JP2006273172A - Steering gear box mounting structure - Google Patents
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Description
この発明は、ステアリングギアボックスを車両などに取り付ける取付構造に関する。 The present invention relates to a mounting structure for attaching a steering gear box to a vehicle or the like.
車両用のステアリング装置として、ピニオンの回転をラックに伝達するラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置が広く使用されている。このようなラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置では、水平方向に延びたラック軸にピニオン軸から回転力が伝達される構造のステアリングギアボックスが使用されている。なお、ここでステアリングギアボックスとは、後述するように、ラック軸のラックとピニオン軸のピニオンとが噛合した機構を指し、このような機構が組立てられている「ハウジング」を指すものではない。以下の説明では、「ハウジング」は、「ステアリングギアボックスのハウジング」、或いは単に「ハウジング」と記載する。 As a steering device for a vehicle, a rack and pinion type steering device that transmits rotation of a pinion to a rack is widely used. In such a rack-and-pinion type steering device, a steering gear box having a structure in which a rotational force is transmitted from a pinion shaft to a rack shaft extending in a horizontal direction is used. As will be described later, the steering gear box refers to a mechanism in which a rack of a rack shaft and a pinion of a pinion shaft mesh with each other, and does not refer to a “housing” in which such a mechanism is assembled. In the following description, “housing” is referred to as “steering gear box housing” or simply “housing”.
図3は、従来のステアリングギアボックスの構成を説明する正面図で、円筒状のステアリングギアボックス100のハウジングの101の内部には、図示されていないラック軸が水平方向に配置されており、ラック軸の両端はタイロッド103、104に連結されている。また、ステアリングギアボックス100のハウジングの101にはピニオンハウジング105が設けられており、ピニオン軸106が回転自在に支持されている。そして、ピニオン軸106の図示されていないピニオンとこれも図示されていないラックとが噛合し、ピニオン軸106の回転によりラック軸が左右に移動して、タイロッド103、104を移動させ、図示されていない操舵機構を介して走行車輪に舵角が与えられる。
FIG. 3 is a front view for explaining the configuration of a conventional steering gear box. A rack shaft (not shown) is horizontally arranged inside the
上記したステアリングギアボックス100には、車体フレームに固定するための第1取付部107及び第2取付部108がハウジング101と一体に形成されており、車体フレームに2本の取付ボルトで固定する2点支持構成となっている。
In the
図4も、従来のステアリングギアボックス120の構成を説明する正面図で、図3に示す構成と同一部材には同一符号を付して詳細な説明は省略するが、図4の構成においては、第1取付部111、第2取付部112、第3取付部113、第4取付部114がハウジング101と一体に形成されており、車体フレームに4本の取付ボルトで固定する4点支持構成となっている。
4 is also a front view illustrating the configuration of the conventional
ステアリングギアボックス100のハウジング101は、軽量化のため、最近は通常アルミニウム合金で構成されるが、一方、ハウジング101を取付ける車体フレームは鉄で構成されている。熱膨張係数はアルミニウム合金の方が鉄よりも大きいため、工場での組立時の環境温度が常温であるときにステアリングギアボックスを車体フレームに適正な締め代で固定しても、車両が高温度環境にさらされると、図3に示す構成では、ハウジングに形成された第1取付部107と第2取付部108との孔間隔と、これに対応する車体フレームの孔間隔との間に寸法ずれが生じる。図4に示す構成でも、全く同様の問題が発生する。
Recently, the
車両が繰返し温度変化にさらされると、上記取付部と車体フレームとの間に滑りが発生して取付部が摩耗し、次第に摩耗が促進され、取付部の取付ボルトの軸力が低下し、取付ボルトの緩みが発生する。取付ボルトの緩みを防止するためにスペーサを取付けることが提案されている(特許文献1参照)。 When the vehicle is repeatedly exposed to temperature changes, slipping occurs between the mounting part and the body frame, causing the mounting part to wear, gradually increasing wear and reducing the axial force of the mounting bolts of the mounting part. Loose bolts occur. In order to prevent loosening of the mounting bolt, it has been proposed to mount a spacer (see Patent Document 1).
