JPH074257U - Ball screw type hydraulic power steering device - Google Patents
Ball screw type hydraulic power steering deviceInfo
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- JPH074257U JPH074257U JP3685593U JP3685593U JPH074257U JP H074257 U JPH074257 U JP H074257U JP 3685593 U JP3685593 U JP 3685593U JP 3685593 U JP3685593 U JP 3685593U JP H074257 U JPH074257 U JP H074257U
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- ball screw
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- torsion bar
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Abstract
(57)【要約】
【構成】入力軸18とボールスクリューシャフト３のトー
ションバー17を介する相対回転に応じ、ピストン５によ
り仕切る油室15、16の一方にポンプ62から圧油を供給す
ると共に他方をタンク63に連通する制御バルブ19を備え
る。そのボールスクリューシャフト３の内周孔内の入力
軸支持用ブッシュ41の配置部は、制御バルブ19からタン
ク63への油還流路に連通する。そのピストン５が移動端
近傍に達すると両油室15、16を連通する油通路25、26の
一部は、トーションバー17の外周の周溝とボールスクリ
ューシャフトの内周との間の空間により構成される。そ
の空間とブッシュ配置部との間におけるトーションバー
17の外周とボールスクリューシャフト３の内周との間の
隙間寸法は、その空間からブッシュ配置部への圧油の漏
れを規制可能に設定される。
【効果】装置を大型化することなく圧油の漏れを防止し
て操舵限界近傍において操舵補助を解除することがで
き、加工コストも低減できる。
(57) [Summary] [Structure] In accordance with the relative rotation of the input shaft 18 and the ball screw shaft 3 via the torsion bar 17, pressure oil is supplied from the pump 62 to one of the oil chambers 15, 16 partitioned by the piston 5, and the other is And a control valve 19 communicating with the tank 63. An arrangement portion of the input shaft supporting bush 41 in the inner peripheral hole of the ball screw shaft 3 communicates with an oil return passage from the control valve 19 to the tank 63. When the piston 5 reaches the vicinity of the moving end, a part of the oil passages 25 and 26 that communicate the oil chambers 15 and 16 is formed by the space between the outer circumferential groove of the torsion bar 17 and the inner circumferential surface of the ball screw shaft. Composed. Torsion bar between the space and the bush arrangement
The size of the gap between the outer periphery of 17 and the inner periphery of the ball screw shaft 3 is set so that the leakage of pressure oil from the space to the bush arrangement portion can be regulated. [Effects] It is possible to prevent pressure oil from leaking without increasing the size of the device, cancel steering assist near the steering limit, and reduce machining cost.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、操舵限界近傍において操舵補助を解除することのできるボールスク リュー型油圧パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a ball screw type hydraulic power steering device capable of canceling steering assistance in the vicinity of a steering limit.
【０００２】[0002]
図９に示すボールスクリュー型油圧パワーステアリング装置１０１は、操舵に より回転する入力軸１０２と、この入力軸１０２にトーションバー１０３を介し 連結されるボールスクリューシャフト１０４と、このボールスクリューシャフト １０４に噛み合うボールナット１０５と、このボールナット１０５と一体のピス トン１０６と、このピストン１０６により仕切られる一対の油室１０７、１０８ を構成するシリンダ１０９と、そのボールナット１０５の外周に形成されたラッ ク１１０に噛み合うセクターギヤ１１１に一体化された出力軸１１２と、その入 力軸１０２とボールスクリューシャフト１０４の操舵抵抗に基づく相対回転に応 じポンプ１１３から油室１０７、１０８の一方に操舵補助力発生用の圧油を供給 すると共に油室１０７、１０８の他方をタンク１１５に連通する油圧制御バルブ １１６とを備える。 A ball screw type hydraulic power steering device 101 shown in FIG. 9 meshes with an input shaft 102 which is rotated by steering, a ball screw shaft 104 which is connected to the input shaft 102 via a torsion bar 103, and the ball screw shaft 104. A ball nut 105, a piston 106 integral with the ball nut 105, a cylinder 109 that constitutes a pair of oil chambers 107 and 108 partitioned by the piston 106, and a rack 110 formed on the outer periphery of the ball nut 105. A steering assist force is generated from the pump 113 to one of the oil chambers 107 and 108 in response to the relative rotation of the output shaft 112 integrated with the sector gear 111 that meshes with the input shaft 102 and the steering resistance of the input shaft 102 and the ball screw shaft 104. Supply pressure oil for oil and oil chamber The other 07,108 and a hydraulic control valve 116 which communicates with the tank 115.
【０００３】 その入力軸１０２は、シリンダ１０９に嵌合されたベアリング１３０とボール スクリューシャフト１０４の内周孔１０４ａに挿入されたブッシュ１３１とによ り支持されている。そのブッシュ１３１の配置部は油路１３２を介し前記制御バ ルブ１１６からタンク１１５への油還流路に連通する。そのトーションバー１０ ３は、ボールスクリューシャフト１０４の内周孔１０４ａに挿入されている。そ の出力軸１１２にピットマンアームが取り付けられ、そのピットマンアームにリ ンクロッドを介して操舵用車輪が連結される。The input shaft 102 is supported by a bearing 130 fitted in a cylinder 109 and a bush 131 inserted in an inner peripheral hole 104 a of the ball screw shaft 104. An arrangement portion of the bush 131 communicates with an oil return passage from the control valve 116 to the tank 115 via an oil passage 132. The torsion bar 103 is inserted into the inner peripheral hole 104 a of the ball screw shaft 104. A pitman arm is attached to the output shaft 112, and steering wheels are connected to the pitman arm via a link rod.
