JP2000006827A - パワーステアリング装置用コントロールバルブの組付方法及び作動角バラツキ低減方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブ特性を向上させることができるパワー
ステアリング装置用コントロールバルブの組付方法等を
得る。 【解決手段】 バルブ収容部１２のベアリング台座用段
部２０に円筒状の挿入ガイド治具９４を装着させた後、
外周部にシールリング５８が嵌着されたコントロールバ
ルブ３０を挿入させる。その後、挿入ガイド治具９４を
取り外し、ボールベアリング等を組付ける。このように
すれば、シールリング５８がベアリング台座用段部２０
のエッジに引っ掛かって損傷を受けることもなくなり、
コントロールバルブ３０を円滑に組付けることができ
る。従って、コントロールバルブ３０のバルブ特性を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ装置用コントロールバルブの組付方法及び作動角バラ
ツキ低減方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置のコン
トロールバルブ（ロータリーバルブ）の構成の一例につ
いて簡単に触れると、コントロールバルブは、バルブボ
ディーが一体化されたバルブピニオンと、このバルブピ
ニオンの軸芯部に挿入状態で配置された中空のバルブシ
ャフトと、このバルブシャフト内に挿入状態で固定され
ると共にバルブピニオンにスプライン嵌合されたトーシ
ョンバーと、を含んで構成されている。

【０００３】ドライバがステアリングホイールを回転さ
せると、ステアリングメインシャフト及びインターミデ
ィエイトシャフト等を介してバルブシャフトが回転され
る。このため、トーションバーを介してバルブピニオン
が回転し、舵角を変更するべくラックバーが移動され
る。このとき、バルブピニオンに対してトーションバー
が捩じれると、その捩じれた分だけバルブシャフトが余
分に回転し、パワーシリンダの右室及び左室間に油圧差
を生じさせる。その結果、ドライバによる操舵力がアシ
ストされる。

【０００４】ところで、従来では、概略的には以下の要
領で、上述したコントロールバルブをギヤボックスハウ
ジングに組付けていた。まず、予めアッセンブリ化され
たコントロールバルブにおけるバルブボディーの上端部
に支持ベアリング（ボールベアリング）を組付ける。次
いで、支持ベアリングの抜け止め用のベアリング固定ナ
ットをバルブボディーの上端部に螺合させる。次いで、
支持ベアリングが組付けられたコントロールバルブをギ
ヤボックスハウジングに挿入する。その後、支持ベアリ
ングのアウタレースを支持すると共に内外周をシールす
るキャップアッセンブリが、ギヤボックスハウジングに
組付けられる。

【０００５】しかしながら、上記従来の組付手順による
場合、以下の問題が生じる。すなわち、支持ベアリング
の外径寸法はコントロールバルブの外径寸法よりも大き
いため、支持ベアリングが予め組付けられたコントロー
ルバルブをギヤボックスハウジング内へ挿入する際に、
コントロールバルブをギヤボックスハウジング内へ円滑
に挿入させるためのガイド（治具）を使用することがで
きない。このため、コントロールバルブのバルブボディ
ーの外周に嵌着されたシールリングがギヤボックスハウ
ジングの挿入用開口部のエッジに引っ掛かり破損する可
能性がある。仮にシールリングが破損すると、油圧制御
用の回路が適正に区画されなくなることも考えられ、コ
ントロールバルブのバルブ特性に影響を与えかねない。
従って、従来では、コントロールバルブのギヤボックス
ハウジングへの組付作業を充分慎重に行わなければなら
ず、作業性を低下させる一因となっていた。

【０００６】一方、上述したコントロールバルブのバル
ブシャフトの下端部は、バルブピニオンにおけるバルブ
ボディーの底部（端部）側の内周面にスプライン嵌合さ
れている。ここで、バルブボディーの底部側の内周面の
雌スプラインの上端部は、通常は、断続切削することに
より形成される。この際、雌スプラインの斜面にバリが
発生するが、かかるバリを放置するとバルブピニオンに
対するバルブシャフトの相対回転角の減少に繋がり（即
ち、コントロールバルブの作動角にバラツキが生じ）、
ひいてはコントロールバルブのバルブ特性に影響を与え
ることにもなるので、できるだけ除去することが好まし
い。

【０００７】しかしながら、雌スプラインそのものがバ
ルブボディーの底部の内周面側に形成されることから、
バリ取りは非常に難しく、金属粒を高速で打ち付けるシ
ョットブラスト等によっても充分にはバリを除去するこ
とができない。そこで、別の手法として、バリによるコ
ントロールバルブの作動角の減少を見越して設計作動角
を予め大きくしておくことも可能であるが、この場合に
はトーションバーの捩じれ角が増加することからトーシ
ョンバーの疲労が懸念され、おのずと限界がある。