また、ステアリングギアボックスのハウジングの第1取付部又は第2取付部の取付ボルト挿入孔のいずれか一方の孔をステアリングギアボックスの長手方向に細長い長孔として、ハウジングと車体フレームとの間の伸縮に伴う寸法誤差や製造誤差を吸収可能に構成した取付構造が提案されている(特許文献2参照)。
以下、ステアリングギアボックスを車体側のサブフレームに固定する場合の課題を、図3に示す構成で説明するが、図4に示す構成でも全く同様である。図3に示す構成において、上記したステアリングギアボックスのハウジング101に形成された第1取付部107、第2取付部108には、それぞれの取付ボルト挿入孔にスペーサ107a、108aが挿入されている。
Hereinafter, the problem in the case of fixing the steering gear box to the sub-frame on the vehicle body side will be described with reference to the configuration shown in FIG. 3, but the same applies to the configuration shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 3,
図5は、第1取付部107及び第2取付部108のスペーサの装着構造の第1例を説明する断面図で、図5(a)は第1取付部107のスペーサ107aの軸心に沿った断面図、図5(b)はその平面図、図5(c)は第2取付部108のスペーサ108aの軸心に沿った断面図、図5(d)はその平面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a first example of the spacer mounting structure of the
スペーサ107aは上側スペーサ107a1と下側スペーサ107a2からなり、上側スペーサ107a1は取付部107に上側から、下側スペーサ107a2は第1取付部107に下側から装着される。また、スペーサ108aは上側スペーサ108a1と下側スペーサ108a2からなり、上側スペーサ108a1は第2取付部108に上側から、下側スペーサ108a2は第2取付部108に下側から装着される。
The
図6は、第1取付部107及び第2取付部108のスペーサの装着構造の第2例を説明する断面図で、図6(a)は取付部107のスペーサ107aの軸心に沿った断面図、図6(b)はその平面図、図6(c)は取付部108のスペーサ108aの軸心に沿った断面図、図6(d)はその平面図である。
6 is a cross-sectional view for explaining a second example of the spacer mounting structure of the
スペーサ107a及びスペーサ108aは、それぞれ単一の円筒状のスペーサであり、スペーサ107aは第1取付部107に上側から、スペーサ108aは第2取付部108に上側から装着される。スペーサ107a、108aの装着側の端部は外周縁が面とりされ、装着を容易にしている。
Each of the
ステアリングギアボックスのハウジング101を車体フレームに取り付けるときの取付基準を第1取付部107とすると、取付基準側の第1取付部107のスペーサ107aの取付ボルト挿入孔107bは円形孔に形成され、第2取付部108のスペーサ108aの取付ボルト挿入孔108bはハウジング101の長手方向(図5では上下方向)に長い長孔に形成され、第1取付部107と第2取付部108の取付ボルト挿入孔の間隔とこれに対応する車体フレームの取付孔の間隔との間の、工作誤差或いは温度変化による伸縮に基づく寸法誤差を吸収するように構成されている。
Assuming that the mounting reference when mounting the
しかしながら、上記したステアリングギアボックスのハウジングの取付部の構成によれば、スペーサの取付ボルト挿入孔を、円形孔に形成したものと長孔に形成したものとの2種類を準備する必要があり、また、長孔を形成したスペーサは、取付部に装着するとき、長孔の向きをハウジングの長手方向に一致させて装着する必要があるなど、製造及び組立作業に多くの手数を要するという不都合があった。この発明は、上記した不都合を解決したステアリングギアボックスの取付構造を提供することを目的とする。 However, according to the structure of the mounting portion of the steering gear box housing described above, it is necessary to prepare two types of spacer mounting bolt insertion holes, one formed as a circular hole and one formed as a long hole, In addition, when a spacer having a long hole is mounted on the mounting portion, it is necessary to mount the spacer so that the direction of the long hole coincides with the longitudinal direction of the housing. there were. An object of the present invention is to provide a steering gear box mounting structure that solves the above-described disadvantages.
この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、車両用のステアリングギアボックスを車体フレームに固定する取付構造において、前記ステアリングギアボックスのハウジングは、該ハウジングの長手方向に所定間隔を隔てて配置された車体フレームへの取付位置を規定する基準取付部と、基準取付部以外の取付部とからなり、前記基準取付部は、円形の基準取付孔とこれと同軸配置された円形のスペーサ装着孔に装着されたスペーサを備え、前記基準取付部以外の取付部は、ステアリングギアボックスの長手方向に伸びた長孔と該長孔の中心軸心に同軸に配置された円形のスペーサ装着孔に装着されたスペーサを備え、前記基準取付部に装着されたスペーサと基準取付部以外の取付部に装着されたスペーサとは、共に同一寸法に仕上げられた円筒形状のスペーサであることを特徴とするステアリングギアボックスの取付構造である。 The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is an attachment structure for fixing a steering gear box for a vehicle to a vehicle body frame, wherein the housing of the steering gear box has a predetermined interval in the longitudinal direction of the housing. A reference mounting portion that defines a mounting position on the vehicle body frame arranged at a distance from each other, and a mounting portion other than the reference mounting portion. A spacer mounted in the spacer mounting hole, and the mounting portion other than the reference mounting portion includes a long hole extending in the longitudinal direction of the steering gear box and a circular spacer disposed coaxially with the central axis of the long hole. A spacer mounted in the mounting hole is provided, and both the spacer mounted on the reference mounting portion and the spacer mounted on a mounting portion other than the reference mounting portion have the same dimensions. A mounting structure of the steering gear box, which is a spacer of cylindrical raised.
