JP4471738B2 - Power steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両用のステアリング装置に備えられるパワーステアリング装置に関し、詳細には、アクチュエータが発生する補助操舵力を操舵部材に伝達するベルト式伝動機構を備えるパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering device provided in a steering device for a vehicle, and more particularly to a power steering device including a belt-type transmission mechanism that transmits an auxiliary steering force generated by an actuator to a steering member.
補助操舵力を伝達するベルト式伝動機構を備えるパワーステアリング装置では、ベルト式伝動機構を構成する入力プーリと出力プーリとに架け渡されるベルトの張力を適切に設定することが肝要である。そのために、例えば特許文献1に開示されたパワーステアリング装置は、電動モータの回転軸に取り付けられる入力プーリと操舵軸に連結される出力プーリとに巻き掛けられるベルトと、入力プーリと出力プーリとの中心間距離を調整することによりベルトの張力を調整する張力調整機構とを備える。張力調整機構は、入力プーリを支持する第1ハウジングと出力プーリを保持する第2ハウジングとを相対的に移動させる駆動ねじを含み、駆動ねじの締め付けトルクを管理することによりベルトの張力が調整される。
前記従来技術では、駆動ねじは、張力の調整終了後には、設定されたベルトの張力を維持するために、第1,第2ハウジングの相対的な移動を阻止する機能も有する。このため、駆動ねじには、ベルトの張力のほかに第1ハウジングの重量、さらには第1ハウジングに取り付けられる電動モータの重量が作用する結果、大きな荷重が作用することになるので、車両の走行などに起因してパワーステアリング装置に伝達される振動により、緩み(またはねじ込み量の変化)が発生し易い。そして、駆動ねじのねじ込み量が変化すると、第1,第2ハウジングが相対的に移動し、張力が適正値からずれることになる。したがって、駆動ねじのようなねじが形成されたねじ部品によりベルトの張力を調整する場合には、パワーステアリング装置の振動などに起因してねじ部品にねじ込み量の変化が生じないようにすることが好ましい。 In the prior art, the drive screw also has a function of preventing relative movement of the first and second housings in order to maintain the set belt tension after completion of the tension adjustment. For this reason, since the weight of the first housing and the weight of the electric motor attached to the first housing act in addition to the belt tension, a large load acts on the drive screw. Looseness (or change in screwing amount) is likely to occur due to vibration transmitted to the power steering device due to the above. When the screwing amount of the drive screw changes, the first and second housings move relatively, and the tension deviates from an appropriate value. Therefore, when the belt tension is adjusted by a screw component in which a screw such as a drive screw is formed, it is possible to prevent the screw component from being changed due to vibration of the power steering device. preferable.
また、ベルト式伝動機構などのメンテナンス時に、場合によっては、張力調整機構によるベルトの張力解除を行うことなく、設定された張力を維持した状態でメンテナンス作業が行われることにより、メンテナンスに要する時間を短縮できる。 Also, during maintenance of the belt-type transmission mechanism, etc., in some cases, maintenance work is performed with the set tension maintained without releasing the belt tension by the tension adjustment mechanism, thereby reducing the time required for maintenance. Can be shortened.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ねじ部品を使用することによりベルト張力の調整作業の効率を向上させることが可能であり、かつ設定された張力をより確実に維持できるパワーステアリング装置を提供することを目的とする。本発明は、さらに、ベルトの張力の設定精度を向上させることを目的とする。請求項2に記載の発明は、さらに、伝動機構のメンテナンスの作業効率を向上させることを目的とする。
The present invention, all SANYO been made in view of such circumstances, it is possible to improve the efficiency of the adjustment work of the belt tension by using threaded fasteners, and a set tension more reliably An object is to provide a power steering device that can be maintained. Another object of the present invention is to improve the setting accuracy of the belt tension. The invention according to
請求項1記載の発明は、補助操舵力を発生するアクチュエータと、前記アクチュエータにより回転駆動される入力プーリと操舵輪に操舵力を作用させる操舵部材に連結される出力プーリとに掛け渡されたベルトを有する伝動機構と、前記入力プーリおよび前記出力プーリをそれぞれ回転可能に支持する入力側支持部材および出力側支持部材と、前記入力プーリの回転中心線と前記出力プーリの回転中心線との間の中心線間距離を調整するための調整部とを備え、前記調整部により前記中心線間距離が調整されて前記ベルトの張力が調整されるパワーステアリング装置において、前記入力側支持部材は前記出力側支持部材に対して揺動中心線を中心にして相対的に揺動可能に支持され、前記調整部は、前記入力側支持部材および前記出力側支持部材のうちの一方の支持部材にねじ込まれると共に他方の支持部材に軸線方向で当接するねじ部品と、第1結合状態で前記入力側支持部材を前記出力側支持部材に対して前記揺動中心線を中心にして揺動可能に拘束し、第2結合状態で前記両支持部材を相対的に揺動不能に結合する結合構造とを備え、前記ねじ部品は、そのねじ込み量に応じて、前記揺動中心線を中心にして前記入力側支持部材を前記出力側支持部材に対して相対的に揺動させることにより前記中心線間距離が調整可能とされ、前記他方の支持部材に当接する前記ねじ部品のねじ側当接部および前記ねじ側当接部が当接する前記他方の支持部材の支持側当接部の少なくとも一方の当接部は、その断面形状が前記ねじ部品の軸線上に中心を有する円弧状の当接面を有し、前記ねじ部品は、前記調整部による前記中心線間距離の調整範囲内で、前記両当接部の間で作用する駆動力の作用線が、前記揺動中心線と前記入力プーリの回転中心線とを含む平面に直交することがあるように、前記一方の支持部材にねじ込まれていることを特徴とするパワーステアリング装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a belt that is stretched over an actuator that generates an auxiliary steering force, an input pulley that is rotationally driven by the actuator, and an output pulley that is coupled to a steering member that applies a steering force to a steering wheel. A transmission mechanism, an input side support member and an output side support member that rotatably support the input pulley and the output pulley, and a rotation center line of the input pulley and a rotation center line of the output pulley. An adjustment unit for adjusting the distance between the center lines, wherein the distance between the center lines is adjusted by the adjustment unit to adjust the tension of the belt, wherein the input side support member is the output side around the swing center line it is relatively swingably supported to the support member, the adjusting unit, the input-side supporting member and the output-side