【０００８】総括すると、従来の手法による場合、組付
手順に起因してシールリングを損傷させる可能性があ
り、又加工処理の仕方に起因してバリを充分に除去しき
れない可能性があり、これらによってコントロールバル
ブのバルブ特性を低下させる可能性があった。

【０００９】本発明は上記事実を考慮し、バルブ特性を
向上させることができるパワーステアリング装置用コン
トロールバルブの組付方法及び作動角バラツキ低減方法
を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明に
係るパワーステアリング装置用コントロールバルブの組
付方法は、ギヤボックスハウジングの開口部所定位置に
挿入ガイド治具を装着させ、当該挿入ガイド治具を使っ
て外周部にシール部材が嵌着されたパワーステアリング
装置用コントロールバルブをギヤボックスハウジング内
へ挿入する第１の工程と、挿入ガイド治具を取り外し、
コントロールバルブの外周部をギヤボックスハウジング
に回転自在に支持させるための支持ベアリングを両者の
間に組付ける第２の工程と、コントロールバルブが軸線
回りに回転することにより舵角を変更するべく回転又は
移動する舵角変更要素を拘束した状態で、支持ベアリン
グ抜け止め用のベアリング固定ナットをコントロールバ
ルブに螺合させる第３の工程と、支持ベアリングのアウ
タレースを支持すると共にコントロールバルブとギヤボ
ックスハウジングとの間をシールするキャップアッセン
ブリをギヤボックスハウジングの開口部に組付ける第４
の工程と、を有することを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の本発明は、中空軸芯部の底
部側の内周に冷鍛加工及び切削加工により雌スプライン
が形成されたバルブボディー及びこのバルブボディーか
ら同軸上に延出されたステアリングギヤから成るバルブ
ギヤと、バルブボディーの中空軸芯部へ挿入されると共
に挿入方向側の端部外周に雌スプラインに嵌合される雄
スプラインが形成されたパイプ状のバルブシャフトと、
このバルブシャフトの中空軸芯部に挿入されると共にバ
ルブシャフト及びバルブギヤに結合されるトーションバ
ーと、を含んで構成されるパワーステアリング装置用コ
ントロールバルブに適用される作動角バラツキ低減方法
であって、バルブシャフトの雄スプラインがバルブボデ
ィーの雌スプラインへ嵌合された状態でかつバルブシャ
フトとトーションバーとが非結合状態にあるコントロー
ルバルブの中立出し工程において、又は、バルブシャフ
トとトーションバーとが結合状態にありコントロールバ
ルブがアッセンブリ化された状態において、通常操舵時
に作用するトルクよりも大きなトルクをバルブシャフト
に作用させて、雌スプラインに生じたバリを雄スプライ
ンで潰す、或るいは、バルブボディーの中空軸芯部にバ
ルブシャフトを挿入する代わりに、バルブシャフトの雄
スプラインに相当する雄スプラインが形成された高硬度
の専用治具をバルブボディーの中空軸芯部に挿入させ、
通常操舵時に作用するトルクよりも大きなトルクを専用
治具に作用させて、雌スプラインに生じたバリを専用治
具の雄スプラインで潰す、ことを特徴としている。

【００１２】請求項１記載の本発明によれば、第１の工
程によって、まずギヤボックスハウジングの開口部所定
位置に挿入ガイド治具を装着させる。次いで、この挿入
ガイド治具を使って、外周部にシール部材が嵌着された
パワーステアリング装置用コントロールバルブをギヤボ
ックスハウジング内へ挿入させる。なお、この第１の工
程の際には、コントロールバルブに支持ベアリングは組
付けられていない。

【００１３】次に、第２の工程によって、挿入ガイド治
具が取り外され、コントロールバルブの外周部とギヤボ
ックスハウジングとの間に支持ベアリングが組付けられ
る。これにより、コントロールバルブの外周部は、ギヤ
ボックスハウジングに回転自在に支持される。

【００１４】次に、第３の工程によって、コントロール
バルブが軸線回りに回転することにより舵角を変更する
べく回転又は移動する舵角変更要素を拘束した状態で、
支持ベアリング抜け止め用のベアリング固定ナットをコ
ントロールバルブに螺合させる。つまり、ベアリング固
定ナットの締付けトルクの反力支持は、舵角変更要素を
拘束することにより行われる。

【００１５】次に、第４の工程によって、キャップアッ
センブリがギヤボックスハウジングの開口部に組付けら
れる。これにより、支持ベアリングのアウタレースが支
持されると共にコントロールバルブとギヤボックスハウ
ジングとの間がシールされる。

【００１６】このように本発明では、支持ベアリングを
組付ける前にコントロールバルブをギヤボックスハウジ
ングに組付けることとし、しかもその際にギヤボックス
ハウジングの開口部所定位置に挿入ガイド治具を装着さ
せることとしたので、コントロールバルブは挿入ガイド
治具によって確実かつ円滑にガイドされながら、ギヤボ
ックスハウジング内へ組付けられる。このため、コント
ロールバルブの外周部に嵌着されたシール部材がギヤボ
ックスハウジングの開口部のエッジに引っ掛かって損傷
するのを防止することができる。

