JPS61125967A - 動力操向装置 - 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 この発明は、プレート型弁機構を備えた動力操向装置に
関する。

従来の技術 従来の、この種の動力操向装置としては、例えば特願昭
５８−３１５５４号が知られている。この動力操向装置
は、ステアリングホイールの操蛇操作力によシ駆動され
る入力部材（例えばスタブシャフト）と車輪に操舵力を
与える出力部材（例えばビニオンシャフト）との間に相
対回動変位が生じたとき、前記入力部材と出力部材との
間に配置された、焼結材からなるパルププレートを、前
記入力部材に設けた駆動ピンにて回動制御し、ピストン
によって隔成されたパワーシリンダ内の二つの作動室に
それぞれ作動油を選択的に給排制御して、前記ピストン
を前記パワーシリンダの軸方向に摺動させ、前記出力部
材に連結された操舵部材の操舵動作を助勢するようにし
ている。

発明が解決しようとする問題点 ところで、このような従来の動力操向装置にあっては、
パルププレートに形成した半径方向の駆動ピン係合溝に
、入力部材に設けた半径方向の駆動ピンを挿入係合し、
この駆動ピンの駆動力にて前記パルププレートを所定の
回動角度分、回動制御することによって、各作動室に作
動油を給排制御するようにしている。したがって、その
ような制御を正確に行うためには、前記駆動ピン係合溝
内に、駆動ピンが円周方向に対し隙間のない状態で挿入
係合されていることが必要である。

しかしながら、前記パルププレートは、複雑な形状をし
た油路切換用凹部などを形成する都合上、一般に焼結材
にて成形されるため、前記駆動ピン係合溝の円周方向寸
法にばら付きが生じ易いものであった。このようなばら
付きのために、駆動ピンと駆動ピン係合溝との間にがた
が生ずると、パルププレートを所定の回動角度分、適正
に回動制御できない。このようながたを解消する方策と
して、駆動ピン係合溝の円周方向寸法とほぼ同一の直径
寸法の駆動ピンを何種類か用意し、その都度、前記駆動
ピン係合溝の円周方向寸法に適合する駆動ピンをスタブ
シャフトに固着する方法が採られているが、このよ゛う
な方法によると、異なる直径寸法の駆動ピンを何種類か
用意しておく必要かあ。

るため、その駆動ピンの保管管理が煩雑となるばかりで
なく、その都度、駆動ピン係合溝の円周方向寸法に適合
する駆動ピンを探してそれをスタブシャフトに固着しな
ければならず、その取付作業が煩雑となるという問題点
があった。一方、この駆動ピン係合溝内に挿入係合され
る駆動ピンは、前記入力部材の円周方向所定位置に正確
に植設されることが必要であるが、このような位置に駆
動ピンを植設するのは、その基準面を設定しがたいこと
から、極めて困難なことであった。また、前記駆動ピン
係合溝は、前記駆動ピンが挿入係合される都合上、パル
ププレートの内周側部分に形成されているため、パルプ
プレートの背部において該パルププレートを回動可能に
支持するニードルベアリングがその駆動ピン係合溝内に
没落することがあシ、そのためパルププレートの回動運
動を阻害することがあった。

問題点を解決するための手段 このよう表従来の問題点を解決するため、この発明は、
出力部材側の半径方向溝内に所定の回転方向隙間をもっ
て遊嵌された入力部材側の半径方向の突起に、前記入力
部材の軸線と平行となるように、パルププレートを回動
制御するための駆動ピンを植設するとともに、該駆動ピ
ンの先端を、前記パルププレートに形成した係合孔内に
嵌挿した構成としである。

作用 このような構成を有するこの発明は、操舵操作力により
駆動される入力部材と車輪に操舵力を与える出力部材と
の間に相対回動変位が生じたとき、前記入力部材と出力
部材との間に配置された焼結材からなるパルププレート
を、前記入力部材の半径方向の突起に設けた駆動ピンに
て回動制御し、ピストンによって隔成されたパワーシリ
ンダ内の二つの作動室にそれぞれ作動油を選択的に給排
制御して、前記ピストンを前記パワーシリンダの軸方向
に摺動させ、前記出力部材に連結された操舵部材の操舵
動作を助勢するように作用する。