【０００４】 上記のようなボールスクリュー型油圧パワーステアリング装置１０１にあって は、操舵角度を一定範囲に制限するため、ピットマンアームと操舵用車輪とを連 結するリンクロッドの動きを、車体側部材に取り付けたストッパーにより操舵限 界において阻止している。しかし、そのリンクロッドがストッパーに当接する際 に操舵補助力が作用していると、リンクロッドが曲がってしまったり、ストッパ ーが損傷したり、衝撃や衝突音が生じるという問題がある。そこで、そのピスト ン１０６が一方の移動端近傍に達すると両油室１０７、１０８を連通する油通路 １２０と、他方の移動端近傍に達すると両油室１０７、１０８を連通する油通路 １２１とを設け、操舵限界において操舵補助を解除することが提案されている（ 実開平４‐３５０７０号公報参照）。In the ball screw type hydraulic power steering device 101 as described above, in order to limit the steering angle to a certain range, the movement of the link rod that connects the pitman arm and the steering wheel is controlled by the vehicle body side member. It is blocked in the steering limit by a stopper attached to. However, if the steering assist force is applied when the link rod comes into contact with the stopper, there are problems that the link rod is bent, the stopper is damaged, and an impact or a collision noise is generated. Therefore, when the piston 106 reaches the vicinity of one of the moving ends, an oil passage 120 that connects the oil chambers 107 and 108 with each other, and when the piston 106 reaches the vicinity of the other moving end, an oil passage 121 that connects the oil chambers 107 and 108 with each other. Has been proposed to cancel the steering assist at the steering limit (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-35070).
【０００５】 その一方の油通路１２０は、トーションバー１０３の外周とボールスクリュー シャフト１０４の内周との間の空間１２２と、この空間を移動端近傍のピストン １０６により仕切られる一方の油室１０７と他方の油室１０８に連通するようボ ールスクリューシャフト１０４に形成される油路とから構成されている。その他 方の油通路１２１は、トーションバー１０３の外周とボールスクリューシャフト １０４の内周に形成された周溝１２５との間の空間と、この空間を移動端近傍の ピストン１０６により仕切られる一方の油室１０７と他方の油室１０８に連通す るようボールスクリューシャフト１０４に形成される油路とから構成されている 。One of the oil passages 120 is a space 122 between the outer circumference of the torsion bar 103 and the inner circumference of the ball screw shaft 104, and one oil chamber 107 partitioned by this piston 106 near the moving end. An oil passage is formed in the ball screw shaft 104 so as to communicate with the other oil chamber 108. The other oil passage 121 is a space between the outer circumference of the torsion bar 103 and the peripheral groove 125 formed on the inner circumference of the ball screw shaft 104, and one oil that is partitioned by this piston 106 near the moving end. The chamber 107 and an oil passage formed in the ball screw shaft 104 so as to communicate with the other oil chamber 108.
【０００６】[0006]
上記構成では、一方の油室１０７に圧油が供給された場合、その圧油は油通路 １２０を構成するトーションバー１０３の外周とボールスクリューシャフト１０ ４の内周との間の空間１２２に至り、この空間１２２からブッシュ１３１の配置 部に至る。そのブッシュ１３１は一般に内面に樹脂を含浸した巻ブッシュであり 、ボールスクリューシャフト１０４に圧入した後は機械加工を行わないため圧入 後の内径精度が低く、入力軸１０２およびボールスクリューシャフト１０４との 間には比較的大きな隙間があり、例えば５０μｍ程度の隙間が生じる。そうする と、そのブッシュ１３１の配置部は油路１３２を介しタンク１１５に連通するこ とから、圧油が漏れてポンプ効率が低下するという問題がある。また、その漏れ を防ぐため入力軸１０２とボールスクリューシャフト１０４との間にオイルシー ルを介在させると、装置全体が大型化してしまう。 In the above configuration, when the pressure oil is supplied to the one oil chamber 107, the pressure oil reaches the space 122 between the outer circumference of the torsion bar 103 and the inner circumference of the ball screw shaft 104 which form the oil passage 120. From this space 122 to the position where the bush 131 is arranged. The bush 131 is generally a wound bush whose inner surface is impregnated with resin. Since the bush 131 is not machined after being press-fitted into the ball screw shaft 104, the inner diameter accuracy after press-fitting is low, and the distance between the input shaft 102 and the ball screw shaft 104 is low. Has a relatively large gap, for example, a gap of about 50 μm occurs. Then, since the arrangement portion of the bush 131 communicates with the tank 115 through the oil passage 132, there is a problem that the pressure oil leaks and the pump efficiency decreases. Further, if an oil seal is interposed between the input shaft 102 and the ball screw shaft 104 in order to prevent the leakage, the size of the entire device becomes large.
【０００７】 また、操舵限界において操舵補助を解除するために形成された他方の油通路１ ２１の一部は、トーションバー１０３の外周とボールスクリューシャフト１０４ の内周に形成された周溝１２５との間の空間により構成されているので、ボール スクリューシャフト１０４の内周に周溝１２５を形成するための機械加工が必要 であった。しかし、ボールスクリューシャフト１０４のような小径の筒部材の内 周にそのような周溝１２５を設けるには、ボールスクリューシャフト１０４の内 周だけでなく周溝１２５も精度良く機械加工する必要があり、加工コストが増大 する。Further, a part of the other oil passage 121 formed for canceling the steering assistance at the steering limit has a peripheral groove 125 formed on the outer circumference of the torsion bar 103 and the inner circumference of the ball screw shaft 104. Since it is constituted by a space between them, it was necessary to perform machining for forming the peripheral groove 125 on the inner circumference of the ball screw shaft 104. However, in order to provide such a circumferential groove 125 on the inner circumference of a small-diameter cylindrical member such as the ball screw shaft 104, it is necessary to machine not only the inner circumference of the ball screw shaft 104 but also the circumferential groove 125 with high precision. However, the processing cost will increase.
