JPS584669A - 動力操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発＃４はプレート型弁機構を備えた動力操向装置ＫＩ
ＩＴる。

従来の動力操向装置にはロータリ式やスプール式の弁作
動機構を使用した剣σ】が提供されているが、これらは
弁機構自体が複雑で比較的長大となるばかりか、弁構成
が高精度の寸法を要し高価となる欠点があった。

本発明は斯様な欠点を有Ｔ々従来のロータリ式やスプー
ル式の弁作動機構とは全く異なる、プレート型弁機構を
持った動力操向装置を提案するもので、弁機構σ）構成
の簡素化、小形化を図り、もって加工が容重で低摩な動
力操向装置を提供することを目的とする。また、作動油
のほれによって惹起される弁機構全体の撮動Ｖ有効に防
止して、優れた操縦感覚が得られる動力操向装置を提供
することを他の目的とする。

以下本発明の実施例を図面と共に詳述する。

第１図は本発明の実施例火水す動力操向装着の要部断面
図である。即ち、ピストン１によってシリンダ２内を二
つの作動室３．４に隔成してなり、前記ピストン１には
ラック１ａが設けられ、図外ノ操縦すンクケ駆動するセ
クタシャフトｓｖｌ創設されたセクタギヤ５ａ４’ｊ噛
合しており、保持板６ａと共に前記シリンダ２の一端な
封止するリヤハウジング６ｖ構成するハウジング本体６
ｈに設けられた供給孔７．排出孔８を介して作動油を前
記作動ｍ３．４に選択的に給排して、前記ピストン１に
４結したセクタシャフト６を回動助勢する動力操向装置
であって、ウオームシャツ）９は前記リヤ・・ウジング
ｍｙ耐液封止下に貫通し、−趨が前記ピストン１にポー
ルねじ１０により連結され、他喝が前記リヤハウジング
６に軸受１１．１２）Ｉｒ’介して回動可能に支承され
ている。また、このウオームシャフト９の他噛１ｍ頭部
９６には第２図に示す如く、軸受孔９ｂと後述するスタ
ブシャフト１３の７ランジ１３．を挿入する半径方向の
長溝９６が設けられている。さらに５頭部９ａσ】１１
１１面には所望のピンチ円径をもって作動油の油路９ｄ
、９ｇが２組開口しており、一方の油路９ｄは直！ｉｊ
！前記作動室３に、他方の油路ｅ−はＩＩＪ紀軸受１２
を載置した空間１２ａを介しＩ！［ＩＪヤハウジング６
を構成するハウジング本体６ｈ内の通路６６、シリンダ
２内の通路２ａ１に通って作動室４に連通している。９
ｆはウオームシャフト９に植設され、誼ウオームシャフ
ト９と後述する第１プレート１・を一体的に回動可能に
連結するビンである。

１３は一端′Ｉｋ図外の操舵輪に連結されるスタブシャ
フトで、該スタブシャフト１３は前記ウオームシャフト
９の軸受孔９４に載置した軸受１４及び前記リヤハウジ
ング６の趨部に螺合されたりャカバー１６内の軸受１６
により回動自在に支承さは前記トーションバー１７０両
層をそれぞれに固定するピンである。１８はスタブシャ
フト１３Ｖ対土する輪封シールである。また、スタブシ
ャフト１３に′は第２図に示す如く、少なくとも一つ（
実施例では軸対称に２個）の半径方向フランジ１３゜が
設けられ、前記ウォームシャフ）９の長１１１９ａ内Ｋ
Ｆｌｆｒ望の回転方向隙間をもって遊峡される。従って
、例えばポンプ等の故障等により＃配作動室３．４に作
動油が供給されない場合にあっても、操舵輪の回転力を
僅かな遊び角２１に−もってウオームシャツ）９ｆｆ伝
達し、所Ｉ’ｌ１通常のマニュアル操作が可能となって
いる。さらに１スタブシャフト１３０軸部には駆動ビン
１３＆が半径方向に植設されており、この駆動ビン１３
ｂはスタブシャフト１３と後述するＩＸ２グレート２０
を一体回動可能に連給する。

