JP2005170109A - Rack shaft support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング装置に適用されるラック軸支持装置に関するものである。 The present invention relates to a rack shaft support device applied to a steering device.
ラックアンドピニオン式ステアリング装置において、ラック軸はラック軸支持装置によって支持されている。通常、このラック軸支持装置は、ハウジングに形成された保持孔に進退自在に保持された支持部材と、保持孔の開口を封止する封止部材と、支持部材と封止部材との間に介在する弾性部材とを備えている。上記ラック軸は、支持部材により軸方向に摺動可能に保持され、支持部材は、弾性部材によりラック軸側へ付勢されている。また、封止部材に形成された雄ねじ部と、保持孔に形成された雌ねじ部とが螺合することで封止部材が保持孔に保持されている。 In the rack and pinion type steering device, the rack shaft is supported by a rack shaft support device. In general, the rack shaft support device includes a support member that is removably held in a holding hole formed in the housing, a sealing member that seals the opening of the holding hole, and a space between the supporting member and the sealing member. And an interposed elastic member. The rack shaft is slidably held in the axial direction by a support member, and the support member is biased toward the rack shaft by an elastic member. Further, the male screw part formed in the sealing member and the female screw part formed in the holding hole are screwed together so that the sealing member is held in the holding hole.
通常、上記封止部材には緩み止めが施されている。この緩み止めは、例えば、保持孔の雌ねじ部を塑性変形させてハウジングの肉を雄ねじ部に食い込ませることにより達成される。また、封止部材の外周に周方向に間隔をおいて複数の微小な凹部を形成し、保持孔の雌ねじ部の周縁を塑性変形させてハウジングの肉をこの凹部に挿入するものもある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ハウジングの肉を封止部材の雄ねじ部に食い込ませると、雄ねじ部が塑性変形して傷付いてしまう。また、特許文献1記載のように、ハウジングの肉を封止部材の外周の微小な凹部のみに確実に食い込ませることは困難である。すなわち、この場合にもハウジングの肉が凹部周辺の雄ねじ部に食い込んでしまい、雄ねじ部を塑性変形させて傷付けてしまう。
However, when the meat of the housing is bitten into the male screw portion of the sealing member, the male screw portion is plastically deformed and damaged. Further, as described in
したがって、ラック軸支持装置を分解する等のために封止部材を保持孔から取り外す際、雄ねじ部が雌ねじ部を傷付けてしまう。このため、封止部材を保持孔に再び組み付ける際に、損傷した雌ねじ部を修復するための追加工を行わなければならず、手間がかかってしまう。
また、支持部材の保持孔内における後退位置を設定するために、封止部材のねじこみ量を微調整することがあるが、この微調整は、ステアリング装置の性能を保証する理由により、封止部材の緩み止めを施す前にではなく緩み止めを施した後に行われる。すなわち、微調整の際には、ハウジングの肉の一部が雄ねじ部に食い込んだ状態で封止部材が回されるので、ハウジングの肉のうち雄ねじ部に食い込んだ部分がもげてしまい、緩み止めの効果が損なわれてしまう虞がある。
Therefore, when removing the sealing member from the holding hole in order to disassemble the rack shaft support device, the male screw portion damages the female screw portion. For this reason, when reassembling the sealing member to the holding hole, additional work for repairing the damaged female thread portion must be performed, which is troublesome.
Further, in order to set the retracted position in the holding hole of the support member, the screwing amount of the sealing member may be finely adjusted. This fine adjustment is performed for the reason of guaranteeing the performance of the steering device. This is done after the locking is not applied, but before the locking. That is, when fine adjustment is performed, the sealing member is rotated in a state in which a part of the meat of the housing bites into the male screw part. There is a possibility that the effect of is impaired.
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、分解・組み立てにかかる労力を低減でき、且つ封止部材の緩み止めの効果が損なわれてしまうことを防止できるラック軸支持装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such a background, and provides a rack shaft support device that can reduce labor for disassembling and assembling and can prevent the effect of preventing the locking member from loosening. For the purpose.
