JPS606823B2 - パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパワーステアリング装置の制御バルフを切換作
動する差動歯車機構の歯車間のガタを取除くように構成
されたパワーステアリング装置に関する。

本出願人により差動歯車機構を備えたパワーステアリン
グ装置が数多〈提案され、これによりすぐれた応答性を
もった動力舵取を可能としたのであるが、この筆動歯車
機構は多数の歯車群から成立するため、どうしても歯車
間のガタが生じやすく、この点問題があった。

いまその一例（特開昭５１一１００５４２号公報）を説
明する。第１図及び第２図において、１はシリンダノ・
ゥジング、２は差動機機ハウジング、３はインプットシ
ャフトでハンドル（図示せず）に連結してある。４はセ
クターギャで、操舵輪（図示せず）のビットマンアーム
に連結してあり、最終的にインプットシャフト３の回転
（入力）に比例してセクタギャ４が回転（出力）し、操
舵輪を転舵する。

シリンダハウジング１内にはセクタギャ４と噛合するピ
ストン５が配置され、両側に作動室Ａ，Ｂを区画形成し
ている。筒状のスクリューシャフト６はこのピストン５
の内周面と螺合し、ピン７，８によりトーションバー９
を介して上記インプットシャフト３に連結する。差動歯
車機構Ｃとしては遊星歯車機構が利用され「回動自在の
ディスク１１０を挟んでインプットシャフト３及びスク
リューシャフト６の周面に、それぞれ対称的にサンギャ
ー亀ａ？ 亀亀ｂを刻設し、これと噛合する複数のプラ
ネツトギャ亀２ａ，１２ｂをピン１３でディスク竃Ｑ両
側に対称的に配設する。

各々のプラネットギャ亀２ａ，亀２ｂは同様にリングギ
ャ８４ａ，貴４ｂに噛合され、回動自在に支承された一
方のリングギャ亀４ａはロッド１５を介して制御バルブ
亀７のスプール１６に連結され「他方のリングギヤ亀４
ｂは差動機横ハウジング２に固定されている。制御バル
ブ１７はこのスプール亀６の移行に伴なつて環状の各ボ
ートＰ，Ｔ甲Ｍを適宜接続し、シリンダハウジング１内
に区画された作動室ＡあるいはＢへ圧力流体を選択的に
供給する。しかしてハンドルを転舵しインプットシャフ
ト３を回転させる。転向前の操舵輪に連結するセクタギ
ャ＆は接地抵抗により固定状態にあるため、これに噛合
するピストン５更にはスクリューシャフト６を静止して
おり、一方のサンギャ１１ｂもリングギャ１４ｂと同様
に固定している。従ってインプットシャフト３のサンギ
ャ１１ａの回転により、プラネットギャ１２ａは公転せ
ずに自転し、リングギャー卑ａを回転させてスブール１
６を移行させる。このようにして切換えられた制御バル
ブ１７は油圧ポンプからの圧力流体をピストン５内に区
画された作動室ＡまたはＢの一方へ給送する。同時にイ
ンプットシャフト３の回転力（転舵力）はトーションバ
ー９を換りながら他方のスクリュ−シャフト６に伝達さ
れるため、これによりサンギャ翼 ｌｂ「は僅かの位相
遅れでサンギャ官亀ａと同一回転速度で回転し始める。
それゆえト自転運動のみ行なっていたプラネットギヤ亀
２ａは他のプラネツトギャ１２ｂと同様に自転及び公転
運動を併行し、この結果、リングギャ１４ａがその位置
に静止させられる。つまり「制御バルブｇ７は切換えた
状態に維持され、以降インプットシャフト３が停止する
まで作動室内に圧力流体を供給し続ける。スクリューシ
ャフト６の回転により「これと螺合するピストン５はピ
ッチ比例量移行するのであるが、作動室ＡまたはＢに給
送された上記圧力流体により、この移行動作は円滑に行
なわれ、操縦者は極めて僅かの力でセクタギャ４を回転
させ、操舵輪を転向させることができる。そしてインプ
ットシャフト３が回転している間はピストン５はこのピ
ッチ比例量だけ作動流体により移行され追従していく。
インプットシャフト３を停止させると、当然サンギャ１
１ａも停止するが「他方のサンギャ１１ｂ‘まトーショ
ンバー９に付与された換り量相当分だけ回転して停止す
る。

