JP2010038254A - Mounting structure for retaining ring and steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、止め輪の取付構造および車両用操舵装置に関する。 The present invention relates to a retaining ring mounting structure and a vehicle steering apparatus.
車両用操舵装置は、舵取り機構を構成するラック軸およびピニオン軸を有している。ピニオン軸は、筒状のハウジングに軸受を介して回動可能に支持されている。また、ハウジング内において、軸受を軸方向に簡易に位置決めするために、止め輪が用いられる。止め輪は、ハウジングの内周に形成された内周溝に嵌め入れられている。
また、止め輪により取り付けられる対象物のがたつきを防止するための技術として、例えば、特許文献1がある。特許文献1の止め輪は、全体として皿状をなしている。
Moreover, there exists
ところで、上述の車両用操舵装置では、車輪に作用する路面入力(逆入力ともいう。)が、舵取り機構のラック軸を介して、ピニオン軸に伝達される。上述の逆入力により、ピニオン軸がその軸方向に突き上げられることがある。これとともに、軸受を介して止め輪が軸方向に押し上げられる。その結果、ピニオン軸、軸受および止め輪が、軸方向にがたつきを生じることがあった。さらに、このようながたつきに起因して、ラック軸とピニオン軸とが適正に噛み合わなくなるので、異音が生じていた。 By the way, in the above-described vehicle steering apparatus, road surface input (also referred to as reverse input) acting on the wheels is transmitted to the pinion shaft via the rack shaft of the steering mechanism. Due to the reverse input described above, the pinion shaft may be pushed up in the axial direction. At the same time, the retaining ring is pushed up in the axial direction via the bearing. As a result, the pinion shaft, the bearing, and the retaining ring may be rattled in the axial direction. Furthermore, due to such rattling, the rack shaft and the pinion shaft are not properly engaged with each other.
また、車両用操舵装置以外の装置においても、止め輪は用いられており、上述の車両用操舵装置と同様に対象物のがたつきを抑制することが要望されている。
そこで、本発明の目的は、対象物のがたつきを抑制できる止め輪の取付構造および車両用操舵装置を提供することである。
In addition, a retaining ring is used in devices other than the vehicle steering device, and there is a demand for suppressing rattling of the object as in the above-described vehicle steering device.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a retaining ring mounting structure and a vehicle steering device that can suppress rattling of an object.
本発明の止め輪の取付構造(68)は、対象物(31)を当該対象物を保持するための保持孔(41)の軸方向(A2)に位置決めする止め輪(50,50A,50B,50C)が、上記保持孔の内周(44)に形成された内周溝(47)に嵌合されている、止め輪の取付構造において、上記止め輪は、第1および第2の端面(72,72C,73,73B)を有する環状の本体(70)を備え、上記第1の端面(72,72C)が上記対象物に当接するとともに、上記第2の端面(73,73B)に突起(71,71A,71B)が形成され、上記内周溝は、上記第1の端面に対向する第1の内壁面(81)と、上記第2の端面に対向する第2の内壁面(82,82B)と、を含み、上記本体の上記第2の端面に形成された上記突起が、上記内周溝の上記第2の内壁面に形成された環状溝(83,83B)に配置されており、上記本体の上記第2の端面(73)および上記内周溝の上記第2の内壁面(82)に、互いに沿わされる一対の円錐テーパ状のカム面(75,84)が形成されるか、または、上記突起(71B)および上記環状溝(83B)の底(89)に、互いに沿わされる一対の円錐テーパ状のカム面(75,84)が形成されており、上記一対の円錐テーパ状のカム面は、上記止め輪が弾性的に拡がる力を、上記止め輪を上記対象物に押圧する力に変換するように機能し、上記環状溝は、相対的に径(L1)の小さい第3の内壁面(85)と、相対的に径(L2)の大きい第4の内壁面(86)とを含み、上記突起が、上記環状溝の上記第3の内壁面に係合することにより、上記止め輪の所定量(L3)を超える収縮が規制されている、ことを特徴とする(請求項1)。 The retaining ring mounting structure (68) of the present invention has a retaining ring (50, 50A, 50B, 50B) for positioning the object (31) in the axial direction (A2) of the retaining hole (41) for retaining the object. 50C) is fitted in an inner circumferential groove (47) formed in the inner circumference (44) of the holding hole, in which the retaining ring has first and second end faces ( 72, 72C, 73, 73B), the first end surface (72, 72C) abuts on the object, and the second end surface (73, 73B) projects. (71, 71A, 71B) are formed, and the inner circumferential groove includes a first inner wall surface (81) facing the first end surface and a second inner wall surface (82 facing the second end surface). 82B), and the protrusion formed on the second end surface of the main body is Arranged in the annular groove (83, 83B) formed in the second inner wall surface of the inner circumferential groove, the second end surface (73) of the main body and the second inner wall surface of the inner circumferential groove (82) is formed with a pair of conical taper-shaped cam surfaces (75, 84) extending along each other, or on the protrusion (71B) and the bottom (89) of the annular groove (83B). A pair of conical taper-shaped cam surfaces (75, 84) are formed, and the pair of conical taper-shaped cam surfaces provide a force for elastically expanding the retaining ring and the retaining ring as the object. The annular groove functions as a third inner wall surface (85) having a relatively small diameter (L1) and a fourth inner wall having a relatively large diameter (L2). And the protrusion engages with the third inner wall surface of the annular groove. Accordingly, it exceeds a predetermined amount of the stop ring (L3) contraction is restricted, it is characterized by (claim 1).
