(57)【要約】【課題】  セクタギヤに当接するピンの取り付け剛性を改善したインテグラル型パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  作動油を選択的にピストンの第１圧力室と第２圧力室へ供給するコントロールバルブと、第１、第２圧力室の内部圧力が所定圧以上のとき、各圧力室を低圧側と連通する第１、第２バルブと、を備え、第１バルブまたは第２バルブは、バルブ収容孔に進退可能に設けられるとともに、軸方向孔を有する弁本体と、作動油の流れを遮断する弁座と、弁本体の軸方向孔に設けられ、ステアリングホイールの突き当て状態のとき押し下げられることにより、弁座から弁本体を離間させるピン部材と、ピン部材の外周側に設けられ、このピン部材の外周の一部を支持する複数個の支持部と、この複数個の支持部の間に形成された油通路とを備える支持部材と、から構成されることとした。【選択図】        図３
2006248425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
ステアリングホイールに接続される入力軸と、
前記ハウジングに収容され、このハウジング内部を第１圧力室及び第２圧力室に隔成するピストンと、
前記入力軸の回転を前記ピストンの軸方向移動に変換する変換機構と、
外部の油圧源から供給される作動油を選択的に前記第１圧力室と前記第２圧力室とに供給するコントロールバルブと、
前記ピストンの軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構と、
前記第１圧力室に対向して前記ハウジング内壁に設けられ、この第１圧力室の内部圧力が所定圧以上のとき、この第１圧力室を低圧側と連通する第１バルブと、
前記第２圧力室に対向して前記ハウジング内壁に設けられ、この第２圧力室の内部圧力が所定圧以上のとき、この第２圧力室を低圧側と連通する第２バルブと
を備え、
前記第１バルブまたは前記第２バルブは、
バルブ収容孔を有するバルブハウジングと、
前記バルブ収容孔に進退可能に設けられるとともに、軸方向孔を有する弁本体と、
前記弁本体が当接することにより作動油の流れを遮断する弁座と、
前記弁本体の軸方向孔に設けられ、前記ステアリングホイールの突き当て状態のとき押し下げられることにより、前記弁座から前記弁本体を離間させるピン部材と、
前記ピン部材の外周側に設けられ、このピン部材の外周の一部を支持する複数個の支持部と、この複数個の支持部の間に形成された油通路と、を備える支持部材と、から構成されること
を特徴とするインテグラル型パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操舵力を油圧によりアシストするインテグラル型パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インテグラル型パワーステアリング装置に設けられるバルブはピンを備えており、このピンがセクタギヤに当接することにより押し下げられ、ピストン両側の圧力室を連通させている。これにより、ハンドル突き当て状態におけるアシスト側の圧力を低下させ、ハンドル突き当て状態からさらにハンドルを切り込もうとしたときの装置にかかる負担を軽減している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−６５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来技術にあっては、ピンの長さは部材の加工誤差や組み付け誤差等を吸収するため、組み付け状態においてその長さを調節可能に設ける必要があり、ピンを完全に固着させて支持することはできず、またピンの周囲には油通路が設けられるため、ピンの取り付け剛性を十分に確保することができない、という問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、セクタギヤに当接するピンの取り付け剛性を改善したインテグラル型パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明では、ハウジングと、ステアリングホイールに接続される入力軸と、前記ハウジングに収容され、このハウジング内部を第１圧力室及び第２圧力室に隔成するピストンと、前記入力軸の回転を前記ピストンの軸方向移動に変換する変換機構と、外部の油圧源から供給される作動油を選択的に前記第１圧力室と前記第２圧力室とに供給するコントロールバルブと、前記ピストンの