JPH06263043A - パワー・ステアリングの油圧回路に使用される油圧ダンパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワー・ステアリングの各部機構を設計変更
せずにそのパワー・ステアリングの自励振動を防止し、
そして、そのパワー・ステアリングによる操縦安定性を
向上して乗り心地を向上する。 【構成】 内部にシリンダ・ボア１５を有するダンパ・
ハウジング１１と、シール下でそのシリンダ・ボア１５
に摺動可能にはめ込まれてそのシリンダ・ボア１５に一
対の油圧室１６，１７を区画する一対のピストン１９，
２０と、そのシリンダ・ボア１５内においてその一対の
ピストン１９，２０間に配置されるスプリング２１と、
その一対の油圧室１６，１７に接続される一対の絞り２
２，２３とを含んで、そして、コントロール・バルブ５
４をパワー・シリンダ４１の一対のシリンダ室４５，４
６に連絡させる一対の連通路６８，６９間に配置される
ところである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、パワー・ステアリン
グの油圧回路に使用される油圧ダンパに関する。

【０００２】

【背景技術】自動車に使用されるパワー・ステアリング
では、操舵入力側と操舵出力側との位相ずれによってコ
ントロール・バルブが振動されて油圧脈動が大きくなる
と、自励振動が発生されるので、従来は、各部機構の形
状を変更して固有振動数を変えたり、また、メカニカル
・ダンパで路面から伝達される力を減らしている。とこ
ろが、そのような対策では、設計が複雑になって自励振
動を回避するのが非常に厄介であった。

【０００３】

【発明の課題】この発明の課題は、パワー・ステアリン
グの各部機構を設計変更することなしにパワー・ステア
リングの自励振動を防止し、そして、パワー・ステアリ
ングによる操縦安定性を向上して乗り心地を向上すると
ころのパワー・ステアリングの油圧回路に使用される油
圧ダンパの提供にある。

【０００４】

【課題に相応する手段およびそれの作用】この発明は、
内部にシリンダ・ボアを有するダンパ・ハウジングと、
シール下でそのシリンダ・ボアに摺動可能にはめ込まれ
てそのシリンダ・ボアに一対の油圧室を区画する一対の
ピストンと、そのシリンダ・ボア内においてその一対の
ピストン間に配置されるスプリングと、その一対の油圧
室に接続される一対の絞りとを含んでコントロール・バ
ルブをパワー・シリンダの一対のシリンダ室に連絡させ
る一対の連通路間に配置され、そして、そのコントロー
ル・バルブの出力側で油圧脈動を吸収緩和して減衰する
ところである。

【０００５】

【具体例の説明】以下、この発明のパワー・ステアリン
グの油圧回路に使用される油圧ダンパの特定された具体
例について、図面を参照して説明する。図１および図２
は、トラックに装備されたインテグラル型パワー・ステ
アリング４０に適用されたところのこの発明のパワー・
ステアリングの油圧回路に使用される油圧ダンパの具体
例１０を示している。この油圧ダンパ１０は、そのイン
テグラル型パワー・ステアリング４０が、一端に開口さ
れるシリンダ・ボア４３を有するハウジング４２、その
ハウジング４２の開口端に組み付けられてそのシリンダ
・ボア４３を閉じるトップ・カバー４４、および、その
シリンダ・ボア４３に往復摺動可能にはめ込まれてその
シリンダ・ボア４３に一対のシリンダ室４５，４６を区
画するパワー・ピストン４７で組み立てられるパワー・
シリンダ４１と、ステアリング・ナット５０−ボール５
１でそのパワー・ピストン４７にねじ結合されるウォー
ム・シャフト４９と、セグメント・ギア５３をそのパワ
ー・ピストン４７のラック４８にかみ合わせるセクタ・
シャフト５２と、そのパワー・ピストン４７内に組み込
まれる油圧反力型コントロール・バルブ５４と、そのス
テアリング・ナット５０に一体的に結合されて先端をそ
のコントロール・バルブ５４のバルブ・ピストン５５の
穴５６にはめ合わせるバルブ・ピン６２と、そのステア
リング・ナット５０内に組み込まれ、両端を一対のセン
ターリング・ボルト（図示せず）で保持されてそのバル
ブ・ピストン５５を中心位置に維持させるセンターリン
グ・スプリング６５と、ステアリング・ホイール（図示
せず）と、ステアリング・シャフト（図示せず）と、ピ
ットマン・アーム（図示せず）と、ドラッグ・リンク
（図示せず）と、アイドラ・アーム（図示せず）と、リ
レー・ロッド（図示せず）と、ナックル・アーム（図示
せず）と、一対のタイ・ロッド・アーム（図示せず）
と、タイ・ロッド（図示せず）などとを含んで構成され
るので、その油圧反力型コントロール・バルブ５４に近
接してそのハウジング４２に組み付けられ、そして、そ
の油圧反力型コントロール・バルブ５４をそのパワー・
シリンダ４１の一対のシリンダ室４５，４６に連絡させ
る一対の連通路６８，６９間に配置されている。

