JP3695564B2 - 油圧式パワーステアリング装置のダンパバルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、車両に用いられる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに関し、特にダンパバルブの構造を簡単化して、製作コストの低減を図った油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の車両に用いられる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブとして、図５に図示されるようなものがある。
このものにおいては、ダンパバルブ01が、バルブケーシング011 内を２室に仕切る仕切部材012 を備えており、該仕切部材012 には、作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構014 と、作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構015 とが設けられている。
【０００３】
第１の弁機構014 は、仕切部材012 に形成された複数の連通孔016aと、該連通孔016aを開閉可能な板バネ017aとからなっている。また、第２の弁機構015 は、仕切部材012 に連通孔016aに隣接して形成された複数の連通孔016bと、該連通孔016bを開閉可能な板バネ017bとからなっている。これら連通孔016aと連通孔016bとは同径に形成され、板バネ017aと板バネ017bとは、同じ形状に形成されている。
【０００４】
013 、022 は、板バネ017a、017bを一対のバルブシート023 、023 、一対のストッパシート024 、024 を介して仕切部材012 に圧着するためのボルトとナットであり、03c は、詳細には図示されないが、作動油の流れを制御する切換弁のケーシングであって、バルブケーシング011 の本体部分011aと鋳造により一体に形成されている。011bは、バルブケーシング011 の蓋部分であって、図示されないパワーシリンダとの間で作動油の回路を形成する圧力管を接続するソケットを兼ねている。
【０００５】
従来のものは、前記のように構成されているので、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の往路の流れ（切換弁からパワーシリンダに向かう流れ）が、板バネ017bを押し開いて、第２の弁機構015 を通って流れるとき、該板バネ017bから抵抗を受けて、作動油の運動エネルギの幾分かを消失する。
【０００６】
また、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の復路の流れ（パワーシリンダから切換弁に向かう流れ）が、板バネ017aを押し開いて、第１の弁機構014 を通って流れるとき、該板バネ017aから抵抗を受けて、作動油の運動エネルギの幾分かを消失する。
【０００７】
このような第１の弁機構014 と第２の弁機構015 との作用により、車両の走行中、図示されない車輪側からタイロッドを介してパワーシリンダに振動が伝えられた場合には、該振動は減衰されて、切換弁を介してステアリングホイールに伝達されないので、操舵の快適性が損なわれるようなことがことがない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このものにおいては、板バネ017aが連通孔016bを覆う領域は、往路の流れを妨げないように、連通孔016bの板バネ017a側開口部周縁に段差ａのくり抜き油路025bを形成しなければならない。
【０００９】
同様に、板バネ017bが連通孔016aを覆う領域は、復路の流れを妨げないように、連通孔016aの板バネ017b側開口部周縁に同じく段差ａのくり抜き油路025aを形成しなければならない。このため、仕切部材012 の構造が複雑になり、その製作が煩雑になっていた。
【００１０】
また、２枚の板バネ017a、017bを仕切部材012 の両側に、一対のバルブシート023 、023 、一対のストッパシート024 、024 を介して、それぞれ挟み付けなければならないので、その組付け作業が煩雑になっていた。これらにより、ダンパバルブ01の製作コストが増大していた。
【００１１】
さらに、往路の流れが、板バネ017bを押し開いて、第２の弁機構015 を通って流れるとき、該板バネ017bから抵抗を受けるばかりでなく、板バネ017aからも抵抗を受け、くり抜き油路025b、連通孔016bを通って流れにくくなっているので、作動油の運動エネルギの消失はさらに大きくなり、パワーシリンダへの円滑な作動油の供給の妨げとなり、パワーステアリングの切れが悪くなっていた。
【００１２】