本発明によれば、止め輪が弾性復元によって拡開する力が、一対のカム面の働きで、止め輪を保持孔の軸方向に沿って対象物に押圧する力に変換されるので、上記軸方向に関する対象物のがたつきを抑制することができる。また、上記軸方向に対象物を押す外力(例えば、路面入力)が、止め輪に作用して、止め輪を所定量収縮させると、突起が環状溝の第3の内壁面に係合する。これにより、止め輪の所定量を超える量の収縮が規制されるので、上記軸方向に関する対象物のがたつきを確実に抑制することができる。 According to the present invention, the force that expands the retaining ring by elastic restoration is converted into a force that presses the retaining ring against the object along the axial direction of the holding hole by the action of the pair of cam surfaces. Shaking of the object in the axial direction can be suppressed. Further, when an external force that pushes the object in the axial direction (for example, road surface input) acts on the retaining ring and contracts the retaining ring by a predetermined amount, the protrusion engages with the third inner wall surface of the annular groove. Thereby, since the shrinkage | contraction of the quantity exceeding the predetermined amount of a retaining ring is controlled, the shakiness of the target object regarding the said axial direction can be suppressed reliably.
また、本発明において、上記突起と上記環状溝の上記第4の内壁面との間に、隙間(88)が形成されている場合がある(請求項2)。この場合、止め輪が内周溝内で十分に拡開できるので、対象物のがたつきが確実に抑制される。
また、本発明において、上記止め輪は、当該止め輪の周方向(C3)に離隔する一対の端部(76)を有し、上記突起は、少なくとも上記一対の端部に配置されている場合がある(請求項3)。この場合、一対の端部に配置された突起が、環状溝の第3の内壁面に係合するときに、止め輪の全体形状が崩れるような止め輪の収縮が効果的に規制される。従って、上記軸方向に関する対象物のがたつきをより一層抑制することができる。
In the present invention, a gap (88) may be formed between the protrusion and the fourth inner wall surface of the annular groove (claim 2). In this case, since the retaining ring can be sufficiently expanded in the inner circumferential groove, rattling of the object is reliably suppressed.
In the present invention, the retaining ring has a pair of end portions (76) that are separated from each other in the circumferential direction (C3) of the retaining ring, and the protrusion is disposed at least at the pair of end portions. (Claim 3). In this case, when the protrusions arranged at the pair of end portions engage with the third inner wall surface of the annular groove, the contraction of the retaining ring is effectively restricted so that the entire shape of the retaining ring is destroyed. Therefore, it is possible to further suppress the rattling of the object in the axial direction.
また、本発明の車両用操舵装置(1)は、ピニオン軸(7)の回転をラック軸(10)の軸方向移動に変換する舵取り機構(11)と、ハウジング(13)の保持孔(41)に保持され、上記ピニオン軸を回転可能に支持する上記対象物としての軸受(31)とを備え、上記本発明の上記止め輪の取付構造(68)を用いて、上記軸受の軸方向移動を規制することを特徴とする(請求項4)。 The vehicle steering device (1) of the present invention includes a steering mechanism (11) that converts the rotation of the pinion shaft (7) into an axial movement of the rack shaft (10), and a holding hole (41 of the housing (13)). And the bearing (31) as the object for rotatably supporting the pinion shaft, and the axial movement of the bearing using the retaining ring mounting structure (68) of the present invention (Claim 4).
本発明の車両用操舵装置によれば、例えば、外力としての逆入力が、車輪からラック軸およびピニオン軸を介して軸受に作用したときに、止め輪の軸方向の移動が規制される。これにより、軸受およびピニオン軸の軸方向のがたつきが抑制されるので、ピニオン軸の軸方向移動に起因した異音の発生を抑制できる。しかも、この異音の発生を抑制する効果を、止め輪の突起と環状溝とを係合させる簡易な構造で達成できるので、車両用操舵装置を安価にできる。 According to the vehicle steering apparatus of the present invention, for example, when a reverse input as an external force is applied to a bearing from a wheel via a rack shaft and a pinion shaft, movement of the retaining ring in the axial direction is restricted. Thereby, since the shakiness of the bearing and the pinion shaft in the axial direction is suppressed, it is possible to suppress the generation of noise due to the axial movement of the pinion shaft. In addition, since the effect of suppressing the generation of this abnormal noise can be achieved with a simple structure in which the retaining ring protrusion and the annular groove are engaged, the vehicle steering device can be made inexpensive.