軸方向運動を操舵輪に伝達する伝達機構と、前記第１圧力室に対向して前記ハウジング内壁に設けられ、この第１圧力室の内部圧力が所定圧以上のとき、この第１圧力室を低圧側と連通する第１バルブと、前記第２圧力室に対向して前記ハウジング内壁に設けられ、この第２圧力室の内部圧力が所定圧以上のとき、この第２圧力室を低圧側と連通する第２バルブとを備え、前記第１バルブまたは前記第２バルブは、バルブ収容孔を有するバルブハウジングと、前記バルブ収容孔に進退可能に設けられるとともに、軸方向孔を有する弁本体と、前記弁本体が当接することにより作動油の流れを遮断する弁座と、前記弁本体の軸方向孔に設けられ、前記ステアリングホイールの突き当て状態のとき押し下げられることにより、前記弁座から前記弁本体を離間させるピン部材と、前記ピン部材の外周側に設けられ、このピン部材の外周の一部を支持する複数個の支持部と、この複数個の支持部の間に形成された油通路と、を備える支持部材と、から構成されることとした。
【０００６】
よって、セクタギヤに当接するピンの取り付け剛性を確保したインテグラル型パワーステアリング装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明のインテグラル型パワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
［インテグラル型パワーステアリング装置の全体構成］
実施例１につき図１ないし図６に基づき説明する。図１は、インテグラル型パワーステアリング装置１の側面図、図２は軸方向断面図である。説明のため、入出力軸４０，６０の軸方向をｙ軸と定義し、入力軸４０側を正とする。
【０００９】
インテグラル型パワーステアリング装置１は、アシスト方向を切り替えるコントロールバルブを収装する第１ハウジング１０と、油圧によりアシスト力を発生するピストン７０を収装する第２ハウジング２０と、ピストン７０に噛合い、ピストンの往復運動により回転して転舵輪を転舵するセクターシャフト３０とを有する。
【００１０】
また、本願インテグラル型パワーステアリング装置１においては、ストロークリミッタとしての第１、第２バルブ１００，２００が設けられている。この第１、第２バルブ１００，２００は、セクターシャフト３０及びピストン７０のストローク終了位置近傍に設けられ、装置内の過大油圧や、過大ストロークが発生した際に開弁し、装置内の作動油を図外の低圧部にリリーフすることでセクターシャフト３０及びピストン７０が第２ハウジング２０と干渉することを回避するため設けられている。
【００１１】
第１ハウジング１０及び第２ハウジング２０はともに略カップ状部材であり、互いの軸方向開口部において接続される。第１ハウジング１０の軸方向底部にはステアリングホイールと接続された入力軸４０が挿入され、この入力軸０の回転に応じて第２ハウジング２０内のピストン７０を油圧により軸方向に摺動させる。第１ハウジング１０には作動油の給排を行うＩＮポート３００及びＯＵＴポート（図示せず）が設けられている。
【００１２】
また、第２ハウジング２０とセクターシャフト３０は互いに軸方向直角に設けられ、第２ハウジング２０内のピストンに設けられた歯とセクターシャフト３０に設けられた歯が噛合い、ピストンの摺動によりセクターシャフト３０を回転させて操舵アシストを行う。
【００１３】
第２ハウジング２０にはピストン７０が軸方向移動可能に収装され、このピストン７０によって、第２ハウジング２０は入力軸側の第１油室２１と、カップ形状底部側の第２油室２２に液密を保って隔成される。この第２油室２２内であって第２ハウジング２０の底部には、第２油室２２の油圧が過大となってピストン７０のｙ軸正方向に過大ストロークすることを回避する第１バルブ１００が設けられている。
【００１４】
入力軸４０はトーションバー５０によって出力軸６０と接続する。出力軸６０はピストン７０へ軸方向に挿入され、リサーキュレーティング型のボールねじ機構６１によりピストン７０と嵌合する。また、ピストン７０の外周には周方向に刻まれたピストン歯部７１が設けられ、このピストン歯部７１においてピストン７０はセクターシャフト３０と噛合う。
【００１５】
第２ハウジング２０はセクターシャフト３０と互いの軸が直交するよう設けられ、第２ハウジング２０の径方向一部にはセクターシャフト３０の一部を格納するセクターシャフト格納部２３が設けられている。このセクターシャフト格納部２３は、作動油が導入されて第１油室２１と連通してセクターシャフト３０とピストン歯部７１の噛合いにおける潤滑を行う。
【００１６】
