JPH0712217Y2 - ステアリング装置の振動低減機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車両用のステアリング装置において、特に車
両の高速走行状態でブレーキをかけたとき（制動時）
に、ステアリングホイールに周方向の振動が発生するの
を低減するための機構に関するものである。

〈従来の技術〉 一般に車両の高速走行状態（80Km/h〜120Km/h）での制
動時においては、操舵輪のディスクロータ（フロントブ
レーキ・ディスクロータ）の加工精度のばらつき（寸法
公差）により、操舵輪，ナックルアーム及びサスペンシ
ョン全体が車両の前後に振動を発生する。そして、この
振動はタイロッドからステアリングメインシャフトへと
伝達され、ステアリングホイールをその周方向に振動さ
せる。

この対策として従来は、ステアリング操作系の中間シャ
フト等にゴムカップリングを使用し、このカップリング
によって上記の振動を吸収させる手段を採用している。

また、ラックアンドピニオン式のステアリング装置にお
いては、ラックガイドをスプリングの設定荷重によって
ステアリングラックの背面に押付け、これに伴うステア
リングラックとラックガイドとの間の摩擦力によってス
テアリングラックに入力される振動を減衰させる構成の
ものがある（例えば特開昭57-99466号公報，実開昭56-1
22681号公報参照）。

〈考案が解決しようとする問題点〉 上記のステアリング操作系の中間シャフトにゴムカップ
リングを使用した場合、このゴムカップリングによって
振動減衰機能は高まる反面、ステアリングの操作剛性も
低下することとなる。この結果、ステアリング操作の手
応え感あるいは応答性が悪くなるといった問題を招く。

また、上記の公報で開示されているラックアンドピニオ
ン式ステアリング装置の振動減衰構造にあっては、ステ
アリングラックとラックガイドとの間の摩擦力を、通常
走行状態でのステアリング操作に抵抗感を与えない程度
に設定している。このため、上述した高速走行状態での
制動時のように、操舵輪そのものの振動がステアリング
ラックに入力された場合にはこれを効果的に減衰できな
い場合が多い。

なお、振動減衰の目的で上記のステアリングラックとラ
ックガイドとの間に限らず、ステアリング操作系の例え
ばメインシャフトに摩擦力を付与することも実施されて
いる。しかし、いずれにしても充分な振動減衰機能が得
られる摩擦力を常に付与することは、通常走行状態での
ステアリング操作のフィーリングが悪化することとな
る。

本考案は、このような問題点の解決をその目的とするも
のであって、制動時にステアリングホイールがその周方
向に振動するのは、主として高速走行状態で緩く制動を
かけた場合であるから、このときにはステアリング操作
がほとんど行なわれていない点に着目し、このような状
況下においてのみステアリング操作系に対する摩擦力を
増大させてステアリングホイールの周方向の振動を抑制
するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 前記課題を解決するために、本考案におけるステアリン
グ装置の振動低減機構はつぎのように構成されている。

すなわち第１図からも明らかなように、ステアリングホ
イールの操作に連動するステアリングシャフト１の外周
面に、その径方向へ部分的に突出させて形成した摩擦突
起２と、ステアリングホイールが中立位置にあるときの
前記摩擦突起２と対向する箇所に配置されたシリンダ10
と、このシリンダ10に対して車両の制動時に発生するブ
レーキ油圧を作用させる油路12と、前記シリンダ10内に
組込まれて前記油路12からのブレーキ油圧を受けたとき
に前記の摩擦突起２にのみ接触する移動量で移動するピ
ストン20と、前記油路12に組込まれ、前記ピストン20が
摩擦突起２に接触する位置へ移動した状態でこの油路12
に所定圧以上のブレーキ油圧が作用したときに前記シリ
ンダ10への油圧の作用を遮断するように作動するカット
バルブ13とを備えている。

〈作用〉 上記の構成において、制動が行なわれた場合には上記の
シリンダ10にブレーキ油圧が作用する。そして、これが
車両の直進走行時であれば、ブレーキ油圧の作用に伴う
ピストン20の移動より、このピストン20の一部がステア
リングシャフト１の摩擦突起２に接触する。これによ
り、ステアリングシャフト１の摩擦力が付与されたこと
となり、制動時における操舵輪の振動がステアリングシ
ャフト１に入力されても、この振動に伴うシャフト１の
回転方向の振動は減衰される。