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In addition, although the alphanumeric characters in the parentheses indicate reference signs of corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not limited by these reference signs.
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、止め輪の取付構造を、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置に適用する場合に則して説明する。なお、本発明の止め輪の取付構造を、例えば、車両用操舵装置としてのマニュアル操舵のステアリング装置に適用することもできるし、また、車両用操舵装置以外の機械装置に適用することもできる。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the retaining ring mounting structure will be described in the case where it is applied to an electric power steering device as a vehicle steering device. The retaining ring mounting structure of the present invention can be applied to, for example, a manually steered steering device as a vehicle steering device, or can be applied to a mechanical device other than a vehicle steering device.
図1は、本発明の第1の実施形態の止め輪の取付構造が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System)1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に第1の自在継手4を介して連結された中間シャフト5と、中間シャフト5に第2の自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン歯8に噛み合うラック歯9を有して車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸10とを有している。
FIG. 1 is a schematic diagram of a schematic configuration of an electric power steering apparatus to which a retaining ring mounting structure according to a first embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 1, an electric power steering system (EPS) 1 includes a
ピニオン軸7およびラック軸10によりラックアンドピニオン機構からなる舵取り機構11が構成されている。ラック軸10は、車体12に固定されるハウジング13内に図示しない複数の軸受を介して直線往復自在に支持されている。ラック軸10には、一対のタイロッド14が結合されている。各タイロッド14は対応するナックルアーム15を介して対応する転舵輪16に連結されている。
The
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯8およびラック歯9によって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸10の直線運動(ラック軸10の軸方向移動に相当する。)に変換される。これにより、転舵輪16の転舵が達成される。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸17と、ピニオン軸7に連なる出力軸18とに分割されている。これら入力軸17および出力軸18はトーションバー19を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸17に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー19が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸17および出力軸18が相対回転するようになっている。
When the
The
トーションバー19を介する入力軸17および出力軸18の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ20が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ21が設けられている。また、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)22が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ23と、この電動モータ23の出力回転を減速する減速機24とが設けられている。
A
トルクセンサ20および車速センサ21からの検出信号が、ECU22に入力されるようになっている。ECU22は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ23を制御する。電動モータ23の出力回転が減速機24を介して減速されてピニオン軸7に伝達され、ラック軸10の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
Detection signals from the
図2は、図1の電動パワーステアリング装置1の要部の断面図である。図2を参照して、ピニオン軸7は、歯部26と、第1および第2の軸部27,28とを有している。歯部26は、はすば歯車からなる。歯部26の外周は、複数のピニオン歯8を有している。第1および第2の軸部27,28は、ピニオン軸7の軸方向A1に関して歯部26を挟んだ両側に配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the electric
ラック軸10は、図2の紙面垂直方向に延びており、はすばラックからなり、はすば歯車からなる歯部26と互いに噛み合っている。
