JP2001304804A - パワーステアリング装置の舵角検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数を少なくするとともに、取り付け作
業を簡単にでき、しかも、車両への搭載性がよいパワー
ステアリング装置の舵角検出装置を提供することであ
る。 【解決手段】 ハウジング１５内にパワーシリンダを組
み込むとともに、このパワーシリンダのピストン２０の
移動にともなってセクタシャフト１７が回転するパワー
ステアリング装置ＰＳと、上記セクタシャフト１７の外
周に設けたカム面２３と、上記ハウジング１５に取り付
けた舵角センサーＳとを備え、上記舵角センサーＳの検
出ロッド２６の先端を、弾性体によって上記カム面に押
しつけるとともに、セクターシャフト１７と一体にカム
面２３が回転すると、そのカム面２３によって舵角セン
サーＳの検出ロッド２６が軸方向に移動する構成にし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、パワーステアリ
ング装置に用いる舵角検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に示すインテグラルタイプのパワー
ステアリング装置は、ハンドルＨを回すと、パワーシリ
ンダＰＳが駆動して、セクタシャフト１が回転する。こ
のセクタシャフト１には、ピットマンアーム２を連結
し、このピットマンアーム２にドラックリンク３を介し
てナックルアーム４を連結している。そのため、上記の
ようにセクタシャフト１が回転するとピットマンアーム
２が揺動し、このピットマンアーム２の動きがドラック
リンク３を介してナックルアーム４に伝えられる。そし
て、ナックルアーム４が作動することによって、前輪
５，５が転舵する。

【０００３】上記セクタシャフト１には、図６に示すよ
うに、前輪５，５の転舵角を検出するための舵角センサ
ー６を取り付けている。すなわち、セクタシャフト１
に、ピットマンアーム２をはめ込むとともに、このピッ
トマンアーム２を、セクタシャフト１の先端部分にロッ
クナット７を締め付けることによって、しっかりと固定
している。また、上記ロックナット７には、ボルト８に
よって伝達軸９を固定している。この伝達軸９は、舵角
センサー６を組み込んだハウジング１１に、ブッシュベ
アリング１０によって回転自在に支持されている。そし
て、この伝達軸９の一端には、舵角センサ６の検出軸１
２を連結している。

【０００４】上記のようにした舵角センサー６は、その
検出軸１２が、セクタシャフト１の回転にともなって回
転する。すなわち、セクタシャフト１が回転すると、ロ
ックナット７が回転し、それによって伝達軸９が回転す
る。伝達軸９が回転すれば、それに連係した検出軸１２
が回転する。そして、この検出軸１２の回転量に基づい
て、舵角センサー６が車輪の舵角を検出する。

【０００５】なお、上記舵角センサー６とセクタシャフ
ト１とが一体回転してしまうと、舵角を検出できない。
そのため、上記舵角センサー６は、そのハウジング１１
を、クランプ１３を介して車体側に固定し、セクタシャ
フト１が回転しても、舵角センサー６まで回転しないよ
うにしている。以下では、上記舵角センサー６を、セク
タシャフト１に取り付ける手順について説明する。

【０００６】まず、伝達軸９を回して舵角センサー６を
中立位置にセットする。舵角センサー６を中立位置にセ
ットしたら、その状態を保ちながら仮止めボルト１４を
締め付けて、舵角センサー６の検出軸１２とハウジング
１１との相対回転を規制する。一方、パワーシリンダＰ
Ｓ側では、前輪５，５を中立位置にセットし、この中立
位置を保った状態で、セクタシャフト１にロックナット
７を締め付ける。このようにロックナット７を締め付け
ると、中立状態にあるセクタシャフト１にピットマンア
ーム２がしっかりと固定される。

【０００７】上記のようにして、舵角センサー６側の中
立位置と、パワーシリンダＰＳ側の中立位置をセットし
たら、伝達軸９のフランジ部９ａとロックナット７とを
突き合わせて、これら両者をボルト８によって連結す
る。このようにすれば、パワーシリンダＰＳと舵角セン
サー６とが、それぞれ中立の状態で連結される。そし
て、このように舵角センサー６をセクタシャフト１に連
結したら、ハウジング１１を、クランプ１３を介して車
両のボディ側に固定し、その後、仮止めボルト１４を緩
めて、舵角センサー６の検出軸１２とセクタシャフト１
とが一体回転できる状態にし、舵角センサー６の取り付
け作業が完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、セク
タシャフト１に、舵角センサー６の回転軸１２を連結す
るために、ロックナット７や伝達軸９を必要とする分、
部品コストが高くなる。また、組み付け時に、舵角セン
サー６の中立位置とパワーシリンダＰＳの中立位置とを
一致させるために、仮止めボルト１４などの仮止め機構
を必要とするので、この仮止め機構の分、さらに部品コ
ストが高くなる。さらに、このように部品点数が増える
と、その構造が複雑になるとともに、組み立て作業に時
間がかかり、それによってコストが高くなるという問題
もあった。

