JP2004256087A - Reduction ratio variable power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルの回転をステアリングギヤにより減速し、且つハンドルに作用する操舵入力をサーボ機構により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置に関するものである。 The present invention relates to a power steering device that reduces the rotation of a steering wheel by a steering gear, amplifies a steering input acting on the steering wheel by a servo mechanism, and transmits the amplified steering input to steered wheels.
ハンドルの切り角が小さいときはステアリングギヤの減速比を小さくしてハンドルの切れをよくし、切り角が大きくなると操作が楽なように減速比を大きくすることがある。また、ハンドルの切り角と減速比の関係を上述の関係と逆にしてハンドルの切り角が小さいときにステアリングギヤの減速比を大きくしてハンドルの中立安定性をよくすることがある。さらに、車庫入れ等では減速比をかなり小さくしてハンドルの回し角度を少なくすることが望まれている。これらに対応するために、ハンドルの回転をステアリングギヤにより減速し、且つハンドルに作用する操舵入力をサーボ機構により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置において、ハンドルに連結されたハンドル側シャフトとサーボ弁装置の入力軸との回転比を可変にした減速比可変式動力舵取り装置が特開昭60−209362号公報に記載されている。この従来装置では、ハンドル側シャフトおよびサーボ弁装置の入力軸であるギヤ側シャフトがハウジングに夫々一箇所で軸受により軸承され、ハンドル側シャフトはギヤ側シャフトの軸穴にピン止めされたトーションバーにより芯だしされてこれに同軸に支承されている。ハンドル側シャフトには第1サンギヤがスプライン結合され、ギヤ側シャフトには第1サンギヤと歯数が異なる第2サンギヤがスプライン結合されている。そして、第1および第2サンギヤに夫々噛合する第1および第2プラネタリギヤが形成された遊星体が支持軸に回転可能に支承され、該支持軸の両端がキャリアに支持されている。該キャリアはハンドル側シャフトおよびギヤ側シャフトに回転可能に支承され、キャリア外周に刻設されたウォームギヤに噛合するウォームがモータにより回転されることによりハンドル側シャフトとギヤ側シャフトとの回転比が変えられるようになっている。
上記減速比可変式動力舵取り装置では、ハンドル側シャフトおよびギヤ側シャフトはハウジングに夫々一箇所で軸受により軸承され、ハンドル側シャフトがギヤ側シャフトの軸穴にピン止めされたトーションバーにより芯だしされて互いに支承されているだけであるので、トーションバーとギヤ側シャフトとの芯ズレ等によりハンドル側シャフトとギヤ側シャフトとの同心性を確保することが困難であり、かつ両シャフトの先端部での相互支持の剛性が低く、第1および第2サンギヤの回転中心にズレが生じてサンギヤとプラネタリギヤとの間で円滑な回転伝達が行えない虞がある。また、キャリアは外周面に刻設されたウォームギヤにより回転駆動されるので、半径方向の力を受けて変位し、プラネタリギヤの位置がずれてサンギヤとの間で円滑な回転伝達が行えないことがある。さらに、第1および第2サンギヤに夫々噛合する第1および第2プラネタリギヤが形成された遊星体が支承されたキャリアの外周にウォームギヤが刻設され、該ウォームギヤにモータの出力軸に嵌着されたウォームが噛合されているので、組付けにおける自由度が小さくなり、組付け、調整作業が困難となる。また、第1および第2サンギヤは第1および第2プラネタリギヤのみを介して回転連結されているので、ハンドル側シャフトにはギヤのバックラッシによりギヤ側シャフトに対して遊びが生じ、ハンドルの中立時の剛性が低下し、操舵感が低下する問題がある。 In the variable reduction ratio power steering apparatus, the handle shaft and the gear shaft are respectively supported by bearings at one location in the housing, and the handle shaft is centered by a torsion bar pinned to a shaft hole of the gear shaft. It is difficult to ensure concentricity between the handle shaft and the gear shaft due to the misalignment of the torsion bar and the gear shaft, and at the tip of both shafts. The rigidity of mutual support is low, and the rotation centers of the first and second sun gears may be displaced, and smooth rotation transmission between the sun gear and the planetary gear may not be performed. Further, since the carrier is rotationally driven by the worm gear engraved on the outer peripheral surface, the carrier is displaced by receiving a radial force, and the position of the planetary gear is shifted, so that smooth rotation transmission with the sun gear may not be performed. . Further, a worm gear is engraved on an outer periphery of a carrier on which a planetary body on which first and second planetary gears meshing with the first and second sun gears are formed is supported, and the worm gear is fitted to an output shaft of a motor. Since the worm is engaged, the degree of freedom in assembling is reduced, and assembling and adjusting work becomes difficult. Further, since the first and second sun gears are rotationally connected only via the first and second planetary gears, play occurs on the handle side shaft with respect to the gear side shaft due to the backlash of the gear, so that the neutral position of the handle when the handle is in the neutral position is obtained. There is a problem that rigidity is reduced and steering feeling is reduced.
