JP2568347Y2 - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は油圧パワーステアリング装置に関し、ステア
リングロッドに油圧を作用させて操向補助力を生じさせ
るものに適用される。

（従来の技術） 第４図は従来例を示す油圧パワーステアリング装置で
あって、ステアリングロッド101と、このステアリング
ロッド101に外嵌されるシリンダチューブ102とを備えて
いる。

そのステアリングロッド101にはラックが形成され、
このラックに噛合するピニオンを介してハンドルに連動
連結され、また、その両端に球継手112、タイロッド10
3、ナックルアーム等を介して操向輪が連動連結され、
操向操作によって長手方向移動して操向輪を操向させる
ものである。

そのステアリングロッド101のラック形成部分は、シ
リンダチューブ102と一体のラックハウジング113により
覆われている。

また、ステアリングロッド101とシリンダチューブ102
との内外周間に、一対のシール部材104,105により油密
状とされた油室106が形成されている。

そして、第５図、第６図にも示すように、ステアリン
グロッド101の外周にはピストン107が設けられ、このピ
ストン107の外周の周溝115に、ピストン107の外周面と
シリンダチューブ102の内周面との間隙Ｓを油密状に閉
塞すべく、シールリング108がＯリング109を介し嵌め込
み状に取付けられる。

そのＯリング109はシールリング108を径外方に弾性的
に付勢し、シールリング108をシリンダチューブ102の内
周面に密接させている。これにより、油室106はピスト
ン107により長手方向一方側と他方側とに仕切られてい
る。そして、そのピストン107によって仕切られた油室1
06の長手方向一方側と他方側のそれぞれに、配管110,11
1を介して圧油が操向方向に応じて供給され、ステアリ
ングロッド101に操向操作の補助力を作用させる。

上記構造のパワーステアリング装置の操向時において
は、操向輪からステアリングロッド101に作用する反力
の方向は、タイロッド103がステアリングロッド101に対
して傾斜していること等により、ステアリングロッド10
1の長手方向に対して傾斜した方向から作用するのが通
常である。

そして、ステアリングロッド101は前記シール部材105
を取付けたブッシュ114を介してシリンダチューブ102の
内周面に支持されると共に、前記ラックハウジング113
に内設されたサポートヨークを介してラックハウジング
113に支持されている。

しかし、上記パワーステアリング装置を、大型車両に
用いたような場合は、操向輪からステアリングロッド10
1に作用する反力が大きくなり、ステアリングロッド101
も長尺となり、さらに車両レイアウトの関係からステア
リングロッド101とタイロッド103との傾斜も大きくなる
こと等により、ステアリングロッド101を曲げ変形させ
ようとする荷重が大きくなる。

これにより、上記従来例で示したステアリングロッド
101にあっては、操向時に、その中心線が第４図中１点
鎖線の状態から２点鎖線で示すように、一定以上に大き
く弾性的に曲げ変形してしまう虞れがある。

そうすると、例えばステアリングロッド101が右方に
長手方向移動する場合、油圧が第６図に矢印で示すよう
にシールリング108に左方から右方に作用し、これによ
り生じたシールリング108と周溝115との隙間からラック
ハウジング113に入った圧油により、シールリング108を
径外方に付勢する油圧も作用する。

この状態でステアリングロッド101が曲げ変形する
と、第７図に示すように、ステアリングロッド101に設
けられたピストン107がＯリング109を圧縮変形させて径
方向に変位する。そのため、ピストン107の外周面とシ
リンダチューブ102の内周面との間隙が径方向一方側S1
と他方側S2とで異なったものとなり、シールリング108
は偏荷重を受けて変形し、寿命が低下することになる。

また、シールリング108の周方向一部が周溝115から外
れてしまうことがあり、この状態でステアリングロッド
101が長手方向に移動すると、第８図に示すように、そ
の周溝115から外れたシールリング108の周方向一部が他
の部分に対し仮想線で示すように軸方向にずれてしま
い、シールリング108を破損させるという問題がある。

また、油室106を形成するためのシール部材104,105も
偏荷重を受けるため、寿命が低下してしまう。

そこで、ステアリングロッド101の径を大きくするこ
とでステアリングロッド101の曲げ変形を小さくするこ
とが考えられるが、そうすると、ステアリングロッド10
1の重量増大により車両全体の重量バランスが影響を受
け、コストの増大にもつながるという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記従来技術の問題を解決することのでき
る油圧パワーステアリング装置を提供することを目的と
し、その特徴とするところは、操向操作によって長手方
向に移動するステアリングロッドと、このステアリング
ロッドに外嵌されると共に車体側に支持されるシリンダ
チューブとを備え、そのステアリングロッドとシリンダ
チューブとの内外周間に油室が形成され、この油室に供
給される圧油によってステアリングロッドに操向操作の
補助力を作用させるべく、ステアリングロッドにピスト
ンが設けられ、このピストンの外周面とシリンダチュー
ブの内周面との間隙を油密状に閉塞するシールリング
が、ピストンの外周に取付けられている油圧パワーステ
アリング装置において、前記ピストンの外周に、ステア
リングロッドの曲げ変形をシリンダチューブにより規制
するために無垢のリング状受部材が設けられ、その受部
材の材質は、前記シールリングよりも剛性が高く、且
つ、前記シリンダチューブよりも硬度の小さなものとさ
れ、その受部材の外周面と前記シリンダチューブの内周
面との間にクリアランスが設けられている点にある。