電動パワーステアリング装置1は、ピニオン軸7の第1の軸部27を回動可能に支持する第1の軸受31と、ピニオン軸7の第2の軸部28を回動可能に支持する第2の軸受32と、ラック軸10を支持するラック軸支持装置33と、上述のハウジング13とを有している。ハウジング13は、ピニオン軸7の一部と、ラック軸10の一部と、第1の軸受31と、第2の軸受32と、ラック軸支持装置33とを収容している。
The
The electric
ラック軸支持装置33は、ラック軸10を支持する支持部材としての円筒状のサポートヨーク35と、ハウジング13の開口を封止する封止部材36と、サポートヨーク35を介してラック軸10をピニオン軸7に向けて付勢する付勢部材37とを有している。
ハウジング13は、ピニオン軸7の軸方向A1に沿って延びた筒状をなすピニオンハウジング39を有している。ピニオンハウジング39の内部に、ピニオン軸7の一部と、第1および第2の軸受31,32とが収容されている。
The rack
The
ピニオン軸7の軸方向A1に関するピニオンハウジング39の一端の内周には、環状のシール部材40が取り付けられている。シール部材40は、水分等の侵入を防止している。また、ピニオン軸7の軸方向A1に関するピニオンハウジング39の他端は、閉塞されている。
また、ピニオンハウジング39は、第1の軸受31を保持するための第1の保持孔41と、第2の軸受32を保持するための第2の保持孔42とを有している。第1および第2の保持孔41,42は、ピニオン軸7の軸方向A1に関して互いに離隔して配置されている。第1および第2の保持孔41,42の間に、歯部26が配置されている。ピニオン軸7の軸方向A1に関するピニオンハウジング39の他端の近傍に、第2の保持孔42が配置されている。また、ピニオン軸7の軸方向A1に関するピニオンハウジング39の中間部に、第1の保持孔41が配置されている。
An
The
図3は、図2の要部の拡大図である。図3を参照して、第1の保持孔41は、内周としての第1の大径部44と、内周としての小径部45と、第1の大径部44および小径部45を互いに接続する端壁46と、第1の大径部44に隣接する内周溝47と、第1の大径部44とは反対側で内周溝47に隣接する内周としての第2の大径部48と、を有している。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. Referring to FIG. 3, the first holding
端壁46は、第1の大径部44に隣接して配置されている。端壁46と内周溝47とは、第1の大径部44を挟んで、第1の保持孔41の軸方向A2(ピニオン軸7の軸方向A1に一致する。)に関して互いに反対側に配置されている。
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、第1の保持孔41の軸方向A2に関して第1の軸受31の移動を規制する止め輪50を有している。止め輪50は、内周溝47に嵌合されている。
The
In addition, the electric
第1の大径部44には、第1の軸受31が嵌合している。また、第1の軸受31は、端壁46および止め輪50により、第1の保持孔41の軸方向A2の両側に位置決めされている。
第1の軸受31は、例えば、転がり軸受としての玉軸受からなる。第1の軸受31は、外輪52と、内輪53と、外輪52および内輪53の間に介在する複数のボールからなる転動体54と、転動体54を保持する保持器55とを有している。
The
The
第1の軸受31の内輪53は、ピニオン軸7の軸方向A1に関してピニオン軸7と同行移動可能とされている。例えば、第1の軸受31の内輪53は、ピニオン軸7の第1の軸部27の外周57に圧入状態で嵌合されている。第1の軸受31の内輪53は、ピニオン軸7の段部58に当接している。これとともに、内輪53は、第1の軸部27の外周溝59に嵌合された止め輪60に当接している。これにより、ピニオン軸7の軸方向A1に関する内輪53の移動が規制されている。
The
外輪52は、ハウジング13のピニオンハウジング39の第1の保持孔41に保持されている。具体的には、第1の軸受31の外輪52は、ピニオンハウジング39の第1の保持孔41の内周としての第1の大径部44に、すきま嵌め状態で嵌合されている。
外輪52の一方の端面62は、ピニオンハウジング39の第1の保持孔41の端壁46に当接している。これにより、第1の保持孔41の軸方向A2の一方の向きへの外輪52の移動が、規制されている。
The
One
外輪52の他方の端面63は、止め輪50に当接している。この止め輪50は、ピニオンハウジング39の第1の保持孔41の内周溝47に係合している。これにより、第1の保持孔41の軸方向A2の他方の向きへの外輪52の移動が、規制されている。
図2を参照して、第2の軸受32は、例えば、転がり軸受としての円筒ころ軸受からなる。第2の軸受32は、外輪65と、複数のころからなる転動体66とを有している。第2の軸受32の外輪65は、ハウジング13の第2の保持孔42の内周に、圧入状態で嵌合されている。第2の軸受32の複数の転動体66が、環状をなしてピニオン軸7の第2の軸部28を取り囲んでいる。
The
With reference to FIG. 2, the
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、止め輪50をハウジング13に取り付けるための止め輪の取付構造68(以下、単に取付構造68ともいう。)を有している。取付構造68により、軸方向A2に関する対象物としての第1の軸受31の外輪52の移動が規制されている。なお、以下では、第1の軸受31の外輪52を対象物ともいう。
取付構造68は、第1の軸受31の外輪52を保持する上述の第1の保持孔41と、この第1の保持孔41の軸方向A2に第1の軸受31を位置決めする上述の止め輪50と、第1の保持孔41の内周に形成された上述の内周溝47とを有している。この内周溝47に、止め輪50が嵌合されている。
The electric
The mounting
図4は、図3の要部の拡大図である。図5は、図2に示す止め輪50の正面図である。図4および図5を参照して、止め輪50は、環状の本体70と、本体70から突出する複数の突起71とを有している。本体70と複数の突起71とは、単一の材料、例えば、鋼により一体に形成されている。
本体70は、止め輪50の軸方向(上述の軸方向A1,A2に平行な方向に相当する。)に見たときに、C字形形状または円弧形状をなしている。本体70は、第1の端面72および第2の端面73を有している。
FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. FIG. 5 is a front view of the retaining
The
第1の端面72は、止め輪50の軸方向に直交する平面からなる。第1の端面72が第1の軸受31の外輪52の端面63に当接している。
第2の端面73は、止め輪50の軸方向に直交する環状をなす平面74と、円錐テーパ状のカム面75とを有している。カム面75は、平面74よりも径方向外方に配置されている。カム面75の円錐テーパ状の中心軸線は、止め輪50の軸方向に平行に配置されている。
