JP3622067B2

JP3622067B2 - Power steering device

Info

Publication number: JP3622067B2
Application number: JP11311197A
Authority: JP
Inventors: 雅彦広瀬
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH10297512A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、舵取機構中に配したパワーシリンダ等の操舵補助装置を動作させるようにした動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
油圧式の動力舵取装置は、舵輪に連なる入力軸と、舵取機構に連なる出力軸と、これら入力軸及び出力軸を同軸上に連結し、舵輪に加わる操舵トルクの作用により捩れが可能なトーションバーとを備え、該トーションバーの捩れに応じた入力軸及び出力軸の相対角変位によりパワーシリンダを動作させ、舵輪に加えられる操舵トルクを軽減するように構成されている。
【０００３】
このようにトーションバーを用いた動力舵取装置の操舵トルクは、捩れ角に対しばね定数が直線的に漸増するトーションバーの捩れ特性により一義的に決定される。このため、ばね定数の大きいトーションバーを用いて、該トーションバーの捩れ特性を剛に設定した場合は、舵輪の中立剛性感を向上でき、高速での走行中に直進安定性が得られるのであるが、その反面、車庫入れ、幅寄せ等において行われる据え切り操舵トルクが重くなるという不都合があり、また、ばね定数の小さいトーションバーを用いて、該トーションバーの捩れ特性を軟に設定した場合は、据え切り操舵トルクを軽くできるのであるが、その反面、中立剛性感が低下し、高速での走行中に直進安定性が損なわれるという不都合がある。
【０００４】
このような不都合を、電子制御装置を用いて解消し、中立剛性感を向上できて、しかも据え切り操舵トルクを軽くすることができようにした動力舵取装置も知られているが、この動力舵取装置は、電子制御装置を用いるため、構造が複雑であり、さらに電子部品を使用するため、コスト高になるという不都合があった。
【０００５】
また、トーションバーを用いた油圧式の動力舵取装置において、前記入力軸及び出力軸に、径方向外向きに突出するピンを、軸長方向に対向状に取付け、さらにこれらピンを周方向から挾圧する略Ｃ字形のばね体を前記出力軸に嵌合し、該ばね体によりセンタリングトルクを与えて、中立剛性感を向上することができるようにしたものが実開昭６２−１３７７７０号公報に開示されている。
【０００６】
また、油圧式の動力舵取装置において、トーションバーを用いる代わりに、前記入力軸に、径方向外向きに突出するピンを設け、出力軸に、前記係合突起と軸長方向に対向する略Ｕ字形のばね保持部を設け、該ばね保持部に、前記係合突起を周方向から挾圧する略Ｕ字形のばね体を嵌合保持し、該ばね体により常時センタリングトルクを与えて、舵輪の中立剛性感を向上することができるようにしたものが実開昭５７−６７８６９号公報に開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如くばね体によりセンタリングトルクを与えて、中立剛性感を向上することができるようにした実開昭６２−１３７７７０号公報、実開昭５７−６７８６９号公報に開示された油圧式の動力舵取装置は、Ｃ字形のばね体により挾圧されるピンが入力軸及び出力軸にそれぞれ固定状に設けられているか、又は、略Ｕ字形のばねにより挾圧されるピン及び略Ｕ字形のばねを保持するばね保持部が入力軸及び出力軸にそれぞれ固定状に設けられているため、入力軸及び出力軸に設けられる油圧制御弁の中立点を設定する場合、前記ピン及びばね保持部が装着されている状態で入力軸及び出力軸の相対角を調整して油圧制御弁の中立点が設定され、この中立点が設定された後、前記ばね体が装着されることになる。
【０００８】
従って、加工誤差により前記各ピンの周方向位置、又は、ピンとばね保持部との周方向位置にずれが生じている場合、入力軸及び出力軸の相対角を調整して油圧制御弁の中立点を設定したとしても、この中立点の設定後、前記ばね体を装着し、該ばね体により前記ピンを挾圧したとき、該ピンに作用する前記ばね体の力により各ピンの位置ずれ相当分だけ、又は、ピンとばね保持部との位置ずれ相当分だけ入力軸及び出力軸が相対回転し、前記油圧制御弁の中立点が狂うことになるという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、入力軸及び出力軸に設ける係合突起又はばね保持部を、入力軸及び出力軸の一方に軸長方向から嵌合可能な環体に設けて、油圧制御弁の中立点を設定した後、前記環体を装着可能とすることにより、油圧制御弁を組立てるとき、油圧制御弁の中立点が狂うのを有効に防止することができる動力舵取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】
第１発明に係る動力舵取装置は、舵輪に連なる入力軸と、舵取機構に連なる出力軸と、これら入力軸及び出力軸を同軸上に連結し、舵輪に加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバーとを備え、該トーションバーの捩れに応じた入力軸及び出力軸の相対角変位により操舵補助装置を動作させるようにした動力舵取装置において、前記入力軸及び出力軸の一方は、径方向に突出する係合突起を備え、前記入力軸及び出力軸の他方には、前記係合突起と軸長方向に対向するばね保持部、及び前記他方にその軸長方向から嵌合可能な嵌合孔部を有する環体が嵌合され、さらに前記ばね保持部に、前記係合突起を前記他方の周方向から挾むばね体が保持されていることを特徴とする。
【００１１】
また、第２発明に係る動力舵取装置は、舵輪に連なる入力軸と、舵取機構に連なる出力軸と、これら入力軸及び出力軸を同軸上に連結し、舵輪に加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバーとを備え、該トーションバーの捩れに応じた入力軸及び出力軸の相対角変位により操舵補助装置を動作させるようにした動力舵取装置において、前記入力軸及び出力軸の一方には、径方向に突出する係合突起、及び前記一方にその軸長方向から嵌合可能な嵌合孔部を有する環体が嵌合され、前記入力軸及び出力軸の他方は、前記係合突起と軸長方向に対向するばね保持部を備え、該ばね保持部に、前記係合突起を前記他方の周方向から挾むばね体が保持されていることを特徴とする。
【００１２】
第１及び第２発明にあっては、トーションバーのトルクとばね体によるセンタリングトルクとが合力されたトルク特性となるため、中立状態から入力軸及び出力軸の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクにより前記ばね体が撓み始めるまでの間、ばね体によるセンタリングトルクによりトーションバーの捩れが拘束され、ばね体によるセンタリングトルクに抗して操舵することになるから、中立剛性感を向上することができる。また、操舵トルクが前記ばね体によるセンタリングトルクよりも大きくなった場合、トーションバーの捩れ量が増大し、入力軸と出力軸との相対角変位量が大きくなるため、操舵補助装置による油圧力を大きくすることができ、据え切り操舵トルクを軽くできる。また、入力軸及び出力軸に設けられる油圧制御弁の中立点を設定した後で、環体を入力軸及び出力軸の一方に軸長方向から嵌合することにより、ばね体が挾む係合突起及びばね体を保持するばね保持部の一方を装着することができるから、油圧制御弁を組立てるとき、該油圧制御弁の中立点が狂うのを簡易に防止することができる。
【００１３】
また、第３発明に係る動力舵取装置は、舵輪に連なる入力軸と、舵取機構に連なる出力軸と、これら入力軸及び出力軸の一方から径方向に突出する係合突起と、他方に保持され前記係合突起を周方向から挾むばね体とを備え、該ばね体の撓みに応じた入力軸及び出力軸の相対角変位により操舵補助装置を動作させるようにした動力舵取装置において、前記入力軸又は出力軸には、前記ばね体を保持するばね保持部又は係合突起と、入力軸又は出力軸にその軸長方向から嵌合可能な嵌合孔部とを有する環体が嵌合されていることを特徴とする。
【００１４】
