量の油圧モータ
と、該油圧モータの変更手段を常態において中立位置に
保つ保持装置と、前記油圧モータに作動油を吐出する油
圧ポンプと、該油圧ポンプから吐出される作動油を前記
油圧モータの吸入ポートに導く作動油圧通路と、前記油
圧モータの排出ポートを貯油タンクに連通するドレン通
路と、前記作動油圧通路の途中に設けられ、前記油圧ポ
ンプから油圧モータへの作動油の流通を許容し、逆方向
の流通を阻止するチェック弁と、該チェック弁よりも下
流側の作動油圧通路に接続され、該作動油圧通路内の圧
力を所定圧力に保持可能なアキュームレータと、前記入
力軸と出力軸との相対回動によってこれら両軸の軸方向
に移動する移動部材と、を備え、該移動部材によって前
記油圧モータの変更手段を操作するようにした構成にし
てある。

【００１２】また、請求項３記載の発明は、請求項１乃
至請求項２記載の発明の構成のうち、移動部材を、前記
入力軸に対して摺動自在かつ回動自在に嵌挿され、出力
軸に対して軸方向に相対移動可能かつ一体回動可能に連
結された第１スリーブと、該第１スリーブに相対回動可
能に連結され、前記入力軸に対して摺動自在かつ回動自
在に嵌挿されると共に、不動部分に対して前記入力軸の
軸方向への移動のみを許容するように連結された第２ス
リーブと、前記第１スリーブに半径方向に貫通形成さ
れ、前記入力軸の軸線に対して傾斜した第１案内スロッ
トと、前記第２スリーブに半径方向に貫通形成され、前
記入力軸の軸線に対して傾斜した第２案内スロットと、
前記入力軸に半径方向に突設され、前記第１スリーブの
第１案内スロットに係合する案内ピンと、を備えた構成
にしてある。

【００１３】また、請求項４記載の発明は、請求項３記
載の発明の構成の第１スリーブと第２スリーブとの間に
軸受けを設けた構成にしてある。

【００１４】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至請求項２記載の発明の構成のうち、可変容量の油圧モ
ータが、複数の摺動部材を略放射方向に出没自在に取付
けたロータと、このロータを回転自在に収容し、該ロー
タに対して偏心可能なカムリングとを有し、このカムリ
ングをロータに対して偏心して吸入量及び排出量を変化
させる変更手段とした構成にしてある。

【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項５記
載の発明の構成のうち、摺動部材をプランジャとした構
成にしてある。

【００１６】また、請求項７記載の発明は、請求項５記
載の発明の構成のうち、摺動部材をベーンとした構成に
してある。

【００１７】ここで、前記可変容量の油圧モータとして
は、複数の摺動部材を略放射方向に出没自在に取付けた
ロータと、該ロータを回転自在に収容し、このロータに
対して偏心可能なカムリングとを有し、前記ロータに取
付ける摺動部材がプランジャであるプランジャ型モー
タ、或いは摺動部材がベーンであるベーン型モータが採
用可能であるほか、往復道可能なピストンに連繋され、
その傾斜角度が変化する斜板を備えた斜板式ピストンモ
ータなど、各種の可変容量のモータが採用可能である。
これら可変容量のモータは、前記カムリングや斜板が変
更手段としてモータの吸入量及び排出量を変化させ、こ
れによって、出力軸で得られる出力トルクが変化し、そ
れに応じて操舵助勢力を発揮することになる。

【００１８】また、前記油圧ポンプの変更手段を中立位
置に保つ保持装置は、常態において、即ち操舵トルクが
零乃至は操舵助勢力を必要としない程度に小さい場合に
おいて、変更手段を中立位置、即ち油圧ポンプの吸入ポ
ート及び排出ポートから作動油が吸入及び排出されない
状態の位置に保持するものであって、例えば、変更手段
の両側に対峙配設されてこれを両側から弾発付勢するば
ね部材が採用可能である。

【００１９】前記油圧ポンプは、内燃機関や電動モータ
等の駆動手段によって回転駆動される。この油圧ポンプ
から吐出される作動油は、作動油圧通路、チェック弁を
介して、請求項１記載の発明においては更に切替え弁を
介して油圧モータに導かれることが可能である。この油
圧モータに導かれる作動油は、操舵助勢力を必要とする
油圧モータの作動時、適宜操舵助勢力を発揮するために
消費される。

