JP3186615B2

JP3186615B2 - パワーステアリング装置およびその組付方法

Info

Publication number: JP3186615B2
Application number: JP32873596A
Authority: JP
Inventors: 秀一小林
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-12-09
Filing date: 1996-12-09
Publication date: 2001-07-11
Anticipated expiration: 2016-12-09
Also published as: JPH10167092A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パワーステアリン
グ装置およびその組付方法に係り、特に、自動車の操舵
装置として好適なパワーステアリング装置、および、そ
の組付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平２−１０６４６
７号に開示される如く、パワーステアリング装置が知ら
れている。上記従来のパワーステアリング装置は、ステ
アリングホイルに連結される入力軸、および、ピニオン
ギヤを介してラックに連結される出力軸を備えている。

【０００３】ラックは、その両端において左右の操舵輪
に連結されている。また、ラックには、パワーシリンダ
が組み込まれている。パワーシリンダは、その内部にピ
ストンと、このピストンによって隔成される第１および
第２液圧室を備えている。パワーピストンは、第１液圧
室に供給される油圧と、第２液圧室に供給される油圧と
の差圧に応じた推力（以下、この推力をアシスト力と称
す）を発生する。従って、操舵輪には、ピニオンギヤを
介してラックに伝達される操舵力と、パワーシリンダに
よって発生されるアシスト力とが伝達される。

【０００４】従来のパワーステアリング装置は、入力軸
と出力軸との相対回転角、および、その相対回転の方向
に応じた差圧をパワーシリンダの第１液圧室と第２液圧
室とに発生させる油圧制御機構を備えている。また、従
来のパワーステアリング装置において、入力軸と出力軸
とは、入力軸に入力された操舵力に応じた相対回転角が
生ずるように構成されている。このため、従来のパワー
ステアリング装置によれば、入力軸に入力した操舵力に
応じたアシスト力を発生させることができる。従って、
従来のパワーステアリング装置によれば、操舵輪に対し
て、操舵力に応じた力を伝達することができる。

【０００５】ところで、パワーステアリング装置におい
て、入力軸に対して僅かな操舵力が入力された場合に、
その操舵力に応じたアシスト力が発生されると、ニュー
トラル位置近傍で剛性感のない操舵特性が形成される。
このため、良好な操舵を実現するためには、僅かな操舵
力に対しては、入力軸と出力軸とに相対回転角が生じな
いことが望ましい。

【０００６】上記従来の装置は、出力軸に固定されたＶ
ノッチを備えている。このＶノッチには、複数のＶ溝が
形成されている。また、上記従来の装置は、これらのＶ
溝に配設される複数のボールと、これらのボールの上部
に配設され、かつ、入力軸に連結されるＶノッチとを備
えている。入力軸に固定されるＶノッチには、出力軸に
固定されたＶノッチと同様に、ボールと係合する複数の
Ｖ溝が設けられている。入力軸に連結されるＶノッチ
は、入力軸に対して軸方向に変位することができる。ま
た、このＶノッチは、入力軸の周囲に配設されるスプリ
ングによって、出力軸側へ付勢されている。

【０００７】上記の構成によれば、入力軸に操舵力が入
力されていない場合は、入力軸側のＶノッチと出力軸側
のＶノッチとの間に挟持されるボールが、双方のＶノッ
チに形成されるＶ溝の内部に、Ｖ溝を構成する２つの壁
面の双方に当接した状態で安定に保持される。そして、
この状態、すなわち、入力軸と出力軸との相対回転角が
“０”に維持される状態は、入力軸に入力される操舵力
が所定値を超えるまで維持される。

【０００８】このため、上記従来のパワーステアリング
装置によれば、ステアリングホイルがニュートラル位置
近傍で操舵される場合に高い剛性感を確保し、かつ、ス
テアリングホイルが大きく操舵された場合は、その際に
入力された操舵力に応じたアシスト力を発生させること
ができる。従って、上記従来のパワーステアリング装置
によれば、優れた操舵特性を実現することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のパ
ワーステアリング装置において、入力軸側のＶノッチ、
および、出力軸側のＶノッチには、ある程度の加工誤差
が生ずる。このため、入力軸側のＶノッチと、出力軸側
のＶノッチとを、それらが備える全てのＶ溝が互いに正
確に対向するように加工することは、事実上困難であ
る。

【００１０】入力軸側の全てのＶ溝と、出力軸側の全て
のＶ溝とが完全に対向していない場合は、Ｖノッチ間に
挟持される複数のボールの一部が当初から２つのＶ溝に
より適当に保持されない状態、すなわち、入力軸と出力
軸とに相対回転角が生じていないにも関わらず、一部の
ボールが、入力軸側のＶ溝および出力側のＶ溝の少なく
とも一方に、片当たりする状態が形成される。

【００１１】このような状況下では、操舵力と相対回転
角との関係が不安定となり、操舵特性が段階的な変化を
示すことがある。この点、上記従来のパワーステアリン
グ装置が採用する構造は、良好な操舵特性を実現するう
えで、必ずしも最適な構造ではなかった。

