JPH0986426A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油の流入ポートとバルブボディの油路との間
において油流によって、高周波の異音が発生する。 【解決手段】 ステアリングコラム２２に連なる入力軸
２３と、ステアリング機構２８に連なる出力軸２４と、
この両軸を同軸上に連結するトーションバー２５と、流
入ポート３３に対向する複数の油路４０を有するバルブ
ボディ３６を嵌装して前記両軸の連結部に設けられた油
圧制御弁３５とを備え、この油圧制御弁３５の動作によ
り操舵補助用の油圧シリンダ３１への圧力油の給排を制
御するパワーステアリング装置２１において、前記バル
ブボディ３６の油路４０の開口部４０ａに流入抵抗体４
１を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は自動車用パワース
テアリング装置に関し、特に、流体音の発生を低減可能
なパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリング装置は、ステアリン
グ操作に応じてステアリング機構に付属する油圧シリン
ダへの圧力油の給排を制御して、この油圧シリンダによ
って操舵補助力を発生するようにしたものであり、油圧
シリンダへの圧力油の給排を制御する手段としては、ス
テアリングホイールの回転を直接的に利用する回転式の
油圧制御弁が一般的に用いられている。

【０００３】この発明技術に最も近い従来例としては、
例えば特開平３−７９４７３号公報に記載されたものが
ある。

【０００４】このパワーステアリング装置１は図８およ
び図９に示すように、ステアリングコラム２に連結され
た入力軸３とステアリング機構７に連動された出力軸４
とをトーションバー５を介して同軸上に連結し、ステア
リングホイールに操作力が加えられた場合に、これに伴
うトーションバー５の捩れにより、両軸３、４間に操作
力の大きさと方向に対応する相対角変位が生じるように
してある。そしてこの両軸３、４の連結部分に油圧制御
弁１０を設けて、これの内部における絞り開度の変化に
よって油圧シリンダ８への圧力油の給排を制御する構成
となっている。

【０００５】回転式の油圧制御弁１０は、入力軸３と一
体的に構成された円柱形のスプール１１の外周に複数本
の軸方向の油溝１３を配置し、出力軸４の連結端部に取
り付けた円筒形のバルブボディ１４の内周に複数本の軸
方向の油溝１５を配置し、このバルブボディ１４にスプ
ール１１を回動自在に内嵌し、さらにこのバルブボディ
１４を入力軸３と出力軸４と共に筒形のハウジング６内
部に回動自在に支承させて構成されている。

【０００６】また、図１０に示すように、バルブボディ
１４の外周には円周方向の油溝１６とこの油溝１６から
内部のバルブ切り替え絞り部１９に達する複数の油路１
７とが設けられており、バルブ切り替え絞り部１９はス
プール１１とバルブボディ１４の両油溝１３、１５間の
相対角変位に応じてその開度が変化するようになされて
いる。

【０００７】また、ハウジング６にはバルブボディ１４
の油溝１６に対向して１箇所に外部ポンプＰからの流入
ポート１８が形成されており、この流入ポート１８から
導入された圧力油が油溝１６と油路１７とを経由して内
部のバルブ切り替え絞り部１９に達するようになってい
る（図１１参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、外部からの流入ポート１８は通常１箇所
で、バルブボディ１４の油溝１６に対向しており、この
油溝１４には複数の油路１７が形成されているいるため
に、操向操作をしてある角度で流入ポート１８とバルブ
ボディ１４の油路１７が一致するかあるいは一部分がオ
ーバーラップすると、この油路１７を通過する油によっ
て「笛吹き効果」とよばれる高周波の音が発生すること
があるという問題点を有していた。

【０００９】この発明は上記の従来の問題点を解決する
もので、油の流入ポートとバルブボディの油路との間に
おいて油流によって発生する笛吹き現象を防止するパワ
ーステアリング装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
にこの発明のパワーステアリング装置は、ステアリング
コラムに連なる入力軸と、ステアリング機構に連なる出
力軸と、これら両軸を同軸上に連結するトーションバー
と、流入ポートに対向する複数の油路を有するバルブボ
ディを嵌装して前記両軸の連結部に設けられた油圧制御
弁とを備え、この油圧制御弁の動作により操舵補助用の
油圧シリンダへの圧力油の給排を制御するパワーステア
リング装置において、前記バルブボディの油路の開口部
に流入抵抗体を設けた構成を有している。