【０００９】一方、図５に示すように、舵角センサー６
を取り付けるセクタシャフト１というのは、車両の構造
上、この車両の内側を向いている。そのため、セクタシ
ャフト１に舵角センサー６を取り付けようとすると、こ
の舵角センサー６を車体の内側に取り付けることにな
り、その作業が非常にやりにくくなっていた。また、こ
のように車体の内側にある舵角センサー６を、中立位置
で仮止めしたり、それを解除したりしなければならない
ので、その作業に非常に手間がかかっていた。

【００１０】さらに、この従来例では、ロックナット７
などを介して舵角センサー６を取り付けている分、この
舵角センサー６が軸方向に突出している。つまり、車両
の中央に向かって突出する量が多くなっている。したが
って、この従来例では、車両への搭載性が悪いという問
題もあった。この発明の目的は、部品点数を少なくする
とともに、取り付け作業を簡単にでき、しかも、車両へ
の搭載性がよいパワーステアリング装置の舵角検出装置
を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、ハウジン
グ内にパワーシリンダを組み込むとともに、このパワー
シリンダのピストンの移動にともなってセクタシャフト
が回転するパワーステアリング装置と、上記セクタシャ
フトの外周に設けたカム面と、上記ハウジングに取り付
けた舵角センサーとを備え、上記舵角センサーの検出ロ
ッドの先端を、弾性体によって上記カム面に押しつける
とともに、セクターシャフトと一体にカム面が回転する
と、そのカム面によって舵角センサーの検出ロッドが軸
方向に移動する構成にしたことを特徴とする。

【００１２】第２の発明は、上記第１の発明において、
パワーステアリング装置のハウジングを塞ぐサイドカバ
ーに、舵角センサーを取り付けるとともに、このサイド
カバー内に位置するセクタシャフトの外周に、カム面を
設けたことを特徴とする。

【００１３】第３の発明は、ハウジング内にパワーシリ
ンダを組み込むとともに、このパワーシリンダのピスト
ンの移動にともなってセクタシャフトが回転するパワー
ステアリング装置と、このパワーステアリング装置のハ
ウジングを塞ぐサイドカバーと、このサイドカバー内に
位置するセクタシャフトの端面に設けた螺旋面と、上記
サイドカバーに取り付けた舵角センサーとを備え、上記
舵角センサーの検出ロッドの先端を、弾性体によって上
記螺旋面に押しつけるとともに、セクターシャフトと一
体に螺旋面が回転すると、その螺旋面によって舵角セン
サーの検出ロッドが軸方向に移動する構成にしたことを
特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１、２に示す第１実施例は、パ
ワーステアリング装置ＰＳのハウジング１５に、サイド
カバー１６を固定するとともに、これらハウジング１５
およびサイドカバー１６内にセクタシャフト１７を組み
込んでいる。そして、このセクタシャフト１７を、ハウ
ジング１５およびサイドカバー１６に組み込んだベアリ
ング１８，１９によって回転自在に支持している。ま
た、上記ハウジング１５内には、この発明のパワーシリ
ンダのピストンに相当するボールナット２０を組み込む
とともに、このボールナット２０に形成したギヤ２１
と、上記セクタシャフト１７に設けたセクタギヤ２２と
をかみ合わせている。

【００１５】したがって、ボールナット２０の移動にと
もなって、ギヤ２１が移動すると、このギヤ２１にかみ
合うセクタギヤ２２が回転する。そして、このセクタギ
ヤ２２の回転によって、セクタシャフト１７も回転する
ことになる。なお、上記セクタシャフト１７のセレーシ
ョン１７ａを形成した部分には、ピットマンアームを連
結するようにしている。