本願の発明は、前記のような問題点を解決して、ダンパバルブの構造を簡単化し、その製作、組付けを容易にして、製作コストの低減を図るとともに、パワーステアリングの切れを改善できる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブを提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決した油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに係わり、その請求項１に記載された発明は、ギヤボックス内の切換弁とパワーシリンダとが２本の圧力管で接続された油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブが、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の流路のいずれかの個所に配設され、バルブケーシング内を２室に仕切る仕切部材と、該仕切部材の中央部を貫通して延びる軸部材とを備え、前記仕切部材には、前記作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構が設けられ、前記軸部材には、前記作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構が設けられ、前記第１の弁機構は、前記仕切部材の連通孔を開閉する板バネからなり、前記第２の弁機構は、前記軸部材の貫通孔を開閉するボール式逆止弁からなり、さらに、前記作動油の他方向の流れは、前記切換弁から前記パワーシリンダに向う往路の流れとされたことを特徴とする油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブである。
【００１４】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、ダンパバルブが、バルブケーシング内を２室に仕切る仕切部材と、該仕切部材の中央部を貫通して延びる軸部材とを備え、仕切部材には、作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構が設けられ、軸部材には、作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構が設けられている。
【００１５】
この結果、仕切部材に、従来のように板バネを備える第１の弁機構と、同じく板バネを備える第２の弁機構とが、同時に組み込まれるようなことがないので、くり抜き油路などの形成が不要になり、仕切部材の構造が簡単化され、その製作が容易になって、ダンパバルブの製作コストを低減することができる。
【００１６】
また、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の往路の流れ（切換弁からパワーシリンダに向かう流れ）は、ダンパバルブ内において、第１の弁機構もしくは第２の弁機構のいずれかを通って流れるのみであり、他に流れの障害になるものが存在しないので、パワーシリンダへの作動油の供給が円滑化され、パワーステアリングの切れが改善される。
【００１７】
また、第１の弁機構は、仕切部材の連通孔と、該連通孔を開閉する板バネとからなるようにされるので、仕切部材に設けられる作動油の一方向の流れのみを許容する弁の構造が簡単になる。さらに、１種類の板バネの仕切部材への組付けは容易である。
【００１８】
また、第２の弁機構は、ボール式逆止弁からなるようにされるので、軸部材に設けられる作動油の他方向の流れのみを許容する弁の構造が簡単になる。さらに、ボール式逆止弁は、１個のボールと１個のワンウェイクリップとを軸部材に形成される貫通孔に嵌装するだけでよいので、その組付けがきわめて容易である。
【００１９】
また、１種類の板バネの仕切部材への組付けと、１個のボール、１個のワンウェイクリップの軸部材への組付けとを合わせても、従来のような２種類の板バネの仕切部材への組付けと比較して、部品点数および組付け工数が削減され、その作業が軽減される。この結果、ダンパバルブの製作コストをさらに低減することができる。
【００２０】
さらに、作動油の他方向の流れは、切換弁からパワーシリンダに向かう往路の流れとされるので、該往路の流れは、仕切部材の中央部を貫通して延びる軸部材に設けられる第２の弁機構を開弁して、最短距離でダンパバルブ内を流れるようにすることができるので、パワーシリンダへの作動油の供給がさらに円滑化され、パワーステアリングの切れがさらに改善される。
【００２１】
また、請求項２記載のように請求項１記載の発明を構成することにより、ダンパバルブのバルブケーシングは、ギヤボックスの切換弁を収容する部分のケーシングと一体に鋳造により形成されるので、ダンパバルブの油圧式パワーステアリング装置への取付けがきわめて容易になる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図４に図示される本願の請求項１ないし請求項４に記載された発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるダンパバルブが適用される油圧式パワーステアリング装置の正面図、図２は、一作動状態における同ダンパバルブの縦断面図、図３は、他の作動状態における同ダンパバルブの縦断面図、図４は、同ダンパバルブに使用される仕切部材の平面図である。
【００２３】
図１において、本実施形態におけるダンパバルブ10が適用される油圧式パワーステアリング装置１は、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置であって、図示されない車両のステアリングホイールに連結された入力軸２が、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a 内において、図示されない出力軸（ピニオン軸）とトーションバーを介して連結されており、該出力軸に形成されたピニオンと噛み合うラックを有するラックシャフト４が、ギヤボックス３のラックシャフト・パワーシリンダ収容部分３b 内に、図１において左右摺動自在に収容されている。
【００２４】
ラックシャフト４の両端には、左右一対のタイロッド５、５がそれぞれ連結され、その中間部には、ラックシャフト・パワーシリンダ収容部分３b 内に収容されたパワーシリンダ６のピストン７が連結されている。したがって、ラックシャフト４は、ピストン７のロッド（ピストンロッド）を兼ねている。
