JPH11180323A - センターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置 - Google Patents

センターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置

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JPH11180323A
JPH11180323A JP34882897A JP34882897A JPH11180323A JP H11180323 A JPH11180323 A JP H11180323A JP 34882897 A JP34882897 A JP 34882897A JP 34882897 A JP34882897 A JP 34882897A JP H11180323 A JPH11180323 A JP H11180323A
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JP
Japan
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piston rod
oil chamber
power steering
oil
rack shaft
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Application number
JP34882897A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Saito
達也 斉藤
Seiji Hamano
聖司 浜野
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Showa Corp
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Showa Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センターテイクオフ型油圧式パワーステアリ
ング装置において、片ピストンロッド型パワーシリンダ
の両側油室の受圧面積の不均衡に起因する左右両方向の
パワーアシスト特性の不均衡を解消して、操舵フィーリ
ングを良好にする。 【解決手段】 左右1対のタイロッド5、5の各内方端
部を車体の略中央部に位置させて備えたセンターテイク
オフ型油圧式パワーステアリング装置1において、パワ
ーシリンダの片側にのみピストンロッド(ラックシャフ
ト)4を有する片ピストンロッド型のパワーシリンダの
両側油室(一側の油室10、他側の油室12、14、連通孔1
5、16)の受圧面積が同等にされている。ピストンロッ
ド4の先端部を収容するピストンロッド先端部収容油室
14が設けられ、ピストンロッド4には、ピストンロッド
4の基端部を囲むピストンロッド基端部包囲油室12とピ
ストンロッド先端部収容油室14との間を連通する連通孔
15、16が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本願の発明は、左右一対のタ
イロッドの各内方端部を車体の略中央部に位置させて備
えたセンターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装
置に関し、特にその左右両方向のパワーアシスト特性の
不均衡を解消して、操舵フィーリングを向上させたセン
ターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置に関す
る。
【0002】
【従来技術、解決しようとする課題】従来のセンターテ
イクオフ型油圧式パワーステアリング装置においては、
図3に図示されているように、パワーシリンダ020 の片
側にのみピストンロッド04が備えられているので、パワ
ーシリンダ020 の両側油室010 、012 の受圧面積が異な
ってくるのが常である。
【0003】図4を参照して、油室010 の受圧面積は、
πD0 2/4であり、油室012 の受圧面積は、πD0 2/4
−πD1 2/4であるから、両側油室010 、012 の間に
は、πD1 2/4の差がある。この結果、パワーシリンダ
020 により発生される左右両方向のパワーアシスト特性
には、不均衡が生じていた。
【0004】このような左右両方向のパワーアシスト特
性の不均衡は、パワーシリンダ020の両側油室010 、012
への圧力流体の供給と還流を制御するコントロールバ
ルブ(ギヤボックス03内に収容されている)において、