【００２０】即ち、操舵操作され、操舵機構に連結され
る車輪の接地抵抗が大きい場合には、入力軸とこの入力
軸にトーションバーを介して連結された出力軸との間に
相対回動が生じる。この入力軸と出力軸との相対回動に
よって移動部材が軸方向に移動し、この移動部材の軸方
向移動によって油圧モータの変更手段が中立位置から所
定方向に移動操作される。また、請求項１記載の発明に
おいては更に切替え弁が操作される。これによって、油
圧モータは作動油の吸入量及び排出量が増加して、作動
油が油圧モータに作用することとなり、この油圧モータ
が所定方向に駆動される。この油圧モータの駆動力は出
力軸を介して操舵機構に伝達され、操舵助勢力を発揮す
る。

【００２１】このとき、油圧モータの変更手段は、入力
部材と出力部材との相対回動に応じて、即ち操舵トルク
の大きさに応じて移動する移動部材によって操作される
から、操舵トルクに応じた助勢力が発揮される。

【００２２】次に、操舵操作されないか或いは車輪の接
地抵抗が小さく、操舵助勢力が不要の場合には、入力軸
に与えられる操舵トルクがが零か或いは極めて小さいか
ら、入力軸と出力軸との間には実質的に相対回動は生じ
ない。このため、移動部材は軸方向に移動せず、この移
動部材は油圧モータの変更手段を操作しない。また、請
求項１記載の発明にあっては更に切替え弁をも操作しな
い。したがって、前記油圧モータの変更手段は保持装置
によって中立位置に保たれるから、油圧モータは作動油
の供給の有無に拘らず駆動されないことになり、何れの
方向にも操舵助勢力を発揮しない。

【００２３】この場合には、前記油圧ポンプから吐出さ
れた作動油は油圧モータで消費されないから、油圧ポン
プの吐出油の一部または全部はチェック弁よりも下流側
の作動油圧通路を介してアキュームレータに供給され、
このアキュームレータに蓄圧される。したがって、この
アキュームレータは油圧モータの非作動時に、チェック
弁よりも下流側の作動油圧通路内の圧力を所定圧力に保
持することになる。なお、この場合に、前記切替え弁は
作動油圧通路と油圧モータの吸入ポートとを遮断するか
或いは連通するか何れでも可能である。即ち、前記油圧
モータの変更手段は中立位置にあるから、アキュームレ
ータで蓄圧される作動油圧が導かれても油圧モータの出
力軸には出力トルクを生じないからである。

【００２４】また、操舵操作されない状態では、前述の
ごとく、チェック弁よりも下流側の作動油圧通路はチェ
ック弁によって上流側との連通が遮断され、アキューム
レータによる加圧力が与えられて所定圧力に保持されて
いる。これによって、急操舵時等においては、操舵トル
クによって移動する移動部材が油圧モータの変更手段を
所定方向に操作することにより、前記チェック弁よりも
下流側の作動油圧通路及びアキュームレータに蓄圧され
た作動油が油圧モータに速やかに作用して、この油圧モ
ータを駆動することにより、円滑な操舵助勢動作が成就
される。

【００２５】したがって、前記油圧モータの変更手段を
操舵トルクに応じて操作することにより、油圧モータの
作動時に、アキュームレータに蓄圧される作動油は、操
舵助勢力に関連する油圧モータの容量即ち操舵トルクに
関連する量だけ消費されることになるから、従来のよう
に、アキュームレータによって作動油圧通路内を作動ト
ルクに無関係の高い圧力に保持しておく必要はなく、そ
の分、油圧ポンプの作動時間を減少させてエネルギ損出
を少なくすることができ、動力消費の少ないパワーステ
アリング装置が得られる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。

【００２７】図１及び図２は本発明の実施の形態を示す
パワーステアリング装置の説明図で、図１は図２のＡ−
Ａ線断面図を含む図面、図２は図１のＢ−Ｂ線断面図を
含む図面である。図において、１は中空状の入力軸で、
この入力軸１は図外のステアリングホイールに連結され
る。２は操舵助勢力を発揮する可変容量の油圧モータ
で、この油圧モータ２は、前記入力軸１に対してトーシ
ョンバー３を介して連結された出力軸４及び作動油の吸
入ポート５並びに排出ポート６を有すると共に、前記吸
入ポート５からの作動油の吸入量及び排出ポート６から
の排出量を変化させる変更手段７を有している。８は前
記変更手段７を常態において中立位置に保つ保持装置で
ある。

