JPH10250608A - 油圧式動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】過大な外乱入力により油圧シリンダ内の液圧が
過大に上昇しても、オイルシール等の破損を確実に防止
することができる油圧式動力舵取装置を得る。 【解決手段】油圧式動力舵取装置の油圧制御弁１０で
は、環状溝２０Ｂが逆止弁４０を介して油圧ポンプに連
結されている。また、逆止弁４０の下流側（環状溝２０
Ｂの側）と戻し油孔１９との間には、両者を連通する連
絡路４２が形成されると共にリリーフ弁４４が設けられ
ている。リリーフ弁４４は、環状溝２０Ｂの側（逆止弁
４０の下流側）の圧力上昇時に、所定圧力以上で開弁し
て圧力油を戻し油孔１９の側へ流す役目を有している。
これにより、路面からの外乱入力が過大な場合であって
も、リリーフ弁４４が開弁することで環状溝２０Ｂの側
（逆止弁４０の下流側）の圧力油が逃がされ、パワーシ
リンダのオイルシール等が破損することが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
適用される油圧式動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両用の油圧式動力舵取装置
（油圧式のパワーステアリング装置）では、操舵輪を操
向させる油圧シリンダと、油圧ポンプからの油圧をハン
ドル操作に基づいて分配制御して油圧シリンダに分配供
給する油圧制御弁とを備えており、操舵機構のステアリ
ング操舵力に所定の補助操舵力が与えられ、運転者の操
舵力が軽減される。

【０００３】ところで、このような油圧式動力舵取装置
のうち、油圧ポンプと油圧制御弁との間に逆止弁を設け
た構成のパワーステアリング装置が提案されている（実
開昭６２−１２４０６９号公報）。

【０００４】この公報に示されたパワーステアリング装
置では、逆止弁によって、油圧ポンプから油圧制御弁へ
の油液の流れのみが許容される構成である。これによ
り、路面からの外乱入力によってラックバーが動かされ
てキックバックが発生しそうになった場合であっても、
これがハンドルの側へ伝達されることを防止でき、操舵
フィーリングが低下することがない。

【０００５】しかしながら、路面からの外乱入力が過大
な場合（例えば、車両が縁石等に乗り上げた場合）に
は、油圧シリンダ内の液圧が大きく上昇し、このため例
えば油圧シリンダのオイルシール等が破損しないように
対策が必要であった。

【０００６】この場合、単に油圧操舵系統の部品を高強
度に構成するのでは、装置の体格や重量が増加したりコ
スト高になってしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、路面からの過大な外乱入力により油圧シリンダ内
の液圧が過大に上昇した場合であっても、オイルシール
等の破損を確実に防止することができ、かつこれを簡単
な構造で安価に提供可能な油圧式動力舵取装置を得るこ
とが目的である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の油
圧式動力舵取装置は、操舵機構の途中に配設された油圧
制御弁を有し、油圧源からの圧力油を前記油圧制御弁に
より制御して油圧シリンダに分配供給する油圧式動力舵
取装置において、前記油圧源と油圧制御弁とを連通する
油路に設けられ、前記油圧源の側から前記油圧制御弁の
側への圧力油の流れのみを許容する逆止弁と、一端が前
記逆止弁の下流の前記油圧制御弁の側の油路に連通し、
他端が前記油圧制御弁からの排出路に連通された連絡路
と、前記連絡路に設けられ、所定圧力以上で開弁して圧
力油を前記排出路に排出するリリーフ弁と、を備えたこ
とを特徴としている。

【０００９】請求項１に記載の油圧式動力舵取装置で
は、ステアリングホイールが操作されると、操舵機構に
よって操舵輪が操舵されると共にこれに応じて油圧制御
弁が作動し、油圧源からの圧力油が制御されて油圧シリ
ンダに分配供給され、操舵トルクに応じた操舵補助力が
付与される。

【００１０】ここで、油圧源と油圧制御弁とを連通する
油路には逆止弁が設けられており、この逆止弁によっ
て、油圧源から油圧制御弁への圧力油の流れのみが許容
されるため、路面からの外乱入力によって操舵機構にキ
ックバックが発生しそうになった場合であっても、これ
がステアリングホイールの側へ伝達されることが防止で
き、操舵フィーリングが低下することがない。

