JPH0743130U - 油圧式パワーステアリング装置のロータリサーボバルブボディユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油圧式パワーステアリング装置のロータリサ
ーボバルブボディユニットにおいて、入力軸および該入
力軸の外周に嵌合されたスリーブを密閉するバルブハウ
ジングと、前記入力軸とトーションバーを介して同一軸
線上に配置された出力軸および該出力軸と一体のピニオ
ンに噛合うラックを密閉するギヤハウジングとの両端面
を突合せ結合し、該突合せ結合部内方に位置して前記出
力軸を枢支したころがり軸受のアウターケースを軸方向
に移動不能に固定するロータリサーボバルブボディユニ
ットを提供する点にある。 【構成】 バルブハウジング10の切欠き38とギヤハウジ
ング11の切欠き39とには、スタブシャフトスリーブ13に
向って中心側が弯曲したバックアップリング44が介装さ
れており、バルブハウジング10とギヤハウジング11とを
結合した場合の切欠き38と切欠き39との両端間の寸法お
よびころがり軸受40の外輪41の軸方向巾の寸法の誤差を
円錐状スプリングワッシャたるバックアップリング44の
弾性変形で吸収できるようになっている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車の操舵力を軽減するための油圧式パワーステアリング装置の ロータリサーボバルブボディユニットにおいて、入力軸および該入力軸の外周に 嵌合されたスリーブを密閉するバルブハウジングと、前記入力軸とトーションバ ーを介して同一軸線上に配置された出力軸および該出力軸と一体のピニオンに噛 合うラックを密閉するギヤハウジングとの両端面を突合せ結合し、該突合せ結合 部内方に位置して、前記出力軸を枢支したころがり軸受の外輪を軸方向に移動不 能に固定するロータリサーボバルブボディユニットに関するものである。

【０００２】

【従来技術および解決しようとする課題】

図１に図示されるように自動車の操舵力を軽減するために、ロータリサーボバ ルブボディユニット２を組込んだ油圧式パワーステアリング装置１が、広く用い られている。

【０００３】 従来のロータリサーボバルブボディユニット01は、図５に図示されるように構 成され、該ロータリサーボバルブボディユニット01では、バルブハウジング02と ギヤハウジング03とが同一軸線上に位置するように相互に一体に結合され、該バ ルブハウジング02にスタブシャフト04が回転自在に嵌装されるとともに、該バル ブハウジング02とスタブシャフト04との間に、スタブシャフトスリーブ05が同心 状に回転自在に嵌装され、該スタブシャフト04の内端外周に軸受06を介して出力 軸たるピニオン07の内端が回転自在に嵌合されるとともに、ピニオン07の外端は ころがり軸受08を介してギヤハウジング03に回転自在に嵌合されている。

【０００４】 またスタブシャフト04に中空の中心孔09が形成され、該中心孔09にトーション バー010 が嵌合され、該トーションバー010 の外端はスタブシャフト04に一体に 結合されるとともに、該トーションバー010 の内端はピニオン07に一体に結合さ れ、スタブシャフト04とピニオン07とはトーションバー010 の捩り変形によって 相対的に回転可能に連結されている。

【０００５】 さらにバルブハウジング02には給油ポート011 および排油ポート012 が形成さ れるとともに、図示されないパワーシリンダの左右シリンダ室に連通する左方シ リンダポート013 、右方シリンダポート014 が形成されている。

【０００６】 さらにまたバルブハウジング02のギヤハウジング03側端部には、円筒状ノック 部015 が形成されるとともに、ギヤハウジング03のバルブハウジング02側端部に は、該円筒状ノック部015 の外周部と嵌合する周方向切欠き016 が形成されてお り、バルブハウジング02の円筒状ノック部015 がギヤハウジング03の切欠き016 に嵌脱自在に結合されるようになっている。

【０００７】 しかも切欠き016 の内方にさらに周方向切欠き017 が形成され、該切欠き017 にころがり軸受018 の外輪019 が嵌合されるとともに、ころがり軸受018 の内輪 020 はピニオン07の外周に嵌合され、ピニオン07に嵌着されたストッパリング02 1 によってころがり軸受018 の内輪020 は軸方向に移動しないように固定されて いる。

