JP2008024076A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両が備える車輪を操舵するためのステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device for steering wheels provided in a vehicle.
従来、ドライバの操作によるステアリングホイールの回転運動をラックアンドピニオン機構により直線運動に変換し、車輪が連結されたラックを車幅方向に移動させることで車輪を操舵し、車両の進行方向を変えるステアリング装置が知られている。このようなステアリング装置においては、ステアリングホイールを一方向に回転し続けると、向きの変わった車輪がタイヤハウスと干渉してしまうため、ラックの動きを所定の範囲で規制する必要がある。そこで、ラックエンドをラックハウジングに当接させることによってラックの軸方向の移動量を規制することが考えられている。 Conventionally, a steering wheel that changes the traveling direction of the vehicle by converting the rotational motion of the steering wheel by the driver's operation into a linear motion by a rack and pinion mechanism, and moving the rack to which the wheels are connected in the vehicle width direction. The device is known. In such a steering device, if the steering wheel continues to rotate in one direction, the wheel whose direction has changed will interfere with the tire house, and therefore it is necessary to regulate the movement of the rack within a predetermined range. In view of this, it has been considered to restrict the amount of movement of the rack in the axial direction by bringing the rack end into contact with the rack housing.
このように、ラックエンドをラックハウジングに当接させることで、ラックの軸方向の移動は規制することができるが、その際、ラックとラックハウジングが直接当接すると、その衝撃がステアリング装置を構成する各部材に伝わり、ドライバの操作フィーリングの悪化を招くとともに、各部材の耐久性を低下する要因ともなる。 In this way, the rack end is brought into contact with the rack housing, so that the movement of the rack in the axial direction can be restricted. However, when the rack and the rack housing come into direct contact with each other, the impact constitutes the steering device. It is transmitted to each member that causes the deterioration of the operation feeling of the driver and also causes a decrease in durability of each member.
そこで、特許文献1には、ラック両端に取り付けられたボールジョイント側の端面とラックハウジング側の端面との間にゴムなどの弾性体を配し、ラックとラックハウジングが軸方向に当接した際に衝撃を緩和する衝撃緩和装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1における衝撃緩和装置では、ラックがラックハウジングに当接した際に弾性体が変形することで衝撃を十分に吸収するためには、弾性体の容量を大きくする必要があり、装置の大型化を招くことになる。一方、弾性体の容量を小さくすると、ラックがラックハウジングに当接した際の衝撃を十分に吸収することができずに、サスペンション装置を構成する各構成部材に瞬間的に高いトルクが発生してしまい、各構成部材の耐久性を低下させるおそれがある。 However, in the impact mitigation device in Patent Document 1, it is necessary to increase the capacity of the elastic body in order to sufficiently absorb the impact by deforming the elastic body when the rack comes into contact with the rack housing. Will lead to an increase in size. On the other hand, if the capacity of the elastic body is reduced, the impact when the rack comes into contact with the rack housing cannot be sufficiently absorbed, and instantaneously high torque is generated in each component constituting the suspension device. Therefore, the durability of each component member may be reduced.
特に、ドライバのステアリングホイールを回す力をアシストする電動式パワーステアリング装置においては、衝撃により瞬間的に高いトルクが発生すると、更に操舵力をアシストするためにモータが過大なトルクを発生させてしまう要因となる。 In particular, in an electric power steering device that assists the driver's turning force of the steering wheel, if a momentary high torque is generated due to an impact, the motor may generate excessive torque to further assist the steering force. It becomes.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車輪が連結されたシャフトの車幅方向への移動を衝撃があまり生じないように規制する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for restricting the movement of the shaft, to which the wheels are connected, in the vehicle width direction so as not to generate much impact. is there.