この停止するまでの僅かの間プラネットギヤ１２ａ，１
２ｂは継続して回転しているため、今まで停止していた
りングギャ亀亀ａは逆方向に回転し初期位置で停止する
。つまり、インプットシャフト３の回転時に附与したト
ーションバ−９の振り量致当分だけりングギャ亀４ａは
回動し、これに応じてスプール１６も中立位置に復帰す
る。このように作動するのであるが、インプットシャフ
ト３に入力が伝達されてからこの入力が制御バルブ亀７
のスプール１６を移行させるまでに、実に６個の歯車１
１ａ−１２ａ−１４ａ，１１ａ−官２ａ一１２ｂ−亀ｌ
ｂ（ｉ４ｂ）を経由する。

したがって個々の平歯車の精度を向上させても「最低限
個々の歯車の６倍のガタを生じる。平歯車群のガタはイ
ンプットシャフト３の入力にもとづいて移動する制御バ
ルブ１７の変位にヒステリシスを生じ、反力附与用のト
ーションバー９の回転角を増大させることもありト運転
者に不和感を与える。とくに、初期精度を向上させガタ
をある程度防いだとしても長期の使用にもとづく摩耗の
問題もあり、歯車精度の向上は生産コストを極端にアッ
プする割には大きな効果が期待できない。本発明はかか
る問題を解決するために提案されたもので、歯車の精度
自体それほど問題にすることなく、歯車群のガタを取り
除くようにしたパワーステアリング装置を提供するもの
である。

第３図に本発明の要部をあらわすが、この他の構成につ
いては前掲の第１図、第２図と同様であるから説明を省
略する。２川ま入力側のインプットシャフト、２１はス
クリューシャフトで、それぞれサンギヤ２２ａ，２２ｂ
が周面に刻設され、これらにプラネットギャ２３ａ，２
３ｂを介してリングギャ２４ａ，２４ｂが噛合する。

ここで、サンギヤ２２ａ，２２ｂとりングギヤ２４ａ，
２４ｂは、それぞれ外方から内方に向けてギャ面に互に
逆勾配のテーパ面を有するテーパギャに形成され、これ
等による背中合せに外向き７ーパ状態の環状歯車空間に
はディスク２５を挟んでこれに装着支持されたプラネツ
トギャ２３ａ，２３ｂを配置し、かつこれ等のプラネッ
トギャ２３ａ，２３ｂは比較的薄いストレートのギャで
形成され、ディスク２５に楯設したピン２６に回転自由
に挿入支持され、かつピン２６の端部に係止したスナッ
プリング２７ａ，２７ｂに一端を当援するスプリング２
８ａ，２８Ｍこより弾性的に押圧される。

