JP2005096650A - 油圧パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化すること。
【解決手段】 入力軸13にトーションバー14を介して出力軸15を接続し、出力軸15に連動するボールねじ軸17にボールナット18を螺合し、ボールナット18を軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダ20を備える油圧パワーステアリング装置10において、パワーシリンダ20の油室21A、21Bをボールナット18の外周に配置し、該ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を形成したもの。
【選択図】 図2
【解決手段】 入力軸13にトーションバー14を介して出力軸15を接続し、出力軸15に連動するボールねじ軸17にボールナット18を螺合し、ボールナット18を軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダ20を備える油圧パワーステアリング装置10において、パワーシリンダ20の油室21A、21Bをボールナット18の外周に配置し、該ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を形成したもの。
【選択図】 図2
Description
本発明は4輪バギー車等の鞍乗型車両等に用いて好適な油圧パワーステアリング装置に関する。
油圧パワーステアリング装置として、特許文献1に記載の如く、ステアリングホイールに連動する入力軸にトーションバーを介して出力軸を接続し、出力軸に連動するボールねじ軸にボールナットを螺合し、ボールナットを軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダを備え、ステアリング操作に応じて入力軸に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従ってポンプからパワーシリンダの油室への供給圧力を制御するコントロールバルブを有してなるものがある。
実開平1-128465
特許文献1の油圧パワーステアリング装置では、ステアリングボディによりパワーシリンダを形成し、パワーシリンダの油室をボールねじ軸の外周に配置し、ボールナットをパワーシリンダのピストンとしている。従って、パワーシリンダの油室の外周と内周がステアリングボディとボールねじ軸にて構成され、油室はボールねじ軸のねじ部に対してシールされる必要から該ねじ部の両端に対する軸方向の両外側域に設置されなければならないし、ピストンを構成するボールナットの両側に延在させなければならない。このため、パワーシリンダの全長が長大化せざるを得ず、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズが大型になる。
本発明の課題は、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化することにある。
請求項1の発明は、ステアリングホイールに連動する入力軸にトーションバーを介して出力軸を接続し、出力軸に連動するボールねじ軸にボールナットを螺合し、ボールナットを軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダを備え、ステアリング操作に応じて入力軸に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従ってポンプからパワーシリンダの油室への供給圧力を制御するコントロールバルブを有してなる油圧パワーステアリング装置において、パワーシリンダの油室をボールナットの外周に配置し、該ボールナットにパワーシリンダのピストンを形成したものである。
請求項2の発明は、ステアリングホイールに連動する入力軸にトーションバーを介して出力軸を接続し、出力軸に連動するボールねじ軸にボールナットを螺合し、ボールナットを軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダを備え、ステアリング操作に応じて入力軸に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従ってポンプからパワーシリンダの油室への供給圧力を制御するコントロールバルブを有してなる油圧パワーステアリング装置において、パワーシリンダをボールナットの側傍に該ボールナットと並置し、該ボールナットにパワーステアリングのピストンを連結したものである。
請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において更に、前記ボールナットを軸方向に案内するガイドを設け、ガイドがボールナットに接するフリクションパッドを備え、ボールナットに対するフリクションパッドの接触力を調整し得るようにしたものである。
請求項4の発明は、請求項3の発明において更に、前記ガイドをボールナットの周方向の複数位置に設けたものである。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかの発明において更に、前記パワーシリンダとコントロールバルブの間にダンパーバルブを設けたものである。
請求項6の発明は、請求項1〜5のいずれかの発明において更に、前記ポンプとコントロールバルブの間にワンウェイバルブを設けたものである。
(請求項1)
