JP4275825B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【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に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、パワーステアリング装置として、パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるものがある。そして、ダンパーバルブを、実開昭64-35180号公報に記載の如く、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第1弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置とを有するものにて構成している。
【0003】
このパワーステアリング装置では、左又は右の操舵時に、ポンプが圧送する流体をコントロールバルブからパワーシリンダの第1室又は第2室の一方の油室へ送り、パワーシリンダを貫通するラック軸に推力を与え、左又は右の操舵力をアシストする。同時に、パワーシリンダの他方の油室の流体がコントロールバルブを経由してタンクへ戻される。他方、操舵中立時には、ポンプが圧送する流体をコントロールバルブからタンクへ戻し、パワーシリンダの第1室と第2室への流体の給排がない。
【0004】
また、このパワーステアリング装置では、パワーシリンダの第1室と第2室に接続されている各ダンパーバルブの存在が、操舵中立時のパワーシリンダの中立安定性を向上し、車両の高速直進性を向上する。即ち、操舵中立時には、コントロールバルブ側からパワーシリンダ側への流体の供給がないから各ダンパシリンダの第1弁装置は閉じ状態にあり、パワーシリンダに作用する路面反力が各ダンパーバルブの第2弁装置の減衰力を上回らない限り、該第2弁装置の閉じ状態を維持してパワーシリンダの第1室又は第2室からの流体の排出を生ずることがなく、パワーシリンダは不動を維持、換言すれば中立安定性を向上する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来のダンパーバルブは、実開昭64-35180号公報に記載の如く、仕切部材をハウジングに螺着するものであるため、仕切部材にねじ加工を施す必要があること、仕切部材のねじ込み専用工具が必要で小型部品故にねじ込み作業性も悪いこと、振動による緩み止め対策も必要になること等の不都合がある。
【0006】
尚、仕切部材をサークリップにて固定する構造では、サークリップが必要になる他、メンテナンスに際しての再脱着性が悪い。また、仕切部材を圧入固定する場合には、メンテナンスに際しての再脱着性が極めて悪い。
【0007】
本発明の課題は、パワーステアリング装置において、ダンパーバルブを構成する仕切部材をハウジングに簡易且つ確実に固定してダンパ特定の安定を図るとともに、メンテナンスに際しての分解組立性も向上することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明は、パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第1弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置とを有し、ダンパーバルブが、ハウジングに被着されるキャップを有し、キャップとハウジングの間に仕切部材を挟持してなり、仕切部材が、キャップ又はハウジングに押圧される突部を備え、仕切部材が、第2弁装置が設けられる複数の貫通流路を円板の周方向複数位置に備え、それらの流路の間に前記突部を備えるようにしたものである。
【0009】
請求項2に記載の本発明は、パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第1弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置とを有し、ダンパーバルブが、ハウジングに被着されるキャップを有し、キャップとハウジングの間に仕切部材を挟持してなり、仕切部材が、キャップ又はハウジングに押圧される突部を備え、仕切部材が、第1弁装置を内蔵する軸部材を円板の中心部に備え、この軸部材により前記突部を構成するようにしたものである。
【0012】
【作用】
請求項1、2の発明によれば下記(a)、(b)の作用がある。
(a)仕切部材はハウジングに納め、これをキャップで挟持するだけで簡易に固定できる。キャップとハウジングとの間に挟持されて固定状態は確実である。また、キャップの着脱により直ちに再脱着でき、メンテナンスに際しての分解組立性も良い。
【0013】
(b)仕切部材が、キャップ又はハウジングに押圧される突部を備えることにより、固定の安定確実性を向上できる。突部を仕切部材に設けたから、突部をキャップに設ける場合に、キャップの突部が仕切部材の流路を塞ぐ虞を排除できる。
【0014】
請求項1の発明によれば下記(c)の作用がある。
(c)仕切部材が流路の間に突部を備えるものとすることにより、仕切部材に必要十分な流路面積を確保できる。
【0015】
請求項2の発明によれば下記(d)の作用がある。
