JPS59202976A

JPS59202976A - パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPS59202976A
Application number: JP7384083A
Authority: JP
Inventors: Naoaki Masuda; 増田　直亮; Hirotetsu Sonoda; 園田　博鐵
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1983-04-28
Filing date: 1983-04-28
Publication date: 1984-11-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、片ロツド形の流体圧シリンダを備えてなるパ
ワーステアリング装置に関し、特に流体圧流路を切換え
制御するコントロールパルプに関する。

〔従来技術〕

一般に、この種のパワーステアリング装置において、流
体圧供給によシ操舵補助力を生じさせる流体圧シリンダ
としては、両ロッド形のものが主流を占めているが、そ
の一方において構造上およびコスト面などの理由から片
ロツド形のものを用いたタイプも知られている。しかし
、このような片ロツド形の流体圧シリンダにおいては、
シリンダ両側室での受圧面積が異なることから、流体圧
をシリンダのいずれか一方室に単に選択して供給するよ
うにした構成では、ピストンの軸線方向両側への動きが
非対称となるもので、その結果同一の舵取操作を左、右
方向に行なうときの操舵力の大きさが異なってしまい、
自動車の走行安定性を得るうえで問題を生じる。

このため、このようなピストンの非対称な動きを解消す
ぺ〈従来から種々構造のものが提案されておシ、たとえ
ば特開昭５６−１２８２７０号公報に示されるように１
シリンダのロッド側室とヘッド側室への供給流量特性を
変化させる制御弁を用い、ヘッド側室に対する供給量を
受圧面積比に合わせて減少させ、左、右両方向へのピス
トンの動きを略等しくし得るようにしたものが知られて
いる。

しかしながら、このような構成による装置では、シリン
ダの両側室への供給流量を異ならせるための制御弁構造
が複雑で、しかも加工精度なども要求され、加工１組立
性、さらにはコスト面で好ましくないばかりでなく、操
舵速度や温度変化などＫよって影蕃を受け、必ずしも左
、右両方向への同一の出力特性を得ることは期待し難い
ものであり、よシ簡単な構成によって上述した片ロッド
形シリンダにて生じる特有の問題を解消し得る装置の出
現が望まれている。

〔発明の概要〕

本発明はこのような事情に錐みてなされたものであり、
流体圧シリンダのロッド側室への流体圧供給時にはとの
ロッド側室をポンプに、他方のヘッド側室をタンクにそ
れぞれ接続するとともに、このヘッド側室への供給時に
はロッド側室およびヘッド側室を同時にポンプ側に接続
するように流路切換え制御を行なうコントロールパルプ
を用いるという簡単な構成により、左、右両方向へのピ
ストンの動きを等しくシ、同一の出力特性を得ることが
でき、これによシ適切な操舵性能を得ることができるば
かりでなく、各部の加工が簡単でコスト面でも有利であ
るパワーステアリング装置を提供するものである。

〔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図は本発明を適用するパワーステアリング装置の一
実施例を示すものであシ、同図において、まず、全体を
符号１で示すパワーステアリング装置の本体部の概略構
成を簡単に説明すると、符号２は略円筒状に形成されそ
の一端（図中左端）側に油圧シリンダ部３を備えてなる
ステアリングボディで、このステアリングボディ２はそ
の両端側のブラケット２ａ　、　２ｂを介して図示しな
い車体フレームなどに固定されている。そして、このス
テアリングボディ２内には、前記シリンダ部３内で摺動
動作するピストン４をその内方端に有しかつ外方端５ｍ
がボディ２の右端から外方に突出して図示しない舵取リ
ンク機構の一部に連結されるピストンロッド５が摺動自
在に支持されている。なお、図中６はステアリングボデ
ィ２の左端でピストンロッド５を保持するオイルシール
、７はピストンロッド５の進退動作に伴なって伸縮する
蛇腹状の保護カバーである。

