JPH0740846A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 油圧コントロールバルブの弁部材３１は、操
舵により回転する入力軸２に対し相対回転し、その入力
軸２に同軸心かつ相対回転可能に連結される出力軸３と
同行回転する。その弁部材３１に対する入力軸２の相対
回転量に応じて操舵補助力を発生させる。その入出力軸
２、３の径方向に沿う中立位置調節部材３２の径方向変
位量に応じて前記弁部材３１に対する入力軸２の周方向
相対位置を変化させる。 【効果】 中立状態における弁部材に対する入力軸と出
力軸の他方の周方向相対位置のずれの補正を、容易かつ
能率良く行なって製造コストを低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、入力軸と出力軸との相
対回転量に応じて操舵補助力を制御するコントロールバ
ルブを備えた油圧パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】操舵により回転する入力軸と、この入力
軸に同軸心かつ相対回転可能に連結される出力軸と、そ
の入力軸と出力軸の一方と同行回転すると共に他方に対
し相対回転する弁部材を有する油圧コントロールバルブ
とを備え、その弁部材に対する入力軸と出力軸の他方の
相対回転量に応じて操舵補助力を発生させる油圧パワー
ステアリング装置が従来より用いられている。

【０００３】その弁部材に対する入力軸と出力軸の他方
の周方向相対位置は、左右一方に操舵した場合と左右他
方に操舵した場合とで操舵特性を等しくするため、操舵
抵抗が作用していない中立状態では一定位置にする必要
がある。

【０００４】そのため、油圧パワーステアリング装置の
組み立て時において、その弁部材に対する入力軸と出力
軸の他方の中立状態における周方向相対位置が一定位置
からずれている場合は、そのずれを補正する手段を備え
た油圧パワーステアリング装置が提案されている。例え
ば、特公昭６３‐５１９０７号公報においては、入力軸
と出力軸とを割り溝を有するリング状のバネにより囲
み、入力軸と出力軸とにそれぞれピンを挿入し、そのバ
ネの割り溝の間に各ピンを位置させ、一方のピンをバネ
の割り溝の対向端部の一方に当接させ、他方のピンをバ
ネの割り溝の対向端部の他方に当接させる油圧パワース
テアリング装置が開示されている。この従来構造によれ
ば、弁部材に対する入力軸と出力軸の他方の周方向相対
位置が一定位置からずれている場合は、そのずれ量に対
応して一方のピンの他方のピンに対する周方向相対位置
をずらし、このずれ量に対応するバネの弾性力により入
力軸に対し出力軸を相対回転させることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいて、入力軸と出力軸とにそれぞれ挿入されるピンの
周方向相対位置を変更するには、弁部材に対する入力軸
と出力軸の他方の周方向相対位置のずれ量に対応してピ
ンの挿入孔の位置を定め、しかる後にピンの挿入孔の機
械加工を行なう必要がある。そのため、その位置変更作
業は極めて難しく、作業能率が悪く、製造コストを増大
させるものであった。

【０００６】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる油圧パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、操舵により回
転する入力軸と、この入力軸に同軸心かつ相対回転可能
に連結される出力軸と、その入力軸と出力軸の一方と同
行回転すると共に他方に対し相対回転する弁部材を有す
る油圧コントロールバルブとを備え、その弁部材に対す
る入力軸と出力軸の他方の相対回転量に応じて操舵補助
力を発生させる油圧パワーステアリング装置において、
その入出力軸の径方向に沿って位置変更可能な中立位置
調節部材が設けられ、この中立位置調節部材の径方向変
位量に応じて前記弁部材に対する入力軸と出力軸の他方
の周方向相対位置を変化させる手段が設けられているこ
とを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の構成によれば、中立位置調節部材を径
方向に変位させることで、その変位量に応じて弁部材に
対する入力軸と出力軸の他方の周方向相対位置を変化さ
せることができる。よって、中立状態において弁部材に
対する入力軸と出力軸の他方の周方向相対位置が一定位
置からずれている場合は、そのずれ量に対応して中立位
置調節部材を径方向に変位させることで、その周方向相
対位置を一定位置に補正することができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１に示すラックピニオン式油圧パワース
テアリング装置１は、車両のハンドル（図示省略）に連
結される筒状の入力軸２と、この入力軸２に同軸心に連
結される出力軸３とを備え、そのトーションバー６の捩
れにより入力軸２と出力軸３とは相対回転する。その入
力軸２の下端部は上部よりも小径とされ、この入力軸２
の下端部に対向する出力軸３の上端部に凹部３ａが形成
されている。その凹部３ａに入力軸２の下端部が軸受１
２を介し嵌合されている。また、入力軸２と出力軸３と
にトーションバー６が挿入され、このトーションバー６
の上端はピン４を介し入力軸２に連結され、下端はセレ
ーション５を介し出力軸３に連結されている。

