JP2005088777A - Shock relieving device for rack stroke end - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shock relieving device at the time of stroke end capable of embodying it in a small construction with a simple structure and facilitating installation by installing a resilient piece on a metal washer and mounting it between the both stopper surfaces of a rack and a ball joint. <P>SOLUTION: The shock relieving device applies to a steering device equipped with a tying rod coupled with both the ends of a rack through the ball joint and structured so that the end face on the ball joint side is abutted by the stroke end of the rack to the end face on the rack side to generate stopping, wherein a stroke damper for relieving the shock is furnished with the resilient piece in the abutting part to the rack, being arranged between the stopper surface on the ball joint side and the stopper surface on the rack side, and the resilient piece is arranged split on the stroke damper on the same circumference. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリング装置などに使用されるラックストロークエンドの衝撃緩和装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in an impact mitigation device at a rack stroke end used in a steering device or the like.

自動車のステアリング機構には、ステアリングホイールからの回転運動をピニオン＆ラック機構によってラック軸の軸方向運動に変換する、いわゆるラック・ピニオン式ステアリング機構が一般に使用されている。このステアリング機構には、ラックエンドをラックハウジングに緩く当接させることによってストロークエンドを規制するストロークエンド衝撃緩和装置が設けられている。   A so-called rack-and-pinion type steering mechanism that converts rotational movement from a steering wheel into axial movement of a rack shaft by a pinion and rack mechanism is generally used as a steering mechanism of an automobile. This steering mechanism is provided with a stroke end impact mitigating device that regulates the stroke end by loosely contacting the rack end with the rack housing.

この種のストロークエンド衝撃緩和装置として、例えば特許文献１に開示されている。同文献１では、図５および図６において、ラック軸１０１のストロークエンドで、ボールジョイント１０２側の端面をステアリングボディ１０３側の端面に突き当ててストロークエンドを規制する装置であって、ボールジョイント１０２側およびステアリングボディ１０３側のいずれか一方の端面に、衝突寸前で相手側の端面に当接させるようにした緩衝部材１０４を突設させたものが開示されている。   This type of stroke end impact mitigation device is disclosed, for example, in Patent Document 1. In FIG. 5 and FIG. 6, in FIG. 5 and FIG. 6, at the stroke end of the rack shaft 101, a device that restricts the stroke end by abutting the end surface on the ball joint 102 side against the end surface on the steering body 103 side. A shock-absorbing member 104 projecting from one end face on the side of the vehicle and the steering body 103 side so as to be brought into contact with the end face on the other side immediately before the collision is disclosed.

すなわち、図５には、ボールジョイント１０２側に緩衝部材１０４を設けた例を示し、弾性体１０５をボールジョイント１０２側の端面より突出させて衝撃を緩和させるようになっている。一方、図６には、ステアリングボディ１０３側に緩衝部材１０４を設けた例を示し、弾性体１０５をボールジョイント１０２側の端面より突出させて衝撃を緩和させるようになっている。
また、他のストロークエンドの緩衝装置として、例えば特許文献２に開示されている。同文献２の図７において、ラックハウジング１２１側に、ラックエンド１２２に当接する金属環１２３の外周に緩衝部材１２４をラックエンド１２２側に突出させたものが開示されている。これにより、図７（ａ）に示すように、ラックがストロークエンドに近づくと、図７（ｂ）に示すように、緩衝部材１２４がラックエンド１２２に当接した後、図７（ｃ）に示すように、緩衝部材１２４の変形によって衝撃を吸収した後、ラックエンド１２２とラックハウジング１２１とを当接させ、衝突を緩和させるようになっている。
実開平６−６９０６１号公報 特開平８−１３３１０２号公報 That is, FIG. 5 shows an example in which the buffer member 104 is provided on the ball joint 102 side, and the elastic body 105 protrudes from the end surface on the ball joint 102 side to reduce the impact. On the other hand, FIG. 6 shows an example in which the buffer member 104 is provided on the steering body 103 side, and the elastic body 105 is projected from the end surface on the ball joint 102 side to reduce the impact.
Another stroke end shock absorber is disclosed in Patent Document 2, for example. In FIG. 7 of the document 2, a rack housing 121 side is disclosed in which a buffer member 124 is projected to the rack end 122 side on the outer periphery of a metal ring 123 that abuts the rack end 122. Thus, as shown in FIG. 7A, when the rack approaches the stroke end, the buffer member 124 abuts against the rack end 122 as shown in FIG. As shown, after the shock is absorbed by the deformation of the buffer member 124, the rack end 122 and the rack housing 121 are brought into contact with each other to reduce the collision.
Japanese Utility Model Publication No. 6-69061 JP-A-8-133102

