JPH0110305Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はパワーステアリング装置のパワーシリ
ンダの改良に関する。

一般に、自動車等の車両におけるステアリング
装置は、運転者にとつて操作が容易で、かつ負担
の少ないことが望まれる。近年、このような要望
を満足させるために、パワーステアリング装置が
採用されつつある。

そのようなパワーステアリング装置としては、
例えば、シリンダ本体と該シリンダ本体内に摺動
可能に配設されたピストンとからなるパワーシリ
ンダの該ピストン両側の第１および第２オイル室
に、電動モータで駆動されるオイルポンプの圧油
を選択的に導入することによつて、前記ピストン
したがつてピストンロツドを選択方向に移動せし
め、それによつて該ピストンロツドに連係された
ステアリングホイールの回転を補助するものが知
られている（特開昭52−29034号公報参照）。

しかしながら、従来、パワーステアリング装置
を備えた自動車等の車両では、該車両の動力源が
作動しておれば操舵が常時容易に行えるように構
成されていたため、直線走行、一時停車、信号待
ちなどの操舵力の補助を必要としないときにも、
電動モータが回転し、オイルポンプが作動するこ
ととなり、省エネルギー、および電動モータの耐
久性の点について問題があつた。また、電動モー
タは、通常、エネルギー源として車両に搭載して
いるバツテリを用いているため、上述のように、
電動モータを常時回転すると、該バツテリが過放
電状態になりやすいという問題点もあつた。

そこで、考案者は、操舵力の補助を特に必要と
する特定の場合にのみ、パワーステアリング装置
を作動させ、それ以外の場合にはパワーステアリ
ング装置を不作動とすることにより、上記問題点
を解消できることに着想したが、その場合、パワ
ーステアリング装置の不作動時に、パワーシリン
ダの第１および第２オイル室を連通する一方、作
動時にその連通を遮断するバイパスバルブを設
け、それによつてパワーステアリング時における
操作性を損うことなく、マニユアルステアリング
時における操作性を高めてやる必要があつた。し
かしながら、そのようなバイパスバルブを用いる
と、パワーステアリング装置が複雑な構造とな
り、また高価になるという憾みがあつた。

本考案はかかる点に鑑みてなされたのもので、
シリンダ本体内に摺動可能に配設したピストンに
オリフイス孔を開設し、該ピストン両側に形成さ
れる第１および第２オイル室を連通することによ
り、バイパスバルブを用いることなく、簡単かつ
安価な構造でもつて、パワーステアリング装置の
不作動時の操舵力を軽減させるようにしたパワー
ステアリング装置のパワーシリンダを提供するこ
とを目的とする。

以下、本考案の構成を、実施例につき、図面に
沿つて説明する。

第１図に全体構成が示されるパワーステアリン
グ装置１は、シリンダ本体２ａと該シリンダ本体
２ａ内に摺動可能に配設されたピストン２ｂとか
らなるパワーシリンダ２の該ピストン２ｂ両側に
形成された第１および第２オイル室２ｃ，２ｄ
に、電動モータ３にて駆動されるオイルポンプ４
の圧油を選択的に導入することによつて、前記ピ
ストン２ｂしたがつて該ピストン２ｂに固定され
たピストンロツド２ｅを選択方向に移動せしめ、
それによつてピストンロツド２ｅに機械的に連係
されたステアリングホイール５の回転を補助する
ものである。

オイルポンプ４はベーンタイプのもので、該オ
イルポンプ４にて送給される圧油は、コントロー
ルバルブ６を有するオイル通路７を通じて、パワ
ーシリンダ２の第１オイル室２ｃまたは第２オイ
ル室２ｄに選択的に供給される。また、オイル通
路８はリターン用の通路であつて、圧油が供給さ
れない室（第１オイル室２ｃまたは第２オイル室
２ｄ）より排出されるオイルをオイルポンプ４に
返すものである。

