JP3932446B2 - Power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に使用される油圧式の動力舵取装置であって、操舵補助力を発生する油圧アクチュエータから油圧ポンプ側への作動油の逆流を阻止する逆止弁を備えた動力舵取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の動力舵取装置として、特開平11−49007号公報に開示されたものがある。この動力舵取装置では、油圧アクチュエータに供給された圧油が油圧ポンプ側に逆流することを阻止する逆止弁が、油圧コントロールバルブの入力ポート、油圧ポンプの出力ポート、または油圧経路に設けられる管継手に挿入されるフレアナットに内蔵される。逆止弁は、フレアナット内部の流路を形成する内周部で構成されるケーシングと、ケーシングの内部に挿入される可動栓と、可動栓をケーシングに形成される弁座に密着させるように付勢するコイルバネと、コイルバネの基端部を軽視するC型止め環とから構成される。そして、車両が縁石に乗り上げたりした際に車輪に加わる外力で、油圧アクチュエータに供給された作動油が油圧ポンプ側に逆流してハンドルを取られる、いわゆるキックバック現象が、この逆止弁より防止される。また、フレアナットに逆止弁が内蔵されることにより、フレアナットが組み付けられると同時に逆止弁が組み付けられるので、これらが別々に組み付けられる場合に比べて生産性が高められる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来技術では、逆止弁が閉弁する際、可動栓(弁体)が弁座に衝突するときに発生する衝突音については考慮されていない。
【0004】
また、逆止弁が開弁すると、圧油(作動油)は、フレアナットの入口から流入し、可動栓の外周部とケーシングの円周部との間の隙間を流通した後、コイルバネをその径方向外方から内方に向かって通り抜けてフレアナットの出口から流出する。このとき、コイルバネは可動栓の移動量に応じて圧縮され、圧油は、逆止弁の開度が増加するにつれて、ピッチが減少して径方向での流通面積が減少するコイルバネを径方向に通り抜けることになる。そのため、コイルバネの径方向での流通面積の減少に起因する圧油の圧力損失は、作動油の流量が増加して、逆止弁の開度が大きくなるほど増加して、その圧力損失の増加が油圧アクチュエータの応答性を低下させる要因となって、動力舵取装置の設計の自由度を制約する難点があった。
【0005】
さらに、動力舵取装置に使用されるフレアナットは小径の流路を有する部品であることから、そのフレアナットにコイルばねの一端部を係止するC型止め環を、フレアナットの端部から離れた位置に形成された装着溝に取り付けることは容易ではなく、該止め環の組付け性の向上が望まれていた。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1ないし請求項4記載の発明は、逆止弁が閉弁するときの衝突音による騒音を低減することができ、しかも開弁状態にある逆止弁の圧縮コイルバネによる作動油の圧力損失を極力抑制することができる動力舵取装置を提供することを目的とする。そして、請求項2記載の発明は、さらに、逆止弁のバネ受けの組付けを容易にすることを目的とし、請求項3記載の発明は、さらに、逆止弁の弁体の移動を円滑にする案内片を利用して、作動油の圧力損失を抑制するための通路を簡単な構造により形成することを目的とし、請求項4記載の発明は、さらに、弁ボディに固定されるバネ受けを有する逆止弁において、圧縮コイルバネよる作動油の圧力損失を抑制することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項1記載の発明は、作動油が吐出される吐出ポートが形成される吐出ポート形成部を有する油圧ポンプと、作動油の油圧により作動されて操舵補助力を発生する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと前記油圧アクチュエータとの間に設けられて前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排を制御する油圧制御弁と、該油圧制御弁を収容すると共に該油圧制御弁への作動油の入口ポートが形成される入口ポート形成部を有する弁ハウジングと、前記油圧アクチュエータへの作動油の供給系統を構成する前記吐出ポート形成部から前記入口ポート形成部までの構成要素に作動油が流通する導管を接続するために該構成要素に結合される接続用部材を弁ボディとして、前記油圧アクチュエータから前記油圧ポンプ側への作動油の逆流を阻止する逆止弁とを備える動力舵取装置において、前記逆止弁は、前記接続用部材に形成される油路内に配置されて少なくとも弁座部に接触する部分が合成樹脂から形成される弁体と、該弁体を前記弁座部に着座させるように付勢する圧縮コイルバネとを有し、前記逆止弁には、作動油が前記圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく前記逆止弁の入口部と出口部との間で流通することを許容する第1通路が、前記圧縮コイルバネの径方向外方でかつ前記弁体の移動方向に沿って形成され、前記弁体は前記圧縮コイルバネの一端部を保持する第1保持部を有し、前記第1保持部は、前記一端部が当接する底部と、前記圧縮コイルバネの径方向外方に位置して前記底部から前記圧縮コイルバネの軸線方向に延びている円筒状の側部と、前記圧縮コイルバネの内部空間内で前記底部から前記軸線方向に延びている中央突出部とで構成されて、前記一端部が挿入される円筒状の溝を形成する動力舵取装置である。
【0008】
これにより、キックバック現象の発生を防止する逆止弁を備える動力舵取装置において、該逆止弁の弁体の弁座部に接触する部分が合成樹脂であるので、逆止弁が閉弁する際、弁体が弁座部に衝突することで発生する衝突音が、その接触する部分が金属である場合に比べて低減される。また、逆止弁が開弁したとき、逆止弁の入口部から流入した作動油は、弁体により径方向外方に偏向された後、流れ方向の大きな偏向を伴うことなく、圧縮コイルバネの径方向外方に形成された第1通路へ流入し、その主流が、圧縮された状態の圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく、第1通路を通って出口部に達する。
【0009】
その結果、請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、キックバック現象の発生を防止する逆止弁を備える動力舵取装置において、逆止弁が閉弁する際、弁体が弁座部に衝突することで発生する衝突音が低減されて、該衝突音に起因する騒音が低減される。また、逆止弁には、作動油が圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく入口部と出口部との間で流通することを許容する第1通路が圧縮コイルバネの径方向外方でかつ弁体の移動方向に沿って形成されることにより、逆止弁が開弁したとき、逆止弁の入口部から流入した作動油は、その流れ方向の大きな偏向を伴うことなく第1通路へ流入し、作動油の主流は、圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく、第1通路を通って出口部に達する。圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく、第1通路を通って出口部に達するので、逆止弁の圧縮コイルバネによる作動油の圧力損失を極力低減することができて、油圧アクチュエータの応答性を向上させることが可能となり、動力舵取装置の設計の自由度が大きくなる。
【0010】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の動力舵取装置において、前記圧縮コイルバネの他端部が、前記接続用部材の前記出口部を形成する端部をかしめることにより前記接続用部材に固定されるバネ受けに形成された第2保持部に保持され、前記第2保持部は、前記内側空間内で前記中央突出部に対向して前記軸線方向に突出すると共に開口が設けられていない突出部を有するものである。
