JP2003063418A - 舵取り装置 - Google Patents
舵取り装置Info
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Abstract
をその摺動範囲の端から離れさせるための離反機構を、
設置できないことがある。 【解決手段】本舵取り装置1の離反機構16では、筒状
のケース21と、ケース21内を摺動する筒状の摺動部
材22と、摺動部材22から延設されケース21から突
出自在な延設部23と、ケース21内に保持され摺動部
材22を外方に付勢する弾性部材24とを有する一体的
な離反ユニット17をなし、ラック軸5を摺動自在に支
持するハウジング2の端部14に固定する。離反ユニッ
ト17をラック軸5に対して相対移動自在とし、ラック
歯6がラック軸5の端にまで形成される場合でも離反機
構16を取り付けることができる。延設部23により摺
動部材22はラック軸5やケース21に対するこじれを
生じることがなく、弾性部材24をスムーズに変形さ
せ、離反機構16の耐久性を高めることができる。
Description
向するための舵取り装置に関する。
ば、ラックアンドピニオン式の舵取り装置では、ステア
リングホイールに連動させて、ラック軸を車体の幅方向
に所定の範囲内で摺動させるようにしている。一般的
に、ラック軸は直進状態からずれた状態にあると、路面
からの力により自然に直進状態に戻るようになっている
が、その戻りが悪いことがある。特に、ラック軸がその
摺動範囲の端にあるときに、戻りが悪くなり易い。そこ
で、ラック軸がその摺動範囲の端に来たときに、この端
からラック軸を離れさせるための離反機構が設けられて
いる舵取り装置がある。
して、例えば、特開平10−1060号公報に示される
ものがある。すなわち、図5に示すように、ラック軸9
0を摺動範囲の端から離れさせる力を得るための圧縮コ
イルばね91を、ラック軸90の小径部92内に位置規
制して保持し、ラック軸90を支持するハウジング93
に対して相対移動自在としている。しかしながら、上述
の小径部92があると、ラック歯をラック軸90の端部
近傍にまで形成できない。従って、ラック軸90の端部
近傍にまでラック歯が必要な場合には、小径部92を形
成できず、離反機構を設けることができない。
示される舵取り装置では、上述の小径部が不要とされ、
図6に示すように、ラック軸90を摺動自在に支持する
ハウジング93に筒状のケース96が固定され、このケ
ース96内に圧縮コイルばね91が位置規制されて伸縮
自在に保持され、且つラック軸90に対して相対移動自
在とされる。ばね91の端部に薄板状の環状部材97が
固定される。ラック軸90が摺動範囲の端に来ると、ば
ね91は、環状部材97を介してラック軸90の端部9
5とケース96の端部98との間に挟まれて圧縮され、
ラック軸90を端から離れさせる力を生じさせる。しか
しながら、ばね91の圧縮時、環状部材97はばね91
を介してケース96の内面だけで案内されるので、ラッ
ク軸90の軸芯に対して偏った力がかかると、環状部材
97の傾きやこじれが生じ易く、ばね91のスムーズな
伸縮の阻害や離反機構の耐久性の低下が懸念される。
題を解決し、ラック歯がラック軸の端部にまで形成され
る場合であっても離反機構を設けることができて、しか
も離反機構の耐久性を高くできる舵取り装置を提供する
ことである。
1に記載の発明は、筒状のハウジングと、このハウジン
グ内に軸長方向に摺動自在に支持されるラック軸と、こ
のラック軸の端部と操向車輪に連なるタイロッドとを連
結する継手部材と、ラック軸がその摺動範囲の端に達し
たときにこの端から離れさせるための離反力をラック軸
に付与する離反機構とを備える舵取り装置において、上
記離反機構は、ハウジングの端部に固定される筒状のケ
ースと、このケース内に摺動自在に保持されてラック軸
を取り囲み、且つラック軸に摺動自在な筒状の摺動部材
と、摺動部材からラック軸に沿って継手部材側に延びる
ように延設されケースから突出自在な延設部と、ケース
