Apple iPhoneが携帯電話業界を変えたように、自動車業界では油圧式パワーステアリング・ラックがそれに相当します。
自動車は非常に重い物体で、1500キログラムにもなります。 この怪物を素手で操縦しようとするのは、まさに不可能です。
しかし、それは完璧ではありませんでした。 ペロドゥア・カンシルを運転したことがある人なら、ステアリングがいかに硬いかを知っているはずです。 私たちは、ステアリングラックを次のレベルに持っていかなければならないことを理解していました。 その答えが、パワーステアリング・ラックだったのです。
両方のステアリングラックを試された方は、それが毎日の通勤生活に与えた影響をきっと実感されていることでしょう。 そしてそのおかげで、この技術は21世紀に製造されたすべての自動車が何らかの形でパワーステアリングを採用するほど広く普及したのです」
2018年現在、私たちは3種類のパワーステアリングを採用しています。 (i)油圧式パワーステアリング、(ii)電動油圧式パワーステアリング、(iii)電動式パワーステアリングです。 今日は、すべてのパワーステアリングシステムの祖先である油圧パワーステアリングラックについて、その正体と仕組みを探り、理解を深めていきましょう！
- 油圧パワーステアリングとは
- 油圧パワーステアリングの隆盛
- その仕組みとは？
- ステアリングフルードリザーバー
- ステアリングポンプ
- ロータリーバルブ
- 油圧室
- 油圧パワーステアリングの限界
- 限界その1: パワーアシストのミスマッチ
- 制限その2：漏れが発生しやすい
- 油圧パワーステアリングの将来
油圧パワーステアリングとは何か
エンジニアは、物事の名前をつけるとき、非常に直訳的で実用的な場合がありますね。
「油圧」という言葉は、水や油など、液体を使うことを意味するおしゃれな言葉です。 この場合、私たちの車には鮮やかなピンク色の油圧ステアリングオイルを使っています。
要するに、油圧パワーステアリングは、作動油を加圧することで、車のステアリングを容易にするパワーを与えてくれるわけです。
his is how a typical hydraulic power steering rack looks like.これは、コントロールと安全な操縦性を改善する人間工学上の補助手段であり、
油圧パワステのラックです。 ここで、ちょっとしたコツがあります。 油圧式かどうかを知るには、ステアリングラックの中心部に注目すればいいのです。 ステアリングラックから金属のパイプが2本出ていれば、油圧式であることがわかります。 また、写真ではわかりにくいかもしれませんが、実はとてもかさばります。
油圧パワーステアリングの登場-そのパワーはどこから来たのか
パワーステアリングの歴史はとても長いんですよ。 何百年も前からあるんですよ。 史上初の油圧式パワーステアリングは、1876年に特許を取得しました。
1926年、フランシス・デイビスが初めて自動車に油圧式パワーステアリングユニットを搭載することに成功した。 1921年のピアースアローに搭載し、ニューヨークからロサンゼルスまでわずか12日間で移動しました。 しかし、残念ながら誰もその可能性を見出せず、実用化されることはなかった。 少なくとも、第二次世界大戦が勃発した1939年までは。
戦争中、人々は重装甲の戦争マシンをよりよく、より速く、より簡単に制御する方法を模索しはじめます。 そして、戦いに勝つために、油圧パワーステアリングの技術が急速に採用され、脚光を浴びるようになりました。 1945年の終戦までに、1万台の軍用車両にパワーステアリングが搭載された。
これだけ大規模にテストされ、実証されれば、この比較的「新しい」技術に可能性を見いださないわけにはいきません。 そして、それは実現した。 1951年、クライスラーが自動車メーカーとしては初めてパワーステアリングユニットを市販化する。
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その後、ゼネラルモーターズ、トヨタ、ホンダなど、多くの自動車メーカーがすぐに独自のパワーステアリングのバリエーションを考え、それを実装していったのです。 そして、現在に至るのである。
考えてみれば、パワーステアリングは、困難な時代から生まれた技術であり、それが花開いたことで、私たちの生活が一変してしまったのです。
油圧パワーステアリングの仕組み
車のステアリングシステムについて全く知らない方は、まず「How Car Steering System Works – in Simple English」から始めることを強くお勧めします。 これは、通常の非パワーアシストのステアリングラックが、油圧パワーステアリングシステムと非常によく似た働きをするからです。
唯一の違いは、油圧パワーステアリングには、余分なパワーを供給するための部品がいくつか追加されていることです。
- Hydraulic fluid
- Steering pump
- Rotary Valve
- Hydraulic Chamber
Steering fluid reservoir
Steering fluid reservoir
ガソリンにはガソリンタンクが、ステアリング液にもタンクというように、ステアリング液にもタンクがあるのですね。
この部分については、あまり派手なことはなく、その目的も自明です。 しかし、油圧パワーステアリングの旅はここから始まるのです。 ステアリングフルードを入れるときは、このリザーバーに入れるのです。
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Steering Pump
車のエンジンに取り付けられたステアリングポンプは、通常は車のオルタネータとエアコンコンプレッサーの右隣に置かれていることが多いようです。