なお、制動を解除した場合にはピストン20に対するブレ
ーキ油圧も解除され、もってステアリングシャフト１に
対する摩擦力は解除される。

また、ステアリングホイールを回転操作させた場合に
は、これに伴うステアリングシャフト１の回転によって
その摩擦突起２がピストン20から離れる方向に移動す
る。したがって、これが制動時であってもステアリング
シャフト１に摩擦力は付与されない。

しかも前記ピストン20がステアリングシャフト１の摩擦
突起２に接触している状態において、前記油路12に所定
圧以上のブレーキ油圧が作用した場合には、前記カット
バルブ13の機能によって前記シリンダ10内のピストン20
に必要以上の油圧が作用せず、ブレーキ油圧の上昇にか
かわらずピストン20が前記摩擦突起２に過大な力で押付
けられることは防止される。したがってステアリングシ
ャフト１に対する摩擦力が制限され、ステアリングホイ
ールを中立位置から操作するときの過大な操作抵抗が解
消される。

〈実施例〉 次に本考案の実施例を図面によって説明する。まず、ス
テアリング装置の振動低減機構を断面で表した第１図に
おいて、ステアリングシャフト（メインシャフト）１の
外周の一部には、その径方向へ部分的に突出した摩擦突
起２が一体に形成されている。この摩擦突起２の表面
は、必要な摩擦係数を保ち、かつ耐摩耗性を高めるため
の合成樹脂材等によるコーティング層３で覆われてい
る。

上記ステアリングシャフト１の近くのボディ19側におい
て、ステアリングホイール（図示しない）が中立位置に
あるとき、つまり車両が直進走行をしている状態にある
ときの上記ステアリングシャフト１の摩擦突起２と対応
する箇所には、固定ハウジング11がブラケット18によっ
て取付けられている。そして、この固定ハウジング11に
はシリンダ10が相互の螺合によって固定されている。

シリンダ10の内部は固定ハウジング11の油路12と連通し
ている。また、固定ハウジング11にはその油路12に連通
させた状態でプラグ14が取付けられている。このプラグ
14にはパイプ17を通じてブレーキマスタシリンダ16から
のブレーキ油圧の一部が供給されるようになっている。

なお、上記油路12の内部にはカットバルブ13が設けられ
ている。このカットバルブ13は、前記プラグ14との間に
設けられているスプリングによって前記油路12のバルブ
シート12aから引き離される方向、つまり前記プラグ14
の側へ引っ張られた方向へ付勢されている。

上記シリンダ10の内部には、ピストン20が組込まれてい
る。このピストン20は、その右側端面が固定ハウジング
11に接触したリターン位置（第１図の位置）から、その
左側端面がシリンダ10内部の段差部10aに接触するまで
のクリアランスｌの範囲で移動できるようになってい
る。そして、ピストン20が第１図で示すリターン位置か
ら左方向へ移動したとき、上記のクリアランスｌを詰め
る前にピストン20の先端部22がステアリングシャフト１
の前記摩擦突起２外周に接触可能である。すなわちこの
ときのピストン20の移動は、その先端部22が前記摩擦突
起２にのみ接触し、仮に前記クリアランスｌが詰められ
てもピストン20の先端部22が前記ステアリングシャフト
１の摩擦突起２以外の外周面に接触するまでには至らな
いような移動量となっている。

また、上記のピストン29はリターンスプリング23によっ
て常時は第１図で示すリターン位置に押し戻されてい
る。なお、ピストン20の外周には、シリンダ10の内周面
との間の油密を保つためのシール21が設けられている。

上記のように構成したステアリング装置の振動低減機構
において、図示しないステアリングホイールが中立位置
にあるときには、このステアリングホイールの操作に連
動する前記のステアリングシャフト１は第１図の実線で
示す状態にある。すなわち、このときのステアリングシ
ャフト１の摩擦突起２とシリンダ10内の前記ピストン20
の先端部22とは相対向した位置関係にある。

したがって、車両がほぼ直進状態にある状態で、第１図
で示すブレーキペダル15を踏込んで緩く制動をかける
と、ブレーキマスタシリンダ16からブレーキ油圧が前記
のパイプ17を通じて固定ハウジング11の油路12内に作用
する。これに伴い、シリンダ10内のピストン20が、リタ
ーンスプリング23の弾力に抗して前記のクリアランスｌ
を詰める方向へ移動する。この結果、ピストン20の先端
部22がステアリングシャフト１の摩擦突起２に接触し、
これら相互の間で摩擦力を発揮する状態となる。