【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ボールスクリュー型油 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。An object of the present invention is to provide a ball screw type hydraulic power steering device which can solve the above-mentioned problems of the prior art.
【０００９】[0009]
本考案のボールスクリュー型油圧パワーステアリング装置は、操舵により回転 する入力軸にトーションバーを介し連結されるボールスクリューシャフトと、こ のボールスクリューシャフトに噛み合うボールナットと一体のピストンと、この ピストンにより仕切られる一対の油室を構成するシリンダと、その入力軸とボー ルスクリューシャフトの相対回転に応じポンプから油室の一方に操舵補助力発生 用の圧油を供給すると共に油室の他方をタンクに連通する油圧制御バルブとを備 え、その入力軸はボールスクリューシャフトの内周孔に挿入されたブッシュを介 し支持され、そのブッシュの配置部は前記制御バルブからタンクへの油還流路に 連通され、そのトーションバーはボールスクリューシャフトの内周孔に挿入され 、そのピストンが移動端近傍に達すると両油室を連通する油通路が設けられ、そ の油通路は、トーションバーの外周に形成された周溝とボールスクリューシャフ トの内周との間の空間と、この空間を移動端近傍のピストンにより仕切られる一 方の油室と他方の油室とに連通するようボールスクリューシャフトに形成される 通路とから構成され、その空間と前記ブッシュ配置部との間におけるトーション バーの外周とボールスクリューシャフトの内周との間の隙間寸法は、その空間か らブッシュ配置部への圧油の漏れを規制可能に設定されている。 The ball screw type hydraulic power steering device of the present invention includes a ball screw shaft that is connected to an input shaft that is rotated by steering through a torsion bar, a piston that is integrated with a ball nut that meshes with the ball screw shaft, and a partition that is formed by this piston. A pair of oil chambers are used, and pressure oil for generating steering assist force is supplied from the pump to one of the oil chambers according to the relative rotation of the input shaft and the ball screw shaft, and the other of the oil chambers is used as a tank. A hydraulic control valve communicating with the input shaft of the ball screw shaft is supported via a bush inserted in the inner peripheral hole of the ball screw shaft, and the position of the bush communicates with the oil return passage from the control valve to the tank. The torsion bar is inserted into the inner peripheral hole of the ball screw shaft and the piston When reaching the vicinity of the moving end, an oil passage is provided that communicates both oil chambers, and the oil passage includes a space between the circumferential groove formed on the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft. The space is composed of one oil chamber partitioned by the piston near the moving end and a passage formed in the ball screw shaft so as to communicate with the other oil chamber, and the torsion between the space and the bush arrangement portion. The size of the gap between the outer periphery of the bar and the inner periphery of the ball screw shaft is set so that the leakage of pressure oil from the space to the bush arrangement portion can be regulated.
【００１０】[0010]
本件考案の構成によれば、ピストンが移動端近傍に達すると両油室を連通する 油通路の一部は、トーションバーの外周に形成された周溝とボールスクリューシ ャフトの内周との間の空間により構成されるので、ボールスクリューシャフトの 内周に周溝を形成するための機械加工は不要になる。また、トーションバーの外 周とボールスクリューシャフトの内周とを機械加工することで、内面に樹脂を含 浸した巻ブッシュに比べ、その径方向の寸法精度を向上できる。よって、その油 通路の一部を構成する空間と入力軸を支持するブッシュの配置部との間における トーションバーの外周とボールスクリューシャフトの内周との間の隙間寸法を、 操舵抵抗に応じたトーションバーの捩れを阻害することがないように、且つ、そ の空間からの圧油の漏れを規制可能に設定できる。これにより、そのブッシュの 配置部がタンクに連通されていても、圧油のタンク側への漏れを規制できる。 According to the configuration of the present invention, when the piston reaches the vicinity of the moving end, a part of the oil passage communicating between the oil chambers is formed between the circumferential groove formed on the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft. Since it is configured by the space of, the machining for forming the circumferential groove on the inner circumference of the ball screw shaft becomes unnecessary. Further, by machining the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft, the dimensional accuracy in the radial direction can be improved as compared with the winding bush in which the inner surface is impregnated with resin. Therefore, the size of the gap between the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft between the space that forms a part of the oil passage and the arrangement of the bush that supports the input shaft depends on the steering resistance. The twisting of the torsion bar can be prevented and the leakage of pressure oil from the space can be regulated. With this, even if the arrangement portion of the bush is communicated with the tank, the leakage of the pressure oil to the tank side can be regulated.
【００１１】[0011]
以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１２】 図１、図２に示すボールスクリュー型油圧パワーステアリング装置１は、操舵 用ハンドルに連結されることで操舵により回転する入力軸１８と、この入力軸１ ８にトーションバー１７を介し連結されるボールスクリューシャフト３と、この ボールスクリューシャフト３にボール４を介し噛み合うボールナット５ａと、こ のボールナット５ａと一体のピストン５と、このピストン５により仕切られる一 対の油室１５、１６を構成するシリンダ２ａとを備える。The ball screw hydraulic power steering device 1 shown in FIGS. 1 and 2 is connected to a steering handle by an input shaft 18 which is rotated by steering and is connected to the input shaft 18 via a torsion bar 17. Ball screw shaft 3, a ball nut 5a that meshes with the ball screw shaft 3 via a ball 4, a piston 5 integrated with the ball nut 5a, and a pair of oil chambers 15 and 16 partitioned by the piston 5. And a cylinder 2a constituting the.