【００２８】９は作動油を吐出する油圧ポンプで、この
油圧ポンプ９は電動モータ１０によって回転駆動される
ことが可能である。１１は前記油圧ポンプ９から吐出さ
れる作動油を油圧モータ２の吸入ポート５に導く作動油
圧通路で、この作動油圧通路１１の途中には、前記油圧
ポンプ９から油圧モータ２への作動油の流通を許容し、
逆方向の流通を阻止するチェック弁１２が設けてある。
１３は前記チェック弁１２よりも下流側の作動油圧通路
１１に接続されたアキュームレータで、このアキューム
レータ１３は作動油圧通路１１内の圧力を所定圧力に保
持可能である。１４は前記アキュームレータ１３よりも
下流側の作動油圧通路１１の途中に設けられた切替え弁
である。

【００２９】前記可変容量の油圧モータ２は、この実施
の形態において、図１及び図２に示すように、複数のプ
ランジャ１５を略放射方向に出没自在に取付けたロータ
１６と、このロータ１６を回転自在に収容し、このロー
タ１６に対して偏心可能なカムリング１７を備えたプラ
ンジャ型モータが示されている。１８は前記ロータ１６
及びカムリング１７を収容するモータハウジングであ
る。

【００３０】前記カムリング１７は、外側リング１９と
内側リング２０とを有し、これら外側リング１９と内側
リング２０との間に軸受け２１が設けてある。前記外側
リング１９の一端側（図１において上側）がモータハウ
ジング１８に枢支ピン２２を介して回動自在に支持され
ており、これによって、前記カムリング１７はロータ１
６に対して揺動自在で、ロータ１６の中心とカムリング
１７の中心が偏心可能である。したがって、前記カムリ
ング１７が変更手段として可変容量油圧モータ２の吸入
量及び吐出量を変化させる。なお、前記外側リング１９
とこれを回動自在に支持する枢支ピン２２との間には軸
受け２３が設けてある。

【００３１】前記プランジャ１５は有底筒状を呈してお
り、このプランジャ１５は、ロータ１６に設けた、外周
に解放する略放射方向の複数のプランジャ収容孔２４内
にそれぞれ出没自在に取付けられている。このプランジ
ャ１５は、このプランジャ１５の筒状内部とプランジャ
収容孔２４の底部との間に縮設したばね２５によって略
放射方向に付勢され、その底部外周が前記カムリング１
７の内周カム面１７ａに接している。

【００３２】前記プンジャ収容孔２４のそれぞれの底部
には作動油の給排通路２６が開口しており、これら給排
通路２６は前記ロータ１６に一体形成された出力軸４の
軸方向に形成され、更に途中から半径方向外方に折れ曲
り、この出力軸４の外周にそれぞれ開口している。ま
た、これら給排通路２６の開口は、出力軸４の外周面に
おいて円周上略等間隔に配列してある。

【００３３】前記モータハウジング１８の内部には、前
記給排通路２６が開口する出力軸４の外周に位置して、
環状のバルブリング２７が設けられており、このバルブ
リング２７の内周に、作動油の吸入を司る前記吸入ポー
ト５及び排出を司る排出ポート６が形成してある。これ
ら吸入ポート５及び排出ポート６は出力軸４の中心を挟
んで両側に対峙配設してある。また、これら吸入ポート
５及び排出ポート６のそれぞれは、出力軸４と略同心の
円弧状を呈しており、前記出力軸４の外周に開口する給
排通路２６の幾つかと同時に連通可能である。

【００３４】前記油圧モータ２の出力軸４の一端側には
ピニオン歯車４ａが形成され、このピニオン歯車４ａが
操舵機構のラック軸２８に噛合している。

【００３５】２９，３０は前記出力軸４をモータハウジ
ング１８に支持するラジアル軸受けである。

【００３６】前記油圧モータ２の変更手段としてのカム
リング１７を、常態において中立位置に保つ保持装置８
は、前記モータハウジング１８に形成した一端封止のシ
リンダ３２内に摺動自在に挿入されたピストン３３と、
このピストン３３の両端側に対峙配置されてピストン３
３を両側から拮抗するばね力で付勢する中立ばね３４，
３５を備えている。３６は前記シリンダ３５の開口端側
を封止するプラグである。

【００３７】前記保持装置８のピストン３３は連結ピン
３７を介してカムリング１７の他端側（図２において下
側、詳しくはカムリング１７の中心を挟んで枢支ピン２
２と略対象な位置）に連結してある。これによって、中
立ばね３４，３５の拮抗するばね力で付勢されたピスト
ン３３が中立位置にあるとき、カムリング１７をその中
心がロータ１６の中心と合致した位置に保つ。即ち、前
記保持装置８は、変更手段としてのカムリング１７を常
態において中立位置に保つことになる。また、前記ピス
トン３３が中立ばね３４，３５のばね力に抗してシリン
ダ３２内を移動するのに伴って、カムリング１７が枢支
ピン２２を支点として揺動し、前記ロータ１６に対する
カムリング１７の偏心量が変化可能となる。

