JPH10181624A - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品の加工精度を上げることなく、バルブケ−
スとスリ−ブとのフリクッションを低減し、剛性を向上
し、部品相互間に生ずるガタを極力少なくして、振動や
操舵フィ−リングを向上させる簡単な構造の制御弁を有
するパワ−ステアリング装置を提供する。 【解決手段】ウォ−ムシャフトに制御弁のスリ−ブをセ
レ−ション部を介して一体的に係合させ、スリ−ブをバ
ルブケ−スの内径部とスリ−ブの段径部との間に介装さ
れスリ−ブのラジアル方向の荷重を受ける軸受およびバ
ルブケ−スとプラグとに配設されスリ−ブの鍔部を挟持
してスリ−ブのスラスト方向の荷重を受ける軸受とで回
動自由に支承し、スリ−ブの内径部に回動自由に嵌合す
るとともにプラグに設けられる軸受で回動自由に支承さ
れシ−ル部材でシ−ルされるスタブシャフト兼スプ−ル
を設け、スタブシャフト兼スプ−ルの中空軸部に嵌挿す
る可撓軸の一端をスタブシャフト兼スプ−ルに他端をス
リ−ブとに締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パワ−ステアリ
ング装置における制御弁の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の制御弁を有するパワ−ス
テアリング装置に関するものとして、例えば、特公昭５
３−３８８４８号公報の第１図に開示されたものがあ
り、これについて説明する。このパワ−ステアリング装
置は、入力部材と出力部材との間の回転変位によりポン
プから供給される圧力流体を制御してピストンを作動さ
せる制御弁を備えている。

【０００３】上記制御弁は、弁主体と弁体とからなるロ
−タリバルブで、弁主体の一端をネジ軸の筒体の端部で
閉塞するとともに、弁主体とネジ軸の筒体はピンによっ
て係合して、ネジ軸と弁主体は一体的に回転し、ネジ軸
の筒体の背面と弁筐体の鍔部との間には、スラスト荷重
を受けるスラスト軸受が設けられており、弁主体の他端
は、弁筐体にねじ込まれた蓋板に設けられてスラスト荷
重を受けるスラスト軸受を介して係合している。

【０００４】弁主体は、ネジ軸の筒体を介してスラスト
軸受で挟み付けられており、弁筐体の鍔部、スラスト軸
受、ネジ軸の筒体、弁主体、スラスト軸受及び蓋板で構
成される積層構造をしている。

【０００５】スラスト軸受は、スラストベアリング機能
しか有しないから、負荷圧が発生し、ピストンが図中左
方向あるいは右方向に移動すると、ネジ軸は、スラスト
荷重を受けるとともに、弁筐体の鍔部の内径とネジ軸外
径との間のクリアランスをラジアル方向に動いてしま
い、すりこぎ運動を生じる。

【０００６】そして、ネジ軸に係合した弁主体もネジ軸
のラジアル方向の動きに伴い、弁筐体の中で変動し、弁
体と操舵軸とは、操舵軸に圧入されて、あるクリアラン
スを保って弁体の孔に嵌合されるピンにより係合してお
り、操舵軸は、ネジ軸の内径部及び蓋板の内径部に設け
られる軸受を介して支持されつつもラジアル方向の変動
の影響を受けてしまうようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記パワ−
ステアリング装置における制御弁にあっては、弁筐体の
鍔部、スラスト軸受、ネジ軸の筒体、弁主体、スラスト
軸受及び蓋板等で構成される積層構造になっており、こ
れ等各部品の部品加工精度によっては、バルブの性能に
大きく影響してしまうため、部品の加工精度をできるだ
け上げることが必要になる。

【０００８】しかし、部品の機械加工精度を上げるのに
も限界があり、また、部品の機械加工精度を上げると高
価になってしまうため、バルブを構成する弁主体は、各
部品の加工精度のバラツキ等により、ある程度の傾きを
もって組み立てられざるを得ない。

【０００９】さらに、スラスト軸受は、スラスト荷重に
のみ対応するスラストベアリングが使用されているの
で、ピストンが負荷圧を受けて図中左方向あるいは右方
向に動くと、ネジ軸は、スラスト荷重を受けるとともに
弁筐体の鍔部内径とネジ軸外径との嵌合でのクリアラン
スが小さいと、相互に干渉して、焼き付き現象等を起こ
すので、適度なクリアランスを保つように嵌合されてい
る。