【０００８】 また切欠き016 内にて、円筒状ノック部015 ところがり軸受018 の外輪019 と にワッシャ022 が介装されており、ころがり軸受018 の軸方向ガタが除去されて 、ピニオン07およびころがり軸受018 の軸方向公差と、ギヤハウジング03に対す るバルブハウジング02の組付公差の累積公差が、ワッシャ022 の弾性変形で吸収 されるようになっている。

【０００９】 図５のロータリサーボバルブボディユニット01では、バルブハウジング02に円 筒状ノック部015 を形成し、かつギヤハウジング03には円筒状ノック部015 の外 周とガタなく嵌合する切欠き016 を形成しなければならないため、加工工数が増 えて、コストダウンが困難であった。

【００１０】 また図５の円筒状ノック部015 を除去したものとして、図６に図示されたロー タリサーボバルブボディユニット023 がある。

【００１１】 図６に図示のロータリサーボバルブボディユニット023 においては、バルブハ ウジング02とギヤハウジング03とを、ころがり軸受018 の軸方向中心を境として 当接し、ワッシャ022 の代りにバックアップリング024 を介装するとともに、こ ろがり軸受018 の外輪019 の他端面と、切欠き017 の端面とに、シム025 を介装 し、バルブハウジング02の切欠き026 の深さと、ギヤハウジング03の切欠き017 の深さと、ころがり軸受018 の外輪019 の軸方向寸法と、バックアップリング02 4 の厚さとを測定し、切欠き026 の深さおよび切欠き017 の深さの和に、外輪01 9 の軸方向寸法とワッシャ022 の厚さと複数枚のシム025 の厚さとの和が合致す るように、シム025 の枚数を加減していた。

【００１２】 図６に図示のロータリサーボバルブボディユニット023 では、これらの各寸法 を測定し、計算によってシム025 の枚数を求めたため、組立工数が増大するとと もに手間がかかり、やはりコストダウンが困難であった。

【００１３】

【課題を解決するための手段および作用】

本考案はこのような難点を克服したロータリサーボバルブボディユニットの改 良に係り、同一軸線上に配置された入力軸と出力軸とをトーションバーを介して 相対的に捩り可能に連結し、前記入力軸の外周に相対的に回転自在にスリーブを 嵌装し、前記入力軸とスリーブとを密閉するバルブハウジングを形成し、前記出 力軸と該出力軸と一体のピニオンに噛合うラックとを密閉するギヤハウジングを 形成し、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部とを突合せて結合して なる油圧式パワーステアリング装置のロータリサーボバルブボディユニットにお いて、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部との内方に位置して、前 記出力軸を枢支するころがり軸受を配設し、該ころがり軸受の外輪の一端面を前 記ギヤハウジングの円筒状切欠きの内端面に当接させ、前記外輪の他端面と前記 バルブハウジングの円筒状切欠きの内端面とに円錐台状スプリングワッシャを介 装したことを特徴とするものである。

【００１４】 本考案は前記したように構成されるので、バルブハウジングおよびギヤハウジ ングの各円筒状切欠きの軸方向深さと、ころがり軸受の外輪の軸方向寸法とに誤 差があっても、円錐台状スプリングワッシャの弾性変形によってころがり軸受の 外輪の軸方向ガタが除去される。

【００１５】 また本考案は、同一軸線上に配置された入力軸と出力軸とをトーションバーを 介して相対的に捩り可能に連結し、前記入力軸の外周に相対的に回転自在にスリ ーブを嵌装し、前記入力軸とスリーブとを密閉するバルブハウジングを形成し、 前記出力軸と該出力軸と一体のピニオンに噛合うラックとを密閉するギヤハウジ ングを形成し、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部とを突合せて結 合してなる油圧式パワーステアリング装置のロータリサーボバルブボディユニッ トにおいて、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部との内方に位置し て、前記出力軸を枢支するころがり軸受を配設し、該ころがり軸受の外輪の一端 面を前記ギヤハウジングの円筒状切欠きの内端面に当接させ、前記外輪の他端面 と前記バルブハウジングの円筒状切欠きの内端面とに、周方向へ進むにつれて波 状に弯曲した波状スプリングワッシャを介装したもので、バルブハウジングおよ びギヤハウジングの各円筒状切欠きの軸方向深さと、ころがり軸受の外輪の軸方 向寸法とに誤差があっても、波状スプリングワッシャの弾性変形によってころが り軸受の外輪の軸方向ガタが除去される。

