JP2001315656A - 管継手及びそれを用いた動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数が少なく構造を簡素にすることができ
るダンパーバルブ機能を有する管継手及びそれを用いた
動力舵取装置を提供する。 【解決手段】金属管４の接続端４１を内方に屈折させ
て、金属管４に挿入したボール９が抜脱するのを阻止す
る第１ストッパ４４を形成するとともに、前記接続端４
１付近の内面を部分的に内方に膨出させて第２ストッパ
４３を形成した。ボール９が第１ストッパ４４に当接し
た状態で、金属管４の接続端４１側と第２ストッパ４２
側との間を第１連通路４５を介して連通させる。ボール
９が第２ストッパ４３に当接した状態で、第２連通路４
６を介して金属管４の接続端４１側から内奥側への作動
油の流通を許容する。ボール９が第１ストッパ４４と第
２ストッパ４３との中間部に位置した状態で、第１連通
路４５と第２連通路４６との間を通る作動油の流量を絞
る絞り通路４７を形成した。

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、管継手及びそれ
を用いた車両用の動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用の舵取装置として、油圧に
よって操舵力を補助する動力舵取装置が多用されてい
る。この動力舵取装置は、油圧ポンプから吐出される作
動油を、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエ
ータに供給することにより、操舵補助力を出力するもの
であり、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間に
は、操舵方向及び操舵抵抗に応じて油圧アクチュエータ
への作動油の供給を制御する油圧コントロールバルブを
介在している。

【０００３】この種の動力舵取装置においては、操舵系
の部品精度等に起因して走行中に駆動輪が過剰に振動
し、この振動が例えば油圧シリンダのシリンダロッドを
介してステアリングホイールに伝達されるいわゆるシミ
ー現象が生じることがある。そこで、油圧コントロール
バルブと油圧シリンダとを接続する油圧回路に、前記シ
ミー現象が生じるのを防止するためのダンパーバルブを
設けることが行われている。

【０００４】前記ダンパーバルブは、図８に示すよう
に、油圧コントロールバルブ１０１と油圧シリンダ１０
２の左右の油室１０２ａ，１０２ｂとを個別に接続する
油圧回路１０３，１０４に介在してあり、油圧コントロ
ールバルブ１０１から油圧シリンダ１０２側への作動油
の流れを許容するチェック弁１０５と、油圧シリンダ１
０２から油圧コントロールバルブ１０１側への作動油の
流れを、所定の抵抗を有して許容する絞りチェック弁１
０６とを備えている。このダンパーバルブ１００によれ
ば、駆動輪の振動によって油圧シリンダのシリンダロッ
ド１０２ｃが左右に急激に移動しようとすると、その移
動量に応じた微量な作動油が前記チェック弁１０５及び
絞りチェック弁１０６を通過するのが阻止されることに
よって、シミー現象を生じるのが防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のダンパーバ
ルブ１００は、チェック弁１０５と絞りチェック弁１０
６とを備えるものであるので、部品点数が多く構造が複
雑となって、製造コストが高く付くという問題があっ
た。また、前記ダンパーバルブ１００を油圧回路１０
３，１０４に組み込むためには、別途管継手が必要とな
るので、より一層部品点数が多くなって、製造コストが
高く付くという問題があった。この発明は前記問題点に
鑑みてなされたものであり、構造が簡素で製造コストの
安いダンパーバルブ機能を有する管継手及びそれを用い
た動力舵取り装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
のこの発明の管継手は、管体の接続端付近を径方向に膨
出させてビードを形成し、前記管体の接続端側を接続孔
に導入した状態で、前記接続孔にねじ込まれたスリーブ
ナットと当該接続孔の内部に設けられた段部との間で前
記ビードを挟み込むとともに、前記管体の外周に沿って
設けられた環状シールによって、前記接続孔と管体との
間の隙間を密封する管継手において、前記管体の接続端
付近の内部に管路に沿って移動自在に挿入されたボール
と、前記管体の接続端又はその近傍を内方に進出させて
形成され、前記ボールが管体の接続端から抜脱するのを
阻止する第１ストッパと、前記管体の接続端付近の内周
面で構成され、前記第１ストッパから離反したボールと
部分的に接触して当該ボールが前記第１ストッパから所
定量以上離反するのを規制する第２ストッパと、前記ボ
ールが第１ストッパ側へ移動した状態で、前記管体の接
続端側と第２ストッパ側との間を連通させる第１連通路
と、前記第２ストッパとボールとが部分的に接触した状
態で、両者の非接触部分を通して管体の接続端側から管
体内奥側への流体の流通を許容する第２連通路と、前記
ボールが第１ストッパと第２ストッパとの中間部に位置
した状態で、前記第１連通路と第２連通路との間を通る
流体の流量を絞る絞り通路とを備えることを特徴として
いる（請求項１）。

