(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の接続端付近を径方向に膨出させてビードを形成し、前記管体の接続端側を接続孔に導入した状態で、前記接続孔にねじ込まれたスリーブナットと当該接続孔の内部に設けられた段部との間で前記ビードを挟み込むとともに、前記管体の外周に沿って設けられた環状シールによって、前記接続孔と管体との間の隙間を密封する管継手において、
前記管体の接続端付近の内部に管路に沿って移動自在に挿入されたボールと、
前記管体の接続端又はその近傍を内方に進出させて形成され、前記ボールが管体の接続端から抜脱するのを阻止する第１ストッパと、
前記管体の接続端付近の内周面で構成され、前記第１ストッパから離反したボールと部分的に接触して当該ボールが前記第１ストッパから所定量以上離反するのを規制する第２ストッパと、
前記ボールが第１ストッパ側へ移動した状態で、前記管体の接続端側と第２ストッパ側との間を連通させる第１連通路と、
前記第２ストッパとボールとが部分的に接触した状態で、両者の非接触部分を通して管体の接続端側から管体内奥側への流体の流通を許容する第２連通路と、
前記ボールが第１ストッパと第２ストッパとの中間部に位置した状態で、前記第１連通路と第２連通路との間を通る流体の流量を絞る絞り通路と
を備えることを特徴とする管継手。
【請求項２】
油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油によって操舵補助力を出力する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間に介在し、操舵に応じて前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排をコントロールする油圧コントロールバルブとを備える動力舵取装置において、
前記油圧コントロールバルブの出力ポートと油圧アクチュエータとの間の油圧回路の所定部に、請求項１記載の管継手を設けていることを特徴とする動力舵取装置。
【請求項３】
前記管継手を油圧コントロールバルブの出力ポート及び油圧アクチュエータの入力ポートの何れかに設けている請求項２記載の動力舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、管継手及びそれを用いた車両用の動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用の舵取装置として、油圧によって操舵力を補助する動力舵取装置が多用されている。この動力舵取装置は、油圧ポンプから吐出される作動油を、油圧シリンダや油圧モータ等の油圧アクチュエータに供給することにより、操舵補助力を出力するものであり、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間には、操舵方向及び操舵抵抗に応じて油圧アクチュエータへの作動油の供給を制御する油圧コントロールバルブを介在している。
【０００３】
この種の動力舵取装置においては、操舵系の部品精度等に起因して走行中に駆動輪が過剰に振動し、この振動が例えば油圧シリンダのシリンダロッドを介してステアリングホイールに伝達されるいわゆるシミー現象が生じることがある。そこで、油圧コントロールバルブと油圧シリンダとを接続する油圧回路に、前記シミー現象が生じるのを防止するためのダンパーバルブを設けることが行われている。
【０００４】
前記ダンパーバルブは、図８に示すように、油圧コントロールバルブ１０１と油圧シリンダ１０２の左右の油室１０２ａ，１０２ｂとを個別に接続する油圧回路１０３，１０４に介在してあり、油圧コントロールバルブ１０１から油圧シリンダ１０２側への作動油の流れを許容するチェック弁１０５と、油圧シリンダ１０２から油圧コントロールバルブ１０１側への作動油の流れを、所定の抵抗を有して許容する絞りチェック弁１０６とを備えている。このダンパーバルブ１００によれば、駆動輪の振動によって油圧シリンダのシリンダロッド１０２ｃが左右に急激に移動しようとすると、その移動量に応じた微量な作動油が前記チェック弁１０５及び絞りチェック弁１０６を通過するのが阻止されることによって、シミー現象を生じるのが防止される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のダンパーバルブ１００は、チェック弁１０５と絞りチェック弁１０６とを備えるものであるので、部品点数が多く構造が複雑となって、製造コストが高く付くという問題があった。また、前記ダンパーバルブ１００を油圧回路１０３，１０４に組み込むためには、別途管継手が必要となるので、より一層部品点数が多くなって、製造コストが高く付くという問題があった。
