JPH0446791B2 - - Google Patents
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- JPH0446791B2 JPH0446791B2 JP58031975A JP3197583A JPH0446791B2 JP H0446791 B2 JPH0446791 B2 JP H0446791B2 JP 58031975 A JP58031975 A JP 58031975A JP 3197583 A JP3197583 A JP 3197583A JP H0446791 B2 JPH0446791 B2 JP H0446791B2
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- pinion shaft
- oil
- valve plate
- shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
- B62D5/083—Rotary valves
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プレート方式の弁機構を備えた動力
操向装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering device equipped with a plate-type valve mechanism.
従来から、ロータリ方式やスプール方式の弁機
構を備えた動力操向装置が広く使用されている
が、これらは弁機構自体が複雑でかつ比較的長大
となるばかりでなく、弁機構が高精度の寸法を要
するため高価となる欠点がある。 Conventionally, power steering devices equipped with rotary type or spool type valve mechanisms have been widely used, but these valve mechanisms themselves are not only complex and relatively long, but also require high precision valve mechanisms. It has the disadvantage of being expensive due to the size required.
そこで、本件出願人は、弁機構の構成の簡素
化、小型化を図つた、従来のロータリ方式やスプ
ール方式の弁機構とは全く異なる、新規なプレー
ト方式の弁機構を備えた動力操向装置を提案して
いる。 Therefore, the applicant has proposed a power steering system equipped with a new plate-type valve mechanism, which is completely different from conventional rotary-type or spool-type valve mechanisms, with the aim of simplifying and downsizing the valve mechanism configuration. is proposed.
ところで、このようなプレート方式の弁機構を
備えた動力操向装置は、スタブシヤフトと一体的
に回動操作されるバルブプレートの摺接面と、こ
の摺接面が相対摺接されるピニオンシヤフトの端
面との間に、特殊な形状をした、作動油の油路切
換機構部を形成する一方、シリンダ内をピストン
によつて隔成された二つの作動室と供給孔及び排
出孔との間に作動油が給排される複数の油路を、
その一端が前記油路切換機構部に開口するように
ピニオンシヤフトに形成して構成されており、前
記バルブプレートを回動操作して前記油路切換機
構部の開口面積を変えることにより、前記二つの
作動室に作動油を給排するようにしている。した
がつて、このような構成の動力操向装置において
は、油路切換機構部の形状は、作動油の流動量を
適正に制御しなければならないという特性上、高
い寸法精度をもつて加工される必要がある。 By the way, a power steering device equipped with such a plate-type valve mechanism has a sliding surface of a valve plate that is rotated integrally with a stub shaft, and a pinion shaft that is in relative sliding contact with this sliding surface. A hydraulic oil passage switching mechanism with a special shape is formed between the end face of the cylinder and the supply hole and the discharge hole. multiple oil passages through which hydraulic oil is supplied and discharged,
The pinion shaft is configured such that one end thereof opens into the oil passage switching mechanism, and the opening area of the oil passage switching mechanism is changed by rotating the valve plate. Hydraulic oil is supplied to and discharged from two working chambers. Therefore, in a power steering device having such a configuration, the shape of the oil passage switching mechanism must be machined with high dimensional accuracy because the flow rate of hydraulic oil must be appropriately controlled. It is necessary to
従来、このような必要性から、放電加工方法や
精密鍛造方法等によつて、前記油路切換機構部を
高精度に成形するようにしている。 Conventionally, due to such a need, the oil passage switching mechanism section has been molded with high precision by an electric discharge machining method, a precision forging method, or the like.
ところが、放電加工方法では、加工費が高価と
なり、また精密鍛造方法では、寸法精度の管理等
が困難となる欠点があつた。 However, the electrical discharge machining method has the disadvantage that machining costs are high, and the precision forging method has the drawback that it is difficult to manage dimensional accuracy.
本発明は、このような従来の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、ピニオンシヤフトの、バルブプ
レートが摺接される端面側において油路切換機構
部を構成する第1,第2の各油路を円形形状をも
つて開口することにより、安価な加工、例えばド
リル加工、エンドミル加工等によつて第1,第2
の各油路を形成できるようにした動力操向装置を
提案しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional drawbacks, and provides first and second oil passages constituting an oil passage switching mechanism section on the end surface side of the pinion shaft where the valve plate slides. By opening the hole in a circular shape, the first and second holes can be formed by an inexpensive process such as drilling or end milling.
This paper attempts to propose a power steering device that can form each of the oil passages.
以下本発明の実施例を図面と共に詳述する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1は本発明の実施例を示す動力操向装置の要
部断面図である。即ち、本発明に係る動力操向装
置は、ピストン1によつてシリンダ2内を第1作
動室3と第2作動室4の二つに隔成してなり(第
2図参照)、前記ピストン1には、図外の操縦リ
ンクを駆動するラツク1aが設けられている。5
は前記ラツク1aと噛合するピニオン5aを一端
に有し、他端を前記シリンダ2外に突出されたピ
ニオンシヤフト、6はピニオンシヤフト5をシリ
ンダ2に対して耐液封止下に囲繞収容しているハ
ウジングであり、該ハウジング6には、作動油の
供給孔7と排出孔8が設けられていて、これら供
給孔7、排出孔8を介して作動油を前記第1,第
2の各作動室3,4に選択的に給排して、前記ピ
ストン1に設けたラツク1aの操舵動作を助勢す
るようになつている。 The first is a sectional view of a main part of a power steering device showing an embodiment of the present invention. That is, in the power steering device according to the present invention, the interior of the cylinder 2 is divided into two, a first working chamber 3 and a second working chamber 4, by the piston 1 (see FIG. 2), and the piston 1 is provided with a rack 1a for driving a control link (not shown). 5
6 has a pinion 5a that meshes with the rack 1a at one end, and a pinion shaft protruding from the cylinder 2 at the other end; The housing 6 is provided with a supply hole 7 and a discharge hole 8 for hydraulic oil, and the hydraulic oil is supplied to each of the first and second actuators through the supply hole 7 and the discharge hole 8. The air is selectively supplied to and discharged from the chambers 3 and 4 to assist the steering operation of the rack 1a provided on the piston 1.