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、円滑な回転伝達が可能な減速比可変式動力舵取り装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a variable reduction ratio power steering device capable of smoothly transmitting rotation.
上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の構成上の特徴は、ハンドルの回転をステアリングギヤにより減速し、且つハンドルに作用する操舵力をサーボ機構により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置において、前記ハンドルに連結されたハンドル側シャフトと、前記ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトとをハウジングに中心軸線上で回転可能に軸承し、前記ハンドル側シャフトおよび前記ギヤ側シャフトの対向する軸端部を半径方向荷重を支承する軸受を介在して前記中心軸線回りに相対回転可能に嵌合し、該両シャフトの対向する軸端部に歯数が僅かに異なる第1および第2サンギヤを設け、該第1および第2サンギヤに夫々噛合して一体回転する第1および第2プラネタリギヤを支承するキャリアを前記中心軸線回りに回転可能に支承し、該キャリアをモータにより回転駆動して減速比を変えることである。 In order to solve the above-mentioned problem, a structural feature of the invention according to claim 1 is that the rotation of the steering wheel is reduced by the steering gear, and the steering force acting on the steering wheel is amplified by the servo mechanism to the steering wheel. In a power steering apparatus for transmitting, a handle-side shaft connected to the handle and a gear-side shaft connected to the steering gear are rotatably supported on a housing on a central axis, and the handle-side shaft and the gear-side Opposite shaft ends of the shafts are fitted rotatably about the central axis via a bearing that supports a radial load, and the first and second shafts have slightly different numbers of teeth at the opposite shaft ends. And a second sun gear, and a carrier that supports the first and second planetary gears that mesh with the first and second sun gears and rotate integrally therewith. Rotatably supported around an axis is to vary the speed reduction ratio of the carrier was rotated by a motor.
請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、前記ハンドル側シャフトおよび前記ギヤ側シャフトの対向する軸端部を半径方向荷重を支承する軸受を介在して前記中心軸線回りに相対回転可能に嵌合するために、前記ハンドル側シャフトおよび前記ギヤ側シャフトの対向する両軸端部の一方に前記中心軸線に沿って延びる小径部を突設し、前記両軸端部の他方に前記小径部を支承する軸受を設け、前記ギヤ側シャフトに設けられた第2サンギヤに前記キャリアに支承された前記第2プラネタリギヤを噛合させた状態で前記小径部を前記軸受に挿入するとき、前記小径部の先端が前記軸受の開口端に挿入された時に前記ハンドル側シャフトに設けられた第1サンギヤと前記キャリアに支承された前記第1プラネタリギヤとの間に前記中心軸線方向の隙間が形成されることである。
A structural feature of the invention according to
請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または2において、前記モータに回転連結された回転体を前記キャリアと並んで前記中心軸線回りに回転可能に支承し、前記回転体と前記キャリアとを回転伝達可能に係合し、前記モータにより前記回転体を介して前記キャリアを回転駆動して減速比を変えることである。
A structural feature of the invention according to
請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至3のいづれかにおいて、前記ギヤ側シャフトを前記ハウジングに前記中心軸線方向に離間した少なくとも2箇所で軸受により軸承し、前記ハンドル側シャフトを前記ハウジングに一箇所で軸受により軸承したことである。 A feature of the invention according to claim 4 is that, in any one of claims 1 to 3, the gear-side shaft is supported on the housing by a bearing at at least two positions separated in the center axis direction, and the handle-side shaft is provided. At one place in the housing by means of a bearing.
