JPH0661653U - 動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トーションバーと入力軸とを連結する連結ピ
ンの打設孔を経て生じるトルクセンサの収納ハウジング
内への水及び砂塵の侵入を阻止し、満足すべき防水，防
塵効果が得られるようにする。 【構成】 入力軸１とこれの軸心部に挿通されたトーシ
ョンバー５とを、センサハウジングＨ₁ からの入力軸１
の突出部位に打設された連結ピン14により連結する。一
方、入力軸１の突出部に嵌着されたダストカバー12によ
り、センサハウジングＨ₁ の開口部を覆い、このダスト
カバー12の嵌着部位に連結ピン14の打設のための打設孔
13を形成する。つまり、打設孔13の両側をダストカバー
12の一部により閉塞し、この打設孔13を経て生じるセン
サハウジングＨ₁ 内部への水及び砂塵の侵入を阻止す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、舵取機構中に配した電動モータを操舵補助力の発生源とする電動式 の動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

動力舵取装置（パワーステアリング装置）は、舵輪（ステアリングホィール） に加わる操舵トルクに応じて舵取機構に操舵補助力を加え、舵取りのための舵輪 操作に要する労力負担を軽減して、軽快な操舵感覚を提供しようとするものであ り、近年、バス，トラック等の大型車両のみならず、普通乗用車、軽乗用車等の 小型車両においても広く採用されるようになっている。

【０００３】 この種の動力舵取装置は、前記操舵補助力の発生源として油圧シリンダ等の油 圧アクチュエータを用いる油圧式と、同じく電動モータを用いる電動式とに大別 されるが、前述した小型車両への適用範囲の拡大に伴い、後者、即ち電動式の動 力舵取装置の採用が拡大しつつある。

【０００４】 電動式の動力舵取装置は、舵輪から舵取機構への伝動系の中途に舵輪に加わる 操舵トルクを検出するトルクセンサを配し、該トルクセンサの検出結果に基づい て舵取機構中に配された電動モータの駆動電流を制御して、前記操舵トルクに応 じた操舵補助力を得ようとするものである。前記トルクセンサは、舵輪に連なる 入力軸と舵取機構に連なる出力軸とをトーションバーを介して同軸上に連結し、 該トーションバーの捩れを媒介として前記操舵トルクを検出する構成となってお り、トーションバーの捩れは、例えば、両軸の連結部分に構成した磁気回路に生 じる磁気抵抗の変化を出力コイルのインピーダンス変化として外部に取り出すこ とにより得ている。

【０００５】 入力軸と出力軸とは、夫々の一端部を同軸上に突き合わせて共通のハウジング 内に支承されており、前記トーションバーは、両軸の軸心部に挿通され、ハウジ ング一側の開口から外部に突出する入力軸の他端部（舵輪への連結側端部）と、 出力軸の突き合わせ端部とに、夫々に打設された各別の連結ピンにより連結され ている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

さて、以上の如く構成された動力舵取装置においては、車両の走行中に車輪に より道路上から跳ね上げられる水又は砂塵が前記ハウジング内に侵入した場合、 トルクセンサによる操舵トルクの検出に支障を来し、この検出結果に基づく操舵 補助が正常に行えなくなる。そこで従来においては、ハウジングの開口部に内嵌 固定したオイルシールを入力軸の外周に摺接させると共に、内縁を入力軸の突出 部に嵌着せしめた傘形のカバー部材（ダストカバー）によりハウジングの開口部 を覆い、両者の相乗作用によりハウジング内部への水及び砂塵の侵入を防止する ようにしている。

【０００７】 ところが、以上の如く構成された動力舵取装置においても、前記ハウジング内 への水及び砂塵の侵入、特に、水の侵入防止効果は十分ではない。この侵入は、 前述の如く入力軸の突出部にトーションバーを連結すべく打設された連結ピンの 打設孔を経て生じることがわかっている。

【０００８】 そこで従来から、前記トーションバーの外周に連結ピンの打設部位よりも内側 に位置してＯリングを巻着し、このＯリングを入力軸への嵌装部内周に圧接せし めて前記侵入経路を絶つようにした構成も実用化されているが、この構成を採用 する場合、Ｏリングの巻着溝の形成がトーションバー自体の捩れ剛性の低下を伴 うことから、所望の捩れ剛性を得るにはトーションバーの大径化が必要となり、 これに伴ってトーションバー外側の入力軸及び出力軸、並びに両軸の連結部位に 構成されるトルクセンサの大型化を招来する難点がある。