【００３８】前記油圧モータ２の出力軸４の他端部に
は、軸方向に解放する環状凹部３８が形成され、この環
状凹部３８の底部中心位置に前記トーションバー３の一
方の端部が圧入固定してある。前記トーションバー３は
入力軸１の中空内部を貫通して延び、他方の端部におい
てピン３９で入力軸１に連結してある。これによって、
前記入力軸１と出力軸４はそれらの軸線が一致した状態
でトーションバー３を介して連結されていることにな
る。また、前記入力軸１のピン３９から遠い端部は、干
渉することなく前記出力軸４の環状凹部３８内に延びて
いる。

【００３９】前記トーションバー３は適当な捩じり弾性
を有していると共に、これの両端部が入力軸１と出力軸
４にそれぞれ連結してあるから、入力軸１と出力軸４と
の間に捩じりトルクが与えられることによってトーショ
ンバー３が捩じられ、入力軸１と出力軸４とは相対回動
可能である。

【００４０】４１は前記入力軸１と出力軸４との相対回
動によってこれら入力軸１と出力軸４の軸方向に移動す
る移動部材である。この移動部材４１は、前記入力軸１
に対して摺動自在かつ回動自在に嵌挿された第１スリー
ブ４２と、この第１スリーブ４２に軸受け４３を介して
相対回動可能に連結され、前記入力軸１に対して摺動自
在かつ回動自在に嵌挿された第２スリーブ４４を有して
いる。

【００４１】前記第１スリーブ４２は、図３に拡大して
示すように、円筒部４５及びこの円筒部４５に連なるフ
ランジ部４６を有している。前記円筒部４５の外周の所
定位置には１本の軸方向の溝４７が形成され、この溝４
７内には出力軸４に半径方向に植設したピン４８が溝４
７の軸方向（長手方向）に移動可能に係合している。こ
れにより、つまり溝４７にピン４８が係合していること
によって、この第１スリーブ４２は出力軸４に対して軸
方向に相対移動可能でかつ一体回動可能に連結されてい
る。また、前記第１スリーブ４２には、その円筒部４５
に、この円筒部４５を半径方向に貫通し、かつ入力軸１
の軸線に対して傾斜した第１案内スロット４９が形成し
てあり、この第１案内スロット４９には、前記入力軸１
に半径方向に突設した案内ピン５０が摺動自在に係合し
ている。

【００４２】前記第２スリーブ４４は、図３及び図４に
示すように、円筒部５１とこの円筒部５１に連なるフラ
ンジ部５２を有している。前記円筒部５１の端部の所定
位置には軸方向の盲穴５３が形成され、この盲穴５３内
には不動部分即ち前記モータハウジング１８に固定した
ピン５４が盲穴５３の軸方向に摺動可能に係合してい
る。これによって、この第２スリーブ４４は固定部分即
ちモータハウジング１８に対して前記入力軸１の軸方向
への移動のみが許容された状態で連結されている。ま
た、前記第２スリーブ４４には、その円筒部５１に、半
径方向に貫通し、かつ入力軸１の軸線に対して傾斜した
第２案内スロット５５が形成してあり、この第２案内ス
ロット５５には、前記連結ピン３７に係合したレバー５
６の内周端が摺動自在に係合している。即ち、前記レバ
ー５６は第２スリーブ４４の円筒部５１の外周に嵌合さ
れる基部５６ａと、この基部５６ａから放射方向に延び
る腕部５６ｂを備えており、前記基部６５ａの内周端に
形成した突起６５ｃが第２案内スロット５５に係合し、
前記腕部５６ｂの先端に形成した突起５６ｄが連結ピン
３７に形成した係合孔３７ａに係合している。

【００４３】前記第１スリーブ４２と第２スリーブ４４
とは、それぞれのフランジ部４６，５２が軸受け４３を
介して背合わせ状となるように配置され、これらフラン
ジ４６，５２をフランジ４６の外周に捩込み固定される
筒状の連結リング５７によって連結することにより相互
に連結してある。また連結リング５７の端部の内向き鍔
５８と第２スリーブ４４のフランジ部５２との間には、
第１スリーブ４２と第２スリーブ４４との相対回動を円
滑にする軸受け５９を配置してある。

