JPS6153268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は動力舵取装置に関し、油圧回路を切替
えてオイルポンプからの圧油をパワーシリンダに
給排制御する制御弁機構を比較的自由な位置に設
置できるようにしたものである。

従来の動力舵取装置においては、通常、その制
御弁機構はハンドル軸と同一軸線上に配設する必
要があるため、マニアルステアリングギヤに比し
て全長が長くなつていた。したがつて、近年のよ
うに小型の車両に動力舵取装置が採用されるよう
になると、取付スペース、特に軸方向の取付スペ
ースの関係から全長の長い従来の動力舵取装置を
そのまま小型車両に取付けることが困難となると
いう欠点があつた。

本発明はこのような点に鑑み、上記制御弁機構
をハンドル軸線上から外した位置に設置できるよ
うにして全長をほぼマニアルステアリングギヤの
全長程度に抑え、これにより小型車両であつても
比較的容易に設置できるようにした動力舵取装置
を提供するものである。

以下図示実施例について本発明を詳細に説明す
ると、第１図において、１は動力舵取装置、２は
この動力舵取装置の入力軸に連結した舵取ハンド
ルで、舵取ハンドル２を回転操作するとその回転
は入力軸、これに連動した出力軸、この出力軸に
形成したピニオンを介してラツク３に直線運動と
して伝達され、さらにこの直線運動はラツク３の
両端部に連結したリンク等を介して操向車輪４，
４′に揺動運動として伝達され、その操向車輪
４，４′を偏向させる。これと同時に、制御弁機
構５は入力軸と出力軸間のねじれによる相対回転
変位を直線変位に変換してスプールバルブに伝達
し、このスプールバルブの変位により、オイルポ
ンプ６より供給される流体圧力を舵取ハンドル２
の操作方向に応じてパワーシリンダ７に給排制御
し、このパワーシリンダ７内において上記ラツク
３に固定したピストン８に圧油を作用させてラツ
ク３による操向車輪４，４′の偏向を助勢する。

然して第２図において、動力舵取装置１は上述
したように入力軸９、出力軸１０、この出力軸に
形成したピニオン１１、このピニオンに噛合させ
たラツク３を備え、上記入力軸９と出力軸１０と
は同一軸線上に配設してハウジング１２内にそれ
ぞれ回転自在に軸支し、またラツク３はこれらの
軸線と直交する方向に摺動自在に設けている。

上記入力軸９と出力軸１０とは、入力軸９先端
の突部と出力軸１０末端の軸孔とをスラスト方
向、ラジアル方向の力を受けるブシユ１５を介し
て嵌合させることにより両軸の相対回転が可能と
なつており、また入力軸９の先端と出力軸１０の
末端には互いに向き合うフランジ部１９，２０を
それぞれ形成し、第３図に示すように、入力軸９
側のフランジ部１９にはその外周に所定間隔毎に
複数の溝２１を、出力軸１０側のフランジ部２０
にはその端面に所定間隔毎に複数の突起２２をそ
れぞれ形成し、かつ、上記各溝２１と各突起２２
とを円周方向に所要の間隙をもたせて互いに係合
させることにより、入力軸９と出力軸１０とがそ
の間隙によつて許容される量だけ相対的に回転で
きるようにしている。また、入力軸９の先端部お
よび出力軸１０の末端部には第２図に示すように
それぞれ同一の歯車２３，２４を固定し、各歯車
２３，２４の所定位置には互いに対向する位置に
ピン２５，２６を圧入固定している。そして、上
記フランジ部１９，２０の外周に配設した環状の
ばね２７の両端部で両ピン２５，２６を挟み込む
ことにより（第３図参照）、通常はそのばね２７
により両ピン２５，２６を同一軸線上に位置さ
せ、これにより、通常は出力軸１０側の突起２２
が入力軸９側の溝２１の中央部に位置するよう構
成している。したがつて、入力軸９はばね２７に
抗して上記突起２２と溝２１との間隙分だけ出力
軸１０に対して相対的に回転することができ、両
軸９，１０に加えられる外力が取り除かれると、
両軸９，１０はばね２７により元の相対回転角が
零の状態に戻される。

然して第３図において、５は従来周知の構成を
有する制御弁機構で、ハウジング１２に摺動自在
に支持したロツド２９、このロツドに取付けたス
プールバルブ３０を備え、オイルポンプ６からポ
ート３２，３３を介して循環されている圧油を上
記ロツド２９およびスプールバルブ３０の左右の
変位によりポート３４および管路３５を介して、
又はポート３６および管路３７を介してパワーシ
リンダ７に供給する機能を有している。