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係る動力操向装置の一実施例を示す
断面図、第２図（ａ）〜（ｅ）はこの動力操向装置を構
成するピニオンシャフト、スタブシャフト、パルププレ
ート、カラープレート及びシャットプレートなどを示す
分解斜視図である。

第１図及び第２図（ａ）〜（ｅ）に示すように、この発
明に係る動力操向装置は、ピストン１によってノくツー
シリンダ２内を第１作動室３と第２作動室４の二つに隔
成してなり、前記ピストン１には、図外の操縦リンクを
駆動する操舵部材たるラック１ａが連結されている。５
は前記ラック１ａと噛合す毫 るピニオン５ａを有し、一端が前記シリンダ２外　　　
゛に突出する、出力部材たるピニオンシャフト、６はピ
ニオンシャフト５をシリンダ２に対して耐液封止下に囲
繞収容しているハウジングであシ、該ハウジング６には
、作動油の供給孔７と排出孔８が設けられていて、これ
ら供給孔７、排出孔８を介して作動油を前記第１．第２
の各作動室３．４に選択的に給排して、前記ピストン１
に設けたラック１ａの操舵動作を助勢するようになって
いる。

前記ピニオンシャフト５は、そのピニオン５ａの両側を
前記シリンダ２およびハウジング６に軸受９，１０を介
して回動可能に支承されている。また、このピニオンシ
ャフト５の一端側頭部５ｂに形成された端面には、少な
くとも一つ（本実施例では二つ）の供給通路５θ、５ｅ
と、少なくとも１組（本実施例では二つの供給通路５ｅ
、５ｅにそれぞれ対応して２組）の第１．第２の各油路
５ｆ。

５ｇとが開口して形成されている。この第１．第２の各
油路５ｆ、５ｇは、前記供給通路５ｅ＊５ｅの一つを挾
んだ円周方向位置にそれぞれ配設されている。この第１
．第２の各油路５ｆ、５ｇは、所定の直径を有する小円
孔部５　ｆｚ　、　５　ｇ＋と、これらよりも大形の大
円孔部５ｆｓｓ　５ｇ２とから構成されている。

これら各油路５ｆ、５ｇのうち、一方の第１油路５ｆは
、ピニオンシャフト５とノ１ウジング６の内周面との間
に形成した環状空隙室１１．　　ピニオンシャフト５を
回転自在に軸支する軸受１０、さらにシリンダ２内に形
成された通路２ａをそれぞれ介して第１作動室３と連通
しており、他方の第２油路５ｇは、第２作動室４に直接
連通している。また、二つの供給通路５ｅ、５ｅは、一
端をビニオ／シャフト５の外周面に開口して、ハウジン
グ６の内周面に形成した環状溝部１２を介して前記供給
孔７と連通している。なお、５ｈ・・・は後述するカラ
ープレート１９を連結するためのねじ孔、５１は同じく
カラープレート１９の位置決めピン穴である。

一方、１３は一端を図外の操舵輪に連結される、入力部
材たるスタブシャフトで、該スタブシャフト１３は、前
記ビニオンシャフト５に形成された軸受孔５ｃ、及び前
記ハウジング６の端部に取付けられた軸受１４によシ回
動自在に支承されていると共に、可換性を有するトーシ
ョンバー１５を介して前記ピニオンシャフト５に連結さ
れている。また、スタブシャフト１３には、少なくとも
一つの半径方向の突起１３　ａが設けられ、前記ピニオ
ンシャフト５に形成された溝５ｄ内に所望の回転方向隙
間をもって遊嵌されている。従って、例えばポンプ等の
故障等によシ前記作動室３，４に作動油が供給含れない
場合にあっても、操舵輪の回転力を僅かな遊び角度をも
ってピニオンシャフト５に伝達し、所謂通常のマニュア
ル操作が可能となっている。