この第３発明にあっては、中立状態から入力軸及び出力軸の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクにより前記ばね体が撓み始めるまでの間、入力軸及び出力軸の相対角変位が拘束され、ばね体によるトルクに抗して操舵することになるから、中立剛性感を向上することができる。また、操舵トルクにより前記ばね体が撓む場合、入力軸及び出力軸の相対角変位量が大きくなるため、操舵補助装置による油圧力を大きくすることができ、据え切り操舵トルクを軽くできる。また、入力軸及び出力軸に設けられる油圧制御弁の中立点を設定した後で、環体を入力軸及び出力軸の一方に軸長方向から嵌合することにより、ばね体が挾む係合突起及びばね体を保持するばね保持部の一方を装着することができるから、油圧制御弁を組立てるとき、該油圧制御弁の中立点が狂うのを簡易に防止することができる。
【００１５】
また、第４発明に係る動力舵取装置は、前記環体は、前記ばね保持部及び該ばね保持部に保持されるばね体を周方向から挟む略Ｃ字形のばね体を備えていることを特徴とする。
この第４発明にあっては、係合突起を挟むばね体のトルクと該ばね体を挟む略Ｃ字形のばね体のトルクとが合力されたトルク特性となり、これらばね体のトルクにより入力軸と出力軸との相対角変位を拘束することができるから、中立剛性感をより一層向上することができて、しかも、据え切り操舵トルクを軽くできるのであり、また、操舵トルクが係合突起を挟むばね体のトルクよりも大きくなった場合、Ｃ字形ばね体のトルクに抗して操舵することになるから、入力軸及び出力軸の相対角変位量に対する前記ばね体の撓み角を小さくでき、ばね体の耐久性を向上できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は動力舵取装置の油圧制御弁部分の縦断面図、図２は入力軸及び出力軸部分の拡大断面図、図３は図２のＸ−Ｘ線断面図、図４はトーションバー及びばね体のトルク特性図、図５はバルブボディ及びバルブスプール部分の断面図、図６は動力舵取装置の模式図である。
【００１７】
動力舵取装置は、図６に示すように、舵取りのための舵輪１に連なる中空の入力軸２と、車体の前部に左右方向に延設されたラック軸１１の中途部に噛合するピニオン１２を有し、舵取機構に連なる出力軸３と、これら入力軸２及び出力軸３を同軸的に連結するトーションバー４と、入力軸２及び出力軸３に設ける油圧制御弁５と、前記ラック軸１１の中途に構成された操舵補助用のパワーシリンダＳと、油圧源となる油圧ポンプＰと、排油先となる油タンクＴとを備えてなり、舵輪１の操作に応じた油圧制御弁５の後述する動作により、油圧ポンプＰの発生油圧をパワーシリンダＳに送給する一方、該パワーシリンダＳからの戻り油を油タンクＴに排出する作動油の循環を生ぜしめ、前記送給油圧によりパワーシリンダＳが発生する油圧力（操舵補助力）をラック軸１１に加え、該ラック軸１１の摺動を補助する構成となっている。
【００１８】
入力軸２及び出力軸３は、筒形のバルブハウジング５０内に同軸回りでの回動が自在に支承されている。出力軸３の一端部には、嵌合凹部３１が設けられ、該嵌合凹部３１に入力軸２の一端部が回転自由に嵌合支持され、さらにトーションバー４の一端部がスプライン嵌合されている。また、入力軸２の他端部には、トーションバー４の他端部がノックピン６により連結されている。
【００１９】
油圧制御弁５は、バルブボディ５０内に回転自在に嵌合支持され、出力軸３と共回りする筒形のバルブボディ５１と、該バルブボディ５１の内側に相対回転自在挿入され、前記入力軸２の中途部外周に一体形成されたバルブスプール５２とを備えている。
【００２０】
出力軸３及びバルブボディ５１は、バルブボディ５１の一端から他端に向かって凹入する係合凹部５３と、出力軸３の一端部から径方向外方に向けて突設された回転拘束ピン３２との係合により、共回り可能に構成されている。
【００２１】
バルブボディ５１の内周面とバルブスプール５２の外周面とには、図５に示すように、軸長方向に延びる各複数の油溝５１ａ，５２ａが周方向に略等配をなして並設されており、これらは、嵌合周上にて周方向に千鳥配置されて、相隣する油溝５１ａ，５２ａ間に前記相対角変位に応じて絞り面積を変える複数の絞り部を形成している。
【００２２】
給油源となる油圧ポンプＰは、バルブハウジング５０を内外に貫通するポンプポート５０ａとバルブボディ５１を貫通する給油孔５１ｂとを経て前記油溝５１ａ，５２ａのいずれか（給油溝）に連通させてあり、該油溝５１ａ，５２ａの両側に相隣する油溝（分配溝）は、バルブボディ５１を貫通する各別の送油孔５１ｃ，５１ｄ、及びバルブハウジング５０を内外に貫通する各別のシリンダポート５０ｂ，５０ｃを介して送油先となるパワーシリンダＳの両シリンダ室ＳＬ，ＳＲに夫々連通させてある。更に、これらの分配溝の他側に相隣する油溝（排油溝）は、入力軸２の中空部を経てバルブボディ５１の一側に形成された排油室５４に連通され、該排油室５４の該当位置にてバルブハウジング５０を内外に貫通するタンクポート５０ｄを経て排油先となる油タンクＴに連通させてある。
【００２３】
バルブボディ５１とバルブスプール５２との嵌合周上に並ぶ複数の絞り部は、トーションバー４に捩れが生じていない中立状態において互いに等しい絞り面積を有するように中立点に調整されており、この中立点で油圧ポンプＰからポンプポート５０ａを経て給油溝に供給される圧油は、両側に相隣する分配溝に均等に導入され、更にこれらの他側に相隣する排油溝に導入されて、入力軸２の中空部・排油室５４・タンクポート５０ｄを経て油タンクＴに排出される。このとき、前記分配溝に夫々連通されたシリンダ室ＳＬ，ＳＲ間に圧力差は生じず、パワーシリンダＳは何らの力も発生しない。
【００２４】
これに対し、舵輪１に舵取りのための回転トルク（操舵トルク）が加えられたときには、入力軸２と出力軸３との間、即ち、バルブスプール５２とバルブボディ５１との間に、トーションバー４の捩れを伴って前記操舵トルクの方向に相対角変位が生じ、両者の嵌合周上に並ぶ絞り部の絞り面積が変化する。このとき、前記給油溝に供給される圧油は、絞り面積を増した側の絞り部を経て一方の分配溝に主として導入されるようになり、該分配溝にシリンダポートを介して連通された一方のシリンダ室ＳＬ（又はＳＲ）と、他方の分配溝にシリンダポートを介して連通された他方のシリンダ室ＳＲ（又はＳＬ）との間に圧力差が生じ、パワーシリンダＳは、この圧力差に応じた油圧力を発生する。
【００２５】
このとき、他方のシリンダ室ＳＲ（又はＳＬ）から作動油が押し出され、対応するシリンダポートを経て他方の分配溝に還流し、該分配溝の一側にて絞り面積を増した絞り部を経て排油溝に導入されて、入力軸２の中空部・排油室５４・タンクポート５０ｄを経て油タンクＴに排出される。
【００２６】
しかして、図１〜図３に示す如く以上の如く構成された動力舵取装置の入力軸２に、径方向外向きに突出する係合突起７を設け、さらに出力軸３に、軸長方向から嵌合可能な嵌合孔８ａを有する環体８を嵌合固定し、該環体８に、前記係合突起７の両側面に係合する二つの板ばね部９１，９１を有する略Ｕ字形のばね体９を保持する。
【００２７】
入力軸２は、図３に示す如く出力軸３の嵌合凹部３１に嵌合支持される一端部に、径方向に向かうピン孔２１を設け、該ピン孔２１に、前記出力軸３の一端部外周面よりも外方に突出するピン７（係合突起）を嵌合固定する。尚、この係合突起７は、入力軸２に固定される環状部材と一体に形成し、環状部材を介して入力軸２に装着してもよい。
【００２８】
出力軸３は、入力軸２を嵌合支持する一端部に、その端縁から軸長方向に凹入し、前記係合突起７を受入れて入力軸２及び出力軸３の相対回転を所定角に亘って許容する凹入部３３と、外周嵌合部３４とを設け、該外周嵌合部３４に前記環体８を軸長方向から嵌合して固定する。また、出力軸３の外周嵌合部３４と回転拘束ピン３２との間には止め輪３０を着脱可能に嵌合して、環体８の嵌合位置を設定するようにしている。
【００２９】
環体８は、周方向一側の外面にばね保持部８１を設けて、前記ばね体９を嵌合保持する。ばね保持部８１は、環体８の一端縁から軸長方向に向かってほぼ平行に延びる二つの嵌合溝部８１ａ，８１ａと、これら嵌合溝部８１ａ，８１ａの終端を周方向に連通させる連通溝部８１ｂとを有する略Ｕ字形に形成されている。
【００３０】