【００１６】上記サイドカバー１６内に位置させたセク
タシャフト１７の一端１７ｂ側の外周には、カム面２３
を形成している。このカム面２３は、図２に示すよう
に、最大も径の大きい位置Ａから時計回りに徐々に径を
小さくしたものであり、位置Ａと１８０度位相をずらし
た位置を中立位置Ｂとしている。なお、この第１実施例
では、上記カム面２３をセクタシャフト１７に直接形成
しているが、カム面２３を備えた別部材を、セクタシャ
フト１７の端面に固定してもよい。

【００１７】また、サイドカバー１６には、セクタシャ
フト１７の軸線と直角に交わる方向に貫通孔２４を形成
している。この貫通孔２４の内周には雌ネジを形成し、
そこに舵角センサーＳを螺合している。このようにして
パワーステアリング装置ＰＳに取り付けた舵角センサー
Ｓは、それを回転させることによって、軸方向の位置を
調節可能にしている。また、この舵角センサーＳの外周
には、ロックナット２５を組み付けている。そして、こ
のロックナット２５を締め付けることによって、舵角セ
ンサーＳの回転を規正し、その軸方向位置をしっかりと
保持するようにしている。

【００１８】上記のようにしてサイドカバー１６に固定
した舵角センサーＳは、検出ロッド２６を備えている。
そして、この検出ロッド２６を、舵角センサーＳ内に組
み込んだスプリングによって、上記カム面２３に常に押
しつけるようにしている。また、この舵角センサーＳ
は、図２に示すように、その検出ロッド２６をカム面２
３の中立位置Ｂに押しつけた状態で、中立になるように
サイドカバー１６に取り付けられている。

【００１９】上記のようにした舵角センサーＳは、図２
に示す中立の状態からセクタシャフト１７の回転によっ
て、カム面２３が時計回りに回転すると、その検出ロッ
ド２６の先端がカム面２３によって押される。そのた
め、検出ロッド２６の突出量が少なくなる。上記と反対
に、セクターシャフト１７の回転によって、カム面２３
が反時計回りに回転すると、検出ロッドが２６の先端が
図示していないスプリングによって押し出される。その
ため、検出ロッド２６の突出量が多くなる。つまり、検
出ロッド２６の突出量が、カム面２３によって、セクタ
ーシャフト１７の回転量に応じて変化するようにしてい
る。そして、舵角センサーＳは、検出ロッド２６の突出
量に応じた信号を、図示していないステアリング制御機
構に出力し、この舵角センサーからの信号によって、前
輪の転舵角を検出するようにしている。

【００２０】なお、図１に示すように、サイドカバー１
６には、セクタシャフト１７と同軸上にネジ孔２７を形
成し、このネジ孔２７にアジャスターボルト２８を螺合
している。このアジャスターボルト２８は、その回転に
よって軸方向に移動するが、その外周に設けたロックナ
ット２９を締め付けることにより、軸方向の位置が規制
される。そして、このアジャスターボルト２８の先端
を、セクタシャフト１７に押しつけている。このように
したアジャスターボルト２８は、その軸方向の位置を調
節することにより、セクタシャフト１７の軸方向位置を
調節する。そして、このセクタシャフト１７に設けたセ
クタギヤ２２と、ボールナット２０に形成したギヤ２１
との隙間を、最適な間隔に調節する。

【００２１】上記第１実施例によれば、セクタシャフト
１７の一端外周にカム面２３を形成し、このカム面２３
に、サイドカバー１６に取り付けた舵角センサーＳの検
出ロッド２６を押しつける構成にしたので、前記従来の
ような伝達軸などを不要にでき、その分、部品コストを
安くすることができる。また、図５に示したように、車
両の外側に位置するサイドカバー１６に舵角センサーＳ
を取り付ける構造にしたので、この舵角センサーＳを取
り付ける作業や、舵角センサーＳを中立位置に調整する
作業がやりやすい。しかも、舵角センサーＳの中立位置
とパワーステアリング装置ＰＳの中立位置とがずれた場
合でも、舵角センサーＳの軸方向位置を調節するだけ
で、そのずれを修正できるので、調節作業も短時間でで
きる。

【００２２】さらに、舵角センサーＳが車両の内側に突
出することもないので、車両への搭載性もよく、また、
舵角センサーＳの検出ロッド２６を、セクタシャフト１
７の軸線に対して直角に交わる方向から作用させている
ので、この検出ロッド２６と、アジャスターボルト２８
とが干渉することもない。さらにまた、舵角センサーＳ
を、パワーステアリング装置ＰＳのサイドカバー１６に
直接固定しているので、パワーステアリング装置ＰＳの
中立位置と舵角センサーＳの中立位置とを一致させる仮
止め機構も要らない。

