JP2000095126A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルク感応手段周りの構造を小形化し、動力
舵取装置全体の軽量化を図る。 【解決手段】 動力舵取装置に用いられるトルク感応手
段としてのロータリ型サーボバルブ周りの構成を、ステ
アリングハンドルにつながる入力軸２と、入力軸２に一
体的に形成される第一のトルク感応部材としてのロータ
２１と、ロータ２１と相対回転運動する第二のトルク感
応部材としてのバルブスリーブ１と、バルブスリーブ１
に機械的に連結されるものであってステアリングギヤ機
構を形成するピニオンギヤ５５に一体的に連結される出
力軸５と、出力軸５と入力軸２との間を連結するトーシ
ョンバー３等から成るようにする。バルブスリーブ１の
一端部にスリット１５を設ける。スリット１５に係合す
るものであって出力軸５の一端部側に、ラジアル方向に
突出する形態からなるもの、あるいは軸線方向に突出す
る形態からなる係合突起５１を、冷間鍛造手段にて出力
軸５と一体的に設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は動力舵取装置に関す
るものであり、特に、トルク感応手段を形成するトルク
感応部材と出力軸との間における回転運動伝達機構部
の、その構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばロータリ型サーボバルブをトルク
感応手段として有する動力舵取装置は、例えば、図６に
示す如く、ステアリングハンドル（Ｓ）につながる入力
軸２０、当該入力軸２０に設けられたロータ２１０、ピ
ニオンギヤに連結する出力軸５０、当該出力軸５０と一
体的に回転し、上記ロータ２１０との間にサーボバルブ
を形成するバルブスリーブ１０、上記入力軸２０と出力
軸５０との間を連結するトーションバー３０等からなる
ロータリ型サーボバルブを中心に形成されるようになっ
ているものである。そして、このような構成からなるも
のにおいて、上記バルブスリーブ１０の一端部側であっ
て出力軸５０とオーバラップするところには、所定幅の
スリット１５０が設けられるとともに、当該オーバラッ
プ部を形成する出力軸５０側には突起状の係合ピン６０
が設けられるようになっているものである。そして更
に、この係合ピン６０が上記バルブスリーブ１０に設け
られたスリット１５０に係合して、上記バルブスリーブ
１０と出力軸５０との間において、回転運動の伝達が成
され、これによってトーションバー３０のねじれに応じ
た、すなわち操舵トルクに応じたサーボ機能が発揮され
るようになっているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ものにおいては、上記係合ピン６０の設けられる出力軸
５０の端部のところには、係合ピン６０装着用の係合穴
５５０が設けられるようになっている。従って、この係
合穴５５０形成のための肉厚分だけ、上記出力軸５０の
軸方向寸法を余分に採らなければならず、出力軸、延い
ては本サーボバルブを形成するバルブスリーブとの連結
部を長く採らざるを得ないと言う問題点がある。また、
この係合ピン６０と係合するバルブスリーブ１０側のス
リット１５０のところも、上記出力軸５０の外側にオー
バラップ状に形成されるようになっているところから、
バルブスリーブを初めとしたロータリ型サーボバルブ
の、その径方向の寸度が大きくならざるを得ないという
問題点がある。なお、このようなことは、上記のように
ロータリ型サーボバルブをトルク感応手段として有する
動力舵取装置に限らず、例えば、実開平６−１８９３５
号公報に記載のようなトルクセンサをトルク感応手段と
して用いる動力舵取装置についても言い得ることであ
る。このような問題点を解決するために、上記係合ピン
を出力軸と一体的に形成させるようにし、これによっ
て、全体的に小形化を図るようにした動力舵取装置を提
供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては次のような手段を講ずることとし
た。すなわち、請求項１記載の発明においては、ステア
リングハンドルにつながる入力軸と、当該入力軸に一体
的に設けられる第一のトルク感応部材と、当該第一のト
ルク感応部材と相対回転運動する第二のトルク感応部材
と、当該第二のトルク感応部材につながる出力軸と、当
該出力軸と上記入力軸との間を連結するトーションバー
等からなり、上記第一及び第二のトルク感応部材が操舵
トルクに応じて相対回転するトルク感応手段を有する動
力舵取装置に関して、上記第二のトルク感応部材または
出力軸のうちのいずれか一方の部材の一端部側に、軸方
向に伸びるスリットを設けるとともに、上記第二のトル
ク感応部材または出力軸のうちの他方の部材の一端部側
に、当該他方の部材と一体的に形成される係合突起を設
け、当該係合突起と上記スリットとを係合させることに
よって第二のトルク感応部材と出力軸とを一体回転運動
可能なように連結するようにした構成を採ることとし
た。