この発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、構造が簡素で製造コストの安いダンパーバルブ機能を有する管継手及びそれを用いた動力舵取り装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明の管継手は、管体の接続端付近を径方向に膨出させてビードを形成し、前記管体の接続端側を接続孔に導入した状態で、前記接続孔にねじ込まれたスリーブナットと当該接続孔の内部に設けられた段部との間で前記ビードを挟み込むとともに、前記管体の外周に沿って設けられた環状シールによって、前記接続孔と管体との間の隙間を密封する管継手において、前記管体の接続端付近の内部に管路に沿って移動自在に挿入されたボールと、前記管体の接続端又はその近傍を内方に進出させて形成され、前記ボールが管体の接続端から抜脱するのを阻止する第１ストッパと、前記管体の接続端付近の内周面で構成され、前記第１ストッパから離反したボールと部分的に接触して当該ボールが前記第１ストッパから所定量以上離反するのを規制する第２ストッパと、前記ボールが第１ストッパ側へ移動した状態で、前記管体の接続端側と第２ストッパ側との間を連通させる第１連通路と、前記第２ストッパとボールとが部分的に接触した状態で、両者の非接触部分を通して管体の接続端側から管体内奥側への流体の流通を許容する第２連通路と、前記ボールが第１ストッパと第２ストッパとの中間部に位置した状態で、前記第１連通路と第２連通路との間を通る流体の流量を絞る絞り通路とを備えることを特徴としている（請求項１）。
【０００７】
またこの発明の動力舵取装置は、油圧ポンプと、この油圧ポンプから供給される作動油によって操舵補助力を出力する油圧アクチュエータと、前記油圧ポンプと油圧アクチュエータとの間に介在し、操舵に応じて前記油圧アクチュエータに対する作動油の給排をコントロールする油圧コントロールバルブとを備える動力舵取装置において、前記油圧コントロールバルブの出力ポートと油圧アクチュエータとの間の油圧回路の所定部に、請求項１記載の管継手を設けていることを特徴としている（請求項２）。
【０００８】
前記の構成の管継手によれば、流体が管体の内部を接続端に向かって流れる場合には、前記ボールが流体によって第１ストッパまで押圧移動されて、前記第１連通路を通して流体の流通が許容される。
また、流体が管体の内部を前記と逆方向に向かって流れる場合には、前記ボールが流体によって第２ストッパまで押圧移動されて当該第２ストッパによって部分的に受け止められ、前記第２連通路を通して前記逆方向への流体の流通が許容される。
さらに、流体が管体の内部を接続端及びその逆方向に向かって短いサイクルで急激且つ交互に流れようとすると、前記ボールが第１ストッパと第２ストッパとの間の中間部に保持され、前記絞り通路によって流体の流量が絞られてその流通が制約される。したがって、前記管継手は、継手本来の機能に加えてダンパーバルブとしての機能を発揮することができる。しかも、このダンパーバルブとしての機能は、管体とボールとを用いて発揮させているので、その部品点数を極めて少なくすることができる。
【０００９】