【００２３】なお、この第１実施例では、セクタシャフ
ト１７の一端１７ｂ側の外周に、カム面２３を形成して
いるが、検出ロッド２６を押しつけることができれば、
カム面を形成する位置は、セクタシャフトの一端１７ｂ
側でなくてもよい。例えば、セクタギヤ２２を挟んで反
対側のセクタシャフト１７表面にカム面を形成し、この
カム面に対応するハウジング１５に舵角センサーを取り
付ける。そして、この舵角センサーの検出ロッドを、カ
ム面に押しつける構成にしてもよい。

【００２４】一方、図３，４に示した第２実施例は、セ
クタシャフト１７の構造と、舵角センサーＳの取り付け
位置とが異なるが、舵角センサーの機能や、パワーステ
アリング装置ＰＳおよびアジャスターボルトの構成につ
いては、上記第１実施例と同じである。

【００２５】図３に示すように、サイドカバー１６内に
位置するセクタシャフト１７の端面１７ｃには、螺旋面
３０を形成している。この螺旋面３０は、図４に示すよ
うに、軸方向の高さが最も高い位置Ｃから螺旋状に徐々
に低くなり、一周した位置Ｄで最も低くなる。そして、
位置Ｃと１８０度位相をずらした位置を中立位置として
いる。なお、この第２実施例では、上記螺旋面３０をセ
クタシャフト１７に直接形成しているが、螺旋面を有す
る別部材を、セクタシャフト１７の端面に固定するよう
にしてもよい。

【００２６】また、図３に示すように、サイドカバー１
６には、貫通孔３１をセクタシャフト１７の軸線と平行
に形成している。そして、この貫通孔３１に形成した雌
ネジに舵角センサーＳを螺合している。このようにして
サイドカバーに取り付けた舵角センサーＳも、それを回
転させることによって軸方向の位置を調節可能にしてい
る。そして、この舵角センサーＳの外周に設けたロック
ナット２５を締め付けることによって、舵角センサーＳ
の軸方向の位置を固定できるにしている。

【００２７】上記のようにした舵角センサーＳは、その
検出ロッド２６の先端を、図示していないスプリングの
弾性力によって螺旋面３０に押しつけている。また、こ
の舵角センサーＳは、螺旋面３０の中立位置に検出ロッ
ド３０を押しつけた状態で、中立になるようにサイドカ
バー１６に固定されている。

【００２８】上記のようにした舵角センサーＳは、図示
する中立状態からセクタシャフト１７ともに螺旋面３０
が回転すると、この螺旋面３０によって検出ロッド２６
が押されて、その突出量が変化する。例えば、検出ロッ
ド２６の接触位置が、中立位置から位置Ｃ側に移動する
と、検出ロッド２６が螺旋面３０によって押されて、そ
の突出量が少なくなる。反対に、検出ロッド２６の接触
位置が、中立位置から位置Ｄ側に移動すると、検出ロッ
ド２６がスプリングによって押し出されて、その突出量
が多くなる。

【００２９】つまり、検出ロッド２６の突出量が、螺旋
面３０によって、セクターシャフト１７の回転量に応じ
て変化するようにしている。そして、舵角センサーＳ
は、検出ロッド２６の突出量に応じた信号を、図示して
いないステアリング制御機構に出力し、この舵角センサ
ーからの信号によって、前輪の転舵角を検出するように
している。

【００３０】この第２実施例によれば、セクタシャフト
１７の端面１７ｃに螺旋面３０を形成し、この螺旋面３
０にサイドカバー１６に取り付けた舵角センサーＳの検
出ロッド２６を押しつける構成にしたので、前記従来の
ような伝達軸などが不要にでき、その分、部品コストを
安くすることができる。また、車両の外側に位置するサ
イドカバー１６に舵角センサーＳを取り付ける構造にし
たので、この舵角センサーＳを取り付ける作業や、舵角
センサーＳを中立位置に調整する作業がやりやすい。し
かも、舵角センサーＳの中立位置とパワーステアリング
装置ＰＳの中立位置とがずれた場合でも、舵角センサー
Ｓの軸方向位置を調節するだけで、そのずれを修正でき
るので、調節作業も短時間でできる。

【００３１】さらに、舵角センサーＳが車両の内側に突
出することもないので、車両への搭載性もいい。さらに
また、舵角センサーＳを、パワーステアリング装置ＰＳ
のサイドカバー１６に直接固定しているので、パワース
テアリング装置ＰＳの中立位置と舵角センサーＳの中立
位置とを一致させる仮止め機構も要らない。