【００１１】その入力軸２は、バルブハウジング７にベ
アリング８を介して回転可能に支持されている。その出
力軸３は、ラックハウジング９に一対のベアリング１
０、１１を介し回転可能に支持されている。その出力軸
３にピニオン１５が形成され、このピニオン１５に噛み
合うラック１６がサポートヨーク４０により支持され、
そのラック１６に操舵用車輪（図示省略）が連結され
る。これにより、操舵による入力軸２の回転はトーショ
ンバー６を介してピニオン１５に伝達され、このピニオ
ン１５の回転によりラック１６は車両幅方向に移動し、
このラック１６の移動により車両の操舵がなされる。

【００１２】操舵補助力を付与する油圧アクチュエータ
として油圧シリンダ２０が設けられている。この油圧シ
リンダ２０は、ラックハウジング９により構成されるシ
リンダチューブと、ラック１６に一体化されるピストン
２１を備えている。そのピストン２１により仕切られる
油室２２、２３に、操舵方向と操舵抵抗に応じて圧油を
供給する油圧コントロールバルブ３０が設けられてい
る。

【００１３】そのコントロールバルブ３０は、前記バル
ブハウジング７の内部に上下複数のシールリング２５を
介し相対回転可能に挿入されると共に、入力軸２の外周
に相対回転可能に嵌合される筒状の弁部材３１を備えて
いる。また、その弁部材３１は出力軸３の外周にピン
（中立位置調節部材）３２を介して同行回転するよう嵌
合されている。

【００１４】そのバルブハウジング７に、ポンプ３３に
接続される入口ポート３４と、タンク３５に接続される
出口ポート３６と、前記油圧シリンダ２０の一方の油室
２２に接続される第一ポート３７と、他方の油室２３に
接続される第二ポート３８とが配置されている。各ポー
ト３４、３６、３７、３８は、入力軸２と弁部材３１と
の間の油路を介し連通し、その油路に形成された絞り部
が、トーションバー６のねじれに伴う入力軸２と弁部材
３１との相対回転により開度が調節される。

【００１５】すなわち、図２に示すように、弁部材３１
の内周に軸方向に沿う第１凹部５０が周方向等間隔に８
ケ所形成されている。その第１凹部５０の周方向間に対
向するように入力軸２の外周に第２凹部５１が周方向等
間隔に８ケ所形成されている。その第１凹部５０は、弁
部材３１に形成された流路５３を介し前記第１ポート３
７に連通するものと、弁部材３１に形成された流路５４
を介し第２ポート３８に連通するものとが、周方向に交
互に並列する。その第２凹部５１は、弁部材３１に形成
された流路５５を介し前記入口ポート３４に通じるもの
と、入力軸２の下方に形成された流路５２ａからトーシ
ョンバー６と入力軸２との内外周間の流路５２ｃを介し
入力軸２の上方に形成された流路５２ｂから出口ポート
３６に通じるものとが、周方向に交互に並列する。その
第１凹部５０の軸方向に沿う縁と第２凹部５１の軸方向
に沿う縁との周方向間が絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされて
いる。

【００１６】図２は操舵が行なわれておらず操舵抵抗が
作用していない中立状態を示し、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄの周方向間隔は互いに等しくされている。この中立状
態で入口ポート３４と出口ポート３６とは連通し、ポン
プ３３からコントロールバルブ３０に流入する油はタン
ク３５に還流し、操舵補助力は発生しない。左右一方へ
操舵することによって生じる操舵抵抗によりトーション
バー６がねじれ、弁部材３１と入力軸２とが相対回転す
ると、第１凹部５０と第２凹部５１との周方向相対位置
が変化し、入口ポート３４と第１ポート３７との間の絞
り部Ａの開度が大きくなり、第１ポート３７と出口ポー
ト３６との間の絞り部Ｂの開度が小さくなり、入口ポー
ト３４と第２ポート３８との間の絞り部Ｃの開度が小さ
くなり、第２ポート３８と出口ポート３６との間の絞り
部Ｄの開度が大きくなる。これにより、油圧シリンダ２
０の一方の油室２２に操舵方向と操舵抵抗に応じた圧力
の圧油が供給され、また、他方の油室２３からタンク３
５に油が還流し、車両の左右一方への操舵補助力がピス
トン２１からラック１６に作用する。左右他方へ操舵す
ると、弁部材３１と入力軸２とが左右一方へ操舵した場
合と逆方向に相対回転し、絞り部Ａの開度が小さくな
り、絞り部Ｂの開度が大きくなり、絞り部Ｃの開度が大
きくなり、絞り部Ｄの開度が小さくなり、車両の左右他
方への操舵補助力がピストン２１からラック１６に作用
する。

