JPH03208773A - 動力舵取装置 - 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〕 本発明は動力舵取装置に係り、特に反力機構を備えた動
力舵取装置に関するものである。

〔従来の技術） 動力舵取装置は、舵取ハンドルに加えられた入力に応じ
てコントロールバルブを切換え、パワーシリンダの一方
の室内に圧油を導入することにより操向車輪に補助動力
を付与するようになっている。この動力舵取装置には、
高速走行中にハンドルが軽くなりすぎて運転者に不安感
を与えることがないように、反力室に油圧を作用させて
操舵反力を発生させる反力機構が設けられている。

従来の反力機構として、例えば、操向車輪に連動する出
力軸に半径方向の穴を形成し、この室内に反力プランジ
ャを摺動可能に嵌合させるとともに、舵取ハンドルに連
動する入力軸の外面にＶ字状の溝を形成し、上記反力プ
ランジャに油圧を作用させて入力軸のＶ溝に圧接させる
ようにしたものが知られている（特開昭［１１−９４８
７１号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように動力舵取装置に反力機構を設けると、反力
プランジャが嵌合する油圧反力室の長さ、および油圧反
力室の両側に装着されたシール部材の長さ分だけ軸方向
に大型化してしまうという問題点があった。

本発明は上記問題点を除くためになされもたので、反力
機構を備えた動力舵取装置の小型・軽量化を計ることを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る動力舵取装置は、舵取ハンドルによって回
転される入力軸と、この入力軸と同一軸線上に配置され
、相対回転可能な出力軸と、これら両軸にそれぞれ一体
回転可能に設けられた弁部材から成るコントロールバル
ブと、上記出力軸に形成した油圧反力室内に反力プラン
ジャを摺動可能に嵌合し、ハウジングに形成した通路を
介して反力室内に導入した油圧を反力プランジャに作用
させて入力軸に設けた係合部に圧接させるようにした反
力機構とを備えており、しかも、上記油圧反力室の周囲
に円筒部材を嵌合させ、この円筒部材に油圧反力室と上
記ハウジングの通路とを連通ずる小孔を形成するととも
に、円筒部材外面の小孔の両側に、油圧反力室の直径よ
りも狭い間隔てシール部材を装着したものである。

〔作用〕

本発明に係る動力舵取装置では、油圧反力室の外側に円
筒部材を配設し、円筒部材の小孔の両側にシール部材を
装着したので、油圧反力室の直径よりも狭い間隔にシー
ル部材を配置することができ、その全長を短縮すること
ができる。

〔実施例〕

以下、図示実施例により本発明を説明する。第１図は本
発明の一実施例に係るインテグラル型動力舵取装置の縦
断面図であり、ギアハウジング（２）内のシリンダ部（
４）内には、ピストン（６）が摺動自在に嵌合され、こ
のピストン（６）によってシリンダ（４）内は２つの圧
力室（８）　、　（１０）に区画されている。ピストン
（６）の側面（第１図における下面）にはラック（１２
）が形成されており、このラック（１２）に、図示しな
い操向車輪に連動するセクタギア（１４）が噛合わされ
、ピストン（６）の往復動に伴なって正逆回動するよう
になっている。

上記ピストン（６）の軸心部の孔（１６）にはボールね
じ溝（１８）が螺設され、溝（１８）内の多数のボール
（１９）を介してウオーム軸（出力軸）　（２０）が螺
合されている。ギアハウジング（２）の一端には、バル
ブハウジング（２２）の円筒部（２２ａ）が嵌合され、
ボルト（２４）によって固定されている。このバルブハ
ウジング（２２）内には上記ウオーム軸（２０）と軸線
を一致させてスタブ軸（入力軸）　（２Ｂ）が配設され
ている。つオーム軸（２０）のスタブ軸（２６）側端部
には、大径の筒部（２０ａ）が形成され、この筒部（２
０ａ）内に、スタブ軸（２６）の先端部がベアリング（
２８）を介して嵌合している。これら両軸（２０）。

（２６）は、それらの軸心の孔内に挿通されたトーショ
ンバー（３０）によって連結されている。また、ウオー
ム軸（２０）の内面とスタブ軸（２６）の外面には、両
軸（２０）　、　（２［ｉ）の所定量の相対回転を許容
するとともに、それ以上の回転は規制するようにフェイ
ルセーフ（３２）が形成されている。なお、スタブ軸（
２６）は図示しない舵取ハンドルに連結されて回転され
る。

スタブ軸（２６）の中央部外周面には直接弁ロータ（内
側弁部材）　（３４）が形成され、その外周に弁スリー
ブ（外側弁部材）　（３６）が嵌合されている。この弁
スリーブ（３６）は、ビン（３８）を介してウオーム軸
（２０）に連結され一体的に回転するようになっており
、これら弁ロータ（３４）および弁スリーブ（３６）に
よってロータリタイプのコントロールバルブ（４０）が
構成されている。

