JPH0587427B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、動力舵取装置において車輛の走行速
度や操舵角度等といつた車輛の各種の走行条件に
応じた適切な操舵力を得るための油圧反力装置の
改良に関する。

〔従来の技術〕

自動車のハンドル操作力（操舵力）を軽減する
ための動力舵取装置においては、運転者の操舵操
作に応じた操舵力や操舵角度、さらには車速など
を始めとする車輛の各種走行条件により装置動作
を適切に制御し、必要に応じた操作補助力は得ら
れるような構成とすることが必要とされている。
これは、車輛停車中の据切り時や低速走行中の操
作時には、大きな操作補助力を出力し、きわめて
軽い操作力とすることが必要とされる一方、車輛
の高速走行中に、上述した大きな操作補助力を生
じさせると操舵力が軽くなりすぎ、運転者に不安
感を与える等の問題を招き、運転感覚の適正化を
図るうえで好ましくなく、逆に操舵補助力を小さ
くして舵取ハンドルをある程度の重さにつまり操
舵力を増大させ、直進時の安定性等を確保するこ
とが必要とされ、さらにこのような操舵力制御は
操舵角度が大きくなるにしたがつても、同様に必
要とされるためである。

そして、このような要請に応えるものとして、
車輛の各種走行条件に応じて制御される反力油圧
により舵取ハンドルに適当な剛性（操舵反力）を
与えることで車輛の高、低走行中牢における操舵
力を制御し得るようにしてなる油圧反力装置が知
られており、従来から種々の構成を有するものが
多数提案されている。すなわち、この種の油圧反
力装置は、たとえば特開昭49−102092号公報や実
開昭60−169068号公報等に示されるように、流路
切換え用の回転式制御弁において入力軸側に反力
アームを突設するとともに、このアームの回転方
向両側から進退動作するようにして出力軸側に一
対の反力プランジヤを設け、かつこれらプランジ
ヤの外方端側に油圧反力室を形成している。そし
て、この油圧反力室内に車輛の走行速度等に応じ
て反力油圧を適宜供給することでプランジヤを駆
動させ、アームを介して入力軸に所要の拘束力を
作用させることにより、適切な操舵反力を得て車
輛の走行条件に適合する操舵操作を可能とするも
のであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したような構造による油圧反力
装置において、反力プランジヤは出力軸側に形成
したガイド孔内に摺動可能に保持されており、こ
のプランジヤがその前後の差圧（アーム側と油圧
反力室側の圧力差）で適宜の方向に移動される。
そして、プランジヤは、その外方端がストツパと
してガイド孔外方端側に設けられたリテーナに、
また内方端がガイド孔内方端側に臨む出力軸側の
係止段部や入力軸側の反力アームに対し衝突され
るものであり、この場合における金属部材同士の
衝撃音が騒音として問題となるものであつた。

特に、このようなプランジヤとストツパとして
のリテーナとの衝突時における衝撃音は、キツク
バツク等のタイヤからの衝撃的な入力による戻り
圧の急増で生じるもので、かなりの大きな音であ
り、これを吸収しあるいは軽減し得るような対策
が必要とされている。勿論、このような問題は、
プランジヤをスプリングでアーム側に付勢してな
るタイプの油圧反力装置では、その付勢力で吸収
されてそれ程問題とはならないが、反面スプリン
グ反力でアームや係止段部側に衝突させられるた
め、大きな衝撃音を生じてしまうもので、このよ
うな点をも考慮することが望まれている。

また、上述したプランジヤ、リテーナ間の衝撃
音を防止するために、プランジヤに対向するリテ
ーナの接合面に、ゴム等の緩衝材を貼着すること
が考えられているが、このような構成では、繰返
し加わる衝撃力に対する耐久性や適正な運動エネ
ルギの吸収効果等の面で問題となり、さらに反対
側でのアームや係止段部側での衝撃音等の問題は
そのままであり、これらの点を考慮して何らかの
対策を講じることが必要とされている。

〔問題点を解決するための手段〕

上述した要請に応えるために、本発明に係る動
力舵取装置の油圧反力装置は、出力軸側のガイド
孔内で摺動自在に支持され反力油圧により入力軸
側の反力アームに対し回転方向から拘束力を作用
せしめる反力プランジヤと、このプランジヤの外
方端側を係止するように設けられたストツパと、
前記プランジヤ内方端をアーム側で係止するよう
にガイド孔内に臨む出力軸側の係止段部とを備
え、前記プランジヤを、外方端側に開口する中空
部を有する金属製筒体と、この筒体内に一部が突
出した状態で装填して設けられストツパに対向す
る防振材で構成し、さらにこのプランジヤを構成
する金属製筒体の内方端側に形成した小径部に係
止段部に対向する環状防振材を選択的に嵌装する
ようにしたものである。