（作用） 本考案の構成によれば、ステアリングロッドの曲げ変
形によるピストンの径方向変位は、ピストンの外周に設
けられた受部材がシリンダチューブの内周面に接するこ
とにより規制される。これにより、ステアリングロッド
をシリンダチューブにより支持する箇所が増え、ステア
リングロッドの変形量が小さくなり、ピストンの外周の
シールリングや、油室を形成するためのシール部材に作
用する偏荷重が小さくなる。その受部材の材質はシール
リングよりも剛性が高いので、ステアリングロッドの曲
げ変形の規制を効果的に行なうことができ、また、その
受部材の材質はシリンダチューブよりも硬度が小さいの
で、シリンダチューブの内周面を傷付けることがない。
さらに、その受部材の外周面と前記シリンダチューブの
内周面との間にクリアランスが設けられることで、受部
材がピストンの移動を摩擦により規制するのを防止でき
る。

（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図に示す油圧パワーステアリング装置は、ステア
リングロッド１と、ラックハウジング２と、円筒形のシ
リンダチューブ３とを備えている。

そのステアリングロッド１の各端には、それぞれ球継
手４を介してタイロッド５が連結され、このタイロッド
５に球継手６を介して図外ナックルアームが連結され、
そのナックルアームを介して操向輪が連結される。

また、ステアリングロッド１の途中にはラック（図示
省略）が一体形成され、このラックをラックハウジング
２により覆っている。このラックハウジング２の内部
に、そのラックに噛合するピニオンが設けられ、このピ
ニオンが入力軸７を介して車両のハンドル８に連結され
ている。

これにより、そのハンドル８の回転操作によりステア
リングロッド１が長手方向に移動し、操向輪が操向がな
される。

前記シリンダチューブ３は、ラックハウジング２と一
体的に形成されてステアリングロッド１に外嵌されてい
る。このシリンダチューブ３は、その外周に設けられた
取付部材９により車体側に取付けられて支持されてい
る。

また、ステアリングロッド１はラックハウジング２に
対し、ラックハウジング２に内装されたサポートヨーク
を介し支持され、シリンダチューブ３に対しては、シリ
ンダチューブ３に挿入固定されたブッシュ10を介し支持
されている。

そして、前記ブッシュ10に、ステアリングロッド１と
ブッシュ10との間の隙間を閉塞する環状シール11と、ブ
ッシュ10とシリンダチューブ３との間の隙間を閉塞する
環状シール12とが設けられている。

また、その環状シール11,12から長手方向に離間した
シリンダチューブ３の内周に、シリンダチューブ３の内
周とステアリングロッド１の外周との間を閉塞する環状
シール13が挿入固定されている。

これにより、ステアリングロッド１とシリンダチュー
ブ３との内外周間に、環状シール11,12と環状シール13
とにより閉塞される油室14が形成されている。

そして、その油室14内において、ステアリングロッド
１にピストン15が設けられている。

第２図に示すように、本実施例ではピストン15はステ
アリングロッド１に対し、ステアリングロッド外周に形
成された周溝24にはめ止められたサークリップ16には一
端を係止され、また、ステアリングロッド１の外周に形
成された周溝17に掛止する係合部18を有し、ピストン15
はステアリングロッド１に対し相対移動しないものとさ
れている。

また、ピストン15の外周とシリンダチューブ３の内周
との間隙Ｓを油密状に閉塞するシールリング19が、ピス
トン15の外周に取付けられている。このシールリング19
のピストン15への取付けは、第３図にも示すように、ピ
ストン15の外周に周溝20が形成され、この周溝20にＯリ
ング21を介して嵌め込み状に取付けられている。そのＯ
リング21は、シールリング19を径外方に付勢し、シリン
ダチューブ３の内周面に密接させるものである。

そして、ピストン15の外周に、ステアリングロッド１
の曲げ変形をシリンダチューブ３の内周面により規制す
るための受部材22が設けられている。

その受部材22は、本実施例では無垢のリング状であっ
て、ピストン15の外周に形成された周溝23に嵌め込み状
に取付けられている。

受部材22の材質は、例えば鋳鉄や硬質の合成樹脂と
し、ステアリングロッド１の曲げ変形の規制を効果的に
行なうため、シールリング19よりも剛性が高いものとす
るのが良く、さらに、シリンダチューブ３の内周面を傷
付けることがないようにシリンダチューブ３よりも硬度
の小さいものとするのが良い。