【００１３】 その入力軸１８は、シリンダ２ａの一端開口を閉塞するバルブカバー１１に挿 入されたベアリング４０と、ボールスクリューシャフト３の内周孔３ａに挿入さ れたブッシュ４１とにより回転可能に支持され、そのバルブカバー１１との間に オイルシール４４が介在されている。そのボールスクリューシャフト３は、その バルブカバー１１とシリンダ２ａの他端開口を閉塞する蓋部材１２にベアリング １３、１４を介し回転可能に支持されている。そのトーションバー１７はボール スクリューシャフト３の内周孔３ａと入力軸１８の内周孔１８ａとに挿入され、 一端はピン４２を介し入力軸１８に連結され、他端はピン４３を介しボールスク リューシャフト３に連結されている。The input shaft 18 is rotatable by a bearing 40 inserted into the valve cover 11 that closes an opening of one end of the cylinder 2 a, and a bush 41 inserted into the inner peripheral hole 3 a of the ball screw shaft 3. The oil seal 44 is supported and is interposed between the oil seal 44 and the valve cover 11. The ball screw shaft 3 is rotatably supported by bearings 13 and 14 on a lid member 12 that closes the valve cover 11 and the other end opening of the cylinder 2a. The torsion bar 17 is inserted into the inner peripheral hole 3a of the ball screw shaft 3 and the inner peripheral hole 18a of the input shaft 18, one end of which is connected to the input shaft 18 via a pin 42, and the other end of which is connected to the ball screw via a pin 43. It is connected to the shaft 3.
【００１４】 そのボールナット５ａの外周にラック６が形成され、このラック６に噛み合う セクターギヤ７が出力軸８に一体化されている。その出力軸８は、前記シリンダ ２ａと一体化された出力軸カバー２ｂにベアリング１０を介し回転可能に支持さ れ、その出力軸カバー２ｂとの間にオイルシール４５が介在されている。その出 力軸８にピットマンアーム９がセレーションを介し嵌合され、そのピットマンア ーム９にリンクロッドおよびナックルアームを介し操舵用車輪が連結される。A rack 6 is formed on the outer periphery of the ball nut 5 a, and a sector gear 7 meshing with the rack 6 is integrated with the output shaft 8. The output shaft 8 is rotatably supported by an output shaft cover 2b integrated with the cylinder 2a via a bearing 10, and an oil seal 45 is interposed between the output shaft 8 and the output shaft cover 2b. A pitman arm 9 is fitted to the output shaft 8 via serrations, and a steering wheel is connected to the pitman arm 9 via a link rod and a knuckle arm.
【００１５】 これにより、操舵によって入力軸１８が回転すると、その回転がトーションバ ー１７を介してボールスクリューシャフト３に伝達され、このボールスクリュー シャフト３の回転によりボールナット５ａがピストン５と共に軸方向移動する。 このボールナット５ａの移動がラック６とセクターギヤ７を介して出力軸８に伝 達されて出力軸８が回転する。この出力軸８の回転によりピットマンアーム９が 揺動し、このピットマンアーム９の揺動がリンクロッドとナックルアームを介し て操舵用車輪に伝達されて車両の操舵がなされる。As a result, when the input shaft 18 is rotated by steering, the rotation is transmitted to the ball screw shaft 3 via the torsion bar 17, and the ball nut 5 a is axially moved together with the piston 5 by the rotation of the ball screw shaft 3. Moving. The movement of the ball nut 5a is transmitted to the output shaft 8 via the rack 6 and the sector gear 7, and the output shaft 8 rotates. The rotation of the output shaft 8 causes the pitman arm 9 to swing, and the swing of the pitman arm 9 is transmitted to the steering wheel via the link rod and the knuckle arm to steer the vehicle.
【００１６】 そのピストン５の外周とシリンダ２ａの内周との間にＯリング３１が介在され ている。そのピストン５の内周とボールスクリューシャフト３の外周との間のシ ールのため、ピストン５の内周にシール装置３３が設けられている。図７に示す ように、そのシール装置３３は筒状の第１部材３４と筒状の第２部材３５とを備 えている。その第１部材３４はピストン５の内周にＯリング３６を介して挿入さ れ、止め輪３７により固定されている。その第２部材３５は第１部材３４とピス トン５の段部５ｂとに挟まれて固定されている。その第１部材３４と第２部材３ ５とによりボールスクリューシャフト３の外周に対向する周溝３２が形成され、 その周溝３２に金属製のシールリング３８が嵌合されている。そのシールリング ３８は周方向に連続するものでなく一か所で不連続とされることで径方向に弾性 変形可能とされ、ボールスクリューシャフト３の外周面に押し付けられている。 また、その金属製のシールリング３８と周溝３２との間の隙間をシールするため 、その周溝３２にＯリング３９が嵌合されている。An O-ring 31 is interposed between the outer circumference of the piston 5 and the inner circumference of the cylinder 2a. Due to the seal between the inner circumference of the piston 5 and the outer circumference of the ball screw shaft 3, a seal device 33 is provided on the inner circumference of the piston 5. As shown in FIG. 7, the sealing device 33 includes a tubular first member 34 and a tubular second member 35. The first member 34 is inserted into the inner circumference of the piston 5 via an O-ring 36 and fixed by a retaining ring 37. The second member 35 is fixed by being sandwiched between the first member 34 and the step portion 5b of the piston 5. The first member 34 and the second member 35 form a circumferential groove 32 facing the outer circumference of the ball screw shaft 3, and a metallic seal ring 38 is fitted into the circumferential groove 32. The seal ring 38 is not continuous in the circumferential direction, but is discontinuous in one place so that it can be elastically deformed in the radial direction and is pressed against the outer peripheral surface of the ball screw shaft 3. An O-ring 39 is fitted in the circumferential groove 32 in order to seal the gap between the metallic seal ring 38 and the circumferential groove 32.