(a)パワーシリンダをステアリングボディにより形成し、パワーシリンダの油室をボールナットの外周に配置し、該ボールナットにパワーシリンダのピストンを形成した。従って、パワーシリンダの油室の外周と内周がステアリングボディとボールナットにて構成され、油室はボールねじ軸のねじ部に関係なく設置でき、ボールナットの軸方向長内に設置される。このため、パワーシリンダの全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化できる。
(a)パワーシリンダをステアリングボディにより形成し、パワーシリンダの油室をボールナットの外周に配置し、該ボールナットにパワーシリンダのピストンを形成した。従って、パワーシリンダの油室の外周と内周がステアリングボディとボールナットにて構成され、油室はボールねじ軸のねじ部に関係なく設置でき、ボールナットの軸方向長内に設置される。このため、パワーシリンダの全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化できる。
(請求項2)
(b)パワーシリンダをボールナットの側傍に該ボールナットと並置し、ボールナットにパワーシリンダのピストンを連結した。従って、パワーシリンダの油室はボールねじ軸のねじ部やボールナットの軸方向長に関係なく設置できる。このため、パワーシリンダの全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化できる。
(b)パワーシリンダをボールナットの側傍に該ボールナットと並置し、ボールナットにパワーシリンダのピストンを連結した。従って、パワーシリンダの油室はボールねじ軸のねじ部やボールナットの軸方向長に関係なく設置できる。このため、パワーシリンダの全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置の軸方向サイズを小型化できる。
(請求項3)
(c)ガイドによりボールナットを軸方向に案内できるし、ガイドに備えたフリクションパッドのボールナットに対する接触力を調整することにより、操舵感をセッティングできる。
(c)ガイドによりボールナットを軸方向に案内できるし、ガイドに備えたフリクションパッドのボールナットに対する接触力を調整することにより、操舵感をセッティングできる。
(請求項4)
(d)ガイドをボールナットの周方向の複数位置に設けることにより、上述(c)の操舵感のセッティングの自由度が広がる。
(d)ガイドをボールナットの周方向の複数位置に設けることにより、上述(c)の操舵感のセッティングの自由度が広がる。
(請求項5)
(e)パワーシリンダとコントロールバルブの間に設けたダンパーバルブが、パワーシリンダに作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダを不動維持し、油圧パワーステアリング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
(e)パワーシリンダとコントロールバルブの間に設けたダンパーバルブが、パワーシリンダに作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダを不動維持し、油圧パワーステアリング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
(請求項6)
(f)ポンプとコントロールバルブの間に設けたワンウェイバルブが、パワーシリンダに作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダを不動維持し、油圧パワーステアリンング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
(f)ポンプとコントロールバルブの間に設けたワンウェイバルブが、パワーシリンダに作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダを不動維持し、油圧パワーステアリンング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
図1は実施例1の油圧パワーステアリング装置を示す模式図、図2は油圧パワーステアリング装置を示す模式回路図、図3はパワーシリンダを示す断面図、図4はコントロールバルブを示す断面図、図5はダンパーバルブを示す断面図、図6は実施例2の油圧パワーステアリング装置を示す模式図である。
油圧パワーステアリング装置10は、図1に示す如く、4輪バギー車等の鞍乗型車両11の車体フレーム等に固定されるステアリングボディ12に、ステアリングホイールに連動する入力軸13を回転自在に支持し、この入力軸13にトーションバー14を介して出力軸15を接続している。出力軸15には、スイングアーム16を介して左右のタイロッド16A、16B(16Bは不図示)を連結し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストする。尚、出力軸15に設けたピニオンにラック軸を結合し、ラック軸に左右のタイロッド16A、16Bを連結するものでも良い。
油圧パワーステアリング装置10は、出力軸15の中間部をボールねじ軸17とし、このボールねじ軸17の外周の螺旋溝とボールナット18の内周の螺旋溝をボール19を介して相互に螺合し、ボールナット18を軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダ20を備える。パワーシリンダ20の構成については後述する。
油圧パワーステアリング装置10は、ステアリング操作によって入力軸13に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従って、ポンプ30からパワーシリンダ20の油室21A、21Bへの供給圧力を制御するコントロールバルブ40を有する。