【0011】
これにより、圧縮コイルバネのバネ受けが、弁ボディである接続用部材に、逆止弁の出口部を形成する端部をかしめることにより固定される。その結果、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、圧縮コイルバネのバネ受けが、接続用部材の出口部を形成する端部に、該端部をかしめることにより固定されるので、接続用部材へのバネ受けの組付けが容易になり、バネ受けが接続用部材(弁ボディ)に固定される逆止弁の組立性が向上する。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の動力舵取装置において、前記弁体の外周面には、前記油路の壁面に接触する複数の案内片が、周方向に間隔をおいて径方向に突出して形成され、前記第1通路は、前記壁面と前記弁体との間であって周方向に隣接する前記案内片により形成され、前記中央突出部は、前記外周面を有する前記側部の下流端部よりも前記軸線方向に長く延びているものである。
【0013】
これにより、弁体が移動するとき、弁体に形成された複数の案内片が壁面に摺接することにより、弁体が案内されるので、接続用部材内での弁体の移動が円滑になり、しかもそれら案内片を利用して、作動油の圧力損失を抑制するための第1通路が形成される。
【0014】
その結果、請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、逆止弁が開閉作動するとき、弁体は、壁面に摺接する複数の案内片により案内されので、接続用部材内での弁体の移動が円滑になり、しかもそれら案内片を利用して第1通路が形成されるので、簡単な構造で第1通路を形成することができる。
【0015】
請求項4記載の発明は、請求項2記載の動力舵取装置において、前記バネ受けには、軸線方向で見たとき前記第1通路と重なる位置に第2通路が形成され、第2通路に対して前記バネ受けの中心寄りに前記第2保持部が形成され、前記突出部は半球状であるものである。
【0016】
これにより、接続用部材に固定されるバネ受けにより圧縮コイルバネを保持すると共に、第1通路を流通する作動油の主流は、圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく、第2通路を通って出口部に達する。
【0017】
その結果、請求項4記載の発明によれば、請求項2記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、接続用部材に固定されるバネ受けにより圧縮コイルバネを保持することができるうえ、第1通路を流通する作動油の主流は、圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく、第2通路を通って出口部に達するので、バネ受けが接続用部材に固定される逆止弁においても、作動油が圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることによる圧力損失を極力低減することができる。
【0018】
この明細書において、「軸線方向」、「径方向」および「周方向」は、圧縮コイルバネを基準としたときの「軸線の方向」、「径方向」および「周方向」をそれぞれ意味する。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図1ないし図10を参照して説明する。
図1〜図6は、本発明の第1実施例を示すものである。図1,図2を参照すると、本発明が適用される動力舵取装置1は、車両に搭載されるラック・ピニオン型の油圧式の動力舵取装置である。動力舵取装置1は、作動油を貯留するリザーバ2と、油圧ポンプ3と、ギヤボックス10と、リザーバ2と油圧ポンプ3との間に設けられる吸入管4と、油圧ポンプ3とギヤボックス10との間に設けられて作動油が流通する導管からなる供給管5と、ギヤボックス10とリザーバ2との間に設けられる還流管6とを備える。
【0020】
前記車両に搭載された内燃機関により駆動される油圧ポンプ3は、リザーバ2から吸入管4を通って吸入されて高圧となった作動油を、吐出ポートが形成される吐出ポート形成部3aに接続される供給管5を経てギヤボックス10に設けられる後述するパワーシリンダ機構16に供給する。リザーバ2には、パワーシリンダ機構16から排出された作動油が、還流管6を通って流入する。
【0021】
ギヤボックス10は、図1に図示されるように、ラック軸11をその軸方向(この実施例では、前記車両の左右方向でもある。)に移動自在に収容する筒状のハウジング12と、該ハウジング12の端部寄りに一体形成されて油圧制御弁13を収容する弁ハウジング14とを備える。ラック軸11の両端部には、1対のボールジョイントを介して1対のタイロッド15の一端部がそれぞれ連結され、さらに両タイロッド15の他端部は、図示されない連動機構を介して転舵輪に連結される。
【0022】
ハウジング12の中間部には、油圧アクチュエータとしてのパワーシリンダ機構16が設けられる。パワーシリンダ機構16は、ハウジング12の一部分から構成されるパワーシリンダ17と、ラック軸11に固定されてパワーシリンダ17内にラック軸11の軸方向に摺動自在に嵌合されるパワーピストン18と、パワーピストン18の両側にそれぞれ形成された1対の作動室である第1および第2油室19,20を備える。
【0023】
弁ハウジング14には、ステアリングホイール(図示されず)に連結された入力軸21と、入力軸21に一体に結合されるトーションバー22を介して相対回転可能に連結された出力軸(図示されず)とが、それぞれ回転自在に収容される。前記出力軸の下端部には、ハウジング12内において、ラック軸11に形成されたラック歯と噛合するピニオンが形成される。
【0024】
図2に示されるように、ロータリ弁からなる油圧制御弁13は、入力軸21と一体に回転する弁軸23と、該弁軸23を収容すると共に前記出力軸と一体に回転する弁スリーブ24とを備え、複数のランド23aを有する弁軸23と制御溝24aを有する弁スリーブ24の相対回転により第1,第2油室19,20に対する作動油の給排が制御される。そして、弁ハウジング14には、供給管5が接続されて油圧ポンプ3からの作動油が流入する入口ポート25が形成される入口ポート形成部14aと、第1,第2油室19,20にそれぞれ連通する第1,第2油管7,8がそれぞれ接続される接続部14b,14cと、還流管6が接続される接続部14dとが設けられる。
【0025】
そして、ステアリングホイールが操作されると、前記ラック歯と噛合する前記ピニオンによりラック軸11が前記軸方向に移動して、1対のタイロッド15を介して左右の転舵輪の転舵が行われる。このとき、路面抵抗などによる路面からの反力に基づいて生じる入力軸21と前記出力軸との回転差によるトーションバー22の捩れ量、すなわち操舵トルクに対応して油圧制御弁13が作動し、油圧ポンプ3からの作動油が、ステアリングホイールの操作方向に応じて、第1油室19(または第2油室20)に供給管5および油管7,8を通じて供給される一方、第2油室20(または第1油室19)の作動油が還流管6を通じてリザーバ2に排出されて、操舵トルクに応じた油圧がパワーシリンダ機構16の第1,第2油室19,20に生じ、両油室19,20の差圧に基づいて発生した操舵補助力がラック軸11に付加されて、運転者の操舵力が軽減される。
【0026】
それゆえ、吐出ポート形成部3a、入口ポート形成部14a、および両ポート形成部3a,14aの間の供給管5は、油圧ポンプ3から吐出された作動油をパワーシリンダ機構16へ供給するための、作動油の供給系統を構成する構成要素である。
【0027】
ところで、図3を参照すると、油圧制御弁13を収容する弁ハウジング14の入口ポート形成部14aの入口ポート25にフレアシート26が挿入され、さらに供給管5の拡開された先端部がフレアシート26と入口ポート形成部14aにねじ込まれるフレアナット27に挟み付けられることにより、フレアシート26が入口ポート形成部14aに結合されると共に、供給管5がフレアシート26に接続される。それゆえ、フレアシート26は、弁ハウジング14の入口ポート形成部14aに、供給管5を接続するための接続用部材を構成する。