【００２５】
ギヤボックス３の切換弁収容部分３a 内には、図示されてはいないが、切換弁が収容されており、該切換弁は、前記したトーションバーの歪み量、すなわち、入力軸２と出力軸との相対的な回転量差に応じて開弁して、図示されない油圧ポンプから圧送されてきた作動油を、該切換弁の供給路および圧力管８もしくは圧力管９を介してパワーシリンダ６の左右油室の一方に供給し、該パワーシリンダ６の左右油室の他方から、圧力管９もしくは圧力管８および該切換弁の還流路を介して、図示されないリザーバタンクに還流させるようになっている。
【００２６】
したがって、ラックがピニオンと噛み合って、ラックシャフト４が左右動したときには、該左右動に従って、タイロッド５、５が一体に左右動して、左右車輪の転舵を行なうとともに、パワーシリンダ６のピストン７の左右動に従って、同様にタイロッド５、５が一体に左右動して、操舵補助力に基づく左右車輪の重畳的転舵を行なうようになっている。
【００２７】
ここで、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a のケーシングには、図１に図示されるように、２個のダンパバルブ10、10が取り付けられている。
これらのダンパバルブ10、10は、切換弁とパワーシリンダ６とをつなぐ作動油の回路上にあって、車両の走行中、車輪からの振動がパワーシリンダ６に伝わったとき、該振動が、圧力管８、圧力管９および切換弁を介して、ステアリングホイールに伝達するのを抑制するためのものであって、その詳細構造が図２に図示されている。
【００２８】
図２に図示されるように、ダンパバルブ10は、バルブケーシング11内を２室に仕切る仕切部材12と、該仕切部材12の中央部を貫通してダンパバルブ10の軸方向に延びる軸部材13とを備えている。そして、仕切部材12には、作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構14が、その切換弁側側面に設けられ、また、軸部材13には、作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構15が、そのパワーシリンダ側端部に設けられている。
【００２９】
第１の弁機構14は、仕切部材12に円周方向に等間隔に形成された複数の連通孔16（図４参照）と、該連通孔16を開閉する板バネ17とからなり、第２の弁機構15は、ボール式逆止弁からなっている。このボール式逆止弁は、軸部材13の中心部に軸方向に形成された貫通孔18内に収容され、ボール19とワンウェイクリップ20とを備えている。
【００３０】
仕切部材12は、バルブケーシング11内の段部に、サークリップ21により位置決めされて固定されている。
軸部材13は、大径部と小径部とからなり、小径部は、仕切部材12の中央部を貫通して、その先端部（図２において下端部）に形成されたネジにナット22が螺着されている。そして、該ナット22を緊締することにより、軸部材13は、仕切部材12に堅固に固定される。
【００３１】
ナット22と板バネ17の中央部との間には、バルブシート23とストッパリング24とが介装されており、前記のようにしてナット22が緊締されたとき、これらバルブシート23とストッパリング24とを介して板バネ17の中央部を仕切部材12に押し付け固定するようになっている。
【００３２】
バルブケーシング11は、本体部分11a と、蓋部分11b とからなり、本体部分11a は、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a のケーシング３c （図２参照）と一体に鋳造により形成されている。蓋部分11b は、切換弁とパワーシリンダ６との間で作動油の回路を形成する圧力管８もしくは圧力管９を接続するソケットを兼ねている。
【００３３】
したがって、いま、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a 内の切換弁からパワーシリンダ６の方向に作動油が供給されるすると、該作動油は、一方のダンパバルブ10の第２の弁機構15のボール19を押して、ボール式逆止弁を開弁させ、蓋部分11b 内の通路、圧力管８もしくは圧力管９を経て、パワーシリンダ６の左右油室の一方に供給される。
【００３４】
同時に、パワーシリンダ６の左右油室の他方の油室内の作動油は加圧されて、圧力管９もしくは圧力管８、他方のダンパバルブ10の蓋部分11b 内の通路を経て、第１の弁機構14の板バネ17を押し開き、切換弁に戻る、そして、該切換弁から、図示されないリザーバタンクへと還流される。この場合の他方のダンパバルブ10の作動状態が、図３に図示されている。
【００３５】
また、車両の走行中、図示されない車輪側からの振動がタイロッド５、５を介してパワーシリンダ６に伝わったときには、切換弁とパワーシリンダ６とをつなぐ回路（圧力管８および圧力管９を含む）中の作動油は、ピストン７の動きの方向に応じていずれかのダンパバルブ10内を前記と同様に流れるが、いずれのダンパバルブ10内を流れる作動油も、第１の弁機構14および第２の弁機構15のいずれかを開弁して流れるので、このとき、流動抵抗を受けて、作動油の運動エネルギが消失される。
【００３６】
これにより、車輪側からパワーシリンダ６に伝えられる振動は減衰され、切換弁を介してステアリングホイールに伝達されるようなことがないので、操舵の快適感が損なわれるようなことがない。