この結果、ブラネットギャ２３ａ，２３ｂは常にテーパ
サンギヤ２２ａ，２２ｂとテーパリングギヤ２４ａ，２
４ｂとに対してスプリング２８ａ，２８ｂの弾性力でガ
タを吸収してきっちりと噛合し、これにより歯車間のガ
夕はほとんど解消された状態で定位暦保持され、スプリ
ング２８ａ，２８ｂの反力はピン２６に関して互に相殺
される。またブラネツトギヤ２３ａ，２３ｂの肉厚が薄
いため、テーパサンギャ２２ａ，２２ｂ、テーパリング
ギヤ２４ａ，２４ｂとの接触面積が少なく、したがって
回転時の摩擦力も小さく回転の伝達が円滑になる利点も
ある。また、これら差動歯車機構Ｃは、制御バルブＩＴ
を切摸作勤するための、いわゆる入力信号の伝達機構で
あるから、大きな動力はいっさい伝わらず、したがって
、第４図のように、歯車に代えて摩擦車方式を採用する
ことも可能である。つまり、前記テーパサンギャ２２ａ
，２２ｂ、プラネツトギヤ２３ａ，２３ｂ、テーパリン
グギャ２４ａ，２４ｂに相当する歯の部分を、ローレッ
ト、セレーション、粒子附着加工などの高摩擦伝達部に
置き換えたテーパ付きの摩擦車２２′ａ，２２′ｂ，２
３′ａ，２３′ｂ及び２４′ａ，２４′ｂを設け、この
場合、プラネット摩擦車２３′ａ，２３′ｂにもテーパ
を形成し、皿バネ２８′ａ，２８′ｂで押圧接触させる
。

これによっても、摩擦車間のガタを取除いて正確な入力
の伝達が達成できる。

尚、図示はしないが、上記テーパ方向及びスプリングの
位置を逆にしてガタを防止することも勿論可能である。

またスプリングの止め手段としてスナップリング以外に
も、カシメ、ネジ止めなどの手段を採用してもよい。以
上要するに本発明は、制御バルブ切換制御用の差動歯車
機構を２列のテーパ歯車型遊星歯車列によって構成する
と共にスプリングの弾圧力で各プラネツトギヤをテーパ
リングギヤとテーパサンギャとに夫々押圧接触させるた
め、歯車群の精度をそれほど向上させなくとも極めて安
価な手段で確実にガタを防止でき、その押圧力もプラネ
ットギヤ軸に対して相殺されたまま定位畳保持が可能と
なり、また、摩耗に対しても、摩耗量に応じてプラネッ
トギャを押し進めるので、常に良好な接触状態を維持し
て性能の経時変化も補償できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基礎となるパワーステアリング装置の
縦断正面図、第２図は同１一１線断面図、第３図及び第
４図は本発明のそれぞれ異つた実施例の要部を示す断面
図である。 ２０……インプットシャフト、２１……スクリューシヤ
フト、２２ａ．２２ｂ……７ーパサンギヤ、２３ａ，２
３ｂ……プラネツトギヤ、２４ａ，２４ｂ……ナーパリ
ングギヤ、２５……ディスク、２６……ピン、２７ａ，
２７ｂ”“”スナップリング、２８ａ，２８ｂ……スプ
リング。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パワーシリンダのピストンに螺合するスクリユーシ
   ヤフトと、入力軸であるインプツトシヤフトとをトーシ
   ヨンバーを介在して連結し、インプツトシヤフトとスク
   リユーシヤフトとのそれぞれ外周に互に逆勾配のテーパ
   付サンギヤを形成し、これらに噛み合いかつ互に連結さ
   れて入力軸囲りに回動自在に配置されたデイスクを挾ん
   で装着支持されたプラネツトギヤを設け、さらにその外
   側に互に逆勾配のテーパ付リングギヤをそれぞれ噛み合
   せて一方のテーパリングギヤはシヤフトに対し固定配置
   するとともに他方のテーパリングギヤは回動自在に配置
   してトーシヨンバー連結された二列のテーパ歯車型遊星
   歯車列からなるバルブのフイードバツク制御用差動歯車
   機構を構成し、かつ上記可動側テーパリングギヤを制御
   バルブに連動させ、上記インプツトシヤフトの回動変位
   による上記制御バルブの切換えに伴って上記パワーシリ
   ンダのピストン両側に区画形成した作動室に圧力流体を
   選択的に供給し得るようにする一方、上記各プラネツト
   ギヤを各テーパリングギヤとサンギヤとに対して夫々押
   圧させる弾性部材を設け、かつ当該弾性部材の押付反力
   がプラネツトギヤ軸に関して相殺されるよう対称的に構
   成したことを特徴とするパワーステアリング装置。