【００１１】またさらに、仮に路面からの外乱入力が過
大な場合（例えば、車両が縁石等に乗り上げた場合）に
は、油圧シリンダ内の液圧が大きく上昇し、逆止弁の下
流側すなわち油圧制御弁の側の液圧が大きく上昇する。
ここで、逆止弁の下流の油圧制御弁の側の油路には連絡
路が連通されると共にリリーフ弁が設けられているた
め、油圧シリンダ内（逆止弁の下流側すなわち油圧制御
弁の側）の液圧が所定値以上に上昇すると、リリーフ弁
が開放して排出路へ圧力油が逃がされる。このため、例
えば油圧シリンダのオイルシール等が破損することが防
止される。

【００１２】このように、請求項１に記載の油圧式動力
舵取装置では、路面からの過大な外乱入力により油圧シ
リンダ内の液圧が過大に上昇した場合であっても、オイ
ルシール等の破損を確実に防止することができ、かつこ
れを簡単な構造で安価に提供することができる。

【００１３】請求項２に係る発明の油圧式動力舵取装置
は、請求項１記載の油圧式動力舵取装置において、前記
連絡路及びリリーフ弁を、前記油圧制御弁のハウジング
内に設けたことを特徴としている。

【００１４】請求項２に記載の油圧式動力舵取装置で
は、逆止弁の下流の油圧制御弁の側の油路に連通する連
絡路及びリリーフ弁が、油圧制御弁のハウジング内に設
けられているため、装置の体格を小型化することができ
る。また、油圧源としては、一般的に圧力設定弁を備え
た油圧ポンプが用いられるが、前記構成とすることによ
り、この油圧源としての油圧ポンプに設けられている圧
力設定弁を廃止することが可能になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図４には本発明の実施の形態に係
る油圧式動力舵取装置６０の全体構成が示されている。

【００１６】この油圧式動力舵取装置６０では、操舵機
構を構成する油圧制御弁１０を備えている。図１に詳細
に示す如く、油圧制御弁１０は円筒状をしたバルブハウ
ジング１２を有しており、バルブハウジング１２内には
バルブスリーブ１４が相対回転可能に配置されている。
このバルブスリーブ１４は円筒状をしており、ピニオン
軸１５（出力軸）にピン１７を介して一体回転可能に連
結されている。

【００１７】バルブスリーブ１４には、バルブシャフト
１６が相対回転可能に嵌合されている。このバルブシャ
フト１６は、図示しない入力軸に連結されている。

【００１８】また、バルブシャフト１６の軸芯部分に
は、トーションバー１８が配置されている。トーション
バー１８は一端が入力軸に連結されると共に、他端がピ
ニオン軸１５に連結されている。すなわち、入力軸はト
ーションバー１８を介してピニオン軸１５に連結された
構成であり、ステアリングの回動操作によってトーショ
ンバー１８が捩じられると、ピニオン軸１５に連結され
たバルブスリーブ１４と入力軸に連結されたバルブシャ
フト１６との間に相対的な角度変位を生じるようになっ
ている。

【００１９】バルブスリーブ１４の外周面には、環状溝
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが軸方向に所定間隔で形成され
ている。中央の環状溝２０Ｂは、後に詳述する油圧回路
を介して油圧ポンプ５０に連結されており、また、軸方
向上側の環状溝２０Ａはパワーシリンダ（油圧シリン
ダ）５２の例えば右側の油室５４に連結され、軸方向下
側の環状溝２０Ｃはパワーシリンダ５２の例えば左側の
油室５６に連結されている。

【００２０】図３に示す如く、バルブスリーブ１４の内
周面には、軸方向に延びるランド部２２と凹溝２４と
が、円周方向に沿って交互に形成されている。バルブス
リーブ１４には、中央の環状溝２０Ｂを介して油圧ポン
プ５０からの油圧を油圧制御弁１０内に導入するプレッ
シャ油孔２６がランド部２２の径方向に貫通形成されて
いる。また、パワーシリンダ５２の例えば右側の油室５
４に油圧を吸排する一方の環状溝２０Ａに連通する吸排
油孔２８が凹溝２４に形成され、パワーシリンダ５２の
例えば左側の油室５６に油圧を吸排する他方の環状溝２
０Ｃに連通する吸排油孔３０が凹溝２４に形成されてい
る。