【００４４】前記切替え弁１４は、アキュームレータ１
３と油圧モータ２との間の作動油圧通路１１に設けられ
ており、油圧モータ２の吸入ポート５と作動油圧通路１
１との連通及び遮断を切替え接続可能である。この切替
え弁１４は、図５に示すように、前記モータハウジング
１８に形成した両端解放のシリンダ６１内に摺動自在に
挿入されたスプール６２と、このスプール６２の両端側
に対峙配設されてスプール６２を両側から拮抗するばね
力で付勢する中立ばね６３，６４を備えている。前記ス
プール６２の胴部には、油圧モータ２の吸入ポート５に
連通する周溝６５，６５及び半径方向の貫通孔６６が形
成してある。前記シリンダ６１の開口両端はプラグ６
７，６７によって封止してあると共に、前記シリンダ６
１内には、このシリンダ６１の胴部に設けた導入ポート
６８を介して作動油圧通路１１の作動油が導びかれるよ
うにしてある。

【００４５】また、前記スプール６２に形成した貫通孔
６６には、前記レバー５６と一体の切替えレバー６９が
係合している。詳しくは、図３にも示されるように、前
記切替えレバー６９は前記レバー５６の基部５６ａから
放射方向に延びており、この切替えレバー６９の先端に
形成した突起６９ａがスプール６２の貫通孔６６に係合
している。

【００４６】７０は前記入力軸１をモータハウジング１
８に支持するラジアル軸受け、７１は前記入力軸１の封
止を司るシール部材である。

【００４７】７２は圧力スイッチで、この圧力スイッチ
７２は前記チェック弁１２よりも下流側の作動油圧回路
１１内の圧力をモニタしており、この圧力が所定圧力よ
りも低下した場合には電動モータ１０の電源回路７３を
閉成して、電動モータ１０を作動させ、油圧ポンプ９を
駆動する。なお、７４はバッテリである。また、７５は
前記油圧モータ２の排出ポートに連通するドレン通路、
７６はこのドレン通路７５に連通する貯油タンクであ
る。

【００４８】次に、斯かる構成のパワーステアリング装
置の作動について説明する。

【００４９】前記油圧ポンプ９は、圧力スイッチ７２で
モニタされる作動油圧通路１１内の圧力が所定圧力より
も低下したときに電動モータ１０によって回転駆動さ
れ、作動油を吐出する。この油圧ポンプ９から吐出され
る作動油は、作動油圧通路１１、チェック弁１２及び切
替え弁１４を介して油圧モータ２に導かれることが可能
である。この油圧モータ２に導かれる作動油は、操舵助
勢力を必要とする油圧モータ２の作動時、適宜操舵助勢
力を発揮するために消費される。

【００５０】即ち、操舵操作され、操舵機構のラック軸
２８に連結される図外の車輪の接地抵抗が大きい場合に
は、図外のステアリングホイールから操舵トルクが入力
される入力軸１と、この入力軸１に対してトーションバ
ー３を介して連結されかつ操舵機構のラック軸２８に噛
合する出力軸４との間に、相対回動が生じる。この入力
軸１と出力軸４との相対回動によって移動部材４１が軸
方向に移動する。この移動部材４１の軸方向移動によっ
て、油圧モータ２のカムリング１７が中立位置から所定
方向に移動（揺動）操作されると共に、切替え弁１４が
切替え操作される。これによって、カムリング１７の中
心がロータ１６の中心に対して偏心し、油圧モータ２は
作動油の吸入量及び排出量が増加して、作動油が油圧モ
ータ２に作用することになり、この油圧モータ２が所定
方向に回転駆動される。この油圧モータ２の駆動力は出
力軸４を介して操舵機構のラック軸２８に伝達され、操
舵助勢力を発揮することになる。

【００５１】詳しくは、前記入力軸１と出力軸４との間
に相対回動が生じると、入力軸１に半径方向に植設した
案内ピン５０が第１スリーブ４２に形成した第１案内ス
ロット４９内を移動する。このとき、前記第１スリーブ
４２は出力軸４に半径方向に植設したピン４８によっ
て、この出力軸４に対して軸方向の移動のみが許容され
た状態で連結されており、また、第１案内スロット４９
が入力軸１の軸線に対して傾斜して形成してあるから、
案内ピン５０が第１案内スロット４９内を移動すること
によって、第１スリーブ４２が入力軸１に対して相対回
転しつつ軸方向に移動することになる。

