JP3638370B2 - インテグラルタイプのパワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボールナットに形成したラック溝と、セクタシャフトに形成したセクタギヤとを備えたインテグラルタイプのパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボールナットに形成したラック溝とセクタギヤとをかみ合わせるインテグラルタイプのパワーステアリング装置としては、従来、特開平7―117697号公報に記載されたものが知られている。
この従来の装置では、セクタギヤの歯を、セクタシャフトの軸に対して一方が低く、他方が高くなるように傾斜させている。
また、ボールナットには、押圧手段によってボールナットの軸を中心として所定の方向に回転させる力が常時付与されている。
そして、この回転力により、ボールナットに形成したラック溝を、セクタギヤに押し付けるとともにかみ合わせて、常時バックラッシをゼロにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置は、ラック溝とセクタギヤ間のガタつきをなくして、高速直進時の操舵安定性を確保することを目的としている。そのために押圧手段を用いて、両者間のバックラッシを常時ゼロにしている。
しかし、バックラッシが常時ゼロになると、ギヤは滑らかなかみ合いをしなくなる。これが原因で、ハンドルを操舵したときに、ギヤは不円滑な作動となり、ハンドルの戻りが悪化するという問題を生じていた。
また上記従来例では、バックラッシをゼロにするための押圧手段が必要なので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとがかかり、製造コストが高くなっていた。
【0004】
この発明の目的は、ギヤの円滑なかみ合いを妨げることなく、高速直進時の操舵安定性を確保でき、しかも低コストで製造できるインテグラルタイプのパワーステアリング装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ハンドルの回転方向に応じて切り換わるロータリバルブと、このロータリバルブの切換方向に応じて移動方向が制御されるボールナットと、このボールナットに形成したラック溝にかみ合うセクタギヤとを備え、セクタギヤが回転することによって車輪を転舵させるインテグラルタイプのパワーステアリング装置において、中立時におけるセクタギヤの歯とかみ合うラック溝の両側面であって、その接触部に突部を形成したことを特徴とする。
なお、上記中立時とは、車両が直進している時であって、ラック溝とセクタギヤが中立位置にある状態のことをいう。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1〜図3に示す第1実施例では、ギヤケース1に形成したシリンダ2内に、ピストンの作用をするボールナット3が摺動自在に組み込まれている。そしてこのボールナット3により、シリンダ2内を二つの圧力室2a、2bに区画している。また、このボールナット3には、内周にボールネジ溝4を有する貫通孔5を形成するとともに、この貫通孔5の先端をキャップ6でふさいでいる。そして、この貫通孔5には、外周にボールネジ溝7を形成した中空のウォームシャフト8を挿入するとともに、両者のボールネジ溝4、7間に複数のボール9を介在させている。
このようにしたウォームシャフト8は、ボールナット3に対して回転自在である。また、ボールナット3は、ウォームシャフト8と軸方向に相対移動ができる。
【0007】
上記ボールナット3の側面には、ボール9を取り出す為のボール孔10が2つ形成されていて、これらボール孔10は、それぞれ貫通孔5内に形成したボールネジ溝4の両端に連通している。また、ボール孔10には、管状のボールチューブ12の両端が挿入されていて、このボールチューブ12を介して、ボールネジ溝4の両端は接続されている。なお、このボールチューブ12は、ボルト11によりボールナット3の側面に固定されている。
このような構造により、ボールナット3とウォームシャフト8が相対回転した場合、ボールネジ溝4、7間のボール9は、一端のボール孔10から取り出されて、ボールチューブ12内を通り、他端のボール孔10に送られる。こうしてボール9は、ボールネジ溝4、7間を循環するようになっている。
【0008】
上記ギヤケース1の一端には、バルブケース13が固定されていて、このバルブケース13内には、スタブシャフト14がウォームシャフト8と同軸線上に回転自在に支持されている。このスタブシャフト14とウオームシャフト8は、それぞれの軸心部に形成した孔に挿通されたトーションバー15を介して連結されていて、所定角度の相対回転ができるようになっている。なお、スタブシャフト14は、図示しないハンドルに連係していて、ハンドルを操舵することによって回転する。
【0009】
上記バルブケース13内には、ロータリバルブが組み込まれている。このロータリバルブは、スタブシャフト14と一体回転するロータリスプール16と、ウォームシャフト8と一体回転するスリーブ17とによって形成されている。ただし、このロータリバルブの構成は従来周知なので、簡単な説明だけにする。
このロータリバルブは、図示しないオイルポンプとタンクとに連通している。そして図示しないハンドルの操舵によって、このロータリバルブを切換作動させると、オイルポンプから吐出された圧力流体は、上記ボールナット3の両側に形成した圧力室2a、2bのいずれか一方に供給される。同時に、圧力室2a、2bのいずれか他方をタンクに連通させて、両圧力室2a、2b間の圧力差によって、ボールナット3を作動させる。
【0010】
図1における上記ボールナット3の下側面には、その軸方向と直角に、複数のラック溝18を形成している。