前記ピニオンシヤフト5は、前記シリンダ2お
よびハウジング6に軸受9,10を介して回動可
能に支承されている。また、このピニオンシヤフ
ト5の一端側頭部5bには、第3図a及び第4図
に示す如く、軸受孔5cと、後述するスタブシヤ
フト13のフランジ13aを挿入する半径方向の
長溝5dが設けられている。さらに、該頭部5b
の他端側端面5b′には、少なくとも一つ(本実施
例では二つの供給通路5e,5eと、少なくとも
1組(本実施例では二つの供給通路5e,5eに
それぞれ対応して2組)の第1,第2の各油路5
f,5gとが開口して形成されている。この第
1,第2の各油路5f,5gは、前記供給通路5
e,5eの一つを挾んだ円周方向位置にそれぞれ
配設されている。また、この各油路5f,5g
の、ピニオンシヤフト5の他端側端面5b′におけ
る形状は、ドリル加工やエンドミル加工等の、安
価な加工方法で加工できるように、円形形状とな
つている(第3図a及び第4図参照)。なお、こ
の実施例では、この第1,第2の各油路5f,5
gは、所定の直径を有する小円孔部5f1,5g1
と、これらよりも大形の大円孔部5f2,5g2とか
ら構成されている。 The pinion shaft 5 is rotatably supported by the cylinder 2 and housing 6 via bearings 9 and 10. Further, as shown in FIGS. 3a and 4, the head portion 5b at one end of the pinion shaft 5 is provided with a bearing hole 5c and a radial long groove 5d into which a flange 13a of the stub shaft 13, which will be described later, is inserted. It is being Furthermore, the head 5b
On the other end side end surface 5b', at least one (in this embodiment, two supply passages 5e, 5e) and at least one set (in this embodiment, two sets corresponding to two supply passages 5e, 5e) are provided. The first and second oil passages 5 of
f and 5g are open. The first and second oil passages 5f and 5g are connected to the supply passage 5.
They are respectively disposed at positions in the circumferential direction sandwiching one of the elements 5e and 5e. In addition, each oil passage 5f, 5g
The shape of the other end side end surface 5b' of the pinion shaft 5 is circular so that it can be processed by an inexpensive processing method such as drilling or end milling (see Figures 3a and 4). ). In addition, in this embodiment, the first and second oil passages 5f, 5
g are small circular holes 5f 1 and 5g 1 having a predetermined diameter;
and large circular hole portions 5f 2 and 5g 2 that are larger than these.
これら各油路5f,5gのうち、一方の第1油
路5fは、ピニオンシヤフト5とハウジング6の
内周面との間に形成した環状空〓室11,ピニオ
ンシヤフト5を回転自在に軸支する軸受10を介
し、さらにシリンダ2内に形成された通路2aを
それぞれ介して第1作動室3と連通しており、他
方のト第2油路5gは、第2作動室4に直接連通
している。また、二つの供給通路5e,5eは、
一端をピニオンシヤフト5の外周面に開口して、
ハウジング6の内周面に形成した環状溝部12を
介して前記供給孔7と連通している。なお、5h
…は後述するカラープレート19を連結するため
のねじ孔、5iは同じくカラープレート19の位
置決めピン穴である。 Of these oil passages 5f and 5g, one first oil passage 5f supports an annular cavity 11 formed between the pinion shaft 5 and the inner circumferential surface of the housing 6, and rotatably supports the pinion shaft 5. It communicates with the first working chamber 3 through a bearing 10 and a passage 2a formed in the cylinder 2, and the other second oil passage 5g directly communicates with the second working chamber 4. ing. Moreover, the two supply passages 5e, 5e are
One end is opened on the outer peripheral surface of the pinion shaft 5,
The housing 6 communicates with the supply hole 7 through an annular groove 12 formed on the inner circumferential surface thereof. In addition, 5 hours
... is a screw hole for connecting a color plate 19, which will be described later, and 5i is a positioning pin hole of the color plate 19.
