JP2589451Y2

JP2589451Y2 - 油圧パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2589451Y2
Application number: JP1993024975U
Authority: JP
Inventors: 裕人佐々木
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1999-01-27
Anticipated expiration: 2008-04-14
Also published as: JPH0678156U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、入力軸と出力軸との相
対回転量に応じて操舵補助力を制御するコントロールバ
ルブを備えた油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操舵により回転する入力軸と、この入力
軸にトーションバーを介し連結される出力軸と、操舵補
助力制御用コントロールバルブとを備え、そのコントロ
ールバルブは、その入力軸の外周に相対回転可能に嵌合
されると共に出力軸の外周に同行回転するよう嵌合され
る筒状の弁部材を有し、その弁部材と入力軸との間に形
成された絞り部の開度が入力軸と出力軸との相対回転量
に応じて変化することで操舵補助力が制御される油圧パ
ワーステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】図５に示すように、従来のコントロールバ
ルブにおいては、その弁部材１０１に形成された径方向
に沿うピン挿入孔１０２と、出力軸１０３に形成された
径方向に沿うピン挿入孔１０４とにダウェルピン１０５
が挿入されることで、弁部材１０１と出力軸１０３とが
同行回転するものとされている。

【０００４】その弁部材１０１と出力軸１０３とのピン
１０５による連結は、出力軸１０３に弁部材１０１を嵌
合した後に両ピン挿入孔１０２、１０４にピン１０５を
挿入するのは、ステアリング装置の組立工程上において
弁部材１０１と出力軸１０３の相対位置調節のため再分
解するのが困難なことから、まず、出力軸１０３のピン
挿入孔１０４にピン１０５を圧入し、次に、その出力軸
１０３に弁部材１０１を嵌合し、次に、弁部材１０１を
出力軸１０３に対し径方向に変位させることで、弁部材
１０１のピン挿入孔１０２にピン１０５を挿入してい
る。この場合、弁部材１０１のピン挿入孔１０２へのピ
ン１０５の嵌め合いはすきまばめとされる。

【０００５】上記のような作業手順でピン１０５を各ピ
ン挿入孔１０２、１０４に挿入する必要上、弁部材１０
１の出力軸１０３との嵌合部の内径をＤ２、その出力軸
１０３の弁部材１０１との嵌合部の外径をＤ１′、その
ピン１０５の出力軸１０３からの突出寸法をＬ、弁部材
１０１の外径をＤ４として、Ｄ２＞Ｄ１′＋ＬかつＤ４
＞Ｄ１′＋２Ｌ＞Ｄ２とされている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】上記のような油圧パワ
ーステアリング装置にあっては、小型軽量化のために弁
部材１０１の外径Ｄ４は可及的に小さくすることが望ま
れる。さらに、弁部材１０１とピン１０５との径方向の
接触長さを大きくして弁部材１０１と出力軸１０３との
連結を確実なものにするため、弁部材１０１の出力軸１
０３との嵌合部の内径Ｄ２を可及的に小さくすることが
望まれる。

【０００７】しかし、弁部材１０１の外径Ｄ４と内径Ｄ
２を小さくしようとすると、出力軸１０３の外径Ｄ１′
を小さくしなければならず、出力軸１０３の強度が低下
するという問題がある。特に、図６に示すように、出力
軸１０３の軸端に凹部１０３ａを形成し、この凹部１０
３ａの内面に入力軸１０６の外周に形成した非円形部１
０６ａの外面を当接させ、入力軸１０６と出力軸１０３
との相対回転量を一定範囲に規制してトーションバー１
０７の破損を防止する場合、その凹部１０３ａの周囲に
おける肉厚が薄くなるので強度低下が問題になる。その
ため、その凹部１０３ａは全周囲を壁により囲んだ形状
として強度の向上が図られているが、そのような形状に
すると機械加工は困難で鍛造成形する必要があり、加工
コストが増大するという問題があった。

【０００８】本考案は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる油圧パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本考案は、操舵により回
転する入力軸と、この入力軸にトーションバーを介し連
結される出力軸と、操舵補助力制御用コントロールバル
ブとを備え、そのコントロールバルブは、その入力軸の
外周に相対回転可能に嵌合されると共に出力軸の外周に
同行回転するよう嵌合される筒状の弁部材を有し、その
弁部材と入力軸との間に形成された絞り部の開度が入力
軸と出力軸との相対回転量に応じて変化することで操舵
補助力が制御され、その弁部材と出力軸とに形成された
径方向に沿うピン挿入孔にピンが挿入されることで弁部
材と出力軸とが同行回転する油圧パワーステアリング装
置において、その弁部材の出力軸との嵌合部の内周に、
軸方向端部寄り部分が軸方向中央寄り部分よりも薄肉と
なるように段差が形成され、その段差により弁部材のピ
ン挿入孔は軸方向端部寄り部分と軸方向中央寄り部分と
に区画され、その弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り
部分に出力軸から突出するピンが軸方向から嵌合可能と
され、その弁部材の出力軸との嵌合部の軸方向中央寄り
部分の内径をＤ２、その出力軸の弁部材との嵌合部の外
径をＤ１、そのピンの出力軸からの突出寸法をＬ、その
段差寸法をδとして、Ｄ２＋δ＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２
Ｌ＞Ｄ２＋２δであることを特徴とする。

