JP2541402Y2 - 油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、たとえば自動車など
の油圧式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】この明細書において、左右は、図面の左右
をいうものとする。

【０００３】

【従来の技術と考案の課題】たとえば自動車において
は、運転者の操舵力を補助するために油圧式パワーステ
アリング装置が装備されている。この種のパワーステア
リング装置は、一般に、シリンダの外部に、ピストンロ
ッドの一部に当接してピストンのストロークエンドを決
めるストッパが設けられ、シリンダの内側にピストンが
摺動自在に嵌められており、トーションバーを介して連
結された入力軸と出力軸との間に設けられた油圧制御弁
の作動により、ピストンを移動させて、操舵力を発生す
るようになっている。たとえば、ラックピニオン型油圧
式パワーステアリング装置の場合、ラック棒がピストン
ロッドとなされ、ピストンはラック棒に固定状に設けら
れ、ラック棒の両端部がリンケージ、ナックルアームを
介して前輪に連結されている。

【０００４】上記のような油圧式パワーステアリング装
置の場合、左または右にハンドル（ステアリングホイー
ル）を限界まで切った最大操舵時に、ピストンに油圧操
舵力が作用したままになるので、ラック棒とリンケージ
との継手部分や、リンケージや、ナックルアームが破損
するおそれがあるという問題があった。また、ラック棒
の一部がストッパに当接した状態でさらに油圧操舵力が
作用するので、油圧ポンプの負荷が大きくなり、不具合
を生じさせるという問題があった。しかも、ラック棒の
一部がストッパに当接した状態でさらに油圧操舵力が作
用するので、エネルギロスを招くという問題があった。

【０００５】そこで、これらの問題を解決した油圧式パ
ワーステアリング装置として、ピストンがシリンダの軸
方向に並んで配置されるとともに、互いに接した２つの
リング状構成部材から形成され、１直径上の２つの位置
において、両構成部材間に、シリンダの軸線方向にのび
る円筒状中空部が形成され、両中空部が、両構成部材間
に形成された環状連通路によって連通させられているも
のがある。この装置において、一方の中空部がシリンダ
内の２つの油室のうちのいずれか一方に開口するととも
に、他方の中空部が同他方の油室に開口しており、中空
部内に弁体が配置されてその弁棒が開口から油室内に突
出し、中空部内に、弁体を中空部の開口周縁に形成され
た弁座に押し付けるばねが配置されている。

【０００６】しかしながら、この装置では、構造が複雑
になるとともに、部品数が多くなり、組み立てが面倒
で、かつコストが高くなるという問題がある。

【０００７】この考案の目的は、上記問題を解決した油
圧式パワーステアリング装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この考案によるパワース
テアリング装置は、シリンダ内にピストンロッドが通さ
れ、ピストンロッドにピストンが設けられてその両側に
油室が形成されている油圧式パワーステアリング装置に
おいて、シリンダ内の両端部にピストンのストロークエ
ンドを決めるストッパが設けられ、ピストンが、軸方向
に間隔をおき、かつシリンダ内周面と隙間をあけてピス
トンロッドに固定状に設けられた１対の第１環状体と、
両第１環状体間に軸方向に間隔をおき、かつロッドの周
囲に隙間をあけて配置されるとともに、外周面にピスト
ンリングが取付けられた１対の第２環状体とよりなり、
それぞれの油室側の第１および第２環状体に両者が液密
状に接する部分が形成され、両第２環状体間にこれらを
互いに離隔する方向に付勢する弾性部材が配置され、ス
トッパに、ピストンがストロークエンドに至ったさいに
ストッパ側の第２環状体に当接する当接部が形成されて
いるものである。

【０００９】

【作用】いずれかの方向にハンドル（ステアリングホイ
ール）を限界まで切った最大操舵時には、一方の油室内
に圧力油が供給され、ピストンが上記一方の油室とは反
対側に、ストロークエンドまで移動させられる。そし
て、ストッパの当接部がこのストッパ側の上記他方の第
２環状体に当接する。すると、ストッパの当接部に当接
した第２環状体がばねの弾発力に抗して上記一方の油室
側に移動し、第１環状体から離隔する。また、上記一方
の油室側の第２環状体は、該油室内の油圧操舵力により
同じ側の第１環状体から離隔させられる。その結果、シ
リンダ内部におけるピストンの両側の油室が、第１環状
体と第２環状体との隙間を介して連通させられる。した
がって、上記一方の油室に供給された圧力油は上記隙間
を通って他方の油室内に逃がされ、圧力がある程度以上
上昇するのが防止される。

