JPH0532231U - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ハンドルに連動する入力軸３と操向用車輪に
連動する出力軸４の少なくとも一方に軸心を貫通する貫
通孔３ａ、４ａが形成される。この貫通孔３ａ、４ａに
挿入されるトーションバー８により入力軸３と出力軸４
とが連結される。入力軸３から出力軸４に伝達されるト
ルクによるトーションバー８のねじれに応じて操向操作
の補助力が付与される。少なくとも一方の軸４の貫通孔
４ａの内周に雌ねじ５０が形成され、この雌ねじ５０に
雄ねじ５１がねじ合わされ、この雄ねじ５１によりトー
ションバー８の端面が支持される。 【効果】 入出力軸に衝撃力が作用した場合でも、トー
ションバーのねじれに応じて適切な操向補助力を付与す
ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ハンドルに連動する入力軸と操向用車輪に連動する出力軸とがトー ションバーにより連結され、そのトーションバーのねじれに応じて操向操作の補 助力が付与されるパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ハンドルの回転を入力軸から出力軸を介して操向用車輪に伝達する際、その入 力軸から出力軸に伝達されるトルクの大きさに応じて操向操作の補助力を付与す るパワーステアリング装置がある。

【０００３】 例えば図３に示す電動パワーステアリング装置１０１は、ハウジング１０２の 内部にベアリングを介して支持される入力軸１０３と出力軸１０４とを備えてい る。その入力軸１０３と出力軸１０４にはそれぞれ中心を貫通する貫通孔１０３ ａ、１０４ａが形成され、その貫通孔１０３ａ、１０４ａにトーションバー１０ ５が挿入されている。このトーションバー１０５の一端と出力軸１０４とにピン １２１が挿入されることでトーションバー１０５と出力軸１０４とは連結されて いる。また、トーションバー１０５の他端は車両のハンドルの回転軸１２２に形 成された凹部１２２ａに圧入されている。その回転軸１２２は入力軸１０３の貫 通孔１０３ａに挿入されると共に、その貫通孔１０３ａの内周に形成された段差 部１０３ａ′に端面が当接する。そして、トーションバー１０５の他端と入力軸 １０３と回転軸１２２とにピン１２３が挿入されることでトーションバー１０５ と入力軸１０３と回転軸１２２とは連結されている。

【０００４】 出力軸１０４の外周にはウォームホイール１２５が嵌合され、このギヤ１２５ は図外操向補助モーターの出力軸に取り付けられたウォーム１２６に噛み合わさ れている。

【０００５】 その入力軸１０３の外周に非磁性材製のスリーブ１０６が嵌合され、このスリ ーブ１０６の外周に磁性材製の第１検出リング１０７が嵌合されている。その出 力軸１０４の外周に磁性材製の第２検出リング１０８が嵌合されている。その第 １検出リング１０７と第２検出リング１０８とは互いに対向するように配置され 、各検出リング１０７、１０８の対向端面に周方向に沿って複数の歯１０９、１ １０が形成されている。また、入力軸１０３に第３検出リング１１１が嵌合され ている。この第３検出リング１１１と前記第１検出リング１０７とは互いに対向 するように配置され、第３検出リング１１１の対向端面に周方向に沿って複数の 歯１１２が形成されている。

【０００６】 前記ハウジング１０２の内部に第１検出コイル１１４と第２検出コイル１１６ が設けられている。その第１検出コイル１１４は、前記第１検出リング１０７と 第２検出リング１０８の対向端部を覆うように配置され、その第２検出コイル１ １６は前記第１検出リング１０７と第３検出リング１１１との対向端部を覆うよ うに配置されている。

