JP3770487B2 - 油圧式パワーステアリング装置のダンパバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、車両に用いられる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに関し、特にダンパバルブの構造を簡単化して、製作コストの低減を図った油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両に用いられる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブとして、図5に図示されるようなものがある。
このものにおいては、ダンパバルブ010が、バルブケーシング011内を2室に仕切る仕切部材012を備えており、該仕切部材012には、作動油の一方向の流れのみを許容する第1の弁機構014と、作動油の他方向の流れのみを許容する第2の弁機構015とが設けられている。
【0003】
第1の弁機構014は、仕切部材012に形成された複数の連通孔016aと、該連通孔016aを開閉可能な板バネ017aとからなっている。また、第2の弁機構015は、仕切部材012に連通孔016aに隣接して形成された複数の連通孔016bと、該連通孔016bを開閉可能な板バネ017bとからなっている。これら連通孔016aと連通孔016bとは同径に形成され、板バネ017aと板バネ017bとは、同じ形状に形成されている。
【0004】
013,022は、板バネ017a,017bを一対のバルブシート023,023、一対のストッパシート024,024を介して仕切部材012に圧着するためのボルトとナットであり、03cは、詳細には図示されないが、作動油の流れを制御する切換弁のケーシングであって、バルブケーシング011の本体部分011aと鋳造により一体に形成されている。011bは、バルブケーシング011の蓋部分であって、図示されないパワーシリンダとの間で作動油の回路を形成する圧力管を接続するソケットを兼ねている。
【0005】
従来のものは、前記のように構成されているので、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の往路の流れ(切換弁からパワーシリンダに向かう流れ)が、板バネ017bを押し開いて、第2の弁機構015を通って流れるとき、該板バネ017bから抵抗を受けて、作動油の運動エネルギの幾分かを消失する。
【0006】
また、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の復路の流れ(パワーシリンダから切換弁に向かう流れ)が、板バネ017aを押し開いて、第1の弁機構014を通って流れるとき、該板バネ017aから抵抗を受けて、作動油の運動エネルギの幾分かを消失する。
【0007】
このような第1の弁機構014と第2の弁機構015との作用により、車両の走行中、図示されない車輪側からタイロッドを介してパワーシリンダに振動が伝えられた場合には、該振動は減衰されて、切換弁を介してステアリングホイールに伝達されないので、操舵の快適性が損なわれるようなことがない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このものにおいては、板バネ017aが連通孔016bを覆う領域は、往路の流れを妨げないように、連通孔016bの板バネ017a側開口部周縁に段差aのくり抜き油路025bを形成しなければならない。
【0009】
同様に、板バネ017bが連通孔016aを覆う領域は、復路の流れを妨げないように、連通孔016aの板バネ017b側開口部周縁に同じく段差aのくり抜き油路025aを形成しなければならない。このため、仕切部材012の構造が複雑になり、その製作が煩雑になっていた。
【0010】
また、2枚の板バネ017a,017bを仕切部材012の両側に、一対のバルブシート023,023、一対のストッパシ−ト024,024を介して、それぞれ挟み付けなければならないので、その組付け作業が煩雑になっていた。これらにより、ダンパバルブ010の製作コストが増大していた。
【0011】
さらに、往路の流れが、板バネ017bを押し開いて、第2の弁機構015を通って流れるとき、該板バネ017bから抵抗を受けるばかりでなく、板バネ017aからも抵抗を受け、くり抜き油路025b、連通孔016bを通って流れにくくなっているので、作動油の運動エネルギの消失はさらに大きくなり、パワーシリンダへの円滑な作動油の供給の妨げとなり、パワーステアリングの切れが悪くなっていた。特に、切り始めはバネの抵抗により円滑に流れないため違和感がある。