そして、前記スペーサは、スペーサ装着孔の中心軸心の回りに任意の角度で装着することができる。 The spacer can be mounted at an arbitrary angle around the central axis of the spacer mounting hole.
また、前記基準取付部以外の取付部の長孔の長軸方向の長さは、前記基準取付部と基準取付部以外の取付部との間隔と、車体フレームの取付孔の間隔との間の寸法誤差を許容する長軸方向の長さである。 Further, the length in the major axis direction of the long hole of the mounting portion other than the reference mounting portion is between the interval between the reference mounting portion and the mounting portion other than the reference mounting portion, and the interval between the mounting holes of the body frame. This is the length in the major axis direction that allows dimensional errors.
また、前記基準取付部以外の取付部の長孔の長径は、ステアリングギアボックスのハウジングと車体フレームとの熱膨張の差に基づく寸法誤差を許容する長さである。 Further, the long diameter of the long hole of the mounting portion other than the reference mounting portion is a length that allows a dimensional error based on a difference in thermal expansion between the housing of the steering gear box and the vehicle body frame.
さらに、前記スペーサは、少くともその車体フレームに当接する表面を粗面に仕上げ、車体フレームとの間の摩擦係数を高めるとよい。この場合、その表面をリン酸亜鉛被膜処理を行なって粗面に仕上げ、車体フレームとの間の摩擦係数を高めるとよい。 Further, it is preferable that the spacer has a rough surface at least in contact with the body frame to increase the coefficient of friction with the body frame. In this case, the surface is preferably subjected to a zinc phosphate coating treatment to finish the surface rough, and the coefficient of friction with the body frame is increased.
以上詳細に説明したとおり、この発明に係るステアリングギアボックスの取付構造は、ステアリングギアボックスのハウジングの長手方向に所定間隔を隔てて配置された車体フレームへの取付位置を規定する基準取付部と、基準取付部以外の取付部とからなり、前記基準取付部は、円形の基準取付孔とこれと同軸配置されたスペーサ装着孔に装着されたスペーサを備え、前記基準取付部以外の取付部は、ステアリングギアボックスの長手方向に伸びた長孔と該長孔の中心軸心に同軸に配置された円形スペーサ装着孔に装着されたスペーサを備えている。 As described in detail above, the steering gear box mounting structure according to the present invention includes a reference mounting portion that defines mounting positions on a vehicle body frame arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction of the housing of the steering gear box, The reference mounting portion comprises a mounting portion other than the reference mounting portion, and the reference mounting portion includes a circular reference mounting hole and a spacer mounted in a spacer mounting hole arranged coaxially therewith. A long hole extending in the longitudinal direction of the steering gear box and a spacer mounted in a circular spacer mounting hole disposed coaxially with the central axis of the long hole are provided.
そして、前記基準取付部に装着されたスペーサと基準取付部以外の取付部に装着されたスペーサとは、共に同一寸法に仕上げられた円筒形状のスペーサであるから、スペーサ装着孔にスペーサを装着するときスペーサの位相を考慮する必要がなく、スペーサ装着孔の中心軸心の回りに任意の角度で装着することができ、従来の構成のようにハウジングの長手方向に長孔の長径を一致させるという繁雑な作業を省くことができる。 Since the spacer mounted on the reference mounting portion and the spacer mounted on the mounting portion other than the reference mounting portion are both cylindrical spacers finished to the same dimensions, the spacer is mounted in the spacer mounting hole. Sometimes it is not necessary to consider the phase of the spacer, it can be mounted around the central axis of the spacer mounting hole at an arbitrary angle, and the major axis of the long hole is made to coincide with the longitudinal direction of the housing as in the conventional configuration Complex work can be saved.
また、スペーサは、基準取付部にも、また基準取付部以外の取付部にも装着することができる共用スペーサであるから、製造コストを低減することが可能となるなど顕著な効果を奏するものである。 In addition, since the spacer is a common spacer that can be mounted on the reference mounting portion and also on a mounting portion other than the reference mounting portion, it has a remarkable effect such as being able to reduce the manufacturing cost. is there.