内に保持され摺動部材を延設部がケースから突出する方
向に付勢する弾性部材とを備える一体的なユニットをな
し、ラック軸が摺動範囲の端に接近するのに伴って継手
部材が延設部に当接し摺動部材を変位させて弾性部材を
変形させるようにしてあることを特徴とする舵取り装置
を提供する。
対して相対移動自在とするので、ラック歯をラック軸の
端にまで形成していても構わず、ラック歯に関係なくユ
ニットを問題なく取り付けることができ、しかも、後付
けすることもできる。延設部により摺動部材はラック軸
とケースとの両方で案内されることになるので、ラック
軸やケースに対するこじれを生じることがない。従っ
て、例えば、弾性部材として圧縮コイルばねを用いる場
合に、圧縮コイルばねをスムーズに伸縮させることがで
き、圧縮コイルばね、ひいては離反機構の耐久性を高め
ることができる。
の舵取り装置において、上記ケースの端部は、ラック軸
が摺動範囲の端に達するときに継手部材に当接すること
を特徴とする舵取り装置を提供する。この発明によれ
ば、ラック軸の摺動範囲の端となる端位置を、ケースの
端部で規制することにより高精度に実現でき、しかも、
例えば、弾性部材として圧縮コイルばねを用いる場合
に、このばねを端位置で密着させずに済むので、ばねの
傷みを防止できる結果、離反機構の耐久性をより高める
ことができる。
り装置を図面を参照しつつ説明する。図1は、上述の舵
取り装置の概略構成を示す模式図である。本舵取り装置
1は、ラックアンドピニオン式のものであり、操舵補助
力を得られない手動操作タイプのものである。なお、舵
取り装置1としては、操舵補助力を得るための電動モー
タまたは油圧シリンダ等を有する動力舵取り装置として
構成してもよい。
このハウジング2内に収容されてステアリングホイール
3に連動して回動するピニオン4と、ピニオン4と噛み
合うラック歯6が形成されるラック軸5とを有してい
る。ラック軸5は、長尺の円筒形状に形成され、ラック
軸5の軸長方向(以下、軸長方向ともいう。矢印S参
照。)に沿う所定の範囲の外周面にラック歯6が形成さ
れている。ラック軸5は、ハウジング2内で軸長方向に
摺動自在に一対のラックブッシュ7を介して支持され
る。また、舵取り装置1は、ラック軸5の両端部8に設
けられた継手部材としての一対のボールジョイントユニ
ット9と、ボールジョイントユニット9に連結された一
対のタイロッド10とを有している。各タイロッド10
はナックルアーム11等を介して操向車輪12に連動す
るようにそれぞれ連結されている。また、タイロッド1
0の根元側部分、ボールジョイントユニット9およびラ
ック軸5の突出部分は、ゴムブーツ13により覆われて
いる。ステアリングホイール3を操作すると、ピニオン
4が回動し、これに伴ってラック軸5がその軸長方向に
移動し、操向車輪12を操向することができる。
すように、上述のラックブッシュ7と、ラックストッパ
15とが設けられている。ラックストッパ15は、ボー
ルジョイントユニット9の一部と当接することにより、
ラック軸5がハウジング2内に進入するときのラック軸
5の摺動範囲50の端となる端位置51を規制する。ラ
ック軸5は所定の摺動範囲50内(端位置51〜端位置
52の間)を移動できるようにされている。なお、図2
には、ラック軸5の端面54の位置により、摺動範囲5
0、および互いに反対側となる端位置51,52を図示
している。
摺動範囲50の端となる端位置51に接近したときにこ
の端から離れさせるための離反力をラック軸5に付与す
る離反機構16を有している。離反機構16は、ハウジ
ング2の両端部14にそれぞれ設けられている。舵取り
装置1は、ハウジング2の両端部14について、それぞ
れほぼ同様に構成されている。以下では、図1で右側に
図示される一方の端部14について説明する。また、軸
線方向の向きについて、ハウジング2の内から外へ向か
う向きを外側ともいい、逆向きを内側ともいう。
るように複数の部材21〜24を一体的に扱える離反ユ
ニット17をなす。離反ユニット17は、ハウジング2