上記目的を達成するため、本発明は、ラック軸を摺動自在に収容するハウジングと、このハウジングに設けられ、ハウジングの開口形成面に開口を形成する保持孔と、この保持孔内に進退自在に保持されラック軸を軸方向に摺動可能に支持する支持部材と、この支持部材の後退位置を位置決めし保持孔の開口を封止する封止部材とを備えるラック軸支持装置において、上記保持孔の開口内周に形成される雌ねじ部と、上記封止部材の外周に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、上記ハウジングの開口形成面への局部加圧により開口の縁部に近接して形成され、開口の縁部の周方向に離隔する複数の凹陥部と、各凹陥部に対応して保持孔の雌ねじ部に塑性変形により膨出され、封止部材の雄ねじ部の対応部位を塑性変形させることなく加圧する膨出部とをさらに備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a housing that slidably accommodates a rack shaft, a holding hole that is provided in the housing and that forms an opening in the opening forming surface of the housing, and can be moved forward and backward in the holding hole. The rack shaft support device comprises: a support member that is supported by the rack shaft so as to be slidable in the axial direction; and a sealing member that positions the retracted position of the support member and seals the opening of the holding hole. A female screw part formed on the inner periphery of the opening of the hole, a male screw part formed on the outer periphery of the sealing member and screwed into the female screw part of the holding hole, and an edge of the opening by local pressure on the opening forming surface of the housing A plurality of recessed portions formed in the vicinity of the opening and spaced apart in the circumferential direction of the edge of the opening, and a female threaded portion of the sealing member bulged by plastic deformation corresponding to each recessed portion. Plastic deformation of corresponding parts Characterized in that it comprises Ku further a bulge pressurizing.
本発明によれば、封止部材の緩み止めを、雄ねじ部を傷付けることなく行うことができる。このため、メンテナンス等のために封止部材を保持孔から取り外す際に、雄ねじ部が雌ねじ部を傷付けてしまうことを防止できる。したがって、封止部材を再び保持孔に組み付ける際に雌ねじ部を追加工をする必要がなく、分解・組み立てにかかる労力を格段に低減することができる。また、膨出部が雄ねじ部に食い込むことがないので、緩み止めを施した後に封止部材を回してねじ込み量を微調整しても、雄ねじ部に膨出部が引っ掛かってこの膨出部がハウジングからもげてしまうことを防止でき、緩み止めの効果が損なわれてしまうことを確実に防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the sealing member from loosening without damaging the male screw portion. For this reason, when removing a sealing member from a holding hole for maintenance etc., it can prevent that an external thread part damages an internal thread part. Therefore, when the sealing member is assembled again into the holding hole, it is not necessary to additionally process the female thread portion, and the labor required for disassembly / assembly can be significantly reduced. In addition, since the bulging part does not bite into the male threaded part, even if the sealing member is turned after the locking is applied, the bulging part is caught by the male threaded part and the bulging part is It is possible to prevent the housing from coming off from the housing, and to reliably prevent the loosening prevention effect from being impaired.
好ましくは、本発明では、上記凹陥部の縁部と開口の縁部との距離が、0mm〜2mmに設定される場合がある。この場合、上記距離を0mm以上に設定することで、膨出部が雄ねじ部の対応部位を塑性変形(損傷)させてしまうことを防止でき、上記距離を2mm以下にすることで、膨出部によって雄ねじ部の対応部位を確実に加圧することができる。 Preferably, in the present invention, the distance between the edge of the recess and the edge of the opening may be set to 0 mm to 2 mm. In this case, by setting the distance to 0 mm or more, it is possible to prevent the bulging portion from plastically deforming (damaging) the corresponding portion of the male screw portion. By setting the distance to 2 mm or less, the bulging portion Thus, the corresponding portion of the male screw portion can be reliably pressurized.