コントロールバルブ６は回転式の四方向切換弁
で、前記オイル通路７，８と、パワーシリンダ２
の第１および第２オイル室２ｃ，２ｄに接続され
た別のオイル通路９，１０との間に介設され、ス
テアリングホイール５の回転に応動して、オイル
ポンプ４よりオイル通路７を通じての圧油を前記
第１および第２オイル室２ｃ，２ｄの何れに供給
するかを選択決定するとともに、選択の結果圧油
が供給されない室とオイル通路８とを連通するも
のである。

また、パワーシリンダ２の第１オイル室２ｃと
第２オイル室２ｄとを区画形成するピストン２ｂ
は、前記両オイル室２ｃ，２ｄを連通するオリフ
イス孔２ｆが開設されるとともに、ラツク２ｇが
刻設されたピストンロツド２ｅに固定されて一体
化されている。ピストン２ｂの外周には、第３図
に示されるように、環状のシール部材１２が外嵌
されている。ラツク２ｇは、ステアリングホイー
ル５と連結されたピニオン１３と噛合している。
ステアリングホイール５を回転させることによ
り、ピニオン１３、ラツク２ｇを介してピストン
ロツド２ｅを軸方向に移動し、ロツド２ｅの両端
に連結した操舵輪（図示せず）を操舵する。

１４は一端子がアースされたバツテリで、その
他端子は、コントローラ１５を介して、電動モー
タ３に電気的に接続されている。コントローラ１
５は、電動モータ３の回転制御などのパワーステ
アリング装置１の電気系統を制御する機能を有す
るものである。

１６は５段変速の変速機のシフトレバーで、第
１速、第２速、第３速、第４速、第５速、後進お
よび中立位置P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，Ｒ，Ｎをそ
れぞれ有する。これら各位置P₁，P₂，P₃，P₄，
P₅，Ｒ，Ｎのうち、第１速位置P₁と後進位置Ｒ
とがコントローラ１５に電気的に連係され、それ
によつてシフトレバー１６が第１速位置P₁（いわ
ゆるロー位置）もしくは後進位置Ｒ（いわゆるリ
バース位置）にチエンジシフトされると、第１速
信号S₁もしくは後進信号S₂がコントローラ１５に
入力されるように構成されている。

１７，１８はペダル操作検知器で、それぞれク
ラツチペダル１９、プレーキペダル２０の踏込み
操作を検知するものである。ペダル操作検知器１
７，１８にて各ペダル１９，２０の踏込み操作が
検知されると、クラツチ操作信号S₃、ブレーキ操
作信号S₄がコントローラ１５に入力されるように
なつている。

上記第１速信号S₁もしくは後進信号S₂、クラツ
チ操作信号S₃、ブレーキ操作信号S₄が入力される
コントローラ１５は、第２図に示されるように、
第１および第2OR回路３１，３２、再トリツガ
ー型タイマー３３、AND回路３４を電気的に連
係してなり、変速機のローもしくはリバースにチ
エンジシフトされた状態で、クラツチペダル１９
もしくはブレーキペダル２０の踏込み操作が行わ
れると、タイマー３３によつて設定される設定時
間、例えば40秒〜２分間の間、電動モータ３を作
動させる。

具体的に説明すると、第1OR回路３１の第１、
第２入力端子３１ａ，３１ｂには第１速信号S₁、
後進信中S₂がそれぞれ入力される一方、第2OR
回路３２の第１、第２入力端子３２ａ，３２ｂに
はクラツチ操作信号S₃、ブレーキ操作信号S₄がそ
れぞれ入力され、しかして第1OR回路３１の出
力端子３１ｃよりの出力信号S₅と、第2OR回路
３２の出力端子３２ｃよりの出力信号S₆によつて
タイマー３３が出力する時間設定信号S₇とがそれ
ぞれAND回路３４の第１、第２入力端子３４ａ，
３４ｂに入力され、その結果、第2OR回路３２
の出力端子３２ｃより上記所定の動作を行わせる
作動信号S₈が出力されるように構成されている。