ばね体９は、係合突起７の外径に見合う間隔を隔てて対向する二つの板ばね部９１，９１及びこれら板ばね部９１，９１の一端を連結する連結部９２により略Ｕ字形に形成され、その板ばね部９１，９１を前記ばね保持部８１の嵌合溝部８１ａ，８１ａに不用意に離脱しないように嵌合保持する。また、ばね体９は、前記ばね保持部８１の長さＨよりも長く形成して、該ばね保持部８１から食み出す部分を、前記係合突起７と係合する係合部とし、入力軸２及び出力軸３の相対角が変位するとき、各係合部が撓むようにしている。このため、入力軸２及び出力軸３の相対回転は、係合突起７及びばね体９を介して拘束でき、入力軸２及び出力軸３間にセンタリングトルクを作用させることができる。尚、環体８は、全周に亘って連続する構成とする他、周方向一側を切欠いた構成としてもよい。
【００３１】
前記ばね体９は、油圧制御弁５が中立状態のときの入力軸２及び出力軸３間にセンタリングトルクを与えるもので、図４に示す如くトーションバー４のトルクとばね体９によるセンタリングトルクとが合力されたトルク特性となり、中立状態のときの剛性が高く設定されている。従って、中立状態から入力軸２及び出力軸３の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクにより前記Ｕ字形ばね体９の板ばね部９１，９１が撓み始めるまでの間、ばね体９によるセンタリングトルクによりトーションバー４の捩れが拘束され、ばね体９によるセンタリングトルクに抗して操舵することになるから、中立剛性感を向上することができ、高速での走行中に直進安定性が得られるのである。また、操舵トルクが前記ばね体９によるセンタリングトルクよりも大きくなる場合、図４に示す如くトーションバー４の捩れが増大し、バルブボディ５１とバルブスプール５２との相対角変位量が大きくなるため、パワーシリンダＳによる油圧力を大きくすることができ、据え切り操舵トルクを軽くできるのである。
【００３２】
以上のように出力軸３に保持するばね体９は、出力軸３と別個に形成される環体８に保持して、該環体８を出力軸３の一端部に軸長方向から嵌合するようにしたから、油圧制御弁５を組立てる場合、入力軸２に係合突起７を嵌合固定し、出力軸３に止め輪３０を嵌合した状態でバルブボディ５１及びバルブスプール５２の中立点を設定した後、出力軸３の外周嵌合部３４をピニオン側他端部から環体８の嵌合孔８ａに挿嵌することにより該環体８のばね保持部８１、ひいては該ばね保持部８１が保持するばね体９を、入力軸２の係合突起７に周方向の位置ずれがないように軸長方向に容易に符合させることができる。従って、環体８の出力軸３への嵌合に注意を払うことにより、加工誤差に影響されることなく、係合突起７とばね保持部８１とを軸長方向に簡易に符合させることができるから、油圧制御弁５を組立てるとき、バルブボディ５１及びバルブスプール５２の予め調整された中立点が狂うのを有効に防止することができる。尚、前記ばね体９は、環体８が出力軸３に嵌合固定された後、ばね保持部８１に嵌合保持され、その板ばね部９１，９１が係合突起７に係合される。
【００３３】
図７〜図９は別の実施の形態を示すもので、図１〜図３の動力舵取装置とは前記環体８の構造が部分的に異なり、さらに略Ｃ字形のばね体４０を用いている点で相違するが、その他の構成は同じあるから、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３４】
出力軸３の一端部に嵌合保持する環体８Ａは、その外周面に、軸長方向中途から一端縁に亘って小径となるばね嵌合部８２を設け、該ばね嵌合部８２の周方向一側に、前記係合突起７と軸長方向に符合する突起状のばね保持部８３を突設して、該ばね保持部８３にＵ字形の前記ばね体９を嵌合保持し、その板ばね部９１，９１を環体８Ａの一端縁から外方に突出させる。さらにばね嵌合部８２に、前記ばね体９の板ばね部９１，９１に係合する係合部を有するＣ字形の前記ばね体４０を嵌合し、前記ばね体９を環体８の周方向に挾圧する。
【００３５】
この実施の形態において、前記ばね体９及びばね体４０は、油圧制御弁５が中立状態のときの入力軸２及び出力軸３間にセンタリングトルクを与えるもので、図１０に示す如くトーションバー４のトルクと、各ばね体９，４０によるセンタリングトルクとが合力されたトルク特性となり、中立状態のときの剛性が高く設定されている。従って、中立状態から入力軸２及び出力軸３の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクにより前記Ｕ字形ばね体９の板ばね部９１，９１が撓み始め、さらにばね体９を挾圧するＣ字形のばね体４０が撓み始めるまでの間、ばね体９及びばね体４０によるセンタリングトルクによりトーションバー４の捩れを拘束することができるから、中立剛性感をより一層向上することができて、しかも、据え切り操舵トルクを軽くできるのである。また、操舵トルクが前記ばね体９によるセンタリングトルクよりも大きくなった場合、図１０に示す如くＣ字形ばね体４０によるセンタリングトルクに抗して操舵することになるから、入力軸２及び出力軸３の相対角変位量に対する前記ばね体９の撓み角を小さくでき、ばね体９の耐久性を向上できる。
【００３６】
また、油圧制御弁５を組立てる場合、図１〜図３の実施の形態と同様、環体８Ａの出力軸３への嵌合に注意を払うことにより、加工誤差に影響されることなく、係合突起７とばね保持部８３とを軸長方向に簡易に符合させることができるから、油圧制御弁５を組立てるとき、バルブボディ５１及びバルブスプール５２の予め調整された中立点が狂うのを有効に防止することができる。尚、前記ばね体９は、環体８Ａが出力軸３に嵌合固定された後、ばね保持部８３に嵌合保持され、その板ばね部９１，９１が係合突起７に係合され、さらにＣ字形ばね体４０が環体８Ａのばね嵌合部８２に嵌合され、ばね体９を挾圧する。
【００３７】
図１１〜図１３はさらに別の実施の形態を示すもので、図７〜図９の動力舵取装置とは突起状の前記ばね保持部８３を入力軸２に設け、出力軸３の一端部に嵌合保持する環体８Ｂに係合突起７Ａを設けている点で相違するが、その他の構成は同じあるから、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３８】
前記入力軸２は、出力軸３の嵌合凹部３１に嵌合支持される一端部に、出力軸３の前記凹入部３３から径方向外向きに突出する一対のばね嵌合部２２，２２と、これらばね嵌合部２２，２２の一つから径方向外向きに突出する突起状のばね保持部８３とを備え、該ばね保持部８３にＵ字形の前記ばね体９を嵌合保持し、その板ばね部９１，９１をばね保持部８３から軸長方向に突出させる。さらにばね嵌合部２２，２２に、前記ばね体９の板ばね部９１，９１に係合する係合部を有する略Ｃ字形の前記ばね体４０を嵌合し、前記ばね体９を環体８Ｂの周方向に挾圧する。
【００３９】
出力軸３は、入力軸２を嵌合支持する一端部に、前記外周嵌合部３４を設け、該外周嵌合部３４に前記環体８Ｂを軸長方向から嵌合して固定する。
【００４０】
この環体８Ｂは、図１２のように前記ばね保持部８３と軸長方向に符合する係合突起７Ａが一体に突設され、該係合突起７Ａがばね体９の板ばね部９１，９１により挾まれている。
【００４１】
この実施の形態において、前記ばね体９及びばね体４０は、図７〜図９の実施の形態と同様、油圧制御弁５が中立状態のときの入力軸２及び出力軸３間にセンタリングトルクを与えるもので、図１０に示す如くトーションバー４のトルクとばね体９及びばね体４０による各センタリングトルクとが合力されたトルク特性となり、中立状態のときの剛性が高く設定されている。従って、中立状態から入力軸２及び出力軸３の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクにより前記Ｕ字形ばね体９の板ばね部９１，９１が撓み始め、さらにばね体９を挾圧するＣ字形のばね体４０が撓み始めるまでの間、ばね体９及びばね体４０によるセンタリングトルクによりトーションバー４の捩れを拘束することができるから、中立剛性感をより一層向上することができて、しかも、据え切り操舵トルクを軽くできるのである。また、操舵トルクが前記ばね体９によるセンタリングトルクよりも大きくなった場合、図１０に示す如くＣ字形ばね体４０によるセンタリングトルクに抗して操舵することになるから、入力軸２及び出力軸３の相対角変位量に対する前記ばね体９の撓み角を小さくでき、ばね体９の耐久性を向上できる。
【００４２】
また、油圧制御弁５を組立てる場合、図１〜図３及び図７〜図１０の実施の形態と同様、環体８Ｂの出力軸３への嵌合に注意を払うことにより、加工誤差に影響されることなく、係合突起７Ａとばね保持部８３とを軸長方向に簡易に符合させることができるから、油圧制御弁５を組立てるとき、バルブボディ５１及びバルブスプール５２の予め調整された中立点が狂うのを有効に防止することができる。尚、前記ばね体９は、環体８Ｂが出力軸３に嵌合固定された後、ばね保持部８３に嵌合保持され、その板ばね部９１，９１が係合突起７Ａに係合され、さらにＣ字形ばね体４０が入力軸２のばね嵌合部２２に嵌合され、ばね体９を周方向から挾むのである。
