JPS60219163A - ラツク・パワーステアリング装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ラック・パワーステアリング装置であって２
箱；ラックと噛合うはすばピニオン；該ピニオンを担持
する軸；前記箱内の円筒形の室内に前記軸を回転可能に
支持する軸受にして、前記ピニオンの軸方向運動を許す
ように前記円筒形の室内で摺動自在のもの；前記箱内の
補助室内で摺動し得る可動部材を有する制御弁；前記ピ
ニオンの軸方向運動を前記制御弁の可動部材の運動に変
換する装置とを含み、該装置が、前記制御弁内の円筒形
の室内において前記軸受と共に軸方向に運動するピスト
ンと；該ピストンによって前記円筒形の室内に画成され
る可変容積の仕切室であって実質的に非圧縮性の変形自
在の材料を詰められるものと；前記制御弁の可動部材に
作動的に結合されたロッドであってその一端部を前記可
変容積の仕切室内に存在する圧力を感知するように位置
されたものと；前記可変容積の仕切室の方向に前記ピス
トン及び前記ロッドを弾圧する弾性装置とを含む類型の
ものに係る。

〔従来技術〕

上記類型のパワーステアリング装置は、１９８３年６月
９日受理されたイタリア特許願Ａ６７２６９−　Ａ　／
　８３　；その相当ヨーロッパ特許願人８４８３００５
４．７；１９８１年１１月９日受理されたイタリア特許
願Ａ６８４４９−Ａ／８１；その相当ヨーロッパ特許願
Ａ８２１０４７６５．７（公報ＡＯＯ７８８７９）にそ
れぞれ開示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、既に提案され【いるパワーステアリン
グ装置を、それらをより機能的にするとともにそれらを
より簡単且つより経済的な構造にすることによって改良
することである。

〔問題点解決のための手段〕

本発明に基くパワーステアリング装置の主特徴は、可変
容積の仕切室が円筒形の室の一端部に配置されることと
、ピストンが前記仕切室と、ピニオンを担持する軸の一
端との軸方向中間の一位置に配置されることとにある。

この特徴により、装置の構造はより簡単化されそしてよ
り大きい信頼性を生じる。特に、前記可変容積の仕切室
が流体２例えばオイルあるいはグリース、を注入されて
いるとき、ピストンと円筒形の室の壁との間の密閉即ち
シールは、可変容積の仕切室が、ぎストンを担持する軸
を包囲する環状室から成るイタリア特許願Ａ６７２６９
−Ａ／８３に記載される装置のそれに比し、より簡単な
手段によって達成される。異なる実施例においては、可
変容積の仕切室は、ゴム要素を詰められ。

そして、ロッドはその軸線をピニオンの軸線に対し平行
または実質的に合致させて配置される。前記ゴム要素は
可変容積の仕切室を完全に満たして。

円筒形の室の側壁及び端壁並びにピストンの表面及び可
変容積の仕切室に面するロッドの表面に密着するような
形状にされる。その可変容積の仕切室がピニオンを担持
する軸を包囲する環状の仕切室から成り、そして該仕切
室がロッドの外周面の一区域と協働する環状のゴム要素
を詰められる前記イタリア特許願Ａ６８４４９−Ａ／８
１に開示された既知構成と比較すると２本発明の装置は
。

ぜム要素がピストンの運動をより容易にロッドに伝達し
得るという利点を有する； 可変容積の仕切室が流体を注入されるタイプの本発明の
実施例を参照すると、ピストンは９例えばピストンの外
面上に円筒形の室の壁と接触させて据付けられる密閉リ
ング、または代替的に、その周縁に添って円筒形の室の
壁に、可変容積の仕切室内の流体によってピストンにそ
の中心部分を圧接させて固定される変形自在のダイヤフ
ラムから構成される関連密閉装置を配設される。