(d)仕切部材が備える軸部材を突部として用いることもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は油圧パワーステアリング装置を示す正面図、図2は図1の要部断面図、図3は油圧回路を示す回路図、図4はダンパーバルブを示す断面図、図5はダンパーバルブの仕切部材を示し、(A)は端面図、(B)は(A)のB-B線に沿う断面図、図6はバルブ組立体を示す断面図、図7は軸部材を示し、(A)は側面図、(B)は断面図、図8は仕切部材を示す斜視図、図9は操舵トルクを示す線図、図10はダンパーバルブの他の例を示す端面図、図11はダンパーバルブの他の例を示す断面図である。
【0017】
油圧パワーステアリング装置10は、図1〜図3に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるステアリングボディ11に、ラック軸12を直線移動可能に支持するとともに、パワーシリンダ13を備え、パワーシリンダ13を貫通するラック軸12にピストン14を備え、パワーシリンダ13の内部にピストン14によって仕切られる第1室15Aと第2室15Bを形成している。そして、油圧パワーステアリング装置10にあっては、ラック軸12に左右のタイロッド17A、17Bを連結し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストする。
【0018】
油圧パワーステアリング装置10は、ステアリングボディ11に、コントロールバルブ20のバルブボディ21を固定してある。コントロールバルブ20は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸22をバルブボディ21に枢支し、入力軸22に固定される円形ロータ23と、入力軸22に固定されるトーションバー22Aの先端部にピニオン25とともに固定される円形スリーブ24とを、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに応ずるトーションバー22Aの弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ13の第1室15Aと第2室15Bにそれぞれ接続されている第1と第2の給排流路16A、16Bにポンプ側供給流路26Aとタンク側戻り流路27Aをステアリング操作に応じて切換接続する。図3において、26はポンプ、27はタンクである。尚、スリーブ24に固定されているピニオン25は、ラック軸12のラック歯12Aに噛み合いされる。
【0019】
コントロールバルブ20のスリーブ24とロータ23の具体的構成は以下の通りである(図2、図3)。
【0020】
即ち、スリーブ24には、ポンプ側供給流路26Aに接続される供給ポート30と、供給ポート30の両側に配置されてパワーシリンダ13の第1室15Aと第2室15Bのそれぞれに接続される第1ポート31と第2ポート32の3ポートで1組をなす、複数組のポート群を中心軸(トーションバー22A)まわりに点対称配置している。尚、第1ポート31は(後述する第1ダンパーバルブ50Aを介して)第1給排流路16Aにより第1室15Aに接続され、第2ポート32は(後述する第2ダンパーバルブ50Bを介して)第2給排流路16Bにより第2室15Bに接続される。
【0021】
また、ロータ23には、タンク側戻り流路27Aに連通する複数の戻りポート40を中心軸(トーションバー22A)まわりに点対称配置している。
【0022】
しかるに、コントロールバルブ20にあっては、スリーブ24の内面で第1ポート31、第2ポート32を含む位置に縦溝31A、32A、ロータ23の外面でスリーブ24の供給ポート30に相対する位置に縦溝41、ロータ23の外面で戻りポート40を含む位置に縦溝40Aを備え、相隣るポート同士(供給ポート30、第1ポート31、第2ポート32、戻りポート40)をそれらの縦溝31A、32A、41、40Aにより連絡可能としている。
【0023】
従って、コントロールバルブ20は以下の如く動作する。
(1) 中立操舵時には、ロータ23の縦溝41がスリーブ24の供給ポート30に正対する。これにより、供給ポート30に供給された流体は、縦溝41から縦溝31A、32A、40A経由で戻りポート40からタンク27に戻り、パワーシリンダ13は作動しない。
【0024】
(2) 転舵時に、例えば左方操舵のためにロータ23を図3の状態から左回転すると、供給ポート30から第1ポート31への流路を構成する縦溝41と縦溝31Aの重なりが広がり、供給ポート30から第2ポート32への流路を構成する縦溝41と32Aの重なりが狭くなり、供給ポート30に供給された流体は縦溝41から縦溝31A、第1ポート31経由でパワーシリンダ13の第1室15Aに供給される。第2室15Bの流体は第2ポート32から縦溝32A、40A経由で戻りポート40からタンク27に戻る。これにより、パワーシリンダ13は左操舵の操舵力をアシストするように作動する。
【0025】
油圧パワーステアリング装置10は、図2に示す如く、コントロールバルブ20のバルブボディ21に組込んだダンパーバルブ50を備え、コントロールバルブ20の第1ポート31とパワーシリンダ13の第1室15Aの間に第1ダンパーバルブ50A、コントロールバルブ20の第2ポート32とパワーシリンダ13の第2室15Bの間に第2ダンパーバルブ50Bを備える。第1ダンパーバルブ50Aは前述の第1給排流路16Aによって第1室15Aに、第2ダンパーバルブ50Bは前述の第2給排流路16Bによって第2室15Bに接続される。第1ダンパーバルブ50Aと第2ダンパーバルブ50Bの構造と作用は同一であるから、以下両者をダンパーバルブ50として、その具体的構成を説明する。
【0026】
