JPH0577747A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウォームシャフトとロータリバルブとを別々
にするとともに、スラスト方向の荷重を支えるのに特別
な部品を必要としないパワーステアリング装置を提供す
ることである。 【構成】 ハウジング２とケーシング１との間にスペー
サ２３を挟持させる一方、ウォームシャフト８の基端に
大径部２４を形成し、この大径部の外周を内輪として機
能させたボールベアリングｂを設け、このボールベアリ
ングの外輪２８は上記スペーサに嵌合するとともに、そ
の嵌合端はハウジングで押え、しかも、このウォームシ
ャフトとロータリバルブとを分離しつつ多少ガタつきが
許される構造のもとで機械的に連係している

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の操舵力をパワ
ーアシストするパワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置として実公昭６２−１１２
５９号公報に記載されたものが従来から知られている。
この従来の装置と同一のタイプのものとして示したのが
図４である。この図４に示した装置は、アクチュエータ
ａのケーシング１とロータリバルブｖのハウジング２と
をつき合わせて、それらを図示していないボルトで締結
している。

【０００３】ケーシング１は、その中にピストン３を摺
動自在に設けて、一対の圧力室４、５を区画するととも
に、このピストン３に形成したラック６にセクタギヤ７
をかみ合わせている。したがって、圧力室４、５のいず
れか一方をポンプに接続し、他方をタンクに接続する
と、ピストン３が移動するが、このピストン３の移動に
ともなってセクタギヤ７が回動する。セクタギヤ７がこ
のように回動すれば、それに連結した図示していないピ
ットマンアームを回動して、車輪を転舵する。したがっ
て、上記ピストン３及びセクタギヤ７は、パワーアシス
ト力を発揮するアクチュエータａを構成するものであ
る。

【０００４】また、ハウジング２には、中空のウォーム
シャフト８を貫通させるともに、その先端をケーシング
１側に突出させている。ケーシング１側におけるウォー
ムシャフト８は上記ピストン３に挿入するとともに、そ
れらウォームシャフト８とピストン３とはボールネジ９
を介してねじ結合している。

【０００５】また、ハウジング２におけるウォームシャ
フト８と一体の部分は、ロータリバルブｖのスリーブ１
０とするとともに、このスリーブ１０の基端には大径部
１１を形成し、その外周に環状溝１２を形成している。
この環状溝１２にはボール１３を入れ、これらボール１
３をリテーナ１４で保持するとともに、このボール１３
の外側に２つ割りにした外輪１５を嵌合している。そし
て、上記大径部１１、環状溝１２、ボール１３、リテー
ナ１４及び外輪１５でボールベアリングｂを構成するも
のである。このようにしたボールベアリングｂはその外
輪１５をハウジング２に嵌合するとともに、このハウジ
ング２の外側からプラグ１６をネジ込んでボールベアリ
ングｂのスラスト荷重を支えるようにしている。

【０００６】上記のようにしたスリーブ１０の内側には
スプール１７を回動自在に挿入するとともに、このスプ
ール１７の中にスタブシャフト１８を挿入し、これらス
プール１７とスタブシャフト１８とをピン１９で機械的
に結合して、両者が一体回転するようにしている。そし
て、これらスリーブ１０とスプール１７とが相まってロ
ータリバルブｖを構成する。また、スタブシャフト１８
と上記ウォームシャフト８とは、トーションバー２０を
介して連結している。つまり、このトーションバー２０
の先端はピン２１でウォームシャフト８に連結し、反対
端をピン２２でスタブシャフト１８に連結している。

【０００７】上記スタブシャフト１８は、図示していな
いハンドルに連係している。したがって、いま、ハンド
ルを回すと、その操舵トルクがスタブシャフト１８に伝
達される。このとき、ウォームシャフト８は車輪側の接
地抵抗によって回転しないので、スタブシャフト１８の
みがトーションバー２０をねじりながら回転し、スプー
ル１７とスリーブ１０とを相対回転させてロータリバル
ブｖを切り換える。ロータリバルブｖがこのようにして
切り換えられると、その切り換え位置に応じて、圧力室
４、５のうちのいずれか一方の圧力室がポンプに連通
し、いずれか他方の圧力室がタンクに連通する。したが
って、ピストン３が移動するとともに、セクタギヤ７が
回動して、操舵力をパワーアシストする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、ウォームシャフト８とスリーブ１０とを一
体にしているので、ウォームシャフト８に半径方向に曲
がるような力が作用すると、それがスリーブ１０に直接
伝達される。そのためにロータリバルブｖのバルブ特性
が安定しなくなるという問題があった。また、上記のよ
うにウォームシャフトとスリーブとを一体にするという
ことは、ロータリバルブｖとアクチュエータａとの相対
関係も最適条件になるように設定されているので、例え
ば、メンテナンスなどでロータリバルブｖを交換するよ
うなときには、同時に、ウォームシャフトを含めたアク
チュエータ側も交換しなければならないという問題があ
った。