【００１１】この発明のパワーステアリング装置におい
ては、油圧制御弁のバルブボディの油路の開口部に流入
抵抗体を設けることにより、この部分に流入抵抗を生じ
るために流入ポートからの流入油に動的圧力が発生して
乱流となって拡散されるので、笛吹き音などの高周波音
の発生防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００１３】図１はパワーステアリング装置の要部を示
す断面図である。図中２３は中空の入力軸であり、２４
は軸心位置に所定長さの円孔を有する出力軸である。こ
れらの入力軸２３と出力軸２４とは、入力軸２３の中空
部から出力軸２４の円孔内に挿入されて両端を両軸とそ
れぞれピン接合されたトーションバー２５を介して連結
されている。そしてこれらは筒形の共通のギヤハウジン
グ２６内に同軸上に回動自在に支承されている。

【００１４】また、ギヤハウジング２６の外部に突出す
る入力軸２３の上端はステアリングコラム２２を介して
図示しないステアリングホイールに連結されており、こ
の入力軸２３はステアリング操作に伴って回動する。出
力軸２４の下端は、この出力軸２４の外周に形成された
ピニオン２７をステアリング機構２８のラック軸２９に
噛合させて連結されている。

【００１５】ラック軸２９は、ギヤハウジング２６の下
端部で交叉する筒形のハウジング３０内に軸方向へ摺動
自在に収納されており、このラック軸２９の摺動に応じ
て操舵がなされる。従って出力軸２４の回動はピニオン
２７を介してラック軸２９の往復摺動に変換され、これ
に応じた操舵がなされる一方、出力軸２４にはステアリ
ング機構側２８からの拘束力が作用する。

【００１６】操舵補助用の油圧シリンダ３１は、ラック
軸２９を嵌装するハウジング３０の中途部を適宜の長さ
に亘って液密に封止して形成されたシリンダ３１ａ内
に、ラック軸２９に固設された円板状のピストン３１ｂ
を摺動自在に内嵌させており、このピストン３１ｂに作
用する油圧力によってラック軸２９の摺動、即ち操舵を
補助するように構成されている。この油圧シリンダ３１
への圧力油の給排をステアリング操作に応じて制御する
ために、入力軸２３と出力軸２４との連結部に油圧制御
弁３５が設けられている。

【００１７】油圧制御弁３５は図２に示すように、ギヤ
ハウジング２６に回動自在に嵌装された円筒状のバルブ
ボディ３６を備え、このバルブボディ３６はギヤハウジ
ング２６内に嵌装された出力軸２４にピン接合されてお
り、入力軸２３の回動に対して前記トーションバー２５
の捩れを介して相対回動変位を生ずる出力軸２４と一体
的に回動するようになっている。このバルブボディ３６
は複数本の軸方向の油溝（図示せず）を内周面側に有
し、また、適宜の間隔を隔ててそれぞれ全周に亘って形
成された３本の環状溝３７、３８、３９を外周面側に有
し、この環状溝３７には内部に向かう複数の油路４０が
形成されている。また、この環状溝３７の底部には細線
４１を複数回巻き付けてあり、内部に向かう油路４０の
開口部４０ａの一部を塞ぐ形で配置されている（図３及
び図４参照）。

【００１８】また、リヤハウジング２６にはバルブボデ
ィ３６の外周の環状溝３７に対向する位置に流入ポート
３３が形成されており、外部の油圧源がら移送された油
は流入ポート３３から環状溝３７に入り、複数の箇所に
設けられた油路４０を経由してバルブ切り替え絞り部３
４へと導かれる。

【００１９】次に、以上のように構成されたパワーステ
アリング装置について、その動作を説明する。

【００２０】図外のステアリングホイールに操舵トルク
が加えられた場合、これに連結された入力軸２３はステ
アリングホイールの回動に伴って回動する一方、ピニオ
ン２７がラック軸２９に噛合している出力軸２４は、ス
テアリング機構２８側からの力によって回動を拘束され
ているから、両軸を連結するトーションバー２５には操
舵トルクに相当する捩れが生じ、入力軸２３とバルブボ
ディ３６が連結された出力軸２４との間には、トーショ
ンバー２５の捩れに対応する相対回動変位が生じる。

【００２１】これによってバルブ切り替え絞り部３４を
経由した圧力油がシリンダポート３２を経て操舵補助用
の油圧シリンダ３１の一方の油室に送給される。そして
油圧シリンダ３１の他方の油室内の封入油はこの油室に
連通するシリンダポート３２、バルブボディ３６外周の
環状溝３７を経てタンクポート（図示せず）を経て油タ
ンクに還流する。

