JPH0743131U - 油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の操舵力を軽減するための油圧式パワ
ーステアリング装置において、操舵輪に加わる大きな力
を緩和することができる油圧式パワーステアリング装置
を提供することにある。 【構成】 パワーシリンダ４のピストン６には、周方向
へ等間隔に４箇所、ピストン杆５の長手方向に指向した
連通孔40が形成され、外４個の連通孔40の内、直径方向
に位置した連通孔40ａには、左シリンダ室７内の圧力が
右シリンダ室８内の圧力よりも所定圧力差以上の場合
に、左シリンダ室７から右シリンダ室８へ圧油を通過さ
せることができるチェックバルブ41ａが設けられるとと
もに、他方の直径方向に位置した連通孔40ｂには、右シ
リンダ室８内の圧力が左シリンダ室７の圧力よりも所定
圧力差以上の場合に、右シリンダ室８から左シリンダ室
７へ圧油を通過させることができるチェックバルブ41ｂ
が設けられている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の操舵力を軽減するための油圧式パワーステアリング装置に おいて、操舵輪に加わる大きな力を緩和することができる油圧式パワーステアリ ング装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術】

エンジンが停止して油圧ポンプが駆動されていない状態において、油圧式パワ ーステアリング装置の油圧シリンダ内の両シリンダ室を相互に連通させて、油圧 パワーを開放し、人力による操舵を可能にするために、前記油圧シリンダ内の両 シリンダ室を仕切るピストンに連通孔を形成するとともに、該両シリンダ室内に 圧力差がない場合開放し、圧力差がある場合閉塞する弁を該連通孔に設けたもの があった（特開平２−182577号公報参照) 。

【０００３】 また最大舵角にステアリングホイールを操舵した場合に、油圧ピストンがシリ ンダ内端壁に強く押圧されないようにするために、ピストンがシリンダ内端壁に 接近した際に開放される弁をピストン連通孔に設けたものがあった（実開平４− 31666号公報参照) 。

【０００４】

【解決しようとする課題】

前記したこれら従来の油圧式パワーステアリング装置では、両シリンダ室を仕 切るピストンに、該両シリンダ室を相互に連通する連通孔が設けられているもの の、通常の走行状態では、前記弁によって両シリンダ室は遮断されているため、 例えば、走行中に操舵輪が石に当って操舵輪が右へ向うような力が加えられた場 合、後記したような理由により、このような力によりシリンダ室内で発生した圧 油と油圧ポンプからの圧油とがサーボバルブのポートで衝突し、油圧回路に大き な圧力が発生するとともに、ステアリングホイールに大きな衝撃力が生じた。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用】

本考案は、このような難点を克服した油圧式パワーステアリング装置の改良に 係り、油圧ポンプから吐出された圧油がサーボバルブを介して油圧シリンダ内の 両シリンダ室のいずれか一方に導かれるとともに、該シリンダ室の他方内の油が 前記サーボバルブを介して前記油圧ポンプの吸入口に導かれる油圧式パワーステ アリング装置において、前記両シリンダ室の圧力差が所定値以上に上昇した場合 に該両シリンダ室を連通状態とする弁を、前記両シリンダ室の境界壁に設けたこ とを特徴とするものである。

【０００６】 本考案は前記したように構成されているので、走行中に操舵輪に操舵方向を変 えるような大きな力が加えられて、その外力によりシリンダ室内圧力が上昇した シリンダ室内に油圧ポンプ圧油が流入しようとした場合に、左右シリンダ室を仕 切るピストンに設けられた弁が開放して、油圧回路中の異常圧力上昇とステアリ ングホイールの衝撃力発生が阻止される。