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態のラック軸支持装置を備えるステアリング装置の一部断面側面図である。図2は、ステアリング装置の一部断面正面図である。図1および図2を参照して、ステアリング装置1は、ステアリングホイール(図示せず)に同伴回転可能に連結されるピニオン軸2と、ピニオン軸2の先端部に設けられるピニオン3と、ピニオン3に噛み合うラック歯部4を有するラック軸5とを備えている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional side view of a steering apparatus including a rack shaft support device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional front view of the steering device. 1 and 2, a
ラック軸5の両端部7(図2において、一方の端部7のみを図示)には、それぞれボールジョイント8を介してタイロッド9が結合されており、各タイロッド9は対応するナックルアーム10を介して対応する車輪11に連結されている。ステアリングホイールが操作されてピニオン軸2が回転されると、この回転はピニオン3およびラック歯部4によって、ラック軸5の直線運動に変換される。これにより、車輪11の転舵が達成される。
図1を参照して、このステアリング装置1には、ラック軸支持装置18が備えられている。このラック軸支持装置18は、ラック軸5の軸方向移動を許容しつつ、ラック軸5をピニオン3へ押し付けて、ラック軸5とピニオン3の噛み合いのがたを詰めるためのものである。
ラック軸支持装置18は、ラック軸5を第1および第2軸方向S1,S2(図1において、紙面に垂直な方向)に摺動自在に収容するハウジング6と、ハウジング6の張出部13に設けられ、張出部13の頂部15の開口形成面16に開口17を形成する保持孔14と、保持孔14内において進退方向である軸方向Vに移動自在に保持されラック軸5を第1および第2軸方向S1,S2に摺動可能に支持する支持部材19と、支持部材19の後退位置を位置決めし保持孔14の開口17を封止する例えばヨークプラグからなる封止部材20と、支持部材19と封止部材20との間に介在して支持部材19をラック軸5側に付勢する弾性部材21とを備えている。
With reference to FIG. 1, the
The rack
なお、以下では、ラック軸5の第1および第2軸方向S1,S2を単に「第1軸方向S1」、「第2軸方向S2」ともいい、保持孔14の軸方向Vを単に「軸方向V」ともいう。
ハウジング6は、例えばアルミニウム合金により形成され、例えば玉軸受からなる軸受12を介してピニオン軸2を回転自在に支持している。張出部13は、ハウジング6のうち、ラック軸5を挟んだピニオン3と反対側に形成されている。
In the following, the first and second axial directions S1 and S2 of the
The
支持部材19は、その一端面19aに形成された凹面19bがラック軸5の背面5aに接触する。また、支持部材19の他端面19cには収容凹部22が形成され、この収容凹部22に弾性部材21が収容されている。
封止部材20は、例えば鋼鉄により形成され、保持孔14内の開口17近傍に収容されている。封止部材20の外周には雄ねじ部23が形成され、保持孔14の開口17近傍の内周に形成される雌ねじ部24に螺合している。封止部材20の一端面20aは、弾性部材21と接触しており、封止部材20と支持部材19により弾性部材21が圧縮されている。また、封止部材20の一端面20aと支持部材19の他端面19cとの間には所定の隙間δが設けられており、封止部材20の保持孔14へのねじ込み量を調整してこの隙間δの値を設定することで、弾性部材21による支持部材19の付勢量を設定することができる。
The
The sealing
封止部材20の他端面20bには工具係合用孔25が形成されており、図示しない工具をこの工具係合用孔25に係合させて封止部材20を回すことができるようになっている。封止部材20を回すのは、例えば封止部材20を保持孔14に組み付けるときや、封止部材20のねじ込み量を微調整するときや、メンテナンス等のためにラック軸支持装置18を分解するときである。
A
図3は、封止部材20周辺の拡大正面図であり、図4は、張出部13の一部断面側面図である。図3および図4を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、ハウジング6の張出部13の開口形成面16への局部加圧により開口17の縁部26に近接して形成され、この開口17の縁部26の周方向Rに離隔する複数の凹陥部27と、各凹陥部27に対応して保持孔14の雌ねじ部24に塑性変形により膨出され、封止部材20の雄ねじ部23の対応部位としての周面23aの一部を塑性変形させることなく加圧する膨出部28とをさらに備え、膨出部28によって封止部材20の緩み止めを行う点にある。
FIG. 3 is an enlarged front view around the sealing
具体的には、凹陥部27は、開口17の縁部26の周方向Rに等配に例えば3箇所設けられている。各凹陥部27は、例えばピン等の工具29によって張出部13の開口形成面16の一部を(黒塗り矢符方向に)押圧することにより形成されている。
膨出部28は、各凹陥部27の形成に伴い、ハウジング6の張出部13の縁部26近傍の肉の一部が、保持孔14の径方向内方に押し出されることで形成されている。なお、ハウジング6の硬度H1は封止部材20の硬度H2よりも低く(H1<H2)設定されている。これにより、膨出部28の形成を容易にすると共に、膨出部28が封止部材20の雄ねじ部23を塑性変形させることを防止している。
Specifically, the recessed
The bulging
