JPH06300Y2 - 動力操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、トーションバーを介して、スタブシャフトと
出力軸との間を連結する動力操舵装置に関する。

（従来の技術） 一般に、自動車などのパワーステアリング機構では、例
えば操舵力が入力されるスタブシャフトと繰向リンクに
連結された出力軸とを捩り剛性の低いトーションバーで
連結し、その相対捩り量に応じて切換弁を開閉し、操舵
力に対応した作動液圧を得て、これを、パワーシリンダ
に供給して、操舵力に応じたパワーアシストを行ってい
る。

従来のこの種の動力操舵装置としては、例えば特開昭６
０−１９９７６５号公報に記載されたものがある。この
装置において、上記スタブシャフトとステアリングホイ
ール側のジョイント部との連結は第３図に示すように行
われている。同図において、トーションバー１はスタブ
シャフト２内に同心的に内装され、トーションバーピン
３で固定されている。これは、従来技術ではバルブ（前
記切換弁）加工精度等により、ピストンロッドにおける
油圧力の中立を設定するためである。すなわち、トーシ
ョンバー１とスタブシャフト２について、まずその一端
側を回転フリーな状態として中立を設定した後、トーシ
ョンバー１とスタブシャフト２の回転（および軸）方向
を規制するためにトーションバーピン３を圧入、固定し
ている。一方、スタブシャフト２とステアリングホイー
ル側のジョイント４との連結はセレーション結合とボル
ト締付により行われる。すなわち、スタブシャフト２の
外周部にはセレーション部２ａが形成されており、これ
に対応するステアリングホイール側のジョイント４の嵌
合孔４ａに該セレーション部２ａを圧入して両者が固定
される。この際、両者の円周方向（回転方向）の位置決
めのために、スタブシャフト２の端部に設けたジョイン
トピン５がステアリングホイール側のジョイント４に形
成された挿入溝４ｂへ挿入され、その後ボルト６をステ
アリングホイール側のジョイント４のボルト穴４ｃに挿
入、締付けて連結が完了する。このように、別々の機能
を有する２本のピン３、５はスタブシャフト２のセレー
ション部２ａ近傍に配置されている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の動力操舵装置にあって
は、油圧力中立設定後に加工されるトーションバー固定
用とステアリングホイール側のジョイント連結時の位置
決め用として、２本のピンを必要とする構成となってい
たため、スタブシャフトとステアリングホイール側のジ
ョイントとの連絡に際して構成部品、加工工数が多いこ
とからコスト高を招来し、また装置のコンパクト化とい
う面で改善の余地がある。

（考案の目的） そこで本考案は、上記両機能用のピンを単一のものとす
ることにより、スタブシャフトとステアリングホイール
側のジョイントとの連結に際して構成部品、加工工数を
減少させて、低コストでコンパクトな動力操舵装置を提
供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記目的達成のため、ステアリングホイールに
連結された操舵軸の端部に配置されるジョイント部材
と、該ジョイント部材を介して操舵軸の回転力が伝達さ
れ、ピン結合によってその回転方向の位置決めが行われ
るスタブシャフトと、スタブシャフトと操向リンク機構
に連結された出力軸との間を可捩性をもって連結し、ピ
ン結合によってスタブシャフトに固定されるトーション
バーと、を備えた動力操舵装置において、前記ジョイン
ト部材に対するスタブシャフトの回転方向の位置決め
と、スタブシャフトに対するトーションバーの固定とを
単一のピンを用いて行うようにしている。

（作用） 本考案では、操舵軸の端部に配置されたジョイント部材
に対するスタブシャフトの回転方向の位置決めと、スタ
ブシャフトに対するトーションバーの固定とが単一のピ
ンを用いて行われる。したがって、スタブシャフトとジ
ョイント部材との連結に際して、構成部品、加工工数が
低減し、装置の低コスト化、コンパクト化が図られる。

