JP2009202742A - Power steering system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は油圧パワーステアリング装置、電動パワーステアリング装置等のパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering device such as a hydraulic power steering device or an electric power steering device.
従来、パワーステアリング装置では、特許文献1に記載の如く、ラックハウジングの軸受保持部に保持したブッシュにラック軸を支持している。このとき、軸受保持部とブッシュとの間に弾性部材が介在され、この弾性部材により径方向内方に締め付けられたブッシュの内周がラック軸の外周との隙間を小さくし、又は全くなくし、ラック軸の外周とブッシュの内周とのガタ(微振動)に起因する両者の衝突音を低減できるとするものである。
特許文献1に記載のパワーステアリング装置では、弾性部材がブッシュを径方向内方に締め付ける結果、ラックが往復動を繰り返すうちにブッシュの外周と軸受保持部の内周の間に新たな隙間を生じ、悪路走行時等にブッシュの外周と軸受保持部の内周とのガタに起因する両者の衝突音を生ずるおそれがある。 In the power steering device described in Patent Document 1, as a result of the elastic member tightening the bush radially inward, a new gap is generated between the outer periphery of the bush and the inner periphery of the bearing holding portion while the rack repeats reciprocating motion. When traveling on rough roads, there is a possibility that a collision noise between the two due to backlash between the outer periphery of the bush and the inner periphery of the bearing holding portion may occur.
また、ブッシュがラック軸の往復動に連れ移動するとき、ブッシュの端面と軸受保持部の側壁とのガタに起因する両者の衝突音を生ずるおそれがある。 Further, when the bush moves with the reciprocation of the rack shaft, there is a possibility that a collision noise between the both ends due to the backlash between the end surface of the bush and the side wall of the bearing holding portion is generated.
本発明の課題は、ラックハウジングの軸受保持部にブッシュをガタなく保持しながら、このブッシュによりラック軸をガタなく支持することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to support a rack shaft without backlash by this bush while holding the bush without backlash on the bearing holding portion of the rack housing.
請求項1の発明は、ラックハウジングの軸受保持部に保持したブッシュにラック軸を支持してなるパワーステアリング装置において、ブッシュの軸方向の一端側の端面を軸受保持部のブッシュ受け面に当て、ブッシュの外周に軸方向の他端側に向けて縮径するテーパ外周面を設け、ブッシュの軸方向の他端側にカラーを添設し、カラーに設けたテーパ内周面をブッシュのテーパ外周面に押圧する弾発部材を設けたものである。 In the power steering device in which the rack shaft is supported by the bush held in the bearing holding portion of the rack housing, the end surface on one end side in the axial direction of the bush is applied to the bush receiving surface of the bearing holding portion. The outer periphery of the bush is provided with a tapered outer peripheral surface that is reduced in diameter toward the other end side in the axial direction, the collar is attached to the other end side in the axial direction of the bush, and the tapered inner peripheral surface provided on the collar is the outer periphery of the taper of the bush. A resilient member that presses against the surface is provided.
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記カラーが防振部材を介して軸受保持部に挿着されるようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the collar is inserted into the bearing holding portion via a vibration isolating member.
(請求項1)
(a)カラーに設けたテーパ内周面をブッシュのテーパ外周面に押圧する弾発部材を設けた。従って、ブッシュは弾発部材のばね力によりバックアップされているカラーにより軸方向に押圧されて軸受保持部のブッシュ受け面に押し当てられ、かつブッシュはカラーにより内径方向に押圧されてラック軸の外周に隙間なく押し当てられる。これにより、ブッシュがラック軸との接触等により磨耗しても、又は悪路走行時の外力によってラック軸に曲がりを生じても、ブッシュは常に軸受保持部にガタなく保持されながら、ラック軸をガタなく支持する。ブッシュと軸受保持部のガタに起因する両者の衝突音、ブッシュとラック軸のガタに起因する両者の衝突音を生じない。
(Claim 1)
(a) A resilient member that presses the tapered inner peripheral surface of the collar against the tapered outer peripheral surface of the bush is provided. Therefore, the bush is pressed in the axial direction by the collar backed up by the spring force of the resilient member and pressed against the bush receiving surface of the bearing holding portion, and the bush is pressed in the inner diameter direction by the collar to It is pressed against the gap without any gap. As a result, even if the bush is worn due to contact with the rack shaft or the like, or even if the rack shaft is bent due to an external force when traveling on a rough road, the bush is always held in the bearing holding portion without looseness, the rack shaft is Support without play. There is no collision noise between the bush and the bearing holding part due to backlash between the bush and the bearing holding part, and neither between them due to backlash between the bush and the rack shaft.