１・け片開が前記ウオームシャフト・の刺部９１１１１
１１面ＫＩＩＩ！触し、ビン９Ｉでウオームシャフト・
と一体間動可能に連結される票ｌプレートで、この第１
グレート１・にはｌｌ３１ｉ１１及び第４図に示すよう
に％前記スタプシャフ）１５１ｖ、ａ嶽する中心孔１９
６と、ビン９ｆを挿入する穴１９番と、組立の際、前記
スタブシャ７）１３に植設した駆動ビン１３＆の通過を
妨げないスロット１Ｇ、と共に１前記ウオームシヤフト
９０油路・’　ｅ　’　＃　ＷＣ各々開口する２Ｊｉｌ
の略矩形状波路１９ｄ、　１９−が形成されている。

２ｏは前記第１プレート１ｅと後述する第３プレート２
１との間に在って、前記スタブシャフト１３に挿入され
、前記駆動ビン１３６　Ｋよってスタブシャフト１３と
一体回動可能な第２プレートで、この１ｘ２プレー）２
０には第３（２）及び第５図に示すように＃記スタブシ
ャフト１３挿入用中心孔２ｏｔｓ。

駆動ビン１３＆σ）挿入用スロッ）　２０６と共に１前
記作動油の供給孔７に開口する、必らずしも外ＩＲＫ−
放することｔ’ｌ！Ｌない二対の切欠き状油路２０１１
と、前記排出孔８に連通する、必らずしも中心孔２０−
に開放することを要しない一対の切欠き状油路２０ｄが
形成されている。ここで、スタプシャフ□ト１３丁なわ
ちこれに連結される第２グレート２０Ｖ回動しない標準
状＠ｔにおいて、油路２０ｅ　、　２０ｄは＊３ｍＫ示
す如く、前記第１プレート１９の各油路１９ｄ　、　１
９−の両方に、好ましくは同一開口面積？もって一部分
連通し、油路２０ｍと油路２０ｄとの間の部分は第１プ
レート１・の油路１＠ｄ　、　１９ｇの開口面積の大部
分な覆蓋しており、好ましくは、油Ｉｓ１・ｄσ）覆蓋
面積の合計と油路１９−の覆ＩＩｒｊＨ積の合計とは等
しくしである。なお、前記スタ゛プシヤ７）１５１に設
けた駆動ビン１３＆及びこれを挿入する蕗２プレー）２
０の孔加−は、第２プレートａｏｋスタブシヤフト１８
に圧入ｗ７Ａ５ｉ！すれば、これらを廃止す養ことがで
きる。

２１は一閏が前記第２プレー）２０に面し、鍵配りャカ
パー１＠の左端に載置されたスラスト軸受！１禽を介し
て鎗記ハウジング６に対して闘−可能に支承されるＩＩ
３プレートで、この第３プレート２１の中心には通孔２
１＠が設けられており、との通孔２１ｇは前記スタブシ
ャフト１８ｖ挿通すると共に％前記ＩＲ２プレー）２０
０油路２０ｄと前記スラスト軸受２２の軸受隙間を介し
て排出孔ａとに連通し、作動油ｇ】油路な兼ねる。また
＠３グレート２１の外ｊＩＩＫは、好ましくは合成樹脂
＃（例えば商品名テフロン）から成る矩形断面のシール
リング２３が備えられ、ハウジ・ング本体６６の内１１
１ＥＩｉとの間で作動油を封止すると共に、＃配合グレ
ートの各油路な流れる、作動流体の流れによって惹起さ
れる各プレートの振ａｖ有効に防止する作用１なす。

一方、第２プレート２０と第１プレート１ｉとの間及び
第３プレート２１との間の軸方向隙間は、作動油を封止
しかつ第２グレート２ｏの回動を円滑にするために１例
えば０．０１■穆度に制御されなければならないが、こ
れは前記リヤハウジング６に対するリヤカバー１６のね
じ込み量を変えることで調整でき、この調整位置はロッ
クナツト２４によって保持される。なお、２６はリヤハ
ウジング６内に形成され、供給孔７とｗｉ２グレー）２
０の油路２０ｃ　Ｋ連通てる環状室、２６は同じく排出
孔・と第３グレート２１の通孔２１＠に遅過する環状室
である。また、供給孔７及び排出孔８はそれぞれ園外の
ポンプ及びリザーバに遅過している。