コントロールバルブ（４０）は、バルブハウジング（２
２）に形成された供給口（４２）を介してオイルポンプ
に、そして還流口（４４）を介してタンクに連通してお
り、舵取ハンドルの操作によってこのコントロニルバル
ブ（４０）が切換作動されると、オイルポンプから吐出
された圧油は、圧力室（８）　、　（１０）の−方に供
給されるとともに、他方の圧力室がタンクに連通されて
両室間に圧力差が生じ、この圧力差でピストン（６）を
作動させて操舵方向に補助力を付与するようになってい
る。

ウオーム軸（２０）の大径筒部（２０ａ）のスタブ軸（
２６）側端部は、弁スリーブ（３８）の外周に嵌合する
とともに、つオーム軸（２０）およびスタブ軸（２６）
の両者をバルブハウジング（２２）に対して回転自在に
支持するボールベアリング（４６）のインナーレース（
４６ａ）を構成している。このボールベアリング（４６
）のアウターレース（４６ｂ）は、ウオーム軸（２０）
の筒部（２０ａ）外周面とバルブハウジング（２２）の
円筒部（２２ａ）との間に挿入されねじ部（４８）によ
り固定されたアジヤスティングプラグ（５０）によって
バルブハウジング（２２）の底部に保持されている。

つオーム軸（２０）とスタブ軸（２６）とが嵌合してい
る部分のシリンダ寄りには反力機構（５１）が設けられ
ており、この反力機構（５１）について第１図および第
２図により詳細に説明する。ウオーム軸（２０）の大径
筒部（２０ａ）に円周方向等間隔で複数個（本実施例で
は４個）の半径方向に貫通する円孔（５２）が形成され
ている。これら各円孔（５２）内にはそれぞれ反力プラ
ンジャ（５４）が摺動可能に密嵌している。反力プラン
ジャ（５４）の内部側の端面には円弧状の凹部が形成さ
れ、この凹部内にボール（５６）が保持されている。一
方、スタブ軸（２５）の外周には、環状の大径部（２６
ａ）が設けられ、この大径部（２８ａ）に円周方向等間
隔で４個所の７字状の溝（５７）が形成されている。そ
して、各円孔（５２）内に嵌合している反力プランジャ
（５４）の外周側の室（油圧反力室）　（５５）内に油
圧が導入されると、反力プランジャ（５４）が内周側に
押圧されボール（５６）が７字状の溝（５７）に圧接さ
れる。また、アジヤスティングプラグ（５０）の内周面
とウオーム軸（２ｏ）の大径筒部（２０ａ）の外周面と
の間には、薄い円筒部材（４９）が介在されている。こ
の円筒部材（４９）の両端（４９ａ）は肉厚になってお
り、これら肉厚部（４９ａ）の中間の凹部（４９ｂ）が
上記油圧反力室（５５）に向かい合っている。

上記アジヤスティングプラグ（５０）の、反力機構（５
１）の周囲に位置する部分の内面には環状溝（５０ａ）
が形成され、この環状溝（５０ａ）の両側に０リング等
のシール部材（５８）が装着されて上記円筒部材（４９
）の外面に接している。これら２つの０リング（５８）
は油圧反力室（５５）の直径よりも狭い間隔で配置され
ている。円筒部材（４９）の外周面は、アジヤスティン
グプラグ（５０）の内面に対して僅かな間隙を有してお
り、この間に装着されたＯリング（５８）によって液密
が保持される。そして、円筒部材（４９）とウオーム軸
（２０）との間は、ウオーム軸（２０）の回転時に円筒
部材（４９）の厚肉部（４９ａ）内周面がつオーム軸（
２０）外周面に摺接することによりメタルシールされる
。また、アジヤスティングプラグ（５０）の外周面とバ
ルブハウジング（２２）の内周面との間には、環状の空
間（６０）が形成され、この空間（６０）のシリンダ（
４）寄りに０リング（６２）が装着されている。さらに
、バルブハウジング（２２）の円筒部（２２ａ）の外周
面には環状溝（２２ｂ）が形成され、この環状溝（２２
ｂ）の両側にＯリング（６４）が装着されている。

また、この環状溝（２２ｂ）には、ギアハウジング（２
）に形成された導入口（図示せず）を介して油圧源から
の圧油が導入されるようになっている。

そして、バルブハウジング（２２）には、バルブハウジ
ングの外周側環状溝（２２ｂ）と、内周側の環状空間（
６０）とを連通する通路穴（２２ｃ）が、アジヤスティ
ングプラグ（５０）には、上記環状空間（６ｏ）とアジ
ヤスティングプラグ（５０）内周側の環状溝（５０ａ）
とを連通ずる通路穴（ｓｏｂ）が、さらに、円筒部材（
４９）には、上記環状溝（５０ａ）と油圧反力室（５５
）とを連通ずる小孔（４９ｃ）が設けられている。従っ
て、バルブハウジング（２２）の環状溝（２２ｂ）に導
入された圧油は、通路穴（２２ｃ）　、環状空間（６ｏ
）、通路穴（５０ｂ）　、環状溝（５０ａ）および小孔
（４９ｃ）を介して反力プランジャ（５４）の背面側の
油圧反力室（５５）に導入され、この反力プランジャ（
５４）に保持されたボール（５６）をスタブ軸（２６）
のＶ溝（５７）に圧接させる。なお、上記油圧源は、パ
ワーステアリング装置と共通のポンプでも良く、または
別個の車速に応じて吐出量の増減するサブポンプ等を用
いても良い。

