JPH0611872Y2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等車輌のかじ取りを行うステアリング
装置に関する。

（従来の技術） 一般に、車輌のかじ取りを行うステアリング装置では、
ステアリングホイールの回転を減速して操作力を増大さ
せると同時に、その運動方向を変えるための減速機構を
備えており、この前記減速機構によって減速され回転方
向を変えられたステアリングホイールの回転力はセクタ
シャフトを通して操向リンク機構に伝達される。

従来のこの種のステアリング装置としては、例えば特公
昭５５−９４８５６号公報に記載のものがある。この装
置は、いわゆるパワーアシストを行うもので、ステアリ
ングホイールの回転を減速するボールスクリュー型(Rec
irculating Ball Type：RB型）の減速機構と、ステアリ
ングホイールの回転を操向リンク機構に伝達するセクタ
シャフトと、セクタシャフトに一体的に取り付けられ前
記減速機構とセクタシャフトの間に介して設けられたセ
クタ歯と、前記セクタシャフトおよび減速機構を収めた
ハウジングと、該ハウジングに設けられ、前記セクタシ
ャフトおよび減速機構を収めるための開口部をカバーす
るハウジングカバーとから構成されている。前記セクタ
シャフトは該ハウジングを貫通し、該ハウジングの端部
および該ハウジングカバーに設けられた一対の端部軸受
と、該ハウジング端部軸受とセクタ歯との間に介在され
該ハウジング端部軸受の軸受荷重が緩和されるべく設け
られた中間軸受とによって回動自在に支持されている。
該中間軸受は、該ハウジングに設けられた小径部と該セ
クタ歯とによって係止および圧入固定され、該ハウジン
グ端部軸受は、前記小径部と、ハウジング外方へ軸受が
抜けるのを防ぐためのハウジング端部の軸受より外方に
設けられたスナップリング、シール、Ｏリング等からな
る抜け止め機構とによって係止および圧入固定されてい
る。またハウジングカバーに設けられたハウジングカバ
ー端部軸受はセクタ歯部によって抜け止めされ、他端は
ハウジングカバーに圧入固定されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来のステアリング装置にあ
っては、ハウジング内の２つの軸受の不要な移動（所定
位置からの抜け等）を規制するために、ハウジングの貫
通孔の一部を小径にして、その両側に各ベアリングを収
容する軸受孔を形成し、小径部との間を段部として抜け
止め機構を設置する構成が必要となっていたため、ハウ
ジング穴の同軸度確保に対して両側から別々に加工しな
くてはならず、同軸度の精度確保が難しく、これは装置
の性能に影響する。一方、同軸度を確保しようとすると
コスト高となる。また、抜け止め機構の構造が複雑で、
これも高価であった。特に、抜け止め機構はスナップリ
ング等の特別の材料が必要でかつ、ハウジングにもこれ
らを組込むための溝等が必要となる。

すなわち、 コスト高という欠点が解消されていない。

（考案の目的） そこで本考案は、セクタシャフト自体の所定範囲を異径
としつつハウジング内壁には同一方向からの加工で済む
肩部を設けることにより、簡単な構成で軸受の抜け止め
を可能なものとして、装置の性能低下防止およびコスト
低減を図ることを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案によるステアリング装置は上記目的達成のため、
ステアリングホイールの回転を減速し、運動方向を変え
てセクタ歯に伝達する減速機構と、前記セクタ歯を支持
し、前記減速機構によって減速され回転方向を変えられ
たステアリングホイールの回転を操向リンク機構に伝達
するセクタシャフトと、前記セクタシャフトが挿通され
たハウジングと、該ハウジングの両端にて前記セクタシ
ャフトが回動自在に支持されるとともにハウジングに軸
方向抜け止め支持される一対の端部軸受と、該一対の端
部軸受の一方とセクタ歯との間に介在されて、一対の端
部軸受の軸受荷重が緩和されるべくセクタシャフトが回
転支持される中間軸受とを備えたステアリング装置にお
いて、該中間軸受よりも前記一方の端部軸受側に近接し
た部分のハウジングの内径を、該中間軸受が嵌合した前
記ハウジングの嵌合部の内径よりも小径に形成すること
により、ハウジング内周に中間軸受の軸方向移動を規制
する肩部を形成するとともに、前記一方の端部軸受が嵌
合しているセクタシャフトの段部の外径を、これより前
記中間軸受側で前記一方の、端部軸受に近接した部分の
セクタシャフトの外径より小径に形成することにより、
該段部が、前記一方の端部軸受が中間軸受部に移動する
のを阻止する抜け止め部を有した構成となっている。