【００１０】このため、ネジ軸はラジアル方向へも動い
て、すりこぎ運動のような動をして、ネジ軸にピンで係
合されている弁主体もラジアル方向へ動いて、弁筐体の
内部で揺動して、そしてこの弁主体内に嵌合されている
弁体も、この弁主体の傾きやラジアル方向の動きの影響
を受けるので、弁体と操舵軸とを結合するため操舵軸に
挿入されたピンと係合するよう弁体に設けたピン孔は、
弁主体による弁体の傾きやラジアル方向の動きに対応で
きるように十分なクリアランスをもたせ、弁体が弁主体
の傾きやラジアル方向の動きに対して、十分追従して動
ける自由度を与えて、ピンが、弁体の動きを制限し、弁
主体と弁体の間でせりを生じたり、フリクションを増大
させて、操舵フィリングを悪化させないようにしてい
る。

【００１１】しかしながら、ピン孔とピンとの係合で十
分なクリアランス、すなわちガタ（遊び）を設けるよう
にすると、ハンドルを操舵した後、急激にハンドル戻し
操作を行ったりした場合、弁体がこのガタ内で過渡的な
動きをして、弁体を振動させて、弁体の振動による負荷
圧力に変動が生じて、制御弁が自励振動（グ−音）を誘
発してしまう恐れがあるという問題があった。

【００１２】また、弁主体のラジアル方向への動きは、
弁筐体と弁主体とのフリクションを増大させる原因とも
なり、ハンドル操作に伴って、ハンドル渋りが生じて、
操舵フィリングが悪くなり、ハンドルがふらつく等の問
題もあった。

【００１３】そこで、この発明は、部品の加工精度を上
げることなく弁筐体と弁主体とのフリクションを低減
し、剛性を向上し、部品相互間に生ずるガタを極力少な
くして、弁体の振動や操舵フィ−リングを向上させる簡
単な構造の制御弁を有するパワ−ステアリング装置を提
供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明では、ハンド
ルに連動するスタブシャフトと、このスタブシャフトと
同一軸線上に配設したウォ−ムシャフトと、スタブシャ
フトとウォ−ムシャフトとの回転変位により圧力流体を
ギャケ−ス内に設けた油圧シリンダへ給排制御する制御
弁を備えたパワ−ステアリング装置において、前記ウォ
−ムシャフトにセレ−ション部を介して一体的に係合す
る制御弁のスリ−ブと、該スリ−ブを回動自由に嵌合す
るギャケ−スに締結されるバルブケ−スと、該バルブケ
−スに螺合し締結されるプラグと、前記バルブケ−スの
内径部とスリ−ブの段径部と間に介装されスリ−ブのラ
ジアル方向の荷重を受けて回動自由に支承する軸受と、
前記バルブケ−スとプラグとに配設されスリ−ブの鍔部
を挟持してスリ−ブのスラスト方向の荷重を受けて回動
自由に支承する軸受と、前記スリ−ブの内径部に回動自
由に嵌合するとともにプラグに設けられる軸受で回動自
由に支承されシ−ル部材でシ−ルされるスタブシャフト
兼スプ−ルと、該スタブシャフト兼スプ−ルの中空軸部
に嵌挿され一端をスタブシャフト兼スプ−ルに他端をス
リ−ブとで締結する可撓軸とから構成する。

【００１５】第２の発明では、バルブケ−スに介装され
るスリ−ブ、スタブシャフト兼スプ−ル、プラグ、軸
受、シ−ル部材、可撓軸からなる制御弁部材並びにウォ
−ムシャフトとをギャケ−スに一体的に着脱可能なアッ
シイ構造にする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。この実施の形態に関わる制
御弁を有するパワ−ステアリング装置は、図１、２に示
すように、１はギャケ−スであり、ギャケ−ス１の左端
にはバルブケ−ス２が図示しない締結手段で締結されて
いる。

【００１７】バルブケ−ス２に成形した内径部２ｂに
は、プラグ３が螺着され、リングナット４で締結されよ
うになっている。

【００１８】ギャケ−ス１の内部に成形したシリンダ５
には、ボ−ルナット６がシ−ル部材７でシ−ルされて摺
動自在に嵌合しており、シリンダ５内を作動室８ａ、８
ｂに区画している。