この半径方向の突起１３　ａには、後述するパルププレ
ート１８を回動制御するための駆動ピン１３　ｂが、前
記スタプシャフ）　１３の軸線と平行となるように植設
されている。なお、１６ａ、１６１：は前記トーション
バー１５の両端をそれぞれに固定するピン、１７はスタ
ブシャフト１３を封止する軸封シールである。

前記ピニオンシャフト５の頭部５ｂの端面には、前記駆
動ビｙ１３ｂによシこのスタブシャフト１３と一体回動
させられるパルププレート１８が摺接配置されておシ、
このパルププレート１８には、第２図（０）及び第４図
に示すように、前記スタブシャフト１３が遊嵌される中
心孔１８ａ１及び駆動ピン１３ｂが嵌挿される係合孔１
８　ｂが形成されている。また、前記ビニオンシャフト
頭部５ｂに摺接する摺接面１８　ｃには、前記ピニオン
シャフト５に形成した供給油路５ｅのうちの一つと、少
なくとも１組の第１、第２の各油路５ｆ、５ｇのそれぞ
れ一部とを連通する、外周に開放しない第１凹部１８ａ
と、この第１凹部１８　ａの円周方向両側にそれぞれ配
設され、前記ピニオンシャフト５の少なくとも１組の第
１．第２の各油路５ｆ、５ｇの一部にそれぞれ連通して
外周に開放する第２．第３の各凹部１８ｅ。

１８ｆとが形成されている。この第１．第２の各凹部１
８ａ、１８θ′の間、及び第１．第３の各凹部１８　ａ
　。

１８　ｔの間には、第１．第２の各油路５ｆ、５ｇを構
成する大円孔部５　ｆ２　＊　５　ｇｚよシも少なくと
も小形の円形部１８１．１８ｊが形成されている。

また、１９は環状のカラープレートで、このカラープレ
ート１９には、第２図（４）に示す如く、片側面に放射
方向に設けられた複数個の溝１９ａ１ボルト挿通孔１９
１１Ｉ・・・、及び位置決めピン孔１９　ａが形成され
ている。また、このカラープレート１９の内周部には、
前記パルププレート１８及びこのパルププレート１８の
円滑な回動を司る軸受２０を収容した状態で、それらの
収容内部を軸方向に閉寒するシャットプレート２１と共
に前記ピニオンシャフト５に固定されている。２２・・
・はこれらカラープレート１９及びシャットプレート２
１をピニオンシャフト５に固定するボルト、２３はカラ
ープレート１９とピニオンシャフト５との位置決めピン
である。

なお、前記カラープレート１９及びシャットプレート２
１の外周とハウジング６の内周との間には、排出孔８と
連通ずる環状室２４が形成されている。

また、シャットプレート２１とハウジング６との間には
、シム２５を介してスラスト軸受２６が配設されている
。

次に、以上のような構成を有する本発明に係る動力操向
装置の作用について説明する。

まず、図示外の操舵輪を回動しない、標準位置の状轄の
場合について説明すると、この場合にはピニオンシャフ
ト５に形成した第１．第２の各油路５ｆ、５ｇとパルプ
グレート１８の第１゜第２゜第３の各凹部１８　ｄ、　
１８　ｅ　、　１８　ｆとの相対位置関係は、第５図（
ａ）に示すような位置関係となっている。

したがって、図示外のポンプから供給される作動油は、
供給孔７から、順次ハウジング６の内周面に形成した環
状室１２、との環状室１２に一端が開口しているピニオ
ンシャフト５の供給通路５１Ｂ　＋　５　ｅｌこの各供
給通路５ｅ、５ｅの他端が開口しているパルププレート
１８の第１凹部１８　ｄを通ってこの第１凹部１８　ａ
とその両側端部において開口連通しているピニオンシャ
フト５に形成された第１及び第２の各油路５ｆ、５ｇに
至る。これら各第１及び第２の各油路５ｆ、５ｇは、シ
リンダ２内の第１゜第２の各作動室３．４と連通してい
るので、第１及び第２の各油路５ｆ、５ｇに至った作動
油は、各作動室３．４内に流入しようとするか、前記第
１及び第２の各油路５ｆ、５ｇの一部は、同時にＡｘｊ
ｙ’Ｌｙ−）１８に形成した第２［！１部□８ｏ及び第
　　！３３凹１８　ｆの双方に開口連通しているので、
これら第２．第３の各凹部１８ｅ、１８ｆから、カラー
グレート］９に形成した溝１９　ａを通って、このカラ
ープレート１９の外周面とハウジング６の内周面との間
に形成した環状室２４に至る。したがって、作動油はこ
の環状室２４と連通している排出孔８から図示外のタン
クに排出される。このため、第１．第２の各作動室３．
４間には、油圧差は生じない。