【０００７】

【実 施 例】

以下図１ないし図６に図示された本考案の一実施例について説明する。 油圧 式パワーステアリング装置１に付設されたロータリサーボバルブボディユニット ２においては、図２に図示されるように、バルブハウジング10とギヤハウジング 11とが同一軸線上に位置するように相互に一体に結合され、該バルブハウジング 10に入力軸たるスタブシャフト12が回転自在に嵌装されるとともに、該バルブハ ウジング10とスタブシャフト12との間にスタブシャフトスリーブ13が同心状に回 転自在に嵌装され、該スタブシャフト12の内端外周にベアリング14を介して出力 軸たるピニオン15の内端が回転自在に嵌合されるとともに、ピニオン15の外端が ボールベアリング16を介して回転自在に嵌合されている。

【０００８】 またスタブシャフト12に中空の中心孔17が形成されて、該中心孔17にトーショ ンバー18が嵌合され、該トーションバー18の外端はスタブシャフト12に一体に結 合されるとともに、該トーションバー18の内端はピニオン15に一体に結合されて おり、従って、スタブシャフト12とピニオン15とはトーションバー18の捩り変形 によって相対的に回転可能に連結されている。

【０００９】 さらに図示されないステアリングホイールと一体のステアリングコラムシャフ トは、ステアリングジョイントを介してスタブシャフト12の外端に連結されてお り、ステアリングホイールをいずれかの方向へ回転操作すると、スタブシャフト 12はこれに対応して回転駆動されるようになっている。

【００１０】 さらにまた図２に図示されるように、車巾方向に指向したラック19が、ギヤハ ウジング11およびギヤボックス３内に摺動自在に嵌装され、該ラック19はパワー シリンダ４のピストン杆５および図示されないタイロッドを介してフロントホイ ールに連結されており、ピニオン15が回転すると、ラック19が左右に摺動されて 、フロントホイールが左右に旋回されるようになっている。

【００１１】 またバルブハウジング10には、油圧ポンプの吐出口と吸入口とにそれぞれ連通 する給油ポート20および排油ポート21が形成されるとともに、パワーシリンダ４ の左右シリンダ室７，８（図１は車両前方から見た図面であるので、左右逆にな っている）に連通する左方シリンダポート22および右方シリンダポート23が形成 されている。

【００１２】 さらにスタブシャフト12の外周面には、給油ポート20に連通する周方向給油溝 24が形成されるとともに、左方シリンダポート22および右方シリンダポート23に それぞれ連通する周方向左方シリンダ溝25および周方向右方シリンダ溝26が周方 向給油溝24の軸方向両側に位置して形成されている。

【００１３】 さらにまた図３に図示されるように、スタブシャフトスリーブ13には、その中 心軸に指向するとともに外端が周方向給油溝24に開口した４本の給油通路27が、 周方向に亘り等間隔に形成され、この給油通路27の各周方向両側に、それぞれス タブシャフトスリーブ13の中心線に指向した左方シリンダ通路28と右方シリンダ 通路29とがそれぞれ形成され、これら左方シリンダ通路28および右方シリンダ通 路29の外端は周方向左方シリンダ溝25および周方向右方シリンダ溝26にそれぞれ 開口している。

【００１４】 しかもスタブシャフトスリーブ13の内周面には、左方シリンダ通路28および右 方シリンダ通路29の中心と溝中心が一致するとともに、スタブシャフトスリーブ 13の軸方向と平行な軸方向溝30，31が交互に４条ずつ計８条形成されており、左 方シリンダ通路28および右方シリンダ通路29の内端は、各軸方向溝30，31にそれ ぞれ開口している。

【００１５】 またスタブシャフト12の外周面には、スタブシャフトスリーブ13の軸方向溝30 ，31で挟まれた部分の巾と等しい巾の軸方向溝32, 33が、周方向に亘り交互に等 間隔に形成され、スタブシャフト12の中心孔17と軸方向溝33とを連通する排油通 路34が形成され、中心孔17は別の排油通路35を介して排油ポート21に連通されて いる。

