JPH0311096Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両のステアリング装置に係り、詳し
くは、車輪を操舵するため往復運動するロツド
に、ステアリングホイールを振動させるキツクバ
ツクを抑制することができるようにしたステアリ
ング装置に関するものである。これは、自動車の
操縦機構の分野で利用される。

〔従来の技術〕

自動車が不整地を走行したり突起物を乗り越え
る場合などに、操舵されている車輪の方向が急激
に変化することがある。このようにして車輪に作
用した力がステアリング機構を介してステアリン
グホイールに伝達されると、自動車の操縦性が阻
害され、かつ、ドライバーに余分な力が作用す
る。とりわけ、不整地走行の機会が多い四輪駆動
車などでは上述したようなキツクバツクが発生
し、そのキツクバツクに対して減衰力を発生させ
ることが要求される。

ところで、ラツクとピニオンとの噛み合いによ
り、ステアリングホイールの回転をラツクの直線
運動に変換し、車輪を操舵できるようにしたラツ
ク・ピニオン式ステアリング装置が、従来からよ
く知られている。そのような装置において、キツ
クバツクなどの振動を防止するようにしたもの
に、実開昭51−22219号公報に記載された振動減
衰装置がある。

これは、ステアリング力を伝達するロツドであ
るラツクの歯のない部分をシリンダ状のロツドケ
ースに収納し、ロツドの周りにオリフイスを有す
るピストンを設け、ロツドケースに作動流体を封
入したものである。これによれば、ロツドに急激
な力が作用してもロツドと一体のピストンの移動
が作動流体によつて緩衝され、ステアリングホイ
ールに生じる急激な振動を減衰させることができ
る。

なお、ピストンにはオリフイスが形成され、ピ
ストンによつて仕切られた両シリンダ室間の連通
が図られ、作動流体の移動ができるようになつて
いる。したがつて、操舵などによるロツドの緩や
かな動きに対しては、作動流体がピストンの動き
を阻害しないように配慮されている。このような
例は、特公昭45−9404号公報にも記載さており、
ステアリング系における異常振動であるシミーな
どを防止することができ、上記のような構成は、
ステアリング機構において周知となつている。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、ロツドの急激な移動時にピストンが作
動流体を圧縮する際、オリフイスを通して作動流
体が若干他方のシリンダ室に移動するので、キツ
クバツクに対する減衰力が弱められ、ステアリン
グホイールに伝達される振動を十分に防止するこ
とはできない。そのため、不整地などでの走行に
おいて、未だ良好な操縦性の確保が容易でない問
題が残る。すなわち、例えば、そのロツドの急激
な移動にも種々な速度があり、その移動速度の増
大量に応じて減衰程度を変更することができれ
ば、種々な大きさのキツクバツクを確実に防止す
ることができるが、そのようなステアリング系機
構は未だ提案されていない。

本考案は上述の問題に鑑みなされたもので、そ
の目的は、ロツドに急激な荷重が入つた際に、ロ
ツドに設けられたピストンで仕切られた両シリン
ダ室を連通しているオリフイスの流通面積を、ロ
ツドのストローク速さの増大量に応じて変化させ
ることができる手段を実現し、それによつて、
種々な大きさのキツクバツクをより一層確実に防
止することができるようにした車両のステアリン
グ装置を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、ステアリングホイールの回転により
車輪を操舵するため往復運動するロツドにピスト
ンが設けられ、このピストンの左右に作動流体の
充満された二つのシリンダ室が形成されている車
両のステアリング装置に適用される。

その特徴とするところは、例えば第１図を参照
して、ステアリングホイールの回転により車輪を
操舵するため往復運動するロツド１にピストン５
が設けられ、このピストン５の左右に作動流体６
の充満されたシリンダ室７Ａ，７Ｂが形成され、
両シリンダ室７Ａ，７Ｂがロツド１またはピスト
ンに設けられたオリフイス８により連通され、ロ
ツド１のストローク速さの増大量に応じて、オリ
フイス８の流通面積を減少させる流路面積減少機
構９が設けられていることである。