各側油室010 、012 への圧力流体の供給路もしくは還流
路の通路断面積を異ならせることにより、解消すること
ができる(実開昭61−56166号公報参照)。しか
しながら、コントロールバルブにそのような加工を施す
のは、必ずしも容易ではない。
【0005】また、コントロールバルブが中立位置に戻
ったとき、パワーシリンダ020 の両側油室010 、012 に
は残圧が生じるので、該残圧により、場合によっては、
ピストンロッド04に推力が発生して、該ピストンロッド
04の中央部寄りにその内方端部が一体に連結されたセン
ターテイクオフ型タイロッド05、05を介して、車輪の自
己操舵(セルフステアリング)を生じてしまう。
【0006】なお、図3において、02は車両のハンドル
に連結された操舵入力軸であって、ギヤボックス03内に
おいて、トーションバーを介してピニオンを有する出力
軸と連結されており、該ピニオンは、ピストンロッド04
に形成された図示されないラックと噛み合っている。し
たがって、ピストンロッド04は、ラックシャフトと兼用
されており、ギヤボックス03のラックシャフト収容部分
03a は、パワーシリンダ020 と一体に形成されている。
09はピストンである。
【0007】
【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決したセンターテイクオフ型
油圧式パワーステアリング装置に関わり、その請求項1
に記載された発明は、左右1対のタイロッドの各内方端
部を車体の略中央部に位置させて備えたセンターテイク
オフ型油圧式パワーステアリング装置において、パワー
シリンダの片側にのみピストンロッドを有する片ピスト
ンロッド型のパワーシリンダの両側油室の受圧面積が同
等にされたことを特徴とするセンターテイクオフ型油圧
式パワーステアリング装置である。
【0008】請求項1に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、片ピストンロッド型パワーシリ
ンダの両側油室の受圧面積が同等にされ、パワーシリン
ダにより発生される左右両方向のパワーアシスト特性
に、不均衡が生じることはない。この結果、操舵フィー
リングが良好にされる。
【0009】また、コントロールバルブが中立位置に戻
って、パワーシリンダの両側油室に残圧(この両側油室
の残圧は、瞬時に均衡化に向かう。)が生じたとして
も、パワーシリンダの両側油室の受圧面積が同等にされ
ているので、該残圧により、ピストンロッドに推力が発
生することはなく、したがって、自己操舵(セルフステ
アリング)が生じることはない。
【0010】また、片ピストンロッド型パワーシリンダ
の両側油室の受圧面積差に起因する左右両方向のパワー
アシスト特性の不均衡を解消するために、従来のよう
に、コントロールバルブに対し、各側油室への圧力流体
の供給路もしくは還流路の通路断面積を異ならせるため
の細工を施す必要はなく、コントロールバルブの絞り形
状を統一することができるので、その加工が容易にな
る。
【0011】さらに、片ピストンロッド型パワーシリン
ダを含むギヤボックスを、通常のエンドテイクオフ型油
圧式パワーステアリング装置における両ピストンロッド
型パワーシリンダを含むギヤボックスと同様に扱えるよ
うになり、その組付けが楽になる。
【0012】また、請求項2記載のように請求項1記載
の発明を構成することにより、ピストンロッドの先端部
を収容するピストンロッド先端部収容油室を設け、ピス
トンロッドには、該ピストンロッドの基端部を囲むピス
トンロッド基端部包囲油室とピストンロッド先端部収容
油室との間を連通する連通孔を形成し、パワーシリンダ
の一方側油室を、ピストンロッド基端部包囲油室と、ピ
ストンロッド先端部収容油室と、連通孔とにより構成す
るという簡単な手段により、片ピストンロッド型パワー
シリンダの両側油室の受圧面積を容易に同等にすること
ができる。
【0013】さらにまた、請求項3記載のように請求項
2記載の発明を構成することにより、ピストンロッド
は、ラックシャフトと兼用され、パワーステアリング装
置における出力軸に形成されたピニオンが、該ラックシ
ャフトのラックと噛み合い、左右1対のタイロッドの各
内方端部が、ピストンロッド基端部包囲油室とピストン
ロッド先端部収容油室との間に露出するラックシャフト
に連結されて、該ラックシャフトと一体に左右動し得る
ようにされるので、センターテイクオフ型油圧式パワー
ステアリング装置の構造が簡単になる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図1および図2に図示され
