JP2613638B2 - 動力舵取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、動力舵取装置に関するものである。

＜従来の技術＞ 動力舵取装置において、従来は第５図に示すようにハ
ウジング１に入力軸２が回転可能に軸承され、この入力
軸２に設けられている貫通穴３内にトーションバー４が
挿入され、ボールねじ５と弾性的に連結されている。す
なわち、トーションバー４の一端は入力軸２とピン６に
より結合されており、またトーションバー４の他端はピ
ン７によりボールねじ５と結合されている。またはトー
ションバー４とボールねじ５が電子ビーム溶接により固
定しているものもある。

＜発明が解決しようとする課題＞ このようにボールねじ５とトーションバー４とをピン
結合や電子ビーム溶接により結合しているが、ピン結合
を行うときピンの挿入に工数がかかり、また電子ビーム
溶接を行うには高価な設備を使用する必要があるため、
この結合部はコストがかかってしまうという問題があ
る。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は上述した課題を解決するためになされたもの
で、前記ボールねじの嵌合穴の内周及び前記トーション
バーの外周の少なくとも一方にセレーションを形成する
とともに、前記嵌合穴の内周と当接する前記トーション
バーの外周の中間部にぬすみ部を形成し、前記嵌合穴に
前記トーションバーの一端を圧入し、前記ボールねじと
前記トーションバーの間でセレーションを結合を行い、
前記嵌合穴の底部に前記トーションバーの端部を当接さ
せた状態で前記嵌合穴の開口部をかしめたものである。

＜作用＞ 上記の構成により、ハンドルが回動されると入力軸が
回動され、この入力軸の回動はトーションバーに伝えら
れる。トーションバーの他端に固定されるボールねじは
タイヤの接地抵抗により回転しにくいので、トーション
バーはねじられる。するとボールねじに固定されるアウ
タースリーブと入力軸に形成されるインナースリーブと
によるサーボ弁が作動する。その際トーションバーの両
端の結合部にはねじりトルクと横応力がかかる。やがて
ボールねじが回動しはじめ、サーボ弁による圧油のアシ
ストを受けながらボールねじに螺合するピストンが往復
動して、その往復動がピストンと噛み合うクロスシャフ
トを回動させ前輪が操舵される。

＜実施例＞ 以下本発明の実施例を第１図に基づいて説明する。10
はサーボハウジングであり、このサーボハウジング10に
円筒状のシリンダハウジング11が結合されている。前記
サーボハウジング10には小径の小径穴12と大径の大径穴
13が順に形成され、小径穴12と大径穴13の間には半径方
向に伸びる段部14が形成されている。小径穴12にはベア
リング15とパッキン16を介してハンドルに接続される入
力軸17が回転可能に軸承され、この入力軸17と小径穴12
の間にアウタースリーブ18が回転可能に嵌合されてい
る。また入力軸17にはアウタースリーブ18と対応する位
置でインナースリーブ19が一体形成され、アウタースリ
ーブ18とインナースリーブ19とで周知のサーボ弁20が構
成される。なお、61,62,63,64はサーボ弁20に形成され
た圧油を通すための流路であり、65は入力軸17に形成さ
れた排出口である。

21は前記アウタースリーブ18にピン22を介して一体回
転するボールねじであり、このボールねじ21には大径穴
13に嵌合支持される大径部23が形成されている。大径部
23には支持穴24が形成され、この支持穴24にベアリング
25を介して入力軸17の一端が回転可能に支持されてい
る。

入力軸17には貫通穴26が形成され、この貫通穴26に一
端が入力軸17に他端がボールねじ21に固定されたトーシ
ョンバー27が挿入されており、このトーションバー27に
より入力軸17とボールねじ21は弾性的に連結されてい
る。すなわち、トーションバー27の一端には挿入穴28が
形成され、その挿入穴28にピン29を打ち込むことにより
入力軸17と固定されている。またトーションバー27の他
端にはセレーション部30が形成され、そのセレーション
部30の中間部に小径でセレーションが形成されていない
ぬすみ部31が設けられている。そしてボールねじ21の大
径部23に設けられ、セレーション部30の歯形と同一形状
の歯形が形成されたセレーション穴部32に前記セレーシ
ョン部30を圧入することにより固定して、ボールねじ21
と同一方向に回転される。

さらにセレーション穴部32の底面部33にセレーション
部30の先端面34が当接されるまでトーションバー27を圧
入させ、セレーション穴部32の端面35に形成された凸部
36をトーションバー27の外周に合わせてかしめることに
より、ボールねじ21とトーションバー27の結合部にて横
応力に対して強化する。

シリンダハウジング11の内部にはシリンダ室50が形成
され、このシリンダ室50にピストン51が軸方向に摺動可
能に嵌挿され、このピストン51によりシリンダ室50は右
室56と左室57に分けられている。ピストン51の中心にお
いて、ボール52を介してボールねじ21に螺合され、外周
にはラック歯53が形成されている。シリンダハウジング
11にはボールねじ21の回転軸線と直交する軸線回りにク
ロスシャフト54が回転可能に軸承され、このクロスシャ
フト54には前記ラック歯53に噛み合うピニオン歯55が形
成されている。そして、右室56はシリンダハウジング11
に形成された流路68およびサーボハウジング10に形成さ
れた流路69を介してサーボ弁20の流路64と連通され、左
室57はシリンダハウジング11に形成された流路70および
サーボハウジング10に形成された流路71を介してサーボ
弁20の流路63と連通される。