【００１７】請求項２記載の本発明によれば、バルブギ
ヤにおけるバルブボディーの中空軸芯部にトーションバ
ーが挿入され、トーションバーとバルブギヤとが結合さ
れる。次いで、バルブボディーとトーションバーとの間
にパイプ状のバルブシャフトが挿入される。このとき、
バルブボディーの底部側の内周に冷鍛加工及び切削加工
により形成された雌スプラインにバルブシャフトの挿入
方向側の端部外周に形成された雄スプラインが嵌合され
る。次いで、トーションバーとバルブシャフトとが結合
され、コントロールバルブがアッセンブリ化される。

【００１８】上述した組付手順において、通常は、バル
ブシャフトの雄スプラインがバルブボディーの雌スプラ
インへ嵌合された状態でかつバルブシャフトとトーショ
ンバーとが非結合状態にあるとき、即ちバルブシャフト
が軸線回りにフリーな状態にあるときに、バルブシャフ
トを軸線回りに振ってコントロールバルブの中立位置を
求めることとしている。

【００１９】ここで、本発明では、このコントロールバ
ルブの中立出し工程において、通常操舵時に作用するト
ルクよりも大きなトルクをバルブシャフトに作用させる
ことにより、端部の切削加工によりバルブボディーの雌
スプラインに生じたバリをバルブシャフトの雄スプライ
ンで潰すこととしている。このため、バルブボディーに
対するバルブシャフトの相対回転角（即ち、コントロー
ルバルブの作動角）のバラツキが殆ど無くなり、均一な
作動角となる。なお、コントロールバルブの中立出し工
程でバリ潰しを行う以外にも、バルブシャフトとトーシ
ョンバーとが結合状態にありコントロールバルブがアッ
センブリ化された状態において、これを行うようにして
もよい。

【００２０】或るいは、上記とは異なり、バルブボディ
ーの中空軸芯部にバルブシャフトを挿入する代わりに、
バルブシャフトの雄スプラインに相当する雄スプライン
が形成された高硬度の専用治具をバルブボディーの中空
軸芯部に挿入させて、同様の操作を行うことによりバル
ブボディーの雌スプラインのバリを専用治具の雄スプラ
インで潰すようにしてもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、図１〜図
４を用いて、本発明の第１実施形態について説明する。

【００２２】図１〜図４には、ラックアンドピニオン式
のパワーステアリング装置におけるステアリングギヤボ
ックスに関する組付手順が示されている。

【００２３】これらの図（特には図１）に示されるよう
に、ギヤボックスハウジング１０は、略車両上下方向を
長手方向として斜めに配置された円筒状のバルブ収容部
１２と、このバルブ収容部１２と連通されかつ略車両幅
方向を長手方向として配置された円筒状のラック収容部
１４と、バルブ収容部１２とラック収容部１４とが交差
する部位に連通されかつバルブ収容部１２に対して直交
する方向を長手方向として配置された円筒状のガイド収
容部（図示省略）とを備えている。

【００２４】バルブ収容部１２について更に言及する
と、バルブ収容部１２は軸方向に相互に連通された上部
１２Ａ、中間部１２Ｂ、下部１２Ｃ、及び下端部１２Ｄ
といった部分によって構成されている。バルブ収容部１
２を構成する上部１２Ａ、中間部１２Ｂ、下部１２Ｃ、
及び下端部１２Ｄは、この順に内径寸法が縮径されてい
る。なお、これらのうち、下部１２Ｃ及び下端部１２Ｄ
は、ラック収容部１４の壁部内に形成されている。

【００２５】中間部１２Ｂと下部１２Ｃとの接続部位に
はシール嵌着用段部１６が形成されており、この部分に
はロアオイルシール１８が嵌着されている。また、中間
部１２Ｂと上部１２Ａとの接続部位にはベアリング台座
用段部２０が形成されており、更に上部１２Ａにおける
開口端部側の内周面にはキャップ挿入規制用段部２２及
び雌ねじ２４が軸方向に隣接して形成されている。さら
に、中間部１２Ｂ及び上部１２Ａにおける所定位置には
図示しないパワーシリンダの右室と左室にそれぞれ連通
されかつドライバによる操舵方向に応じてオイルを流通
させるチューブ２６、２８が接続されている。

【００２６】図４に示されるように、上述したバルブ収
容部１２にはコントロールバルブ３０が収容されてお
り、以下コントロールバルブ３０について概説する。な
お、後述する第２実施形態用の図面である図５にはコン
トロールバルブ３０の縦断面構造が示されているので、
適宜参照されたい。

