JPH04123879U - 油圧反力式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 入出力軸の相対回動をプランジャによって規
制して操舵反力を得るようにした油圧反力式パワーステ
アリング装置において、製造工数を少なくし、コストを
安くする。ステアリングホイールの回転に対する出力軸
の回転の追従性を向上させ、操舵フィーリングを優れた
ものとする。プランジャの移動により生じる入力軸への
衝突のさいの打音を小さくする。熱によるプランジャ外
径の寸法変化を防止する。 【構成】 出力軸11に形成された穴12内に摺動自在に嵌
め入れられたプランジャ1 を、出力軸11の穴12に摺接す
る部分を有する熱硬化性樹脂部2 と、熱硬化性樹脂部2
に一体に形成されかつ入力軸13に当接する凸部3aを有す
る熱可塑性樹脂部3 とで形成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、たとえば自動車に用いられる油圧反力式パワーステアリング装置 に関する。この明細書において、図２右側を前といい、同図左側を後というもの とする。

【０００２】

【従来の技術と考案の課題】

従来、自動車の油圧反力式パワーステアリング装置として、特開昭６１−２０ ００６３号公報に記載されているものが用いられている。これを図２に示す。同 図において、従来のパワーステアリング装置は、ハウジング(10)内に配置され、 かつ後部に軸線方向にのびる管状部(11a) が設けられるとともに、管状部(11a) の周壁に径方向にのびる貫通穴(12)が円周方向に所定間隔をおいて複数形成され た出力軸(11)と、ハウジング(10)内に配置され、かつ前部が出力軸(11)の管状部 (11a) 内に挿入された中空状入力軸(13)と、出力軸(11)と入力軸(13)との間に設 けられたトーションバー(14)とを備えている。

【０００３】 出力軸(11)の前部には前輪操舵用ラック棒(15)のラックと噛み合う歯を有する ピニオン(16)が一体的に設けられている。入力軸(13)は、図示しないステアリン グホイールが取付けられたステアリングシャフトに連結されている。

【０００４】 入力軸(13)の周りにはロータリーバルブ(17)（コントロールバルブ）が設けら れ、そのバルブボディ(17a) は出力軸(11)に固定されている。ロータリーバルブ (17)は、トーションバー(14)の捩じり作用による入力軸(13)と出力軸(11)との間 に生じる相対的な角度変位に基いて、エンジンの回転で駆動される油圧ポンプ(1 8)で送られる圧力油を、導管(19)およびハウジング(10)のインポート(20)を経て ハウジング(10)内に導入し、さらに図示しないパワーシリンダのいずれか一方の ポートに選択的に供給しうるとともに、その供給量を制御しうるようになされた ものである。

【０００５】 出力軸(11)の管状部(11a) の貫通穴(12)内に、たとえばJIS ＳＵＪ２の焼入れ 品などの金属材料からなるプランジャ(21)が、貫通穴(12)の軸線方向に摺動自在 に嵌め入れられている。プランジャ(21)の入力軸(13)側の端部には球状凸部(21a ) が一体に形成されている。出力軸(11)の外周面における貫通穴(12)と対応する 位置には環状溝(22)が全周にわたって形成されており、この環状溝(22)内にプラ ンジャ(21)の径方向外方への移動を規制する割り目付きリング(23)が嵌め入れら れている。

【０００６】 ハウジング(10)内周面における貫通穴(12)と対応する位置には、環状溝(24)が 全周にわたって形成されており、その前後両側において出力軸(11)の外周面に全 周にわたって形成された環状溝内に嵌め止められたＯリングおよびシールリング によって圧力油室(25)が形成されている。圧力油室(25)には、導管(19)から分岐 した分岐管(26)が接続されており、この分岐管(26)に、車速センサ(27)によって 検出された車速に応じて制御装置(28)により制御される油圧反力制御バルブ(29) が設けられている。

【０００７】 入力軸(13)の周面における貫通穴(12)と対応する位置には、円周方向に所定間 隔をおいて軸線方向にのびた複数の溝(30)が設けられている。溝(30)は、底面が 平坦で、両側面が径方向外方に向かって円周方向外方に傾斜している。そして、 車速に応じて圧力油室(25)内に圧力油が導入され、これによりプランジャ(21)先 端の球状凸部(21a) が入力軸(13)の周面の溝(30)内面に押し付けられ、入力軸(1 3)を軸線周りに回転させるのに必要なステアリングホイールの操舵トルクが大き くなるようになされている。プランジャ(21)に付与される反力圧は、パワーシリ ンダに付与される操舵圧力とともに上昇するようになっている。

【０００８】 高速走行状態においては、パワーシリンダの一方の圧力油室内の操舵圧力が上 昇するとともに、圧力油室(25)内に圧力油が導入され、これによりプランジャ(2 1)先端の球状凸部(21a) が入力軸(13)の周面の溝(30)の内面に押し付けられ、入 力軸(13)を軸線周りに回転させるのに必要なステアリングホイールの操舵トルク が大きくなる。

