JPS5853565A - スプ−ル中立位置補正装置を備えたパワ−ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車に用いられる、機械的部分およ
び流量制御部分を有し、インプットシャフトとウオーム
シャフト間の相対位置決めを行い、スプール中立位置を
補正する装置を備えたパワーステアリング装置に於いて
、トーションバーを中空軸で形成されたインプットシャ
フトの中に挿通して、トーションバーの一端をビンで、
インプットシャフトに固定し、他端をウオームシャフト
にビンで連結して、インプットシャフトに与えられる操
舵回転トルク力によって生起するトーションバーの捩れ
作用によるインプットシャフトとウオームシャフト間に
生じる相対角変位を利用して、インプットシャフトの外
径部分に配設されたスプールを作動させ、圧力油をパワ
ーアシストへ送り、ピストンヲ移動させ、セクターシャ
フトを介して、回転力を車輪へ伝達するものがあるが、
このステアリング装置に於いで、板ばねを用い、インプ
ットシャフト、およびウオームシャフトの突起とで反力
作用を生起させ、トーションバーのヒステリシスの作用
を除去してパルプの中立位置決めを制御し、好ましい特
性を維持しているものが知られている。しかしこの板ば
ねを用いたものは、インプットシャフトに左右いずわか
の方向に、操舵回転トルク力が加えられると、板ばねは
菱形状に変形し、力は３点で作用する、すなわち円周上
軸線方向に対し、角度を、もった作用力が働くことにな
る。この結果、板はねは捩れ作用による不安定状態で作
動負荷荷重を繰り返えし受けることになるので、板ばね
は脱落して、反力機能を果すプリセット荷重を得られな
くなるばかりか、中立位置不明確となる問題が提起され
ている。加えて、トーションバーの捩れ作用だけで、ス
プールを完全に中立位置へ復元させることは、残留応力
、またシール抵抗などの要因により期待することはでき
ない。

本発明は、かかる前述の欠点を除去し、ばねの脱落防止
と捩れ作用の防止を可能として、かつプリセット荷重を
充分付加して、車の高速走行中に於ける、直進性および
微操舵効果を得るべく、ステアリングホイールの復元性
を良好とならしめ、また構成機構を簡素化することによ
る、製造コストの低減と軽量化を目的としたものであり
、線径形状のばねを用い、円弧状に形成されたばねの部
分を配置して、ばねの案内と脱落防止の役目とを負わす
ウオームシャフト操舵トルク入力側端面部分に設けた２
個の突起外周上の溝と、円弧状に形成されたばねの円弧
部分を面として垂直あるいは垂直に近い角度で曲げたば
ねの先端部分を前記２個の突起部分を除く端面内に設け
た２個の穴に各々挿入して、ばねに作用力を生起させる
よう構成し、このばねの作用力をインプットシャフトの
両側面部分を上下方向平行に切り欠き形成した側面に与
えて、作動負荷の制御を行なわせるようにしたこと；ば
ねは線径形成をもって構成され、その先端部分は円弧部
分を面として、垂直あるいは垂直に近い角度で曲げ、曲
げたところを起点上して、ばねの長さを延長し、ばねに
作動負荷を制御する接触面を充分付加したこと； インプットシャ２トのばね力作動面幅寸法、ばねを支持
する２個の穴位置関係、およびばねの弾性力の三要素を
選択設定することにより、プリセット荷重を所望値に設
定することを可能としたことを要旨とする。

次に本発明を図示の実施例について説明する。

第１、第２図に示しているように、図示の本発明による
パワーステアリング装置において、インプットシャツ）
１は、円筒状に形成され、外周部にドライブビン８が圧
入固定されている。

ドライブビン８にスプール２が径方向に挿入され、スプ
ール２とインプットシャフト１は一体で回転する様に構
成している。パルプボディ７はスプール２の外側に同意
的に設けられ、パルプボディ７とウオームシャフト　】
０は、径方向に共明は加工後、固定ビン２１にて圧入固
定され、ウオームシャフト１０とパルプボディ７は一体
回転する様に構成している。ウオームシャツ）　１０の
ストッパー１０ｂ　１０ｃの外周にはサークリップ設置
溝１０ｆ１ウオームシヤフト１０のトップ側端面１０ａ
に２つのサークリップストッパー穴１０ｄ　１０ｅがあ
り、サークリ′ツブ設置溝１０ｆ１サークリップストッ
パー穴１０ｄ　ｌＯｅに、ばねでンプットシャフト１の
ストッパー１ａ　ｌｂにサークリップ２２で負荷（ｆ）
をかけインプットシャフト１のストツバ−１ａ　ｌｂを
保持している。ウオームシャフト１０とパルプボディ７
＃ｉ、一体回転する様構成されており、このスプール２
とパルプボディ７から構成されるコントロールパルプは
周知のロータリー型パルプで、固定ピン６．９によりイ
ンプットシャフト１とウオームシャフト　１０をトーシ
ョンバー１３でもっチ一体化。