さて、高速走行状態（80Km/h〜120Km/h）での制動時の
ように、操舵輪が制動に伴って振動を起し、この振動が
上記ステアリングシャフト１に入力された場合、上述し
たピストン20の先端部22とステアリングシャフト１の摩
擦突起２との間の摩擦により、ステアリングシャフト１
の回転方向の振動が低減される。

なお前記ピストン20がステアリングシャフト１の摩擦突
起２に接触している状態において、ブレーキペダル15が
大きく踏込まれ、前記油路12に作用するブレーキ油圧が
所定圧以上に上昇すると、この油圧によって前記カット
バルブ13が油路12内のバルブシート12aに密着する。こ
の結果、油路12とシリンダ10との連通が遮断され、この
シリンダ10内のピストン20に必要以上のブレーキ油圧が
作用しない。したがって、ブレーキ油圧が上昇しても、
ピストン20の先端部22が摩擦突起２の表面に過大な力で
押付けられることは回避される。

ピストン20の先端部22がステアリングシャフト１の摩擦
突起２に接触している状態において、ステアリングホイ
ールの操作に伴ってステアリングシャフト１が回転操作
されると、この摩擦突起２は第１図の仮想線で示すよう
にピストン20の先端部22から離れる。これによってステ
アリングシャフト１に作用していた摩擦力は解除され、
ステアリング操作は抵抗感のない通常のフィーリングで
なされる。

なお、ステアリング操作に伴って上記の摩擦突起２がピ
ストン20の先端部22から離れると、ピストン20はクリア
ランスｌを詰め、その左段面がシリンダ10内部の段差部
10aに当接して停止する。

さて、車両の制動を解除すると、シリンダ10に作用して
いたブレーキ油圧も解除される。このため、ピストン20
はリターンスプリング23の作用によって元のリターン位
置に押し戻され、これに伴ってカットバルブ13もバルブ
シート12aに密着した状態から第１図で示す状態に押し
戻される。これにより、ピストン20の先端部22は、ステ
アリングホイールが中立位置にあってもステアリングシ
ャフト１の摩擦突起２から離れ、このステアリングシャ
フト１に対する摩擦も解除される。

なお、ステアリングシャフト１の摩擦突起２は第２図で
示すように、ピストン20の先端部22と接触する部分を平
坦に形成してもよく、さらには第３図で示すようにピス
トン20の先端部22が当接する部分に凹部2aを形成しても
よい。これらの第２図及び第３図で示す実施例によれ
ば、摩擦突起２とピストン20の先端部22との接触状態が
安定し、かつ相互の摩擦接触面も増大することとなる。

〈考案の効果〉 本考案は、車両の直進走行状態で制動操作が行われた場
合にのみ、この制動操作に伴うブレーキ油圧を利用して
ステアリングシャフトの回転に摩擦力を付与することに
より、例えば高速走行での制動時において操舵輪からス
テアリングシャフトに入力される振動を減衰でき、かつ
制動解除時あるいはステアリング操作時には前記の摩擦
力が解除されて通常のステアリング操作フィーリングが
維持される。

また前記ステアリングシャフトに摩擦力が付与されてい
る状態において、所定圧以上のブレーキ油圧が作用した
場合には、前記摩擦力を必要以上に増大させないように
カットバルブの機能によってブレーキ油圧の作用を制限
することで、直進走行での制動時にステアリングホイー
ルを中立位置から操作するときの過大な操作抵抗が解消
される。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図はステアリング装
置の振動低減機構を表した断面図、第２図は第２実施例
を第１図の一部と対応させて表した断面図、第３図は第
３実施例を同じく第１図の一部と対応させて表した断面
図である。 １……ステアリングシャフト ２……摩擦突起 10……シリンダ 20……ピストン

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールの操作に連動するス
   テアリングシャフトの外周面に、その径方向へ部分的に
   突出させて形成した摩擦突起と、 ステアリングホイールが中立位置にあるときの前記摩擦
   突起と対向する箇所に配置されたシリンダと、 このシリンダに対して車両の制動時に発生するブレーキ
   油圧を作用させる油路と、 前記シリンダ内に組込まれて前記油路からのブレーキ油
   圧を受けたときに前記の摩擦突起にのみ接触する移動量
   で移動するピストンと、 前記油路に組込まれ、前記ピストンが摩擦突起に接触す
   る位置へ移動した状態でこの油路に所定圧以上のブレー
   キ油圧が作用したときに前記シリンダへの油圧の作用を
   遮断するように作動するカットバルブと、 を備えていることを特徴とするステアリング装置の振動
   低減機構。