進化する走り心地：インテグラル型パワステとは？
車を知りたい
先生、「インテグラル型パワーステアリング」って、普通のパワーステアリングと何が違うんですか？
自動車研究家
良い質問ですね！ 普通のタイプと比べて、インテグラル型は、バルブやアクチュエーターといった部品が、ギヤボックスの中に収まっている点が大きく違います。
車を知りたい
へえ〜。部品が中に入っていることで、何かメリットがあるんですか？
自動車研究家
はい、従来のステアリングに比べて振動に強くなるため、耐久性が向上するというメリットがあります。他にも、部品が一体化することで構造がシンプルになり、スペースの節約にも繋がるんですよ。
インテグラル型パワーステアリングとは。
「インテグラル型パワーステアリング」とは、バルブとアクチュエーターをギヤボックス内に収めたパワーステアリングシステムです。この構造により、従来のステアリングシステムにあった、リンケージ部品の振動による影響を軽減できます。日本では1960年代から大型トラックやバスに採用され始めました。
このシステムは、ボールスクリュー式のステアリング機構を応用しており、ギヤボックスが油圧シリンダー、ボールナットがピストンの役割を果たします。ステアリング操作に連動したシャフトのねじれ量で油圧を制御し、スプールバルブなどのオープンセンターバルブを介して、運転者に適切なかじ取り力を伝えます。
強度の高い歯車は、パワーステアリングに必要な倍力作用を十分に発揮します。また、ボールねじ機構は、油圧が低下した場合でもステアリングホイールを正確に元の位置に戻すことができます。
高い精度が求められるインテグラル型パワーステアリングの登場により、その製造は油圧機器メーカーから、ベアリングメーカーを中心としたステアリングメーカーへと移行しました。
この技術は、ラックアンドピニオン式ステアリングにも応用され、乗用車から大型トラック、バスまで、ドライバーが違和感なく快適に運転できるよう進化を遂げています。
インテグラル型パワステの仕組み
従来のパワーステアリングは、エンジン出力の一部を利用して油圧を発生させ、ハンドル操作をアシストしていました。しかし、インテグラル型パワステは、電動モーターをステアリングギヤボックスに直接組み込むという画期的な構造を採用しています。
この構造により、エンジンの力を直接使う必要がなくなり、燃費向上に大きく貢献します。また、従来型に比べて部品点数も削減できるため、軽量化にも繋がっています。さらに、電動モーターによる繊細な制御が可能になったことで、より自然で滑らかな操舵感を実現しています。
従来型パワステとの違い
従来のパワーステアリングは、エンジンが発生させる力を利用してハンドル操作を補助していました。これは油圧を利用したシステムで、構造が複雑になりやすく、重量や燃費の面で不利になることもありました。一方、インテグラル型パワステは、電動モーターの力でハンドル操作をアシストします。そのため、システム全体をシンプルかつコンパクトにできるというメリットがあります。また、エンジンパワーを直接使用しないため、燃費向上にも貢献します。さらに、走行状況に合わせてアシスト量を細かく制御できるため、低速走行時のようなハンドル操作が軽い方が良い場面から、高速走行時のような安定した操作性が求められる場面まで、常に最適な操舵感を得られるのも大きな特徴です。
メリット・デメリット
従来のパワーステアリングシステムと比較して、インテグラル型は多くのメリットがあります。まず、ステアリングギヤボックスとアシスト機構が一体化されているため、部品点数が少なくなり、軽量化と省スペース化を実現できます。これは、燃費向上にも貢献します。さらに、一体化による剛性向上により、ハンドリングの応答性と直進安定性が向上し、よりダイレクトでスポーティな走りを楽しむことができます。
一方で、デメリットも存在します。従来型に比べて構造が複雑なため、製造コストが高くなり、車両価格に反映される可能性があります。また、故障時の修理費用も高額になる傾向があります。さらに、路面からの振動が伝わりやすいという側面もあり、快適性と引き換えに、路面状況がダイレクトに伝わってくるような、よりスポーティな乗り味になる場合があります。
搭載車種と歴史
インテグラル型パワーステアリングは、従来の油圧式や電動式とは異なる、第3の方式として近年注目を集めています。その歴史は比較的新しく、2010年代初頭に一部の高級車に搭載されたのが始まりです。当初は、その機構の複雑さやコスト面から普及が遅れていましたが、近年では技術の進歩により、一般的な乗用車にも搭載されるケースが増えてきました。例えば、トヨタの「〇〇」やホンダの「△△」など、各自動車メーカーがこぞって採用しており、今後の主流となる可能性を秘めています。
今後の展望
インテグラル型パワステは、その優れた性能と省スペース性から、今後も多くの自動車に搭載されていくことが予想されます。特に、電気自動車やハイブリッドカーなど、燃費向上が求められる車種においては、その効果が大きく期待されています。また、自動運転技術との連携によって、より安全で快適な運転体験を提供することも期待されます。
さらに、インテグラル型パワステは、従来の油圧式パワステに比べて、システムの簡素化が可能であるため、低コスト化も期待されます。このことから、将来的には、軽自動車やコンパクトカーなど、より幅広い車種に搭載されていく可能性もあります。
このように、インテグラル型パワステは、自動車の進化とともに、さらなる発展と普及が期待される技術と言えるでしょう。