【００２７】これらの図に示されるように、コントロー
ルバルブ３０は、最外周部に配置された有底円筒状のバ
ルブボディー３２並びにこのバルブボディー３２の下端
部から一体に形成されて外周部にピニオン歯３４Ａが形
成されたピニオン軸３４から成るバルブピニオン３６
と、バルブボディー３２の中空軸芯部に挿入された中空
軸状（パイプ状）のバルブシャフト３８と、バルブシャ
フト３８の中空軸芯部に挿入されたトーションバー４０
と、を主要部として構成されている。

【００２８】これらのバルブピニオン３６、バルブシャ
フト３８、及びトーションバー４０は、いずれも同軸上
に配置されている。トーションバー４０の下端部はバル
ブボディー３２の底部にスプライン嵌合されており、又
トーションバー４０の上端部は径方向に貫通する固定ピ
ン４２（図５参照）によってバルブシャフト３８に結合
されている。これにより、コントロールバルブ３０はア
ッセンブリ化されている。さらに、バルブシャフト３８
の外周部の所定位置にはアッパニードルベアリング４４
及びロアニードルベアリング４６が上下に離間して配置
されており、バルブボディー３２に対するバルブシャフ
ト３８の相対回転を円滑にする役目を果たしている。

【００２９】また、バルブボディー３２の周壁の所定位
置及びバルブシャフト３８の軸方向の所定位置には、油
圧制御用の複数のポート４８〜５６が形成されている。
さらに、バルブボディー３２の外周部には、樹脂等の弾
性を有する材料によって構成された「シール部材」とし
ての４個のシールリング５８が軸方向に所定の間隔で嵌
着されている。

【００３０】上記構成のコントロールバルブ３０がバル
ブ収容部１２に収容された状態では、バルブピニオン３
６におけるピニオン軸３４のピニオン歯３４Ａがバルブ
収容部１２の下部１２Ｃに配置され、更にピニオン軸３
４の下端部がバルブ収容部１２の下端部１２Ｄに圧入さ
れたニードルベアリング６０に回転自在に支持されてい
る。

【００３１】また、バルブボディー３２の下端部の外周
面には、前述したシール嵌着用段部１６に嵌着されたロ
アオイルシール１８が圧接されている。これにより、両
者の間がシールされている。さらに、バルブボディー３
２の外周部に嵌着された複数のシールリング５８はバル
ブ収容部１２の中間部１２Ｂの内周面に圧接されてお
り、これにより、油圧制御回路が軸方向に区画されてい
る。

【００３２】さらに、バルブボディー３２の上端外周部
には前述したベアリング台座用段部２０と対向する位置
にベアリング台座用段部６２が形成されており、これら
のベアリング台座用段部２０、６２に「支持ベアリン
グ」としてのボールベアリング６４のアウタレース６
６、インナレース６８（図３参照）が軽圧入されてい
る。また、バルブボディー３２におけるベアリング台座
用段部６２の直上には雄ねじ７０が形成されており、こ
の雄ねじ７０へはボールベアリング６４のインナレース
６８の抜け止め用として機能するベアリング固定ナット
７２が螺合されている。

【００３３】また、バルブ収容部１２の上部１２Ａの開
口端側には、キャップアッセンブリ７４が装着されてい
る。キャップアッセンブリ７４は、概略的には、軸芯部
にシャフト挿通孔７６が形成された略円筒状のキャップ
本体７８と、このキャップ本体７８の外周部の所定位置
に嵌着されたＯリング８０と、キャップ本体７８のシャ
フト挿通孔７６の周囲に嵌着されたアッパオイルシール
８２と、によって構成されている。

【００３４】補足すると、シャフト挿通孔７６が形成さ
れたキャップ本体７８の軸芯部は工具挿入用に六角柱状
に形成されており、その外周部には環状の溝８４が形成
されている。なお、キャップ本体７８の軸芯部を六角柱
状にする代わりに、キャップ本体７８の上端外周部に六
角穴を形成するようにしてもよい。また、キャップ本体
７８の外周部には、Ｏリング８０の下方側に当接用段部
８６及び雄ねじ８８がこの順に形成されている。さら
に、キャップ本体７８の下端部は、前述したボールベア
リング６４のアウタレース６６の上端部に当接されてい
る。換言すれば、ボールベアリング６４のアウタレース
６６は、キャップ本体７８の下端部によって支持されて
いる。なお、キャップ本体７８の下端部にはオイル流通
用の複数の切欠９０が形成されており、図４ではこれら
の切欠９０が形成された位置で断面をとっている関係で
ハッチングは記されていない。

【００３５】キャップアッセンブリ７４の雄ねじ８８が
バルブ収容部１２の上部１２Ａの雌ねじ２４に螺合され
た状態では、Ｏリング８０が当該上部１２Ａの内周面に
圧接されていると共にロアオイルシール１８がバルブシ
ャフト３８の外周面に圧接されている。

