JPH0642935Y2 - 車両用動力舵取装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用動力舵取装置、特に、ハウジングに回
転可能に組付けられたハンドル側のインプットシャフト
と車輪側のアウトプットシャフト間に生じる相対回転に
応じて作動して油圧ポンプから吐出される圧油をパワー
シリンダに給排する制御弁と、前記ハウジングに形成さ
れた反力油室内の油圧を受けて前記インプットシャフト
に反力を伝える押圧子を有する油圧反力機構を備えてな
る車両用動力舵取装置に関する。

〔先願の技術〕

上記形式の車両用動力舵取装置において、本願出願人は
先に例えば特願昭61-40647号にて、前記油圧反力機構と
して、押圧子がインプットシャフトに一体的に形成した
径方向外方へ所定長さ延びる腕部を押圧する形式のもの
を提案した。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した腕部を有するインプットシャフトを
得るためには、腕部の外端にまで至る大径の長尺な丸棒
より所定の形状に切削加工する工程か、又は適宜な外径
の長尺な丸棒を部分的に鍛造加工して腕部を予備成型す
る難しい工程やその後に必要な切削加工する工程が必須
であり、いずれの場合にも製造コストは極めて高い。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記した問題を解決すべくなされたもので、上
記した車両用動力舵取装置において、前記インプットシ
ャフトを、前記制御弁のバルブロータを備えた長尺の第
１軸と、径方向外方へ所定長さ延びて前記押圧子により
回転方向に押圧される腕部を有して前記第１軸の端部に
同軸的に嵌合されたのち一体的に接合された短尺の第２
軸によって構成した。

〔考案の作用・効果〕

これにより、本考案においては、上記したインプットシ
ャフトを得るために、無駄な切削加工を大巾に減じて素
材費や加工費の低減を図ることができるとともに、長尺
材の部分鍛造といった難しい予備成型工程が不要とな
り、製造コストを大巾に削減することができる。

また、本考案においては、バルブロータおよび腕部とい
った機能が全く異なる部位を有してそれぞれの要求に応
じて別個に製造された第１軸と第２軸を一体としてイン
プットシャフトを構成したものであるため、バルブロー
タおよび腕部の各機能を的確に有したインプットシャフ
トを得ることができる。また、第１軸に対して第２軸を
任意の回転位置にて固定して一体とすることができるた
め、バルブロータと腕部の回転位相を高精度に合わせる
ことができ、最適な操舵特性を得ることができる。

〔実施例〕

以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はラックピニオン式の車両用動力舵取装置に本考
案を実施した例を示していて、同装置は制御弁Ａと油圧
反力機構Ｂを備えている。

制御弁Ａは、ハウジング11に互いに同軸的かつ回転可能
に軸支されトーションバー12によって連結されたインプ
ットシャフト13とピニオンシャフト（アウトプットシャ
フト）14の相対回転変位、すなわちステアリングハンド
ル10に加わる操作力に応じて作動して、油圧ポンプＰか
ら吐出される圧油をパワーシリンダＣに給排する公知の
もので、油圧ポンプＰの吐出口に供給油路21を通して接
続される流入口A1と、リザーバＲに油路22を通して接続
される流出口A2と、パワーシリンダＣの各油室C1,C2に
油路23,24を通してそれぞれ接続されるポートA3,A4を加
えるとともに、インプットシャフト13に一体的に形成し
たバルブロータ13aと、これの外周に配設されてピニオ
ンシャフト14に一体回転可能に連結されたバルブスリー
ブ15を備えている。なお、ピニオンシャフト14はパワー
シリンダＣのロッドを構成するラックバー16に連結され
ている。また油圧ポンプＰは車両のエンジンによって駆
動されて大流量の作動油を定常的に吐出する。