【００１７】その油圧シリンダ２０の作動油がポンプ３
３からタンク３５に還流する途中でバルブハウジング７
から漏洩するのを防止するため、入力軸２の外周とバル
ブハウジング７の上部内周との間に介在するオイルシー
ル６０、出力軸３の外周とバルブハウジング７の下部内
周との間に介在するオイルシール６１、およびトーショ
ンバー６の上部外周と入力軸２の上部内周との間に介在
するオイルシール６２が設けられている。

【００１８】上記中立状態において、各絞り部Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄの周方向間隔が互いに等しくされていないと、左
右一方に操舵した場合と左右他方に操舵した場合とで操
舵特性が等しくならない。そのため、中立状態における
前記弁部材３１に対する入力軸２の周方向相対位置が、
各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの周方向間隔が互いに等しくな
る一定位置にない場合は、その一定位置からのずれを補
正する手段が設けられている。すなわち、図３〜図５に
示すように、その弁部材３１を出力軸３に固定する前記
ピン３２は、一端に頭部３２ａを有し、その出力軸３に
形成された径方向に沿うピン挿入孔４１と、弁部材３１
の下端に形成された下端開放で上部が半円形状の切欠４
２とに挿入されている。そのピン３２の他端は出力軸３
のピン挿入孔４１に圧入され、そのピン３２の頭部３２
ａは弁部材３１の切欠４２の内面４２ａに当接する。そ
の切欠４２の内面４２ａは、入出力軸２、３の軸方向に
沿うと共に入出力軸２、３の直径を含む面に対し傾斜
（図３において傾斜角α）する。

【００１９】これにより、そのピン３２をそのピン挿入
孔４１への圧入量を変化させることで径方向に変位させ
ると、ピン３２の頭部３２ａが切欠４２の内面４２ａを
介し弁部材３１を出力軸３に対し周方向に回転させるの
で、弁部材３１に対する入力軸２の周方向相対位置がピ
ン３２の径方向変位量に応じて変化する。なお、弁部材
３１の下方への移動はピン３２の頭部３２ａにより規制
され、上方への移動は入力軸２に嵌合されたリング６６
により規制される。

【００２０】上記構成によれば、ピン３２を径方向に変
位させることで、その変位量に応じて弁部材３１に対す
る入力軸２の周方向相対位置を変化させることができる
ので、中立状態において弁部材３１に対する入力軸２の
周方向相対位置が一定位置からずれている場合は、その
ずれ量に対応してピン３２を径方向に変位させること
で、その周方向相対位置を一定位置にすることができ
る。すなわち、中立状態における弁部材３１に対する入
力軸２の周方向相対位置のずれの補正を、容易かつ能率
良く行なって製造コストを低減することができる。

【００２１】図３に示すように、入力軸２の外周に互い
に周方向に関し１８０°離れた一対の凹部７０が形成さ
れ、各凹部７０にバネ７１とボール７２とが挿入され、
そのそのバネ７１は入出力軸２、３の径方向に沿う弾性
力をボール７２に作用させ、その弾性力によりボール７
２は出力軸３の内周面を押し付ける。また、出力軸３の
内周に互いに周方向に関し１８０°離れた一対の凹部７
７が形成されている。そのボール７２は、操舵抵抗が作
用しない中立状態において凹部７７の周方向間中央に当
接するものとされている。図６に示すように、その凹部
７７の内面は曲面であって、その曲率半径ｒは周方向間
中央において最大値Ｒとなり、周方向両端に向かうに従
い次第に小さくなるものとされている。これにより、そ
のボール７２が凹部７７の内面の周方向間中央よりも周
方向両端に偏倚した位置を押し付けると、前記バネ７１
の弾性力に基づく押し付け力Ｆａは入出力軸２、３の径
方向に沿うことから、その押し付け力Ｆａは凹部７０の
内面の法線方向の分力Ｆｂと接線方向の分力Ｆｃとに分
けられ、その接線方向分力Ｆｃは入力軸２を出力軸３に
対し回転させて中立状態にしようとする力となる。これ
により、走行時において操舵用ハンドルを直進位置に保
持しようとする力が作用し、直進時の走行安定性が向上
し、また、コーナリング後に直進走行する場合に操舵用
ハンドルを直進位置に円滑に戻すことができる。