【0028】
この入口ポート形成部14aには、供給管5に連通する油路28が形成されたフレアシート26を弁ボディとして、油圧ポンプ3から吐出されて供給管5を経て入口ポート25に流入した作動油が所定油圧を超える油圧を有するときに開弁して、作動油が油圧制御弁13を介してパワーシリンダ機構16の第1,第2油室19,20に供給されることを許容すると共に、前述のキックバック現象を防止すべく、前記車両が縁石に乗り上げたりした際に転舵輪に加わる外力で、第1油室19または第2油室20の作動油が油圧ポンプ3側に逆流することを阻止する逆止弁30が内蔵される。
【0029】
この逆止弁30は、その全体が合成樹脂製の弁体31と、弁体31をフレアシート26に形成される弁座部26aに着座させて閉弁状態とするための圧縮コイルバネ32と、一端部32aが弁体31に保持された圧縮コイルバネ32の他端部32bを保持するバネ受け33と有し、弁体31、圧縮コイルバネ32およびバネ受け33は、圧縮コイルバネ32の軸線L1の軸線方向に並んで配置された状態でフレアシート26に内蔵される。
【0030】
逆止弁30の開閉作動時、軸線方向と平行な方向に移動する弁体31は、弁座部26aに接離することにより、油路28のうち弁座部26aよりも上流側の部分により構成される入口部28a(逆止弁30の入口部でもある。)を開閉する制御部31aと、油路28の壁面26bに接触して、油路28内に収容される弁体31を油路28に沿ってフレアシート26に摺動自在に案内する案内部と、圧縮コイルバネ32の軸線L1と同軸または平行である弁体31の軸線を中心線とする円筒状の溝34を形成する円筒状の側部31bと円柱状の中央突出部31cと底部31dとで構成されて、溝34に挿入されて底部31dに当接する圧縮コイルバネ32の一端部32aを保持する第1保持部としての保持部35とを有する。
【0031】
図4,図6を併せて参照すると、前記案内部は、弁体31の外周面でもある側部31bの外周面31eにおいて、周方向に等しい間隔をおいて径方向外方に突出すると共に軸線方向に延びる3以上、この実施例では5つの板状の案内片31fを有する。各案内片31fは、側部31bの下流端部31b1よりも軸線方向に長く延びて、軸線方向での先端面31f1が中央突出部31cの先端面31c1と同一平面上に位置するようにされる。各案内片31fの外側面31f2は、油路28の壁面26bに面接触して、弁体31が確実に軸線方向と平行に移動するように弁体31を案内する。
【0032】
そして、案内片31fを有する弁体31の外周面31eと壁面26bとの間であって、かつ周方向で隣接する案内片31fの間に、逆止弁30の開弁時に、入口部28aから油路28のバネ受け33よりも下流側の部分により構成される出口部28b(逆止弁30の出口部でもある。)に流れる作動油が流通する通路36が、弁体31の移動方向に沿って、弁体31の下流端部31b1の端面まで延びて形成される。したがって、これら通路36は、圧縮コイルバネ32の径方向外方に位置する。
【0033】
円板状のバネ受け33は、フレアシート26の出口部28bを形成する端部の端面近傍に配置されて、フレアシート26の端部に形成された薄肉の環状の突条31g(図3に、二点鎖線で示される。)を全周に渡ってかしめることにより形成されるかしめ部38でフレアシート26に固定される。バネ受け33は、図5に示されるように、フレアシート26にかしめ付けられる環状に閉じた外環部33aと、バネ受け33の中心に位置して圧縮コイルバネ32の他端部32bが当接する第2保持部としての保持部33bと、外環部33aと保持部33bとを連結して径方向に延びる複数、この実施例では3つの連結部33cと、該連結部33cにより周方向に間隔をおいて形成される複数、この実施例では3つの弧状の長孔からなる通路37とを有する。
【0034】
保持部33bは、圧縮コイルバネ32の内側空間内で軸線方向に突出する半球状の突出部33b1を有し、この突出部33b1の周囲に圧縮コイルバネ32の他端部32bが係合することで、圧縮コイルバネ32の径方向での移動が阻止される。さらに、突出部33b1は、軸線方向で中央突出部31cと対向しており、逆止弁30の開弁時に、中央突出部31cの先端面31c1が突出部33b1と当接することにより、弁体31の移動量の最大値を規定するストッパとして機能し、このとき、弁体31は最大開弁位置を占める。また、図3,図5に示されるように、突出部 33b1 には開口が設けられていない。
【0035】
また、通路36は、図6に示されるように、軸線方向で見て、通路37と重なる部分を有するように形成されることから、通路36は、逆止弁30の開弁時に、入口部28aから流入した作動油の大部分を占める主流が、圧縮コイルバネ32を径方向に通り抜けることなく、通路36を軸線方向に流通して出口部28bに達することを許容する。さらに、逆止弁30の前記最大開弁位置で、側部31bの下流端部31b1とバネ受け33との間には、軸線方向での間隙が形成される。そして、この間隙は、前記最大開弁位置を規定する突出部33b1の突出量を、突出部33b1を塑性変形させて変更することにより、最適な値に調整可能である。
【0036】
次に、前述のように構成された実施例の作用および効果について説明する。
ステアリングホイールが操作されると、油圧ポンプ3から吐出された作動油が、その油圧により開弁する逆止弁30を通り、さらにステアリングホイールの操作方向および操舵トルクに対応して作動する油圧制御弁13を経て、第1油室19(または第2油室20)に供給される一方、第2油室20(または第1油室19)の作動油が、油圧制御弁13を経て還流管6を通ってリザーバ2に排出され、前述の操舵補助力がラック軸11に付加される。
【0037】
そして、車両が縁石に乗り上げたときなどに、転舵輪に加わる外力がラック軸11に伝達され、ピストンが第1油室19または第2油室20の作動油を油圧ポンプ3側に逆流させようとするときは、逆止弁30によりその逆流が阻止されて、キックバック現象の発生が防止される。
【0038】
ここで、逆止弁30の弁体31が制御部31aを含め合成樹脂から形成されることにより、逆止弁30が閉弁する際、弁体31が弁座部26aに衝突することで発生する衝突音が、弁体31の弁座部26aと接触する部分が金属である場合に比べて低減されて、該衝突音に起因する騒音が低減され、しかも弁体31が軽量化されるので、逆止弁30の開閉応答性が向上する。
【0039】
弁体31の外周面31eには、逆止弁30の入口部28aと出口部28bとの間で作動油が流通することを許容する通路36が、圧縮コイルバネ32の径方向外方でかつ弁体31の移動方向(軸線方向)に沿って、弁体31の下流端部31b1まで延びて形成されることにより、逆止弁30が開弁したとき、供給管5を通って逆止弁30の入口部28aから流入した作動油は、制御部31aに沿って径方向外方に向かって流れ、その流れ方向の大きな偏向を伴うことなく通路36へ流入し、作動油の主流が、圧縮コイルバネ32を径方向に通り抜けることなく、通路36を通って、逆止弁30の出口部28bに達するので、逆止弁30の圧縮コイルバネ32による作動油の圧力損失を極力低減することができて、パワーシリンダ機構16の応答性を向上させることが可能となり、動力舵取装置1の設計の自由度が大きくなる。
【0040】
逆止弁30が開閉作動するとき、弁体31は、その外周面31eに形成された複数の案内片31fが壁面26bに摺接することにより、弁体31は壁面26bに沿って軸線方向に移動するように案内されるので、フレアシート26内での弁体31の移動が円滑になる。そして、通路36はそれら案内片31fを利用して形成されるので、簡単な構造で通路36を形成することができる。
【0041】
圧縮コイルバネ32のバネ受け33が、弁ボディであるフレアシート26に、出口部28bを形成する端部のかしめ部38により固定されるので、フレアシート26へのバネ受け33の組付けが容易になり、バネ受け33が弁ボディであるフレアシート26に固定される逆止弁30の組立性が向上する。
【0042】
