JP5338296B2 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
(第1実施の形態)
図1は、この発明の第1実施の形態に係るパワーステアリング装置の概略構成を示す説明図である。図1に示すように、パワーステアリング装置10は、操舵部11、油圧パワーシリンダ12、可逆式ポンプ13、第1油路14aと第2油路14b、電動機(モータ)15、電動機制御回路(Electric Computer Unit:ECU)16、第1分岐通路17aと第2分岐通路17b、バルブ18、及びリザーバタンク19を有している。
可逆式ポンプ13はモータ15によって駆動され、該モータ15の回転方向を切り替える事により吐出方向を逆転することができる、所謂、双方向ポンプであり、第1油路14aと第2油路14b(高圧力油と低圧力油が入れ替わって出力される2つの流路)を介して、油圧パワーシリンダ12の二つの圧力室12a,12bそれぞれに対しポンプ圧力を供給する。この可逆式ポンプ13は、リザーバタンク19に貯留された作動油を吸い上げることができるように、リザーバタンク19に連通している。
モータ15は、可逆式ポンプ13を駆動する。ECU16は、モータ15から入力したモータ動作状態(回転角度、回転数等)に関する各種情報、及びトルクセンサ21から入力した操舵トルク情報に基づき、モータ15に、モータ15の回転方向及び回転数を制御する駆動指令信号を出力する。
バルブ18は、第1分岐通路17aと第2分岐通路17bの間に配置されており、第1分岐通路17aを介して第1油路14aからの油圧を受け、或いは第2分岐通路17bを介して第2油路14bからの油圧を受け、第1油路14a側と第2油路14b側の間で摺動するフリーピストン(図2参照)を有している。
このように、可逆式ポンプ13を使った電動式のパワーステアリング装置10は、ステアリングホイール11aを転舵すると、その指令を受けた可逆式ポンプ13が作動油を吐出し、それにより発生した圧力によってラック部20aの動きを補助する構造を有している。
摺動室23は、円筒内部空間状に形成されて、中央の小径室25と、小径室(小径流体室)25の両側に位置し、小径室25より拡径された同一内径及び同一長軸方向長さの大径室(大径流体室)26,27を有している。小径室25は、タンク油路19aによりリザーバタンク19に連通し、一方の大径室26は、第1分岐通路17aを介して第1油路14aに、他方の大径室27は、第2分岐通路17bを介して第2油路14bに、それぞれ連通している((a)参照)。
尚、図2(a)に示すフリーピストン24の断面は、図2(b)においてA−Aで示す断面を表わしている。
小径部28は、外表面が、各凹部29b,30bの底面より一段下がった段差面となるように、各大径部29,30の外径より縮径された外径を有すると共に、大径部29が大径室26の端面26aに、或いは大径部30が大径室27の端面27aに、それぞれ押し付けられた状態の何れの場合でも、小径室25のタンク油路19aの開口を小径部28の範囲に位置させることができる長軸方向長さを有している。
(第2実施の形態)
図4は、この発明の第2実施の形態に係るフリーピストンの構造を示し、(a)は断面説明図、(b)はフリーピストンの斜視図である。図4に示すように、フリーピストン35は、ピストン外周面にOリング等の弾性シール材36を装着し、フリーピストン24と、フリーピストン24が摺動するバルブハウジング22の小径室25との間を液密に密封(シール)している。その他の構成及び作用はフリーピストン24と同様である。
尚、図4(a)に示すフリーピストン24の断面は、図4(b)においてB−Bで示す断面を表わしている。
図5は、この発明の第3実施の形態に係るフリーピストンの断面説明図である。図5に示すように、フリーピストン40は、各大径室26,27を液密に摺動する外径を有し、小径部28側をテーパ面により形成すると共にテーパ面に開口する貫通孔(連通路)が開けられた両大径部41,42を有している。その他の構成及び作用はフリーピストン24と同様である。
各テーパ面41a,42aは、フリーピストン40が摺動室23内を摺動する際、バルブハウジング22の各テーパ面26b,27bにそれぞれ接触して密着した状態となり、小径室25と各大径室26,27との連通を遮断する。このとき、各貫通孔41b,42bは、各テーパ面41a,42aと各テーパ面26b,27bが接触し密着する位置より、各大径部41,42の外周面側に位置するので、各テーパ面41a,42a側開口も小径室25との連通が遮断される(図5参照)。
