JPH0625080U - パワーステアリング装置の油圧リリーフ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ピストンストロークエンド時において、パワ
ーシリンダ内の油圧を逃がして（リリースさせ）、油圧
装置全体の圧力上昇を防止する。 【構成】 パワーシリンダ５内のピストンストロークエ
ンド部に、シリンダチューブ５５の内径と同一の内径１
２を有するスライドリング１を設ける。このスライドリ
ング１に反力を与えるスプリング２を設ける。上記スラ
イドリング１の外周部に、上記ピストンストロークエン
ド時、高圧の圧油が、高圧側シリンダ室５１から低圧側
シリンダ室５２側へ逃げ得るようなスリット１１を設け
る。 【効果】 ピストンストロークエンド付近において、ピ
ストン３はシリンダチューブ５５からスライドリング１
側に円滑に移動するので、ピストン３のシール面等が傷
付かない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、パワーステアリング装置の油圧リリーフ機構に関するものであり、 特にパワーシリンダにおけるピストンストロークエンド状態時の圧力上昇に対処 するための機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、油圧式パワーステアリング装置のパワーアシスト部は、図８に示す如 く、例えばラックアンドピニオン方式のステアリング装置においては、ステアリ ングハンドル（図示せず）からの操舵トルクを伝達するピニオンシャフト９０と 、当該ピニオンシャフト９０と噛合うラック部を有するラックシャフト４０とか らなることを基本とし、更に、当該ラックシャフト４０の一部を延長して、そこ にピストン３０を設けるとともに、当該ピストン３０等を内包したパワーシリン ダ２０等によって形成されるものである。上記構成において、パワーシリンダ２ ０に圧油を導き、上記ピストン３０を作動させることによってステアリング装置 のパワーアシストが行なわれる。ところで、上記図８において、ピストン３０が 左右のいずれかの一方向に移動する場合について考察すると、この場合、一方の シリンダ室は導入圧油の影響により高圧となる。

【０００３】 この状態においてステアリングハンドルを更に切っていく（操作していく）と 、ピストン３０は、二点鎖線図示の如く、ストロークエンドに到達する。ストロ ークエンドに到達した後も更にステアリングハンドルを切ったままにしておくと 、高圧側のシリンダ室には引き続き圧油が導入され、オイルポンプは過負荷の状 態となる。この過負荷の状態を放置しておくと、作動油の高温化によるポンプの 焼付き現象、オイルシール等シール部分の劣化を招き、更には、エンジンアイド ル回転時におけるエンジンストール等を引き起すこととなりかねない。そこで、 これらの問題点を解消するために、上記ピストン３０のストロークエンド部にお いて、油圧（作動油）のリリーフ機構を設けることが考えられている。このリリ ーフ機構としては、すでに実開昭６１−２０１９７６号公報記載の機構等が公知 となっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところでこのものは、図８に示す如く、ピストン３０のストロークエンド部に おいて、パワーシリンダのシリンダ壁にスリット溝５０あるいはへこみ部等を設 けるようにした構成からなるものである。従って、このことは、シリンダの剛性 低下をまねくおそれがあるほか、ピストン３０の外周部に設けられたシールの耐 久性、信頼性を低下させるおそれがある。すなわち、ピストン３０の摺動運動に 伴ない、そのシールの部分が、上記スリット溝５０のところを通過するときに、 擦過傷等を受けるおそれがある。このような問題点を解決することとした油圧式 パワーステアリング装置の油圧リリーフ機構を提供しようとするのが本考案の目 的（課題）である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案においては次のような手段を講ずることと した。すなわち、油圧式パワーステアリング装置のパワーシリンダ部に設けられ た、ピストンストロークエンド時における油圧の上昇を避けるための油圧リリー フ機構において、上記ピストンがストローク運動をするパワーシリンダ内のピス トンストロークエンド付近に、当該パワーシリンダのシリンダチューブ内径と同 一の大きさの内径を有するスライドリングを設け、また、当該スライドリングの 上記ピストンと接触する側とは反対の側に、当該スライドリング内に上記ピスト ンが移動して来て、当該スライドリングを上記ピストンストロークエンド方向に 移動させようとしたとき、当該スライドリングに反力を与えるスプリングを設け るとともに、上記スライドリングの外周部あるいはその付近に、当該スライドリ ングが上記ピストンストロークエンド方向に移動したとき、上記パワーシリンダ 内の圧油を逃がす（リリース）ことができるようなスリットまたは逆止弁を設け てなる構成を採ることとした。