【０００７】またこの発明の動力舵取装置は、油圧ポン
プと、この油圧ポンプから供給される作動油によって操
舵補助力を出力する油圧アクチュエータと、前記油圧ポ
ンプと油圧アクチュエータとの間に介在し、操舵に応じ
て前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排をコン
トロールする油圧コントロールバルブとを備える動力舵
取装置において、前記油圧コントロールバルブの出力ポ
ートと油圧アクチュエータとの間の油圧回路の所定部
に、請求項１記載の管継手を設けていることを特徴とし
ている（請求項２）。

【０００８】前記の構成の管継手によれば、流体が管体
の内部を接続端に向かって流れる場合には、前記ボール
が流体によって第１ストッパまで押圧移動されて、前記
第１連通路を通して流体の流通が許容される。また、流
体が管体の内部を前記と逆方向に向かって流れる場合に
は、前記ボールが流体によって第２ストッパまで押圧移
動されて当該第２ストッパによって部分的に受け止めら
れ、前記第２連通路を通して前記逆方向への流体の流通
が許容される。さらに、流体が管体の内部を接続端及び
その逆方向に向かって短いサイクルで急激且つ交互に流
れようとすると、前記ボールが第１ストッパと第２スト
ッパとの間の中間部に保持され、前記絞り通路によって
流体の流量が絞られてその流通が制約される。したがっ
て、前記管継手は、継手本来の機能に加えてダンパーバ
ルブとしての機能を発揮することができる。しかも、こ
のダンパーバルブとしての機能は、管体とボールとを用
いて発揮させているので、その部品点数を極めて少なく
することができる。

【０００９】前記動力舵取装置は、前記管継手を油圧コ
ントロールバルブの出力ポート及び油圧アクチュエータ
の入力ポートの何れかに設けているのが好ましく（請求
項３）、この場合には、前記接続孔を油圧コントロール
バルブの出力ポート又は油圧アクチュエータの入力ポー
トで構成することができるので、管継手の部品点数をさ
らに少なくすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照しながら説明する。図１はこの発
明の動力舵取装置の一実施形態を示す概略図である。こ
の動力舵取装置Ａは、図示しない操舵ハンドルに連結さ
れる入力軸Ｓと、この入力軸Ｓの回転に伴って回転する
ピニオン１と、このピニオン１に噛み合うラック軸２
と、このラック軸２を覆うハウジング５と、このハウジ
ング５の内部に設けられた油圧アクチュエータとしての
油圧シリンダ６と、この油圧シリンダ６に作動油を供給
する油圧ポンプ７と、前記操舵ハンドルに連動して油圧
シリンダ６に対する作動油の給排を制御する油圧コント
ロールバルブ８とによって主要部が構成されている。

【００１１】前記ラック軸２の両端部は、ハウジング５
の両端開口部５ａ，５ｂから突出しており、その突出端
には、ボールジョイント１０，１１が一体化されてい
る。各ボールジョイント１０，１１には、タイロッド１
２，１３が取り付けられており、このタイロッド１２，
１３を介して前記ラック軸２の両端部が操舵輪に連結さ
れている。したがって、前記操舵ハンドルの回転操作に
より、入力軸Ｓを介してピニオン１を回転させ、ラック
軸２を軸方向（車幅方向）へ移動させて、車両の操舵を
行うことができる。

【００１２】前記油圧シリンダ６は、ハウジング５によ
って構成されたシリンダチューブ６ａと、ラック軸２で
構成されたピストンロッド６ｂと、ラック軸２に一体化
されたピストン６ｃとからなり、このピストン６ｃを挟
んだ両側空間が、第１油室６ｄ及び第２油室６ｅとして
構成されている。