〔作用〕

本発明によれば、反力プランジャの中空部内に
装填された防振材によりストッパとの間の衝撃音
の発生を防止するとともに、反力アームや係止段
部との間の衝撃音を、中空状プランジャおよびそ
の内部に装填されている防振材のもつ振動減衰機
能で軽減することができ、さらに環状防振材を装
着すれば、係止段部との衝撃音をも適切に防止し
得るものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第３図は本発明に係る動力舵取装
置の油圧反力装置の一実施例を示すものであり、
これらの図において、まず、動力舵取装置におけ
るパワーステアリング本体部の概略構成を第３図
を用いて簡単に説明すると、図中符号１０は図示
しない舵取ハンドル側に連結される入力軸（スタ
ブシヤフト）、１１はこの入力軸１０の左端側に
トーシヨンバー１２を介して連結されるとともに
図示しない舵取リンク機構を構成するラツク１３
と噛合するピニオン１１ａを有する出力軸（ピニ
オン軸）で、これら両軸１０，１１はその操作方
向に適宜回転操作される。そして、パワーステア
リング本体部を構成するボデイ１４内で上述した
両軸１０，１１には、回転式流路切換弁１５を構
成するロータ１６およびスリーブ１７がそれぞれ
一体的に設けられ、その相対的な回転変位により
図示しないオイルポンプＰ、オイルタンクＴとパ
ワーシリンダの左、右シリンダ室（C1，C2）と
の間の流路切換えを行なうように構成されてい
る。なお、このような回転式の流路切換弁１５の
構成およびその動作は従来から周知の通りであ
り、その詳細な説明は省略する。

２０は流路切換弁１５を構成するロータ１６お
よびスリーブ１７と一体の入、出力軸１０，１１
間に設けられた油圧反力装置で、この油圧反力装
置２０は、第１図から明らかなように、入力軸１
０外周部で相対向する位置から放射方向に突設さ
れた二個の反力アーム２１，２１と、これら各ア
ーム２１に対しその回転方向両側に位置するよう
にして前記出力軸１１側に摺動自在に支持されて
いる二対のプランジヤ２２，２２と、これらプラ
ンジヤ２２，２２の外側でボデイ１４との間に形
成された油圧反力室２３等によつて構成されてい
る。そして、この油圧反力室２３に対して車速等
といつた車輛の各種走行条件に応じて適宜供給さ
れる反力油圧により、前記各プランジヤ２２，２
２で反力２１に対し所要の拘束力を作用させ、こ
れにより入、出力軸１０，１１間での相対的な回
転状態を適宜拘束し、必要とされる操舵反力を得
て適切な操舵力制御を行なうことが可能となるも
のである。

ここで、図中２４は前記各プランジヤ２２をア
ーム２１側に摺動自在に保持するガイド孔、２５
は各ガイド孔２４の外方端に臨みプランジヤ２２
の外端側（外方端）を係止するストツパとしての
リテーナ、２６はその固定用ねじである。また、
上述した各プランジヤ２２のアーム２１側との接
合側である内方端面には、中立状態における入、
出力軸１０，１１間でのがた付きを調整し、アー
ム２１との適切かつ確実な接触状態を得るための
小径突部２７が一体に突設されている。さらに、
図中２８は前記ガイド孔２４内でその内方端側に
臨みプランジヤ２２の移動を規制する係止段部で
ある。また、上述した入力軸１０と出力軸１１と
の間には、所定角度以上回動されることにより当
接することで、これら両軸１０，１１間を連結す
るフエールセーフ機構（図示せず）が設けられて
いる。

さて、本発明によれば、上述した構成による油
圧反力装置２０において、出力軸１１側のガイド
孔２４内で摺動自在に支持されその外方端がスト
ツパとしてのリテーナ２５で係止されるとともに
反力油圧で入力軸１０側の反力アーム２１に対し
回転方向から拘束力を作用せしめる反力プランジ
ヤ２２を、少なくとも外方端側に開口する中空部
３１を有する金属製筒体３０と、この筒体３０内
に圧入等により装填して設けられかつその一部３
２ａが外方端側に突出して前記ストツパ２５によ
り選択的に係止される略々円柱状を呈する防振材
３２とから構成するよにしたところに特徴を有し
ている。

