JPS621671A - パワ−ステアリング装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はパワーステアリング装置、詳しくは確実な舵取
り操作感覚の得られる油圧反力制御機構を備えたパワー
ステアリング装置に関する。

（従来の技術） このようなパワーステアリング装置としては従来、たと
えば、特公昭５２−３９２１６号公報、特公昭５５−１
１５４６号公報に掲載されたものがある。これらのパワ
ーステアリング装置は、運ｗ、ｖがステアリングホイー
ルを回転操作することにより、トーシロンバーなどの弾
性部材のねじり変形ヲ介してコントロールバルブのバル
ブシャフトとバルブボディとの間に相対回転を生じさせ
、このことにより油路を切換えてパワーシリンダに圧油
を給排することにより操舵補助力を発生させる。そして
、このように操舵補助力として発生した油圧を反力プラ
ンジャやボールを介して操舵反力として運転者にフィー
ドバックし、運転者に確実な舵取り操作感覚を付与でき
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のパワーステアリング装
置においては、バルブボディ（外側回動部材）の回転軸
に直角に半径方向放射状に設けた貫通孔に反力プランジ
ャを挿設するようになっている（特公昭５２−３９２１
６号公報）。このため、円筒状のプランジャの全長を収
容するためにバルブボディとして厚肉の部材を使用する
必要があり、径方向の寸法が大きくなって大型化すると
いう問題点があった。また、このような長いプランジャ
の代りにボールを用いてスペースを小さくしたとしても
（特公昭５５−１１５４６号公報）、ボールの片側に高
圧が作用することを考えるとそのシール性に問題があっ
て現実性に乏しい、さらに、バルブシャフト（内側回動
部材）についても、前記プランジャやボールと係合する
ために必要な溝を設けることにより換り強度の低下を招
くという問題点があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係るパワーステアリング装置は上記問題点を解
決するために、一端部がステアリングホイールに連結さ
れ他端部にロータリーバルブの一部を構成するバルブシ
ャフトが形成されるとともに軸穴を有する入力軸と、前
記バルブシャフトに嵌合しロータリーバルブの一部を構
成するバルブボディが一端部に係合され他端部にステア
リングギヤが形成された出力軸と、前記入力軸の軸穴の
軸線に沿って延在し一端部が入力軸に連結され他端部が
前記出力軸に連結されたトーションバーと、を備えたパ
ワーステアリング装置において、前記バルブシャフトと
出力軸との間にこれらの軸線と平行な方向に移動可能な
複数の反力プランジャを介装し、この反力プランジャの
端部に油圧を作用させることにより前記バルブシャフト
とバルブボディとの相対回転に対し抑制力を作用するよ
うにしたことを構成としている。

（作用） ステアリングホイールを操作することにより、これに連
結されている入力軸に操舵力を加えると、車輪の接地抵
抗のためトーションバーが捩られる。

このときロータリーバルブのバルブボディとバルブシャ
フトとの間にトーションバーが捩られた分に相当する相
対回転変位を生じ、油路が切換えられることによりパワ
ーシリンダに給排される油圧によって操舵力に対応した
操舵補助力を発生させる。同時に、このとき発生した油
圧は操舵反力として運転者にフィードバックされる。こ
の場合、出力軸とバルブシャフトの互に対向する端部の
間に介装されて、これらの軸線と平行な軸線を有する複
数の反力プランジャの端部に油圧を作用させることによ
って、出力軸とバルブシャフト、すなわちバルブボディ
とバルブシャフトとの相対回転に対し抑制力が作用する
。このことにより運転者に確実な舵取り操作感覚を与え
ることができるとともに、プランジャを挿入するために
バルブボディとして半径方向に厚肉の部材を使用して大
型化する必要がなくなり、またバルブシャフトにプラン
ジャを係合させる溝を設けることによりその捩り強度の
低下を招くということもなくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する
。

第１〜３図は本発明の一実施例に係るパワーステアリン
グ装置を示す図である。

まず、構成について説明すると、第１図において、１０
はパワーステアリング装置であり、１２はこのパワース
テアリング装置のステアリングギヤハウジングである。

ステアリングギヤハウジング１２内には一端部にロータ
リーバルブの一部を構成するバルブボディ１４が駆動ビ
ン１５を介して係合されたピニオンシャフト（出力軸）
２０が収納されており、このピニオンシャフト２０の他
端部にはピニオンギヤ（ステアリングギヤ）１７が形成
されている。

