JP2007131114A

JP2007131114A - パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2007131114A
Application number: JP2005325163A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ohata; 貴史大畑
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2005-11-09
Publication date: 2007-05-31

Abstract

【課題】絞り量を高精度に変えることができ、しかも、二つの面取面を簡易に得ることができるパワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】複数の液溝５ａを有し、バルブボディ４に相対角変位を可能に嵌合されているバルブスプール５の前記液溝５ａの溝縁に、研削加工により面取された研削面取面５１と、該研削面取面５１の溝底５ｄ側縁部を液溝５ａの長手方向中間部から両端側へ漸次面取量が少なくなるように押圧加工により面取された押圧面取面５２とを設けた。
【選択図】図５

Description

本発明はバルブボディとバルブスプールとの相対角変位を利用して液圧の制御動作をなす回転式の液圧制御弁を備えるパワーステアリング装置に関する。

液圧制御弁を備えるパワーステアリング装置は、操舵輪に繋がって回転することが可能な入力軸と、該入力軸にトーションバーにより同軸的に連結された出力軸と、車両の舵取機構中に配置された操舵補助用の液圧シリンダ及び液圧ポンプに連なり、操舵輪の操舵に応じて圧液の給排動作をなす液圧制御弁とを備えており、前記出力軸がラックアンドピニオン式の舵取装置に繋がるように構成されている（例えば、特許文献１、２参照。）。

液圧制御弁は、内側に複数の第１の液溝を有するバルブボディと、第１の液溝に対応する第２の液溝を周面に有し、前記バルブボディに相対角変位を可能に嵌合されたバルブスプールとを備え、第１及び第２の液溝の幅方向両側の溝縁で構成される絞り部の絞り量に基づいて昇圧する圧液により前記液圧シリンダを動作させるように構成されている。

また、特許文献１の液圧制御弁の絞り部は、押圧加工により面取された第１押圧面取面と、該第１押圧面取面の溝底側縁部を押圧加工により面取された第２押圧面取面とにより形成されている。

また、特許文献２の液圧制御弁の絞り部は、研削加工により面取された第１研削面取面と、該研削面取面の溝底側縁部を研削加工により面取された第２研削面取面とにより形成されている。

以上のように絞り部に二つの面取面が形成されていることにより、バルブボディ及びバルブスプールの相対角変位量に対する絞り面積の変化率を小さくすることができ、液圧シリンダが発生する操舵補助力を穏やかに増加させ、操舵輪の操作感覚の変化を小さくすることができる。
特開平８−１１７３６号公報特開２００２−３１６６５６号公報

しかしながら、特許文献１に示されたパワーステアリング装置にあっては、液圧制御弁の絞り部が第１押圧面取面と、第２押圧面取面とにより形成されているため、絞り量を高精度に変えることができず、改善策が要望されていた。また、特許文献２に示されたパワーステアリング装置にあっては、液圧制御弁の絞り部が第１研削面取面と、第２研削面取面とにより形成されているため、第１研削面取面を研削加工した後、第２研削面取面を研削加工する作業が難しく、改善策が要望されていた。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は絞り量を高精度に変えることができ、しかも、二つの面取面を簡易に得ることができるパワーステアリング装置を提供することにある。

第１発明に係るパワーステアリング装置は、内側に複数の第１の液溝を有するバルブボディと、第１の液溝に対応する第２の液溝を周面に有し、操舵手段の操舵により前記バルブボディに相対角変位を可能に嵌合されたバルブスプールとを備え、第１及び第２の液溝の幅方向両側の溝縁で構成される絞り部の絞り量に基づいて昇圧する圧液により操舵補助するパワーステアリング装置において、第２の液溝の溝縁は、研削加工により面取された研削面取面と、該研削面取面の溝底側縁部を押圧加工により面取された押圧面取面とを有することを特徴とする。

第２発明に係るパワーステアリング装置は、前記押圧面取面は第２の液溝の長手方向中間部から両端側へ漸次面取量が少ないことを特徴とする。

第１発明にあっては、第１の面取面が研削加工により形成されているため、研削面取面を高精度にでき、また、第２の面取面が押圧加工により形成されているため、押圧面取面を簡易に得ることができる。

第２発明にあっては、面取量の割に面取深さを浅くすることができるため、押圧面取面の精度を高めることができる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係るパワーステアリング装置の一部の構成を示す断面図、図２は要部の構成を示す模式的縦断平面図、図３はバルブボディとバルブスプールとの嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油室を直線展開して示した動作説明図であり、(a) はバルブボディとバルブスプールとの間に相対角変位が生じていない状態（中立状態）、(b)はバルブボディとバルブスプールとの間に相対角変位が生じている状態を示している。図４はパワーステアリング装置の全体の構成を示す模式図である。