【００２２】以上のように、ステアリングホイールの回
動操作に伴って行われる油圧制御弁３５の給排操作によ
り、油圧シリンダ３１の両油室間に圧力差が生じ、油圧
シリンダ３１はこの圧力差に対応する力によってラック
軸２９を押圧してこれを摺動させるから、操舵に必要な
力が補助される。

【００２３】このとき、ステアリングホイールの回転に
同期してバルブボディ３６がある角度まで回転し、バル
ブボディ３６の環状溝３７に設けた油路４０と流入ポー
ト３３とが一致すると、流入ポート３３から流れ込む油
は１箇所の油路４０に向かってその大半が流れるように
なるが、その油路４０の入り口には細線４１が巻き付け
られているので、流入抵抗を生じるために動的圧力が発
生し、流れが拡散されることになる。つまり、従来は油
は整流されたまま流れていたが、図４のように細線４１
が抵抗となり細線通過後の油は渦を巻きながら乱流とな
って流れが拡散される。結果として、流入に際して笛吹
き音などの高周波音を発生しなくなり、音レベルが低減
する。

【００２４】また、高周波音を発生を防止するために、
油路を曲げるなどの加工によって対応する必要がなく生
産対応が容易であり、非常に安価であって、コスト上昇
に影響しない。

【００２５】図５および図６はこの発明の別の実施の形
態を示すものである。

【００２６】図５に示す形態は、前記実施形態の細線４
１に替えて、ネット４２を流入油路４０のある環状溝３
７全体を覆うように配置した例である。また、図６の形
態はネット４４を備えるプラグ４３（図７）を成形して
流入油路４０にはめ込む形態のものである。

【００２７】いずれの実施の形態においても、前記形態
と同様に、ネット４２、４４によって乱流を生じて流れ
が拡散され、笛吹き音などの高周波音を防止する効果が
得られる。さらに背圧の調整機構としても利用できる
し、コンタミなどの異物処理の効果がある。

【００２８】以上の発明はパワーステアリング装置に限
らず、油路を切り替える構造を有する多種のバルブ装置
に応用することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、油圧制御弁の
バルブボディの油路の開口部に流入抵抗体を設けること
により、この部分に流入抵抗を生じるために流入ポート
から流れ込む油に動的圧力が発生して乱流を生じて拡散
されるので、笛吹き音などの高周波音の発生防止するこ
とができるパワーステアリング装置を実現できるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すパワーステアリン
グ装置の要部断面図である。

【図２】同パワーステアリング装置の入出力軸部の要部
断面図である。

【図３】同パワーステアリング装置の油圧制御弁のバル
ブボディの側面図である。

【図４】同油圧制御弁のバルブボディの油路の油の流れ
状態の説明図である。

【図５】この発明の別の実施の形態を示す、ネットを取
り付けたバルブボディの側面図である。

【図６】同ネットを有するプラグを取り付けたバルブボ
ディの側面図である。

【図７】同ネットを有するプラグを、側面図（ａ）、平
面図（ｂ）で示す図面である。

【図８】従来のパワーステアリング装置の入出力軸部の
要部断面図である。

【図９】同パワーステアリング装置の油圧制御弁の要部
断面図である。

【図１０】同油圧制御弁のバルブボディの側面図であ
る。

【図１１】同油圧制御弁のバルブボディの油路の油の流
れ状態の説明図である。

【符号の説明】

２１ パワーステアリング装置 ２２ ステアリングコラム ２３ 入力軸 ２４ 出力軸 ２５ トーションバー ２８ ステアリング機構 ３１ 油圧シリンダ ３３ 流入ポート ３５ 油圧制御弁 ３６ バルブボディ ４０ 油路 ４０ａ 開口部 ４１ 流入抵抗体（細線）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングコラムに連なる入力軸と、
   ステアリング機構に連なる出力軸と、これら両軸を同軸
   上に連結するトーションバーと、流入ポートに対向する
   複数の油路を有するバルブボディを嵌装して前記両軸の
   連結部に設けられた油圧制御弁とを備え、この油圧制御
   弁の動作により操舵補助用の油圧シリンダへの圧力油の
   給排を制御するパワーステアリング装置において、前記
   バルブボディの油路の開口部に流入抵抗体を設けたこと
   を特徴とするパワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記流入抵抗体は細線である請求項１記
   載のパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記流入抵抗体は網体である請求項１記
   載のパワーステアリング装置。