JP2005201290A - ポテンショメータの取付け部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明の目的は、ポテンショメータのケースの回転を防ぐだけでなく、ボルトが抜けてしまうのを防ぐことができるパワーステアリング装置に用いるポテンショメータの取付け部材を提供することである。
【解決手段】 ボルト貫通孔３０と、両端に設けた一対の折り曲げ部２８，２９とを有し、一方の折り曲げ部２８は、ポテンショメータ１４にかけてポテンショメータ１４の回転止めとして機能させ、他方の折り曲げ部２９は、ポテンショメータ１４を固定するボルト２４の頭部２４ａに当接させる構成にした点に特徴を有する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ポテンショメータの取付け部材に関する。

ギヤケースにポテンショメータを取付けたパワーステアリング装置は、図３〜図８に示す装置が知られている。図３に示すように、ギヤケース１には、回転自在に支持した出力軸２を組み込んでいる。そして、この出力軸２の先端のピニオン３を、両端に図示しない車輪を連係させたラックシャフト４にかみ合わせている。なお、このラックシャフト４には、図示しない位置で、アシスト力を付与するための電動モータを連係させている。

また、ギヤケース１には、上記出力軸２と同軸上に、図示しないステアリングホイールを連係する入力軸５を組み込んでいる。そして、この入力軸５の中空部分６にトーションバ７を設け、このトーションバ７の一端を上記出力軸２に、他端を入力軸５にそれぞれ固定している。

上記のようにした出力軸２および入力軸５の外周面には、軸方向にスライド自在とした可動筒体８を設けている。この可動筒体８には、図４に示すように、入力軸５側に螺旋状穴９を形成し、かつ、出力軸２側にスリット１０を形成している。そして、図３に示すように、螺旋状穴９に挿入したピン１１を入力軸５に固定し、かつ、軸方向に形成したスリット１０にピン１２を挿入し、出力軸２と可動筒体８とを一体的に回転する構成にしている。さらに、可動筒体８の中央付近には、外周面に沿って環状溝１３を形成している。

今、図示しないステアリングホイールを回すと、その入力トルクに応じてトーションバ７がねじれ、出力軸２および入力軸５が相対回転する。そして、その回転力がピン１１および螺旋状穴９を介して可動筒体８に伝えられると、可動筒体８に回転方向への分力と軸方向への分力とが作用する。ただし、ピン１２およびスリット１０によって可動筒体８の回転が規制されるので、この可動筒体８は、上記軸方向の分力によってスリット１０に沿って軸方向にスライドする。このように、トーションバ７のねじれによって生じた出力軸２および入力軸５の相対回転を、可動筒体８の軸方向へのスライドに変換している。

また、ギヤケース１には、図５に示すように、その外周面に取付け台部２１を設け、この取付け台部２１にギヤケース１の内周まで貫通させた挿入孔２２を形成している。この挿入孔２２は、後で説明するポテンショメータ１４のケース１５の挿入筒部１５ａとほぼ同じ径を有するものである。ギヤケース１の内周側では、この挿入孔２２の開口付近に、上記可動筒体８の環状溝１３が位置するようにしている。さらに、この取付け台部２１には、挿入孔２２を挟んで一対のボルト孔２３を形成している。

そして、上記のようにしたギヤケース１には、ポテンショメータ１４を取付けているが、このポテンショメータ１４は、図６に示すように、挿入筒部１５ａを形成したケース１５を有している。このケース１５の周囲には、ケース１５を挟んで対向させた一対の取付け板部１６をケース１５と一体に形成している。これら取付け板部１６には、それぞれ円弧状の長孔１７を形成している。

また、上記ケース１５の内部には、図７に示すように、回転プレート１８を組み込んでいる。この回転プレート１８は、その一端をケース１５内に固定して組み込んだスプリング１９の他端に連係している。したがって、このスプリング１９の弾性力は、回転プレート１８に対して矢印ｋに示す回転方向に作用することになる。

さらに、上記回転プレート１８には、連係部材である連係ピン２０を設け、この連係ピン２０を上記挿入筒部１５ａの開口から突出させている。なお、この連係ピン２０を介して回転プレート１８が回転すると、ポテンショメータ１４は、その回転変位分の信号をコントローラ側に出力することになる。

このようにしたポテンショメータ１４は、以下のようにしてギヤケース１に取付けられている。
まず、ケース１５の挿入筒部１５ａを、上記ギヤケース１の挿入孔２２に挿入するとともに、挿入筒部１５ａの開口から突出させた連係ピン２０を、可動筒体８の環状溝１３に挿入する。そして、ケース１５を回転させて、図３に示すように、連係ピン２０を環状溝１３の一方の側面１３ａに当接させる。