【００１９】このボ−ルナット６の下側に成形したラッ
ク９に対してセクタシャフト１０のピニオンギャ１１を
噛み合わせるとともに、セクタシャフト１０は、図示し
ないリンク、ア−ムを介して操向車輪に連結している。

【００２０】また、ボ−ルナット６の軸心に螺設したボ
−ルねじ１２にウォ−ムシャフト１３が螺合している。

【００２１】ウォ−ムシャフト１３の左端に成形したね
じ部１３ａにスリ−ブ１４が、図３（ａ）に示すよう
に、スリ−ブ１４の端に成形したセレ−ション部１４ａ
を螺合させ、ロ−ルかしめで一体的に結合されている。

【００２２】スリ−ブ１４は、スリ−ブ１４に設けた段
径部１４ｂでバルブケ−ス２の鍔部２ａの内径部２ｄに
設けられラジアル方向の動きを規制する軸受であるラジ
アルベアリング１５と、また、スリ−ブ１４に設けた鍔
部１４ｃでスラスト方向の動きを規制するバルブケ−ス
２の内径段部２ｂに設けられた軸受であるロアベアリン
グ１６及びバルブケ−ス２に螺着したプラグ３に設けた
軸受であるアッパ−ベアリン１７とで挟まれて、回転自
由に支承される。

【００２３】スリ−ブ１４に設けた鍔部１４ｃがロアベ
アリング１６及びアッパ−ベアリン１７とでスキマなく
係合するようにバルブケ−ス２に螺着したプラグ３を回
動して、調整することがきる。

【００２４】スリ−ブ１４の軸心に設けた内径部１４ｄ
にスタブシャフト兼スプ−ル１８の段径部１８ｂが嵌合
するとともにシ−ル部材１９でシ−ルされ、スリ−ブ１
４の内径部１４ｅとスタブシャフト兼スプ−ル１８の段
径部１８ｃとの間に設けた軸受２０及びプラグ３の内径
部３ａとスタブシャフト兼スプ−ル１８の段径部１８ａ
とに設けたベアリング２１とで回動可能に支承され、シ
−ル部材２２でシ−ルされている。

【００２５】スタブシャフト兼スプ−ル１８に成形した
中空軸部１８ｄには可撓軸であるト−ションバ２３が挿
入され、ト−ションバ２３の一端はスタブシャフト兼ス
プ−ル１８に、他端はスリ−ブ１４の内径部１４ｆに連
結し、スタブシャフト兼スプ−ル１８の外方端は図示し
ないハンドルにより連繋操作されるようになっている。

【００２６】バルブケ−ス２に設けたポ−ト２ｃ、２ｄ
には図示しないポンプから圧力流体が供給されるための
管路と排出するための管路にそれぞれ接続されており、
スタブシャフト兼スプ−ル１８とスリ−ブ１４との相対
的回転変位により図示しないポンプから供給される圧力
流体を制御して、バルブケ−ス２に設けた通路２４およ
びギャケ−ス１に設けた通路２５等を介して連通し、ボ
−ルナット６を作動させるようになっている。

【００２７】前記バルブケ−ス２に装着されるスリ−ブ
１４、スタブシャフト兼スプ−ル１８、プラグ３、軸受
１５、１６、１７、シ−ル部材１９、２２からなる制御
弁部材並びにウォ−ムシャフト１３とをギャケ−ス１に
一体的に着脱可能なアッシイ構造にしてある。

【００２８】次にその作用について説明する。図示しな
いハンドルを操作して、ハンドルを回転させると、ハン
ドルに締結されたスタブシャフト兼スプ−ル１８とスリ
−ブ１４とがト−ションバ２３を介して相対回転をし、
この回転変位により図示しないポンプから供給される圧
力流体をポ−ト２ｃから通路２４、２５を介してボ−ル
ナット６によって区画されたシリンダ５内の作動室８ａ
あるいは８ｂの一方に導入され、ボ−ルナット６を一方
向に付勢する。

【００２９】ボ−ルナット６が一方向に付勢されると、
ボ−ルナット６の下側に成形したラック９とセクタシャ
フト１０のピニオンギャ１１とか噛み合って、セクタシ
ャフト１０は、図示しないア−ム、リンクを介して操向
車輪に操舵出力を伝達せる。

【００３０】一方、ボ−ルナット６の軸心に螺設したボ
−ルねじ１２に螺合したウォ−ムシャフト１３が回動
し、ウォ−ムシャフト１３の回動に伴いスリ−ブ１４も
一体に回動する。