前記制御弁の可動部材を制御するための前記ロッドは、
制御弁の可動部材と一体的に、またはそれとは別個に、
形成され得る。さらに、前記ロッドは、端面を可変容積
の仕切室に対面させるように配列され得、または、もし
可変容積の仕切室が流体を注入されるならば、該ロッド
は可変容積の仕切室から少し離して配置され、その場合
、その内部でロッドが摺動する室と前記仕切室との間の
連通のためにダクトが設けられる。さらにまた。

ロッドはビニオンの軸線に対し垂直の方向に、またはビ
ニオンの軸線と一致する方向に、あるいはまた、これら
とは異なる任意の方向に摺動し得る。

本発明のその他の特徴と利点は、純粋に非制限例として
提供される添付時図面を参照して以下述べる説明から明
らかになるであろう。

〔実施例及び作用〕

第１図は、１９８３年６月９日受理された先行イタリア
特許願Ａ　６７２６９−　Ａ　／　８３及び１９８４年
３月２日受理された相当ヨーロッパ特許願Ａ３４３００
５４．７に開示された類型のラック°パワーステアリン
グ装置を示す。

本図を参照すると２番号１は全体としてラック・パワー
ステアリング装置を示し、該装置はラック４のための通
路３を有する箱２を含む。ラック４は、既知タイプの変
速装置（図示せず）を通じて自動車のかじ取ハンドル車
によって制御されるように設計された軸６の一部分を形
成するはすばビニオン５と噛合う。軸６は該ビニオン５
が箱２に対し軸方向に動くことを許す軸受７，８によっ
て箱２内に回転自在に据付ゆられている。軸受８は箱２
内の円筒形の室９内において摺動自在であり、軸６の周
囲に配置された環状のピストン１１に対してばね１０に
よって圧接されている。ピストン１１と円筒形の室９の
壁は、実質的に非圧縮性流体例えばオイルまたはグリー
ス、を注入される可変容積の環状の仕切室１２を画成す
る。箱２は、パワーステアリング装置の一部分を形成す
る制御弁１５０本体を構成する独立した部材１４を含む
。制御弁１５は補助室１７内において摺動する可動部材
１６を有する。補助室１Ｔは９図示実施例においてはそ
の軸線を軸６の軸線に対して垂直にして配置されている
。番号１８は補助室１Ｔの軸線に沿って箱２内において
摺動する小ロッドを示す。該ロッド１８は可変容積の仕
切室１２と可動部材１６との間に配置され１部材１６は
ばね１９によってロッド１８に圧接されている。ビニオ
ン５にトルクが供給されていないとき、ばね１０．１９
は仕切室１２内の流体を圧力下に維持するとともに制御
弁１５の可動部材１６を中央の中立′位置（第１図に示
す位置）に弾圧する。ビニオン５にトルクが供給される
とき、ビニオン５はラック４のはす歯によってそれに加
えられるスラストによって軸方向に運動するように強制
される。

これによって異なる圧力がぎストン１１によって仕切室
１２内の流体に加えられ、従ってそれによって制御弁１
５の可動部材１６はその中央中立位置から移転せしめら
れる。仕切室１２は、ピストン１１と室９の壁との間に
配置される２個の密閉リング２０．２１によって円筒形
の室９の残部から隔離される。ピストン１１は、もし仕
切室１２から流体が失われるならば、それは箱２に対し
てその行程終端位置へ移転し、そしてこの位置において
、その外面はロッド１８と接触し、かくして該ロッド１
８がばね１９の作用によって仕切室１２に進入するのを
阻止し、パワーステアリング装置を運転者の意図に依る
ことなしに作用させることを防止するような形状と寸法
とを有する。

第２図〜第５図において、第１図のそれらと共通の部品
は同じ番号によって示されている。

第１図に示されたシステムと本発明の諸実施例との間の
主要な相違点は、可変容積の仕切室１２が２円筒形の室
９の一端に位置されていることと。

ピストン１１が仕切室１２と、ビニオン５を担持する軸
６の一端との軸方向中間に配置されていることにある。

この配列はパワーステアリング装置の構造が相当簡単化
されることを可能にするとともに、ピストン１１と組合
わされる密閉手段を簡単にする。

第２図は本発明の第１の実施例を示し９本例においては
、密閉手段は、ピストン１１の外面の周溝に配置される
密閉リング２２を有し、該密閉リング２２は円筒形の室
９の壁と接触している。ぎストン１１を仕切室１２に対
して弾圧する弾性装置は、第１図に示されたコイルばね
１０に代えて。