The
The
また、止め輪50の本体70は、当該止め輪50の周方向C3に離隔する一対の端部76と、一対の係合孔77とを有している。一対の端部76は、係合孔77をそれぞれ有している。
一対の係合孔77は、止め輪50を内周溝47に取り付け、または、取り外すための治具(図示せず)と係合可能とされている。治具が一対の係合孔77に係合することで、止め輪50を容易に縮径させることができ、この状態で、止め輪50を内周溝47に対して着脱することができる。
Further, the
The pair of engagement holes 77 can be engaged with a jig (not shown) for attaching or removing the retaining
また、本体70は、弾性曲げ変形可能とされている。例えば、本体70が弾性曲げ変形していない自然状態と比較して、周方向C3の一対の端部76同士が互いに近接するようにして、本体70が弾性曲げ変形する。この状態で、本体70は径方向に収縮している。また、本体70が弾性的に径方向に収縮した状態で、止め輪50は内周溝47に嵌合されている。これにより、内周溝47に嵌合した状態の止め輪50の本体70には、常に、本体70が径方向に拡張するような弾性復元力が作用するようになっている。
The
カム面75は、第1の軸受31とは反対側にある止め輪50の第2の端面73に、円錐テーパ状に形成されている。カム面75は、ピニオン軸7の中心軸線を含む断面(軸方向断面)において、ピニオン軸7の軸方向A1に対して所定角度で傾斜している。上述の軸方向断面(図4が相当する。)において、カム面75は、止め輪50の径方向外方に向かうにしたがって、軸方向A1に関して第1の軸受31に近づくように傾斜している。
The
突起71は、カム面75から突出しており、止め輪50の周方向C3に均等に離隔した複数カ所、例えば、4箇所に配置されている。なお、突起71の数は、後述するように4つに限定されない。本実施形態では、4つの突起71の場合に則して説明する。
各突起71は、カム面75の外周縁部751に隣接して配置されている。これにより、突起71を内周溝47内に配置し易い。
The
Each
各突起71は、互いに同じ形状をなしている。例えば、各突起71は、突出する方向に見たときに、円形をなしている。各突起71は、先細り形状をなしている。カム面75からの突起71の突出量は、0.3〜0.7mmの範囲内の値、例えば、0.5mm程度とされている。突出量が上述の範囲内の値である場合には、突起71を内周溝47内に配置し易い。
Each
内周溝47は、ハウジング13のピニオンハウジング39の第1の保持孔41の周方向に連続して無端状に形成されている。内周溝47は、止め輪50の第1の端面72に対向する第1の内壁面81と、止め輪50の第2の端面73に対向する第2の内壁面82と、環状溝83とを含んでいる。環状溝83は、内周溝47の第2の内壁面82に形成されている。また、第2の内壁面82に、円錐テーパ状のカム面84が形成されている。
The inner
環状溝83は、第1の保持孔41の周方向に関して連続して無端状に延びている。環状溝83は、相対的に直径L1の小さい第3の内壁面85と、相対的に直径L2の大きい第4の内壁面86とを含んでいる(L1<L2)。環状溝83の第3の内壁面85は、第1の保持孔41の内周としての第2の大径部48から、第1の保持孔41の径方向に離隔して配置されている。
The
カム面84は、カム面75と同じ円錐テーパ状に形成されている。カム面84は、カム面75と当接できるように配置されている。
図3および図4を参照する。図3および図4は、軸方向A2の外力がピニオン軸7に作用していない通常時を示す。この通常時には、止め輪50の第1の端面72が、第1の軸受31の外輪52の端面63に当接している。且つ、止め輪50の第2の端面72のカム面75と、内周溝47のカム面84とが、互いに沿わされている。これにより、第1の軸受31は、軸方向A2の両側に端壁46およびカム面84により位置決めされている。
The
Please refer to FIG. 3 and FIG. 3 and 4 show a normal time when the external force in the axial direction A2 does not act on the
また、止め輪50は、弾力的に縮径した状態で、内周溝47に嵌合している。従って、止め輪50が弾性的に拡がる力(弾性復元力)が、止め輪50に生じている。一対の円錐テーパ状のカム面75,84により、上述の弾性復元力が、止め輪50を外輪52の端面63に押圧する力に変換される。その結果、第1の軸受31は、軸方向A2に押圧された状態で位置決めされているので、軸方向A2に関する第1の軸受31のがたつきは、確実に抑制される。
Further, the retaining
また、通常時には、各突起71が、内周溝47の環状溝83に配置されている。突起71と環状溝83の第3の内壁面85との間に、第1の保持孔41の径方向に関する隙間87が形成されている。これとともに、突起71と環状溝83の第4の内壁面86との間に、第1の保持孔41の径方向に関する隙間88が形成されている。
図6は、図2の要部の拡大図であり、軸方向A1の外力が作用するときを示す。図6を参照して、上述の止め輪50を対象物に押圧する力に抗して、軸方向A1の外力が対象物を介して止め輪50に作用するときがある。上述の外力は、具体的には、車輪を突き上げるように車輪に路面から作用する路面入力である。
Further, at normal times, each
FIG. 6 is an enlarged view of the main part of FIG. 2 and shows a case where an external force in the axial direction A1 is applied. Referring to FIG. 6, an external force in the axial direction A1 may act on the retaining
このとき、止め輪50が微小な所定量L3で縮径すると、少なくともひとつの突起71が、環状溝83の第3の内壁面85に係合する。これにより、止め輪50の径方向に関して、上述の所定量L3を超える量の止め輪50の収縮が規制され、これとともに、止め輪50の軸方向移動が規制される。その結果、外力が作用したときにも、軸方向A2に関する第1の軸受31およびピニオン軸7のがたつきが、確実に抑制される。
At this time, when the retaining
ここで、上述の所定量L3は、止め輪50の径方向に関する上述の隙間87の隙間量に見合う長さに相当する。
図3および図4を参照して、以上説明したように、本実施形態の止め輪の取付構造68では、対象物としての第1の軸受31の外輪52を保持するための第1の保持孔41の軸方向A2に上述の対象物を位置決めする止め輪50が、設けられている。この止め輪50が、第1の保持孔41の内周としての第1の大径部44に形成された内周溝47に嵌合されている。