バネ受け33には、軸線方向で見たとき通路36と重なる位置に通路37が形成され、通路37に対してバネ受け33の中心寄りに圧縮コイルバネ32の他端部32bが保持される保持部33bが形成されることにより、フレアシート26に固定されるバネ受け33により圧縮コイルバネ32を保持することができるうえ、通路36を流通する作動油の主流は、圧縮コイルバネ32を径方向に通り抜けることなく、通路37を通って出口部28bに達するので、バネ受け33がフレアシート26に固定される逆止弁30においても、作動油が圧縮コイルバネ32を径方向に通り抜けることによる圧力損失を極力低減することができる。
【0043】
さらに、圧縮コイルバネ32の他端部32bは、径方向の移動が阻止されるように保持部33bに保持されるので、一端部32aが溝34を形成する保持部35に保持されることと相俟って、圧縮コイルバネ32の座屈や傾斜を効果的に防止することができる。
【0044】
また、逆止弁30の前記最大開度位置は、バネ受け33の保持部33bを兼ねる突出部31b1の突出量を塑性変形により変更することで、容易に調整できる。
【0045】
次に、図7および図8を参照して、本発明の第2実施例を説明する。この第2実施例は、第1実施例とは、逆止弁の弁ボディの構造が主として相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第1実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【0046】
第2実施例では、逆止弁40の弁ボディを構成する90°のエルボ管継手からなる管継手41は、フレアシート26が挿入される接続部41aと、弁ハウジング14の入口ポート形成部14aに嵌合される嵌合部41bと、フランジ部41eとから構成され、図8に示されるようにフランジ部41eに形成された挿通孔44に挿通されて入口ポート形成部14aに形成されたネジ孔に螺合される1対のボルト(図示されず)により弁ハウジング14に結合される。
【0047】
管継手41に形成される油路42は、接続部41aに主として形成される第1油路42aと、嵌合部41bに主として形成されて第1油路42aに直交する第2油路42bとからなり、供給管5は、第1実施例と同様に、その先端部がフレアシート26と接続部41aにねじ込まれるフレアナット27とで挟み付けられることにより、管継手41に接続される。それゆえ、管継手41は接続用部材である。
【0048】
そして、管継手41において、嵌合部41bに、第1実施例の弁体31、圧縮コイルバネ32およびバネ受け33とは、その大きさを除いて、同様の形状を有する弁体31、圧縮コイルバネ32およびバネ受け33が内蔵される。
【0049】
そして、逆止弁40の入口部42cは、第1油路42aと、第2油路42bのうち管継手41に形成される弁座部41cよりも上流側の部分で構成され、逆止弁40の出口部42dは、第2油路42bにおいてバネ受け33よりも下流側の部分により構成される。
【0050】
弁体31は、弁座部41cに着座するように圧縮コイルバネ32により付勢され、案内片31fは、油路42の壁面41dのうち、弁体31が収容される第2油路42bの壁面41d1に面接触して、弁体31が確実に軸線方向と平行に移動するように弁体31を案内する。また、バネ受け33は、油路42の出口部42dが形成される端部の端面に、第1実施例と同様に形成された突条41g(図7に、二点鎖線で示される。)をかしめたかしめ部43により管継手41に固定される。
【0051】
この第2実施例によれば、フレアシート26を管継手41と置き換えることにより、第1実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。すなわち、弁ハウジング14に結合される管継手41が逆止弁40も構成するので、フレアシート26よりも大型の管継手41を利用することにより、弁体31および圧縮コイルバネ32の組付け性が向上し、キックバック現象を防止する逆止弁40を有する動力舵取装置1の組立性が向上する。
【0052】
次に、図9を参照して、本発明の第3実施例を説明する。この第3実施例は、第2実施例とは、供給管5の接続構造が主として相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第2実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【0053】
この第3実施例では、供給管5は、管継手41の接続部41aに、溶接部43で溶接されることにより固定される。この第3実施例によれば、第2実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、フレアナット27を使用しないので、部品点数が削減されるという効果が奏される。
【0054】
次に、図10を参照して、本発明の第4実施例を説明する。第4実施例は、第1実施例とは、逆止弁の弁ボディの構造および弁ボディに固定されるバネ受けがない点で主として相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第1実施例の部材と同一の部材または対応する部材については、同一の符号を使用した。
【0055】
逆止弁50の弁ボディを構成する管継手51は、第2実施例と同様に、ボルト(図示されず)により弁ハウジング14の入口ポート形成部14aに結合される。管継手51には、第1実施例と同様に、供給管5がフレアシート26と管継手51にねじ込まれるフレアナット27とにより挟み付けられて接続され、さらにフレアシート26が挿入される第1油路52aと、第1油路52aに直交する第2油路52bとからなる油路52が形成される。それゆえ、管継手51は接続用部材である。
【0056】
そして、管継手51には、逆止弁50の弁体31と圧縮コイルバネ32とが内蔵される。ここでは、弁体31は、フレアシート26に形成された弁座部26aに着座するように、圧縮コイルバネ32により付勢される。
【0057】
圧縮コイルバネ32の他端部32bは、管継手51の油路52の壁面51aにおいて、軸線方向で弁体31と対向する壁面51a1に環状の溝53を形成すべく、該溝53に囲まれる中央部51bと、溝53の径方向外方の周囲部51cと、底部51dとから構成される保持部54に保持される。すなわち、圧縮コイルバネ32の、溝53に挿入された他端部32bが、底部51dと当接した状態で保持される。そして、逆止弁50を組み立てるには、圧縮コイルバネ32が弁体31の保持部35に保持されて、圧縮コイルバネ32と一体になった弁体31が管継手51に組み付けられた後、逆止弁50が閉弁状態にあるときの圧縮コイルバネ32のバネ力によりフレアシート26が移動しない程度の固定力を発生するように、フレアシート26が圧入される。
【0058】
また、案内片31fは、弁体31が収容される第1油路52aの壁面51a2に面接触して、弁体31が確実に軸線方向と平行に移動するように弁体31を案内する。さらに、弁体31は、中央突出部31cの先端面31c1が中央部51bに当接することで最大開弁位置を占め、この最大開弁位置において、側部31bの先端面31b1と保持部54が形成される壁面51a1との間に軸方向の間隙が、圧力損失を極力少なくするように形成され、逆止弁50の開弁時に、この間隙を通じて、油路52のうち弁座部26aよりも上流側の部分で構成される入口部52cから流入した作動油が、第2油路52bで構成される出口部に達し、さらに弁ハウジング14の入口ポート25に流入する。
【0059】
この第4実施例によれば、バネ受け33に関する事項を除いて、第1実施例と同様の作用および効果が奏されるほか、次の作用および効果が奏される。すなわち、弁ハウジング14に結合される管継手51が逆止弁50も構成するので、フレアシート26よりも大型の管継手51を利用することにより、弁体31および圧縮コイルバネ32の組付け性が向上し、キックバック現象を防止する逆止弁50を有する動力舵取装置1の組立性が向上する。また、バネ受け33が使用されないので、部品点数が削減される。
【0060】
以下、前述した実施例の一部の構成を変更した実施例について、変更した構成に関して説明する。
前記各実施例では、弁体31は、その全体が合成樹脂から形成されるものであったが、少なくとも制御部31aの、弁座部と接触する部分が合成樹脂により形成される弁体31であってもよい。また、通路36は弁体31の外周面31eに形成されたが、弁体31の外周面を円柱面により構成して、該外周面と面接触する油路の壁面に通路を形成する凹溝を形成することもできる。