軸受８の外リングと円筒形の室９の壁に形成された環状
の肩２５との間に軸方向に配置された１対のさら形ばね
２４から成る。第２図に示される実施例においては、ロ
ッド１Ｂは軸６の軸線に対し垂直の方向に摺動自在であ
り、可変容積の仕切室１２に隣接するように位置される
。この場合においても、第１図の場合と同様に、ピスト
ン１１は。

もし室１２からの流体が失われるならば、ピストン１１
がその行程終端位置に移転し、それによって、ロッド１
８が仕切室１２内に進入してパワーステアリング装置を
運転者の意図することなしに作用させることを防ぐよう
に形づくられている。

第３図は本発明に依る装置の第２の実施例を示し９本例
は、単に、ロッド１８が仕切室１２から少し離されて位
置されており、ダクト２７を通じて仕切室１２と連通す
る室２６内において摺動することにおいて第２図のそれ
と異なる。仕切室１２から少し離して任意の軸線に沿っ
てロッド１８を位置させることによって、パワーステア
リング装置は、可能な最良の態様で特別の組立要求に応
じるように設計することを可能にされる。

第２図に示されたそれと同様の態様で９箱２は閉鎖板２
８を有し、該閉鎖板２８はピストン１１に対し仕切室１
２０反対端を画成し、そしてねじ２９によって箱２０本
体に固定されている。

第４図は本発明の第６の実施例を示し９本例は第１図の
それと比較すると、前記密閉リング２２に代えて、ピス
トン１１と組合わされた密閉手段が１箱２０本体と閉鎖
板２８との間でその周縁に沿って締付けられ、その中心
部分をピストン１１に固着された変形自在のダイヤフラ
ム３０から構成されていることにおいて異なる。さらに
、この場合、ロッド１８は軸６の軸線に対して平行する
軸線に沿って、または軸６の軸線と合致する軸線に沿っ
て、仕切室１２に隣接して摺動自在である。

第２図に示される密閉リング３１に代えて、ロッド１８
と組合わされる密閉手段は、さらに、変形自在のダイヤ
フラム３２を含み、該ダイヤフラム３２も箱２０本体と
閉鎖板２８との間でその周縁に沼って締付けられ、その
中心部分なロッド１Ｂの仕切室１２に面する端面に結合
されている。

第４図の実施例において、万一にも仕切室１２からの流
体が失われた場合におけるパワーステアリング装置の偶
然の作動に対する保証は、そのような状態が生じたとき
は必らずピストン１１が閉傾板２８に対してばね２４に
よって押圧されるとともにロッド１８の進入を阻止する
ことから得られる。

ピストン１１とロッド１８とに組合わされる密閉手段が
２個の変形自在のダイヤフラムから構成される第４図に
示される実施例においては、生産ラインにおけるパワー
ステアリング装置の組立てに関して重要な利点が得られ
る。該装置の箱２０組立てに先立って、前記２個のダイ
ヤフラム３０゜３２は２箱２と閉鎖板２８との間におい
て締付けられるべきそれらの環状の周縁に沿って互いに
溶接または接合剤で接着される。二つの周縁の溶接また
は接着は、数量の円周方向の幅を有する一区域を除いて
、これらリングの全周長さに泊って実施される。従って
前記区域には９Ｍ記２個のダイヤフラム３０，３２の間
に形成される仕切瑠を外部と連通させる１個の通路が形
成される。前記仕切室を満たす非圧縮性流体（オイルま
たはグリース）を注入するため、前記通路にチューブが
差込まれる。注入後１通路は局部的溶接または接着剤に
よって閉鎖され、流体を内部に包含した２個のダイヤフ
ラムから成る組立体は、生産ラインにおいて箱２内に単
一部品として据付けられる。パワーステアリング装置の
作動間、２個のダイヤフラム３０，３２の溶接または接
着に加えて２箱２に対する閉鎖板の締付けによって、密
閉は保証される。

