JPS593303B2 - ボ−ルねじ式ステアリング装置 - Google Patents
ボ−ルねじ式ステアリング装置Info
- Publication number
- JPS593303B2 JPS593303B2 JP52124987A JP12498777A JPS593303B2 JP S593303 B2 JPS593303 B2 JP S593303B2 JP 52124987 A JP52124987 A JP 52124987A JP 12498777 A JP12498777 A JP 12498777A JP S593303 B2 JPS593303 B2 JP S593303B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball screw
- diameter
- ball
- screw shaft
- steering device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、ボールねじ式ステアリング装置、殊に、自
動車の高速直進走行時におけるフィーリングを改善した
ステアリング装置に関する。
動車の高速直進走行時におけるフィーリングを改善した
ステアリング装置に関する。
従来のボールねじ式ステアリング装置は、ボールねじ軸
、およびボールナツトの各ボールねシ溝形状、ねじのリ
ード、およびねじ溝の真円度等の製作誤差を考慮して、
ボールの転勤を円滑軽央ならしめるために、ボールとそ
れが転接する各ねじ溝との間に、ある程度の螺合スキマ
を設けである。
、およびボールナツトの各ボールねシ溝形状、ねじのリ
ード、およびねじ溝の真円度等の製作誤差を考慮して、
ボールの転勤を円滑軽央ならしめるために、ボールとそ
れが転接する各ねじ溝との間に、ある程度の螺合スキマ
を設けである。
一方、自動車の高速走行においては、タイヤからの反力
が、ステアリング装置、およびハンドルホイールを介し
て運転者に伝達されるが、この場合、前記の如き従来の
ステアリング装置では、特に高速直進走行時に自動車が
所望の走行方向から外れるようになり、非常な操縦不安
感を与える。
が、ステアリング装置、およびハンドルホイールを介し
て運転者に伝達されるが、この場合、前記の如き従来の
ステアリング装置では、特に高速直進走行時に自動車が
所望の走行方向から外れるようになり、非常な操縦不安
感を与える。
これは前記螺合スキマに起因して、特に高速直進走行時
にタイヤが蛇行して操縦の安定性が失われるためである
。
にタイヤが蛇行して操縦の安定性が失われるためである
。
このような欠点を解消するために、例えば実公昭４６−
３３９４０号公報に示される如く、ボールねじ軸の長さ
方向中央部の直径を、その両端部の直径より適度に増大
させて、自動車の直進走行時におけるボール群とそれが
転接する各ねじ溝とのスキマなゼロとして、ボール群を
介したボールねじ軸とポールナツトとの螺合の剛性を高
めたものが提案された。
３３９４０号公報に示される如く、ボールねじ軸の長さ
方向中央部の直径を、その両端部の直径より適度に増大
させて、自動車の直進走行時におけるボール群とそれが
転接する各ねじ溝とのスキマなゼロとして、ボール群を
介したボールねじ軸とポールナツトとの螺合の剛性を高
めたものが提案された。
すなわち第１図、第２図（第２図は説明のために直径差
を誇張した概念図である。
を誇張した概念図である。
〕に示す如く、ボールねじ軸１の中央部の直径ｄ１を、
その長さ方向の適当な巾ｍに亘って、両端部の直径ｄ２
よりも増大させ、その直径変化を直線的に構成して
いる。
その長さ方向の適当な巾ｍに亘って、両端部の直径ｄ２
よりも増大させ、その直径変化を直線的に構成して
いる。
一方、ポールナツトとボールねじ軸との間のねじ溝には
、ポールナツトの作動の安定性を高めるために、少なく
とも２列のサーキュレータ−に案内される２列のボール
群が設けられており、実質的にボール群の列の長さが非
常に長いものとなっている。
、ポールナツトの作動の安定性を高めるために、少なく
とも２列のサーキュレータ−に案内される２列のボール
群が設けられており、実質的にボール群の列の長さが非
常に長いものとなっている。
ところがこのように螺合スキマがゼロになるように構成
すると、例えば自動車の直進状態からハンドルを右又は
左に切った場合、第３図においてポールナツト２とボー
ルねじ軸１のねじ溝間に介装された少なくとも一方のボ
ール３群の列が、ボ−ルねじ軸１の大径部ｄ１ の領域
ｍを完全に越えるだけのポールナツト２の移動距離りが
与えられない限り、前記ボール群の何れか一方とそれが
転接している各ねじ溝との間にスキマが発生せず、従っ
てボールナツト２０ラツク４に噛合うセクター５の回転
角がかなり大きくなるまで、ボールナツト２を軽快に移