ところが、上記各従来の装置では、ラックストローク量の規制を行う機構は、衝撃緩和用の弾性体を略筒状に形成して、ラックの軸方向に沿って配される。この弾性体は、ストロークエンド時の衝撃力を吸収するには、ストロークエンドを規制するストッパ部材の当たり面を大きくする必要がある。すなわち、筒状弾性体は、軸方向に沿って配されるため、半径を大きくすることによって、ストロークエンドを規制するストッパ部材の当たり面を大きくする必要があった。   However, in each of the above-described conventional apparatuses, the mechanism for regulating the rack stroke amount is arranged along the axial direction of the rack by forming an elastic body for shock reduction in a substantially cylindrical shape. In order to absorb the impact force at the stroke end, this elastic body needs to increase the contact surface of the stopper member that regulates the stroke end. That is, since the cylindrical elastic body is arranged along the axial direction, it is necessary to increase the contact surface of the stopper member that restricts the stroke end by increasing the radius.

そのため、ストッパ部材が大きくなり、ストッパ部材を収容するため、ラックエンド側のハウジングやギアボックス側のラックハウジングが大型化してしまうという問題があった。しかも、ストッパ部材をラックハウジングなどの所定位置に収容するため、ラックハウジングなどに複雑な凹部加工などが必要になり、また、弾性体の保持部材やブーツなどの追加部品も必要になるという問題があった。   For this reason, the stopper member becomes large and accommodates the stopper member, which causes a problem that the rack end side housing and the gear box side rack housing are enlarged. In addition, since the stopper member is accommodated in a predetermined position such as a rack housing, a complicated recess processing or the like is required for the rack housing or the like, and additional parts such as an elastic body holding member or a boot are also required. there were.

そこで、本発明の目的は、ストロークエンド時の衝撃緩和装置として、弾性体を金属製ワッシャー状に形成し、該弾性体をラック側およびボールジョイント側の両ストッパ面の間に装着することにより、簡単な構造で、装置の小型化を図るとともに、取り付けも容易にすることにある。   Therefore, an object of the present invention is to form an elastic body in the form of a metal washer as an impact mitigation device at the end of a stroke, and attach the elastic body between both stopper surfaces on the rack side and the ball joint side, A simple structure is intended to reduce the size of the apparatus and facilitate installation.

本発明の上記目的は、ラック両端にボールジョイントを介して連結されたタイロッドを備え、前記ラックのストロークエンドでボールジョイント側の端面を、ラック側の端面に突き当てて停止させるようにしたステアリング装置において、衝撃緩和用のストロークダンパは、前記ラックとの当接部に弾性体を備え、該弾性体を前記ボールジョイント側のストッパ面と前記ラック側のストッパ面との間に配するとともに、前記弾性体は、前記ストロークダンパ上であって、その同一円周上に分割して配されるようにしたことにより、達成される。   The above object of the present invention is to provide a steering apparatus having tie rods connected to both ends of a rack via ball joints, and stopping the end surface on the ball joint side against the end surface on the rack side at the stroke end of the rack. The stroke damper for shock reduction includes an elastic body at a contact portion with the rack, and the elastic body is disposed between the stopper surface on the ball joint side and the stopper surface on the rack side, and The elastic body is achieved by being divided and arranged on the same circumference on the stroke damper.

また、上記目的は、前記弾性体を、前記ストロークダンパから前記ラック側に突出するように形成し、前記ラックがストロークエンドに達した時に、弾性体の変形によって衝撃を吸収するようにしたことにより、効果的に達成される。   Further, the above object is that the elastic body is formed so as to protrude from the stroke damper to the rack side, and when the rack reaches the stroke end, the impact is absorbed by the deformation of the elastic body. Effectively achieved.