【００１７】 操舵方向と操舵抵抗に基づく入力軸１８とボールスクリューシャフト３の相対 回転に応じ、そのピストン５により仕切られる油室１５、１６の一方にポンプ６ ２から操舵補助力発生用の圧油を供給すると共に油室１５、１６の他方をタンク ６３に連通するロータリー式油圧制御バルブ１９が設けられている。その制御バ ルブ１９は、図３、図４に示すように、バルブカバー１１に回転可能に挿入され ている筒状の第１バルブ部材５１と、この第１バルブ部材５１に相対回転可能に 挿入されている第２バルブ部材５２とを備えている。その第１バルブ部材５１は ボールスクリューシャフト３に同行回転するよう連結されている。その第２バル ブ部材５２は入力軸１８と一体的に成形され、入力軸１８の外周部が第２バルブ 部材５２とされ、これにより第２バルブ部材５２は入力軸１８と同行回転する。 そのバルブカバー１１に、ポンプ６２に接続されるポンプポート５４と、タンク ６３に接続されるタンクポート５６と、前記一方の油室１５にバルブカバー１１ に形成された油路を介し連通する第１ポート５７と、他方の油室１６にバルブカ バー１１とシリンダ２ａとに形成された油路（図示省略）を介し連通する第２ポ ート５８とが設けられている。各ポート５４、５６、５７、５８は、その第１バ ルブ部材５１と第２バルブ部材５２との間に形成された弁間流路４７を介し互い に連通する。その弁間流路４７の絞り度は、操舵抵抗によるトーションバー１７ のねじれに基づく入力軸１８とボールスクリューシャフト３との相対回転により 変化する。According to the relative rotation of the input shaft 18 and the ball screw shaft 3 based on the steering direction and the steering resistance, one of the oil chambers 15 and 16 partitioned by the piston 5 of the pump 62 is used to generate a steering assist force pressure oil. Is provided and a rotary hydraulic control valve 19 for communicating the other of the oil chambers 15 and 16 with the tank 63 is provided. As shown in FIGS. 3 and 4, the control valve 19 has a cylindrical first valve member 51 that is rotatably inserted in the valve cover 11, and is relatively rotatably inserted in the first valve member 51. The second valve member 52 is provided. The first valve member 51 is connected to the ball screw shaft 3 so as to rotate together. The second valve member 52 is formed integrally with the input shaft 18, and the outer peripheral portion of the input shaft 18 serves as the second valve member 52, whereby the second valve member 52 rotates together with the input shaft 18. The valve cover 11 has a pump port 54 connected to the pump 62, a tank port 56 connected to the tank 63, and the first oil chamber 15 communicating with the first oil chamber 15 via an oil passage formed in the valve cover 11. A port 57 and a second port 58 communicating with the other oil chamber 16 via an oil passage (not shown) formed in the valve cover 11 and the cylinder 2a are provided. The respective ports 54, 56, 57, 58 communicate with each other via an intervalve passage 47 formed between the first valve member 51 and the second valve member 52. The throttling degree of the inter-valve flow passage 47 changes due to the relative rotation between the input shaft 18 and the ball screw shaft 3 based on the twist of the torsion bar 17 due to the steering resistance.
【００１８】 すなわち、図４に示すように、第１バルブ部材５１の内周に複数の第１バルブ 側凹部７０が周方向に関し互いに等間隔に形成され、第２バルブ部材５２の外周 に複数の第２バルブ側凹部７１が周方向に関し互いに等間隔に形成されている。 その第１バルブ側凹部７０は、前記第１ポート５７に連通するものと第２ポート ５８に連通するものとが周方向に沿って交互に並列し、その第２バルブ側凹部７ １は、前記ポンプポート５４に連通するものと入力軸１８に形成された油路７３ を介し前記タンクポート５６に連通するものとが周方向に沿って交互に並列する 。その第１バルブ側凹部７０の軸方向に沿う縁と第２バルブ側凹部７１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、ポンプポート５４とタンクポート５６とが弁間流路４ ７を介し連通し、ポンプ６２から制御バルブ１９に流入する油はタンク６３に還 流し、操舵補助力は発生しない。この状態から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入力軸１８とボールスクリューシャフト３と共に両バルブ 部材５１、５２が相対回転すると、ポンプポート５４と第１ポート５７との間の 絞り部Ａの開度が大きくなり、第１ポート５７とタンクポート５６との間の絞り 部Ｂの開度が小さくなり、ポンプポート５４と第２ポート５８との間の絞り部Ｃ の開度が小さくなり、第２ポート５８とタンクポート５６との間の絞り部Ｄの開 度が大きくなる。これによって、一方の油室１５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１６からタンク６３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５を介し作用する。また、左右他方へ操 舵すると両バルブ部材５１、５２が左右一方へ操舵した場合と逆方向に相対回転 するので、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの開度も左右一方へ操舵した場合と逆になり 、車両の左右他方への操舵補助力がピストン５を介し作用する。That is, as shown in FIG. 4, a plurality of first valve-side recesses 70 are formed in the inner periphery of the first valve member 51 at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of first valve member recesses 70 are formed on the outer periphery of the second valve member 52. The second valve side recesses 71 are formed at equal intervals in the circumferential direction. In the first valve-side recessed portion 70, one communicating with the first port 57 and one communicating with the second port 58 are alternately arranged in parallel along the circumferential direction, and the second valve-side recessed portion 71 is The one communicating with the pump port 54 and the one communicating with the tank port 56 via the oil passage 73 formed in the input shaft 18 are alternately arranged in parallel along the circumferential direction. The circumferential portions between the edges of the first valve-side concave portion 70 along the axial direction and the edges of the second valve-side concave portion 71 along the axial direction are narrowed portions A, B, C, and D. FIG. 4 shows a state in which steering is not performed, the pump port 54 and the tank port 56 communicate with each other through the intervalve passage 47, and the oil flowing from the pump 62 into the control valve 19 is returned to the tank 63. , No steering assist force is generated. When both the valve members 51 and 52 rotate together with the input shaft 18 and the ball screw shaft 3 due to the steering resistance generated by steering to the left or right from this state, the throttle portion A between the pump port 54 and the first port 57 The opening degree increases, the opening degree of the throttle portion B between the first port 57 and the tank port 56 decreases, and the opening degree of the throttle portion C 2 between the pump port 54 and the second port 58 decreases. The degree of opening of the throttle portion D between the second port 58 and the tank port 56 becomes large. As a result, the pressure oil having a pressure corresponding to the steering direction and the steering resistance is supplied to one oil chamber 15, and the oil flows back from the other oil chamber 16 to the tank 63 to assist steering to the left or right of the vehicle. The force acts via the piston 5. In addition, when the left and right are steered, both valve members 51 and 52 relatively rotate in the opposite direction to when steered to the left or right. In contrast, the steering assist force to the other left and right of the vehicle acts via the piston 5.