次に、上記パワーステアリング装置１の動作に
ついて説明する。

１ 変速機のローもしくはリバースにシフトされ
ているとき 変速機のシフトレバー１６の第１速位置P₁も
しくは後進位置Ｒへのチエンジシフトによつて、
第１速信号S₁もしくは後進信号S₂が、コントロー
ラ１７の第1OR回路３１に入力され、それによ
つて第1OR回路３１より出力信号S₅が出力され
る。

この状態で、クラツチもしくはブレーキ操作に
よつてクラツチペダル１９もしくはブレーキペダ
ル２０が踏込まれると、操作検知器１７，１８に
よつてその踏込みが検知されて、クラツチ操作信
号S₃もしくはブレーキ操作信号S₄がコントローラ
１７の第2OR回路３２に出力される。これによ
り、第2OR回路３２の出力端子３２ｃから出力
信号S₆がタイマー３３に出力され、それによつて
タイマー３３よりAND回路３４に時間設定信号
S₇が設定時間（例えば、40〜２分間）の間だけ出
力される。

その結果、第1OR回路３１よりの出力信号S₅
および時間設定信号S₇がそれぞれAND回路３４
の第１および第２入力端子３４ａ，３４ｂに入力
され、該AND回路３４の出力端子３４ｃより作
動信号S₈が出力され、それによつて電動モータ３
とバツテリ１４とが電気的に接続されて電動モー
タ３が作動し、オイルポンプ４よりの圧油がパワ
ーシリンダ２に供給可能な状態となる。

したがつて、例えばステアリングホイール５を
右回りに回動すると、オイルポンプ４よりオイル
通路７を通じて送給された圧油が、ステアリング
ホイール５に応動したコントロールバルブ６にて
切換制御され、パワーシリンダ２の第２オイル室
２ｄ内に高い油圧を発生せしめる。それによつて
ラツク２ｇを有するピストンロツド２ｅを左方向
（図面において）に移動させるようにする力が生
じ、ラツク２ｇと噛合するピニオン１３を右回転
させる力となり、その結果右方向への操舵力を補
助する力が生ずる。この場合、オリフイス孔２ｆ
の内径に対して、オイルポンプ４の送油能力が十
分に大きく設定されているので、オリフイス孔２
ｆを通じての第１オイル室２ｃから第２オイル室
２ｄへの圧油の漏洩は無視できるほど小さい。

また、ステアリングホイール５を左回りに回動
すれば、同様にして、オイルポンプ４よりの圧油
にてパワーシリンダ２の第１オイル室２ｃ内に高
い圧力を発生せしめ、それによつて左方向への操
舵力を補助する力が生ずる。

なお、タイマー３３は再トリガー型であるか
ら、タイマー３３が作動中に、再びクラツチもし
くはブレーキ操作が行われると、タイマー３３は
雰復帰して再び設定時間の間作動することにな
る。

２ 変速機のローもしくはリバース以外にシフト
されているとき、 コントローラ１５の第1OR回路３１に第１速
信号S₁も後進信号S₂も入力されないので、第
1OR回路３１は出力信号S₅が出力されない。こ
れにより、クラツチもしくはブレーキ操作によつ
てタイマー３３が作動して時間設定信号S₇を出力
しても、AND回路３４の第１入力端子３４ａに
出力信号S₅が入力されていないので、AND回路
３４の出力端子３４ｃより作動信号S₈は出力され
ない。

したがつて、電動モータ３が作動せず、それに
よつてオイルポンプ４は駆動しないので、圧油の
供給は行われず、パワーステアリング装置１は作
動しない。その結果、ステアリングホイール５の
操作による操舵力のみで、パワーステアリング装
置１を備えていない車両と同様に、運転すること
ができる。この場合は、第１および第２オイル室
２ｃ，２ｄは、ピストン２ｂのオリフイス孔２ｆ
を通じて挿通されているので、ステアリングホイ
ール５の操作による操舵力のみでも、ピストン２
ｂのシリンダ本体２ａにおける移動は円滑に行わ
れる。