【００２２】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い、例えば、図７〜図９は、中立状態における前記弁部
材３１に対する入力軸２の周方向相対位置が、各絞り部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの周方向間隔が互いに等しくなる一定位
置にない場合に、その一定位置からのずれを補正する手
段の変形例を示す。すなわち、その弁部材３１を出力軸
３に固定するピン３２′と弁部材３１の切欠４２′とは
従来のものであり、単に弁部材３１を出力軸３に固定す
る機能を有するのみである。これに代わり、バネ８０と
一対のピン（中立位置調節部材）８１、８２が設けられ
ている。一方のピン８１は一端に頭部８１ａを有し、他
端は出力軸３に形成されたピン８１よりも大径の通孔８
７に挿通されると共に入力軸２に形成された径方向に沿
うピン通孔８８に圧入されている。他方のピン８２は一
端に頭部８２ａを有し、他端は出力軸３に形成された径
方向に沿うピン挿入孔８９に圧入されている。そのバネ
８０は割り溝８０ａを有するＣ形リング状であって、出
力軸３の上端外周に形成された周溝８３に嵌合され、そ
の割り溝８０ａの各対向端部からは上方に延出するピン
受け部８５、８６が設けられている。両ピン受け部８
５、８６の間に各ピン８１、８２の一端が配置されると
共に各ピン８１、８２の頭部８１ａ、８２ａが両ピン受
け部８５、８６の内面８５ａ、８６ａに当接される。両
ピン受け部８５、８６の内面８５ａ、８６ａは、入出力
軸２、３の軸方向に沿い、入出力軸２、３の直径を含む
面に対し傾斜（図９において傾斜角β）する。

【００２３】これにより、一方のピン８１をそのピン通
孔８８への圧入量を変化させて径方向に変位させると、
そのピン８１の頭部８１ａはその径方向変位量に応じ一
方のピン受け部８５の内面８５ａを介しバネ８０を周方
向に押すので、そのバネ８０は他方のピン受け部８６の
内面８６ａを介し他方のピン８２の頭部８２ａを周方向
に押す。これにより、入力軸２は出力軸３に対し一方向
に相対回転するので、弁部材３１に対する入力軸２の周
方向相対位置が一方のピン８１の径方向変位量に応じ周
方向一方に変化する。また、他方のピン８２をそのピン
挿入孔８９への圧入量を変化させて径方向に変位させる
と、そのピン８２の頭部８２ａはその径方向変位量に応
じ一方のピン受け部８５の内面８５ａを介しバネ８０を
周方向に押すので、そのバネ８０は一方のピン受け部８
５の内面８５ａを介し一方のピン８１の頭部８１ａを周
方向に押す。これにより、入力軸２は出力軸３に対し他
方向に相対回転するので、弁部材３１に対する入力軸２
の周方向相対位置が他方のピン８２の径方向変位量に応
じ周方向他方に変化する。すなわち、一方のピン８１の
圧入動作により弁部材３１に対する入力軸２の周方向相
対位置が一方のピン８１の径方向変位量に応じ周方向一
方に変化し、他方のピン８２の圧入動作により弁部材３
１に対する入力軸２の周方向相対位置が他方のピン８２
の径方向変位量に応じ周方向他方に変化する。他は上記
実施例と同様で同一部分は同一符号で示す。

【００２４】図１０は、上記実施例において各凹部７７
を押し付けるボール７２に換えて、先端が球状のピスト
ン９５を用いたものを示し、図１１は、各凹部７７を押
し付けるボール７２とその押し付けのための弾性力を付
与するバネ７１に換えて、先端が曲面とされた板バネ９
６を用いたものを示す。

【００２５】また、上記実施例では弁部材３１を出力軸
３に対し固定したが入力軸２に対し固定して出力軸３に
対し相対回転するようにしてもよい。また、ラックピニ
オン式以外の例えばボールスクリュー式油圧パワーステ
アリング装置にも本発明は適用できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の油圧パワーステアリング装置に
よれば、中立状態における弁部材に対する入力軸と出力
軸の他方の周方向相対位置のずれの補正を、容易かつ能
率良く行なって製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の断面図

【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図

【図３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図

【図４】図３のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】図３のＶ矢視図

【図６】本発明の実施例の油圧パワーステアリング装置
の作用説明図

【図７】本発明の変形例の要部の部分破断正面図

【図８】本発明の変形例の要部の部分破断側面図

【図９】図７のＩＸ‐ＩＸ線断面図

【図１０】本発明の変形例の部分平断面図

【図１１】本発明の変形例の部分平断面図

【符号の説明】

２ 入力軸 ３ 出力軸 ３０ コントロールバルブ ３１ 弁部材 ３２、８１、８２ ピン（中立位置調節部材）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵により回転する入力軸と、この入力
   軸に同軸心かつ相対回転可能に連結される出力軸と、そ
   の入力軸と出力軸の一方と同行回転すると共に他方に対
   し相対回転する弁部材を有する油圧コントロールバルブ
   とを備え、その弁部材に対する入力軸と出力軸の他方の
   相対回転量に応じて操舵補助力を発生させる油圧パワー
   ステアリング装置において、その入出力軸の径方向に沿
   って位置変更可能な中立位置調節部材が設けられ、この
   中立位置調節部材の径方向変位量に応じて前記弁部材に
   対する入力軸と出力軸の他方の周方向相対位置を変化さ
   せる手段が設けられていることを特徴とする油圧パワー
   ステアリング装置。