【００１２】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ボールを保持する部材の加工誤差に影響される
ことなく、ボールとＶ溝との片当たりを防止するパワー
ステアリング装置を提供することを第１の目的とする。
また、本実施例は、上記の機能を実現するパワーステア
リング装置の組み付け方法を提供することを第２の目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した第１の目的は、
請求項１に記載する如く、入力軸と出力軸との相対回転
角に応じたアシスト力を発生するアシスト力発生機構
と、周方向に並設される３つの係止部を備え、かつ、前
記入力軸または前記出力軸の一方と共に回転する第１保
持部材と、前記係止部と同じピッチで周方向に並設され
る、径方向に形成した３つの溝を備え、かつ、前記入力
軸または前記出力軸の他方と共に回転する第２保持部材
と、前記係止部と前記溝とによって挟持される３つの被
挟持部材と、前記被挟持部材を前記第２保持部材側へ付
勢する付勢力発生機構と、を備えるパワーステアリング
装置において、前記第１保持部材および前記第２保持部
材の少なくとも一方が、それらと共に回転する前記入力
軸または前記出力軸に比して、所定長だけ大きな径を有
する軸部材把持部を備えると共に、前記軸部材把持部を
備える部材の、該部材と共に回転する前記入力軸または
前記出力軸に対する径方向の位置を、前記３つの係止部
の全てと、前記３つの溝の全てとが対向する状態で固定
されているパワーステアリング装置により達成される。

【００１４】本発明において、第１保持部材および第２
保持部材の少なくとも一方は、入力軸または出力軸に対
して大きな径を有する軸部材把持部を介して、それら入
力軸または出力軸に連結されている。以下、このように
して入力軸または出力軸に連結されている部材を可動保
持部材と称す。可動保持部材は、径方向位置固定部材に
よってその径方向位置が固定されるまでは、入力軸また
は出力軸に対して、径方向に変位することができる。第
１保持部材および第２保持部材の双方が、入力軸および
出力軸に対して、径方向に変位することができない状況
下では、それらの加工誤差に起因して、第１保持部材に
形成される３つの係止部と、第２保持部材に形成される
３つの溝とを正確に対向させることができない事態が生
じ得る。これに対して、可動保持部材が入力軸または出
力軸に対して径方向に変位できると、３つの係止部と３
つの溝とを、正確に対向させることができる。本発明で
は、これら３つの係止部と３つの溝とが正確に対向した
状態で、可動保持部材の径方向位置が固定される。この
ため、入力軸と出力軸とに相対回転角が生じていない状
況下で、３つの係止部と３つの溝とによって挟持される
被挟持部材に片当たりが生ずることがない。

【００１５】上述した第２の目的は、請求項２に記載す
る如く、入力軸と出力軸との相対回転角に応じたアシス
ト力を発生するアシスト力発生機構を備えるパワーステ
アリング装置の組付方法において、周方向に並設され
る、径方向に形成した複数の溝を備える第２保持部材
を、前記入力軸または前記出力軸の他方に組み付ける第
１組付ステップと、前記溝と同じピッチで、周方向に並
設される複数の係止部を備える第１保持部材を、前記入
力軸または前記出力軸の一方に組み付ける第２組付ステ
ップと、前記複数の係止部と、前記複数の溝との間にそ
れぞれ被挟持部材を配設する第３組付ステップと、前記
第１乃至第３組付ステップが終了した後に、前記被挟持
部材を前記第２保持部材側へ付勢する付勢ステップと、
前記第１保持部材と前記第２保持部材との径方向の位置
関係を、前記付勢ステップの実行中に実現された位置関
係に固定する位置関係固定ステップと、を備えるパワー
ステアリング装置の組付方法により達成される。

【００１６】本発明において、第１保持部材と第２保持
部材との径方向の位置関係は、両者間に被挟持部材が配
設され、かつ、被挟持部材に所定の付勢力が付与された
状態で固定される。第１保持部材と第２保持部材との間
に被挟持部材を配設した状態で、被挟持部材に所定の付
勢力を付与すると、第１保持部材と第２保持部材との位
置関係を、複数の係止部と複数の溝とが正確に対向する
関係に修正することができる。このため、本発明の方法
によって組み付けが行われると、複数の係止部と複数の
溝部とが正確に対向する位置で、第１保持部材と第２保
持部材の位置関係が固定される。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
パワーステアリング装置のシステム構成図を示す。パワ
ーステアリング装置は、コントロールバルブ２０を備え
ている。コントロールバルブ２０は、ハウジング２２を
備えている。ハウジング２２には、第１制御圧孔２４、
第２制御圧孔２６、液圧導入孔２８および液圧開放孔３
０が形成されている。

【００１８】パワーステアリング装置は、パワーシリン
ダ３２を備えている。パワーシリンダ３２は、その内部
にピストン３４を備えている。ピストン３４には、出力
軸３６が固定されている。ピストン３４は、パワーシリ
ンダ３２の内部空間を第１液圧室３８と第２液圧室４０
とに隔成している。パワーシリンダ３２は、第１液圧室
３８に開口する第１液圧導入孔４２、および、第２液圧
室４０に開口する第２液圧導入孔４４を備えている。第
１液圧導入孔４２は、図示しない液圧通路を介してコン
トロールバルブ２０の第１制御圧孔２４に連通してい
る。また、第２液圧導入孔４４は、図示しない液圧通路
を介してコントロールバルブ２０の第２制御圧孔２６に
連通している。