support A threaded fastener abuts in the axial direction to the other of the support members with screwed to one of the support members of the timber, the rocking center line the input-side supporting member with respect to the output-side support member in a first coupling state swingably restraint around the, and a coupling structure coupling the both supporting members so as not to relatively swing in the second coupling condition, the screw part, in accordance with the screwing amount, the rocking The distance between the center lines can be adjusted by swinging the input-side support member relative to the output-side support member around a moving center line, and the screw abutting against the other support member At least one contact portion of the screw-side contact portion of the component and the support-side contact portion of the other support member with which the screw-side contact portion abuts is centered on the axis of the screw component. Having an arcuate contact surface having In the component, within the range of adjustment of the distance between the center lines by the adjustment unit, the action line of the driving force acting between the two contact parts is defined by the swing center line and the rotation center line of the input pulley. A power steering device, wherein the power steering device is screwed into the one supporting member so as to be perpendicular to a plane including the same.
これによれば、結合構造が第1結合状態にあるときに、ねじ部品のねじ込み量を調整することにより、ねじ部品を通じて作用する駆動力により両支持部材が相対的に移動することで中心線間距離が調整され、ベルトの張力が調整される。この際、両支持部材の相対的な移動の方向が単一の特定方向のみに設定されているため、前記駆動力に相関するねじ部品の回動トルクとベルトの張力との間に簡単な相関関係を持たせることができ、この相関関係を利用することにより、両支持部材を相対的に移動させながら回動トルクを通じて張力の管理ができる。そして、調整部による調整で適正な張力が得られた後に、結合構造が第2結合状態にされて、両支持部材が相対的に移動不能に結合される。 According to this, when the coupling structure is in the first coupled state, by adjusting the screwing amount of the screw component, the two supporting members are relatively moved by the driving force acting through the screw component, so that the distance between the center lines is increased. The distance is adjusted and the belt tension is adjusted. At this time, since the direction of relative movement of the two support members is set to a single specific direction, a simple correlation is established between the rotational torque of the screw component correlated with the driving force and the tension of the belt. By using this correlation, it is possible to manage the tension through the rotational torque while relatively moving both the supporting members. And after suitable tension | tensile_strength is obtained by adjustment by an adjustment part, a coupling | bonding structure is made into a 2nd coupling state, and both support members are couple | bonded so that it cannot move relatively.
また、結合構造が第1結合状態にある間は、回動トルクが除去されても、両支持部材の相対的な移動がねじ部品により阻止されるので、調整作業終了後に結合構造を第2結合状態にする作業が容易になる。さらに、調整作業終了後に結合構造が第2結合状態になると、ベルトの張力は、ねじ部品および結合構造に分散されて受け止められるので、ねじ部品に作用する荷重が減少する結果、パワーステアリング装置の振動などに起因するねじ部品のねじ込み量の変化の発生が防止されて、両支持部材の相対的な移動が阻止される。 Further, while the coupling structure is in the first coupling state, even if the rotational torque is removed, the relative movement of both support members is blocked by the screw parts, so that the coupling structure is coupled to the second coupling after the adjustment work is completed. Work to make it easier. Further, when the coupling structure is in the second coupling state after the adjustment work is completed, the belt tension is distributed and received in the screw parts and the coupling structure, so that the load acting on the screw parts is reduced, resulting in vibration of the power steering device. Occurrence of a change in the screwing amount of the screw component due to the above is prevented, and relative movement of both the supporting members is prevented.
請求項1に係る発明によれば、前記相関関係は、ねじ部品の軸力に依存して定まる前記駆動力が、ベルトの張力による揺動中心線回りのモーメントと釣り合う釣合モーメントを形成することに基づく相関関係となる。そして、ねじ側当接部および支持側当接部の少なくとも一方の当接部は円弧状の当接面を有することから、両支持部材の相対的な揺動に応じて前記駆動力の作用点が移動したとしても、その移動量が小さく抑えられ、しかも作用点が連続的に移動するので、釣合モーメントに関与する腕の長さの変化が抑制されると共に連続的となって、相関関係からのズレが抑制される。 According to the first aspect of the present invention , the correlation is such that the driving force determined depending on the axial force of the screw component forms a balance moment that balances the moment around the oscillation center line due to the belt tension. Correlation based on Since at least one of the screw-side contact portion and the support-side contact portion has an arc-shaped contact surface, the point of application of the driving force according to the relative swinging of the both support members. Even if it moves, the amount of movement is kept small, and the point of action moves continuously, so the change in the length of the arm involved in the balancing moment is suppressed and becomes continuous, and the correlation Deviation from is suppressed.