また、ギヤケース1には、図示しないリンク機構を介して車輪と連係するセクタシャフト20を組み込むとともに、このセクタシャフトには、セクタギヤ19を設けている。
そして、このセクタギヤ19に、上記ボールナット3に形成したラック溝18をかみ合わせている。
このようにして、ラック溝18とセクタギヤ19とをかみ合わせているので、ボールナット3が作動すると、その移動方向に応じて、セクタギヤ19とともにセクタシャフト20は回転して、図示しない車輪にアシスト力を付与する。
【0011】
図2に示すように、上記セクタシャフト20の端部は、ギヤケース1に固定したサイドカバー21によって回転自在に支持されている。このサイドカバー21に形成した孔21aには、アジャストボルト22が挿入されていて、このアジャストボルト22の先端を、セクタシャフト20に当接している。なお上記セクタシャフト20に設けたセクタギヤ19は、セクタシャフト20の軸に対して傾斜させている。
したがって、上記アジャストボルト22を調節することにより、セクタシャフト20を軸方向に移動させて、セクタタギヤ19とラック溝18と間に、適度なバックラッシを付与している。
【0012】
この第1実施例では、図1、図3に示すように、複数のラック溝18のうち、中立時にセクタギヤ19とかみ合うラック溝18aの両側面に、球状凸部23を形成している。そして前述したアジャストボルト22により、中立時にラック溝18aの球状凸部23とセクタギヤ19とが接触するように調節する。
このようにして、中立時には、球状凸部23とセクタギヤ19とが接触するので、ラック溝18aとセクタギヤ19との間のバックラッシは、ゼロと同じことになる。したがって、高速直進走行をしているときに、ハンドルがガタつくことがなく、操舵安定性が良くなる。
【0013】
そして、ハンドルを操舵したときには、球状凸部23がセクタギヤ19から離れるので,ラック溝18とセクタギヤ19との間に適度なバックラッシが与えられる。したがって、これらギヤが滑らかにかみ合い、ハンドルの戻りが良くなる。
また、従来例のような押圧手段を必要としないので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとが不要になり、低コストで製造することができる。
さらに、通常ボールナット3にラック溝18を加工するときには、ブローチやホブを使用するので、ラック溝の加工時に突部を形成できるようなブローチやホブを使用すれば、特別に突部23の加工をしなくても済み、加工コストもかからなくなる。
【0014】
図4に示す第2実施例では、ラック溝18aの両側面に、球状凸部23の代わりに頂点24を形成している。
つまり、複数のラック溝18のうち、中立時にセクタギヤ19とかみ合うラック溝18aの両側面に、角度θ1の傾斜面と、角度θ2の傾斜面とを形成している。そして、これら傾斜面によって形成される頂点24を中立時にセクタギヤ19に接触させている。
その他の構成、作用及び効果については、上記第1実施例と同じなので、その詳細な説明を省略する。
なお、以上述べた第1、2実施例では、球状凸部23、あるいは頂点24によって、中立時にセクタギヤ19に接触する突部を構成している。しかし突部は、中立時にのみバックラッシをゼロにするものであれば、その形状を問わない。
【0015】
【発明の効果】
この発明によれば、ラック溝とセクタギヤ間に適度なバックラッシを付与するとともに、中立時にのみ、セクタギヤに接触する突部をラック溝の両側面に形成しているので、ハンドルの操作性が良くなると同時に、高速直進時の操舵安定性を確保することができる。
また、ラック溝の両側面に突部を形成するだけでよいので、従来例のようなバックラッシをゼロにするための押圧手段が不要になる。したがって、部品コストと加工コストと組み付けコストとがかからず、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置を示す図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】第1実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【図4】第2実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【符号の説明】
3 ボールナット
16 ロータリバルブを構成するロータリスプール
17 ロータリバルブを構成するスリーブ
18 ラック溝
18a 中立時にかみ合うラック溝
19 セクタギヤ
23 この発明の突部を構成する球状凸部
24 この発明の突部を構成する頂点
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボールナットに形成したラック溝と、セクタシャフトに形成したセクタギヤとを備えたインテグラルタイプのパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ボールナットに形成したラック溝とセクタギヤとをかみ合わせるインテグラルタイプのパワーステアリング装置としては、従来、特開平7―117697号公報に記載されたものが知られている。
この従来の装置では、セクタギヤの歯を、セクタシャフトの軸に対して一方が低く、他方が高くなるように傾斜させている。
また、ボールナットには、押圧手段によってボールナットの軸を中心として所定の方向に回転させる力が常時付与されている。
そして、この回転力により、ボールナットに形成したラック溝を、セクタギヤに押し付けるとともにかみ合わせて、常時バックラッシをゼロにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置は、ラック溝とセクタギヤ間のガタつきをなくして、高速直進時の操舵安定性を確保することを目的としている。そのために押圧手段を用いて、両者間のバックラッシを常時ゼロにしている。