【００３６】また、上述したキャップアッセンブリ７４
のシャフト挿通孔７６を貫通し突出状態で配置されるバ
ルブシャフト３８の上端部は、図示しないユニバーサル
ジョイントを介してインターミディエイトシャフトと連
結されている。なお、インターミディエイトシャフト
は、ステアリングメインシャフトを介して操舵力が入力
されるステアリングホイールと連結されている。

【００３７】一方、上述したギヤボックスハウジング１
０におけるラック収容部１４には、「舵角変更要素」と
してのラックバー９２が軸方向移動可能に収容されてい
る。ラックバー９２の軸方向の所定範囲には、ピニオン
歯３４Ａと噛み合うラック歯９２Ａが形成されている。
さらに、ラックバー９２の軸方向の所定位置（チューブ
２６、２８との接続部位の間）には、図示しないパワー
ピストンが固着されている。また、ラックバー９２の長
手方向両端部には、ボールジョイントを介してステアリ
ングナックルと連結されるタイロッドエンドが取り付け
られている。

【００３８】さらに、上述したギヤボックスハウジング
１０におけるガイド収容部内には、ラックバー９２のラ
ック歯９２Ａがピニオン軸３４のピニオン歯３４Ａと噛
み合う方向へラックバー９２を押圧付勢するラックガイ
ド等が収容されている。

【００３９】次に、図１〜図４を用いてコントロールバ
ルブ３０等の組付手順について説明し、当該説明を通し
て本実施形態の作用並びに効果について説明する。

【００４０】まず、図１に示されるように、ギヤボック
スハウジング１０におけるバルブ収容部１２の下端部１
２Ｄにニードルベアリング６０を予め圧入しておくと共
に、中間部１２Ｂと下部１２Ｃとの接続部位に形成され
たシール嵌着用段部１６にロアオイルシール１８を予め
嵌着させておく。また、この時点では、ギヤボックスハ
ウジング１０におけるラック収容部１４にラックバー９
２が既に収容されている。

【００４１】次に、図２に示されるように、バルブ収容
部１２の上部１２Ａにおけるベアリング台座用段部２０
に円筒状の挿入ガイド治具９４を装着させる。この挿入
ガイド治具９４の内径寸法はバルブ収容部１２の中間部
１２Ｂの内径寸法に一致しており、又その上端部９４Ａ
は所定曲率半径の曲面によって構成されている。

【００４２】そこで次に、この挿入ガイド治具９４を使
って、外周部に４個のシールリング５８が予め嵌着され
たコントロールバルブ３０をバルブ収容部１２内へ挿入
させる。このとき、コントロールバルブ３０の外周部に
嵌着された４個のシールリング５８は、挿入ガイド治具
９４の上端部９４Ａによって徐々に円滑に縮径されるよ
うにガイドされる。また、この時点では、コントロール
バルブ３０には、ボールベアリング６４は組付けられて
いない。ここまでの工程が、請求項１記載の本発明の
「第１の工程」に相当する。

【００４３】次に、図３に示されるように、バルブ収容
部１２の上部１２Ａから挿入ガイド治具９４が取り外さ
れる。次いで、ボールベアリング６４のアウタレース６
６がバルブ収容部１２のベアリング台座用段部２０に、
又インナレース６８がバルブボディー３２側のベアリン
グ台座用段部６２にそれぞれ軽圧入される。ここまでの
工程が、請求項１記載の本発明の「第２の工程」に相当
する。

【００４４】次に、ラックバー９２の端部を保持具９６
で保持（拘束）しながら、バルブボディー３２の雄ねじ
７０へベアリング固定ナット７２が螺合される。つま
り、コントロールバルブ３０のピニオン歯３４Ａとラッ
クバー９２のラック歯９２Ａとが噛み合っていることを
利用して、ラックバー９２の端部を保持具９６で保持す
ることにより、ベアリング固定ナット７２の締付けトル
クの反力を受けるようにしている。これにより、コント
ロールバルブ３０は、ニードルベアリング６０とボール
ベアリング６４とで回転自在に支持された状態となる。
ここまでの工程が、請求項１記載の本発明の「第３の工
程」に相当する。

【００４５】次に、図４に示されるように、図示しない
工具をキャップ本体７８の六角柱状の軸芯部に嵌合させ
て、キャップアッセンブリ７４がバルブ収容部１２の上
部１２Ａへ螺合される。これにより、キャップ本体７８
の下端部がボールベアリング６４のアウタレース６６に
当接され、当該アウタレース６６が支持される。また、
Ｏリング８０によってキャップ本体７８の外周面とバル
ブ収容部１２の上部１２Ａの内周面との間がシールされ
ると共に、アッパオイルシール８２によってキャップ本
体７８の軸芯部とバルブシャフト３８の外周面との間が
シールされる。ここまでの工程が、請求項１記載の本発
明の「第４の工程」に相当する。

