JP2001080532A - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】動力舵取装置において、簡単な構造変更にてト
ーションバーの耐久性を向上でき、しかもトーションバ
ーのねじり剛性の設定の自由度が高いこと。 【解決手段】トーションバー１０の上端部１５に設けら
れるシール部材収容用の周溝３２を、入力軸８のセレー
ション部２３の径方向内方の位置からずらした位置で、
トーションバー１０の大径部２９に設ける。トーション
バー１０の強度に余裕ができる。トーションバー１０の
小径部２８の径としては、細くされるセレーション部２
３に見合う細い径を採用できる。周溝３２とセレーショ
ン部２３の位置関係の変更のみで対処できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】トーションバーを介して連結
される入力軸と出力軸との相対回転に応じて操舵補助力
を発生する動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】この種
の動力舵取装置では、入力軸および出力軸は互いに中心
孔を有し、この中心孔にトーションバーが挿入されてい
る。入力軸の端部の外周にはセレーション部が形成さ
れ、セレーション部によって入力軸がステアリングホイ
ールに連結されるようになっている。上記のセレーショ
ン部の外径は動力舵取装置が装着される車両によって種
々のものがある。セレーション部の外径の小さい入力軸
では、必然的にセレーション部に対応する中心孔の部分
も小径となり、この小径の部分に挿入されているトーシ
ョンバーの頭部の径も必然的に小さくなる。

【０００３】ところで、通例、トーションバーの頭部の
周面には、トーションバーの外周と入力軸の中心孔の内
周との間を密封するためのＯリングを収容する周溝が形
成されており、周溝の溝底の径は一段と小さなものとな
る。このため、トーションバーが捩じり力を受けたとき
に、周溝の部分で応力が過大となり、耐久強度が弱くな
るという問題がある。そこで、周溝の部分での強度を確
保しようとすると、トーションバーの全体が大径化して
しまう。このため、トーションバーのねじり剛性を自由
に設定し難い。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、本発明の目的は簡単な構造変更にてトーションバ
ーの耐久性を向上でき、しかもトーションバーのねじり
剛性の設定の自由度の高い動力舵取装置を提供すること
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の
発明は、トーションバーの両端部を対応する入力軸およ
び出力軸にそれぞれ一体回転可能に連結する動力舵取装
置において、上記入力軸の端部の外周に形成されるセレ
ーション部と、入力軸を貫いてトーションバーを収容す
る中心孔とを備え、入力軸の中心孔は、セレーション部
に対応する小径部と、これより入力軸の長手方向中央側
に位置する大径部とを含み、トーションバーは、入力軸
の中心孔の小径部に嵌め合わされる小径部と、この小径
部に隣接し入力軸の中心孔の大径部に嵌め合わされて一
体回転可能に固定される大径部とを含み、この大径部に
環状のシール部材を収容する周溝が形成されることを特
徴とするものである。

【０００６】本発明では、シール部材収容用の周溝を、
小径化する場合のある入力軸のセレーション部の径方向
内方ではなく、セレーション部から軸方向に変位した位
置の径方向内方に対応する、トーションバーの大径部に
設ける。したがって、周溝の溝底径として十分な大きさ
を確保できる結果、強度を向上でき、この強度の余裕が
トーションバーのねじり剛性の設定の自由度を高めるこ
とにもなる。また、トーションバーの小径部の径として
は、細くされる場合のあるセレーション部に応じて十分
に細い径を採用できる。

【０００７】しかも、上記の強度の向上およびねじり剛
性設定の自由度の増大を、周溝とセレーション部との位
置関係の変更という簡単な構造変更にて実現することが
できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい態様について添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の動力舵取装置の全体構成を示す模式的断面図であ
る。図１を参照して、動力舵取装置は油圧制御弁１を備
えており、この油圧制御弁１は、操舵補助力を発生する
パワーシリンダ２への送給油圧を制御するべく、パワー
シリンダ２と油圧ポンプ３および油タンク４との間に介
装される。パワーシリンダ２は、車輪に連なるラック軸
５の外側を取り囲む筒形のラックハウジング（図示せ
ず）の一部を液密的に封止してシリンダ室６を形成した
ものからなる。このシリンダ室６には、ラック軸５の途
中部に固定したピストン７が摺動自在に嵌め合わされて
おり、このピストン７の両側の油室６ａ，６ｂ間の差圧
によってラック軸５に与えられる油圧力が、ラック軸５
の軸長方向に沿ってなされる舵取り動作を直接的に補助
する。

【０００９】舵輪（ステアリングホイール）に連なる筒
状の入力軸８と、舵取機構に連なる出力軸９とが、入力
軸８の中心孔２０および出力軸９の中心孔２１に挿通さ
れたトーションバー１０を介して同軸的に連結されてい
る。両軸８，９は共通のハウジング１１の内部に回動自
在に支持されている。このハウジング１１は上ハウジン
グ１１ａと下ハウジング１１ｂを有している。入力軸８
の上端部２２はハウジング１１から突出しており、上端
部２２の外周には図示しない舵輪に連結するためのセレ
ーション部２３が形成されている。

