(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵輪に連結される操舵軸をハウジング内に支持するための軸受が設けられている舵取装置において、前記軸受は、軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体を備え、該環体の一方は前記ハウジングに固定され、他方は前記操舵軸に軸長方向への移動が可能に嵌挿されており、該他方の環体の移動を制限する移動制限部材が前記操舵軸に取付けられており、前記他方の環体の内周部及び前記操舵軸の外周部に、前記他方の環体の回転を止めるべき凹凸条を有することを特徴とする舵取装置。
【請求項２】
前記移動制限部材は、前記操舵軸に螺合されるねじ環である請求項１記載の舵取装置。
【請求項３】
操舵輪に連結される操舵軸をハウジング内に支持するための軸受が設けられている舵取装置において、前記軸受は、軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体を備え、該環体の一方は前記ハウジング及び操舵軸の一方に固定され、前記環体の他方は前記ハウジング及び操舵軸の他方に軸長方向への移動が可能に取付けられており、前記移動制限部材は、前記操舵軸に嵌脱が可能に取付けられて前記他方の環体の移動を制限する止め輪及び該止め輪と他方の環体との間に介在された弾性環を備えることを特徴とする舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵輪に連結される操舵軸が軸受を介してハウジングに支持されている舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用の舵取装置としては、例えば図４に示す如く一端部に操舵輪１００が取付けられる第１操舵軸１０１の他端部に第２操舵軸１０２の一端部が連結され、該第２操舵軸１０２の他端部に第１ダウエルピン１０３を介して筒状の第３操舵軸１０４及びこれの内側に挿入されるトーションバー１０５の一端部が連結され、該トーションバー１０５の他端部に第２ダウエルピン１０６を介して筒状の第４操舵軸１０７が連結されており、第１及び第４操舵軸１０１，１０７がころがり軸受１０８，１０９を介して、また、第３操舵軸１０４がニードル軸受１１０を介してハウジング１１１内に夫々支持されている。
【０００３】
このハウジング１１１内には、トーションバー１０５を介して連結される第３及び第４操舵軸１０４，１０７の相対変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１１２と、該トルクセンサ１１２の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ１１３の回転を減速して前記第４操舵軸１０７に伝達する減速機構１１４とを備え、操舵輪１００の回転に応じた舵取機構の動作を前記電動モータ１１３の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。また、第４操舵軸１０７の他端部は、ユニバーサルジョイントを介してラックピニオン式の舵取機構に連結されている。
【０００４】
前記トルクセンサ１１２は、端面に矩形状の歯部が周方向に形成されており、前記第３及び第４操舵軸１０４，１０７に夫々固定される磁性体製リング１１２ａ，１１２ｂをトルク検出コイル１１２ｃの内側に配置し、前記トーションバー１０５の捩じれに対応して第３操舵軸１０４側の磁性体製リング１１２ａと第４操舵軸１０７側の磁性体製リング１１２ｂとが相対回転したときに前記歯部の対向面積が変化して、トルク検出コイル１１２ｃのインピーダンスが変化することにより前記操舵トルクを検出する非接触式センサが用いられている。
【０００５】
以上の如く構成された舵取装置を組み立てる場合、前記トルクセンサ１１２の操舵トルク中立点が調整される。この調整は、トーションバー１０５及び第４操舵軸１０７を第２ダウエルピン１０６で連結する以前に行われる。詳しくは、第１操舵軸１０１に連結される第２操舵軸１０２と、第３操舵軸１０４及びトーションバー１０５の一端部とが前記第１ダウエルピン１０３により連結されており、第４操舵軸１０７の一端部が第３操舵軸１０４の他端部に挿嵌され、これら第１〜第４操舵軸１０１，１０２，１０４，１０７、トルクセンサ１１２及び減速機構１１４がハウジング１１１内に内蔵されている状態で、ハウジング１１１の一端から外方へ突出している第１操舵軸１０１の一端を把持して軸長方向及び回転方向へ移動させて、前記第３操舵軸１０４側の磁性体製リング１１２ａと第４操舵軸１０７側の磁性体製リング１１２ｂとの歯部の対向面積及び歯部間のギャップを調整することにより、トルクセンサ１１２の操舵トルク中立点が調整される。
【０００６】
この調整が行われたあと、前記トーションバー１０５及び第４操舵軸１０７の他端部に第２ダウエルピン１０６用の貫通孔が穿設され、該貫通孔に前記第２ダウエルピン１０６が嵌合されてトーションバー１０５及び第４操舵軸１０７を連結することにより、前記操舵トルク中立点の調整状態が保持されるようにしてある。