る本願の請求項1ないし請求項3に記載された発明の一
実施形態について説明する。図1は、本実施形態におけ
るセンターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置
を一部切断して示す概略正面図、図2は、同パワーステ
アリング装置におけるパワーシリンダ部分の部分拡大図
である。
【0015】図1において、本実施形態におけるセンタ
ーテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置1は、ラ
ックアンドピニオン式パワーステアリング装置であっ
て、図示されない車両のハンドルに連結された入力軸2
が、ギヤボックス3内において、図示されない出力軸と
トーションバーを介して連結されており、該出力軸に形
成されたピニオンと噛み合うラックを有するラックシャ
フト4が、ギヤボックス3のラックシャフト収容部分3
a 内に、図において左右摺動自在に収容されている。そ
して、左右一対のタイロッド5、5が、それらの各内方
端部が該ギヤボックス3のラックシャフト収容部分3a
の中央部寄り(車体の中央部寄り)に位置するようにし
て、備えられている。
【0016】ギヤボックス3のラックシャフト収容部分
3a には、その長さ方向中央より図1においてやや右寄
りに、切欠き溝6が所定長にわたって形成されており、
該切欠き溝6内を、ガイドシュー7が、ラックシャフト
4と一体に左右動し得るようになっている。
【0017】該ガイドシュー7は、左右一対のタイロッ
ド5、5の内方端部であるギヤボックス3側の取付け部
5a 、5a を、ラック4と一体に左右動し得るようにガ
イドするものであって、取付け部5a 、5a とガイドシ
ュー7とは、左右一対のボルト8、8によりラックシャ
フト4に取り付けられている。
【0018】したがって、ラックがピニオンと噛み合っ
て左右動したときには、該左右動に従って、ガイドシュ
ー7とタイロッド5、5とが一体に左右動して、左右車
輪の転舵を行なうようになっている。なお、ラックシャ
フト収容部分3a の切欠き溝6が形成された部分を覆う
ダストブーツが設けられており、該ダストブーツは、ガ
イドシュー7と一体に伸縮するようにされているが、図
示省略されている。
【0019】ラックシャフト4は、図1に図示されるよ
うに、その左端にピストン9を一体に備えている。そし
て、ギヤボックス3内のピストン9より左方には、油室
10が形成され、ピストン9より右方には、切欠き溝6に
至るまでの間に、ラックシャフト4を包囲して、オイル
シール11により限られる油室12が形成されている。
【0020】ギヤボックス3内のピストン9より右方に
は、さらに、切欠き溝6を越えて、オイルシール13によ
り限られる油室14が、ラックシャフト4の先端部を包囲
するようにして形成されている。
【0021】そして、油室12と油室14とは、ラックシャ
フト4の内部に形成された連通孔15およびラックシャフ
ト4のピストン9側基端部に形成された半径方向の連通
小孔16により連通されている。ラックシャフト4は、ピ
ストン9と一体に左右動するので、ピストン9のロッド
(ピストンロッド)を兼ねている。
【0022】油室10と油室12とは、配管17、18により、
ギヤボックス3内に収容された図示されないコントロー
ルバルブの圧力流体の供給路および還流路を介して、図
示されない油圧ポンプおよびオイルタンクに連通されて
おり、コントロールバルブの切換えにより、何れかの油
室が、コントロールバルブにおける圧力流体の供給路を
介して油圧ポンプに連通された場合には、他の油室は、
コントロールバルブにおける圧力流体の還流路を介して
オイルタンクに連通され、これにより、ピストン9が、
ピストンロッド(ラックシャフト)4とともに、何れか
の油室側から他の油室側に押されて、ピストンロッド4
と一体のタイロッド5、5を同方向に移動させる。
【0023】これにより、車輪は、ピストン9の移動に
よる転舵を受ける。ピストン9の移動量は、コントロー
ルバルブの回動量によって決まるいずれかの油室への圧
力流体の供給量に依存し、該コントロールバルブの回動
量は、入力軸2と出力軸との相対的な回転量差に依存す
るから、結局、車輪の操舵抵抗の大小に応じて、車輪の
操舵抵抗が大きいときには、入力軸2と車輪側出力軸と
の相対的な回転量差が大きくなり、コントロールバルブ
の回動量が大きくなり、いずれかの油室への圧力流体の
供給量が多くなる。
【0024】逆に、車輪の操舵抵抗が小さいときには、
入力軸2と車輪側出力軸との相対的な回転量差が小さく
なり、コントロールバルブの回動量が小さくなり、いず
れかの油室への圧力流体の供給量が少なくなる。このよ