（実施例） 以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１、２図は本考案に係る動力操舵装置の一実施例を示
す図である。まず、構成を説明する。第１図において、
11は操舵軸であり、操舵軸11は図中上方向で図示しない
ステアリングホイールに連結され、ステアリングホイー
ルの操舵力を受けて回転する。操舵軸11の端部にはステ
アリングホイール側のジョイント（ジョイント部材）12
（詳細形状は第２図で後述）が配置されており、ステア
リングホイール側のジョイント12はスタブシャフト13に
連結される。またスタブシャフト13の先端側（図中下
方）には同心的にピニオンシャフト（出力軸）14が配置
され、スタブシャフト13とピニオンシャフト14は所定角
度範囲は互いに相対回転可能であり、この角度を超える
と一体に回転する。スタブシャフト13の内部には同心的
にトーションバー15が設けられており、トーションバー
15の基端部（図中上方）はスタブシャフト13の内周面に
嵌合され、ピン16により回り止めがなされて固定されて
いる。また、トーションバー15の先端部（図中下方）に
はピニオンシャフト14に形成された嵌合穴に圧入され、
同様にピン17により固定されている。

ここで、トーションバー15の基端部における固定は第２
図に示すように行われている。すなわち第２図におい
て、スタブシャフト13の端部にはその端から案内軸部13
aおよびセレーション部13bが設けられており、案内軸部
13aはセレーション部13bの外径よりやや小さく、ステア
リングホイール側のジョイント12の嵌合穴12aの内径と
同等程度に形成される。一方、セレーション部13bはス
タブシャフト13の軸線に平行な複数の三角突条（セレー
ション）を有し、このセレーション外径は案内軸部13a
の直径より大きく、ステアリングホイール側のジョイン
ト12の前記嵌合穴12aに圧入して固定される。また、ス
タブシャフト13の案内軸部13aには前記ピン16がトーシ
ョンバー15をも一体として貫通しており、ピン16はスタ
ブシャフト13とトーションバー15との固定および両者の
位置決めをしている。ステアリングホイール側のジョイ
ント12の外周部には軸方向に沿って位置決め用の挿入溝
12bが形成されており、挿入溝12bにはピン16が挿入可能
である。挿入溝12bはステアリングホイール側のジョイ
ント12とスタブシャフト13との回転方向の位置を規制す
るもので、スタブシャフト13がステアリングホイール側
のジョイント12の嵌合穴12aに圧入される際、ピン16が
挿入溝12bに挿入されることにより、ステアリングホイ
ール側のジョイント12に対するスタブシャフト13の位置
決めがなされる。したがって、ピン16はスタブシャフト
13に対するトーションバー15の固定と、ステアリングホ
イール側のジョイント12に対するスタブシャフト13の回
転方向の位置決めという両機能を有し、しかもこれは従
来と異なり単一の部材（単一のピン）で行われている。
さらに、ステアリングホイール側のジョイント12の端部
にはボルト穴12cが形成されており、スタブシャフト13
を位置決めしながら嵌合穴12aに圧入した後、このボル
ト穴12cにボルト18を挿入して締付けが行われる。

再び第１図に戻り、スタブシャフト13とピニオンシャフ
ト14とはトーションバー15により可捩性を持って連結さ
れており、スタブシャフト13およびピニオンシャフト14
はハウジング19、20内に収納されている。スタブシャフ
ト13の先端部には一対のスタッブピン21a、21bが植設さ
れており、スタッブピン21a、21bはスプール弁22a、22bに
係合している。スプール弁22a、22bはトーションバー15
に捩りが生じたとき油圧源やドレインに連通する環状流
路23あるいは圧油帰還室24との連通／遮断が可能であ
る。環状流路23はオイルポンプ（図示略）からの圧油供
給路であり、圧油帰還室24はリターンポート25に連通し
た圧油排出路である。

一方、ピニオンシャフト14はピストンロッド（図示略）
を介して操向リンク機構に連結されており、ハウジング
20内にはパワーアシストを行うためのシリンダが形成さ
れている。ピストンロッドはピニオンシャフト14の回転
をラツクアンドピニオンにより受けて、前記シリンダに
平行に移動して操向リンクを駆動する。また、シリンダ
の各室には前述の環状流路23と連通／遮断可能な圧油供
給側の流路と圧油帰還室へ連通／可能な排出側流路とが
連通しており、スプール弁（切換弁）22a、22bの働きに
より一方の室への圧油供給路と他室の圧油排出路とが開
く。そして、ステアリングホイールの操舵に伴うスタブ
シャフト13とピニオンシャフト14との相対変位によって
シリンダの両室の圧力が変化して、ピストンロッドによ
る操向リンク機構のパワーアシストが行われる。