コントロールバルブ40は、図2〜図4に示す如く、ステアリングボディ12にバルブボディ41を固定してある。コントロールバルブ40は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸13をバルブボディ41に枢支し、入力軸13に一体の円形ロータ42と、入力軸13に固定されるトーションバー14の先端部に出力軸15とともに固定される円形スリーブ43とを、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに応ずるトーションバー14の弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ20の第1室21Aと第2室21Bにそれぞれ接続されている第1と第2の給排流路44A、44Bにポンプ側供給流路45Aとタンク側戻り流路46Aをステアリング操作に応じて切換接続する。図1、図2において、46はタンクである。コントロールバルブ40は、ポンプ30の作動油を、中立操舵時にはパワーシリンダ20の側へ供給せず、左方操舵時にはパワーシリンダ20の第1室21Aへ供給し、右方操舵時にはパワーシリンダ20の第2室21Bへ供給する。
しかるに、コントロールバルブ20は、図2、図3に示す如く、ボールナット18の外周に第1室21A、第2室21Bを形成し、ボールナット18の両端小径部18A、18Bに挟まれる部分を大径ピストン22とし、ピストン22の両端に設けたピストンリング23A、23Bをステアリングボディ12の内周に液密に摺接させるものである。ステアリングボディ12の内周の左右には、ボールナット18の両端小径部18A、18Bの外周に液密に摺接するオイルシール24A、24Bが固定される。これにより、パワーシリンダ20は、ステアリングボディ12の内周と、ボールナット18の両端小径部18A、18Bと、ピストン22のピストンリング23A、23Bと、ステアリングボディ12に固定のオイルシール24A、24Bとにより区画される空間を、第1室21A、第2室21Bとする。尚、ステアリングボディ12は、ピストン22のピストンリング23Aが摺接する側のボディ12Aと、ピストンリング23Bが摺接する側のボディ12Bの結合体である。
パワーシリンダ20は、ボールナット18(ピストン22)を軸方向に案内するガイド25を有する。ガイド25は外周のおねじ部をステアリングボディ12(12A)に螺着し、ロックナット26によりその螺着状態を固定化されるとともに、先端の凸状ガイド部25Aをピストン22の外面の軸方向に延在したキー溝27に係合し、ボールナット18(ピストン22)を軸方向に案内する。ガイド25のガイド部25Aの端面にはフリクションパッド25Bが設けられ、フリクションパッド25Bはボールナット18(ピストン22)のキー溝27の溝面に接する。ステアリングボディ12に対するガイド25の螺着位置の調整により、ボールナット18(ピストン22)に対するフリクションパッド25Bの接触力を調整し、操舵感をセッティングできる。
ガイド25は、ボールナット18(ピストン22)の周方向に180度間隔をなす2位置等、複数位置に設けることもできる。
油圧パワーステアリング装置10は、図2に示す如く、パワーシリンダ20の第1室21A、第2室21Bとコントロールバルブ40の間にダンパーバルブ50A、50Bを設けてある。ダンパーバルブ50A(50Bも同じ)は、図5に示す如く、コントロールバルブ40のバルブボディ41の一部であるハウジング51と、ハウジング51の内部をパワーシリンダ20の側とコントロールバルブ40の側とに仕切る仕切部材52と、仕切部材52に備えられてコントロールバルブ40の側からパワーシリンダ20の側への供給方向流れだけを許容するボール弁53Aを備えた第1弁装置53と、仕切部材52に備えられてパワーシリンダ20の側からコントロールバルブ40の側への戻り方向流れに減衰力を付与する弁板54Aを備えた第2弁装置54とを有する。ダンパーバルブ50Aは、ハウジング51に被着されるキャップ55を有する。尚、仕切部材52は、第1弁装置53と第2弁装置54を組付けた状態で、ハウジング51の内部に設けられた段部にサークリップ56で止着される。
油圧パワーステアリング装置10は、図2に示す如く、ポンプ30とコントロールバルブ40の間に、ポンプ30からコントロールバルブ40への供給方向流れを許容し、コントロールバルブ40からポンプ30への戻り方向流れを阻止するワンウェイバルブ60を設けている。
油圧パワーステアリング装置10は、図2に示す如く、ポンプ30とコントロールバルブ40の間に、ポンプ30からコントロールバルブ40への供給方向流れを許容し、コントロールバルブ40からポンプ30への戻り方向流れを阻止するワンウェイバルブ60を設けている。
従って、油圧パワーステアリング装置10は以下の如く動作する。
(1)中立操舵時には、コントロールバルブ40がポンプ30の作動油をパワーシリンダ20の側へ供給しないから、パワーシリンダ20は作動しない。
(1)中立操舵時には、コントロールバルブ40がポンプ30の作動油をパワーシリンダ20の側へ供給しないから、パワーシリンダ20は作動しない。
