JPH061120U - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 操舵用車輪に連動するピストン９により仕切
られる一対の油室１２、１３を、一対の連通路２５、２
６により連通する。一方の連通路２５は開閉弁２７を介
し一方の油室１２に接続され、他方の連通路２６は開閉
弁２８を介し他方の油室１３に接続される。各開閉弁２
７、２８は円筒形ポート３０に挿入される揺動可能な弁
部材３１と、油室１２、１３と連通路２５、２６との間
に介在する弁座３２と、この弁座３２に連なる通孔３３
と、その弁部材３１を通孔３３の閉じ方向に付勢するバ
ネ３４とを有する。その弁部材３１は操舵限界に近接し
たピストン９に押されることで通孔３３の開き方向に揺
動する。その通孔３３の中心は円筒形ポート３６の中心
よりもピストン９側に偏心する。 【効果】 ピストンの往復ストロークの公差に影響され
ることなく、操舵限界近傍において確実かつ安定して油
圧を低減して装置の小型化に寄与できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、操舵限界近傍において操舵補助力を低減することのできる油圧パワ ーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

シリンダと、このシリンダにシールリングを介し挿入されるピストンと、この ピストンに連動する操舵用車輪とを備え、そのピストンにより仕切られる一対の 油室に操舵方向に応じ圧油が供給されることで操舵補助力が発生する油圧パワー ステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】 近年、その油室に供給される圧油の圧力を大きくすることで、ピストンを小径 化して油圧パワーステアリング装置を小型化することが図られている。

【０００４】 しかし、油室に供給される圧油の圧力を大きくするには、圧油供給用ポンプの リリーフ弁の設定圧を高くする必要がある。そうすると、据え切り時等に左右の 操舵限界まで操舵した場合、圧油の流れが規制されて油圧がリリーフ圧まで上昇 するため、エンジン負荷が大きくなってエンストが生じ易くなり、エネルギーが 無駄になり、またリリーフ弁の作動時に大きな油の流動音が発生するという問題 がある。さらに、操舵限界において操舵補助力が作用していると、ストッパーに より操舵用車輪の蛇角を制限する際に衝撃が発生するという問題がある。

【０００５】 そこで、実開昭６０‐１２２２７７号公報に開示されているように、シリンダ の内周に凹部を形成し、その凹部に操舵限界に近接したピストンを入り込ませる ことで、操舵限界近傍においてピストンにより仕切られる一対の油室を連通し、 一方の油室に供給される高圧油を他方の油室を介しタンクに還流し、油圧がリリ ーフ圧まで上昇するのを防止し、操舵補助力を低減している。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、ピストンの外周にはシールリングが取り付けられるため、上記従来例 のようにシリンダの内周に形成した凹部にピストンを入り込ませる構造では、ピ ストンが操舵限界から離反する際にシールリングが凹部の縁に引っ掛かり破損す るため実用に供することができない。

【０００７】 そこで、そのピストンにより仕切られる一対の油室を連通する一対の連通路を 設け、一方の連通路を開閉弁を介し一方の油室に接続し、他方の連通路を開閉弁 を介し他方の油室に接続し、操舵限界に近接したピストンにより各開閉弁を開く ことで両油室を連通して油圧を低減するパワーステアリング装置が提案されてい る。

【０００８】 図５は、その一方の開閉弁を示し、シリンダ１０１に形成された開口１０１ａ との接続用円筒形ポート１０２に挿入される揺動可能な弁部材１０３と、ピスト ン１０４により仕切られる一対の油室１０５、１０６を連通する連通路１０７と 一方の油室１０５との間に介在する弁座１０８と、この弁座１０８に連なる通孔 １０９と、その弁部材１０３を通孔１０９の閉じ方向に付勢するバネ１１０と、 その弁部材１０３と弁座１０８との間に介在するボール１１１とを有する。その 円筒形ポート１０２の中心１０２ａと通孔１０９の中心１０９ａとは同心とされ ている。図中実線は弁部材１０３が操舵限界に近接したピストン１０４に押され て揺動した状態を示し、この状態でボール１１１は弁座１０８から離反し、両油 室１０５、１０６が連通することで他方の油室１０３から一方の油室１０２に圧 油が流入する。また、図中破線で示すようにピストン１０４が操舵限界から離反 すると、バネ１１０の弾性力により弁部材１０３はボール１１１を弁座１０８に 押し付け、これにより両油室１０５、１０６の間は閉鎖される。また、他方の開 閉弁も同様の構造とされている。