【００４６】なお、上記の手順で組付けられたラックア
ンドピニオン式のパワーステアリング装置において、図
示しないステアリングホイールホイールを回転させる
と、ステアリングメインシャフト及びインターミディエ
イトシャフト等を介してバルブシャフト３８が軸線回り
に回転される。これにより、トーションバー４０を介し
てバルブピニオン３６が回転し、舵角を変更するべくラ
ックバー９２が直線運動される。そして、このとき、バ
ルブピニオン３６に対してトーションバー４０が捩じれ
ると、その捩じれた分だけバルブシャフト３８が余分に
回転し、パワーシリンダの右室及び左室間に油圧差が生
じる。その結果、ドライバによるステアリングホイール
の操舵力がアシストされる。

【００４７】このように本実施形態では、ボールベアリ
ング６４をコントロールバルブ３０に組付ける前にコン
トロールバルブ３０をギヤボックスハウジング１０のバ
ルブ収容部１２に組付けることとし、しかもその際にバ
ルブ収容部１２の上部１２Ａにおけるベアリング台座用
段部２０に挿入ガイド治具９４を装着させることとした
ので、コントロールバルブ３０を挿入ガイド治具９４に
よって確実かつ円滑にガイドしながら、ギヤボックスハ
ウジング１０のバルブ収容部１２内へ組付けることがで
きる。このため、コントロールバルブ３０の外周部に嵌
着されたシールリング５８がベアリング台座用段部２０
のエッジに引っ掛かって損傷するのを防止することがで
きる。その結果、コントロールバルブ３０のバルブ特性
を向上させることができる。

【００４８】なお、本実施形態では、Ｒ＆Ｐ式（ラック
アンドピニオン式）のパワーステアリング装置における
ステアリングギヤボックスに対して本発明を適用した
が、これに限らず、ＲＢＳ式（リサーキュレーティング
ボールスクリュー式）のパワーステアリング装置におけ
るステアリングギヤボックスに対して本発明を適用して
もよい。この場合、ベアリング固定ナット７２の締付け
トルクの反力支持は、ピットマンアーム等を拘束するこ
とにより行えばよい。 〔第２実施形態〕次に、図５〜図７を用いて、本発明の
第２実施形態について説明する。なお、上述した第１実
施形態と同一構成部分については、同一番号を付してそ
の説明を省略する。

【００４９】図５には上述した第１実施形態で説明した
コントロールバルブ３０の縦断面構造が示されており、
又図６には図５の６−６線に沿う横断面構造が拡大して
示されている。

【００５０】これらの図に示されるように、上述した
「バルブギヤ」としてのバルブピニオン３６におけるバ
ルブボディー３２の底部の内周側には、８条の雌スプラ
イン１００が等間隔で形成されている。これに対応し
て、バルブシャフト３８の下端部の外周側にも、８条の
雄スプライン１０２が等間隔で形成されている。そし
て、これらの雄スプライン１０２が雌スプライン１００
に嵌合（遊嵌）されることにより、バルブシャフト３８
の下端部とバルブボディー３２の底部とが結合されてい
る。

【００５１】また、図６に示されるように、雌スプライ
ン１００の斜面１００Ａと雄スプライン１０２の斜面１
０２Ａとの間には、所定の隙間１０４が形成されてい
る。この隙間１０４が存在することによって、バルブシ
ャフト３８はバルブボディー３２に対して所定角度の範
囲で（雄スプライン１０２の斜面１０２Ａが雌スプライ
ン１００の斜面１００Ａに当接するまで）相対回転可能
とされ、当該所定角度のことをコントロールバルブ３０
の作動角という。つまり、これらの雌スプライン１００
及び雄スプライン１０２によってコントロールバルブ３
０の作動角がメカニカルに定まると共にトーションバー
４０に過度な捩じりによる疲労が生じないようにしてお
り、その意味からこれらの雌スプライン１００及び雄ス
プライン１０２を称して「マニュアルストッパ」という
こともある。

【００５２】なお、上記構成において、バルブピニオン
３６におけるピニオン軸３４が、請求項２記載の本発明
における「ステアリングギヤ」に相当する。

【００５３】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。

【００５４】最初に、コントロールバルブ３０自体の組
付手順について言及する。まず、バルブピニオン３６に
おけるバルブボディー３２の中空軸芯部にトーションバ
ー４０が挿入され、トーションバー４０の下端部がバル
ブボディー３２の底部にスプライン嵌合される。次い
で、バルブボディー３２とトーションバー４０との間に
パイプ状のバルブシャフト３８が挿入され、バルブシャ
フト３８の雄スプライン１０２がバルブボディー３２の
雌スプライン１００に遊嵌される。次いで、トーション
バー４０の上端部とバルブシャフト３８の上端部とに固
定ピン４２が径方向（軸直角方向）へ挿入されて両者が
結合される。これにより、コントロールバルブ３０がア
ッセンブリ化される。