【００１３】油圧コントロールバルブ８は、ロータリー
バルブによって構成されており、そのバルブハウジング
８ａには、入力ポート８ｂ、リターンポート８ｃ、第１
出力ポート８ｄ及び第２出力ポート８ｅがそれぞれ突出
形成されている。前記入力ポート８ｂは、第１油圧配管
Ｐ１を介して前記油圧ポンプ７の出力ポート７ａに接続
されており、リターンポート８ｃは、第２油圧配管Ｐ２
を介してリザーブタンクＴに接続されている。また、第
１出力ポート８ｄは、管体としての第３油圧配管Ｐ３を
介して油圧シリンダ６の第１油室６ｄに接続されてお
り、第２出力ポート８ｅは、管体としての第４油圧配管
Ｐ４を介して油圧シリンダ６の第２油室６ｅに接続され
ている。この油圧コントロールバルブ８は、操舵方向と
操舵抵抗に応じて、各油室６ｄ，６ｅの何れか一方に操
舵力補助用の作動油を供給すると同時に、他方の油室か
ら作動油をリザーブタンクＴに還流させる。

【００１４】前記第３油圧配管Ｐ３及び第４油圧配管Ｐ
４は、それぞれ金属管４によって構成されており、この
発明の管継手２０を介して油圧シリンダ６の第１油室６
ｄ及び第２油室６ｅにそれぞれ接続されている。図２も
参照して、前記管継手２０は継手ハウジング２１の接続
孔Ｈに、前記金属管４の接続端４１側を導入し、この金
属管４の接続端４１付近に遊嵌されたスリーブナット２
５によって、当該金属管４に形成されたビード４２を締
め付けているものであり、前記金属管４の接続端４１付
近の内部には、シミー現象を防止するためのダンパーバ
ルブＶが構成されている。

【００１５】前記継手ハウジング２１は、油圧シリンダ
６の第１油室６ｄに連通する第１入力ポート６ｆ及び第
２油室６ｅに連通する第２入力ポート６ｇによってそれ
ぞれ構成されている。前記接続孔Ｈの導入口側には、前
記スリーブナット２５をねじ込むための雌ねじ２１ｃが
形成され、この雌ねじ２１ｃの内奥部には、当該雌ねじ
２１ｃの内径よりも小さい段部２１ｄが形成されてい
る。また、金属管４の接続端４１付近に形成された前記
ビード４２は、当該金属管４の接続端４１付近を径方向
に全周に亘って膨出させることにより形成されている。
このビード４２は前記接続孔Ｈの段部２１ｄとスリーブ
ナット２５の先端部との間で挟み込まれて締め付けられ
ている。さらに、前記ビード４２に隣接する位置には、
環状シールとしてのＯリング２２が巻回されており、こ
のＯリング２２によって前記接続孔Ｈと金属管４の接続
端４１付近との隙間が密封されている。

【００１６】前記金属管４のビード４２から接続端４１
にかけての管端部４ａには、ボール９が管路に沿って移
動自在に挿入されている。また、前記管端部４ａの内部
には、ビード４２側へ移動するボール９を受け止めて後
述する第１ストッパ４４から当該ボール９が所定量以上
離反するのを規制する第２ストッパ４３が形成されてい
る。この第２ストッパ４３は、管端部４ａを周方向に沿
って一定間隔毎に径方向内方へ膨出させることにより形
成されており、前記ボール９と部分的に接触することに
より、当該ボール９を受け止めた状態で、その非接触部
分Ｘにおいて作動油の流通を許容している（図３参
照）。

【００１７】前記金属管４の接続端４１には、これを内
方に屈折させることにより、前記ボール９が接続端４１
から飛び出すのを規制するための前記第１ストッパ４４
が形成されており、この第１ストッパ４４から前記第２
ストッパ４３に向かって、当該第１ストッパ４４にボー
ル９が接触した状態で前記金属管４の接続端４１側と第
２ストッパ４３側とを連通させる第１連通路４５が形成
されている。この第１連通路４５は、図の場合前記管端
部４ａの外周の相対向する２箇所を、接続端４１側から
第２ストッパ４３に向けて切り欠くことにより形成され
ている（図４参照）。

【００１８】また、前記管端部４ａには、第２ストッパ
４３とボール９とが部分的に接触した状態で、接続端４
１側からビード４２側への流体の流通を許容する第２連
通路４６が形成されている。この第２連通路４６は、第
２ストッパ４３とボール９との非接触部分Ｘを含んでお
り、これに連続させて金属管４の全周又は一部を径方向
外方へ膨出させることにより形成されている。