の端部14の凹部内に止め環18により固定される筒状
のケース21と、このケース21内に摺動自在に保持さ
れる筒状の摺動部材22と、摺動部材22からラック軸
5に沿ってボールジョイントユニット9側に延びるよう
に延設されケース21から突出自在な延設部23と、ケ
ース21内に保持され摺動部材22を付勢する弾性部材
24とを有する。
9寄りとなる端部31をその径方向の内方に延びるフラ
ンジ状に形成され、軸長方向外側への摺動部材22の抜
けを阻止する。また、端部31と反対側となる端部32
は、径方向の内方に縮径されていて、これにより、軸長
方向内側への弾性部材24の抜けを阻止する。摺動部材
22および延設部23は、一体に形成されて、ラック軸
5を取り囲み、且つラック軸5に摺動自在とされてい
る。
側へ向けて延びて形成されている。延設部23は、弾性
部材24の付勢により摺動部材22がケース21の端部
31に押し付けられる状態で、最も突出する。弾性部材
24は、圧縮コイルばねからなり、常時圧縮状態となる
ようにケース21内に保持されている。圧縮コイルばね
の一端が摺動部材22と当接し、他端がケース21の端
部32と当接している。これにより、弾性部材24は、
延設部23がケース21から突出する方向となる軸長方
向にハウジング2の外側へ向けて、摺動部材22を付勢
する。
を挿通するラック軸5の外周との間に所定量の隙間が確
保されていて、ラック軸5と離反ユニット17との相対
移動に伴ってラック軸5と圧縮コイルばねとが接触しな
いようにされている。これにより、圧縮コイルばねの耐
久性をより高めることができる。ハウジング22の端部
14は、上述の離反ユニット17、ラックブッシュ7等
を収容する円柱形状の凹部を有している。軸長方向に沿
って凹部の内側寄り部分にラックブッシュ7が固定され
て、凹部の外側寄り部分に離反ユニット17が止め環1
8により固定されている。ラック軸5が、ハウジング
2、ラックブッシュ7、および離反ユニット17を挿通
している。
のケース21の端面30から延び出し、ボールジョイン
トユニット9が固定されている。ボールジョイントユニ
ット9は、凹部を有するジョイントハウジング25と、
ジョイントハウジング25の凹部内に設けられた複数の
部材からなる球面座26と、ジョイントハウジング25
をラック軸5に固定するための雄ねじの形成された軸2
7と、ジョイントハウジング25とラック軸5との間に
挟まれる回り止め座金28とを有している。タイロッド
10の一端に一体に形成されたボール29が、球面座2
6により摺動自在に支持されて、ジョイントハウジング
25の凹部内に内装されている。ジョイントハウジング
25の凹部は、一方に開放されており、そこからタイロ
ッド10が延び出している。また、ジョイントハウジン
グ25は、タイロッド10が延び出している側と反対側
に、上述の軸27が設けられている。軸27の雄ねじ
は、回り止め座金28を挿通して、ラック軸5の端部8
に形成された雌ねじにねじ込まれている。
50の端に接近するのに伴って、ボールジョイントユニ
ット9の回り止め座金28が延設部23に当接し摺動部
材22を変位させて弾性部材24を変形させる。これに
より離反機構16は離反力(図4の矢印F参照)を得
る。ラック軸5が、端位置51と隣接する位置(図3参
照)から端位置51(図4参照)に近づくのに伴い、圧
縮コイルばねの圧縮変形量、ひいては離反力は増大し、
端位置51で最大となる。
16として機能しラック軸に対して相対移動自在とする
ので、従来技術の欄で説明した小径部92(図5参照)
を設ける必要もないし、ラック歯6をラック軸5の端に
まで形成していても構わない。従って、ラック歯6に関
係なく離反ユニット17を問題なく舵取り装置1に取り
付けることができ、しかも、後付けすることもできる。
後付けするには、例えば、ラック軸5からボールジョイ
ントユニット9を取り外し、ハウジング2の端部14の
凹部に取り付けられているラックストッパに代えて離反
ユニット17を取り付ければよい。
延設部23にかかる場合や、軸長方向の力であっても偏