【００２１】一方、バルブシャフト１６の外周面には、
軸方向に延びるランド部３２と凹溝３４とが円周方向に
沿って交互に形成されている。バルブシャフト１６に
は、バルブスリーブ１４のプレッシャ油孔２６の形成さ
れていないランド部２２に対向する凹溝３４に、圧力油
をバルブシャフト１６の内周空間部３８に導く連通油孔
３６が貫通形成されている。

【００２２】また、バルブシャフト１６には、図２に示
すように、バルブスリーブ１４に対応しない部位に圧力
油をリザーバタンク５８（図４参照）に導く戻し油孔１
９が貫通形成されている。

【００２３】このバルブシャフト１６とバルブスリーブ
１４とは、トーションバー１８が捩じれていない状態
（ステアリングの中立状態）において、バルブスリーブ
１４の凹溝２４とバルブシャフト１６のランド部３２と
が図３に示すように周方向中心部を一致させて対向して
おり、ランド部３２の周方向両側にはバルブスリーブ１
４のランド部２２との間に所定の隙間３９が形成される
ようになっている。この隙間３９は、バルブシャフト１
６とバルブスリーブ１４とが相対回転するときに絞部と
なる。

【００２４】また、バルブハウジング１２には、バルブ
スリーブ１４の中央の環状溝２０Ｂに連通して、逆止弁
４０が設けられている。この逆止弁４０は、後述する油
圧ポンプ５０から環状溝２０Ｂへの圧力油の流れのみを
許容する構成である。またさらに、逆止弁４０の下流側
（環状溝２０Ｂの側）と前記戻し油孔１９との間には、
両者を連通する連絡路４２が形成されており、この連絡
路４２にはリリーフ弁４４が設けられている。すなわ
ち、リリーフ弁４４は、油圧制御弁１０（バルブスリー
ブ１４及びバルブシャフト１６）に対し、逆止弁４０と
油圧回路的に並列接続されている。このリリーフ弁４４
は、環状溝２０Ｂ（バルブスリーブ１４のプレッシャ油
孔２６）の側（逆止弁４０の下流側）の圧力上昇時に、
所定圧力以上で開弁して圧力油を戻し油孔１９の側へ流
す役目を有している。

【００２５】以上の構成の油圧制御弁１０は、図４に示
す如く油圧回路に接続されている。この油圧回路では、
油圧制御弁１０の環状溝２０Ｂ（バルブスリーブ１４の
プレッシャ油孔２６）が、逆止弁４０を介して油圧ポン
プ５０に接続されており、また、油圧制御弁１０の戻し
油孔１９がリザーバタンク５８に接続されている。この
ため、油圧ポンプ５０から吐出された油液は、逆止弁４
０を介して油圧制御弁１０内（バルブスリーブ１４及び
バルブシャフト１６）へ供給され、戻し油孔１９を介し
てリザーバタンク５８へと戻される構成である。

【００２６】次に、本実施の形態の作用を説明する。上
記構成の油圧制御弁１０（油圧式動力舵取装置６０）で
は、油圧ポンプ５０から供給される圧力油は、油圧制御
弁１０の逆止弁４０を介して中央の環状溝２０Ｂへ供給
され、さらに、プレッシャ油孔２６を介してバルブシャ
フト１６の凹溝３４に導入され、凹溝３４の周方向両側
の隙間３９を介して、両側に隣接するバルブスリーブ１
４の凹溝２４に導入される。さらに、凹溝２４に導入さ
れた圧力油は、この凹溝２４における前記凹溝３４とは
反対側の隙間３９を介して連通油孔３６に連通された凹
溝３４に導入され、連通油孔３６、内周空間部３８、戻
し油孔１９を介してリザーバタンク５８に戻される。

【００２７】ステアリングが中立状態である場合には、
トーションバー１８に捩じれが生じないので、図３に示
すようにプレッシャ油孔２６に対向する凹溝３４の周方
向両側に位置する隙間３９の開口面積は等しくなる。こ
のときには、プレッシャ油孔２６の形成されたランド部
２２の両側の凹溝２４間には圧力差が生じず、パワーシ
リンダ５２の右側の油室５４の圧力と左側の油室５６の
圧力とは等しくなり、パワーシリンダ５２にアシスト力
は生じない。

【００２８】ステアリングホイールが回転操作されトー
ションバー１８に捩じれが生じると、バルブスリーブ１
４とバルブシャフト１６との間に相対的な角度変位を生
じ、凹溝３４の周方向両側の隙間３９の開口面積に差が
生じる。これにより、プレッシャ油孔２６の形成された
ランド部２２の両側の凹溝２４間に一方の隙間３９（回
転方向の反対側の隙間）が絞られることによって圧力差
が生じ、これらに連結するパワーシリンダ５２の両油室
間にも圧力差が生じて操舵方向にアシスト力が生じる。