上記課題を解決するために、本発明のある態様のステアリング装置は、車両が備える車輪を操舵するためのステアリング装置であって、運転者の操作によるステアリングホイールの回転に応じて、車輪の向きを変化させるために車両の車幅方向に移動するシャフトと、前記シャフトを収容するハウジングと、前記シャフトと前記ハウジングとの間に配置され、前記シャフトの所定範囲以上の移動を規制する移動規制機構と、を備える。前記移動規制機構は、前記シャフトの移動に伴い前記シャフトの移動方向と交差する方向に移動しシャフトの外周を押圧する。 In order to solve the above-described problems, a steering device according to an aspect of the present invention is a steering device for steering a wheel provided in a vehicle, and the direction of the wheel is changed according to rotation of the steering wheel by a driver's operation. A shaft that moves in the vehicle width direction of the vehicle in order to change, a housing that houses the shaft, a movement restriction mechanism that is disposed between the shaft and the housing, and restricts movement of the shaft beyond a predetermined range; . The movement restricting mechanism moves in a direction crossing the moving direction of the shaft as the shaft moves, and presses the outer periphery of the shaft.
この態様によると、例えば、車庫入れ時や駐車時のように大きな操舵角を必要とする操作を運転者が行った場合、ステアリングホイールの回転に応じてシャフトが大きく移動するが、タイヤが車両本体に当接しないように移動規制機構によりシャフトの所定範囲以上の移動を規制することができる。この際、移動規制機構は、シャフトの移動に伴いシャフトの移動方向と交差する方向からシャフトの外周を押圧するので、移動規制機構とシャフトとの間に摩擦力が発生する。そして、移動規制機構は、この摩擦力を用いてシャフトの移動を規制する。そのため、例えば、固定された緩衝部材にシャフトを直接当接させてシャフトの移動を規制する場合と比較して、移動が規制され始める際の衝撃を簡易な構成により少なくすることができる。また、移動規制機構は、弾性変形しながらシャフトの外周を押圧するので、発生する摩擦力は徐々に高くなり、衝撃を徐々に吸収することができる。 According to this aspect, for example, when the driver performs an operation that requires a large steering angle, such as when entering a garage or parking, the shaft moves greatly according to the rotation of the steering wheel. The movement of the shaft beyond a predetermined range can be restricted by the movement restricting mechanism so as not to contact the shaft. At this time, the movement restricting mechanism presses the outer periphery of the shaft from the direction intersecting the moving direction of the shaft as the shaft moves, so that a frictional force is generated between the movement restricting mechanism and the shaft. The movement restricting mechanism restricts the movement of the shaft using this frictional force. Therefore, for example, compared with the case where the movement of the shaft is restricted by causing the shaft to directly contact the fixed buffer member, the impact when the movement starts to be restricted can be reduced with a simple configuration. Further, since the movement restricting mechanism presses the outer periphery of the shaft while being elastically deformed, the generated frictional force is gradually increased and the impact can be absorbed gradually.
前記移動規制機構は、前記シャフトと係合し、該シャフトとともに移動する環状の係合部と、前記シャフトの移動方向に対して傾斜した第1の傾斜面が形成され、該傾斜面が前記ハウジングの内面と摺動する摺動部と、前記摺動部の内側に前記シャフトと対向するように設けられ、前記シャフトの外周を押圧するための押圧部と、を備えてもよい。前記摺動部は、前記係合部と連動して前記第1の傾斜面が前記ハウジングの内面と摺動することで前記シャフトの移動方向と交差する方向に変位し、前記押圧部は、前記摺動部の変位に伴い前記シャフトの外周を弾性変形しながら押圧する。 The movement restricting mechanism includes an annular engaging portion that engages with the shaft and moves together with the shaft, and a first inclined surface that is inclined with respect to a moving direction of the shaft, and the inclined surface is formed in the housing. A sliding portion that slides on the inner surface of the shaft, and a pressing portion that is provided inside the sliding portion so as to face the shaft and presses the outer periphery of the shaft. The sliding portion is displaced in a direction intersecting with the moving direction of the shaft by sliding the first inclined surface with the inner surface of the housing in conjunction with the engaging portion, and the pressing portion is The outer periphery of the shaft is pressed while being elastically deformed with the displacement of the sliding portion.