パワーステアリング装置は、操舵手段としての操舵輪Ａに繋がって回転することが可能な入力軸１と、該入力軸１にトーションバー２により同軸的に連結された出力軸３と、出力軸３に連結された筒形のバルブボディ４と、該バルブボディ４に相対角変位が可能に嵌合され、入力軸１に連結されたバルブスプール５と、バルブボディ４が回転を可能に内嵌される圧液室６ａを有するバルブハウジング６とを備えている。

入力軸１はトーションバー２を連結する側に筒部１ａを有しており、該筒部１ａの先端に円筒形をなすバルブスプール５が一体的に設けられている。このバルブスプール５及び筒部１ａ内にはトーションバー２が挿入され、該トーションバー２の一端が筒部１ａの基端にダウエルピン７により連結されている。また、筒部１ａの先端はすべり軸受８により出力軸３の一端部に回転自在に支持されている。

出力軸３は一端部に嵌合孔３ａを有し、他端部に後記するラック軸のラック歯に噛合するピニオン９を有しており、嵌合孔３ａにトーションバー２の他端及びすべり軸受８が夫々内嵌されている。トーションバー２はスプライン嵌合により連結されている。

バルブボディ４は、出力軸３の一端に連結ピン１０により一体的に連結された円筒形をなしており、トーションバー２の捩れの範囲内でバルブスプール５と相対角変位が可能になっている。この相対角変位の量は最大で約５°であり、最大相対角変位量以上、換言すればトーションバー２の捩れの範囲以上ではバルブボディ４及びバルブスプール５が一体に回転する。

バルブボディ４の内側には、夫々等しい幅を有する複数個の第１の液溝４ａが周方向に等配をなして並設されており、バルブスプール５の外周部には、同様に、夫々等しい幅を有する複数個の第２の液溝５ａが周方向に等配をなして並設されている。

第１及び第２の液溝４ａ，５ａは、トーションバー２に捩れが生じていない中立状態において、周方向に千鳥配置され、第１の液溝４ａの夫々は第２の液溝５ａ，５ａ間のランドに対向し、第２の液溝５ａの夫々は第１の液溝４ａ，４ａ間のランドに対向して、バルブボディ４とバルブスプール５との嵌合周上には、第１の液溝４ａの内側の第１の液室と、第２の液溝５ａの外側の第２の液室とが交互に並んだ状態となり、第１及び第２の液室間の連通部、即ち、第１及び第２の液溝４ａ，５ａの幅方向両側の溝縁間は、前記相対角変位に応じて夫々の連通面積（絞り面積）を増減する絞り部４ｂ，５ｂとして作用する。

また、バルブボディ４は、一つおきのランドを径方向に貫通し液圧源たる液圧ポンプＰの吐出側に連通する給液孔４ｃと、該給液孔４ｃを有するランドの一側に配された第１の液溝４ａから径方向に貫通し液圧シリンダＳの一方のシリンダ室に連通する第１の送液孔４ｄと、給液孔４ｃを有するランドの他側に配された第１の液溝４ａから径方向に貫通し液圧シリンダＳの他方のシリンダ室に連通する第２の送液孔４ｅとを有する。また、バルブスプール５は、第１及び第２の送液孔４ｄ，４ｅ間に配されたランドに臨む第２の液溝５ａを径方向に貫通し排液先となる液タンクＴに連通する排液孔５ｃを有する。

給液孔４ｃに臨む第２の液溝５ａは給液室４０を構成し、第１及び第２の送液孔４ｄ，４ｅに臨む第１の液溝４ａ，４ａは第１及び第２の送液室４１，４２を構成し、排液孔５ｃに臨む第２の液溝５ａは排液室４３を構成し、給液室４０の両側には、第１の送液室４１又は第２の送液室４２を経て排液室４３に至る液路が夫々形成され、給液室４０と送液室４１，４２とが絞り部４ｂを介して連通し、また送液室４１，４２と排液室４３とが絞り部５ｂを介して連通される。

バルブハウジング６は給液孔４ｃと、第１及び第２の送液孔４ｄ，４ｅと、排液孔５ｃとに対応する位置で圧液室６ａに開口するポート６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅが夫々設けられており、夫々のポート７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅと液圧ポンプＰ、液圧シリンダＳ、液圧タンクＴとが液管１１〜１４により接続されている。

