JP4508671B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、チェック弁を用いるパワーステアリング装置に関する。

チェック弁を用いるパワーステアリング装置として、図３に示す装置が従来から知られている。
図３に示すパワーステアリング装置は、図示しないステアリングホイールを回すと、バルブハウジング１内に挿入したスタブシャフト２とピニオンシャフト３とがトーションバ４を介して相対回転する。このスタブシャフト２とピニオンシャフト３との相対回転によって、スタブシャフト２の周囲に設けたロータリーバルブ５が切り換わり、このロータリーバルブ５の切り換え量に応じて、ポンプＰの作動油がアクチュエータＳに供給され、図示しない車輪が転舵されることになる。

上記パワーステアリング装置においては、悪路走行時や縁石に乗り上げたときなどに上記車輪に加わる衝撃により、アクチュエータＳ内の作動油がポンプＰ側に逆流して、車輪の転舵方向が変わったり、スタブシャフト２と連係するステアリングホイールをふらつかせたりする、いわゆるキックバック現象が生じる。そこで、このようなキックバック現象が生じたとしても、車輪の転舵方向が変わったり、ステアリングホイールがふらついたりしないようにするために、ポンプポート６にチェック弁７を設けている。

図４は、上記チェック弁７の具体的な構造を示す断面図である。
図４に示すように、上記チェック弁７は、ケーシング８の一端８ａに弁座部９を一体的に形成するともに、ポンプポート６の上流側Ａの作動油を下流側Ｂに導入する導入口９ａを設けている。また、ケーシング８の他端８ｂには、スプリング受け部材１０を一体的に形成している。

さらに、上記ケーシング８内の弁座部９側には、弁体１１を移動可能に組み込んでいる。この弁体１１と上記スプリング受け部材１０との間には、弁体１１の受圧面１１ａを弁座部９に押し付けるスプリング１２を介在させている。
このようにしたチェック弁７は、ケーシング８をポンプポート６の上流側Ａから圧入することによって、ポンプポート６に組み付けるようにしている。

上記構成にしたチェック弁７は、ポンプＰの作動油がポンプポート６の上流側Ａに吐出されると、その作動油の圧力が、上記導入口９ａを介して弁体１１の受圧面１１ａに作用する。作動油の圧力を受けた弁体１１は、スプリング１２のバネ力に抗してポンプポート６の下流側Ｂに移動する。弁体１１が下流側Ｂに移動すると、弁座部９と弁体１１との間にすき間ができ、そのすき間から作動油がポンプポート９の下流側Ｂに向かって流れる。

そして、ポンプＰからの作動油がポンプポート６に吐出されている状態で、上述のキックバック現象が発生すると、アクチュエータＳ側の作動油がポンプポート６の下流側Ｂから上流側Ａに向かって逆流する。アクチュエータＳ側の作動油がポンプポート６の下流側Ｂに流入すると、その作動油の圧力作用で、上記弁体１１が上流側Ａに移動する。弁体１１がポンプポート６の上流側Ａに移動すると、この弁体１１が弁座部９に当接する。

上記のように、弁体１１が弁座部９に当接することによって、弁座部９と弁体１１との間にできたすき間がふさがれるので、アクチュエータＳ側の作動油がポンプＰに逆流するのを阻止することができる。したがって、キックバック現象によって、車輪の転舵方向が変わったり、ステアリングホイールがふらついたりするのを防止することができる。

特開平１１−１３２３４２号公報

上記従来のパワーステアリング装置に用いているチェック弁７は、ケーシング８内に弁体１１とスプリング１２とを組み込んでいるので、その構造上、ケーシング８が必ず必要となる。しかし、このケーシング８は、その内側にチェック機構を構成する関係上、ある程度の肉厚を必要とするので、チェック弁７の外径を必要以上に大きくしないためには、ケーシング８の肉厚分だけ作動油の流れる通路が狭くなる。そのため、作動油の流動抵抗が大きくなってしまうのが現状であった。