【００１９】さらに、前記管端部４ａの第１ストッパ４
４と第２ストッパ４３との間の内周部分と、ボール９と
の間には、僅かな隙間が形成されており、この隙間が第
１連通路４５と第２連通路４６の間において作動油を流
量を絞りながら流通させる絞り通路４７として構成され
ている。この絞り通路４７を通る作動油の流量は、前記
第１連通路４５及び第２連通路４６を通る作動油の流量
に対して十分に少なくなるように設定されている。以上
により、金属管４とボール９とによってダンパーバルブ
Ｖが構成されることになる。

【００２０】前記管継手２０によれば、一方向への操舵
に伴って作動油が例えば油圧コントロールバルブ８の第
２出力ポート８ｅから第４油圧配管Ｐ４を通して油圧シ
リンダ６の第２油室６ｅに向かって流れようとすると、
油圧シリンダ６の第２入力ポート６ｇにおいて、管端部
４ａに挿入されたボール９が、作動油によって押圧され
て第１ストッパ４４に突き当たり、この状態で前記第１
連通路４５を通して作動油が油圧シリンダ６の第２油室
６ｅに供給される。これにより、ラック軸２が図２にお
いて左方向に移動して、操舵補助力が出力される。

【００２１】また、前記ラック軸２が移動すると同時
に、第１油室６ｄの作動油が第３油圧配管Ｐ３及び油圧
コントロールバルブ８を通してリザーブタンクＴに還流
されるが、この際、第１入力ポート６ｆにおいては、前
記のボール９が作動油によって押圧されて第２ストッパ
４３に突き当たるまで移動する。このため、前記第１油
室６ｄから管端部４ａに導入された作動油を、第２連通
路４６を通して油圧コントロールバルブ８へ支障なく戻
すことができる。

【００２２】さらに、操舵輪が過剰に振動することに起
因してラック軸２が左右に激しく振動しようとすると、
作動油が各油室６ｄ，６ｅと各油圧配管Ｐ３，Ｐ４との
間を急激且つ短いサイクルで往復移動しようとする。こ
のため、各入力ポート６ｆ，６ｇにおいて、ボール９が
前記往復移動しようとする作動油によって第１ストッパ
４４と第２ストッパ４３との間の中間位置に保持され
て、前記絞り通路４７によって作動油の流通が制約され
る。この結果、ラック軸２の左右の振動が減衰されて、
シミー現象が生じるのが防止される。

【００２３】このように前記管継手２０は、金属管４と
ボール９とによってダンパーバルブＶを構成しているの
で、その部品点数が少なく、その分、構造を簡素にする
ことができる。また、前記接続孔Ｈと金属管４との間の
隙間をＯリング２２によって密封するものであるので、
管継手２０を高精度に加工することなく接続孔Ｈの密封
性を確保することができる。このため、管継手２０の製
造が容易で、その製造コストを安くすることができる。
しかも、前記金属管４の接続端４１側を接続孔Ｈに挿入
し、前記金属管４に遊嵌されたスリーブナット２５を、
接続孔Ｈの雌ねじ２１ｃにねじ込んで当該接続孔Ｈの内
部の段部２１ｄとの間で、金属管４のビード４２を挟み
込むだけで、管継手２０を接続孔Ｈに組み付けることが
できるので、その組み付けを容易且つ能率よく行うこと
ができる。さらに、管継手２０を油圧シリンダ６の各入
力ポート６ｆ，６ｇに設けて、当該各入力ポート６ｆ，
６ｇで継手ハウジング２１及び接続孔Ｈを構成している
ので、別途継手ハウジング２１を構成する場合よりも管
継手２０の部品点数をさらに少なくすることができ、そ
の製造コストをさらに安くすることができる。

【００２４】なお、前記第２連通路４６としては、図５
に示すように、管端部４ａの内周側を所定深さ切除する
ことによって形成してもよい。また、図６に示すよう
に、管端部４ａの内部の途中までスリーブ４８を圧入
し、このスリーブ４８の端部と第２ストッパ４３との間
に隙間を形成することによって第２連通路４６を形成し
てもよく、この場合には、前記スリーブ４８とボール９
との間で前記絞り通路４７が構成されることになる。さ
らに、ボール９の抜脱を阻止する第１ストッパ４４につ
いては、図７に示すように、管端部４ａの接続端４１近
傍を、周面に沿って一定間毎に内方に陥没させることに
より形成してもよい。