【００１９】パワーステアリング装置は、また、パワー
ステアリングポンプ４６およびリザーバタンク４８を備
えている。リザーバタンク４８には、パワーステアリン
グオイルが貯留されている。パワーステアリングポンプ
４６は、車両の運転中に、リザーバタンク４８に貯留さ
れているパワーステアリングオイルを汲み上げて、その
吐出孔５０から圧送する。パワーステアリングポンプ４
６の吐出孔５０は、コントロールバルブ２０の液圧導入
孔２８に連通している。また、リザーバタンク４８は、
コントロールバルブ２０の液圧開放孔３０に連通してい
る。

【００２０】コントロールバルブ２０は、ハウジング２
２の内部に出力軸５２を備えている。出力軸５２は、そ
の下端部の周囲に配設されるニードルベアリング５４、
および、その上端部の周囲に配設されるベアリング５６
によって、ハウジング２２の内部に回動可能に保持され
ている。また、ハウジング２２の内部には、出力軸５２
の周囲を取り巻くオイルシール５８が配設されている。
オイルシール５８は、その上方側から下方側に向けて、
パワーステアリングオイルが漏出するのを防止する。

【００２１】出力軸５２の、オイルシール５８の上方に
位置する部位には、バルブボディ６０が形成されてい
る。バルブボディ６０は、円筒状に成形された部材であ
り、その外周面に３つの環状溝６１，６２，６３を備え
ている。環状溝６１は、第１制御圧孔２４に連通する位
置に、すなわち、パワーシリンダ３２の第１液圧導入孔
４２に連通する位置に形成されている。環状溝６２は、
液圧導入孔２８に連通する位置に、すなわち、パワース
テアリングポンプ４６の吐出孔５０に連通する位置に形
成されている。また、環状溝６３は、第２制御圧孔２６
に連通する位置に、すなわち、パワーシリンダ３２の第
２液圧孔４４に連通する位置に形成されている。環状溝
６１，６２，６３は、それぞれ貫通孔６４，６５，６６
を介して、バルブボディ６０の内周側に連通している。

【００２２】出力軸５２の、オイルシール５８の下方に
位置する部位には、ピニオンギヤ６８が形成されてい
る。ピニオンギヤ６８は、その周囲に、螺旋状のギヤ歯
を備えている。ハウジング２２は、ピニオンギヤ６８と
係合するギヤ歯を有するラック７０を把持している。ま
た、ハウジング２２には、ラックガイド７２、スプリン
グ７４およびストッパ７６が組み付けられている。ラッ
ク７０は、ラックガイド７２を介して伝達されるスプリ
ング７４の付勢力により、ピニオンギヤ６８側へ付勢さ
れている。

【００２３】ラック７０は、図１の紙面に対して垂直な
方向を長手方向とする部材である。パワーシリンダ３２
の出力軸３６は、ラック７０と直列に連結されている。
従って、ラック７０には、ピニオンギア６８を介して入
力される操舵力と、パワーシリンダ３２によって発生さ
れるアシスト力との双方が伝達される。ラック７０は、
左右の操舵輪に連結されている。従って、左右の操舵輪
には、操舵力とアシスト力との双方が伝達される。

【００２４】出力軸５２のバルブボディ６０の内周側に
は、入力軸７８が配設されている。入力軸７８は、円筒
状の部材であり、その外周面に複数のポート溝８０を備
えている。本実施例において、入力軸７８は、その外周
面に等ピッチで８本のポート溝８０を備えている。上述
の如く、環状溝６１，６２，６３は貫通孔６４，６５，
６６を介してバルブボディ６０の内周面所定の位置に開
口している。ポート溝８０は、貫通孔６４，６５，６６
の開口部の全てと対向することができるように、図１に
おける上下方向を長手方向として形成されている。

【００２５】また、入力軸７８には、一部のポート溝８
０を、入力軸７８の内周側に連通するためのポート穴８
２を備えている。本実施例においては、互いに隣接しな
い４本のポート溝８０について、ポート穴８２が形成さ
れている。入力軸７８には、更に、その内周側と外周側
とを連通する貫通孔８３を備えている。貫通孔８３は、
出力軸５２の上端部より更に上方に位置するように設け
られている。従って、入力軸７８の内周側の空間は、貫
通孔８３を介して、出力軸５２の外部となる空間に連通
している。

【００２６】入力軸７８の、ポート溝８０の上部および
下部には、それぞれニードルベアリング８４，８６が配
設されている。入力軸７８は、これらのニードルベアリ
ング８４，８６によって、出力軸５２に対して相対的に
回転することができるように保持されている。