(請求項2)
(b)カラーが防振部材を介して軸受保持部に挿着される。従って、悪路走行時等にカラーが軸受保持部とのガタに起因する両者の衝突音を生ずることもない。
(Claim 2)
(b) The collar is inserted into the bearing holding portion via the vibration isolation member. Therefore, when the vehicle travels on a rough road, the collar does not generate a collision noise between the collar and the bearing holding portion.
図1は油圧パワーステアリング装置を示す全体図、図2は図1の要部拡大図、図3はカラーによるブッシュ保持構造を示す断面図、図4はカラーによるブッシュ保持構造の変形例を示す断面図である。 1 is an overall view showing a hydraulic power steering apparatus, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view showing a bush holding structure using a collar, and FIG. 4 is a section showing a modification of the bush holding structure using a collar. FIG.
図1の油圧パワーステアリング装置10は、ギヤボックス11を有する。ギヤボックス11は、ギヤハウジング12と、パワーシリンダ13のシリンダチューブ14(ラックハウジング)とからなる。シリンダチューブ14の一端はギヤハウジング12の円筒状取付部12Aの外周に圧入して固定される。
The hydraulic
油圧パワーステアリング装置10は、ギヤボックス11のギヤハウジング12、シリンダチューブ14が形成する油室17A、17Bに中空ラック軸15を摺動可能に嵌挿し、このラック軸15上に、シリンダチューブ14に摺動可能に嵌合するピストン16を固定する。パワーシリンダ13は、シリンダチューブ14の油室17A、17Bをピストン16によって第1室17Aと第2室17Bに区画している。第1室17Aはシリンダチューブ14の一端側に装填されてラック軸15の外周と摺接するオイルシール18Aにより封止され、第2室17Bはシリンダチューブ14の他端側に装填されてラック軸15の外周と摺接するオイルシール18Bにより封止される。
The hydraulic
油圧パワーステアリング装置10は、ギヤハウジング12に、コントロールバルブ20のバルブボディ21を固定してある。コントロールバルブ20は、ステアリングホイールに連動して回転する入力軸22をバルブボディ21に枢支し、入力軸22に一体の円形ロータ(不図示)と、入力軸22に固定されるトーションバー22Aの先端部にピニオン(不図示)とともに固定される円形スリーブ(不図示)とを、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに応ずるトーションバー22Aの弾性ねじり変形によって相対変位可能に同軸配置し、パワーシリンダ13の第1室17Aと第2室17Bにそれぞれ接続されている第1と第2の給排流路19A、19Bにポンプ側供給流路とタンク側戻り流路をステアリング操作に応じて切換接続する。尚、スリーブ(不図示)に固定されるピニオン(不図示)は、ラック軸15のラック歯に噛み合いされる。
In the hydraulic
油圧パワーステアリング装置10は、図2に示す如く、パワーシリンダ13のシリンダチューブ14を薄肉の鋼管からなるものにし、シリンダチューブ14の他端内周のねじ部に鉄製シリンダエンド30を螺着して固定する。シリンダエンド30の軸方向の中間部に設けた肩面31がシリンダチューブ14の端面に衝合する。ラック軸15の一端はギヤハウジング12の内部においてピニオン軸との噛合い部の背面側に設けたラックガイド(不図示)により支持され、ラック軸15の他端はシリンダエンド30の内周の軸受保持部32に保持してあるメタルブッシュ33と樹脂ブッシュ34により支持される。樹脂ブッシュ34はメタルブッシュ33の反油室17B側に隣接して配置され、メタルブッシュ33より小さい内径を有し、ラック軸15を締まり嵌め支持する。シリンダチューブ14内で、シリンダチューブ14の一端側に装填されて第1室17Aを封止するオイルシール18Aはギヤハウジング12の円筒状取付部12Aの端面との間に設けられるバックアップリング12Bによりバックアップされ、シリンダチューブ14の他端側に装填されて第2室17Bを封止するオイルシール18Bはシリンダエンド30の端面によりバックアップされる。