【００１０】

【作用】本考案の構成によれば、出力軸のピン挿入孔に
ピンを圧入した後に出力軸に弁部材を軸方向から嵌合す
ることで、弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分に
出力軸から突出するピンを軸方向から嵌合させることが
できる。しかる後に、弁部材を出力軸に対し径方向に変
位させることで、弁部材のピン挿入孔にピンを挿入する
ことができる。

【００１１】その弁部材の出力軸との嵌合部の内周に、
軸方向端部寄り部分が軸方向中央寄り部分よりも薄肉と
なるように段差が形成され、その段差により弁部材のピ
ン挿入孔は軸方向端部寄り部分と軸方向中央寄り部分と
に区画されているので、その段差寸法δだけ、その段差
がない場合に比べ出力軸の外径を大きくすることができ
る。しかも、弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分
とピンとの径方向の接触長さは、その段差があっても短
くなることはない。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本考案の実施例を説明
する。

【００１３】図１に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のハンドル（図示省略）に連
結される筒状の入力軸２と、この入力軸２にトーション
バー６を介し連結される出力軸３とを備え、そのトーシ
ョンバー６の捩れにより入力軸２と出力軸３とは相対回
転する。すなわち、入力軸２と出力軸３とは同心で、入
力軸２の下端部は上部よりも小径とされ、この入力軸２
の下端部に対向する出力軸３の上端部に凹部３ａが形成
されている。その凹部３ａに入力軸２の下端部が軸受１
２を介し嵌合されている。また、入力軸２と出力軸３と
にトーションバー６が挿入され、このトーションバー６
の上端はピン４を介し入力軸２に連結され、下端はセレ
ーション５を介し出力軸３に連結されている。

【００１４】その入力軸２は、バルブハウジング７にベ
アリング８を介して回転可能に支持されている。その出
力軸３は、ラックハウジング９に一対のベアリング１
０、１１を介し回転可能に支持されている。その出力軸
３にピニオン１５が形成され、このピニオン１５に噛み
合うラック１６がサポートヨーク４０により支持され、
そのラック１６に操舵用車輪（図示省略）が連結され
る。これにより、操舵による入力軸２の回転はトーショ
ンバー６を介してピニオン１５に伝達され、このピニオ
ン１５の回転によりラック１６は車両幅方向に移動し、
このラック１６の移動により車両の操舵がなされる。

【００１５】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ２０が設けられている。この油圧シ
リンダ２０は、ラックハウジング９により構成されるシ
リンダチューブと、ラック１６に一体化されるピストン
２１を備えている。そのピストン２１により仕切られる
油室２２、２３に、操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を
供給する油圧コントロールバルブ３０が設けられてい
る。

【００１６】そのコントロールバルブ３０は、前記バル
ブハウジング７の内部に上下複数のシールリング２５を
介し相対回転可能に挿入されると共に、入力軸２の外周
に相対回転可能に嵌合される筒状の弁部材３１を備えて
いる。また、その弁部材３１は出力軸３の外周にピン３
２を介して同行回転するよう嵌合されている。すなわ
ち、図２に示すように、その出力軸３と弁部材３１と
に、それぞれ径方向に沿うピン挿入孔４１、４２が形成
され、両ピン挿入孔４１、４２にピン３２が挿入されて
いる。そのピン３２は出力軸３のピン挿入孔４１に圧入
され、弁部材３１のピン挿入孔４２への嵌め合いはすき
まばめとされている。

【００１７】その弁部材３１の出力軸３との嵌合部３１
ａの内周に、軸方向端部寄り部分（図２において下方側
部分）が軸方向中央寄り部分（図２において上方側部
分）よりも薄肉となるように段差３１ｂが形成されてい
る。本実施例では、その段差３１ｂは弁部材３１の内周
の全周に亘って形成されている。その段差３１ｂにより
弁部材３１のピン挿入孔４２は軸方向端部寄り部分４２
ａと軸方向中央寄り部分４２ｂとに区画されている。本
実施例では、その段差３１ｂはピン挿入孔４２の中心に
配置され、これにより、その弁部材３１のピン挿入孔４
２の軸方向中央寄り部分４２ｂに、出力軸３から突出す
るピン３２が軸方向から嵌合可能とされている。