(2)左右操舵時には、コントロールバルブ40がポンプ30の作動油をパワーシリンダ20の第1室21A又は第2室21Bへ供給し、パワーシリンダ20のピストン22(ボールナット18)が軸方向に移動し、結果としてボールナット18が螺合しているボールねじ軸17(出力軸15)が回転せしめられ、左右操舵の操舵力をアシストする。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)パワーシリンダ20をステアリングボディ12により形成し、パワーシリンダ20の油室21A、21Bをボールナット18の外周に配置し、該ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を形成した。従って、パワーシリンダ20の油室21A、21Bの外周と内周がステアリングボディ12とボールナット18にて構成され、油室21A、21Bはボールねじ軸17のねじ部に関係なく設置でき、ボールナット18の軸方向長内に設置される。このため、パワーシリンダ20の全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置10の軸方向サイズを小型化できる。
(a)パワーシリンダ20をステアリングボディ12により形成し、パワーシリンダ20の油室21A、21Bをボールナット18の外周に配置し、該ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を形成した。従って、パワーシリンダ20の油室21A、21Bの外周と内周がステアリングボディ12とボールナット18にて構成され、油室21A、21Bはボールねじ軸17のねじ部に関係なく設置でき、ボールナット18の軸方向長内に設置される。このため、パワーシリンダ20の全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置10の軸方向サイズを小型化できる。
(b)ガイド25によりボールナット18を軸方向に案内できるし、ガイド25に備えたフリクションパッド25Bのボールナット18に対する接触力を調整することにより、操舵感をセッティングできる。
(c)ガイド25をボールナット18の周方向の複数位置に設けることにより、上述(b)の操舵感のセッティングの自由度が広がる。
(d)パワーシリンダ20とコントロールバルブ40の間に設けたダンパーバルブ50が、パワーシリンダ20に作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダ20を不動維持し、油圧パワーステアリング装置10の中立安定性(高速直進性)を向上する。
(e)ポンプ30とコントロールバルブ40の間に設けたワンウェイバルブ60が、パワーシリンダ20に作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダ20を不動維持し、油圧パワーステアリンング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
(e)ポンプ30とコントロールバルブ40の間に設けたワンウェイバルブ60が、パワーシリンダ20に作用する路面反力(キックバック)に対し、パワーシリンダ20を不動維持し、油圧パワーステアリンング装置の中立安定性(高速直進性)を向上する。
実施例2の油圧パワーステアリング装置100は、図6に示す如く、実施例1の油圧パワーステアリング装置10と同様に、4輪バギー車等の鞍乗型車両11の車体フレーム等に固定されるステアリングボディ12に、ステアリングホイールに連動する入力軸13を回転自在に支持し、この入力軸13にトーションバー14(不図示)を介して出力軸15を接続している。出力軸15には、スイングアーム16を介して左右のタイロッド16A、16Bを連結し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストする。尚、出力軸15に設けたピニオンにラック軸を結合し、ラック軸に左右のタイロッド16A、16Bを連結するものでも良い。
油圧パワーステアリング装置10は、出力軸15の中間部をボールねじ軸17とし、このボールねじ軸17の外周の螺旋溝とボールナット18の内周の螺旋溝をボール19を介して相互に螺合し、ボールナット18を軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダ20を備える。
しかるに、油圧パワーステアリング装置100にあっては、パワーシリンダ20をボールナット18の側傍に該ボールナット18と並置し、該ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を連結アーム22Aにより連結している。
尚、油圧パワーステアリング装置100は、油圧パワーステアリング装置10と同様に、ステアリング操作によって入力軸13に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従って、ポンプ30からパワーシリンダ20の油室21A、21Bへの供給圧力を制御するコントロールバルブ40(不図示)をステアリングボディ12の内部に有する。
また、油圧パワーステアリング装置100は、油圧パワーステアリング装置10と同様に、ボールナット18を軸方向に案内するガイド25(不図示)を設け、ガイド25がボールナット18に接するフリクションパッドを備え、ボールナット18に対するフリクションパッドの接触力を調整し得る。ガイド25は、ボールナット18の周方向の複数位置に設けることができる。
また、油圧パワーステアリング装置100は、油圧パワーステアリング装置10と同様に、パワーシリンダ20とコントロールバルブ40の間にダンパーバルブ50(不図示)を設ける。
また、油圧パワーステアリング装置100は、油圧パワーステアリング装置10と同様に、ポンプ30とコントロールバルブ40の間にワンウェイバルブ60を設ける。
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