Here, the predetermined amount L3 corresponds to a length corresponding to the gap amount of the
As described above with reference to FIGS. 3 and 4, in the retaining
止め輪の取付構造68において、止め輪50は、第1および第2の端面72,73を有する環状の本体70を備えている。第1の端面72が上述の対象物に当接するとともに、第2の端面73に突起71が形成されている。内周溝47は、第1の端面72に対向する第1の内壁面81と、第2の端面73に対向する第2の内壁面82と、を含んでいる。
本体70の第2の端面73に形成された突起71が、内周溝47の第2の内壁面82に形成された環状溝83に配置されている。本体70の第2の端面73および内周溝47の第2の内壁面82に、互いに沿わされる一対の円錐テーパ状のカム面75,84が形成されている。一対の円錐テーパ状のカム面75,84は、止め輪50が弾性的に拡がる力を、止め輪50を上述の対象物に押圧する力に変換するように機能する。環状溝83は、相対的に直径L1の小さい第3の内壁面85と、相対的に直径L2の大きい第4の内壁面86とを含んでいる。突起71が、環状溝83の第3の内壁面85に係合することにより、止め輪50の所定量L3を超える収縮が規制されている。
In the retaining
A
本実施形態によれば、止め輪50が弾性復元によって拡開する力が、一対のカム面75,84の働きで、止め輪50を第1の保持孔41の軸方向A2に沿って対象物に押圧する力に変換されるので、上述の軸方向A2に関する対象物のがたつきを抑制することができる。また、上述の軸方向A2に対象物を押す外力(例えば、路面入力)が、止め輪50に作用して、止め輪50を所定量L3で収縮させると、突起71が環状溝83の第3の内壁面85に係合する。これにより、止め輪50の上述の所定量L3を超える量の収縮が規制されるので、上述の軸方向A2に関する対象物のがたつきを確実に抑制できる。
According to the present embodiment, the force by which the retaining
また、本実施形態では、突起71と環状溝83の第4の内壁面86との間に、隙間88が形成されている。この場合、止め輪50が内周溝47内で十分に拡開できるので、対象物のがたつきがより一層確実に抑制される。
図4および図5を参照して、止め輪50は、当該止め輪50の周方向C3に離隔する一対の端部76を有している。突起71は、少なくとも一対の端部76に配置されている。この場合、一対の端部76に配置された突起71が、環状溝83の第3の内壁面85に係合するときに、止め輪50の全体形状が崩れるような止め輪50の収縮が効果的に規制される。従って、上述の軸方向A2に関する対象物のがたつきをより一層確実に抑制することができる。
In the present embodiment, a
Referring to FIGS. 4 and 5, the retaining
また、通例、止め輪50を内周溝47に取り付けるときには、一対の端部76の係合孔77に係合させた治具により、一対の端部76を保持しながら作業する。従って、治具を用いるときに、この治具に近接している突起71を環状溝83に係合させ易くなる。
図2を参照して、本実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1は、(a1)ピニオン軸7の回転をラック軸10の軸方向移動に変換する舵取り機構11と、(a2)ハウジング13の第1の保持孔41に保持され、ピニオン軸7を回転可能に支持する対象物としての第1の軸受31とを備えている。本実施形態の止め輪の取付構造68を用いて、第1の軸受31の軸方向移動を規制するようにしている。
In general, when the retaining
Referring to FIG. 2, an electric
本実施形態によれば、例えば、外力としての逆入力が、車輪からラック軸10およびピニオン軸7を介して第1の軸受31に作用するときに、止め輪50の軸方向A2の移動が規制される。これにより、第1の軸受31およびピニオン軸7の軸方向A2のがたつきが抑制されるので、ピニオン軸7の軸方向移動に起因した異音の発生を抑制できる。具体的には、悪路走行時のラトル音の発生を抑制することができる。しかも、この異音の発生を抑制する効果を、止め輪50の突起71と環状溝83とを係合させる簡易な構造で達成できるので、電動パワーステアリング装置1を安価にできる。
According to the present embodiment, for example, when reverse input as an external force acts on the
なお、突起71は、少なくとも1つがあればよいが、複数あるのが、より好ましい。例えば、一対の端部76に配置された2つの突起71のみが、環状溝83の第3の内壁面85に係合する第1の場合と、端部76から離隔して配置された2つの突起71のみが環状溝83の第3の内壁面85に係合する第2の場合とを比較する。第1の場合には、第2の場合と比較して、止め輪50の全体形状が崩れ難いので、止め輪50の収縮が効果的に規制される。
Note that at least one
従って、少なくとも2つの突起71を形成する場合には、当該少なくとも2つの突起71が、一対の端部76に形成された2つの突起71を含むのが、好ましい。また、この場合において、突起71の数は、多いほどに、止め輪50の収縮を確実に規制できる。
また、図示しないが、突起が、止め輪50の周方向に延びる突条からなる場合も考えられる。例えば、上述の突条は、本体70の外周縁に沿って一対の端部76の間に連続して円弧状に延びる。また、突起の数と配置に関する上述の関係は、後述する各実施形態についても同様である。
Therefore, when forming at least two
Although not shown, it is also conceivable that the protrusion is a protrusion extending in the circumferential direction of the retaining
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に図示して、この点を主に説明する。他の構成については、説明を省略するが、上述の実施形態と同様であり、同一符号を付してある。
