JPH0678156U - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 操舵補助力制御用コントロールバルブの弁部
材３１と出力軸３とに形成されたピン挿入孔４２、４１
にピン３２が挿入される。その弁部材３１の出力軸３と
の嵌合部３１ａの内周に、軸方向端部寄り部分が軸方向
中央寄り部分よりも大径となるように段差３１ｂが形成
される。その弁部材３１のピン挿入孔４２における段差
３１ｂよりも軸方向中央寄り部分４２ｂに、出力軸３か
ら突出するピン３２が軸方向から嵌合可能とされる。そ
の弁部材３１の軸方向中央寄り部分の内径をＤ２、その
出力軸３の弁部材３１との嵌合部の外径をＤ１、そのピ
ン３２の出力軸３からの突出寸法をＬ、その段差寸法を
δとして、Ｄ２＋δ＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋
２δである。 【効果】 ステアリング装置を大型化することなく、且
つ、コントロールバルブの弁部材と出力軸との連結強度
を低下させることなく、出力軸の強度を向上できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、入力軸と出力軸との相対回転量に応じて操舵補助力を制御するコン トロールバルブを備えた油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

操舵により回転する入力軸と、この入力軸にトーションバーを介し連結される 出力軸と、操舵補助力制御用コントロールバルブとを備え、そのコントロールバ ルブは、その入力軸の外周に相対回転可能に嵌合されると共に出力軸の外周に同 行回転するよう嵌合される筒状の弁部材を有し、その弁部材と入力軸との間に形 成された絞り部の開度が入力軸と出力軸との相対回転量に応じて変化することで 操舵補助力が制御され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】 図５に示すように、従来のコントロールバルブにおいては、その弁部材１０１ に形成された径方向に沿うピン挿入孔１０２と、出力軸１０３に形成された径方 向に沿うピン挿入孔１０４とにダウェルピン１０５が挿入されることで、弁部材 １０１と出力軸１０３とが同行回転するものとされている。

【０００４】 その弁部材１０１と出力軸１０３とのピン１０５による連結は、出力軸１０３ に弁部材１０１を嵌合した後に両ピン挿入孔１０２、１０４にピン１０５を挿入 するのは、ステアリング装置の組立工程上において弁部材１０１と出力軸１０３ の相対位置調節のため再分解するのが困難なことから、まず、出力軸１０３のピ ン挿入孔１０４にピン１０５を圧入し、次に、その出力軸１０３に弁部材１０１ を嵌合し、次に、弁部材１０１を出力軸１０３に対し径方向に変位させることで 、弁部材１０１のピン挿入孔１０２にピン１０５を挿入している。この場合、弁 部材１０１のピン挿入孔１０２へのピン１０５の嵌め合いはすきまばめとされる 。

【０００５】 上記のような作業手順でピン１０５を各ピン挿入孔１０２、１０４に挿入する 必要上、弁部材１０１の出力軸１０３との嵌合部の内径をＤ２、その出力軸１０ ３の弁部材１０１との嵌合部の外径をＤ１′、そのピン１０５の出力軸１０３か らの突出寸法をＬ、弁部材１０１の外径をＤ４として、Ｄ２＞Ｄ１′＋ＬかつＤ ４＞Ｄ１′＋２Ｌ＞Ｄ２とされている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような油圧パワーステアリング装置にあっては、小型軽量化のために弁 部材１０１の外径Ｄ４は可及的に小さくすることが望まれる。さらに、弁部材１ ０１とピン１０５との径方向の接触長さを大きくして弁部材１０１と出力軸１０ ３との連結を確実なものにするため、弁部材１０１の出力軸１０３との嵌合部の 内径Ｄ２を可及的に小さくすることが望まれる。

【０００７】 しかし、弁部材１０１の外径Ｄ４と内径Ｄ２を小さくしようとすると、出力軸 １０３の外径Ｄ１′を小さくしなければならず、出力軸１０３の強度が低下する という問題がある。特に、図６に示すように、出力軸１０３の軸端に凹部１０３ ａを形成し、この凹部１０３ａの内面に入力軸１０６の外周に形成した非円形部 １０６ａの外面を当接させ、入力軸１０６と出力軸１０３との相対回転量を一定 範囲に規制してトーションバー１０７の破損を防止する場合、その凹部１０３ａ の周囲における肉厚が薄くなるので強度低下が問題になる。そのため、その凹部 １０３ａは全周囲を壁により囲んだ形状として強度の向上が図られているが、そ のような形状にすると機械加工は困難で鍛造成形する必要があり、加工コストが 増大するという問題があった。

