JP2006335303A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置全体の軸方向長さを短くする。
【解決手段】 ピストン３を固定したガイドロッド１と、このガイドロッド１に摺動自在に設けるとともに、上記ピストン３によって区画された一対の圧力室６，７を有するシリンダ２と、上記ガイドロッド１と平行に設けるとともに、上記シリンダ２と一体に移動する出力軸１０と、上記ガイドロッド１と平行に設けるとともに、上記シリンダ２と一体に移動するラックシャフト１６と、ステアリングホイールに連係した入力軸と、この入力軸に設けるとともに、ラックシャフト１６のラックにかみ合わせピニオン１８と、ラックに対するピニオン１８の回転負荷に応じて切り換わり、上記一方の圧力室を圧力源に連通させ、他方の圧力室をタンクに連通させるバルブ機構Ｖとを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ラックアンドピニオン方式によるパワーステアリング装置に関する。

この種の装置として、特許文献１に記載されたものが従来から知られている。この従来から知られている装置は、ラックシャフトとパワーシリンダのピストンロッドとを一体的に設けている。言い換えると、この従来の装置は、ラックシャフトとピストンロッドとを直列に設け、パワーシリンダの出力によって、上記ラックシャフトおよびピストンロッドとを一体的に移動させる構成にしている。

また、上記ラックシャフトにはタイロッドを連係しているが、このタイロッドは、ラックシャフトとほぼ平行にしている。そして、パワーシリンダの力でラックシャフトが移動すれば、その移動力がタイロッドを介してナックルアームに伝達され、所期のアシスト力が発揮されるものである。
特開平１１−３２１６９４号公報

上記のようにした従来の装置では、ラックシャフトとピストンロッドとを一体化しているので、その分、軸方向長さが、長くならざるを得ない。しかも、ラックシャフトとピストンロッドとの間には、間隔を設けなければならない。なぜなら、ラックシャフトがシリンダ内に進入するのを防止しなければならないからである。そのために、上記間隔分に相当した分も、軸方向長さを長くせざるを得ない要因になっていた。このように当該装置の軸方向長さが長くなると、例えば、車幅が狭い車両には、パワーステアリング装置を設置できないという問題が発生していた。

この発明の目的は、軸方向長さを短くできるパワーステアリング装置を提供することである。

第１の発明は、ピストンを固定したガイドロッドと、このガイドロッドに摺動自在に設けるとともに、上記ピストンによって区画された一対の圧力室を有するシリンダと、上記シリンダと一体でかつガイドロッドと平行移動する出力伝達機構と、上記ガイドロッドと平行に設けるとともに、上記シリンダと一体に移動するラックシャフトと、ステアリングホイールに連係した入力軸と、この入力軸に設けるとともに、ラックシャフトのラックにかみ合わせたピニオンと、ラックに対するピニオンの回転負荷に応じて切り換わり、上記一方の圧力室を圧力源に連通させ、他方の圧力室をタンクに連通させるバルブ機構とを備え、シリンダのいずれか一方の圧力室を圧力源に連通させ、他方の圧力室をタンクに連通させることによって上記シリンダをガイドロッドに沿って摺動させる構成にした点に特徴を有する。

なお、上記出力伝達機構は、シリンダと一体に移動して、そのシリンダの移動する力を、外部に伝達するものであれば、どのようなものであってもよい。したがって、上記出力伝達機構には、シリンダと一体的に移動する出力軸はもちろん、シリンダ側に固定したブラケット等が含まれるものである。