ダンパーバルブ50は、図4に示す如く、コントロールバルブ20のバルブボディ21の一部であるハウジング51と、ハウジング51の内部をパワーシリンダ13の側とコントロールバルブ20の側とに仕切る仕切部材52と、仕切部材522備えられてコントロールバルブ20の側(コントロールバルブ口51A)からパワーシリンダ13の側(パワーシリンダ口51B)への供給方向流れだけを許容する第1弁装置53と、仕切部材52に備えられてパワーシリンダ13の側からコントロールバルブ20の側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置54とを有する。そして、ダンパーバルブ50は、ハウジング51に被着されるキャップ55を有し、キャップ55とハウジング51の間に仕切部材52を挟持している。
【0027】
仕切部材52は、図8に示す如く、円板の中心部に第1弁装置53のための装着孔53Aを備えるとともに、円板の周方向複数位置に貫通流路56を備え、キャップ55に押圧される突部57を円板の一端面の外周面から立ち上げてそれらの流路56の間に備える。仕切部材52は、円板の他端面の外周寄り部分をハウジング51に設けた段差部に載せた状態で、円板の一端面の外周寄りにて立ち上げた突部57をキャップ55により押圧され、その外周寄りをキャップ55とハウジング51の間に挟持される。
【0028】
第1弁装置53は、仕切部材52の装着孔53Aに装着される中空軸部材58を備え、軸部材58の中空流路59の中間の弁シート59Aにボール弁60を着座せしめ、流路59の開口部にワンウエイクリップ61を係着してボール弁60を保持している。このとき、軸部材58は、一端フランジ部58Aを仕切部材52の一端面に係止した状態で、他端部に係着したストッパリング62、ばね受け63、ばね64等により、仕切部材52に一体となるように組付けられる。尚、軸部材58は流路59と交差する流路58Bをフランジ部58Aに備える。これにより、第1弁装置53は、ボール弁60の逆止機能により、前述の如く、コントロールバルブ20の側(コントロールバルブ口51A)からパワーシリンダ13の側(パワーシリンダ口51B)への供給方向流れだけを許容する。
【0029】
第2弁装置54は、仕切部材52に設けた前述の流路56を開閉するように該仕切部材52の端面の弁シート52Aに接離する弁板65を備え、前述の軸部材58に設けられるストッパリング62、ばね受け63によりバックアップされるばね64によりばねガイド66、バルブストッパ67を介して弁板65を仕切部材52の端面の弁シート52Aに圧接する。これにより、第2弁装置54は、図3に模式的に示すように、弁板65自身の弾性撓み変形起因の可変絞り弁的機能と、ばね64によりバックアップされる弁板65のパイロット弁的機能とを備え、前述の如く、パワーシリンダ13の側(パワーシリンダ口)からコントロールバルブ20の側(コントロールバルブ口51A)への戻り方向流れに減衰力を付与する。
【0030】
キャップ55は、先端側外周に雄ねじ部55Aを、基端側外周にOリング55Bを備えてハウジング51に螺着される。55Cは工具用六角孔部である。
【0031】
ダンパーバルブ50は、第1弁装置53を図7(A)、(B)の如くにサブ組立てされたものを、仕切部材52の装着孔53Aに組込み可能とし、更に、第2弁装置54を図6の如くに組込んだバルブ組立体68を構成し、このバルブ組立体68をハウジング51に組込み、キャップ55で前述の如く固定可能としている。
【0032】
従って、ダンパーバルブ50(50A、50B)は以下の如く動作する。
(1) 中立操舵時には、コントロールバルブ20の側からパワーシリンダ13の側への流体の供給がないから、ダンパーバルブ50(50A、50Bとも)の第1弁装置53は閉じ状態にある。そして、パワーシリンダ13に作用する路面反力がダンパーバルブ50の第2弁装置54の設定減衰力を上回らない限り、該第2弁装置54も閉じ状態を維持してパワーシリンダ13の第1室15A又は第2室15Bからの流体の排出を生ずることがなく、パワーシリンダ13は不動を維持、換言ずれば中立安定性(高速直進性等)を向上する。
【0033】
(2) 転舵時に、例えば左方操舵すると、コントロールバルブ20の側からパワーシリンダ13の第1室15Aに流体が供給され、第2室15Bの流体が排出されることになる。このときには、第1室15Aに接続されている第1ダンパーバルブ50Aの第1弁装置53が開くとともに、第2室15Bに接続されている第2ダンパーバルブ50Bの第2弁装置54が開き、パワーシリンダ13の作動を可能にする。
【0034】
しかるに、ダンパーバルブ50(50A、50B)では、中立状態からの操舵開始時、又は左又は右への転舵切返し持に、例えば左方操舵すると、排出側となる第2室15Bに接続されている第2ダンパーバルブ50Bの第2弁装置54が上述(2)の如くに開くことになるが、この第2弁装置54の弁板65が仕切部材52の弁シート52Aとの貼り付きを解くために一定の負荷(貼り付き感)(図9のP1、P2)を運転者に感じさせる可能性がある。
【0035】
そこで、本実施形態では、上述の貼り付き感をなくすため、図5に示す如く、仕切部材52と弁板65の接触領域に流体溜まり用凹部70を備えることとした。流体溜まり用凹部70は、仕切部材52と弁板65のいずれに形成されても良いが、本実施形態では、弁板52の弁シート52Aにおける前述の流路56、56の間に凸部72を設け、凸部72の周辺に流体溜まり用凹部70を形成した。流体溜まり用凹部70は、仕切部材52に組付けられた弁板65の内径と外径の間に納められるが、該凹部70に流体を導くための油溝71を弁板65の外径の外方、仕切部材52の外周側にまで延在している。