【００１６】

【実 施 例】

以下、図１ないし図３に図示された本考案の一実施例について説明する。 油圧式パワーステアリング装置１に付設されたロータリサーボバルブボディユ ニット２においては、図２に図示されるように、バルブハウジング10とギヤハウ ジング11とが同一軸線上に位置するように相互に一体に結合され、該バルブハウ ジング10に入力軸たるスタブシャフト12が回転自在に嵌装されるとともに、該バ ルブハウジング10とスタブシャフト12との間にスタブシャフトスリーブ13が同心 状に回転自在に嵌装され、該スタブシャフト12の内端外周に軸受14を介して出力 軸たるピニオン15の内端が回転自在に嵌合されるとともに、ピニオン15の外端が ころがり軸受16を介して回転自在に嵌合されている。

【００１７】 またスタブシャフト12に中空の中心孔17が形成されて、該中心孔17にトーショ ンバー18が嵌合され、該トーションバー18の外端はスタブシャフト12に一体に結 合されるとともに該トーションバー18の内端はピニオン15に一体に結合されてお り、従って、スタブシャフト12とピニオン15とはトーションバー18の捩り変形に よって相対的に回転可能に連結されている。

【００１８】 さらに図１に図示されるように、ステアリングホイール３と一体のステアリン グコラムシャフト４はステアリングジョイント５を介してスタブシャフト12の外 端に連結されており、ステアリングホイール３をいずれかの方向へ回転操作する と、スタブシャフト12はこれに対応して回転駆動されるようになっている。

【００１９】 さらにまた図２に図示されるように、車巾方向に指向したラック19がギヤハウ ジング11内に摺動自在に嵌装され、該ラック19はパワーシリンダ６のピストン（ 図示されず）およびタイロッド７を介してフロントホイール８に連結されており 、ピニオン15が回転すると、ラック19が左右に摺動されて、フロントホイール８ が左右に旋回されるようになっている。

【００２０】 またバルブハウジング10には油圧ポンプ９の吐出口と吸入口とにそれぞれ連通 する給油ポート20および排油ポート21が形成されるとともに、パワーシリンダ６ の図示されない左右シリンダ室に連通する左方シリンダポート22、右方シリンダ ポート23が形成されている。

【００２１】 さらにスタブシャフト12の外周面には、給油ポート20に連通する周方向給油溝 24が形成されるとともに、左方シリンダポート22、右方シリンダポート23にそれ ぞれ連通する周方向左方シリンダ溝25、周方向右方シリンダ溝26が周方向給油溝 24の軸方向両側に位置して形成されている。

【００２２】 さらにまた図３に図示されるように、スタブシャフトスリーブ13にはその中心 軸に指向するとともに外端が周方向給油溝24に開口した４本の給油通路27が周方 向に亘り等間隔に形成され、この給油通路27の各周方向両側にそれぞれスタブシ ャフトスリーブ13の中心線に指向した左方シリンダ通路28と右方シリンダ通路29 とがそれぞれ形成され、これら左方シリンダ通路28、右方シリンダ通路29の外端 は周方向左方シリンダ溝25、周方向右方シリンダ溝26にそれぞれ開口している。

【００２３】 しかもスタブシャフトスリーブ13の内周面には、左方シリンダ通路28、右方シ リンダ通路29の中心と溝中心が一致するとともにスタブシャフトスリーブ13の軸 方向と平行な軸方向溝30，31が交互に４条ずつ計８条形成されており、左方シリ ンダ通路28、右方シリンダ通路29の内端は各軸方向溝30，31にそれぞれ開口して いる。

【００２４】 またスタブシャフト12の外周面には、スタブシャフトスリーブ13の軸方向溝30 ，31で挟まれた部分の巾と等しい巾の軸方向溝32, 33が周方向に亘り交互に等間 隔に形成され、スタブシャフト12の中心孔17と軸方向溝33とを連通する排油通路 34が形成され、中心孔17は別の排油通路35を介して排油ポート21に連通されてい る。

【００２５】 さらに図２に図示されるようにスタブシャフトスリーブ13のピニオン15側に係 止ピン36が中心方向に向って突設され、ピニオン15のスタブシャフトスリーブ13 側に軸方向係合溝37が形成され、該係合溝37に係止ピン36が係合されており、ピ ニオン15の回転がスタブシャフトスリーブ13に伝達されるようになっている。