うにして、車輪の操舵抵抗の大小に応じた操舵補助力
が、ピストン9、ピストンロッド4、タイロッド5、5
の左右動を介して、車輪に伝えられるようになってい
る。
【0025】ここで、前記のとおり、ギヤボックス3内
のピストン9より左方の油室は、油室10により形成さ
れ、ピストン9より右方の油室は、油室12と油室14と連
通孔15と連通小孔16とにより形成されるから、ピストン
9の左右の受圧面積は、均衡化されることになる。
【0026】すなわち、図2において、D0 をギヤボッ
クス3のラックシャフト収容部分3a の内径、D1 をピ
ストンロッド(ラックシャフト)4の外径、D2 を連通
孔15の直径とすると、ピストン9の左側の受圧面積SL
は、ピストン9が油室10に臨む面積πD0 2/4であり
(SL =πD0 2/4)、ピストン9の右側の受圧面積S
R は、ピストン9が油室12に臨む面積SR1=πD0 2/4
−πD1 2/4と、ピストンロッド4が油室14に臨む面積
R2=πD1 2/4−πD2 2/4と、連通孔15の底面積S
R3=πD2 2/4との和であるから、SR =SR1+SR2
R3=πD0 2/4であり、両受圧面積は同等になる(S
L =SR )。
【0027】以上のように、ギヤボックス3のラックシ
ャフト収容部分3a のうち、油室10、油室12、油室14の
外殻を構成する部分は、油圧を発生して操舵補助力を生
成せしめる圧力容器をなすものであるから、センターテ
イクオフ型油圧式パワーステアリング装置1におけるパ
ワーシリンダを構成している。また、油室14は、ピスト
ンロッド4の先端部を収容するピストンロッド先端部収
容油室をなし、油室12は、ピストンロッド4の基端部を
囲むピストンロッド基端部包囲油室をなしている。
【0028】本実施形態は、前記のように構成されてい
るので、次のような効果を奏することができる。パワー
シリンダ(ギヤボックス3のラックシャフト収容部分3
a のうち、油室10、油室12、油室14の外殻を構成する部
分)の片側にのみピストンロッド(ラックシャフト)4
を有する片ピストンロッド型のパワーシリンダの両側油
室(一側の油室10、他側の油室12、油室14、連通孔15、
連通小孔16)の受圧面積が同等にされたので、パワーシ
リンダにより発生される左右両方向のパワーアシスト特
性に、不均衡が生じることはない。この結果、左右いず
れの方向の操舵に対しても、同等の操舵力で同等の操舵
補助力が得られることになり、操舵フィーリングが良好
になる。
【0029】また、コントロールバルブが中立位置に戻
って、パワーシリンダの両側油室に残圧(この残圧は、
瞬時に均衡化に向かう。)が生じたとしても、パワーシ
リンダの両側油室の受圧面積が同等にされているので、
該残圧により、ピストンロッド4に推力が発生すること
はなく、したがって、自己操舵(セルフステアリング)
が生じることもない。
【0030】また、片ピストンロッド型のパワーシリン
ダの両側油室の受圧面積差に起因する左右両方向のパワ
ーアシスト特性の不均衡を解消するために、従来のよう
に、コントロールバルブに対し、各側油室への圧力流体
の供給路もしくは還流路の通路断面積を異ならせるため
の細工を施す必要はなく、コントロールバルブの絞り形
状を統一することができるので、その加工が容易にな
る。
【0031】さらに、片ピストンロッド型のパワーシリ
ンダを含むギヤボックス3を、通常のエンドテイクオフ
型油圧式パワーステアリング装置における両ピストンロ
ッド型のパワーシリンダを含むギヤボックスと同様に扱
えるようになり、その組付けが楽になる。
【0032】また、ピストンロッド4の先端部を収容す
るピストンロッド先端部収容油室14を設け、ピストンロ
ッド4には、該ピストンロッド4の基端部を囲むピスト
ンロッド基端部包囲油室12とピストンロッド先端部収容
油室14との間を連通する連通孔15、連通小孔16を形成
し、パワーシリンダの一方側油室を、ピストンロッド基
端部包囲油室12と、ピストンロッド先端部収容油室14
と、連通孔(連通孔15、連通小孔16)とにより構成する
という簡単な手段により、片ピストンロッド型のパワー
シリンダの両側油室の受圧面積を容易に同等にすること
ができる。
【0033】また、ピストンロッド4は、ラックシャフ
ト4と兼用され、パワーステアリング装置における出力
軸に形成されたピニオンが、該ラックシャフト4のラッ
クと噛み合い、左右1対のタイロッド5、5の各内方端
部5a 、5a が、ピストンロッド基端部包囲油室12とピ
ストンロッド先端部収容油室14との間に露出するラック
シャフト4に連結されて、該ラックシャフト4と一体に