トーションバー１３の捩りによる相対角変位で作動する
様になっている。ウオームシャフトｌＯの外周にはピス
トン１２が回忌的に設けられ、このピストン１２は、ウ
オームシャフト　ｌＯとシール作用を具備したアクメネ
ジが僅かなスキマでもって螺合されている。したがって
、ウオームシャフト　１０が回転すると、ピストン１２
はギヤーボックス１１内を軸方向に移動する。

ピストン１２の外周にはラック歯が形成され、このラッ
ク歯にはセクターシャフト　１４が噛み合っている。ギ
ャーボ↓クス１１　とピストン１２のトップ側面に囲ま
れた空間には、左シリンダー室５、エンド側面に囲まれ
た空間には右シリンダー室１８が形成され、左シリンダ
ー室５はパルプボディ７の流路２０に通じている。イン
ボー）Ａは油圧ポンプからの圧力油をロータリー型パル
プに供給している。リターンボートＢは油をリザーバー
にもどす孔である。以上の構成において本発明の作動説
明をしますと、今、ハンドルが中立の場合は油圧ポ、ン
プカ・らの圧力油はインボート人より入り、流路１７．
１５、リターンポートＢを経て図示されていないリザー
バーへ戻り、直接各シリンダー室へは作動しない為、ピ
ストン１２は軸方向の作動力が働かない。

サークリップ２２の負荷（ｆ）はインプットシャフト１
のストッパー１ａ　ｌｂにかかっており中立位置を保持
させている。（第３図参照）次にハンドルが右切りの場
合、インプットシャフト】は同方向に回転するが、ウオ
ームシャフト１０はタイヤの接地抵抗負荷が作用してい
る為回転しない。この結果インプットシャフトｌとウオ
ームシャフト　１００間に連結さねているトーションバ
ー１３は捩られ、インプットシャフト１と一体回転して
いるスプール２とウオームシャツ）　　１０と一体回転
しているノくルプボディ７間に相対角変位が生じパルプ
作用する。

今ここで、ウオームシャフト　１０の十ツブ側端面１０
ａの２つのサークリップストツノく一穴１０ｄ１０ｅ間
は、インプットシャツ）１０回転の際、インプットシャ
フト１のストッパー１ａ　ｌｂのどちらか一方に全くサ
ークリップ２２の負荷（ｆ）のかからないストッパーの
役目をする位置関係にある。このインプットシャフトｌ
のストツノ；ｌａ　ｌｂのどちらか一方に全くサークリ
ップ２２の負荷（ｆ”）のかからない機構がプリセット
荷重を生ませる要因となっている。したがって、ノ・ン
ドルが右切りの場合（第４図参照）、インプットシャフ
ト１のストツノニー１ｂＫサークリツプ２２の負荷（ｆ
）がかかり、インプットシャフトｌのストッパー１ａに
は負荷がかかつておらず、サークリップストツノニー１
Ｏｄによりサークリップ２２の負荷（ｆ）を制御してい
る。

インボー）Ａより入った油は流路１７を通り、２７ａ室
を経て、流路３．４．２６を通り右シリンダー室１８へ
入る。又、左シリンダー室５の油は、流路２７ｂ　　１
５を通りリターンボー）Ｂへもどる。この結果、右シリ
ンダー室１８　と左シリンダー室５間には圧力差が生じ
、ピストン１２はトップ側（図では左側）軸方向に作動
力を受け、この力でウオームシャフト　ｌＯの負荷が軽
減されトーションバー１３の捩れ力によりウオームシャ
ツ）　　１０は回転する。この回転は前記ネジ機構によ
りピストン１２をトップ側に移動させ、且つ、セクター
シャフト　１４を回転させ円滑なハンドル操作がなされ
る。左切りも上記右切りと同原理で作動される。

第３図において、インプットシャフト１のウオームシャ
ツ）　１０に対面する側の両側面部分を中心部分を残し
上下方゛向平行に切り欠いて形成した側面１−ｅ、ｌｂ
（以下ストッパーと称す）は、反力ばねの作用力を受け
るように構成されている。ウオームシャフト　１０の操
舵回転トルク力入力側（インプットシャフトに対面する
側）端面は上下方向平行に中心部分を切り欠いた後、更
にその上部部分を半月状に切り欠いて、２個の突起１０
臥１０ｃを付設して、この突起１０ｂ、１０ｃの外周に
、線径形状に形成されたばね２２（以下サークリップと
称す）が配設される溝１０ｆ（以下サークリップ設置溝
と称す）を削設して、このサークリップ設置溝１０ｆに
サークリップの脱落防止とばねの作用力を案内させる役
目を負わしている。前記ウオームシャフトｌＯの突起部
分１０臥１０ｃを除く端面には、２個の穴１０ｄ　。