【００２７】入力軸７８の内部には、トーションバー８
８が挿入されている。トーションバー８８は、その上端
部において、ピン９０を介して入力軸７８に固定されて
いる。また、トーションバー８８は、その下端部におい
て、出力軸５２に固定されている。トーションバー８８
には、所定の弾性が付与されている。入力軸７８と出力
軸５２とが相対的に回転すると、トーションバー８８に
はその相対回転角に応じた捩れが発生する。

【００２８】出力軸５２の上端部には、Ｖノッチ９２が
嵌挿されている。また、Ｖノッチ９２の上部には、リテ
ーナ９４が配設されている。図２は、Ｖノッチ９２およ
びリテーナ９４の斜視図を示す。図２に示す如く、Ｖノ
ッチ９２はその上面に３つのＶ溝９６，９８，１００を
備える環状の部材である。図２に示す如く、Ｖ溝９６，
９８，１００のそれぞれは半径方向に形成され、これら
は互いに１２０°づつ位相が異なる周方向位置に並設さ
れている。

【００２９】また、図２に示す如く、リテーナ９４は、
Ｖノッチ９２の上端面と対向する環状の保持部１０２
と、保持部１０２の内周側に設けられた筒状部１０４と
を備えている。保持部１０２には、所定長の直径を有す
る３つの貫通孔１０６，１０８，１１０が１２０°づつ
位相の異なる位置に形成されている。リテーナ９４の筒
状部１０４は、入力軸７８の外径に比して所定長だけ大
きな内径を有している。リテーナ９４は、その筒状部１
０４が入力軸７８に固定されることにより、入力軸７８
と一体化されている。

【００３０】Ｖノッチ９２が備える３つのＶ溝９６，９
８，１００には、それぞれボール１１２が配設されてい
る（図１参照）。リテーナ９４は、これら３つのボール
１１２が、上述した３つの貫通孔１０６，１０８，１１
０の内部に収まるように配設されている。

【００３１】リテーナ９４の上部には、３つのボール１
１２の全てと接触するように、環状のワッシャ１１４が
配設されている。また、ワッシャ１１４の上部には、ス
プリング１１６が配設されている。スプリング１１６の
上端は、他のワッシャ１１８に当接している。ワッシャ
１１８の位置は、入力軸７８に組み付けられたストッパ
１２０によって規制されている。上記の構造によれば、
ワッシャ１１４には、スプリング１１６の発する付勢力
が作用する。そのため、３つのボール１１２は、Ｖノッ
チ９２が備えるＶ溝９６，９８，１００の内部に向けて
押圧される。

【００３２】ハウジング２２の上部にはキャップ１２２
が配設されている。キャップ１２２は、その中央部にオ
イルシール１２４を備えている。オイルシール１２４
は、入力軸７８の外周に配設されている。オイルシール
１２４は、キャップ１２２の内部から、その外部にパワ
ーステアリングオイルが漏出するのを防止する。

【００３３】キャップ１２２は、その内部の空間を、ハ
ウジング２２が備える液圧開放孔３０に連通する貫通孔
１２６を備えている。キャップ１２２の内部空間は、入
力軸７８の貫通孔８３を介して、入力軸７８の内周側の
空間に連通している。一方、ハウジング２２の液圧開放
孔３０は、上述の如くリザーバタンク４８に連通してい
る。従って、コントロールバルブ２０において、入力軸
７８の内周側の空間は、常にリザーバタンク４８と連通
している。

【００３４】図３は、入力軸７８と出力軸５２との間に
作用する捩れ方向のトルク、すなわち、出力軸５２に伝
達される操舵力が所定値に満たない場合に実現されるリ
テーナ９４周辺の拡大図を示す。図３に示す如く、本実
施例のコントロールバルブ２０によれば、入力軸７８と
出力軸５２との間に作用する捩れ方向のトルクが所定値
に満たない場合は、ボール１１２が、Ｖ溝９６，９８，
１００の左右の壁面の双方に当接する状態、すなわち、
入力軸７８と出力軸５２との相対回転角が“０”となる
状態が維持される。

【００３５】また、図４は、入力軸７８と出力軸５２と
の間に、所定値を超える捩れ方向のトルクが作用した場
合に、より具体的には、入力軸７８に対して、平面視で
反時計回り方向となる所定値を超える操舵力が入力され
た場合に実現されるリテーナ９４周辺の拡大図を示す。
図４に示す如く、本実施例のコントロールバルブ２０に
よれば、入力軸７８と出力軸５２との間に所定値を超え
る捩れ方向トルクが作用した場合、ボール１１２が、Ｖ
溝９６，９８，１００の左右の壁面の何れか一方にのみ
当接する状態、すなわち、入力軸７８と出力軸５２とに
“０”でない相対回転角が生ずる状態が実現される。

【００３６】ところで、トーションバー８８を介して入
力軸７８から出力軸５２に伝達されるトルクは、トーシ
ョンバー８８の捩れ量が大きいほど、すなわち、入力軸
７８と出力軸５２との相対回転角が大きいほど、大きな
値となる。また、ボール１１２を介して伝達できるトル
クは、ボール１１２の変位に伴うスプリング１１６の縮
小量が大きいほど、大きな値となる。スプリング１１６
の縮小量は、ボール１１２の中心とＶ溝９６，９８，１
００の中心とのずれ量が大きいほど、すなわち、入力軸
７８と出力軸５２との相対回転角が大きいほど大きくな
値となる。従って、ボール１２を介して伝達できるトル
クも、入力軸７８と出力軸５２との相対回転角が大きい
ほど、大きな値となる。