13は一端を図外の操舵輪に連結されるスタブ
シヤフトで、該スタブシヤフト13は、前記ピニ
オンシヤフト5の軸受孔5c、及び前記ハウジン
グ6の端部に取り付けられた軸受14により回動
自在に支承されていると共に、可捩性を有するト
ーシヨンバー15を介して前記ピニオンシヤフト
5に連結されている。16a,16bは前記トー
シヨンバー15の両端をそれぞれに固定するピ
ン、17はスタブシヤフト13を封止する軸封シ
ールである。また、スタブシヤフト13には、少
なくとも一つの半径方向フランジ13aが設けら
れ、前記ピニオンシヤフト5の長溝5d内に所望
の回転方向〓間をもつて遊嵌されている。従つ
て、例えばポンプ等の故障等により前記作動室
3,4に作動油が供給されない場合にあつても、
操舵輪の回転力を僅かな遊び角度をもつてピニオ
ンシヤフト5に伝達し、所謂通常のマニユアル操
作が可能となつている。さらに、スタブシヤフト
13には、このスタブシヤフトと後述するバルブ
プレート18とを一体回動可能に連結する駆動ピ
ン13bが半径方向に植設されている。 A stub shaft 13 has one end connected to a steering wheel (not shown), and the stub shaft 13 is rotatable by a bearing hole 5c of the pinion shaft 5 and a bearing 14 attached to an end of the housing 6. It is supported and connected to the pinion shaft 5 via a torsion bar 15 having flexibility. 16a and 16b are pins that respectively fix both ends of the torsion bar 15, and 17 is a shaft seal that seals the stub shaft 13. The stub shaft 13 is also provided with at least one radial flange 13a, which is loosely fitted into the long groove 5d of the pinion shaft 5 with a desired rotational direction. Therefore, even if hydraulic oil is not supplied to the working chambers 3 and 4 due to a failure of the pump or the like,
The rotational force of the steering wheel is transmitted to the pinion shaft 5 with a slight play angle, allowing so-called normal manual operation. Furthermore, a driving pin 13b is implanted in the radial direction of the stub shaft 13 to connect the stub shaft and a valve plate 18, which will be described later, so as to be integrally rotatable.
前記ピニオンシヤフト5の頭部5bの他端側端
面5b′側には、前記スタブシヤフト13の駆動ピ
ン13bによりこのスタブシヤフト13と一体回
動されるバルブプレート18が摺接配置されてお
り、このバルブプレート18には、第3図b及び
第5図に示すように、前記スタブシヤフト13を
遊嵌する中心孔18a及び駆動ピン13bが挿入
係合される係合溝18bが形成されている。ま
た、前記ピニオンシヤフト頭部5bの他端側端面
5b′に摺接する摺接面18cには、前記ピニオン
シヤフト5に形成した供給通路5eのうちの一つ
と、少なくとも1組の第1,第2の各油路5f,
5gのそれぞれ一部とを連通する、外周に開放し
ない第1凹部18dと、この第1凹部18dの円
周方向両側にそれぞれ配設され、前記ピニオンシ
ヤフト5の少なくとも1組の第1,第2の各油路
5f,5gの一部にそれぞれ連通して外周に開放
する第2,第3の各凹部18e,18fとが形成
されている。なお、この実施例では、この第1,
第2の各凹部18d,18eの間、及び第1,第
3の各凹部18d,18fの間には、第1,第2
の各油路5f,5gを構成する大円孔部5f2,5
g2よりも少なくとも小形の円形部18i,18j
が形成されている。 A valve plate 18, which is rotated integrally with the stub shaft 13 by the drive pin 13b of the stub shaft 13, is disposed in sliding contact with the other end surface 5b' of the head 5b of the pinion shaft 5. As shown in FIGS. 3b and 5, the valve plate 18 is formed with a center hole 18a into which the stub shaft 13 is loosely fitted, and an engagement groove 18b into which the drive pin 13b is inserted and engaged. Further, a sliding surface 18c that is in sliding contact with the other end side end surface 5b' of the pinion shaft head 5b is provided with one of the supply passages 5e formed in the pinion shaft 5 and at least one set of first and second supply passages 5e. each oil passage 5f,
A first recess 18d that is not open to the outer periphery and communicates with a part of each pinion shaft 5, and at least one set of first and second recesses disposed on both sides of the first recess 18d in the circumferential direction. Second and third recesses 18e and 18f are formed in portions of the oil passages 5f and 5g, respectively, and are open to the outer periphery. Note that in this embodiment, the first,
Between each of the second recesses 18d and 18e and between each of the first and third recesses 18d and 18f, there are
Large circular hole portions 5f 2 , 5 constituting each oil passage 5f, 5g
Circular parts 18i, 18j at least smaller than g 2
is formed.
前記第1凹部18dは、第5図に示す如く、前
記第1油路5f及び第2油路5gの各大円孔部5
f2,5g2の直径幅1と略等しい半径方向幅2を
有し、かつ、前記各大円孔部5f2,5g2と略同心
位置に形成された幅広の幅広扇状凹部18d1と、
該幅広扇状凹部18d1に連続し、その半径方向幅
2よりも小さい半径方向幅3を有する幅狭の幅
狭扇状凹部18d2とからなつていて、第6図aに
示すバルブプレート18を回動しなり標準位置の
状態において、第1油路5fに対する幅狭扇状凹
部18d2の開口面積X1よりも、第2油路5gに
対する幅広扇状凹部18d1の開口面積Y1の方が
大きな開口面積をもつて、第1凹部18dと第
1,第2の各油路5f,5gとは一部分連通され
ている。このように開口面積X1,Y1に差異をも
たせたのは、シリンダ2内におけるピストン1に
かかる有効受圧面積が第1作動室3側と第2作動
室4側とでは、ラツク1aの断面積分だけ第1作
動室3側よりも第2作動室4側の方が小さくなる
ので、第1油路5fに対するる幅狭扇状凹部18
d2の開口面積X1よりも、第2油路5gに対する
幅広扇状凹部18d1の開口面積Y1の方を大きく
することこより、前者から第1作動室3に導かれ
る作動油の圧力よりも、後者から第2作動室4に
導かれる作動油の圧力の方を高め、これらの圧力
差で前記有効受圧面積の差を相殺してラツク1a
の左右方向の操舵助勢力を同一にするようにする
ためである。 As shown in FIG. 5, the first concave portion 18d is located in each large circular hole portion 5 of the first oil passage 5f and the second oil passage 5g.