【０００９】 上記図５に示した構成によれば、操舵限界近傍において油圧がリリーフ圧まで 上昇するのを防止し、操舵補助力を低減できる。

【００１０】 しかし、ピストン１０４の往復ストロークには加工誤差や組み立て誤差等に基 づく公差があるため、ピストン１０４の操舵眼界における位置は公差だけ変動す る可能性がある。

【００１１】 そのため、仮にピストン１０４の往復ストロークが最小規定値となる場合を基 準に開閉弁の位置を定めると、ピストン１０４の往復ストロークが実際は最大規 定値となった場合には弁部材１０３の揺動量が過大になり、弁部材１０３がシリ ンダ１０１に形成された開口１０１ａの内面に押し付けられて破損したり、ピス トン１０４の外周のシールリング１０４ａが操舵限界において開口１０１ａに入 り込み、操舵限界から離反する際に開口１０１ａの縁に引っ掛かって破損してし まう。その開口１０１ａの径を大きくすることで弁部材１０３の破損を防止し、 そのピストン１０４の軸方向寸法を大きくすることでシールリング１０４ａの開 口１０１ａへの入り込みを防止することはできるが、そうするとパワーステアリ ング装置が大型化してしまう。

【００１２】 一方、仮にピストン１０４の往復ストロークが最大規定値となる場合を基準に 開閉弁の位置を定めると、ピストン１０４の往復ストロークが実際は最小規定値 となった場合には弁部材１０３の揺動量が小さくなり、操舵限界におけるボール １１１と弁座１０８との間隔が小さくなり、操舵限界近傍において油圧を充分低 下させることができなくなる。また、上記図５に示した構成では、操舵限界にお いてはボール１１１と弁座１０８との間により圧油が絞られ、その絞り度により 油圧の減圧量が定まるため、ピストン１０４の往復ストロークの公差に応じ油圧 の減圧量が異なり、安定した減圧機能を奏することができない。

【００１３】 本考案は上記技術的課題を解決することのできる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。

【００１４】

【課題を解決するための手段】 本考案の特徴とするところは、シリンダと、このシリンダにシールリングを介 し挿入されるピストンと、このピストンに連動する操舵用車輪とを備え、そのピ ストンにより仕切られる一対の油室に操舵方向に応じ圧油が供給されることで操 舵補助力が発生する油圧パワーステアリング装置において、前記一対の油室を連 通する一対の連通路が設けられ、一方の連通路は開閉弁を介し一方の油室に接続 され、他方の連通路は開閉弁を介し他方の油室に接続され、各開閉弁は、シリン ダに形成された開口との接続用円筒形ポートに挿入される揺動可能な弁部材と、 油室と連通路との間に介在する弁座と、この弁座に連なる通孔と、その弁部材を 通孔の閉じ方向に付勢するバネとを有し、その弁部材は操舵限界に近接したピス トンに押されることで通孔の開き方向に揺動し、その通孔の中心は前記円筒形ポ ートの中心よりもピストン側に偏心する点にある。

【００１５】

【作用】

本考案の構成によれば、通孔の中心は円筒形ポートの中心よりもピストン側に 偏心するので、操舵限界に近接したピストンに押されて弁部材が揺動した場合、 その弁部材と弁座との間隔は、通孔の中心と円筒形ポートの中心とが一致する場 合に比べ大きくなる。これにより、ピストンの往復ストロークが最大規定値とな る場合を基準に開閉弁の位置を定めた場合に、ピストンの往復ストロークが実際 は最小規定値になったとしても、ピストンにより仕切られる一対の油室を操舵限 界において通孔を介し確実に連通させ、油圧を低下させることができる。また、 操舵限界において弁部材と弁座との間隔が大きくなることにより、その通孔の流 路面積により圧油の絞り度を定め、油圧の減圧量を一定にすることができる。ま た、ピストンの往復ストロークが最大規定値となる場合を基準に開閉弁の位置を 定めることで、弁部材の揺動量が過大になるのを阻止し、ピストンの外周のシー ルリングがシリンダの開口に入り込んで破損したり弁部材がその開口の内面に押 し付けられて破損するのを防止できる。