請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項4において、前記回転体を前記ギヤ側シャフトに支承したことである。
A structural feature of the invention according to
請求項6に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至5のいずれかにおいて、前記ハンドル側シャフトを前記サーボ機構を介して前記ハンドルに連結したことである。
A structural feature of the invention according to
請求項7に係る発明の構成上の特徴は、ハンドルの回転をステアリングギヤにより減速し、且つハンドルに作用する操舵力をサーボ機構により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置において、前記ハンドルに連結されたハンドル側シャフトと、前記ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトとをハウジングに中心軸線上で回転可能に軸承し、該ハンドル側シャフトと前記ギヤ側シャフトとの間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体を介在し、前記両シャフトの対向する軸端部に歯数が僅かに異なる第1および第2サンギヤを設け、該第1および第2サンギヤに夫々噛合して一体回転する第1および第2プラネタリギヤを支承するキャリアを前記中心軸線回りに回転可能に支承し、該キャリアをモータにより回転駆動して減速比を変えることである。
A structural feature of the invention according to
上記のように構成した請求項1に係る発明においては、ハンドルに連結されたハンドル側シャフトおよびステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトに歯数が僅かに異なる第1および第2サンギヤを一体に設け、第1および第2サンギヤと噛合して一体回転する第1および第2プラネタリギヤを支承するキャリアを中心軸線回りに回転可能に支承している。これにより、ハンドル側シャフトの回転は、キャリアの回転に応じて遊星歯車機構により変速されてギヤ側シャフトに伝達され、動力舵取り装置としての減速比が変更される。そして、ハンドル側シャフトおよびギヤ側シャフトの対向する軸端部が半径方向荷重を支承する軸受により互いに高剛性で支持されて中心軸線回りに相対回転するので、第1および第2サンギヤの回転中心が高精度に一致し、サンギヤとプラネタリギヤとの間で円滑な回転伝達を行うことができる。 In the invention according to claim 1 configured as described above, the first and second sun gears having slightly different numbers of teeth are integrally provided on the handle shaft connected to the handle and the gear shaft connected to the steering gear. A carrier that supports the first and second planetary gears that rotate integrally with the first and second sun gears is rotatably supported around a central axis. Thereby, the rotation of the handle shaft is changed by the planetary gear mechanism in accordance with the rotation of the carrier and transmitted to the gear shaft, so that the reduction ratio as the power steering device is changed. The opposite shaft ends of the handle-side shaft and the gear-side shaft are supported with high rigidity by bearings that support a load in the radial direction, and rotate relative to each other about the central axis, so that the rotation centers of the first and second sun gears are shifted. Highly consistent, smooth rotation transmission between the sun gear and the planetary gear can be performed.
上記のように構成した請求項2に係る発明においては、組付け時に、第1サンギヤと第1プラネタリギヤが噛合する前に軸受が小径部を支承するため、ハンドル側シャフトとギヤ側シャフトの同心性を確立した状態で第1サンギヤと第1プラネタリギヤを噛合させることができ、組付け作業を容易にすることができる。
In the invention according to
上記のように構成した請求項3に係る発明においては、モータに回転連結された回転体をキャリアと並んで同一の中心軸線回りに回転可能に支承し、回転体とキャリアとを回転伝達可能に係合しているので、キャリアが回転駆動力により半径方向の力を受けて変位することを防止でき、プラネタリギヤとサンギヤとの間で円滑な回転伝達を行うことができる。
In the invention according to
上記のように構成した請求項4に係る発明においては、ギヤ側シャフトはハウジングに中心軸線方向に離間した少なくとも2箇所で軸受により軸承される。ハンドル側シャフトはハウジングに一箇所で軸受により軸承され、軸端部をギヤ側シャフトに軸受により支承される。これにより、装置の軸線方向の長さを短くして小型化し、且つハンドル側およびギヤ側シャフトを高剛性に軸承することができる。 In the invention according to claim 4 configured as described above, the gear-side shaft is supported by the housing at at least two places separated in the center axis direction by the bearing. The handle-side shaft is supported by a bearing at one location in the housing, and the shaft end is supported by the bearing on the gear-side shaft. This makes it possible to reduce the size of the device by shortening the length in the axial direction and to mount the handle-side shaft and the gear-side shaft with high rigidity.
