JP2013043454A - インテグラル型パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジングと別体で形成されると共にハウジング10と第1バルブ9aの間に設けられ、内部に第1バルブ本体91を収容する第1バルブ本体収容部が形成された第1バルブ位置調整部材97と、ハウジング10と別体で形成されると共にハウジングと第2バルブ9bの間に設けられ、内部に第2バルブ本体を収容する第2バルブ本体収容部91が形成された第2バルブ位置調整部材97とを有し、リミッタバルブのバルブ本体91は、バルブ本体91の長手方向において、ハウジング10との相対位置が調整可能に設けられていることとした。
【選択図】図1
Description
まず、図1を用いて実施例1のインテグラル型パワーステアリング装置(以下、装置1という)の全体構成について説明する。図1は、車両に装着する前の装置1を、入力軸2の回転中心を通りセクタギヤ8の回転軸に垂直な平面で切った縦断面図である。以下、説明のため、入力軸2が延びる方向にx軸を設け、ステアリングホイールの側(図1の右側)を正方向とする。
次に、装置1の作用を説明する。図3及び図4は、車両に装着した後の装置1の、図1と同様の縦断面図である。図3は、ステアリングホイールをピストン7が第1圧力室16の側(x軸負方向側)に移動するように操舵したとき(例えば左操舵時)の状態を示し、図4は、ステアリングホイールをピストン7が第2圧力室16の側(x軸正方向側)に移動するように操舵したとき(例えば右操舵時)の状態を示す。
図3に示すように、ステアリングホイールをピストン7が第1圧力室16の側(x軸負方向側)に移動するように操舵すると、コントロールバルブ6により第2圧力室17に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート123→第4油路124→第1軸方向溝611→第3油路615→切替溝600→第2軸方向溝612→第2油路614を通過して第2圧力室17に供給される。第2圧力室17内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン7を第1圧力室16側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。図4に示すように、ステアリングホイールをピストン7が第2圧力室17の側(x軸正方向側)に移動するように操舵すると、コントロールバルブ6により第1圧力室16に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート123→第4油路124→第1軸方向溝611→第3油路615→切替溝600→第1軸方向溝611→第1油路613→第1圧力室側周方向溝122→第5油路125→第6油路126を通過して第1圧力室16に供給される。第1圧力室16内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン7を第2圧力室17側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。
図3に示すように、ステアリングホイールをピストン7が第1圧力室16の側(x軸負方向側)に移動するように操舵すると、コントロールバルブ6により第2圧力室17に作動油が供給される。第2圧力室17内が所定圧力よりも高圧となると第2バルブ9bが開弁し、第7油路18に作動油が供給される。このとき第1圧力室16には作動油が供給されていないため、第1圧力室16内は所定圧力よりも低圧となっており第1バルブ9aは閉弁している。すなわち、第7油路18には作動油が供給されているものの、この作動油は第1圧力室16には供給されないようになっている。ステアリングホイールをピストン7が第1圧力室16側に移動するように回し続けると、ピストン7の端部が第1バルブ9aのピン95(当接部950)に当接する。さらにステアリングホイールを回しつつづけると、ピン95(当接部950)とともにプランジャ92がx軸負方向側に向かって移動し、プランジャ92がシート部93のシート面933から離間する。すなわち第1バルブ9aが開弁し、シート部93の連通溝931を介して第1圧力室16が第7油路18と連通する。このため、第7油路18を通って第2圧力室17内の作動油が第1圧力室16内に供給され、結果的に第1圧力室16内と第2圧力室17内の圧力は等しくなる。そのため、ピストン7を第1圧力室16側に移動させるアシスト力が作用しなくなり、ピストン7を第1圧力室16側に移動させる力はドライバがステアリングホイールを操舵する力のみとなる。図4に示すように、ステアリングホイールをピストン7が第2圧力室17側に移動するように操舵するときも同様であり、セクタギヤ8が第2バルブ9bのピン95(当接部950)に当接すると第2バルブ9aが開弁する。このため、第7油路18を通って第1圧力室16内の作動油が第2圧力室17内に供給され、第2圧力室17内と第1圧力室16内の圧力は等しくなる。そのため、ピストン7を第2圧力室17側に移動させるアシスト力が作用しなくなり、ピストン7を第2圧力室17側に移動させる力はドライバがステアリングホイールを操舵する力(操舵力)のみとなる。