【００１９】 その第２バルブ側凹部７１はタンクポート５６に、入力軸１８に形成された油 路７３、入力軸１８の内周孔１８ａ内および入力軸１８に形成された油路７５を 介し連通する。その入力軸１８の内周孔１８ａ内は、入力軸１８に形成された油 路７７を介し前記ブッシュ４１の配置部に連通し、これにより、そのブッシュ４ １の配置部は制御バルブ１９からタンク６３への油還流路に連通する。The second valve side recess 71 communicates with the tank port 56 through an oil passage 73 formed in the input shaft 18, an inner peripheral hole 18 a of the input shaft 18, and an oil passage 75 formed in the input shaft 18. To do. The inner peripheral hole 18a of the input shaft 18 communicates with the disposition portion of the bush 41 through an oil passage 77 formed in the input shaft 18, whereby the disposition portion of the bush 41 extends from the control valve 19 to the tank. Communicating with the oil return path to 63.
【００２０】 前記ピストン５が移動端近傍に達すると両油室１５、１６を連通する油通路２ ５、２６が設けられている。すなわち、図５に示すようにピストン５が図中右方 の移動端近傍に達した場合に両油室１５、１６を連通する油通路２５は、トーシ ョンバー１７の外周に形成される周溝１７ａとボールスクリューシャフト３の内 周との間の空間８０ａと、この空間８０ａと他方の油室１６とを連通する第１通 路２５ｂと、その空間８０ａと一方の油室１５とを連通する第２通路２５ｃとで 構成されている。また、図６に示すようにピストン５が図中左方の移動端近傍に 達した場合に両油室１５、１６を連通する油通路２６は、トーションバー１７の 外周に形成される周溝１７ｂとボールスクリューシャフト３の内周との間の空間 ８０ｂと、この空間８０ｂと一方の油室１５とを連通する第１通路２６ｂと、そ の空間８０ｂと他方の油室１６とを連通する第２通路２６ｃとで構成されている 。各第１通路２５ｂ、２６ｂと第２通路２５ｃ、２６ｃはそれぞれ周方向等間隔 に４か所形成されている。これにより、ピストン５が移動端近傍に達し、ピスト ン５の内周のシールリング３８が、油通路２５、２６の高圧油導入側である第１ 通路２５ｂ、２６ｂを通過すると、両油室１５、１６が油通路２５、２６を介し 連通するので操舵補助は解除される。その両油室１５、１６を連通する油通路２ ５、２６は、ボールナット５ａの内周に周溝を形成することなく設けられるので 、ボールスクリューシャフト３の内周に周溝を形成するための機械加工は不要に なる。Oil passages 25 and 26 are provided to connect the oil chambers 15 and 16 when the piston 5 reaches the vicinity of the moving end. That is, as shown in FIG. 5, when the piston 5 reaches the vicinity of the moving end on the right side in the drawing, the oil passage 25 that communicates between the oil chambers 15 and 16 is formed by a circumferential groove 17 a formed on the outer periphery of the torsion bar 17. A space 80a between the ball screw shaft 3 and the inner circumference of the ball screw shaft 3, a first passage 25b for communicating the space 80a with the other oil chamber 16, and a first passage 25b for communicating the space 80a with the one oil chamber 15. It is composed of two passages 25c. Further, as shown in FIG. 6, when the piston 5 reaches the vicinity of the moving end on the left side in the drawing, the oil passage 26 that communicates between the oil chambers 15 and 16 has a circumferential groove 17 b formed on the outer circumference of the torsion bar 17. A space 80b between the inner periphery of the ball screw shaft 3 and the ball screw shaft 3, a first passage 26b communicating the space 80b with one oil chamber 15, and a first passage 26b communicating the space 80b with the other oil chamber 16. It is composed of two passages 26c. Each of the first passages 25b and 26b and the second passages 25c and 26c are formed at four locations at equal intervals in the circumferential direction. As a result, when the piston 5 reaches the vicinity of the moving end and the seal ring 38 on the inner periphery of the piston 5 passes through the first passages 25b, 26b which are the high pressure oil introduction sides of the oil passages 25, 26, both oil chambers 15 , 16 communicate with each other through the oil passages 25, 26, so that the steering assist is released. Since the oil passages 25 and 26 that communicate the oil chambers 15 and 16 are provided without forming a circumferential groove on the inner circumference of the ball nut 5a, in order to form a circumferential groove on the inner circumference of the ball screw shaft 3. No need for machining.