上記のように構成した請求項5に係る発明においては、モータにより回転駆動されキャリアに係合する回転体をハウジングに2箇所で軸承されたギヤ側シャフトに支承しているので、高剛性を維持して装置を小型化することができる。
In the invention according to
上記のように構成した請求項6に係る発明においては、ハンドル側シャフトをサーボ機構を介してハンドルに連結したので、既存のサーボ機構とステアリングギヤとを利用し、両者間に遊星歯車機構を追加するだけで減速比可変式動力舵取り装置を得ることができる。
In the invention according to
上記のように構成した請求項7に係る発明においては、第1および第2サンギヤと第1および第2プラネタリギヤとの噛合により回転連結されるハンドル側シャフトおよびギヤ側シャフト間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体が介在されているので、ギヤのバックラッシによる遊びが摩擦体により軽減され、操舵感が向上し、且つハンドル中立時の剛性も上がる。
In the invention according to
(実施例1)
以下本発明の第1の実施形態に係る減速比可変式動力舵取り装置を図面に基づいて説明する。図1,2において、減速比可変式動力舵取り装置1は、油圧サーボ機構2のサーボ弁装置3の入力軸4にハンドル5の回転が伝達され、サーボ弁装置3の出力軸の回転が遊星歯車機構6により変速されてラックピニオン機構7のピニオン軸に伝達される。これにより、ハンドル5の回転がステアリングギヤであるラックピニオン機構7により減速され、且つハンドル5に作用する操舵力がサーボ機構2により増幅されて操向車輪8に伝達される。
(Example 1)
Hereinafter, a variable reduction ratio power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIGS. 1 and 2, in a variable speed reduction type power steering device 1, rotation of a
アッパーハウジング9とロアーハウジング10はボルトにより結合されてハウジングを構成している。アッパーハウジング9にはサーボ弁装置3が収納され、サーボ弁装置3の出力軸であるハンドル側シャフト11がアッパーハウジング9に一箇所で軸受12により中心軸線O回りに回転可能に軸承されている。ロアーハウジング10にはラックピニオン機構7が収納され、ラックピニオン機構7のピニオン軸であるギヤ側シャフト13が中心軸線O方向に離間した二個所で軸受14,15により中心軸線O回りに回転可能に軸承されている。ハンドル側シャフト11はロアーハウジング10のアッパーハウジング9側に形成されたギヤハウジング部9a内に延在し、軸端に小径部11aが突出されている。ギヤ側シャフト13のハンドル側シャフト11と対抗する軸端には軸受穴13aが穿設され、この軸受穴13aに小径部11aがニードル軸受16により回転可能に支承されている。このように、ハンドル側シャフト11およびギヤ側シャフト13の対向する軸端部は半径方向荷重を支承する軸受を介在して中心軸線O回りに高い同心性を確保して高剛性で相対回転可能に嵌合されている。
The
サーボ弁装置3の入力軸4にはロータリ弁18が形成されている。アッパーハウジング9に形成された分配孔19には、ハンドル側シャフト11に回転連結されたスリーブ20が中心軸線O回りに回転可能に嵌合され、スリーブ20に形成された弁孔21にロータリ弁18が中心軸線O回りに回転可能に嵌合されている。ロータリ弁18、スリーブ20等によりサーボ弁装置3が構成され、ロータリ弁18とスリーブ20との相対回転に応じてシリンダ装置30の左右室に夫々連通されたA,Bポートが、油圧ポンプ22およびタンク23に夫々接続されたP,Tポートに接続されるようになっている。入力軸4およびハンドル側シャフト11はトーションバー24の両端部に夫々結合され、ハンドル5に操舵入力が作用されずに入力軸4が自由状態のとき、P,Tポートが連通されてA,Bポートに油圧が生じない中立位置にロータリ弁18がスリーブ20に対して相対的に回転位置決めされる。
A
ギヤ側シャフト13には軸受14,15間でピニオン25が形成され、ピニオン25に噛合するラック26が刻設されたラック軸27がロアーハウジング10に摺動可能に装架されている。図2に示すようにロアーハウジング10にはシリンダチューブ28が固定され、シリンダチューブ28にラック軸27に固定されたピストン29が嵌合してシリンダ装置30が構成されている。ラック軸27の両突出端にタイロッドを介してナックルアームがボールジョイントにより連結され、ラック軸27の軸動により操向車輪8が偏向される。