【００５５】ここで、バルブボディー３２側の雌スプラ
イン１００は、バルブボディー３２の底部を冷鍛加工及
び切削加工することにより形成される。このため、図７
（Ａ）に示される如く、雌スプライン１００の斜面１０
０Ａにバリ１０６が生じ易く、かかるバリ１０６をその
まま放置しておくと、コントロールバルブ３０の作動角
が不足する可能性があると共にバリ１０６の量によって
作動角にバラツキが生じることになる。

【００５６】そこで、本実施形態では、以下の如くして
このバリ１０６を潰して除去することとしている。すな
わち、通常、バルブボディー３２とトーションバー４０
との間にバルブシャフト３８が挿入されて雌スプライン
１００に雄スプライン１０２が遊嵌された段階で（この
段階では固定ピン４２は未だ挿入されておらず、バルブ
シャフト３８は軸線回りにフリーな状態にある）、バル
ブシャフト３８を軸線回りに振ってコントロールバルブ
３０の中立位置が求められる。

【００５７】本実施形態では、この中立出し工程を利用
して、通常操舵時に作用するトルクよりも大きなトルク
を、時計方向及び反時計方向の双方向にバルブシャフト
３８に作用させる。これにより、図７（Ｂ）、（Ｃ）に
示される如く、バルブシャフト３８の雄スプライン１０
２の斜面１０２Ａがバルブボディー３２の雌スプライン
１００の斜面１００Ａに強圧され、雌スプライン１００
の斜面１０２Ａに生じたバリ１０６が潰される。

【００５８】このため、バルブボディー３２に対するバ
ルブシャフト３８の相対回転角（即ち、コントロールバ
ルブ３０の作動角）のバラツキが殆ど無くなり、均一な
作動角となる。その結果、本実施形態によれば、コント
ロールバルブ３０のバルブ特性を向上させることができ
る。

【００５９】さらに、本実施形態では、中立出し工程を
利用してバリ１０６を潰す方法を案出したので、実際の
製品であるコントロールバルブ３０の作動角のチェック
工程を兼ねることができる。従って、工場ラインにおけ
る設備及び工程とも現状から大きく変更する必要が無い
というメリットがある。

【００６０】なお、本実施形態では、コントロールバル
ブ３０の中立出し工程でバリ１０６を潰す方法を採った
が、これに限らず、バルブシャフト３８とトーションバ
ー４０とが固定ピン４２によって結合されてコントロー
ルバルブ３０がアッセンブリ化された状態において、同
様にしてバリ１０６を潰すようにしてもよい。仮に、こ
のようにしたとしても、バリ１０６を潰すべく回転され
るバルブシャフト３８の回転角は設計作動角の範囲内で
あるので、トーションバー４０に過度な捩じりは生じな
い。

【００６１】或るいは、バルブボディー３２の中空軸芯
部にバルブシャフト３８を挿入する代わりに、バルブシ
ャフト３８の雄スプライン１０２に相当する雄スプライ
ンが形成された高硬度の専用治具をバルブボディー３２
の中空軸芯部に挿入させて、同様の操作を行うことによ
り、バルブボディー３２の雌スプライン１００のバリ１
０６を専用治具の雄スプラインで潰すようにしてもよ
い。

【００６２】また、本実施形態では、Ｒ＆Ｐ式（ラック
アンドピニオン式）のパワーステアリング装置における
ステアリングギヤボックスに対して本発明を適用した
が、これに限らず、ＲＢＳ式（リサーキュレーティング
ボールスクリュー式）のパワーステアリング装置におけ
るステアリングギヤボックスに対して本発明を適用して
もよい。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明に係るパワーステアリング装置用コントロールバル
ブの組付方法は、支持ベアリングを組付ける前にコント
ロールバルブをギヤボックスハウジングに組付けること
とし、しかもその際にギヤボックスハウジングの開口部
所定位置に挿入ガイド治具を装着させることとしたの
で、コントロールバルブの外周部に嵌着されたシール部
材がギヤボックスハウジングの開口部のエッジに引っ掛
かって損傷するのを防止することができ、その結果、コ
ントロールバルブのバルブ特性を向上させることができ
るという優れた効果を有する。

【００６４】請求項２記載の本発明に係るパワーステア
リング装置用コントロールバルブの作動角バラツキ低減
方法は、バルブシャフトの雄スプラインがバルブボディ
ーの雌スプラインへ嵌合された状態でかつバルブシャフ
トとトーションバーとが非結合状態にあるコントロール
バルブの中立出し工程において、又は、バルブシャフト
とトーションバーとが結合状態にありコントロールバル
ブがアッセンブリ化された状態において、通常操舵時に
作用するトルクよりも大きなトルクをバルブシャフトに
作用させて、雌スプラインに生じたバリを雄スプライン
で潰す、或るいは、バルブボディーの中空軸芯部にバル
ブシャフトを挿入する代わりに、バルブシャフトの雄ス
プラインに相当する雄スプラインが形成された高硬度の
専用治具をバルブボディーの中空軸芯部に挿入させ、通
常操舵時に作用するトルクよりも大きなトルクを専用治
具に作用させて、雌スプラインに生じたバリを専用治具
の雄スプラインで潰すこととしたので、、バルブボディ
ーに対するバルブシャフトの作動角のバラツキが殆ど無
くなり、その結果、コントロールバルブのバルブ特性を
向上させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るラックアンドピニオン式の
パワーステアリング装置におけるステアリングギヤボッ
クスに関する組付手順の説明図であり、ギヤボックスハ
ウジングにコントロールバルブが組付けられていない状
態を示す縦断面図である。