第２の発明は、ガイドロッドに一対の連通孔を形成し、これら連通孔の一端をバルブ機構に接続し、他端をピストンで区画された圧力室に連通させた点に特徴を有する。

第１の発明によれば、ガイドロッドに対してシリンダを移動させるようにしているので、シリンダ全体における最大長さは、ガイドロッドの長さになる。このガイドロッドの長さは、シリンダの両端からのストローク分だけで足りるので、その必要最大長さは、ピストンロッドを移動させる場合よりも短くてすむ。このようにシリンダ全体の必要長さを短くできる上に、ラックシャフトを上記シリンダすなわちガイドロッドと平行に設けるとともに、出力機構を上記シリンダと平行移動する構成にしたので、装置全体の軸方向長さを短くできる。したがって、車幅が狭い車両、あるいは車幅方向の搭載スペースが小さい車両に対しても当該装置を設置することが可能になる。

また、第２の発明によれば、ガイドロッドを介して、シリンダの圧力室を圧力源に連通させたり、タンクに連通させたりできるので、ガイドロッドの部分では配管が不要になり、その分、設置効率を向上させることができる。また、配管が不要になる分、部品点数も少なくなるので、コストダウンに役立つことになる。

図示の実施形態は、図示していない車体側に固定したガイドロッド１にシリンダ２を摺動自在に組み付けているが、上記ガイドロッド１にはピストン３を設けている。したがって、シリンダ２内は、ピストン３によって圧力室４と５とに区画されている。さらに、上記ガイドロッド１には、その軸中心線に沿って一対の連通孔６，７を形成している。この連通孔６，７は、その一端をピストン３の両側近傍に開口させ、他端は、後で説明するバルブ機構Ｖに接続している。

上記のようにしたシリンダ２には、一対のブラケット８，９を、間隔を開けて設けるとともに、これらブラケット８，９に出力軸１０を固定している。このようにして固定された出力軸１０は、ガイドロッド１と平行に支持されることになる。そして、上記のようにシリンダ２と出力軸１０とが固定されているので、シリンダ２がガイドロッド１に沿って移動すれば、それにともなって出力軸１０も軸方向に移動することになる。

上記のようにした出力軸１０の両端には、インナーボールジョイント１１，１２を介してロッド１３，１４を連結している。さらにこのロッド１３，１４には、図示していないナックルアームを連結しているので、上記出力軸１０が軸方向に移動することによって、その移動方向に応じた転舵が可能になる。また、図中符号１５は、車体側に固定した支持部材で、出力軸１０を摺動自在に支持するものである。

なお、上記ブラケット８，９および出力軸１０で、この発明の出力伝達機構を構成するが、例えば、上記ブラケット８，９にインナーボールジョイント１１，１２を直接設ければ、このインナーボールジョイント８，９だけで出力伝達機構を構成することになる。要するに、この発明においては、出力伝達機構によってシリンダ２の移動力が転舵力に変換されるとともに、この出力伝達機構がシリンダ２と平行移動すればよく、その間における伝達機構の具体的な構成はどのようなものであってもよい。

さらに、上記ガイドロッド１と平行にしたラックシャフト１６を設けているが、このラックシャフト１６は、支持部材１７によって、シリンダ２と一体的に軸方向に移動可能に支持されている。そして、このラックシャフト１６に形成したラックには、図２に示したピニオン１８をかみ合わせているが、このピニオン１８は、ギヤケース２２内に設けている。このようにしたピニオン１８にはステアリングホイールと連結した入力軸２３を連結しているが、ステアリングホイールは図示していない。

また、上記ピニオン１８と入力軸２３との間には、バルブ機構Ｖを設けているが、このバルブ機構Ｖは、ラックシャフト１６に設けたラックに対するピニオン１８の回転負荷に応じて切り換わるものである。そして、前記した連通孔６，７は、配管１９，２０を介してこのバルブ機構Ｖに接続している。したがって、バルブ機構Ｖがステアリングホイールの操舵方向に応じて切り換わると、前記圧力室のうちのいずれか一方の圧力室、例えば一方の圧力室４が圧力源である図示していないポンプに連通し、他方の圧力室５が同じく図示していないタンクに連通することになる。なお、図中符号２１は、ラックシャフト１６のガイド部材で、ラックシャフト１６はこのガイド部材２１に沿って軸方向に移動可能にしている。