【００２１】 そのトーションバー１７の外周に形成される周溝１７ａ、１７ｂとボールスク リューシャフト３の内周との間の空間８０ａ、８０ｂから、入力軸１８とボール スクリューシャフト３との間のブッシュ４１の配置部に圧油が漏れることがない ように、その空間８０ａ、８０ｂとブッシュ４１との間（図１においてＬ１、Ｌ ２で示す間）におけるトーションバー１７の外周とボールスクリューシャフト３ の内周との間の隙間寸法は、操舵抵抗に応じたトーションバー１７の捩れを阻害 することがないように、且つ、その空間８０ａ、８０ｂからの圧油の漏れを規制 可能に設定され、例えば１０μｍ程度の隙間とされる。そのため、そのトーショ ンバー１７の外周とボールスクリューシャフト３の内周とは機械加工され、その 径方向の寸法精度が高くされている。これにより、そのブッシュ４１の配置部が タンク６３に連通されていても、圧油のタンク４１側への漏れを規制できる。From the spaces 80 a and 80 b between the circumferential grooves 17 a and 17 b formed on the outer circumference of the torsion bar 17 and the inner circumference of the ball screw shaft 3, the bush 41 between the input shaft 18 and the ball screw shaft 3 is inserted. In order to prevent the pressure oil from leaking to the arrangement portion of the ball screw shaft 3 and the outer periphery of the torsion bar 17 between the spaces 80a and 80b and the bush 41 (between L1 and L2 in FIG. 1). The clearance between the circumference and the circumference is set so as not to hinder the torsion of the torsion bar 17 depending on the steering resistance and regulate the leakage of the pressure oil from the spaces 80a and 80b, for example, 10 μm. It is considered as a gap. Therefore, the outer circumference of the torsion bar 17 and the inner circumference of the ball screw shaft 3 are machined to improve the dimensional accuracy in the radial direction. As a result, even if the arrangement portion of the bush 41 communicates with the tank 63, the leakage of the pressure oil to the tank 41 side can be regulated.
【００２２】 また、上記実施例においては、ピストン５が図中左方の移動端に達した場合は 、そのピストン５の端面５′がシリンダ２ａの端面２ａ′に当接することで操舵 限界が規定され、ピストン５が図中右方の移動端に達した場合は、そのピストン ５と一体のボールナット５ａの端面５ａ′がバルブカバー１１の端面１１′に当 接することで操舵限界が規定される。このようにシリンダ２ａやバルブカバー１ １を操舵限界を規定するストッパーとしても、操舵限界においては操舵補助は解 除されているので、ステアリング装置１が破損することはない。これにより、従 来のようなピットマンアームと操舵用車輪とを連結するリンクロッド等の動きを 操舵限界において阻止するストッパーが不要とされている。Further, in the above embodiment, when the piston 5 reaches the moving end on the left side in the drawing, the end surface 5 ′ of the piston 5 abuts the end surface 2 a ′ of the cylinder 2 a so that the steering limit is defined. When the piston 5 reaches the moving end on the right side in the figure, the steering limit is defined by the end surface 5a 'of the ball nut 5a integral with the piston 5 contacting the end surface 11' of the valve cover 11. . Thus, even if the cylinder 2a and the valve cover 11 are used as stoppers that define the steering limit, the steering assist is released at the steering limit, so that the steering device 1 is not damaged. This eliminates the need for a conventional stopper that prevents movement of a link rod or the like connecting the pitman arm and the steering wheel at the steering limit.
【００２３】 また、上記実施例においては、トーションバー１７の外周に形成される周溝１ ７ａ、１７ｂとボールスクリューシャフト３の内周との間の空間８０ａ、８０ｂ 内において、トーションバー１７の外周にリング状の凸部８１が形成されている 。これにより、図７において矢印で示すように、ピストン５が移動端近傍に達し て両油室１５、１６が連通されると、圧油はボールスクリューシャフト３に形成 された通路２５ｂ、２６ｂ、２５ｃ、２６ｃだけでなく、その凸部８１とボール スクリューシャフト３との間でも絞られる。これにより、両油室１５、１６を連 通する油通路２５、２６を圧油が通過する際の急激な圧力変化が防止され、その 油通路２５、２６を通過する圧油の流速が低減されるので、大きな流動音の発生 が防止される。In the above embodiment, the outer circumference of the torsion bar 17 is set in the spaces 80 a and 80 b between the circumferential grooves 17 a and 17 b formed on the outer circumference of the torsion bar 17 and the inner circumference of the ball screw shaft 3. A ring-shaped convex portion 81 is formed on. As a result, when the piston 5 reaches the vicinity of the moving end and the two oil chambers 15 and 16 are communicated with each other, as shown by the arrow in FIG. 7, the pressure oil passes through the passages 25b, 26b and 25c formed in the ball screw shaft 3. , 26c, as well as between the protrusion 81 and the ball screw shaft 3. This prevents a rapid change in pressure when the pressure oil passes through the oil passages 25 and 26 that communicate the oil chambers 15 and 16, and reduces the flow velocity of the pressure oil that passes through the oil passages 25 and 26. Therefore, generation of a loud flowing sound is prevented.
【００２４】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものでない。例えば、上記実施例のよ うな凸部８１に換えて、あるいは凸部８１と共に、図８に示すように、第１通路 ２５ｂ、２６ｂの入口部に連通する凹部８２をボールスクリューシャフト３の外 周に形成することで、移動端近傍に達したピストン５の内周のシールリング３８ が第１通路２５ｂ、２６ｂを通過する際、その第１通路２５ｂ、２６ｂが急激に 開くのを防止し、その油通路２５、２６を通過する圧油の流速を低減して大きな 流動音が発生するのを防止してもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, instead of the convex portion 81 as in the above embodiment, or together with the convex portion 81, as shown in FIG. 8, a concave portion 82 communicating with the inlets of the first passages 25b and 26b is formed on the outer circumference of the ball screw shaft 3. When the seal ring 38 on the inner circumference of the piston 5 that has reached the vicinity of the moving end passes through the first passages 25b and 26b, the first passages 25b and 26b are prevented from opening abruptly. The flow velocity of the pressure oil passing through the oil passages 25 and 26 may be reduced to prevent a large flow noise from being generated.
