JPS6221661B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の車両におけるパワーステ
アリング装置、特に操向車輪に連動するラツク杆
を操向歯車函に支持し、前記ラツク杆を油圧駆動
し得るパワーシリンダおよび、このパワーシリン
ダの作動を制御する制御弁を前記操向歯車函に連
設したものゝ改良に関し、その目的とするところ
は、前記パワーシリンダの組立が簡単容易で、特
にその構成要素である内側シリンダの操向歯車函
への組付位相がどのようであつても正常な油路を
確保でき、またラツク杆が操向抵抗によりたとえ
撓みを生じても、パワーシリンダがそれを吸収し
つゝ円滑に作動し得る有効な前記パワーステアリ
ング装置を提供することにある。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、１は図示しない車体に固着される操向
歯車函で、左右方向に延びるラツク杆３の右端部
を摺動自在に、また上方へ延びるピニオン軸４を
ボールベアリング５，５′を介して回転自在にそ
れぞれ支持すると共に、その内部でラツク杆３の
ラツク６とピニオン軸４のピニオン７とを噛合さ
せている。ピニオン軸４は図示しない操向ハンド
ルにより回転操作され、ラツク杆３はピニオン軸
４より駆動されて左右動し、図示しない操向輪を
転向させることができる。

操向歯車函１の左端にはラツク杆３を油圧駆動
し得るパワーシリンダ１６が連設され、またその
下面にはパワーシリンダ１６の作動を制御する制
御弁９が装備される。制御弁９はその弁函に油圧
ポンプ等の油圧源１０に連なる高圧ポート１１、
油溜１２に連なる低圧ポート１３および一対の出
力ポート１４，１５を有し、ピニオン軸４からラ
ツク杆３が駆動されるとき、その駆動力を感受
し、その駆動力の大きさに応じて両出力ポート１
４，１５のいずれか一方を高圧ポート１１に、他
方を低圧ポート１３にそれぞれ連通するようにな
つている。

パワーシリンダ１６は外側シリンダ１７と、そ
の内部に配設された内側シリンダ１８と、ラツク
杆６に固設されて内側シリンダ１８内に摺合する
作動ピストン１９とを構成要素としており、作動
ピストン１９は内側シリンダ１８内を操向歯車函
１に近接した第１油室１８ａとそれより離隔した
第２油室１８ｂとに区分する。

外側シリンダ１７の内端部、即ち右端部の外周
には取付フランジ２１が、また内側シリンダ１８
の内端には支筒２６がそれぞれ固設されており、
この支筒２６は中間部外周に内側シリンダ１８よ
り大径の環状突壁２６ａを有する。また外側シリ
ンダ１７の外端、即ち左端には軸受キヤツプ２３
が固設されており、これにラツク杆３の左端部を
摺動自在に支持する平軸受２４とシール部材２５
が装着される。

操向歯車函１の左端面にはラツク杆３と同心の
段付取付孔２０が開口し、それは開口端側から大
径孔２０ａ、中径孔２０ｂ、小径孔２０ｃおよび
最小径孔２０ｄを順次連ねてなるもので、その大
径孔２０ａに外側シリンダ１７の内端部が嵌合さ
れると共に前記取付フランジ２１がボルト２２に
より歯車函１に固着される。また中径孔２０ｂに
は前記支筒２６の突壁２６ａが、小径孔２０ｃに
は支筒２６の先端部がそれぞれ嵌合される。さら
に最小径孔２０ｄには可撓仕切管３４の内端に固
設した支筒３３が嵌合される。この仕切管３４は
内側シリンダ１８内に突入し、その外端に形成し
たシールハウジング３５内にはラツク杆３の外周
面に密接するシール部材３６が装着される。

内、外両シリンダ１７，１８間には、内側シリ
ンダ１８の外端部で第２油室１８ｂと連通する筒
状油路S₁が形成され、この油路S₁の右端に連なる
同じく筒状の油路S₂が中径孔２０ｂ内面と内側シ
リンダ１８との間に形成される。中径孔２０ｂの
内端壁と突壁２６ａ間には環状油路２７が形成さ
れ、この油路２７は、その上部において中径孔２
０ｂ内面の連通溝２８を介して前記筒状油路S₂と
連通すると共に、その下部において油孔２９を介
して前記出力ポートと連通する。