【００２６】 さらにまたバルブハウジング10とギヤハウジング11との当接部内方に周方向へ 指向した切欠き38, 39がそれぞれ形成され、該切欠き38, 39にころがり軸受40の 外輪41が嵌合されるとともに、ころがり軸受40の内輪42はピニオン15の外周に嵌 合され、ピニオン15に嵌着されたストッパリング43によってころがり軸受40の内 輪42は軸方向に移動しないように固定されるようになっている。

【００２７】 しかもバルブハウジング10の切欠き38とギヤハウジング11の切欠き39とには、 スタブシャフトスリーブ13に向って中心側が弯曲した円錐台状スプリングワッシ ャたるバックアップリング44が介装されており、バルブハウジング10とギヤハウ ジング11とを結合した場合の切欠き38と切欠き39との両端間の寸法およびころが り軸受40の外輪41の軸方向巾の寸法の誤差をバックアップリング44の弾性変形で 吸収できるようになっている。

【００２８】 またバルブハウジング10内においてスタブシャフトスリーブ13の軸方向両側に 位置してオイルシール45, 46が介装されており、バルブハウジング10内の圧油が 外部へ漏出しないように油密に形成されるようになっている。

【００２９】 図１ないし図３に図示の実施例は前記したように構成されているので、ステア リングホイール３の左方（運転席から見て反時計方向）へ回転すると、スタブシ ャフト12がトーションバー18の捩れ反力に打勝ってスタブシャフトスリーブ13に 対しステアリングホイール３と同じ方向に回転し、スタブシャフト12の軸方向溝 32がスタブシャフトスリーブ13の軸方向溝30に連通し、給油ポート20から周方向 給油溝24、給油通路27を介して軸方向溝32に流入した圧油は、軸方向溝30から左 方シリンダ通路28、周方向左方シリンダ溝25、左方シリンダポート22を経由し、 パワーシリンダ６の左方シリンダ室に流入し、図示されないピストンが右方に移 動し、操舵輪８は左方へ向く。なお右方シリンダ室内の油の排出状態は省略する 。

【００３０】 そして、図示されないピストンおよびラック19の右方移動に対応してピニオン 15およびスタブシャフトスリーブ13がスタブシャフト12の反時計回転方向と同じ 反時計方向に回転し、スタブシャフト12の回転角度と等しい回転角度にスタブシ ャフトスリーブ13が回転した時に、軸方向溝32と軸方向溝30との連通が遮断され 、パワーシリンダ６への作動油の供給は停止する。

【００３１】 またころがり軸受40の内輪42はピニオン15の段部とストッパリング43とで軸方 向へ移動できないように固定され、ころがり軸受40の外輪41の軸方向のガタは、 外輪41の端面とバルブハウジング10の切欠き38の端面とに介装された皿状弯曲の バックアップリング44の弾性変形により除去されるので、切欠き38, 39の軸方向 の深さの公差およびころがり軸受40の外輪41の軸方向寸法の公差を合せた軸方向 累積公差が吸収される。

【００３２】 さらにバックアップリング44はバルブハウジング10、ギヤハウジング11の軸方 向に対して変形し易い形状になっているので、ころがり軸受40の外輪41の軸方向 のガタが大きくても充分に除去されうる。

【００３３】 さらにまたバルブハウジング10とギヤハウジング11との結合部は相互に端面が 当接するような形状でよいため、加工が簡単となり、またガタを測定してこれに 対応したシムを介装する必要がないので、組立作業が簡略化され、コストダウン が可能となる。

【００３４】 しかして図１ないし図３に図示の実施例では、バックアップリング46は中心に 向いバルブハウジング10側に弯曲したが、該バックアップリング46を左右逆にし て切欠き38と外輪41とに介装してもよい。

【００３５】 図１ないし図３に図示の実施例では皿状弯曲のバックアップリング44を用いた が、図４に図示するように周方向へ進むにつれて波状に弯曲したバックアップリ ング47を用いてもよい。

【００３６】

【考案の効果】

このように本考案においては、円錐台状スプリングワッシャまたは波状スプリ ングワッシャの弾性変形によってころがり軸受の外輪の軸方向ガタが除去される ため、バルブハウジングおよびギヤハウジングの各円筒状切欠きの軸方向深さと 、ころがり軸受の外輪の軸方向寸法とに誤差が確実に吸収される。