請求項1に係る発明によれば、両支持部材が相対的に揺動に応じて前記駆動力の方向が変化する場合にも、釣合モーメントに関与する腕の長さの変化が抑制されて、ねじ部品の回動トルクとベルトの張力との相関関係からのズレが抑制される。 According to the first aspect of the present invention , even when the direction of the driving force changes according to the relative swinging of the two support members, the change in the arm length involved in the balancing moment is suppressed. The deviation from the correlation between the rotational torque of the screw part and the belt tension is suppressed.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のパワーステアリング装置において、前記出力側支持部材は、前記伝動機構が収容される伝動室を形成すべく互いに着脱可能に結合される1対の収容部の一方の収容部であり、前記入力側支持部材は前記一方の収容部のみに前記結合構造により結合されるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the power steering device according to the first aspect, the output-side support member is detachably coupled to each other so as to form a transmission chamber in which the transmission mechanism is accommodated. The input side support member is coupled to only the one housing portion by the coupling structure.
これによれば、伝動機構などの伝動室内に収容されている機構または部材のメンテナンス時には、一方の収容部から他方の収容部を外すことにより、ねじ部品および結合構造を有する調整部には手を加える必要がなく、ベルトの張力を解除することなく、設定された張力が維持された状態でメンテナンス作業ができるので、作業時間が短縮される。 According to this, at the time of maintenance of a mechanism or a member housed in a transmission chamber such as a transmission mechanism, the other housing portion is removed from one housing portion, so that the adjustment portion having the screw component and the coupling structure is not manually operated. Since the maintenance work can be performed in a state in which the set tension is maintained without releasing the tension of the belt, the work time is shortened.
請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、ねじ部品の回動トルクを通じてベルトの張力の管理ができるので、ベルトの張力の設定作業の効率が向上する。また、調整部による調整終了後に結合構造を第2結合状態にすることが容易になるので、組立の作業性が向上する。さらに、結合構造が第2結合状態になると、ねじ部品に作用する荷重が軽減されるので、設定された張力がより確実に維持される。
According to invention of
請求項1記載の発明によれば、さらに次の効果が奏される。すなわち、ねじ部品の回動トルクとベルトの張力との相関関係からのズレが抑制されるので、回動トルクを管理することによる張力の設定精度が向上する。
According to invention of
請求項1記載の発明によれば、さらに次の効果が奏される。すなわち、ねじ部品の回動トルクとベルトの張力との相関関係からのズレが抑制されるので、張力の設定精度が一層向上する。
According to invention of
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、 収容部に収容される伝動機構のメンテナンスの際に、メンテナンス作業に伴うベルトの張力の解除および再調整作業が不要になるので、メンテナンスの作業時間が短縮されて、メンテナンスの作業効率が向上する。
According to invention of
以下、本発明の実施形態を図1〜図7を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用されたパワーステアリング装置Pを備える車両用のステアリング装置Sは、運転者により操作されるハンドル1と、ハンドル1に加えられる操舵力がステアリング軸を有する連動機構2を介して入力されるギヤボックス3と、ギヤボックス3からの操舵力を操舵輪5に伝達する伝達機構4と、運転者による操舵力を補助する補助操舵力を発生するパワーステアリング装置Pとを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, a vehicle steering apparatus S including a power steering apparatus P to which the present invention is applied includes a
ギヤボックス3は、車体に取り付けられるギヤハウジング6と、ギヤハウジング6に取り付けられると共にハンドル1からの操舵力が伝達される入力部7と、ギヤハウジング6内に収容されると共に入力部7に連結されて入力部7からの操舵力の方向を変換する変換機構からなる出力部とを備える。
The
ギヤハウジング6は、端部8b,9aにおいて互いに結合されると共に後述するラック軸13が跨って収容される筒状の第1,第2ハウジング8,9を備える。ラック軸13の長手方向において、第1ハウジング8の一方の端部8aには、入力部7が結合されると共に入力部7の一部分が収容され、また他方の端部8bには、伝動機構40(図3参照)が収容される伝動室18(図3参照)を形成する第1収容部11が設けられ、第2ハウジング9の一方の端部9aには、第1収容部11と共同して伝動室18を形成する第2収容部12が設けられる。第1,第2収容部11,12は、それぞれ、単一の部材からなる各ハウジング8,9の一部分により構成され、各収容部11,12の周縁部11a,12a(図3も参照)は、複数のボルトB1により着脱可能に結合される。