a wide fan-shaped recess 18d 1 having a radial width 2 approximately equal to the diameter width 1 of f 2 and 5g 2 and formed approximately concentrically with each of the large circular holes 5f 2 and 5g 2 ;
Continuing with the wide fan-shaped recess 18d1 , its radial width
When the valve plate 18 shown in FIG . 6a is rotated and is in the standard position, the first oil passage 5f is The opening area Y 1 of the wide fan-shaped recess 18d 1 for the second oil passage 5g has a larger opening area than the opening area X 1 of the narrow fan-shaped recess 18d 2 for the second oil passage 5g. Part of the oil passages 5f and 5g of No. 2 are in communication with each other. The reason why the opening areas X 1 and Y 1 are different in this way is that the effective pressure receiving area applied to the piston 1 in the cylinder 2 is different from the cross section of the rack 1a between the first working chamber 3 side and the second working chamber 4 side. Since the integral is smaller on the second working chamber 4 side than on the first working chamber 3 side, the narrow fan-shaped recess 18 with respect to the first oil passage 5f
By making the opening area Y 1 of the wide fan-shaped recess 18d 1 for the second oil passage 5g larger than the opening area X 1 of the opening d 2 , the pressure of the hydraulic oil guided from the former to the first working chamber 3 is lower. , the pressure of the hydraulic oil guided from the latter to the second working chamber 4 is increased, and the difference in the effective pressure receiving area is canceled out by the difference in these pressures.
This is to make the steering assist force in the left and right directions the same.
また同様の理由により、第2凹部18eの幅広
扇状凹部18e1の半径方向幅4は、前記第1油
路5fの大円孔部5f2の直径幅1と略等しく、
また逆に、第3凹部18fの幅狭扇状凹部18f1
の半径方向5は前記第2油路5gの大円孔部5
g2の直径幅1よりも小さく形成されている。 Further, for the same reason, the radial width 4 of the wide fan-shaped recess 18e 1 of the second recess 18e is approximately equal to the diameter width 1 of the large circular hole 5f 2 of the first oil passage 5f.
Conversely, the narrow fan-shaped recess 18f 1 of the third recess 18f
The radial direction 5 is the large circular hole 5 of the second oil passage 5g.
It is formed smaller than the diameter width 1 of g 2 .
なお、この実施例では、第4図に示すように、
大円孔部5f2,5g2と小円孔部5f1,5g1との間
には、環状の段部5f3,5g3が形成されている
が、この段部5f3,5g3は、作動油の理想的な油
圧特性に近づけるために形成されたものである。
すなわち、第7図に示すように、通常走行時にお
ける作動油の理想的な油圧特性は、同図中aで示
すように、トーシヨンバー17の捩り角度に対応
して所定の傾斜角度をもつて直線的に油圧が高く
なるのが望ましい。ところが、第8図aに示すよ
うに、作動油の油圧特性は、バルブプレート18
に形成された円形部18i,18jと第1または
第2の油路5f,5gとの間の最狭部分Sの開口
面積の大小で決まり、開口面積が大のときは、油
圧は低く、逆に開口面積が小のときは、油圧は高
くなる。したがつて、第8図中aに示すように、
第1または第2の油路5f,5gに段部が形成さ
れていない場合には、バルブプレート18を同図
中矢印A方向に徐々にS1からS2,S3…と移動して
も、その移動量に対応してその開口面積はほとん
ど変わらず、円形部18i,18jの外周面18
i1,18j1が第1または第2の油路5f,5gの
大円孔部5f2,5g2の内周面に接近した時点か
ら、その開口面積は急激に小さくなる。そのた
め、第7図中bで示すように、トーシヨンバー1
7の捩り角度が大きくなつても、油圧はほとんど
高くならず、トーシヨンバー17の最大捩り角度
付近で油圧が急激に高くなるような非理想的油圧
特性しか得ることができない。これに対し、本実
施例のように、第8図bに示すように、第1ある
いは第2の油路5f,5gに段部5f3,5g3が形
成されている場合には、バルブプレート18を同
図中矢印A方向に移動すると、段部5f3,5g3に
円形部18i,18jが接近した地点から最狭部
分Sの開口面積は急激に狭くなり、その後開口面
積はほぼ同一のまま維持される。したがつて、第
7図中Cで示すように、トーシヨンバーの捩り角
度に対応して理論上は急激に高くなる油圧特性を
得ることができ、したがつて、第7図中dで示す
ように、理想的な油圧特性aに近い、実際上の油
圧特性を得ることができる。 In addition, in this example, as shown in FIG.
Annular step portions 5f 3 , 5g 3 are formed between the large circular hole portions 5f 2 , 5g 2 and the small circular hole portions 5f 1 , 5g 1 . , was formed to approximate the ideal hydraulic characteristics of hydraulic fluid.
That is, as shown in FIG. 7, the ideal hydraulic characteristics of the hydraulic fluid during normal running are a straight line with a predetermined inclination angle corresponding to the torsion angle of the torsion bar 17, as shown by a in the figure. It is desirable for the oil pressure to be high. However, as shown in FIG. 8a, the hydraulic characteristics of the hydraulic fluid differ from the valve plate 18.