前記動力舵取装置は、前記管継手を油圧コントロールバルブの出力ポート及び油圧アクチュエータの入力ポートの何れかに設けているのが好ましく（請求項３）、この場合には、前記接続孔を油圧コントロールバルブの出力ポート又は油圧アクチュエータの入力ポートで構成することができるので、管継手の部品点数をさらに少なくすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の動力舵取装置の一実施形態を示す概略図である。この動力舵取装置Ａは、図示しない操舵ハンドルに連結される入力軸Ｓと、この入力軸Ｓの回転に伴って回転するピニオン１と、このピニオン１に噛み合うラック軸２と、このラック軸２を覆うハウジング５と、このハウジング５の内部に設けられた油圧アクチュエータとしての油圧シリンダ６と、この油圧シリンダ６に作動油を供給する油圧ポンプ７と、前記操舵ハンドルに連動して油圧シリンダ６に対する作動油の給排を制御する油圧コントロールバルブ８とによって主要部が構成されている。
【００１１】
前記ラック軸２の両端部は、ハウジング５の両端開口部５ａ，５ｂから突出しており、その突出端には、ボールジョイント１０，１１が一体化されている。各ボールジョイント１０，１１には、タイロッド１２，１３が取り付けられており、このタイロッド１２，１３を介して前記ラック軸２の両端部が操舵輪に連結されている。したがって、前記操舵ハンドルの回転操作により、入力軸Ｓを介してピニオン１を回転させ、ラック軸２を軸方向（車幅方向）へ移動させて、車両の操舵を行うことができる。
【００１２】
前記油圧シリンダ６は、ハウジング５によって構成されたシリンダチューブ６ａと、ラック軸２で構成されたピストンロッド６ｂと、ラック軸２に一体化されたピストン６ｃとからなり、このピストン６ｃを挟んだ両側空間が、第１油室６ｄ及び第２油室６ｅとして構成されている。
【００１３】
油圧コントロールバルブ８は、ロータリーバルブによって構成されており、そのバルブハウジング８ａには、入力ポート８ｂ、リターンポート８ｃ、第１出力ポート８ｄ及び第２出力ポート８ｅがそれぞれ突出形成されている。前記入力ポート８ｂは、第１油圧配管Ｐ１を介して前記油圧ポンプ７の出力ポート７ａに接続されており、リターンポート８ｃは、第２油圧配管Ｐ２を介してリザーブタンクＴに接続されている。また、第１出力ポート８ｄは、管体としての第３油圧配管Ｐ３を介して油圧シリンダ６の第１油室６ｄに接続されており、第２出力ポート８ｅは、管体としての第４油圧配管Ｐ４を介して油圧シリンダ６の第２油室６ｅに接続されている。この油圧コントロールバルブ８は、操舵方向と操舵抵抗に応じて、各油室６ｄ，６ｅの何れか一方に操舵力補助用の作動油を供給すると同時に、他方の油室から作動油をリザーブタンクＴに還流させる。
【００１４】
前記第３油圧配管Ｐ３及び第４油圧配管Ｐ４は、それぞれ金属管４によって構成されており、この発明の管継手２０を介して油圧シリンダ６の第１油室６ｄ及び第２油室６ｅにそれぞれ接続されている。
図２も参照して、前記管継手２０は継手ハウジング２１の接続孔Ｈに、前記金属管４の接続端４１側を導入し、この金属管４の接続端４１付近に遊嵌されたスリーブナット２５によって、当該金属管４に形成されたビード４２を締め付けているものであり、前記金属管４の接続端４１付近の内部には、シミー現象を防止するためのダンパーバルブＶが構成されている。
【００１５】
前記継手ハウジング２１は、油圧シリンダ６の第１油室６ｄに連通する第１入力ポート６ｆ及び第２油室６ｅに連通する第２入力ポート６ｇによってそれぞれ構成されている。
前記接続孔Ｈの導入口側には、前記スリーブナット２５をねじ込むための雌ねじ２１ｃが形成され、この雌ねじ２１ｃの内奥部には、当該雌ねじ２１ｃの内径よりも小さい段部２１ｄが形成されている。また、金属管４の接続端４１付近に形成された前記ビード４２は、当該金属管４の接続端４１付近を径方向に全周に亘って膨出させることにより形成されている。このビード４２は前記接続孔Ｈの段部２１ｄとスリーブナット２５の先端部との間で挟み込まれて締め付けられている。さらに、前記ビード４２に隣接する位置には、環状シールとしてのＯリング２２が巻回されており、このＯリング２２によって前記接続孔Ｈと金属管４の接続端４１付近との隙間が密封されている。
【００１６】