【００４３】
尚、以上の各実施の形態においては、トーションバー４を備えた動力舵取装置について説明したが、その他、前記トーションバー４をなくした構成の動力舵取装置であっても同様に構成することができる。この場合においても、中立状態から入力軸２及び出力軸３の相対角変位量が大きくなる場合、操舵トルクによりばね体９、又はばね体９及びばね体４０が撓み始めるまでの間、前記ばね体９・ばね体４０によるセンタリングトルクに抗して操舵することになるから、中立剛性感を向上することができ、高速・中速での走行中に直進安定性が得られるのであり、また、操舵トルクの増大に伴い前記ばね体９・ばね体４０の撓み角が大きくなった場合、バルブボディ５１とバルブスプール５２との相対角変位量が大きくなり、パワーシリンダＳによる油圧力を大きくすることができ、据え切り操舵トルクを軽くできるのであり、また、油圧制御弁５を組立てる場合、図１〜図３の実施の形態と同様、環体８，８Ａ，８Ｂの出力軸３への嵌合に注意を払うことにより、加工誤差に影響されることなく、係合突起７，７Ａとばね保持部８１，８３とを軸長方向に簡易に符合させることができるから、油圧制御弁５を組立てるとき、バルブボディ５１及びバルブスプール５２の予め調整された中立点が狂うのを有効に防止することができる。
【００４４】
また、本発明の動力舵取装置は、油圧制御弁５を備えた構成である他、入力軸２及び出力軸３の相対角変位量を検出する検出手段を備え、さらに該検出手段の検出結果に基づいて動作する電動モータが舵取機構の中途に配置された電動式の動力舵取装置であっても同様に構成することができ、同様の作用効果を期待することができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る動力舵取装置によれば、入力軸及び出力軸に設けられる油圧制御弁の中立点を設定した後で、環体を入力軸及び出力軸の一方に軸長方向から嵌合することにより、ばね体が挾む係合突起及びばね体を保持するばね保持部の一方を装着することができるから、油圧制御弁を組立てるとき、該油圧制御弁の中立点が狂うのを簡易に防止することができ、しかも、入力軸及び出力軸の一方に係合突起又はばね保持部を設け、他方に環体を嵌合する構造であるから、既存の入力軸及び出力軸を用いて構成することができ、コストを低減できる。
【００４６】
また、環体は、ばね保持部及び該ばね保持部に保持されるばね体を周方向から挟む略Ｃ字形のばね体を備え、これらばね体のトルクが合力されたトルク特性となるようにしているから、中立剛性感をより一層向上することができて、しかも、据え切り操舵トルクを軽くできるのであり、さらに、操舵トルクが係合突起を挟むばね体のトルクよりも大きくなった場合、Ｃ字形ばね体のトルクに抗して操舵することになるから、入力軸及び出力軸の相対角変位量に対する前記ばね体の撓み角を小さくでき、ばね体の耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る動力舵取装置の油圧制御弁部分の縦断面図である。
【図２】本発明に係る動力舵取装置の入力軸及び出力軸部分の拡大断面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】本発明に係る動力舵取装置のトーションバー及びばね体のトルク特性図である。
【図５】本発明に係る動力舵取装置のバルブボディ及びバルブスプール部分の断面図である。
【図６】本発明に係る動力舵取装置の模式図である。
【図７】本発明に係る動力舵取装置の別の実施の形態を示す油圧制御弁部分の縦断面図である。
【図８】本発明に係る動力舵取装置の別の実施の形態を示す入力軸及び出力軸部分の拡大断面図である。
【図９】図８のＹ−Ｙ線断面図である。
【図１０】図７〜図９に示した動力舵取装置のトーションバー及びばね体のトルク特性図である。
【図１１】本発明に係る動力舵取装置のさらに別の実施の形態を示す油圧制御弁部分の縦断面図である。
【図１２】本発明に係る動力舵取装置のさらに別の実施の形態を示す入力軸及び出力軸部分の拡大断面図である。
【図１３】図１２のＺ−Ｚ線断面図である。
【符号の説明】
２入力軸
３出力軸
４トーションバー
４０ばね体
７係合突起
７Ａ係合突起
８環体
８Ａ環体
８Ｂ環体
８ａ嵌合孔（嵌合孔部）
８１ばね保持部
８３ばね保持部
９ばね体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power steering apparatus that operates a steering assist device such as a power cylinder disposed in a steering mechanism.
[0002]
[Prior art]
The hydraulic power steering apparatus can be twisted by the action of steering torque applied to the steering wheel by connecting the input shaft connected to the steering wheel, the output shaft connected to the steering mechanism, and the input shaft and the output shaft on the same axis. And a torsion bar. The power cylinder is operated by the relative angular displacement of the input shaft and the output shaft according to the twist of the torsion bar, and the steering torque applied to the steered wheels is reduced.
[0003]
Thus, the steering torque of the power steering apparatus using the torsion bar is uniquely determined by the torsional characteristics of the torsion bar in which the spring constant gradually increases linearly with respect to the torsion angle. For this reason, when a torsion bar having a large spring constant is used and the torsion characteristic of the torsion bar is set to be rigid, the neutral rigidity feeling of the steering wheel can be improved, and straight running stability can be obtained during traveling at high speed. However, on the other hand, there is a disadvantage that the stationary steering torque that is performed in garage entry, width adjustment, etc. becomes heavy, and when the torsion characteristic of the torsion bar is set softly using a torsion bar having a small spring constant Although the stationary steering torque can be reduced, on the other hand, the feeling of neutral rigidity is lowered, and there is a disadvantage that the straight running stability is impaired during traveling at high speed.