上記開口17および各凹陥部27の具体的な位置および形状は、以下のように設定される。すなわち、開口17の直径D1は、例えば36mmに設定される。各凹陥部27は、例えば概ね円錐状に形成され、開口形成面16における直径D2は1mm〜2mm(例えば、1.2mm)に設定される。直径D2を1mm以上に設定することで、十分な大きさの膨出部28を形成して雄ねじ部23の外面23aを確実に加圧することができ、直径D2を2mm以下にすることで、塑性変形によりハウジング6が損傷することなく品質を確保できるからである。
Specific positions and shapes of the
各凹陥部27の深さD3は1mm〜3mm(例えば、1.5mm)に設定される。深さD3を1mm以上に設定することで、十分な大きさの膨出部28を形成して雄ねじ部23の外面23aを確実に加圧することができ、深さD3を3mm以下にすることで、ハウジング6の張出部13にクラック(ひび割れ)が生じることを防止できるからである。
各凹陥部27の縁部31と開口17の縁部26との距離W1は、0mm〜1.5mm(例えば、1mm)に設定される。距離W1を0mm以上に設定することで、膨出部28が雄ねじ部23の外面23aを塑性変形させて損傷させてしまうことを防止でき、距離W1を1.5mm以下にすることで、膨出部28によって雄ねじ部23の外面23aを確実に加圧することができるからである。
The depth D3 of each recessed
A distance W1 between the
再び図1を参照して、ラック軸支持装置18の組み立ては、以下の手順で行われる。すなわち、ハウジング6の張出部13の保持孔14に支持部材19と弾性部材21とを挿入し、封止部材20の雄ねじ部23を保持孔14の雌ねじ部24に螺合する。続いて凹陥部27を形成することで膨出部28を形成し、封止部材20の緩み止めを行う。
図2に示すように、ラック軸5は、ハウジング6の第1および第2軸方向S1,S2側の両端部7(図2において、一方の端部7のみを図示)にそれぞれ取り付けられるブッシュ33を介してハウジング6に支持されている。なお、以下では、ハウジング6の各端部7におけるラック軸5の支持構造は同様であるので、第1軸方向S1側の端部7についてのみ説明する。
Referring to FIG. 1 again, the rack
As shown in FIG. 2, the
ハウジング6は、ラック軸5の一部等を収容する収容室34と、収容室34の第1軸方向S1側端部を外部に開放すると共に、ラック軸5が挿通される挿通孔35とを備えている。
挿通孔35は、大径部36と、大径部36よりも小径の中径部37と、中径部37よりも小径の小径部38とを有している。大径部36、中径部37および小径部38は、第2軸方向S2に沿って順に配置されている。これら大径部36、中径部37および小径部38は、同一の工具を用いて一括して形成される。大径部36と中径部37とは環状の段部39を介して接続され、中径部37と小径部38とは環状の段部40を介して接続されている。大径部36はテーパ状に形成されており、第1軸方向S1から第2軸方向S2側に向けて内径が減少している。
The
The
大径部36にストッパ部材41が配置されると共に、中径部37および小径部38にブッシュ33が配置され、ストッパ部材41によってブッシュ33がハウジング6から抜けることを防止するようになっている。
具体的には、ブッシュ33は、筒状の本体部42と、本体部42の第1軸方向S1側の端部外周に形成される鍔部43とを含む。本体部42は、小径部38に嵌め合わされると共にラック軸5が挿通されている。鍔部43は、中径部37内に収容されており、第2軸方向S2側の端面43aが環状の段部40に当接することで、第2軸方向S2への移動が規制されている。
A
Specifically, the
ストッパ部材41は、金属製の環状部材であり、例えばボールジョイント8の一端面8aと当接することにより、ラック軸5の第2軸方向S2への移動を規制する。このストッパ部材41は、大径部36に圧入される等によりハウジング6に固定されている。ストッパ部材41の第2軸方向S2側の端面41aは、環状の段部39に当接することでハウジング6に対して軸方向に位置決めされている。また、この端面41aは、ブッシュ33の鍔部43の第1軸方向S1側の端面43bに当接しており、鍔部43の第1軸方向S1への移動を規制している。
The
ブッシュ33およびストッパ部材41のハウジング6への組み付けは、以下のように行われる。すなわち、ブッシュ33を大径部36から挿通孔35内に入れて本体部42を小径部38に嵌め込み、鍔部43の端面43aを環状の段部40に当接させる。次に、ストッパ部材41を大径部36に圧入する等してハウジング6に固定する。
このように、従来の構成、すなわち、中径部37の代わりに環状の溝を設けてこの環状の溝にブッシュの鍔部を変形させながら嵌め込む構成に比べて、ブッシュ33を極めて容易且つ無理に変形させることなくハウジング6に組付けることができる。また、挿通孔を形成した後に工具を取り替えて環状の溝を別途形成する必要がないので、製造に関する工程数を削減して製造コストをより低減することができる。さらに、ストッパ部材41を大径部36に嵌め込む構成により、ボールジョイント8の一端面8aを受けるのに必要な、ストッパ部材41の第1軸方向S1側の端面41bの面積を十分に確保することができる。このため、この端面の面積を確保するためにストッパ部材に鍔部等を別途設ける必要がなく、部品コストの低減を通じて製造コストをより低減することができる。
The assembly of the
Thus, compared to the conventional configuration, that is, a configuration in which an annular groove is provided instead of the
以上に説明したように、本実施の形態によれば、封止部材20の緩み止めを、雄ねじ部23を傷付けることなく行うことができる。このため、メンテナンス等のために封止部材20を保持孔14から取り外す際に、雄ねじ部23が雌ねじ部24を傷付けてしまうことを防止できる。したがって、封止部材20を再び保持孔14に組み付ける際に雌ねじ部24を追加工する必要がなく、分解・組み立てにかかる労力を格段に低減することができる。また、膨出部28が雄ねじ部23に食い込むことがないので、緩み止めを施した後に封止部材20を回してねじ込み量を微調整しても、雄ねじ部23に膨出部28が引っ掛かってこの膨出部28が張出部13からもげてしまうことを防止でき、緩み止めの効果が損なわれてしまうことを確実に防止できる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to prevent the sealing