A
ロアーハウジング10のギヤハウジング部9aには、遊星歯車機構6およびモータ32により回転駆動される回転体33が並んで収納されている。ハンドル側シャフト11およびギヤ側シャフト13の対向する軸端部には、遊星歯車機構6の歯数が僅かに異なる第1および第2サンギヤ34,35が夫々一体に設けられている。ギヤ側シャフト13およびハンドル側シャフト11にプレート36a,36bが遊嵌され、プレート36a,36bには円周上略等角度間隔に配置された複数個(例えば3個)の遊星体37が、プレート36a,36bに両端を支持された支承軸38によりブッシュ39を介して夫々回転可能に支承されている。各遊星体37には第1および第2サンギヤ34,35に夫々噛合して一体回転する第1および第2プラネタリギヤ40,41が同軸線上に一体に形成されている。プレート36a,36b、支承軸38等により第1および第2プラネタリギヤ40,41を支承するキャリア36が構成されている。第1および第2サンギヤ34,35、第1および第2プラネタリギヤ40,41の歯数は、一例として、20,21,21,20とした。ギヤハウジング部9aの底部には、回転体33がキャリア36と並んでギヤ側シャフト13に軸受42により中心軸線O回りに回転可能に支承されている。回転体33の外周にはウォームホイール43が刻設され、ウォームホイール43はロアーハウジング10に固定されたモータ32の出力軸に嵌着されたウォーム44と噛合している。各支承軸38はプレート36aを貫通して回転体42の側面に穿設された係合穴33aに嵌合し、回転体33とキャリア36とを回転伝達可能に係合している。
The
次に、上記第1の実施形態の作動について説明する。ハンドル5が回されると、ロータリ弁18とスリーブ20がトーションバー24を捩って相対回転され、油圧ポンプ22から供給された圧油がハンドル5の回転方向に応じてAまたはBポートからシリンダ装置30のシリンダ左室28aまたは右室28bに供給され、ラック軸27が軸動されて操向車輪8が偏向される。このとき、ハンドル側シャフト11がn1回転されると、ギヤ側シャフト13は遊星歯車機構6により変速されてn2回転される。このときギヤ側シャフト13とハンドル側シャフト11との回転比n2/n1は、キャリア36の回転をn3とすると、n2/n1=r+n3/n1(1−r)となる。ここにおいて、rは第1および第2サンギヤ34,35、第1および第2プラネタリギヤ40,41の歯数をz1,z2,z3,z4とすると、キャリア36が静止しているときの回転比r=n2/n1=z1・z3/z2・z4である。従って、歯数が上述の例のようである場合、r=20・20/21・21=0.91となり、キャリア36がハンドル5と同方向に回転されると、その回転数n3に応じて回転比n2/n1が増大され、ステアリングギヤの減速比を減少する方向に作用し、動力舵取り装置全体としての減速比が小さくなる。キャリア36がハンドル5と逆方向に回転されると、動力舵取り装置全体としての減速比が大きくなる。そして、ハンドル5が切られると、図略の電子制御装置は動力舵取り装置全体としての減速比が車両の走行状態に最適な減速比となるように、モータ32の回転方向、回転数を演算してモータ32を回転駆動する。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the
このとき、ハンドル側シャフト11およびギヤ側シャフト13の対向する軸端部は半径方向荷重を支承するニードル軸受16を介在して中心軸線O回りに高い同心性を確保して高剛性で相対回転可能に嵌合されているので、第1および第2サンギヤ34,35の回転中心が高精度に一致し、サンギヤとプラネタリギヤとの間で円滑な回転伝達を行うことができる。また、モータ32により回転体33が回転されるとこれに係合する支承軸38が回転駆動され、キャリア36を回転する回転力の半径方向成分が相殺される。これにより、第1および第2プラネタリギヤ40,41は半径方向の力を受けることなく第1および第2サンギヤ34,35と円滑に噛合することができる。特に、プレート36a,36bを第1および第2サンギヤ34,35に遊嵌し、該プレート36a,36bに複数の遊星体37を支承軸38により円周上等角度間隔に支承してキャリア36を構成し、各遊星体37に形成した第1および第2プラネタリギヤ40,41を第1および第2サンギヤ34,35に夫々噛合してキャリア36を回転可能に支承するようにした上述のキャリア36においては、キャリア36はハウジングに軸受で高剛性に支承されていないので、キャリア36を半径方向の力が作用しないようにして回転駆動することは円滑な噛合を得る上で有効である。
At this time, the opposing shaft ends of the handle shaft 11 and the
(実施例2)
