JP2946861B2 - 動力舵取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として自動車に用い
られる動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置の一つとして、例えば特開
昭５７−１６７８６９号公報にて、ステアリングホイー
ル側と連係するピニオン軸をステアリングリンク側に連
係するラックに対してラック軸方向へ平行移動可能と
し、操舵時におけるピニオン軸のラック軸方向への平行
移動を変位拡大レバーを介してサーボバルブの入力スプ
ールに伝えて同サーボバルブを切換え、これに伴い油圧
アシストをパワーシリンダに加えるようにした装置が提
案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の装置においては、構造上入力スプールの配置方向が
ラック軸と略平行の方向に限定され、また入力スプール
を変位させる変位量が変位拡大レバーによるレバー比に
よって決定されるため、入力スプールの変位量を大きく
するためには変位拡大レバーを大きくしなければなら
ず、設計自由度が低い。本発明は、上記した問題に対処
すべくなされたものであり、入力スプールの配置方向に
制約がなく、またコンパクトな構成で入力スプールの変
位量を大きくし得る動力舵取装置を提供することを目的
としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、ステアリングホイール側と連係
するピニオン軸をステアリングリンク側に連係するラッ
クとの係合部から一方にピニオン軸方向へ変位した部位
にてハウジングに軸支してラックから受ける反力により
同軸支部を支点として傾動可能とし、またハウジングに
短寸揺動部と長寸揺動部を有するクランクを傾動可能に
組付け、このクランクの短寸揺動部を前記ピニオン軸の
前記ラックとの係合部から他方にピニオン軸方向へ変位
した部位に接続するとともに、同クランクの長寸揺動部
をパワーシリンダの作動を制御するサーボバルブの入力
スプールに接続して、当該動力舵取装置を構成した。

【０００５】

【作用】本発明による動力舵取装置においては、操舵時
にピニオン軸がラックから反力を受けて軸支部を支点と
して傾動し、この動きがクランクの短寸揺動部に伝達さ
れてクランクが揺動し、これに伴ってクランクの長寸揺
動部にて入力スプールが動かされる。このため、サーボ
バルブが切換作動し、油圧アシストがパワーシリンダに
加えられて操舵が助勢される。

【０００６】

【発明の効果】ところで、本発明による動力舵取装置に
おいては、ピニオン軸の傾動をクランクの揺動に変換し
た後に入力スプールに伝わるようにしたため、クランク
における長寸揺動部の延出方向を適宜に設定することに
より、入力スプールの配置方向を適宜に設定することが
できる。また、操舵時にピニオン軸がラックから反力を
受けて移動する変位量がピニオン軸自体にて得られるレ
バー比とクランクにて得られるレバー比によって２段階
に増大されるため、コンパクトな構成で入力スプールの
変位量を大きくすることができる。したがって、設計自
由度が向上し、設置スペースの限られた車両においても
容易に実施することができる。

【０００７】

【実施例】以下に、本発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１，図２及び図３は本発明の第１実施例を
示していて、ラック１１は斜歯１１ａ（詳細は図示省
略）を有してハウジング１２に一対の滑り軸受１３（一
方のみ図示した）を介してその軸方向へ移動可能に組付
けられていて、ステアリングリンク（図示省略）に連係
しており、ピニオン１４ａが係合している。ピニオン１
４ａはピニオン軸１４に一体的に形成されていて、ピニ
オン軸１４は一端にて単列深溝玉軸受１５を介してまた
他端部にて自動調芯玉軸受１６とクランク１７と一対の
玉軸受１８，１９を介してハウジング１２に回転自在か
つ単列深溝玉軸受１５を支点としてラック１１から離れ
る方向へ僅かに傾動可能に組付けられている。なお、ピ
ニオン軸１４はステアリングシャフト（図示省略）を介
してステアリングホイール１０に連係している。

【０００８】単列深溝玉軸受１５は、ハウジング１２に
螺着されてロックナット２２により固定されたホルダ２
１内に組付けられていて、ピニオン軸１４に螺着された
ナット２３とホルダ２１に固定されたクリップ２４によ
って位置決め固定されている。自動調芯玉軸受１６は、
ピニオン軸１４とクランク１７間に組付けられていて、
ピニオン軸１４に嵌合したスペーサ２５とクランク１７
に固定されたクリップ２６によって位置決め固定されて
いる。一対の玉軸受１８，１９は、図２にて詳細に示し
たように、クランク１７をハウジング１２に対して傾動
可能に支持するものであり、互いに対向してハウジング
１２に対して軸線（クランクの揺動中心軸線）方向へ移
動可能に組付けられていて、一対の圧縮コイルスプリン
グ２７，２８により弾撥的に位置決め固定されている。
各圧縮コイルスプリング２７，２８は、ピニオン軸１４
等を図示元位置に向けて付勢するものであり、各リテー
ナ３１，３２を介して各玉軸受１８，１９のアウタレー
スに係合するとともに、ハウジング１２に螺着されて各
ロックナット３５，３６により固定された各プラグ３
３，３４に係合していて、各プラグ３３，３４によって
弾撥力を調整できるようになっている。なお、各プラグ
３３，３４にはクランク１７の移動量を規定するための
各ボルト３７，３８が螺着されている。