装置1を車両に搭載した後、第1バルブ9aのピン95(当接部950)の位置を調整する際には、ステアリングホイールを、セクタギヤ8に接続されたピットマンアームのリンク機構がリンクストッパに当接する(ハンドルが突き当て状態となる)直前まで操舵して、ピン95(当接部950)の位置を決定する。上記操舵時の、第1圧力室16の容積が減少する方向(x軸負方向)でのピストン7の位置を第1所定位置と称する。ピストン7が第1所定位置にあってピン95(当接部950)に当接しているときに第1バルブ9aが閉弁状態となる(プランジャ92がシート部93に当接する)ように、バルブ本体91のハウジング10(バルブハウジング90)に対するx軸方向位置を調整する。または、閉弁状態にある第1バルブ9aのピン95(当接部950)が第1所定位置にあるピストン7に当接するまでバルブ本体91を回転させることで、バルブ本体91のハウジング10に対するx軸方向位置を調整する。この位置調整により、リンク機構がリンクストッパに当接する直前に、ピストン7がピン95(当接部950)と当接して第1バルブ9aが開弁され、作動油の圧力によるアシスト力が作用しないこととなるため、リンク機構の破損を抑制することができる。第2バルブ9bのピン95(当接部950)の位置調整方法も第1バルブ9aと同様であり、ステアリングホイールを、ピストン7が第2圧力室17側に移動するように回し続けると、ピン95(当接部950)の先端はセクタギヤ8の側面に当接することとなる。第2圧力室17の容積が減少する方向(x軸正方向)での、リンク機構がリンクストッパに当接する直前のピストン7の位置を第2所定位置と称する。閉弁状態にある第2バルブ9bのピン95(当接部950)が、ピストン7が第2所定位置にあるときのセクタギヤ8に当接するように、バルブ本体91のハウジング10に対する位置を調整する。このように、リミッタバルブ9のバルブ本体91は、バルブ本体91の長手方向において、ハウジング10との相対位置が調整可能に設けられている。よって、リミッタバルブ9の開弁位置を装置1毎に調整することができる。したがって、装置1が搭載される車両の転舵領域に合わせて、例えばステアリングホイールの操舵角や操舵輪の転舵角に応じて、開弁位置を調整することができる。本実施例1では、リンク機構の破損を抑制することができるような開弁位置に調整する。また、第1バルブ9aと第2バルブ9bにそれぞれ位置調整機能を持たせたため、左右の操舵方向のそれぞれで個別に開弁位置を調整することができる。
以下、実施例1の装置1が奏する効果を列挙する。
(1)ハウジング10(ステアリングハウジング11、バルブハウジング12)と、ステアリングホールに接続される入力軸2と、ハウジング10に収容され、このハウジング10の内部を第1圧力室16及び第2圧力室17に隔成するピストン7と、入力軸2とピストン7の間に設けられ、入力軸2の回転運動をピストン7の軸方向運動に変換する第1変換機構(ボールねじ機構5)と、ピストン7の外周に設けられたラック70と、このラック70に噛合いラック70の軸方向運動を回転運動に変換すると共に、第2圧力室17内に配置されるセクタギヤ8と、から構成される第2変換機構と、外部の油圧源(オイルポンプ)から供給される作動油を選択的に第1圧力室16と第2圧力室17とに供給するコントロールバルブ6と、セクタギヤ8の回転方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構(ピットマンアーム)と、第1圧力室16の容積が減少する方向で或る第1所定位置までピストン7が移動するとき、第2圧力室17内の圧力を第1圧力室16側に排出する第1バルブ9aと、第2圧力室17の容積が減少する方向で或る第2所定位置までピストン7が移動するとき、第1圧力室16内の圧力を第2圧力室17側に排出する第2バルブ9bと、から構成され、第1バルブ9aは、ハウジング10の第1圧力室16側に設けられ、内部に第1プランジャ収容部910を有する第1バルブ本体91と、第1プランジャ収容部910内に設けられ、第1バルブ本体91の長手方向に進退自在に設けられた第1プランジャ92と、第1バルブ本体91に設けられ、第1圧力室16と第2圧力室17側とを接続する連通路の一部(連通溝931)を構成し、第1プランジャ92が当接することにより前記連通路(連通溝931)を遮断すると共に離間することにより連通させる第1シート部93と、第1プランジャ92を第1シート部93に付勢する第1付勢部材(コイルスプリング94)と、第1シート部93よりも第1圧力室16側に突出するように第1プランジャ92に設けられ、ピストン7と当接し、ピストン7によって押圧されることにより第1プランジャ92と一体に移動し第1シート部93から第1プランジャ92を離間させ第1圧力室16と第2圧力室17とを連通させる第1当接部950(ピン95)と、から構成され、第1バルブ本体91は、第1バルブ本体91の長手方向において、ハウジング10との相対位置が調整可能に設けられ、第2バルブ9bは、ハウジング10の第2圧力室17側に設けられ、内部に第2プランジャ収容部910を有する第2