次に、上記構成に係る動力舵取装置の作動について説明
する。舵取ハンドルの操作によってスタブ軸（２６）が
回転すると、このスタブ軸（２６）とウオーム軸（２０
）との間に相対回転変位を生じ、これに伴い、スタブ軸
（２６）に形成された弁ロータ（３４）とウオーム軸（
２０）に連結された弁スリーブ（３６）との間にも相対
回転変位が生じてコントロールバルブ（４０）内の流路
が切換えられ、シリンダ（４）内の２つの圧力室（８）
　、　（１０）の一方がオイルポンプに、他方がタンク
に連通してピストン（６）が移動することにより、ラッ
ク（１２）およびセクタギア（１４）を介して操向車輪
の方向を変えるとともに、ウオーム軸（２０）にスタブ
軸（２６）と同方向の回転運動を与える。このウオーム
軸（２０）の回転は、円筒部材（４９）の肉厚部（４９
ａ）内周面によって摺接支持される。

ウオーム軸（２０）の大径筒部（２０ａ）とアジヤステ
ィングプラグ（５０）の間に円筒部材（４９）を配置し
ない場合には、両０リング（５８）の間隔を油圧反力室
（５５）の直径よりも大きい間隔に離して配置しなけれ
ばならないが、上記実施例では、アジヤスティングプラ
グ（５０）の環状溝（５０ａ）の幅を狭くして、２つの
Ｏリング（５８）を近接配置することができ、動力舵取
装置の全長を短かくして軽量化を図ることができる。ま
た、従来は、ポンプからの吐出油圧の脈動により油圧反
力室（５５）内の圧力が上下するため操舵力が変化して
フィーリングに悪影響を与える場合があったが、円筒部
材（４９）の小孔（４９ｃ）を脈動防止用オリフィスと
して機能させることにより操舵フィーリングを向上させ
ることができる。しかも、油圧反力室（５５）から反力
プランジャ（５４）が抜は出すことを防止することもで
きる。また、回転するウオーム軸（２０）が固定された
アジヤスティングプラグ（５０）の０リング（５８）に
直接光たらないためフリクションが低下するという効果
も得られる。

なお、円筒部材（４９）の形状は上記のものに限定され
るものではなく、内面に肉厚部（４９ａ）のない単純な
円筒形等であっても良い。また、上記実施例では、円筒
部材（４９）の小孔（４９ａ）によって油圧反力室（５
５）とアジヤスティングプラグ（５０）に形成した通路
穴（５０ｂ）および環状溝（５０ａ）　　とを連通した
が、アジヤスティングプラグ（５０）に限らず、ハ１ ２ ウジング側の固定部材の通路と油圧反力室（５５）とを
連通ずるものであれば良い。

上記実施例では、反力機構（５１）の構成として油圧反
力室（５５）を放射方向に設けたが、異なる構成の反力
機構にも適用することができる。例えば、スタブ軸の外
周の対称位置に２つの突起を形成し、ウオーム軸には、
これら２つの突起の両側面に対して直交する方向から孔
を形成し、これら各孔内にそれぞれ反力プランジャを摺
動自在に密嵌した構成の場合にも、円筒部材を設けるこ
とにより上記実施例と同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果） 以上述べたように本発明によれば、油圧反力室をシール
する２つのシール部材の間隔を近づけて配置することが
できるので、動力舵取装置の全長を短縮し、小型化・軽
量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る動力舵取装置の縦断面
図、第２図は反力機構の横断面図、第３図は第１図の要
部の拡大図である。 ・・・出力軸（ウオーム軸）、 ・・・入力軸（スタブ軸）１ 、　（３Ｂ）・・・弁部材、 ・・・コントロールバルブ、 ・・・円筒部材、 ・・・円筒部材の小孔、 ・・・反力機構、 ・・・反力プランジャ、 ・・・油圧反力室、 ・・・シール部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 舵取ハンドルによって回転される入力軸と、この入力軸
   と同一軸線上に配置され、相対回転可能な出力軸と、こ
   れら両軸にそれぞれ一体回転可能に設けられた弁部材か
   ら成るコントロールバルブと、上記出力軸に形成した油
   圧反力室内に反力プランジャを摺動可能に嵌合し、ハウ
   ジングに形成した通路を介して反力室内に導入した油圧
   を反力プランジャに作用させて入力軸に設けた係合部に
   圧接させるようにした反力機構とを備えた動力舵取装置
   において、上記油圧反力室の周囲に円筒部材を嵌合させ
   、この円筒部材に油圧反力室と上記ハウジングの通路と
   を連通する小孔を形成するとともに、円筒部材外面の小
   孔の両側に、油圧反力室の直径よりも狭い間隔でシール
   部材を装着したことを特徴とする動力舵取装置。