(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドルの回転方向に応じて切り換わるロータリバルブと、このロータリバルブの切換方向に応じて移動方向が制御されるボールナットと、このボールナットに形成したラック溝にかみ合うセクタギヤとを備え、セクタギヤが回転することによって車輪を転舵させるインテグラルタイプのパワーステアリング装置において、中立時におけるセクタギヤの歯とかみ合うラック溝の両側面であって、その接触部に突部を形成したことを特徴とするインテグラルタイプのパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボールナットに形成したラック溝と、セクタシャフトに形成したセクタギヤとを備えたインテグラルタイプのパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボールナットに形成したラック溝とセクタギヤとをかみ合わせるインテグラルタイプのパワーステアリング装置としては、従来、特開平７―１１７６９７号公報に記載されたものが知られている。
この従来の装置では、セクタギヤの歯を、セクタシャフトの軸に対して一方が低く、他方が高くなるように傾斜させている。
また、ボールナットには、押圧手段によってボールナットの軸を中心として所定の方向に回転させる力が常時付与されている。
そして、この回転力により、ボールナットに形成したラック溝を、セクタギヤに押し付けるとともにかみ合わせて、常時バックラッシをゼロにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置は、ラック溝とセクタギヤ間のガタつきをなくして、高速直進時の操舵安定性を確保することを目的としている。そのために押圧手段を用いて、両者間のバックラッシを常時ゼロにしている。
しかし、バックラッシが常時ゼロになると、ギヤは滑らかなかみ合いをしなくなる。これが原因で、ハンドルを操舵したときに、ギヤは不円滑な作動となり、ハンドルの戻りが悪化するという問題を生じていた。
また上記従来例では、バックラッシをゼロにするための押圧手段が必要なので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとがかかり、製造コストが高くなっていた。
【０００４】
この発明の目的は、ギヤの円滑なかみ合いを妨げることなく、高速直進時の操舵安定性を確保でき、しかも低コストで製造できるインテグラルタイプのパワーステアリング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ハンドルの回転方向に応じて切り換わるロータリバルブと、このロータリバルブの切換方向に応じて移動方向が制御されるボールナットと、このボールナットに形成したラック溝にかみ合うセクタギヤとを備え、セクタギヤが回転することによって車輪を転舵させるインテグラルタイプのパワーステアリング装置において、中立時におけるセクタギヤの歯とかみ合うラック溝の両側面であって、その接触部に突部を形成したことを特徴とする。
なお、上記中立時とは、車両が直進している時であって、ラック溝とセクタギヤが中立位置にある状態のことをいう。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図３に示す第１実施例では、ギヤケース１に形成したシリンダ２内に、ピストンの作用をするボールナット３が摺動自在に組み込まれている。そしてこのボールナット３により、シリンダ２内を二つの圧力室２ａ、２ｂに区画している。また、このボールナット３には、内周にボールネジ溝４を有する貫通孔５を形成するとともに、この貫通孔５の先端をキャップ６でふさいでいる。そして、この貫通孔５には、外周にボールネジ溝７を形成した中空のウォームシャフト８を挿入するとともに、両者のボールネジ溝４、７間に複数のボール９を介在させている。
このようにしたウォームシャフト８は、ボールナット３に対して回転自在である。また、ボールナット３は、ウォームシャフト８と軸方向に相対移動ができる。
【０００７】
上記ボールナット３の側面には、ボール９を取り出す為のボール孔１０が２つ形成されていて、これらボール孔１０は、それぞれ貫通孔５内に形成したボールネジ溝４の両端に連通している。また、ボール孔１０には、管状のボールチューブ１２の両端が挿入されていて、このボールチューブ１２を介して、ボールネジ溝４の両端は接続されている。なお、このボールチューブ１２は、ボルト１１によりボールナット３の側面に固定されている。
このような構造により、ボールナット３とウォームシャフト８が相対回転した場合、ボールネジ溝４、７間のボール９は、一端のボール孔１０から取り出されて、ボールチューブ１２内を通り、他端のボール孔１０に送られる。こうしてボール９は、ボールネジ溝４、７間を循環するようになっている。
【０００８】
上記ギヤケース１の一端には、バルブケース１３が固定されていて、このバルブケース１３内には、スタブシャフト１４がウォームシャフト８と同軸線上に回転自在に支持されている。このスタブシャフト１４とウオームシャフト８は、それぞれの軸心部に形成した孔に挿通されたトーションバー１５を介して連結されていて、所定角度の相対回転ができるようになっている。なお、スタブシャフト１４は、図示しないハンドルに連係していて、ハンドルを操舵することによって回転する。
【０００９】
