JP3130372B2 - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JP3130372B2
JP3130372B2 JP04142886A JP14288692A JP3130372B2 JP 3130372 B2 JP3130372 B2 JP 3130372B2 JP 04142886 A JP04142886 A JP 04142886A JP 14288692 A JP14288692 A JP 14288692A JP 3130372 B2 JP3130372 B2 JP 3130372B2
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groove
power steering
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steering device
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嗣広 藤田
俊広 後藤
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入力軸と出力軸の相対
回転によりコントロールバルブが作動してパワーシリン
ダが作動するようにしたパワーステアリング装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus in which a control valve is operated by a relative rotation of an input shaft and an output shaft to operate a power cylinder.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種のパワーステアリング装置は、例
えば、実公平2−45109号公報にて提案されてい
て、入力軸と出力軸の相対回転に予圧(負荷トルク)を
与える手段として、入力軸の外周にバルブの中立位置が
多少ずれてもばね反力が増大せず、ばね反力が作用しな
い所定長の底面を有する凹溝と、該凹溝に対設した出力
軸の透孔に嵌合したボールと、出力軸外周に配設され前
記ボールを前記凹溝に圧接させる円弧状または環状ばね
によって構成された予圧付与機構が採用されている。
2. Description of the Related Art A power steering apparatus of this type has been proposed in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 2-45109, and has an input shaft as a means for applying a preload (load torque) to a relative rotation between an input shaft and an output shaft. The spring reaction force does not increase even if the neutral position of the valve is slightly shifted to the outer periphery of the groove, and the groove having a predetermined length of bottom surface where the spring reaction does not act, and the through-hole of the output shaft opposed to the groove. A preload applying mechanism is provided, which is configured by a combined ball and an arc-shaped or annular spring disposed on the outer periphery of the output shaft and pressing the ball against the concave groove.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した公
報の装置においては、バルブの中立位置が多少ずれても
ばね反力が増大せず、ばね反力が作用しない所定長の底
面(不感帯域)を設けるため、凹溝の底面はボールの曲
率半径より大きく形成されており、加工誤差等によるバ
ルブの中立位置ずれに対処できるものの、バルブの中立
位置近傍、すなわち直進状態ではボールが凹溝の底面に
一点で係合して剛性感が不足する。本発明は、上記した
問題に対処すべくなされたものであり、バルブの中立位
置ずれを調整し得るとともに、直進状態での剛性感を向
上し得るパワーステアリング装置を提供することを目的
としている。
In the apparatus disclosed in the above-mentioned publication, the spring reaction force does not increase even if the neutral position of the valve is slightly shifted, and a predetermined length of the bottom surface (dead zone) where the spring reaction force does not act. The bottom surface of the groove is formed to be larger than the radius of curvature of the ball in order to provide for the deviation of the neutral position of the valve due to processing errors. And the feeling of rigidity is insufficient. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above-described problem, and has as its object to provide a power steering device that can adjust a neutral position deviation of a valve and improve a feeling of rigidity in a straight traveling state.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するために、入力軸と出力軸の相対回転によりコ
ントロールバルブが作動してパワーシリンダが作動する
ようにしたパワーステアリング装置において、前記入力
軸と出力軸を部分的に重合させて、内側に配置される軸
の外周にV溝を設けるとともに、このV溝に係合子及び
同係合子をV溝方向へ付勢する付勢手段を内装するリテ
ーナを外側に配置される軸に周方向へ位置調整可能に組
付けた。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a power steering apparatus in which a control valve is operated by a relative rotation of an input shaft and an output shaft to operate a power cylinder. partially polymerizing the output shaft and the input shaft, provided with a V groove on the outer periphery of the shaft which is arranged inside, biasing means for biasing the engaging zygote and Dokakarigoko this V groove to V groove direction Is mounted on the shaft arranged on the outside so that the position can be adjusted in the circumferential direction.

【0005】[0005]

【発明の作用・効果】本発明によるパワーステアリング
装置においては、係合子及び付勢手段を内装したリテー
ナが周方向にて位置調整可能であるため、コントロール
バルブの位相を合わせた状態(バルブの中立位置)に
て、係合子がV溝に対して中立位置となるようにリテー
ナを周方向に調整移動させることができるため不感帯
域をV溝に設けることなくバルブの中立位置ずれをゼロ
に調整できるとともに、係合子をV溝に係合させること
ができて直進状態での剛性感を向上させることができ
る。
In the power steering apparatus according to the present invention, since the position of the retainer in which the engaging element and the urging means are installed can be adjusted in the circumferential direction, the phase of the control valve is adjusted (the neutral state of the valve). at position), it is possible to engagers is adjusted moving the retainer so that the neutral position with respect to the V-groove in the circumferential direction because, dead band
The neutral position deviation of the valve can be adjusted to zero without providing a region in the V-groove, and the engagement element can be engaged with the V- groove, so that a sense of rigidity in a straight traveling state can be improved.

