JP2004506563A - 液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステム用ピストン - Google Patents

Abstract

ステアリング可能なホイールを持つ車輛用の液圧式動力補助ステアリングシステムは、ラック（１６）を移動するための流体モータ（２０）を含む。流体モータ（２０）は、ラック（１６）に固定的に連結されたピストン（１０）及びポンプ（３６）を含む。ピストン（１０）は、ピストン（１０）を、及びこれによってラック（１６）をハウジング（１４）に対して移動するためにポンプ（３６）によって液圧流体が差し向けられる第１及び第２の両端面（８２、８４）を有する。ピストン（１０）は、第１端部分（６４）、第２端部分（６６）、及び中央部分（６２）を含む壁（６０）を有する。中央部分（６２）は、シールリング（８６）用の外周溝（７０）を有する。第１端部分（６４）、第２端部分（６６）、及び中央部分（６２）は、ピストン（１０）のキャビティ（８０）を画成する。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステム用ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の車輛用液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステムは、車輛のステアリング可能なホイールの旋回移動を行うために移動できるラックを含む。ピストンがラックに取り付けられている。ピストンをラックに固定するため、ピストンの一部がラックの一つ又はそれ以上の溝に受け入れられている。ピストンは、車輛のハンドルを廻すのに応じてラックを移動するため流体モータの部分を形成する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ピストンは、代表的には機械加工によって形成される。機械加工プロセスでは、大量の材料が徒費される。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車輛用液圧式動力補助ステアリングシステムである。このシステムは、ハウジング、及び車輛のステアリング可能なホイールの旋回移動を行うためにハウジング内で移動自在のラックを含む。本システムは、更に、ラックを移動するための流体モータを含む。流体モータは、ラックに固定的に連結されたピストン及びポンプを含む。ピストンは、ピストン及びラックをハウジングに対して移動するためにポンプによって液圧流体が差し向けられる第１及び第２の両端面を有する。ピストンは、ラックに沿った軸線方向第１位置でラックに連結された第１端部分、ラックに沿った軸線方向第２位置でラックに連結された第２端部分、及び第１端部分と第２端部分との間を延び且つこれらの端部分を相互連結する中央部分を含む壁を有する。壁の中央部分は、ハウジングと係合するためのシールリングを受け入れるための外周溝を有する。ピストンの第１端部分、第２端部分、及び中央部分は、ピストンのキャビティを画成する。このキャビティは、壁の内側でラックの周囲を延びる環状形体を有する。
【０００５】
本発明の以上の及び他の目的は、本発明の以下の説明を添付図面を参照して考慮したとき、本発明が関連した技術分野の当業者に明らかになるであろう。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステム用のピストンに関する。本発明は、液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステム用の様々なピストン設計に適用できる。本発明を例示するものとして、図１は、ステアリングシステム１２の一部を形成するピストン１０を示す。
【０００７】
ステアリングシステム１２はハウジング１４を含む。ラック１６の形態のステアリング部材が、ハウジング１４によって、このハウジングに対して移動自在に支持されている。ラック１６の両端は、適当なリンクによって車輛のステアリング可能なホイール（図示せず）に連結されている。ラック１６をハウジング１４に対して移動すると、車輛のステアリング可能なホイールが周知の方法で旋回する。
【０００８】
ステアリングシステム１２は、車輛のオペレータが車輛のステアリング可能なホイールを旋回するのを補助するための液圧モータ２０を含む。この液圧モータ２０は、ラック１６に固定的に連結されたピストン１０を含む。ピストン１０は、ハウジング１４が形成するシリンダ２４内に配置されている。ピストン１０はシリンダ２４を第１及び第２の流体チャンバ即ち圧力チャンバ２６及び２８に分割する。
【０００９】
ハウジング１４には制御バルブ３０が配置されている。この制御バルブ３０は、一対の導管３２及び３４によってモータ２０の第１及び第２のチャンバ２６及び２８に連結されている。制御バルブ３０は、更に、別の対をなした導管４０及び４２によってポンプ３６及びリザーバ即ちサンプ３８に連結されている。
【００１０】
ステアリングシステム１２は、入力シャフト４４を更に含む。この入力シャフト４４は、車輛のハンドル４６に回転自在に連結されている。制御バルブ３０内のトーションバーが入力シャフト４４をピニオン４８に連結する。ピニオン４８はラック１６と噛み合い係合する。
【００１１】
車輛のハンドル４６を廻すとトーションバーが捩れ、入力シャフト４４をピニオン４８に対して回転できる。このような相対的回転が起こったとき、制御バルブ３０は、加圧された液圧流体をポンプ３６からモータ２０に差し向ける。液圧モータ２０の作動により、ラック１６を移動し、ピニオン４８を追従的に駆動する。制御バルブ３０は、車輛のステアリング可能なホイールがハンドル４６及び入力シャフト４４の回転と対応する程度まで旋回したとき、中立状態に戻る。
【００１２】
ラック１６（図２参照）は円筒形の外面５０を有する。第１及び第２の溝５２及び５４がラック１６の外面５０に形成されている。これらの第１及び第２の溝５２及び５４は、ピストン１０の半径方向に延びる中央平面５６から両軸線方向に等間隔に間隔が隔てられている。
【００１３】
ピストン１０（図２参照）は、薄板金等の適当な材料から一部品として形成される。ピストン１０はプレス工程による型成形、又は絞りによって形成される。ピストン１０が機械加工でなくこのような方法によって形成されるため、ピストン形成プロセス中に大量の材料が失われることはない。
【００１４】
ピストン１０は、中央部分６２及び第１及び第２の両端部分６４及び６６を含む単一の壁６０を有する。ピストン１０の中央部分６２は、中央平面５６上に軸線方向中心を持つ全体にディスク形状の形体を有する。中央部分６２は、ピストン１０の軸線方向に延びる円筒形外側壁部分６８を含む。この側壁部分６８には外周溝７０が形成されている。
【００１５】
ピストン１０の中央部分６２は、更に、半径方向に延びる二つの環状端壁部分７４及び７６を含む。端壁部分７４は、側壁部分６８とピストン１０の第１端部分６４との間を延びてこれらを相互連結する。端壁部分７６は、側壁部分６８とピストン１０の第２端部分６６との間を延びてこれらを相互連結する。
【００１６】
図２の鎖線は、ピストン１０が形成されラック１６上に最初に（摺動によって）置いたときのピストン端部分６４及び６６の形体を示す。図２の実線は、ピストン１０をラック１６に対して固定した後のピストン端部分６４及び６６の形体を示す。
【００１７】
ピストン１０をラック１６に対して組み立てるにあたり、ピストンの第１端部分６４を半径方向内方に変形させてラックの第１溝５２と係合させる。ピストン１０の第２端部分６６を半径方向内方に変形させてラック１６の第２溝５４と係合させる。ピストン端部分６４及び６６は、磁気成形によって又は据え込み（スウェージング）によって変形されてもよい。
【００１８】
その結果、ピストン１０はラック１６上の所定位置に固定される。この組み立てた状態では、ピストン１０の第１端部分６４及び第２端部分６６及び中央部分６２がピストンのキャビティ８０を画成する。このキャビティ８０は、壁６０の内側でラック１６の周囲を延びる環状形体を有する。
【００１９】
ピストン１０及びラック１６をハウジング１４に組み込むとき、ピストンは、ハウジング内の第１及び第２の圧力チャンバ間に配置され、これらのチャンバを部分的に画成する。ピストン１０の中央部分６２の第１端壁部分７４は、ピストンの第１端面８２を形成する。ピストン１０の第１端面８２は、第１圧力チャンバ２６内の加圧流体に露呈される。
【００２０】
ピストン１０の中央部分６２の第２端壁部分７６は、ピストンの第２端面８４を形成する。ピストン１０の第２端面８４は、第２圧力チャンバ２８内の加圧流体に露呈される。ピストン１０の外周溝７０にシールリング８６が受け入れられる。シール８６は、ハウジング１４の円筒形内面８８と密封係合する。
【００２１】
ステアリングシステム１２の作動にあたっては、ピストンの移動を行うために液圧流体がポンプ３６によってピストン１０の第１及び第２の端面８２及び８４に対して周知の方法で差し向けられ、これによってラック１６をハウジング１４に対して移動する。シール８６は、ハウジング１４の円筒形内面８８をシールする。ピストン１０の第１及び第２の端部分６４及び６６がラック１６の第１及び第２の溝５２及び５４と密封係合することにより、ピストンのキャビティ８０と第１及び第２の圧力チャンバ２６及び２８との間の流体連通をブロックする。キャビティ８０には、普通は、液圧流体が入っていない。
【００２２】
本発明の以上の説明から、当業者は本発明の改良、変更、及び変形を考えつくであろう。当該技術分野で通常の知識の範囲内のこのような改良、変更、及び変形は、特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるピストンを含む液圧式動力補助ラックアンドピニオンステアリングシステムの部分断面正面図である。
【図２】ピストンを示す図１の一部の拡大図である。