It is determined by the size of the opening area of the narrowest part S between the circular parts 18i, 18j formed in the circular parts 18i, 18j and the first or second oil passage 5f, 5g. When the opening area is small, the oil pressure will be high. Therefore, as shown in a in Figure 8,
If a stepped portion is not formed in the first or second oil passage 5f, 5g, even if the valve plate 18 is gradually moved in the direction of arrow A in the figure from S1 to S2 , S3 ... , the opening area hardly changes corresponding to the amount of movement, and the outer circumferential surface 18 of the circular parts 18i, 18j
From the time when i 1 , 18j 1 approaches the inner circumferential surface of the large circular hole portions 5f 2 , 5g 2 of the first or second oil passages 5f, 5g , the opening area thereof rapidly decreases. Therefore, as shown by b in Fig. 7, the torsion bar 1
Even if the torsion angle of the torsion bar 17 increases, the oil pressure hardly increases, and only non-ideal oil pressure characteristics can be obtained in which the oil pressure suddenly increases near the maximum torsion angle of the torsion bar 17. On the other hand , as in this embodiment, as shown in FIG . 18 in the direction of arrow A in the same figure, the opening area of the narrowest part S rapidly becomes narrower from the point where the circular parts 18i, 18j approach the step parts 5f 3 , 5g 3 , and then the opening area remains almost the same. will be maintained. Therefore, as shown by C in FIG. 7, it is theoretically possible to obtain hydraulic characteristics that increase rapidly in response to the torsion angle of the torsion bar, and therefore, as shown by d in FIG. , it is possible to obtain actual hydraulic characteristics that are close to the ideal hydraulic characteristics a.
19は環状のカラープレートで、このカラープ
レート19には、第3図Cに示す如く、片側面に
放射方向に設けられた複数個の溝19a,ボルト
挿通孔19b…、及び位置決めピン孔19cが形
成されている。また、このカラープレート19
は、これの内周部に前記バルブプレート18及び
このバルブプレート18の円滑な回動を司る軸受
20を収容した状態で、それらの収容内部を軸方
向に閉塞するシヤツトプレート21と共に前記ピ
ニオンシヤフト5に固定されている。22…はこ
れらカラープレート19及びシヤツトプレート2
1をピニオンシヤフト5に固定するボルト、23
はカラープレート19とピニオンシヤフト5との
位置決めピンである。 Reference numeral 19 denotes an annular collar plate, and as shown in FIG. It is formed. Also, this color plate 19
The valve plate 18 and the bearing 20 that controls the smooth rotation of the valve plate 18 are housed in the inner circumference of the pinion shaft, and the shaft plate 21 axially closes the inside of the valve plate 18. It is fixed at 5. 22... are these color plates 19 and shaft plates 2
Bolt 23 for fixing 1 to the pinion shaft 5
is a positioning pin between the collar plate 19 and the pinion shaft 5.
なお、前記カラープレート19及びシヤツトプ
レート21の外周とハウジング6の内周との間に
は、排出孔8と連通する環状室24が形成されて
いる。また、シヤツトプレート21とハウジング
6との間には、シム25を介してスラスト軸受2
6が配設されている。 An annular chamber 24 communicating with the discharge hole 8 is formed between the outer periphery of the collar plate 19 and the shaft plate 21 and the inner periphery of the housing 6. Further, a thrust bearing 2 is connected between the shaft plate 21 and the housing 6 via a shim 25.
6 are arranged.
次に、以上のような構成を有する本発明に係る
動力操向装置の作用について説明する。 Next, the operation of the power steering device according to the present invention having the above configuration will be explained.
まず、図示外の操舵輪を回動しない、標準位置
の状態の場合について説明すると、この場合には
スタブシヤフト13及びこれに駆動ピン13bに
より連結されたバルブプレート18は、回動せ
ず、したがつてピニオンシヤフト5に形成した第
1,第2の各油路5f,5gとバルブプレート1
8の第1,第2,第3の各凹部18d,18e,
18fとの相対位置関係は、第6図aに示すよう
な位置関係となる。したがつて、図示外のポンプ
から供給される作動油は、供給孔7から、順次ハ
ウジング6の内周面に形成した環状室12、この
環状室12に一端が開口しているピニオンシヤフ
ト5の供給通路5e,5e、この各供給通路5
e,5eの他端が開口しているバルブプレート1
8の第1凹部18dを通つてこの第1凹部18d
とその両側端部において開口連通しているピニオ
ンシヤフト5に形成された第1及び第2の各油路
5f,5gに至る。これら各第1及び第2の各油
路5f,5gは、シリンダ2内の第1,第2の各
作動室3,4と連通しているので、第1及び第2
の各油路5f,5gに至つた作動油は、各作動室
3,4内に流入しようとするが、前記第1及び第
2の各油路5f,5gの一部は、同時にバルブプ
レート18に形成した第2凹部18e及び第3凹
部18fの双方に開口連通しているのでこれら第
2,第3の各凹部18e,18fから、カラープ
レート19に形成した溝19aを通つて、このカ
ラープレート19の外周面とハウジング6の内周
面との間に形成した環状室24に至る。したがつ
て、作動油はこの環状室24と連通している排出
孔8から図示外のタンク室に排出される。このた
め、第1,第2の各作動室3,4間には、油圧差
は生じない。したがつて、シリンダ2内のピスト
ン1は、軸方向に移動しない。 First, a description will be given of the case where the steering wheel (not shown) does not rotate and is in the standard position. In this case, the stub shaft 13 and the valve plate 18 connected thereto by the drive pin 13b do not rotate and are The first and second oil passages 5f and 5g formed in the pinion shaft 5 and the valve plate 1
8 first, second, and third recesses 18d, 18e,
The relative positional relationship with 18f is as shown in FIG. 6a. Therefore, the hydraulic oil supplied from a pump (not shown) is sequentially supplied from the supply hole 7 to the annular chamber 12 formed on the inner peripheral surface of the housing 6, and then to the pinion shaft 5 whose one end is open to the annular chamber 12. Supply passages 5e, 5e, each supply passage 5
Valve plate 1 whose other ends e and 5e are open
This first recess 18d passes through the first recess 18d of No.8.