【００１６】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１７】 図４に示すラックピニオン式油圧パワーステアリング装置１は、車両のハンド ルに連結される入力軸２と、この入力軸に連結されるピニオン３と、このピニオ ン３に噛み合うラック４と、このラック４を覆うラックハウジング５と、そのハ ウジング５の一端に連結されるシリンダ８とを備える。そのハウジング５とシリ ンダ８とから突出するラック４の両端に、ボールジョイント６を介し操舵用車輪 （図示省略）が連結される。これにより、入力軸２の回転によるラック４の車両 幅方向移動によって操舵がなされる。

【００１８】 そのハウジング５の端に段部５ａが形成され、この段部５ａに一方のボールジ ョイント６が当接することで左右一方への蛇角が制限され、また、シリンダ８に 挿入されたブッシュ７に他方のボールジョイント６が当接することで左右他方へ の蛇角が制限される。

【００１９】 そのシリンダ８の内部に、ラック４の外周に取り付けられたピストン９により 仕切られる一対の油室１２、１３が形成されている。そのピストン９の外周には シールリング９ａが取り付けられ、そのシールリング９ａを介しピストン９はシ リンダ８に挿入されている。各油室１２、１３の端部はそれぞれシール部材１０ 、１１により閉塞されている。各油室１２、１３は、配管ダクト１４、１５を介 し入力軸２の外周に設けられたコントロールバルブ１６に接続されている。その コントロールバルブ１６は公知のものにより構成することができ、ポンプ１８か ら吐出される圧油を操舵方向および操舵抵抗に応じ油室１２、１３の一方に供給 し、油室１２、１３の他方から油をタンク１７に還流させるものである。そのポ ンプ１８にはリリーフバルブ１９が接続されている。

【００２０】 その一対の油室１２、１３を連通する一対の連通路が設けられている。本実施 例では、各連通路はそれぞれ配管ダクト２５、２６により構成され、一方のダク ト２５は開閉弁２７を介し一方の油室１２に接続され、他方のダクト２６は開閉 弁２８を介し他方の油室１３に接続されている。

【００２１】 以下、図１〜図３を参照して一方の開閉弁２７の構造を説明する。なお、他方 の開閉弁２８は一方の開閉弁２７と同様の構造であるので説明を省略する。その 開閉弁２７は、シリンダ８に形成された開口８ａに挿通される弁部材３１と、一 方の油室１２とダクト２５との間に介在する弁座３２と、この弁座３２に連なる 通孔３３と、その弁部材３１を通孔３３の閉じ方向に付勢するバネ３４と、その 弁部材３１と弁座３２との間に介在するボール４０とを有する。

【００２２】 その弁部材３１は、直方体形状のブロック部３１ａと側面視Ｌ字形のレバー部 ３１ｂとから構成され、そのブロック部３１ａはシリンダ８の外周に溶接された 円筒部材３６に挿入され、そのレバー部３１ｂが前記開口８ａに挿入されている 。そのブロック部３１ａにはピン３１ｃが挿入され、このピン３１ｃは円筒部材 ３６に形成された凹部３６ａの内面により回転可能に両端支持されると共に、そ の円筒部材３６に挿入された押さえ部材３７により抜け止めされている。また、 その円筒部材３６の外周に雄ねじ３６ｂが形成され、この雄ねじ３６ｂを介しナ ット３８が円筒部材３６にねじ合わされている。そのナット３８の内面３８ａと 円筒部材３６の端面３６ｄとにより、その押さえ部材３７とダクト２５の先端と が挟み込まれている。これにより、その円筒部材３６の内面はシリンダ８に形成 された開口８ａとの接続用円筒形ポート３０を構成し、また、弁部材３１はピン ３１ｃを中心として揺動可能とされている。

【００２３】 その押さえ部材３７に前記弁座３２と通孔３３とが形成されている。その通孔 ３３の中心３３ａは上記円筒形ポート３０の中心３０ａよりもピストン９側に図 中ｅだけ偏心する。前記バネ３４は、円筒部材３６に挿入されると共に弁部材３ １を覆う圧縮コイルバネであり、一端はシリンダ８の外周面に当接し、他端は弁 部材３１のブロック部３１ａに当接する。