第５図に示される本発明に依る装置のもう一つの実施例
においては、可変容積の仕切室１２は。

円板の形にされたゴム要素３３を配置される。第５図の
実施例は、さらに、以下詳細に説明されるように、ピス
トン１１を押圧する弾性装置の異なる配列によって特徴
づけられる。

ロッド１８へ制御圧力を伝達するためのゴム要素の使用
は、１９８１年１１月９日の先行イタリア特許願ｓ、６
８４４．９−　Ａ／８１と、その相当ヨーロッパ特許願
煮８２１０４７６５．１（公報屋００７８８７９　）か
ら知られる。前記既知方法において、既に、その外面を
剛性の壁間に包囲されたゴム要素は、実質的に非圧縮性
流体と同じ態様で慟らき、任意の点で発生される圧力を
全方向に伝達し得るという事実が利用されている。前記
イタリア特許顧に開示される方法は、可変容積の仕切室
１２が流体に代えてゴムリングを詰められていることと
、ロッド１８が該ゴムリングの外横面の区域に圧接する
こととを除いて第１図に示されたものと同じである。−
ニオンに加えられるトルクに基く該ピニオンにおける軸
方向スラストから生じる圧力の変動は、前記イムリング
によってロッド１８に伝達され、それによって、制御弁
の可動部材に伝達される。しかし、前記先行方法におい
ては、ロッド１８の運動は、ロッド１８が位置されてい
る区域に向かっての前記イムリングの円周方向クリープ
の結果として得られる。ゴム要素の形状が環状であり且
つロッドに対して正反対に配置される該ゴムリング区域
からのロッドの距離がかなり大きい場合、ゴムの円周方
向クリープは困難であり、ピストンにおいて相当大きい
力を必要とする。

第５図に示される実施例においては、ロッド１８はゴム
円板３３の中心に位置され、ロッド１８から最も遠いゴ
ム要素部分の距離は限定されている。ピストンの運動か
ら生じるゴムのり１ノーゾは主として半径方向であり、
従って着しくより容易に生じ、ピストンにおける荷重は
著しく小さくなる。かくして本装置は正確に作動し得、
そして仕切室１２が流体を注入される方式である第２図
〜第４図の構成と比較すると、ピストン１１またはロッ
ド１８の何れにおいてもシール部材を必要としないとい
う極めて重要な利点を有する。

上述の如く、第５図は、純然たる例示によって。

ピストン１１を可変容積の仕切室１２の方向へ弾圧する
弾性装置の異なる配列を示している。この異なる配列は
、第２図〜第４図に示される実施例にも採用され得る。

第５図を参照すると、軸受γも、軸受８と同様に、玉軸
受であり、仕切ネ１２の方向へピストン１１を押圧する
弾性装置は、軸受７の外リングと仕切室１２から反対の
端に位置される円筒形の室９の端壁３４との間に配置さ
れる１対のさら形ばね３３ａから成る。軸受７の内リン
グは、軸６に形成された環状の肩即ち端壁３４に対して
反作用し、従ってばね３３ａによって発揮されるスラス
トを軸６と軸受８とを介してピストン１１へ伝達し得る
（軸受８の内リングは。

第２図〜第４図の例示と同じように、軸６に形成された
環状の肩３５と接触する）。

第５図に示されるばねの配列は、第２図〜第４図に示さ
れた他実施例の全てに適用され得ることは明らかであり
、そして自動車における体積並びに据付けの諸問題を解
決するため、これら他実施例の何れにおいても有用であ
り得る。また、第２図〜第５図のすべてにおいて例示さ
れているさら形ばねは、コイルばねまたは任意のその他
の同等型式のばねによって代替され得ることも明らかで
ある。

