JPH0565751U - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力軸とトーションバーを、バルブセンタ合
わせを簡単にしかも微調整可能に行なった状態で位置ず
れを生じることなく、確実に連結可能とする。 【構成】 舵取ハンドル側の入力軸１および操舵輪側の
出力軸２間に、これらを回転可能に連結するトーション
バー３が配設される。両軸間には、相対的な回転変位に
より圧油通路を切替えるコントロールバルブ８が設けら
れる。トーションバーの外方端には、入力軸との連結手
段となるボール２０が圧入されるボール圧入孔２１が、
軸端部から軸線方向に形成される。ボール圧入孔は、ボ
ール外径よりも多少小さい内径の大径孔２１ａとこれに
連続し大径孔よりも小さい内径の小径孔２１ｂからなる
段付き孔として形成される。トーションバー外周部には
切欠き面２２が形成され、その一部に当接してトーショ
ンバーに回転方向への力を与える調整用ねじ２３が、入
力軸側のねじ孔２４に螺入して設けられる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車のハンドル操作力を軽減するために用いられる回転型流路切換 弁を備えた動力舵取装置に関し、特に舵取ハンドル側の入力軸とこれを出力軸側 に連結するためのトーションバーとの連結部構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

パワーステアリングとして一般によく知られている動力舵取装置は、動力源で ある圧力流体としての作動油（圧油）をオイルタンクからパワーステアリング本 体部に供給する油圧発生源となるオイルポンプ、このポンプから供給される圧油 をハンドル操作による回転運動に伴なって回路を選択的に切換えて分配制御する ロータおよびスリーブからなる回転型流路切換弁等によるコントロールバルブお よび前記圧油が左、右いずれか一方の室内に流入されることで左、右方向に選択 的に移動されるピストンを備えたパワーシリンダなどから構成されている。

【０００３】 そして、上述したコントロールバルブを構成するロータを、舵取ハンドルの操 作によって回転される入力軸に、またスリーブを、この入力軸と同一軸線上に配 置されかつトーションバーによって入力軸に連結される出力軸に設け、これらロ ータとスリーブとの間にトーションバーのねじれによって相対的な回転変位に与 えることにより、パワーシリンダのいずれか一方の室に圧油を給送し、他方室を タンク側に接続して、この圧油の供給方向に伴なうパワーシリンダのピストンの 動きを、操舵輪を操舵する舵取りリンク機構に伝達して操舵運動を補助し、軽快 な舵取り操作を行なえるようになっている。

【０００４】 このような動力舵取装置におけるパワーステアリング本体部の概略構成を、図 ２に示した従来例を用いて簡単に説明すると、図中符号１は図示しない舵取ハン ドル側に連結される入力軸としてのスタブ軸、２はこのスタブ軸１の内方端（左 端）側にトーションバー３を介して連結されるとともに図示しない舵取リンク機 構を構成するラック４上のラック歯４ａと噛合するピニオン２ａを有する出力軸 であるピニオン軸である。

【０００５】 ここで、これら両軸１，２間には所定角度範囲内での相対的な回動変位を許容 するフェイルセーフ機構としてセーフティスプライン部５が介在して設けられる 。すなわち、これら両軸１，２はトーションバー３のねじれにより相対的に回動 変位可能な状態で流路切換弁としての相対位置を確保して連結されるとともに、 スタブ軸１内方端側で周方向に所定間隔おいて突設した複数のスプライン突部と ピニオン軸２内方端側の軸孔内壁部分で各突部が係入され周方向に所定角度回動 されたときに当接して両軸１，２を連結するように形成された複数のスプライン 溝部とによってセーフティスプライン部５が構成されている。

【０００６】 また、前記トーションバー３は、その内方端が予めピニオン軸２側の軸孔内に 圧入して連結固定されるとともに、外方端はスタブ軸１内を貫通し軸１外方端（ 右端）側にまで延設されてこのスタブ軸１の舵取ハンドル側とのカップリング用 セレーション部１ａ部分でトーションバー３と共合わせで径方向に穿設されるピ ン挿通孔６ａに圧入状態で打込まれるストレートな連結ピン６によって連結され ている。なお、図中３ａはこの連結ピン６打込み部より内方端寄りに形成された 溝部に設けられトーションバー３とスタブ軸１との間をシールするＯリングであ る。