【０００９】クランク１７は、図１〜図３にて示したよ
うに、両玉軸受１８，１９に軸支される一対の軸部１７
ａ１，１７ａ２と自動調芯玉軸受１６を収容するリング
部１７ａ３と取付孔１７ａ４を有する本体１７ａと、こ
の本体１７ａの取付孔１７ａ４に嵌合固着されて先端の
球状部にてサーボバルブＶの入力スプール４１に係合す
るピン１７ｂによって構成されていて、本体１７ａのリ
ング部１７ａ３すなわち自動調芯玉軸受１６を介してピ
ニオン軸１４と係合する部位が短寸揺動部として機能
し、またピン１７ｂが長寸揺動部として機能するように
なっている。

【００１０】サーボバルブＶは、図１にて示したよう
に、油圧ポンプＰ，パワーシリンダＣ（ラック１１をピ
ストンロッドとする油圧シリンダ）及びリザーバＲに油
圧回路を介して接続されていて、入力スプール４１の軸
方向移動に応じてパワーシリンダＣの作動を制御するそ
れ自体公知のものであり、入力スプール４１を軸方向へ
摺動可能に収容するバルブボディ４２と、入力スプール
４１を図示中立位置に弾撥的に付勢するセンタリングス
プリング機構Ｓ等によって構成されている。センタリン
グスプリング機構Ｓは、圧縮コイルスプリング４３と、
入力スプール４１に固着したナット４４と、ハウジング
１２に螺着されてロックナット４６により固定されたス
リーブ４５と、スプリング４３の一端に常時係合してナ
ット４４及びスリーブ４５にそれぞれ離脱可能に係合す
るプレート４７と、スプリング４３の他端に常時係合し
てハウジング１２の段部と入力スプール４１の段部にそ
れぞれ離脱可能に係合するプレート４８によって構成さ
れている。

【００１１】上記のように構成した本実施例において
は、ステアリングホイール１０によってピニオン軸１４
が回転操作される操舵時、ピニオン軸１４がラック１１
から反力を受けてスプリング２８の作用に抗して単列深
溝玉軸受１５による軸支部を支点として傾動し、この動
きがクランク１７の短寸揺動部（リング部１７ａ３）に
伝達されてクランク１７が一対の軸部１７ａ１，１７ａ
２を中心として揺動し、これに伴ってクランク１７の長
寸揺動部すなわちピン１７ｂにて入力スプール４１がそ
の軸方向へ動かされる。このため、サーボバルブＶが切
換作動し、油圧アシストがパワーシリンダＣに加えられ
てラック１１が軸方向へ押動され操舵が助勢される。

【００１２】ところで、本実施例においては、ピニオン
軸１４の傾動をクランク１７の揺動に変換した後に入力
スプール４１に伝わるようにしたため、クランク１７に
おける長寸揺動部すなわちピン１７ｂの延出方向を適宜
に設定することにより、入力スプール４１の配置方向を
適宜に（例えば、本実施例のようにラック１１に略直交
する方向に）設定することができる。また、操舵時にピ
ニオン軸１４がラック１１から反力を受けて移動する変
位量がピニオン軸１４自体にて得られるレバー比（図２
に示した支点から力点と作用点までの各長さＬ１，Ｌ２
の比Ｌ２／Ｌ１）とクランク１７にて得られるレバー比
（図１に示した揺動中心から力点と作用点までの各長さ
Ｌ３，Ｌ４の比Ｌ４／Ｌ３）によって２段階に増大され
るため、コンパクトな構成で入力スプール４１の軸方向
変位量を大きくすることができる。したがって、設計自
由度が向上し、設置スペースの限られた車両においても
容易に実施することができる。