（作用） 本考案では、前記セクタ歯と前記突出口との間に配置さ
れた２つの軸受を介して前記セクタシャフトを支持する
ハウジングとを備え、前記セクタシャフトに、その軸受
部よりも大径の抜け止め部が設けられ、ハウジングに
は、上記抜け止め部とは反対側への軸受の移動を規制す
る肩部が設けられる。したがって、両軸受は各々、一方
への移動が抜け止め部で規制され、他方への移動が肩部
で規制されることとなって、簡単な構成で抜け止めを確
実に行うことができる。さらにセクタシャフトをハウジ
ングに挿入する際、セクタシャフトがハウジング内で２
箇所の軸受によって支持されているため、セクタシャフ
トをハウジングに挿入した直後に固定されるのでセクタ
シャフトが偏心運動等のがたつきを起こすことがなく、
最後まで組み立てなくともそのまま保管することができ
るので組み立ておよび保管が容易となり、コストを低減
することができる。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案に係るステアリング装置の第１実施例を
示す図であり、本考案をパワーステアリング装置に適用
した例である。

まず、構成を説明する。第１図においては、１はウォー
ムシャフトであり、ウォームシャフト１は例えば捩り剛
性の低いトーションバー（図示略）等を介してステアリ
ングホイールに連結され、ステアリングホイールの操舵
力を受けて回転する。ウォームシャフト１には同心的に
ピストン２が配置され、ウォームシャフト１とピストン
２にはねじ溝１ａ、２ａが対向するように形成されてい
る。ねじ溝１ａ、２ａはボールねじ溝であり、これに対
応する多数のリサーキュレィティングボール３がウォー
ムシャフト１とピストン２との間に挿入されている。ボ
ール３は操舵によってウォームシャフト１が回転すると
きねじ溝１ａ、２ａ内をころがり接触しながら移動し、
ウォームシャフト１の回転をピストン２に伝える。ピス
トン２には所定位置でねじ溝２ａをバイパスするチュー
ブホルダー４が装着されており、チューブホルダー４は
循環路としてボール３を案内する。また、ピストン２は
ウォームシャフト１にボール３を介して螺合するととも
に、ハウジング５に形成されたシリンダ６に摺動自在に
収納されており、シリンダ６はピストン２によって２室
に区画されている。この両室には圧油供給路や排出路と
なる流路（図示略）が連通しており、これらの流路は前
記トーションバーが捩れたときに切換えられる。

一方、ピストン２の一部にはラック２ｂが形成されてお
り、ラック２ｂはセクタシャフト７に形成されたセクタ
歯７ａと噛合している。ピストン２、ラック２ｂおよび
セクタ歯７ａが減速機構８を構成しており、減速機構８
はステアリングホイールの回転を噛合によって減速する
とともに、その連動方向を変えてセクタシャフト７に伝
達する。セクタシャフト７はセクタ歯７ａの側面７ｂ、
７ｃ近傍と先端側（図中左方）とでシェル付ニードルベ
アリング９、10、11（以下ベアリングという）に支持さ
れ、これらを介してハウジング５とセクタカバー12に回
転自在に支持されている。

セクタシャフト７の基端部（図中右方）にはアジャスト
スクリュー13が回転自在に設けられており、アジャスト
スクリュー13はセクタカバー12に穿設されたねじ穴に螺
合している。アジャストスクリュー13はラック２ｂとセ
クタ歯７ａの噛合を適正な位置に調整した後ナット14に
よりセクタカバー12に固定され、セクタカバー12はセク
タシャフト７の軸方向の移動を規制している。また、セ
クタシャフト７の先端部にはテーパーセレーション15が
形成されており、テーパーセレーション15はピットマン
アーム（図示略）に圧入固定される。ピットマンアーム
は操向リンク機構に連結されており、操向リンク機構は
ピストン２の移動に伴うセクタシャフト７の回転を受け
て車輪の方向転換を行う。