バルブ本体91と、第2プランジャ収容部910内に設けられ、第2バルブ本体91の長手方向に進退自在に設けられた第2プランジャ92と、第2バルブ本体91に設けられ、第2圧力室17と第1圧力室16側とを接続する連通路の一部(連通溝931)を構成し、第2プランジャ92が当接することにより前記連通路(連通溝931)を遮断すると共に離間することにより連通させる第2シート部93と、第2プランジャ92を第2シート部93に付勢する第2付勢部材(コイルスプリング94)と、第2シート部93よりも第2圧力室17側に突出するように第2プランジャ92に設けられ、ピストン7またはセクタギヤ8と当接し、ピストン7またはセクタギヤ8によって押圧されることにより第2プランジャ92と一体に移動し第2シート部93から第2プランジャ92を離間させ第2圧力室17と第1圧力室16とを連通させる第2当接部950(ピン95)と、から構成され、第2バルブ本体91は、第2バルブ本体91の長手方向において、ハウジング10との相対位置が調整可能に設けられる。
よって、リミッタバルブ9の開弁位置を装置1毎に調整することができるため、装置1が搭載される車両の転舵領域に合わせてアシスト力を制限することができる。
よって、バルブ本体91を収容するための構造を容易に形成することができる。
よって、連通構造を簡素化し、装置1をコンパクト化できる。
よって、バルブハウジング90の軸方向長さを抑制し、リミッタバルブ9をコンパクト化することができる。
よって、ハウジング10(バルブハウジング90)に対するバルブ本体91(ピン95)の位置調整を容易かつ高精度に行うことができる。
よって、バルブ本体91の位置調整後の位置ずれを抑制することができる。
以上、本発明を実現するための形態を、実施例1に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
5 ボールねじ機構(第1変換機構)
6 コントロールバルブ
7 ピストン
70 ラック(第2変換機構)
8 セクタギヤ(第2変換機構)
9a 第1バルブ
9b 第2バルブ
90 バルブハウジング(バルブ位置調整部材)
900 バルブ本体収容部
901 貫通孔(バルブ位置調整部材貫通孔)
902 連通溝
91 バルブ本体
910 プランジャ収容部
912 貫通孔(バルブ本体貫通孔)
92 プランジャ
93 シート部
931 連通溝(連通路)
94 コイルスプリング(付勢部材)
950 当接部
981 第1シール部材
982 第2シール部材
10 ハウジング
16 第1圧力室
17 第2圧力室
Claims (6)
- ハウジングと、
ステアリングホールに接続される入力軸と、
前記ハウジングに収容され、このハウジング内部を第1圧力室及び第2圧力室に隔成するピストンと、
前記入力軸と前記ピストンの間に設けられ、前記入力軸の回転運動を前記ピストンの軸方向運動に変換する第1変換機構と、
前記ピストンの外周に設けられたラックと、このラックに噛合い前記ラックの軸方向運動を回転運動に変換すると共に、前記第2圧力室内に配置されるセクタギヤと、から構成される第2変換機構と、
外部の油圧源から供給される作動油を選択的に前記第1圧力室と第2圧力室とに供給するコントロールバルブと、
前記セクタギヤの回転方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構と、
前記第1圧力室の容積が減少する方向で第1所定位置まで前記ピストンが移動するとき、前記第2圧力室内の圧力を前記第1圧力室側に排出する第1バルブと、前記第2圧力室の容積が減少する方向で第2所定位置まで前記ピストンが移動するとき、前記第1圧力室内の圧力を前記第2圧力室側に排出する第2バルブと、から構成され、
前記第1バルブは、
前記ハウジングの前記第1圧力室側に設けられ、内部に第1プランジャ収容部を有する第1バルブ本体と、
前記第1プランジャ収容部内に設けられ、前記第1バルブ本体の長手方向に進退自在に設けられた第1プランジャと、
前記第1バルブ本体に設けられ、前記第1圧力室と前記第2圧力室側とを接続する連通路の一部を構成し、前記第1プランジャが当接することにより前記連通路を遮断すると共に離間することにより連通させる第1シート部と、
前記第1プランジャを前記第1シート部に付勢する第1付勢部材と、
前記第1シート部よりも前記第1圧力室側に突出するように前記第1プランジャに設けられ、前記ピストンと当接し、前記ピストンによって押圧されることにより前記第1プランジャと一体に移動し前記第1シート部から前記第1プランジャを離間させ前記第1圧力室と前記第2圧力室とを連通させる第1当接部と、から構成され、
前記第1バルブ本体は、前記第1バルブ本体の長手方向において、前記ハウジングとの相対位置が調整可能に設けられ、
前記第2バルブは、
前記ハウジングの前記第2圧力室側に設けられ、内部に第2プランジャ収容部を有する第2バルブ本体と、
前記第2プランジャ収容部内に設けられ、前記第2バルブ本体の長手方向に進退自在に設けられた第2プランジャと、
前記第2バルブ本体に設けられ、前記第2圧力室と前記第1圧力室側とを接続する連通路の一部を構成し、前記第2プランジャが当接することにより前記連通路を遮断すると共に離間することにより連通させる第2シート部と、