したがって、シリンダ２内のピストン１は、軸方向に移
動しない。

一方、図示外の操舵輪を回動操作してスタブシャフト１
３を時計方向または反時計方向に回動させると、トーシ
ョンバー１５を介して前記スタブシャフト１３に連結さ
れているピニオンシャフト５も回動しようとするが、ス
タブシャフト１３の回動初期状態にあっては、ラック１
ａが、それに連結されて匹る操縦リンクを介して車輪の
接地抵抗を受けているので、ピストン１及びピニオンシ
ャフト５は不動の１まで、回復性を有するトーションバ
ー１５に撮り角度が生じて、ピニオンシャフト５とスタ
ブシャフト１３に対して、駆動ピン１３　ｂにより一体
的に連結されているパルププレート１８との間に相対回
動が生ずる。すると、例えば第５図（ａ）　Ｋ示すパル
ププレート１８の標準位置から、スタブシャフト１３を
回動することＫよりパルププレート１８を反時計方向に
回動させた場合には、ピニオンシャフト５の第１油路５
ｆを構成する大円孔部５ｆｚに対するパルププレート１
８に形成した第１凹部１８　ａの開口面積Ｘ１は徐々に
減少してゆき、最終的には、第５図（ｂ）に示すように
その開口面積Ｘ＋はゼロに近くなる一方、これとは逆に
、ビニオンシャフト５の第２油路５ｇを構成する大円孔
部ｓｇｚに対する前記第１凹部１８　ｄの開口面積Ｙ１
は増大する。したがって、供給通路７からの作動油は、
ピニオンシャフト５の第２油路５ｇを通って、第２作動
室４内にのみ供給される。これと同時に、ビニオンシャ
フト５の第１油路５ｆを構成する大円孔部５ｆ２に対す
るバルブプレート１８に形成した第２凹部１８ｅの開口
面積Ｘ２は徐々に増加することとなるので、第１作動室
３内の作動油は、この第１作動室３に連通している前記
第１油路５ｆ、第２凹部１８　ｅを通って、環状室２４
に流れ、さらに排出孔８を通って、図示外のタンクに排
出される。従って、第１作動室３内の油圧は、第２作動
室４の油圧よりも小となるので、この油圧差によシピス
トン１は、シリンダ２内を左行して、このピストン１に
設けられたラック１ａに左行方向の摺動操舵助勢力が付
与される。したがって、このラック１ａの働きにより図
示外のサイドロンドを介して操舵リンクが所定方向に回
動されて、車両の左回シの操舵操作が行われる。

なお、スタブシャフト１３を時計方向に回動させた場合
も、前述の操蛇操・作と同様であり、この場合は、第１
作動室３内の油圧を、第２作動室４内の油圧よりも大と
なし、ピストン１を右行せしめ、ラック１ａに右行方向
の摺動助勢力を付与する。

このようにして、図示外の操舵輪の回動操作による車輪
の操舵操作の助勢を有効に行う。

このような構成を有するこの発明に係る動力損同装置に
よれば、スタブシャフト１３に設けた半径　（方向の突
起１３　ａに、それの両端面１３ｃ、１３ｃ及び外周面
１３　ａを基準として、駆動ピｙ１３ｂを植設すること
ができるので、前記突起１３　ａに駆動ピン１３ｂを正
確な位置精度をもって植設することができる。