あなたの車のエンジンが動いているとき、エンジンベルトはループ状に回転し、それがまたステアリングポンプを回します。
具体的にはどうするのでしょうか。 でも、もっと詳しく知りたい方は、ステアリングポンプについての記事を近日中にアップしますので、そちらをご覧ください。 とりあえず、ステアリングポンプはブラックボックスだと思ってください。 低圧のステアリング液を入れると、もう一方の端から高圧のステアリング液が出てきます。
これらの高圧ステアリング液は、ステアリングポンプを出て、ステアリングホースを通り、ステアリングラック、特にロータリーバルブに入ります。
ロータリーバルブ
ステアリングラック内には、ロータリーバルブと呼ばれるものが入っています。
- ハンドルが元の位置にある場合、ロータリーバルブはステアリング液をステアリングポンプに戻し、何も起こりません。
- しかし、ドライバーがステアリングホイールを回すと、ロータリーバルブが開き、ステアリングポンプからのステアリング液が方向転換されます。
油圧室
ロータリーバルブから出たステアリング液が油圧室に入ると、パワーアシストが始まるんだ。
油圧室には、ちょうど真ん中に油圧ピストンがあります。 これは油圧室を左側と右側に2等分している。
油圧室の片側にステアリング液が多くなると、油圧室全体に圧力差が生じます。
さて、なぜ圧力差があるのか不思議に思う人もいるかもしれません。 もっと言えば、ベルヌーイの方程式です。 理解に役立つ比喩を挙げると、同じ大きさの2つの部屋で、真ん中を押せる可動式の壁があると想像してください。 一方の部屋には50人の人がいて、もう一方の部屋には100人の人がいます。 その部屋はとても暑く、息苦しいので、私は自分の部屋にもっと広いスペースを確保するために壁を押すでしょう。 でもね、もう一つの部屋ももっと広く使いたいんだ。 557>
とにかく、この「壁を押す」ことが、私たちに余力を与えてくれるのです。 ステアリングラックの両端は車輪とつながっていますから、ステアリングラックが右に動けば、車輪も動くわけです。 すると……あら不思議。
これが油圧パワーステアリングの仕組みです。
油圧パワーステアリングの固有限界 – 十分ではありませんか
油圧パワーステアリングは素晴らしいものです。 毎日の通勤・通学に必要なステアリングをアシストしてくれます。 しかし、世の中のあらゆるものがそうであるように… 完璧なものはありません。
限界その1：パワーアシストのミスマッチ
私たちが得るパワーアシストの量を制御できないのは残念なことです。
私が何を言いたいか説明します。
さて、私たちは皆、車のエンジンがエンジンベルトを通してステアリングポンプを駆動していることを知っています。 それらは物理的につながっていて、力を出す、出さないをコントロールできるわけではありません。 ステアリングポンプの回転数は、好むと好まざるとにかかわらず、車のエンジン回転数に直接関係しています。 速く走れば、エンジンの回転数が上がり、ポンプも速く回ります。 逆に、ゆっくり走るとエンジンの回転数は下がり、ポンプは遅くなります。
- 低速走行時/停車時
- 高速走行時
- 直進走行時
低速走行時やアイドリング時は勢いがないと操舵しにくいため、パワーアシストが必要でした。 しかし、実際にはアイドリング時は車のエンジン回転数が低いので、例えば駐車場の出入りなどでは最低限のパワーアシストしか得られていません。
高速走行時には、ステアリングが硬い方がしっかりとした安定感があるので助かりますね。 しかし、高速で走ると、車のエンジンがステアリングポンプを酷使し、パワーアシストが効きすぎてしまうのです。
直線走行では、車を旋回させないので、パワーアシストはまったく必要ありません。 しかし、必要であろうとなかろうと、エンジンはステアリングポンプを駆動しているのです。
限界その2：漏れやすい
もうひとつ問題があります。 流体は非常にずるがしこいもので、どこへ行くにも、どんな小さな隙間でも見つけて逃げ出そうとするものです。
Our case, just few years of usage after the steering hose, steering pump or steering rack at the steering fluid leaks there are uncommon, not really really a time when it starts to leak.
これは、私たちが油圧ステアリングシステムで直面する可能性のある多くの問題のうちの1つに過ぎません。 あなたがより多くを調べるしたい場合は、我々はあなただけのために識別することができますトップ7ステアリングラックの問題をリストアップしました。
それを読んでみてください、それはすべてのminutes.の価値があるでしょう
油圧ステアリングシステムの未来
はい、欠点があります。 しかし、油圧パワーステアリングは大きく進歩し、これまで以上に運転がしやすく、安全なものになりました。 皆さんはどうかわかりませんが、私はもうパワステなしの運転は考えられません！
技術が素晴らしいからこそ、私たちは絶えずそれを改善しようとするのです。 少なくとも、私たちは努力しました。
良いニュースは、まさにそのために、パワーステアリングシステム全体に対してより多くの制御を導入できる電子パワーステアリングシステムへのシフトを見始めていることです。 ABS センサーがブレーキ システムを改善したように、パワー ステアリング システムにも同じことができます。 そして、将来的にはドライバーレスカーへの足がかりになるかもしれません。 557>
それまでは、安全運転とスマートな運転を心がけましょう。
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