【０００９】 本考案は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、連結ピンの打設孔を経て生 じるトルクセンサの収納ハウジング内への水及び砂塵の侵入を、トーションバー の大径化を伴うことなく有効に遮断でき、満足すべき防水，防塵効果が得られる 動力舵取装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る動力舵取装置は、舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる出力軸 とを共通のハウジング内にて同軸上に突き合わせて支承し、入力軸の軸心部に挿 通されたトーションバーを、前記入力軸のハウジング外への突出部と、前記出力 軸のトーションバーとの突き合わせ部とに、これら夫々に打設された連結ピンに より連結して、舵輪に加わる操舵トルクを前記トーションバーの捩れを媒介とし て検出するトルクセンサを構成してなる動力舵取装置において、前記入力軸の突 出部に嵌着されて前記ハウジングの開口を覆うカバー部材を備え、前記カバー部 材の嵌着部位に前記突出部側の連結ピンの打設孔を形成してあることを特徴とす る。

【００１１】

【作用】

本考案においては、入力軸に嵌着されてハウジングの開口を覆うカバー部材の 嵌着部位にトーションバー連結のための連結ピンを打設し、該連結ピンの打設孔 をカバー部材により覆うことによりハウジング内部への水及び砂塵の侵入を阻止 する。

【００１２】

【実施例】

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図１は本考案に係る 動力舵取装置の要部を示す縦断面図である。図中１は入力軸、２は出力軸であり 、これら両軸１，２は、筒形をなす共通のセンサハウジングＨ₁ の内部に同軸上 で回動自在に支承されている。

【００１３】 センサハウジングＨ₁ の上側開口部から突出する入力軸１の上端部は、図示し ない舵輪（ステアリングホィール）に連結してあり、また入力軸１の下端部は、 センサハウジングＨ₁ の内部において出力軸２の上端部に突き合わせてある。出 力軸２は、センサハウジングＨ₁ の下側に連設されたラックハウジングＨ₂ 内部 に延設され、図示の如く下端部と中途部とを両持ち支持されている。

【００１４】 ラックハウジングＨ₂ の下部には、出力軸２と軸心を交叉させてラック軸３が 支承されており、該ラック軸３は、出力軸２の両支持位置間の外周に形成された ピニオン20に噛合されている。ラック軸３の両端は、図示しない左右の操向輪に 各別のリンク機構を介して連結されており、該ラック軸３及びこれに噛合するピ ニオン20は、ピニオン20の回転に応じたラック軸３の摺動により左右の操向輪を 操向する公知のラック・ピニオン式の舵取機構を構成している。

【００１５】 またラックハウジングＨ₂ の上部の一側には、該ハウジングＨ₂ と軸心を交叉 させて伝動ハウジングＨ₃ が連設されている。伝動ハウジングＨ₃ の内部には、 軸心回りに回動自在に伝動軸４が支承されており、ラックハウジングＨ₂ の内部 に適長突出する伝動軸４の一端には小傘歯車40が固設され、この小傘歯車40は、 出力軸２の対応位置に同軸的に外嵌された大傘歯車21に噛合させてある。伝動軸 ４の他端は、伝動ハウジングＨ₃ の同側の端部に固設された図示しない電動モー タ（操舵補助モータ）の出力軸に連結してあり、該モータにより駆動される伝動 軸４の回転が、小傘歯車40及び大傘歯車21を介して出力軸２に伝達され、更にピ ニオン20を介してラック軸３に伝達されて、該ラック軸３の摺動、即ち、舵取り が補助されるようになしてある。

【００１６】 前記入力軸１は、下端から上端近傍に至るまでの間の軸心部に空洞10を備えた 中空軸であり、入力軸１と出力軸２とは、前記空洞10に挿通されたトーションバ ー５を介して同軸上に連結され、この連結部の外側には、トルクセンサ６が構成 してある。図示のトルクセンサ６は、入力軸１と出力軸２とに夫々固定された検 出リングが構成する磁気回路に生じる磁気抵抗の変化を、センサハウジングＨ₁ に内嵌固定されて両検出リングの外側を囲繞する出力コイル60のインピーダンス 変化として取り出す公知の構成を有するものである。なお、トルクセンサ６への 給電及び出力の取り出しは、センサハウジングＨ₁ の外側に突設された端子箱７ を介して夫々行われている。

