(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーシリンダの第１室と第２室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第１室と第２室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、
ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第１弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第２弁装置とを有し、
ダンパーバルブの第２弁装置が、仕切部材に貫通流路を設け、貫通流路の一端側開口部のうちの一部を絞り流路として開口し、該開口部のうちの絞り流路を除く部分を開閉するように該仕切部材に接離する弁板を備え、絞り流路が貫通流路の一端側開口部から他端側開口部に渡って該貫通流路の貫通方向に沿って設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、パワーステアリング装置として、パワーシリンダの第１室と第２室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第１室と第２室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるものがある。そして、ダンパーバルブを、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第１弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第２弁装置とを有するものにて構成している。
【０００３】
そして、従来技術では、特開2001-301632、特開平9-147250に記載に如く、ダンパーバルブに第１弁装置と第２弁装置に並列をなす固定絞り流路を設け、パワーシリンダとコントロールバルブの間で上記固定絞り流路を通る双方向流れを許容可能としている。
【０００４】
これにより、パワーシリンダの第１室と第２室が常に固定絞り流路を介してコントロールバルブに連通でき、左又は右の操舵時に、ポンプ側に接続された第１室又は第２室の一方の拡大する油室に第１弁装置が速やかにかつ充分に開口したか否かに関係なく、固定絞り流路を介して流体を供給し、第１弁装置からの流体供給不足を補い、この拡大する油室のバキューム現象を防止して操舵特性の安定を図る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼特開2001-301632では、ハウジングの内部に設けた前述の仕切部材に小径孔を穿設してこれを固定絞り流路としている。このため、(a)固定絞り流路を格別に穿設する必要があり、ダンパーバルブの流路構成が複雑になる、(b)固定絞り流路の絞り特性の変更は、小径孔を一度穿設してしまうとその後のより小径化による調整ができない、(c)固定絞り流路に異物が引っかかると容易に除去できず機能停止に至る等の不都合がある。
【０００６】
▲２▼特開平10-147250では、前述の仕切部材に設けたバイパス孔の開口面積を調節ねじの進退によって調整し、調整後のねじ位置を接着剤の硬化によって固定化することにて固定絞り流路を設けることとしている。このため、(a)固定絞り流路の構成が複雑であり、ダンパーバルブの流路構成が複雑になる、(b)固定絞り流路の絞り特性の変更はねじ位置の設定替えを必要として極めて困難であること、(c)固定絞り流路に異物が引っかかると容易に除去できず機能停止に至る等の不都合がある。
【０００７】
本発明の課題は、パワーステアリング装置のダンパーバルブにパワーシリンダの第１室と第２室を常にコントロールバルブに連通可能にする絞り流路を設けるに際し、ダンパーバルブの流路構成を簡素にし、絞り流路の絞り特性を容易に変更可能とし、絞り流路に異物が引っかかることによる機能停止を生じないようにすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、パワーシリンダの第１室と第２室にポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続するコントロールバルブを有し、コントロールバルブとパワーシリンダの第１室と第２室のそれぞれとの間にダンパーバルブを介装してなるパワーステアリング装置において、ダンパーバルブが、ハウジングと、