JPS6211704B2

JPS6211704B2 -

Info

Publication number: JPS6211704B2
Application number: JP17110779A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Uchino
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1979-12-28
Filing date: 1979-12-28
Publication date: 1987-03-13
Also published as: JPS5695770A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はピストンに対する液圧作用面積が異な
る１対の液室をもつパワーシリンダ装置を備えた
動力舵取装置に関するものである。

パワーシリンダ装置のピストンロツドがシリン
ダの一端から外部へ突出されており、中立位置開
放型の切換制御弁を備えている動力舵取装置は背
圧によつて次のような問題が生じる。即ち、切換
制御弁の中立位置ではパワーシリンダ装置の両端
液室の圧力が等しくなるように設定されているの
で、還液配管を長くした場合や、還液配管の途中
にトルクコンバータ等を接続した場合には、背圧
（パワーシリンダ装置の還液通路の圧力）が上昇
し、シリンダの液圧作用面積差に基づく推力がピ
ストンロツドに発生し、操向ハンドルが直進位置
にあつても操向輪が一方側へ偏向する傾向が生じ
る。

従来は、シリンダの両端液室の液圧作用面積が
異なると背圧によつてピストンに推力が発生する
のを解消するために、切換制御弁について、スプ
ールと弁室との各弁溝のラツプ量を換えて、シリ
ンダの両端液室に連なる通路間に圧力差を与えて
いるが、前述したように動力舵取装置の下流側に
トルクコンバータ等を接続した場合のように背圧
が非常に高くなると、寸法公差や加工誤差等の影
響を受け、満足な性能が得られない。

また、パワーシリンダ装置のピストンロツドが
貫通する液室（液圧作用面積の小さい方の液室）
と液槽とを結ぶ通路の途中に逆止弁を挿入接続す
ることにより、該通路内の背圧によつて前記パワ
ーシリンダ装置が作動しないようにしたものが提
案されているが、背圧が非常に高い状態で動力舵
取装置を使用する場合には、逆止弁のばねの設定
荷重に限界があり、所期の効果を得ることが困難
である。

本発明はこのような問題を解決するために、切
換制御弁の中立位置において弁溝が給液通路とシ
リンダの液圧作用面積の大なる液室とを結ぶ通路
を閉鎖するようにし、かつシリンダの液圧作用面
積の小さい方の液室と液槽とを結ぶ還液通路の途
中にオリフイスを挿入接続することによつて、ピ
ストンの両端側に作用する液圧に基づく力の均衡
を得るようにした動力舵取装置を提案するもので
ある。

本発明の構成を実施例に基づいて説明すると、
動力舵取装置は第１図に示すように、操向歯車機
構２９と、切換制御弁３１と、パワーシリンダ装
置１７とからなつている。操向歯車機構２９は次
のように構成される。歯車函７の左端に弁函６が
突合わされて端板２と一緒に結合され、また歯車
函７の右端は端板９によつて閉鎖されている。歯
車函７が弁函６と隣接する端壁４４に設けた通孔
に、ラジアル軸受４０が固く嵌合され、また前記
端板９に設けた段部を有する通孔４６にスリーブ
３３を介してラジアル軸受３７が固く嵌合され
る。

操舵軸１１が前記ラジアル軸受４０，３７に挿
通され回転可能に支持され、軸受３７の外端側は
通孔４６との間に嵌装したシールリング１２によ
り密封される。歯車函７の内部において前記操舵
軸１１は一連のボール３５を介してナツト４７を
螺合支持している。このボール３５は操舵軸１１
の回転によつて操舵軸１１とナツト４７との嵌合
部分に設けた螺旋通路に沿つて移動し、さらにナ
ツト４７の外周に保持板３２及びボルト３４をも
つて固定した還送管８を通つて再び前記螺旋通路
へと循環するようになつている。ナツト４７の一
部外周面にはラツク３８が削設され、歯車函７に
回転可能に支持した部分歯車軸３９と噛合する。
操舵軸１１の右端部は端板９から延出し、図示し
てないスプライン継手を介してハンドル軸に回転
結合される。