The
入力部7は、連動機構2を介してハンドル1により回転駆動される入力軸7aと、トーションバーを介して入力軸7aに相対回転可能に連結される出力軸と、前記トーションバーの捩れ量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ7bとを備える。
The
前記変換機構は、前記出力軸に設けられる回転駆動部としてのピニオンと、該ピニオンにより駆動される被動部としてのラック部と、該ラック部が設けられる操舵部材としてのラック軸13とを備える。ラック軸13は、ステアリング装置Sが車両に搭載された状態で該車両の左右方向に延び、前記ピニオンおよび前記ラック部から構成されるラック・ピニオン機構により、回転する入力軸7aにより駆動されて第1,第2ハウジング8,9内で前記長手方向に往復直線運動を行う。
The conversion mechanism includes a pinion as a rotational drive unit provided on the output shaft, a rack unit as a driven unit driven by the pinion, and a
伝達機構4は、ラック軸13の両端部にそれぞれボールジョイントを介して連結される1対のタイロッド14と、各タイロッド14に連結されるリンク機構15とを備える。そして、ラック軸13からの操舵力が、各タイロッド14およびリンク機構15を介して伝達されて車両の各操舵輪5に作用し、操舵輪5の転舵が行われる。
The
図1〜図3を参照すると、転舵時にラック軸13に補助操舵力を加えるパワーステアリング装置Pは、トルクセンサ7bで検出される操舵トルクが入力される電子制御ユニットにより制御される回転式アクチュエータとしての電動モータ20と、電動モータ20が発生する補助操舵力が入力されるベルト式伝動機構40と、伝動機構40の出力をラック軸13に伝達する伝達機構としてのボールねじ機構50と、伝動機構40のベルト43の張力を調整する調整部Aとを備える。
1 to 3, a power steering device P that applies an auxiliary steering force to the
併せて図4を参照すると、第1収容部11の一部分により構成される取付部16にカラー30を介して結合される電動モータ20は、取付部16に結合されたカラー30に結合されるフランジからなる取付部22を有する円筒状のケース21と、後述する入力プーリ41を回転駆動する回転軸23とを備える。電動モータ20は、その取付部22に回転軸23の回転中心線L1を挟んで対向する位置に設けられた1対の挿通孔にそれぞれ挿通される1対のボルトB2が、カラー30に設けられる1対のねじ孔31c(図4参照)にそれぞれねじ込まれることにより、回転中心線L1が前記長手方向にほぼ平行になるように、カラー30、ひいては取付部16に取り付けられる。
Referring also to FIG. 4, the
図2,図3を参照すると、減速機構でもある伝動機構40は、回転軸23に軸継手24を介して連結されて電動モータ20により回転駆動される入力プーリ41と、ラック軸13にボールねじ機構50を介して連結される出力プーリ42と、入力プーリ41と該入力プーリ41よりも大径の出力プーリ42とに掛け渡された歯付ベルトからなるベルト43とを備える。伝動機構40の入力部としての入力プーリ41は、ベルト43が掛けられる円柱状の本体部41aと、本体部41aを挟んで入力プーリ41の回転中心線L2に平行に延びる1対の軸部41b,41cとを備える。1対の軸部41b,41cは、ラジアル玉軸受からなる軸受45を介してカラー30の1対の軸受部33,34にそれぞれ回転可能に支持される。伝動機構40の出力部としての出力プーリ42は、ベルト43が掛けられる円筒状の本体部42aと、本体部42aから出力プーリ42の回転中心線L3に平行に延びる1つの円筒状の軸部42bとを備える。なお、各本体部41a,42aの外周面には、ベルト43の歯に噛合する多数の歯を有する歯部41d,42dが形成されている。
2 and 3, a
図3,図5を参照すると、軸継手24は、リング25を介して回転軸23に該回転軸23と一体回転可能に結合される入力部材24aと、入力プーリ41の軸部41cに入力プーリ41と一体回転可能に結合される出力部材24bと、入力部材24aおよび出力部材24bとの間に介在して両者を駆動連結する弾性体である合成ゴムからなる緩衝部材24cとから構成される。緩衝部材24cは、周方向で、入力部材24aおよび出力部材24bのそれぞれに設けられる複数の歯24a1,24b1の間に挟まれていて、電動モータ20のトルクを確実に入力プーリ41に伝達すると共に、急激なトルク変動を緩和し、さらに軸継手24における騒音の発生を防止する。
Referring to FIGS. 3 and 5, the shaft coupling 24 includes an
図3を参照すると、出力プーリ42の回転運動をラック軸13の直線運動に変換する運動変換機構としてのボールねじ機構50は、第1収容部11の一部により構成される副収容部17に収容される。ボールねじ機構50は、ラック軸13に形成されたボールねじ軸部51と、ボールねじ軸部51を囲んで配置されるボールナット52と、ボールねじ軸部51の外周面に形成されたねじ溝51aおよびボールナット52の内周面に形成されたねじ溝52aに跨って収容されて転動する多数のボール53とを有する。一群のボール53は、ボールナット52に設けられる戻り路(図示されず)を転動して、ボールねじ軸部51とボールナット52との間で循環する。
伝動室18内に収容されるボールナット52は、円環状のロックボルト55により副収容部17に固定される複列アンギュラ玉軸受からなる軸受54を介して第1収容部11に回転可能に支持される。ボールナット52には、その外周面に出力プーリ42の軸部42bおよび軸受54が、ボールナット52の回転中心線L4の方向(後述する回転中心線方向T1でもある。)に沿って直列に配置されて、ロックナット56により回転中心線方向T1での移動が阻止された状態で結合される。これにより、ボールナット52は、出力プーリ42の回転中心線L3と一致する回転中心線L4を有するように出力プーリ42と共に一体に回転する。また、副収容部17は、取付部16、後述する取付部C1および電動モータ20の下方に位置する。
Referring to FIG. 3, a
A