【００３１】スリ−ブ１４は、ハンドル操作後、ハンド
ルの回動によるスタブシャフト兼スプ−ル１８とスリ−
ブ１４との回転変位を順次減少するようにト−ションバ
２３とともに回動して、ハンドルの操舵角になるように
回動する。

【００３２】車輪が所定の操舵角になり、スタブシャフ
ト兼スプ−ル１８とスリ−ブ１４との回転変位がなくな
ると、ボ−ルナット６により区画された作動室８ａある
いは８ｂにはポンプから圧力流体が供給されなくなり、
ボ−ルナット６は移動を停止する。

【００３３】このように、操舵中、スリ−ブ１４がウォ
−ムシャフト１３を介して受けるスラスト方向のスラス
ト荷重に対しては、スリ−ブ１４に設けた鍔部１４ｃで
バルブケ−ス２に設けられたロアベアリング１６及びバ
ルブケ−ス２に螺着したプラグ３に設けたアッパ−ベア
リン１７とで、また、ラジアル方向の動きに対しては、
スリ−ブ１４に設けた段径部１４ｂでバルブケ−ス２の
鍔部２ａの内径部２ｄに設けられたラジアルベアリング
１５で受けるようになっており、しかも、スリ−ブ１４
は、ウォ−ムシャフト１３に設けたねじ部１３ａにスリ
−ブ１４の端に成形したセレ−ション部１４ａを嵌挿
し、ロ−ルかしめで一体的に結合したので、前記従来例
の如く、複雑な積層構造になっておらず、スリ−ブ１４
とウォ−ムシャフト１３及びスタブシャフト１８とスプ
−ル１８とをピン等を介して係合せずに一体的に結合さ
せたので、スリ−ブ１４とウォ−ムシャフト１３及びス
タブシャフト１８とスプ−ル１８とを係合するためにガ
タ（遊び）を設ける必要がなくなり、ハンドルを操舵し
た後、急激にハンドル戻し操作を行ったりした場合で
も、スプ−ル１８がガタで過渡的な動きをすることもな
く、振動もせず、スプ−ル１８の振動による負荷圧力に
変動も生じず、制御弁が自励振動（グ−音）を誘発する
ことがない。

【００３４】また、スリ−ブ１４のラジアル方向への動
きは、バルブケ−スの内径部２ｄに設けたラジアルベア
リグ１５で規制しており、バルブケ−ス２とスリ−ブ１
４とのせりや摺動フリクションを増大させることがなく
なり、ハンドル操作に伴って、ハンドル渋りや、操舵フ
ィリングの悪化、ハンドルのふらつき等のないパワ−ス
テアリング装置を提供することができる。

【００３５】さらに、バルブケ−ス２に装着されるスリ
−ブ１４、スタブシャフト兼スプ−ル１８、プラグ３、
軸受１５、１６、１７、シ−ル部材１９、２２からなる
制御弁部材並びにウォ−ムシャフト１３とをギャケ−ス
１に一体的に着脱可能なアッシイ構造にしたので、組み
付け調整が簡単になり、組み付け調整工数を削減でき、
コストダウンが図れる。

【００３６】

【発明の効果】第１の発明によれば、ウォ−ムシャフト
に制御弁のスリ−ブをセレ−ション部を介して一体的に
係合させ、スリ−ブをバルブケ−スの内径部とスリ−ブ
の段径部と間に介装されスリ−ブのラジアル方向の荷重
に受ける軸受及びバルブケ−スとプラグとに配設されス
リ−ブの鍔部を挟持してスリ−ブのスラスト方向の荷重
を受ける軸受とで回動自由に支承し、スリ−ブの内径部
に回動自由に嵌合するとともにプラグに設けられる軸受
で回動自由に支承されシ−ル部材でシ−ルされるスタブ
シャフト兼スプ−ルを設け、スタブシャフト兼スプ−ル
の中空軸部に一端をスタブシャフト兼スプ−ル他端をス
リ−ブと締結するト−ションバを嵌挿させたので、前記
従来例の如く、複雑な積層構造になっておらず、部品の
機械加工精度を必要以上にあげることもなく、また、ス
リ−ブとウォ−ムシャフト及びスタブシャフトとスプ−
ルとをピン等を介して係合せずに一体的に結合させたの
で、スリ−ブとウォ−ムシャフト及びスタブシャフトと
スプ−ルとを係合するためにガタ（遊び）を設ける必要
がなくなり、ハンドルを操舵した後、急激にハンドル戻
し操作を行ったりした場合でも、スプ−ルがガタで過渡
的な動きをすることもなく、振動もせず、スプ−ルの振
動による負荷圧力に変動も生じす、制御弁が自励振動
（グ−音）を誘発することがなく、さらに、スリ−ブの
ラジアル方向への動きに対しては、バルブケ−スの内径
部に設けたラジアルベアリグで規制しており、バルブケ
−スとスリ−ブとの摺動フリクションを増大させること
がなくなり、ハンドル操作に伴って、ハンドル渋りや、
操舵フィリングの悪化、ハンドルのふらつき等のないパ
ワ−ステアリング装置を提供することができる。