また、セクターシャフト格納部２３のｙ軸正方向側部分には、第２バルブ２００が設けられている。ここで、第２油室２２に設けられた第１バルブ１００はピストン７０がｙ軸負方向側に過大ストロークすることを回避する機能、すなわち第１油室２１の油圧が過大となってセクターシャフト３０の反時計回り回転方向の過大ストロークを回避する機能を持つ。
【００１７】
したがって第２バルブ２００をセクターシャフト格納部２３のｙ軸正方向側部分に設け、セクターシャフト３０の時計回り回転方向の過大ストロークを回避することで、ピストン７０のｙ軸正方向側過大ストロークを回避する。これにより、ピストン７０のｙ軸両方向移動、セクターシャフト３０の両回転方向の過大ストロークを回避し、第２ハウジング２０への干渉を回避する。
【００１８】
第２ハウジング２０内の第１油室２１は第１ハウジング１０に設けられた第１油室連通路（図示せず）によりコントロールバルブ６００と連通し、第２油室２２は第２ハウジング２０及び第１ハウジング１０にまたがって設けられた第２油室連通路１６によりコントロールバルブ６００と連通する。
【００１９】
コントロールバルブ６００は、入力軸４０の回転に応じてＩＮポート３００及びＯＵＴポートから第１、第２油室２１，２２へのオイルの導入または排出を行うロータリーバルブ機構として機能する。
【００２０】
［バルブの詳細］
図３は、第１、第２バルブ１００，２００の軸方向断面図及び正面図である。なお、第１、第２バルブ１００，２００は同一構成の部材であり、以下では第１バルブ１００についてのみ説明する。なお、バルブ１００の軸方向をξ軸と定義し、第２ハウジング２０への挿入側方向（図２参照）を正とする。
【００２１】
バルブ１００は、バルブハウジング１１０、弁本体１２０、ピン１３０、支持部材１４０、スプリング１５０を有する。有底筒状部材であるバルブハウジング１１０はバルブ収容孔１１１を有し、内部に弁本体１２０、ピン１３０、支持部材１４０、スプリング１５０が収装される。また、バルブ収容孔１１１は油路１１２によって外部と連通されている。
【００２２】
弁本体１２０は軸方向の貫通孔であるピン収装孔１２１を有し、バルブハウジング１１０に対しξ軸正方向側から挿入され、軸方向移動可能に収装される。また、ξ軸正方向端部における外周部は弁座部１２２として支持部材１４０と当接し、ξ軸負方向側端部にはスプリング１５０の台座となる台座部１２３が設けられている。
【００２３】
ピン１３０は弁本体１２０のピン収装孔１２１に挿入され、弁本体１２０に対し軸方向を規制されて嵌合される。一方、支持部材１４０の内周面１４１に対しては軸方向摺動可能に挿入される。組み付けの際には、ξ軸正方向端部１３１が支持部材１４０のξ軸正方向端部から表出するよう、ピン収装孔１２１に嵌合される。
【００２４】
支持部材１４０は円筒部材であり、支持部材１４０は外周面１４２においてバルブハウジング１１０のξ軸正方向端部に固定支持されるとともに、内周面１４１においてピン１３０の径方向移動を規制しつつ軸方向摺動可能に収装する。
【００２５】
この内周面１４１には軸方向の溝１４３が複数設けられ、ピン１３０を嵌合した際に支持部材１４０のξ軸両端部はこの溝１４３により連通され、弁本体１２０の外周とも連通することとなる。なお、溝１４３の最外周部は弁本体１２０の弁座部１２２よりも内周側に位置するものとする。
【００２６】
また、支持部材１４０において内周面１４１のξ軸方向長さは外周面１４２よりも小さく設けられ、内周面１４１と外周面１４２との間にはテーパ面１４４が形成される。したがって、弁本体１２０の弁座部１２２との当接の際には、テーパ面１４４において弁座部１２２と当接し、内周面１４１に設けられた溝１４３と弁本体１２０の外周との連通は、当接により遮断されることとなる。
【００２７】
スプリング１５０はバルブハウジング１１０の底部１１３及び弁本体１２０の台座部１２３によりξ軸方向を規制され、弁本体１２０をξ軸正方向に付勢する。
【００２８】
したがって、ノーマル時には弁本体１２０と支持部材１４０は弁座部１２２及びテーパ面１４４において当接し、溝１４３と弁本体１２０の外周は遮断される。また、ピン１３０がスプリング１５０の付勢力に抗してξ軸負方向に押圧され、ピン１３０に嵌合する弁本体１２０がξ軸負方向に移動すれば溝１４３とバルブハウジング１１０の外周は連通される。
【００２９】