Claims (4)

1. ステアリング可能なホイールを持つ車輛用の液圧式動力補助ステアリングシステムにおいて、
   ハウジング、及び前記車輛の前記ステアリング可能なホイールの旋回移動を行うために前記ハウジング内で移動自在のラック、及び
   前記ラックに固定的に連結されたピストン及びポンプを含む、前記ラックを移動するための流体モータを含み、
   前記ピストンは、前記ピストン及び前記ラックを前記ハウジングに対して移動するために前記ポンプによって流体が差し向けられる第１及び第２の両端面を有し、
   前記ピストンは、前記ラックに沿った軸線方向第１位置で前記ラックに連結された第１端部分、前記ラックに沿った軸線方向第２位置で前記ラックに連結された第２端部分、及び前記第１及び第２の端部分間を延び且つこれらの部分を相互連結する中央部分を含む壁を有し、
   前記壁の前記中央部分は、前記ハウジングと係合するためのシールリングを受け入れるための外周溝を持ち、
   前記ピストンの前記第１端部分及び前記第２端部分及び前記中央部分は前記ピストンにキャビティを画成し、
   前記キャビティは、前記ラックの周囲を延びる環状形体を前記壁の内側に有する、ステアリングシステム。
2. 請求項１に記載のステアリングシステムにおいて、前記ハウジング内に第１及び第２の圧力チャンバを含み、前記ピストンは前記第１及び第２の圧力チャンバ間に配置され、前記ピストンの前記第１端面は前記第１圧力チャンバ内の加圧流体に露呈されており、前記ピストンの前記第２端面は前記第２圧力チャンバ内の加圧流体に露呈されており、前記ピストンの前記キャビティは、前記第１及び第２の圧力チャンバと流体連通しないようにブロックされている、ステアリングシステム。
3. 請求項２に記載のステアリングシステムにおいて、前記ピストンは単一の部材から一つの部品として形成される、ステアリングシステム。
4. 請求項１に記載のステアリングシステムにおいて、前記ラックは、前記ピストンの前記第１及び第２の端部分を受け入れる軸線方向に間隔が隔てられた第１及び第２の溝を有する、ステアリングシステム。