言うまでもなく９本発明の原理を不変に維持しつつ、構
造の細部及び実施例は１本発明の範囲から逸脱すること
なしに９本明細書において純粋に例として説明されそし
て図解されたものと比較して床机に変更可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は既知のラック・パワーステアリング装置の断面
図；第２図は本発明に依るラック・パワーステアリング
装置の第１の実施例の断面図；第６図は本発明に依る装
置の第２の実施例の部分断面図；第４図は本発明に依る
第３の実施例の部分断面図；第５図は本発明に依る装置
の第４の実施例の断面図であって、その可変容積の仕切
幸がゴム要素を詰められ、ピストンに作用する異なる配
列の弾性装置を設けられているものの縦断面図である。 図面上、１は「ラック・パワーステアリング装置」　；
２は「箱」　；３は［通路」　；４は「ラック」；５は
「ビニオン」　；６は「軸Ｊ　；７，８は「軸男；９は
「室Ｊ　；１０，１９は「ばね」　；１１は「ピストン
」　；１２は「仕切室」　；１５は「制御弁」：１６は
「可動部材」　；１８は「ロッド」　；２２は「密閉リ
ングＪ　；２４，２５はｒさら形ばね」　；２８は「密
閉板Ｊ　；３０，３２は「ダイヤフラム」；３３は「ゴ
ム要素Ｊ　；３３ａは「さら形ばね」　；３４は「端壁
」を示す。 代理人　浅　村　皓 口θ、１ Ｍ２Ｓ、　５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）箱（２）；ラック（４）と噛合うはすばビニオン
   （５）；該ビニオン（５）を担持する軸（６）；前記箱
   （２）内の円筒形の室（９）内に前記軸（６）を回転可
   能に支持する軸受（８）にして、前記ビニオン（５）の
   軸方向運動を許すように前記円筒形の室（９）で摺動自
   在のもの；前記箱（２）内の補助室（１７）内で摺動し
   得る可動部材（１６）を有する制御弁（１５）　；前記
   ビニオン（５）の軸方向運動を前記制御弁（１５）の可
   動部材（１６）の運動に変換する装置とを含み、該装置
   が、前記箱（２）内の円筒形の室（９）内において前記
   軸受（８）と共に一方向に運動するピストン（１１）と
   ；該ピストン（１１）によって前記円筒形の室（９）内
   に画成される可変容積の仕切室（１２）であって実質的
   に非圧縮性の変形自任の材料を詰められるものと；前記
   制御弁（１５）の可動部材（１６）に作動的に結合され
   たロッド（１８）であってその一端面を前記可変容積の
   仕切室（１２）内に存在する圧力を感知するように位置
   されたものと；前記可変容積の仕切室（１２）の方向に
   前記ピストン（１１）及び前記ロッド（１８）を弾圧す
   る弾性装置とを含むラック・パワーステアリング装置に
   おいて：前記可変容積の仕切室（１２）が前記円筒形の
   室（９）の一端部に配置されることと、前記ピストン（
   １１）が前記仕切室と、前記ビニオン（５）を担持する
   軸（６）の一端との軸方向中間の一位置に配置されるこ
   とを特徴とするラックφパワーステアリング装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置にして、前記実質的に非圧縮性の変形自在
   の材料が流体であるものにおいて；前記キストン（１１
   ）が変形可能のダイヤプラム（３０）から成る密閉手段
   を組合わされており。 該ダイヤフラム（３０）がその周縁に沿って円筒形の室
   （９）の壁に固定され；中心部分を可変容積の仕切！、
   （１２）内の流体によってピストン（１１）に対し圧接
   されていることを特徴とするラック・パワーステアリン
   グ装置。 （３）特許請求の範囲第１項記載のラックφパワーステ
   アリング装置において：前記ロッド（１８）が可変容積
   の仕切室（１２）に面する一端面を有することを特徴と
   するラック・パワーステアリング装置。 （４）特許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置にして実質的に非圧縮性の変形自在の材料
   が流体であるものにおいて：前記ロッド（１８）が可変
   容積の仕切室（１２）から少し離して位置されることと
   ；可変容積の仕切室（１２）を、前記ロッド（１８）が
   その内部で摺動する室（２６）と連通させるダク）（２
