JP3770487B2 - 油圧式パワーステアリング装置のダンパバルブ - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

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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