【０００５】このような構成を採ることにより、本発明
のものにおいては次のような作用を呈することとなる。
すなわち、従来のものにおいては、係合ピンの設けられ
る周りに、当該係合ピン装着用の係合穴形成のための肉
厚部が必要とされていた。これに対して本発明のものに
おいては、その余肉の部分が削除されることとなり、全
体的に小形化されることとなる。その結果、トルク感応
手段（トルク検出手段）周りの小形化、延いては動力舵
取装置全体の軽量化を図ることができるようになる。ま
た、第二のトルク感応部材または出力軸のうちの残りの
他方の部材には、従来のものにおけるような係合ピンに
代わって、係合突起を一体的に設けるようにしたので、
トルク感応手段を主に形成されるトルク検出手段周りの
組立精度の向上を図ることができるようになる。

【０００６】次に、請求項２記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は、上記請求項１記載
のものと同じである。その特徴とするところは、トルク
感応手段をロータリ型サーボバルブからなるようにした
ことである。すなわち、請求項１記載の動力舵取装置に
おいて、上記第一のトルク感応部材をロータからなるよ
うにするとともに、上記第二のトルク感応部材をバルブ
スリーブからなるようにし、更に、これら各トルク感応
部材にてロータリ型サーボバルブが形成されるようにし
た構成を採ることとした。このような構成を採ることに
より、本発明のものにおいては、ロータリ型サーボバル
ブからなるトルク感応手段、すなわち、トルク検出手段
周りの小形化、延いては動力舵取装置全体の小形化及び
軽量化を図ることができるようになる。

【０００７】また、バルブスリーブとロータとの間の円
周方向の組付精度、すなわち、中立時におけるバルブラ
ンド間の隙間精度が、比較的容易に確保されることとな
る。例えば、従来のものにおいては、ロータとバルブス
リーブとの間におけるバルブランド間隙間が左右均等な
値となるように、ロータ、バルブスリーブ、トーション
バー等を精度良く組付けたうえで、上記バルブスリーブ
のスリットと出力軸側に設けられる係合ピンの位置を、
中立位置を確保するように組付けねばならない。従っ
て、バルブスリーブとロータとの組付けの外に、出力軸
への係合ピンの装着についても、その精度管理が必要と
される等、煩雑な組付作業（組立作業）が必要とされて
いた。これに対して、本発明のものにおいては、上記係
合ピンのところが、出力軸と一体に形成される係合突起
となっていることより、この係合突起の円周方向の位置
精度を確保するようにすれば、あとは自動的に組付精度
が確保されることとなり、組付作業（組立作業）の簡略
化を図ることができるようになる。

【０００８】次に、請求項３記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１または
請求項２記載のものと同じである。その特徴とするとこ
ろは、係合突起の形状に関する点である。すなわち、本
発明のものは、上記請求項１記載のものにおいて、上記
係合突起を、上記他方の部材の端部外周部のところに、
そのラジアル方向に突出するように設けることとした構
成を採ることとした。このような構成を採ることによ
り、出力軸とトルク感応手段を形成する第二のトルク感
応部材との間の連結部の構造を、その軸方向において、
長さを短くすることができるようになり、トルク感応手
段周りの構造を小形化できるとともに、本動力舵取装置
全体の小形化及び軽量化を図ることができるようにな
る。