次に、第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の減速比可変式動力舵取り装置の構成は、第1の実施形態のものと殆ど同じであるので、同じ構成要素に同じ参照番号を付して詳細な説明は省略し、相異点のみ説明する。図3に示すように、第2の実施形態では、ギヤ側シャフト13の軸端部に摺動穴13bが軸受穴13aに連続して穿設され、摺動穴13bに摩擦体45が摺動可能に嵌合され、この摩擦体45が圧縮スプリング46のばね力によりハンドル側シャフト11の小径部11aの端面に押圧されている。このように、ハンドル側シャフト11とギヤ側シャフト13との間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体45が介在される。なお、摩擦体は第1および第2サンギヤ34,35の互いに対抗する側面間に介在するようにしてもよい。また、ハンドル側シャフト11およびギヤ側シャフト13の対向する軸端部が軸受を介在して嵌合されていない場合においても、ハンドル側シャフトとギヤ側シャフトとの間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体を介在してもよい。
(Example 2)
Next, a second embodiment will be described. Since the configuration of the variable speed reduction type power steering device of the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. Only the differences will be described. As shown in FIG. 3, in the second embodiment, a sliding hole 13b is formed in the shaft end of the gear-
第2の実施形態において、ハンドル5が回されてハンドル側シャフト11によりギヤ側シャフト13が第1および第2サンギヤ34,35と第1および第2プラネタリギヤ40,41との噛合により回転されるとき、摩擦体45が圧縮スプリング46のばね力により小径部11aに押圧されているので、ハンドル側シャフト11とギヤ側シャフト13との相対回転に対して抵抗となり、ギヤのバックラッシによる遊びを軽減し、操舵感を向上し、且つハンドル中立時の剛性を上げる。
In the second embodiment, when the
上記実施形態では、第1および第2サンギヤ34,35に遊嵌されたプレート36a,36bに複数の遊星体37を支承軸38により円周上略等角度間隔に支承してキャリア36を構成し、各遊星体37に形成した第1および第2プラネタリギヤ40,41を第1および第2サンギヤ34,35に夫々噛合してキャリア36を回転可能に支承しているが、キャリアをハウジングに軸受により回転可能に支承し、該キャリアに1個または複数個の遊星体を支承するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、サーボ弁装置3の出力軸をハンドル側シャフト11とすることにより遊星歯車機構5をサーボ弁装置3の後段に配置しているが、ギヤ側シャフト13をサーボ弁装置3の入力軸とすることにより遊星歯車機構5をサーボ弁装置3の前段に配置するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
上記実施の形態では、動力舵取り装置はハンドルの回転によりサーボ弁装置を作動してシリンダ装置に圧油を給排してラック軸を軸動しているが、ハンドルの回転に応じて電気サーボモータを回転駆動し、ボールねじ機構を介してラック軸を軸動するようにしてもよい。また、ステアリングギヤとしてラックピニオン機構に代えてセクタギヤを用いてもよい。 In the above embodiment, the power steering device operates the servo valve device by the rotation of the handle to supply and discharge the pressure oil to and from the cylinder device to axially move the rack shaft. May be driven to rotate the rack shaft via a ball screw mechanism. Further, a sector gear may be used as the steering gear instead of the rack and pinion mechanism.