【0012】
本願の発明は、パワーステアリングの切れを改善できる油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブを提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段および効果】
本願の発明は、前記のような課題を解決した油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブに係わり、その請求項1に記載された発明は、ギヤボックス内の切換弁とパワーシリンダとをつなぐ作動油の回路上のいずれかの個所にダンパバルブが配設されてなる油圧式パワーステアリング装置において、前記ダンパバルブには、前記パワーシリンダから前記切換弁に向かう前記作動油の流れのみを許容する第1の弁機構と、前記切換弁から前記パワーシリンダに向かう前記作動油の流れのみを許容する第2の弁機構とが設けられ、前記第2の弁機構の弁部材は、前記作動油の圧力のみにより着座および離座する自由状態にされており、前記弁部材はボールから構成されていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブである。
【0014】
請求項1に記載された発明は、前記のように構成されているので、切換弁とパワーシリンダとの間の作動油の、切換弁からパワーシリンダに向かう流れは、ダンパバルブ内において、第2の弁機構を通って流れるのみであり、第2の弁機構のボールは作動油の圧力のみにより着座および離座する自由状態にあるから、パワーシリンダへの作動油の供給が円滑に行なわれ、パワーステアリングの切れ始めの違和感もなくなり切れが良くなる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし図4に図示される本願の請求項1に記載された発明の一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態におけるダンパバルブが適用される油圧式パワーステアリング装置の正面図、図2は、一作動状態における同ダンパバルブの縦断面図、図3は、他の作動状態における同ダンパバルブの縦断面図、図4は、同ダンパバルブに使用される仕切部材の平面図である。
【0016】
図1において、本実施形態におけるダンパバルブ10が適用される油圧式パワーステアリング装置1は、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置であって、図示されない車両のステアリングホイールに連結された入力軸2がギヤボックス3の切換弁収容部分3a内において、図示されない出力軸(ピニオン軸)とトーションバーを介して連結されており、該出力軸に形成されたピニオンと噛み合うラックを有するラックシャフト4が、ギヤボックス3のラックシャフト・パワーシリンダ収容部分3b内に、図1において左右摺動自在に収容されている。
【0017】
ラックシャフト4の両端には、左右一対のタイロッド5,5がそれぞれ連結され、その中間部には、ラックシャフト・パワーシリンダ収容部分3b内に収容されたパワ−シリンダ6のピストン7が連結されている。したがって、ラックシャフト4は、ピストン7のロッド(ピストンロッド)を兼ねている。
【0018】
ギヤボックス3の切換弁収容部分3a内には、図示されてはいないが、切換弁が収容されており、該切換弁は、前記したトーションバーの歪み量、すなわち、入力軸2と出力軸との相対的な回転量差に応じて開弁して、図示されない油圧ポンプから圧送されてきた作動油を、該切換弁の供給路および圧力管8もしくは圧力管9を介してパワーシリンダ6の左右油室の一方に供給し、該パワーシリンダ6の左右油室の他方から、圧力管9もしくは圧力管8および該切換弁の還流路を介して、図示されないリザーバタンクに還流させるようになっている。
【0019】
したがって、ラックがピニオンと噛み合って、ラックシャフト4が左右動したときには、該左右動に従って、タイロッド5,5が一体に左右動して、左右車輪の転舵を行なうとともに、パワーシリンダ6のピストン7の左右動に従って、同様にタイロッド5,5が一体に左右動して、操舵補助力に基づく左右車輪の重畳的転舵を行なうようになっている。
【0020】
ここで、ギヤボックス3の切換弁収容部分3aのケーシングには、図1に図示されるように、2個のダンパバルブ10,10が取り付けられている。