また、前記ステアリングボディ２の軸線方向略中央部に
は、その軸線に略直交するようにしてバルブボディ８が
一体的に設けられ、その内部には図示しない舵取ハンド
ルに連動して回転する入力軸９が貫通して回転自在に支
持されている。そして、このパルプボディ８内で入力軸
９側に設けられたロータ１０とその外周部に配設された
スリーブ１１とによって前記油圧シリンダ部３への油路
を切換える回転式のコントロールパルプ１２が形成され
るとともに、前記入力軸９の先端側に設けられたピニオ
ン１３が前記ピストンロッド５の軸線方向中央部に形成
されたラック（図中符号１４で示す）のラック歯と噛合
するように構成されている。なお、この部分の構成は一
般によく知られているラックピニオン型ステアリングと
略同−構成であシ、その動作等の説明は省略する。

さて、本発明によれば、上述した構成によるパワーステ
アリング装置１において、片ロツド形とされている油圧
シリンダ部３およびその左、右両側室１５．１６に図示
しないポンプからの圧油を選択的に供給するコントロー
ルパルプ１２を、第２図、さらには第３図に示すように
構成することによって、ピストン４およびピストンロッ
ド５の左、右両方向への動きを等しくシ、同一の出力特
性を得ることができるようにしたところに特徴を有して
いる。

これを詳述すると、油圧シリンダ部３において、ピスト
ン４両側のロッド側室１５（第２図中Ｃ１で示す）での
受圧面積Ｓ１を、他方のヘッド側室１６（同図中Ｃ２で
示す）での受圧面積Ｓ２の略１／２に設定している。こ
こで、ピストンロッド５の外径Ａ１とシリンダ３の内径
Ａ２とは、Ａ１２キ１Ａ２２　　と２なるように設定すればよいことは明らかであろう。

一方、コントロールパルプ１２は、第２図および第３図
に示されるように、その中立位置がセンターオープンタ
イプの三位散切換弁にて構成されるとともに、ポンプ（
図中Ｐにて示す）からの圧油をシリンダ３のロッド側室
１５（Ｃ１）に供給してピストン４およびピストンロッ
ド５を第２図中右方向に移動させるときには、他方のヘ
ッド側室１６　（Ｃ２）をタンク（図中Ｔで示す）に接
続し、またヘッド側室１６（Ｃ２）に圧油を供給してピ
ストン４等を第２図中左方向に移動させるときには、こ
のヘッド側室１６（Ｃ２）にポンプＰからの圧油を供給
すると同時に、ロッド側室１５（Ｃ１）もポンプＰ側に
接続して圧油を導入するように構成されている。

このような流路切換えを行なうコントロールバルブ１２
は、概略第３図に示すようなパルプ構成とされている。

すなわち、このコントロールパルプ１２を構成するスリ
ーブ１１において、その外周部の四方向からポンプＰに
接続された吸込ポー）　２０ｍ　、　２０ｂ　、　２０
ｏ　、　２０ｄが等配して形成されるとともに１そのう
ち対向する一対の吸込ポー）２０ｍ。

２０ｅの時計方向に若干位相をずらした位置には前記シ
リンダのロッド側室１５（Ｃ１）に接続される第１の給
油ボート２１１　、２１ｂが対向して形成され、かつ残
シの吸込ポー）　２０ｂ　、　２０ｄの反時計方向側に
は同様にしてロッド側室１５（Ｃ１）Ｋ接続される第１
の給油ボー）　２２ｍ　、　２２ｂが形成されている。

そして、前記ロータ１０の外周部には上述したポンプＰ
からの吸込ポー）　２０ｍ　、　２０ｂ　、　２０ｃ　
、　２０ｄに対向して４個所に通路溝２３ｍ　、　２３
ｂ　、　２３ｃ　、　２３ｄが等配して形成され、ｐ−
夕１０の時計９反時計両方向への回転に伴なって、前記
吸込ボートＺＯａ　。