【０００７】
第１操舵軸１０１をハウジング１１１に支持するためのころがり軸受１０８は、複数の転動体を介して嵌合される内輪及び外輪を備えており、その外輪がハウジング１１１の内面に固定され、内輪内に第１操舵軸１０１が挿嵌されるころがり軸受１０８の内輪内周面及び第１操舵軸１０１の外周面間には所定の隙間を設けて、前記操舵トルク中立点の調整が行われるとき、第１操舵軸１０１をころがり軸受１０８に対して軸長方向へ移動させることができるようにしてある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上の如く構成された従来の舵取装置にあっては、第１操舵軸１０１をハウジング１１１に支持するころがり軸受１０８及び第１操舵軸１０１間に所定の隙間が設けられているから、操舵輪１００が操舵されているとき、第１操舵軸１０１が前記隙間の範囲内で径方向に移動してガタつくことになり、このガタつきによる異音が室内に発生することになるという問題がある。また、この問題を解消するべく前記隙間を小さく設定した場合は、前記操舵トルク中立点の調整が行われるとき、第１操舵軸１０１の移動性が悪くて、前記操舵トルク中立点の調整が良好に行えなくなるという別の問題がある。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体の一方をハウジング及び操舵軸の一方に固定し、環体の他方を前記ハウジング及び操舵軸の他方に軸長方向への移動が可能に取付けることにより、環体の他方を移動させることで操舵軸の移動性を良好にでき、しかも、この移動させた環体を復動させることでテーパ面同士を対接させることができ、操舵軸のガタつきを防止することができる舵取装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る舵取装置は、操舵輪に連結される操舵軸をハウジング内に支持するための軸受が設けられている舵取装置において、前記軸受は、軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体を備え、該環体の一方は前記ハウジングに固定され、他方は前記操舵軸に軸長方向への移動が可能に嵌挿されており、該他方の環体の移動を制限する移動制限部材が前記操舵軸に取付けられており、前記他方の環体の内周部及び前記操舵軸の外周部に、前記他方の環体の回転を止めるべき凹凸条を有することを特徴とする。
【００１１】
第１発明にあっては、一対の環体の他方を一方に対して軸長方向へ移動させることができるから操舵軸のハウジングに対する軸長方向への移動性を高くすることができる。従って、操舵軸を軸長方向へ移動させて非接触式トルクセンサの操舵トルク中立点の調整が行なわれるとき、その調整を容易に行うことができる。しかも、この移動させた環体を復動させることによりテーパ面同士を対接させることができるから、操舵軸のガタつきを良好に防止することができる。また、ハウジング及び軸受よりも小径に形成されている操舵軸に移動制限部材が設けられているから、該移動制限部材を小形に形成することができ、コストを低減できる。
【００１４】
第２発明に係る舵取装置は、前記移動制限部材が、前記操舵軸に螺合されるねじ環であることを特徴とする。
【００１５】
第２発明にあっては、操舵軸に螺合されているねじ環を操舵軸から取外すことなく弛緩／緊締操作することにより、操舵軸の移動性を高めることができ、また、操舵軸のガタつきを防止することができる。
【００１６】
第３発明に係る舵取装置は、操舵輪に連結される操舵軸をハウジング内に支持するための軸受が設けられている舵取装置において、前記軸受は、軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体を備え、該環体の一方は前記ハウジング及び操舵軸の一方に固定され、前記環体の他方は前記ハウジング及び操舵軸の他方に軸長方向への移動が可能に取付けられており、前記移動制限部材は、前記操舵軸に嵌脱が可能に取付けられて前記他方の環体の移動を制限する止め輪及び該止め輪と他方の環体との間に介在された弾性環を備えることを特徴とする。
【００１７】
第３発明にあっては、弾性環の弾性復元力により他方の環体を移動させて、そのテーパ面を一方の環体のテーパ面に付勢することができるから、テーパ面が摩耗した場合においてもテーパ面同士の対接状態を良好に保持することができ、一対の環体間のガタつき、ひいては操舵軸のガタつきを良好に防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る舵取装置の実施の形態１の要部を示す拡大断面図、図２は全体の断面図である。
【００１９】
舵取装置は、図２に示すように、一端部に操舵輪１が取付けられる第１操舵軸２の他端部に第２操舵軸３の一端部が連結され、該第２操舵軸３の他端部に第１ダウエルピン４を介して筒状の第３操舵軸５及びこれの内側に挿入されるトーションバー６の一端部が連結され、該トーションバー６の他端部に第２ダウエルピン７を介して筒状の第４操舵軸８が連結されており、第１、第３及び第４操舵軸２，５，８が軸受９，１０，１１を介してハウジング１２内に夫々回転が可能に支持されている。