って延設部23にかかるような場合に、ボールジョイン
トユニット9側に延びる延設部23により、摺動部材2
2はラック軸5とケース21との両方で案内されること
になるので、ラック軸5やケース21に対するこじれを
生じることがない。従って、例えば、弾性部材24とし
て圧縮コイルばねを用いる場合に、圧縮コイルばねをス
ムーズに伸縮させることができ、圧縮コイルばね、ひい
ては離反機構16の耐久性を高めることができる。
端位置51に接近するときに緩衝作用を得ることができ
る。また、本実施の形態では、図4に示すように、ケー
ス21の端部31の端面30は、ラック軸5が端位置5
1に達するときにボールジョイントユニット9の回り止
め座金28に当接するようにしている。また、この状態
で圧縮コイルばねの素線同士が密着しないようにされて
いる。これにより、ケース21がラックストッパ15と
して機能し、ラック軸5の摺動範囲50の端となる端位
置51をケース21の端部により規制することになるの
で、ばねの密着高さにより規制する場合に比べて、端位
置51を高精度に実現できる。しかも、ラック軸5が端
位置51にあるときであっても、ばねを密着させずに済
むので、ばねの傷みを防止できる結果、離反機構16の
耐久性をより高めることができる。
ばねの他、引っ張りコイルばね、皿ばね等を利用するこ
とができる。また、摺動部材22と延設部23とを別体
で形成し、互いに固定してもよい。また、離反ユニット
17の延設部23は、弾性部材24を変形させること
と、端位置51を規制することとのために、回り止め座
金28と当接するようにされていたが、この他、ジョイ
ントハウジング25と当接してもよく、継手部材として
のボールジョイントユニット9の少なくとも一部と当接
すればよい。
種々の設計変更を施すことが可能である。
示す模式図である。
であり、離反機構の動作前の状態を示す。
であり、離反機構の動作開始の状態を示す。
であり、ラック軸が摺動範囲の端にある状態を示す。
り、動作前の状態を示す。
前の状態を示す。
Claims (2)
- 【請求項1】筒状のハウジングと、このハウジング内に
軸長方向に摺動自在に支持されるラック軸と、このラッ
ク軸の端部と操向車輪に連なるタイロッドとを連結する
継手部材と、ラック軸がその摺動範囲の端に達したとき
にこの端から離れさせるための離反力をラック軸に付与
する離反機構とを備える舵取り装置において、 上記離反機構は、 ハウジングの端部に固定される筒状のケースと、 このケース内に摺動自在に保持されてラック軸を取り囲
み、且つラック軸に摺動自在な筒状の摺動部材と、 摺動部材からラック軸に沿って継手部材側に延びるよう
に延設されケースから突出自在な延設部と、 ケース内に保持され摺動部材を延設部がケースから突出
する方向に付勢する弾性部材とを備える一体的なユニッ
トをなし、 ラック軸が摺動範囲の端に接近するのに伴って継手部材
が延設部に当接し摺動部材を変位させて弾性部材を変形
させるようにしてあることを特徴とする舵取り装置。 - 【請求項2】請求項1に記載の舵取り装置において、上
記ケースの端部は、ラック軸が摺動範囲の端に達すると
きに継手部材に当接することを特徴とする舵取り装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001251851A JP4623353B2 (ja) | 2001-08-22 | 2001-08-22 | 舵取り装置 |
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-
2001
- 2001-08-22 JP JP2001251851A patent/JP4623353B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP4623353B2 (ja) | 2011-02-02 |
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