【００２４】 図中実線は弁部材３１が操舵限界に近接したピストン９に押されて揺動した状 態を示し、この状態でボール４０は弁座３２から離反して両油室１２、１３は連 通し、圧油は高圧側の他方の油室１３から低圧側の一方の油室１２に流入する。 また、図中破線で示すようにピストン４が操舵限界から離反すると、バネ３４の 弾性力により弁部材３１のブロック部３１ａはボール４０を弁座３２に押し付け 、これにより通孔３３は閉じられる。なお、ボール４０を介さず弁部材３１を弁 座３２に直接押し付ける構造としてもよい。

【００２５】 そして、ピストン９の往復ストロークが最大規定値となる場合を基準に開閉弁 ２７の位置が定められている。すなわち、ピストン９の往復ストロークの設計値 がＳで±δの公差を有する場合に、そのストロークが最大規定値Ｓ＋δとなった 場合でも、ピストン９の外周のシールリング９ａが前記開口８ａに入り込むこと がなく、また、弁部材が開口８ａの内面に押し付けられることがないものとされ ている。さらに、ピストン９の往復ストロークが実際は最小規定値Ｓ−δであっ て最大規定値Ｓ＋δである場合に比べ弁部材３１の揺動量が小さくても、ボール ４０と弁座３２との間の流路面積は通孔３３の流路面積よりも大きくなるものと されている。すなわち、高圧側の油室１３から低圧側の油室１２に流入する圧油 の絞り度は、通孔３３の径ｄに応じ定められる。

【００２６】 上記構成によれば、通孔３３の中心３３ａは円筒形ポート３０の中心３０ａよ りもピストン９側に偏心するので、操舵限界に近接したピストン９に押されて弁 部材３１が揺動した場合、その弁部材３１と弁座３２との間隔は、通孔の中心と 円筒形ポートの中心とが一致する場合に比べ大きくなる。これにより、ピストン ９の往復ストロークが実際は最小規定値であって最大規定値である場合に比べ揺 動量が小さくても、ピストン９により仕切られる一対の油室１２、１３を操舵限 界において通孔３３を介し確実に連通させ、油圧をリリーフバルブ１９の設定圧 力よりも低下させることができる。また、その通孔３３の流路面積により圧油の 絞り度が定められるので油圧の減圧量が一定になる。これにより操舵補助力を確 実かつ安定して低減できる。

【００２７】 なお、本考案は上記実施例に限定されない。例えば、上記実施例ではラックピ ニオン式油圧パワーステアリング装置に本考案を適用したが、ボールスクリュー 式油圧パワーステアリング装置にも本考案を適用することができる。

【００２８】

【考案の効果】

本考案の油圧パワーステアリング装置によれば、ピストンの往復ストロークの 公差に影響されることなく、操舵限界近傍において確実かつ安定して油圧を低減 して装置の小型化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の油圧パワーステアリング装置
の要部の断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】本考案の実施例の開閉弁の分解斜視図

【図４】本考案の実施例の油圧パワーステアリング装置
の一部破断正面図

【図５】従来の油圧パワーステアリング装置の要部の断
面図

【符号の説明】

８ シリンダ ９ ピストン ９ａ シールリング １２、１３ 油室 ２５、２６ ダクト（連通路） ２７、２８ 開閉弁 ３０ 円筒形ポート ３１ 弁部材 ３２ 弁座 ３３ 通孔 ３４ バネ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダと、このシリンダにシールリン
   グを介し挿入されるピストンと、このピストンに連動す
   る操舵用車輪とを備え、そのピストンにより仕切られる
   一対の油室に操舵方向に応じ圧油が供給されることで操
   舵補助力が発生する油圧パワーステアリング装置におい
   て、前記一対の油室を連通する一対の連通路が設けら
   れ、一方の連通路は開閉弁を介し一方の油室に接続さ
   れ、他方の連通路は開閉弁を介し他方の油室に接続さ
   れ、各開閉弁は、シリンダに形成された開口との接続用
   円筒形ポートに挿入される揺動可能な弁部材と、油室と
   連通路との間に介在する弁座と、この弁座に連なる通孔
   と、その弁部材を通孔の閉じ方向に付勢するバネとを有
   し、その弁部材は操舵限界に近接したピストンに押され
   ることで通孔の開き方向に揺動し、その通孔の中心は前
   記円筒形ポートの中心よりもピストン側に偏心すること
   を特徴とするパワーステアリング装置。