ハウジングの内部をパワーシリンダ側とコントロールバルブ側とに仕切る仕切部材と、仕切部材に備えられてコントロールバルブ側からパワーシリンダ側への供給方向流れだけを許容する第１弁装置と、仕切部材に備えられてパワーシリンダ側からコントロールバルブ側への戻り方向流れに減衰力を付与する第２弁装置とを有し、ダンパーバルブの第２弁装置が、仕切部材に貫通流路を設け、貫通流路の一端側開口部のうちの一部を絞り流路として開口し、該開口部のうちの絞り流路を除く部分を開閉するように該仕切部材に接離する弁板を備え、絞り流路が貫通流路の一端側開口部から他端側開口部に渡って該貫通流路の貫通方向に沿って設けられるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は油圧パワーステアリング装置を示す正面図、図２は図１の要部断面図、図３は油圧回路を示す回路図、図４はダンパーバルブを示す断面図、図５は第１実施形態の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図６は第２実施形態の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図７は参考例の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である
【００１２】
（第１実施形態）（図１〜図５）
油圧パワーステアリング装置１０は、図１〜図３に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるステアリングボディ１１に、ラック軸１２を直線移動可能に支持するとともに、パワーシリンダ１３を備え、パワーシリンダ１３を貫通するラック軸１２にピストン１４を備え、パワーシリンダ１３の内部にピストン１４によって仕切られる第１室１５Ａと第２室１５Ｂを形成している。そして、油圧パワーステアリング装置１０にあっては、ラック軸１２に左右のタイロッド１７Ａ、１７Ｂを連結し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストする。
【００１３】
油圧パワーステアリング装置１０は、ステアリングボディ１１に、コントロールバルブ２０のバルブボディ２１を固定してある。コントロールバルブ２０は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸２２をバルブボディ２１に枢支し、入力軸２２に一体の円形ロータ２３と、入力軸２２に固定されるトーションバー２２Ａの先端部にピニオン２５とともに固定される円形スリーブ２４とを、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに応ずるトーションバー２２Ａの弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ１３の第１室１５Ａと第２室１５Ｂにそれぞれ接続されている第１と第２の給排流路１６Ａ、１６Ｂにポンプ側供給流路２６Ａとタンク側戻り流路２７Ａをステアリング操作に応じて切換接続する。図３において、２６はポンプ、２７はタンクである。尚、スリーブ２４に固定されているピニオン２５は、ラック軸１２のラック歯１２Ａに噛み合いされる。
【００１４】
コントロールバルブ２０のスリーブ２４とロータ２３の具体的構成は以下の通りである（図２、図３）。
【００１５】
即ち、スリーブ２４には、ポンプ側供給流路２６Ａに接続される供給ポート３０と、供給ポート３０の両側に配置されてパワーシリンダ１３の第１室１５Ａと第２室１５Ｂのそれぞれに接続される第１ポート３１と第２ポート３２の３ポートで１組をなす、複数組のポート群を中心軸（トーションバー２２Ａ）まわりに点対称配置している。尚、第１ポート３１は（後述する第１ダンパーバルブ５０Ａを介して）第１給排流路１６Ａにより第１室１５Ａに接続され、第２ポート３２は（後述する第２ダンパーバルブ５０Ｂを介して）第２給排流路１６Ｂにより第２室１５Ｂに接続される。
【００１６】
また、ロータ２３には、タンク側戻り流路２７Ａに連通する複数の戻りポート４０を中心軸（トーションバー２２Ａ）まわりに点対称配置している。
【００１７】
しかるに、コントロールバルブ２０にあっては、スリーブ２４の内面で第１ポート３１、第２ポート３２を含む位置に縦溝３１Ａ、３２Ａ、ロータ２３の外面でスリーブ２４の供給ポート３０に相対する位置に縦溝４１、ロータ２３の外面で戻りポート４０を含む位置に縦溝４０Ａを備え、相隣るポート同士（供給ポート３０、第１ポート３１、第２ポート３２、戻りポート４０）をそれらの縦溝３１Ａ、３２Ａ、４１、４０Ａにより連絡可能としている。