そこで、従来では、上記したケーシング８の肉厚分による作動油の流動抵抗増大分を小さくするために、やむを得ず、ケーシング８の肉厚分だけポンプポート６の径を大きくしていた。しかし、ポンプポート６の径を大きくすると、バルブハウジング１の他の部分における剛性等にも影響が及ぶことがあるので、バルブハウジング１自体も大きくする必要があった。
また、上記従来の場合に、弁体１１およびスプリング１２がケーシング８に組み込まれているので、セッティング時のスプリングの長さおよびそれにともなって決まるスプリングの初期設定荷重が必然的に決められてしまう。そのために、例えば、車種等の特性に応じてチェック弁の作動タイミングを変更できないという問題があった。
この発明の目的は、チェック弁のケーシングを不要にすることで、チェック弁の装着スペースを小さくするとともに、組み付け時にチェック弁の作動タイミングを調整できるようにしたパワーステアリング装置を提供することである。

この発明は、ポンプとバルブハウジングとの連通過程に、ポンプからアクチュエータ側への流通のみを許容するチェック弁を設けたパワーステアリング装置を前提にしている。
そして、上記パワーステアリング装置を前提にしつつ、上記チェック弁は、上記ポンプとバルブハウジングとの連通過程に一体的に形成したスプリング受け段部と、このスプリング受け段部の上流側に挿入した弁体と、この弁体とスプリング受け段部との間に介在させたスプリングと、上記弁体の上流側であってポンプとバルブハウジングとの連通過程に圧入して、圧入位置を変更することによって上記チェック弁の作動タイミングを変更可能にする弁座とからなる点に特徴を有する。

この発明によれば、チェック弁はケーシングを必要としないので、ケーシングを省略した分だけ、全体的な構成を小さくすることができる。したがって、チェック弁の装着スペースを小さくすることができる。
また、チェック弁を構成する部品点数を削減することができるので、その分コストを抑えることができる。

さらに、弁座を圧入するときその圧入位置を変えるだけで、スプリングの初期設定荷重を調整することができる。このようにスプリングの初期設定荷重をその組み付け時に調整できるので、チェック弁の作動タイミングを変更することができる。したがって、このパワーステアリング装置を使用する車種によってチェック弁の作動タイミングを変更する必要が生じても、作動タイミングが異なるチェック弁を新たに設定する必要がなく、部品を交換しなくとも容易に対応することができる。
また、弁座は、板材で形成するとともに、その圧入部を、弁体との当接面とは反対側に設けたので、それを圧入するときに圧入部が変形したとしても、弁体との関係に影響を及ぼさない。

さらにまた、組み込むスプリングを交換するだけで、チェック弁の作動タイミングを変更することができるので、作動タイミング違いの要求に対しても、作動タイミングの異なるチェック弁を何種類も用意しておく必要がない。したがって、その分コストを抑えることができる。

図１および図２に、この発明の一実施形態を示す。なお、この発明におけるパワーステアリング装置は、ポンプポート２０に設けたチェック弁Ｃに特徴があり、他の構成については上記従来例と同様である。したがって、以下では、従来と同じ構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

図１に示すように、ポンプＰと接続したポンプポート２０には、チェック弁Ｃを設けている。このチェック弁Ｃは、図２に示すように、スプリング受け段部２１、弁体２２、スプリング２３、弁座２４とから構成しているが、その具体的な構造は以下の通りである。
すなわち、ポンプポート２０の内側面にスプリング受け段部２１を一体的に形成するとともに、このスプリング受け段部２１よりも上流側Ａに弁体２２を設けている。また、これらスプリング受け段部２１と弁体２２との間に、スプリング２３を介在させている。