バルブボディ１４の軸線部には一端部が図外のステアリ
ングホイールに連結された入力軸１９に形成されたバル
ブシャフト１８が円周方向に回転自在に嵌入され、この
バルブシャフト１８はバルブボディ１４とともにロータ
リーバルブを構成している。バルブボディ１４の内周面
とバルブシャフト１８の外周面にはそれぞれ軸線方向に
延在する同数の長溝１４ａおよび１８ａが形成されてい
る。バルブシャフト１８はその軸線に沿って軸穴１８ｃ
を有し、この軸穴１８Ｃ内にはトーションバー１６が同
軸上に延在している。トーションバ−１６の一端部は入
力軸１９の一端部に連結され、トーションバー１６の他
端部はとニオンシャフト２０の一端部に連結されている
。ピニオンシャフト２０のトーションバー１６側端２図
に示すように、４個のプランジャ挿入穴２２が等間隔に
設けられており、これらの穴２２の奥部にはスプリング
２４が収納されているとともにその開口側には反力プラ
ンジャ２６の一端部がスプリング２４の付勢力に対抗し
て挿入されている．この反力プランジャ２６の他端部は
スプリング２４の付勢力によってバルブシャフト１８の
ビニオンシャフト２０側端面に設けた第３図に示すよう
な断面半円状の溝１８ｂに当接するよう常に付勢されて
いる．第２図における２点鎖線は、バルブシャフト１８
の端面の当接位置、形状を示すものである．バルブボデ
ィ１４には第１図に示すように、ポンプ２８から作動油
を供給する供給口３２、リザーバタンク３０へ作動油を
排出する排出口３４およびパワーシリンダ４０へ作動油
を給排する給排口３６、３８が形成されている。

また、供給口３２から供給された油圧はオリフィス４２
を介してプランジャ挿入穴２２と連通しており、その油
圧の高さに対応する油圧が、反力プランジャの端部に作
用するようになっており、プランジャ挿入穴２２とリザ
ーバタンク３０とを結ぶ通路の途中には可変オリフィス
４３が設けられている。

次に、作用について説明する。

運転者が図外のステアリングホイールを操作すると入力
軸１９に操舵力が伝えられ、この操舵力はトーションバ
ー１６を介してビニオンシャフト２０に伝えられた後、
ピニオンシャフト２０のピニオンギヤ１７が図外のラン
クギヤと噛合してラックを車幅方向に移動させることに
より、車輪が操舵される。

このとき、ステアリングホイールに連結されているバル
ブシャフト１８に操舵力が加わり、トーションバー１６
を介してピニオンシャフトも同じ方向に回動しようとす
るが、車輪の接地抵抗のためにトーションバー１６に捩
り角度が生じてバルブシャフト１８とピニオンシャフト
２０との間に相対回転を生ずる。このため、バルブシャ
フト１８と一端部がピニオンシャフト２０に駆動ピンに
よって連係されたバルブボディ１４との間に相対回転変
位を生じ、油路が切換えられてポンプ２８からの作動油
圧をパワーシリンダ４０に選択的に供給することによっ
て操舵力に対応した操舵補助力を発生させる。同時に、
このときトーションバー１６の捩られた角度に対応する
操舵反力が運転者に伝えられるために、運転者はその反
力に相当する車輪の接地抵抗を感じとることができる。

すなわち、前述のようにピニオンシャフト２０のバルブ
シャフト１８側端面に設けられた４個の等間隔のプラン
ジャ挿入穴２２にスプリング２４を有する反力プランジ
ャ２６の一端部がスプリング２４の付勢力に対抗して挿
入されており、このプランジャ２６の他端部はスプリン
グ２４の付勢力によってバルブシャフト１８のビニオン
シャフト２０側端面に設けた断面半円状の溝１８ｂに当
接するよう常に付勢されており、反力プランジャ２６の
前記一端部には発生した油圧が作用するようになってい
る．このためロータリーバルブのバルブシャフト１８と
バルブボディ１４との相対回転を抑制する推力が生じ、
操舵反力として運転者にフィードバックされるため、運
転者に確実な舵取り操作感覚を与えることができる。こ
の場合、可変オリフィス４３を例えば車速か高いときオ
リフィス径を小さくして操舵反力を大きくし、車速か小
さいときはオリフィス径を大きくして操舵反力を小さく
する。