以下、この発明の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態ステアリングギアボックスの全体構成は先に図3を参照して説明した構成と略同一であり、相違点は取付部の構成にあるので、この発明の実施の形態のステアリングギアボックスの全体構成の説明は省略し、以下、取付部の構成について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below. The overall configuration of the steering gear box according to the embodiment of the present invention is substantially the same as the configuration described above with reference to FIG. 3, and the difference is the configuration of the mounting portion. Therefore, the steering gear according to the embodiment of the present invention. The description of the overall configuration of the box is omitted, and the configuration of the mounting portion will be described below.
図1は、この発明の実施の形態のステアリングギアボックスの取付部の構成を説明する図で、取付部は図示されていないステアリングギアボックスのハウジングの長手方向に間隔を隔てて、基準取付部である第1取付部17と、基準取付部以外の取付部である第2取付部18とが設けられている。第1取付部17、第2取付部18は、先に図3を参照して説明した従来の構成の第1取付部107、第2取付部108にそれぞれ対応するものである。
FIG. 1 is a view for explaining the structure of a steering gear box mounting portion according to an embodiment of the present invention. The mounting portion is a reference mounting portion spaced apart in the longitudinal direction of a housing of a steering gear box (not shown). A certain
この発明の実施の形態では、第1取付部17、第2取付部18に装着するスペーサは同一寸法の部材を使用する。以下、スペーサは符号20を付して説明する。
In the embodiment of the present invention, the spacers attached to the first mounting
図1(a)は第1取付部17をそのスペーサ20の軸心に沿った断面図、図1(b)はその平面図、図1(c)は第2取付部18をそのスペーサ20の軸心に沿った断面図、図1(d)はその平面図である。また、図2は取付部に装着されるスペーサ20の外観図である。
1A is a sectional view of the first mounting
第1取付部17は、図1(a)に示すように、ハウジング11から突出した部分に形成されており、ハウジングを車体フレームに取り付けるときの取付基準となる取付ボルト挿入孔17pには、直径αの円形孔17p1と、これと同軸に前記直径αの円形孔17p1よりも大径のスペーサ装着孔17p2とが形成されている。
As shown in FIG. 1A, the first mounting
第2取付部18も、ハウジング11から突出した部分に形成されるが、ハウジングを車体フレームに取り付けるときの取付ボルト挿入孔18pには、ハウジングの長手方向に長い長径kの長孔18p1と、長孔18p1の中心と同軸に長孔18p1の長径kよりも大きい円形のスペーサ装着孔18p2とが形成されている。
The second mounting
一方、スペーサ20は、図2に示すように円筒部材21の下側に鍔22を設けた構成であり、ハウジングの取付部17に装着するときの圧入代を短くし、圧入方向に向かう端部を面取りして圧入が容易に行える構成としてある。
On the other hand, the
スペーサ20の外径寸法は前記スペーサ装着孔17p2、或いは18p2に所定の圧入締代を考慮した寸法とし、スペーサ20の内側には、第1取付部17に形成された直径αの円形孔17p1や、第2取付部18に形成された長孔18p1の長径kよりも大径の直径βの円形孔20pが形成されており、円形孔20pの内面と取付時に挿入される図示されていない取付ボルトの外径との間には多少の空間が残るように構成されている。
The outer diameter of the
スペーサ20は、少なくともその車体フレームに当接する面を粗面に仕上げ、摩擦係数を高めて取付ボルトの緩みを防止する。この場合、スペーサ20の内外表面をリン酸亜鉛被膜処理などにより表面を粗面に仕上げる処理を施し、ハウジングを車体フレームに取り付けるとき、車体フレームとの間の摩擦係数を高めて取付ボルトの緩みを防止すると共に、錆止めの効果を持たせるとよい。
The
以上の構成のハウジングを車体へ組み付ける際は、まず、取付基準となるハウジングの第1取付部17のスペーサ20に図示しない取付ボルトを挿入し、車体フレームに緩く組み付ける。次に、ハウジングの第2取付部18のスペーサ20に図示しない取付ボルトを挿入して車体フレームに緩く組み付け、さらに位置の調整などをして取付ボルトを締め付けて取り付けを完了する。
When assembling the housing having the above configuration to the vehicle body, first, a mounting bolt (not shown) is inserted into the
第2取付部18の取付ボルト挿入孔18pは、ハウジングの長手方向に長い長径kの長孔に形成されているので、車体フレーム側の取付ボルト孔と第2取付部18の取付ボルト挿入孔18pとの間に製造時の許容誤差範囲のずれ、或いは温度変化による許容誤差範囲のずれがあっても支障なく組み付けることができる。
Since the mounting
また、以上の説明した構成のスペーサ20は、円筒形状に、且つ同一寸法に仕上げられているから、第2取付部18のスペーサ装着孔18pにスペーサ20を装着するときスペーサの位相(向き)を考慮する必要がなく、スペーサ装着孔の中心軸心の回りに任意の角度で装着できるから、従来の構成のようにハウジングの長手方向に長孔の長径を一致させるという繁雑な作業を省くことができる。
Further, since the
さらに1種類のスペーサを第1及び第2取付部に共通して使用することができるから、スペーサの製造コストを低減することができる。 Furthermore, since one type of spacer can be used in common for the first and second mounting portions, the manufacturing cost of the spacer can be reduced.
