JPH04123777U - ボールスクリユー式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ボールスクリュー１のスクリュー溝３とボー
ルナットのスクリュー溝３とにより形成されるボール通
路５を移動するボール６を備え、そのボールナット２の
軸方向移動により操向用車輪が操向される。そのボール
通路５でのボール６の遊びのための隙間を車両の直進時
になくすように、車両の直進時にボール通路５を形成す
るボールスクリュー１のスクリュー溝３の軸方向ピッチ
が、車両のコーナリング時にボール通路５を形成するボ
ールスクリュー１のスクリュー溝３の軸方向ピッチに対
し異なったものとされる。車両の直進時にボール６は、
ボールスクリュー１のスクリュー溝３とボールナット２
のスクリュー溝４とで軸方向から挟まれた状態となる。 【効果】 ボール６の磨耗が低減されて寿命が伸びる。
ボールスクリューのスクリュー溝の径が軸方向に関して
一定となり、スクリュー溝の研磨加工が容易になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はボールスクリュー式ステアリング装置であって、車両の直進安定性の 向上を図るものである。

【０００２】

【従来の技術】

操向操作入力により回転するボールスクリューと、このボールスクリューの回 転により軸方向移動するボールナットとを備え、そのボールナットの軸方向移動 により操向輪が操向されるボールスクリュー式ステアリング装置が従来より用い られている。

【０００３】 このようなステアリング装置のボールスクリューのスクリュー溝とボールナッ トのスクリュー溝とにより形成されるボール通路においては、操向操作時にボー ルが円滑に移動できるように、ボールの遊びのための隙間が設けられている。

【０００４】 しかし、そのようなボール通路におけるボールの遊びのための隙間が大きいと 、車両の直進時に操向用車輪に路面から作用する反力により直進走行性が損なわ れるという問題が生じる。

【０００５】 そのため、車両の直進時においてはボール通路でのボールの遊びのための隙間 をなくすことで、車両の直進走行性の低下を防止することが提案されている（特 公昭５９‐３３０３号公報参照）。これは、図６に示すように、車両の直進時に ボール通路を形成するボールスクリュー１０１の中央部における径ｄ１を、車両 のコーナリング時にボール通路を形成する両端部での径ｄ２よりも大きくするも のである。

【０００６】 これにより、車両のコーナリング時にあっては図７に示すように、ボールスク リュー１０１のスクリュー溝１０２とボールナット１０３のスクリュー溝１０４ とにより形成されるボール通路において、ボール１０５の遊びのための隙間Ｓが 形成され、操向操作が円滑になされるようにしている。また、車両の直進時にあ っては図８に示すように、ボールスクリュー１０１のスクリュー溝１０２とボー ルナット１０３のスクリュー溝１０４との径方向間隔（図８において上方方向間 隔）が小さくなり、ボール１０５が両スクリュー溝１０２、１０４により径方向 から挟まれ、ボール通路におけるボール１０５の遊びのための隙間がなくされ、 直進走行性の低下が防止されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ボール通路を形成するスクリュー溝１０２、１０４は、ボール１０５に対して 軸方向一方側と軸方向他方側の２点で接する形状とされる。そのため、従来のよ うにボールスクリュー１０１のスクリュー溝１０２とボールナット１０３のスク リュー溝１０４の径方向間隔を小さくしてボール１０５の遊びをなくした場合、 ボール１０５は両スクリュー溝１０２、１０４により４点で挟み込まれることに なる。

【０００８】 このようにボール１０５を多くの点で挟み込むと、ボール１０５の磨耗の進行 が促進されて、寿命低下の要因となる。

【０００９】 また、ボールスクリュー１０１のスクリュー溝１０２の径を中央部と両端部と で異なったものとするためには、スクリュー溝１０２の研磨量を軸方向位置に応 じて異なったものとする必要がある。しかし、スクリュー溝１０２の研磨量を軸 方向位置に応じて精密に異なった量とする研磨加工は困難で、製造コスト増大の 要因であった。