[0004]
There is also known a power steering device that can eliminate such inconvenience by using an electronic control device, improve neutral rigidity, and reduce the stationary steering torque. Since the steering device uses an electronic control device, the structure is complicated, and further, since an electronic component is used, there is an inconvenience that the cost is increased.
[0005]
Further, in the hydraulic power steering apparatus using a torsion bar, a pin protruding radially outward is attached to the input shaft and the output shaft so as to oppose each other in the axial direction, and these pins are connected from the circumferential direction. Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-137770 discloses a substantially C-shaped spring body that is pressed against the output shaft, and a centering torque is applied by the spring body to improve the neutral rigidity. It is disclosed.
[0006]
Further, in the hydraulic power steering apparatus, instead of using a torsion bar, a pin protruding radially outward is provided on the input shaft, and the output shaft is substantially opposed to the engagement protrusion in the axial length direction. A U-shaped spring holding portion is provided, and a substantially U-shaped spring body that compresses the engaging protrusion from the circumferential direction is fitted and held in the spring holding portion, and a centering torque is constantly given by the spring body to Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 57-67869 discloses a device that can improve the neutral rigidity.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the hydraulic type disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 62-137770 and 57-67869, in which the centering torque is applied by the spring body as described above, and the neutral rigidity feeling can be improved. In the power steering apparatus, a pin pressed by a C-shaped spring body is fixed to the input shaft and the output shaft, respectively, or a pin pressed by a substantially U-shaped spring and a substantially U-shaped spring Since the spring holding portion for holding the spring is fixed to the input shaft and the output shaft, respectively, when setting the neutral point of the hydraulic control valve provided on the input shaft and the output shaft, the pin and the spring holding portion The neutral point of the hydraulic control valve is set by adjusting the relative angle of the input shaft and the output shaft in a state where the spring body is mounted, and after setting the neutral point, the spring body is mounted.
[0008]
Therefore, if there is a shift in the circumferential position of each pin or the circumferential position between the pin and the spring holding part due to machining errors, the neutral angle of the hydraulic control valve is adjusted by adjusting the relative angle between the input shaft and the output shaft. Even when the neutral point is set, when the spring body is mounted and the pin is pressed by the spring body, the amount of displacement of each pin corresponding to the force of the spring body acting on the pin is set. However, there is a problem that the input shaft and the output shaft rotate relative to each other by an amount corresponding to the positional deviation between the pin and the spring holding portion, and the neutral point of the hydraulic control valve is distorted.
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an engagement protrusion or a spring holding portion provided on the input shaft and the output shaft is an annular body that can be fitted to one of the input shaft and the output shaft from the axial length direction. Power that can effectively prevent the neutral point of the hydraulic control valve from deviating when the hydraulic control valve is assembled by enabling the mounting of the ring after setting the neutral point of the hydraulic control valve. An object is to provide a steering device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The power steering apparatus according to the first aspect of the present invention is twisted by the action of steering torque applied to the steering wheel by connecting the input shaft connected to the steering wheel, the output shaft connected to the steering mechanism, and the input shaft and the output shaft coaxially. A power steering apparatus that operates a steering assist device by relative angular displacement of an input shaft and an output shaft according to torsion of the torsion bar, wherein one of the input shaft and the output shaft has a diameter An engagement protrusion protruding in the direction, Of the input shaft and the output shaft The other In Is Said Spring holding part facing the engaging projection in the axial direction And on the other An annular body having a fitting hole that can be fitted from the axial length direction is fitted, and a spring body that holds the engaging projection from the other circumferential direction is held by the spring holding part. It is characterized by.
[0011]
The power steering apparatus according to the second aspect of the present invention includes an input shaft connected to the steered wheel, an output shaft connected to the steering mechanism, and the input shaft and the output shaft connected coaxially, and by the action of steering torque applied to the steered wheel. A power steering apparatus comprising: a torsion bar that twists, wherein the steering assist device is operated by a relative angular displacement of the input shaft and the output shaft according to the twist of the torsion bar. One of the input shaft and the output shaft In Is the engagement protrusion protruding in the radial direction And on the one side An annulus having a fitting hole that can be fitted from the axial direction is fitted, Of the input shaft and the output shaft The other includes a spring holding portion facing the engaging protrusion in the axial direction, and a spring body holding the engaging protrusion from the other circumferential direction is held in the spring holding portion. To do.
[0012]
In the first and second inventions, since the torque characteristics of the torsion bar torque and the centering torque by the spring body are combined, the relative angular displacement of the input shaft and the output shaft increases from the neutral state. Until the spring body starts to bend due to the steering torque, the torsion bar torsion is restrained by the centering torque by the spring body, and steering is performed against the centering torque by the spring body, so that the neutral rigidity feeling is improved. Can do. In addition, when the steering torque becomes larger than the centering torque by the spring body, the torsion bar torsion increases, and the relative angular displacement between the input shaft and the output shaft increases. The stationary steering torque can be reduced. In addition, after setting the neutral point of the hydraulic control valve provided on the input shaft and output shaft, the ring body is engaged with one of the input shaft and the output shaft from the axial direction so that the spring body is held. Since one of the protrusion and the spring holding portion that holds the spring body can be mounted, it is possible to easily prevent the neutral point of the hydraulic control valve from being out of order when the hydraulic control valve is assembled.
[0013]
Moreover, the power steering apparatus according to the third aspect of the present invention includes an input shaft connected to the steered wheel, an output shaft connected to the steering mechanism, an engagement protrusion protruding radially from one of the input shaft and the output shaft, and the other Retained Before A power steering apparatus comprising: a spring body that sandwiches the engagement protrusion from the circumferential direction; and the steering assist device is operated by a relative angular displacement of the input shaft and the output shaft according to the deflection of the spring body. Input shaft or output shaft In Is a spring holding portion or an engaging protrusion for holding the spring body; The input shaft or output shaft An annular body having a fitting hole that can be fitted from the axial direction is fitted.
[0014]
In the third aspect of the present invention, when the relative angular displacement between the input shaft and the output shaft increases from the neutral state, the relative angular displacement between the input shaft and the output shaft is increased until the spring body starts to bend due to the steering torque. Since the vehicle is restrained and steers against the torque of the spring body, the neutral rigidity can be improved. Further, when the spring body is bent by the steering torque, the relative angular displacement between the input shaft and the output shaft increases, so that the hydraulic pressure by the steering assist device can be increased and the stationary steering torque can be reduced. In addition, after setting the neutral point of the hydraulic control valve provided on the input shaft and output shaft, the ring body is engaged with one of the input shaft and the output shaft from the axial direction so that the spring body is held. Since one of the protrusion and the spring holding portion that holds the spring body can be mounted, it is possible to easily prevent the neutral point of the hydraulic control valve from being out of order when the hydraulic control valve is assembled.
[0015]
Further, in the power steering apparatus according to the fourth aspect of the invention, the ring body includes the spring holding portion and a substantially C-shaped spring body that sandwiches the spring body held by the spring holding portion from the circumferential direction. Features.
In the fourth aspect of the invention, the torque characteristic of the spring body sandwiching the engagement protrusion and the torque of the substantially C-shaped spring body sandwiching the spring body is a combined torque characteristic, and the torque of these spring bodies causes the input shaft and Since the relative angular displacement with respect to the output shaft can be constrained, the neutral rigidity feeling can be further improved, and the stationary steering torque can be reduced, and the steering torque sandwiches the engagement protrusion. When the torque of the spring body becomes larger, steering is performed against the torque of the C-shaped spring body. Therefore, the deflection angle of the spring body with respect to the relative angular displacement of the input shaft and the output shaft can be reduced. The durability of the body can be improved.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. 1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic control valve portion of a power steering apparatus, FIG. 2 is an enlarged sectional view of an input shaft and an output shaft portion, FIG. 3 is a sectional view taken along line XX of FIG. FIG. 5 is a sectional view of a valve body and a valve spool portion, and FIG. 6 is a schematic diagram of a power steering device.