and first and second oil passages 5f and 5g formed in the pinion shaft 5 which are in open communication with each other at both ends thereof. These first and second oil passages 5f and 5g communicate with the first and second working chambers 3 and 4 in the cylinder 2, so
The hydraulic oil that has reached each of the oil passages 5f and 5g attempts to flow into each of the working chambers 3 and 4, but a portion of each of the first and second oil passages 5f and 5g simultaneously flows into the valve plate 18. Since the openings are in communication with both the second and third recesses 18e and 18f formed in the color plate 19, the color plate The annular chamber 24 is formed between the outer circumferential surface of the housing 19 and the inner circumferential surface of the housing 6 . Therefore, the hydraulic oil is discharged from the discharge hole 8 communicating with the annular chamber 24 to a tank chamber (not shown). Therefore, no oil pressure difference occurs between the first and second working chambers 3 and 4. Therefore, the piston 1 within the cylinder 2 does not move in the axial direction.
一方、図示外の操舵輪を回動操作してスタブシ
ヤフト13を時計方向または反時計方向に回動さ
せると、トーシヨンバー15を介して前記スタブ
シヤフト13に連結されているピニオンシヤフト
5も回動しようとするが、スタブシヤフト13の
回動初期状態にあつては、ラツク1aが、それに
連結されている操縦リンクを介して車輪の接地抵
抗を受けているので、ピストン1及びピニオンシ
ヤフト5は不動のままで、可捩性を有するトーシ
ヨンバー15に捩り角度が生じて、ピニオンシヤ
フト5とスタブシヤフト13に対して、駆動ピン
13bにより一体的に連結されているバルブプレ
ート18との間に相対回動が生ずる。すると、例
えば第6図aに示すバルブプレート18の標準位
置から、スタブシヤフト13を回動することによ
りバルブプレート18を反時計方向に回動させた
場合には、ピニオンシヤフト5の第1の油路5f
を構成する大円孔部5f2に対するバルブプレート
18に形成した第1凹部18dの開口面積X1は
徐々に減少されてゆき、最終的には、第6図bに
示すようにその開口面積X1はゼロとなる。一方、
これとは逆に、ピニオンシヤフト5の第2油路5
gを構成する大円孔部5g2に対する前記第1凹部
18dの開口面積Y1は増大され、供給通路7か
らの作動油は、ピニオンシヤフト5の第2油路5
gを通つて、第2作動室4内にのみ供給される。
これと同時に、ピニオンシヤフト5の第1油路5
fを構成する大円孔部5f2に対するバルブプレー
ト18に形成した第2凹部18eの開口面積X2
は徐々に増加されることとなるので、第1作動室
3内の作動油は、この第1作動室3に連通してい
る前記第1油路5f、第2凹部18eを通つて、
環状室24に流れ、さらに排出孔8を通つて、図
示外のタンク室に排出される。 On the other hand, when a steering wheel (not shown) is rotated to rotate the stub shaft 13 clockwise or counterclockwise, the pinion shaft 5 connected to the stub shaft 13 via the torsion bar 15 will also rotate. However, in the initial rotation state of the stub shaft 13, the rack 1a is receiving ground resistance from the wheels via the control link connected to it, so the piston 1 and pinion shaft 5 remain stationary. If the torsion bar 15 remains in the same position, a torsion angle occurs in the flexible torsion bar 15, and relative rotation occurs between the pinion shaft 5 and the valve plate 18, which are integrally connected to the stub shaft 13 by the drive pin 13b. arise. Then, for example, when the valve plate 18 is rotated counterclockwise by rotating the stub shaft 13 from the standard position of the valve plate 18 shown in FIG. Road 5f
The opening area X1 of the first recess 18d formed in the valve plate 18 with respect to the large circular hole 5f2 constituting the valve plate 18 is gradually reduced, and eventually the opening area X1 is reduced as shown in FIG. 6b. 1 becomes zero. on the other hand,
On the contrary, the second oil passage 5 of the pinion shaft 5
The opening area Y1 of the first recess 18d relative to the large circular hole 5g2 constituting g is increased, and the hydraulic oil from the supply passage 7 is transferred to the second oil passage 5 of the pinion shaft 5.
It is supplied only into the second working chamber 4 through g.
At the same time, the first oil passage 5 of the pinion shaft 5
Opening area X 2 of the second recess 18e formed in the valve plate 18 with respect to the large circular hole 5f 2 constituting f
will be gradually increased, so the hydraulic oil in the first working chamber 3 passes through the first oil passage 5f and the second recess 18e communicating with the first working chamber 3,
It flows into the annular chamber 24, passes through the discharge hole 8, and is discharged to a tank chamber (not shown).