【００１０】 本考案は上記従来技術の問題を解決することのできるボールスクリュー式ステ アリング装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】 本考案の特徴とするところは、操向操作入力により回転するボールスクリュー と、このボールスクリューの回転により軸方向移動するボールナットと、そのボ ールスクリューのスクリュー溝とボールナットのスクリュー溝とにより形成され るボール通路を移動するボールとを備え、そのボールナットの軸方向移動により 操向用車輪が操向されるボールスクリュー式ステアリング装置において、前記ボ ール通路でのボールの遊びのための隙間を車両の直進時になくすように、車両の 直進時にボール通路を形成するボールスクリューのスクリュー溝の軸方向ピッチ が、車両のコーナリング時にボール通路を形成するボールスクリューのスクリュ ー溝の軸方向ピッチに対し異なったものとされている点にある。

【００１２】

【作用】

本考案の構成によれば、コーナリング時にボール通路を構成するボールスクリ ューのスクリュー溝とボールナットのスクリュー溝との軸方向相対位置は、直進 時にボール通路を構成するボールスクリューのスクリュー溝とボールナットのス クリュー溝との軸方向相対位置と異なったものとなる。

【００１３】 すなわち、コーナリング時のボール通路にはボールの遊びのための隙間が設け られる。これに対し、直進時のボール通路内のボールは、軸方向一方側において ボールスクリューのスクリュー溝に接し、軸方向他方側においてボールナットの スクリュー溝に接する。これにより、ボールスクリューのスクリュー溝とボール ナットのスクリュー溝とによりボールが軸方向から挟まれ、ボールの遊びのため の隙間がなくされる。

【００１４】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１５】 図１はボールスクリュー式ステアリング装置の要部を示すものであって、操向 操作入力により回転するボールスクリュー１と、このボールスクリュー１に嵌め 合わされるボールナット２とを備えている。そのボールスクリュー１の外周には スクリュー溝３が形成され、そのボールナット２の内周にはスクリュー溝４が形 成されている。そのボールスクリュー１のスクリュー溝３とボールナット２のス クリュー溝４とによりボール通路５が形成され、このボール通路５を多数のボー ル６が列状となって移動可能とされている。

【００１６】 また、操向操作用ハンドル（図示省略）の操作によりボールスクリュー１が軸 中心に回転するものとされ、このボールスクリュー１の回転によりボールナット ２は軸方向（図１において左右方向）に移動する。このボールナット２の軸方向 移動により操向用車輪（図示省略）が操向される。そのため、ボールナット２に はラック７が形成され、このラック７に噛み合うセクターギヤー８が設けられ、 このセクター８がピットマンシャフト９と一体化され、このピットマンシャフト ９がピットマンアーム（図示省略）及びリンク等を介して操向用車輪に連動され ている。

【００１７】 車両の直進時にあっては、ボールスクリュー１の軸方向中央のスクリュー溝３ とボールナット２のスクリュー溝４とでボール通路５が形成され、車両のコーナ リング時にあっては、ボールスクリュー１の軸方向両端側のスクリュー溝３とボ ールナット２のスクリュー溝４とでボール通路５が形成される。

【００１８】 図２に示すように、ボールスクリュー１のピッチ径ｄ₀ は全長に亘って一定と されている。

【００１９】 ボールスクリュー１のスクリュー溝３の軸方向ピッチは、軸方向両端側におい て一定のＰ₀ とされ、このピッチＰ₀ に対し軸方向中央においては異なった軸方 向ピッチＰ₁ とされる。また、ボールナット２のスクリュー溝４の軸方向ピッチ は、ボールスクリュー１の軸方向両端側におけるスクリュー溝３の軸方向ピッチ Ｐ₀ と等しくされている。すなわち、車両の直進時にボール通路５を形成するボ ールスクリュー１の軸方向中央部におけるスクリュー溝３の軸方向ピッチがＰ₁ は、ボールナット２のスクリュー溝４の軸方向ピッチＰ₀ 及び車両のコーナリン グ時にボール通路５を形成するボールスクリュー１の軸方向両端側におけるスク リュー溝３のピッチＰ₀ に対し異なったものとされている。

【００２０】 この場合、ボールスクリュー１の軸方向中央のスクリュー溝３の軸方向ピッチ Ｐ₁ は、軸方向両端側の軸方向ピッチＰ₀ に対し、図３に模式的に示すように小 さくしてもよいし、あるいは図４に模式的に示すように大きくしてもよい。なお 、ボールスクリュー１の軸方向中央近傍における軸方向ピッチＰ₂ は、図３の場 合には軸方向中央に向かうに従い次第に小さくなるものとされ、図４の場合には 軸方向中央に向かうに従い次第に大きくなる。（各軸方向ピッチＰ₀ 、Ｐ₁ 、Ｐ ₂ の差は微小なため、図２においては作図上一定ピッチで描く。）