例えば、図7は、本実施形態の第2の実施形態の止め輪の取付構造68を適用した車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1の要部の断面図である。図7を参照して、本実施形態の取付構造68は、図3に示す第1の実施形態の取付構造68の止め輪50に代えて、図7に示す止め輪50Aを有している。止め輪50Aは、図3に示す第1の実施形態の止め輪50の突起71に代えて、図7に示す突起71Aを有している。止め輪50Aおよび突起71Aは、第1の実施形態の止め輪50および突起71とは、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。突起71Aは、止め輪50Aの径方向に関して、止め輪50Aの本体70のカム面75の外周縁部751から離隔して、外周縁部751よりも径方向内方に配置されている。
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, the difference from the above-described embodiment will be mainly illustrated, and this point will be mainly described. Although explanation is omitted about other composition, it is the same as that of the above-mentioned embodiment, and attaches the same numerals.
For example, FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of the electric
突起71Aが外周縁部751よりも径方向内方に配置される場合には、突起71Aが配置される環状溝83が、内周溝47において径方向内側の縁部に近接して配置される。その結果、環状溝83が形成し易くなる。
図8は、本実施形態の第3の実施形態の止め輪の取付構造68を適用した車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1の要部の断面図である。図8を参照して、本実施形態の取付構造68は、図3に示す第1の実施形態の止め輪50と内周溝47の第2の内壁面82と内周溝83とに代えて、図8に示す止め輪50Bと内周溝47の第2の内壁面82Bと環状溝83Bとを有している。
When the
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of the electric
本実施形態の止め輪50B、第2の内壁面82Bおよび環状溝83Bは、第1の実施形態の止め輪50、第2の内壁面82および環状溝83とは、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
止め輪50Bは、図3に示す第1の実施形態の止め輪50の突起71に代えて、図8に示す突起71Bを有している。突起71Bの頂部が、カム面75を有している。
The retaining
The retaining
第2の内壁面82Bは、円錐テーパ状に形成されているが、カム面75とは係合せず、上述のカム面84としては機能しない。
環状溝83Bは、第3の内壁面85と、第4の内壁面86と、底89とを有している。底89は、円錐テーパ状をなしている。底89に、上述のカム面84が形成されている。カム面84とカム面75とが互いに沿わされて、互いに係合している。
The second
The
カム面75を頂部に有する突起71Bが大きくなると、カム面75も大きくなる。カム面75の面積と突起71Bの強度とをともに確保し易くなる。
また、第3の実施形態の止め輪50Bに、第2の実施形態を適用してもよい。具体的には、突起71Bを止め輪50Bの外周縁から径方向内方に離隔して形成してもよい。
図9は、本実施形態の第4の実施形態の止め輪の取付構造68を適用した車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1の要部の断面図である。図9を参照して、本実施形態の取付構造68は、図3に示す第1の実施形態の取付構造68の止め輪50に代えて、図9に示す止め輪50Cを有している。止め輪50Cは、第1の実施形態の止め輪50とは、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
When the
Further, the second embodiment may be applied to the retaining
FIG. 9 is a cross-sectional view of a main part of the electric
止め輪50Cは、図3に示す第1の実施形態の止め輪50の第1の端面72に代えて、図9に示す第1の端面72Cを有している。第1の端面72Cは、第2の端面73と同様に構成されている。第1の端面72Cと第2の端面73とは、図9において左右対称とされ、止め輪50の軸方向に関する中央位置を通り且つ止め輪50の軸方向に直交する対称面P1に関して面対称に形成されている。
The retaining
これにより、止め輪50Cの裏表を逆にして内周溝47に取り付けても、止め輪50Cを問題なく使用できるようになっている。止め輪50Cの裏表を注意せずに、内周溝47に組み付けることができるので、止め輪50Cを組み付け易い。
すなわち、第1の端面72Cは、平面74と、カム面75と、複数の突起71(ひとつのみ図示)とを有している。第1の端面72Cが、内周溝47の第2の内壁面82に対向するときに、第1の端面72Cの突起71が、内周溝47の環状溝83に配置される。第1の端面72Cの突起71が、第3の内壁面85と係合することにより、止め輪50Cの収縮が規制されるようになっている。また、第1の端面72Cのカム面75と、内周溝47の第2の内壁面82のカム面84とが互いに沿うようになっている。
Thereby, even if the reverse side of the retaining
That is, the
また、図示しないが、第4の実施形態と同様に、図7の第2の実施形態の第1の端面72が、第2の端面73と同様に、カム面75と、複数の突起71Aとを有していてもよい。また、図8の第3の実施形態の第1の端面72が、第2の端面73と同様に、カム面75と、複数の突起71Bとを有していてもよい。
また、上述の各実施形態の各止め輪は、治具用の係合孔のないタイプの止め輪、いわゆるC形同心止め輪であってもよい。
Further, although not shown, like the fourth embodiment, the
In addition, each retaining ring of each of the above-described embodiments may be a retaining ring of a type without an engagement hole for a jig, a so-called C-shaped concentric retaining ring.