前記金属管４のビード４２から接続端４１にかけての管端部４ａには、ボール９が管路に沿って移動自在に挿入されている。また、前記管端部４ａの内部には、ビード４２側へ移動するボール９を受け止めて後述する第１ストッパ４４から当該ボール９が所定量以上離反するのを規制する第２ストッパ４３が形成されている。この第２ストッパ４３は、管端部４ａを周方向に沿って一定間隔毎に径方向内方へ膨出させることにより形成されており、前記ボール９と部分的に接触することにより、当該ボール９を受け止めた状態で、その非接触部分Ｘにおいて作動油の流通を許容している（図３参照）。
【００１７】
前記金属管４の接続端４１には、これを内方に屈折させることにより、前記ボール９が接続端４１から飛び出すのを規制するための前記第１ストッパ４４が形成されており、この第１ストッパ４４から前記第２ストッパ４３に向かって、当該第１ストッパ４４にボール９が接触した状態で前記金属管４の接続端４１側と第２ストッパ４３側とを連通させる第１連通路４５が形成されている。この第１連通路４５は、図の場合前記管端部４ａの外周の相対向する２箇所を、接続端４１側から第２ストッパ４３に向けて切り欠くことにより形成されている（図４参照）。
【００１８】
また、前記管端部４ａには、第２ストッパ４３とボール９とが部分的に接触した状態で、接続端４１側からビード４２側への流体の流通を許容する第２連通路４６が形成されている。この第２連通路４６は、第２ストッパ４３とボール９との非接触部分Ｘを含んでおり、これに連続させて金属管４の全周又は一部を径方向外方へ膨出させることにより形成されている。
【００１９】
さらに、前記管端部４ａの第１ストッパ４４と第２ストッパ４３との間の内周部分と、ボール９との間には、僅かな隙間が形成されており、この隙間が第１連通路４５と第２連通路４６の間において作動油を流量を絞りながら流通させる絞り通路４７として構成されている。この絞り通路４７を通る作動油の流量は、前記第１連通路４５及び第２連通路４６を通る作動油の流量に対して十分に少なくなるように設定されている。以上により、金属管４とボール９とによってダンパーバルブＶが構成されることになる。
【００２０】
前記管継手２０によれば、一方向への操舵に伴って作動油が例えば油圧コントロールバルブ８の第２出力ポート８ｅから第４油圧配管Ｐ４を通して油圧シリンダ６の第２油室６ｅに向かって流れようとすると、油圧シリンダ６の第２入力ポート６ｇにおいて、管端部４ａに挿入されたボール９が、作動油によって押圧されて第１ストッパ４４に突き当たり、この状態で前記第１連通路４５を通して作動油が油圧シリンダ６の第２油室６ｅに供給される。これにより、ラック軸２が図２において左方向に移動して、操舵補助力が出力される。
【００２１】
また、前記ラック軸２が移動すると同時に、第１油室６ｄの作動油が第３油圧配管Ｐ３及び油圧コントロールバルブ８を通してリザーブタンクＴに還流されるが、この際、第１入力ポート６ｆにおいては、前記のボール９が作動油によって押圧されて第２ストッパ４３に突き当たるまで移動する。このため、前記第１油室６ｄから管端部４ａに導入された作動油を、第２連通路４６を通して油圧コントロールバルブ８へ支障なく戻すことができる。
【００２２】
さらに、操舵輪が過剰に振動することに起因してラック軸２が左右に激しく振動しようとすると、作動油が各油室６ｄ，６ｅと各油圧配管Ｐ３，Ｐ４との間を急激且つ短いサイクルで往復移動しようとする。このため、各入力ポート６ｆ，６ｇにおいて、ボール９が前記往復移動しようとする作動油によって第１ストッパ４４と第２ストッパ４３との間の中間位置に保持されて、前記絞り通路４７によって作動油の流通が制約される。この結果、ラック軸２の左右の振動が減衰されて、シミー現象が生じるのが防止される。
【００２３】
このように前記管継手２０は、金属管４とボール９とによってダンパーバルブＶを構成しているので、その部品点数が少なく、その分、構造を簡素にすることができる。また、前記接続孔Ｈと金属管４との間の隙間をＯリング２２によって密封するものであるので、管継手２０を高精度に加工することなく接続孔Ｈの密封性を確保することができる。このため、管継手２０の製造が容易で、その製造コストを安くすることができる。しかも、前記金属管４の接続端４１側を接続孔Ｈに挿入し、前記金属管４に遊嵌されたスリーブナット２５を、接続孔Ｈの雌ねじ２１ｃにねじ込んで当該接続孔Ｈの内部の段部２１ｄとの間で、金属管４のビード４２を挟み込むだけで、管継手２０を接続孔Ｈに組み付けることができるので、その組み付けを容易且つ能率よく行うことができる。