〔考案の効果〕

本考案によれば、ロツドに取り付けられたピス
トンの左右に作動流体の充満された二つのシリン
ダ室が形成され、両シリンダ室がロツドまたはピ
ストンに設けられたオリフイスにより連通され、
ロツドのストローク速さの増大量に応じてオリフ
イスの流通面積を減少させる流路面積減少機構を
設けたので、種々な大きさのキツクバツクが入つ
たとき、その大きさに応じてオリフイスの流通面
積が減少され、ロツドの動きを弱めたり阻止する
ことができる。したがつて、キツクバツクを一層
確実に防止し、自動車の操縦性さらにはドライバ
ーの保護を図ることができる。

〔実施例〕

以下に、本考案をその実施例に基づいて、詳細
に説明する。

第１図は本考案が採用されたラツク・ピニオン
式ステアリング装置の要部断面図で、ロツド１を
形成するラツクの両端にはステアリング力が伝達
される図示しない操舵輪が取り付けられ、ステア
リングシヤフト２の先端に一体化されている図示
しないピニオンが、ピニオンケース３内で噛み合
わされている。ロツド１はその歯のない部分１Ａ
が、シリンダ状のロツドケース４に収納され、そ
の部分１Ａのほぼ中央の周りにピストン５が一体
的に取り付けられている。

ロツドケース４には作動流体６が充満され、そ
れにピストン５の動きでもつて拡縮する二つのシ
リンダ室７Ａ，７Ｂが形成されている。ステアリ
ングホイールの回転により車輪を操舵するため往
復運動する上記のロツド１には、両シリンダ室７
Ａ，７Ｂを連通するオリフイス８が設けられ、さ
らに、ロツド１のストローク速さの増大量に応じ
てオリフイス８の流通面積を減少させる流路面積
減少機構９が、ロツド１に内蔵されている。

詳述すると、ピストン５を一体化したロツド１
の内部には円筒状の空間１０が設けられ、ピスト
ン５の固定されている前後に、空間１０に向かつ
て数対の孔８ａ，８ｂが穿設されている。そし
て、その空間１０内にはロツド１の軸方向に摺動
変位する弁体１１が嵌着され、その左右のスプリ
ング１２，１３によつてほぼ中央に位置するよう
常時付勢されている。この弁体１１には、オリフ
イス８の二つの孔８ａ，８ｂに連通する連通孔１
４が刻設され、ロツド１の動きに独立または従属
してオリフイス８の開口面積を変化させることが
できるようになつている。

本例においては、上記のような構成の流路面積
減少機構９が形成され、ロツド１に設けられたオ
リフイス８の開口度が制御される。なお、弁体１
１の軸心部分にはスプリング１２，１３の嵌装さ
れている二つの空間１０Ａ，１０Ｂを連通する通
気孔１５が穿設され、弁体１１が移動する際に一
方の空間内の空気または作動流体が他方へ移動で
きるようになつている。そして、弁体１１の連通
孔１４とオリフイス８との対向位置が軸線回りに
ずれないように、別途弁体１１の回転が阻止され
ている。

このような例によれば、次のように作動させる
ことにより、キツクバツクを抑制することができ
る。

例えば、操舵輪の一方が突起物などに乗り上
げ、それによつて車輪が変向してその力がロツド
１に伝達されると、ロツド１が例えば矢印１６方
向に移動する。ロツド１のラツクとピニオンは正
常に噛み合つているので、ロツド１の動きにより
ピニオンが回転して、それがステアリングシヤフ
ト２からステアリングホイールに伝達される。

しかし、ロツド１がそのとき急激に動いても、
ロツド１に内蔵されている弁体１１には静止慣性
が働いているので、スプリング１２の伸長とスプ
リング１３の縮小により弁体１１は移動すること
がない。したがつて、そのロツド１のストローク
速さの増大量に応じて、両シリンダ室７Ａ，７Ｂ
を連通していたオリフイス８の孔８ａ，８ｂの開
口度が、ロツド１に相対的に変位している弁体１
１の連通孔１４の移動により減少される。なお、
その開口度の減少程度は、スプリング１２，１３
の設定されているバネ定数によつても異なるが、
その設定は予め随意に決めておくことができる。

ストローク速度が非常に速いと、連通孔１４は
オリフイス８から外れて孔８ａ，８ｂの連通が阻
止され、両シリンダ７Ａ，７Ｂの連通が遮断され
る。その結果、シリンダ室７Ａ内の作動流体６が
封じ込められ、ピストン５が移動しようとしても
作動流体６の容積変動は極めて少ないので、ロツ
ド１の変位が阻止される。そして、それ以上のキ
ツクバツクが、ロツド１，ピニオン，ステアリン
グシヤフト２を介してステアリングホイールに伝
達されることはなく、ステアリングホイールにお
ける振動が生じなくなる。