仕切管３４と支筒３３間には前記第１油室１８
ａの右端に連なる筒状油路S₃が形成され、その油
路S₃に更に連なる環状油路S₄が小径孔２０ｃの内
端壁と支筒２６間に形成される。また小径孔２０
ｃ内周面には、支筒２６外周面の少なくとも上部
から下部に亘る半周を囲む半環状油路３１が形成
され、この油路３１は、その上部において小径孔
２０ｃ内面の連通溝３０を介して前記環状油路S₄
と連通すると共に、その下部において連通孔３２
を介して前記出力ポート１５と連通する。

前述のように小径孔２０ｃの内端壁と内側シリ
ンダ１８の支筒２６との間に、第１油室１８ａと
連通する環状油路S₄を確保するために、内側シリ
ンダ１８に対し次のような軸方向位置決め手段が
施こされる。

即ち、支筒２６の先端側内周縁部には環状凹部
３８と、その凹部３８を斜めに横切る環状配列の
複数の切欠４０，４０………とが設けられる。一
方、仕切管３４の支筒３３外周面には環状係止溝
３７が前記環状凹部３８に対応して設けられ、こ
の溝３７に係止された弾性止環３９の外周部を前
記環状凹部３８に係合することにより支筒３３の
軸方向位置が規制される。止環３９は第２図に明
示するように、環状の弾性線材を半径方向に波打
つように曲折して形成されている油路S₃，S₄間の
連通を妨げないようになつているが、その連通状
態は前記切欠４０，４０………により更に確保さ
れる。また、この弾性止環３９は支筒３３の半径
方向の微少移動を許容する。

外側シリンダ１７の軸受キヤツプ２３と内側シ
リンダ１８の外端との間には内側シリンダ１８を
フローテイング支持するコイルばね４１が縮設さ
れ、このばね４１の弾発力により前記止環３９と
支筒２６との嵌合状態が保持されると共に仕切管
３４の支筒３３端面が歯車函１に押接されて保持
される。その押接部には座板３３ａを介挿するこ
とが望ましい。前記コイルばね４１の隣接素線間
には内側シリンダ１８の第２油室１８ｂと外側シ
リンダ１７内の筒状油路S₁との連通状態を得るに
充分な間隙S₀が設けられている。

次にこの実施例の作用について説明する。

いま、操縦者が図示しない操向ハンドルにより
ピニオン軸４を右回りに回動すると、制御弁９が
作動して一方の出力ポート１５を高圧ポート１１
に、また他方の出力ポート１４を低圧ポート１３
にそれぞれ連通するので、油圧源１０の圧油は出
力ポート１５から油孔３２、半環状油路３１、連
通溝３０、環状油路S₄、切欠４０，４０………、
筒状油路S₃を順次経て内側シリンダ１８の第１油
室１８ａに流入して作動ピストン１９を左方へ押
圧し、その押圧力がピニオン軸４を介してラツク
杆３に与える操縦者の操作力を助勢するためラツ
ク杆３を軽快に左動することができる。この場
合、第２油室１８ｂ内の油はコイルばね４１の間
隙S₀、筒状油路S₁，S₂、連通溝２８、環状油路２
７、油孔２９を順次通過し、出力ポート１４から
制御弁９に流入し、次いで低圧ポート１３を経て
油溜１２に還流する。またピニオン軸４を左回り
に回転するときは、制御弁９の作動方向が前記と
逆になつて油が前記各流路を逆に流れ、即ち油圧
源１０の圧油が第２油室１８ｂに流入すると共に
第１油室１８ａ内の油が油溜１２に環流し、ラツ
ク杆３を軽快に右動することができる。

ところで、第１油室１８ａまたは第２油室１８
ｂから油溜１２へ油が還流するときは、各油室の
最上部から連通溝２８または３０を通つて環状油
路２７または半環状油路３１に達し、それらを流
下するので、各油室１８ａ，１８ｂに残留または
発生する空気または気泡は各油室１８ａ，１８ｂ
の上部に留まることなく、還流する油に確実に伴
われて油溜１２へ速やかに排出され、そして空気
は油中から浮上して外部へ放出される。