【００１７】 而して、以上の如く構成された動力舵取装置においては、舵輪が回動操作され た場合に、この回動が入力軸１及びトーションバー５を介して出力軸２に伝達さ れ、これの下半部のピニオン20と噛合するラック軸３の軸長方向の摺動に変換さ れて舵取りが行われる。このとき出力軸２は、操向車輪に作用する路面抵抗によ り回転を拘束されているから、入力軸１と出力軸２とを連結するトーションバー ５には舵輪に加わる操舵トルクに応じた捩れが生じ、この捩れにより前記トルク センサ６の磁気回路に磁気抵抗の変化が生じる。従って、トルクセンサ６の前述 した出力は、舵輪に加わる操舵トルクに対応することになる。

【００１８】 トルクセンサ６の出力は、図示しない制御部に与えられ、前記操舵補助モータ の駆動電流を制御すべく用いられており、この電流制御により前記モータは、舵 輪に加わる操舵トルクの大きさ及び方向に応じた回転力を発し、前述した如く、 この回転力が伝動軸４を経て出力軸２に伝達され、更にピニオン20を介してラッ ク軸３に伝達される結果、舵輪操作に応じて前述した如く行われる舵取りが、前 記操舵補助モータの回転力により補助されることになる。

【００１９】 さて、以上の如き動作は、トルクセンサ６による操舵トルクの検出が正常に行 われることが前提となっており、正常な検出を保証するためには、トルクセンサ ６を収納するセンサハウジングＨ₁ の内部への水及び砂塵の侵入を防ぐことが重 要である。センサハウジングＨ₁ の内部と外部との連通部は、実質的に、入力軸 １の突出側の開口のみである。

【００２０】 図２は入力軸１が突出するセンサハウジングＨ₁ の上部開口近傍の拡大断面図 である。図示の如くセンサハウジングＨ₁ の上部開口には、オイルシール11が内 嵌固定され、このオイルシール11の内周のリップは、センサハウジングＨ₁ 内部 への異物の侵入を防止すべく入力軸１の外周に摺接させてある。更に、センサハ ウジングＨ₁ の上側開口は、入力軸１にその内周縁を嵌着させた傘形をなすゴム 製のダストカバー12により、図示の如く全面に亘って覆われている。即ち、セン サハウジングＨ₁ の上側開口においては、前記オイルシール11とダストカバー12 とからなる２重の封止構造により内外の連通を遮断し、水及び砂塵の侵入を防い でいる。

【００２１】 さて、入力軸１とトーションバー５との連結は、センサハウジングＨ₁ からの 入力軸１の突出部位に、該入力軸１と内側のトーションバー５とを半径方向に貫 通する打設孔13を形成し、この打設孔13に連結ピン14を打設して行われている。 また出力軸２とトーションバー５との連結もまた同様に、出力軸２の入力軸１の 下端との突き合わせ部の軸心位置に適長の挿通孔22（図３参照）を形成し、該挿 通孔22にトーションバー５の下端を嵌め込み、出力軸２とトーションバー５とを 半径方向に貫通する打設孔15に連結ピン16を打設して行われている。

【００２２】 入力軸１とトーションバー５とを連結する連結ピン14の打設がセンサハウジン グＨ₁ の外側において行われるのは、トーションバー５を連結しない状態のまま センサハウジングＨ₁ の内部にトルクセンサ６を組み立て、外側から入力軸１の 回転位置を微調整しつつトルクセンサ６の零点調整を行い、この後に入力軸１と トーションバー５とを連結する必要があるからであり、本考案に係る動力舵取装 置においては、図１及び図２に示す如く、センサハウジングＨ₁ の外側に位置す る連結ピン14の打設孔13が、前記ダストカバー12の嵌着範囲内に形成してあり、 打設孔13の両側がダストカバー12の内縁により完全に覆われていることに特徴を 有している。

【００２３】 従って、走行中に車輪により路面上から跳ね上げられた水が、前記打設孔13の 開口部から入力軸１の内側に侵入し、該入力軸１の内側空洞10を経てセンサハウ ジングＨ₁ 内に侵入する虞がなくなり、オイルシール11及びダストカバー12によ る封止との相乗作用により、センサハウジングＨ₁ 内部への水及び砂塵の侵入を 略完全に阻止でき、トルクセンサ６による操舵トルクの正常な検出が阻害される 虞がない。