【００２９】ここで、油圧制御弁１０（油圧式動力舵取
装置６０）では、バルブスリーブ１４の中央の環状溝２
０Ｂを油圧ポンプ５０に連通する油路には逆止弁４０が
設けられており、この逆止弁４０によって、油圧ポンプ
５０から油圧制御弁１０内（環状溝２０Ｂ）への圧液の
流れのみが許容されるため、路面からの外乱入力によっ
て操舵機構にキックバックが発生しそうになった場合で
あっても、これがステアリングホイールの側へ伝達され
ることが防止でき、操舵フィーリングが低下することが
ない。

【００３０】またさらに、仮に路面からの外乱入力が過
大な場合（例えば、車両が縁石等に乗り上げた場合）に
は、パワーシリンダ５２内の液圧が大きく上昇し、逆止
弁４０の下流側すなわち環状溝２０Ｂの側の液圧が大き
く上昇する。ここで、逆止弁４０の下流（環状溝２０Ｂ
の側）と戻し油孔１９との間には、両者を連通する連絡
路４２が形成されると共に連絡路４２にはリリーフ弁４
４が設けられているため、パワーシリンダ５２内（逆止
弁４０の下流側すなわち環状溝２０Ｂの側）の液圧が所
定値以上に上昇すると、リリーフ弁４４が開放して連絡
路４２からリザーバタンク５８へ圧力油が逃がされる。
このため、例えばパワーシリンダ５２のオイルシール等
が破損することが防止される。

【００３１】このように、油圧式動力舵取装置６０で
は、過大な外乱入力によりパワーシリンダ５２内の液圧
が過大に上昇した場合であっても、オイルシール等の破
損を確実に防止することができ、かつこれを簡単な構造
で安価に提供することができる。

【００３２】さらに、油圧式動力舵取装置６０では、前
述した連絡路４２及びリリーフ弁４４が、油圧制御弁１
０のバルブハウジング１２内に設けられているため、装
置全体の体格を小型化することができる。また、本実施
の形態の如く油圧源としては一般的に圧力設定弁を備え
た油圧ポンプ５０が用いられるが、前記構成とすること
により、この油圧ポンプ５０に設けられている圧力設定
弁を廃止することが可能になる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る油圧式
動力舵取装置は、過大な外乱入力により油圧シリンダ内
の液圧が過大に上昇した場合であっても、オイルシール
等の破損を確実に防止することができ、かつこれを簡単
な構造で安価に提供することができるという優れた効果
を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る油圧式動力舵取装置
に適用される油圧制御弁の軸線に沿った断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る油圧式動力舵取装置
に適用される油圧制御弁の連絡路及びリリーフ弁の詳細
を示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る油圧式動力舵取装置
に適用される油圧制御弁の軸線に直角な模式的な半断面
図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る油圧式動力舵取装置
の全体構成図である。

【符号の説明】

１０ 油圧制御弁 １２ バルブハウジング １４ バルブスリーブ １６ バルブシャフト １８ トーションバー ４０ 逆止弁 ４２ 連絡路 ４４ リリーフ弁 ５０ 油圧ポンプ（油圧源） ５２ パワーシリンダ（油圧シリンダ） ６０ 油圧式動力舵取装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵機構の途中に配設された油圧制御弁
   を有し、油圧源からの圧力油を前記油圧制御弁により制
   御して油圧シリンダに分配供給する油圧式動力舵取装置
   において、 前記油圧源と油圧制御弁とを連通する油路に設けられ、
   前記油圧源の側から前記油圧制御弁の側への圧力油の流
   れのみを許容する逆止弁と、 一端が前記逆止弁の下流の前記油圧制御弁の側の油路に
   連通し、他端が前記油圧制御弁からの排出路に連通され
   た連絡路と、 前記連絡路に設けられ、所定圧力以上で開弁して圧力油
   を前記排出路に排出するリリーフ弁と、 を備えたことを特徴とする油圧式動力舵取装置。
2. 【請求項２】 前記連絡路及びリリーフ弁を、前記油圧
   制御弁のハウジング内に設けたことを特徴とする請求項
   １記載の油圧式動力舵取装置。