しかし、バックラッシが常時ゼロになると、ギヤは滑らかなかみ合いをしなくなる。これが原因で、ハンドルを操舵したときに、ギヤは不円滑な作動となり、ハンドルの戻りが悪化するという問題を生じていた。
また上記従来例では、バックラッシをゼロにするための押圧手段が必要なので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとがかかり、製造コストが高くなっていた。
【0004】
この発明の目的は、ギヤの円滑なかみ合いを妨げることなく、高速直進時の操舵安定性を確保でき、しかも低コストで製造できるインテグラルタイプのパワーステアリング装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ハンドルの回転方向に応じて切り換わるロータリバルブと、このロータリバルブの切換方向に応じて移動方向が制御されるボールナットと、このボールナットに形成したラック溝にかみ合うセクタギヤとを備え、セクタギヤが回転することによって車輪を転舵させるインテグラルタイプのパワーステアリング装置において、中立時におけるセクタギヤの歯とかみ合うラック溝の両側面であって、その接触部に突部を形成したことを特徴とする。
なお、上記中立時とは、車両が直進している時であって、ラック溝とセクタギヤが中立位置にある状態のことをいう。
【0006】
【発明の実施の形態】
図1〜図3に示す第1実施例では、ギヤケース1に形成したシリンダ2内に、ピストンの作用をするボールナット3が摺動自在に組み込まれている。そしてこのボールナット3により、シリンダ2内を二つの圧力室2a、2bに区画している。また、このボールナット3には、内周にボールネジ溝4を有する貫通孔5を形成するとともに、この貫通孔5の先端をキャップ6でふさいでいる。そして、この貫通孔5には、外周にボールネジ溝7を形成した中空のウォームシャフト8を挿入するとともに、両者のボールネジ溝4、7間に複数のボール9を介在させている。
このようにしたウォームシャフト8は、ボールナット3に対して回転自在である。また、ボールナット3は、ウォームシャフト8と軸方向に相対移動ができる。
【0007】
上記ボールナット3の側面には、ボール9を取り出す為のボール孔10が2つ形成されていて、これらボール孔10は、それぞれ貫通孔5内に形成したボールネジ溝4の両端に連通している。また、ボール孔10には、管状のボールチューブ12の両端が挿入されていて、このボールチューブ12を介して、ボールネジ溝4の両端は接続されている。なお、このボールチューブ12は、ボルト11によりボールナット3の側面に固定されている。
このような構造により、ボールナット3とウォームシャフト8が相対回転した場合、ボールネジ溝4、7間のボール9は、一端のボール孔10から取り出されて、ボールチューブ12内を通り、他端のボール孔10に送られる。こうしてボール9は、ボールネジ溝4、7間を循環するようになっている。
【0008】
上記ギヤケース1の一端には、バルブケース13が固定されていて、このバルブケース13内には、スタブシャフト14がウォームシャフト8と同軸線上に回転自在に支持されている。このスタブシャフト14とウオームシャフト8は、それぞれの軸心部に形成した孔に挿通されたトーションバー15を介して連結されていて、所定角度の相対回転ができるようになっている。なお、スタブシャフト14は、図示しないハンドルに連係していて、ハンドルを操舵することによって回転する。
【0009】
上記バルブケース13内には、ロータリバルブが組み込まれている。このロータリバルブは、スタブシャフト14と一体回転するロータリスプール16と、ウォームシャフト8と一体回転するスリーブ17とによって形成されている。ただし、このロータリバルブの構成は従来周知なので、簡単な説明だけにする。
このロータリバルブは、図示しないオイルポンプとタンクとに連通している。そして図示しないハンドルの操舵によって、このロータリバルブを切換作動させると、オイルポンプから吐出された圧力流体は、上記ボールナット3の両側に形成した圧力室2a、2bのいずれか一方に供給される。同時に、圧力室2a、2bのいずれか他方をタンクに連通させて、両圧力室2a、2b間の圧力差によって、ボールナット3を作動させる。
【0010】
図1における上記ボールナット3の下側面には、その軸方向と直角に、複数のラック溝18を形成している。
また、ギヤケース1には、図示しないリンク機構を介して車輪と連係するセクタシャフト20を組み込むとともに、このセクタシャフトには、セクタギヤ19を設けている。
そして、このセクタギヤ19に、上記ボールナット3に形成したラック溝18をかみ合わせている。
このようにして、ラック溝18とセクタギヤ19とをかみ合わせているので、ボールナット3が作動すると、その移動方向に応じて、セクタギヤ19とともにセクタシャフト20は回転して、図示しない車輪にアシスト力を付与する。
【0011】
図2に示すように、上記セクタシャフト20の端部は、ギヤケース1に固定したサイドカバー21によって回転自在に支持されている。このサイドカバー21に形成した孔21aには、アジャストボルト22が挿入されていて、このアジャストボルト22の先端を、セクタシャフト20に当接している。なお上記セクタシャフト20に設けたセクタギヤ19は、セクタシャフト20の軸に対して傾斜させている。
したがって、上記アジャストボルト22を調節することにより、セクタシャフト20を軸方向に移動させて、セクタタギヤ19とラック溝18と間に、適度なバックラッシを付与している。
【0012】
この第1実施例では、図1、図3に示すように、複数のラック溝18のうち、中立時にセクタギヤ19とかみ合うラック溝18aの両側面に、球状凸部23を形成している。そして前述したアジャストボルト22により、中立時にラック溝18aの球状凸部23とセクタギヤ19とが接触するように調節する。