【００３７】このため、トーションバー８８およびボー
ル１１２を介して入力軸７８から出力軸５２に伝達され
る操舵力は、入力軸７８と出力軸５２との相対回転角が
大きくなるに連れて大きな値となる。つまり、コントロ
ールバルブ２０においては、入力軸７８に入力される操
舵力が所定値に満たない領域では、入力軸７８と出力軸
５２との相対回転角が“０”となり、また、入力軸７８
に入力される操舵力が所定値を超える領域では、入力軸
７８と出力軸５２との間にその操舵力の大きさに応じた
相対回転角が形成される。

【００３８】本実施例のコントロールバルブ２０におい
て、入力軸７８と出力軸５２のバルブボディ６０とは、
両者が相対的に回転することで流路の導通状態を変化さ
せるロータリバルブを構成している。図５は、入力軸７
８とバルブボディ６０とで構成されるロータリバルブの
構造を模式的に表した図を示す。尚、図５は、入力軸７
８と出力軸５２とに相対回転角が生じていない状態を表
している。

【００３９】上述の如く、入力軸７８は、その外周に等
ピッチで８本のポート溝８０を備えていると共に、互い
に隣接しない４本のポート溝８０に開口するポート穴８
２を備えている。一方、バルブボディ６０は、パワーシ
リンダ３２の第１液圧室３８に連通する環状溝６１およ
び貫通孔６４、パワーステアリングポンプ４６に連通す
る環状溝６２および貫通孔６５、および、パワーシリン
ダ３２の第２液圧室４０に連通する環状溝６３および貫
通孔６６を備えている。貫通孔６４，６５，６６は、そ
れぞれ４本づつ設けられている。

【００４０】また、図５に示す如く、バルブボディ６０
の内周面には、等ピッチで８本のポート溝１２８が形成
されている。入力軸７８と出力軸５２とは、両者の相対
回転角が“０”である場合に、出力軸５２が備える８本
のポート溝１２８のそれぞれが、隣接する２本のポート
溝８０の中間部に対向するように組み付けられている。

【００４１】パワーステアリングポンプ４６に連通する
４本の貫通孔６５は、バルブボディ６０の内周面の、ポ
ート溝１２８が形成されていない部位に開口している。
入力軸７８と出力軸５２とは、これらの貫通孔６５と、
入力軸７８が備える貫通孔８２とが互いに対向しない位
置関係となるように組み付けられている。パワーシリン
ダ３２に連通する４本の貫通孔６４および４本の貫通孔
６６は、ポート溝１２８に開口するように形成されてい
る。また、貫通孔６４と、貫通孔６６とは、周方向に交
互に配列されている。

【００４２】上記の構成において、入力軸７８の外周面
と、バルブボディ６０の内周面とは、貫通孔６５と貫通
孔６３との間に介在する可変オリフィス、すなわち、パ
ワーステアリングポンプ４６とパワーシリンダ３２の第
１液圧室３８との間に介在する可変オリフィス（以下、
第１増圧オリフィスと称す）、貫通孔６５と貫通孔６６
との間に介在する可変オリフィス、すなわち、パワース
テアリングポンプ４６とパワーシリンダ３２の第２液圧
室４０との間に介在する可変オリフィス（以下、第２増
圧オリフィスと称す）、貫通孔６３と貫通孔８２との間
に介在する可変オリフィス、すなわち、パワーシリンダ
３２の第１液圧室３８とリザーバタンク４８との間に介
在する可変オリフィス（以下、第１減圧オリフィスと称
す）、および、貫通孔６６と貫通孔８２との間に介在す
る可変オリフィス、すなわち、パワーシリンダ３２の第
２液圧室４０とリザーバタンク４８との間に介在する可
変オリフィス（以下、第２減圧オリフィスと称す）を構
成する。

【００４３】入力軸７８と出力軸５２との相対回転角が
“０”である場合は、第１増圧オリフィスの有効開口面
積と第２増圧オリフィスの有効開口面積とが同等とな
り、かつ、第１減圧オリフィスの有効開口面積と第２減
圧オリフィスの有効開口面積とが同等となる。この場
合、パワーステアリングポンプ４６によって圧送される
パワーステアリングオイルが、第１液圧室３８および第
２液圧室４０に等しく導かれた後リザーバタンク４８に
流出する。第１液圧室３８と第２液圧室４０とに、等し
くパワーステアリングオイルが導かれる場合、パワーシ
リンダ３２の出力軸には、アシスト力が生じない。従っ
て、入力軸７８と出力軸５２との相対回転角が“０”で
ある場合、アシスト力は発生しない。