上記バルブケース１３内には、ロータリバルブが組み込まれている。このロータリバルブは、スタブシャフト１４と一体回転するロータリスプール１６と、ウォームシャフト８と一体回転するスリーブ１７とによって形成されている。ただし、このロータリバルブの構成は従来周知なので、簡単な説明だけにする。
このロータリバルブは、図示しないオイルポンプとタンクとに連通している。そして図示しないハンドルの操舵によって、このロータリバルブを切換作動させると、オイルポンプから吐出された圧力流体は、上記ボールナット３の両側に形成した圧力室２ａ、２ｂのいずれか一方に供給される。同時に、圧力室２ａ、２ｂのいずれか他方をタンクに連通させて、両圧力室２ａ、２ｂ間の圧力差によって、ボールナット３を作動させる。
【００１０】
図１における上記ボールナット３の下側面には、その軸方向と直角に、複数のラック溝１８を形成している。
また、ギヤケース１には、図示しないリンク機構を介して車輪と連係するセクタシャフト２０を組み込むとともに、このセクタシャフトには、セクタギヤ１９を設けている。
そして、このセクタギヤ１９に、上記ボールナット３に形成したラック溝１８をかみ合わせている。
このようにして、ラック溝１８とセクタギヤ１９とをかみ合わせているので、ボールナット３が作動すると、その移動方向に応じて、セクタギヤ１９とともにセクタシャフト２０は回転して、図示しない車輪にアシスト力を付与する。
【００１１】
図２に示すように、上記セクタシャフト２０の端部は、ギヤケース１に固定したサイドカバー２１によって回転自在に支持されている。このサイドカバー２１に形成した孔２１ａには、アジャストボルト２２が挿入されていて、このアジャストボルト２２の先端を、セクタシャフト２０に当接している。なお上記セクタシャフト２０に設けたセクタギヤ１９は、セクタシャフト２０の軸に対して傾斜させている。
したがって、上記アジャストボルト２２を調節することにより、セクタシャフト２０を軸方向に移動させて、セクタタギヤ１９とラック溝１８と間に、適度なバックラッシを付与している。
【００１２】
この第１実施例では、図１、図３に示すように、複数のラック溝１８のうち、中立時にセクタギヤ１９とかみ合うラック溝１８ａの両側面に、球状凸部２３を形成している。そして前述したアジャストボルト２２により、中立時にラック溝１８ａの球状凸部２３とセクタギヤ１９とが接触するように調節する。
このようにして、中立時には、球状凸部２３とセクタギヤ１９とが接触するので、ラック溝１８ａとセクタギヤ１９との間のバックラッシは、ゼロと同じことになる。したがって、高速直進走行をしているときに、ハンドルがガタつくことがなく、操舵安定性が良くなる。
【００１３】
そして、ハンドルを操舵したときには、球状凸部２３がセクタギヤ１９から離れるので，ラック溝１８とセクタギヤ１９との間に適度なバックラッシが与えられる。したがって、これらギヤが滑らかにかみ合い、ハンドルの戻りが良くなる。
また、従来例のような押圧手段を必要としないので、部品コストと、加工コストと、組み付けコストとが不要になり、低コストで製造することができる。
さらに、通常ボールナット３にラック溝１８を加工するときには、ブローチやホブを使用するので、ラック溝の加工時に突部を形成できるようなブローチやホブを使用すれば、特別に突部２３の加工をしなくても済み、加工コストもかからなくなる。
【００１４】
図４に示す第２実施例では、ラック溝１８ａの両側面に、球状凸部２３の代わりに頂点２４を形成している。
つまり、複数のラック溝１８のうち、中立時にセクタギヤ１９とかみ合うラック溝１８ａの両側面に、角度θ1の傾斜面と、角度θ2の傾斜面とを形成している。そして、これら傾斜面によって形成される頂点２４を中立時にセクタギヤ１９に接触させている。
その他の構成、作用及び効果については、上記第１実施例と同じなので、その詳細な説明を省略する。
なお、以上述べた第１、２実施例では、球状凸部２３、あるいは頂点２４によって、中立時にセクタギヤ１９に接触する突部を構成している。しかし突部は、中立時にのみバックラッシをゼロにするものであれば、その形状を問わない。
【００１５】
【発明の効果】
この発明によれば、ラック溝とセクタギヤ間に適度なバックラッシを付与するとともに、中立時にのみ、セクタギヤに接触する突部をラック溝の両側面に形成しているので、ハンドルの操作性が良くなると同時に、高速直進時の操舵安定性を確保することができる。
また、ラック溝の両側面に突部を形成するだけでよいので、従来例のようなバックラッシをゼロにするための押圧手段が不要になる。したがって、部品コストと加工コストと組み付けコストとがかからず、低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例のインテグラルタイプのパワーステアリング装置を示す図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】第１実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【図４】第２実施例のラック溝とセクタギヤを示す図である。
【符号の説明】
３      ボールナット
１６    ロータリバルブを構成するロータリスプール
１７    ロータリバルブを構成するスリーブ
１８    ラック溝
１８ａ  中立時にかみ合うラック溝
１９    セクタギヤ
２３    この発明の突部を構成する球状凸部
２４    この発明の突部を構成する頂点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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