【０００７】 さらに、パワーステアリング本体部を構成するボディ７内で上述した両軸１， ２の内方端側には、前述した回転型流路切換弁８を構成するロータ９およびスリ ーブ１０がそれぞれ一体的に設けられ、前記セーフティスプライン部５によって 切換弁としての相対位置を確保した状態で組合わされるとともに、相対的な回転 変位で図示しないオイルポンプＰ、オイルタンクＴとパワーシリンダ左、右室Ｃ L，ＣRとの間の流路切換えを行なうように構成される。なお、このような回転型 流路切換弁８の具体的な構成および動作は従来から周知の通りであり、詳細な説 明は省略する。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来装置において、トーションバー３の外方端を、ス タブ軸１の外方端側に連結固定してなる連結部構造では、トーションバー３の外 周部にＯリング３ａを装着する環状溝を形成しているため、トーションバー３の ばね定数が減少してしまい、またスタブ軸１とトーションバー３の両者に連結ピ ン６を打込むためのピン挿通孔６ａを高精度に加工しなければならない等の問題 があった。

【０００９】 このような問題点を解決するために、スタブ軸１とトーションバー３とを、ピ ン６により連結する代わりに、トーションバー３の軸端部から軸方向に向って孔 を穿設し、この孔内にその内径よりも大径なボールを圧入することにより、トー ションバー軸端部を拡開し、スタブ軸１とトーションバー３とを連結するように したものが、たとえば実開平３−５９２６９号公報等により提案されている。そ して、このようにすれば、前述した連結部でのシール性を確保するＯリング３ａ 用の溝も不要とし得る等の利点をもつものであった。

【００１０】 ところで、上述したような動力舵取装置によれば、スタブ軸１、ピニオン軸２ と、これらを回転変位可能に連結するトーションバー３において、これらの回転 方向での連結位置決めを、所要の状態で行ない、特に両軸１，２に設けられる回 転型流路切換弁８を構成するロータ９とスリーブ１０とを、正しい中立位置（バ ルブセンタ）で組合わせた状態でトーションバー３と連結することが、組立時に おいて重要なポイントとなっている。これは、周知の通り、スリーブ１０とロー タ９とに周方向において形成されるポンプＰやタンクＴへの切換溝が中立状態で 組合わせ、切換弁８としての相対位置を確保することが必要とされるためである 。

【００１１】 しかしながら、上述した従来構造によれば、いずれも確実性に欠けるものであ り、いわゆるハイドリックセンタあるいはバルブセンタと呼ばれる中立位置での 確実な位置決めは行なえず、組立時において中立位置からの位置ずれが生じるこ とを避けられないものであった。

【００１２】 すなわち、前者の従来例では、スタブ軸１とトーションバー３とを、中立位置 で位置決めした後、連結ピン６用の挿通孔６ａを穴穿けし、その後に連結ピン６ を打込んでいるが、この穴穿け時や打込み時に回転方向において位置ずれを生じ てしまうことが多いものであった。

【００１３】 また、後者の従来例では、上述した中立位置合わせを行なった後に、ボールを トーションバー３の軸線方向への孔内に圧入しているが、この圧入による連結時 にスタブ軸１とトーションバー３との間で回転方向へのずれを完全に防止するこ とを避けられないもので、このような位置ずれ問題を解決し、さらに前述したよ うな加工性や組立性等での問題も合わせて一掃し得る何らかの対策を講じること が望まれている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

このような要請に応えるために本考案に係る動力舵取装置は、舵取ハンドル側 の入力軸（スタブ軸）と操舵輪側の出力軸（ピニオン軸）との間に介在され両軸 を相対的に回転変位可能に連結するトーションバーの外方端に、トーションバー と入力軸とを連結するためのボールが圧入される大径孔とこれに連続する小径孔 からなる段付きのボール圧入孔を、軸端部側から軸線方向に向って形成し、かつ その大径孔に対応するトーションバー外周部に、軸線を含む平面に対して略直交 する平面による切欠き面を形成するとともに、この切欠き面に対し軸線を含む平 面とは異なる位置で当接しトーションバーに回転方向への力を与える調整用ねじ を、前記入力軸側のねじ孔に螺入させて設けるようにしたものである。

【００１５】

【作用】

本考案によれば、トーションバーの内方端を連結してなる出力軸と入力軸との 間でのコントロールバルブのバルブセンタ合わせを行った状態で、トーションバ ー外方端側でのボール圧入孔の大径孔内に、その内径よりも多少大きい外径を有 するボールを圧入し、入力軸とトーションバーとを仮固定し、この状態で調整用 ねじにより、トーションバーをいずれかの方向に微調整回転し、確実なバルブセ ンタ合わせを行なった後、ボールをボール圧入孔の大径孔から小径孔内に、さら に圧入させ、これにより入力軸をトーションバーに対し、センタずれを生じない 状態で確実に連結して固定し得るものである。