【0061】
逆止弁を構成する弁ボディは、前記各実施例では、構成要素としての入口ポート形成部14aに結合されるフレアシート26または管継手41,51であったが、接続用部材であるフレアシート26または管継手41,51は、弁ハウジング14以外に、例えば油圧ポンプ3の吐出ポート形成部3aや、油圧ポンプ3と弁ハウジング14の油圧制御弁13との間で、作動油が流通する供給管5を構成する複数の導管を相互に連結する管継手を含む、作動油の前記供給系統を構成する構成要素であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示し、逆止弁を備える動力舵取装置の全体概略図である。
【図2】図1の動力舵取装置の油路を中心とした説明図である。
【図3】図2の要部拡大図である。
【図4】図1の逆止弁の弁体の側面図である。
【図5】逆止弁のバネ受けの図3のA矢視図である。
【図6】逆止弁の一部であるフレアナットの図3のVI−VI線断面図であり、弁体およびバネ受けのA矢視図である。
【図7】本発明の第2実施例を示し、第1実施例の図3に相当する図である。
【図8】図7のB矢視図である。
【図9】本発明の第3実施例を示し、第1実施例の図3に相当する図である。
【図10】本発明の第4実施例を示し、第1実施例の図3に相当する図である。
【符号の説明】
1…動力舵取装置、2…リザーバ、3…油圧ポンプ、3a…吐出ポート形成部、4…吸入管、5…供給管、6…還流管、7,8…油管、
10…ギヤボックス、11…ラック軸、12…ハウジング、13…油圧制御弁、14…弁ハウジング、14a…入口ポート形成部、15…タイロッド、16…パワーシリンダ機構、17…パワーシリンダ、18…パワーピストン、19,20…油室、21…入力軸、22…トーションバー、23…弁軸、24…弁スリーブ、25…入口ポート、26…フレアシート、26a…弁座部、27…フレアナット、28…油路、28a…入口部、28b…出口部、
30…逆止弁、31…弁体、31e…外周面、31f…案内片、32…圧縮コイルバネ、33…バネ受け、33b…保持部、34…溝、35…保持部、36,37…通路、38…かしめ部、
40…逆止弁、41…管継手、42…油路、42c…入口部、42d…出口部、43…溶接部、44…挿通孔、
50…逆止弁、51…管継手、52…油路、52c…入口部、52d…出口部、53…溝、54…保持部、
L1…軸線。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a hydraulic power steering apparatus used in a vehicle, and includes a check valve that prevents a backflow of hydraulic oil from a hydraulic actuator that generates a steering assist force to a hydraulic pump side. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of power steering apparatus, there is one disclosed in JP-A-11-49007. In this power steering apparatus, a check valve that prevents the pressure oil supplied to the hydraulic actuator from flowing back to the hydraulic pump side is provided in the input port of the hydraulic control valve, the output port of the hydraulic pump, or the hydraulic path. Built into the flare nut that is inserted into the pipe joint. The check valve has a casing constituted by an inner peripheral portion forming a flow path inside the flare nut, a movable stopper inserted into the casing, and the movable stopper so as to be in close contact with a valve seat formed in the casing. The coil spring is configured to be urged, and a C-type retaining ring that neglects the base end of the coil spring. This check valve prevents the so-called kickback phenomenon, in which the hydraulic oil supplied to the hydraulic actuator flows back to the hydraulic pump and takes the handle with external force applied to the wheels when the vehicle rides on the curb. Is done. In addition, since the check valve is built in the flare nut, the check valve is assembled at the same time as the flare nut is assembled. Therefore, productivity is improved compared to the case where these are assembled separately.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the said prior art, when the check valve closes, it does not consider about the collision sound which generate | occur | produces when a movable stopper (valve body) collides with a valve seat.
[0004]
When the check valve is opened, pressure oil (hydraulic oil) flows in from the inlet of the flare nut and flows through the gap between the outer peripheral portion of the movable stopper and the circumferential portion of the casing, and then the coil spring is Passes from the radially outer side to the inner side and flows out from the outlet of the flare nut. At this time, the coil spring is compressed in accordance with the amount of movement of the movable stopper, and the pressure oil is reduced in the radial direction by decreasing the pitch and reducing the radial flow area as the check valve opening increases. Will pass through. Therefore, the pressure loss of the pressure oil due to the decrease in the flow area in the radial direction of the coil spring increases as the flow rate of the hydraulic oil increases and the check valve opening increases, and the pressure loss increases. As a factor that reduces the responsiveness of the hydraulic actuator, there is a difficulty in restricting the degree of freedom in designing the power steering apparatus.