【００１０】

【実施例】以下、この考案の１実施例を、図面を参照し
て説明する。

【００１１】図１はラックピニオン型油圧式パワーステ
アリング装置を示し、図２はピストン部分を拡大して示
し、図３は右側のストッパ部分を拡大して示す。

【００１２】図１に示すように、ラックピニオン式パワ
ーステアリング装置は、ギヤハウジング(1) の右側に固
定状に設けられたシリンダ(2) に、左右方向にのびるラ
ック棒（ピストンロッド）(3) が通されているものであ
る。そして、図示は省略したが、ラック棒(3) の歯がギ
ヤハウジング(1) 内で入力軸(4) に連結されたピニオン
軸のピニオンの歯と噛み合っている。

【００１３】シリンダ(2) の内側において、シリンダ
(2) 内に摺動自在に嵌められ、かつシリンダ(2) 内に左
右２つの油室(2a)(2b)を形成するピストン(7) が、ラッ
ク棒(3) に設けられている。シリンダ(2) 内の両端部に
ピストン(7) のストロークエンドを決めるカラー（スト
ッパ）(8) が嵌め止められている。

【００１４】図２に示すように、ピストン(7) は、軸方
向に間隔をおいてラック棒(3) にかしめ止められた左右
１対の第１環状体(9) と、左右両第１環状体(9) 間に軸
方向に間隔をおいて配置されるとともに、外周面にピス
トンリング(11)が取付けられた左右１対の第２環状体(1
0)とよりなる。第１環状体(9) の外径はシリンダ(2)の
内径よりも小さくなっており、シリンダ(2) 内周面との
間に隙間(12)が存在している。第２環状体(10)の内径は
ラック棒(3) の外径よりも大きくなっており、ラック棒
(3) の周面との間に隙間(13)が存在している。

【００１５】両第１環状体(9) の互いに向き合う面は、
それぞれ径方向外方に向かって互いに離隔する方向に傾
斜した傾斜面(9a)となされている。両第２環状体(10)の
第１環状体(9) 側を向いた面の径方向の内周部分には、
径方向内方に向かって互いに近接する方向に傾斜し、か
つ第１環状体(9) の傾斜面(9a)に液密状に接する傾斜面
(10a) が形成されている。両第２環状体(10)間の室(14)
内におけるラック棒(3) の周囲には、両第２環状体(10)
を互いに離隔する方向に付勢する皿ばね（弾性部材）(1
5)が配置されている。皿ばね(15)は、油室(2a)(2b)内に
供給される圧力油による油圧操舵力が最大油圧操舵力よ
りも小さい所定の値に達したさいに変形するようになさ
れており、このときに第２環状体(10)の傾斜面(10a) が
同じ側の第１環状体(9) の傾斜面(9a)から離隔する。

【００１６】図３に示すように、カラー(8) にはオイル
シール(6) が固定され、これにラック棒(3) が摺動自在
に通されている。カラー(8) の油室(2a)(2b)内側を向い
た面における外周寄りの部分に、ピストン(7) がストロ
ークエンドに至ったさいにカラー(8) に近接した第２環
状体(10)に当接し、かつ皿ばね(15)の弾発力およびこの
カラー(8) と反対側の油室(2a)(2b)内の油圧操舵力に抗
してこの第２環状体(10)を他方の第２環状体(10)側に移
動させ、第１環状体(9) から離隔させる環状の当接部(8
a)が形成されている。

【００１７】ステアリングホイールをいずれかの方向に
切った操舵時に、シリンダ(2) 内の左側の油室(2a)に圧
力油が供給される。そして、油室(2a)内の油圧操舵力が
所定の値よりも大きくなると、左側の第２環状体(10)は
右方に移動し、図４に示すように、左側の第２環状体(1
0)の傾斜面(10a) と左側の第１環状体(9) の傾斜面(9a)
との間に隙間が生じ、左側の油室(2a)と両第２環状体(1
0)間の室(14)とが連通状態となる。ところが、油圧操舵
力および皿ばね(15)の付勢力によって右側の第２環状体
(10)は右方に付勢され、その傾斜面(10a) が右側の第１
環状体(9) の傾斜面(9a)に液密状に接する。したがっ
て、右側の第１および第２環状体(9)(10)の働きによ
り、ピストン(7) がラック棒(3) とともに右方に移動す
る。