上記のように、連係ピン２０を環状溝１３の一方の側面１３ａに当接させた状態から、さらにケース１５を回転させると、可動筒体８には環状溝１３の側面１３ａを介してスプリング１９の弾性力が作用する。ただし、可動筒体８はバネ係数の非常に大きなトーションバ７を連係しているので、スプリング１９の弾性力程度では動かない。したがって、相対的に回転プレート１８が固定された状態となり、ケース１５をそのまま回転させれば、スプリング１９が縮められていく。このようにケース１５を回転させることによって、回転プレート１８が、その可動全域における中立位置に保持される。

上記回転プレート１８を中立位置に保持させたら、図８に示すように、取付け板部１６に形成した長孔１７にボルト２４を挿入する。そして、これらボルト２４を、上記取付け台部２１に形成したボルト孔２３に組み付けて、ケース１５をギヤケース１に固定する。
この状態では、回転プレート１８にスプリング１９のイニシャル荷重が作用して、図３に示すように、連係ピン２０を環状溝１３の側面１３ａに当接させた状態を保つ。そして、入力軸５および出力軸２が相対回転して、可動筒体８がいずれの方向にスライドしたときでも、連係ピン２０を側面１３ａに当接させた状態を保ちながら、回転プレート１８が回転する。したがって、ポテンショメータ１４は、この回転プレート１８の回転量およびその方向から、入力トルクに比例した信号をコントローラ側に出力することになる。

なお、図７に示すように、取付け板部１６に形成した長孔１７を円弧状にしたのは、連係ピン２０と可動筒体８との相対位置関係およびポテンショメータ１４の中立位置を正確に定め、ポテンショメータ１４の検出精度を上げるためである。しかし、実際には、ポテンショメータ１４の連係ピン２０と可動筒体８との相対位置関係は、可動筒体８に対する出力軸２や入力軸５の組み付け誤差等にも影響される。もし、ポテンショメータ１４の中立位置に誤差が生じれば、その検出精度が落ちてしまう。そこで、上記したように取付け板部１６に円弧状の長孔１７を形成し、上記誤差等を微調整できるようにしている。

上記構成にしたパワーステアリング装置では、図示しないステアリングホイールを回すと、その入力トルクに応じてトーションバ７がねじれ、出力軸２および入力軸５が相対回転する。そして、その回転力がピン１１および螺旋状穴９を介して可動筒体８に伝えられると、この可動筒体８は軸方向にスライドする。このときのスライド量を、可動筒体８の環状溝１３の側面１３ａに当接させた連係ピン２０を介してポテンショメータ１４が検出し、図示しないコントローラがその検出結果に基づいて電動モータを制御する。したがって、電動モータは、入力トルクに応じたモータ駆動力を、アシスト力としてラックシャフト４に付与することになる。

また、上記ケース１５は、スプリング１９のイニシャル荷重を持たせた状態で、ボルト２４を介してギヤケース１に固定している。つまり、上記スプリング１９のイニシャル荷重は、図８の矢印Ｋに示すように、ケース１５を回転させる方向にも作用していることになる。

さらに、外乱などよる振動の影響で、ボルト２４が緩むことがあるが、このとき、トーションバ７に連係する可動筒体８は、スプリング１９のイニシャル荷重程度では動かせないので、そのイニシャル荷重によって、ケース１５が矢印Ｋ方向に回転させられてしまうおそれがある。そして、ケース１５が回転すると、ポテンショメータ１４は、その中立状態がずれて、誤信号を出力してしまう。言い換えると、微調整を目的にして形成した長孔１７がかえってあだになって、誤操作の原因を作ってしまう。

上記のような問題に対処するために、特許文献１に記載された装置が知られているが、この装置は、図９に示す図示しないボルト貫通孔を設けた一対の取付け部２６を有する取付け部材２５を備えている。この取付け部材２５は、図９に示すように、取付け板部１６の長孔１７にボルト２４を挿入するとき、これら取付け板部１６とボルト２４との間に組み込むようにしている。

上記取付け部材２５は、取付け板部１６とボルト２４との間に組み込んだとき、各取付け部２６の端部２６ａが、取付け板部１６の側面から前記矢印Ｋ方向、すなわち、ケース１５にスプリング１９のイニシャル荷重が作用する方向にそれぞれ突出するようにしている。そして、これら端部２６ａを、図１０に示すように、上記取付け板部１６の側面に接触させて折り曲げている。