[0005]
Further, since the flare nut used in the power steering apparatus is a component having a small-diameter flow path, a C-type retaining ring for locking one end of the coil spring to the flare nut is provided from the end of the flare nut. It is not easy to attach to the mounting groove formed at a distant position, and it has been desired to improve the assembly of the retaining ring.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and the inventions according to claims 1 to 4 can reduce noise caused by a collision sound when the check valve closes. It aims at providing the power steering device which can suppress the pressure loss of the hydraulic fluid by the compression coil spring of the non-return valve in the valve opening state as much as possible. The invention described in
[0007]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a hydraulic pump having a discharge port forming portion in which a discharge port through which hydraulic oil is discharged is formed, a hydraulic actuator that is operated by hydraulic pressure of the hydraulic oil and generates a steering assist force, and the hydraulic pressure A hydraulic control valve provided between the pump and the hydraulic actuator for controlling supply / discharge of hydraulic oil to / from the hydraulic actuator, and a hydraulic oil inlet port for receiving the hydraulic control valve and accommodating the hydraulic control valve are formed A valve housing having an inlet port forming portion, and a conduit through which the hydraulic oil circulates to components from the discharge port forming portion to the inlet port forming portion constituting the hydraulic oil supply system to the hydraulic actuator Therefore, a connecting member coupled to the component is used as a valve body to prevent backflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator to the hydraulic pump side. In the power steering apparatus including the check valve, the check valve is disposed in an oil passage formed in the connection member, and at least a portion that contacts the valve seat is formed of a synthetic resin. And a compression coil spring that urges the valve body to be seated on the valve seat portion, and the check valve includes the check valve without hydraulic oil passing through the compression coil spring in the radial direction. A first passage that allows flow between the inlet portion and the outlet portion is formed radially outward of the compression coil spring and along the moving direction of the valve body.The valve body has a first holding portion for holding one end portion of the compression coil spring, and the first holding portion is located on a bottom portion with which the one end portion abuts and radially outward of the compression coil spring. The one end portion includes a cylindrical side portion extending in the axial direction of the compression coil spring from the bottom portion, and a central projecting portion extending in the axial direction from the bottom portion in the internal space of the compression coil spring. Forms a cylindrical groove into which is insertedThis is a power steering device.