この態様によると、環状の係合部は、シャフトが係合されるとシャフトとともに移動する。そして、摺動部は、係合部と連動して摺動部に形成された第1の傾斜面がハウジングの内面と摺動することで、シャフトの移動方向と交差する方向に変位する。押圧部は、摺動部の内側にシャフトと対向するように設けられているので、シャフトの移動に伴い、つまり摺動部の変位に伴いシャフトの外周を押圧する。そのため、例えば、直進時のように運転者によるステアリングホイールの操舵角がニュートラルな状態に近い場合には、押圧部がシャフトから離間され若しくはシャフトを軽く押圧することで、良好な操舵フィーリングを実現することができる。 According to this aspect, the annular engaging portion moves together with the shaft when the shaft is engaged. The sliding portion is displaced in a direction intersecting with the moving direction of the shaft as the first inclined surface formed on the sliding portion slides on the inner surface of the housing in conjunction with the engaging portion. Since the pressing portion is provided inside the sliding portion so as to face the shaft, the outer periphery of the shaft is pressed with the movement of the shaft, that is, with the displacement of the sliding portion. Therefore, for example, when the steering angle of the steering wheel by the driver is close to the neutral state, such as when going straight ahead, the pressing part is separated from the shaft or lightly pressed the shaft, realizing a good steering feeling can do.
一方、運転者によるステアリングホイールの操舵角が大きくシャフトが大きく移動する場合には、移動規制機構とシャフトとの間に発生する摩擦力によりシャフトの移動を規制するので、固定された緩衝部材にシャフトを直接当接させてシャフトの移動を規制する場合と比較して、移動が規制され始める際の衝撃を少なくすることができる。また、押圧部は、弾性変形しながらシャフトの外周を押圧するので、発生する摩擦力は徐々に高くなり、衝撃を徐々に吸収することができる。 On the other hand, when the steering angle of the steering wheel by the driver is large and the shaft moves largely, the movement of the shaft is restricted by the frictional force generated between the movement restricting mechanism and the shaft, so the shaft is fixed to the fixed buffer member. Compared with the case where the movement of the shaft is regulated by directly contacting the shaft, the impact when the movement starts to be regulated can be reduced. Moreover, since the pressing portion presses the outer periphery of the shaft while being elastically deformed, the generated frictional force gradually increases and the impact can be absorbed gradually.
ここで、摺動部としては、ハウジングに対する摺動性や耐摩耗性が良好な摩擦係数が低い材料が好適である。例えば、高力黄銅系合金や銅系焼結層、リン青銅等の合金をベースとし、固体潤滑剤を埋め込んだ低速・高荷重用無給油軸受を用いることができる。また、押圧部としては、樹脂やゴム等の弾性変形する弾性部材が好適である。なお、押圧部は、ステアリングホイールの操舵角がニュートラルな状態に近い場合には、完全にシャフトから離間されていてもよいが、一部が離間しているだけでもよい。 Here, as the sliding part, a material having a good sliding property and wear resistance with respect to the housing and a low coefficient of friction is suitable. For example, a low-speed and high-load oil-free bearing based on an alloy such as a high-strength brass alloy, a copper-based sintered layer, or phosphor bronze and embedded with a solid lubricant can be used. Further, as the pressing portion, an elastic member that is elastically deformed such as resin or rubber is suitable. In addition, when the steering angle of the steering wheel is close to a neutral state, the pressing portion may be completely separated from the shaft, but may be only partially separated.
前記係合部は、径方向にスリットが設けられていてもよい。これにより、環状の係合部は、周方向に変形することが容易となる。そのため、移動規制機構は、より小さな力により摺動部をシャフトの移動方向と交差する方向に変位することが可能となるので、シャフトの一部が係合部に係合した際に発生する衝撃の大きさを抑制することができる。 The engaging portion may be provided with a slit in the radial direction. Thereby, it becomes easy for the annular engaging portion to be deformed in the circumferential direction. For this reason, the movement restricting mechanism can displace the sliding portion in a direction intersecting the moving direction of the shaft with a smaller force. Therefore, an impact generated when a part of the shaft is engaged with the engaging portion. Can be suppressed.