車両用のステアリング装置のステアリングギアボックスのハウジングを車体のフレームへ組み付けるとき、取付ボルトの緩みを防止するためにハウジングに設けた複数の取付ボルト挿入孔にスペーサを圧入するが、複数の取付ボルト挿入孔に同一寸法のスペーサを共通して使用するようにし、スペーサの圧入作業を容易に、また製造コストを低減できるように構成したステアリングギアボックスの取付構造である。 When assembling the housing of the steering gear box of the steering device for a vehicle to the frame of the vehicle body, a spacer is press-fitted into a plurality of mounting bolt insertion holes provided in the housing to prevent loosening of the mounting bolts. This is a steering gear box mounting structure in which spacers having the same dimensions are commonly used for holes, so that the spacer can be easily press-fitted and the manufacturing cost can be reduced.
11 ハウジング
17 第1取付部
17p 取付ボルト挿入孔
17p1 円形孔
17p2 スペーサ装着孔
18 第2取付部
18p 取付ボルト挿入孔
18p1 長孔
18p2 スペーサ装着孔
20 スペーサ
11
Claims (6)
前記ステアリングギアボックスのハウジングは、該ハウジングの長手方向に所定間隔を隔てて配置された車体フレームへの取付位置を規定する基準取付部と、基準取付部以外の取付部とからなり、
前記基準取付部は、円形の基準取付孔とこれと同軸配置された円形のスペーサ装着孔に装着されたスペーサを備え、前記基準取付部以外の取付部は、ステアリングギアボックスの長手方向に伸びた長孔と該長孔の中心軸心に同軸に配置された円形のスペーサ装着孔に装着されたスペーサを備え、
前記基準取付部に装着されたスペーサと基準取付部以外の取付部に装着されたスペーサとは、共に同一寸法に仕上げられた円筒形状のスペーサであること
を特徴とするステアリングギアボックスの取付構造。 In a mounting structure for fixing a steering gear box for a vehicle to a vehicle body frame,
The steering gear box housing includes a reference mounting portion that defines a mounting position on a vehicle body frame that is disposed at a predetermined interval in the longitudinal direction of the housing, and a mounting portion other than the reference mounting portion.
The reference mounting portion includes a spacer mounted in a circular reference mounting hole and a circular spacer mounting hole arranged coaxially therewith, and the mounting portions other than the reference mounting portion extend in the longitudinal direction of the steering gear box. A long hole and a spacer mounted in a circular spacer mounting hole disposed coaxially with the central axis of the long hole;
The steering gear box mounting structure, wherein the spacer mounted on the reference mounting portion and the spacer mounted on a mounting portion other than the reference mounting portion are cylindrical spacers finished to the same size.
を特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックスの取付構造。 2. The steering gear box mounting structure according to claim 1, wherein the spacer can be mounted around the central axis of the spacer mounting hole at an arbitrary angle.
を特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックスの取付構造。 The major axis of the long hole of the mounting part other than the reference mounting part is a dimension that allows a dimensional error between the distance between the reference mounting part and the mounting part other than the reference mounting part and the distance between the mounting holes of the body frame. The steering gear box mounting structure according to claim 1, wherein the steering gear box mounting structure is provided.
を特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックスの取付構造。 The long diameter of the long hole of the mounting part other than the reference mounting part is a dimension allowing a dimensional error based on a difference in thermal expansion between the housing of the steering gear box and the vehicle body frame. Steering gear box mounting structure.
を特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックスの取付構造。 2. The steering gear box mounting structure according to claim 1, wherein at least a surface of the spacer that contacts the vehicle body frame is roughened to increase a coefficient of friction with the vehicle body frame.
を特徴とする請求項1に記載のステアリングギアボックスの取付構造。
2. The steering gear box mounting structure according to claim 1, wherein a surface of the spacer is subjected to zinc phosphate coating treatment to increase a coefficient of friction between the spacer and the body frame. 3.
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