かかる構成において、図外の操舵輪Ｖ＠勤させない標準
状１ｊＫあっては、スタブシャ７　）　１３及びこれに
連結される第２グレー）２０は回動せず、第１グレート
１・の油路１・ｄ、１９−とｌｌｌ！２ｌｌ−）２０Ｆ
）油路２０６１．２０ｄとの相対関係位置はｇｓａｌｌ
示す標準位置にある。従って、図外のポンプから供給さ
れる作動油は、供給孔７から環状１１２６を介して第２
プレート２００油路２ｏａ　Ｋ至り、さらに前記油路２
０ａ　Ｋ一部分開口する前記第１グレート１・の油路１
９ｄ、　１９−に至る。これらσ】油路１９ｄ　、　１
９−はそれぞれウオームシャフト・の油路９　ｄ　、　
９　ａ　ｔ’介してシリンダ２内の作動室３．４に連通
しているので、前記作動油は作動’Ｍｓ＊４Ｋｉｌ１人
しようとするのであるが、前記１ｍｌプレート１９の油
路１９４　、１９−は同時にそれらの一部分ｖｊ１１２
プレー）２０の油路２０ｄ　Ｋ開口しており、従って、
Ｉｌｌプレート１９の油路１１９ｄ　、　１９＃　Ｋｆ
ｌｌ入した作動油は第２プレート２０の油路２Ｄｄ　Ｋ
至り、１１３プレー　）　２１１Ｆ１通孔２１．及び通
路ａｅｖ介して排出孔８から図外のタンクにドレンされ
、＃紀作動箪３．４に油圧を生じさせない。

一方、図外の操舵輪をしてスタブシャフト１ｓを時計方
向または反時計方向に回動させると、トーションバー１
７１’介してスタブシャフト１３に連結されているウオ
ームシャフト９も回動しようとするが、回動の初期にあ
っては、セクタシャフト６が図外の操縦リンクを介して
車輪の接地抵抗を受けているので、ピストン１及びウオ
ームシャフト９は不動で、トーション／（−１ｙ　Ｋ　
＊り角度を生じウオームシャフト・とスタブシャフト１
ｓとの間、すなわちそれぞれに一体的な第１プレー）１
９と第２プレー）２０との間に相対回動を生じる。−ｆ
ると、例えば第３ｒＩＩＪｆｆおいてスタプシャフ）１
３ｖ時針方向に回動じた場合、供給孔７に連通する第２
プレート２００油路２０−は、一方の作動！３に連通す
る油路・ｄが開口するＩＩＩプレート１９の油路１９ｄ
Ｋ対する開口面積を徐々に減少させ、遂にはこれをゼ”
　Ｋ　シ％かつ他方の作動室４に連通する油路９−が開
口する油路１９−に対する開口面積を増大し、作動油を
作動！１１４ｖ送り、作動室４の圧力を増大させる。同
時に、第３プレート２１の通孔２１ａＶ介して排出孔８
に連通する油路２０ｄは、一方の作動９３　Ｋ連通する
油路９ｄが開口する第１プレート１９の油路１９ｇＫ対
する開口面積を増大させ、作動１ｉ［３内の作動油を図
外のタンクにドレンする。こσ）結果、ピストン１を右
行せしめ、セクタシャフト６の回Ｓを助勢する。

スタブシャフト１３を反時計方向に回動じた場合も同様
であって、今度は作動ｍ３内に作動油を供給し、ピスト
ン１火左行させる。かくして、図外の操舵輪の回動操作
による車輪の操舵操作ケ有効に助勢することができる。

ここに、作動１ｉ１３．４への作動油の切換は前述の如
く徐々に行なわれるので、操舵輪の回動に伴う作動油に
よる助勢動作が徐々に増大し、極めて優れた操縦感覚が
得られる動力操向装置ケ得ることができる。また、作動
油の選択的給排σ）ための油路を設けるプレート１９゜
２０は、薄い鋼板からプレス成形するかまたは焼結材等
で形成することができるので、軸方向の長さを短縮化し
て、小形で低摩な動力操向装置を得ることができる。