[0017]
As shown in FIG. 6, the power steering apparatus includes a pinion that meshes with a hollow input shaft 2 connected to a steering wheel 1 for steering and a midway portion of a rack shaft 11 that extends in the left-right direction at the front portion of the vehicle body. 12, the output shaft 3 connected to the steering mechanism, the torsion bar 4 coaxially connecting the input shaft 2 and the output shaft 3, the hydraulic control valve 5 provided on the input shaft 2 and the output shaft 3, A hydraulic cylinder P corresponding to the operation of the steering wheel 1 includes a steering assist power cylinder S, a hydraulic pump P serving as a hydraulic pressure source, and an oil tank T serving as a drainage destination. By the operation described later of the valve 5, the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump P is supplied to the power cylinder S, while the return oil from the power cylinder S is circulated to the oil tank T to cause circulation of the hydraulic oil. Hydraulic pressure generated by the power cylinder S by hydraulic pressure Adding a steering assist force) to the rack shaft 11 are configured to assist the sliding of the rack shaft 11.
[0018]
The input shaft 2 and the output shaft 3 are supported in a cylindrical valve housing 50 so as to be rotatable about the same axis. A fitting recess 31 is provided at one end of the output shaft 3, and one end of the input shaft 2 is rotatably supported by the fitting recess 31, and one end of the torsion bar 4 is spline-fitted. ing. The other end of the input shaft 2 is connected to the other end of the torsion bar 4 by a knock pin 6.
[0019]
The hydraulic control valve 5 is rotatably fitted and supported in the valve body 50, is a cylindrical valve body 51 that rotates together with the output shaft 3, and is inserted into the valve body 51 so as to be rotatable relative to the input shaft. 2 and a valve spool 52 integrally formed on the outer periphery of the midway part.
[0020]
The output shaft 3 and the valve body 51 include an engagement recess 53 that is recessed from one end of the valve body 51 toward the other end, and a rotation restraining pin that protrudes radially outward from one end of the output shaft 3. 32 is configured to be able to rotate together.
[0021]
As shown in FIG. 5, a plurality of oil grooves 51 a and 52 a extending in the axial length direction are arranged in parallel on the inner peripheral surface of the valve body 51 and the outer peripheral surface of the valve spool 52 in the circumferential direction. These are arranged in a staggered manner in the circumferential direction on the fitting circumference, and form a plurality of throttle portions that change the throttle area according to the relative angular displacement between adjacent oil grooves 51a, 52a. Yes.
[0022]
The hydraulic pump P serving as an oil supply source is communicated with one of the oil grooves 51a and 52a (oil supply groove) through a pump port 50a passing through the valve housing 50 inward and outward and an oil supply hole 51b passing through the valve body 51. There are oil grooves (distribution grooves) adjacent to both sides of the oil grooves 51a and 52a. The oil grooves 51c and 51d that penetrate the valve body 51 and the oil grooves 51c and 51d that penetrate the valve housing 50 inward and outward are provided. The cylinder ports 50b and 50c are communicated with both cylinder chambers SL 1 and SR 2 of the power cylinder S as the oil feed destination. Further, an oil groove (oil drain groove) adjacent to the other side of these distribution grooves is communicated with an oil drain chamber 54 formed on one side of the valve body 51 through a hollow portion of the input shaft 2. The oil tank 54 is communicated with an oil tank T as a drainage destination through a tank port 50d penetrating the valve housing 50 in and out at a corresponding position in the oil chamber 54.
[0023]
The plurality of throttle portions arranged on the fitting periphery of the valve body 51 and the valve spool 52 are adjusted to neutral points so as to have equal throttle areas in a neutral state where the torsion bar 4 is not twisted. The pressure oil supplied from the hydraulic pump P to the oil supply groove through the pump port 50a at the neutral point is uniformly introduced into the distribution grooves adjacent to both sides, and further introduced into the drain oil groove adjacent to these other sides. Then, the oil is discharged to the oil tank T through the hollow portion of the input shaft 2, the oil discharge chamber 54, and the tank port 50d. At this time, no pressure difference is generated between the cylinder chambers SL and SR communicated with the distribution groove, and the power cylinder S does not generate any force.
[0024]
On the other hand, when a rotational torque (steering torque) for steering is applied to the steered wheels 1, a torsion bar is provided between the input shaft 2 and the output shaft 3, that is, between the valve spool 52 and the valve body 51. A relative angular displacement occurs in the direction of the steering torque with a twist of 4, and the aperture area of the apertures arranged on the fitting circumference of both changes. At this time, the pressure oil supplied to the oil supply groove is mainly introduced into one of the distribution grooves through the throttle portion on the side where the throttle area is increased, and communicated with the distribution groove via the cylinder port. A pressure difference is generated between one cylinder chamber SL (or SR) and the other cylinder chamber SR (or SL) communicated with the other distribution groove via a cylinder port. The oil pressure corresponding to the is generated.
[0025]
At this time, the hydraulic oil is pushed out from the other cylinder chamber SR (or SL), flows back to the other distribution groove through the corresponding cylinder port, and passes through the throttle portion having an increased throttle area on one side of the distribution groove. The oil is introduced into the oil drain groove and discharged to the oil tank T through the hollow portion of the input shaft 2, the oil drain chamber 54, and the tank port 50 d.
[0026]
As shown in FIGS. 1 to 3, the input shaft 2 of the power steering apparatus configured as described above is provided with an engagement protrusion 7 that projects outward in the radial direction, and the output shaft 3 has an axial length direction. A ring body 8 having a fitting hole 8a that can be fitted from the inside is fitted and fixed, and the ring body 8 has two leaf spring portions 91 and 91 that engage with both side surfaces of the engagement protrusion 7. A letter-shaped spring body 9 is held.
[0027]
As shown in FIG. 3, the input shaft 2 is provided with a pin hole 21 in the radial direction at one end portion that is fitted and supported in the fitting recess 31 of the output shaft 3, and one end of the output shaft 3 is provided in the pin hole 21. A pin 7 (engagement protrusion) protruding outward from the outer peripheral surface of the part is fitted and fixed. The engaging protrusion 7 may be formed integrally with an annular member fixed to the input shaft 2 and attached to the input shaft 2 via the annular member.
[0028]
The output shaft 3 is recessed in the axial length direction from one end portion of the input shaft 2 that fits and supports the input shaft 2, receives the engaging protrusion 7, and allows the input shaft 2 and the output shaft 3 to rotate relative to each other at a predetermined angle. A recessed portion 33 and an outer peripheral fitting portion 34 that are allowed to be extended are provided, and the ring body 8 is fitted and fixed to the outer peripheral fitting portion 34 from the axial length direction. A retaining ring 30 is detachably fitted between the outer periphery fitting portion 34 of the output shaft 3 and the rotation restraining pin 32 so as to set the fitting position of the ring body 8.
[0029]
The ring body 8 is provided with a spring holding portion 81 on the outer surface on one side in the circumferential direction to fit and hold the spring body 9. The spring holding portion 81 has two fitting groove portions 81a and 81a extending substantially in parallel in the axial length direction from one end edge of the ring body 8, and a communication groove portion for communicating the ends of the fitting groove portions 81a and 81a in the circumferential direction. It is formed in the substantially U shape which has 81b.