切換制御弁３１は操舵軸１１の左端に形成した
小径軸部分１１ａに支持されたスプール２８と前
述した弁函６とによつて構成される。

小径軸部分１１ａは弁函６を貫通して端板２と
の間の空隙に臨み、この部分にスラスト軸受３
０、スプール２８、スラスト軸受３が順次外挿さ
れ、さらに小径軸部分１１ａの先端に締付ナツト
１を螺合することによつて、前記スラスト軸受３
０が操舵軸１１の段部４５に衝合される。このよ
うにして、スプール２８は小径軸部分１１ａに対
してゆるく嵌装され、その両端部を１対のスラス
ト軸受３，３０によつて挾持されるとともに、弁
函６に形成した円筒状の弁室２２に緊密に嵌合し
ている。スプール２８の長さは弁函６の長さと等
しくされる。

弁室２２の外側に位置して弁函６を貫通する通
孔４２が設けられ、該通孔４２に筒状のばね座１
５，４１が嵌装され、通孔４２に収容した圧縮ば
ね４３の力によつて、前記ばね座１５は端板２の
端面とスラスト軸受３の輪体とに衝合し、ばね座
４１は歯車函７の端面とスラスト軸受３０の輪体
とに衝合し、スプール２８を中立位置に維持す
る。このようなばね４３を収容する通孔４２は、
弁室２２と平行にかつ円周方向に間隔を存して弁
函６に複数個設けられる。弁室２２の内周面中央
には通路５を介して液圧源に連なる環状の溝２４
が、また両端側には通路４を介して液槽に連なる
環状の溝２３，２５がそれぞれ削設される。ま
た、環状の溝２４の両端に隣接して通路１４，１
３の一端が開口し、他端はパワーシリンダ装置１
７のピストン１９によつて区画される液室１８，
２０にそれぞれ連通している。

弁函６の両端面にはそれぞれ各スラスト軸受
３，３０の輪体よりも大径の切欠４８，４９が設
けられ、ストロークδだけスプール２８の軸方向
移動を許すようになつている。前記通路４はまた
切欠４８，４９に開口し、スラスト軸受３，３０
を潤滑する。

スプール２８の外周面には環状の溝２６，２７
が設けられる。そして、本発明によれば第２図に
示すように弁室２２の溝２３，２５を溝２４に対
して対称に構成した場合、スプール２８の中立位
置において溝２６は溝２３と隙間αを介して連通
し、溝２４とはα／２よりも小さな重なりをもつ
て遮断される。また溝２７はそれぞれ隙間αをも
つて溝２４と２５に連通するよう構成される。溝
２５に連なる通路４ｂの途中にオリフイス６０が
挿入接続される。

パワーシリンダ装置１７は第１図に示すように
シリンダ５７の内部にピストン１９を嵌装して液
室２０，１８を仕切り、ピストン１９に結合した
ロツド２１を液室２０を横切つて外部へ突出さ
せ、車体側に軸支持する一方、シリンダ５７はこ
れに固定したロツド５５をピン５４をもつて操向
リンク５６と連結してなる。ピン５４によつてリ
ンク５３の一端が連結され、他端はピン５２をも
つて部分歯車軸３９に固定したレバー５１と連結
される。パワーシリンダ装置１７の液圧作用面積
の小さい液室２０が通路１３を介して溝２７と接
続され、液圧作用面積の大きい液室１８が通路１
４を経て溝２６と接続される。

次に、本発明装置の作動について説明すると、
車両の直進走行時即ち切換制御弁３１のスプール
２８が中立位置にある時、第２図に示すようにス
プール２８の溝２６は溝２４から遮断され、溝２
３と連通し、溝２７は各溝２４，２５に連通して
いる。従つて、液圧ポンプ６５から通路５を経て
溝２４に入つた圧液は溝２７，２５、通路４ｂ、
オリフイス６０及び通路４を通つて液槽６６に戻
る。オリフイス６０の上流側即ち溝２７の圧力
は、下流側即ち通路４の圧力よりも高くなつてお
り、この圧力は通路１３を経て液室２０に入り、
ピストン１９の液圧作用面積の小さい方の面に作
用する。一方、液室１８は通路１４、溝２６，２
３、通路４ａ，４を通つて液槽６６に連通してい
る。液室２０の液圧をP₁、液室１８の液圧をP₂、
ピストン１９の液室１８に接する液圧作用面積を
Ａ、液室２０に接する液圧作用面積をａとする
と、P₁＝P₂・Ａ／ａとなるようにオリフイス６０
の絞り抵抗を設定すれば、ピストン１９の両端面
に作用する力の均衡が得られる。