また、ウオームシャフト９を回動可能に支承丁６軸受１
１．１２の回転抵抗はスタブシャフト１３を介して操舵
輪の回動トルクに影響するため、運転者に敏感に感じら
れ、その大きさは各軸受１１゜１２が９ける軸方向の力
の大きさで変り、特に操舵輪の時計９反時計方向の回動
で、この回転抵抗の大きさが便化することは操縦感覚上
好ましくないものであるが、本発明にあってはこれを有
利に解決し得る。即ち、いま作動室３に臨むウオームシ
ャツ）９の断面積ｔ’　町、＋作動室４に連通する軸受
１２の載置空間１２ａに臨むウオームシャフト９０１１
１１９−の断面積をα１０作動油の単位面積当りの圧力
ｖｐとてろと、ウオームシャフト９は作動室３が高圧の
とき句×２なる力を受け、作動室４が高圧のとき（ａｇ
−αＩ）×ｐなる力を受ける。従って、Ｉｌｌ　”　ａ
ｌ　−４なる関係の寸法に丁れば、作動室３．４への作
動油の選択的給排によって前記軸受１１．１２が受ける
軸方向の力を同−ＫＹることかできる。さらＫ、その軸
方向の力に対して、ウオームシャフト９が供給孔７に連
通する環状室２６の油圧によって受けろ力（これは第２
プレート２０の外径及び油路２０．の面積な適尚に選択
することによって調節できる）を釣合わせることにより
、作動油の圧力□によってウオームシャツ）９ｆｆ生じ
る軸方向σ】力をバランスさせ、もって前記軸受１１゜
１２ｆｆ荷重ケ与えることがなく、これら軸受１１゜１
２の回転抵抗を小さくして軽快な操縦操作が可能となる
のである。

更に、作動油を各作動室３．４に供給するときに、前記
第２ル−ト２ｏは、このＩＩ２プレート２ｏが作動油の
供給孔７に連通するＩＩｌグレート１９の油路１９ｄ又
は油路１９−の一部な覆蓋する面積に応じて、第１図中
右方向の力を受け、前記第３プレート２１に押圧される
。而して第３プレート２１はスラスト軸受２２ｖ介して
回動自在に支承されているので、斯かる場合にあっても
第２プレート２０及びこれを連結するスタブシャフト１
３は円滑に回動することができ、操縦操作は極めて円滑
となる。また、第２プレー）２０とｊｌｌプレート１９
及び１１３プレート２１とｆ）間はこれの回動のために
、前述の如く僅かではあるが槽対隙間を有している。と
ころが、この隙間のためＫあるいは駆動ビン１３６とス
ロット２ｏｂとの間の回動力向原聞のために％１１１１
１プレート１９に対して第２Ｉレー）２Ｑが相対回動じ
て第１プレート１・の油路１・ｄ　、　１９−σ】いず
れかが絞られ作動油が流れるとｔｌ特に＠２グレー）２
０が微振動を生ずる場合がある。この振動は作動油の脈
動なＩＢ来し、作動油の脈動がシリンダ２内のピストン
を振動させる結果、異音を生じ或いは図外の操舵輪をも
振動させる場合があり、運転者に不快感を与えるところ
、この場合は前述の如く１ＩＩｉ２グレー）２０は外Ｗ
ＩＫシリンダ２１ｖ備える第３プレート２１に押圧され
ており、第２プレート２ｏは第３プレート２１と一体的
に回動するため、ＷＸ２グレー）２０ノ振動はシリンダ
２ｓの摺動抵抗あるいは弾性による緩衝作用により有効
に防止される。

次に、車両の高速走行時等ｇ】、単輪の接地抵抗が小さ
い状態で操舵輪な回動させた場合、ウオームシャフト９
はトーションバー１７［模り角変な生ずることなく容易
にスタブシャフト１３によって回動せしめられる。従っ
て［１プレー）１９とｆＩｉ４２グレー）２０との間に
相対回動かなく、前述の標準状＠ｔＶおける場合と同機
に各作動ｗ１３，４に油８Ｅを生じることはない。この
ことは、第２プレート２０には前述の図中右方向σ）カ
が作用しないのであるから、第２グレート２０は′！ｘ
３グレート２１に対しテ僅か１ＩＩｒｖＪシた伏線で回
動可能であり、ここに、ｇａプレート２１のシールリン
グ２３０摺動抵抗は第２プレー）２０の回動に関与セス
、操舵輪の回動が円滑となる。