【０００７】 図４に示すように、第１検出コイル１１４は抵抗１１７を介して発振器１１８ に接続され、第２検出コイル１１６は抵抗１１９を介して発振器１１８に接続さ れる。また第１検出コイル１１４は演算増幅器１２０の反転入力端子に接続され 、第２検出コイル１１６はその演算増幅器１２０の非反転入力端子に接続される 。これにより、第１検出コイル１１４は第１検出リング１０７と第２検出リング １０８を通過する磁束を発生し、第２検出コイル１１６は第１検出リング１０７ と第３検出リング１１１を通過する磁束を発生する。そして、入力軸１０３から 出力軸１０４へのトルク伝達によりトーションバー１０５がねじれると、第１検 出リング１０７と第２検出リング１０８とが軸中心に相対的に回転する。これに より、第１検出リング１０７と第２検出リング１０８の各対向端部に設けられた 歯１０９、１１０の軸方向に関して重合する部分の面積が変化することから、系 のインピーダンスが変化し、その変化に応じて検出コイルの出力電圧が変化する 。この出力電圧の変化が演算増幅器１２０により増幅されて伝達トルクに対応し た電気信号が得られる。この信号に応じて前記操向補助モーターが駆動され、ウ ォーム１２６、ウォームホイール１２５を介して出力軸１０４に操向補助力が与 えられる。

【０００８】 また、温度変化により第１検出コイル１１４側のインピーダンスが変化しても 、第２検出コイル１１６側も温度変化によりインピーダンスが変化し、各検出コ イル１１４、１１６の温度変化による出力変動は演算増幅器１２０により打消さ れる。これにより、第１検出コイル１１４によるトルク検知が温度の影響を受け ないように補償されている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

従来のパワーステアリング装置１０１にあっては、出力軸１０４に対するトー ションバー１０５の軸方向相対移動はピン１２１によってのみ阻止される。その ため、パワーステアリング装置１０１を車両に組み付ける際や搬送途中に誤って 落下させて入力軸１０３や出力軸１０４に軸方向の衝撃力が作用した場合、出力 軸１０４とトーションバー１０５とを連結するピン１２１が変形してしまい、入 力軸１０３に取り付けられる第１検出リング１０７と出力軸１０４に取り付けら れる第２検出リング１０８の対向間隔が小さくなってしまうおそれがある。そう すると、入力軸１０３から出力軸１０４に伝達されるトルクに対応した出力電圧 の中心値がずれてしまい、トーションバーのねじれに応じた適切な操向補助力を 付与することができなくなるという問題を生じる。

【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パワーステアリング装 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、ハンドルに連動する入力軸と操向用車輪に連動 する出力軸の少なくとも一方に軸心を貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔に 挿入されるトーションバーにより入力軸と出力軸とが連結され、入力軸から出力 軸に伝達されるトルクによるトーションバーのねじれに応じて操向操作の補助力 が付与されるパワーステアリング装置において、少なくとも一方の軸の貫通孔の 内周に雌ねじが形成され、この雌ねじに雄ねじがねじ合わされ、この雄ねじによ りトーションバーの端面が支持される点にある。

【００１２】

【作用】

本考案の構成によれば、入力軸と出力軸の少なくとも一方の軸とトーションバ ーとの軸方向相対移動を、その一方の軸の貫通孔にねじ込まれる雄ねじにより阻 止することができる。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

【００１４】 図１に示すパワーステアリング装置１は、ハウジング２と入力軸３と出力軸４ とを備えている。

【００１５】 その入力軸３はハウジング２の内部でベアリング５を介して回転自在に支持さ れ、車両のハンドルの回転軸９に連結されている。その出力軸４はハウジング２ の内部でベアリング６ａ、６ｂを介して回転自在に支持され、図外操向用車輪に 連動されている。この入力軸３と出力軸４とは、各軸３、４の軸心を貫通する貫 通孔３ａ、４ａに挿入されたトーションバー８により連結されている。すなわち 、トーションバー８の一端と出力軸４とにピン６１が挿入されることで、トーシ ョンバー８と出力軸４とが連結されている。また、トーションバー８の他端は回 転軸９の端部に形成された凹部６２に圧入されている。その回転軸９の端部は入 力軸３の貫通孔３ａに挿入されると共に、その貫通孔３ａの内周に形成された段 差部３ａ′に端面が当接する。そして、トーションバー８の他端と入力軸３と回 転軸９とにピン６０が挿入されることでトーションバー８と入力軸３と回転軸９ とは連結されている。