車輪が突起物を乗り越えると、その車輪の変向
がなくなり元の操舵方向となるので、ロツド１も
元の状態に戻る。その際、オリフイス８と連通孔
１４とが一致または連通程度が大きくなるように
復帰する。なお、操舵などによるロツド１の緩や
かな動きに対しては、ロツド１と共に弁体１１も
同程度に変位移動するので、オリフイス８と連通
孔１４との連通状態が維持される。作動流体６が
ピストン５の動きを阻害しないように、オリフイ
ス８と連通孔１４を介してシリンダ室７Ａ，７Ｂ
間を移動し、ロツド１が動いて車輪に所定の転舵
量を与えることができる。

第２図は、作動流体を流通させるオリフイス８
がロツド１に形成され、流路面積減少機構９がロ
ツド１に外嵌されたピストン１７の静止慣性を利
用して機能するようにしたものである。ピストン
１７にはボス部１８が一体化され、この筒状のボ
ス部１８が摺動可能にロツド１に外嵌されてい
る。そして、そのボス部１８より長い間隔で両シ
リンダ室７Ａ，７Ｂに連通するオリフイス８がロ
ツド１に形成され、その孔８ａ，８ｂより離れた
両位置に、ピストン１７を両側から付勢するスプ
リング１２，１３を保持するストツパ１９，２０
が突設されている。

このような例においても、前述した例と同様に
急激に変位するロツド１に対して、静止慣性が作
用するピストン１７と一体のボス部１８により、
オリフイス８の開口面積が減少される。したがつ
て、ステアリングホイールへのキツクバツクの伝
達が解消され、操舵によるロツド１の緩やかな動
きに対しては、オリフイス８の流通が維持され
る。

第３図は、ロツド１に固定されたピストン２１
にオリフイス８が形成され、流路面積減少機構９
として、オリフイス８の円断面の流路８ｍがロツ
ド１の軸方向に中太となるよう形成され、その中
に鋼球２２の入れたものが採用されている。この
鋼球２２はオリフイス８の孔８ａ，８ｂよりもや
や大きい径を有し、通常は断面の大きいオリフイ
ス中央の底部に位置している。

このような例によつても、鋼球２２の静止慣性
が利用され、キツクバツクが入つたときにはオリ
フイス８内における鋼球２２の相対位置が破線の
ように変動し、それによつてオリフイス８内の流
路断面積が減少される。もちろん、操舵によるロ
ツド１の緩やかな動きに対しては鋼球２２が中央
に位置し、オリフイス８の流通面積が維持され
る。

以上の説明から判るように、ロツドに取り付け
られたピストンの左右に作動流体の充満されたシ
リンダ室が形成され、両シリンダ室がロツドまた
はピストンに設けられたオリフイスにより連通さ
れ、ロツドのストローク速さの増大量に応じてオ
リフイスの流通面積を減少させる流路面積減少機
構を設けたので、キツクバツクが入つたとき、オ
リフイスの流通面積が減少され、ロツドの動きを
弱めたり阻止することができる。したがつて、キ
ツクバツクをきめ細かく確実に防止し、自動車の
操縦性の向上とドライバーの保護を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の車両のステアリング装置が適
用されたステアリング機構の要部断面図、第２図
は異なる実施例の要部拡大断面図、第３図はさら
に異なる実施例の要部拡大断面図である。 １……ロツド、５，１７，２１…ピストン、６
………作動流体、７Ａ，７Ｂ……シリンダ室、８
……オリフイス、９……流路面積減少機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステアリングホイールの回転により車輪を操舵
   するため往復運動するロツドにピストンが設けら
   れ、このピストンの左右に作動流体の充満された
   二つのシリンダ室が形成されている車両のステア
   リング装置において、 前記両シリンダ室がロツドまたはピストンに設
   けられたオリフイスにより連通され、前記ロツド
   のストローク速さの増大量に応じて、オリフイス
   の流通面積を減少させる流路面積減少機構が設け
   られていることを特徴とする車両のステアリング
   装置。