さらに、管継手２０を油圧シリンダ６の各入力ポート６ｆ，６ｇに設けて、当該各入力ポート６ｆ，６ｇで継手ハウジング２１及び接続孔Ｈを構成しているので、別途継手ハウジング２１を構成する場合よりも管継手２０の部品点数をさらに少なくすることができ、その製造コストをさらに安くすることができる。
【００２４】
なお、前記第２連通路４６としては、図５に示すように、管端部４ａの内周側を所定深さ切除することによって形成してもよい。また、図６に示すように、管端部４ａの内部の途中までスリーブ４８を圧入し、このスリーブ４８の端部と第２ストッパ４３との間に隙間を形成することによって第２連通路４６を形成してもよく、この場合には、前記スリーブ４８とボール９との間で前記絞り通路４７が構成されることになる。
さらに、ボール９の抜脱を阻止する第１ストッパ４４については、図７に示すように、管端部４ａの接続端４１近傍を、周面に沿って一定間毎に内方に陥没させることにより形成してもよい。
【００２５】
また、前記の実施の形態においては、管継手２０を油圧シリンダ６の各入力ポート６ｆ，６ｇに設けているが、これを油圧コントロールバルブ８の各出力ポート８ｄ，８ｅに設けてもよく、この場合には前記継手ハウジング２１及び接続孔Ｈを前記出力ポート８ｄ，８ｅで構成することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、管継手が継手本来の機能に加えてダンパーバルブとしての機能を有し、しかも、このダンパーバルブとしての機能は、管体とボールとを用いて発揮させているので、その部品点数を極めて少なくすることができる。このため、構造が簡素で製造コストを安くすることができる。
【００２７】
特に前記管継手を油圧コントロールバルブの出力ポート及び油圧アクチュエータの入力ポートの何れかに設けている場合には、接続孔を前記各ポートで構成することができるので、管継手の部品点数をさらに少なくすることができ、その製造コストをさらに安くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の動力舵取装置の一つの実施の形態を示す概略図である。
【図２】管継手部分を示す拡大断面図である。
【図３】図２のIII−III線における拡大断面図である。
【図４】金属管の接続端付近を示す斜視図である。
【図５】管継手の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図６】管継手のさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図７】管継手のさらに他の実施の形態を示す要部断面図である。
【図８】従来の動力舵取装置を示す概略図である。
【符号の説明】
１      ピニオン
２      ラック軸
４      金属管（管体）
４１    接続端
４２    ビード
４３    第２ストッパ
４４    第１ストッパ
４５    第１連通路
４６    第２連通路
４７    絞り通路
５      ハウジング
６      油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）
６ｆ    第１入力ポート
６ｇ    第２入力ポート
７      油圧ポンプ
８      油圧コントロールバルブ
８ｄ    第１出力ポート
８ｅ    第２出力ポート
２０    管継手
２１    継手ハウジング
２１ｄ  段部
２２    Ｏリング（環状シール）
２５    スリーブナット
９      ボール
Ａ      動力舵取装置
Ｓ      入力軸
Ｖ      ダンパーバルブ
Ｐ３    第３油圧配管
Ｐ４    第４油圧配管
Ｈ      接続孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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