動させるための前記スキマが殺されることになって、バ
ンドル操作が非常に重くなる欠点がある。
すると、例えば自動車の直進状態からハンドルを右又は
左に切った場合、第３図においてポールナツト２とボー
ルねじ軸１のねじ溝間に介装された少なくとも一方のボ
ール３群の列が、ボ−ルねじ軸１の大径部ｄ１ の領域
ｍを完全に越えるだけのポールナツト２の移動距離りが
与えられない限り、前記ボール群の何れか一方とそれが
転接している各ねじ溝との間にスキマが発生せず、従っ
てボールナツト２０ラツク４に噛合うセクター５の回転
角がかなり大きくなるまで、ボールナツト２を軽快に移
動させるための前記スキマが殺されることになって、バ
ンドル操作が非常に重くなる欠点がある。
またスキマゼロの範囲が、ポールナツト２の移動距離り
に示すように必要以上に大きくなるために、ボールねじ
の寿命にも影響してその耐久性を低下させ、また製作誤
差によりこの移動距離間のトルク変動が大きくなる。
に示すように必要以上に大きくなるために、ボールねじ
の寿命にも影響してその耐久性を低下させ、また製作誤
差によりこの移動距離間のトルク変動が大きくなる。
さらに生産技術面においても、ピッチ累積誤差、ねじ溝
の直径変化、ねじ溝の真円度、等に充分に厳重なチェッ
クを必要として、コスト７５琲常に高くなる欠点があっ
た。
の直径変化、ねじ溝の真円度、等に充分に厳重なチェッ
クを必要として、コスト７５琲常に高くなる欠点があっ
た。
この発明は以上のようなボールねじ式ステアリング装置
で、しかも比較的ボールナツト移動量を小さくすること
が可能（バンドルを右又は左に切った場合、ポールナツ
ト２は右又は左に移動するが、ボールねじ軸１の片側大
径部ｄ１が他方のボール群に螺合しないよう設定可能）
なボールねじ式ステアリング装置において可及的に簡単
な構成により、特に自動車の高速直進走行時におけるス
テアリング装置の剛性を充分に高めてそのフィーリング
を向上させると同時に、ボールねじの螺合部における前
記スキマがゼロ（実際には零または僅かなシマリバメ）
となる範囲を、直進走行性を安定させるに必要な最小限
度に設定して、自動車の操向操作におけるバンドルさば
きを軽快ならしめることを目的とする。
で、しかも比較的ボールナツト移動量を小さくすること
が可能（バンドルを右又は左に切った場合、ポールナツ
ト２は右又は左に移動するが、ボールねじ軸１の片側大
径部ｄ１が他方のボール群に螺合しないよう設定可能）
なボールねじ式ステアリング装置において可及的に簡単
な構成により、特に自動車の高速直進走行時におけるス
テアリング装置の剛性を充分に高めてそのフィーリング
を向上させると同時に、ボールねじの螺合部における前
記スキマがゼロ（実際には零または僅かなシマリバメ）
となる範囲を、直進走行性を安定させるに必要な最小限
度に設定して、自動車の操向操作におけるバンドルさば
きを軽快ならしめることを目的とする。
実施例について説明すれば、第４図、第５図（第５図、
および後述の第６図は、説明のためにボールねじ軸の大
径部と小径部との直径変化を誇張した概念図である。
および後述の第６図は、説明のためにボールねじ軸の大
径部と小径部との直径変化を誇張した概念図である。
）において、ボールねじ軸１のねし溝１ａ、１ｂと、ポ
ールナツト２のねじ溝２ａとの間に、２列のサーキュレ
ータ−６に案内される２列のボール３群を軸方向に離れ
た位置に介装して、ボールねじ軸１の回動によりポール
ナツト２が軸方向に移動させられるように構成する。
ールナツト２のねじ溝２ａとの間に、２列のサーキュレ
ータ−６に案内される２列のボール３群を軸方向に離れ
た位置に介装して、ボールねじ軸１の回動によりポール
ナツト２が軸方向に移動させられるように構成する。
そして、自動車の直進走行状態において軸方向に離れた
２個所でそれぞれ２列のボール３群と螺合するボールね
じ軸１の直径６０部（ねじ溝のピッチ径又は底径）を、
適当中Ｍの範囲で、直進走行状態時には前記ボール群が
螺合しないボールねじ軸１の直径６２部（ねじ溝のピッ
チ径又は底径）よりも適度に大径となるよう構成し、そ
の直径変化をボール３群がスムーズに転動し得るよう直
線的に構成する。
２個所でそれぞれ２列のボール３群と螺合するボールね
じ軸１の直径６０部（ねじ溝のピッチ径又は底径）を、
適当中Ｍの範囲で、直進走行状態時には前記ボール群が
螺合しないボールねじ軸１の直径６２部（ねじ溝のピッ
チ径又は底径）よりも適度に大径となるよう構成し、そ
の直径変化をボール３群がスムーズに転動し得るよう直
線的に構成する。
而して前記大径部分の軸方向の巾Ｍは、前記ボール３群
の巻き数、および自動車の直進走行時のフィーリングを
考慮して必要最小限の範囲とし、自動車の直進走行時の
みにおいて、ボール３群を介したねじ溝１ａ、２ａ間の