(実施例3)
次に、第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の減速比可変式動力舵取り装置の構成は、第2の実施形態と構成要素が同じであり、構成要素の寸法関係が異なるのみである。すなわち、図4に示すようにハンドル側シャフト11の軸端に突設された小径部11aの軸長さをL1とし、ロアハウジング10に第2サンギヤ35およびプラネタリギヤ40,41等が組付けられた状態でギヤ側シャフト13の軸端から第1プラネタリギヤ40のロアハウジング10開口側端面までの距離をL2としたとき、長さL2より長さL1を長くしたものである。このような寸法関係とすることにより、小径部11aの先端が軸受穴13aの開口端に挿入される時にハンドル側シャフト11に設けられた第1サンギヤ34とキャリア36に支承された第1プラネタリギヤ40との間に中心軸線方向の隙間が形成される。以下に組付け作業の手順を説明する。組付けはアッパーハウジング9とロアーハウジング10で別々に行い、最終的にこれらアッパーハウジング9とロアーハウジング10を一体化する。
(Example 3)
Next, a third embodiment will be described. The configuration of the variable speed reduction type power steering apparatus of the third embodiment is the same as that of the second embodiment, except that the dimensional relationship of the components is different. That is, as shown in FIG. 4, the length of the
アッパーハウジング9側では、ハンドル側シャフト11にトーションバー24が圧入嵌合された後、入力軸4とハンドル側シャフト11の中立位置が調整され、トーションバー24と入力軸4とがピン結合されてサーボ弁装置3が組み付けられる。そして、組み付けられたサーボ弁装置3がアッパーハウジング9内に軸受12で支承して収納される。
On the
一方、ロアーハウジング10側では、ギヤ側シャフト13にベアリング42を介して回転体33が回転可能に装着され、この回転体33の係合穴33aに支承軸38が遊星体37およびプレート36a,36b等から構成される遊星歯車機構6を組み付けた状態で嵌合される。そして、これら遊星歯車機構6および回転体33を組付けた状態で、ギヤ側シャフト13はロアーハウジング10に相対回転可能に軸受15,14で支承され収納される。この後、ギヤ側シャフト13に形成されたピニオン25にラック軸27をはじめとするラックピニオン機構7が組み付けられるとともに、回転体33のウォームホイール43にウォーム44が噛合され、モータ32がロアーハウジング10に固定される。
On the other hand, on the
以上のように、アッパーハウジング9にサーボ弁装置3を収納し、ロアーハウジング10に遊星歯車機構6およびラックピニオン機構7を収納する。この後、ロアーハウジング10に組み付けられたギヤ側シャフト13の摺動穴13bに圧縮スプリング46と摩擦摺動体45を収納し、軸受穴13aにニードル軸受16を収納する。そして、アッパーハウジング9に収納されたハンドル側シャフト11の小径部11aを軸受穴13aに挿入するとともに、遊星歯車機構6の第1プラネタルギヤ40とハンドル側シャフト11の第1サンギヤ34とを噛合させる。このとき、図4に示されるように、第1プラネタリギヤ40と第1サンギヤ34が噛み合うより先に小径部11aがニードル軸受16に支持される。これにより、ハンドル側シャフト11とギヤ側シャフト13を回転軸線O上で一致させた上で、第1プラネタリギヤ40と第1サンギヤ34を噛み合わせることができるので、両者を噛み合わせて挿入することが容易になる。特に第1プラネタリギヤ40と第1サンギヤ34がヘリカルギヤである場合は、噛み合わせ作業が一層容易になる。
As described above, the
第1プラネタリギヤ40と第1サンギヤ34が噛み合わされると、小径部11aが摺動穴13bまで挿入されて摩擦摺動体45と当接し、圧縮スプリング46を圧縮して小径部11aと摩擦摺動体45が密着する。この後アッパーハウジング9とロアーハウジング10がボルト47で固定されて組付け作業を完了する。
When the first
なお、上記図4に示す実施の形態では、ギヤ側シャフト13に軸受穴13aに続いて摺動穴13bを穿設し、摩擦摺動体45が併用されている例を示したが、この摩擦摺動体13bは、必ずしも併用する必要はない。また、小径部11aをギヤ側シャフト13に形成し、軸受穴13aをハンドル側シャフト11に形成し、ハンドル側シャフト11でギヤ側シャフト13を軸承するようにしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 4, the sliding hole 13b is formed in the