【００５２】前記第１スリーブ４１の移動に伴って、こ
の第１スリーブ４２に相対回動可能に連結された第２ス
リーブ４４も軸方向に移動することになる。このとき、
前記第２スリーブ４４はピン５４によって不動部分のモ
ータハウジング１８に対して入力軸１の軸方向への移動
のみが許容された状態で連結してあるから、この第２ス
リーブ４４は入力軸１の軸方向に移動する。また、前記
第２スリーブ４４に形成した第２案内スロット５５は入
力軸１の軸線に対して傾斜して形成してあり、この第２
案内スロット５５にレバー５６が係合しているから、こ
のレバー５６は、第２スリーブ４４が入力軸１の軸方向
に移動することによって、入力軸１の軸線に対して傾斜
した第２案内スロット５５の内面によって移動させられ
ることになる。

【００５３】前記レバー５６の移動は、図５において入
力軸１の軸線に対して回動方向の運動となって現れるか
ら、レバー５６の腕部５６ｂ及び切替えレバー６９が揺
動することになる。

【００５４】前記レバー５６の腕部５６ｂの揺動によっ
て、切替え弁１４のスプール６２が中立ばね６３または
中立ばね６４のばね力に抗して図５において左方向また
は右方向に移動される。これによって、前記スプール６
２に設けた周溝６５，６５の一つが導入ポート６８と連
通し、作動油圧通路１１と油圧ポンプ２の吸入ポート５
とを連通させる。

【００５５】また、前記切替えレバー６９の揺動によっ
て、連結ピン３７が、保持装置８のピストン３３を中立
ばね３４または中立ばね３５のばね力に抗して図２にお
いて左方向または右方向に移動させると共に、連結ピン
３７に連結したカムリング１７が中立位置から枢支ピン
２２を支点として図２において左方向または右方向に揺
動する。これによって、カムリング１７の中心がロータ
１６の中心に対して偏心し、作動油が油圧モータ２の吸
入ポート５から吸入されるようになり、この作動油によ
って油圧モータ２が所定方向に駆動される。この油圧モ
ータ２の駆動力は出力軸４を介して操舵機構のラック軸
２８に伝達され、操舵助勢力を発揮する。このとき、移
動部材４１は操舵トルクの大きさに応じて油圧モータ２
のカムリング１７を操作し、この操作量に応じて油圧モ
ータ２は駆動トルクを発生するから、操舵トルクに応じ
た助勢力が得られる。

【００５６】次に、操舵操作されないか或いは車輪の接
地抵抗が小さく、操舵助勢力が不要の場合には、入力軸
１及びトーションバー３に与えられるトルクが零或いは
極めて小さいから、入力軸１と出力軸４との間には実質
的に相対回動が生じない。このため、移動部材４１は軸
方向の移動を生ぜず、変更手段としてのカムリング１７
及び切替え弁１４を操作することがなく、カムリング１
７及び切替え弁１４は図２及び図５に示す中立状態とな
る。即ち、保持装置８は中立ばね３４，３５の拮抗する
ばね力によってピストン３３を介してカムリング１７を
付勢し、このカムリング１７をロータ１６との偏心が零
となる中立位置に保つ。また、切替え弁１４はスプール
６２が中立ばね６３，６４の拮抗するばね力によって中
立位置に付勢され、スプール６２の周溝６５と導入ポー
ト６８との連通を中止し、油圧モータ２の吸入ポート５
と作動油圧通路１１との連通を遮断する。

【００５７】したがって、前記油圧モータ２は、変更手
段としてのカムリング１７が中立位置に保持されると共
に、作動油圧通路１１から作動油の供給を受けないか
ら、左右何れの方向にも回転駆動されないことになり、
この結果、何れの方向にも操舵助勢力を発揮しない。

【００５８】この場合には、前記油圧ポンプ９から吐出
された作動油は油圧モータ２で消費されないから、油圧
ポンプ９の吐出油の一部または全部はチェック弁１２よ
りも下流側の作動油圧通路１１を介してアキュームレー
タ１３に供給され、このアキュームレータ１３に蓄圧さ
れる。したがって、このアキュームレータ１３は油圧モ
ータ２の非作動時に、チェック弁１２よりも下流側の作
動油圧通路１１内の圧力を所定圧力に保持することにな
る。