したがって、バルブプレート１８に形成された係合孔１
８　ｂに前記駆動ピン１３１）を嵌挿した場合、バルブ
プレート１８の回転方向に隙間のない組付状態を得るこ
とができる。また、バルブプレート１８に形成されるの
は、中心孔１８　ａから所定間隔を胃いた位ＵＫ形成さ
れる係合孔１８　ｂであるので、軸受２０を構成するニ
ードルベアリングが回転中にこの係合孔１８　ｂ内に没
落するようなことは生じない。したがって、バルブプレ
ート１８の回動運動を阻害するようなことは生じない。

なお、前記実施例では、出力部材としてピニオンシャフ
ト５を用い、操舵部材としてラック１ａを用いた、ラッ
ク・アンド・ビニオン型の動力操向装置について説明し
たが、例えば、出力部材としてウオームシャフトを用い
、操舵部材としてセクタシャフトを用いた、リサキュレ
ーテイ／グ・ポール型の動力操向装置について、この発
明を適用してもよい。

発明の効果 以上の説明から明らか々ように、この発明によれば、入
力部材に形成された半径方向の突起に対し正確に駆動ピ
ンを植設することができるので、バルブプレートに形成
された係合孔内に、その駆動ピンを回動方向にがたのな
い状態に嵌挿固定することができる。したがって、バル
ブプレートによる油圧制御を正確に行うことができる。

また、この発明によれば、バルブプレートを回動可能に
支持する軸受を構成するニードルベアリングがそのパル
ププレートに形成した係合孔内に没落するようなことが
生じないので、パルププレートの回動を阻害するような
事態を未然に防止できる。さらに１この発明によれば、
従来のように、直径寸法の異なる駆動ピンを複数個、予
め用意しておく必要がないので、その駆動ピンの保管管
理が不要となるばかりでなく、駆動ピン係合溝に適合す
る駆動ピンを探してスタブシャフトに固着するという取
付作業が不要となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力操向装置の一実施例を示す断
面図、第２図（ａ）はピニオンシャフトの他端側を示す
一部省略斜視図、第２図（ｂ）はスタブシャフトを示す
斜視図、第２図（ｃ）はパルププレートを示す斜視図、
第２図（ｄ）はカラープレートを示す斜視図、第２図（
ｅ）はシャットプレートを示す斜視図、第３図はピニオ
ンシャフトの他端側の端面を示す正面図、第４図はパル
ププレートの背面図、第５図（ａ）は第１図におけるＶ
−Ｖ線拡大断面図、第５図（ｂ）はパルププレートをピ
ニオンシャフトに対して反時計方向に回動した状態を示
す拡大断面図である。 １・・・ピストン、ｌａ・・・ラック（操舵部材）、２
・・壷パワーシリンダ、３．４・・・第１及び第２の作
動室、５・・・ピニオンシャフト（出力部材）、５ｄ・
・・半径方向溝、１３・・・スタブシャフト（入力部材
）、１３ａ０・突起、１３ｂ＠・・駆動ピン、１８・０
パルププレート、１８ｂ・・・係合孔。 第３図　　　５ｈ 第４図 第５ｔ！Ｉ（０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）操舵操作力により駆動される入力部材と車輪に操
   舵力を与える出力部材との間に相対回動変位が生じたと
   き、前記入力部材と出力部材との間に配置された、焼結
   材からなるバルブプレートを、前記入力部材に設けた駆
   動ピンにて回動制御し、ピストンによつて隔成されたパ
   ワーシリンダ内の二つの作動室にそれぞれ作動油を選択
   的に給排制御して、前記ピストンを前記パワーシリンダ
   の軸方向に摺動させ、前記出力部材に連結された操舵部
   材の操舵動作を助勢する動力操向装置において、前記入
   力部材に形成され、かつ、前記出力部材側に形成された
   半径方向溝内に所定の回転方向隙間をもつて遊嵌された
   半径方向の突起に、前記入力部材の軸線と平行となるよ
   うに、前記駆動ピンを植設するとともに、該駆動ピンの
   先端を、前記バルブプレートに形成した係合孔内に嵌挿
   したことを特徴とする動力操向装置。