【００２１】 車両のコーナリング時にあっては、図７に示した従来例と同様に、ボール通路 ５にはボール６の遊びのための隙間が存在し、円滑な操向操作が可能とされる。

【００２２】 車両の直進時のボール通路５においては、図５に示すように、ボールナット２ のスクリュー溝４に対するボールスクリュー１のスクリュー溝３の軸方向相対位 置が、コーナリング時のボール通路５におけるボールナット２のスクリュー溝４ に対するボールスクリュー１の軸方向相対位置と異なったものとなる。すなわち 、車両の直進時にあっては、ボール通路５におけるボール６は、ボールスクリュ ー１のスクリュー溝３とボールナット２のスクリュー溝４とで軸方向から挟まれ た状態となる。これにより、車両の直進時にあっては、ボール通路５におけるボ ール６の遊びのための隙間がなくされ、直進走行性が向上される。

【００２３】 上記構成によれば、車両の直進時においては、ボールスクリュー１のスクリュ ー溝３とボールナット２のスクリュー溝４とでボール６が軸方向（図５において 左右方向）から挟まれ、ボール通路５におけるボール６の遊びのための隙間がな くされる。すなわち、ボール６はボールスクリュー１のスクリュー溝３の軸方向 一方側とボールナット２のスクリュー溝４の軸方向他方側の２点で挟まれること になり、従来のように４点で挟まれるものに比べボール６の磨耗が低減されて寿 命を伸ばすことができる。

【００２４】 また、ボールスクリュー１のピッチ径ｄ₀ は全長に亘り一定であるため、その スクリュー溝３の研磨加工を容易に行なえる。

【００２５】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。また、ボールスクリュ ー式ステアリング装置であれば、パワーステアリング装置であってもマニュアル ステアリング装置であっても本考案を適用することができる。

【００２６】

【考案の効果】

本考案によれば、車両の直進時におけるボール通路内のボールの遊びのための 隙間は、ボールスクリューのスクリュー溝とボールナットのスクリュー溝とによ りボールが軸方向から挟まれることでなくされるので、ボールを２点において挟 み込んだ状態とすることができ、ボールの磨耗を低減して寿命を伸ばすことがで きる。

【００２７】 また、ボールスクリューのスクリュー溝の径を軸方向に関して一定とすること ができ、従来のように軸方向に関して異なった径とする必要がなく、スクリュー 溝の研磨加工を容易なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るボールスクリュー式ステ
アリング装置の断面図

【図２】本考案の実施例に係るボールスクリューの側面
図

【図３】本考案の実施例に係るボールスクリューの模式
図

【図４】本考案の実施例に係るボールスクリューの模式
図

【図５】本考案の実施例に係るボールスクリュー式ステ
アリング装置の作用説明図

【図６】従来のボールスクリューの模式図

【図７】従来のボールスクリュー式ステアリング装置の
作用説明図

【図８】従来のボールスクリュー式ステアリング装置の
作用説明図

【符号の説明】

１ ボールスクリュー ２ ボールナット ３ スクリュー溝 ４ スクリュー溝 ５ ボール通路 ６ ボール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操向操作入力により回転するボールスク
   リューと、このボールスクリューの回転により軸方向移
   動するボールナットと、そのボールスクリューのスクリ
   ュー溝とボールナットのスクリュー溝とにより形成され
   るボール通路を移動するボールとを備え、そのボールナ
   ットの軸方向移動により操向用車輪が操向されるボール
   スクリュー式ステアリング装置において、前記ボール通
   路でのボールの遊びのための隙間を車両の直進時になく
   すように、車両の直進時にボール通路を形成するボール
   スクリューのスクリュー溝の軸方向ピッチが、車両のコ
   ーナリング時にボール通路を形成するボールスクリュー
   のスクリュー溝の軸方向ピッチに対し異なったものとさ
   れていることを特徴とするボールスクリュー式ステアリ
   ング装置。