併せて図2,図4を参照すると、筒状のカラー30は、電動モータ20が取り付けられると共に第1ハウジング8の取付部16に取り付けられる取付部C1と、入力プーリ41を回転可能に支持する支持部C2とを有する単一の部材である。支持部C2よりも大径の取付部C1は、電動モータ20の取付部22との環状の合わせ面31fを有して電動モータ20が取り付けられる第1取付部31と、第1収容部11の取付部16との環状の合わせ面32fを有して取付部16に取り付けられる第2取付部32とから構成される。第1取付部31には、1対の締結部位31a,31bにそれぞれ1対のねじ孔31cが設けられ、第2取付部32には、1対の締結部位31a,31bの付近に、それぞれ回転中心線L2の方向T1で合わせ面31fから合わせ面32f寄りに後退して形成された段部から構成される1対の締結部位32a,32bに、各ねじ孔31cから周方向に間隔をおいて1対の第1,第2挿通孔32c,32dが設けられる。締結部位31a,31bおよび締結部位32a,32bは、それぞれ第1取付部31および第2取付部32において径方向外方に突出した突出部により構成される。
2 and 4, the
支持部C2は、回転中心線方向T1で取付部C1に近い順に、軸受45を保持する軸受部34と、軸受44を保持する軸受部33とを有する。そして、出力部材24bが軸部41cに結合された入力プーリ41は、本体部41aにベルト43が掛けられ、かつ本体部41aと各軸受44,45との間に1対のベルトガイド部材46,47がそれぞれ配置され、さらに軸受45が軸受部34に対してロックボルト48により回転中心線方向T1での移動が阻止される。このとき、ベルト43は、両軸受部33,34の間で、周方向に部分的に設けられた支持部C2の開口35を通って、カラー30の外側にまで延びている。
The support portion C2 includes a bearing
カラー30は、ベルト43が掛けられた入力プーリ41が支持部C2に支持され、かつ後述するボルト60がねじ込まれた状態で、電動モータ20が配置される側から、取付部16に設けられた貫通孔16eを貫通して伝動室18内に配置され、第1,第2挿通孔32c,32dに挿通されるボルトB3が取付部16に設けられる1対のねじ孔16c,16dにそれぞれねじ込まれることにより、取付部16に取り付けられる。
The
このようにして、入力プーリ41は、入力側支持部材としてのカラー30に回転可能に支持され、出力プーリ42は、出力側支持部材としての第1収容部11または第1ハウジング8に回転可能に支持される。
In this way, the
図2,図4,図6を参照すると、調整部Aは、互いに平行な回転中心線L2と回転中心線L3との間の距離である中心線間距離Dを調整するための構造であり、調整部Aを利用して中心線間距離Dを調整することによりベルト43の張力が調整される。
Referring to FIGS. 2, 4, and 6, the adjustment unit A is a structure for adjusting a centerline distance D that is a distance between the rotation centerline L2 and the rotation centerline L3 that are parallel to each other. The tension of the
調整部Aは、カラー30の取付部C2から径方向外方に突出するねじ込み部36に設けられたねじ孔(図示されず)にねじ込まれると共にそのねじ込み量に応じてカラー30および第1収容部11の間に相対的な移動を生じさせて中心線間距離Dを調整する軸状の調整用ねじ部品である調整用のボルト60と、第1結合状態でカラー30と第1収容部11とを相対的に単一の特定方向のみに移動可能に拘束し、第2結合状態でカラー30と第1収容部11とを相対的な移動が不能になるように結合する結合構造と、取付部C1の下方に位置すると共に副収容部17から突出して設けられて、ボルト60の軸線L5の方向T2でボルト60の頭部60aが当接する当接面19aを有する当接部19とを備える。したがって、第1,第2挿通孔32c,32dに挿通されるボルトB3により取付部16に取り付けられるカラー30は、伝動室18を形成する第1,第2収容部11,12のうち、前記結合構造により第1収容部11のみに結合される。
The adjusting portion A is screwed into a screw hole (not shown) provided in a screwed
ボルト60の、ねじ側当接部としての頭部60aは、断面形状がボルト60の軸線L5上に中心を有するほぼ円弧状の当接面60a1を有し、該当接面60a1において、支持側当接部としての当接部19の、断面形状がほぼ直線である平面状の当接面19aに当接する。このため、当接面60a1は、軸線L5上に中心を有する球面、または軸線L6に直交すると共に後述する中心平面H1に平行な中心軸線を有する円柱面により構成される。
なお、明細書または特許請求の範囲において、断面形状とは、回転中心線L2,L3に直交する平面での断面形状である。
A
In the specification or claims, the cross-sectional shape is a cross-sectional shape on a plane orthogonal to the rotation center lines L2 and L3.
ボルト60は、カラー30を第1収容部11に対して相対的に移動させるために、回動トルクをボルト60に作用させると共に該回動トルクの大きさを測定することができる操作手段としての工具、例えばトルクレンチにより回動させられて、そのねじ込み量が調整され、それに伴って駆動力F2が調整される。ここで、駆動力F2は、ボルト60を通じてカラー30を第1収容部11に対して相対的に移動させる力であり、ボルト60に作用する軸線方向T2の力である軸力の大きさに依存し、該軸力が大きくなるほど大きくなる。そして、ボルト60の前記軸力は前記回動トルクとほぼ線形関係にある。それゆえ、前記回動トルクは、駆動力F2に相関する物理量であり、前記工具は該物理量を測定する測定部を備える工具である。また、駆動力F2は、この実施形態では、ボルト60がカラー30にねじ込まれることから、第1収容部11の当接部19からボルト60に作用する。
The
前記結合構造は、1対のボルトB3と、第1,第2挿通孔32c,32dが設けられる第2取付部32の締結部位32a,32bと、1対のねじ孔16c,16dが設けられる取付部16の締結部位16a,16bとから構成される。第1挿通孔32cおよびねじ孔16cと第2挿通孔32dおよびねじ孔16dは、中心平面H1に対して各ボルトB2が配置される側にそれぞれ配置される。
ここで、中心平面H1とは、両回転中心線L2,L3を含む平面である。
The coupling structure includes a pair of bolts B3,
Here, the center plane H1 is a plane including both rotation center lines L2 and L3.