パワーシリンダ１６の作動中に操向車輪が路面
から受ける操向抵抗によりラツク杆３に撓みを生
じ、それに伴い作動ピストン１９が側方へ変位す
れば、内側シリンダ１８は外側が前述のようにば
ね４１によりフローテイング支持されているので
作動ピストン１９と共に揺動することができ、そ
の結果作動ピストン１９と内側シリンダ１８との
正規の同心関係は依然保たれ、作動ピストン１９
は内側シリンダ１８内を円滑に揺動することがで
きる。また仕切管３４もその可撓性によつてラツ
ク杆３の撓みに追随するので、シール部材３６の
ラツク杆３に対する十分なシール効果が発揮さ
れ、第１油室１８ａからの油漏れを防止すること
ができる。

以上のように本発明によれば、操向歯車函に嵌
合される仕切管の支筒外周に半径方向に波立つよ
うに曲折した弾性止環を係止し、この止環に、内
側シリンダの内端に固設した支筒の先端内周縁部
を係合して内側シリンダの軸方向位置を規制し、
内側シリンダの外端をフローテイング支持すると
共に仕切管の支筒を操向歯車函に押接するばねを
内、外シリンダ間に縮設したので、操向抵抗によ
るラツク杆の撓みに応じて内側シリンダが側方に
自由に揺動して作動ピストンとの正常な摺合状態
を維持することができ、常にパワーシリンダの良
好な作動状態が得られる。

また内側シリンダと仕切管との間には、内側シ
リンダの第１油室と制御弁の一方の出力ポートと
を連通する筒状油路を、また内、外シリンダ間に
は、内側シリンダの第２油室と制御弁の他方の出
力ポートとを連通する筒状油路をそれぞれ形成し
たので、両シリンダおよび仕切管の操向歯車函へ
の組付けと同時に油路を形成でき、特に前者の筒
状油路の出入口に位置する前記止環が半径方向に
波立つような形状であるから内側シリンダの組付
け位相に関係なく、即ち内側シリンダに回り止め
手段を一切講じることなく正規の油路を確保で
き、したがつて組立が簡単容易であると共に油室
内の空気抜きも確実となる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一実施例の縦断背面図、
第１Ａ図はそれにおける内側シリンダの内端支持
部周りの拡大断面図、第２図および第３図は第１
図の−線および−線拡大断面図である。 １……操向歯車函、３……ラツク杆、９……制
御弁、１４，１５……出力ポート、１６……パワ
ーシリンダ、１７……外側シリンダ、１８……内
側シリンダ、１８ａ……第１油室、１８ｂ……第
２油室、１９……作動ピストン、２６……内側シ
リンダの支筒、３３……仕切管の支筒、３４……
仕切管、３９……弾性止環、４０……切欠、４１
……ばね、S₁，S₃……筒状油路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操向車輪に連動するラツク杆を操向歯車函に
   支持し、前記ラツク杆を油圧駆動し得るパワーシ
   リンダおよび、このパワーシリンダの作動を制御
   する制御弁を前記操向歯車函に連設したものにお
   いて、前記パワーシリンダを、前記操向歯車函に
   内端を固着される外側シリンダと、その内部に配
   設される内側シリンダと、前記ラツク杆に固設さ
   れて内側シリンダの内部を前記操向歯車函に近接
   した第１油室とそれから離隔した第２油室とに区
   分する作動ピストンとより構成し、前記内側シリ
   ンダ内に、前記第１油室側のラツク杆外周面に密
   接するシール部材を備えた仕切管を配設し、この
   仕切管の内端に固設した支筒を前記操向歯車函に
   嵌合し、この仕切管の支筒外周に半径方向に波立
   つように曲折した弾性止環を係止し、この止環
   に、前記内側シリンダの内端に固設した支筒の先
   端内周縁部を係合して内側シリンダの軸方向位置
   を規制し、前記内側シリンダの外端をフローテイ
   ング支持すると共に前記仕切管の支筒を操向歯車
   函に押接するばねを前記内、外シリンダ間に縮設
   し、前記内側シリンダと仕切管との間に形成され
   る筒状油路を介して前記第１油室を前記制御弁の
   一方の出力ポートに連通し、また前記内、外シリ
   ンダ間に形成される筒状油路を介して前記制御弁
   の他方の出力ポートに連通したことを特徴とす
   る、車両のパワーステアリング装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記内側シリンダの支筒は先端内側縁部に環状配
   列の複数の切欠を有し、これら切欠は前記止環の
   曲折部と共に前記内側シリンダと仕切管間の筒状
   油路の出入口を構成する、車両のパワーステアリ
   ング装置。