【０００６】さらに構造について具体的に述べるに、そ
の油圧ダンパ１０は、内部にシリンダ・ボア１５を有す
るダンパ・ハウジング１１と、シール下でそのシリンダ
・ボア１５に往復摺動可能にはめ込まれてそのシリンダ
・ボア１５の両端部分に一対の油圧室１６，１７を区画
する一対のピストン１９，２０と、そのシリンダ・ボア
１５内においてその一対のピストン１９，２０間に配置
されてそのシリンダ・ボア１５の中間部分に圧縮性ガス
室１８を形成するスプリング２１と、その一対の油圧室
１６，１７に接続される一対の絞り２２，２３とを含ん
で組み立てられている。

【０００７】そのダンパ・ハウジング１１は、チューブ
・ハウジンング本体１２、および、そのチューブ・ハウ
ジンング本体１２の両端にねじ止めされる一対のエンド
・カバー１３，１４で組み立てられてそのパワー・シリ
ンダ４１のハウジング４２に組み付けられ、そして、そ
の一対のエンド・カバー１３，１４にはそれぞれ油出入
口２４，２５が穴あけされてその油出入口２４，２５の
それぞれにパイプ・コネクタ３２，３３がねじ込まれる
構造に製造されている。そのような構造が採用されると
ころのそのダンパ・ハウジング１１は、また、その一対
のピストン１９，２０でそのシリンダ・ボア１５の両端
部分に区画されるその一対の油圧室１６，１７がそのパ
イプ・コネクタ３２，３３にねじ結合される一対の油圧
配管３４，３５でその一対の連通路６８，６９に接続さ
れてその油圧ダンパ１０をそのパワー・ステアリング４
０の油圧回路に活用可能にするところである。

【０００８】その一対のピストン１９，２０は、それぞ
れ外周面にリング溝２６，２７を形成してそのリング溝
２６，２７のそれぞれにＯ−リング３０，３１をはめ込
む構造に製造され、そして、シール下でそのダンパ・ハ
ウジング１１のシリンダ・ボア１５に往復摺動可能には
め込まれている。また、その一対のピストン１９，２０
は、互いに向かい合う端面にスプリング・シート２８，
２９を形成してそのスプリング２１の両端を外れ止め状
態に着座させている。

【０００９】その一対の絞り２２，２３は、ディスクに
穴明けされたオリフィスが使用され、そして、そのパイ
プ・コネクタ３２，３３に組み込まれてその油圧室１
６，１７に流入され、また、その油圧室１６，１７から
流出される油に抵抗を与えている。この場合、その絞り
２２，２３は、そのパイプ・コネクタ３２，３３に組み
込まれる構造が採用されるので、そのダンパ・ハウジン
グ１１に簡単に組み付可能になるが、他の種の絞りが活
用可能であり、また、可変絞りが用いられてもよい。