ここで、ベアリング９、10、11によるセクタシャフト７
の軸支は次のように行われている。すなわち、ハウジン
グ５にはセクタ歯側面７ｂから外方（セクタシャフト７
の先端側）に向けて順次小径となるような孔５ａ、５
ｂ、５ｃが形成されており、これらの孔５ａ、５ｂ、５
ｃは図中右方向から（同一方向から）加工される。この
場合、孔５ｂは孔５ａより小径で段差状となり、孔５ｂ
と孔５ａとの境目部分はハウジング５に形成された肩部
21となる。また、孔５ｃに続くハウジング５内壁には外
方寄りにシール固定壁（肩部）22が形成されている。一
方、セクタシャフト７は上記孔５ａ、５ｂ、５ｃに対応
するように軸受部23ａ、抜け止め部23ｂ、軸受部23ｃを
有しており、これらの外径はＤ_１＞Ｄ_２＞Ｄ_３となる関
係に加工されている。シール固定壁22の内方には高圧シ
ール24が、外方にはダストシール25が配設されており、
これらのシール24、25は軸受部23ｃに装着される。軸受
部23ｃにはベアリング９が装着され、ベアリング９はハ
ウジング５の孔５ｃに固定され、セクタシャフト７の抜
け止め部23ｂによって図中右方向への移動が規制され、
さらにシール24によって左方向への移動が規制されてい
る。また、軸受部23ａにはベアリング10が装着され、ベ
アリング10はハウジング５の孔５ａに固定され、ハウジ
ング５の肩部21によって図中左方向への移動が規制され
ている。一方、セクタカバー12にはセクタ歯側面７ｃか
ら外方（アジャストスクリュー側）へ向けて小径となる
孔12a、12bが形成されており、孔12a、12bの境目にはシー
ル固定壁（肩部）26が形成されている。シール固定壁26
の内方には高圧シール27が配設されている。また、ベア
リング10、11はセクタシャフト７のセクタ歯７ｂ、７ｃ
によって内方への移動が規制される。

次に、作用を説明する。

ステアリングホイールが操舵されると、例えばトーショ
ンバー（図示略）等を介してこれに連結されたウォーム
シャフト１が回転し、リサーキュレィティングボール３
が転がりながら移動する。ボール３を介してウォームシ
ャフト１に螺合するピストン２はシリンダ６内を軸方向
に摺動するとともに、外周に形成されたラック２ｂに噛
合するセクタ歯７ａを回転させる。一方、セクタシャフ
ト７の先端はピットマンアームを介して操向リンク機構
に連結されているため、タイヤの接地抵抗などの負荷が
作用しており、負荷に対応した所定の操向回転力までト
ーションバーが捩られた後、ウォームシャフト１が回転
する。このトーションバーの捩れにより圧油の供給／排
出流路が切換えられ、シリンダ内でピストン２により区
画された２室の一方に圧油の供給が他方に排出が行われ
る。このため、両室間に油圧差が生じ、この油圧力でピ
ストン２が操舵による移動方向に押圧され、いわゆる操
舵のパワーアシストが行われる。ピストン２によって駆
動されたセクタシャフト７は先端のピットマンアームを
介して操向リンク機構を駆動し、タイヤの方向転換が行
われる。

このようなパワーステアリング装置について、セクタシ
ャフト７の軸支とベアリング９、10、11の抜け止め作用
について考察する。

セクタシャフト７の先端側のベアリング９の外方（先端
側）にはハウジング５にシール固定壁（肩部）22が形成
され、シール固定壁22に接して高圧シール24が配設され
ているため、ベアリング９はハウジングの外方への移動
を規制される。また、ベアリング９のハウジング内方
（セクタ歯７ａ側）にはセクタシャフト７の抜け止め部
23ｂが配設されているため、ベアリング９は内方にも移
動を規制される。このため、所定の範囲で移動を規制さ
れたベアリング９は取付穴から外れず、抜け止めがなさ
れる。同様にベアリング10はハウジングの肩部21とセク
タ歯側面７ｂにより抜け止めがなされ、ベアリング11は
セクタカバーのシール固定壁26に当接した高圧シール27
とセクタ歯側面７ｃにより抜け止めがなされる。このた
め、セクタシャフト７とハウジング５のみの簡単な構成
でベアリング９、10、11の抜け止めが確実にできる。し
たがって、ベアリング９、10、11が抜けたときの不具
合、すなわち従来例で指摘した不具合（イ）〜（ハ）を
すべて解消して、装置の性能低下を防止することができ
る。