螺合スキマがゼロ（実質的には零または僅かなシマリバ
メ）となるように構成する。
の巻き数、および自動車の直進走行時のフィーリングを
考慮して必要最小限の範囲とし、自動車の直進走行時の
みにおいて、ボール３群を介したねじ溝１ａ、２ａ間の
螺合スキマがゼロ（実質的には零または僅かなシマリバ
メ）となるように構成する。
すなわち第５図は自動車の直進走行時におけるボールね
じ軸１、ポールナツト２、およびボール３群の相対位置
関係を、第６図はバンドルを右（又は左）に切った状態
における前記各部材の相対位置関係をそれぞれ概念的に
示す図であって、自動車の直進走行状態においては、ボ
ールナツト２０２列のサーキュレータ−６に案内されて
循環するボール３群が、ポールナツト２のねじ溝２ａと
、ボールねじ軸１０大径部のねじ溝１ａとの間にあって
螺合スキマがゼロ（実際には零または僅かなシマリバメ
）の状態を維持してステアリング装置に充分の剛性を与
えており、そしてノ・ンドルを右又は左に切ると、ポー
ルナツト２が右又は左に移動させられて、前記ボール３
群がボールねじ軸１の小径部のねし溝１ｂに転接するよ
うになり、該ボール３群を介したポールナツト２とボー
ルねじ軸１との螺合に適正スキマＳが形成される。
じ軸１、ポールナツト２、およびボール３群の相対位置
関係を、第６図はバンドルを右（又は左）に切った状態
における前記各部材の相対位置関係をそれぞれ概念的に
示す図であって、自動車の直進走行状態においては、ボ
ールナツト２０２列のサーキュレータ−６に案内されて
循環するボール３群が、ポールナツト２のねじ溝２ａと
、ボールねじ軸１０大径部のねじ溝１ａとの間にあって
螺合スキマがゼロ（実際には零または僅かなシマリバメ
）の状態を維持してステアリング装置に充分の剛性を与
えており、そしてノ・ンドルを右又は左に切ると、ポー
ルナツト２が右又は左に移動させられて、前記ボール３
群がボールねじ軸１の小径部のねし溝１ｂに転接するよ
うになり、該ボール３群を介したポールナツト２とボー
ルねじ軸１との螺合に適正スキマＳが形成される。
第１図、第８図は、前記各作動におけるボール３を介し
たポールナツト２とボールねじ軸１との螺合状態を示し
ており、ボール３がボールねじ軸１の小径部のねじ溝１
ｂ上に転接するとき前記スキマＳが最大となることを示
している。
たポールナツト２とボールねじ軸１との螺合状態を示し
ており、ボール３がボールねじ軸１の小径部のねじ溝１
ｂ上に転接するとき前記スキマＳが最大となることを示
している。
なお前記ねじ溝１ａと１ｂとは、既述のようにその直径
を直線的に変化して連続し、ノ・ンドル操作において、
各ボール３が前記直径変化部分をもスムーズに転動し得
るようにしである。
を直線的に変化して連続し、ノ・ンドル操作において、
各ボール３が前記直径変化部分をもスムーズに転動し得
るようにしである。
従ってボールねじ軸は、そのねじ溝１ａ、１ｂのピッチ
径、又は底径を直線的に変化させる等、前記構成に適応
する構造であればよい。
径、又は底径を直線的に変化させる等、前記構成に適応
する構造であればよい。
かくてこの発明によれば、前記螺合スキスがゼロとなる
範囲は、ボール３群の巻き数とボールねじ軸１０大径部
の軸方向の巾Ｍとによって定まる第４図の飄又はＬＢの
範囲に限定され、この範囲ＬＡ及びＬＢを従来の４以下
に設定しうる。
範囲は、ボール３群の巻き数とボールねじ軸１０大径部
の軸方向の巾Ｍとによって定まる第４図の飄又はＬＢの
範囲に限定され、この範囲ＬＡ及びＬＢを従来の４以下
に設定しうる。
従って第９図に示すように、ハンドルの回転角θがＯか
ら右又は左にθ、（直進走行時とそれに極く近い回転角
の範囲）までの範囲では、２列のボール３群へ ボール
ねじ軸１上の離隔した２つの位置において螺合スキマゼ
ロの状態を保って、該直進走行時のステアリング装置の
剛性を充分に高く維持し、ハンドルの回転角θがθ１か
らθ２と増大するに従って、ボールねじの螺合スキマ力
Ｏからε１ というように増大して、ボールナツト２の
右又は左への移動を軽快に行わせ、ハンドル操作を容易
ならしめる。
ら右又は左にθ、（直進走行時とそれに極く近い回転角
の範囲）までの範囲では、２列のボール３群へ ボール
ねじ軸１上の離隔した２つの位置において螺合スキマゼ
ロの状態を保って、該直進走行時のステアリング装置の
剛性を充分に高く維持し、ハンドルの回転角θがθ１か
らθ２と増大するに従って、ボールねじの螺合スキマ力
Ｏからε１ というように増大して、ボールナツト２の
右又は左への移動を軽快に行わせ、ハンドル操作を容易
ならしめる。
すなわちこの発明は、自動車の直進走行時にのみ、２列
のボール群カベ軸方向に離れた２個所でボールねじの螺
合スキマをゼロとしてステアリング装置の剛性を充分に
高く維持へ特に高速直進走行時における操舵輪（タイヤ