ボルトB3が挿通された状態でボルトB3の軸線と一致する中心線L6を有する円孔からなる第1挿通孔32cは、ボルトB3の軸部の外径にほぼ等しい径を有する。一方、調整孔としての円孔からなる第2挿通孔32dは、ボルトB3の軸部の外径よりも大きく、ベルト43の張力を調整するめに、カラー30が第1収容部11に対して相対的に移動、ここでは相対的に揺動して中心線間距離Dの調整ができる大きさに設定される。このため、カラー30が取付部16に対して締め付けられない程度にボルトB3がねじ孔16c,16dに部分的にねじ込まれる状態、すなわち前記第1結合状態で、一方の締結部位32aおよび中心線L6(またはボルトB3の軸線)を、それぞれ、支点部32aおよび支点部32aの揺動中心線L6として、カラー30は第1収容部11に対して、相対的に単一の揺動方向T3のみに揺動可能に拘束される。それゆえ、前記単一の特定方向は、揺動中心線L6を中心とした揺動方向T3である。
The
そして、ボルト60は、調整部Aによる中心線間距離Dの調整範囲R内で、ボルト60と第1収容部11との間で作用する駆動力F2の作用線L7およびボルト60の軸線L5が、揺動中心線L6と入力プーリ41の回転中心線L2とを含む平面H2に直交することがあるように、カラー30にねじ込まれる。また、ボルト60の全体は、中心平面H1に対して揺動中心線L6とは反対側に配置される。
The
駆動力F2は、ベルト43の張力に基づく力F1による揺動中心線L6回りのモーメントと釣り合う釣合モーメントを形成することにより、張力との間に相関を持つ。具体的には、第2挿通孔32dに挿通されたボルトB3が調整範囲Rにあるときのカラー30および第1収容部11を示す図6において、両モーメントが釣り合うことから、この相関は次式により特定される。
F1×d1=F2×d2
ここで、プーリ側の腕の長さd1は、ベルト43の張力により入力プーリ41に作用する力F1の作用線と揺動中心線L6との間の距離であり、ねじ側の腕の長さd2は、駆動力F2の作用線L7と揺動中心線L6との間の距離である。
そして、この相関を利用することにより、駆動力F2、したがって前記軸力とほぼ線形関係にある前記回動トルクと、ベルト43の張力との相関関係を予め特定することにより、この相関関係により前記回動トルクからベルト43の張力が判る。
The driving force F2 has a correlation with the tension by forming a balancing moment that balances the moment around the swing center line L6 due to the force F1 based on the tension of the
F1 × d1 = F2 × d2
Here, the length d1 of the arm on the pulley side is the distance between the action line of the force F1 acting on the
By using this correlation, the correlation between the driving force F2 and, therefore, the rotational torque, which is substantially linear with the axial force, and the tension of the
そして、調整部Aによるベルト43の張力の調整を通じて、ベルト43の張力の調整は、例えば次のようにして行われる。
図3,図4,図6を参照すると、第1収容部11に第2収容部12が結合されて、カラー30およびボールナット52に取り付けられた伝動機構40が伝動室18内に収容された状態において、両ボルトB3が第1,第2挿通孔32c,32dにそれぞれ挿通されて、前記結合構造が前記第1結合状態にされる。この第1結合状態では、カラー30が支点部32aにより規定される揺動中心線L6を中心にして調整範囲Rで揺動方向T3に揺動可能である。次いで、カラー30にねじ込まれたボルト60の頭部60aの当接面60a1が当接部19の当接面19aに当接している状態で、前記工具により、ボルト60が回動させられると同時に前記回動トルクの大きさが測定される。このとき、前記回動トルクによりねじ戻されたボルト60がカラー30から退出するように前記軸線方向T2に移動するときは、カラー30の内側にあるボルト60の軸部60bの長さが長くなってねじ込み量が増加する結果、中心線間距離Dが大きくなるようにカラー30が揺動し、一方、前記回動トルクによりねじ込まれたボルト60がカラー30に進入するように軸線方向T2に移動するときは、カラー30の外側にあるボルト60の軸部60bの長さが短くなってねじ込み量が減少する結果、中心線間距離Dが小さくなるようにカラー30が揺動して、ベルト43の張力が調整される。
Then, the adjustment of the tension of the
Referring to FIGS. 3, 4, and 6, the second accommodating portion 12 is coupled to the first
そして、前記相関関係を利用して、ベルト43の張力の適正値に相当する設定値の前記回動トルクが前記工具により測定されたとき、中心線間距離Dの調整が終了する。その後、両ボルトB3を締め付けることにより、カラー30と第1収容部11とが相対的な移動が不能になるように結合されて、前記結合構造が前記第2結合状態にされて、張力の設定が完了する。
Then, using the correlation, when the turning torque of the set value corresponding to the appropriate value of the tension of the
その後、図2に示されるように、電動モータ20がボルトB2がねじ孔31c(図4参照)にねじ込まれてカラー30に締結される。このとき、電動モータ20側から回転中心線方向T1で見て、両ボルトB3の頭部の少なくとも一部分が、取付部22により覆われる。このとき、回転中心線方向T1での取付部22と各ボルトB3との隙間は、取付部22により各ボルトB3の抜止めがなされる隙間に設定されるか、または取付部22により緩み止めがなされるように、0(ゼロ)に設定されることにより、各ボルトB3の抜け止めまたは緩み止め機能を取付部22に持たせることができる。
Thereafter, as shown in FIG. 2, the
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
パワーステアリング装置Pの調整部Aは、カラー30にねじ込まれると共に第1収容部11の副収容部17に、軸線方向T2で当接するボルト60と、前記第1結合状態でカラー30と第1収容部11とを相対的に揺動方向T3のみに揺動可能に拘束し、前記第2結合状態でカラー30および第1収容部11を相対的に揺動不能に結合する前記結合構造とを備えることにより、前記結合構造が前記第1結合状態にあるときにボルト60のねじ込み量を調整することにより、ボルト60を通じて作用する駆動力F2によりカラー30および第1収容部11が相対的に揺動することで中心線間距離Dが調整され、ベルト43の張力が調整される。この際、カラー30および第1収容部11の相対的な移動の方向が単一の特定方向である揺動方向T3のみに設定されているため、駆動力F2に相関するボルト60の前記回動トルクとベルト43の張力との間に簡単な前記相関関係を持たせることができ、この相関関係を利用することにより、前記回動トルクを通じて張力の管理ができる。そして、調整部Aによる調整で適正な張力が得られた後に、前記結合構造が前記第2結合状態にされる張力設定完了状態では、カラー30および第1収容部11がボルトB3により相対的に移動不能に結合される。この結果、ボルト60の回動トルクを通じてベルト43の張力の管理ができるので、ベルト43の張力の調整作業の効率が向上する。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The adjusting portion A of the power steering device P is screwed into the