このようにして、中立時には、球状凸部23とセクタギヤ19とが接触するので、ラック溝18aとセクタギヤ19との間のバックラッシは、ゼロと同じことになる。したがって、高速直進走行をしているときに、ハンドルがガタつくことがなく、操舵安定性が良くなる。
【0013】
そして、ハンドルを操舵したときには、球状凸部23がセクタギヤ19から離れるので,ラック溝18とセクタギヤ19との間に適度なバックラッシが与えられる。したがって、これらギヤが滑らかにかみ合い、ハンドルの戻りが良くなる。
また、従来例のような押圧手段を必要としないので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとが不要になり、低コストで製造することができる。
さらに、通常ボールナット3にラック溝18を加工するときには、ブローチやホブを使用するので、ラック溝の加工時に突部を形成できるようなブローチやホブを使用すれば、特別に突部23の加工をしなくても済み、加工コストもかからなくなる。
【0014】
図4に示す第2実施例では、ラック溝18aの両側面に、球状凸部23の代わりに頂点24を形成している。
つまり、複数のラック溝18のうち、中立時にセクタギヤ19とかみ合うラック溝18aの両側面に、角度θ1の傾斜面と、角度θ2の傾斜面とを形成している。そして、これら傾斜面によって形成される頂点24を中立時にセクタギヤ19に接触させている。
その他の構成、作用及び効果については、上記第1実施例と同じなので、その詳細な説明を省略する。
なお、以上述べた第1、2実施例では、球状凸部23、あるいは頂点24によって、中立時にセクタギヤ19に接触する突部を構成している。しかし突部は、中立時にのみバックラッシをゼロにするものであれば、その形状を問わない。
【0015】
【発明の効果】
この発明によれば、ラック溝とセクタギヤ間に適度なバックラッシを付与するとともに、中立時にのみ、セクタギヤに接触する突部をラック溝の両側面に形成しているので、ハンドルの操作性が良くなると同時に、高速直進時の操舵安定性を確保することができる。
また、ラック溝の両側面に突部を形成するだけでよいので、従来例のようなバックラッシをゼロにするための押圧手段が不要になる。したがって、部品コストと加工コストと組み付けコストとがかからず、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置を示す図である。
【図2】図1の断面図である。
【図3】第1実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【図4】第2実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【符号の説明】
3 ボールナット
16 ロータリバルブを構成するロータリスプール
17 ロータリバルブを構成するスリーブ
18 ラック溝
18a 中立時にかみ合うラック溝
19 セクタギヤ
23 この発明の突部を構成する球状凸部
24 この発明の突部を構成する頂点
Claims (1)
- ハンドルの回転方向に応じて切り換わるロータリバルブと、このロータリバルブの切換方向に応じて移動方向が制御されるボールナットと、このボールナットに形成したラック溝にかみ合うセクタギヤとを備え、セクタギヤが回転することによって車輪を転舵させるインテグラルタイプのパワーステアリング装置において、中立時におけるセクタギヤの歯とかみ合うラック溝の両側面であって、その接触部に突部を形成したことを特徴とするインテグラルタイプのパワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08476796A JP3638370B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | インテグラルタイプのパワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08476796A JP3638370B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | インテグラルタイプのパワーステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09249143A JPH09249143A (ja) | 1997-09-22 |
JP3638370B2 true JP3638370B2 (ja) | 2005-04-13 |
Family
ID=13839840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08476796A Expired - Fee Related JP3638370B2 (ja) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | インテグラルタイプのパワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3638370B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-13 JP JP08476796A patent/JP3638370B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09249143A (ja) | 1997-09-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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