【００１０】次に、その上述の油圧ダンパ１０の動作を
そのインテグラル型パワー・ステアリング４０による操
舵に関連して説明する。今、そのステアリング・ホイー
ルが中立状態に置かれていると、オイル・ポンプ（図示
せず）から供給される圧油は、そのコントロール・バル
ブ５４のバルブ・ピストン５５の両端に送り込まれ、そ
して、左右のインレット・ポート５７，５８を通ってそ
のパワー・シリンダ４１のシリンダ室４５，４６に連通
されると同時に、左右のリターン・グルーブ５９，６０
を通ってそのパワー・シリンダ４１のパワー・ピストン
４７の上方中央に形成されているリターン長溝６１を経
由してオイル・リザーバ（図示せず）に戻される。そし
て、この際には、その油圧ダンパ１０は動作されない。

【００１１】そのような状態で、そのステアリング・ホ
イールが左に回転されると、そのパワー・シリンダ４１
において、そのパワー・ピストン４７は、そのセクタ・
シャフト５２を介して伝達される路面抵抗で軸方向の動
きが制約される。同時に、そのステアリング・ナット５
０もそのパワー・ピストン４７内において軸方向の動き
が制約されるので、そのウォーム・シャフト４９および
ステアリング・ナット５０は一体的になり、そのセンタ
ーリング・スプリング６５に抗して右に回転を始め、そ
して、そのステアリング・ナット５０上のそのバルブ・
ピン６２からそのバルブ・ピストン５５に伝えられてそ
のバルブ・ピストン５５を右方向に移動させる。

【００１２】そのバルブ・ピストン５５が右方向に移動
されると、その右のインレット・ポート５７はさらに開
かれ、同時に、その左のインレット・ポート５８は閉じ
られてその右のリターン・グルーブ５９は、そのオイル
・ポンプからの高圧油が遮断され、一方、その左のリタ
ーン・グルーブ６０は、その左のシリンダ室４６に連通
される。そのように、その右のインレット・ポート５７
が開かれてその左のリターン・グルーブ６０とその左の
シリンダ室４６とが互いに連通されるので、そのオイル
・ポンプからの高圧油は、その右のインレット・ポート
５７からその右のシリンダ室４５に流れ込み、そのウォ
ーム・シャフト４９の右方向回転によりそのパワー・ピ
ストン４７が左方向に移動されてそのセクタ・シャフト
５２を左に回転させる。

【００１３】一方、そのパワー・ピストン４７が左方向
に移動されるに伴って、その左のシリンダ室４６から押
し出される油は、そのリターン長溝６１を経てその左の
リターン・グルーブ６０からそのオイル・リザーバに戻
される。

【００１４】そのように、そのパワー・シリンダ４１に
おいて、そのパワー・ピストン４７が左方向に移動され
る際、その油圧反力型コントロール・バルブ５４におい
ては、右の反力室６３がオリフィス６６を通じて高圧油
側に連通し、同時に、左の反力室６４がオリフィス６７
を通じて低圧油側に連通されてその左右の反力室６３，
６４のバランスがくずれるので、そのバルブ・ピストン
５５は右方向の動きに抵抗を受け、また、そのセンター
リング・スプリング６５の力によってもそのバルブ・ピ
ストン５５には中立位置に戻そうとする力が作用する。
この力が反力であり、ドライバは、路面からの操舵抵抗
に比例したところの道路感覚および操向状態を適確に感
知できる。また、その左右の反力室６３，６４は、その
バルブ・ピストン５５が変位する際に、そのオリフィス
６６，６７を通じて油の出入が行なわれるので、そのバ
ルブ・ピストン５５の動きを減衰させるところで働く。