図５はバルブスプールの構成を示す側面図、図６は図５のVI−VI線の拡大断面図、図７は図５のVII −VII 線の拡大断面図である。
バルブスプール５の第２の液溝５ａの絞り部５ｂを構成する溝縁には、研削加工により面取し放射線に対して傾斜する研削面取面５１を形成し、さらに該研削面取面５１の溝底５ｄ側縁部を押圧加工により面取し研削面取面５１に対して傾斜する押圧面取面５２を形成する。

研削面取面５１は、円板形をなす砥石をその回転中心が液溝５ａの長手方向となるように配置し、該砥石を回転させつつ研削面取面５１を形成する。この研削面取面５１は液溝５ａの側面からバルブスプール５の周面にかけて放射線に対して傾斜するように面取りされる。

押圧面取面５２は、先端が略Ｖ字形に尖るポンチ本体の先端部両側に略三角形部を有するポンチを液溝５ａの外方から放射方向に移動させ、略三角形部を研削面取面５１の溝底５ｄ側縁部に押圧し、略三角形をなす痕跡を生じさせることにより形成される。従って、押圧面取面５２の面取深さは痕跡を目視することができる程度の非常に浅い面である。このように略三角形部を有するポンチにより形成された押圧面取面５２は液溝５ａの長手方向中央部から両端近くにかけて漸次面取量が少なくなり、且つ液溝５ａの側面から周面にかけて漸次面取量が少なくなるように形成されている。

以上のように構成されたパワーステアリング装置は、操舵手段としての操舵輪Ａが操舵中立位置から操作されることにより、入力軸１を介してトーションバー２に捩れが発生するとともに、バルブボディ４及びバルブスプール５に相対角変位が発生し、液圧ポンプＰから液管１１、ポート６ｂ及び給液孔４ｃを経て給液室４０に供給された圧液が絞り部４ｂにより流量制御され、一方の送液室４１又は４２に開口する送液孔４ｄ又は４ｅから液圧シリンダＳの一方のシリンダ室に圧液が供給され、液圧シリンダＳのピストンの一端に連結されたラック軸Ｒが軸長方向へ移動し、該ラック軸Ｒ及びピストンの他端に連結された一対の車輪が転向され、操舵補助が行われる。この操舵補助時、ラック軸Ｒのラック歯に噛合するピニオン９を有する出力軸３は、ラック軸Ｒの軸長方向への移動に連動して回転し、この出力軸３に連結されているバルブボディ４はバルブハウジング６に対して回転する。

尚、以上説明した実施の形態では液溝５ａの長手方向中央部から両端近くにかけて漸次面取量が少なくなる押圧面取面５２を有する構成としたが、その他、押圧面取面５２は液溝５ａの長手方向一端側から他端の近くにかけて漸次面取量が少なくなる構成としてもよい。

本発明に係るパワーステアリング装置の一部の構成を示す断面図である。本発明に係るパワーステアリング装置の要部の模式的縦断平面図である。本発明に係るパワーステアリング装置のバルブボディとバルブスプールとの嵌合周上に並ぶ給油室、送油室及び排油室を直線展開して示した動作説明図である。本発明に係るパワーステアリング装置の全体の構成を示す模式図である。本発明に係るパワーステアリング装置のバルブスプールの構成を示す側面図である。図５のVI−VI線の拡大断面図である。図５のVII −VII 線の拡大断面図である。

符号の説明

４バルブボディ
４ａ第１の液溝
４ｂ絞り部
５バルブスプール
５ａ第２の液溝
５ｂ絞り部
５ｄ溝底
５１研削面取面
５２押圧面取面
Ａ操舵輪（操舵手段）

Claims

内側に複数の第１の液溝を有するバルブボディと、第１の液溝に対応する第２の液溝を周面に有し、操舵手段の操舵により前記バルブボディに相対角変位を可能に嵌合されたバルブスプールとを備え、第１及び第２の液溝の幅方向両側の溝縁で構成される絞り部の絞り量に基づいて昇圧する圧液により操舵補助するパワーステアリング装置において、第２の液溝の溝縁は、研削加工により面取された研削面取面と、該研削面取面の溝底側縁部を押圧加工により面取された押圧面取面とを有することを特徴とするパワーステアリング装置。
前記押圧面取面は第２の液溝の長手方向中間部から両端側へ漸次面取量が少ない請求項１記載のパワーステアリング装置。