【００１８】
従って、コントロールバルブ２０は以下の如く動作する。
(1)中立操舵時には、ロータ２３の縦溝４１がスリーブ２４の供給ポート３０に正対する。これにより、供給ポート３０に供給された流体は、縦溝４１から縦溝３１Ａ、３２Ａ、４０Ａ経由で戻りポート４０からタンク２７に戻り、パワーシリンダ１３は作動しない。
【００１９】
(2)転舵時に、例えば左方操舵のためにロータ２３を図３の状態から左回転すると、供給ポート３０から第１ポート３１への流路を構成する縦溝４１と縦溝３１Ａの重なりが広がり、供給ポート３０から第２ポート３２への流路を構成する縦溝４１と縦溝３２Ａの重なりが狭くなり、供給ポート３０に供給された流体は縦溝４１から縦溝３１Ａ、第１ポート３１経由でパワーシリンダ１３の第１室１５Ａに供給される。第２室１５Ｂの流体は第２ポート３２から縦溝３２Ａ、４０Ａ経由で戻りポート４０からタンク２７に戻る。これにより、パワーシリンダ１３は左操舵の操舵力をアシストするように作動する。
【００２０】
油圧パワーステアリング装置１０は、図２に示す如く、コントロールバルブ２０のバルブボディ２１に組込んだダンパーバルブ５０を備え、コントロールバルブ２０の第１ポート３１とパワーシリンダ１３の第１室１５Ａの間に第１ダンパーバルブ５０Ａ、コントロールバルブ２０の第２ポート３２とパワーシリンダ１３の第２室１５Ｂの間に第２ダンパーバルブ５０Ｂを備える。第１ダンパーバルブ５０Ａは前述の第１給排流路１６Ａによって第１室１５Ａに、第２ダンパーバルブ５０Ｂは前述の第２給排流路１６Ｂによって第２室１５Ｂに接続される。第１ダンパーバルブ５０Ａと第２ダンパーバルブ５０Ｂの構造と作用は同一であるから、以下両者をダンパーバルブ５０として、その具体的構成を説明する。
【００２１】
ダンパーバルブ５０は、図４に示す如く、コントロールバルブ２０のバルブボディ２１の一部であるハウジング５１と、ハウジング５１の内部をパワーシリンダ１３の側とコントロールバルブ２０の側とに仕切る仕切部材５２と、仕切部材５２に備えられてコントロールバルブ２０の側（コントロールバルブ口５１Ａ）からパワーシリンダ１３の側（パワーシリンダ口５１Ｂ）への供給方向流れだけを許容する第１弁装置５３と、仕切部材５２に備えられてパワーシリンダ１３の側からコントロールバルブ２０の側への戻り方向流れに減衰力を付与する第２弁装置５４とを有する。そして、ダンパーバルブ５０は、ハウジング５１に被着されるキャップ５５を有し、キャップ５５とハウジング５１の間に仕切部材５２を挟持している。
【００２２】
仕切部材５２は、図４に示す如く、円板の中心部に第１弁装置５３のための装着孔５３Ａを備えるとともに、円板の周方向複数位置に丸孔状貫通流路５６を備え、キャップ５５に押圧される突部５７を円板の一端面の外周面から立ち上げてそれらの流路５６の間に備える。仕切部材５２は、円板の他端面の外周寄り部分をハウジング５１に設けた段差部に載せた状態で、円板の一端面の外周寄りにて立ち上げた突部５７をキャップ５５により押圧され、その外周寄りをキャップ５５とハウジング５１の間に挟持される。
【００２３】
第１弁装置５３は、仕切部材５２の装着孔５３Ａに装着される中空軸部材５８を備え、軸部材５８の中空流路５９の中間の弁シート５９Ａにボール弁６０を着座せしめ、流路５９の開口部にワンウエイクリップ６１を係着してボール弁６０を保持している。このとき、軸部材５８は、一端フランジ部５８Ａを仕切部材５２の一端面に係止した状態で、他端部に係着したストッパリング６２、ばね受け６３、ばね６４等により、仕切部材５２に一体となるように組付けられる。尚、軸部材５８は流路５９と交差する流路５８Ｂをフランジ部５８Ａに備える。これにより、第１弁装置５３は、ボール弁６０の逆止機能により、前述の如く、コントロールバルブ２０の側（コントロールバルブ口５１Ａ）からパワーシリンダ１３の側（パワーシリンダ口５１Ｂ）への供給方向流れだけを許容する。
【００２４】
第２弁装置５４は、仕切部材５２に設けた前述の流路５６の丸孔状の一端側開口部５６Ａを開閉するように該仕切部材５２の端面の弁シート５２Ａに接離する弁板６５を備え、前述の軸部材５８に設けられるストッパリング６２、ばね受け６３によりバックアップされるばね６４によりばねガイド６６、バルブストッパ６７を介して弁板６５を仕切部材５２の端面の弁シート５２Ａに圧接する。これにより、第２弁装置５４は、図３に模式的に示すように、弁板６５自身の弾性撓み変形起因の可変絞り弁的機能と、ばね６４によりバックアップされる弁板６５のパイロット弁的機能とを備え、前述の如く、パワーシリンダ１３の側（パワーシリンダ口）からコントロールバルブ２０の側（コントロールバルブ口５１Ａ）への戻り方向流れに減衰力を付与する。