【００１６】

【実施例】

図１の(a),(b) は本考案に係る動力舵取装置の一実施例を示すものであり、図 において前述した図２と同一または相当する部分には同一番号を付して説明は省 略する。

【００１７】 さて、本考案によれば、前述したような動力舵取装置におけるパワーステアリ ング本体部において、舵取ハンドル側のスタブ軸１と操舵輪側のピニオン軸２と の間に介在され両軸１，２を相対的に回転変位可能に連結するトーションバー３ の外方端に、トーションバー３とスタブ軸１とを連結するためのボール２０が圧 入される大径孔２１ａとこれに連続する小径孔２１ｂからなる段付きのボール圧 入孔２１を、トーションバー３の軸端部側から軸線方向に向って形成し、かつそ の大径孔２１ａに対応するトーションバー３外周部に、軸線を含む平面に対して 略直交する平面による切欠き面２２（２２ａ，２２ｂ）を形成するとともに、こ の切欠き面２２に対し軸線を含む平面とはずれて異なっている位置に当接しトー ションバー３に回転方向への力を与える調整用ねじ２３（２３ａ，２３ｂ）を、 前記スタブ軸１側に求心方向に平行して穿設されているねじ孔２４，２４に螺入 させて設けるようにしたところに特徴を有している。

【００１８】 すなわち、本考案は、トーションバー３の軸端部に形成したボール圧入孔２１ 内にスチールボール等といった剛性を有するやや大径なボール２０を圧入し、こ れによりトーションバー３の外周部分を弾性変形させ、スタブ軸１側に圧接させ て両者を連結固定するにあたって、この連結に先立ってバルブセンタ等の中立位 置合わせを行なった後に、これらを一旦仮固定し、この時に生じるずれを、調整 用ねじ２３ａ，２３Ｂによる微調整により修正可能とし、さらにこの調整後にお いてボール２０を圧入して完全に連結固定し得るようにしたものである。

【００１９】 ここで、図１において(b) から明らかなように、調整用ねじ２３ａ，２３ｂは トーションバー３側の切欠き面２２ａ，２２ｂに対し、直交して求心方向に向か う直線から、一側にずれて当接するように螺入され、これによりいずれか一方の ねじ２３ａまたは２３ｂを螺入させて回転力をトーションバー３に与え、微調整 を行なえるような構成となっている。

【００２０】 このような構成によれば、トーションバー３の内方端を連結してなるピニオン 軸２とスタブ軸１との間でのコントロールバルブとしての流路切換弁８のバルブ センタ合わせ等といった中立位置合わせを行った状態で、トーションバー３外方 端側でのボール圧入孔２１の大径孔２１ａ内に、その内径よりも多少大きい外径 を有するボール２０を圧入し、スタブ軸１とトーションバー３とを仮固定状態と し、この状態で調整用ねじ２３ａまたは２３ｂにより、トーションバー３をいず れかの方向に微調整回転させ、その結果としてバルブセンタ合わせの修正を確実 に行なった後、ボール２０をボール圧入孔２１の大径孔２１ａから図１の(a) で 矢印で示すように小径孔２１ｂ内に、さらに圧入させ、これによりスタブ軸１に トーションバー３を、センタずれを生じない状態で確実に連結して固定し得るも のである。

【００２１】 そして、このような構成では、センタ合わせ後における連結時のずれ不良を生 じ難い構成とし得るとともに、微調整修正もきわめて簡単に行なえ、センタずれ を完全に防止し得るものである。 また、このような構成では、仮固定状態での微調整が可能であることから、入 、出力側の軸１，２やトーションバー３の組立作業を、バルブセンタ合わせを含 めて自動化し得るといった利点もある。