また、ハウジング５への孔５ａ、５ｂ、５ｃの加工やベ
アリング９、10およびセクタシャフト７の組付が同一方
向からでき、孔の同軸度や部品の組付性が向上する。

以上の結果、構成部品や加工工数を低減して装置の性能
低下防止や低コスト化を図ることができる。また、本実
施例ではベアリングを従来の一例で述べたようなスナッ
プリング止めしていないため、スナップリングの組付忘
れやあるいはスナップリングが外れるという事態が全く
起こり得ず、確実にベアリングの移動を規制することが
できる。

第２図は本考案に係るステアリング装置の第２実施例を
示す図であり、本実施例ではセクタシャフト31について
セクタ歯31ａの側面31ｂ、31ｃに軸受部32ａ、32ｂより
も大径の抜け止め部32ｃ、32ｄが形成されている。その
他は第１実施例と同様である。したがって、本実施例で
は抜け止め部32ｃ、32ｄによってベアリング10、11の移
動がより効果的に規制され、第１実施例以上の効果を得
ることができる。

なお、上記各実施例は本考案をＲＢ型(Recirculating B
all Type)のパワーステアリング装置に適用した例であ
るが、本考案はこれに限らず、マニュアルステアリング
装置にも適用できるのは勿論である。

（効果） 本考案によれば、セクタシャフトに、その軸受部よりも
大径の抜け止め部を設け、ハウジングには、上記抜け止
め部とは反対の側への軸受の移動を規制する肩部を設け
ているので、簡単な構成で軸受の抜け止めを確実に行う
ことができ、さらにセクタシャフトをハウジングに挿入
する際、セクタシャフトがハウジング内で２箇所の軸受
によって支持されているため、セクタシャフトをハウジ
ングに挿入した直後に固定されるのでセクタシャフトが
偏心運動等のがたつきを起こすことがなく、最後まで組
み立てなくともそのまま保管することができるので組み
立ておよび保管が容易となり、コストを低減することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るステアリング装置の第１実施例を
示すその断面図、第２図は該ステアリング装置の第２実
施例を示すその断面図である。 １……ウォームシャフト、 ８……減速機構、 ７、31……セクタシャフト、 ９、10、11……シェル付ニードルベアリング（軸受）、 23ｂ、32ｃ、32ｄ……抜け止め部、 21……肩部、 22、26……シール固定壁（肩部）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールの回転を減速し、運
   動方向を変えてセクタ歯に伝達する減速機構と、 前記セクタ歯を支持し、前記減速機構によって減速され
   回転方向を変えられたステアリングホイールの回転を操
   向リンク機構に伝達するセクタシャフトと、 前記セクタシャフトが挿通されたハウジングと、該ハウ
   ジングの両端にて前記セクタシャフトが回動自在に支持
   されるとともにハウジングに軸方向抜止支持される一対
   の端部軸受と、 該一対の端部軸受の一方とセクタ歯との間に介在され
   て、一対の端部軸受の軸受荷重が緩和されるべくセクタ
   シャフトが回転支持される中間軸受とを備えたステアリ
   ング装置において、 該中間軸受よりも前記一方の端部軸受側に近接した部分
   のハウジングの内径を、該中間軸受が嵌合した前記ハウ
   ジングの嵌合部の内径よりも小径に形成することによ
   り、ハウジング内周に中間軸受の軸方向移動を規制する
   肩部を形成するとともに、 前記一方の端部軸受が嵌合しているセクタシャフトの段
   部の外径を、これより前記中間軸受側で前記一方の端部
   軸受に近接した部分のセクタシャフトの外径より小径に
   形成することにより、該段部が、前記一方の端部軸受が
   中間軸受部へ移動するのを阻止する抜止部を形成するこ
   とを特徴とするステアリング装置。