また、前記結合構造が前記第1結合状態にある間は、前記回動トルクが除去されても、カラー30および第1収容部11の相対的な移動がボルト60により阻止されるので、調整部Aによる調整終了後に前記結合構造を第2結合状態にする作業が容易になる。この結果、パワーステアリグ装置Pの組立の作業性が向上する。
Further, while the coupling structure is in the first coupled state, the relative movement of the
さらに、前記結合構造が前記第2結合状態になると、ベルト43の張力は、ボルト60および前記結合構造に分散されて受け止められるので、ボルト60に作用する荷重が軽減される結果、パワーステアリング装置Pの振動などに起因するボルト60のねじ込み量の変化の発生が防止されて、カラー30および第1収容部11の相対的な移動が阻止される。この結果、設定された張力がより確実に維持される。さらに、ボルト60の全体が、中心平面H1に対して揺動中心線L6とは反対側に配置されることにより、ボルト60が中心平面H1に対して揺動中心線L6と同じ側にある場合に比べて、ベルト34の張力に基づいてボルト60に作用する荷重が小さくなる。
Further, when the coupling structure is in the second coupling state, the tension of the
ボルト60は、揺動中心線L6を中心にしてカラー30を第1収容部11に対して相対的に揺動させ、第1収容部11の副収容部17に当接するボルト60の頭部60aは、断面形状が軸線L5上に中心を有する円弧状の当接面60a1を有することにより、前記相関関係は、ボルト60の前記軸力に依存して定まる駆動力F2が、ベルト43の張力に基づく力F1による揺動中心線L6回りのモーメントと釣り合う釣合モーメントを形成することに基づく相関関係となる。そして、頭部60aは円弧状の当接面60a1を有することから、カラー30および第1収容部11の相対的な揺動に応じて駆動力F2の作用点が移動したとしても、その移動量が小さく抑えられ、しかも作用点61(図6参照)が連続的に移動するので、前記釣合モーメントに関与する腕の長さd2の変化が抑制されると共に連続的となって、前記相関関係からのズレが抑制される。この結果、前記回動トルクを管理することによる張力の設定精度が向上する。
The
ボルト60は、調整部Aによる中心線間距離Dの調整範囲R内で、両当接部60a,19の間で作用する駆動力F2の作用線L7が、揺動中心線L6と入力プーリ41の回転中心線とを含む平面H2に直交することがあるように、カラー30にねじ込まれていることにより、カラー30および第1収容部11が相対的に揺動に応じて駆動力F2の方向が変化する場合にも、前記釣合モーメントに関与する腕の長さd2の変化が抑制されるので、ボルト60の前記回動トルクとベルト43の張力との前記相関関係からのズレが抑制される。この結果、張力の設定精度が一層向上する。
The
第1収容部11は、伝動機構40が収容される伝動室18を形成すべく互いに着脱可能に結合される1対の第1,第2収容部11,12の一方の収容部であり、カラー30は第1収容部11のみに結合構造により結合されることにより、伝動機構40などの伝動室18内に収容されている機構または部材のメンテナンス時には、第1収容部11から第2収容部12を外すことにより、ボルト60および前記結合構造を有する調整部Aには手を加える必要がなく、したがってベルト43の張力を解除することなく、設定された張力が維持された状態でメンテナンス作業ができるので、作業時間が短縮される。この結果、伝動機構40のメンテナンスの際に、メンテナンス作業に伴うベルト43の張力の解除および再調整作業が不要になるので、メンテナンスの作業時間が短縮されて、メンテナンスの作業効率が向上する。
The first
ボルト60は、電動モータ20が取り付けられるカラー30の取付部C2の下方に配置されて、取付部C2の下方に位置する副収容部17の当接部19に当接することにより、電動モータ20の重量が作用する取付部C2を下方から支える機能を有することから、取付部C2の剛性が高められて、車体の振動などに起因して生じる電動モータ20の振動が抑制されるので、取付部C2のボルト60の緩みが防止されて、この点でもベルト43の設定された張力の維持に寄与する。
The
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
図7(A)に示されるように、ボルト60がねじ込まれるねじ込み部65が第1収容部11(副収容部17)に設けられ、ボルト60の頭部60aの円弧状の当接面60a2が当接する平面状の当接面37aを有する当接部37がカラー30に設けられてもよい。また、図7(B)に示されるように、カラー30のねじ込み部36にねじ込まれるボルト60の頭部60aは、断面形状がほぼ直線である平面状の当接面60a2を有し、第1収容部11の当接部19は、断面形状がボルト60の軸線L5上に中心を有するほぼ円弧状の当接面19bを有していてもよい。さらに、図7(C)に示されるように、ボルト60がねじ込まれるねじ込み部65が第1収容部11(副収容部17)に設けられ、ボルト60の頭部60aの直線状の当接面60bが当接する円弧状の当接面37bを有する当接部37がカラー30に設けられてもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
As shown in FIG. 7A, a screw-in
前記実施形態では、相対的な移動は、相対的な揺動であったが、相対的な並進移動であってもよい。電動モータ20の回転軸23と入力プーリ41との間に減速機構が設けられてもよい。第2挿通孔32dは、揺動中心線L6を中心とする円弧状の長孔により構成されてもよい。回転式アクチュエータは、電動モータ20以外に、油圧モータなどの回転機械であってもよい。調整部Aによる張力の調整は、第1収容部11に第2収容部12が結合されていない状態で行われてもよい。
In the embodiment described above, the relative movement is a relative rocking movement, but may be a relative translational movement. A speed reduction mechanism may be provided between the
1…ハンドル、2…連動機構、3…ギヤボックス、4…伝達機構、5…操舵輪、6…ギヤハウジング、7…入力部、8,9…ハウジング、11,12…収容部、13…ラック軸、14…タイロッド、15…リンク機構、16…取付部、17…副収容部、18…伝動室、19…当接部、20…電動モータ、21…ケース、22…取付部、23…回転軸、24…軸継手、25…リング、30…カラー、31,32…取付部、33,34…軸受部、35…開口、36…ねじ込み部、37…当接部、40…伝動機構、41…入力プーリ、42…出力プーリ、43…ベルト、44,45…軸受、46,47…ベルトガイド部材、48…ロックボルト、50…ボールねじ機構、51…ボールねじ軸部、52…ボールナット、53…ボール、54…軸受、55…ロックボルト、56…ロックナット、60…ボルト、60a…頭部、61…作用点、65…ねじ込み部、
S…ステアリング装置、P…パワーステアリング装置、B1,B2,B3…ボルト、A…調整部、L1〜L4…回転中心線、L5…軸線、L6…揺動中心線(中心線)、L7…作用線、C1…取付部、C2…支持部、D…中心線間距離、F1…力、F2…駆動力、H1,H2…平面、d1,d2…腕の長さ、T1…回転中心線方向、T2…軸線方向、T3…揺動方向、R…調整範囲。