【００１８】さらに上記と同方向にステアリングホイー
ルを限界まで切った最大操舵時には、図５に示すよう
に、ピストン(7) がストロークエンドに至り、右側のカ
ラー(8) の当接部(8a)が右側の第２環状体(10)の右側面
に当接する。すると、この第２環状体(10)が皿ばね(15)
の弾発力および左側の油室(2a)内の油圧操舵力に抗して
左方に移動し、右側の第２環状体(10)の傾斜面(10a) と
右側の第１環状体(9) の傾斜面(9a)との間に隙間が生
じ、右側の油室(2b)と両第２環状体(10)間の室(14)も連
通状態となる。したがって、シリンダ(2) 内の２つの油
室(2a)(2b)が、傾斜面(9a)(10a) どうしの間の隙間およ
び室(14)を介して互いに連通させられ、その結果左側の
油室(2a)に供給された圧力油は右側の油室(2b)内に逃が
され、左側の油室(2a)内の圧力がある程度以上上昇する
のが防止される。

【００１９】ステアリングホイールを上記と反対方向に
切った操舵時には、シリンダ(2) 内の右側の油室(2b)に
圧力油が供給され、上記と同様の動作でピストン(7) が
ラック棒(3) とともに左方に移動する。また、この方向
にステアリングホイールを限界まで切った最大操舵時に
は、左側のカラー(8) の当接部(8a)が左側の第２環状体
(10)の左側面に当接し、上記と同様の動作でシリンダ
(2) 内の２つの油室(2a)(2b)が互いに連通させられ、そ
の結果右側の油室(2b)に供給された圧力油は左側の油室
(2a)内に逃がされ、右側の油室(2b)内の圧力がある程度
以上上昇するのが防止される。

【００２０】上記実施例においては、ラックピニオン型
油圧式パワーステアリング装置が示されているが、この
考案はボールねじ型油圧式パワーステアリング装置にも
適用可能である。また、上記実施例においては、皿ばね
(15)は油室(2a)(2b)内の油圧操舵力が、最大油圧操舵力
よりも小さい所定の値に達したときに変形するようにな
されているが、これに限るものではなく、最大油圧操舵
力に達したときに変形するようになされていてもよい。

【００２１】

【考案の効果】この考案の油圧式パワーステアリング装
置によれば、上述のように、ステアリングホイールをい
ずれかの方向に限界まで切った最大操舵時に、圧力油が
供給された側のシリンダ内の油室の圧力がある程度以上
上昇するのが防止されるので、ラック棒とリンケージと
の継手部分や、リンケージや、ナックルアームが破損す
るのが防止される。また、油圧ポンプの負荷が小さくな
り、不具合を生じさせることがない。しかも、圧力油の
エネルギロスを招くこともなく、圧力油を供給するため
のエネルギのロスを防止できる。

【００２２】また、この考案の油圧式パワーステアリン
グ装置は、ピストンが、１対ずつの第１および第２環状
体と、両第２環状体間に配置される弾性部材とよりな
り、ストッパに当接部が設けられているだけであるの
で、構造が簡単であるとともに、部品数が少なくてす
む。したがって、組み立てが容易になるとともに、コス
トも安くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラックピニオン型油圧式パワーステアリング装
置を示す一部切欠き正面図である。

【図２】パワーステアリング装置のピストン部分を拡大
して示す断面図である。

【図３】同じく右側のストッパ部分を拡大して示す断面
図である。

【図４】シリンダ内の左側の油室に圧力油が供給された
状態の拡大断面図である。

【図５】ピストンが右側のストロークエンドまで移動し
た状態の拡大断面図である。

【符号の説明】

２ シリンダ ２ａ 油室 ２ｂ 油室 ３ ラック棒（ピストンロッド） ７ ピストン ８ カラー（ストッパ） ８ａ 当接部 ９ 第１環状体 ９ａ 傾斜面 １０ 第２環状体 １０ａ 傾斜面 １５ 皿ばね（弾性部材）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内にピストンロッドが通され、
   ピストンロッドにピストンが設けられてその両側に油室
   が形成されている油圧式パワーステアリング装置におい
   て、シリンダ内の両端部にピストンのストロークエンド
   を決めるストッパが設けられ、ピストンが、軸方向に間
   隔をおき、かつシリンダ内周面と隙間をあけてピストン
   ロッドに固定状に設けられた１対の第１環状体と、両第
   １環状体間に軸方向に間隔をおき、かつロッドの周囲に
   隙間をあけて配置されるとともに、外周面にピストンリ
   ングが取付けられた１対の第２環状体とよりなり、それ
   ぞれの油室側の第１および第２環状体に両者が液密状に
   接する部分が形成され、両第２環状体間にこれらを互い
   に離隔する方向に付勢する弾性部材が配置され、ストッ
   パに、ピストンがストロークエンドに至ったさいにスト
   ッパ側の第２環状体に当接する当接部が形成されている
   油圧式パワーステアリング装置。