【００２４】 図３は出力軸２とトーションバー５との連結部近傍の拡大断面図である。図１ に示す如く、出力軸２の中途に嵌着された前記大傘歯車21は、出力軸２外周のね じ部に螺合する止めナット23により下側から位置決め固定してあり、該止めナッ ト23の下部には、図３に示す如く、薄肉のかしめ縁24が周設してある。連結ピン 16の打設孔15は、前記止めナット23の螺合位置のやや下側に形成され、前記かし め縁24は、打設孔15の両側開口部との整合位置において内側に屈曲変形させてあ る。つまりこの変形により、締め付け完了後の止めナット23の緩み止めと、打設 孔15からの連結ピン16の抜け止めとを同時に達成することができる。

【００２５】 一方、防水，防塵のための対策は、前記端子箱７の開口部においても必要であ り、この目的のため図示の実施例においては、端子箱７の開口部にゴム製のカバ ー部材17が取付けてある。

【００２６】 図４はカバー部材17の取付け手順の説明図である。端子箱７の開口部の外側に は、所定の幅及び深さを有する係合溝18が全周に亘って周設してあり、またカバ ー部材17の周縁部内側には、前記係合溝18の深さに対応する長さを有する一対の 係合突起19，19が、前記係合溝18の幅に対応する間隔を隔てて内向きに、全周に 亘って突設してある。カバー部材17の取付けは、図４（ａ）中に白抜矢符にて示 す如く周縁に外向きの力を加え、該周縁を２点鎖線により示す如く拡げて端子箱 ７の開口部に被せ、内側の係合突起19，19を端子箱７の係合溝18に嵌め込んだ後 、図４（ｂ）に示す如く、係合突起19，19の突設部位の外側に締め付けリングＲ を巻着してなされている。

【００２７】 以上の如く取付けられたカバー部材17の係合突起19，19は、締め付けリングＲ による内向きの締め付け力により、係合溝18内において図４（ｂ）に示す如く弾 性変形し、該係合溝18の内壁に強く押し付けられて密着する。従って、端子箱７ の内部は、係合突起19，19の夫々と係合溝18との密着による２重の封止部により 外部と遮断されることになり、端子箱７内への水及び砂塵の侵入を有効に防止で きる。

【００２８】 なお本実施例においては、ラック・ピニオン式の舵取機構への適用例について 述べたが、本考案の適用範囲はこれに限るものではなく、ボールねじ式等、他の 形式の舵取機構への適用も可能であることは言うまでもない。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳述した如く本考案に係る動力舵取装置においては、ハウジングの上部へ の入力軸の突出部位をトーションバーに連結する連結ピンの打設孔をハウジング の開口を覆うカバー部材の嵌着部位に形成したから、前記打設孔がカバー部材に より被覆され、この打設孔を経て生じるハウジング内部への水及び砂塵の侵入を 有効に阻止でき、トーションバーの大径化を招くことなく満足すべき防水，防塵 効果が得られる等、本考案は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る動力舵取装置の要部を示す縦断面
図である。

【図２】センサハウジングの上部開口近傍の拡大断面図
である。

【図３】出力軸とトーションバーとの連結部近傍の拡大
断面図である。

【図４】端子箱を封止するカバー部材の取付け手順の説
明図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 ４ 伝動軸 ５ トーションバー ６ トルクセンサ ７ 端子箱 11 オイルシール 12 ダストカバー 13 打設孔 14 連結ピン 15 打設孔 16 連結ピン Ｈ₁ センサハウジング Ｈ₂ ラックハウジング Ｈ₃ 伝動ハウジング

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵輪に連なる入力軸と舵取機構に連なる
   出力軸とを共通のハウジング内にて同軸上に突き合わせ
   て支承し、入力軸の軸心部に挿通されたトーションバー
   を、前記入力軸のハウジング外への突出部と、前記出力
   軸のトーションバーとの突き合わせ部とに、これら夫々
   に打設された連結ピンにより連結して、舵輪に加わる操
   舵トルクを前記トーションバーの捩れを媒介として検出
   するトルクセンサを構成してなる動力舵取装置におい
   て、前記入力軸の突出部に嵌着されて前記ハウジングの
   開口を覆うカバー部材を備え、前記カバー部材の嵌着部
   位に前記突出部側の連結ピンの打設孔を形成してあるこ
   とを特徴とする動力舵取装置。