以上の次第で、本発明に係るラックストロークエンド緩衝装置によると、衝撃緩和用のストロークダンパを前記ボールジョイント側のストッパ面と前記ラックハウジング側の両ストッパ面の間に配するとともに、ストロークダンパは、ストロークエンドにおける衝撃緩和用の弾性体を備え、該弾性体は、ストロークダンパ上であって、その同一円周上に配置される。これにより、装置の構造が簡単になって、小型化を図れる。また、ストロークダンパの取り付けも容易になり、製造工程が簡単になって、製造コストも安価になる。   As described above, according to the rack stroke end shock absorber according to the present invention, the shock damper for shock reduction is disposed between the stopper surface on the ball joint side and the stopper surfaces on the rack housing side, and the stroke damper is And an elastic body for shock reduction at the stroke end, and the elastic body is disposed on the stroke damper on the same circumference. As a result, the structure of the apparatus is simplified and the size can be reduced. Further, the stroke damper can be easily attached, the manufacturing process is simplified, and the manufacturing cost is reduced.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明に係るラック・ピニオン式ステアリング機構のストロークエンド緩衝装置１を示し、ラック＆ピニオン機構によってラック軸２は、同図矢印方向に往復動するようになっている。このラック軸２は、ボールジョイント３を介してタイロッド４に連接され、図示しないステアリングホイールの回転を車輪に伝達するようになっている。なお、５は、上記ラック軸２を収容する円筒状のラックハウジングである。   FIG. 1 shows a stroke end shock absorber 1 of a rack and pinion type steering mechanism according to the present invention, and a rack shaft 2 is reciprocated in the direction of the arrow by the rack and pinion mechanism. The rack shaft 2 is connected to a tie rod 4 via a ball joint 3 and transmits rotation of a steering wheel (not shown) to the wheels. Reference numeral 5 denotes a cylindrical rack housing that houses the rack shaft 2.

また、ラックハウジング５は、図２に示すように、一端側（図１右側）に軸方向に沿って孔加工によって凹部６が形成され、該凹部６に、ボールジョイントに連接するラックエンド３を挿入するようになっている。また、ラック軸２は、環状のブッシュ部材７によってラックハウジング５内に収容されるようになっていて、ブッシュ部材７には、外周面の一部を外側に突出する環状凸条８が形成され、該凸条８は、ラックハウジング５の内周面に形成された環状凹溝９に係合するようになっている。これにより、ラック軸２は、この凸条８と凹溝９との係合によってラックハウジング５に固定させるようになっている。   Further, as shown in FIG. 2, the rack housing 5 has a recess 6 formed in the one end side (right side of FIG. 1) by drilling along the axial direction, and the rack end 3 connected to the ball joint is provided in the recess 6. It is supposed to be inserted. The rack shaft 2 is accommodated in the rack housing 5 by an annular bush member 7, and the bush member 7 is formed with an annular ridge 8 that projects a part of the outer peripheral surface outward. The ridge 8 is adapted to engage with an annular groove 9 formed on the inner peripheral surface of the rack housing 5. Thereby, the rack shaft 2 is fixed to the rack housing 5 by the engagement between the ridges 8 and the grooves 9.

そして、ラックハウジング５の凹部６内であってラックエンド３との間に、ワッシャー状のストロークダンパ１０が配され、該ストロークダンパ１０には、環状の金属製本体１１の内周であってラック軸２との接触部に、ラバーなどのからなる弾性体１２が設けられている。また、ストロークダンパ１０は、図３および図４に示すように、外周側に円周方向に沿って複数の分割したラバーなどからなる弾性体１３が配されている。この弾性体１３は、ラック軸２とラックエンド３との間に配され、ラック軸２側にストロークダンパ１０の側面よりも内方（図２左方）に突出している。これにより、ラック軸２のストロークエンドに達すると、ラック軸２とラックエンド３との当接による衝突を弾性体１３の変形によって吸収するようになっている。   A washer-like stroke damper 10 is disposed in the recess 6 of the rack housing 5 and between the rack end 3, and the stroke damper 10 has an inner periphery of a ring-shaped metal body 11, which is a rack. An elastic body 12 made of rubber or the like is provided at a contact portion with the shaft 2. As shown in FIGS. 3 and 4, the stroke damper 10 is provided with an elastic body 13 made of a plurality of divided rubbers along the circumferential direction on the outer peripheral side. The elastic body 13 is arranged between the rack shaft 2 and the rack end 3 and protrudes inward (leftward in FIG. 2) from the side surface of the stroke damper 10 on the rack shaft 2 side. As a result, when the stroke end of the rack shaft 2 is reached, the collision caused by the contact between the rack shaft 2 and the rack end 3 is absorbed by the deformation of the elastic body 13.