【００１８】その弁部材３１の出力軸３との嵌合部３１
ａの軸方向端部寄り部分の内径をＤ３、軸方向中央寄り
部分の内径をＤ２、その出力軸３の弁部材３１との嵌合
部３ｂの外径をＤ１、そのピンの出力軸からの突出寸法
をＬ、弁部材３１の外径をＤ４、前記段差３１ｂの寸法
をδ＝（Ｄ３−Ｄ２）／２として、Ｄ２＋（Ｄ３−Ｄ
２）／２＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋２δとされ
ている。これにより、出力軸３のピン挿入孔４１にピン
３２を圧入した後に、出力軸３に弁部材３１を軸方向か
ら（図２において上方から）嵌合することで、弁部材３
１のピン挿入孔４２の軸方向中央寄り部分４２ｂに、出
力軸３から突出するピン３２を軸方向から嵌合させるこ
とができる。しかる後に、弁部材３１を出力軸３に対し
径方向に変位させることで、弁部材３１のピン挿入孔４
２にピン３２を挿入し、弁部材３１と出力軸３とを連結
することができる。

【００１９】図３に示すように、出力軸３の上端に形成
された前記凹部３ａは、図において左右は壁とされると
共に上下は開放された溝状とされ、機械加工により成形
されている。この凹部１０３ａの内面に、入力軸２の外
周に形成された非円形部２ａの外面が当接することで、
入力軸２と出力軸３との相対回転量は一定範囲に規制さ
れ、トーションバー６の破損を防止している。

【００２０】そのバルブハウジング７に、ポンプ３３に
接続される入口ポート３４と、タンク３５に接続される
出口ポート３６と、前記油圧シリンダ２０の一方の油室
２２に接続される第一ポート３７と、他方の油室２３に
接続される第二ポート３８とが配置されている。各ポー
ト３４、３６、３７、３８は、入力軸２と弁部材３１と
の間の油路を介し連通し、その油路に形成された絞り部
が、トーションバー６のねじれに伴う入力軸２と弁部材
３１との相対回転により開度が調節される。

【００２１】すなわち、図４に示すように、弁部材３１
の内周に軸方向に沿う第１凹部５０が周方向等間隔に８
ケ所形成されている。その第１凹部５０の周方向間に対
向するように入力軸２の外周に第２凹部５１が周方向等
間隔に８ケ所形成されている。その第１凹部５０は、弁
部材３１に形成された流路５３を介し前記第１ポート３
７に連通するものと、弁部材３１に形成された流路５４
を介し第２ポート３８に連通するものとが、周方向に交
互に並列する。その第２凹部５１は、弁部材３１に形成
された流路５５を介し前記入口ポート３４に通じるもの
と、入力軸２の下方に形成された流路５２ａからトーシ
ョンバー６と入力軸２との内外周間の流路５２ｃを介し
入力軸２の上方に形成された流路５２ｂから出口ポート
３６に通じるものとが、周方向に交互に並列する。その
第１凹部５０の軸方向に沿う縁と第２凹部５１の軸方向
に沿う縁との周方向間が絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされて
いる。図４は操舵が行なわれていない状態を示し、入口
ポート３４と出口ポート３６とが連通し、ポンプ３３か
らコントロールバルブ３０に流入する油はタンク３５に
還流し、操舵補助力は発生しない。左右一方へ操舵する
ことによって生じる操舵抵抗によりトーションバー６が
ねじれ、弁部材３１と入力軸２とが相対回転すると、第
１凹部５０と第２凹部５１との相対位置が変化し、入口
ポート３４と第１ポート３７との間の絞り部Ａの開度が
大きくなり、第１ポート３７と出口ポート３６との間の
絞り部Ｂの開度が小さくなり、入口ポート３４と第２ポ
ート３８との間の絞り部Ｃの開度が小さくなり、第２ポ
ート３８と出口ポート３６との間の絞り部Ｄの開度が大
きくなる。これにより、油圧シリンダ２０の一方の油室
２２に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧力の圧油が供給さ
れ、また、他方の油室２３からタンク３５に油が還流
し、車両の左右一方への操舵補助力がピストン２１から
ラック１６に作用する。左右他方へ操舵すると、弁部材
３１と入力軸２とが左右一方へ操舵した場合と逆方向に
相対回転し、車両の左右他方への操舵補助力がピストン
２１からラック１６に作用する。