【００３７】第２の発明によれば、バルブケ−スに介装
されるスリ−ブ、スタブシャフト兼スプ−ル、プラグ、
軸受、シ−ル部材、可撓軸からなる制御弁部材並びにウ
ォ−ムシャフトとをギャケ−スへ一体的に着脱可能なア
ッシイ構造にしたので、組み立て調整が簡単となり、組
み立て調整工数を削減でき、コストダウンが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態例を示すパワ−ステアリ
グ装置の縦断面図である。

【図２】同じく図１におけるＡ部の拡大断面図である。

【図３】（ａ） 同じく図２におけるスリ−ブの半断面
図である。 （ｂ） 同じく図２におけるスタブシャフト兼スプ−ル
の半断面図である。

【符号の説明】

１ ギャケ−ス ２ バルブケ−ス ２ａ 鍔部 ２ｂ、２ｃ、２ｄ 内径部 ３ プラグ ３ａ 内径部 ４ リングナット ５ シリンダ ６ ボ−ルナット ７ シ−ル部材 ８ａ、８ｂ 作動室 ９ ラック １０ セクタシャフト １１ ピニオンギャ １２ ボ−ルねじ １３ ウォ−ムシャフト １３ａ ねじ部 １４ スリ−ブ １４ａ セレ−ション部 １４ｂ 段径部 １４ｃ 鍔部 １４ｄ、１４ｅ、１４ｆ 内径部 １５ ラジアルベアリング １６ ロア−ベアリング １７ アッパ−ベアリング １８ スタブシャフト兼スプ−ル １８ａ、１８ｂ、１８ｃ 段径部 １８ｄ 中空軸部 １９ シ−ル部材 ２０ 軸受 ２１ ベアリング ２２ シ−ル部材 ２３ ト−ションバ ２４ 通路 ２５ 通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドルに連動するスタブシャフトと、こ
   のスタブシャフトと同一軸線上に配設したウォ−ムシャ
   フトと、スタブシャフトとウォ−ムシャフトとの回転変
   位により圧力流体をギャケ−ス内に設けた油圧シリンダ
   へ給排制御する制御弁を備えたパワ−ステアリング装置
   において、前記ウォ−ムシャフトにセレ−ション部を介
   して一体的に係合する制御弁のスリ−ブと、該スリ−ブ
   を回動自由に嵌合するギャケ−スに締結されるバルブケ
   −スと、該バルブケ−スに螺合し締結されるプラグと、
   バルブケ−スの内径部とスリ−ブの段径部と間に介装さ
   れスリ−ブのラジアル方向の荷重を受けて回動自由に支
   承する軸受と、前記バルブケ−スとプラグとに配設され
   スリ−ブの鍔部を挟持してスリ−ブのスラスト方向の荷
   重を受けて回動自由に支承する軸受と、前記スリ−ブの
   内径部に回動自由に嵌合するとともにプラグに設けられ
   る軸受で回動自由に支承されシ−ル部材でシ−ルされる
   スタブシャフト兼スプ−ルと、該スタブシャフト兼スプ
   −ルの中空軸部に嵌挿され一端をスタブシャフト兼スプ
   −ルに他端をスリ−ブとで締結する可撓軸とから構成し
   たことを特徴するパワ−ステアリング装置。
2. 【請求項２】前記バルブケ−スに介装されるスリ−ブ、
   スタブシャフト兼スプ−ル、プラグ、軸受、シ−ル部
   材、可撓軸からなる制御弁部材並びにウォ−ムシャフト
   とをギャケ−スに一体的に着脱可能なアッシイ構造にし
   たことを特徴とする請求項１に記載のパワ−ステアリン
   グ装置。