As shown in FIG. 2, the hydraulic
油圧パワーステアリング装置10は、ラック軸15の両端部をギヤボックス11の左右に突出し、それらの端部内周に左右のラックエンド40のおねじ部を螺着して固定し、ラックエンド40の継手を介して左右のタイロッド41を連結し、タイロッド41に車輪を連結し、左右の車輪を操舵可能にする。ギヤボックス11の一端側では、ゴムブーツ42Aの両端部のそれぞれがギヤハウジング12の端部と一方のタイロッド41(ラック軸15の端部)のそれぞれに締結されて掛け渡され、ギヤボックス11から突出するラック軸15の一端部をカバーする。ギヤボックス11の他端側では、ゴムブーツ42Bの両端部のそれぞれがシリンダエンド30の端部と他方のタイロッド41(ラック軸15の端部)のそれぞれに締結されて掛け渡され、ギヤボックス11から突出するラック軸15の他端部をカバーする。ギヤボックス11から突出するラック軸15の両端部寄りのそれぞれには、ラック軸15の中空部の内外に貫通する空気孔15Aが穿設される。これにより、ラック軸15が左右にストロークし、一方のゴムブーツ42Aと他方のゴムブーツ42Bを互いに伸縮させるとき、ゴムブーツ42A内の空気とゴムブーツ42B内の空気をラック軸15の空気孔15A、中空部を介して互いに自由に流通させ、それらゴムブーツ42A、42Bの伸縮を許容する。
The hydraulic
油圧パワーステアリング装置10は、ステアリング操作に連動するコントロールバルブの前述の作動により、パワーシリンダ13の第1室17Aと第2室17Bへの圧油の給排が制御され、ひいてはラック軸15の左右のタイロッド41を駆動し、運転者によるステアリングホイールの操舵力をアシストする。
The hydraulic
このとき、油圧パワーステアリング装置10にあっては、前述の如く、シリンダエンド30に設けてあるラック軸15のための軸受保持部32が、メタルブッシュ33と、メタルブッシュ33の反油室17B側に隣接して配置され、メタルブッシュ33より小さい内径を有する樹脂ブッシュ34を保持して構成されている。これにより、ラック軸15とメタルブッシュ33との間のクリアランスに起因するラック軸15のガタ(微振動)は、樹脂ブッシュ34により吸収されるので、異音が発生することがない。また、ラック軸15の大荷重は、メタルブッシュ33で受けることができるので、ラック軸15の作動に支障を生じない。更に、ラック軸15のガタをなくすために、メタルブッシュ33やラック軸15の精度を特別に向上させる必要がなくなり、これらの精度を適正なものにすることができる。
At this time, in the hydraulic
しかるに、油圧パワーステアリング装置10にあっては、シリンダチューブ14に固定したシリンダエンド30の軸受保持部32に樹脂ブッシュ34をガタなく保持しながら、この樹脂ブッシュ34によりラック軸15をガタなく支持するため、以下に示す構成を具備する(図3)。
However, in the hydraulic
(1)樹脂ブッシュ34の軸方向の一端側の端面34A(樹脂ブッシュ34の軸方向に直交する平面)を軸受保持部32のブッシュ受け面32A(軸受保持部32の軸方向に直交する平面)に当て、樹脂ブッシュ34の外周に軸方向の他端側に向けて縮径するテーパ外周面34Bを設ける。
(1) An
樹脂ブッシュ34は周方向の1カ所に切断によるスリット(不図示)を設けたC字リング状とされ、これによって径方向に弾性的に拡縮できる。 The resin bushing 34 has a C-ring shape with a slit (not shown) by cutting at one place in the circumferential direction, and can be elastically expanded and contracted in the radial direction.