【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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 本考案は、操舵により回転する入力軸と、この入力軸にトーションバーを介し 連結される出力軸と、操舵補助力制御用コントロールバルブとを備え、そのコン トロールバルブは、その入力軸の外周に相対回転可能に嵌合されると共に出力軸 の外周に同行回転するよう嵌合される筒状の弁部材を有し、その弁部材と入力軸 との間に形成された絞り部の開度が入力軸と出力軸との相対回転量に応じて変化 することで操舵補助力が制御され、その弁部材と出力軸とに形成された径方向に 沿うピン挿入孔にピンが挿入されることで弁部材と出力軸とが同行回転する油圧 パワーステアリング装置において、その弁部材の出力軸との嵌合部の内周に、軸 方向端部寄り部分が軸方向中央寄り部分よりも薄肉となるように段差が形成され 、その段差により弁部材のピン挿入孔は軸方向端部寄り部分と軸方向中央寄り部 分とに区画され、その弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分に出力軸から突 出するピンが軸方向から嵌合可能とされ、その弁部材の出力軸との嵌合部の軸方 向中央寄り部分の内径をＤ２、その出力軸の弁部材との嵌合部の外径をＤ１、そ のピンの出力軸からの突出寸法をＬ、その段差寸法をδとして、Ｄ２＋δ＞Ｄ１ ＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋２δであることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

本考案の構成によれば、出力軸のピン挿入孔にピンを圧入した後に出力軸に弁 部材を軸方向から嵌合することで、弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分に 出力軸から突出するピンを軸方向から嵌合させることができる。しかる後に、弁 部材を出力軸に対し径方向に変位させることで、弁部材のピン挿入孔にピンを挿 入することができる。

【００１１】 その弁部材の出力軸との嵌合部の内周に、軸方向端部寄り部分が軸方向中央寄 り部分よりも薄肉となるように段差が形成され、その段差により弁部材のピン挿 入孔は軸方向端部寄り部分と軸方向中央寄り部分とに区画されているので、その 段差寸法δだけ、その段差がない場合に比べ出力軸の外径を大きくすることがで きる。しかも、弁部材のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分とピンとの径方向の接 触長さは、その段差があっても短くなることはない。

【００１２】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１３】 図１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（図示省略）に連結される筒状の入力軸２と、この入力軸２にトーションバー ６を介し連結される出力軸３とを備え、そのトーションバー６の捩れにより入力 軸２と出力軸３とは相対回転する。すなわち、入力軸２と出力軸３とは同心で、 入力軸２の下端部は上部よりも小径とされ、この入力軸２の下端部に対向する出 力軸３の上端部に凹部３ａが形成されている。その凹部３ａに入力軸２の下端部 が軸受１２を介し嵌合されている。また、入力軸２と出力軸３とにトーションバ ー６が挿入され、このトーションバー６の上端はピン４を介し入力軸２に連結さ れ、下端はセレーション５を介し出力軸３に連結されている。

【００１４】 その入力軸２は、バルブハウジング７にベアリング８を介して回転可能に支持 されている。その出力軸３は、ラックハウジング９に一対のベアリング１０、１ １を介し回転可能に支持されている。その出力軸３にピニオン１５が形成され、 このピニオン１５に噛み合うラック１６がサポートヨーク４０により支持され、 そのラック１６に操舵用車輪（図示省略）が連結される。これにより、操舵によ る入力軸２の回転はトーションバー６を介してピニオン１５に伝達され、このピ ニオン１５の回転によりラック１６は車両幅方向に移動し、このラック１６の移 動により車両の操舵がなされる。

【００１５】 操舵補助力を付与する油圧アクチュエータとして油圧シリンダ２０が設けられ ている。この油圧シリンダ２０は、ラックハウジング９により構成されるシリン ダチューブと、ラック１６に一体化されるピストン２１を備えている。そのピス トン２１により仕切られる油室２２、２３に、操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油 を供給する油圧コントロールバルブ３０が設けられている。

【００１６】 そのコントロールバルブ３０は、前記バルブハウジング７の内部に上下複数の シールリング２５を介し相対回転可能に挿入されると共に、入力軸２の外周に相 対回転可能に嵌合される筒状の弁部材３１を備えている。また、その弁部材３１ は出力軸３の外周にピン３２を介して同行回転するよう嵌合されている。すなわ ち、図２に示すように、その出力軸３と弁部材３１とに、それぞれ径方向に沿う ピン挿入孔４１、４２が形成され、両ピン挿入孔４１、４２にピン３２が挿入さ れている。そのピン３２は出力軸３のピン挿入孔４１に圧入され、弁部材３１の ピン挿入孔４２への嵌め合いはすきまばめとされている。