【００１６】 さらに図２に図示されるように、スタブシャフトスリーブ13のピニオン15側に 係止ピン36が中心方向に向って突設され、ピニオン15のスタブシャフトスリーブ 13側に、軸方向係合溝37が形成され、該係合溝37に係止ピン36が係合されており 、ピニオン15の回転が、スタブシャフトスリーブ13に伝達されるようになってい る。

【００１７】 前記パワーシリンダ４のピストン６には、図４ないし図６に図示されるように 、周方向へ等間隔に４箇所、ピストン杆５の長手方向に指向した連通孔40が形成 され、外４個の連通孔40の内、直径方向に位置した連通孔40ａには、左シリンダ 室７内の圧力が右シリンダ室８内の圧力よりも所定圧力差以上の場合に、左シリ ンダ室７から右シリンダ室８へ圧油を通過させることができるチェックバルブ41 ａが設けられるとともに、他方の直径方向に位置した連通孔40ｂには、右シリン ダ室８内の圧力が左シリンダ室７の圧力よりも所定圧力差以上の場合に、右シリ ンダ室８から左シリンダ室７へ圧油を通過させることができるチェックバルブ41 ｂが設けられている。

【００１８】 またピストン６には、各連通孔40に対して並列にスリット状の絞り通路42が付 設されている。

【００１９】 図１ないし図６に図示の実施例は前記したように構成されているので、図示さ れないステアリングホイールに何等の操舵力が働かずに、スタブシャフト12が中 立に位置し、フロントホイールに外力が働かず、直進方向に向いている場合にお いては、ロータリサーボバルブボディユニット２では、スタブシャフト12および スタブシャフトスリーブ13は図７に図示される状態に設定され、油圧ポンプから 吐出されて給油ポート20内に供給された圧油は、周方向給油溝24から給油通路27 を経由して軸方向溝32に流入し、左右に均等に分れて軸方向溝30, 31, 33および 排油通路34, 35を介して排油ポート21に流れ、油圧ポンプの吸入口戻り、圧油は 左シリンダ室７、右シリンダ室８には供給されず、フロントホイールは直進状態 を保持する。

【００２０】 そしてステアリングホイールを時計方向に回して右旋回させようとした場合に おいては、図８に図示されるように、ロータリサーボバルブボディユニット２で は、スタブシャフト12のみが時計方向へ回転され、軸方向溝32と軸方向溝30との 開口部分よりも軸方向溝32と軸方向溝31との開口部分が広くなるので、給油通路 27を通過した圧油は、軸方向溝31、右方シリンダ通路29、周方向右方シリンダ溝 26および右方シリンダポート23を介して、右シリンダ室８に流入し、ピストン６ およびピストン杆５は、左方（図１では右方）へ移動して、フロントホイールは 右方に向き、自動車は右旋回する。なお左シリンダ室７内の油が油圧ポンプの吸 入口へ流れる状態の説明は省略する。

【００２１】 次に、直進走行中にフロントホイールに右向きの外力が働いた場合には、この 外力によりピストン杆５、ラック19、ピニオン15、係合溝37および係止ピン36を 介してスタブシャフトスリーブ13が、図９のように時計方向へ回転され、ロータ リサーボバルブボディユニット２内の圧油の流れは、スタブシャフト12を反時計 方向へ回転したと同じようになり、軸方向溝32と軸方向溝31との開口部分よりも 、軸方向溝32と軸方向溝30との開口部分が広くなって、給油通路27を通過した油 圧ポンプからの圧油は、軸方向溝32へ流入しようとするが、右向きの外力により 左シリンダ室７内から左方シリンダ通路28を介して軸方向溝32に流入する油と、 油圧ポンプからの圧油とが衝突を起し、ロータリサーボバルブボディユニット２ 内で衝撃が発生するとともに、左シリンダ室７から左方シリンダ通路28に通ずる 油圧回路に大きな圧力が生じて、シール配管パワーシリンダ４およびピストン６ 等が破損し易いところであるが、左シリンダ室７内の圧力上昇でチェックバルブ 41ｂが開放し、左シリンダ室７から右シリンダ室８へ圧油が流入することができ るので、前記した不具合が解消され、衝撃が発生することもなければ、シール配 管パワーシリンダ４およびピストン６等の破損も未然に防止される。