前記ハウジングの内面は、前記摺動部に形成された第1の傾斜面をガイドする第2の傾斜面が形成されていてもよい。これにより、移動規制機構は、ハウジングの内面が単に円筒状に加工されている場合と比較して、ハウジングの第2の傾斜面に対して第1の傾斜面がガイドされるので傾きにくくなり、安定して移動することが可能となる。また、それに伴い、摺動部は、シャフトの移動方向と交差する方向に精度よく変位することができ、シャフトの外周を均一に押圧することができる。そして、シャフトの速度を徐々に低減することができる。 The inner surface of the housing may be formed with a second inclined surface that guides the first inclined surface formed on the sliding portion. Thereby, compared with the case where the inner surface of the housing is simply processed into a cylindrical shape, the movement restricting mechanism is less inclined because the first inclined surface is guided with respect to the second inclined surface of the housing, It becomes possible to move stably. Accordingly, the sliding portion can be accurately displaced in a direction intersecting the moving direction of the shaft, and the outer periphery of the shaft can be pressed uniformly. And the speed of a shaft can be reduced gradually.
前記シャフトが前記移動規制機構と係合していない場合における該移動規制機構の位置を規制する位置決め部材と、前記移動規制機構を前記位置決め部材に向かって付勢する付勢部材と、を更に備えてもよい。これにより、移動規制機構は、移動規制機構がシャフトの移動を規制するために移動した場合であっても、例えば、運転者がステアリングホイールをニュートラルに近い状態に戻し、シャフトが移動規制機構と係合していないときには、所定の位置に付勢部材により戻される。そのため、移動規制機構は、長期にわたり安定してシャフトの移動を衝撃があまり生じないように規制することができる。 A positioning member that restricts the position of the movement restricting mechanism when the shaft is not engaged with the movement restricting mechanism; and an urging member that urges the movement restricting mechanism toward the positioning member. May be. Thus, even if the movement restriction mechanism moves to restrict the movement of the shaft, for example, the driver returns the steering wheel to a state close to neutral, and the shaft engages with the movement restriction mechanism. When they are not aligned, they are returned to a predetermined position by the urging member. Therefore, the movement restricting mechanism can stably restrict the movement of the shaft so as not to generate much impact over a long period of time.
本発明によれば、車輪が連結されたシャフトの車幅方向への移動を衝撃があまり生じないように規制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the movement to the vehicle width direction of the shaft with which the wheel was connected can be controlled so that an impact may not arise so much.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate.
(第1の実施の形態)
[ステアリング装置]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るステアリング装置2の概略構成図である。本実施の形態に係るステアリング装置2は、車両が備える車輪を操舵するものであり、いわゆるコラムアシスト式電動パワーステアリングとして構成され得るものである。しかし、ステアリング装置は、いわゆる液圧式パワーステアリングとして構成されたものであっても構わない。
(First embodiment)
[Steering device]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a
ステアリング装置2は、ステアリングホイール4、ステアリングシャフト6、ステアリングコラム8、インターミディエイトシャフト10、ユニバーサルジョイント12,14、ステアリングギヤボックス16、不図示の車輪等を含んで構成されている。そして、ステアリング装置2は、運転者によりステアリングホイール4が回転操作されると車輪が操舵される。ステアリングホイール4は、円環状のリム、ステアリングシャフト6に差し込むハブ、リムとハブを接続するスポークで構成され、車両を操舵するためにドライバにより回転操作される。