1…減速比可変式動力舵取り装置、2…油圧サーボ機構、3…サーボ弁装置、4…入力軸、5…ハンドル、6…遊星歯車機構、7…ラックピニオン機構(ステアリングギヤ)、8…操向車輪、9…アッパーハウジング、10…ロアーハウジング、10a…ギヤハウジング部、11…ハンドル側シャフト、12,14,15,42…軸受、13…ギヤ側シャフト、16…ニードル軸受、18…ロータリ弁、22…油圧ポンプ、24…トーションバー、27…ラック軸、30…シリンダ装置、32…モータ、33…回転体、34,35…第1および第2サンギヤ、36…キャリア、37…遊星体、38…支承軸、40,41…第1および第2プラネタリギヤ、43…ウォームホイール、44…ウォーム、45…摩擦体、46…圧縮スプリング、L1…小径部の長さ、L2…ギヤ側シャフト13の軸端から第1プラネタリギヤ40のロアハウジング10開口側端面までの距離。
DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS 1: variable reduction ratio power steering device, 2: hydraulic servo mechanism, 3: servo valve device, 4: input shaft, 5: handle, 6: planetary gear mechanism, 7: rack and pinion mechanism (steering gear), 8: steering Nominal wheels, 9: Upper housing, 10: Lower housing, 10a: Gear housing part, 11: Handle side shaft, 12, 14, 15, 42 ... Bearing, 13: Gear side shaft, 16: Needle bearing, 18: Rotary valve , 22 hydraulic pump, 24 torsion bar, 27 rack shaft, 30 cylinder device, 32 motor, 33 rotating body, 34, 35 first and second sun gear, 36 carrier, 37 planetary body, 38: bearing shaft, 40, 41: first and second planetary gears, 43: worm wheel, 44: worm, 45: friction body, 46: compression spring, L ... of small diameter portion length, the distance from the shaft end of L2 ... gear-
Claims (7)
In a power steering device in which rotation of a steering wheel is reduced by a steering gear and a steering mechanism acting on the steering wheel is amplified by a servo mechanism and transmitted to a steered wheel, a steering shaft connected to the steering wheel and a steering gear are provided. The coupled gear-side shaft is rotatably mounted on the housing on the center axis so as to be rotatable, and a friction member that resists relative rotation is interposed between the handle-side shaft and the gear-side shaft. First and second sun gears having slightly different numbers of teeth are provided at opposite shaft ends, and the carrier that supports the first and second planetary gears that mesh with the first and second sun gears and rotate integrally therewith is provided at the center. A variable reduction ratio type power, which is rotatably supported around an axis and changes the reduction ratio by rotating the carrier by a motor. Take apparatus.
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