DESCRIPTION OF
S ... steering device, P ... power steering device, B1, B2, B3 ... bolts, A ... adjusting part, L1-L4 ... rotation center line, L5 ... axis, L6 ... oscillation center line (center line), L7 ... action Line, C1 ... Mounting part, C2 ... Supporting part, D ... Center line distance, F1 ... Force, F2 ... Driving force, H1, H2 ... Plane, d1, d2 ... Arm length, T1 ... Rotation center line direction, T2: axial direction, T3: swinging direction, R: adjustment range.
Claims (2)
前記入力側支持部材は前記出力側支持部材に対して揺動中心線を中心にして相対的に揺動可能に支持され、
前記調整部は、前記入力側支持部材および前記出力側支持部材のうちの一方の支持部材にねじ込まれると共に他方の支持部材に軸線方向で当接するねじ部品と、第1結合状態で前記入力側支持部材を前記出力側支持部材に対して前記揺動中心線を中心にして揺動可能に拘束し、第2結合状態で前記両支持部材を相対的に揺動不能に結合する結合構造とを備え、
前記ねじ部品は、そのねじ込み量に応じて、前記揺動中心線を中心にして前記入力側支持部材を前記出力側支持部材に対して相対的に揺動させることにより前記中心線間距離が調整可能とされ、
前記他方の支持部材に当接する前記ねじ部品のねじ側当接部および前記ねじ側当接部が当接する前記他方の支持部材の支持側当接部の少なくとも一方の当接部は、その断面形状が前記ねじ部品の軸線上に中心を有する円弧状の当接面を有し、
前記ねじ部品は、前記調整部による前記中心線間距離の調整範囲内で、前記両当接部の間で作用する駆動力の作用線が、前記揺動中心線と前記入力プーリの回転中心線とを含む平面に直交することがあるように、前記一方の支持部材にねじ込まれている
ことを特徴とするパワーステアリング装置。 A transmission mechanism having a belt stretched over an actuator that generates an auxiliary steering force, an input pulley that is rotationally driven by the actuator, and an output pulley that is coupled to a steering member that applies a steering force to the steering wheel; and the input In order to adjust the distance between the center lines between the input side support member and the output side support member that rotatably support the pulley and the output pulley, and the rotation center line of the input pulley and the rotation center line of the output pulley. A power steering device in which the distance between the center lines is adjusted by the adjustment unit to adjust the tension of the belt.
The input side support member is supported so as to be able to swing relative to the output side support member about a swing center line,
The adjustment unit includes a screw component screwed into one of the input side support member and the output side support member and abutted against the other support member in the axial direction, and the input side support in a first coupled state. the member around the said pivot center line with respect to the output-side support member swingably restraint, and a coupling structure coupling the both supporting members so as not to relatively swing in the second coupling state ,
The screw part, in accordance with the screwing amount, the center line distance between adjustment by relatively swinging the input-side supporting member with respect to the output-side supporting member around the said pivot center line Is possible,
At least one contact portion of the screw-side contact portion of the screw part that contacts the other support member and the support-side contact portion of the other support member that contacts the screw-side contact portion has a cross-sectional shape. Has an arcuate contact surface centered on the axis of the threaded component,
In the screw part, the action line of the driving force acting between the abutting parts is within the adjustment range of the distance between the center lines by the adjusting part, and the swing center line and the rotation center line of the input pulley are A power steering device, wherein the power steering device is screwed into the one support member so as to be orthogonal to a plane including
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