【００２５】[0025]
本考案のボールスクリュー型油圧パワーステアリング装置によれば、装置を大 型化することなく圧油の漏れを防止して操舵限界近傍において操舵補助を解除す ることができ、さらに、加工コストを低減することができる。 According to the ball screw type hydraulic power steering device of the present invention, leakage of pressure oil can be prevented and steering assist can be canceled in the vicinity of the steering limit without increasing the size of the device, and further, the processing cost is reduced. can do.
【図１】本考案の実施例のパワーステアリング装置の平
断面図FIG. 1 is a plan sectional view of a power steering device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本考案の実施例のパワーステアリング装置の縦
断面図FIG. 2 is a vertical sectional view of a power steering device according to an embodiment of the present invention.
【図３】本考案の実施例のパワーステアリング装置の要
部の平断面図FIG. 3 is a plan sectional view of a main part of a power steering device according to an embodiment of the present invention.
【図４】本考案の実施例のパワーステアリング装置の油
圧制御バルブの断面図FIG. 4 is a sectional view of a hydraulic control valve of a power steering system according to an embodiment of the present invention.
【図５】本考案の実施例のパワーステアリング装置の作
用説明用断面図FIG. 5 is a sectional view for explaining the operation of the power steering device according to the embodiment of the present invention.
【図６】本考案の実施例のパワーステアリング装置の作
用説明用断面図FIG. 6 is a sectional view for explaining the operation of the power steering device according to the embodiment of the present invention.
【図７】本考案の実施例のパワーステアリング装置の要
部の拡大断面図FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the power steering device according to the embodiment of the present invention.
【図８】本考案の変形例のパワーステアリング装置にお
けるボールスクリューシャフトの（１）は部分断面図、
（２）は部分平面図FIG. 8 is a partial sectional view of (1) of a ball screw shaft in a power steering device of a modified example of the invention.
(2) is a partial plan view
【図９】従来例のパワーステアリング装置の平断面図FIG. 9 is a plan sectional view of a conventional power steering device.
２ａ シリンダ ３ ボールスクリューシャフト ５ ピストン ５ａ ボールナット ８ 出力軸 １５、１６ 油室 １７ トーションバー １７ａ、１７ｂ 周溝 １８ 入力軸 １９ 制御バルブ ２５、２６ 油通路 ２５ｂ、２５ｃ、２６ｂ、２６ｃ 通路 ４１ ブッシュ ６２ ポンプ ６３ タンク ８０ａ、８０ｂ 空間 2a Cylinder 3 Ball Screw Shaft 5 Piston 5a Ball Nut 8 Output Shaft 15 and 16 Oil Chamber 17 Torsion Bar 17a and 17b Circumferential Groove 18 Input Shaft 19 Control Valve 25 and 26 Oil Passage 25b, 25c, 26b and 26c Passage 41 Bushing 62 Pump 63 tanks 80a, 80b space
Claims (1)
バーを介し連結されるボールスクリューシャフトと、こ
のボールスクリューシャフトに噛み合うボールナットと
一体のピストンと、このピストンにより仕切られる一対
の油室を構成するシリンダと、その入力軸とボールスク
リューシャフトの相対回転に応じポンプから油室の一方
に操舵補助力発生用の圧油を供給すると共に油室の他方
をタンクに連通する油圧制御バルブとを備え、その入力
軸はボールスクリューシャフトの内周孔に挿入されたブ
ッシュを介し支持され、そのブッシュの配置部は前記制
御バルブからタンクへの油還流路に連通され、そのトー
ションバーはボールスクリューシャフトの内周孔に挿入
され、そのピストンが移動端近傍に達すると両油室を連
通する油通路が設けられ、その油通路は、トーションバ
ーの外周に形成された周溝とボールスクリューシャフト
の内周との間の空間と、この空間を移動端近傍のピスト
ンにより仕切られる一方の油室と他方の油室とに連通す
るようボールスクリューシャフトに形成される通路とか
ら構成され、その空間と前記ブッシュ配置部との間にお
けるトーションバーの外周とボールスクリューシャフト
の内周との間の隙間寸法は、その空間からブッシュ配置
部への圧油の漏れを規制可能に設定されているボールス
クリュー型油圧パワーステアリング装置。1. A ball screw shaft connected to an input shaft that rotates by steering via a torsion bar, a piston integrated with a ball nut that meshes with the ball screw shaft, and a pair of oil chambers partitioned by the pistons. A cylinder, and a hydraulic control valve that supplies pressure oil for generating a steering assist force from one of the oil chambers to one of the oil chambers in accordance with the relative rotation of the input shaft and the ball screw shaft and connects the other of the oil chambers to the tank, The input shaft is supported via a bush inserted in the inner peripheral hole of the ball screw shaft, the arrangement part of the bush is communicated with the oil return passage from the control valve to the tank, and the torsion bar is provided inside the ball screw shaft. An oil passage that connects both oil chambers is provided when the piston is inserted into the peripheral hole and near the moving end. The oil passage includes a space between the circumferential groove formed on the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft, and one oil chamber and the other oil that are partitioned by this piston near the moving end. It is composed of a passage formed in the ball screw shaft so as to communicate with the chamber, and the clearance dimension between the outer circumference of the torsion bar and the inner circumference of the ball screw shaft between the space and the bush arrangement portion is A ball-screw type hydraulic power steering device that is set so that leakage of pressure oil from the space to the bush arrangement part can be regulated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1993036855U JP2607460Y2 (en) | 1993-06-11 | 1993-06-11 | Ball screw type hydraulic power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200031451A (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-24 | 주식회사 만도 | Steer-By-Wire Type Steering Apparatus |
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1993
- 1993-06-11 JP JP1993036855U patent/JP2607460Y2/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R323533 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |