JPS6139649Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はトーシヨンバーを備えたインテグラル
型動力舵取装置の操舵時におけるステアリングホ
イールのビビリ振動を防止しようとするものであ
る。一般にステアリング操作によりトーシヨンバ
ーの捩れ変位を利用してバルブを作動させ、油圧
ポンプからの圧油を切換え、動力補助するインテ
グラル型動力舵取装置において、低速走行時と
か、車庫入れなど、ハンドル操舵力の大きい時に
ハンドルホイール上にビビリ振動が感じられ、運
転者に不快感を与えている。

主な原因は、油圧ポンプから動力舵取装置に供
給される圧油の脈動、路面抵抗の変動（タイヤの
ステイツクスリツプ）ギヤーケース内に回転自在
に支持されたウオーム溝を備えたウオーム軸の回
転抵抗の微小変動によりウオーム軸とインプツト
軸はトーシヨンバーをバネとして共振し、これに
よりスプールが振動し、油圧変動を惹起し逐に油
圧系も含めた自励振動を誘起し、この振動がステ
アリングシヤフトを介してステアリングホイール
に伝達されるものである。

そこで、従来第１図に示すようにインプツトシ
ヤフト０１の大径部の外周にゴム製のＯリング０
２を装着し、このＯリング０２の弾性によりＯリ
ング０２の外周に固着された四弗化エチレン製の
制振リング０３はウオームシヤフト０４の左端内
周に押圧されている。そして、路面反力によるタ
イヤのステイツクスリツプ等によりウオームシヤ
フト０４が振動しても、上記Ｏリング０２と四弗
化エチレン製の制振リング０３とによりインプツ
トシヤフト０１とトーシヨンバー０５とウオーム
シヤフト０４とがほぼ一体的に連結されているの
で、トーシヨンバー０５の振動が防止でき、した
がつてインプツトシヤフト０１とトーシヨンバー
０５とウオームシヤフト０４とからなる振動系の
固有振動数が増大し、上記ウオームシヤフト０４
に入る振動と上記振動系とが共振することを防止
しようとしていた。

ところが、上記共振を防止するためにインプツ
トシヤフト０１とウオームシヤフト０４との間に
大きな摩擦力があるので、インプツトシヤフト０
１を捩じるときと、トーシヨンバー０５のばね作
用によりインプツトシヤフト０１が捩じられると
きの力と変位の間にヒステリシスを生じてステア
リングホイールの回転角と車輪の操舵角とが直線
的に比例せず、操舵の円滑さがそこなわれる。ま
た、ウオームシヤフト０４に振動が入りウオーム
シヤフト０４が回転するとスプール０６が移動
し、油を一方の油室０７に流す。このときインプ
ツトシヤフト０１とウオームシヤフト０４との間
に摩擦力があるので、両シヤフト０１，０４はな
かなか位相を零にする方向に移動しないため、上
記一方の油室に多量の油が流れ、ここで上記振動
によりスプール０６が上記と逆方向に移動する
と、スプール０６により油は他方の油室０８に油
を送り、しかも両シヤフト０１，０４の位相が零
になりにくいので、この油量が多くなる。そし
て、これを繰り返すことにより振動の振幅が増大
するという不具合があつた。

また、インプツトシヤフト０１とウオームシヤ
フト０４とが同一軸線からわずかにずれると、制
振リング０３のウオームシヤフト０４への当接圧
が不均一になり、振動の方向により制振力が異な
り、したがつてインプツトシヤフト０１とウオー
ムシヤフト０４の共振を十分に抑制できないた
め、上記両シヤフト０１，０４間の摩擦力を小さ
くできないという不具合もあつた。

本考案は上記不具合を解消するもので、ステア
リングホイールに連結されたインプツト軸、同イ
ンプツト軸にトーシヨンバーを介して同インプツ
ト軸と同軸的に連結されたウオーム軸、同ウオー
ム軸のねじ溝に回転自在に嵌合されたラツクピス
トン、同ラツクピストンの上記軸方向と略直角方
向の外縁に噛み合い車輪に連結された出力軸、上
記軸方向と略直角方向に延びて上記ウオーム軸内
に設けられたスプール、上記軸方向に平行に延び
て上記インプツト軸に設けられ同インプツト軸と
上記ウオーム軸との相対角度変位によりスプール
を移動して上記ラツクピストンの上記軸方向両端
面の一方に圧油を供給するドライブピンを有する
インテグラル型パワーステアリング装置におい
て、上記インプツト軸から延びるドライブピンに
連動され上記ウオーム軸内を上記軸線方向に略直
角に移動可能な移動体、同移動体と上記ウオーム
軸との間に介装され両者間に摩擦抵抗を与える制
振部材を備えることを特徴とするインテグラル型
パワーステアリング装置を要旨とするものであ
る。

そして、据え切り時等の操舵抵抗が大きいとき
に生ずるタイヤのステツクスリツプ等により出力
軸に生ずる振動がラツクピストン、ウオーム軸、
トーシヨンバーを介してインプツト軸に伝達され
る。さらに、この振動はインプツト軸に突設され
たドライブピンにより移動部材に伝えられる。と
ころが、この移動部材はウオーム軸との間に制振
部材により摩擦抵抗を与えられているので、上記
振動はこの摩擦抵抗により減衰されるものであ
る。

特に、ステアリングハンドルに伝達される振動
の主たる原因はスプールの振動による油圧振動で
あり、これを減少せしめることによつて有効に振
動を防止できるものである。

ところで、上記制振部材は移動部材のウオーム
軸に対する振動を減衰することにより、スプール
のウオーム軸に対する振動を減衰して、パワース
テアリング装置の油圧系の振動を減衰させて、ス
テアリング装置の振動を抑制するので、上記制振
部材による摩擦抵抗を小さいものにすることがで
き、したがつてインプツト軸の捩りおよび戻し時
に操舵角にヒステリシスがほとんど生じなくな
り、操舵感覚が向上する。

また、制振部材は、移動部材とウオーム軸との
間に介装されているだけであり、従来のものに比
べ小型で安価にできるものである。

以下、図面により本考案の実施例について説明
する。

第２図および第３図に示す第１実施例におい
て、ウオーム軸１はその右端に形成されたネジ溝
２をギヤーケース３ａ内に嵌合されたラツクピス
トン４のネジ溝に一連のボール５を介して螺合さ
れており、その大径状の左部はスラストニードル
軸受６ａ，６ｂにより軸方向荷重を担持しつつ回
転自在に支持されている。ラツクピストン４の外
周の一部にはラツク歯２５が設けられて出力軸２
４と噛合い、出力軸２４の端部は図示されていな
いピツトマンアームおよびリンケージを介して操
向輪と接続している。

インプツト軸７は、ウオーム軸１の同軸線上に
位置し、一端はウオーム軸１の内径孔部８に圧入
されたラジアル軸受９により支持され、他端はト
ツプカバー１１に固定されたラジアル軸受１０に
より、バルブハウジング３ｂに回転自在に支持さ
れ且つ図示されていないステアリングシヤフトを
介してステアリングホイールに接続されている。

インプツト軸７とウオーム軸１はトーシヨンバ
ー１２、固定ピン２６，２７により連結されてお
り、このトーシヨンバー１２により互いに相対角
度変位出来る様になつている。又、過大な相対角
度変位に対しては、第３図に示すようにウオーム
軸１の一端内径部に設けられた溝３２にインプツ
ト軸７に固定されたピン３３が当接係止され、こ
れにより過大な両軸１，７の相対角度変位が抑制
されている。移動体を形成するスプール２０はウ
オーム軸１の左部に軸と直角方向に延びて形成さ
れた穴部に一体的に設けられたスリーブ２８内の
摺動自在に挿入され、またこのスプール２０はイ
ンプツト軸７の大径のフランジ部１３に固定され
ドライブピン２１に連結されている。スリーブ２
８には第３図に示すようにバルブハウジング３ｂ
に設けられたポート３４に連通した第１円筒室３
５と、ラツクピストン４、ギヤハウジング３ａお
よびバルブハウジング３ｂに囲まれた第１油圧室
２２に連通した第１環状室３６と、同第１環状室
３６の右方に位置して図示しないオイルリザーバ
に連通された第２円筒室３７と、第１円筒室３５
の左方に位置してラツクピストン４ギヤハウジン
グ３ａに囲まれた第２油圧室２３に連通した第２
環状室３８と、同第２環状室３８の左方に位置し
て図示しないオイルリザーバに連通された第３円
筒室３９とが形成されている。

制振部材は、第３図に示すようにスリーブ２８
の一端、溝２９内に設けられその内面においてス
プール２０と直接接し、その動きをスムーズに且
つ、一定の摩擦抵抗を与えられる様な部材即ち四
弗化エチレン等の部材３０と所定の緊迫力を上記
部材３０に与えるべきＯリング等の弾性体３１か
らなつている。

次に作動について説明する。

今図示されていないハンドルを右に切つた時、
図示されていないステアリングシヤフトを介して
インプツト軸７が右回転する。ところが車輪の接
地抵抗により、出力軸２４、ラツクピストン４、
ウオーム軸１は動かず、その為インプツト軸７と
ウオーム軸１はトーシヨンバー１２により相対角
変位を生じる。この相対角度変位によりインプツ
ト軸７のフランジ１３に設けられたドライブピン
２１がスプール２０を第３図右方へ移動させ、図
示されていない油圧ポンプから圧油をポート３
４、第１円筒室３５、第２環状室３８、および図
示されていない油路を通つて、第２圧油室２３へ
圧油を供給し、同時に第３円筒室３９と第２環状
室３８との間を遮断して、ラツクピストン４を左
方へ移動し、出力軸２４を油圧補助により左回転
させ、操向出来る。

またこのとき第２圧油室２２の圧油は、図示さ
れていない油路を通り第１環状室３６から第２円
筒室３７へ流れさらに図示されていないオイルリ
ザーバへ流れる。

上記構成により車庫入れ、据切り時等の操舵抵
抗が大きいときには、路面の反力によりタイヤが
ステイクスリツプし、このステイクスリツプによ
るタイヤの振動が出力軸２４に伝わり、さらにこ
れがラツク歯２５を介してウオーム軸１に伝達さ
れる。そしてウオーム軸１の振動はトーシヨンバ
ー１２をばね糸としてインプツト軸７に伝えら
れ、スプール２０を振動させようとするが、この
スプール２０は予め設定された摩擦抵抗を有する
制振材を形成する部材３０と弾性体３１とにより
その動きを制限されるので、油圧系に上記振動が
伝達されない。したがつて、ラツクピストン４の
軸方向の移動は抑制され、これによりウオーム軸
１の軸方向の振動も抑制され、従来のようにイン
プツト軸とウオーム軸とが共振してステアリング
ホイールにビビリ振動を伝えるということを防止
することが出来、運転者の操舵感覚を向上させる
ことができるものである。

そして、インプツト軸７とウオーム軸１とはト
ーシヨンバー１２を介して連結されているだけで
あり、従来のように両軸間に直接摩擦押圧力が作
用することもないので、インプツト軸７とウオー
ム軸１との捩りと戻りとの間にヒステリシスが生
じないため操舵感が向上し、またスプール２０の
軸方向の移動をＯリング３１と四弗化エチレン等
の部材３０とからなる制振部材により制限されて
いるので、タイヤのステイツクスリツプ等の高周
波振動によつてはスプール２０が移動せず、した
がつて上記振動は油圧系が振動しないため減衰さ
れる。また、スプール２０の振動を抑えるだけで
よいので制振部材によりスプール２０とスリーブ
２８との間に加えられる摩擦力が小さくてすみ、
制振部材が小型で安価に形成できるものである。

第４図および第５図に示す第２実施例は第１実
施例における制振部材をスプール２０とスリーブ
２８との間に設ける代りに、ウオーム軸１にスプ
ール２０とスリーブ２８とは別個にプランジヤ４
１とスリーブ４２とを設け、このプランジヤ４１
とスリーブ４２との間に部材３０とＯリング３１
とからなる制振部材を介装させたものである。な
お、第１実施例と共通するものは同一符号を付し
て説明する。

第４図および第５図において、スリーブ４２は
スリーブ２８とインプツト軸７の軸線を対称にし
たインプツト軸７内に設けられ、スリーブ２８と
平行に延びている。このスリーブ４２内にはその
軸方向に移動可能に移動体を形成するプランジヤ
４１が嵌合され、インプツト軸７にその軸線に平
行に延びて設けられた駆動ピンを形成するドライ
ブピン４０は第５図に示すように上記プランジヤ
４１の中央縮径部に嵌合されている。制振部材は
プランジヤ４１の溝２９ａ，２９ｂにはめ込まれ
たＯリング３１ａ，３１ｂと、このＯリング３１
ａ，３１ｂの外周に圧入され同Ｏリング３１ａ，
３１ｂ、の押圧力によりスリーブ４２に当接する
４弗化エチレン等の部材３０ａ，３０ｂとよりな
つている。そして、上記第１実施例と同様の作用
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインテグラル型パワーステアリ
ング装置を示す断面図、第２図は本考案の第１実
施例を示す断面図、第３図は第２図の−矢視
図、第４図は本考案の第２実施例を示す断面図、
第５図は第４図の−矢視図である。 １……ウオーム軸、４……ラツクピストン、７
……インプツト軸、１２……トーシヨンバー、２
０……スプール、２１……ドライブピン、２８…
…スリーブ、３０……部材、３１……Ｏリング、
４０……ドライブピン、４１……プランジヤ、４
２……スリーブ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングホイールに連結されたインプツト
   軸、同インプツト軸にトーシヨンバーを介して同
   インプツト軸と同軸的に連結されたウオーム軸、
   同ウオーム軸のねじ溝に回転自在に嵌合されたラ
   ツクピストン、同ラツクピストンの上記軸の軸線
   方向と略直角方向の外縁に噛み合い車輪に連結さ
   れた出力軸、上記軸線方向と略直角方向に延びて
   上記ウオーム軸内に設けられたスプール、上記イ
   ンプツト軸に設けられ同インプツト軸と上記ウオ
   ーム軸との相対角度変位によりスプールを移動し
   て上記ラツクピストンの上記軸線方向両端面の一
   方に圧油を供給するドライブピンを有するインテ
   グラル型パワーステアリング装置において、上記
   インプツト軸から延びるドライブピンに連動され
   上記ウオーム軸内に上記軸線方向に略直角に移動
   可能な移動体、同移動体と上記ウオーム軸との間
   に介装され両者間に摩擦抵抗を与える制振部材を
   備えることを特徴とするインテグラル型パワース
   テアリング装置。