）の蛇行を完全に防止してそのフィーリングを向上させ
、しかも前記螺合スキマがゼロの範囲を、各ボール群が
ボールねじ軸の大径部に転接している間のみに限定して
必要最小限に設定しであるから、ハンドルを右又は左に
回動させるハンドルさばきを著しく軽快に行わせること
ができるものであり、かつねじ溝形状、ねじ溝リード誤
差、ねじ溝真円度等の工作精度を特に厳密に管理する必
要をなくして、ボールねじの螺合スキマゼロの範囲を容
易に設定することができ、生産技術面において非常に有
利であると共に、その構造が簡単である。
のボール群カベ軸方向に離れた２個所でボールねじの螺
合スキマをゼロとしてステアリング装置の剛性を充分に
高く維持へ特に高速直進走行時における操舵輪（タイヤ
）の蛇行を完全に防止してそのフィーリングを向上させ
、しかも前記螺合スキマがゼロの範囲を、各ボール群が
ボールねじ軸の大径部に転接している間のみに限定して
必要最小限に設定しであるから、ハンドルを右又は左に
回動させるハンドルさばきを著しく軽快に行わせること
ができるものであり、かつねじ溝形状、ねじ溝リード誤
差、ねじ溝真円度等の工作精度を特に厳密に管理する必
要をなくして、ボールねじの螺合スキマゼロの範囲を容
易に設定することができ、生産技術面において非常に有
利であると共に、その構造が簡単である。
第１図は従来のボールねじ軸の正面図、第２図はその直
径変化を誇張して示す概念図、第３図は従来のボールね
じ式ステアリング装置の一部縦断正面図、第４図はこの
発明の実施例の平面図、第５図、第６図は作動を示す概
念図、第１図、第８図は作動状態を示す断面図、第９図
は作動説明図である。 １・・・ボールねし軸、１ａ、１ｂ・・・ねじ溝、２・
・・ボールナツト、２ａ・・・ねじ溝、３・・・ボール
、６・・・サーキュレータ。
径変化を誇張して示す概念図、第３図は従来のボールね
じ式ステアリング装置の一部縦断正面図、第４図はこの
発明の実施例の平面図、第５図、第６図は作動を示す概
念図、第１図、第８図は作動状態を示す断面図、第９図
は作動説明図である。 １・・・ボールねし軸、１ａ、１ｂ・・・ねじ溝、２・
・・ボールナツト、２ａ・・・ねじ溝、３・・・ボール
、６・・・サーキュレータ。
Claims (1)
- １２列のサーキュレータ−にそれぞれ案内される２列の
ボール群をボールねじ軸とポールナツトとのねじ溝の間
に介装してボールねじ軸の回動によ抄ボールナツトを軸
方向に移動させるボールねじ式ステアリング装置におい
て、自動車の直進走行時に前記介装された２列のボール
群を軸方向に離して配置し、該ボール群が軸方向に離れ
た２個所において転接するボールねじ軸各部の直径（ね
じのピッチ径又は底径）を、他の部分の直径（ねじのピ
ッチ径又は底径）よりも適度に大径に形成しかつ前記各
部分の直径変化を直線的に形成して、自動車の直進状態
においてのみ前記２列のボール群と該ボール群が転接す
るねじ溝の各部分との間のスキマがゼロとなるように構
成したことを特徴とするボールねじ式ステアリング装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52124987A JPS593303B2 (ja) | 1977-10-17 | 1977-10-17 | ボ−ルねじ式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52124987A JPS593303B2 (ja) | 1977-10-17 | 1977-10-17 | ボ−ルねじ式ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5457727A JPS5457727A (en) | 1979-05-09 |
| JPS593303B2 true JPS593303B2 (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=14899108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52124987A Expired JPS593303B2 (ja) | 1977-10-17 | 1977-10-17 | ボ−ルねじ式ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593303B2 (ja) |
-
1977
- 1977-10-17 JP JP52124987A patent/JPS593303B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5457727A (en) | 1979-05-09 |
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