【０００９】 一方低速走行状態では、プランジャ(21)に対して反力圧は付与されず、小さな 操舵トルクで入力軸(13)が回転し、トーションバー(14)が捩じれてパワーシリン ダに圧力油が供給される。

【００１０】 しかしながら、従来のパワーステアリング装置においては、プランジャ(21)全 体が金属で形成されており、その結果球状凸部(21a) が溝(30)の内周面に対して 摺動するさい、ならびにプランジャ(21)が貫通穴(12)の軸線方向に摺動するさい の摩擦力が大きくなり、操舵フィーリングが悪くなるという問題がある。

【００１１】 また、たとえば停車時、低速走行時などプランジャ(21)に対して油圧が付与さ れていない平衡状態からプランジャ(21)に対して油圧を付与し始めたときにはプ ランジャ(21)が径方向に急激に移動し、入力軸(13)に衝突するが、プランジャ(2 1)全体が金属材料からなり、重量が大きく、しかも球状凸部(21a) も硬いので、 上記打音が大きくなるという問題がある。

【００１２】 そこで、このような問題を解決した油圧反力式パワーステアリング装置として 、本出願人は、先に、外周面が出力軸の穴に摺接する金属製円筒状部と、円筒状 部内に一体に形成されかつ入力軸に当接する凸部を有する熱可塑性樹脂部とより なるプランジャを備えた装置を提案した（実願平２−４０４５０号）。

【００１３】 ところが、このプランジャを製造するためには、削り出し加工により金属製円 筒状部をつくった後、その内側に射出成形により熱可塑性樹脂部を一体に形成し 、さらに円筒状部の外周面に研摩仕上げ加工を施す必要がある。しかも、個々に 研摩仕上げ加工を施すので、寸法にばらつきが発生し、１つずつ寸法をチェック する必要がある。したがって、工数が多くなり、コストが高くなるという問題が ある。

【００１４】 この考案の目的は、上記問題を解決した油圧反力式パワーステアリング装置を 提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

この考案による油圧反力式パワーステアリング装置は、 ハウジングと、 ハウジング内に配置された出力軸と、 ハウジング内に出力軸と同一軸線上に配置された入力軸と、 出力軸と入力軸との間に設けられたトーションバーと、 入力軸の周りに設けられ、かつトーションバーの捩じれに応じて油圧ポンプか らパワーシリンダに送られる圧力油の量を制御するコントロールバルブと、 出力軸に形成された穴内に摺動自在に嵌め入れられたプランジャとを備えてお り、 プランジャ先端が油圧によって入力軸に押し付けられて反力が得られるように なされている油圧反力式パワーステアリング装置において、 プランジャが、出力軸の穴に摺接する部分を有する熱硬化性樹脂部と、熱硬化 性樹脂部に一体に形成されかつ入力軸に当接する凸部を有する熱可塑性樹脂部と よりなるものである。

【００１６】 上記において、熱硬化性樹脂部は本装置の常用温度域である１２０℃以上の温 度に耐えうる熱硬化性樹脂、たとえばフェノール樹脂や、不飽和ポリエステル樹 脂などで形成される。

【００１７】 熱可塑性樹脂部は、たとえばポリアミド樹脂や、ポリアセタール樹脂などで形 成される。また、熱可塑性樹脂部には、凸部が入力軸に当接したさいの衝撃を吸 収したり、音を吸収したりする目的で、ゴムが混入されていることが好ましい。 さらに、凸部の強度や、寸法安定性を向上させるために、たとえばガラス繊維な どの繊維が混入されていることが好ましい。

【００１８】

【作用】

プランジャは、たとえば熱硬化性樹脂部を形成した後、熱可塑性樹脂部を射出 成形により一体に形成することができる。しかも、同一金型で成形された熱硬化 性樹脂部の寸法にはばらつきが生じないので、個々の寸法チェックが不要になる 。したがって、製造工数が少なくなる。

【００１９】 また、プランジャが、出力軸の穴に摺接する部分を有する熱硬化性樹脂部と、 熱硬化性樹脂部に一体に形成されかつ入力軸に当接する凸部を有する熱可塑性樹 脂部とよりなると、プランジャの穴内周面に対する滑り摩擦が小さくなるととも に、プランジヤの入力軸に当接する凸部の入力軸に対する滑り摩擦が小さくなる 。また、プランジャの重量が、全体が金属材料で形成された従来のものに比べて 小さくなる。さらに、熱硬化性樹脂部により、熱によるプランジャ外径の寸法変 化を防止できる。

【００２０】

【実施例】

以下、この考案の実施例を、この考案のパワーステアリング装置の要部を示す 図１を参照して説明する。なお、図１において、図２と同一部分には同一符号を 付して説明を省略する。

【００２１】 図１において、プランジャ(1) は、たとえばフェノール樹脂からなりかつ外周 面が出力軸(11)の穴(12)に摺接する円筒状熱硬化性樹脂部(2) と、熱硬化性樹脂 部(2) 内に一体に形成されたたとえばガラス繊維を充填した繊維強化ナイロン６ ６などからなる熱可塑性樹脂部(3) とよりなる。