[0008]
As a result, in the power steering apparatus having a check valve that prevents the occurrence of the kickback phenomenon, the portion of the check valve that contacts the valve seat portion of the valve body is made of synthetic resin, so the check valve is closed. When this occurs, the collision sound generated when the valve body collides with the valve seat is reduced as compared with the case where the contacting portion is metal. In addition, when the check valve is opened, the hydraulic oil flowing in from the inlet portion of the check valve is deflected radially outward by the valve body, and is not accompanied by a large deflection in the flow direction. It flows into the first passage formed radially outward, and the main flow reaches the outlet through the first passage without passing through the compressed compression coil spring in the radial direction.
[0009]
As a result, according to the first aspect of the present invention, the following effects can be obtained. That is, in a power steering apparatus having a check valve that prevents the occurrence of a kickback phenomenon, when the check valve closes, the collision sound that occurs when the valve body collides with the valve seat portion is reduced, Noise caused by the collision sound is reduced. Further, the check valve has a first passage that allows the hydraulic oil to flow between the inlet portion and the outlet portion without passing through the compression coil spring in the radial direction. When the check valve is opened, the hydraulic oil that has flowed in from the inlet portion of the check valve flows into the first passage without a large deflection in the flow direction. The main flow of hydraulic oil reaches the outlet through the first passage without passing through the compression coil spring in the radial direction. Since it reaches the outlet through the first passage without passing through the compression coil spring in the radial direction, the hydraulic oil pressure loss due to the compression coil spring of the check valve can be reduced as much as possible, and the response of the hydraulic actuator is improved. This increases the degree of freedom in designing the power steering device.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the power steering apparatus according to the first aspect, the compression coil bar is provided.Ne'sA spring receiver whose other end is fixed to the connecting member by caulking an end forming the outlet portion of the connecting member.2nd holding part formed inHeld inThe second holding part has a protruding part that protrudes in the axial direction and faces the central protruding part in the inner space and is not provided with an opening.Is.
[0011]
As a result, the spring receiver of the compression coil spring is fixed by caulking the end portion that forms the outlet portion of the check valve to the connecting member that is the valve body. As a result, according to the invention described in
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the power steering apparatus according to the first or second aspect, a plurality of guide pieces that are in contact with the wall surface of the oil passage are spaced in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the valve body. The first passage is formed by the guide piece adjacent between the wall surface and the valve body in the circumferential direction.The central protruding portion extends longer in the axial direction than the downstream end portion of the side portion having the outer peripheral surface.Is.
[0013]
Thus, when the valve body moves, the valve body is guided by the plurality of guide pieces formed on the valve body slidingly contacting the wall surface, so that the valve body can be smoothly moved in the connecting member. And the 1st channel | path for suppressing the pressure loss of hydraulic fluid is formed using these guide pieces.
[0014]
As a result, according to the invention described in
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the power steering apparatus according to the second aspect, a second passage is formed in the spring receiver at a position overlapping the first passage when viewed in the axial direction. On the other hand, near the center of the spring receiverSecondA holding part is formedThe protrusion is hemisphericalIs.
[0016]
As a result, the compression coil spring is held by the spring receiver fixed to the connecting member, and the main flow of the hydraulic oil flowing through the first passage passes through the second passage without passing through the compression coil spring in the radial direction. To reach.
[0017]
As a result, according to the invention described in
[0018]
In this specification, “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” mean “axial direction”, “radial direction”, and “circumferential direction” with respect to the compression coil spring, respectively.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
1 to 6 show a first embodiment of the present invention. 1 and 2, a power steering apparatus 1 to which the present invention is applied is a rack and pinion type hydraulic power steering apparatus mounted on a vehicle. The power steering apparatus 1 includes a
[0020]
The
[0021]
As shown in FIG. 1, the
[0022]
A
[0023]
The
[0024]
As shown in FIG. 2, a
[0025]
When the steering wheel is operated, the
[0026]
Therefore, the discharge
[0027]
By the way, referring to FIG. 3, the
[0028]
The inlet
[0029]
The
[0030]
When the
[0031]
4 and 6 together, the guide portion protrudes radially outward at an equal interval in the circumferential direction on the outer
[0032]
When the
[0033]
The disc-shaped
[0034]
The holding
[0035]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0036]
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
When the steering wheel is operated, the hydraulic oil discharged from the
[0037]
Then, when the vehicle rides on the curb, the external force applied to the steered wheels is transmitted to the
[0038]
Here, the
[0039]
On the outer
[0040]
When the
[0041]
Since the
[0042]
In the
[0043]
Further, since the
[0044]
Further, the maximum opening position of the
[0045]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is different from the first embodiment mainly in the structure of the valve body of the check valve, and the rest has basically the same configuration. Therefore, description of the same part is omitted or simplified, and different points will be mainly described. In addition, the same code | symbol was used about the member same as the member of 1st Example, or a corresponding member.