The
ステアリングシャフト6は、上端側においてステアリングホイール4をナットで固着し、ステアリングホイール4の回転力を伝達する役割をもち、ステアリングホイール4とステアリングシャフト6とが同時に回転するように構成される。また、ステアリングシャフト6の下端側は、ステアリングシャフト6の回転をインターミディエイトシャフト10に伝達するためのユニバーサルジョイント12と接続されている。
The steering shaft 6 has a role of fixing the steering wheel 4 with a nut on the upper end side and transmitting the rotational force of the steering wheel 4, and is configured such that the steering wheel 4 and the steering shaft 6 rotate simultaneously. The lower end side of the steering shaft 6 is connected to a
ステアリングコラム8は、ステアリングシャフト6を不図示の軸受を介して回転自在に支持する。本実施の形態に係るステアリングコラム8は、モータ18と不図示の減速機、およびトルクセンサ20を備え、操舵時にアシストトルクを発生させてステアリング操作力を軽減することができる。インターミディエイトシャフト10は、その回転をステアリングギヤボックス16に伝達するためのユニバーサルジョイント14と接続されている。
The steering column 8 rotatably supports the steering shaft 6 via a bearing (not shown). The steering column 8 according to the present embodiment includes a
ステアリングギヤボックス16は、ステアリングホイール4の回転を車両の車幅方向への直線運動に変換する。具体的には、ステアリングギヤボックス16は、ユニバーサルジョイント14を介して連結されたピニオン軸22の先端に固定されたピニオンギヤ24と、このピニオンギヤ24と噛合するラックバー26とを含む。ラックバー26は、ラックバー26を収容するために車幅方向に延在したハウジングとしてのラックチューブ28内に摺動自在に収容されている。そして、ラックバー26の両端は、ボールジョイント30を介してタイロッド32へと連結されている。
The
ラックチューブ28の両端には、ボールジョイント30およびタイロッド32の一部を覆うブーツ34が装着されている。左右のタイロッド32は、それぞれ左右のナックルアーム(不図示)に連結されている。そして、ナックルアームが形成されているナックル本体が車輪を支持しているので、ラックバー26の車幅方向の動きによりタイロッド32が連動しナックルを介して車輪の向きを変化させることができる。つまり、本実施の形態に係るステアリング装置2では、運転者の操作によるステアリングホイール4の回転に応じて、車輪の向きを変化させるために車両の車幅方向に移動するシャフトは、ラックバー26およびその両端に連結されているボールジョイント30を含んで構成される。
At both ends of the
また、ステアリング装置2は、ラックバー26とラックチューブ28との間に配置され、ラックバー26の所定範囲以上の移動を規制する移動規制機構100を備える。以下に、移動規制機構100について詳述する。
The
[移動規制機構]
図2は、第1の実施の形態に係る移動規制機構を含むステアリング装置の要部を模式的に示す概略断面図である。図2に示すように、ラックチューブ28は、中空のハウジング部材であり、車幅方向に内径が異なる複数の内周部が形成されている。内周部28aは、半径が最も小さく、ラックバー26が車幅方向に移動可能な程度にわずかな間隙を有してラックバー26が挿入されている。
[Movement restriction mechanism]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view schematically showing a main part of the steering apparatus including the movement restricting mechanism according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the
内周部28bは、内周部28aよりブーツ34側に、内周部28aの内径より大きい内径となるように形成されている。そして、内周部28bとラックバー26との環状隙間には、後述のスプリング36、移動規制機構100における摺動部102および押圧部104が配置されている。また、内周部28bには、移動規制機構100の一部をガイドするために、ラックバー26の移動方向に対して傾斜した傾斜面としてテーパ面28eが形成されている。テーパ面28eは、ラックチューブ28の車幅方向中央部に向かって直径が次第に減少するように形成されている。内周部28cは、内周部28bよりブーツ34側に、内周部28bの内径より大きい内径となるように形成されている。そして、内周部28cとラックバー26との環状隙間には、後述の移動規制機構100における係合部106が配置されている。
The inner
図3は、第1の実施の形態に係る移動規制機構を模式的に示す概略斜視図である。移動規制機構100は、シャフトの一部であるボールジョイント30の端面30aと係合する環状の係合部106と、端面30aと係合する側と反対側に突出して設けられている摺動部102および押圧部104とを備える。係合部106は、円盤状のフランジ部にスリット106aが形成されている。摺動部102は、ラックバー26の移動方向である矢印X方向に延伸しており、ラックバー26の移動方向に対して傾斜した傾斜面としてテーパ面102aが形成されている。テーパ面102aは、係合部106から離れるほど直径が次第に減少するように形成されている。押圧部104は、摺動部102の内側にラックバー26と対向するように一体的に設けられている。
FIG. 3 is a schematic perspective view schematically showing the movement restricting mechanism according to the first embodiment. The
ラックチューブ28と主に摺動するテーパ面102aには、ラックチューブ28に対する摺動性や耐摩耗性が良好な摩擦係数が低い材料として、固体潤滑剤を埋め込んだ高力黄銅系合金を用いている。また、押圧部104の材料としては、弾性変形する樹脂やゴム等を用いている。そして、これらの材料を組み合わせて樹脂成形により移動規制機構100を一体的に製造することができる。
The
次に、移動規制機構100がラックバー26の移動を規制する際の動きを説明する。図4は、第1の実施の形態に係る移動規制機構によりラックバー26の移動が規制された状態を模式的に示す概略断面図である。
Next, the movement when the
図2に示す状態では、移動規制機構100は、内周部28cに形成された環状溝28dに固定された位置決め部材38に向かってスプリング36により付勢されている。そして、移動規制機構100は、位置決め部材38に係合部106が係合することで、ステアリングホイール4の操作がなされていない、あるいは操作量が少ない状態での位置が規制される。位置決め部材38は、一部に切り欠きのある環状のCリングである。これにより、位置決め部材38を環状溝28dに装着する際の作業性を向上することができる。
In the state shown in FIG. 2, the
図2に示す状態から、運転者がいずれかの回転方向にステアリングホイール4を操作すると、ステアリングホイール4の回転に応じてラックバー26が矢印A方向に移動する。ラックバー26の移動量が所定の値に達すると、シャフトを構成するボールジョイント30の端面30aが移動規制機構100の係合部106と係合する。さらに、ラックバー26が矢印A方向に移動すると、係合部106はラックバー26とともにスプリング36の弾性力に抗して矢印B方向に移動する。
When the driver operates the steering wheel 4 in any rotation direction from the state shown in FIG. 2, the
このとき、摺動部102は、係合部106と連動してテーパ面102aがラックチューブ28のテーパ面28e面と摺動しながら移動する。そして、摺動部102は、ラックバー26の移動方向と交差する矢印C方向に変位する。そのため、移動規制機構100の中心に形成され、ラックバー26が挿入されている貫通孔の内径が収縮する。その結果、押圧部104は、摺動部102の変位に伴いラックバー26の外周を弾性変形しながら矢印C方向に押圧する。
At this time, the sliding
この際、移動規制機構100とラックバー26との間に摩擦力が発生する。そして、移動規制機構100は、この摩擦力を用いてラックバー26の移動を規制する。さらに、図4に示すように、ラックバー26とともに移動する移動規制機構100の係合部106が、直径の異なる内周部28bと内周部28cとの段差部に係合することで、ラックバー26が所定範囲以上に移動することを完全に規制することができる。
At this time, a frictional force is generated between the
なお、本実施の形態に係るラックチューブ28の内面は、摺動部102に形成されたテーパ面102aをガイドするテーパ面28eが形成されている。そのため、移動規制機構100は、ラックチューブ28の内周部28bが単に円筒状に加工されている場合と比較して、テーパ面28eに対してテーパ面102aがガイドされるので傾きにくくなり、安定して移動することが可能となる。また、それに伴い、摺動部102は、ラックバー26の移動方向と交差する方向に精度よく変位することができ、ラックバー26の外周を均一に押圧することができる。その結果、ラックバー26の速度を徐々に低減し、移動を規制することができる。
In addition, the inner surface of the
また、位置決め部材38は、ボールジョイント30が移動規制機構100と係合していない場合における移動規制機構100の位置を規制し、スプリング36は、移動規制機構100を位置決め部材38に向かって付勢するので、ラックバー26の端部に連結されているボールジョイント30が移動規制機構100と係合していないときには、移動規制機構100は所定の位置にスプリング36により戻される。つまり、移動規制機構100は、移動規制機構100がラックバー26の移動を規制するために移動した場合であっても、運転者がステアリングホイールをニュートラルに近い状態に戻し、ボールジョイント30が移動規制機構100と係合していないときには、所定の位置にスプリングにより戻されることになる。そのため、移動規制機構100は、長期にわたり安定してラックバー26の移動を衝撃があまり生じないように規制することができる。
The positioning
次に、移動規制機構100の移動量とラックバー26の外周が押圧する際に発生する摩擦力との関係について説明する。図5は、図3に示す移動規制機構100を摺動部102が設けられている側から見た上面図である。図6(a)は、ラックバー26が移動規制機構100に当接してから移動したストローク量Hと周方向の締め代αとの関係を模式的に示したグラフ、図6(b)は、締め代αとラックバー26に作用する摩擦力Fを模式的に示したグラフ、図6(c)は、ラックバーに作用する摩擦力Fとラックバー26の移動速度Vrとの関係を模式的に示したグラフである。なお、図6(a)〜図6(c)に示した各グラフは、説明のために模式的に示したものであり、ここで示された関係に限定されるものではない。
Next, the relationship between the movement amount of the