以上のように、衝撃緩衝用のストロークダンパ１０は、ラック軸上のラック軸２とボールジョイント３との間に挟みこむように装着される。これにより、ラック軸２のストロークエンドにおいて、ラック軸２とラックエンド３が当接する寸前に、弾性体１３が先に当接し、弾性体１３の変形によって衝撃を緩和するようになっている。この機構では、弾性体１３は、金属製本体１１の側面であって、該本体１１と同心で円周方向に沿って複数配するだけであるので、構造が簡単になる。しかも、この弾性体１３は、半径方向に図２上の距離Ｌの位置に設けるので、装置全体の小型化を図ることができる。よって、装置が簡単でコンパクトになり、製造工程や製造コストを低く抑えることができる。しかも、ストロークダンパ１０は、金属製のワッシャー形状になっているので、ラックハウジング５内の凹部６に挿入し、ラック軸２とボールジョイント３との間に挟んで装着するだけなので、ストロークダンパ１０の取り付けが容易になる。   As described above, the shock absorbing stroke damper 10 is mounted so as to be sandwiched between the rack shaft 2 and the ball joint 3 on the rack shaft. Thereby, at the stroke end of the rack shaft 2, the elastic body 13 comes into contact first before the rack shaft 2 and the rack end 3 come into contact with each other, and the impact is mitigated by deformation of the elastic body 13. In this mechanism, since the elastic body 13 is a side surface of the metal main body 11 and only a plurality of the elastic bodies 13 are concentrically arranged along the circumferential direction, the structure is simplified. In addition, since the elastic body 13 is provided at a distance L in FIG. 2 in the radial direction, the entire apparatus can be reduced in size. Therefore, the apparatus is simple and compact, and the manufacturing process and manufacturing cost can be kept low. Moreover, since the stroke damper 10 has a metal washer shape, the stroke damper 10 is simply inserted into the recess 6 in the rack housing 5 and mounted between the rack shaft 2 and the ball joint 3. Is easy to install.

本発明に係るラックストロークの衝撃緩和装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the impact mitigation apparatus of the rack stroke which concerns on this invention. 前記衝撃緩和装置の要部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part of the said impact relaxation apparatus. ストロークダンパの側面図である。It is a side view of a stroke damper. 図３のＡ−Ａ線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of FIG. 従来の衝撃緩和装置をラックのストロークエンドに取り付ける状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which attaches the conventional impact relaxation apparatus to the stroke end of a rack. 図５の衝撃緩和装置の変形例をラックのストロークエンドに取り付ける状態を説明する図である。It is a figure explaining the state attached to the stroke end of a rack of the modification of the impact relaxation apparatus of FIG. 従来の他の衝撃緩和装置によって衝撃を吸収する状態を説明する図である。It is a figure explaining the state which absorbs an impact with the other conventional impact relaxation apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ ストロークエンド緩衝装置
２ ラック軸
３ ラックエンド
５ ラックハウジング
６ 凹部
７ ブッシュ部材
９ トルクセンサシャフト
１０ ストロークダンパ
１１ 本体
１２ 弾性体
１３ 弾性体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stroke end shock absorber 2 Rack shaft 3 Rack end 5 Rack housing 6 Recessed part 7 Bush member 9 Torque sensor shaft 10 Stroke damper 11 Main body 12 Elastic body 13 Elastic body

Claims (2)

ラック両端にボールジョイントを介して連結されたタイロッドを備え、前記ラックのストロークエンドでボールジョイント側の端面を、ラック側の端面に突き当てて停止させるようにしたステアリング装置において、衝撃緩和用のストロークダンパは、前記ラックとの当接部に弾性体を備え、前記ボールジョイント側のストッパ面と前記ラック側のストッパ面との間に配するとともに、前記弾性体は、前記ストロークダンパ上であって、その同一円周上に分割して配されるようにしたことを特徴とするラックストロークエンドの衝撃緩和装置。 Stroke for shock mitigation in a steering device comprising tie rods connected to both ends of a rack via ball joints, and stopping the ball joint side end surface against the rack side end surface at the stroke end of the rack The damper includes an elastic body at a contact portion with the rack, and is disposed between the stopper surface on the ball joint side and the stopper surface on the rack side, and the elastic body is on the stroke damper. An impact mitigation device for a rack stroke end, which is divided and arranged on the same circumference. 前記弾性体は、前記ストロークダンパから前記ラック側に突出するように形成され、前記ラックがストロークエンドに達した時に、変形によって衝撃を吸収するようにした請求項１記載のラックストロークエンドの衝撃緩和装置。 The rack stroke end impact mitigation according to claim 1, wherein the elastic body is formed so as to protrude from the stroke damper toward the rack side, and absorbs an impact by deformation when the rack reaches the stroke end. apparatus.
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