【００１６】 出力軸４の外周にはウォームホイール１０が嵌合され、このウォームホイール １０は図外操向補助モーターの出力軸に取り付けられたウォーム１１に噛み合わ されている。

【００１７】 入力軸３の外周に、非磁性材製のスリーブ１２が挿入され、このスリーブ１２ の外周に磁性材製の第１検出リング１３が圧入されている。この入力軸３、スリ ーブ１２および第１検出リング１３に複数のピン７が圧入されることで、入力軸 ３に対してスリーブ１２と第１検出リング１３とが固定されている。出力軸４の 外周に磁性材製の第２検出リング１４が圧入されている。この第２検出リング１ ４は、第１検出リング１３と互いに対向するように配置されている。各検出リン グ１３、１４の対向端面に、それぞれ歯１３ａ、１４ａが周方向に沿って複数設 けられている。また、入力軸３の外周に磁性材製の第３検出リング１５が圧入さ れている。この第３検出リング１５と前記第２検出リング１４との間に第１検出 リング１３が配置されている。第１検出リング１３と対向する第３検出リング１ ５の端面に複数の歯１５ａが周方向に沿って設けられている。

【００１８】 ハウジング２の内部に磁性材製の第１円筒状ホルダー１６が挿入され、この第 １円筒状ホルダー１６の内部に第１検出コイル１７が挿入されている。その第１ 円筒状ホルダー１６の軸方向両端に、第１検出コイル１７の軸方向両端を覆う磁 性材製のカバー１８、１９が設けられている。その第１検出コイル１７は、前記 第１検出リング１３と第２検出リング１４との対向端部を覆うように配置されて いる。また、ハウジング２の内部に磁性材製の第２円筒状ホルダー２０が挿入さ れ、この第２円筒状ホルダー２０の内部に第２検出コイル２１が挿入されている 。この第２検出コイル２１の軸方向両端を覆う磁性材製のカバー２２、２３が、 第２円筒状ホルダー２０の軸方向両端に設けられている。その第２検出コイル２ １は、前記第１検出リング１３と第３検出リング１５との対向端部を覆うように 配置されている。

【００１９】 前記第１円筒状ホルダー１６とハウジング２の内周に嵌め合わされたリング状 のストッパー３０との間に板バネ３１が介在されている。また、第１円筒状ホル ダー１６と第２円筒状ホルダー２０との間にディスタンスピース３２が配置され 、第２円筒状ホルダー２０とハウジング２の内面との間にディスタンスピース３ ３が配置されている。これにより、各円筒状ホルダー１６、２０の軸方向移動が 阻止されている。

【００２０】 図２に示すように、第１検出コイル１７は抵抗４２を介して発振器４３に接続 され、第２検出コイル２１は抵抗４４を介して発振器４３に接続される。また、 第１検出コイル１７は演算増幅器４５の反転入力端子に接続され、第２検出コイ ル２１はその演算増幅器４５の非反転入力端子に接続される。これにより、第１ 検出コイル１７は第１検出リング１３と第２検出リング１４を通過する磁束を発 生し、第２検出コイル２１は第１検出リング１３と第３検出リング１５を通過す る磁束を発生する。そして、入力軸３から出力軸４へのトルク伝達によりトーシ ョンバー８がねじれると、第１検出リング１３と第２検出リング１４とが軸中心 に相対的に回転する。そうすると、第１検出リング１３と第２検出リング１４の 各対向端面に形成された歯１３ａ、１４ａの軸方向に関して重合する部分の面積 が変化することから、系のインピーダンスが変化し、その変化に応じて第１検出 コイル１７の出力電圧が変化する。この出力電圧の変化が演算増幅器４５により 増幅され、伝達トルクに対応した電気信号が得られる。この信号に応じて前記操 向補助モータが駆動され、前記ウォーム１１、ウォームホイール１０を介して出 力軸４に操向補助力が与えられる。

【００２１】 また、温度変化により第１検出コイル１７側のインピーダンスが変化しても、 第２検出コイル２１側も温度変化によりインピーダンスが変化し、各検出コイル １７、２１の温度変化による出力変動は演算増幅器４５により打ち消される。こ れにより、第１検出コイル１７によるトルク検知は温度の影響を受けないよう補 償されている。