【００２２】 なお、本考案は上述した実施例構造に限定されず、各部の形状、構造等を、適 宜変形、変更することは自由である。たとえば上述した実施例では、トーション バー３の外方端に対向して形成した二つの切欠き面２２ａ，２２ｂに対し、調整 用ねじ２３ａ，２３ｂを当接可能な状態とし、これによりトーションバー３に左 右両方向での回転力を作用させ得るようにしているため、調整作業がきわめて容 易に行なえるが、本考案はこれに限定されず、少なくとも一方向に回転調整可能 な切欠き面２２と調整用ねじ２３とを設けるようにしてもよいことは言うまでも ない。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案に係る動力舵取装置によれば、舵取ハンドル側の入 力軸と操舵輪側の出力軸との間に介在され両軸を相対的に回転変位可能に連結す るトーションバーの外方端に、トーションバーと入力軸とを連結するためのボー ルが圧入される大径孔とこれに連続する小径孔からなる段付きのボール圧入孔を 、軸端部側から軸線方向に向って形成し、かつその大径孔に対応するトーション バー外周部に、軸線を含む平面に対して略直交する平面による切欠き面を形成す るとともに、この切欠き面に対し軸線を含む平面からずれて異なっている位置に 当接しトーションバーに回転方向への力を与える調整用ねじを、前記入力軸側の ねじ孔に螺入させて設けるようにしたので、簡単な構造にもかかわらず、コント ロールバルブのバルブセンタ合わせを行った状態で、トーションバー外方端側で のボール圧入孔の大径孔内に、その内径よりも多少大きい外径を有するボールを 圧入することにより入力軸とトーションバーとを仮固定し、この状態で調整用ね じにより、トーションバーをいずれかの方向に微調整回転可能とし、確実なバル ブセンタ合わせを行なった後、ボールをボール圧入孔の大径孔から小径孔内に、 さらに圧入させ留ことで、入力軸にトーションバーをセンタずれを生じない状態 で確実に連結して固定し得るという実用上種々優れた効果がある。

【００２４】 特に、本考案によれば、ボール圧入孔を大、小径による段付き孔とし、始めに 大径孔側にボールを仮固定した状態で、調整用ねじによりトーションバーを微調 整回転させ得るものであり、バルブセンタ合わせの微調整、修正を行なえるため 、バルブセンタ合わせを始めとする入、出力軸とトーションバーとの組立ての自 動化を図れる等の実用上優れた利点を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る動力舵取装置の一実施例を示し、
(a) は要部拡大断面図、(b) はそのｂ−ｂ線断面図であ
る。

【図２】従来の動力舵取装置におけるパワーステアリン
グ本体部の要部構成を示す概略断面図である。

【符号の説明】

１ スタブ軸（入力軸） １ａ カップリング用セレーション部 ２ ピニオン軸（出力軸） ２ａ ピニオン歯 ２ｂ 切欠き溝 ３ トーションバー ４ ラック ４ａ ラック歯 ５ セーフティスプライン部 ７ ステアリングボディ ８ 回転型流路切換弁（コントロールバルブ） ９ ロータ １０ スリーブ １０ａ 係合ピン ２０ ボール ２１ ボール圧入孔 ２１ａ 大径孔 ２１ｂ 小径孔 ２２ 切欠き面 ２３ 調整用ねじ ２４ ねじ孔 Ｐ オイルポンプ Ｔ オイルタンク ＣL シリンダ左室 ＣR シリンダ右室

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵取ハンドル側に連結されて舵取操作に
   伴って回転される入力軸と、この入力軸の内方端側に相
   対的に回転変位可能な状態で連結されかつ前記入力軸と
   同軸上に配置される操舵輪側の出力軸と、この出力軸側
   に内方端が連結されるとともに入力軸側に外方端が連結
   されるトーションバーと、前記入、出力軸の内方端側に
   一体的に設けられるロータおよびスリーブを有しその相
   対的な回転変位によって圧力流体の給送方向を制御する
   コントロールバルブを備えてなり、このトーションバー
   の外方端に軸端部側から軸線方向に向ってボール圧入孔
   を形成するとともに、このボール圧入孔内にその内径よ
   りも大径なボールを圧入することにより、トーションバ
   ーの外周部を拡開させて入力軸側に連結するように構成
   されている動力舵取装置において、 前記ボール圧入孔は、ボールの外径よりも多少小さい内
   径を有する大径孔と、これに軸線方向に沿って連続しこ
   の大径孔よりも内径が小さい小径孔とからなる段付き孔
   として形成され、かつこのボール圧入孔における大径孔
   に対応するトーションバーの外周部には、その軸線を含
   む平面に対し略直交する平面による切欠き面が形成され
   るとともに、この切欠き面に対し軸線を含む平面とは異
   なる位置で当接する調整用ねじが、前記入力軸側に穿設
   されているねじ孔に螺入して設けられていることを特徴
   とする動力舵取装置。