いま、ハンドルを右に切ると、歯車軸３９には
リンク５６，５３、レバー５１を介して操向輪の
抵抗力が作用しているから、操舵軸１１（図示の
場合ボール３５を係合する螺線通路は左ねじとな
つている。）が回転しながらばね４３の力に抗し
て右方へストロークδだけ移動し、スラスト軸受
３が弁函６の切欠４８に衝合した所で停止する。
従つて第３図に示すように液圧ポンプからの圧液
は通路５、溝２４，２６、通路１４を通つてパワ
ーシリンダ装置１７の液室１８に入り、シリンダ
５７と一体にロツド５５を右方へ移動させる一
方、液室２０の液は通路１３、溝２７，２５、通
路４ｂ，４を通つて液槽に戻る。ロツド５５の右
方運動はリンク５６を介して操向輪を右へ偏向さ
せる。同時に前記リンク５３によつて部分歯車軸
３９が反時計方向に回転され、これにラツク３８
を介して噛合うナツト４７が操舵軸１１の回転量
だけ左方へ螺動する。

このようにハンドルを継続して右へ回転すれ
ば、スプール２８が右方へ変位した状態となり、
パワーシリンダ装置１７に操向車輪を右に偏向さ
せる動力を発生する液圧回路が継続して形成さ
れ、ハンドルの回転を止めれば、戻しばね４３の
力によりスプール２８が中立位置に戻され、操向
輪はその偏向角度に維持される。

逆に、ハンドルを左へ切ると、操舵軸１１は左
方へ運動し、スプール２８の溝２７が通路５，１
３を互いに連通させて液室２０に圧液を供給し、
溝２６が通路１４，４ａを互いに連通させて液室
１８の液を液槽６６に戻す。従つて、パワーシリ
ンダ装置１７のロツド５５が左方へ移動し、操向
輪が左へ偏向される。

本考案は上述のようにピストンロツドによつて
１対の液室の一方の液圧作用面積が小さくされて
いるパワーシリンダ装置を備えた動力舵取装置に
おいて、切換制御弁のスプールの中立位置におい
て一方の弁溝が給液通路とパワーシリンダ装置の
液圧作用面積の大なる液室に連なる通路とを遮断
し、他方の弁溝が液圧作用面積の小なる液室を給
液通路と還液通路とに接続するようにし、かつ前
記液通路の途中にオリフイスを設けたことが特徴
であり、この構成によつて還液通路の背圧が高く
なつても、両端液室からピストンに作用する力の
均衡が保たれ、パワーシリンダ装置が停止状態に
維持され、操向輪が一方に偏向される傾向を防止
することができる。

そして、本考案によれば(1)スプールの弁溝につ
いてその溝の配置を変更し、かつ還液通路にオリ
フイスを挿入するだけであるから、従来の仕様に
大幅な変更を来たすことなく、大幅な部品点数、
工数増加にならないので安価に製造できる。(2)加
工精度について従来以上のものが要求されない。
(3)還液通路の途中にトルクコンバータを接続する
場合のように背圧が高くなる場合でも、格別制約
を受けることはなく、適当な流体抵抗をもつオリ
フイスを選択するだけで目的を達成できる。−な
どの優れた作用効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る動力舵取装置の縦断面
図、第２図は同装置の要部拡大図、第３図は同装
置の作動を説明するための要部拡大図である。３：スラスト軸受、７：歯車函、１１：操舵
軸、１７：パワーシリンダ装置、２３〜２７：
溝、２８：スプール、２９：操向歯車機構、３
０：スラスト軸受、３１：切換制御弁、３９：部
分歯車軸。

Claims

【特許請求の範囲】

１ピストンロツドにより液圧作用面積を異にさ
れるパワーシリンダ装置の両端液室に対する液圧
回路を制御する切換制御弁が、操舵軸に関連して
作動する第１の弁要素と、該第１の弁要素に外嵌
される第２の弁要素とからなり、前記切換制御弁
の中立位置において前記第１の弁要素に設けられ
た１対の弁溝の一方が給液通路と液圧作用面積の
大なる液室とを結ぶ通路を遮断し、他方が液圧作
用面積の小なる液室と液槽とを結ぶ通路の前記切
換制御弁よりも液槽側にオリフイスを挿入接続し
たことによつて、前記液槽に通じる通路の背圧に
よつて前記パワーシリンダ装置が作動しないよう
にしたことを特徴とする動力舵取装置。