１ｅｅ（以下サークリップストッパー穴と称す）−を設
けて、サークリップ２２０円弧部分を面として、垂直あ
るいは垂直に近い角度で曲げ、その先端部分を延長して
形成されたサークリップ２２の先端部分を各々、この２
個のサークリップストッパー穴１０ｄ、１０ｅに挿入し
て、サークリップに、ばね反力作用が生起するよう構成
される。

サークリップ２２は、またストッパー１ａ、ｌｂと外径
面で、線接触による作動負荷を受ける訳けであるから、
前述のサークリップ２２の先端を延長した部分を有効に
活用して、接触幅をできるだけ大きく付加することによ
って、作動負荷を安定して受けられるような配慮がなさ
れている。

プリセット荷重の設定は、圧力油をセクターシャフトへ
送る流量、スプールの移動量、およびインプットシャフ
ト、トーションバー、ウオームシャフトの位置関係が同
一軸心を維持するに必要な弾性力などが考慮されて決ま
る訳けであるが、本改良型反力ばね機構を有するスプー
ル位置補正装置は、前述した通り、ストッパーｌａ、ｌ
ｂＯ幅寸法関係、サークリップストッパー穴１０ｄ、ｌ
ｏｅの位置関係、およびサークリップ２２弾性力の三要
素を選択設定し、所望のプリセット荷重を′与えること
により目的を達成することができる。入力軸捩り角−人
力トルク特性は第４図にて示めされる。前述の特徴に加
え、従来の板ばね式構造と比較して、線径形状のサーク
リップを用いたことにより、構造が簡素化したばかりで
畔なく、製造コストの低減、軽量化という利点もあげる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す動力舵取装置の縦断面図
、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、本発明によるばね反
力機構の構成を示す、第３図は本発明によるばね反力機
構に於いてステアリングホイールを右切りしたときの状
態を示す、第４図はプリセット荷重を設定した場合の入
力軸捩れ角−人力トルク特性図、第５図は入力トルク−
圧力特性図、従来技術による特性と本発明による特性を
比較図示したものである。 １・・・・・・インプットシャフト １０・・・・・・・ウオームシャフト ２・・・・・・スプール １０ｆ・・・・・・溝 ２２・・・・・・ばね　　　１０ｄＳ１０ｅ・・・・・
穴第４図 Ｘ力軸堤り山−入ガ目しグ特＋１ 昭和５７年２月５日 特許庁長官　島　ＩＢ、樹　殿 １　事件の表示 昭和５６年　特　許　　　願第１４８８０５号２発明の
名称 事（’Ｐとの関係　特　許　　　　　　　出願人に断Ｘ
刺ψ図 氏名略称）光洋自動機株式会社 ４代理人 住　所　　　東京都港区西新橋２丁目３２番４号　梶工
業ビル６、補正の対象 図　　面 第４図〜第５図を差し替えます。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　機械的部分および流量制御部分を有し１イン
   プツトシヤフトとウオームシャフト間の相対位置決めを
   行い、スプール中立位置を補正する装置を備えたパワー
   ステアリング装置に於いて、円弧状に形成したばねの部
   分を配置して、ばねの案内と脱落防止の役目を負わすウ
   オームシャフト外周上の溝、円弧状部分を面として、垂
   直あるいは垂直に近い角度で曲げたばねの先端部分を挿
   入して、ばねに作用力を生起させるよう構成したウオー
   ムシャフト端面内の２個の穴、ばねの作用力を受容して
   、作動負荷の制御を行うよう両側面を平行に切り欠き形
   成したインプットシャフトの両側面を設けたことを特徴
   とするスプール中立位置補正装置を備えたパワーステア
   リング装置０
2. （２）特許請求範囲第（１）項に記載のパワーステアリ
   ング装置に於いて、ばねは線径形状をもって構成され、
   その先端部分は円弧部分を面として垂直あるいは垂直に
   近い角度をもって曲げ、曲げたところを起点として、ば
   ねの長さを延長し、ばねに作動負荷を制御する接触面を
   充分付加したことを特徴とするパワーステアリング装置
   。　　　　　　　　　　　−（３）特許請求範囲第（１
   ）項に記載のパワーステアリング装置に於いて、インプ
   ットシャフトのばね力作動面幅寸法、ばねを支持する２
   個の位置関係、およびばねの弾性力の三要素を選択設定
   することにより、プリセット荷重を所望値に設定できる
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。