【0006】[0006]

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図1及び図2は本発明によるパワーステアリ
ング装置を概略的に示していて、同装置においては、バ
ルブロータ(詳細は図示省略)11aを中間部分に一体
的に有する入力軸11とピニオン(図示省略)を一体的
に有する出力軸12がトーションバー13を介して所定
量相対回転可能に連結されている。入力軸11は、ハウ
ジング19に回転可能に組付けられていて、ステアリン
グホイール(図示省略)に連結されるようになってお
り、図示省略の右端にてピンを介してトーションバー1
3の右端に一体的に連結されている。バルブロータ11
aは、ハウジング19内に回転可能に組付けたバルブス
リーブ(詳細は図示省略)15とにより周知のコントロ
ールバルブを構成していて、このコントロールバルブの
作動によりパワーシリンダ(図示省略)の作動が制御さ
れるようになっている。出力軸12は、ハウジング19
に回転可能に組付けられていて、ピニオンにてステアリ
ングリンケージに設けたラック(図示省略)に噛合する
ようになっており、トーションバー13の左端にセレー
ション連結されている。また、出力軸12はピン17を
介してバルブスリーブ15に一体的に連結されていて、
入力軸11と出力軸12の相対回転によりバルブロータ
11aとバルブスリーブ15が相対回転してコントロー
ルバルブが作動するようになっている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1 and 2 schematically show a power steering device according to the present invention. In the power steering device, an input shaft 11 having a valve rotor (details not shown) 11a integrated in an intermediate portion and a pinion (not shown) are shown. ) Is connected via a torsion bar 13 so as to be relatively rotatable by a predetermined amount. The input shaft 11 is rotatably mounted on a housing 19 and is connected to a steering wheel (not shown).
3 is integrally connected to the right end. Valve rotor 11
a, a well-known control valve is constituted by a valve sleeve (details not shown) 15 rotatably mounted in the housing 19, and the operation of the power cylinder (not shown) is controlled by the operation of the control valve. It is supposed to be. The output shaft 12 includes a housing 19
The pinion is engaged with a rack (not shown) provided on the steering linkage, and is serrated to the left end of the torsion bar 13. Further, the output shaft 12 is integrally connected to the valve sleeve 15 via a pin 17, and
The relative rotation of the input shaft 11 and the output shaft 12 causes the valve rotor 11a and the valve sleeve 15 to rotate relative to each other to operate the control valve.

【0007】ところで、本実施例においては、入力軸1
1と出力軸12の重合部位にこれら両軸の相対回転に予
圧(負荷トルク)を与える予圧付与機構が設けられてい
る。予圧付与機構は、入力軸11の外周に設けたV溝1
1bと、このV溝11bの斜面に中立位置にて二点で係
合するボール21及び同ボール21をV溝方向へ付勢す
るスプリング22を内装するリテーナ23によって構成
されていて、リテーナ23は図2にて示したように一対
のビス24を用いて出力軸12に周方向へ位置調整可能
に組付けられている。
In this embodiment, the input shaft 1
A preload applying mechanism for applying a preload (load torque) to the relative rotation between these two shafts is provided at the overlapping portion of the output shaft 1 and the output shaft 12. The preload applying mechanism includes a V groove 1 provided on the outer periphery of the input shaft 11.
1b, a ball 21 engaging the slope of the V-groove 11b at a neutral position at two points, and a retainer 23 containing a spring 22 for urging the ball 21 in the V-groove direction. As shown in FIG. 2, it is mounted on the output shaft 12 using a pair of screws 24 so that the position can be adjusted in the circumferential direction.

【0008】上記のように構成した本実施例のパワース
テアリング装置においては、ボール21及びスプリング
22を内装したリテーナ23が周方向にて位置調整可能
であるため、バルブロータ11aとバルブスリーブ15
からなるコントロールバルブの位相を合わせた状態(バ
ルブの中立位置)にて、ボール21がV溝11bに対し
て中立位置となるようにリテーナ23を周方向に調整移
動させることができるため不感帯域をV溝11b設け
ることなくバルブの中立位置ずれをゼロに調整できると
ともに、ボール21をV溝11bの斜面に二点で係合さ
せることができて直進状態での剛性感を向上させること
ができる。
In the power steering apparatus of the present embodiment constructed as described above, the position of the retainer 23 containing the ball 21 and the spring 22 can be adjusted in the circumferential direction, so that the valve rotor 11a and the valve sleeve 15 can be adjusted.
State of the combined phase of the control valve consisting of at (a neutral position of the valve), because it is possible to adjust moving the retainer 23 so that the ball 21 is in the neutral position with respect to the V-shaped groove 11b in the circumferential direction, dead Band is provided with V groove 11b
The neutral position deviation of the valve can be adjusted to zero without the need , and the ball 21 can be engaged with the slope of the V-groove 11b at two points, thereby improving the rigidity in the straight traveling state.