また、凹陥部27の縁部31と開口17の縁部26との距離W1を0mm以上に設定することで、膨出部28が雄ねじ部23の周面23aを塑性変形(損傷)させてしまうことを防止でき、上記距離W1を1.5mm以下にすることで、膨出部28によって雄ねじ部23の周面23aを確実に加圧することができる。
なお、本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、凹陥部27に代えて、図5に示すように正面から見て長方形形状をなす凹陥部45を設けても良い。この場合、各凹陥部45の寸法は以下のように設定される。すなわち、各凹陥部45の長さL1は3mm〜5mm(例えば、3.5mm)に設定され、幅L2は1mm〜2mm(例えば、1.5mm)に設定される。また、各凹陥部45の縁部46と保持孔14の開口17の縁部26との距離W2は、1mm〜2mm(例えば、1.2mm)に設定される。さらに、図6に示すように、各凹陥部45の深さL3は1mm〜3mm(例えば、1.5mm)に設定される。
Further, by setting the distance W1 between the
In addition, this invention is not limited to the content of the above embodiment, A various change is possible within the range of a claim statement. For example, instead of the recessed
さらにまた、各凹陥部45の形状を、正面から見て円弧状をなすように形成しても良い。また、上記各実施の形態において、各凹陥部27,45の個数は2個以下でも良いし、4個以上でも良い。
Furthermore, the shape of each recessed
5 ラック軸
6 ハウジング
14 保持孔
16 開口形成面
17 開口
18 ラック軸支持装置
19 支持部材
20 封止部材
23 雄ねじ部
23a 外面(対応部位)
24 雌ねじ部
26 (開口の)縁部
27 凹陥部
28 膨出部
31 (凹陥部の)縁部
45 凹陥部
46 (凹陥部の)縁部
W1 距離
W2 距離
R 周方向
S1 第1軸方向
S2 第2軸方向
5
24
Claims (2)
上記保持孔の開口内周に形成される雌ねじ部と、
上記封止部材の外周に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、
上記ハウジングの開口形成面への局部加圧により開口の縁部に近接して形成され、開口の縁部の周方向に離隔する複数の凹陥部と、
各凹陥部に対応して保持孔の雌ねじ部に塑性変形により膨出され、封止部材の雄ねじ部の対応部位を塑性変形させることなく加圧する膨出部とをさらに備えることを特徴とするラック軸支持装置。 A housing that slidably accommodates the rack shaft, a holding hole that is provided in the housing and that forms an opening in the opening forming surface of the housing, and is slidably held in the holding hole and slides in the axial direction on the rack shaft In a rack shaft support device comprising a support member that supports the seal member and a sealing member that positions the retracted position of the support member and seals the opening of the holding hole.
An internal thread formed on the inner periphery of the opening of the holding hole;
A male screw portion formed on the outer periphery of the sealing member and screwed into a female screw portion of the holding hole;
A plurality of recesses formed close to the edge of the opening by local pressure on the opening forming surface of the housing and spaced apart in the circumferential direction of the edge of the opening;
The rack further comprising: a bulging portion that bulges by plastic deformation to the female screw portion of the holding hole corresponding to each recessed portion, and pressurizes the corresponding portion of the male screw portion of the sealing member without plastic deformation. Shaft support device.
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