【０００６】

【作用】

上記構成を採ることにより、本考案においては、ステアリングハンドルの操舵 エンド時、すなわちパワーシリンダ内におけるピストンのストロークエンド時に おいて、以下に述べるような作動により、作動油（圧油）のリリーフ作用が行な われる。すなわち、図１において、ステアリングハンドル（図示せず）を操舵す ると、当該ステアリングハンドルの作動に連動しているピニオンシャフト９が作 動するとともに、当該ピニオンシャフト９の作動に連動しているコントロールバ ルブが作動をして、パワーシリンダ５のシリンダ室５１、５２のいずれか一方に ポート６、６’を経由して圧油が供給される。

【０００７】 その結果、ピストン３が作動をし、そのストロークエンド部に向かって移動す る。更にステアリングハンドルを操舵すると、上記ピストン３はストロークエン ドに達し、いずれか一方のシリンダ室５１または５２は高圧となる。その結果、 当該パワーシリンダ５等によって形成されるパワーアシスト部の負荷圧が上昇し 、当該パワーアシスト部、更にはオイルポンプを含む油圧系統全体の油圧が上昇 する。このような状況下において、本考案においては、例えば図１に示す如く、 左方のシリンダ室５１側の圧油が上昇しているとすると、上記ピストン３は右方 のストロークエンド位置に向かって移動し、二点鎖線図示の如くスライドリング １の内部に収まった状態の位置に来る。このような状態において、更に左方のシ リンダ室５１の油圧が上昇すると、上記ピストン３は上記スライドリング１をス プリング２の反力に抗して右方に押すこととなる。その結果、上記スライドリン グ１は、図４に示す如く、右方に移動することとなり、左側のシリンダ室５１と 右側のシリンダ室５２及びポート６’との間は、スリット１１を介して連通状態 となる。従って、左側のシリンダ室５１の高圧の圧油は、矢印図示の如く、上記 スリット１１を通って右側のシリンダ室５２、更にはポート６’へと逃げて行く こととなり、リリーフ作用が行なわれる。このように本考案においては、ピスト ンストロークエンド時において、上記スライドリング１に設けられたスリット１ １等の作用により油圧リリーフ作用が行なわれ、パワーステアリング装置全体の 油圧の上昇が避けられることとなる。

【０００８】

【実施例】

本考案の第一の実施例について図１ないし図４を基に説明する。本実施例の構 成は、図１に示す如く、ステアリングハンドル（図示せず）によって操作される ピニオンシャフト９、当該ピニオンシャフト９の作動に応じて直線運動をするラ ックシャフト４、当該ラックシャフト４の延長上に設けられ、かつ、パワーアシ スト作用を行なうパワーシリンダ５等からなるパワーステアリング装置において 、上記ラックシャフト４の延長上に設けられたピストン３の、そのストロークエ ンド付近に設けられたスライドリング１、及び当該スライドリング１に反力を与 えるスプリング２等からなるものであることを基本とするものである。

【０００９】 このような基本構成において、上記スライドリング１は、図２、図３に示す如 く、円筒形のカップ状形態からなるものであり、その内径１２は、上記ピストン ３がストローク運動をするシリンダチューブ５５の内径と同じ大きさを有するも のであることを基本とするものである。また、このスライドリング１の後端部１ ５側には、当該スライドリング１を前方側（ピストン３側）に常時押付けるよう にばね反力を与えるスプリング２が設けられている構成からなるものである。こ のような構成を採ることにより、上記ピストン３は、シリンダチューブ５５内を ストローク運動するに際して、上記ストロークエンド付近において、円滑に上記 スライドリング１の内径１２側にスライド運動をすることができることとなる。 また、図３に示す如く、上記スライドリング１の外周部には、シリンダ室５１、 ５２内の高圧の圧油をポート６、６’側に逃がすための、スリット１１が複数個 設けられている構成となっている。