【０００９】さらに、この従来の装置は、ハウジングに
嵌合したボールベアリングをプラグで押えなければ、そ
のスラスト方向の荷重を支えられないので、プラグは必
須の構成要素になるが、そのために部品数が多くなると
いう問題もあった。この発明の目的は、ウォームシャフ
トとロータリバルブとを別々にするとともに、スラスト
方向の荷重を支えるのに特別な部品を必要としないパワ
ーステアリング装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、ロータリバ
ルブを内装したハウジングと、パワーアシスト力を発揮
するアクチュエータのケーシングとを連設し、上記ハウ
ジングにはハンドルに連係したスタブシャフトを設け、
このスタブシャフトは、トーションバーを介してウォー
ムシャフトに連係するとともに、このトーションバー及
びウォームシャフトを介してスタブシャフトとアクチュ
エータとを連係し、トーションバーをねじりながら、こ
れらスタブシャフトとウォームシャフトとを相対回転さ
せてロータリバルブを切り換え、アクチュエータを動作
させるパワーステアリング装置を前提にするものであ
る。上記の装置を前提にしつつ、この発明は、ハウジン
グとケーシングとの間にスペーサを挟持させる一方、ウ
ォームシャフトの基端に大径部を形成し、この大径部の
外周を内輪として機能させたボールベアリングを設け、
このボールベアリングの外輪は上記スペーサに嵌合する
とともに、その嵌合端はハウジングで押え、しかも、こ
のウォームシャフトとロータリバルブとを分離しつつ多
少ガタつきが許される構造のもとで機械的に連係した点
に特徴を有する。

【００１１】

【作用】この発明は、上記のようにウォームシャフトと
ロータリバルブとを分離したので、ウォームシャフトの
曲げ方向の力などがロータリバルブに伝達されない。し
かも、ウォームシャフトを支えるボールベアリングは、
スペーサに嵌合しながらハウジングで押えているので、
スラスト荷重はハウジングで支えられる。

【００１２】

【発明の効果】この発明の装置によれば、ウォームシャ
フトとロータリバルブとを分離したので、ウォームシャ
フトの曲げ方向の力などがスリーブに伝達されず、それ
だけロータリバルブのバルブ特性が安定する。また、ロ
ータリバルブをメンテナンスなどで交換するときにも、
ウォームシャフトなどのアクチュエータ系の部品まで交
換する必要がなくなる。さらに、ハウジングでスラスト
荷重を支えられるので、従来のようにプラグなどの特別
な部品が不要になる。

【００１３】

【実施例】図１〜図３に示した実施例のケーシング１と
ハウジング２とは、その間にはスペーサ２３を介在させ
ながら、図示していないタイボルトでしっかりと締めつ
けている。

【００１４】また、ウォームシャフト８とロータリバル
ブｖのスリーブ１０とを別体で構成するとともに、ウォ
ームシャフト８の基端に大径部２４を形成するととも
に、その外周には環状溝２５を形成している。この環状
溝２５にボール２６を挿入するとともに、そのボール２
６をリテーナ２７で保持している。このようにしたボー
ル２６の外側には２つ割りにした外輪２８をはめている
が、上記大径部２４が内輪として機能しながら、これら
環状溝２５、ボール２６、リテーナ２７及び外輪２８が
相まってボールベアリングｂを構成している。

【００１５】そして、このボールベアリングｂの外輪２
８は、上記スペーサ２３の内周に形成した段部２９に嵌
合するが、この嵌合状態において、外輪２８の一部がハ
ウジング２側に突出するようにしている。ただし、ハウ
ジング２にも段部３０を形成し、これら両段部２９、３
０が相まって環状溝を構成する関係にするとともに、こ
の環状溝に上記外輪２８がぴったりと嵌合する構成にし
ている。このように両段部２９、３０が相まって構成す
る環状溝に外輪２８を嵌合するようにしたので、スペー
サ２３とハウジング２との軸心は、この外輪２８によっ
て一致するとともに、両者の心ずれも防止できる。ま
た、ボールベアリングｂに作用するスラスト方向の力
は、外輪２８を介してハウジング２の段部３０で支えら
れることになる。

【００１６】また、上記大径部２４にはロータリバルブ
ｖのスリーブ３１の先端を、わずかなゆとりを持たせて
挿入している。そして、スリーブ３１に固定したピン３
２を、大径部に２４に形成され、かつ端部を開口した切
欠部３３に挿入している。したがって、スリーブ３１は
ウォームシャフト８と一体回転するが、曲げ方向の力に
対しては上記ゆとり分だけ自由に動ける構造になってい
る。このようにしたスリーブ３１には、アクチュエータ
ポート３４、３５を形成するとともに、一方のアクチュ
エータポート３４は、連通路３６〜３８を経由して圧力
室４に連通している。また、他方のアクチュエータポー
ト３５は、中継室３９及びボールベアリングｂのすき間
を経由して圧力室５に連通するようにしている。そし
て、これら両アクチュエータポート３４、３５はロータ
リバルブｖの切り換え位置に応じてポンプに連通したり
タンクに連通したりする。