これらのダンパバルブ10,10は切換弁とパワーシリンダ6とをつなぐ作動油の回路上にあって、車両の走行中、車輪からの振動がパワーシリンダ6に伝わったとき、該振動が、圧力管8、圧力管9および切換弁を介して、ステアリングホイールに伝達するのを抑制するためのものであって、その詳細構造が図2に図示されている。
【0021】
図2に図示されるように、ダンパバルブ10は、バルブケーシング11内を2室に仕切る仕切部材12と、該仕切部材12の中央部を貫通してダンパバルブ10の軸方向に延びる軸部材13とを備えている。そして、仕切部材12には、作動油の一方向の流れのみを許容する第1の弁機構14が、その切換弁側側面に設けられ、また、軸部材13には、作動油の他方向の流れのみを許容する第2の弁機構15が、そのパワーシリンダ側端部に設けられている。
【0022】
第1の弁機構14は、仕切部材12に円周方向に等間隔に形成された複数の連通孔16(図4参照)と、該連通孔16を開閉する板バネ17とからなり、第2の弁機構15は、ボール式逆止弁からなっている。このボール式逆止弁は、軸部材13の中心部に軸方向に形成された貫通孔18内に収容され、ボール19とワンウエイクリップ20とを備えている。
【0023】
仕切部材12は、バルブケーシング11内の段部に、サークリップ21により位置決めされて固定されている。
軸部材13は、大径部と小径部とからなり、小径部は、仕切部材12の中央部を貫通して、その先端部(図2において下端部)に形成されたネジにナット22が螺着されている。そして、該ナット22を緊締することにより、軸部材13は、仕切部材12に堅固に固定される。
【0024】
ナット22と板バネ17の中間部との間には、バルブシート23とストッパリング24とが介装されており、前記のようにしてナット22が緊締されたとき、これらバルブシート23とストッパリング24とを介して板バネ17の中央部を仕切部材12に押し付け固定するようになっている。
【0025】
バルブケーシング11は、本体部分11aと、蓋部分11bとからなり、本体部分11aは、ギヤボックス3の切換弁収容部分3aのケーシング3c(図2参照)と一体に鋳造により形成されている。蓋部分11bは、切換弁とパワーシリンダ6との間で作動油の回路を形成する圧力管8もしくは圧力管9を接続するソケットを兼ねている。
【0026】
したがって、いま、ギヤボックス3の切換弁収容部分3a内の切換弁からパワーシリンダ6の方向に作動油が供給されるとすると、該作動油は、一方のダンパバルブ10の第2の弁機構15のボール19を押して、軸部材13から離座させて、ボール式逆止弁を開弁させ、蓋部分11b内の通路、圧力管8もしくは圧力管9を経て、パワーシリンダ6の左右油室の一方に供給される。
【0027】
同時に、パワーシリンダ6の左右油室の他方の油室内の作動油は加圧されて、圧力管9もしくは圧力管8、他方のダンパバルブ10の蓋部分11b内の通路を経て、第1の弁機構14の板バネ17を押し開き、切換弁に戻る。そして、該切換弁から、図示されないリザーバタンクへと還流される。この場合の他方のダンパバルブ10の作動状態が、図3に図示されており、このときボール19は軸部材13に着座している。
このように、ボール19は、ダンパバルブ10を流れる作動油の圧力のみにより着座および離座する自由状態にされている。
【0028】
また、車両の走行中、図示されない車輪側からの振動がタイロッド5,5を介してパワーシリンダ6に伝わったときには、切換弁とパワーシリンダ6とをつなぐ回路(圧力管8および圧力管9を含む)中の作動油は、ピストン7の動きの方向に応じていずれかのダンパバルブ10内を前記同様に流れるが、いずれのダンパバルブ10内を流れる作動油も、第1の弁機構14および第2の弁機構15のいずれかを開弁して流れるので、このとき、流動抵抗を受けて、作動油の運動エネルギが消失される。
【0029】
これにより、車輪側からパワーシリンダ6に伝えられる振動は減衰され、切換弁を介してステアリングホイールに伝達されるようなことがないので、操舵の快適感が損なわれるようなことがない。
【0030】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ダンパバルブ10が、バルブケーシング11内を2室に仕切る仕切部材12と、該仕切部材12の中央部を貫通して延びる軸部材13とを備え、仕切部材12には、作動油の一方向の流れのみを許容する第1の弁機構14が設けられ、軸部材13には、作動油の他方向の流れのみを許容する第2の弁機構15が設けられている。
【0031】