本実施の形態に係るステアリング装置2においては、ラックバー26の直径をφD、係合部106あるいは押圧部104の内径をφD+Δdとすると、ステアリングホイール4がニュートラルな状態の場合、係合部106あるいは押圧部104とラックバー26との間には1/2Δdの環状隙間が形成されていることになる。この状態で、運転者がステアリングホイール4を操作しラックバー26の移動量が所定の値に達すると、その端部に連結されているボールジョイント30の端面30aが移動規制機構100の係合部106に当接する。ラックバー26が更に移動すると、摺動部102に形成されたテーパ面102aにより、押圧部104および係合部106の内径が徐々に収縮し始める。
In the
しかし、押圧部104および係合部106とラックバー26との間には隙間が形成されているため、押圧部104および係合部106の内径がΔd減少するまで、押圧部104はラックバー26の外周に接触しない。したがって、図6(a)に示すように、ストローク量Hの増加にかかわらず、ストローク量がH0となるまで締め代αは増加しない。ここで、締め代αとは、係合部106あるいは押圧部104の内周部がラックバー26の外周部に接触してからのスリット106aの変形量として定義することができる。本実施の形態に係る移動規制機構100においては、係合部106に、径方向のスリット106aが設けられているので、環状の係合部106は、周方向に変形することが容易となる。そのため、移動規制機構100は、より小さな力により摺動部102をラックバー26の移動方向と交差する方向に変位することが可能となるので、シャフトの一部であるボールジョイント30が係合部106に係合した際に発生する衝撃の大きさを抑制することができる。
However, since a gap is formed between the
ストローク量HがH0を超えると、締め代αは徐々に増加する。そのため、押圧部104がラックバー26を押圧する押圧量も増加するので、図6(b)に示すように、押圧部104とラックバー26との間に発生する摩擦力Fも徐々に増加する。したがって、図6(c)に示すように、摩擦力Fの増加に伴いラックバー26の移動速度Vrは減少することになる。このように、移動規制機構100は、ラックバー26に接触していない状態から、ラックバー26の移動に伴いラックバー26の移動方向と交差する方向からラックバー26の外周を押圧することで、移動規制機構100とラックバー26との間に徐々に摩擦力を発生させることができる。そのため、移動が規制され始める際の衝撃を簡易な構成により少なくすることができる。また、移動規制機構100は、押圧部104が弾性変形しながらシャフトの外周を押圧するので、発生する摩擦力は徐々に高くなり、衝撃を徐々に吸収することができる。
When the stroke amount H exceeds H 0 , the interference allowance α gradually increases. For this reason, the pressing amount by which the
(第2の実施の形態)
図7は、第2の実施の形態に係る移動規制機構を模式的に示す概略斜視図である。なお、第1の実施の形態に係る移動規制機構100と重複する説明は適宜省略する。第2の実施の形態に係る移動規制機構200は、シャフトの一部であるボールジョイント30の端面30aと係合する環状の係合部206と、端面30aと係合する側と反対側に突出して設けられているほぼ筒状の摺動部202および押圧部204とを備える。摺動部202、押圧部204、係合部206には一体的にスリット208が形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a schematic perspective view schematically showing the movement restricting mechanism according to the second embodiment. In addition, the description which overlaps with the
摺動部202は、ラックバー26の移動方向である矢印X方向に延伸しており、ラックバー26の移動方向に対して傾斜した傾斜面としてテーパ面202aが形成されている。テーパ面202aは、係合部206から離れるほど直径が次第に減少するように形成されている。押圧部204は、摺動部202の内側にラックバー26と対向するように一体的に設けられている。
The sliding
したがって、本実施の形態に係る移動規制機構200によっても、ラックバー26の移動に伴いラックバー26の移動方向と交差する方向からラックバー26の外周を押圧することができ、移動規制機構200とラックバー26との間に徐々に摩擦力を発生させることができる。そのため、移動が規制され始める際の衝撃を簡易な構成により少なくすることができる。また、移動規制機構200は、押圧部204が弾性変形しながらシャフトの外周を押圧するので、発生する摩擦力は徐々に高くなり、衝撃を徐々に吸収することができる。
Therefore, even with the
以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the configurations of the embodiments are appropriately combined or replaced. Those are also included in the present invention. Various modifications such as design changes can be added to each embodiment based on the knowledge of those skilled in the art, and the embodiments to which such modifications are added are also included in the scope of the present invention. sell.