この制御弁Ａにおいては、バルブロータ13aが中立位置
にある（バルブスリーブ15に対して相対回転していな
い）とき油圧ポンプＰから油路21を通して供給された作
動油をインプットシャフト13に設けた通孔13b,トーショ
ンバー12とインプットシャフト13間に設けた通路29,イ
ンプットシャフト13に設けた通孔13c及び油路22等から
なる排出油路を通してリザーバＲへ還流させる。また、
両シャフト13,14間に相対回転が生じると、供給された
作動油をいずれか一方の油路23又は24を通してパワーシ
リンダＣの左側油室C1又は右側油室C2に供給し、同時に
右側油室C2又は左側油室C1の作動油をいずれか他方の油
路24又は23及び上記した排出油路を通してリザーバＲへ
還流させる。これにより、ステアリングハンドル10の左
切り又は右切り時の操作力が助勢される。

一方、油圧反力機構Ｂは、インプットシャフト13の回転
を抑制してハンドル側に反力を伝えるものであり、ピニ
オンシャフト14とハウジング11間に形成された反力油室
B1と、第１図及び第２図にて示したように、ピニオンシ
ャフト14に設けた一対の取付孔14a,14a内にそれぞれ軸
方向へ摺動可能に組付けられて各内側球状部にてインプ
ットシャフト13に設けた腕部13d,13dをそれぞれ挾持し
外端にて反力油室B1内の油圧を受ける二対（４個）のプ
ランジャ17〜17を備えており、プランジャ17〜17を間に
して反力油室B1と対向するドレン室B2はパワーシリンダ
ＣとリザーバＲを接続する排出油路の途中、すなわち通
路29に通孔13eと通路28からなるドレン油路を介して接
続されている。

反力油室B1は油路25を通して流量調整弁Ｄに接続される
とともに可変絞り弁Ｅを介装してなる排出路26を通して
油路22に接続されていてリザーバＲに接続されており、
油路25には固定絞りＯを介装してなる分岐油路27（供給
油路21から分岐されている）が接続されている。各プラ
ンジャ17は外端に環状フランジ17aを有していて、同環
状フランジ17aにて内方への移動が規制されるようにな
っており、またストッパ30によって外方への飛び出しが
規制されるようになっている。

流量調整弁Ｄは、油圧ポンプＰと制御弁Ａの流入口A1を
接続する供給油路21中に設けた所謂バイパス形の流量調
整弁（プライオリティバルブともいう）であって、第１
図及び第３図にて示したように、油圧ポンプＰに接続さ
れる流入口D1と反力油室B1及びリザーバＲに接続される
第１流出口D2と制御弁Ａの流入口A1に接続される第２流
出口D3を有するとともに、固定オリフィス18aを備える
スプール18とこれを図示上方に付勢するスプリング19を
有していて、流入口D1に供給された流量のうち少量の一
定流量を第１流出口D2に流し残量を第２流出口D3に流
す。

可変絞り弁Ｅは、車速に応じて当該油路26を絞る弁であ
ってそれ自体公知の電磁可変絞り弁であり、車速センサ
Ｆに応答して作動するコントローラＧによって制御され
ており、車速の上昇に伴って絞り量が増大する。

このように構成した動力舵取装置においては、流量調整
弁Ｄの第１流出口D2から両油路25,26に流れてリザーバ
Ｒに向けて流れる少量の一定流量の作動油が、分岐油路
27を流れる作動油（制御弁Ａの作動によって供給油路21
に生じる操舵負荷に応じた油圧と油路25内の油圧との差
圧、及び固定絞りＯの開口面積によって流量が決る）の
影響を受けながら可変絞り弁Ｅによって制御される。し
たがって、分岐油路27を通る作動油の影響を受けかつ可
変絞り弁Ｅによって設定される油圧が反力油室B1に付与
され、同油圧に応じた油圧反力がハンドル側、すなわち
運転者に伝わる。かかる場合のハンドル操作力とパワー
シリンダＣに付与される油圧の関係は第４図に示したよ
うになり、車速が低速であるときには特性線Ｉにて示し
たように変化し、また中速であるときには特性線IIにて
示したように変化し、更に高速であるときには特性線II
Iにて示したように変化する。