【００１３】図４は本発明の第２実施例を示していて、
この実施例においては、上記第１実施例の単列深溝玉軸
受１５に代えてニードル軸受１１５Ａと球面軸受１１５
Ｂが採用され、自動調芯玉軸受１６に代えてニードル軸
受１１６Ａと球面軸受１１６Ｂが採用され、スプリング
２８に代えて皿ばね１２８が採用されている。その他の
構成は上記第１実施例と実質的に同じであるため、類似
部材に類似符号を付けてその説明は省略する。この実施
例においては、球面軸受１１５Ｂ，１１６Ｂが採用され
ているため、ピニオン軸１１４の傾動動作及びクランク
１１７の揺動動作が円滑に得られるとともに、皿ばね１
２８が採用されているため、当該装置をコンパクトに構
成することができる。なお、この実施例のその他の作用
効果は上記第１実施例の作用効果と実質的に同じである
ため、その説明は省略する。

【００１４】図５は本発明の第３実施例を示していて、
この実施例においては、上記第２実施例のニードル軸受
１１５Ａと球面軸受１１５Ｂに代えてブッシュ２１５Ａ
とゴムリング２１５Ｂと筒状ケース２１５Ｃが採用さ
れ、ニードル軸受１１６Ａと球面軸受１１６Ｂに代えて
単列深溝玉軸受２１６が採用され、皿ばね１２８に代え
てスプリング２２８が採用され、クランク２１７を軸支
する軸受の一方にブッシュ２１８が採用されている。そ
の他の構成は上記第２実施例と実質的に同じであるた
め、類似部材に類似符号を付けてその説明は省略する。
この実施例においては、ニードル軸受１１５Ａと球面軸
受１１５Ｂに代えてブッシュ２１５Ａとゴムリング２１
５Ｂと筒状ケース２１５Ｃが採用され、ニードル軸受１
１６Ａと球面軸受１１６Ｂに代えて単列深溝玉軸受２１
６が採用され、クランク２１７を軸支する軸受の一方に
ブッシュ２１８が採用されているため、当該装置の低コ
スト化を図ることができる。なお、この実施例のその他
の作用効果は上記第１実施例の作用効果と実質的に同じ
であるため、その説明は省略する。

【００１５】図６は本発明の第４実施例を示していて、
この実施例においては、ピニオン軸３１４の先端にクラ
ンク３１７が配置されていて、ピニオン軸３１４が自動
調芯玉軸受３１５を支点として傾動するようになってい
る。またピニオン軸３１４にストッパプレート３３９が
取付けられていてクランク３１７との係合によりピニオ
ン軸３１４の最大傾斜量が規定されるようになってい
る。その他の構成は上記第２実施例と実質的に同じであ
るため、類似部材に類似符号を付けてその説明は省略す
る。また、この実施例の作用効果は上記第１実施例の作
用効果と実質的に同じであるため、その説明は省略す
る。

【００１６】図７は本発明の第５実施例を示していて、
この実施例においては、クランク４１７がピン４１８を
介してハウジング４１２に揺動可能に組付けられてい
る。その他の構成は上記第４実施例と実質的に同じであ
るため、類似部材に類似符号を付けてその説明は省略す
る。また、この実施例の作用効果は上記第１実施例の作
用効果と実質的に同じであるため、その説明は省略す
る。更に、本発明においては、ラック１１の軸支を左右
端付近の滑り軸受１３（他方は図示せず）にて行うた
め、従来のラックガイドで支持するものに比してラック
１１の支持剛性が高くかつ左右等しいものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例を示す図である。

【図２】 図１の２−２線に沿った断面図である。

【図３】 図１及び図２に示したクランクの本体を示す
図である。

【図４】 本発明の第２実施例を示す図である。

【図５】 本発明の第３実施例を示す図である。

【図６】 本発明の第４実施例を示す図である。

【図７】 本発明の第５実施例を示す図である。

【符号の説明】

１０…ステアリングホイール、１１…ラック、１２…ハ
ウジング、１４…ピニオン軸、１７…クランク、１７ａ
…本体、１７ａ３…リング部（短寸揺動部）、１７ｂ…
ピン（長寸揺動部）、４１…入力スプール、Ｃ…パワー
シリンダ、Ｖ…サーボバルブ。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイール側と連係するピニ
   オン軸をステアリングリンク側に連係するラックとの係
   合部から一方にピニオン軸方向へ変位した部位にてハウ
   ジングに軸支してラックから受ける反力により同軸支部
   を支点として傾動可能とし、またハウジングに短寸揺動
   部と長寸揺動部を有するクランクを傾動可能に組付け、
   このクランクの短寸揺動部を前記ピニオン軸の前記ラッ
   クとの係合部から他方にピニオン軸方向へ変位した部位
   に接続するとともに、同クランクの長寸揺動部をパワー
   シリンダの作動を制御するサーボバルブの入力スプール
   に接続した動力舵取装置。