【０００９】次に、請求項４記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１または
請求項２記載のものと同じである。その特徴とするとこ
ろは、係合突起の形状に関する点である。すなわち、本
発明のものは、上記請求項１記載のものにおいて、上記
係合突起を、上記他方の部材の外周部端部のところに、
その軸方向に突出するように設けることとした構成を採
ることとした。このような構成を採ることにより、出力
軸とトルク感応手段を形成する第二のトルク感応部材と
の間の連結部の構造を、その径方向において小さくする
ことができるようになり、トルク感応手段周りの構造を
小形化することができるとともに、本動力舵取装置全体
の小形化及び軽量化を図ることができるようになる。

【００１０】次に、請求項５記載の発明について説明す
る。このものも、その基本的な点は上記請求項１ないし
請求項４記載のものと同じである。その特徴とするとこ
ろは、係合突起の構成についてである。すなわち、本発
明のものにおいては、請求項１ないし請求項４記載のも
のにおいて、上記係合突起を、上記他方の部材とともに
冷間鍛造手段にて一体的に形成するようにした構成を採
ることとした。このような構成を採ることにより、本発
明のものにおいては、係合突起を含めた出力軸全体を塑
性加工手段にて形成することができるようになり、出力
軸を含めた本動力舵取装置全体の製造コストの低減化を
図ることができるようになる。また、係合突起の位置等
に関する精度も確保されることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１ないし図５を基に説明する。本実施の形態に関するも
のの、その構成は、図１に示す如く、ステアリングハン
ドル（Ｓ）につながる入力軸２と、当該入力軸２に一体
的に形成される第一のトルク感応部材としてのロータ２
１と、当該ロータ２１と相対回転運動する第二のトルク
感応部材としてのバルブスリーブ１と、当該バルブスリ
ーブ１に機械的に連結されるものであってステアリング
ギヤ機構を形成するピニオンギヤ５５に一体的に連結さ
れる出力軸５と、当該出力軸５と上記入力軸２との間を
連結するトーションバー３等からなるものであり、これ
ら構成部品によりトルク感応手段としてのロータリ型サ
ーボバルブが形成されるようになっているものである。

【００１２】このような構成からなるものにおいて、ロ
ータリ型サーボバルブを形成するバルブスリーブ１の一
端部側には、スリット１５が設けられるようになってい
るとともに、上記出力軸５のスリット１５に対応する一
端部側のところには、図２及び図３に示すような係合突
起５１が、出力軸５と一体的に設けられるようになって
いるものである。そして、これら係合突起５１と上記ス
リット１５とが係合してサーボ機構を形成するようにな
っているものである。なお、このような係合突起５１の
出力軸５との一体的形成手段としては、冷間鍛造手段等
の塑性加工手段が採られるようになっている。そして、
この係合突起５１のうちの一つとして、例えば図２に示
す如く、出力軸５の一端部側のところに設けられるもの
であって、出力軸５のラジアル方向に突出するように設
けられるようになっているものがある。このものは、従
来の係合ピン方式のものに較べて、係合ピン挿入用穴の
肉厚部分（図２のＷ）を削除することができるようにな
り、これによって、出力軸５の軸方向長さを短くするこ
とができるようになる。その結果、出力軸５の小形化を
図ることができるようになり、延いてはロータリ型サー
ボバルブ周りの小形化、更には動力舵取装置全体の小形
化及び軽量化を図ることができるようになる。

【００１３】また、このような出力軸５の一端部側に設
けられる係合突起５１の他の例としては、例えば図３に
示すようなものが挙げられる。このものは、上記係合突
起５１が出力軸５のバルブスリーブ１側の端部から軸方
向に突出して設けられるようになっているものであっ
て、このような係合突起５１がバルブスリーブ１の一端
部側に設けられたスリット１５と係合するようになって
いるものである。このような構成を採ることにより、出
力軸５を含むロータリ型サーボバルブ周りの形状が、そ
の半径方向において小形化され、ロータリ型サーボバル
ブを含む動力舵取装置全体のスリム化及び軽量化を図る
ことができるようになる。