またサーボハウジング10には圧油をサーボ弁20に供給
する供給ポート66と、圧油を排出する排出ポート67が形
成されている。

上述した構成に基づき動作を説明する。ハンドルが中
立位置にあるときには圧油は供給ポート66から流路62を
経て、流路63と流路64にはいり、流路63にはいった圧油
は流路71,70を経て左室57に導かれ、流路64にはいった
圧油は流路69,68を経て右室56に導かれる。アウタース
リーブ18とインナースリーブ19との間の相対回転はして
いないので、流路63と流路64には同圧の圧油が分配さ
れ、左室57と右室56に圧力差は生じず、ピストン51は中
立位置を保つ。

例えばハンドルを右に回した場合、入力軸17は右に回
転するが、ボールねじ21にはタイヤの接地抵抗の負荷が
作用しているためすぐに回転できず停止しているので、
入力軸17とボールねじ21の間に連結されているトーショ
ンバー27はねじられる。また入力軸17の回転によりイン
ナースリーブ19がアウタースリーブ18に対して相対的に
回転して、流路62は流路63だけに連通する。すなわち圧
油は供給ポート66から流路62を経て、流路63にはいり、
流路71,70を経て左室57にはいり、また右室56の流体は
流路68,69,64,61を経て、排出口65にはいり排出ポート6
7から流出する。この結果左室57と右室56に圧力差が生
じ、ピストン51は第１図で右方に作動力が生じ、入力軸
17の回転力のアシストをして、軽い操舵力でクロスシャ
フト54を右回りに回動させる。ハンドルを回し終わり入
力軸17の回転が停止すると、ねじられていたトーション
バー27は中立状態にもどり、左室57と右室56の圧力差が
なくなる。ハンドルを左に回した場合も同様な作動をし
て入力軸17の回転力のアシストをして、クロスシャフト
54を左回りに回動させる。

このようにハンドルを左右に回すたびにトーションバ
ー27にねじりトルクが加えられるので、ボールねじ21と
の固定部において大きい回転応力に耐えることができる
ようにするため、セレーション部の圧入荷重の要求され
る特許範囲が厳しく決められている。上述したようにト
ーションバー27のセレーション部30の中間部にぬすみ部
31を形成したことにより、第２図に示されるように直線
の傾きにあたるセレーション部の圧入深さあたりの圧入
荷重の割合である圧入締め代が同じでも圧入荷重を小さ
くすることができる。またこのことから同じ圧入荷重に
すると圧入締め代が大きくなり、第３図に示されるよう
に圧入締め代に対する圧入荷重の傾きαが小さくなる。
そのため要求される品質を確保するための圧入荷重の管
理幅Ｙに対応する圧入締め代の管理幅Ｘが大きくなる。
すなわち、圧入締め代の許容差を大きくすることがで
き、トーションバー27とボールねじ21の組み付け時のマ
ッチング作業がやりやすくなる。また中間部にぬすみ部
31を形成したため、圧入によるトーションバー27の傾き
はぬすみ部31を設けない場合と同じ精度を確保できる。

またボールねじ21とトーションバー27のセレーション
結合部にて横応力に対しては、底面部33にセレーション
部30の先端面34が当接されるまでトーションバー27を圧
入させ、さらにセレーション穴部32の端面35に形成され
た凸部36をトーションバー27の外周に合わせてかしめる
ことにより、第４図に示されるように、第１図のＡ方
向,B方向ともセレーション部の圧入だけでは従来のピン
結合や電子ビーム溶接に比べて横応力に対して弱かった
ものを、耐えることができる外力を従来より大きくする
ことができるようになった。

＜発明の効果＞ 以上述べたように本発明においては、従来のピン結合
や電子ビーム溶接による結合に比べ、コスト的に有利な
セレーション結合にして、そのセレーション部にぬすみ
部を形成したことにより、要求される品質を確保するた
めの圧入荷重の管理幅に対応する圧入締め代の管理幅が
大きくなり、圧入締め代の許容差を大きくすることがで
き、組み付け時のマッチング作業がやりやすくなる。

また先端がセレーション穴部の底面に当接されるまで
トーションバーを圧入させ、その状態でそのセレーショ
ン穴部の端面に形成された凸部をトーションバーの外周
に合わせてかしめることにより、横方向の外力に対して
より耐えることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
全体図、第２図はセレーション部における圧入荷重と圧
入深さの関係を表わす図、第３図はセレーション部にお
ける圧入荷重と圧入締め代の関係を表わす図、第４図は
横方向外力の最大値の圧入方式による関係を表わす図、
第５図は従来実施していた全体図である。 17……入力軸、21……ボールねじ、27……トーションバ
ー、30……セレーション部、31……ぬすみ部、33……底
面部、34……先端面、36……凸部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドル操作により回転する円筒状の入力
   軸と、この入力軸に同軸に設けられた同じく円筒状のボ
   ールねじと、一端をこのボールねじの内周に固定されか
   つ他端を前記入力軸の内周に固定されて前記入力軸と前
   記ボールねじを弾性的に連結するトーションバーとを備
   えた動力舵取装置において、前記ボールねじの嵌合穴の
   内周及び前記トーションバーの外周の少なくとも一方に
   セレーションを形成するとともに、前記嵌合穴の内周と
   当接する前記トーションバーの外周の中間部にぬすみ部
   を形成し、前記嵌合穴に前記トーションバーの一端を圧
   入し、前記ボールねじと前記トーションバーの間でセレ
   ーション結合を行い、前記嵌合穴の底部に前記トーショ
   ンバーの端部を当接させた状態で前記嵌合穴の開口部を
   かしめたことを特徴とする動力舵取装置。