【００４４】入力軸７８に対して、例えば図５における
反時計回り方向に所定値を超える操舵力が入力される
と、入力軸７８と出力軸５２とに相対回転角が生じ、第
１増圧オリフィスの有効開口面積および第２減圧オリフ
ィスの有効開口面積が減少し、かつ、第２増圧オリフィ
スの有効開口面積および第１減圧オリフィスの有効開口
面積が増加する。この場合、パワーステアリングポンプ
４６によって圧送されたパワーステアリングオイルが第
２液圧室４０に流入し易く、かつ、第１液圧室３８のパ
ワーステアリングオイルがリザーバタンク４８に流出し
易い状態が形成される。

【００４５】パワーステアリングオイルが第２液圧室４
０に流入し易く、かつ、第１液圧室３８から流出し易い
場合は、パワーシリンダ３２の出力軸３６に、第１液圧
室３８の内圧と第２液圧室４０の内圧との差圧に応じた
アシスト力が発生する。また、第１液圧室３８と第２液
圧室４０との差圧は、入力軸７８と出力軸５２との相対
回転角が大きいほど、すなわち、入力軸７８に入力され
る操舵力が大きいほど、大きな値となる。従って、コン
トロールバルブ２０によれば、入力軸７８に対して所定
値を超える操舵力が入力される場合、その操舵力の大き
さに応じたアシスト力を発生させることができる。

【００４６】このように、コントロールバルブ２０によ
れば、入力軸７８に入力される操舵力が所定値に比して
小さい場合にはアシスト力を発生させず、かつ、その操
舵力が所定値に比して大きい場合は、操舵力に応じたア
シスト力を発生させることができる。従って、コントロ
ールバルブ２０によれば、ニュートラル位置近傍におい
て高い剛性感を示し、かつ、操舵輪に対して軽快に操舵
角を付与し得るパワーステアリング装置を実現すること
ができる。

【００４７】以下、図６乃至図９を参照して、本実施例
の特徴部について説明する。図６は、コントロールバル
ブ２０のリテーナ９４と、入力軸７８の一部との拡大図
を示す。本実施例において、入力軸７８の外径およびリ
テーナ９４の内径は、それぞれ図６に示す如く、“ｒ”
および“Ｒ＝ｒ＋δ”に設定されている。従って、リテ
ーナ９４は、入力軸７８の外周に嵌挿された状態で、所
定長“δ”だけ径方向に変位することができる。所定長
“δ”は、リテーナ９４やＶノッチ９２の加工精度に基
づいて統計的に決定された値である。尚、δの物理的意
味については後述する。

【００４８】図７は、コントロールバルブ２０の組付手
順を表すフローチャートの一部を示す。本実施例におい
て、コントロールバルブ２０は、図７に示す手順に従っ
て組み付けられる。すなわち、コントロールバルブ２０
の組み付け工程では、ステップ２００で、入力軸７８と
出力軸５２との組み付けが行われる。この際、入力軸７
８と出力軸５２とは、上記図５に示すロータリバルブの
構成が適正に実現されるように組み付けられる。本ステ
ップ２００の作業が終了すると、次にステップ２０２の
作業が実行される。

【００４９】ステップ２０２では、出力軸５２に、Ｖノ
ッチ９２が組み付けられる。本実施例において、Ｖノッ
チ９２は、圧入により出力軸５２の外周に固定される。
本ステップ２０２の作業が終了すると、次にステップ２
０４の作業が実行される。ステップ２０４では、入力軸
７８に対して、リテーナ９４が嵌挿される。リテーナ９
４は、Ｖ溝９６，９８，１００上に配設されている３つ
のボール１１２が、貫通孔１０６，１０８，１１０の内
部に収納されるように組み付けられる。本ステップ２０
４の作業が終了すると次にステップ２０８の作業が実行
される。

【００５０】ステップ２０６では、ボール１１２の組み
付け作業、すなわち、Ｖノッチ９２のＶ溝９６，９８，
１００にボール１１２を配設する作業が実行される。本
ステップ２０６の作業が終了すると、次にステップ２０
８の作業が実行される。ステップ２０８では、ワッシャ
１１４の組み付けが行われる。具体的には、ボール１１
２の上部に当接するように、ワッシャ１１４が、入力軸
７８の外周に嵌挿される。本ステップ２０８の作業が終
了すると、次にステップ２１０の作業が実行される。

【００５１】ステップ２１０では、ワッシャ１１４に対
して、所定の押圧力を付与する作業が実行される。本ス
テップ２１０では、ワッシャ１１４が、ボール１１２側
へ押圧される。ワッシャ１１４に対して押圧力が加わっ
たら、次にステップ２１２の作業が開始される。

【００５２】ステップ２１２では、入力軸７８および出
力軸５２に対して、所定エネルギの振動が加えられる。
本ステップ２１２の処理が実行されると、Ｖ溝９６，９
８，１００上に配設されている３つのボール１１２が、
リテーナ９４の貫通孔１０６，１０８，１１０内に収ま
った状態で、片当たりすることなくＶ溝９６，９８，１
１０の内部に適正に収納される。本ステップ２１２の作
業が終了すると、次にステップ２１４の作業が実行され
る。