上記実施例においては、パワーシリンダ２の第
１オイル室２ｃと第２オイル室２ｄとを単にオリ
フイス孔２ｆで連通しているだけであるが、第４
図に示すように、ピストンロツド２ｅのピストン
２ｂ両側にそれぞれ周回凹部２ｈ，２ｉを形成
し、該凹部２ｈ，２ｉにそれぞれ円板状の弁体４
１，４２を軸方向に摺動可能に嵌装し、該弁体４
１，４２とピストン２ｂとの間それぞれにスプリ
ング４３，４４を介装し、それによつてパワース
テアリング装置１の作動時に、圧油の供給によつ
て生ずる高圧により、スプリング４３，４４のば
ね力に抗して弁体４１，４２を摺動せしめて（例
えば、第１オイル室２ｃ内に高圧が生じた場合に
は、スプリング４３のばね力に抗して弁体４１が
摺動して）、オリフイス孔２ｆを閉塞し第１オイ
ル室２ｃと第２オイル室２ｄとの連通を遮断する
ように構成し、圧油の漏洩をほぼ完全に防止する
こともできる。勿論、この場合、パワーステアリ
ング装置１の不作動時には弁体４１，４２がオリ
フイス孔２ｆを閉塞しないように、スプリング４
３，４４のばね係数は十分な大きさに設定されて
いる。なお、オリフイス孔２ｆの周縁には、弁体
４１，４２による閉塞が確実に行われるように、
突縁部２ｊ，２ｋが形成されている。

また、上記実施例において、ステアリングシス
テムとしては、ラツク・アンド・ピニオン・タイ
プのものを用いているが、ボールナツト・タイプ
のものを用いることができるのは言うまでもな
い。

さらに、上記実施例では、パワーステアリング
装置１の作動は、変速機のローもしくはリバース
にシフトされている低速機で、クラツチもしくは
ブレーキ操作後の設定時間の間すなわちステアリ
ングホイール５の操作が多くなる時期に、行うよ
うにし、クラツチペダル１９、ブレーキペダル２
０用のペダル操作検知器１７，１８を併用してい
るが何れか一方だけであつても差支えない。その
場合において、Ａ／Ｔ車（オーマチツク車）で
は、ブレーキペダル２０用のペダル操作検知器１
８が有用である。

本考案は、上記のように、ピストン両側に位置
する第１および第２オイル室を連通するオリフイ
ス孔を、前記ピストンに開設したため、複雑でか
つ高価なバイパスバルブを省略でき、しかもバイ
パスバルブを設けた場合と同様に、パワーステア
リング装置不作動時におけるピストンの移動抵抗
を低減でき、ステアリング装置の作動の有無にか
かわりなく、ステアリングホイールの操作すなわ
ち操舵が容易に行うことができるという優れた効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施態様を例示するもので、第
１図はパワーステアリング装置の全体構成図、第
２図はコントローラの動作を示す説明図、第３図
は第１図に示すピストンの要部拡大断面図、第４
図は別のピストンの要部拡大断面図である。 １……パワーステアリング装置、２……パワー
シリンダ、２ａ……シリンダ本体、２ｂ……ピス
トン、２ｃ……第１オイル室、２ｄ……第２オイ
ル室、２ｅ……ピストンロツド、２ｆ……オリフ
イス孔、３……電動モータ、４……オイルポン
プ、５……ステアリングホイール、６……コント
ロールバルブ、７，８，９，１０……オイル通
路、１６……シフトレバー、４１，４２……弁
体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ本体と該シリンダ本体内に摺動可能に
   配設されたピストンとからなり、該ピストンの両
   側に形成された第１および第２オイル室に選択的
   に圧油を導入することによつて、該ピストンを移
   動し、ピストンロツドに連係されたステアリング
   ホイールの回転を補助するようにしたパワーステ
   アリング装置のパワーシリンダであつて、前記ピ
   ストンに、第１オイル室と第２オイル室とを連通
   するオリフイス孔が開設され、それによつて前記
   パワーステアリング装置の不作動時における操舵
   力を軽減させるようにしたことを特徴とするも
   の。