(2)軸受保持部32の内周に隙間嵌めされるカラー35を設け、このカラー35を樹脂ブッシュ34の軸方向の他端側に添設する。カラー35の外周に設けた環状溝35AにOリングからなる防振部材36を装填し、カラー35はこの防振部材36を介して軸受保持部32の内周に隙間嵌めされる。
(2) A
カラー35に設けたテーパ内周面35Bを樹脂ブッシュ34のテーパ外周面34Bに隙間なく接触させるように、カラー35を押圧する弾発部材37を軸受保持部32のばね受け面32Bと該カラー35の端面との間に介装する。弾発部材37はコイルばねからなる。
The
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)カラー35に設けたテーパ内周面35Bを樹脂ブッシュ34のテーパ外周面34Bに押圧する弾発部材37を設けた。従って、樹脂ブッシュ34は弾発部材37のばね力によりバックアップされているカラー35により軸方向に押圧されて軸受保持部32のブッシュ受け面32Aに押し当てられ、かつ樹脂ブッシュ34はカラー35により内径方向に押圧されてラック軸の外周に隙間なく押し当てられる。これにより、樹脂ブッシュ34がラック軸との接触等により磨耗しても、又は悪路走行時の外力によってラック軸に曲がりを生じても、樹脂ブッシュ34は常に軸受保持部32にガタなく保持されながら、ラック軸をガタなく支持する。樹脂ブッシュ34と軸受保持部32のガタに起因する両者の衝突音、樹脂ブッシュ34とラック軸のガタに起因する両者の衝突音を生じない。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) A
樹脂ブッシュ34のテーパ外周面34Bとカラー35のテーパ内周面35Bのテーパ角を変化させること、弾発部材37のばね力を調整することにより、樹脂ブッシュ34を軸受保持部32のブッシュ受け面32Aとラック軸15の外周に押し当てる荷重を調整し、樹脂ブッシュ34がラック軸15に及ぼす摺動抵抗力を調整できる。樹脂ブッシュ34がラック軸15に及ぼす曲げ抵抗力も調整できる。
By changing the taper angle between the taper outer
(b)カラー35が防振部材36を介して軸受保持部32に挿着される。従って、悪路走行時等にカラー35が軸受保持部32とのガタに起因する両者の衝突音を生ずることもない。
(b) The
カラー35のテーパ内周面35Bを樹脂ブッシュ34のテーパ外周面34Bに押圧する弾発部材37は、図4に示す如くの皿ばね等であっても良い。
The
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は電動パワーステアリング装置にも適用できる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to these embodiments, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, the present invention can be applied to an electric power steering apparatus.
10 パワーステアリング装置
14 シリンダチューブ(ラックハウジング)
15 ラック軸
32 軸受保持部
32A ブッシュ受け面
34 ブッシュ
34B テーパ外周面
35 カラー
35B テーパ内周面
36 防振部材
37 弾発部材
10
15
Claims (2)
ブッシュの軸方向の一端側の端面を軸受保持部のブッシュ受け面に当て、ブッシュの外周に軸方向の他端側に向けて縮径するテーパ外周面を設け、
ブッシュの軸方向の他端側にカラーを添設し、カラーに設けたテーパ内周面をブッシュのテーパ外周面に押圧する弾発部材を設けたことを特徴とするパワーステアリング装置。 In a power steering device in which a rack shaft is supported by a bush held in a bearing holding portion of a rack housing,
The end surface on one end side in the axial direction of the bush is applied to the bush receiving surface of the bearing holding portion, and a tapered outer peripheral surface that reduces the diameter toward the other end side in the axial direction is provided on the outer periphery of the bush.
A power steering apparatus comprising: a collar attached to the other end side of the bush in the axial direction; and a resilient member for pressing a tapered inner peripheral surface provided on the collar against a tapered outer peripheral surface of the bush.
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