上記制御弁機構５と入・出力軸９，１０との間
には、両軸９，１０間の相対回転変位を直線変位
に変換して制御弁機構５のスプールバルブ３０に
伝達させ、従来周知の動力舵取装置と同様な機能
を果させるための運動変換機構４０を設けてい
る。この変換機構４０は、入出力軸９，１０の嵌
合部の側部に、両軸に平行に揺動軸４１を配設し
てこの軸４１の出力軸１０側の端部を弾性体４２
を介してハウジング１２に枢支する一方、この揺
動軸４１の入力軸９側端部に上記制御弁機構５の
ロツド２９を連結し、さらにこの揺動軸４１に入
出力軸９，１０の歯車２３，２４に噛み合う、一
体に連結されたピニオン４３，４４を回転自在に
支持したものである。したがつてこの運動変換機
構４０では、入出力軸９，１０間に相対回転変位
が生じると、ピニオン４３，４４に与えられる回
転量が異なるため揺動軸４１が傾き、これに伴い
ロツド２９、スプールバルブ３０が変位する。な
お歯車２３，２４とピニオン４３，４４との噛み
合い状態を保持したまま揺動軸４１が揺動するに
は、上記歯車の歯面間の一定の遊びを必要とす
る。第６図はこの遊びを与えるためのピニオン４
３，４４の歯形例を誇張して示すもので、ピニオ
ン４３，４４の歯厚を、ピニオンの軸方向中央部
から端部にかけて徐々に薄くし、菱形形状として
いる。このような歯形によれば揺動軸４１が傾い
たときにも、歯車２３，２４とピニオン４３，４
４との噛み合い状態を確実に保持することができ
る。ただし揺動軸４１の揺動量は僅かでよいた
め、一般的には歯車間のバツクラツシを若干大き
く設定することにより、これに対処することが可
能である。なお第２図、第３図において、４７は
入力軸９とハウジング１２との間から潤滑グリー
スが漏れるのを防止するシール、４８，４９はス
プールバルブ３０側から油が漏れるのを防止する
シール、５０はカバーである。

以上の構成を有するため、車両が直進状態にあ
るときすなわち入力軸９と出力軸１０とが静止し
ており、かつ両者の相対回転変位量が零のとき
は、各軸９，１０に設けた歯車２３，２４に噛合
する変換機構４０の歯車ピニオン４３，４４も静
止しており、この状態ではピニオン４３，４４を
支持した揺動軸４１は入出力軸９，１０に平行で
ある（第４図参照）。したがつて揺動軸４１にロ
ツド２９を介して連結されたスプールバルブ２０
は中立位置に保持される。このためオイルポンプ
６からの圧油はパワーシリンダ７に導入されるこ
とはなく、車両は直進状態を保つて走行すること
ができる。

この状態から舵取ハンドル２を操作して入力軸
９を回転させると、出力軸１０はラツク３を介し
て操向車輪に連動されその操向車輪から路面抵抗
を受けているので、入力軸９はばね２７に抗して
出力軸１０に対し相対的に回転されることとな
る。すると、入力軸９に固定した歯車２３と噛合
されたピニオン４３はその入力軸９の回転に伴つ
て回転しようとするが、ピニオン４３と一体のも
う一方のピニオン４４は未だ静止状態にある出力
軸１０の歯車２４と噛合しているので、ピニオン
４４は入力軸９の回転に伴つて回転することがで
きず、その結果、ピニオン４３，４４を支持した
揺動軸４１が傾きロツド２９が変位することとな
る（第５図参照）。

揺動軸４１およびロツド２９が正規の静止位置
より変位されると、ロツド２９と連動しているス
プールバルブ３０もその中立位置より変位し、従
来周知のように油圧回路を切替えてパワーシリン
ダ７に圧油を給送し、操向車輪の転向を助勢させ
る。そして、操向車輪が転向を開始すると、これ
とラツク３を介して連動している出力軸１０が入
力軸９の回転方向に回転を開始する。