【００３７】 またすべり軸受の外輪を係止する円錐状スプリングワッシャまたは波状スプリ ングワッシャは軸方向へ弾性変形し易い形状になっているので、これらの切欠き やころがり軸受の外輪の軸方向累積公差が大きくても、これを充分に吸収するこ とができる。

【００３８】 さらに本考案においては、従来の円筒状ノック部を形成する必要もなければ、 シムを介装する必要もないので、加工工数および組立工数を節減して大巾なコス トダウンが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るロータリサーボバルブボディユニ
ットを備えた油圧パワーステアリング装置全体を図示し
た斜視図である。

【図２】図１に図示された本考案のロータリサーボバル
ブボディユニットの一実施例を図示した縦断側面図であ
る。

【図３】図２のIII −III 線に沿って切断した横断面図
である。

【図４】本考案の他の実施例の要部拡大斜視図である。

【図５】従来のロータリバルブボディユニットの縦断側
面図である。

【図６】従来の他のロータリバルブボディユニットの要
部縦断側面図である。

【符号の説明】

１…油圧式パワーステアリング装置、２…ロータリサー
ボバルブボディユニット、３…ステアリングホイール、
４…ステアリングコラムシャフト、５…ステアリングジ
ョイント、６…パワーシリンダ、７…タイロッド、８…
フロントホイール、９…油圧ポンプ、10…バルブハウジ
ング、11…ギヤハウジング、12…スタブシャフト、13…
スタブシャフトスリーブ、14…軸受、15…ピニオン、16
…ころがり軸受、17…中心孔、18…トーションバー、19
…ラック、20…給油ポート、21…排油ポート、22…左方
シリンダポート、23…右方シリンダポート、24…周方向
給油溝、25…周方向左方シリンダ溝、26…周方向右方シ
リンダ溝、27…給油通路、28…左方シリンダ通路、29…
右方シリンダ通路、30, 31, 32, 33…軸方向溝、34, 35
…排油通路、36…係止ピン、37…係合溝、38, 39…切欠
き、40…ころがり軸受、41…外輪、42…内輪、43…スト
ッパリング、44…バックアップリング、45,46…オイル
シール、47…波状弯曲バックアップリング。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 同一軸線上に配置された入力軸と出力軸
   とをトーションバーを介して相対的に捩り可能に連結
   し、前記入力軸の外周に相対的に回転自在にスリーブを
   嵌装し、前記入力軸とスリーブとを密閉するバルブハウ
   ジングを形成し、前記出力軸と該出力軸と一体のピニオ
   ンに噛合うラックとを密閉するギヤハウジングを形成
   し、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部と
   を突合せて結合してなる油圧式パワーステアリング装置
   のロータリサーボバルブボディユニットにおいて、前記
   バルブハウジング端部とギヤハウジング端部との内方に
   位置して、前記出力軸を枢支するころがり軸受を配設
   し、該ころがり軸受の外輪の一端面を前記ギヤハウジン
   グの円筒状切欠きの内端面に当接させ、前記外輪の他端
   面と前記バルブハウジングの円筒状切欠きの内端面とに
   円錐台状スプリングワッシャを介装したことを特徴とす
   る油圧式パワーステアリング装置のロータリサーボバル
   ブボディユニット。
2. 【請求項２】 同一軸線上に配置された入力軸と出力軸
   とをトーションバーを介して相対的に捩り可能に連結
   し、前記入力軸の外周に相対的に回転自在にスリーブを
   嵌装し、前記入力軸とスリーブとを密閉するバルブハウ
   ジングを形成し、前記出力軸と該出力軸と一体のピニオ
   ンに噛合うラックとを密閉するギヤハウジングを形成
   し、前記バルブハウジング端部とギヤハウジング端部と
   を突合せて結合してなる油圧式パワーステアリング装置
   のロータリサーボバルブボディユニットにおいて、前記
   バルブハウジング端部とギヤハウジング端部との内方に
   位置して、前記出力軸を枢支するころがり軸受を配設
   し、該ころがり軸受の外輪の一端面を前記ギヤハウジン
   グの円筒状切欠きの内端面に当接させ、前記外輪の他端
   面と前記バルブハウジングの円筒状切欠きの内端面と
   に、周方向へ進むにつれて波状に弯曲した波状スプリン
   グワッシャを介装したことを特徴とする油圧式パワース
   テアリング装置のロータリサーボバルブボディユニッ
   ト。