   ７）が設けられていることとを特徴とするラック・パワ
   ーステアリング装置。 （５）特許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置にして、実質的に非圧縮性の変形自在の材
   料が流体であるものにおいて：前記ロッド（１８）がピ
   ニオン（５）を担持する軸（６）の軸線に対し垂直の方
   向に摺動し得ることと、前記可変容積の仕切室（１２）
   から流体が失われ。 その結果として前記ピストン（１１）が、前記仕切室（
   １２）の方向に、その行程終端位置まで運動する場合、
   ピストン（１１）の外円筒形面が前記ロッド（１８）と
   接触し、それによって、前記ロッド（１８）が仕切室（
   １２）に進入してパワーステアリング装置の所望されな
   い作動を生じさせることを防ぎ得るように前記ピストン
   （１１）が形成されそして配列されることとを特徴とす
   るラック・パワーステアリング装置。 （６）特許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置にして実質的に非圧縮性の変形自在の材料
   が流体であるものにおいて：前記ロッド（１８）が前記
   ピニオン（５）を担持する軸（６）の軸線に対し平行の
   方向に摺動し得ることと、前記仕切室（１２）から流体
   が失われ、その結果として、前記ピストン（１１）が、
   前記仕切室（１２）の方向に、その行程終端まで運動す
   る場合、前記仕切室（１２）に面する前記ピストン（１
   １）の正面が、前記ロッド（１８）が前記仕切室（１２
   ）に進入して前記パワーステアリング装置の所望されな
   い作動を主じさせることを防ぎ（力　特許請求の範囲第
   １項記載のラック・パワーステアリング装置にして、実
   質的に非圧縮性の変形自由の材料が流体であるものにお
   いて：前記ロッド（１８）が変形可能のダイヤフラム（
   ３２）から成る密閉手段を組合わされており、該ダイヤ
   フラム（３２）がその周縁に沿って円筒形の室（９）と
   を特徴とするラック・パワーステアリング装置。 （８）特許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置にして実質的に非圧縮性の変形自在の材料
   が流体であるものにおいて：前記ピストン（１１）と前
   記ロッド（１８）が２個のダイヤフラム（３０，３２）
   から成る密閉手段を組合わされており、これらダイヤフ
   ラム（３０，３２）がそれらの周縁に泊って円筒形の室
   （９）の壁に固定され、それらの中心部分を前記仕切室
   （１２）内の流体によってそれぞれ前記ピストン（１１
   ）と前記ロッド（１８）に対し圧接されていることと；
   前記２個のダイヤフラム（３０，３２）が周縁接触リン
   グに添って溶接または接着によって互いに結合され、従
   ってそれらの間に形成される空所に、前記２個のダイヤ
   フラム（３０，３２）の結合体が前記可変容積の仕切室
   （１２）内に組付けられる以前に、前記流体を注入され
   得ることとを特徴とするラック・パワーステアリング装
   置。 （９）％許請求の範囲第１項記載のラック・パワーステ
   アリング装置において：前記可変容積の仕切室（１２）
   がビム要素（３３）を詰められることと；前記ロッド（
   １８）が、その軸線を前記ピニオン（５）の軸線に対し
   平行させ、または実質的“に一致させて配列されること
   と；前記ゴム要素（３３）が、前記可変容積の仕切室（
   １２）を完全に満たして前記円筒形の室（９）の横壁に
   密着しそして前記仕切、室（１２）に面する端壁及び前
   記ピストン（１１）並びに前記ロッド（１８）の対面す
   る表面に密着するような形状にされていることとを特徴
   とするラック・パワーステアリング装置。 ＱＯＩ　％許請求の範囲第１項記載のラック・パワース
   テアリング装置において：前記ピストン（１１）を前記
   仕切室（１２）の方向に弾圧する前記弾性装置が、前記
   仕切室（１２）とは反対の端に隣接して前記軸（６）を
   回転自在に支持するもう１個の軸受（Ｔ）と、前記円筒
   形の室（９）に形成された端壁（３４）との中間に配設
   されることを特徴とするラック・パワーステアリング装
   置。