これを詳述すると、本発明を特徴づける反力プ
ランジヤ２２は、第１図および第２図から明らか
なように、略々有底筒状を呈する金属製筒体３０
と、その中空部３１の軸線方向長さよりも所定長
さ分だけ長く形成された略々円柱状を呈する防振
材３２とを備え、この防振材３２を前記筒体３０
の中空部３１内に圧入して組付け固定するような
構成とされている。ここで、上述した円柱状防振
材３２は、耐久性等を考慮し、Hs80〜95程度の
硬さを有するゴム材（たとえばニトリルゴム、ウ
レタン、熱可塑エラストマー、水素添加ニトリル
ゴム等）で形成するとよいものであり、またその
外周部には、軸線方向に延びたスリツト３２ｂが
周方向の複数個所に等配して形成され、この防振
材３２を金属製筒体３０の中空部３１内に圧入す
る際にあたつて、その底部側からのエア抜きを行
なえるような構成とされている。勿論、このスリ
ツト３２ｂの代りに、防振材３２の軸線方向に向
つて小孔を適宜穿設してもよいものである。そし
て、このようなスリツト３２ｂ（小孔）を形成し
てなる防振材３２によれば、筒体３０内に装填し
た際においてその中空部３１底部側の面取り部分
にまで油圧反力室２３内の油が導かれており、こ
の防振材３２全体で反力油圧を受けることから、
局所的な過大荷重の発生を防ぎ、強度面で有利で
ある。また、上述したようなスリツト３２ｂや面
取り部による空隙は、プランジヤ２２がリテーナ
２５に衝突した際における防振材３２の弾性変形
による逃げ空間としても機能し、過大応力の発生
を回避するうえでの利点は大きい。なお、このよ
うな利点を発揮するには、防振材３２を。一般的
に非圧縮性的性質を有するゴム材等で形成すると
ともに、その体積をプランジヤ筒体３０の中空部
３１の容積よりも小さく形成するとよいものであ
り、さらにこのようにすれば防振材３２の弾性疲
労をも軽減し得るものである。

以上の構成によれば、プランジヤ２２の後退時
においてその外方端側に突出している防振材３２
ａをストツパとしてのリテーナ２５に対し衝突さ
せることにより、金属部材同士での衝撃音をなく
し、騒音の発生を軽減することが可能となる。こ
れは、仮にプランジヤ２２の金属製筒体３０の端
面がリテーナ２５に当たる程大きな力が加わつた
としても、プランジヤ２２の運動エネルギはゴム
材による防振材３２で吸収され、急激な衝突は回
避され、これにより生じる衝突音をきわめて小さ
いものとし得ることから、容易に理解されよう。
特に、このような円柱状による防振材３２によれ
ば、その軸線方向での歪みが少なく、繰返し荷重
に対する耐久性の面で有利で、その利点は明らか
であろう。

また、このようなプランジヤ２２によれば、そ
の本体部としての金属製筒体３０部分での質量が
小さくかつゴム材による防振材３２が埋込まれて
いることから、プランジヤ自体の振動減衰機能が
向上しており、これによりこのプランジヤ２２が
反力油圧によりアーム２１や出力軸１１側の係止
段部２８に衝突する際の衝撃音をも軽減し得ると
いう効果を奏するものである。

なお、本実施例では、円柱状防振材３２として
ニトリルゴム等のゴム材によるものを用い、かつ
これを金属製筒体３０の中空部３１内に圧入等で
装填した場合を説明したが、本発明はこれに限定
されず、たとえば上述した以外のゴム材、さらに
は各種合成樹脂材等といつた種々の弾性材料で形
成したものであつてもよいものであり、またその
装填方法としても、圧入以外に、焼付けや接着等
を用いてもよく、さらに場合によつてはプランジ
ヤ２２内に摺動可能に保持させてもよいことは勿
論である。たとえば第４図はアセタール樹脂材な
どの合成樹脂で防振材４０を形成する場合を示し
ており、図中４０ａは中央孔、４０ｂはこの中央
孔４０ａ部分まで半径方向から切込まれたスリツ
トである。すなわち、このような樹脂材は、100
℃以上の高温時において応力緩和により圧入時の
緊迫力が低下するといつた問題をもつものであ
り、上述したスリツト４０ｂを形成することで圧
入時の歪応力の増加を防ぎ、常に正常な弾撥力を
もつて筒体内に保持させることが必要とされるた
めで、勿論防振材４０の外径は筒体内径よりも大
きく設定されているものである。

また、上述した防振材３２等を金属製筒体３０
の中空部３１内に、焼付けあるいは接着等で固着
する場合には、繰返し荷重による局所的な応力集
中を防ぐうえでの対策が必要となるもので、たと
えば応力分散が可能となるような円弧面同士で接
合部を構成するとよいものである。