[0030]
The spring body 9 is formed in a substantially U shape by two leaf spring portions 91 and 91 that are opposed to each other with an interval corresponding to the outer diameter of the engagement protrusion 7 and a connecting portion 92 that connects one ends of these leaf spring portions 91 and 91. Then, the leaf spring portions 91 and 91 are fitted and held in the fitting groove portions 81a and 81a of the spring holding portion 81 so as not to be carelessly detached. Further, the spring body 9 is formed longer than the length H of the spring holding portion 81, and a portion protruding from the spring holding portion 81 is an engaging portion that engages with the engaging protrusion 7. When the relative angle of the shaft 2 and the output shaft 3 is displaced, each engaging portion is bent. For this reason, the relative rotation of the input shaft 2 and the output shaft 3 can be restrained via the engaging protrusion 7 and the spring body 9, and a centering torque can be applied between the input shaft 2 and the output shaft 3. The ring body 8 may be configured to be continuous over the entire circumference, or may be configured to have a notch on one side in the circumferential direction.
[0031]
The spring body 9 gives a centering torque between the input shaft 2 and the output shaft 3 when the hydraulic control valve 5 is in a neutral state, and the torque of the torsion bar 4 and the centering torque by the spring body 9 as shown in FIG. Is the resultant torque characteristic, and the rigidity in the neutral state is set high. Therefore, when the relative angular displacement of the input shaft 2 and the output shaft 3 increases from the neutral state, the centering by the spring body 9 is performed until the leaf spring portions 91 and 91 of the U-shaped spring body 9 start to bend due to the steering torque. The torsion of the torsion bar 4 is constrained by the torque and steering is performed against the centering torque by the spring body 9, so that the neutral rigidity can be improved and straight running stability can be obtained during traveling at high speed. It is. When the steering torque is larger than the centering torque by the spring body 9, the torsion bar 4 is twisted as shown in FIG. 4 and the relative angular displacement between the valve body 51 and the valve spool 52 is increased. The oil pressure by the power cylinder S can be increased, and the stationary steering torque can be reduced.
[0032]
As described above, the spring body 9 held on the output shaft 3 is held on the ring body 8 formed separately from the output shaft 3, and the ring body 8 is fitted to one end of the output shaft 3 from the axial length direction. Therefore, when the hydraulic control valve 5 is assembled, the valve body 51 and the valve spool 52 are neutral with the engagement protrusion 7 fitted and fixed to the input shaft 2 and the retaining ring 30 fitted to the output shaft 3. After setting the point, the outer periphery fitting portion 34 of the output shaft 3 is inserted into the fitting hole 8a of the ring body 8 from the other end on the pinion side, whereby the spring holding portion 81 of the ring body 8, and thus the spring holding The spring body 9 held by the portion 81 can be easily aligned in the axial direction so that the engagement protrusion 7 of the input shaft 2 is not displaced in the circumferential direction. Therefore, by paying attention to the fitting of the ring body 8 to the output shaft 3, the engagement protrusion 7 and the spring holding portion 81 can be easily aligned in the axial length direction without being affected by the processing error. Therefore, when the hydraulic control valve 5 is assembled, it is possible to effectively prevent the neutral points adjusted in advance of the valve body 51 and the valve spool 52 from being out of order. The spring body 9 is fitted and held in the spring holding portion 81 after the ring body 8 is fitted and fixed to the output shaft 3, and the leaf spring portions 91 and 91 are engaged with the engaging protrusions 7. .
[0033]
7 to 9 show another embodiment. The structure of the ring body 8 is partially different from that of the power steering apparatus of FIGS. 1 to 3, and a substantially C-shaped spring body 40 is used. However, since the other configurations are the same, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
[0034]
The annular body 8A fitted and held at one end portion of the output shaft 3 is provided with a spring fitting portion 82 having a small diameter from the middle in the axial direction to the one end edge on the outer peripheral surface thereof. On one side in the direction, a protrusion-like spring holding portion 83 coinciding with the engaging protrusion 7 in the axial length direction is projected, and the U-shaped spring body 9 is fitted and held in the spring holding portion 83. The leaf spring portions 91 and 91 are projected outward from one end edge of the ring body 8A. Further, the C-shaped spring body 40 having an engaging portion that engages with the leaf spring portions 91, 91 of the spring body 9 is fitted into the spring fitting portion 82, and the spring body 9 is connected to the circumference of the ring body 8. Crush in the direction.
[0035]
In this embodiment, the spring body 9 and the spring body 40 give a centering torque between the input shaft 2 and the output shaft 3 when the hydraulic control valve 5 is in a neutral state, and as shown in FIG. Torque and the centering torque generated by the spring bodies 9 and 40 are combined, and the rigidity in the neutral state is set high. Therefore, when the relative angular displacement amount of the input shaft 2 and the output shaft 3 increases from the neutral state, the leaf spring portions 91 and 91 of the U-shaped spring body 9 start to bend due to the steering torque, and further the pressure of the spring body 9 is reduced. The twist of the torsion bar 4 can be constrained by the centering torque by the spring body 9 and the spring body 40 until the letter-shaped spring body 40 begins to bend, so that the neutral rigidity feeling can be further improved. The stationary steering torque can be reduced. Further, when the steering torque becomes larger than the centering torque by the spring body 9, steering is performed against the centering torque by the C-shaped spring body 40 as shown in FIG. The bending angle of the spring body 9 with respect to the relative angular displacement can be reduced, and the durability of the spring body 9 can be improved.
[0036]
Further, when assembling the hydraulic control valve 5, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3, by paying attention to the fitting of the annular body 8 A to the output shaft 3, the engagement is not affected by machining errors. Since the mating protrusion 7 and the spring holding portion 83 can be easily aligned in the axial direction, it is effective that the neutral points adjusted in advance of the valve body 51 and the valve spool 52 are out of order when the hydraulic control valve 5 is assembled. Can be prevented. The spring body 9 is fitted and held by the spring holding portion 83 after the ring body 8A is fitted and fixed to the output shaft 3, and the leaf spring portions 91 and 91 are engaged with the engaging projections 7, Further, the C-shaped spring body 40 is fitted into the spring fitting portion 82 of the ring body 8A, and the spring body 9 is pressed.
[0037]
FIG. 11 to FIG. 13 show still another embodiment. The power holding device 83 of FIG. 7 to FIG. 9 is provided with the protruding spring holding portion 83 on the input shaft 2, and one end portion of the output shaft 3. Although the difference is that the engagement protrusion 7A is provided on the ring body 8B that is fitted and held in the other, since the other configurations are the same, the same reference numerals are given and detailed description thereof is omitted.
[0038]
The input shaft 2 has a pair of spring fitting portions 22 and 22 projecting radially outward from the recessed portion 33 of the output shaft 3 at one end portion fitted and supported in the fitting recess 31 of the output shaft 3. A projecting spring holding portion 83 projecting radially outward from one of these spring fitting portions 22, 22, and the U-shaped spring body 9 is fitted and held in the spring holding portion 83, The leaf spring portions 91 and 91 are projected from the spring holding portion 83 in the axial direction. Furthermore, the substantially C-shaped spring body 40 having an engagement portion that engages with the leaf spring portions 91 and 91 of the spring body 9 is fitted to the spring fitting sections 22 and 22, and the spring body 9 is annulus. Apply pressure in the circumferential direction of 8B.
[0039]
The output shaft 3 is provided with the outer periphery fitting portion 34 at one end portion where the input shaft 2 is fitted and supported, and the ring body 8B is fitted and fixed to the outer periphery fitting portion 34 from the axial length direction.
[0040]
As shown in FIG. 12, the ring body 8 B is integrally provided with an engaging projection 7 A that coincides with the spring holding portion 83 in the axial direction, and the engaging projection 7 A is a plate spring portion 91, 91 of the spring body 9. It is rubbed by.