【００１０】 上記構成を有する本実施例のリリーフ作用について説明する。すなわち、図１ において、ステアリングハンドル（図示せず）を操舵するとピニオンシャフト９ が回転運動をし、これに伴ってラックシャフト４が直線運動をするとともに、当 該ラックシャフト４の延長上に設けられているパワーシリンダ５のシリンダ室５ １、５２には作動油が供給され、上記ラックシャフト４に設けられているピスト ン３を作動させることによってパワーアシスト作用が行なわれる。ここにおいて 、更に上記ステアリングハンドルを操舵して行くと、上記シリンダ室５１、５２ のいずれか一方の室内の油圧が上昇するとともに、上記ピストン３は左右いずれ か一方側に移動し、いわゆるピストンストロークエンドに到達する。この状態に おいては、上記ピストン３は、例えば図１の二点鎖線図示の如く、右方に移動し 、スライドリング１内に収まった状態となる（図２参照）。このような状態にお いて、更にステアリングハンドルを操舵すると、上記シリンダ室５１、５２（こ の場合には左側のシリンダ室５１）には、更に作動油が供給され、シリンダ室５ １内の油圧は上昇する。

【００１１】 しかしながらこの場合、本実施例においては、図４に示す如く、上記ピストン ３は、スライドリング１を右方に押す。それによって、当該スライドリング１は 、スプリング２のばね反力に抗して右方に移動することとなる。その結果、上記 スライドリング１の前端部１３と、上記シリンダチューブ５５の上記スライドリ ング収納部端５３との間には隙間が生ずることとなる。従って、この隙間を通じ て、更には、図３に示す上記スライドリング１の外周部に設けられたスリット１ １を通って、シリンダ室５１の圧油は、シリンダ室５２へと流動し（逃げ）、ポ ート６’へと流動して行くこととなる。このように、本実施例においては、ピス トン３のストロークエンド時において、スライドリング１の作用により圧油のリ リーフ作用が行なわれ、これによってパワーステアリング装置における油圧の異 常上昇が回避される。

【００１２】 次に、本考案における第二の実施例について図５ないし図７を基に説明する。 本実施例の構成も基本的には、図５に示す如く、ステアリングハンドル（図示せ ず）によって操作されるピニオンシャフト９、当該ピニオンシャフト９の作動に 応じて直線運動をするラックシャフト４、当該ラックシャフト４の延長上に設け られ、かつ、パワーアシスト作用を行なうパワーシリンダ５等からなるものであ り、第一の実施例のものと同じである。異なるところは、上記スライドリング１ に設けられたリリーフ機構の具体的構成においてである。本リリーフ機構は、図 ６に示す如く、ボール１６、プランジャ１７、スプリング１８等によって構成さ れる逆止弁１１１からなるものであり、このような逆止弁１１１が上記スライド リング１の外周部付近に設けられている構成からなるものである。すなわち、シ リンダチューブ５５の内径と同じ大きさの内径１２を有する円筒状のスライドリ ング１がピストン３のストロークエンド付近に設けられているとともに、上記ス ライドリング１の後端部１５に接して、当該スライドリング１に反力を与えるス プリング２が設けられている構成からなるものであることを基本とする。

【００１３】 このような構成において、上記逆止弁１１１を形成するスプリング１８のばね 強さは、上記スライドリング１にばね反力を与えるスプリング２のばね強さより も強く設定されているものである。このように設定することによって、ピストン ３の移動により上記スライドリング１がまずスプリング２のばね反力に抗して右 方にスライドし、その移動で上記逆止弁１１１に油圧が作用して上記逆止弁１１ １が作動することとなり、ピストンストロークエンド時における圧油のリリーフ 作用が円滑に行なわれることとなる。

【００１４】 上記構成を有する本実施例のリリーフ作用について図６、図７を基に説明する 。ステアリングハンドルの操舵に伴ってパワーシリンダ５のシリンダ室５１、５ ２に作動油が供給され、ピストン３が作動する。ここにおいて、更に上記ステア リングハンドルを操舵して行くと、上記シリンダ室５１、５２のうちのいずれか 一方の油圧が上昇するとともに、上記ピストン３は、左右いずれか一方側に移動 し、いわゆるピストンストロークエンドに到達する。この状態においては、上記 ピストン３は、例えば、図６に示す如く、スライドリング１内（内径１２内）に 収まった状態となる。このような状態において、更に、ステアリングハンドルを 操舵して行くと、上記シリンダ室５１内の油圧は上昇し、図７に示す如く、ピス トン３はスライドリング１を右方に押すこととなる。これによって、当該スライ ドリング１は、スプリング２のばね反力に抗して右方に移動することとなる。そ の結果、上記スライドリング１の前端部１３と、上記シリンダチューブ５５の上 記スライドリング収納部端５３との間には隙間が生ずることとなる。