【００２０】
このハウジング１２内には、前記トーションバー６を介して連結される第３及び第４操舵軸５，８の相対変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３と、該トルクセンサ１３の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ１４の回転を減速して前記第４操舵軸８に伝達する減速機構１５とを備え、操舵輪１の回転に応じた舵取機構の動作を前記電動モータ１４の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。また、第４操舵軸８の他端部は、ユニバーサルジョイントを介してラックピニオン式の舵取機構に連結されている。
【００２１】
前記トルクセンサ１３は、端面に矩形状の歯部が周方向に形成されており、前記第３及び第４操舵軸５，８に夫々固定される磁性体製リング１３ａ，１３ｂをトルク検出コイル１３ｃの内側に配置し、前記トーションバー６の捩じれに対応して第３操舵軸５側の磁性体製リング１３ａと第４操舵軸８側の磁性体製リング１３ｂとが相対回転したときに前記歯部の対向面積が変化して、トルク検出コイル１２ｃのインピーダンスが変化することにより前記操舵トルクを検出する非接触式センサが用いられている。
【００２２】
第１操舵軸２の前記軸受９への支持部にはねじ溝２ａが設けてある。第１操舵軸２をハウジング１２に支持するための軸受９は、軸長方向に対接が可能なテーパ面９１ａ，９２ａを有する第１及び第２の環体９１，９２を備えており、これらは潤滑性及び耐摩耗性に優れた合成樹脂材料、金属材料等により形成されており、そり材料は特に制限されない。
【００２３】
第１の環体９１はその内周面に前記テーパ面９１ａが、また、第２の環体９２はその外周面に前記テーパ面９２ａが夫々設けられている。第１の環体９１は前記ハウジング１２の端部内面に嵌合固定されており、また、第２の環体９２は、第１操舵軸２のねじ溝２ａに螺合されおり、該第２の環体９２を弛緩させることにより第１操舵軸２を軸長方向へ容易に移動させることができ、また、第２の環体９２を緊締することによりそのテーパ面９２ａを第１の環体９１のテーパ面９１ａに対接させることができるようにしてある。
【００２４】
第１操舵軸２のねじ溝２ａには、ねじ環１６（移動制限部材）を螺合して、第２の環体９２のテーパ面９２ａを第１の環体９１のテーパ面９１ａに対接させた状態でねじ環１６を緊締することにより前記第２の環体９２を第１操舵軸２に固定することができるようにしてある。
【００２５】
以上の如く構成された舵取装置は、ねじ環１６を弛緩することにより、第２の環体９２の固定を解除することができるから、該第２の環体９２を容易に弛緩させることができる。この第２の環体９２の弛緩、即ち、軸長方向への移動により第１の環体９１及び第２の環体９２間に大きな隙間を発生させることができ、第１操舵軸２を軸長方向へ容易に移動させることができる。従って、前記した従来例と同様、第１〜第３操舵軸２，３，５を軸長方向へ移動させて非接触式の前記トルクセンサ１３の操舵トルク中立点の調整が行なわれるとき、第１〜第３操舵軸２，３，５を軸長方向へ容易に移動させることができ、前記操舵トルク中立点の調整を容易に行うことができる。
【００２６】
即ち、前記操舵トルク中立点の調整は、トーションバー６及び第４操舵軸８を第２ダウエルピン７で連結する以前に行われる。詳しくは、第１操舵軸２に連結される第２操舵軸３と、第３操舵軸５及びトーションバー６の一端部とが前記第１ダウエルピン４により連結されており、第４操舵軸８の一端部が第３操舵軸５の他端部に挿入され、これら第１〜第４操舵軸２，３，５，８、トルクセンサ１３及び減速機構１５がハウジング１２内に内蔵されている状態で、ハウジング１２の一端から外方へ突出している第１操舵軸２の一端を把持して軸長方向及び回転方向へ移動させて、前記第３操舵軸５側の磁性体製リング１３ａと第４操舵軸８側の磁性体製リング１３ｂとの歯部の対向面積及び歯部間のギャップを調整することにより、トルクセンサ１３の操舵トルク中立点が調整される。
【００２７】
この調整が行われたあと、前記トーションバー６及び第４操舵軸８の他端部に第２ダウエルピン７用の貫通孔が穿設され、該貫通孔に前記第２ダウエルピン７が嵌合されてトーションバー６及び第４操舵軸８を連結することにより、前記操舵トルク中立点の調整状態が保持される。
【００２８】
また、第２の環体９２は、緊締することによりそのテーパ面９２ａを第１の環体９１のテーパ面９１ａに対接させることができるから、第２の環体９２の第１の環体９１に対するガタつきを防止でき、また、第２の環体９２は第１操舵軸２のねじ溝２ａに螺合されているから、第１操舵軸２の軸受９に対するガタつきを防止することができる。
【００２９】
尚、前記第１操舵軸２の軸受９への支持部には、前記ねじ溝２ａに代えて、スプライン、セレーション等の軸長方向へ延びる凹凸条を設け、ねじ環１６が螺合されるねじ溝のみを設けた構成としてもよいし、また、前記ねじ溝、凹凸条をなくして、ねじ環が螺合されるねじ溝のみを設けた構成としてもよい。