２０ｃ　：　２０ｂ　、　２０ｄのいずれか一方を、第
１の給油ボート２１ｍ　、　２１ｂ　：　２２ｍ　、　
２２ｂの一方に接続し、ポンプＰからの圧油をロッド側
室１５（Ｃ１）Ｋ給送し得るように構成されている。

また、前記スリーブ１１に設けられた吸込ボートのうち
、第１の給油ボー）　２１　ａ　＊　２　ｌ　ｂを時計
方向側に設けてなる吸込ポー）　２０ｍ　、　２０ｃの
反時計方向側には、第１の給油ボート２１ｍ　、　２１
ｂと対向して反時計方向側に位相をずらした位置に、ヘ
ッド側室１　Ｂ　（Ｃ２）に接続される第２の給油ボー
ト２４１Ｌ　、　２４ｂが形成されている。さらに、ロ
ータ１０の中央部にはタンクＴに接続される戻シ通路２
５が形成されるとともに、この戻シ通路２５からロータ
１０の外周部に延びた排油ポー）　２６ｍ　、　２６ｂ
が第３図に示す中立位置において前記第２の給油ボー）
　２４ｍ　、　２４ｂの反時計方向にずれた位置に開口
するように形成されている。

なお、ロータ１０とスリーブ１１とが第３図に示す中立
位置にあるときには、上述した各ボート同士はそれぞれ
チャンファを介して接続されておシ、これによシボンプ
Ｐ、タンクＴ、シリンダ両側室ＣＩ＋０２は相互に連通
した状態となっている。

また、第３図中２７ｍ　、　２７ｂ　：　２８ｍ　、　
２８ｂはロータ１０外周およびスリーブ１１内周での溝
加工を等配して容易に行なえるようにするための溝部で
油圧回路には何ら関係ないものである。

そして、上述した構成による回転式のコントロールパル
プ１２において、舵取ノ１ンドルが右側（図中時計方向
）に操舵されると、第４図（ａ）に示されるように、ロ
ータ１０の時計方向への回転によりポンプＰからの吸込
ポー）　２０ｍ　、　２０ｃが第２の給油ボー）　２４
＆　、　２４ｂから切離され、この第２の給油ボート２
４ａ　、　２４ｂは排油ボー）　２６ｍ　、　２６ｂに
てタンクＴ側に接続されるとともに、吸込ボート２０１
Ｌ　、　２０ｃはロータ１０の通路溝２３ｍ　、　２３
ａを介して一方の第１の給油ボー）　２１ｍ　、　２１
ｂに接続され、これによって圧油がロッド側室１５（Ｃ
Ｉ）のみに給送されてピストン４がヘッド側室１６　（
Ｃ２）側に移動される。このとき、他方の第１の給油ボ
ート２２＊　、　２２ｂは、第４図（＆）から明らかナ
ヨウニ、遊び回路となっている。

一方、舵取ハンドルが左側（図中反時計方向）Ｋ操舵さ
れたときには、第４図（ｂ）に示すように、ロータ１０
の反時計方向への回転によシ、一方の第１の給油ボー）
　２１ｍ　、　２１ｂはポンプＰからの吸込ポー）　２
０ｍ　、　２０ｃから切離されるとともに、第２の給油
ボー）　２４ｍ　、　２４ｂがこの吸込ボート２０ａ１
２０ｅに通路溝２３１　、２３０を介して接続され、勿
論タンクＴ側の排油ボー）　２ａａ　、　２６ｂからは
切離されることになる。そして、このときには、他方の
第１の給油ボー）　２２ｍ　、　２２ｂが残りの吸込ボ
ート２０ｂ　、　２０ｄに通路溝２３ｂ　、　２３ｄを
介して接続され、その結果シリンダ両側室１５　、１６
　（ＣＩ、０２）に同量の圧油が導入されることとなる
。

このような構成によるコントロールパルプ１２を用いる
と、前述したように片ロツド形で両側室１ｓ　、　１ｓ
　（ＣＩ、Ｃ２）での受圧面積８１．８２が異なるシリ
ンダ３において、左、右操舵時における実質的な受圧面
積を略同−とし、ピストン４の両方向への動きを等しく
して左、右両方向への出力特性を同一とすることが可能
となる。