【００３７】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ダンパバルブ10が、バルブケーシング11内を２室に仕切る仕切部材12と、該仕切部材12の中央部を貫通して延びる軸部材13とを備え、仕切部材12には、作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構14が設けられ、軸部材13には、作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構15が設けられている。
【００３８】
この結果、仕切部材12に、従来のように板バネを備える第１の弁機構と、同じく板バネを備える第２の弁機構とが、同時に組み込まれるようなことがないので、くり抜き油路などの形成が不要になり、仕切部材12の構造が簡単化され、その製作が容易になって、ダンパバルブ10の製作コストを低減することができる。
【００３９】
また、切換弁とパワーシリンダ６との間の作動油の往路の流れ（切換弁からパワーシリンダ６に向かう流れ）は、ダンパバルブ10内において、第２の弁機構15を通って流れるのみであり、他に流れの障害になるものが存在せず、しかも、最短距離でダンパバルブ10内を流れることができるので、パワーシリンダ６への作動油の供給が円滑に行なわれ、パワーステアリングの切れが改善される。
【００４０】
また、第１の弁機構14は、仕切部材12に形成された連通孔16と、該連通孔16を開閉する板バネ17とからなっているので、仕切部材12に設けられる、作動油の一方向の流れのみを許容する弁の構造が簡単になる。また、１種類の板バネ17の仕切部材12への組付けは容易である。
【００４１】
さらに、第２の弁機構15は、ボール式逆止弁からなっているので、軸部材13に設けられる、作動油の他方向の流れのみを許容する弁の構造が簡単になる。さらに、ボール式逆止弁は、１個のボール19と１個のワンウェイクリップ20とを軸部材13に形成された貫通孔18に嵌装するだけでよいので、その組付けがきわめて容易である。
【００４２】
また、１種類の板バネ17の仕切部材12への組付けと、１個のボール19、１個のワンウェイクリップ20の軸部材13への組付けとを合わせても、従来のような２種類の板バネの仕切部材への組付けと比較して、部品点数および組付け工数が削減され、その作業が軽減される。この結果、ダンパバルブ10の製作コストをさらに低減することができる。
【００４３】
また、ダンパバルブ10のバルブケーシング11の本体部分11a は、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a のケーシング３c と一体に鋳造により形成されているので、ダンパバルブ10の油圧式パワーステアリング装置への取付けがきわめて容易である。
【００４４】
本実施形態において、ダンパバルブ10は、切換弁とパワーシリンダ６とをつなぐ作動油の２つの回路上であって、ギヤボックス３の切換弁収容部分３a のケーシングに取り付けられたが、これに限定されず、ギヤボックス３のラックシャフト・パワーシリンダ収容部分３b のパワーシリンダ側ケーシングに取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願の請求項１および請求項２に記載された発明の一実施形態におけるダンパバルブが適用される油圧式パワーステアリング装置の正面図である。
【図２】 図１のダンパバルブの一作動状態における縦断面図である。
【図３】 同他の作動状態における縦断面図である。
【図４】 図１のダンパバルブに使用される仕切部材の平面図である。
【図５】 従来例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・油圧式パワーステアリング装置、２・・・入力軸、３・・・ギヤボックス、３ａ・・・切換弁収容部分、３ｂ・・・ラックシャフト・パワーシリンダ収容部分、３ｃ・・・ケーシング、４・・・ラックシャフト、５・・・タイロッド、６・・・パワーシリンダ、７・・・ピストン、８、９・・・圧力管、１０・・・ダンパバルブ、１１・・・バルブケーシング、１１ａ・・・本体部分、１１ｂ・・・蓋部分、１２・・・仕切部材、１３・・・軸部材、１４・・・第１の弁機構、１５・・・第２の弁機構、１６・・・連通孔、１７・・・板バネ、１８・・・貫通孔、１９・・・ボール、２０・・・ワンウェイクリップ、２１・・・サークリップ、２２・・・ナット、２３・・・バルブシート、２４・・・ストッパリング。

Claims (2)

1. ギヤボックス内の切換弁とパワーシリンダとをつなぐ作動油の回路上のいずれかの箇所にダンパバルブが配設されてなる油圧式パワーステアリング装置のダンパバルブが、バルブケーシング内を２室に仕切る仕切部材と、該仕切部材の中央部を貫通して延びる軸部材とを備え、前記仕切部材には、前記作動油の一方向の流れのみを許容する第１の弁機構が設けられ、前記軸部材には、前記作動油の他方向の流れのみを許容する第２の弁機構が設けられ、前記第１の弁機構は、前記仕切部材の連通孔を開閉する板バネからなり、前記第２の弁機構は、前記軸部材の貫通孔を開閉するボール式逆止弁からなり、さらに、前記作動油の他方向の流れは、前記切換弁から前記パワーシリンダに向う往路の流れとされたことを特徴とする油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブ。
2. 前記バルブケーシングは、前記ギヤボックスの前記切換弁を収容する部分のケーシングと一体に鋳造により形成されたことを特徴とする請求項１記載の油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブ。

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