【図２】図１に示される状態から挿入ガイド治具を装着
させコントロールバルブがバルブ収容部内へ挿入された
状態を示す図１に対応する縦断面図である。

【図３】図２に示される状態から挿入ガイド治具を取り
外し、ボールベアリング及びベアリング固定ナットが螺
合された状態を示す図２に対応する縦断面図である。

【図４】図３に示される状態からキャップアッセンブリ
が組付けられた状態を示す図２に対応する縦断面図であ
る。

【図５】第２実施形態に係るラックアンドピニオン式の
パワーステアリング装置におけるコントロールバルブの
縦断面図である。

【図６】図５に示されるコントロールバルブの６−６線
に沿う横断面図である。

【図７】第２実施形態の作用を説明するための説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ ギヤボックスハウジング ３０ コントロールバルブ ３２ バルブボディー ３４ ピニオン軸（ステアリングギヤ） ３６ バルブピニオン（バルブギヤ） ３８ バルブシャフト ４０ トーションバー ５８ シールリング（シール部材） ６４ ボールベアリング（支持ベアリング） ６６ アウタレース ７２ ベアリング固定ナット ７４ キャップアッセンブリ ９２ ラックバー（舵角変更要素） ９４ 挿入ガイド治具 ９６ 保持具 １００ 雌スプライン １０２ 雄スプライン １０６ バリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長鋤 正二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3C030 CC07 3D033 FD07 3H053 AA26 AA35 BC01 BD02 BD03 DA11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギヤボックスハウジングの開口部所定位
   置に挿入ガイド治具を装着させ、当該挿入ガイド治具を
   使って外周部にシール部材が嵌着されたパワーステアリ
   ング装置用コントロールバルブをギヤボックスハウジン
   グ内へ挿入する第１の工程と、 挿入ガイド治具を取り外し、コントロールバルブの外周
   部をギヤボックスハウジングに回転自在に支持させるた
   めの支持ベアリングを両者の間に組付ける第２の工程
   と、 コントロールバルブが軸線回りに回転することにより舵
   角を変更するべく回転又は移動する舵角変更要素を拘束
   した状態で、支持ベアリング抜け止め用のベアリング固
   定ナットをコントロールバルブに螺合させる第３の工程
   と、 支持ベアリングのアウタレースを支持すると共にコント
   ロールバルブとギヤボックスハウジングとの間をシール
   するキャップアッセンブリをギヤボックスハウジングの
   開口部に組付ける第４の工程と、 を有することを特徴とするパワーステアリング装置用コ
   ントロールバルブの組付方法。
2. 【請求項２】 中空軸芯部の底部側の内周に冷鍛加工及
   び切削加工により雌スプラインが形成されたバルブボデ
   ィー及びこのバルブボディーから同軸上に延出されたス
   テアリングギヤから成るバルブギヤと、バルブボディー
   の中空軸芯部へ挿入されると共に挿入方向側の端部外周
   に雌スプラインに嵌合される雄スプラインが形成された
   パイプ状のバルブシャフトと、このバルブシャフトの中
   空軸芯部に挿入されると共にバルブシャフト及びバルブ
   ギヤに結合されるトーションバーと、を含んで構成され
   るパワーステアリング装置用コントロールバルブに適用
   される作動角バラツキ低減方法であって、 バルブシャフトの雄スプラインがバルブボディーの雌ス
   プラインへ嵌合された状態でかつバルブシャフトとトー
   ションバーとが非結合状態にあるコントロールバルブの
   中立出し工程において、又は、バルブシャフトとトーシ
   ョンバーとが結合状態にありコントロールバルブがアッ
   センブリ化された状態において、通常操舵時に作用する
   トルクよりも大きなトルクをバルブシャフトに作用させ
   て、雌スプラインに生じたバリを雄スプラインで潰す、 或るいは、バルブボディーの中空軸芯部にバルブシャフ
   トを挿入する代わりに、バルブシャフトの雄スプライン
   に相当する雄スプラインが形成された高硬度の専用治具
   をバルブボディーの中空軸芯部に挿入させ、通常操舵時
   に作用するトルクよりも大きなトルクを専用治具に作用
   させて、雌スプラインに生じたバリを専用治具の雄スプ
   ラインで潰す、 ことを特徴とするパワーステアリング装置用コントロー
   ルバルブの作動角バラツキ低減方法。