上記のようにした従来の装置において、上述のように外乱などによる振動の影響でボルト２４が緩むと、取付け板部１６がギヤケース１の取付け台部２１と取付け部材２５との間でがたついてしまう。そのため、スプリング１９のイニシャル荷重によって、ケース１５が矢印Ｋ方向に回転しようとする。

このとき、ボルト２４が上記取付け台部２１のボルト孔２２から完全に抜けない限り、取付け部材２５のボルト貫通孔が上記ボルト２４にぶつかり、取付け部材２５は動かない。この動かない取付け部材２５の取付け部２６の端部２６ａを、取付け板部１６の側面に接触させているので、この端部２６ａがポテンショメータ１４の回転止めとして機能し、スプリング１９のイニシャル荷重に対して抗力を発揮することになる。したがって、スプリング１９のイニシャル荷重によってケース１５が回転してしまうのを防ぐことができる。

特開平１１−２８３８１２号

上記従来の取付け部材２５では、ケース１５の回転を防ぐことはできるが、ケース１５が回転してしまう原因であるボルト２４の緩みを防ぐことができない。したがって、外乱などによる振動が長時間続くと、ボルト２４が緩むだけでなく、抜けてしまうという問題があった。
この発明の目的は、ポテンショメータのケースの回転を防ぐだけでなく、ボルトが抜けてしまうのを防ぐことができるポテンショメータの取付け部材を提供することである。

第１の発明は、ボルト貫通孔と、両端に設けた一対の折り曲げ部とを有し、一方の折り曲げ部は、ポテンショメータにかけてポテンショメータの回転止めとして機能させ、他方の折り曲げ部は、ポテンショメータを固定するボルトの頭部に当接させる構成にした点に特徴を有する。

第２の発明は、第１の発明に関し、ケースの側面に接触する接触突部を設けたことを特徴とする。
第３の発明は、第１又は第２の発明に関し、ボルト貫通孔の中心を通る直線を基準にして左右対称にしたことを特徴とする。

第１〜３の発明によれば、一方の折り曲げ部をケースの取付け板部の側面に接触させて折り曲げるとともに、他方の折り曲げ部をボルトの側面および頭部に接触させて折り曲げることによって、外乱などによる振動の影響でボルトが抜けてしまうのを防ぐことができる。また、上記ボルトが緩んだとしても、ケースの回転を防ぐことができる。

特に、第２の発明によれば、ケースの側面に接触する接触突部を設けたので、この接触突部によって、よりケースの回転を防ぐことができる。
また、第３の発明によれば、ボルト貫通孔の中心を通る直線を基準にして左右対称にしているので、取付け方向を無視して取付けることができる。このように取付け方向を無視できるので、取付けるための時間を短縮することができる。

図１〜２に示すこの発明の一実施形態は、図１に示すように、メインプレート部２７の中心線３２上にボルト貫通孔３０を設けるとともに、このボルト貫通孔３０の中心を通り、かつ、上記中心線３２に直交する線上両端に一対の折り曲げ部２８，２９を設けている。

また、上記メインプレート部２７であって、上記中心線３２の両側それぞれに接触突部３１，３１を設けているが、これら一対の接触突部３１，３１間に、ケース１５の外周と同じ曲率にした円弧部３３を形成している。言い換えると、上記接触突部３１，３１はこの円弧部３３を介して間隔を保ちながら、この円弧部３３の両側に設けたものである。さらに、上記ボルト貫通孔３０にボルト２４を通して、そのボルト２４を長孔１７に挿入した状態において、上記円弧部３３が、図２に示すように、ケース１５の外周に接触する寸法関係を保っている。

このようにした取付け部材は、図２に示すように、その接触突部３１，３１をケース１５の側面１５ｂに接触させて、ケース１５の取付け板部１６とボルト２４との間に挟み込むようにして組み込むものである。そして、取付け板部１６の側面から矢印Ｋ方向、すなわち、ケース１５にスプリング１９のイニシャル荷重が作用する方向に突出した一方の折り曲げ部２８を、取付け板部１６の側面に接触させて折り曲げるようにする。また、他方の折り曲げ部２９をボルトの側面および頭部２４ａに接触させて折り曲げるようにする。

上記構成にしたこの実施形態において、外乱などによってポテンショメータ１４が振動すると、その振動の影響で、ボルト２４が緩もうとする。このとき、他方の折り曲げ部２９が上記ボルト２４の側面および頭部２４ａに接触しているので、ボルト２４が回転しようとしても、この他方の折り曲げ部２９によってその回転が抑えられる。したがって、ボルト２４の緩みを防ぐことができる。