【００１４】次に、このような構成からなる本実施の形
態のものについての、その作用等について説明する。本
実施の形態のものにおいては、まず、ステアリングハン
ドル（Ｓ）が操作され入力軸２が回転すると、トーショ
ンバー３を介して出力軸５に回転運動が伝達される。一
方、出力軸５には、転舵車輪が路面から受ける抵抗力が
ステアリングギヤ機構６を介して作用する。この抵抗力
によって生ずる操舵トルクに応じて前記トーションバー
３がねじられ、ロータ２１とバルブスリーブ１との間に
相対回転運動が生じる。これにより、ロータリ型サーボ
バルブは操舵トルクに応じたサーボ機能を発揮し、本動
力舵取装置に所望の操舵補助力が与えられることとな
る。このような作動態様をするものにおいて、上記バル
ブスリーブ１のスリット１５に係合するものであって出
力軸５に設けられる係合突起５１は、冷間鍛造等の塑性
加工手段にて出力軸５と一体的に設けられるようになっ
ているので、係合突起５１を含めた出力軸５の製造工程
が大幅に簡略化されることとなる。これによって、組付
作業（組立作業）を含めた製造コストの低減化を図るこ
とができるようになる。

【００１５】従来のものにおいては、出力軸５の一端部
に係合ピン取付け用の係合穴を設けるとともに、この係
合穴のところに上記係合ピンを嵌め込まなければならな
い。そして、この係合穴の位置及びそこへの係合ピンの
取り付けは、精度良く行なわなければならないものであ
った。従って、これら各部品の組付作業（組立作業）も
含めて、本ロータリ型サーボバルブを有する動力舵取装
置全体の製造コストが嵩むこととなっていた。このよう
な点に関して、本実施の形態のものにおいては、上記係
合突起５１を、冷間鍛造手段にて出力軸５と一体的に設
けるようにしたので、製造コストの低減化を図ることが
できるようになるとともに、上記一体成形化により、係
合突起５１周りの構造を小形化あるいはスリム化するこ
とができるようになる。その結果、動力舵取装置全体の
小形化及び軽量化を図ることができるようになる。

【００１６】なお、本発明の実施の形態においては、以
上述べたようなロータリ型サーボバルブを有する動力舵
取装置を主に説明してきたが、本発明はこのような動力
舵取装置に限定されるものでは無く、次のような実施の
形態のものについても、その適用が可能である。例え
ば、図４に示すものは、実開平６−１８９３５号公報に
記載されているトルクセンサを有する動力舵取装置に本
発明を適用した例である。このものは、入力軸２に固定
された第一の円筒２２及び第二の円筒２３（第一のトル
ク感応部材）と、出力軸５に固定された第三の円筒１１
（第二のトルク感応部材）と、これら円筒２２、２３、
１１を包囲する図示しないコイルと、入力軸２と出力軸
５との間を連結するトーションバー３等からなるトルク
センサ（操舵トルク感応手段）を有しており、他の構成
は基本的に先の実施の形態のものと同じである。そし
て、トルクセンサが検出する操作トルクに応じて、図示
しない電気モータが制御され、所望の操舵補助力が得ら
れるようになっているものである。このようなものにお
いて、第三の円筒１１の一端部側にはスリット１５が設
けられ、当該スリット１５に対応する出力軸５の一端部
側には、出力軸５のラジアル方向に突出する係合突起５
１が、出力軸５１と一体的に設けられるようになってい
るものである。そして、このようなスリット１５と係合
突起５１とが係合することにより、第三の円筒１１と出
力軸５とが一体的に回転するようになっているものであ
る。この係合突起５１は、先の実施の形態のものと同
様、例えば冷間鍛造等の塑性加工手段にて形成させるこ
とも可能であり、また、出力軸５の軸方向に突出させる
ように設けることも可能である。更に、これに対する変
形例を挙げれば、上記各実施の形態においては、第二の
トルク感応部材（バルブスリーブ１，第三の円筒１１）
にスリット１５を設けるとともに、出力軸５に係合突起
５１を設けるようにしているが、これとは逆に、例えば
図５に示すように、第二のトルク感応部材（バルブスリ
ーブ１，第三の円筒１１）に係合突起５１を設けるよう
にし、これに対して出力軸５にスリット１５を設けるよ
うにすることもできる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、ステアリングハンドル
につながる入力軸と、当該入力軸に一体的に設けられる
第一のトルク感応部材と、当該第一のトルク感応部材と
相対回転運動する第二のトルク感応部材と、当該第二の
トルク感応部材につながる出力軸と、当該出力軸と上記
入力軸との間を連結するトーションバー等からなり、上
記第一及び第二のトルク感応部材が操舵トルクに応じて
相対回転するトルク感応手段を有する動力舵取装置に関
して、上記第二のトルク感応部材または出力軸のうちの
いずれか一方の部材の一端部側に、軸方向に伸びるスリ
ットを設けるとともに、上記第二のトルク感応部材また
は出力軸のうちの他方の部材の一端部側に、当該他方の
部材と一体的に形成される係合突起を設け、当該係合突
起と上記スリットとを係合させることによって第二のト
ルク感応部材と出力軸とを一体回転運動可能なように連
結するようにした構成を採ることとしたので、トルク感
応手段の軸方向寸法を短くすることができ、トルク感応
手段周りのスリム化あるいは小形化を図ることができる
ようになり、延いては動力舵取装置全体の小形化及び軽
量化を図ることができるようになった。