【００２２】その油圧シリンダ２０の作動油がポンプ３
３からタンク３５に還流する途中でバルブハウジング７
から漏洩するのを防止するため、入力軸２の外周とバル
ブハウジング７の上部内周との間に介在するオイルシー
ル６０、出力軸３の外周とバルブハウジング７の下部内
周との間に介在するオイルシール６１、およびトーショ
ンバー６の上部外周と入力軸２の上部内周との間に介在
するオイルシール６２が設けられている。

【００２３】上記構成によれば、弁部材３１の出力軸３
との嵌合部３１ａの内周に、軸方向端部寄り部分が軸方
向中央寄り部分よりも薄肉となるように段差３１ｂが形
成され、その段差３１ｂにより、弁部材３１のピン挿入
孔４２は軸方向端部寄り部分４２ａと軸方向中央寄り部
分４２ｂとに区画されているので、その段差３１ｂの径
方向寸法（Ｄ３−Ｄ２）／２＝δだけ、その段差３１ｂ
がない場合に比べ出力軸３の外径Ｄ１を大きくすること
ができる。しかも、弁部材３１のピン挿入孔４２の軸方
向中央寄り部分４２ｂとピン３２との径方向の接触長さ
は、その段差３１ｂがあっても短くなることはない。こ
れにより、ステアリング装置を大型化することなく、且
つ、弁部材３１と出力軸３との連結強度を低下させるこ
となく、出力軸３の弁部材３１との嵌合部３ｂの径を大
きくして強度を向上することができる。また、入力軸２
と出力軸３との相対回転量を規制するために出力軸３に
形成される凹部３ａは、全周囲を壁により囲む必要がな
く容易に機械できるので加工コストを低減できる。

【００２４】なお、本考案は上記実施例に限定されるも
のではない。例えば、上記実施例では段差３１ｂは弁部
材３１の内周の全周に亘り設けたが、周方向一部にのみ
形成するものでもよい。また、上記実施例の段差３１ｂ
はピン挿入孔４２の中心に配置されているが、そのピン
挿入孔４２の軸方向中央寄り部分４２ｂに、出力軸３か
ら突出するピン３２が軸方向から嵌合可能であれば、そ
の中心より多少上下にずれた位置であってもよい。

【００２５】

【考案の効果】本考案の油圧パワーステアリング装置に
よれば、ステアリング装置を大型化することなく、且
つ、コントロールバルブの弁部材と出力軸との連結強度
を低下させることなく、出力軸の弁部材との嵌合部の径
を大きくして強度を向上することができ、また、入力軸
と出力軸との相対回転量を規制するために出力軸に形成
される凹部は、全周囲を壁により囲む必要がなく機械加
工が容易な形状にできるので加工コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の油圧パワーステアリング装置
の断面図

【図２】本考案の実施例の油圧パワーステアリング装置
の要部の断面図

【図３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図

【図４】図１のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】従来例の油圧パワーステアリング装置の要部の
断面図

【図６】図５のＶＩ‐ＶＩ線断面図

【符号の説明】

２入力軸３出力軸６トーションバー３０コントロールバルブ３１弁部材３１ｂ段差３２ピン４１ピン挿入孔４２ピン挿入孔Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ絞り部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/083

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】操舵により回転する入力軸と、この入力
軸にトーションバーを介し連結される出力軸と、操舵補
助力制御用コントロールバルブとを備え、そのコントロ
ールバルブは、その入力軸の外周に相対回転可能に嵌合
されると共に出力軸の外周に同行回転するよう嵌合され
る筒状の弁部材を有し、その弁部材と入力軸との間に形
成された絞り部の開度が入力軸と出力軸との相対回転量
に応じて変化することで操舵補助力が制御され、その弁
部材と出力軸とに形成された径方向に沿うピン挿入孔に
ピンが挿入されることで弁部材と出力軸とが同行回転す
る油圧パワーステアリング装置において、その弁部材の
出力軸との嵌合部の内周に、軸方向端部寄り部分が軸方
向中央寄り部分よりも薄肉となるように段差が形成さ
れ、その段差により弁部材のピン挿入孔は軸方向端部寄
り部分と軸方向中央寄り部分とに区画され、その弁部材
のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分に出力軸から突出す
るピンが軸方向から嵌合可能とされ、その弁部材の出力
軸との嵌合部の軸方向中央寄り部分の内径をＤ２、その
出力軸の弁部材との嵌合部の外径をＤ１、そのピンの出
力軸からの突出寸法をＬ、その段差寸法をδとして、Ｄ
２＋δ＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋２δであるこ
とを特徴とする油圧パワーステアリング装置。