【００５３】ステップ２１４では、入力軸７８とリテー
ナ１０２とが固定される。本ステップ２１４では、上記
ステップ２１２で実現された位置関係を保ったまま、例
えば、接着材等によりリテーナ１０２が入力軸７８に固
定される。上記の手法によれば、Ｖノッチ９２とリテー
ナ９４との位置関係は、３つのＶ溝９６，９８，１００
と、３つの貫通孔１０６，１０８，１１０とを正確に対
向させる位置関係に固定される。リテーナ９４が入力軸
７８に固定されると、次にステップ２１６の作業が実行
される。

【００５４】ステップ２１６では、ワッシャ１１４の上
部に、スプリング１１６が組み付けられる。以後、ワッ
シャ１１８の組み付け、ストッパ１２０の組み付け等が
続行されることによりコントロールバルブ２０が実現さ
れる。図８および図９は、３つのＶ溝９６，９８，１０
０と、３つの貫通孔１０６，１０８，１１０との位置関
係を表す図を示す。図８に示す位置関係は、Ｖノッチ９
２の中心Ｃ_Vと、リテーナ９４の中心Ｃ_Rとが一致する
ように、Ｖノッチ９２とリテーナ９４とを配置した場合
に実現される。

【００５５】Ｖノッチ９２にも、リテーナ９４にも、あ
る程度の加工誤差が存在する。このため、３つのＶ溝９
６，９８，１００と、３つの貫通孔１０６，１０８，１
１０とが、共に中心Ｃ_V，Ｃ_R回りに等ピッチで形成さ
れるように設計されていても、現実には、Ｖ溝９６，９
８，１００のピッチと、貫通孔１０６，１０８，１１０
のピッチとに僅かながら差異が発生する。

【００５６】従って、Ｖノッチ９２の中心Ｃ_Vとリテー
ナ９４の中心Ｃ_Rとを図８に示す如く一致させると、３
つのＶ溝９６，９８，１００と、３つの貫通孔１０６，
１０８，１１０とを正確に対向させることが困難とな
る。で形成されるように設計されていても、現実には、
Ｖ溝９６，９８，１００のピッチと、貫通孔１０６，１
０８，１１０のピッチとに僅かながら差異が発生する。

【００５７】これに対して、図９に示す如く、Ｖノッチ
９２の中心Ｃ_Vとリテーナの中心Ｃ _Rとが異なる位置と
なることが許容されれば、３つのＶ溝９６，９８，１０
０と、３つの貫通孔１０６，１０８，１１０とを正確に
対向させることが可能である。本実施例においては、上
記の如く、リテーナ９４の内径に、入力軸７８の外径に
比して所定値“δ”だけ大きな径が与えられている。従
って、リテーナ９４の中心Ｃ_RとＶノッチ９２の中心Ｃ
_Vとは、所定値“δ”だけ離間することができる。

【００５８】本実施例において、所定値“δ”は、リテ
ーナ９４の加工精度、および、Ｖノッチ９２の加工精度
に基づいて、図９に示す状態を実現するために、すなわ
ち、３つのＶ溝９６，９８，１００と、３つの貫通孔１
０６，１０８，１１０とが正確に対向する状態を実現す
るために最小限必要な値に設定されている。従って、本
実施例のコントロールバルブ２０を、上記図７に示す手
順に従って組み付けることとすれば、リテーナ９４の加
工精度、および、Ｖノッチ９２の加工精度に影響される
ことなく、常に３つのＶ溝９６，９８，１００と、３つ
の貫通孔１０６，１０８，１１０とを、正確に対向させ
ることができる。

【００５９】３つのＶ溝９６，９８，１００と、３つの
貫通孔１０６，１０８，１１０とが正確に対向する状態
では、全てのボール１１２が片当たりすることなく適正
にＶ溝９６，９８，１００内部に収納される。また、こ
のような状況が形成されると、入力軸７８と出力軸５２
との間の相対回転角と、入力軸７８に入力される操舵力
との関係が、段差のない適正な関係となる。更に、相対
回転角と操舵力との関係が、段差のない適正な関係とな
ると、パワーステアリング装置において、良好な操舵フ
ィーリングを実現することができる。従って、本実施例
のパワーステアリング装置によれば、Ｖノッチ９２やリ
テーナ９４の加工誤差に影響されることなく、常に良好
な操舵フィーリングを実現することができる。

【００６０】尚、上記の実施例においては、入力軸７８
および出力軸５２により実現されるロータリバルブ、お
よび、パワーシリンダ３２が前記請求項１および請求項
２記載の「アシスト力発生機構」に、リテーナ９４が前
記請求項１および請求項２記載の「第１保持部材」に、
Ｖノッチ９２が前記請求項１および請求項２記載の「第
２保持部材」に、ボール１１２が前記請求項１および請
求項２記載の「被挟持部材」に、スプリング１１６が前
記請求項１および請求項２記載の「付勢力発生機構」
に、それぞれ相当している。

【００６１】また、上記の実施例においては、リテーナ
９４の筒状部１０４が前記請求項１記載の「軸部材把持
部」に、所定値“δ”が前記請求項１記載の「所定長」
に、リテーナ９４が前記請求項１記載の「軸部材把持部
を備える部材」に、それぞれ相当している。