第４図から明らかなように、本実施例においては、制御
弁Ａの中立時においても、固定絞りＯ及び可変絞り弁Ｅ
によって設定される車速に応じた油圧、すなわち、低速
時においてはT1の油圧反力を生じさせる油圧、中速時に
おいてはT2の油圧反力を生じさせる油圧、高速時におい
てはT3の油圧反力を生じさせる油圧が反力油室B1に付与
されるため、車速に応じてハンドルの中立剛性を高める
ことができて直進走行安定性を向上させることができ
る。なお、第４図において、Pmは油圧ポンプＰに設けた
図示しないリリーフ弁（油圧ポンプＰ等を保護するため
のもの）の設定圧であり、T4はトーションバー12の剛性
によって生じる反力である。また、第４図において、一
点鎖線にて示した各特性線は、固定絞りＯを介装してな
る分岐油路27を無くした場合のもの（操舵負荷の増大に
よって、トーションバー12の捩れによる反力の増大が得
られるものの、油圧反力の増大が得られないもの）であ
り、二点鎖線にて示した特性線は、トーションバー12の
捩れによる反力のみが得られて油圧反力が全く得られな
い場合のものである。

ところで、本実施例においては、第１図及び第５図にて
示したように、インプットシャフト13が、バルブロータ
13aの外径よりわずかに大径の素材と切削加工して得ら
れた長尺の第１軸13Aと、腕部13dを有する形状に冷鍛加
工された後に必要な切削加工を施された短尺の第２軸13
Bによって構成されていて、両軸13A,13Bは焼入れの必要
のない腕部13d終端にて同軸的に圧入嵌合されたのちレ
ーザー溶接により一体的に接合されている。これによ
り、上記したインプットシャフト13を得るために、無駄
な切削加工を大巾に減じて素材費や加工費の低減を図る
ことができるとともに、長尺材の部分鍛造といった難し
い予備成型工程が不要となり、製造コストを大巾に削減
することができる。

また、本実施例においては、バルブロータ13aおよび腕
部13dといった機能が全く異なる部位を有してそれぞれ
の要求に応じて別個に製造された第１軸13Aと第２軸13B
を一体としてインプットシャフト13を構成したものであ
るため、バルブロータ13aおよび腕部13dの各機能を的確
に有したインプットシャフト13を得ることができる。ま
た、第１軸13Aに対して第２軸13Bを任意の回転位置にて
固定して一体とすることができるため、バルブロータ13
aと腕部13dの回転位相を高精度に合わせることができ、
最適な操舵特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す車両用動力舵取装置の
全体構成図、第２図は第１図の２−２線に沿う断面図、
第３図は第１図に示した流量調整弁の拡大断面図、第４
図は第１図に示した装置によって得られる特性線図、第
５図は第１図に示したインプットシャフトの拡大断面図
である。 符号の説明 Ａ……制御弁、Ｂ……油圧反力機構、B1……反力油室、
Ｃ……パワーシリンダ、Ｐ……油圧ポンプ、Ｒ……リザ
ーバ、10……ステアリングハンドル、11……ハウジン
グ、13……インプットシャフト、13A……第１軸、13B…
…第２軸、13d……腕部、14……ピニオンシャフト（ア
ウトプットシャフト）、17……プランジャ（押圧子）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに回転可能に組付けられたハン
   ドル側にインプットシャフトと車輪側のアウトプットシ
   ャフト間に生じる相対回転に応じて作動して油圧ポンプ
   から吐出される圧油をパワーシリンダに給排する制御弁
   と、前記ハウジングに形成された反力油室内の油圧を受
   けて前記インプットシャフトに反力を伝える押圧子を有
   する油圧反力機構を備えてなる車両用動力舵取装置にお
   いて、前記インプットシャフトを、前記制御弁のバルブ
   ロータを備えた長尺の第１軸と、径方向外方へ所定長さ
   延びて前記押圧子により回転方向に押圧される腕部を有
   して前記第１軸の端部に同軸的に嵌合されたのち一体的
   に接合された短尺の第２軸によって構成したことを特徴
   とする車両用動力舵取装置。