[0041]
In this embodiment, the spring body 9 and the spring body 40 provide centering torque between the input shaft 2 and the output shaft 3 when the hydraulic control valve 5 is in a neutral state, as in the embodiment of FIGS. As shown in FIG. 10, a torque characteristic is obtained by combining the torque of the torsion bar 4 and the centering torques of the spring body 9 and the spring body 40, and the rigidity in the neutral state is set high. Therefore, when the relative angular displacement amount of the input shaft 2 and the output shaft 3 increases from the neutral state, the leaf spring portions 91 and 91 of the U-shaped spring body 9 start to bend due to the steering torque, and further the pressure of the spring body 9 is reduced. The twist of the torsion bar 4 can be constrained by the centering torque by the spring body 9 and the spring body 40 until the letter-shaped spring body 40 begins to bend, so that the neutral rigidity feeling can be further improved. The stationary steering torque can be reduced. Further, when the steering torque becomes larger than the centering torque by the spring body 9, steering is performed against the centering torque by the C-shaped spring body 40 as shown in FIG. The bending angle of the spring body 9 with respect to the relative angular displacement can be reduced, and the durability of the spring body 9 can be improved.
[0042]
Further, when assembling the hydraulic control valve 5, as in the embodiment of FIGS. 1 to 3 and FIGS. 7 to 10, the processing error is affected by paying attention to the fitting of the ring body 8 B to the output shaft 3. Therefore, when the hydraulic control valve 5 is assembled, the valve body 51 and the valve spool 52 are neutrally adjusted in advance, because the engagement protrusion 7A and the spring holding portion 83 can be easily aligned in the axial direction. It is possible to effectively prevent the point from going wrong. The spring body 9 is fitted and held in the spring holding portion 83 after the ring body 8B is fitted and fixed to the output shaft 3, and the leaf spring portions 91 and 91 are engaged with the engaging projections 7A. Further, the C-shaped spring body 40 is fitted into the spring fitting portion 22 of the input shaft 2 to pinch the spring body 9 from the circumferential direction.
[0043]
In each of the above embodiments, the power steering apparatus provided with the torsion bar 4 has been described. However, the power steering apparatus having the configuration in which the torsion bar 4 is eliminated may be configured similarly. Can do. Even in this case, when the relative angular displacement amount of the input shaft 2 and the output shaft 3 increases from the neutral state, the spring body 9 or the spring body 9 and the spring body 40 until the spring body 9 or the spring body 9 and the spring body 40 start to bend due to the steering torque. 9. Since steering is performed against the centering torque by the spring body 40, the neutral rigidity can be improved, and straight running stability can be obtained during traveling at high speed and medium speed. When the deflection angle of the spring body 9 and the spring body 40 increases as the torque increases, the relative angular displacement between the valve body 51 and the valve spool 52 increases, and the hydraulic pressure by the power cylinder S can be increased. The stationary steering torque can be reduced, and when the hydraulic control valve 5 is assembled, the ring bodies 8, 8A, 8B can be fitted to the output shaft 3 in the same manner as in the embodiment of FIGS. Caution By paying, the engagement protrusions 7 and 7A and the spring holding portions 81 and 83 can be easily aligned in the axial length direction without being affected by the machining error. Therefore, when the hydraulic control valve 5 is assembled, the valve It is possible to effectively prevent the pre-adjusted neutral points of the body 51 and the valve spool 52 from being out of order.
[0044]
Further, the power steering apparatus of the present invention is configured to include the hydraulic control valve 5, and further includes detection means for detecting the relative angular displacement amount of the input shaft 2 and the output shaft 3, and the detection result of the detection means Even if the electric motor that operates based on the above is an electric power steering apparatus that is arranged in the middle of the steering mechanism, it can be configured in the same manner, and similar effects can be expected.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the power steering apparatus of the present invention, after setting the neutral point of the hydraulic control valve provided on the input shaft and the output shaft, the ring is attached to one of the input shaft and the output shaft. By fitting from the direction, it is possible to mount one of the engagement protrusion that the spring body holds and the spring holding portion that holds the spring body. Therefore, when the hydraulic control valve is assembled, the neutral point of the hydraulic control valve is It is possible to easily prevent the deviation, and the structure is such that an engagement protrusion or a spring holding portion is provided on one of the input shaft and the output shaft, and a ring is fitted on the other, so that the existing input shaft and output The shaft can be used to reduce the cost.
[0046]
The ring body includes a spring holding portion and a substantially C-shaped spring body that sandwiches the spring body held by the spring holding portion from the circumferential direction, so that the torque characteristics of these spring bodies are combined. Therefore, the neutral rigidity feeling can be further improved, and the stationary steering torque can be reduced. Further, when the steering torque is larger than the torque of the spring body sandwiching the engaging protrusion, C Since steering is performed against the torque of the letter-shaped spring body, the deflection angle of the spring body with respect to the relative angular displacement of the input shaft and the output shaft can be reduced, and the durability of the spring body can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic control valve portion of a power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of an input shaft and an output shaft portion of the power steering apparatus according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG.
FIG. 4 is a torque characteristic diagram of a torsion bar and a spring body of the power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a valve body and a valve spool portion of the power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic diagram of a power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a hydraulic control valve portion showing another embodiment of the power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of an input shaft and an output shaft portion showing another embodiment of the power steering apparatus according to the present invention.
9 is a cross-sectional view taken along line YY in FIG.
10 is a torque characteristic diagram of a torsion bar and a spring body of the power steering apparatus shown in FIGS. 7 to 9; FIG.
FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a hydraulic control valve portion showing still another embodiment of the power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of an input shaft and an output shaft portion showing still another embodiment of the power steering apparatus according to the present invention.
13 is a cross-sectional view taken along the line ZZ in FIG.
[Explanation of symbols]
2 Input shaft
3 Output shaft
4 Torsion bar
40 Spring body
7 Engagement protrusion
7A Engagement protrusion
8 Rings
8A ring
8B ring
8a Fitting hole (fitting hole)
81 Spring holding part
83 Spring holder
9 Spring body

Claims

An input shaft connected to the steering wheel, an output shaft connected to the steering mechanism, a torsion bar that coaxially connects the input shaft and the output shaft, and is twisted by the action of steering torque applied to the steering wheel. in the power steering apparatus that operate the steering assist device by relative angular displacement of the input shaft and the output shaft corresponding to one of said input shaft and the output shaft is provided with engagement projections projecting radially, the the other input shaft and the output shaft, the spring holding portion facing the engaging projection and the axial direction, and the ring body is fitted with a fittable fitting hole portion from the axial direction to the other Furthermore, the power steering apparatus is characterized in that a spring body that holds the engaging protrusion from the other circumferential direction is held by the spring holding portion.

An input shaft connected to the steering wheel, an output shaft connected to the steering mechanism, a torsion bar that coaxially connects the input shaft and the output shaft, and is twisted by the action of steering torque applied to the steering wheel. in the power steering apparatus that operate the steering assist device by relative angular displacement of the input shaft and the output shaft in accordance with, one of the input shaft and the output shaft, the engaging protrusion radially projecting, and the on the other hand the ring member from the axial direction having a fittable fitting hole is fitted into the other of the input shaft and the output shaft is provided with a spring holding portion opposed to the engaging projection and the axial direction The power steering apparatus is characterized in that a spring body that holds the engaging protrusion from the other circumferential direction is held by the spring holding portion.

An input shaft connected to the steered wheel, an output shaft connected to the steering mechanism, an engaging protrusion protruding in a radial direction from one of the input shaft and the output shaft, and a spring held on the other to pinch the engaging protrusion from the circumferential direction and a body, in the power steering apparatus that operate the steering assist device by relative angular displacement of the input shaft and the output shaft in accordance with the deflection of the spring member, the input shaft or the output shaft, the spring member A power steering system, characterized in that a ring body having a spring holding portion or an engaging projection for holding the shaft and a fitting hole portion that can be fitted to the input shaft or the output shaft from the axial length direction is fitted. apparatus.

4. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the ring body includes a spring holding portion and a substantially C-shaped spring body that sandwiches the spring body held by the spring holding portion from a circumferential direction. 5.