【００１５】 従って、この隙間を通じて、図７の矢印図示の如く、上記スライドリング１に 設けられた逆止弁１１１には高圧の圧油が作用する。その結果、当該高圧の圧油 は、上記逆止弁１１１を作動させ、図７の矢印図示の如く、シリンダ室５２へと 流動して、更には、ポート６’へと逃げて行くこととなる。ここに、上記逆止弁 １１１を介してのリリーフ作用が行なわれることとなる。また、本実施例におい ては、上記ストロークエンド付近において切り返し操舵が行われた場合、当該切 り返し操舵に対しては、上記逆止弁１１１の作用により圧油が逃げないようにな っているので、当該切り返し操舵に対してもパワーアシスト力が確保されること となる。従って、ストロークエンド付近における切り返し操舵時において、ステ アリングハンドルが重くなるようなことがない。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、油圧式パワーステアリング装置のパワーシリンダ部に設けら れた、ピストンストロークエンド時における油圧の上昇を避けるための油圧リリ ーフ機構において、上記ピストンがストローク運動をするパワーシリンダ内の上 記ピストンエンド付近に、当該パワーシリンダのシリンダチューブの内径と同一 の大きさの内径を有するスライドリングを設け、また、当該スライドリングの上 記ピストンと接触する側とは反対の側に、当該スライドリング内に上記ピストン が移動して来て、当該スライドリングを上記ピストンストロークエンド方向に移 動させようとしたときに、当該スライドリングに反力を与えるスプリングを設け るとともに、上記スライドリングの外周部あるいはその付近に、当該スライドリ ングが上記ピストンストロークエンド方向に移動した場合に、上記パワーシリン ダ内の圧油を逃がすことができるようなスリットまたは逆止弁を設けてなる構成 を採ることとしたので、ピストンストロークエンド時において、高圧となったシ リンダ室内の圧油を、上記スライドリング及び当該スライドリングに設けられた スリット等の作用により、低圧側のシリンダ室、更には低圧側のポートに逃がす ことができるようになり、これによって、ピストンストロークエンド時における リリーフ作用を働かせることが可能となった。また、上記ピストンストロークエ ンド付近において、当該ピストンのストローク運動を担う部分は、シリンダチュ ーブ内径及びこれに連続するスライドリング内径が、ともに同一で平滑な面を形 成するように構成されているので、上記リリーフ作用が行なわれた際に、上記ピ ストンのシール面等が上記ストローク運動によって傷付けられることもなく、従 って、シール面が擦過傷等を受けるおそれもなくなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】本考案にかかるリリーフ機構の詳細構成を示す
部分断面図である。

【図３】本考案にかかるリリーフ機構の主要部をなすス
ライドリングの詳細構造を示す横断面図であって、図１
のＡＡ断面図である。

【図４】本考案にかかるリリーフ機構の作動状態を示す
部分断面図である。

【図５】本考案にかかる第二の実施例の全体構成を示す
縦断面図である。

【図６】本考案にかかる第二の実施例のリリーフ機構の
構成を示す部分断面図である。

【図７】本考案にかかる第二の実施例のリリーフ機構の
作動状態を示す部分断面図である。

【図８】従来例にかかるリリーフ機構を示す縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１ スライドリング １１ スリット １１１ 逆止弁 １２ 内径 １３ 前端部 １５ 後端部 １６ ボール １７ プランジャ １８ スプリング ２ スプリング ３ ピストン ４ ラックシャフト ５ パワーシリンダ ５１ シリンダ室 ５２ シリンダ室 ５３ スライドリング収納部端 ５５ シリンダチューブ ６ ポート ６’ ポート ９ ピニオン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 油圧式パワーステアリング装置のパワー
   シリンダ部に設けられた、ピストンストロークエンド時
   における油圧の上昇を避けるための油圧リリーフ機構に
   おいて、上記ピストンがストローク運動をするパワーシ
   リンダ内の上記ピストンストロークエンド付近に、当該
   パワーシリンダのシリンダチューブ内径と同一の大きさ
   の内径を有するスライドリングを設け、また、当該スラ
   イドリングの上記ピストンと接触する側とは反対の側
   に、当該スライドリングに反力を与えるスプリングを設
   けるとともに、上記スライドリングの外周部あるいはそ
   の付近に、当該スライドリングが上記ピストンストロー
   クエンド方向に移動した場合に、上記パワーシリンダ内
   の圧油を逃がす（リリース）ことができるようなスリッ
   トまたは逆止弁を設けてなることを特徴とするパワース
   テアリング装置の油圧リリーフ機構。