弁本体１２０外周とバルブハウジング１１０外周は油路１１２により連通されているため、弁本体１２０と支持部材１４０の離間／当接に伴って支持部材１４０の溝１４３とバルブハウジング１１０外周も連通／遮断される。これにより、バルブ１００は支持部材１４０のξ軸正方向側とバルブハウジング１１０外周の連通／遮断を行う常閉弁として機能する。
【００３０】
［支持部材の詳細］
図４（ａ），（ｂ）は、支持部材１４０の軸方向正面図及び径方向断面図である。図４（ｂ）では図４（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
【００３１】
上述のように支持部材１４０の内周面１４１には円弧状の溝１４３が設けられ、溝１４３が設けられていない部分は支持部１４５としてピン１３０を軸方向摺動可能に支持する。本願実施例では、溝１４３は内周面１４１に等間隔で４つ設けられているが、支持部材１４０のξ軸方向両端間を作動油がスムーズに連通するものであればよく、溝１４３の数及び形状については特に限定しない。
【００３２】
また、上述のように溝１４３の最外周部は弁本体１２０の弁座部１２２よりも内周側に位置し、弁座部１２２との当接位置Ｄはテーパ面１４４となる。弁座部１２２と当接しないとき、すなわちバルブ１００の開放時に溝１４３が弁本体１２０により閉塞されないよう、テーパ面１４４における溝１４３の外周側で当接しない形状となっている。
【００３３】
[従来技術と本願実施例における作用効果の対比]
図５は従来例におけるバルブ１００‘の軸方向断面図及び正面図、図６は従来例における支持部材１４０‘の軸方向正面図及びその径方向断面図である。従来のインテグラル型パワーステアリング装置に設けられるバルブ１００‘は、ピン１３０’がセクタギヤに当接することにより押し下げられ、ピストン両側の圧力室を連通させることにより、ハンドル突き当て状態におけるアシスト側の圧力を低下させ、ハンドル突き当て状態からさらにハンドルを切り込もうとしたときの装置にかかる負担を軽減している。
【００３４】
しかし、ピン１３０‘の長さは部材の加工誤差や組み付け誤差等を吸収するため、組み付け状態においてその長さを調節可能に設ける必要があり、ピン１３０’を完全に支持部材１４０‘に固着させて支持することはできない。
【００３５】
また、ピン１３０‘の周囲には支持部材１４０’内周に設けられた油通路１４１’が設けられており、この油通路１４１‘は支持部材１４０’の内周全面にわたって設けられているため、ピン１３０‘と支持部材１４０’との間に油通路１４１’分のクリアランスが発生し、ピン１３０‘の取り付け剛性を十分に確保することができない、という問題があった。
【００３６】
これに対し本願実施例では、ピン１３０は弁本体１２０のピン収装孔１２１に挿入され、弁本体１２０に対し軸方向を規制されて嵌合される一方、支持部材１４０の内周面１４１に対しては軸方向摺動可能に挿入されることとした。支持部材１４０は円筒部材であり、外周面１４２においてバルブハウジング１１０のξ軸正方向端部に固定支持されるとともに、内周面１４１においてピン１３０の径方向移動を規制しつつ軸方向摺動可能に収装することとした。
【００３７】
また、支持部材１４０の内周面１４１には円弧状の溝１４３が設けられ、溝１４３が設けられていない部分は支持部１４５としてピン１３０を軸方向摺動可能に支持するとともに、溝１４３の最外周部は弁本体１２０の弁座部１２２よりも内周側に位置するよう設けた。すなわち、バルブ１００の開放時に溝１４３が弁本体１２０により閉塞されないよう、テーパ面１４４における溝１４３の外周側で当接しない形状とした。
【００３８】
これにより、軸方向の溝１４３により支持部材１４０のξ軸両端面を連通しつつ内周面１４１における支持部１４５においてピン１３０を支持することが可能となり、作動油の流路断面積を確保しつつピン１３０を確実に支持し、取り付け剛性を確保することができる。
【００３９】
また、ピン１３０に特別に支持部を設けずともよいため、ピン１３０を単純円柱とすることが可能となり、弁本体１２０のピン収装孔１２１に対して進退自在として取り付け位置調整の自由度が抑制されることを回避できる。
【実施例２】
【００４０】
実施例２につき図７，８に基づき説明する。図７は実施例２の支持部材１４０ａ、図８は図７のＢ−Ｂ断面図である。基本的な構成は実施例１と同様であるため異なる点についてのみ説明する。実施例１の支持部材１４０においては内周面１４１に円弧状の溝１４３を形成して流路面積を確保し、支持部１４５によってピン１３０を支持した。
【００４１】