左右動し得るようにされているので、センターテイクオ
フ型油圧式パワーステアリング装置の構造が簡単にな
る。
【0034】本実施形態においては、片ピストンロッド
型パワーシリンダの両側油室の受圧面積を同等にするの
に、ピストン9の一側に油室10、他側に油室12、油室1
4、連通孔15、連通小孔16が形成されたが、これに代え
て、一側の油室10とピストン9との組合せを他側にも設
け、これら両ピストン9、9を中実のピストンロッドに
より連結する方法も考えられる。しかしながら、この場
合には、ピストン9をさらにもう1つ用意しなければな
らないので、構造がやや複雑になるとともに、配管18が
長くなり、配管回りも複雑になる。
【0035】本願の請求項1および請求項2に記載され
た発明の一実施形態として、センターテイクオフ型油圧
式パワーステアリング装置は、前記のとおり、ラックア
ンドピニオン式パワーステアリング装置とされたが、こ
れに限定されず、ラックアンドピニオン式以外のもので
あってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の請求項1ないし請求項3に記載された発
明の一実施形態におけるセンターテイクオフ型油圧式パ
ワーステアリング装置を一部切断して示す概略正面図で
ある。
【図2】同パワーステアリング装置におけるパワーシリ
ンダ部分の部分拡大図である。
【図3】従来例を示す図である。
【図4】図3のパワーシリンダ部分の部分拡大図であ
る。
【符号の説明】
1…センターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装
置、2…入力軸、3…ギヤボックス、3a …ラックシャ
フト収容部分、4…ラックシャフト(ピストンロッ
ド)、5…タイロッド、5a …取付け部(内方端部)、
6…切欠き溝、7…ガイドシュー、8…ボルト、9…ピ
ストン、10…油室、11…オイルシール、12…油室、13…
オイルシール、14…油室、15…連通孔、16…連通小孔、
17、18…配管。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右1対のタイロッドの各内方端部を車
    体の略中央部に位置させて備えたセンターテイクオフ型
    油圧式パワーステアリング装置において、 パワーシリンダの片側にのみピストンロッドを有する片
    ピストンロッド型のパワーシリンダの両側油室の受圧面
    積が同等にされたことを特徴とするセンターテイクオフ
    型油圧式パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記ピストンロッドの先端部を収容する
    ピストンロッド先端部収容油室が設けられ、 前記ピストンロッドには、該ピストンロッドの基端部を
    囲むピストンロッド基端部包囲油室と前記ピストンロッ
    ド先端部収容油室との間を連通する連通孔が形成され、 前記パワーシリンダの一方側油室が、前記ピストンロッ
    ド基端部包囲油室と、 前記ピストンロッド先端部収容油室と、前記連通孔とに
    より構成されたことを特徴とする請求項1記載のセンタ
    ーテイクオフ型油圧式パワーステアリング装置。
  3. 【請求項3】 前記ピストンロッドが、ラックシャフト
    と兼用され、 前記パワーステアリング装置における出力軸に形成され
    たピニオンが、前記ラックシャフトのラックと噛み合
    い、 前記左右1対のタイロッドの各内方端部が、前記ピスト
    ンロッド基端部包囲油室と前記ピストンロッド先端部収
    容油室との間に露出する前記ラックシャフトに連結され
    て、該ラックシャフトと一体に左右動し得るようにされ
    たことを特徴とする請求項2記載のセンターテイクオフ
    型油圧式パワーステアリング装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180116814A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 현대자동차주식회사 후륜조향장치
KR20220141465A (ko) * 2021-04-13 2022-10-20 한국기계연구원 실린더 센터링 제어시스템

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KR20180116814A (ko) * 2017-04-18 2018-10-26 현대자동차주식회사 후륜조향장치
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