次に、上記実施形態の作用を説明する。
今、ステアリングホイールを操作すると、その操作方向に応じて、バルブ機構Ｖが切り換わるとともに、その切り換え方向に応じて、シリンダ２の例えば一方の圧力室４を圧力源に連通し、他方の圧力室５をタンクに連通させる。上記のように一方の圧力室４が圧力源に連通し、他方の圧力室５がタンクに連通すると、シリンダ２は図面左方向に移動することになる。

上記のようにシリンダ２が図面左方向に移動すると、それにともなって出力軸１０とラックシャフト１６も図面左方向に移動する。なお、ラックシャフト１６はシリンダ２に追随しながら、ピニオン１８を回転させることになる。このようにシリンダ２の移動にともなって、出力軸１０が移動すると、それにともなってロッド１３，１４が移動し、その移動方向に応じた転舵がなされることになる。

そして、この実施形態によれば、まず、ガイドロッド１に対してシリンダ２を移動させるようにしたので、例えば、ピストンロッドを移動させる場合に比べて、必要長さを短くできる。例えば、ピストンロッドを移動させる場合には、中立位置におけるピストンロッドの両端が、ストロークの始点になるので、ピストンロッドの両端からさらにストローク分の長さを必要とする。しかし、この実施形態のように、ガイドロッド６に対してシリンダ２を移動させるようにすれば、シリンダ全体における最大長さは、ガイドロッド６の長さになる。このガイドロッド６の長さは、シリンダ２の両端からのストローク分だけで足りるので、その必要最大長さは、ピストンロッドを移動させる場合よりも短くてすむ。

しかも、この実施形態では、上記ガイドロッド１と出力軸１０とを平行にし、さらに、ガイドロッド１とラックシャフト１６も平行にしているので、従来のようにピストンロッドとラックシャフト１６とを一体的にしかも直列にする場合よりも、軸方向長さを短くできる。

上記のように、この実施形態によれば、装置全体の軸方向長さを短くできるので、例えば、車幅が狭い車両あるいは車幅方向の設置スペースが小さい車両に対しても当該装置を設置することが可能になる。

また、ガイドロッド１に形成した連通孔６，７を介して、シリンダ２の圧力室４あるいは５を圧力源に連通させたり、タンクに連通させたりできるので、ガイドロッド１に対応する長さ分だけ配管が不要になる。このように配管が不要になるので、その分、さらに設置効率が向上することになる。

この発明の実施形態を示す平面図である。 この発明の実施形態を示す側面図である。

符号の説明

１ ガイドロッド
２ シリンダ
３ ピストン
４，５ 圧力室
６，７ 連通孔
１０ 出力軸
１６ ラックシャフト
１８ ピニオン
Ｖ バルブ機構

Claims (2)

1. ピストンを固定したガイドロッドと、このガイドロッドに摺動自在に設けるとともに、上記ピストンによって区画された一対の圧力室を有するシリンダと、上記シリンダと一体でかつガイドロッドと平行移動する出力伝達機構と、上記ガイドロッドと平行に設けるとともに、上記シリンダと一体に移動するラックシャフトと、ステアリングホイールに連係した入力軸と、この入力軸に設けるとともに、ラックシャフトのラックにかみ合わせたピニオンと、ラックに対するピニオンの回転負荷に応じて切り換わり、上記一方の圧力室を圧力源に連通させ、他方の圧力室をタンクに連通させるバルブ機構とを備え、シリンダのいずれか一方の圧力室を圧力源に連通させ、他方の圧力室をタンクに連通させることによって上記シリンダをガイドロッドに沿って摺動させる構成にしたパワーステアリング装置。
2. 上記ガイドロッドには一対の連通孔を形成し、これら連通孔の一端をバルブ機構に接続し、他端をピストンで区画された圧力室に連通させた請求項１記載のパワーステアリング装置。

Images