【００１７】なお、図中符号４０はスリーブ３１の外周
に設けた複数のシール部材、４１はハウジング２に設け
た軸受で、この軸受４１はスタブシャフト１８を回転自
在に支持している。このようにハウジング２に軸受４１
を直接設けられるのは、上記したようにウォームシャフ
ト８のスラスト荷重を支えるためのプラグ１６が不要に
なったためである。

【００１８】次に、この実施例の作用を説明する。ハン
ドルを回すと、スタブシャフト１８とウォームシャフト
８とがトーションバー２０をねじりながら相対回転して
ロータリバルブｖを切り換える。このときのロータリバ
ルブｖの切り換え位置に応じて、例えば、スリーブ３１
に形成した一方のアクチュエータポート３４がタンクに
連通し、他方のアクチュエータポート３５がポンプに連
通したとすると、ロータリバルブｖを通過したポンプの
吐出油は中継室３９及びボールベアリングｂのすき間を
経由して圧力室５に供給される。そして、圧力室４の作
動油は連通路３８、３７、３６、アクチュエータポート
３４及びロータリバルブｖを経由してタンクに戻され
る。したがって、アクチュエータａは、ピストン３を図
面左方向に移動させて、所期のパワーアシスト力を発揮
することになる。

【００１９】上記とは反対にアクチュエータポート３４
がポンプに連通し、アクチュエータポート３５がタンク
に連通すると、ピストン３が上記とは反対方向に移動す
るので、アクチュエータａはその反対方向でのパワーア
シスト力を発揮することになる。上記のようにボールベ
アリングｂのすき間を利用して、中継室３９と圧力室５
とを連通させたので、これら両者を連通させるための通
路を特別に設けなくてもよくなる。

【００２０】また、ウォームシャフト８にそれを曲げる
ような力が作用したとしても、スリーブ３１とウォーム
シャフト８とは、多少ガタつきが許される構造になって
いるので、このウォームシャフトの力がスリーブ３１に
作用することがない。したがって、ウォームシャフト側
の力の作用で、ロータリバルブｖのバルブ特性に悪影響
を及ぼすようなことがなくなる。さらに、ボールベアリ
ングｂの外輪２８をスペーサ２３の段部２９とハウジン
グ２の段部３０とで支持しているので、ウォームシャフ
トのスラスト荷重はこのハウジング２で支えられること
になる。したがって、従来のようにスラスト荷重を支え
るためのプラグ１６などの特別な部材が不要になる。し
かも、この外輪２８を介してスペーサ２３とハウジング
２とを一致させているので、それら両者の心ずれも防止
できる。

【００２１】さらにまた、スリーブ３１の外周を複数の
シール部材４０でシールしているので、中継室３９とタ
ンクに連通したドレン室４２とを、圧力的に完全に遮断
している。したがって、中継室３９側の圧力がスリーブ
３１の端面に作用してスリーブ３１が移動したりするこ
ともなくなる。なお、上記以外の構成はすべて従来例と
同一である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の要部の断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１のIII-III 線断面図である。

【図４】従来の装置を示す断面図である。

【符号】

ａ アクチュエータ １ ケーシング ｖ ロータリバルブ ２ ハウジング ８ ウォームシャフト ｂ ボールベアリング １８ スタブシャフト ２０ トーションバー ２３ スペーサ ２４ 大径部 ２８ 外輪

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータリバルブを内装したハウジング
   と、パワーアシスト力を発揮するアクチュエータのケー
   シングとを連設し、上記ハウジングにはハンドルに連係
   したスタブシャフトを設け、このスタブシャフトは、ト
   ーションバーを介してウォームシャフトに連係するとと
   もに、このトーションバー及びウォームシャフトを介し
   てスタブシャフトとアクチュエータとを連係し、トーシ
   ョンバーをねじりながら、これらスタブシャフトとウォ
   ームシャフトとを相対回転させてロータリバルブを切り
   換え、アクチュエータを動作させるパワーステアリング
   装置において、ハウジングとケーシングとの間にスペー
   サを挟持させる一方、ウォームシャフトの基端に大径部
   を形成し、この大径部の外周を内輪として機能させたボ
   ールベアリングを設け、このボールベアリングの外輪は
   上記スペーサに嵌合するとともに、その嵌合端はハウジ
   ングで押え、しかも、このウォームシャフトとロータリ
   バルブとを分離しつつ多少ガタつきが許される構造のも
   とで機械的に連係してなるパワーステアリング装置。