従つて、第1作動室3の油圧は、第2作動室4
の油圧よりも小となるので、この油圧差によりピ
ストン1は、シリンダ2内を左行されて、このピ
ストン1に設けられたラツク1aに左行方向の摺
動操舵助勢力が付与される。したがつて、このラ
ツク1aの働きにより図示外のサイドロツドを介
して操舵リンクが所定方向に回動されて、車両の
左回りの操舵操作が行われる。 Therefore, the hydraulic pressure in the first working chamber 3 is the same as that in the second working chamber 4.
This oil pressure difference causes the piston 1 to move leftward in the cylinder 2, and a sliding steering assisting force in the leftward direction is applied to the rack 1a provided on the piston 1. Therefore, the steering link is rotated in a predetermined direction via a side rod (not shown) by the action of this rack 1a, and the vehicle is steered counterclockwise.
なお、スタブシヤフト13を時計方向に回動さ
せた場合も、前述の操舵操作と同様であり、この
場合は、第1作動室3内の油圧を、第2作動室4
内の油圧よりも大となし、ピストン1を右行せし
め、ラツク1aに右行方向の摺動助勢力を付与す
る。このようにして、図示外の操舵輪の回動操作
による車輪の操舵操作の助勢を有効に行う。 Note that when the stub shaft 13 is rotated clockwise, the same operation as described above is performed, and in this case, the hydraulic pressure in the first working chamber 3 is transferred to the second working chamber 4.
The piston 1 moves to the right, and a sliding force in the right direction is applied to the rack 1a. In this way, the steering operation of the wheels is effectively assisted by the rotation operation of the steering wheel (not shown).
このように、本発明に係る動力操向装置は作用
するものであるが、前述した通り、この発明で
は、ピニオンシヤフト5の他端側端面5b′に形成
される少なくとも1組の第1,第2の各油路5
f,5gの形状を円形形状としているので、例え
ばドリル加工やエンドミル加工等の、安価な加工
方法により、前記各油路5f,5gを加工形成す
ることができる。したがつて、大量生産に適した
動力操向装置を得ることができる。 The power steering device according to the present invention operates in this way, but as described above, in the present invention, at least one set of first and second 2 each oil passage 5
Since the shapes of the oil passages f and 5g are circular, the oil passages 5f and 5g can be formed by an inexpensive processing method such as drilling or end milling. Therefore, a power steering device suitable for mass production can be obtained.
本発明は、ピニオンシヤフトに、作動油供給用
の供給通路と、シリンダの各作動室に連通する第
1,第2の油路を形成し、これら供給通路と第
1,第2の各油路をピニオンシヤフトの端面に開
口させて、バルブプレートに形成された第1,第
2及び第3の各凹部と共に作動油の給排を制御す
るようにしたことで、部品点数が削減され、部品
管理工数の削減と構造の簡素化が可能になるとい
う効果が得られるうえ、第1,第2の各油路を、
従来のように扇形形状でなく、円形形状をもつて
ピニオンシヤフトの端面に開口させたために、ド
リル加工やエンドミル加工等の安価な加工方法に
よつて第1,第2の油路を迅速かつ容易に加工成
形できるという効果も得られる。 The present invention provides a pinion shaft with a supply passage for supplying hydraulic oil and first and second oil passages communicating with each working chamber of the cylinder, and these supply passages and each of the first and second oil passages. is opened at the end face of the pinion shaft and controls the supply and discharge of hydraulic oil together with the first, second, and third recesses formed in the valve plate, reducing the number of parts and making parts management easier. In addition to reducing man-hours and simplifying the structure, the first and second oil passages can be
Since the opening is circular rather than fan-shaped as in the past, and opened at the end face of the pinion shaft, the first and second oil passages can be formed quickly and easily using inexpensive processing methods such as drilling and end milling. It also has the effect of being able to be processed and molded.
第1図は本発明に係る動力操向装置の一実施例
を示す断面図、第2図は第1図の−線断面
図、第3図aはピニオンシヤフトの他端側を示す
一部省略斜視図、第3図bはバルブプレートを示
す斜視図、第3図Cはカラープレートを示す斜視
図、第3図dはシヤツトプレートを示す斜視図、
第4図はピニオンシヤフトの他端側の端面を示す
正面図、第5図はバルブプレートの背面図、第6
図aは第1図における−線拡大断面図、第6
図bはバルブプレートをピニオンシヤフトに対し
て反時計方向に回動した状態を示す拡大断面図、
第6図Cはバルブプレートをピニオンシヤフトに
対して時計方向に回動した状態を示す拡大断面
図、第7図は作動油の理想的な油圧特性、第1ま
たは第2の油路に段部を形成した場合と形成しな
い場合の油圧特性を示す特性図、第8図aは第1
または第2の油路に段部を形成しない場合の油圧
特性を説明するための要部断面図、第8図bは第
1または第2の油路に段部を形成した場合の油圧
特性を説明するための要部断面図である。
1……ピストン、1a……ラツク、2……シリ
ンダ、3……第1作動室、4……第2作動室、5
……ピニオンシヤフト、5a……ピニオン、6…
…ハウジング、5e……供給通路、5f……第1
油路、5f1……小円孔部、5f2……大円孔部、5
g……第2油路、5g1……小円部、5g2……大円
孔部、6……ハウジング、7……供給孔、8……
排出孔、18……バルブプレート、18d……第
1凹部、18e……第2凹部、18f……第3凹
部。
Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the power steering device according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along the line - - in Fig. 1, and Fig. 3a is a partially omitted view showing the other end side of the pinion shaft. FIG. 3B is a perspective view showing the valve plate, FIG. 3C is a perspective view showing the collar plate, FIG. 3D is a perspective view showing the shaft plate,
Figure 4 is a front view showing the other end side of the pinion shaft, Figure 5 is a rear view of the valve plate, and Figure 6 is a rear view of the valve plate.