【００３２】

【発明の効果】第１の発明によれば、セクタシャフトに
カム面を形成し、このカム面に、ハウジングに取り付け
た舵角センサーの検出シャフトを押しつけることで、舵
角を検出する構成にしたので、前記従来のような伝達軸
などを不要にでき、その分、部品コストを安くできる。
また、舵角センサーを直接ハウジングに取り付けている
ので、パワーステアリング装置側の中立位置と、舵角セ
ンサーとの中立位置とを一致させるための仮止め機構も
必要としない。したがって、仮止め機構を不要にした
分、部品コストを安くでき、また、仮止め作業もないの
で、作業時間も短縮できる。

【００３３】第２の発明によれば、車体の外側に位置す
るサイドカバーに舵角センサーを取り付けたので、この
舵角センサーの取り付け作業や、この舵角センサーの中
立位置の調整などがやりやすくなった。さらに、舵角セ
ンサーをサイドカバーに取り付けたので、舵角センサー
が車体の内側に向かって突出したりせず、車両への搭載
性もよい。

【００３４】第３の発明によれば、セクタシャフトに螺
旋面を形成し、この螺旋面にサイドカバーに取り付けた
舵角センサーの検出シャフトを押しつけることで、舵角
を検出する構成にしたので、前記従来のような伝達軸な
どを不要にでき、その分、部品コストを安くできる。ま
た、舵角センサーを直接パワーステアリング装置のサイ
ドカバーに取り付けているので、パワーステアリング装
置側の中立位置と、舵角センサーとの中立位置とを一致
させるための仮止め機構も必要としない。したがって、
仮止め機構を不要にした分、部品コストを安くでき、ま
た、仮止め作業もないので、作業時間も短縮できる。

【００３５】さらに、車体の外側に位置するサイドカバ
ーに舵角センサーを取り付けたので、この舵角センサー
の取り付け作業や、この舵角センサーの中立位置の調整
などがやりやすくなった。さらにまた、舵角センサーを
サイドカバーに取り付けたので、舵角センサーが車体の
内側に向かって突出したりせず、車両への搭載性もよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の断面図である。

【図２】カム面の平面図である。

【図３】第２実施例の断面図である。

【図４】螺旋面の斜視図である。

【図５】インテグラルタイプのパワーステアリング装置
を示す構造図である。

【図６】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１５ ハウジング １６ サイドカバー １７ セクタシャフト １７ｃ セクタシャフトの端面 ２０ この発明のピストンに相当するボールナット ２３ カム面 ２６ 検出ロッド ３０ 螺旋面 ＰＳ パワーステアリング装置 Ｓ 舵角センサー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内にパワーシリンダを組み込
   むとともに、このパワーシリンダのピストンの移動にと
   もなってセクタシャフトが回転するパワーステアリング
   装置と、上記セクタシャフトの外周に設けたカム面と、
   上記ハウジングに取り付けた舵角センサーとを備え、上
   記舵角センサーの検出ロッドの先端を、弾性体によって
   上記カム面に押しつけるとともに、セクターシャフトと
   一体にカム面が回転すると、そのカム面によって舵角セ
   ンサーの検出ロッドが軸方向に移動する構成にしたこと
   を特徴とするパワーステアリング装置の舵角検出機構。
2. 【請求項２】 パワーステアリング装置のハウジングを
   塞ぐサイドカバーに、舵角センサーを取り付けるととも
   に、このサイドカバー内に位置するセクタシャフトの外
   周に、カム面を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   パワーステアリング装置の舵角検出機構。
3. 【請求項３】 ハウジング内にパワーシリンダを組み込
   むとともに、このパワーシリンダのピストンの移動にと
   もなってセクタシャフトが回転するパワーステアリング
   装置と、このパワーステアリング装置のハウジングを塞
   ぐサイドカバーと、サイドカバー内に位置させたセクタ
   シャフトの端面に設けた螺旋面と、上記サイドカバーに
   取り付けた舵角センサーとを備え、上記舵角センサーの
   検出ロッドの先端を、弾性体によって上記螺旋面に押し
   つけるとともに、セクターシャフトと一体に螺旋面が回
   転すると、その螺旋面によって舵角センサーの検出ロッ
   ドが軸方向に移動する構成にしたことを特徴とするパワ
   ーステアリング装置の舵角検出機構。