【0036】
尚、油圧パワーステアリング装置10にあっては、ダンパーバルブ50の仕切部材52に必ずしも上述の流体溜まり用凹部70を備えることを必須とせず、仕切部材52の弁シート52Aは図10に示す如くの平坦面であっても良い。
【0037】
本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲1▼仕切部材52はハウジング51に納め、これをキャップ55で挟持するだけで簡易に固定できる。キャップ55とハウジング51との間に挟持されて固定状態は確実である。また、キャップ55の着脱により直ちに再脱着でき、メンテナンスに際しての分解組立性も良い。
【0038】
▲2▼仕切部材52が、キャップ55又はハウジング51に押圧される突部57を備えることにより、固定の安定確実性を向上できる。突部57を仕切部材52に設けたから、突部57をキャップ55に設ける場合に、キャップ55の突部57が仕切部材52の流路56を塞ぐ虞を排除できる。
【0039】
▲3▼仕切部材52が流路56の間に突部57を備えるものとすることにより、仕切部材52に必要十分な流路面積を確保できる。
【0040】
図11は前述ダンパーバルブ50の変形例に係るダンパーバルブ80である。ダンパーバルブ80が前述ダンパーバルブ50と実施的に異なる点は、仕切部材52が突部57を備えず、仕切部材52に一体に組付けられた軸部材58のフランジ部58Aを該突部57に代替したことにある。従って、ダンパーバルブ80にあっては、仕切部材52の端面をハウジング51の段差部51Cに載せた状態で、仕切部材52に一体の軸部材58のフランジ部58Aをキャップ55により押圧され、キャップ55とハウジング51の間に挟持されるものとなる。
【0041】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【0042】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、パワーステアリング装置において、ダンパーバルブを構成する仕切部材をハウジングに簡易且つ確実に固定してダンパ特定の安定を図るとともに、メンテナンスに際しての分解組立性も向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は油圧パワーステアリング装置を示す正面図である。
【図2】図2は図1の要部断面図である。
【図3】図3は油圧回路を示す回路図である。
【図4】図4はダンパーバルブを示す断面図である。
【図5】図5はダンパーバルブの仕切部材を示し、(A)は端面図、(B)は(A)のB-B線に沿う断面図である。
【図6】図6はバルブ組立体を示す断面図である。
【図7】図7は軸部材を示し、(A)は側面図、(B)は断面図である。
【図8】図8は仕切部材を示す斜視図である。
【図9】図9は操舵トルクを示す線図である。
【図10】図10はダンパーバルブの他の例を示す端面図である。
【図11】図11はダンパーバルブの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 油圧パワーステアリング装置
13 パワーシリンダ
15A 第1室
15B 第2室
20 コントロールバルブ
26A ポンプ側供給流路
27A タンク側戻り流路
50、50A、50B ダンパーバルブ
51 ハウジング
52 仕切部材
53 第1弁装置
54 第2弁装置
55 キャップ
56 貫通流路
57 突部
58 軸部材
Claims (2)
- パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、
ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第1弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置とを有し、
ダンパーバルブが、ハウジングに被着されるキャップを有し、キャップとハウジングの間に仕切部材を挟持してなり、
仕切部材が、キャップ又はハウジングに押圧される突部を備え、
仕切部材が、第2弁装置が設けられる複数の貫通流路を円板の周方向複数位置に備え、それらの流路の間に前記突部を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 - パワーシリンダの第1室と第2室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第1室と第2室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、
ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第1弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第2弁装置とを有し、
ダンパーバルブが、ハウジングに被着されるキャップを有し、キャップとハウジングの間に仕切部材を挟持してなり、
仕切部材が、キャップ又はハウジングに押圧される突部を備え、
仕切部材が、第1弁装置を内蔵する軸部材を円板の中心部に備え、この軸部材により前記突部を構成することを特徴とするパワーステアリング装置。
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