この結果、仕切部材12に、従来のように板バネを備える第1の弁機構と、同じく板バネを備える第2の弁機構とが、同時に組み込まれるようなことがないので、くり抜き油路などの形成が不要になり、仕切部材12の構造が簡単化され、その製作が容易になって、ダンパバルブ10の製作コストを低減することができる。
【0032】
また、切換弁とパワーシリンダ6との間の作動油の往路の流れ(切換弁からパワーシリンダ6に向かう流れ)は、ダンパバルブ10内において、第2の弁機構15を通って流れるのみであり、他に流れの障害になるものが存在せず、ボール19は自由状態にあり、しかも、最短距離でダンパバルブ10内を流れることができるので、パワーシリンダ6への作動油の供給が円滑に行なわれ、パワーステアリングの切れ始めの違和感もなくなり切れが良くなる。
【0033】
また、第1の弁機構14は、仕切部材12に形成された連通孔16と、該連通孔16を開閉する板バネ17とからなっているので、仕切部材12に設けられる、作動油の一方向の流れのみ許容する弁の構造が簡単になる。また、1種類の板バネ17の仕切部材12への組付けは容易である。
【0034】
さらに第2の弁機構15は、ボール式逆止弁からなっているので、軸部材13に設けられる、作動油の他方向の流れのみを許容する弁の構造が簡単になる。さらに、ボール式逆止弁は、1個のボール19と1個のワンウエイクリップ20とを軸部材13に形成された貫通孔18に嵌装するだけでよいので、その組付けがきわめて容易である。
【0035】
また、1種類の板バネ17の仕切部材12への組付けと、1個のボール19、1個のワンウエイクリップ20の軸部材13への組付けとを合わせても、従来のような2種類の板バネの仕切部材への組付けと比較して、部品点数および組付け工数が削減され、その作業が軽減される。この結果、ダンパバルブ10の製作コストをさらに低減することができる。
【0036】
また、ダンパバルブ10のバルブケーシング11の本体部分11aは、ギヤボックス3の切換弁収容部分3aのケーシング3cと一体に鋳造により形成されているので、ダンパバルブ10の油圧式パワーステアリング装置への取付けがきわめて容易である。
【0037】
本実施形態においては、ダンパバルブ10は、切換弁とパワーシリンダ6とをつなぐ作動油の2つの回路上であって、ギヤボックス3の切換弁収容部分3aのケーシングに取り付けられたが、これに限定されず、ギヤボックス3のラックシャフト・パワーシリンダ収容部分3bのパワーシリンダ側ケーシングに取り付けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願請求項1に記載された発明の一実施形態におけるダンパバルブが適用される油圧式パワーステアリング装置の正面図である。
【図2】図1のダンパバルブの一作動状態における縦断面図である。
【図3】同他の作動状態における縦断面図である。
【図4】図1のダンパバルブに使用される仕切部材の平面図である。
【図5】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1・・・油圧式パワーステアリング装置、2・・・入力軸、3・・・ギヤボックス、3a・・・切換弁収容部分、3b・・・ラックシャフト・パワーシリンダ収容部分、3c・・・ケーシング、4・・・ラックシャフト、5・・・タイロッド、6・・・パワーシリンダ、7・・・ピストン、8,9・・・圧力管、10・・・ダンパバルブ、11・・・バルブケーシング、11a・・・本体部分、11b・・・蓋部分、12・・・仕切部材、13・・・軸部材、14・・・第1の弁機構、15・・・第2の弁機構、16・・・連通孔、17・・・板バネ、18・・・貫通孔、19・・・ボール、20・・・ワンウエイクリップ、21・・・サークリップ、22・・・ナット、23・・・バルブシート、24・・・ストッパリング。
Claims (1)
- ギヤボックス内の切換弁とパワーシリンダをつなぐ作動油の回路上のいずれかの個所にダンパバルブが配設されてなる油圧式パワーステアリング装置において、
前記ダンパバルブには、前記パワーシリンダから前記切換弁に向かう前記作動油の流れのみを許容する第1の弁機構と、前記切換弁から前記パワーシリンダに向かう前記作動油の流れのみを許容する第2の弁機構とが設けられ、前記第2の弁機構の弁部材は、前記作動油の圧力のみにより着座および離座する自由状態にされており、前記弁部材はボールから構成されていることを特徴とする油圧式パワーステアリング装置におけるダンパバルブ。
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