なお、フリーピストン40に、フリーピストン35と同様に弾性シール材36を装着することにより、より確実な液密状態にすることができる。
11 操舵部
11a 操舵輪
11b シャフト部
12 油圧パワーシリンダ
12a,12b 圧力室
12c ピストン
13 可逆式ポンプ
14a 第1油路
14b 第2油路
15 電動機
16 電動機制御回路
17a 第1分岐通路
17b 第2分岐通路
18 バルブ
19 リザーバタンク
19a タンク油路
20 操舵機構
20a ラック部
20b ピニオン部
21 トルクセンサ
22 バルブハウジング
23 摺動室
24,35,40 フリーピストン
25 小径室
26,27 大径室
26a,27a 端面
26b,27b,41a,42a テーパ面
28 小径部
29,30 大径部
29a,30a 円柱状突起
29b,30b 凹部
31 弾性部材
36 弾性シール材
37 溝
41,42 大径部
41b,42b 貫通孔
Claims (5)
- 操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
高圧油と低圧油が入れ替わって出力され、前記油圧パワーシリンダの圧力室に対し油圧を供給する可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプと前記油圧パワーシリンダとを接続する第1油路及び第2油路と、
前記可逆式ポンプを駆動する電動機に駆動指令信号を出力する電動機制御回路と
前記第1油路及び前記第2油路と分岐通路を介して連通し、前記可逆式ポンプから吐出される作動油が供給されるバルブと
を有するパワーステアリング装置であって、
前記バルブは、
前記第1油路及び前記第2油路のそれぞれに連通する大径室、及び外部開放路が設けられて前記両大径室を連通する小径室が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに収納され、前記小径室に位置して前記外部開放路に連通する流体室を形成する小径部と、前記小径部の両側に段差面を経て連続し、前記小径室を液密に摺動する大径部とが一体的に形成されたフリーピストンと
を有し、
前記大径部は、前記フリーピストンが中立位置にあるとき、前記大径室を前記小径室に連通させず、前記フリーピストンが高圧油の入力により低圧側へ移動するとき、高圧側の前記大径室を前記小径室に連通させないとともに、低圧側の前記大径室を前記小径室に連通させて低圧側を開放する連通路を有する
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記連通路は、前記大径部の外表面を切り欠いて前記大径部の表面及び前記段差面に開口させた凹部からなることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。
- 前記バルブの前記小径室の内周面と前記大径部の外表面との間にシール材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。
- 操舵輪に連結された操舵機構の操舵力を補助する油圧パワーシリンダと、
高圧油と低圧油が入れ替わって出力され、前記油圧パワーシリンダの圧力室に対し油圧を供給する可逆式ポンプと、
前記可逆式ポンプと前記油圧パワーシリンダとを接続する第1油路及び第2油路と、
前記可逆式ポンプを駆動する電動機に駆動指令信号を出力する電動機制御回路と
を有するパワーステアリング装置に用いられ、
前記第1油路及び前記第2油路と分岐通路を介して連通し、前記可逆式ポンプから吐出される作動油が供給されるバルブであって、
前記第1油路及び前記第2油路のそれぞれに連通する大径室、及び外部開放路が設けられて前記両大径室を連通する小径室が形成されたハウジングと、
前記ハウジングに収納され、前記小径室に位置して前記外部開放路に連通する流体室を形成する小径部と、前記小径部の両側に段差面を経て連続し、前記小径室を液密に摺動する大径部とが一体的に形成されたフリーピストンと
を有し、
前記大径部は、前記フリーピストンが中立位置にあるとき、前記大径室を前記小径室に連通させず、前記フリーピストンが高圧油の入力により低圧側へ移動するとき、高圧側の前記大径室を前記小径室に連通させないとともに、低圧側の前記大径室を前記小径室に連通させて低圧側を開放する連通路を有する
ことを特徴とするバルブ。 - 前記連通路は、前記大径部の外表面を切り欠いて前記大径部の表面及び前記段差面に開口させた凹部からなることを特徴とする請求項4に記載のバルブ。
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