入力軸９と出力軸１０とが同一速度で回転する
ようになると、両軸の歯車２３，２４と噛合つて
いるピニオン４３，４４も同一方向に同一速度で
回転するようになるが、出力軸１０は車両の旋回
中常に路面より操向抵抗を受けているので入力軸
９とは相対的に回転変位した状態のまま入力軸９
と同一速度で回転することになり、したがつてピ
ニオン４３，４４を支持した揺動軸４１およびこ
れと連動したバルブスプール３０も変位状態を保
ち、パワーシリンダ７に圧油を供給し続ける。こ
の間運転者は、入出力軸９，１０の相対回転変位
量を零に戻そうとするばね２７の作用力を操作反
力として感知することになる。また、このばね２
７は舵取ハンドル２が中立位置に戻された際に入
力軸９と出力軸１０との相対回転変位量を零に戻
すため、両軸の歯車２３，２４と噛合うピニオン
４３，４４を有する揺動軸４１、およびこれに連
動するバルブスプール３０も元の中立位置に確実
に戻される。

なお揺動軸４１を大きく揺動させた場合には、
ピニオン４３，４４と歯車２２，２３との噛合が
外れることとなるが、一般に揺動軸４１と連動す
るスプールバルブ３０の変位量は小さくてよいの
で、上記歯車間の噛合が外れることはない。

上記実施例ではピニオン４３，４４を揺動軸４
１に回転自在に支持したが、両者を一体として揺
動軸を回転自在に支持してもよいことは勿論であ
る。また揺動軸４１を揺動可能に枢支する構成は
問うものではなく、要するに入出力軸間の相対回
転に伴い先端部に連結したロツドを往復動させる
ことができる支持態様であればよいが、実施例の
ように弾性体４２を介して支持すれば、路面から
制御弁機構５に伝わる衝撃を緩衝することができ
る利点がある。

本発明は以上述べたように、入出力軸間の相対
回転変位を、両軸からの回転を受けるピニオンを
支持した揺動軸の揺動変位として取り出し、この
揺動変位により制御弁機構のスプールバルブを連
動させたものであるから、制御弁機構をハンドル
軸線上から外した位置に設置することができ、し
たがつて従来の動力舵取装置に比して全長を短縮
することができるという効果を奏するものであ
る。

特に本発明においては、入出力軸間の相対角変
位を直線変位として変換して取出す運動変換機構
として、入出力軸の側部に一端が枢支された揺動
軸に対して、上記入出力軸から両端歯部にそれぞ
れ回転を伝達される一体連結されたピニオンを支
持させるようにした構成を採つているため、上記
揺動軸の枢支構成は枢支部嵌合隙間を充分小さく
することが加工上容易で、例えばオルダム継手の
ようなリンク機構に比して、運動変換機構の運動
遊び量を著しく小さくすることが可能となり、し
たがつてハンドルの操作時点から制御弁機構のス
プールバルブ始動時点に至るまでのタイムラグを
極めて短縮して操舵フイーリングの向上を期し得
られるとともに、上記オルダム継手等のリンク機
構が介在せずして上記変換機構を低い製作費用で
容易に加工できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力舵取装置を車両に搭
載した状態を示す概略平面図、第２図は動力舵取
装置の実施例を示す縦断面図、第３図は第２図の
−線に沿う断面図、第４図、第５図はそれぞ
れ第２図の−線に沿う、異なる作動状態を示
す断面図、第６図はピニオンの歯形例を示す斜視
図である。 １：動力舵取装置、２：舵取ハンドル、４，
４′：操向車輪、５：制御弁機構、６：オイルポ
ンプ、７：パワーシリンダ、９：入力軸、１０：
出力軸、２３，２４：歯車、３０：スプールバル
ブ、４１：揺動軸、４２，４３：ピニオン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 舵取ハンドルに連動する入力軸、この入力軸
   と同一軸線上に配設し操向車輪に連動する出力
   軸、および油圧回路を切替えてオイルポンプから
   の圧油をパワーシリンダに給排制御する制御弁機
   構を具備する動力舵取装置において、上記入出力
   軸の側部に揺動軸の一端を枢支するとともに、こ
   の揺動軸に上記入出力軸から両端歯部にそれぞれ
   回転を伝達される一体連結されたピニオンを支持
   させて入出力軸間の相対角変位をこの揺動軸の揺
   動変位に変換する運動変換機構を構成し、さらに
   上記揺動軸の他端を上記制御弁機構のスプールバ
   ルブに連動させたことを特徴とする動力舵取装
   置。 ２ ピニオンの歯厚が、揺動軸傾斜時の入出力軸
   との噛み合いを確実にすべく、ピニオンの軸方向
   中心部から端部にかけて徐々に薄くなつている特
   許請求範囲第１項記載の動力舵取装置。