パワーシリンダ20をボールナット18の側傍に該ボールナット18と並置し、ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を連結した。従って、パワーシリンダ20の油室21A、21Bはボールねじ軸17のねじ部やボールナット18の軸方向長に関係なく設置できる。このため、パワーシリンダ20の全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置100の軸方向サイズを小型化できる。
パワーシリンダ20をボールナット18の側傍に該ボールナット18と並置し、ボールナット18にパワーシリンダ20のピストン22を連結した。従って、パワーシリンダ20の油室21A、21Bはボールねじ軸17のねじ部やボールナット18の軸方向長に関係なく設置できる。このため、パワーシリンダ20の全長を短縮化でき、油圧パワーステアリング装置100の軸方向サイズを小型化できる。
以上、本発明の実施例を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。ポンプは電動ポンプの他、エンジンの出力により駆動される直動ポンプでも良い。
10、100 油圧パワーステアリング装置
12 ステアリングボディ
13 入力軸
14 トーションバー
15 出力軸
17 ボールねじ軸
18 ボールナット
20 パワーシリンダ
21A、21B 油室
22 ピストン
22A 連結アーム
25 ガイド
25B フリクションパッド
30 ポンプ
40 コントロールバルブ
50 ダンパーバルブ
60 ワンウェイバルブ
12 ステアリングボディ
13 入力軸
14 トーションバー
15 出力軸
17 ボールねじ軸
18 ボールナット
20 パワーシリンダ
21A、21B 油室
22 ピストン
22A 連結アーム
25 ガイド
25B フリクションパッド
30 ポンプ
40 コントロールバルブ
50 ダンパーバルブ
60 ワンウェイバルブ
Claims (6)
- ステアリングホイールに連動する入力軸にトーションバーを介して出力軸を接続し、
出力軸に連動するボールねじ軸にボールナットを螺合し、
ボールナットを軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダを備え、
ステアリング操作に応じて入力軸に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従ってポンプからパワーシリンダの油室への供給圧力を制御するコントロールバルブを有してなる油圧パワーステアリング装置において、
パワーシリンダの油室をボールナットの外周に配置し、該ボールナットにパワーシリンダのピストンを形成したことを特徴とする油圧パワーステアリング装置。 - ステアリングホイールに連動する入力軸にトーションバーを介して出力軸を接続し、
出力軸に連動するボールねじ軸にボールナットを螺合し、
ボールナットを軸方向にのみ移動可能にするパワーシリンダを備え、
ステアリング操作に応じて入力軸に発生する操舵トルクの方向及び大きさに従ってポンプからパワーシリンダの油室への供給圧力を制御するコントロールバルブを有してなる油圧パワーステアリング装置において、
パワーシリンダをボールナットの側傍に該ボールナットと並置し、該ボールナットにパワーステアリングのピストンを連結したことを特徴とする油圧パワーステアリング装置。 - 前記ボールナットを軸方向に案内するガイドを設け、ガイドがボールナットに接するフリクションパッドを備え、ボールナットに対するフリクションパッドの接触力を調整し得る請求項1又は2に記載の油圧パワーステアリング装置。
- 前記ガイドをボールナットの周方向の複数位置に設けた請求項3に記載の油圧パワーステアリング装置。
- 前記パワーシリンダとコントロールバルブの間にダンパーバルブを設けた請求項1〜4のいずれかに記載の油圧パワーステアリング装置。
- 前記ポンプとコントロールバルブの間にワンウェイバルブを設けた請求項1〜5のいずれかに記載の油圧パワーステアリング装置。
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WO2013058752A1 (en) * | 2011-10-20 | 2013-04-25 | R.H. Sheppard Co., Inc. | Back driving master steering gear and steering system implementing the steering gear |
CN107140014A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-08 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种双前桥汽车转向*** |
CN107140016A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-08 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种双前桥汽车转向*** |
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2003
- 2003-09-25 JP JP2003334082A patent/JP2005096650A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061205 |