さらに、上記弁体２２よりも上流側Ａには、ポンプポート２０の内周面に弁座２４を圧入しているが、この弁座２４は図２からも明らかなように板材からなるものである。すなわち、その一端面２４ａに対して圧入部２４ｂを折り曲げてなるもので、この弁座２４には、ポンプポート２０の上流側Ａの作動油を下流側Ｂに導入する導入口２５を設けている。また、この弁座２４の一端面２４ａには、スプリング２３のバネ力によって弁体２２の受圧面２２ａが当接するようにしている。そして、弁座２４の圧入部２４ｂは、弁体２２の受圧面２２ａと当接する一端面２４ａとは反対側に位置するように設けている。

上記構成にしたチェック弁Ｃは、ポンプＰの作動油がポンプポート２０の上流側Ａに吐出されると、その作動油の圧力が、弁座２４に設けた導入口２５を介して弁体２２の受圧面２２ａに作用する。作動油の圧力を受けた弁体２２は、スプリング２３のバネ力に抗してポンプポート２０の下流側Ｂに移動する。弁体２２が下流側Ｂに移動すると、弁座２４の一端面２４ａと弁体２２の受圧面２２ａとの間にすき間ができ、そのすき間から作動油がポンプポート２０の下流側Ｂに向かって流れる。

そして、ポンプＰからの作動油がポンプポート２０に吐出されている状態で、上述のキックバック現象が発生すると、アクチュエータＳ側の作動油がポンプポート２０の下流側Ｂから上流側Ａに向かって逆流する。アクチュエータＳ側の作動油がポンプポート２０の下流側Ｂに流入すると、その作動油の圧力作用で、上記弁体２２が上流側Ａに移動する。弁体２２がポンプポート２０の上流側Ａに移動すると、この弁体２２の受圧面２２ａが弁座２４の一端面２４ａに当接する。

上記のように、受圧面２２ａが一端面２４ａに当接することによって、一端面２４ａと受圧面２２ａとの間にできたすき間とがふさがれるので、アクチュエータＳ側の作動油がポンプＰに逆流するのを阻止することができる。したがって、キックバック現象によって、車輪の転舵方向が変わったり、ステアリングホイールがふらついたりするのを防止することができる。
このように、ケーシングを必要としないこの実施形態のチェック弁Ｃによっても、従来と同様に、キックバック現象によって、車輪の転舵方向が変わったり、ステアリングホイールがふらついたりするのを防止することができる。

上記実施形態によれば、チェック弁Ｃでは、スプリング受け段部２１および弁座２４によって従来のチェック弁７におけるケーシング８の機能を果たすようにしているので、ケーシングを必要としない。
このように、上記チェック弁Ｃはケーシングを必要としないので、ケーシングを省略した分だけ全体的な大きさを小さくすることができる。したがって、チェック弁Ｃの装着スペースを小さくすることができ、それにともなって、チェック弁Ｃを設けているポンプポート２０の径や長さも小さくすることができる。
また、ケーシングを必要としないことによって、チェック弁を構成する部品点数を削減することができるので、その分コストを抑えることができる。

さらに、上記チェック弁Ｃでは、スプリング受け段部２１とポンプポート２０に圧入した弁座２４との間に、弁体２２とスプリング２３とを組み込むだけでチェック弁としての機能を実現するようにしている。そのため、上記弁座２４の圧入位置を、図２に示す位置から上流側Ａまたは下流側Ｂ方向に自由に変えることができる。

このように、弁座２４の圧入位置を変えて、スプリング２３の初期設定荷重を調整することによって、チェック弁Ｃの作動タイミングを変更することができるので、このパワーステアリング装置を使用する車種によってチェック弁の作動タイミング特性が異なっても、別な弁座に付け替えることなく、容易に対応することができる。したがって、どのような車種にこのパワーステアリング装置を使用するとしても、弁座２４は一種類だけ用意すればよい。これにより、部品の共通化が可能となり、コストダウンを図ることができる。