なお、作動室３．４に連通てる油路を、ウオームシャフ
ト９、第１プレート１９及び第２グレー）２０ｇ】それ
ぞれに２組設けた例について述べたが、これは各々１組
だけでもよい、 以上説明したように本発ｆｌ）ＪＫよれば、二つり１作
動室のそれぞれｆｆ！；％−ｆる油路が開口するウオー
ムシャフトと、このウオームシャフトに係合するスタブ
シャフトと、前記ウオームシャフトのそれぞれの油路に
連通する油路を有する第１プレートと、外ＲＫ−・ウジ
ングの内ｌｉ１面に摺接するシールリングを備え、かつ
前記ハウジングに対して回動自在に支承されると共に１
作動油の排出孔に連通てる通孔を有する第３プレートと
、前記第１プレートと第３プレートとの間に在って前記
スタブシャフトと一体回動可能で、作動油の供給孔及び
第３グレートの通孔に連通する油路を有する１ｌＬ２グ
レートとから成り、ｗＬ１プレートとＷ４２プレートと
σ】相対回動により、ｌＩｌグレー）　９１それぞれ＃
）油路に対する第２ンル−トのそれぞれの油路の開口面
積を変え、前記二作動室への作動油ｆ）ｉ！Ａ択的給＃
を制御することとしたので、給排がスムーズで優れた操
縦感覚が得られると共に、弁機構が簡単にして小形で、
かつ低摩な動力操向装置を得ることかで倉る。また、第
３プレートがハウジングに対して回動自在でかつシール
リングケ介して摺接しているので、第２プレート即ちス
タブシャフトを介する操舵輪の回動が円滑に行なえると
共に２シールリングで、作動油の流れによって惹起され
る弁機構全体の振動を有効に抑制することができ、実用
に供して頗る多大な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は本発明の実施例を示す動力操向装置の要部断Ｉ
ｌｌ囚、！２図は纂１図のｎ−ｎ巌に沿って見た断面図
、ＩＩａ図はＩＩＩ図のＩ−１，ｌｉ［沿って見た断面
図、第４図は第１プレートＱ）正ｒｊ７Ｊ図、纂５図は
第２グレートの正面図である。 １・・・ピストン、２・・・シリンダ、３．４・・・作
動室、５・・・セクタシャフト、６・・・ハウジング、
７・・・供給孔、８・・・排出孔、９・・・ウオームシ
ャフト、９ｏ・・・長溝、９ｄ、９−・・・油路、１３
・・・スタブシャフト、１３ａ−フランジ、１９−＠ｌ
プレート、１９ｄ　、１９゜・・・油路、２０・・・第
２プレート、２０６．２ｏｄ・・・油路、２１・・・第
３プレート、２１．・・・通孔、２３・・・シールリン
グ。 第２図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ピストンによって隔成したシリンダ内の二つの作
   動室π作動油を選択的に給排し、前記ピストンに連結し
   たセクタシャフトを回動助勢する動力操向装置において
   、−喝が前記ピストンに螺合し他端が＃配作動室と反対
   側に伸びるノ・ウジング内に臨みかつ前記シリンダの２
   趨に回動可能に支承され、更に他；４ａｌａＫは半径方
   向の長溝及び前記作動室σ）それぞれに連通する少なく
   とも１組の油路が開口するウオームシャフトと、腋ウオ
   ームシャフトの長＃ｌＫ回転方向ノＩＩＩ　ｌ’１Ｊｌ
   ｌ　’にもって係合するフランジを有するスタブシャフ
   トと、前記ウオームシャフトＱ）他端＠に在ってこれと
   一体回動可能で、ウオームシャフト５のそれぞれの油路
   に連通する油路を有する第１プレートと、外１ｄＫ＃紀
   ハウジングの内周面に摺接するシールリングを備え、か
   つ前記ハウジングに対して回動自在に支承されると共に
   、作動油の排出孔に連通する通孔を有する第３ル−トと
   、前記ｗｉ１グレートと第３グレートとの間に在って前
   記スタブシャフトと一体回動可能で、作動油の供給孔及
   び第３グレートの通孔にそれぞれ連通する少なくとも１
   組の油路衛有する第２プレートとからなり、前配属１プ
   レートと第２プレートとの相対回動により、ｌｌ１１プ
   レートの油路に対する＃！２プレートの油路の開口面構
   を変え、前記二つの作動室への作動油の給排を制御Ｔる
   ことを特徴とする動力操向装置。
2. （２）前記シールリングは合成樹脂材から成り、矩形断
   面を有する特許請求の範囲１１１項記載の動力操向装置
   。