これに対し実施例２では、内周面１４１ａから内径方向に突出した支持部１４５ａによりピン１３０を支持し、内周面１４１ａにおいて支持部１４５ａが設けられていない溝部１４３ａにより流路面積を確保する点で実施例１と異なる。なお、流路面積が確保できれば支持部１４５ａの数については２つ以上であればよく特に限定しない。また、実施例１と同様バルブハウジング１１０の弁座部１１２との当接位置Ｄは、内周面１４１ａよりも外周側に設けられている。
【００４２】
実施例２においては、支持部材１４０の支持部１４５ａにおいてピン１３０を軸方向摺動可能に支持する。内周面１４１ａにおいて支持部１４５ａが設けられていない溝部１４３ａではピン１３０と内周面１４１ａとの間にクリアランスが形成され、この溝部１４３ａのクリアランスによって流路面積を確保することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【実施例３】
【００４３】
実施例３につき図９，１０に基づき説明する。図９は実施例３におけるバルブ１００の軸方向断面図、図１０は実施例３の支持部材１４０ｂ及びそののＣ−Ｃ断面図である。実施例３においても基本構成は実施例１と同様である。実施例３では、支持部材１４０の内周面１４１ｂよりもさらに内周側に円筒状の支持部１４５ｂを設け、この支持部１４５ｂによりピン１３０を支持する。
【００４４】
また、支持部１４５ｂは内周面１４１ｂから突出するリブ１４３ｂにより支持されるものとする。リブ１４３ｂの数は周方向等間隔に３個とするが、流路面積が確保されれば数については限定しない。実施例１と同様バルブハウジング１１０の弁座部１１２との当接位置Ｄは、内周面１４１ｂよりも外周側に設けられている。
【００４５】
実施例３にあっても、円筒状の支持部１４５ｂによりピン１３０を軸方向摺動可能に支持し、支持部１４５ｂと内周面１４１ｂとのクリアランスにおいて作動油の流路面積を確保することで、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００４６】
［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１及び実施例２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】実施例１におけるインテグラル型パワーステアリング装置の側面図である。
【図２】実施例１のインテグラル型パワーステアリング装置の軸方向断面図である。
【図３】実施例１における第１、第２バルブの軸方向断面図及び正面図である。
【図４】実施例１における支持部材の軸方向正面図及び径方向断面図である。
【図５】従来例におけるバルブの軸方向断面図及び正面図である。
【図６】従来例における支持部材の軸方向正面図及びその径方向断面図である。
【図７】実施例２における第１、第２バルブの軸方向断面図及び正面図である。
【図８】実施例２における支持部材の軸方向正面図及び径方向断面図である。
【図９】実施例３における第１、第２バルブの軸方向断面図及び正面図である。
【図１０】実施例３における支持部材の軸方向正面図及び径方向断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    インテグラル型パワーステアリング装置
１０    第１ハウジング
２０    第２ハウジング
２３    セクターシャフト格納部
３０    セクターシャフト
４０    入力軸
５０    トーションバー
６０    出力軸
７０    ピストン
７１    ピストン歯部
１００，２００  第１、第２バルブ
１１０    バルブハウジング
１１１    バルブ収容孔
１１２    油路
１１３    底部
１２０    弁本体
１２１    ピン収装孔
１２２    弁座部
１２３    台座部
１３０    ピン
１３１    ξ軸正方向端部
１４０    支持部材
１４１    内周面
１４２    外周面
１４３    溝
１４４    テーパ面
１４５    支持部
１５０    スプリング
【図１】
2006248425.tif 000003
【図２】
2006248425.tif 000004
【図３】
2006248425.tif 000005
【図４】
2006248425.tif 000006
【図５】
2006248425.tif 000007
【図６】
2006248425.tif 000008
【図７】
2006248425.tif 000009
【図８】
2006248425.tif 000010
【図９】
2006248425.tif 000011
【図１０】
2006248425.tif 000012