【００１５】このようにして、そのステアリング・ホイ
ールが右に回転されている際そのパワー・ピストン４７
は左方向へ動き、そして、そのステアリング・ホイール
が止められると同時に、そのステアリング・ナット５０
は、油圧反力とスプリング圧力とによって僅かに左へ回
転されてそのバルブ・ピストン５５を中立位置に戻し、
そしてその結果、そのパワー・ピストン４７は、そのウ
ォーム・シャフト４９の回転量に応じた位置に停止され
ます。

【００１６】また、そのステアリング・ホイールが左に
回転されると、そのインテグラル型パワー・ステアリン
グ４０は、上述の動作に逆に動作される。そして、その
ステアリング・ホイールが左右に回転されるに伴って、
操舵入力側と操舵出力側との間に位相ずれが生じ、そし
て、その油圧反力型コントロール・バルブ５４が振動さ
れて油圧脈動が大きくなると、その油圧ダンパ１０が動
作され、その油圧脈動が吸収緩和されて減衰され、その
インテグラル型パワー・ステアリング４０に自励振動が
発生するのが回避される。その結果、そのインテグラル
型パワー・ステアリング４０による操縦安定性が向上さ
れて乗り心地も向上される。

【００１７】先に図面を参照して説明されたところのこ
の発明の特定された具体例から明らかであるように、こ
の発明の属する技術の分野における通常の知識を有する
者にとって、この発明の内容は、その発明の性質（ｎａ
ｔｕｒｅ）および本質（ｓｕｂｓｔａｎｃｅ）に由来
し、そして、それらを内在させると客観的に認められる
その他の態様に容易に具体化される。勿論、この発明の
内容は、その発明の課題に相応してその発明の成立に必
須である。

【００１８】

【発明の便益】上述から理解されるように、この発明の
パワー・ステアリングの油圧回路に使用される油圧ダン
パは、内部にシリンダ・ボアを有するダンパ・ハウジン
グと、シール下でそのシリンダ・ボアに摺動可能にはめ
込まれてそのシリンダ・ボアに一対の油圧室を区画する
一対のピストンと、そのシリンダ・ボア内においてその
一対のピストン間に配置されるスプリングと、その一対
の油圧室に接続される一対の絞りとを含んでコントロー
ル・バルブをパワー・シリンダの一対のシリンダ室に連
絡させる一対の連通路間に配置されるので、操舵入力側
と操舵出力側との間に位相ずれが生じ、そして、そのコ
ントロール・バルブが振動されてそのコントロール・バ
ルブの出力側で油圧脈動が発生する際に、その油圧脈動
が吸収緩和されて減衰され、パワー・ステアリングに自
励振動が発生するのが回避され、そして、そのパワー・
ステアリングによる操縦安定性が向上されて乗り心地が
向上され、その結果、自動車のパワー・ステアリングを
有用で実用的にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のパワー・ステアリングの油圧回路に
使用される油圧ダンパの具体例が適用されたインテグラ
ル型パワー・ステアリングの説明図である。

【図２】図１に示されたその油圧ダンパの拡大説明図で
ある。

【符号の説明】

１１ ダンパ・ハウジング １５ シリンダ・ボア １６ 油圧室 １７ 油圧室 １８ 圧縮性ガス室 １９ ピストン ２０ ピストン ２１ スプリング ２２ 絞り ２３ 絞り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にシリンダ・ボアを有するダンパ・
   ハウジングと、シール下でそのシリンダ・ボアに摺動可
   能にはめ込まれてそのシリンダ・ボアに一対の油圧室を
   区画する一対のピストンと、そのシリンダ・ボア内にお
   いてその一対のピストン間に配置されるスプリングと、
   その一対の油圧室に接続される一対の絞りとを含んで、
   そして、コントロール・バルブをパワー・シリンダの一
   対のシリンダ室に連絡させる一対の連通路間に配置され
   るところのパワー・ステアリングの油圧回路に使用され
   る油圧ダンパ。