また、受部材22が、ピストン15の移動を摩擦により規
制しないように、受部材22の外周面とシリンダチューブ
３の内周面との間に、ステアリングロッド１の曲げ変形
の規制効果に影響のない程度に微小なクリアランスを設
けても良い。

上記実施例の構成によれば、操向輪からステアリング
ロッド１に操向時の反力が作用しても、受部材22がシリ
ンダチューブ３の内周面に受けられることにより、ステ
アリングロッド１の曲げ変形が規制される。

これにより、ステアリングロッド１のシリンダチュー
ブ３による支持が、ブッシュ10を介するものだけでな
く、受部材22を介することによっても行なわれ、ステア
リングロッド１の操向時における曲げ変形を小さくで
き、特に、受部材22がピストン15の外周に設けられるこ
とにより、ピストン15の径方向移動を殆んどなくすこと
ができ、ピストン15の外周のシールリング19が偏荷重に
より変形して寿命が低下してしまうのを効果的に防止す
ることができる。

さらに、ステアリングロッド１の曲げ変形が小さくな
ることにより、環状シール12,13に作用する偏荷重も小
さくなり、環状シール12,13の寿命低下を防止できる。

また、、ステアリングロッド１の曲げ変形防止のため
にステアリングロッド１の径を大きくする必要がなく、
ステアリング装置全体の軽量化とコストダウンを図るこ
とができる。

なお、上記実施例ではステアリングロッド１をラック
とピニオンを介して操向操作するようにしたが、これに
限定されず、例えばボールスクリューとボールナットを
介して操向操作するようにしてもよい。

また、ステアリングロッド１はシリンダチューブ３と
ラックハウジング２とによって３箇所で支持されるよう
にしたが、受部材22を介してシリンダチューブ３によっ
て支持するものであれば、支持箇所や支持数は限定され
ない。

また、受部材22の形状はリング状に限定されず、ステ
アリングロッド１の曲げ変形をシリンダチューブ３によ
り規制できれば例えばＣ形であっても良い。さらに、受
部材22はピニオン15に対し、例えば止め輪を介して取付
けたり圧入して固定するようにしても良い。

（考案の効果） 本考案によれば、ピストンの外周に受部材を設けると
いう簡単な構成で、ステアリングロッドの曲げ変形を小
さくできるので、ピストンの外周に取付けられるシール
リングや、シリンダチューブに油室を形成するためのシ
ール部材の寿命低下を防止できる。さらに、その受部材
の材質はシールリングよりも剛性が高いものなので、ス
テアリングロッドの曲げ変形の規制を効果的に行なうこ
とができ、また、受部材の材質はシリンダチューブより
も硬度が小さいものなので、シリンダチューブの内周面
を傷付けることがなく、さらに、その受部材の外周面と
前記シリンダチューブの内周面との間にクリアランスが
設けられることで、受部材がピストンの移動を摩擦によ
り規制するのを防止できる。

また、ステアリングロッドの曲げ変形防止のためにス
テアリングロッドの径を大きくする必要がなく、軽量で
安価な油圧パワーステアリング装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の実施例に係り、第１図は油
圧パワーステアリング装置の部分破断正面図、第２図は
第１図の要部断面図、第３図は要部の構成説明用断面
図、第４図乃至第８図は従来例に係り、第４図は油圧パ
ワーステアリング装置の部分破断正面図、第５図は第４
図の部分断面図、第６図及び第７図はそれぞれ従来の問
題点を説明する部分断面図、第８図は従来の問題点を説
明するピストン部分の平面図である。 １…ステアリングロッド、３…シリンダチューブ、14…
油室、15…ピストン、19…シールリング、22…受部材。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】操向操作によって長手方向に移動するステ
   アリングロッドと、このステアリングロッドに外嵌され
   ると共に車体側に支持されるシリンダチューブとを備
   え、そのステアリングロッドとシリンダチューブとの内
   外周間に油室が形成され、この油室に供給される圧油に
   よってステアリングロッドに操向操作の補助力を作用さ
   せるべく、ステアリングロッドにピストンが設けられ、
   このピストンの外周面とシリンダチューブの内周面との
   間隙を油密状に閉塞するシールリングが、ピストンの外
   周に取付けられている油圧パワーステアリング装置にお
   いて、前記ピストンの外周に、ステアリングロッドの曲
   げ変形をシリンダチューブにより規制するために無垢の
   リング状受部材が設けられ、その受部材の材質は、前記
   シールリングよりも剛性が高く、且つ、前記シリンダチ
   ューブよりも硬度の小さなものとされ、その受部材の外
   周面と前記シリンダチューブの内周面との間にクリアラ
   ンスが設けられていることを特徴とする油圧パワーステ
   アリング装置。