【００２２】 そして、出力軸４の貫通孔４ａの内周下端に雌ねじ５０が形成され、この雌ね じ５０に雄ねじ５１がねじ合わされている。この雄ねじ５１は、小径部５１ａと 大径部５１ｂとを有し、大径部５１ｂの外周にねじ山が形成され、大径部５１ｂ の端面に工具挿入用の六角孔５１ｃが形成されている。そして、雄ねじ５１の小 径部５１ａの端面５１ａ′がトーションバー８の下端面８ａに当接されることで 、トーションバー８の下端面が雄ねじ５１により支持されている。なお、雄ねじ ５１を雌ねじ５０にねじ合わせる前に、雄ねじ５１に接着剤を塗付することで、 ねじ合わせ後の抜け止めをしている。

【００２３】 上記構成によれば、パワーステアリング装置１を誤って落下させて入力軸３や 出力軸４に軸方向の衝撃力が作用しても、トーションバー８の一端は回転軸９の 凹部６２に圧入され、回転軸９は入力軸３の貫通孔３ａの段差部３ａ′に当接さ れているためトーションバー８と入力軸３とが軸方向移動することはない。そし て、トーションバー８の他端面８ａは雄ねじ５１により支持されるため、トーシ ョンバー８と出力軸４との軸方向相対移動はピン６１だけでなく雄ねじ５１によ っても阻止され、入出力軸３、４に衝撃力が作用してもピン６１が変形すること はない。これにより、トーションバー８と入出力軸３、４とが軸方向移動するこ とはなく、第１検出リング１３と第２検出リング１４との対向間隔が変化するこ とはない。よって、入力軸３から出力軸４に伝達されるトルクに応じた出力電圧 の中心値のずれが防止され、トーションバー８のねじれに応じた適切な操向補助 力を付与することができる。

【００２４】 なお、本考案は上記実施例に限定されるものではない。例えば、上記実施例で は出力軸に雄ねじをねじ込んでトーションバーの端面を支持するものを示したが 、入力軸に雄ねじをねじ込んでトーションバーの端面を支持してもよく、あるい は入力軸と出力軸の双方に雄ねじをねじ込んでトーションバーの両端面を支持す るようにしてもよい。また、上記実施例では電動パワーステアリング装置に本考 案を適用したが、入力軸から出力軸に伝達されるトルクによるトーションバーの ねじれに応じて油圧コントロールバルブを作動させて操向補助力を付与する油圧 パワーステアリング装置にも本考案を適用することができる。

【００２５】

【考案の効果】

本考案によるパワーステアリング装置によれば、入力軸と出力軸の少なくとも 一方の軸とトーションバーとの軸方向相対移動を従来よりも確実に阻止すること ができるので、その入出力軸に衝撃力が作用した場合でも入出力軸とトーション バーとを連結するピンは変形せず、トルクに対応した出力電圧の中心値がずれな いのでトーションバーのねじれに応じて適切な操向補助力を付与することができ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るパワーステアリング装置
の断面図

【図２】本考案の実施例に係るパワーステアリング装置
の回路構成の説明図

【図３】従来例に係るパワーステアリング装置の断面図

【図４】従来例に係るパワーステアリング装置の回路構
成の説明図

【符号の説明】

２ ハウジング ３ 入力軸 ３ａ 貫通孔 ４ 出力軸 ８ トーションバー ５０ 雌ねじ ５１ 雄ねじ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルに連動する入力軸と操向用車輪
   に連動する出力軸の少なくとも一方に軸心を貫通する貫
   通孔が形成され、この貫通孔に挿入されるトーションバ
   ーにより入力軸と出力軸とが連結され、入力軸から出力
   軸に伝達されるトルクによるトーションバーのねじれに
   応じて操向操作の補助力が付与されるパワーステアリン
   グ装置において、少なくとも一方の軸の貫通孔の内周に
   雌ねじが形成され、この雌ねじに雄ねじがねじ合わさ
   れ、この雄ねじによりトーションバーの端面が支持され
   ることを特徴とするパワーステアリング装置。