【００２５】
キャップ５５は、先端側外周に雄ねじ部５５Ａを、基端側外周にＯリング５５Ｂを備えてハウジング５１に螺着される。５５Ｃは工具用六角孔部である。
【００２６】
従って、ダンパーバルブ５０（５０Ａ、５０Ｂ）は以下の如く動作する。
(1)中立操舵時には、コントロールバルブ２０の側からパワーシリンダ１３の側への流体の供給がないから、ダンパーバルブ５０（５０Ａ、５０Ｂとも）の第１弁装置５３は閉じ状態にある。そして、パワーシリンダ１３に作用する路面反力がダンパーバルブ５０の第２弁装置５４の設定減衰力を上回らない限り、該第２弁装置５４も閉じ状態を維持してパワーシリンダ１３の第１室１５Ａ又は第２室１５Ｂからの流体の排出を生ずることがなく、パワーシリンダ１３は不動を維持、換言すれば中立安定性（高速直進性等）を向上する。
【００２７】
(2)転舵時に、例えば左方操舵すると、コントロールバルブ２０の側からパワーシリンダ１３の第１室１５Ａに流体が供給され、第２室１５Ｂの流体が排出されることになる。このときには、第１室１５Ａに接続されている第１ダンパーバルブ５０Ａの第１弁装置５３が開くとともに、第２室１５Ｂに接続されている第２ダンパーバルブ５０Ｂの第２弁装置５４が開き、パワーシリンダ１３の作動を可能にする。
【００２８】
尚、ダンパーバルブ５０は、仕切部材５２と弁板６５の接触領域に流体溜まり用凹部７０を形成し、仕切部材５２への弁板６５の貼り付きを防止する。７１は流体を凹部７０に導くための油溝である。これにより、中立状態からの操舵開始時、左又は右への操舵切返し時に、運転者が感じる操舵負荷をなくすことができる。
【００２９】
しかるに、ダンパーバルブ５０の第２弁装置５４は、図４、図５に示す如く、仕切部材５２に設けた貫通流路５６の丸孔状の一端側開口部５６Ａのうちの一部を、小開口で常開せしめられる半月状絞り流路８１とし、開口部５６Ａのうちの絞り流路８１を除く部分を弁板６５により前述の如くに開閉する。
【００３０】
本実施形態では、貫通流路５６を一端側開口部５６Ａから他端側開口部５６Ｂに渡ってストレートをなす丸孔状とし（図５（Ｂ））、開口部５６Ａの丸孔の位置及び孔径と、弁板６５の外径の相関により、弁板６５の外縁が開口部５６Ａの丸孔を横切る位置を任意に設定し、開口部５６Ａの一部に小開口の半月状絞り流路８１を形成可能とする。本実施形態では、絞り流路８１が貫通流路５６の一端側開口部５６Ａから他端側開口部５６Ｂに渡るように設けられ、例えば予め用意した外径の異なる複数種類の弁板６５の中から選択した任意外径の弁板６５を仕切部材５２の弁シート５２Ａに組付けることにより、絞り流路８１の開口面積を任意に設定可能とする。
【００３１】
ダンパーバルブ５０は、第１ダンパーバルブ５０Ａの絞り流路８１によりコントロールバルブ２０の第１ポート３１とパワーシリンダ１３の第１室１５Ａとの間での双方向流れを許容可能とするとともに、第２ダンパーバルブ５０Ｂの絞り流路８１によりコントロールバルブ２０の第２ポート３２とパワーシリンダ１３の第２室１５Ｂとの間での双方向流れを許容可能とする。これにより、パワーシリンダ１３の第１室１５Ａと第２室１５Ｂが常に絞り流路８１を介してコントロールバルブ２０に連通でき、左又は右の操舵時に、ポンプ２６の側に接続された第１室１５Ａ又は第２室１５Ｂの一方の拡大する油室に対し、第１弁装置５３が速やかにかつ充分に開口したか否かに関係なく、絞り流路８１を介して流体を供給し、第１弁装置５３からの流体供給不足を補い、この拡大する油室のバキューム現象を防止して操舵特性の安定を図る。
【００３２】
そして、本実施形態によれば以下の作用がある。
▲１▼仕切部材５２に設けた貫通流路５６の一端側開口部５６Ａのうちの一部を絞り流路８１とするものであり、ダンパーバルブ５０の流路構成を簡素にしながら絞り流路８１を設けることができる。
【００３３】
▲２▼貫通流路５６の開口部５６Ａの形状と、弁板６５の形状を変更することにより、絞り流路８１の流路面積を変更でき、絞り流路８１の絞り特性を容易に変更できる。
【００３４】