前記第2プランジャを前記第2シート部に付勢する第2付勢部材と、
前記第2シート部よりも前記第2圧力室側に突出するように前記第2プランジャに設けられ、前記ピストンまたは前記セクタギヤと当接し、前記ピストンまたは前記セクタギヤによって押圧されることにより前記第2プランジャと一体に移動し前記第2シート部から前記第2プランジャを離間させ前記第2圧力室と前記第1圧力室とを連通させる第2当接部と、から構成され、
前記第2バルブ本体は、前記第2バルブ本体の長手方向において、前記ハウジングとの相対位置が調整可能に設けられる
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載のインテグラル型パワーステアリング装置において、
前記ハウジングと別体で形成されると共に前記ハウジングと前記第1バルブ本体の間に設けられ、内部に前記第1バルブ本体を収容する第1バルブ本体収容部が形成された第1バルブ位置調整部材と、
前記ハウジングと別体で形成されると共に前記ハウジングと前記第2バルブ本体の間に設けられ、内部に前記第2バルブ本体を収容する第2バルブ本体収容部が形成された第2バルブ位置調整部材とを有する
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。 - 請求項2に記載のインテグラル型パワーステアリング装置において、
前記第1バルブ本体は、前記第1プランジャ収容部と前記第1バルブ本体の外周側とを連通させる第1バルブ本体貫通孔を備え、
前記第1バルブ位置調整部材は、内周側で前記第1バルブ本体貫通孔と連通し、外周側で前記第2圧力室側と連通するように形成された第1バルブ位置調整部材貫通孔を備え、
前記第2バルブ本体は、前記第2プランジャ収容部と前記第2バルブ本体の外周側とを連通させる第2バルブ本体貫通孔を備え、
前記第2バルブ位置調整部材は、内周側で前記第2バルブ本体貫通孔と連通し、外周側で前記第1圧力室側と連通するように形成された第2バルブ位置調整部材貫通孔を備える
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。 - 請求項3に記載のインテグラル型パワーステアリング装置において、
前記第1バルブ位置調整部材は、前記第1バルブ位置調整部材の内周側に形成された第1連通溝と、前記第1バルブ本体の長手方向において前記第1連通溝の両側に設けられ前記第1バルブ位置調整部材と前記第1バルブ本体の間をシールする第1シール部材及び第2シール部材を備え、
前記第1連通溝の一端側は、前記第1バルブ本体が前記第1バルブ本体の長手方向において最も一方側寄りに位置するときの前記第1バルブ本体貫通孔と対向する位置まで形成され、前記第1連通溝の他端側は、前記第1バルブ本体が前記第1バルブ本体の長手方向において最も他方側寄りに位置するときの前記第1バルブ本体貫通孔と対向する位置まで形成され、
前記第2バルブ位置調整部材は、前記第2バルブ位置調整部材の内周側に形成された第2連通溝と、前記第2バルブ本体の長手方向において前記第2連通溝の両側に設けられ前記第2バルブ位置調整部材と前記第2バルブ本体の間をシールする第3シール部材及び第4シール部材を備え、
前記第2連通溝の一端側は、前記第2バルブ本体が前記第2バルブ本体の長手方向において最も一方側寄りに位置するときの前記第2バルブ本体貫通孔と対向する位置まで形成され、前記第2連通溝の他端側は、前記第2バルブ本体が前記第2バルブ本体の長手方向において最も他方側寄りに位置するときの前記第2バルブ本体貫通孔と対向する位置まで形成される
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。 - 請求項2に記載のインテグラル型パワーステアリング装置において、
前記第1バルブ位置調整部材は、内周側に形成された第1雌ねじ部を備え、
前記第1バルブ本体は、外周側に形成され、前記第1雌ねじ部と螺合することにより前記第1バルブ本体の回転に伴って前記第1バルブ本体の長手方向に移動可能に形成された第1雄ねじ部を有し、
前記第2バルブ位置調整部材は、内周側に形成された第2雌ねじ部を備え、
前記第2バルブ本体は、外周側に形成され、前記第2雌ねじ部と螺合することにより前記第2バルブ本体の回転に伴って前記第2バルブ本体の長手方向に移動可能に形成された第2雄ねじ部を有する
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。 - 請求項5に記載のインテグラル型パワーステアリング装置において、
前記第1バルブ位置調整部材は、前記第1バルブ本体の前記第1バルブ本体の長手方向位置を保持する第1ロックナットを備え、
前記第2バルブ位置調整部材は、前記第2バルブ本体の前記第2バルブ本体の長手方向位置を保持する第2ロックナットを備える
ことを特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。
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