また、上述の各実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置1に本発明が適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
In each of the above-described embodiments, the example in which the present invention is applied to the so-called column assist type electric
1…電動パワーステアリング装置(車両用操舵装置)、7…ピニオン軸、10…ラック軸、11…舵取り機構、13…ハウジング、31…第1の軸受(対象物)、41…第1の保持孔、44…第1の大径部(保持孔の内周)、47…内周溝、50,50A,50B,50C…止め輪、68…止め輪の取付構造、70…本体、71,71A,71B…突起、72,72C…第1の端面、73,73B…第2の端面、75,84…カム面、76…止め輪の端部、81…第1の内壁面、82,82B…第2の内壁面、83,83B…環状溝、85…第3の内壁面、86…第4の内壁面、88…隙間(突起と第4の内壁面との間の隙間)、89…環状溝の底、A2…軸方向(保持孔の軸方向)、C3…止め輪の周方向、L1…第3の内壁面の径、L2…第4の内壁面の径、L3…所定量。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記止め輪は、第1および第2の端面を有する環状の本体を備え、
上記第1の端面が上記対象物に当接するとともに、上記第2の端面に突起が形成され、 上記内周溝は、上記第1の端面に対向する第1の内壁面と、上記第2の端面に対向する第2の内壁面と、を含み、
上記本体の上記第2の端面に形成された上記突起が、上記内周溝の上記第2の内壁面に形成された環状溝に配置されており、
上記本体の上記第2の端面および上記内周溝の上記第2の内壁面に、互いに沿わされる一対の円錐テーパ状のカム面が形成されるか、または、上記突起および上記環状溝の底に、互いに沿わされる一対の円錐テーパ状のカム面が形成されており、
上記一対の円錐テーパ状のカム面は、上記止め輪が弾性的に拡がる力を、上記止め輪を上記対象物に押圧する力に変換するように機能し、
上記環状溝は、相対的に径の小さい第3の内壁面と、相対的に径の大きい第4の内壁面とを含み、
上記突起が、上記環状溝の上記第3の内壁面に係合することにより、上記止め輪の所定量を超える収縮が規制されている、ことを特徴とする止め輪の取付構造。 In the retaining ring mounting structure, a retaining ring for positioning the object in the axial direction of the retaining hole for retaining the object is fitted in an inner circumferential groove formed on the inner periphery of the retaining hole.
The retaining ring includes an annular main body having first and second end faces,
The first end surface abuts on the object, and a protrusion is formed on the second end surface. The inner circumferential groove includes a first inner wall surface facing the first end surface, and the second end surface. A second inner wall face facing the end face,
The protrusion formed on the second end surface of the main body is disposed in an annular groove formed on the second inner wall surface of the inner circumferential groove;
A pair of conical tapered cam surfaces are formed along the second end surface of the main body and the second inner wall surface of the inner circumferential groove, or the bottoms of the protrusions and the annular groove In addition, a pair of conical tapered cam surfaces are formed along each other,
The pair of conical tapered cam surfaces function to convert the force that the retaining ring elastically expands into the force that presses the retaining ring against the object;
The annular groove includes a third inner wall surface having a relatively small diameter and a fourth inner wall surface having a relatively large diameter,
A retaining ring mounting structure, wherein the projection is engaged with the third inner wall surface of the annular groove so that contraction exceeding a predetermined amount of the retaining ring is restricted.
ハウジングの保持孔に保持され、上記ピニオン軸を回転可能に支持する上記対象物としての軸受とを備え、
上記請求項1から3の何れか1項に記載の上記止め輪の取付構造を用いて、上記軸受の軸方向移動を規制する、ことを特徴とする車両用操舵装置。 A steering mechanism that converts rotation of the pinion shaft into axial movement of the rack shaft;
A bearing as the object that is held in the holding hole of the housing and rotatably supports the pinion shaft;
A vehicle steering apparatus, wherein the retaining ring mounting structure according to any one of claims 1 to 3 is used to restrict axial movement of the bearing.
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