【００１７】 その弁部材３１の出力軸３との嵌合部３１ａの内周に、軸方向端部寄り部分（ 図２において下方側部分）が軸方向中央寄り部分（図２において上方側部分）よ りも薄肉となるように段差３１ｂが形成されている。本実施例では、その段差３ １ｂは弁部材３１の内周の全周に亘って形成されている。その段差３１ｂにより 弁部材３１のピン挿入孔４２は軸方向端部寄り部分４２ａと軸方向中央寄り部分 ４２ｂとに区画されている。本実施例では、その段差３１ｂはピン挿入孔４２の 中心に配置され、これにより、その弁部材３１のピン挿入孔４２の軸方向中央寄 り部分４２ｂに、出力軸３から突出するピン３２が軸方向から嵌合可能とされて いる。

【００１８】 その弁部材３１の出力軸３との嵌合部３１ａの軸方向端部寄り部分の内径をＤ ３、軸方向中央寄り部分の内径をＤ２、その出力軸３の弁部材３１との嵌合部３ ｂの外径をＤ１、そのピンの出力軸からの突出寸法をＬ、弁部材３１の外径をＤ ４、前記段差３１ｂの寸法をδ＝（Ｄ３−Ｄ２）／２として、Ｄ２＋（Ｄ３−Ｄ ２）／２＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋２δとされている。これにより、出 力軸３のピン挿入孔４１にピン３２を圧入した後に、出力軸３に弁部材３１を軸 方向から（図２において上方から）嵌合することで、弁部材３１のピン挿入孔４ ２の軸方向中央寄り部分４２ｂに、出力軸３から突出するピン３２を軸方向から 嵌合させることができる。しかる後に、弁部材３１を出力軸３に対し径方向に変 位させることで、弁部材３１のピン挿入孔４２にピン３２を挿入し、弁部材３１ と出力軸３とを連結することができる。

【００１９】 図３に示すように、出力軸３の上端に形成された前記凹部３ａは、図において 左右は壁とされると共に上下は開放された溝状とされ、機械加工により成形され ている。この凹部１０３ａの内面に、入力軸２の外周に形成された非円形部２ａ の外面が当接することで、入力軸２と出力軸３との相対回転量は一定範囲に規制 され、トーションバー６の破損を防止している。

【００２０】 そのバルブハウジング７に、ポンプ３３に接続される入口ポート３４と、タン ク３５に接続される出口ポート３６と、前記油圧シリンダ２０の一方の油室２２ に接続される第一ポート３７と、他方の油室２３に接続される第二ポート３８と が配置されている。各ポート３４、３６、３７、３８は、入力軸２と弁部材３１ との間の油路を介し連通し、その油路に形成された絞り部が、トーションバー６ のねじれに伴う入力軸２と弁部材３１との相対回転により開度が調節される。

【００２１】 すなわち、図４に示すように、弁部材３１の内周に軸方向に沿う第１凹部５０ が周方向等間隔に８ケ所形成されている。その第１凹部５０の周方向間に対向す るように入力軸２の外周に第２凹部５１が周方向等間隔に８ケ所形成されている 。その第１凹部５０は、弁部材３１に形成された流路５３を介し前記第１ポート ３７に連通するものと、弁部材３１に形成された流路５４を介し第２ポート３８ に連通するものとが、周方向に交互に並列する。その第２凹部５１は、弁部材３ １に形成された流路５５を介し前記入口ポート３４に通じるものと、入力軸２の 下方に形成された流路５２ａからトーションバー６と入力軸２との内外周間の流 路５２ｃを介し入力軸２の上方に形成された流路５２ｂから出口ポート３６に通 じるものとが、周方向に交互に並列する。その第１凹部５０の軸方向に沿う縁と 第２凹部５１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、入口ポート３４と出口ポート３ ６とが連通し、ポンプ３３からコントロールバルブ３０に流入する油はタンク３ ５に還流し、操舵補助力は発生しない。左右一方へ操舵することによって生じる 操舵抵抗によりトーションバー６がねじれ、弁部材３１と入力軸２とが相対回転 すると、第１凹部５０と第２凹部５１との相対位置が変化し、入口ポート３４と 第１ポート３７との間の絞り部Ａの開度が大きくなり、第１ポート３７と出口ポ ート３６との間の絞り部Ｂの開度が小さくなり、入口ポート３４と第２ポート３ ８との間の絞り部Ｃの開度が小さくなり、第２ポート３８と出口ポート３６との 間の絞り部Ｄの開度が大きくなる。これにより、油圧シリンダ２０の一方の油室 ２２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２ ３からタンク３５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２１ からラック１６に作用する。左右他方へ操舵すると、弁部材３１と入力軸２とが 左右一方へ操舵した場合と逆方向に相対回転し、車両の左右他方への操舵補助力 がピストン２１からラック１６に作用する。