【００２２】 またフロントホイールからピストン杆５、ラック19、ピニオン15、トーション バー18およびスタブシャフト12を介してステアリグホイールへの衝撃力の伝達が 緩和されるため、運転感覚が向上する。

【００２３】 さらに左シリンダ室７および右シリンダ室８は、絞り通路42を介して連通して いるため、左シリンダ室７および右シリンダ室８の圧力差が大きい場合、圧油が 圧力の高い側から圧力の低い側へ少しずつ流れることができ、前記した作用効果 が助長される。

【００２４】 図１ないし図６の実施例では、ピストン６に形成された連通孔40にボール式の チェックバルブ41を設けたが、図10ないし図12のように、リング状のリリーフ弁 43を設けてもよく、前記実施例と同様な作用効果を奏することができる。

【００２５】

【考案の効果】

このように本考案においては、操舵輪にその操舵方向を変えるような大きな力 が加えられても、油圧回路中の異常圧力上昇を阻止できるので、油圧配管や、油 圧シールの損傷が避けられ、またステアリングホイールへの衝撃力発生が防止さ れるため、操舵感覚が良好に保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る油圧式パワーステアリング装置の
一実施例を縦断して車体前方から見た縦断正面図であ
る。

【図２】図１の要部拡大縦断面図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿って截断した横断面図
である。

【図４】図１のIV−IV拡大矢視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿って截断した縦断側面図で
ある。

【図６】図１のVI−VI拡大矢視図である。

【図７】中立状態におけるスタブシャフトとベアリング
との角度関係と圧油流動状態とを図示した要部横断面図
である。

【図８】ステアリングホイールを時計方向へ回転させて
右方操舵状態に設定した場合のスタブシャフトとベアリ
ングとの角度関係と圧油流動状態とを図示した要部横断
面図である。

【図９】フロントホイールに自動車を右方へ旋回させる
力が加った状態のスタブシャフトとベアリングとの角度
関係と圧油流動状態とを図示した要部横断面図である。

【図１０】他の実施例における図４と同様な矢視図であ
る。

【図１１】図10のXI−XI線に沿って截断した縦断面図で
ある。

【図１２】図11のXII −XII 矢視図である。

【符号の説明】

１…油圧式パワーステアリング装置、２…ロータリサー
ボバルブボディユニット、３…ギヤボックス、４…パワ
ーシリンダ、５…ピストン杆、６…ピストン、７…左シ
リンダ室、８…右シリンダ室、10…バルブハウジング、
11…ギヤハウジング、12…スタブシャフト、13…スタブ
シャフトスリーブ、14…ベアリング、15…ピニオン、16
…ボールベアリング、17…中心孔、18…トーションバ
ー、19…ラック、20…給油ポート、21…排油ポート、22
…左方シリンダポート、23…右方シリンダポート、24…
周方向給油溝、25…周方向左方シリンダ溝、26…周方向
右方シリンダ溝、27…給油通路、28…左方シリンダ通
路、29…右方シリンダ通路、30, 31, 32, 33…軸方向
溝、34, 35…排油通路、36…係止ピン、37…係合溝、40
…連通孔、41…チェックバルブ、42…絞り通路、43…リ
リーフ弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧ポンプから吐出された圧油がサーボ
   バルブを介して油圧シリンダ内の両シリンダ室のいずれ
   か一方に導かれるとともに、該シリンダ室の他方内の油
   が前記サーボバルブを介して前記油圧ポンプの吸入口に
   導かれる油圧式パワーステアリング装置において、前記
   両シリンダ室の圧力差が所定値以上に上昇した場合に該
   両シリンダ室を連通状態とする弁を、前記両シリンダ室
   の境界壁に設けたことを特徴とする油圧式パワーステア
   リング装置。