【００６２】更に、上記の実施例においては、上記ステ
ップ２０２が前記請求項２記載の「第１組付ステップ」
に、上記ステップ２０４が前記請求項２記載の「第２組
付ステップ」に、上記ステップ２０６が前記請求項２記
載の「第３組付ステップ」に、上記ステップ２１０が前
記請求項２記載の「付勢ステップ」に、上記ステップ２
１４が前記請求項２記載の「位置関係固定ステップ」
に、それぞれ相当している。

【００６３】ところで、上記の実施例は、油圧式のパワ
ーステアリング装置に限定されているが、本発明は、こ
れに限定されるものではなく、電気式のパワーステアリ
ング装置に適用することも可能である。

【００６４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、入力軸と出力軸とに相対回転角が生じていない場合
に、３つの係止部と３つの溝とに挟持される被挟持部材
に、片当たりが生ずるのを、確実に防止することができ
る。このため、本発明に係るパワーステアリング装置に
よれば、第１保持部材および第２保持部材の加工誤差等
に影響されることなく、常に優れた操舵特性を実現する
ことができる。

【００６５】また、請求項２記載の発明によれば、第１
保持部材と第２保持部材との位置関係を、複数の係止部
と複数の溝とが正確に対向する位置関係に固定すること
ができる。このため、本発明に係る組付方法によれば、
第１保持部材および第２保持部材の加工誤差等に影響さ
れることなく、常に優れた操舵特性を実現するパワース
テアリング装置を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるパワーステアリング装
置の全体構成図である。

【図２】図１に示すコントロールバルブが備えるＶノッ
チおよびリテーナの斜視図である。

【図３】図１に示すコントロールバルブにおいて入力軸
に入力される操舵力が所定値に満たない場合に実現され
る状態を説明するための図である。

【図４】図１に示すコントロールバルブにおいて入力軸
に入力される操舵力が所定値を超える場合に実現される
状態を説明するための図である。

【図５】図１に示すコントロールバルブにおいて入力軸
と出力軸とで実現されるロータリバルブの構造を表す図
である。

【図６】図１に示すコントロールバルブが備えるリテー
ナの内径と入力軸の外径との関係を表す図である。

【図７】図１に示すコントロールバルブの組み付け手順
の一部を表すフローチャートである。

【図８】Ｖノッチの中心Ｃ_Vとリテーナの中心Ｃ_Rとを
一致させた場合に溝と貫通孔とが対向しなくなる状態を
説明するための図である。

【図９】Ｖノッチの中心Ｃ_Vとリテーナの中心Ｃ_Rとに
所定長の離間を許容することにより溝と貫通孔とを対向
させ得ることを説明するための図である。

【符号の説明】

２０コントロールバルブ３２パワーシリンダ５２出力軸６０バルブボディ７８入力軸８８トーションバー９２Ｖノッチ９４リテーナ９６，９８，１００Ｖ溝１０４筒状部１０６，１０８，１１０貫通孔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力軸と出力軸との相対回転角に応じた
アシスト力を発生するアシスト力発生機構と、周方向に
並設される３つの係止部を備え、かつ、前記入力軸また
は前記出力軸の一方と共に回転する第１保持部材と、前
記係止部と同じピッチで周方向に並設される、径方向に
形成した３つの溝を備え、かつ、前記入力軸または前記
出力軸の他方と共に回転する第２保持部材と、前記係止
部と前記溝とによって挟持される３つの被挟持部材と、
前記被挟持部材を前記第２保持部材側へ付勢する付勢力
発生機構と、を備えるパワーステアリング装置におい
て、前記第１保持部材および前記第２保持部材の少なくとも
一方が、それらと共に回転する前記入力軸または前記出
力軸に比して、所定長だけ大きな径を有する軸部材把持
部を備えると共に、前記軸部材把持部を備える部材の、該部材と共に回転す
る前記入力軸または前記出力軸に対する径方向の位置
を、前記３つの係止部の全てと、前記３つの溝の全てと
が対向する状態で固定されていることを特徴とするパワ
ーステアリング装置。
【請求項２】入力軸と出力軸との相対回転角に応じた
アシスト力を発生するアシスト力発生機構を備えるパワ
ーステアリング装置の組付方法において、周方向に並設される、径方向に形成した複数の溝を備え
る第２保持部材を、前記入力軸または前記出力軸の他方
に組み付ける第１組付ステップと、前記溝と同じピッチで、周方向に並設される複数の係止
部を備える第１保持部材を、前記入力軸または前記出力
軸の一方に組み付ける第２組付ステップと、前記複数の係止部と、前記複数の溝との間にそれぞれ被
挟持部材を配設する第３組付ステップと、前記第１乃至第３組付ステップが終了した後に、前記被
挟持部材を前記第２保持部材側へ付勢する付勢ステップ
と、前記第１保持部材と前記第２保持部材との径方向の位置
関係を、前記付勢ステップの実行中に実現された位置関
係に固定する位置関係固定ステップと、を備えることを特徴とするパワーステアリング装置の組
付方法。