【００２２】 熱硬化性樹脂部(2) の内周面には、熱可塑性樹脂部(3) の抜け止め用の環状突 起(2a)が形成されている。

【００２３】 熱可塑性樹脂部(3) の径方向内方の端部は、全体に熱硬化性樹脂部(2) よりも 突出させられて球状凸部(3a)が形成され、球状凸部(3a)が入力軸(13)の溝(30)の 内面への当接部となされている。熱可塑性樹脂部(3) の他端は、熱硬化性樹脂部 (2) の他端よりも凹んでおり、球状凸部(3a)よりも大きくかつ凸部(3a)が入りう る凹所(3b)が形成されている。他の構成は、上述した従来のパワーステアリング 装置と同一である。

【００２４】 プランジャ(1) は、たとえば熱硬化性樹脂部(2) を射出成形により形成した後 、熱硬化性樹脂部(2) 内に熱可塑性樹脂部(3) を射出成形により一体に形成する ことによって製造される。

【００２５】 このパワーステアリング装置において、プランジヤ(1) の穴(12)の内周面に対 する滑り摩擦が小さくなるとともに、球状凸部(3a)の溝(30)の内周面に対する滑 り摩擦が小さくなるので、操舵するさいの操舵トルクと操舵圧力との関係、すな わち操舵特性のヒステリシスは小さくなって、ステアリングホイールの回転に対 する出力軸(11)の回転の追従性が向上し、操舵フィーリングが優れたものとなる 。

【００２６】 また、熱硬化性樹脂部(2) の働きにより、プランジャ(1) 周面と出力軸(11)の 貫通穴(12)との摩擦によるプランジャ(1) 周面の摩耗を防止できるとともに、熱 によるプランジャ(1) 外径の寸法変化を防止できる。

【００２７】 さらに、たとえば停車時、低速走行時などプランジャ(1) に対して油圧が付与 されていない平衡状態から油圧を付与し始めたときにプランジャ(1) が径方向に 急激に動いてプランジャ(1) が入力軸(13)に衝突しても、プランジャ(1) の入力 軸(13)への当接部である球状凸部(3a)が軟らかく、かつその重量が小さいため打 音が小さくなる。

【００２８】 上記実施例はラックピニオン式パワーステアリング装置であるが、この考案は ボールねじ式パワーステアリング装置にも適用できる。また、上記実施例におい ては、出力軸の管状部に形成されかつその径方向にのびる貫通穴内に、プランジ ャが貫通穴の軸線方向に摺動自在に嵌め入れられているが、これに限るものでは なく、実開昭６３−７５４７１号公報に記載されているように、入力軸に半径方 向に突出した凸部が一体に形成され、出力軸における凸部の軸線方向両側に形成 されかつ出力軸の軸線と直角方向にのびる穴内にプランジャが摺動自在に嵌め入 れられ、プランジャ先端で入力軸の上記凸部を両側から挾んで油圧反力を付与す るような形式の装置にも適用可能である。

【００２９】

【考案の効果】

この考案の油圧反力式パワーステアリング装置によれば、上述のように、製造 工数が少なくなるので、作業が簡単になり、コストが安くなる。また、プランジ ヤの穴内周面に対する滑り摩擦が小さくなるとともに、入力軸に対する滑り摩擦 が小さくなるので、ステアリングホイールの操舵フィーリングが優れたものとな る。また、プランジャが軽量で、かつ入力軸への当接部である凸部が軟らかいの で、プランジャの移動により生じる入力軸への衝突のさいの打音を小さくできる 。

【００３０】 さらに、プランジャの熱硬化性樹脂部の働きにより、プランジャ周面と出力軸 の穴との摩擦によるプランジャ周面の摩耗を防止できるとともに、熱によるプラ ンジャ外径の寸法変化を防止できるので、寿命は従来のものと変わるところがな い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の１実施例を示す要部拡大垂直断面図
である。

【図２】従来例の全体構成を示す垂直断面図である。１
プランジャ ２ 熱硬化性樹脂部 ３ 熱可塑性樹脂部 ３ａ 球状凸部 １０ ハウジング １１ 出力軸 １２ 穴 １３ 入力軸 １４ トーションバー １７ ロータリーバルブ（コントロールバル
ブ） １８ 油圧ポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、ハウジング内に配置され
   た出力軸と、ハウジング内に出力軸と同一軸線上に配置
   された入力軸と、出力軸と入力軸との間に設けられたト
   ーションバーと、入力軸の周りに設けられ、かつトーシ
   ョンバーの捩じれに応じて油圧ポンプからパワーシリン
   ダに送られる圧力油の量を制御するコントロールバルブ
   と、出力軸に形成された穴内に摺動自在に嵌め入れられ
   たプランジャとを備えており、プランジャ先端が油圧に
   よって入力軸に押し付けられて反力が得られるようにな
   されている油圧反力式パワーステアリング装置におい
   て、プランジャが、出力軸の穴に摺接する部分を有する
   熱硬化性樹脂部と、熱硬化性樹脂部に一体に形成されか
   つ入力軸に当接する凸部を有する熱可塑性樹脂部とより
   なる油圧反力式パワーステアリング装置。