2 ステアリング装置、 4 ステアリングホイール、 6 ステアリングシャフト、 16 ステアリングギヤボックス、 26 ラックバー、 28 ラックチューブ、 28e テーパ面、 30 ボールジョイント、 30a 端面、 36 スプリング、 38 位置決め部材、 100 移動規制機構、 102 摺動部、 102a テーパ面、 104 押圧部、 106 係合部、 106a スリット。 2 Steering device, 4 Steering wheel, 6 Steering shaft, 16 Steering gear box, 26 Rack bar, 28 Rack tube, 28e Tapered surface, 30 Ball joint, 30a End surface, 36 Spring, 38 Positioning member, 100 Movement restriction mechanism, 102 Sliding Moving part, 102a taper surface, 104 pressing part, 106 engaging part, 106a slit.
Claims (5)
運転者の操作によるステアリングホイールの回転に応じて、車輪の向きを変化させるために車両の車幅方向に移動するシャフトと、
前記シャフトを収容するハウジングと、
前記シャフトと前記ハウジングとの間に配置され、前記シャフトの所定範囲以上の移動を規制する移動規制機構と、を備え、
前記移動規制機構は、前記シャフトの移動に伴い前記シャフトの移動方向と交差する方向に移動しシャフトの外周を押圧することを特徴とするステアリング装置。 A steering device for steering wheels provided in a vehicle,
A shaft that moves in the vehicle width direction of the vehicle to change the direction of the wheels in response to the rotation of the steering wheel by the driver's operation;
A housing that houses the shaft;
A movement restricting mechanism that is disposed between the shaft and the housing and restricts movement of the shaft beyond a predetermined range;
The said movement control mechanism moves to the direction which cross | intersects the moving direction of the said shaft with the movement of the said shaft, and presses the outer periphery of a shaft, The steering device characterized by the above-mentioned.
前記シャフトと係合し、該シャフトとともに移動する環状の係合部と、
前記シャフトの移動方向に対して傾斜した第1の傾斜面が形成され、該傾斜面が前記ハウジングの内面と摺動する摺動部と、
前記摺動部の内側に前記シャフトと対向するように設けられ、前記シャフトの外周を押圧するための押圧部と、を備え、
前記摺動部は、前記係合部と連動して前記第1の傾斜面が前記ハウジングの内面と摺動することで前記シャフトの移動方向と交差する方向に変位し、
前記押圧部は、前記摺動部の変位に伴い前記シャフトの外周を弾性変形しながら押圧する、
ことを特徴とする請求項1に記載のステアリング装置。 The movement restriction mechanism is
An annular engagement portion that engages with the shaft and moves with the shaft;
A first inclined surface that is inclined with respect to the moving direction of the shaft is formed, and the inclined surface slides on the inner surface of the housing;
Provided inside the sliding portion so as to face the shaft, and a pressing portion for pressing the outer periphery of the shaft,
The sliding portion is displaced in a direction crossing the moving direction of the shaft by sliding the first inclined surface with the inner surface of the housing in conjunction with the engaging portion,
The pressing portion presses while elastically deforming the outer periphery of the shaft in accordance with the displacement of the sliding portion.
The steering apparatus according to claim 1.
前記移動規制機構を前記位置決め部材に向かって付勢する付勢部材と、
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のステアリング装置。 A positioning member that regulates the position of the movement restriction mechanism when the shaft is not engaged with the movement restriction mechanism;
A biasing member that biases the movement restricting mechanism toward the positioning member;
The steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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