【００５９】また、操舵操作されない状態では、前述の
ごとく、チェック弁１２よりも下流側の作動油圧通路１
１はチェック弁１２によって上流側との連通が遮断さ
れ、アキュームレータ１３による加圧力が与えられて所
定圧力に保持されている。これによって、急操舵時等に
おいては、操舵トルクによって移動部材４１が軸方向に
移動し、この移動部材４１が油圧モータ２のカムリング
１７を所定方向に操作しすると共に、切替え弁１４を切
替え制御して、この切替え弁１４が油圧モータ２の吸入
ポート５と作動油圧通路１１とを連通させることによ
り、前記チェック弁１２よりも下流側の作動油圧通路１
１及びアキュームレータ１３に蓄圧された作動油が油圧
モータ２に速やかに作用して、この油圧モータ２が左ま
たは右の所定方向に速やかに駆動される。その結果、円
滑な操舵助勢動作が成就される。

【００６０】したがって、前記油圧モータ２のカムリン
グ１７が操舵トルクに応じて操作されることにより、油
圧モータ２の作動時に、アキュームレータ１３に蓄圧さ
れる作動油は、操舵助勢力に関連する油圧モータ２の容
量即ち操舵トルクに関連する量だけ消費されることにな
るから、従来のように、アキュームレータ１３によって
作動油圧通路１１内を作動トルクに無関係の高い圧力に
保持しておく必要はなく、その分、油圧ポンプ９の作動
時間を減少させてエネルギ損出を少なくすることがで
き、動力損失のパワーステアリング装置が得られる。

【００６１】図６乃至図８は本発明の別の実施の形態を
示す図面である。この実施の形態が前記実施の形態と変
わるところは、前記実施の形態においてアキュームレー
タ１３よりも下流側の作動油圧通路１１の途中に設けた
切替え弁１４及びこの切替え弁１４を操作する切替えレ
バー６９を、何れも廃止した点である。なお、その他の
構成は前記実施の形態と同様であるから、同一構成部分
には同一符号を付し、その重複する説明を省略する。

【００６２】斯かる構成によれば、操舵操作されないか
或いは車輪の接地抵抗が小さく、操舵助勢力が不要の場
合には、保持装置８によってカムリング１７は図７に示
す中立位置にある。一方、操舵操作され、操舵トルクに
よって入力軸１と出力軸４との間に相対回動が生じる
と、移動部材４１が軸方向に移動する。これによって、
移動部材４１はレバー５６の腕部５６ｂ及び連結ピン３
７を介してカムリング１７を図７において左方向または
右方向に揺動させる。このため、カムリング１７の中心
がロータ１６の中心に対して偏心し、作動油が油圧モー
タ２に作用して、この油圧モータ２が左方向または右方
向の所定方向に駆動される。これにより、操舵助勢力を
発揮することになる。

【００６３】なお、この実施の形態においては、操舵操
作がされない場合においても前記油圧モータ２には作動
油圧通路１１から作動油が導かれているけれども、操舵
操作されない場合には油圧モータ２のカムリング１７は
中立位置に保たれるから、油圧モータ２は作動油の供給
があっても駆動されず、何れの方向にも操舵助勢力を発
揮しない。

【００６４】したがって、この実施の形態によれば、前
記実施の形態で述べたと同様の効果が得られるのに加
え、切替え弁を廃止できるから、構成の簡素化を図るこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、アキュームレータに蓄圧するエネルギを、操舵
助勢力に関連する量だけ消費されるようにして、油圧ポ
ンプの作動時間を減少させてエネルギ損失を少なくする
ことができ、動力消費の少ないパワーステアリング装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すパワーステアリング
装置の説明図で、図２のＡ−Ａ線断面図を含む図面であ
る。