その上、チェック弁Ｃに組み込むスプリング２３を交換するだけで、チェック弁Ｃの作動タイミングを変更することができるので、作動タイミング違いの要求に対しても、作動タイミングの異なる完成品であるチェック弁をレパートリー豊富に用意しておく必要がない。したがって、その分コストを抑えることができる。

また、弁座２４の圧入部２４ｂを、弁体２２の受圧面２２ａと当接する一端面２４ａとは反対側に位置するように設けているので、弁座２４を圧入したときに、圧入部２４ｂが変形したとしても、この変形によって上記一端面２４ａまで変形することはない。すなわち、弁座２４を圧入しても、弁体２２の受圧面２２ａと弁座２４の一端面２４ａとの間にすき間ができてしまうようなことがない。そのため、上記チェック弁Ｃは、常に期待される性能を発揮することができ、それだけ信頼性が向上する。

また、上記圧入部２４ｂの端面２４ｃと、ポンプＰと連通するパイプのニップルの端部とが当接またはほぼ当接するようにニップルの締め付け位置を設定すれば、このニップルを弁座２４の抜け止めとして機能させることができる。しかも、この場合には、上記ニップルの端部が、チェック弁Ｃの機能に一切影響を与えることがない。

なお、上記チェック弁Ｃの弁体２２には、その中央付近に連通孔２６を設けているが、この連通孔２６は、キックバック現象により作動油が逆流したときに、少量の作動油をポンプポート２０の上流側Ａにリークするためのものである。このように、逆流した作動油のうち少量をポンプポート２０の上流側Ａにリークすることにより、キックバック現象が生じた際に、アクチュエータＳ内の圧力が過度に上昇するの防止することができる。
ただし、上記連通孔２６を設けなくても、チェック弁Ｃは正常に作動すること当然である。

また、上記実施形態では、弁体２２を板状部材にしているが、この弁体は、その受圧面が弁座２４の一端面２４ａに当接したときに、弁座に設けた導入口２５をふさぐことができる大きさを有していれば、板状部材に限らない。例えば、球体やポペット体等を弁体として用いてもかまわない。

さらに、上記実施形態では、チェック弁Ｃをポンプポート２０に設けているが、チェック弁Ｃの設置場所は、ポンプＰとバルブハウジング１との連通過程であれば、どこでもかまわない。例えば、ポンプポート２０と接続するパイプのニップル部分に設けてもよいし、ポンプＰと接続するパイプのニップル部分に設けてもよい。

本発明のパワーステアリング装置を示す全体構成図である。 本発明のパワーステアリング装置のチェック弁を示す断面図である。 従来のパワーステアリング装置を示す全体構成図である。 従来のパワーステアリング装置のチェック弁を示す断面図である。

符号の説明

１ バルブハウジング
Ｐ ポンプ
２０ ポンプポート
Ｓ アクチュエータ
Ｃ チェック弁
２１ スプリング受け段部
２２ 弁体
２３ スプリング
２４ 弁座
２４ｂ 圧入部
２６ 連通孔

Claims (3)

1. ポンプとバルブハウジングとの連通過程に、ポンプからアクチュエータ側への流通のみを許容するチェック弁を設けたパワーステアリング装置において、上記チェック弁は、上記ポンプとバルブハウジングとの連通過程に一体的に形成したスプリング受け段部と、このスプリング受け段部の上流側に挿入した弁体と、この弁体とスプリング受け段部との間に介在させたスプリングと、上記弁体の上流側であってポンプとバルブハウジングとの連通過程に圧入して、圧入位置を変更することによって上記チェック弁の作動タイミングを変更可能にする弁座とからなることを特徴とするパワーステアリング装置。
2. 上記弁座は、板材で形成するとともに、その圧入部を、弁体との当接面とは反対側に設けたことを特徴とする請求項１記載のパワーステアリング装置。
3. 弁体に連通孔を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載のパワーステアリング装置。

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