【００１８】また、上記スリットと係合する係合突起
を、冷間鍛造手段にて上記他方の部材と一体的に設ける
ようにしたので、上記他方の部材単体の製造コストの低
減化を図ることができるようになるとともに、組立工程
の簡略化を図ることができるようになった。その結果、
本動力舵取装置全体の製造コストの低減化を図ることが
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の主要部を成す係合突起についての、そ
の一実施形態を示す部分断面図である。

【図３】本発明の主要部を成す係合突起についての、他
の実施例を示す図である。

【図４】本発明の主要部を成す係合突起についての、そ
の実施形態の変形例を示す部分断面図である。

【図５】本発明の主要部を成す係合突起についての、そ
の実施形態の更に別の変形例を示す部分断面図である。

【図６】従来例の全体構成を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 第二のトルク感応部材（バルブスリーブ） １１ 第三の円筒 １５ スリット ２ 入力軸 ２１ 第一のトルク感応部材（ロータ） ３ トーションバー ５ 出力軸 ５１ 係合突起 ５５ ピニオンギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F051 AA01 AB01 AB06 AC01 BA03 3D032 CC48 DA15 EB11 EC09 EC22 GG01 3D033 CA28 DB02 DB05 FD06 FD07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルにつながる入力軸
   と、当該入力軸に一体的に設けられる第一のトルク感応
   部材と、当該第一のトルク感応部材と相対回転運動する
   第二のトルク感応部材と、当該第二のトルク感応部材に
   つながる出力軸と、当該出力軸と上記入力軸との間を連
   結するトーションバー等からなり、上記第一及び第二の
   トルク感応部材が操舵トルクに応じて相対回転するトル
   ク感応手段を有する動力舵取装置において、上記第二の
   トルク感応部材または出力軸のうちのいずれか一方の部
   材の一端部側に、軸方向に伸びるスリットを設けるとと
   もに、上記第二のトルク感応部材または出力軸のうちの
   他方の部材の一端部側に、当該他方の部材と一体的に形
   成される係合突起を設け、当該係合突起と上記スリット
   とを係合させることによって第二のトルク感応部材と出
   力軸とを一体回転運動可能なように連結することとした
   構成からなることを特徴とする動力舵取装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の動力舵取装置において、
   上記第一のトルク感応部材がロータであり、上記第二の
   トルク感応部材がバルブスリーブであり、これらトルク
   感応部材にてロータリ型サーボバルブが形成されるよう
   にした構成からなることを特徴とする動力舵取装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の動力舵取
   装置において、上記係合突起を、上記他方の部材の端部
   外周部のところに、そのラジアル方向に突出するように
   設けることとした構成からなることを特徴とする動力舵
   取装置。
4. 【請求項４】 請求項１または請求項２記載の動力舵取
   装置において、上記係合突起を、上記他方の部材の一端
   部側のところに、その軸方向に突出するように設けるこ
   ととした構成からなることを特徴とする動力舵取装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４記載の動力舵取
   装置において、上記係合突起を、上記他方の部材ととも
   に冷間鍛造手段にて形成するようにしたことを特徴とす
   る動力舵取装置。