【0009】また、本実施例のパワーステアリング装置
においては、入力軸11と出力軸12を相対回転させる
と、図3にて例示した各特性が得られる。図3(A)
は、スプリング22にトルクToを生じさせる予備荷重
が付与され、またボール21が入力軸11のV溝11b
から外周面に乗り上げ開始する(相対回転量θ1 )以前
に入力軸11と出力軸12の相対回転が規制されるよう
にした場合の特性図の一例であり、破線にて示した特性
線はトーションバー13によるトルクである。また図3
(B)は、スプリング22にトルクToを生じさせる予
備荷重が付与され、またボール21が入力軸11のV溝
11bから外周面に完全に乗り上げた(相対回転量θ
2 )後にも入力軸11と出力軸12の相対回転が許容さ
れるようにした場合の特性図の一例であり、破線にて示
した特性線はトーションバー13によるトルクである。
また図3(C)は、スプリング22に予備荷重が付与さ
れず、またボール21が入力軸11のV溝11bから外
周面に完全に乗り上げた後にも入力軸11と出力軸12
の相対回転が許容されるようにした場合の特性図の一例
であり、破線にて示した特性線はトーションバー13に
よるトルクである。なお、図3の(A),(B),
(C)に示した各特性線は、スプリング22の予備荷重
及びばね定数と入力軸11のV溝11b形状を変更する
ことにより適宜変更することができる。
In the power steering apparatus according to the present embodiment, when the input shaft 11 and the output shaft 12 are relatively rotated, the respective characteristics illustrated in FIG. 3 are obtained. FIG. 3 (A)
A preliminary load for generating a torque To is applied to the spring 22, and the ball 21 is connected to the V-groove 11 b of the input shaft 11.
This is an example of a characteristic diagram in a case where the relative rotation between the input shaft 11 and the output shaft 12 is restricted before the vehicle starts to ride on the outer peripheral surface (relative rotation amount θ 1 ). This is the torque generated by the torsion bar 13. FIG.
In (B), a preliminary load for generating a torque To is applied to the spring 22, and the ball 21 completely rides on the outer peripheral surface from the V groove 11b of the input shaft 11 (relative rotation amount θ).
2 ) This is an example of a characteristic diagram in a case where the relative rotation between the input shaft 11 and the output shaft 12 is allowed even afterwards, and the characteristic line shown by the broken line is the torque by the torsion bar 13.
FIG. 3C shows that the preload is not applied to the spring 22 and that the input shaft 11 and the output shaft 12 remain even after the ball 21 completely rides on the outer peripheral surface from the V groove 11 b of the input shaft 11.
Is an example of a characteristic diagram in a case where relative rotation of the torsion bar is allowed, and a characteristic line shown by a broken line is torque by the torsion bar 13. In addition, (A) of FIG. 3, (B),
Each characteristic line shown in (C) can be appropriately changed by changing the preload and the spring constant of the spring 22 and the shape of the V groove 11b of the input shaft 11.

【0010】本発明は、入力軸と出力軸の相対回転によ
りコントロールバルブが作動してパワーシリンダが作動
するようにしたパワーステアリング装置であれば、ステ
アリングギヤの形式がラックピニオン式であっても他の
形式(例えば、ボールスクリュー式)であっても同様に
実施することができるものである。
The present invention relates to a power steering apparatus in which a control valve is operated by a relative rotation between an input shaft and an output shaft to operate a power cylinder, even if the steering gear is of a rack and pinion type. (For example, a ball screw type).

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示す部分縦断正面図であ
る。
FIG. 1 is a partial vertical sectional front view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】 予圧付与機構によって得られる特性線図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram obtained by a preload applying mechanism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…入力軸、11a…バルブロータ、11b…V溝、
12…出力軸、13…トーションバー、15…バルブス
リーブ、21…ボール(係合子)、22…スプリング、
23…リテーナ。
11: input shaft, 11a: valve rotor, 11b: V groove,
12: output shaft, 13: torsion bar, 15: valve sleeve, 21: ball (engagement element), 22: spring,
23 ... Retainer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 俊広 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−2571(JP,A) 実開 昭63−180469(JP,U) 実開 昭60−168668(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/083 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiro Goto 1-1-1 Asahimachi, Kariya City, Aichi Prefecture Inside Toyota Koki Co., Ltd. −180469 (JP, U) 60-168668 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 5/083

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力軸と出力軸の相対回転によりコント
ロールバルブが作動してパワーシリンダが作動するよう
にしたパワーステアリング装置において、前記入力軸と
出力軸を部分的に重合させて、内側に配置される軸の外
周にV溝を設けるとともに、このV溝に係合する係合子
及び同係合子をV溝方向へ付勢する付勢手段を内装する
リテーナを外側に配置される軸に周方向へ位置調整可能
に組付けたことを特徴とするパワーステアリング装置。
1. A power steering device in which a control valve is operated by a relative rotation between an input shaft and an output shaft to operate a power cylinder, and the input shaft and the output shaft are partially overlapped and arranged inside. the outer periphery of the shaft provided with a V groove that is circumferential retainer for interior biasing means axially disposed outside for biasing the engaging member and Dokakarigoko engaging in the V-groove to the V-groove direction A power steering device, characterized in that the power steering device is assembled so as to be adjustable in position.
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