[0046]
In the second embodiment, a pipe joint 41 made of a 90 ° elbow pipe constituting the valve body of the
[0047]
The
[0048]
In the pipe joint 41, the
[0049]
And the
[0050]
The
[0051]
According to the second embodiment, by replacing the
[0052]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The third embodiment is different from the second embodiment mainly in the connection structure of the
[0053]
In the third embodiment, the
[0054]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The fourth embodiment is mainly different from the first embodiment in that there is no structure of the valve body of the check valve and no spring receiver fixed to the valve body, and the rest is basically the same in configuration. is there. Therefore, description of the same part is omitted or simplified, and different points will be mainly described. In addition, the same code | symbol was used about the member same as the member of 1st Example, or a corresponding member.
[0055]
The pipe joint 51 constituting the valve body of the
[0056]
The pipe joint 51 incorporates the
[0057]
The
[0058]
The
[0059]
According to the fourth embodiment, except for matters relating to the
[0060]
Hereinafter, an example in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
In each of the above-described embodiments, the
[0061]
In each of the above embodiments, the valve body constituting the check valve is the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall schematic view of a power steering apparatus including a check valve according to a first embodiment of the present invention.
2 is an explanatory diagram centering on an oil passage of the power steering apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
4 is a side view of the valve body of the check valve of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view taken along the arrow A in FIG. 3 of the spring receiver of the check valve.
6 is a cross-sectional view of the flare nut that is a part of the check valve, taken along the line VI-VI in FIG.
7 shows a second embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
8 is a view taken in the direction of arrow B in FIG.
9 shows a third embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
FIG. 10 shows a fourth embodiment of the present invention and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering device, 2 ... Reservoir, 3 ... Hydraulic pump, 3a ... Discharge port formation part, 4 ... Intake pipe, 5 ... Supply pipe, 6 ... Reflux pipe, 7, 8 ... Oil pipe,
10 ... Gearbox, 11 ... Rack shaft, 12 ... Housing, 13 ... Hydraulic control valve, 14 ... Valve housing, 14a ... Inlet port forming part, 15 ... Tie rod, 16 ... Power cylinder mechanism, 17 ... Power cylinder, 18 ... Power Piston, 19, 20 ... Oil chamber, 21 ... Input shaft, 22 ... Torsion bar, 23 ... Valve shaft, 24 ... Valve sleeve, 25 ... Inlet port, 26 ... Flare seat, 26a ... Valve seat, 27 ... Flare nut, 28 ... Oil passage, 28a ... Inlet part, 28b ... Outlet part,
30 ... Check valve, 31 ... Valve body, 31e ... Outer peripheral surface, 31f ... Guide piece, 32 ... Compression coil spring, 33 ... Spring receiver, 33b ... Holding part, 34 ... Groove, 35 ... Holding part, 36, 37 ... Passage , 38 ... Caulking part,
40 ... Check valve, 41 ... Pipe joint, 42 ... Oil passage, 42c ... Inlet part, 42d ... Outlet part, 43 ... Welded part, 44 ... Insertion hole,
50 ... Check valve, 51 ... Pipe joint, 52 ... Oil passage, 52c ... Inlet part, 52d ... Outlet part, 53 ... Groove, 54 ... Holding part,
L1 ... axis.
Claims (4)
前記逆止弁は、前記接続用部材に形成される油路内に配置されて少なくとも弁座部に接触する部分が合成樹脂から形成される弁体と、該弁体を前記弁座部に着座させるように付勢する圧縮コイルバネとを有し、
前記逆止弁には、作動油が前記圧縮コイルバネを径方向に通り抜けることなく前記逆止弁の入口部と出口部との間で流通することを許容する第1通路が、前記圧縮コイルバネの径方向外方でかつ前記弁体の移動方向に沿って形成され、
前記弁体は前記圧縮コイルバネの一端部を保持する第1保持部を有し、前記第1保持部は、前記一端部が当接する底部と、前記圧縮コイルバネの径方向外方に位置して前記底部から前記圧縮コイルバネの軸線方向に延びている円筒状の側部と、前記圧縮コイルバネの内部空間内で前記底部から前記軸線方向に延びている中央突出部とで構成されて、前記一端部が挿入される円筒状の溝を形成することを特徴とする動力舵取装置。A hydraulic pump having a discharge port forming portion in which a discharge port for discharging hydraulic oil is formed, a hydraulic actuator that is operated by hydraulic pressure of the hydraulic oil to generate a steering assist force, and between the hydraulic pump and the hydraulic actuator A hydraulic control valve for controlling supply / discharge of hydraulic oil to / from the hydraulic actuator, and an inlet port forming portion for accommodating the hydraulic control valve and forming an inlet port for hydraulic oil to the hydraulic control valve Coupled to the valve housing and a component through which hydraulic oil flows to the component from the discharge port forming part to the inlet port forming part constituting the hydraulic oil supply system to the hydraulic actuator. And a check valve for preventing a backflow of hydraulic oil from the hydraulic actuator to the hydraulic pump side. In Chikarakajito apparatus,
The check valve is disposed in an oil passage formed in the connecting member, and at least a portion that contacts the valve seat portion is formed of a synthetic resin, and the valve body is seated on the valve seat portion. A compression coil spring that urges the
The check valve has a first passage that allows hydraulic oil to flow between the inlet portion and the outlet portion of the check valve without passing through the compression coil spring in the radial direction. Formed in the direction outward and along the moving direction of the valve body,
The valve body has a first holding portion that holds one end portion of the compression coil spring, and the first holding portion is located on a radially outer side of the compression coil spring and a bottom portion with which the one end portion contacts. A cylindrical side portion extending in the axial direction of the compression coil spring from the bottom portion, and a central projecting portion extending in the axial direction from the bottom portion in the internal space of the compression coil spring, wherein the one end portion is formed. power steering apparatus characterized that you form a cylindrical groove to be inserted.
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