Figure a is an enlarged cross-sectional view taken along the - line in Figure 1;
Figure b is an enlarged sectional view showing the valve plate rotated counterclockwise relative to the pinion shaft;
Fig. 6C is an enlarged sectional view showing the valve plate rotated clockwise relative to the pinion shaft, and Fig. 7 shows the ideal hydraulic characteristics of the hydraulic oil, with a step in the first or second oil passage. Figure 8a is a characteristic diagram showing the hydraulic characteristics with and without forming
8b is a sectional view of the main part to explain the hydraulic characteristics when the step is not formed in the second oil passage, and FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part for explanation. 1... Piston, 1a... Rack, 2... Cylinder, 3... First working chamber, 4... Second working chamber, 5
...Pinion shaft, 5a...Pinion, 6...
...housing, 5e...supply passage, 5f...first
Oil passage, 5f 1 ... small circular hole section, 5f 2 ... large circular hole section, 5
g...Second oil passage, 5g 1 ...Small circular portion, 5g 2 ...Large circular hole, 6...Housing, 7...Supply hole, 8...
Discharge hole, 18...Valve plate, 18d...First recess, 18e...Second recess, 18f...Third recess.
Claims (1)
内を第1作動室と第2作動室とに隔成するピスト
ンと、このピストンに形成したラツクと噛合する
ピニオンを一端に有し他端が前記シリンダ外に突
出するピニオンシヤフトと、このピニオンシヤフ
トの他端を収容すると共に、作動油の供給孔及び
排出孔を有するハウジングと、前記ピニオンシヤ
フトの他端側に作動的に連結されたスタブシヤフ
トと、前記ピニオンシヤフトの他端側端面に対し
て相対摺動しながら前記スタブシヤフトと一体的
に回動されるバルブプレートとを備え、前記ピニ
オンシヤフトの他端側には、供給孔とこのピニオ
ンシヤフトの端面とを連通する供給通路と、一端
が前記第1,第2の各作動室のそれぞれに連通
し、他端が前記ピニオンシヤフトの他端側端面に
おいて円形形状をもつて開口する第1,第2の各
油路とを形成し、前記バルブプレートの、前記ピ
ニオンシヤフトの他端側端面との摺動面には、前
記ピニオンシヤフトの供給通路と前記第1,第2
の各油路のそれぞれとを連通する第1凹部と、前
記ピニオンシヤフトの第1,第2の各油路と排出
孔とをそれぞれ連通する第2,第3凹部とを形成
し、前記ピニオンシヤフトとバルブプレートとの
相対回動により、ピニオンシヤフトの第1,第2
の各油路に対するバルブプレートの第1,第2,
第3の各凹部の開口面積を変えて前記シリンダの
二つの作動室への作動油の給排を制御するように
したことを特徴とする動力操向装置。1 A cylinder filled with hydraulic oil, a piston that separates the inside of the cylinder into a first working chamber and a second working chamber, one end of which has a pinion that meshes with a rack formed in the piston, and the other end of which is connected to the cylinder. a pinion shaft that projects outward; a housing that accommodates the other end of the pinion shaft and has a hydraulic oil supply hole and a discharge hole; and a stub shaft that is operatively connected to the other end of the pinion shaft; A valve plate is provided that rotates integrally with the stub shaft while sliding relative to the other end side end surface of the pinion shaft, and the other end side of the pinion shaft has a supply hole and a a supply passage communicating with the end surface, and first and second chambers each having one end communicating with each of the first and second working chambers, and the other end having a circular shape and opening at the other end side end surface of the pinion shaft. 2 oil passages, and a supply passage for the pinion shaft and the first and second oil passages are formed on the sliding surface of the valve plate with the other end side end surface of the pinion shaft.
a first recess that communicates with each of the oil passages of the pinion shaft, and second and third recesses that communicate the first and second oil passages of the pinion shaft with a discharge hole, respectively; Due to the relative rotation between the valve plate and the pinion shaft, the first and second
The first, second, and
A power steering device characterized in that supply and discharge of hydraulic oil to the two working chambers of the cylinder is controlled by changing the opening area of each third recess.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3197583A JPS59156865A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3197583A JPS59156865A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156865A JPS59156865A (en) | 1984-09-06 |
| JPH0446791B2 true JPH0446791B2 (en) | 1992-07-31 |
Family
ID=12345948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3197583A Granted JPS59156865A (en) | 1983-02-28 | 1983-02-28 | power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156865A (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512179A (en) * | 1974-06-24 | 1976-01-09 | Kobe Steel Ltd | Koiruzaino isokonbeyaasochi |
| JPS5442732A (en) * | 1977-07-29 | 1979-04-04 | Honda Motor Co Ltd | Power steering system for vehicle |
-
1983
- 1983-02-28 JP JP3197583A patent/JPS59156865A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156865A (en) | 1984-09-06 |
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