▲３▼絞り流路８１が貫通流路５６の開口部５６Ａの一部に設けられるものであり、絞り流路８１に異物が引っかかっても、弁板６５の変位により貫通流路５６が大きく開くとき、異物を絞り流路８１の側から大きく開いた貫通流路５６の側に容易に流下させることができ、異物が引っかかることによる絞り流路８１の機能停止を招かない。
【００３５】
（第２実施形態）（図６）
図６の第２実施形態が図５の第１実施形態と異なる点は、ダンパーバルブ５０の仕切部材５２に三角孔状貫通流路５６を設け、貫通流路５６の三角孔状の開口部５６Ａのうちの１つの角部をＶ溝状絞り流路８２とし、開口部５６Ａのうちの絞り流路８２を除く部分を弁板６５により開閉可能としたことにある。
【００３６】
本実施形態では、貫通流路５６を一端側開口部５６Ａから他端側開口部５６Ｂに渡ってストレートをなす三角孔状とし（図６（Ｂ））、開口部５６Ａの三角孔の位置及びサイズと、弁板６５の外径の相関により、弁板６５の外縁が開口部５６Ａの三角孔を横切る位置を任意に設定し、開口部５６Ａの一部に小開口のＶ溝状絞り流路８２を形成可能とする。本実施形態では、絞り流路８２が貫通流路５６の一端側開口部５６Ａから他端側開口部５６Ｂに渡るように設けられ、例えば予め用意した外径の異なる複数種類の弁板６５の中から選択した任意外径の弁板６５を仕切部材５２の弁シート５２Ａに組付けることにより、絞り流路８２の開口面積を任意に設定可能とする。
【００３７】
本実施形態においても、第１実施形態におけると同様の作用がある。
（参考例）（図７）
図７の参考例が図５の第１実施形態と異なる点は、ダンパーバルブ５０の仕切部材５２に設けた丸孔状貫通流路５６の一端側開口部５６Ａの外縁の一部に切欠溝８３Ａを形成し、この切欠溝８３Ａにより小開口で常開せしめられる切欠溝状絞り流路８３を形成し（図７（Ｂ））、開口部５６Ａのうちの絞り流路８３を除く部分を弁板６５により開閉可能としたことにある。
【００３８】
本参考例では、開口部５６Ａに設けた切欠溝８３Ａの位置及びサイズと、弁板６５の外径の相関により、弁板６５の外縁が開口部５６Ａの切欠溝８３Ａを横切る位置を任意に設定し、開口部５６Ａの一部に小開口の切欠溝状絞り流路８３を形成可能とする。本参考例では、例えば予め用意した外径の異なる複数種類の弁板６５の中から選択した任意外径の弁板６５を仕切部材５２の弁シート５２Ａに組付けることにより、絞り流路８３の開口面積を任意に設定可能とする。
【００３９】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、パワーステアリング装置のダンパーバルブにパワーシリンダの第１室と第２室を常にコントロールバルブに連通可能にする絞り流路を設けるに際し、ダンパーバルブの流路構成を簡素にし、絞り流路の絞り特性を容易に変更可能とし、絞り流路に異物が引っかかることによる機能停止を生じないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は油圧パワーステアリング装置を示す正面図である。
【図２】  図２は図１の要部断面図である。
【図３】  図３は油圧回路を示す回路図である。
【図４】  図４はダンパーバルブを示す断面図である。
【図５】  図５は第１実施形態の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】  図６は第２実施形態の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】  図７は参考例の弁板と仕切部材を示し、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿う断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１０  油圧パワーステアリング装置
１３  パワーシリンダ
１５Ａ  第１室
１５Ｂ  第２室
２０  コントロールバルブ
２６Ａ  ポンプ側供給流路
２７Ａ  タンク側戻り流路
５０、５０Ａ、５０Ｂ  ダンパーバルブ
５１  ハウジング
５２  仕切部材
５３  第１弁装置
５４  第２弁装置
５６  貫通流路
５６Ａ、５６Ｂ  開口部
６５  弁板
８１、８２、８３  絞り流路
【図１】
0003923337.tif 000002
【図２】
0003923337.tif 000003
【図３】
0003923337.tif 000004
【図４】
0003923337.tif 000005
【図５】
0003923337.tif 000006
【図６】
0003923337.tif 000007
【図７】
0003923337.tif 000008