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図を含む説明図である。

【図３】図１の要部を拡大して示す断面図である。

【図４】第２スリーブを、立面図（Ａ）及び平面図
（Ｂ）で示す図面である。

【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図を含む説明図である。

【図６】本発明の別の実施例を示す説明図で、図７のＡ
−Ａ線断面図を含む、図１と同様の図面である。

【図７】図６のＢ−Ｂ線を含む説明図である。

【図８】図６の要部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 油圧モータ ３ トーションバー ４ 出力軸 ５ 吸入ポート ６ 排出ポート ７ 変更手段 ８ 保持装置 ９ 油圧ポンプ １１ 作動油圧通路 １２ チェック弁 １３ アキュームレータ １４ 切替え弁 １７ カムリング（変更手段） ２８ ラック軸（操舵機構） ４１ 移動部材 ７５ ドレン通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相原 俊徳 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力軸に与えられる操舵トルクに応じて
   操舵助勢力を得るパワーステアリング装置において、前
   記入力軸に対してトーションバーを介して連結された出
   力軸及び作動油の吸入ポート並びに排出ポートを備え、
   前記吸入ポートからの作動油の吸入量及び排出ポートか
   らの作動油の排出量を変化させる変更手段を有すると共
   に、前記出力軸が操舵機構に連結されて操舵助勢力を得
   る可変容量の油圧モータと、該油圧モータの変更手段を
   常態において中立位置に保つ保持手段と、前記油圧モー
   タに作動油を吐出する油圧ポンプと、該油圧ポンプから
   吐出される作動油を前記油圧モータの吸入ポートに導く
   作動油圧通路と、前記油圧モータの排出ポートを貯油タ
   ンクに連通するドレン通路と、前記作動油圧通路の途中
   に設けられ、前記油圧ポンプから油圧モータへの作動油
   の流通を許容し、逆方向の流通を阻止するチェック弁
   と、該チェック弁よりも下流側の作動油圧通路に接続さ
   れ、該作動油圧通路内の圧力を所定圧力に保持可能なア
   キュームレータと、該アキュームレータよりも下流側の
   作動油圧通路の途中に設けられ、前記油圧モータの吸入
   ポートと作動油圧通路との連通及び遮断を司る切替え弁
   と、前記入力軸と出力軸との相対回動によってこれら両
   軸の軸方向に移動する移動部材と、を備え、該移動部材
   によって前記油圧モータの変更手段を操作すると共に、
   前記切替え弁を操作するようにしたことを特徴とするパ
   ワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 入力軸に与えられる操舵トルクに応じて
   操舵助勢力を得るパワーステアリング装置において、前
   記入力軸に対してトーションバーを介して連結された出
   力軸及び作動油の吸入ポート並びに排出ポートを備え、
   前記吸入ポートからの作動油の吸入量及び排出ポートか
   らの作動油の排出量を変化させる変更手段を有すると共
   に、前記出力軸が操舵機構に連結されて操舵助勢力を得
   る可変容量の油圧モータと、該油圧モータの変更手段を
   常態において中立位置に保つ保持手段と、前記油圧モー
   タに作動油を吐出する油圧ポンプと、該油圧ポンプから
   吐出される作動油を前記油圧モータの吸入ポートに導く
   作動油圧通路と、前記油圧モータの排出ポートを貯油タ
   ンクに連通するドレン通路と、前記作動油圧通路の途中
   に設けられ、前記油圧ポンプから油圧モータへの作動油
   の流通を許容し、逆方向の流通を阻止するチェック弁
   と、該チェック弁よりも下流側の作動油圧通路に接続さ
   れ、該作動油圧通路内の圧力を所定圧力に保持可能なア
   キュームレータと、前記入力軸と出力軸との相対回動に
   よってこれら両軸の軸方向に移動する移動部材と、を備
   え、該移動部材によって前記油圧モータの変更手段を操
   作するようにしたことを特徴とするパワーステアリング
   装置。
3. 【請求項３】 前記移動部材は、前記入力軸に対して摺
   動自在かつ回動自在に嵌挿され、出力軸に対して軸方向
   に相対移動可能かつ一体回動可能に連結された第１スリ
   ーブと、該第１スリーブに相対回動可能に連結され、前
   記入力軸に対して摺動自在かつ回動自在に嵌挿されると
   共に、不動部分に対して前記入力軸の軸方向への移動の
   みを許容するように連結された第２スリーブと、前記第
   １スリーブに半径方向に貫通形成され、前記入力軸の軸
   線に対して傾斜した第１案内スロットと、前記第２スリ
   ーブに半径方向に貫通形成され、前記入力軸の軸線に対
   して傾斜した第２案内スロットと、前記入力軸に半径方
   向に突設され、前記第１スリーブの第１案内スロットに
   係合する案内ピンと、を備えてなる請求項１乃至請求項
   ２記載のパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 前記第１スリーブと第２スリーブとの間
   に、軸受けを設けてなる、請求項３記載のパワーステア
   リング装置。
5. 【請求項５】 前記可変容量の油圧モータは、複数の摺
   動部材を略放射方向に出没自在に取付けたロータと、該
   ロータを回転自在に収容し、該ロータに対して偏心可能
   なカムリングとを有し、該カムリングがロータに対して
   偏心して吸入量及び排出量を変化させる変更手段であ
   る、請求項１乃至請求項２記載のパワーステアリング装
   置。
6. 【請求項６】 前記摺動部材はプランジャである、請求
   項５記載のパワーステアリング装置。
7. 【請求項７】 前記摺動部材はベーンである、請求項５
   記載のパワーステアリング装置。