本発明によるパワーステアリング装置においては、反力
プランジ中を挿入する目的のためにバルブボディ１４と
して厚肉の部材を使用する必要がなくなり、またバルブ
シャフト１８については従来のようなプランジ中を係合
させる溝を外周に設けることにより部材の軸捩り強度の
低下を招く恐れもなくなる。

なお、前記実施例においては、反力プランジャ２６を４
個介装した場合について説明したが、プランジ中２６の
個数は特に限定されるものではない。

また、ピニオン軸２０に設けるプランジャ挿入穴２２は
、元来、バルブボディ１４を駆動するためのピン１５を
設けたあとの空スペースを利用しているので、ビニオン
軸２０は形状・寸法を変化させる必要はない。さらに、
前記の穴２２は、ビニオンシャフト２０を貫通していな
いので、スプリング２４を挿入するだけで、プランジャ
２６に初期反力を与えることができ、従来のようなスプ
リングを支える別部材が不要となる。また、スプリング
２４によりプランジャ２６の遊びを防止するとともに、
そのプリセット反力によって操向ハンドルが中立位置に
あるときに剛性を向上させるという効果も得られる。さ
らに、上記可変オリフィス４３の代りに固定オリフィス
を設けてもよいことは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、バルブシャフト
と出力軸との間にこれらの軸線と平行な方向に移動可能
な複数の反力プランジャを介装し、このプランジャの端
部に油圧を作用させてバルブシャフトとバルブボディと
の相対回転に対し抑制力を作用させるようにしたことに
より、従来のようにバルブボディとして厚肉部材を使用
することにより大型化したり、あるいはバルブシャフト
の外周にプランジャを係合させる溝を設けることにより
その捩り強度の低下を招いたりすることなく、運転者に
確実な舵取り操作感覚を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本発明の一実施例に係るパワーステアリン
グ装置を示す図であり、第１図はその全体構成概略図、
第２図は第１図におけるｎ−ｎ矢視断面図、第３図は第
２図におけるｍ−ｍ矢視断面図である。 １０−−−−−−一・パワーステアリング装置、１２−
−−−−−−−・ステアリングギヤハウジング、１４ａ
・−−−−−−−・長溝、 １４・−・−・バルブボディ、 １５・−−一−−−−・駆動ビン、 １６・・−・−−−一トーシッンバー、１　’７’−−
−−−−・・ピニオンギヤ（ステアリングギヤ）、１８
−・−バルブシャフト、 １８　ａ　−−−−−−一長溝、　１８　ｂ　−・・−
溝、１８Ｃ−・−軸穴、 １９・−−一−−−−入力軸、 ２０−−−−−−−ビニオンシャフト（出力軸）、２２
−−−−−−−−プランジャ挿入穴、２ｔ−−−−−−
−スプリング、 ２６−−−−−−−反カプランジャ、 ２８・−−−−−−ポンプ、 ３０−−−−−−−−リザーバタンク、３２−−−−−
−・−供給口、 ３４−・−・−排出口、 ３６．３白−−−−−−・・給排口、 ４０−・−−−−パワーシリンダ、 ４２−−−−−−−オリフィス、 ４ｊ−・−一一一一可変オリフイス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一端部がステアリングホイールに連結され他端部にロー
   タリーバルブの一部を構成するバルブシャフトが形成さ
   れるとともに軸穴を有する入力軸と、前記バルブシャフ
   トに嵌合しロータリーバルブの一部を構成するバルブボ
   デイが一端部に係合され他端部にステアリングギヤが形
   成された出力軸と、前記入力軸の軸穴の軸線に沿って延
   在し一端部が入力軸に連結され他端部が前記出力軸に連
   結されたトーションバーと、を備えたパワーステアリン
   グ装置において、前記バルブシャフトと出力軸との間に
   これらの軸線と平行な軸線方向に移動可能な複数の反力
   プランジャを介装し、この反力プランジャの端部に油圧
   を作用させることにより前記バルブシャフトとバルブボ
   デイとの相対回転に対し抑制力を作用するようにしたこ
   とを特徴とするパワーステアリング装置。