【００１０】また、出力軸９の下半部外周には、ピニオ
ン１２が形成されており、このピニオン１２は、出力軸
９と交差する態様にて下ハウジング１１ｂの下部に挿入
されたラック軸５に噛み合わされている。トーションバ
ー１０と連結される側の出力軸９の端部には、上記ハウ
ジング１１の内部に保持された筒形のバルブボディ１３
がピン２４によって結合され、このバルブボディ１３の
内側に、バルブロータ１４が相対回転自在に嵌め合わさ
れている。このバルブロータ１４は入力軸８の外周に一
体的に形成されている。バルブボディ１３とバルブロー
タ１４との間には、両者１３，１４の相対角変位に応じ
て相異なる向きに絞り面積が変化する一対の絞り（図示
せず）が備えられ、この絞りを形成したバルブボディ１
３とバルブロータ１４とでバルブ機構Ｖが構成されてい
る。

【００１１】舵輪操作がなされると、入力軸８が軸心回
りに回動し、この回動がトーションバー１０、出力軸９
およびピニオン１２を介してラック軸５に伝達され、こ
のラック軸５が軸長方向に摺動して舵取りがなされる。
このとき、入力軸８と出力軸９とを連結するトーション
バー１０には、舵輪に加わる操舵トルクに応じた捩じれ
が生じる。この捩じれに応じて上述したバルブボディ１
３とバルブロータ１４が相対角変位を生じ、油圧ポンプ
３からの圧油がパワーシリンダ２の所要の油室６ａ又は
６ｂに油が供給されるようになっている。

【００１２】トーションバー１０は、相対向する上端部
１５と下端部１６との間に、所望の捩じれ特性を得るべ
く外径及び長さを所定量に定められた本体部１７を有し
ている。トーションバー１０の第２の端部１６は、本体
部１７よりも大径とされており、第２の端部１６の周面
には、例えばセレーションからなる起伏部１８が形成さ
れており、この起伏部１８が出力軸９の中心孔２１に圧
入されている。２５は入力軸８およびトーションバー１
０の上端部を径方向に貫通するノックピンからなる係合
ピンである。

【００１３】図１の要部拡大図である図２を参照して、
入力軸８を貫いてトーションバー１０を収容する上記中
心孔２０は、入力軸８のセレーション部２３の径方向内
方に対応する小径部２６と、これより入力軸８の長手方
向中央側に位置する大径部２７とを含んでいる。一方、
トーションバー１０の上端部１５は、入力軸８の中心孔
２０の小径部２６に嵌め合わされる小径部２８と、この
小径部２８に隣接する大径部２９とを含んでおり、この
大径部２９が本体部１７に連なっている。

【００１４】トーションバー１０の上端部１５の大径部
２９は、入力軸８の中心孔２０の大径部２７に嵌め合わ
されて上記した係合ピン２５を介して一体回転可能に固
定されている。また、トーションバー１０の上端部１５
の大径部２９には、係合ピン２５を挿通させる横孔３０
が形成されており、この横孔３０よりも小径部２８側に
位置する大径部２９の部分に、環状のＯリング等からな
るシール部材３１を収容する周溝３２が形成されてい
る。シール部材３１はトーションバー１０の外周と入力
軸８の中心孔２０の内周との間を密封する。

【００１５】本実施の形態によれば、トーションバー１
０に設けるシール部材収容用の周溝３２を、小径化する
場合のある入力軸８のセレーション部２３の径方向内方
ではなく、セレーション部２３から軸方向に変位した位
置の径方向内方に対応して、大径部２９に配置する。し
たがって、周溝３２の溝底径として十分な大きさを確保
できる結果、強度を向上できる。また、強度に余裕があ
るので、トーションバーのねじり剛性の設定の自由度を
高めることも可能となる。また、トーションバー１０の
小径部２８の径を十分に細くできるので、セレーション
部２３としては、自身の強度のみを考慮して、内外径と
も十分に細くすることが可能となる。

【００１６】しかも、上記のトーションバー１０の強度
の向上およびねじり剛性設定の自由度の増大を、周溝３
２とセレーション部２３との位置関係の変更という簡単
な構造変更にて実現することができる。なお、本発明は
上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲で種々の変更を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の動力舵取装置の概略構
成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の要部の拡大図である。

【符号の説明】

８ 入力軸 ９ 出力軸 １０ トーションバー １１ ハウジング １５ 上端部 １６ 下端部 １７ 本体部 ２０ 中心孔 ２２ 上端部 ２３ セレーション部 ２５ 係合ピン ２６ 小径部 ２７ 大径部 ２８ 小径部 ２９ 大径部 ３１ シール部材 ３２ 周溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トーションバーの両端部を対応する入力軸
   および出力軸にそれぞれ一体回転可能に連結する動力舵
   取装置において、 上記入力軸の端部の外周に形成されるセレーション部
   と、 入力軸を貫いてトーションバーを収容する中心孔とを備
   え、 入力軸の中心孔は、セレーション部に対応する小径部
   と、これより入力軸の長手方向中央側に位置する大径部
   とを含み、 トーションバーは、入力軸の中心孔の小径部に嵌め合わ
   される小径部と、この小径部に隣接し入力軸の中心孔の
   大径部に嵌め合わされて一体回転可能に固定される大径
   部とを含み、この大径部に、トーションバーの外周と入
   力軸の中心孔の内周との間を密封する環状のシール部材
   を収容する周溝が形成されることを特徴とする動力舵取
   装置。