第５図は本発明の別の実施例を示すものであ
り、この実施例では、プランジヤ２２を構成する
金属製筒体３０の内方端外周部に小径部３３を形
成するとともに、この小径部３３に前述した円柱
状防振材３２と同様にゴム等からなる環状防振材
３４を嵌装して設けてなる構成としている。そし
て、このような構成とすれば、上述した実施例に
おけるプランジヤ２２のリテーナ２５、さらにア
ーム２１や係止段部２８との衝撃音の軽減機能に
加えて、係止段部２８部分での衝撃音を軽減する
うえでの効果を発揮し得るものである。

ここで、上述した環状防振材３４としては、前
述した円柱状防振材３２の形成材料に限定され
ず、適宜必要に応じて選択すればよいものであ
り、またその固着方法としても、たとえば一体成
形や嵌込み等を適宜採用すればよいものである。

また、上述した環状防振材３４と円柱状防振材
３２とを、第６図に示すように、合成樹脂材で一
体成形するようにしてもよいことも、容易に理解
されよう。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定され
ず、動力舵取装置各部の形状、構造等を、適宜変
形、変更することが自由である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る動力舵取装置
の油圧反力装置によれば、反力プランジヤを、外
方端側に開口する中空部を有する金属製筒体とこ
の筒体内に一部が後端側開口から突出した状態で
装填して設けられたストツパに対し選択的に当接
する防振材で構成し、さらにこのプランジヤを構
成する金属製筒体の内方端外周部に選択的に小径
部を形成し、これに出力軸側の係止段部と選択的
に当接する環状防振材を嵌装するようにしたの
で、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、反力プ
ランジヤの中空部内に装填された防振材によりス
トツパとの間の衝撃音の発生を防止するととも
に、反力アームや係止段部との間の衝撃音を、中
空状プランジヤおよびその内部に装填されている
防振材のもつ振動減衰機能で軽減することがで
き、さらに環状防振材を装着することにより係止
段部との衝撃音をも適切に防止し得る等といつた
種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る動力舵取装置の油圧反力
装置の一実施例を示す要部拡大断面図、第２図は
その特徴とする反力プランジヤの分解斜視図、第
３図は本発明を適用する動力舵取装置全体の概略
断面図、第４図ないし第６図は本発明の別の実施
例を示す説明図である。 １０……入力軸、１１……出力軸、１２……ト
ーシヨンバー、１５……回転式流路切換弁、２０
……油圧反力装置、２１……反力アーム、２２…
…反力プランジヤ、２３……油圧反力室、２４…
…ガイド孔、２５……リテーナ（ストツパ）、２
８……係止段部、３０……金属製筒体、３１……
中空部、３２……防振材、３２ａ……外方端、３
２ｂ……スリツト、３３……小径部、３４……環
状防振材、４０……樹脂製防振材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出力軸側のガイド孔内で摺動自在に支持され
   かつ外方端側から車輛の走行条件に応じて与えら
   れる反力油圧により入力軸側の反力アームに対し
   回転方向から拘束力を作用せしめる反力プランジ
   ヤと、このプランジヤの外方端側を係止するよう
   に前記ガイド孔外方端側に設けられたストツパと
   を備え、前記プランジヤは、少なくとも外方端側
   に開口する中空部を有する金属製筒体と、この筒
   体内に装填して設けられ一部が外方端側に突出し
   て前記ストツパにより選択的に係止される防振材
   とから構成されていることを特徴とする動力舵取
   装置の油圧反力装置。 ２ 出力軸側のガイド孔内で摺動自在に支持され
   かつ外方端側から車輛の走行条件に応じて与えら
   れる反力油圧により入力軸側の反力アームに対し
   回転方向から拘束力を作用せしめる反力プランジ
   ヤと、このプランジヤの外方端側を係止するよう
   に前記ガイド孔外方端側に設けられたストツパ
   と、前記プランジヤの内方端をアーム側で係止す
   るようにガイド孔内に臨む出力軸側の係止段部と
   を備え、前記プランジヤは、少なくとも外方端側
   に開口する中空部および内方端外周部に形成され
   た小径部を有する金属製筒体と、この筒体内に装
   填して設けられ一部が外方端側に突出して前記ス
   トツパにより選択的に係止される防振材と、前記
   筒体の内方端側の小径部に嵌装して設けられ前記
   係止段部と選択的に当接する環状防振材とから構
   成されていることを特徴とする動力舵取装置の油
   圧反力装置。