すなわち、第４図（＆）Ｋ示す右側操舵時におけるピス
トン４への油圧作用面積は、４　（Ａ２　　Ａｌ　）キ
五Ａ１２であり、一方策４図（ｂ）に示す左側操舵時に
おいても、両側室Ｃ１，Ｃ２に圧油が導入されているこ
とから、−！−（Ａ２２−Ａｔ２）キーＫ　Ａ　、２と
なり、４略同−となるものである。

したがって、このような構成によれば、コントロールパ
ルプ１２の構造を若干変更し、シリンダ′３のロッド側
室１５　（Ｃ１）への供給時にはこちら側のみに、また
ヘッド側室１６　（Ｃ２）への供給時には両側室１ｓ　
、　１６（ＣＩ、Ｃ２）に同時に圧油を送シ込むことに
よシ、ピストン４に対する圧油の作用面積を実質的に同
一とするだけでよいため、その構成が簡単であるにもか
かわらず、従来片ロツド形のシリンダを用いることによ
る不具合を一掃し、パワーステアリング装置としての効
果を発揮させることができるものである。また、本発明
によれば、シリンダ両側室１５　、１６　（ＣＩ、Ｃ２
）での受圧面積を、略１：２となるように設定すること
から、ピストンロッド５の径を従来に比べて大きくする
ことができ、これによシロラド５０強度、剛性の面から
好ましいばかシでなく、油圧出力も増大させ得るといっ
た利点を奏するものである。

なお、本発明は上述した実施例構造に限定されず、各部
の形状、構造等を必要に応じて適宜変形。

変更し得るものであることは勿論であシ、その適用機器
や作動用の流体圧も実施例に限定され々いものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るパワーステアリング
装置によれば、シリンダのロッド側室への流体圧供給時
にはとのロッド側室をポンプに、ヘッド側室をタンクに
それぞれ接続するとともに、ヘッド側室への供給時には
両側室をポンプに接続するように流路を切換え制御を行
なうコントロールパルプを用いるようにしたので、簡単
かつ安価な構成にもかかわらず、シリンダの左、右両方
向への出力特性を等しくすることができ、これＫよシ適
切な操舵感覚を得てその性能を発揮させ得るとともに、
ピストンロッドを大径としてその強度を向上させ、出力
を増大させ得るといった種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明に係るパワーステアリング装置の一実施例を
示し、第１図は装置全体の概略構成を示す図、第２図は
本発明を特徴づける流体圧シリンダおよびコン）０−ル
バルプを示す系統図、第３図はコントロールパルプの具
体的構成を示す要部拡大断面図、第４図（、）（ｂ）は
その動作状態を示す説明図である。１−６・・パワーステアリング装置、３＠φ・・油圧シ
リンダ部、４６・Ｏ・ピストン、５１Ｉ・・・ピストン
ロッド、１０・・・・ロータ、１１・・・・スリーブ、
１２・・・・回転式コントロールパルプ、１５（Ｃ１）
Φ・・・ロッド側室、１６（Ｃ２）・・・・ヘッド側室
、Ｐ・・・・ポンプ、Ｔ・・・・タンク。特許出願人　自動車機器株式会社代理人　山川政樹（＃１か１名）

Claims

【特許請求の範囲】

シリンダ両側室での受圧面積が異なる片ロツド形の流体
圧シリンダを備えてなるパワーステアリング装置におい
て、舵取操作に応じてポンプ、タンクと前記シリンダ両
側室間の流路を切換え制御するコントロールパルフヲ備
工、コのコントロールパルプは、前記シリンダのロッド
側室に流体圧を供給するときにはとのロッド側室とポン
プ、他方のヘッド側室とタンクとを接続するとともに、
ヘッド側室への供給時にはこのヘッド側室およびロッド
側室にポンプを接続するように構成されていることを特
徴とするパワーステアリング装置。