【００３０】
実施の形態２
図３は実施の形態２の要部を示す拡大断面図である。
実施の形態２は、移動制限部材としての前記ねじ環１６をなくし、このねじ環１６に代えて前記第１操舵軸２に嵌脱が可能に取付けられる止め輪１７及び該止め輪１７と第２の環体９２との間に介在される弾性環１８と、該弾性環１８及び前記止め輪１７間に介在されるワッシャ１９とを備えたものであり、その他の構成及び作用は図１、図２に示した実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用を省略する。
【００３１】
第１操舵軸２の前記軸受９への支持部及び第２の環体９２の内周面にはスプライン、セレーション等の軸長方向へ延びる凹凸条２ｂ，９２ｂを設けて、第２の環体９２の回転を阻止し、軸長方向へのみ移動が可能としてある。
【００３２】
止め輪１７は、略Ｃ字形に形成されて、第１操舵軸２に設けられている環状溝２ｃに嵌脱が可能に取付けられている。
【００３３】
この実施の形態２においては、止め輪１７を取外すことにより、弾性環１８による第２の環体９２の第１の環体９１への付勢が解除されるから、第２の環体９２を自由に軸長方向へ移動させることができ、この第２の環体９２の移動により第１及び第２の環体９１，９２間の隙間を大きくできるから、第１操舵軸２を軸長方向へ容易に移動させることができる。また、第２の環体９２を復動させ、そのテーパ面９２ａを第１の環体９１のテーパ面９１ａに対接させた状態で止め輪１７を環状溝２ｃに嵌合することにより弾性環１８を弾性変形させて、その弾性復元力により第２の環体９２を第１の環体９１に付勢することができるから、テーパ面９１ａ，９２ａが摩耗した場合においてもテーパ面９１ａ，９２ａ同士の対接状態を長期間にわたつて良好に保持することができ、第１操舵軸２のガタつきを防止できる。
尚、前記凹凸条２ｂ，９２ｂは必ずしも必要でない。
【００３４】
また、以上の実施の形態１，２では、第１の環体９１をハウジング１２に固定し、第２の環体９２を第１操舵軸２に移動が可能に取付けたが、その他、第２の環体９２を第１操舵軸２に固定手段により固定し、第１の環体９１をハウジング１２に軸方向への移動が可能に取付けた構成としてもよい。この場合、前記ねじ環１６、止め輪１７及び弾性環１８等の移動制限部材はハウジング１２に取付けるのである。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述した如く第１発明に係る舵取装置によれば、一対の環体の他方を一方に対して軸長方向へ移動させることができるから操舵軸のハウジングに対する軸長方向への移動性を高くすることができる。従って、操舵軸を軸長方向へ移動させて非接触式トルクセンサの操舵トルク中立点の調整が行なわれるとき、その調整を容易に行うことができる。しかも、この移動させた環体を復動させることによりテーパ面同士を対接させることができるから、操舵軸のガタつきを良好に防止することができる。
また、操舵軸を支持するための軸受は軸長方向に対接が可能なテーパ面を有する一対の環体を備えた構造であるから、従来例の如く複数の転動体を介して内輪及び外輪が嵌合されている軸受を備えたものに比べてコストを低減できる。また、ハウジング及び軸受よりも小径に形成されている操舵軸に環体の移動を制限する移動制限部材が設けられているから、該移動制限部材を小形に形成することができ、コストを低減できる。
【００３７】
第２発明に係る舵取装置によれば、ねじ環を操舵軸から取外すことなく弛緩／緊締操作することにより、操舵軸の移動性を高めることができ、また、操舵軸のガタつきを防止することができる。
【００３８】
第３発明に係る舵取装置によれば、弾性環の弾性復元力により他方の環体を移動させて、そのテーパ面を一方の環体のテーパ面に付勢することができるから、テーパ面が摩耗した場合においてもテーパ面同士の対接状態を良好に保持することができ、一対の環体間のガタつき、ひいては操舵軸のガタつきを良好に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る舵取装置の実施の形態１の要部を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る舵取装置の全体の断面図である。
【図３】本発明に係る舵取装置の実施の形態２の要部を示す拡大断面図である。
【図４】従来例における舵取装置の全体の断面図である。
【符号の説明】
１      操舵輪
２      第１操舵軸（操舵軸）
９      軸受
９１    第１の環体
９１ａ  テーパ面
９２    第２の環体
９２ａ  テーパ面
１２    ハウジング
１６    ねじ環（移動制限部材）
１７    止め輪（移動制限部材）
１８    弾性環（移動制限部材）
【図１】
0003741541.tif 000002
【図２】
0003741541.tif 000003
【図３】
0003741541.tif 000004
【図４】
0003741541.tif 000005