また、上記外乱などによる振動が長時間続いて、ボルト２４が上記折り曲げ部２９に抗して多少緩んだとしても、ボルト２４が上記取付け台部２１のボルト孔２３から完全に抜けない限り、ボルト貫通孔３０の周囲のメインプレート部２７が上記ボルト２４にぶつかるので、当該取付け部材は動かない。しかも、一方の折り曲げ部２８を、取付け板部１６の側面に接触させているので、この折り曲げ部２８が回転止めとして機能し、スプリング１９のイニシャル荷重に対して抗力を発揮することになる。したがって、スプリング１９のイニシャル荷重によってケース１５が回転してしまうのを防ぐことができる。

さらに、上記一方の折り曲げ部２８がケース１５からの回転力を受けることによって、取付け板部１６から外側に向かって抜け出ようとする、すなわち、当該取付け部材が回転しようとしても、上記したように、接触突部３１，３１をケース１５の側面１５ｂに接触させているので、これら接触突部３１，３１のうち、一方の折り曲げ部２８に対向する側に設けた接触突部３１がケース１５の側面１５ｂに引っ掛かる。したがって、上記取付け部材が回転せず、常に一方の折り曲げ部２８が回転止めとしての機能を発揮することができる。

さらにまた、他方の折り曲げ部２９をボルト２４の頭部２４ａに接触させているので、上記のようにボルト２４が多少緩んだとしても、このボルト２４が抜けてしまうことがない。
したがって、この実施形態から明らかなように、上記メインプレート部２７をケース１５の取付け板部１６とボルト２４との間に組み込めば、ケース１５がスプリング１９のイニシャル荷重によって回転してしまうのを完全に防止することができる。

なお、上記取付け部材は、ボルト貫通孔３０の中心を通り、一対の折り曲げ部２８，２９を結ぶ中心線に直交する中心線、すなわち図１の中心線３２を基準として対称にしているが、これは、組み付け方向を無視して取付け板部１６とボルト２４との間に組み込むことができるようにするためである。

すなわち、上記実施形態の説明とは表裏反対に当該取付け部材を取付け板部１６とボルト２４との間に組み込んだとき、一方の折り曲げ部２８を、ボルト２４の側面および頭部２４ａに接触させて折り曲げるとともに、他方の折り曲げ部２９を取付け板部１６の側面に接触させて折り曲げるようにしてもよい。

このように当該取付け部材は、その組み付け方向を無視できるので、組み付けるための時間を短縮することができる。
だたし、上記のような組み付け性が問題にならないなら、当該取付け部材を、中心線３２を基準にして対象にする必要はない。
また、この実施形態では、接触突部３１を２つ設けたが、ケース１５の回転方向を特定できるなら、その回転方向と反対側に一つだけ設ければ足りる。

本発明の実施形態である位置決め部材の正面図である。 上記位置決め部材をポテンショメータ１４のケース１５に取付けた状態を示す斜視図である。 パワーステアリング装置の断面図である。 可動筒体８を示す斜視図である。 ギヤケース１の要部拡大図であり、その外周面に設けた取付け台部２１を示している。 ポテンショメータ１４を示す斜視図である。 ポテンショメータ１４を開口側から見た背面図である。 ポテンショメータ１４の正面図である。 ポテンショメータ１４の平面図であり、取付け部材における取付け部２６の端部２６ａをまだ折り曲げていない状態を示す。 ポテンショメータ１４に取付け部材２５を組み込んだ斜視図である。

符号の説明

１４ ポテンショメータ
２４ ボルト
２４ａ 頭部
２８ 一方の折り曲げ部
２９ 他方の折り曲げ部
３０ ボルト貫通孔
３１ 接触突部
３２ 中心線

Claims (3)

1. ボルト貫通孔と、両端に設けた一対の折り曲げ部とを有し、一方の折り曲げ部は、ポテンショメータにかけてポテンショメータの回転止めとして機能させ、他方の折り曲げ部は、ポテンショメータを固定するボルトの頭部に当接させる構成にしたポテンショメータの取付け部材。
2. ケースの側面に接触する接触突部を設けたことを特徴とする請求項１記載のポテンショメータの取付け部材。
3. ボルト貫通孔の中心を通る直線を基準にして左右対称にしたことを特徴とする請求項１または２記載のポテンショメータの取付け部材。

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