【００２５】また、前記の実施の形態においては、管継
手２０を油圧シリンダ６の各入力ポート６ｆ，６ｇに設
けているが、これを油圧コントロールバルブ８の各出力
ポート８ｄ，８ｅに設けてもよく、この場合には前記継
手ハウジング２１及び接続孔Ｈを前記出力ポート８ｄ，
８ｅで構成することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、管継手
が継手本来の機能に加えてダンパーバルブとしての機能
を有し、しかも、このダンパーバルブとしての機能は、
管体とボールとを用いて発揮させているので、その部品
点数を極めて少なくすることができる。このため、構造
が簡素で製造コストを安くすることができる。

【００２７】特に前記管継手を油圧コントロールバルブ
の出力ポート及び油圧アクチュエータの入力ポートの何
れかに設けている場合には、接続孔を前記各ポートで構
成することができるので、管継手の部品点数をさらに少
なくすることができ、その製造コストをさらに安くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の動力舵取装置の一つの実施の形態を
示す概略図である。

【図２】管継手部分を示す拡大断面図である。

【図３】図２のIII−III線における拡大断面図である。

【図４】金属管の接続端付近を示す斜視図である。

【図５】管継手の他の実施の形態を示す要部断面図であ
る。

【図６】管継手のさらに他の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図７】管継手のさらに他の実施の形態を示す要部断面
図である。

【図８】従来の動力舵取装置を示す概略図である。

【符号の説明】

１ ピニオン ２ ラック軸 ４ 金属管（管体） ４１ 接続端 ４２ ビード ４３ 第２ストッパ ４４ 第１ストッパ ４５ 第１連通路 ４６ 第２連通路 ４７ 絞り通路 ５ ハウジング ６ 油圧シリンダ（油圧アクチュエータ） ６ｆ 第１入力ポート ６ｇ 第２入力ポート ７ 油圧ポンプ ８ 油圧コントロールバルブ ８ｄ 第１出力ポート ８ｅ 第２出力ポート ２０ 管継手 ２１ 継手ハウジング ２１ｄ 段部 ２２ Ｏリング（環状シール） ２５ スリーブナット ９ ボール Ａ 動力舵取装置 Ｓ 入力軸 Ｖ ダンパーバルブ Ｐ３ 第３油圧配管 Ｐ４ 第４油圧配管 Ｈ 接続孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管体の接続端付近を径方向に膨出させてビ
   ードを形成し、前記管体の接続端側を接続孔に導入した
   状態で、前記接続孔にねじ込まれたスリーブナットと当
   該接続孔の内部に設けられた段部との間で前記ビードを
   挟み込むとともに、前記管体の外周に沿って設けられた
   環状シールによって、前記接続孔と管体との間の隙間を
   密封する管継手において、 前記管体の接続端付近の内部に管路に沿って移動自在に
   挿入されたボールと、 前記管体の接続端又はその近傍を内方に進出させて形成
   され、前記ボールが管体の接続端から抜脱するのを阻止
   する第１ストッパと、 前記管体の接続端付近の内周面で構成され、前記第１ス
   トッパから離反したボールと部分的に接触して当該ボー
   ルが前記第１ストッパから所定量以上離反するのを規制
   する第２ストッパと、 前記ボールが第１ストッパ側へ移動した状態で、前記管
   体の接続端側と第２ストッパ側との間を連通させる第１
   連通路と、 前記第２ストッパとボールとが部分的に接触した状態
   で、両者の非接触部分を通して管体の接続端側から管体
   内奥側への流体の流通を許容する第２連通路と、 前記ボールが第１ストッパと第２ストッパとの中間部に
   位置した状態で、前記第１連通路と第２連通路との間を
   通る流体の流量を絞る絞り通路とを備えることを特徴と
   する管継手。
2. 【請求項２】油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給さ
   れる作動油によって操舵補助力を出力する油圧アクチュ
   エータと、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間
   に介在し、操舵に応じて前記油圧アクチュエータに対す
   る作動油の給排をコントロールする油圧コントロールバ
   ルブとを備える動力舵取装置において、 前記油圧コントロールバルブの出力ポートと油圧アクチ
   ュエータとの間の油圧回路の所定部に、請求項１記載の
   管継手を設けていることを特徴とする動力舵取装置。
3. 【請求項３】前記管継手を油圧コントロールバルブの出
   力ポート及び油圧アクチュエータの入力ポートの何れか
   に設けている請求項２記載の動力舵取装置。