【００２２】 その油圧シリンダ２０の作動油がポンプ３３からタンク３５に還流する途中で バルブハウジング７から漏洩するのを防止するため、入力軸２の外周とバルブハ ウジング７の上部内周との間に介在するオイルシール６０、出力軸３の外周とバ ルブハウジング７の下部内周との間に介在するオイルシール６１、およびトーシ ョンバー６の上部外周と入力軸２の上部内周との間に介在するオイルシール６２ が設けられている。

【００２３】 上記構成によれば、弁部材３１の出力軸３との嵌合部３１ａの内周に、軸方向 端部寄り部分が軸方向中央寄り部分よりも薄肉となるように段差３１ｂが形成さ れ、その段差３１ｂにより、弁部材３１のピン挿入孔４２は軸方向端部寄り部分 ４２ａと軸方向中央寄り部分４２ｂとに区画されているので、その段差３１ｂの 径方向寸法（Ｄ３−Ｄ２）／２＝δだけ、その段差３１ｂがない場合に比べ出力 軸３の外径Ｄ１を大きくすることができる。しかも、弁部材３１のピン挿入孔４ ２の軸方向中央寄り部分４２ｂとピン３２との径方向の接触長さは、その段差３ １ｂがあっても短くなることはない。これにより、ステアリング装置を大型化す ることなく、且つ、弁部材３１と出力軸３との連結強度を低下させることなく、 出力軸３の弁部材３１との嵌合部３ｂの径を大きくして強度を向上することがで きる。また、入力軸２と出力軸３との相対回転量を規制するために出力軸３に形 成される凹部３ａは、全周囲を壁により囲む必要がなく容易に機械できるので加 工コストを低減できる。

【００２４】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例で は段差３１ｂは弁部材３１の内周の全周に亘り設けたが、周方向一部にのみ形成 するものでもよい。また、上記実施例の段差３１ｂはピン挿入孔４２の中心に配 置されているが、そのピン挿入孔４２の軸方向中央寄り部分４２ｂに、出力軸３ から突出するピン３２が軸方向から嵌合可能であれば、その中心より多少上下に ずれた位置であってもよい。

【００２５】

【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、ステアリング装置を大型化す ることなく、且つ、コントロールバルブの弁部材と出力軸との連結強度を低下さ せることなく、出力軸の弁部材との嵌合部の径を大きくして強度を向上すること ができ、また、入力軸と出力軸との相対回転量を規制するために出力軸に形成さ れる凹部は、全周囲を壁により囲む必要がなく機械加工が容易な形状にできるの で加工コストを低減できる。

【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
の断面図

【図２】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３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図

【図４】図１のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】従来例の油圧パワーステアリング装置の要部の
断面図

【図６】図５のＶＩ‐ＶＩ線断面図

【符号の説明】

２ 入力軸 ３ 出力軸 ６ トーションバー ３０ コントロールバルブ ３１ 弁部材 ３１ｂ 段差 ３２ ピン ４１ ピン挿入孔 ４２ ピン挿入孔 Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 絞り部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵により回転する入力軸と、この入力
   軸にトーションバーを介し連結される出力軸と、操舵補
   助力制御用コントロールバルブとを備え、そのコントロ
   ールバルブは、その入力軸の外周に相対回転可能に嵌合
   されると共に出力軸の外周に同行回転するよう嵌合され
   る筒状の弁部材を有し、その弁部材と入力軸との間に形
   成された絞り部の開度が入力軸と出力軸との相対回転量
   に応じて変化することで操舵補助力が制御され、その弁
   部材と出力軸とに形成された径方向に沿うピン挿入孔に
   ピンが挿入されることで弁部材と出力軸とが同行回転す
   る油圧パワーステアリング装置において、その弁部材の
   出力軸との嵌合部の内周に、軸方向端部寄り部分が軸方
   向中央寄り部分よりも薄肉となるように段差が形成さ
   れ、その段差により弁部材のピン挿入孔は軸方向端部寄
   り部分と軸方向中央寄り部分とに区画され、その弁部材
   のピン挿入孔の軸方向中央寄り部分に出力軸から突出す
   るピンが軸方向から嵌合可能とされ、その弁部材の出力
   軸との嵌合部の軸方向中央寄り部分の内径をＤ２、その
   出力軸の弁部材との嵌合部の外径をＤ１、そのピンの出
   力軸からの突出寸法をＬ、その段差寸法をδとして、Ｄ
   ２＋δ＞Ｄ１＋ＬかつＤ１＋２Ｌ＞Ｄ２＋２δであるこ
   とを特徴とする油圧パワーステアリング装置。