次に、作用を説明する。

ステアリングホイールが操舵されると、これに連結する
スタブシャフト13が回転し、トーションバー15はスタブ
シャフト13に固定された基端部で回転力を受ける。一
方、先端側のピニオンシャフト14はピストンロッドを介
して操向リンク機構へ連結されており、タイヤの接地抵
抗などの負荷が作用している。したがって、上記負荷に
応じた所定の回転力までピニオンシャフト14は回転せ
ず、スタブシャフト13の回転角度だけトーションバー15
が捩られる。これにより、スタッブピン21a、21bがスタ
ブシャフト13の軸まわりに回転し、スプール弁22a、22b
で流路が連通／遮断され切換えられる。

一方、オイルポンプから供給される圧油は環状流路24に
流入するが、操舵されない時、すなわちスプール弁22a、
22bが中立のときは双方のスプール弁22a,22bが流入側、
流出側で開放されており、シリンダ内の両室とも同圧と
なる。このため、圧油は環状流路24から両室の流入側流
路へ供給され、同様に排出される。

ステアリングホイールを操舵すると、前述のようにトー
ションバー15が捩れてスタブシャフト13がピニオンシャ
フトに対して回転し、スプール弁22a、22bが相対する方
向に移動する。このため、スプール弁22a、22bは流入側
でシリンダ内の一方の室を開き、他方を閉じ、流出側で
前記一方の室を閉じ他方を開くように作動する。この結
果、両室に油圧差が生じピストンに押圧力が加わる。各
流路は操舵によるピストンロッドの駆動方向と油圧によ
る押圧が同方向となるよう配設されており、操舵による
仕事がパワーアシストされる。したがって、操舵回転力
の小さい容易な操舵が促される。

このような操舵力補助が行われる本装置について、スタ
ブシャフト13とトーションバー15の連結およびハンドル
側リンク12の位置決めについて考察する。

ピン16はスタブシャフト13の案内軸13aにトーションバ
ー15の基端部を一体として貫通してピン16の一端が案内
軸より突出するように圧入されるため、案内軸13aがス
テアリングホイール側のジョイント12の嵌合穴12aに挿
入される際、同時にピン16の一端が挿入溝12bに挿入さ
れ回転方向の位置決めが行われる。したがって、従来と
異なり、単一のピン16によってトーションバー15とスタ
ブシャフト13の（切換弁の中立設定後の）固定とステア
リングホイール側のジョイント、すなわちこれに連結さ
れたステアリングホイールの回転方向の位置決めがなさ
れる。このため、部品点数や加工工数を低減しながら単
一のピン16で、従来の２機能を持つ連結ができる。

以上の結果、構成部品や加工工数の低減により装置のコ
ストを低減させることができるとともに、簡単な連結構
成で装置のコンパクト化を図ることができる。

（効果） 本考案によれば、単一のピンを用いてステアリングホイ
ールに連結されたジョイント部材に対するスタブシャフ
トの回転方向の位置決めと、スタブシャフトに対するト
ーションバーの固定を行うようにしているので、スタブ
シャフトと前記ジョイント部材およびトーションバーの
連結に際して、構成部品、加工工数が低減し、装置の低
コスト化、コンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１、２図は本考案に係る動力操舵装置の一実施例を示
す図であり、第１図はその要部断面図、第２図はそのス
タブシャフトとジョイント部材との連結部の詳細を示す
斜視図、第３図は従来の動力操舵装置のスタブシャフト
とジョイント部材の連結部を示す斜視図である。 12……ステアリングホイール側のジョイント（ジョイン
ト部材）、 13……スタブシャフト、 14……ピニオンシャフト（出力軸）、 15……トーションバー、 16……ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホイールに連結された操舵軸
   の端部に配置されるジョイント部材と、該ジョイント部
   材を介して操舵軸の回転力が伝達され、ピン結合によっ
   てその回転方向の位置決めが行われるスタブシャフト
   と、スタブシャフトと操向リンク機構に連結された出力
   軸との間を可捩性をもって連結し、ピン結合によってス
   タブシャフトに固定されるトーションバーと、を備えた
   動力操舵装置において、前記ジョイント部材に対するス
   タブシャフトの回転方向の位置決めと、スタブシャフト
   に対するトーションバーの固定とを単一のピンを用いて
   行うようにしたことを特徴とする動力操舵装置。