JP2010064519A - ラック軸支持装置および車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】保持孔16の入口にねじ込まれた封止部材19とサポートヨーク18との間に中間部材20が介在し、中間部材20とサポートヨーク18との間にサポートヨーク18をラック軸8側へ付勢する圧縮コイルばね21が介在する。サポートヨーク18が、ラック軸8を摺動可能に受ける受け部23と、受け部23から保持孔16の深さ方向X1とは反対方向に延びるスリット26とを備える。サポートヨーク18に、スリット26を挟んだ両側に配置された部分を有する柱状突起24を設ける。中間部材20は、柱状突起24を縮径させるように柱状突起24の外周に嵌合した嵌合筒34を有する。
【選択図】図2
Description
特許文献1のラック軸支持装置は、支持部材と付勢部材との間に介在し、付勢部材の付勢力を支持部材に伝達するための中間部材を備えている。その中間部材は、支持部材に設けられる球状凸部を受ける球状凹部を有しており、中間部材が支持部材を球面支持している。
特許文献3では、ラックガイドの後端が拡径されて保持孔の内周に押圧されても、ラックガイドの先端の凹面は、ラック軸に対する挟持力を増大することがない。したがって、ラック軸がピニオン軸の軸線に平行な方向に移動することを抑制する効果が小さい。
また、上記ラック軸支持部材は、上記凹面が設けられた第1の端部およびこれと反対側の第2の端部を有する本体と、を含み、上記筒部は、上記第2の端部の外縁から中間部材側へ延び、上記筒部は、上記スリットを挟んだ両側に配置された部分を含み、上記嵌合筒は、上記筒部を縮径させるように上記筒部の外周に嵌合している場合がある(請求項3)。
また、本発明は、上記ラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向に摺動可能に支持する車両用操舵装置(1)を提供する(請求項6)。本発明では、ラトル音の発生を確実に防止することのできる車両用操舵装置を実現できる。
図1を参照して、車両用操舵装置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に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手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7aに噛み合うラック8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸8とを有している。ピニオン軸7およびラック軸8により舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
図2を参照して、ピニオン軸7は、例えば玉軸受からなる第1の軸受12と、例えば円筒ころ軸受からなる第2の軸受13とによって、ピニオンハウジング14内に回転可能に支持されている。ピニオン軸7のピニオン7aとラック軸8のラック8aとは、ピニオンハウジング14内で相互に噛み合わされている。
車両用操舵装置1にはラック軸支持装置15が装備されている。ラック軸8は、上記ラック軸支持装置15と、ピニオンハウジング14に連結されたラックハウジング9(図1参照)内に設けられた図示しない軸受とによって、その軸長方向(図2において紙面に直交する方向)に沿って摺動可能に支持されている。
また、ラック軸支持装置15は、サポートヨーク18および封止部材19の間に介在し、サポートヨーク18の形状を拘束するようにサポートヨーク18に連結された中間部材20と、サポートヨーク18と中間部材20の間に介在した付勢部材としての圧縮コイルばね21とを備えている。
第2の保持部16bの内径は、第1の保持部16aの内径よりも大きくされており、第1の保持部16aと第2の保持部16bとの間には、環状の段部16dが形成されている。中間部材20と環状の段部16dとの間には、所定の隙間が設けられており、中間部材20の上記深さ方向X1への移動を許容するようにしてある。
ラック軸支持部材としてのサポートヨーク18は、例えばポリアミド系樹脂(ポリアミド樹脂を主体とする樹脂)などのエンジニアリングプラスチックで形成されていることが好ましい。エンジニアリングプラスチックであれば機械的強度が高いため、サポートヨーク18として高い強度を実現することができる。特に、ガラス繊維が配合されたポリアミド系樹脂を用いた場合には、サポートヨーク18として、より高い強度と耐摩耗性を実現することができる。
また、サポートヨーク18は、本体22の第2の端部22bの中央部から中間部材20側へ延びる柱部としての柱状突起24と、本体22の第2の端部22bの外縁から中間部材20側へ延びる筒部25とを備えている。柱状突起24および筒部25は同心に配置されている。
図2に示すように、一対の凹面27は、ラック軸8の背面8bの形状に概ね一致する形状とされている。サポートヨーク18は、スリット26の両側の一対の凹面27によって、ラック軸8を弾性的に挟持する。保持孔16の深さ方向X1に関して、一対の凹面27のそれぞれの前端が、サポートヨーク18の前端18aを構成しており、そのサポートヨークの前端18aは、ラック軸8の中心軸線C1の位置よりも深い位置(例えば1mm〜2mm程度深い位置)まで達している。したがって、一対の凹面27によって、ラック軸8を確実に挟持できるようになっている。
筒部25の後端が、サポートヨーク18の後端18bを構成しており、そのサポートヨーク18の後端18bと中間部材20との間には、所定の隙間(例えば0.05〜0.1mm)が設けられている。
本体33の外周に形成された収容溝に、環状の弾性部材35が収容されている。弾性部材35は、中間部材20の本体33の外周とハウジング17の保持孔16の内周との間に、弾性的に圧縮された状態で介在し、これにより、弾性部材35は、保持孔16の径方向に関する、中間部材20のがたつきを防止している。
図5(a)に示すように、中間部材20の嵌合筒34が、柱状突起24に嵌められる前のサポートヨーク18では、柱状突起24の外周がテーパ状をなし、また、筒部25の外周がテーパ状をなしている。すなわち、サポートヨーク18において、スリット26を挟んだ両側の部分(具体的には、本体22において、スリット26の領域26aを挟んだ両側の部分41,42であり、柱状突起24において、スリット26の領域26bを挟んだ両側の部分31,32である。)が両側に拡がっている。その結果、スリット26を挟んだ一対の凹面27が、スリット26の両側に拡がっており、この状態では、各凹面27とラック軸8の背面8bとの間には、隙間が生じている。
また、図2および図5(b)に示すように、保持孔16の深さ方向X1に関して、一対の凹面27のそれぞれの前端が、サポートヨーク18の前端18aを構成しており、そのサポートヨークの前端18aは、ラック軸8の中心軸線C1(ラック軸8の背面8bのなす円筒面の一部の曲率中心に相当)の位置よりも深い位置まで達している。したがって、一対の凹面27によって、ラック軸8を確実に挟持することができる。
また、嵌合筒34Aを、サポートヨーク18の本体22の第2の端部22bの外縁から延びる筒部25に嵌合させるので、ラック軸8に対する受け部23の挟持力を大きくすることができる。
Claims (5)
- ハウジングに形成された保持孔内に保持孔の深さ方向に進退可能に保持され、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する、樹脂を含むラック軸支持部材と、
上記保持孔の入口の内周に形成されたねじ部に螺合した封止部材と、
封止部材とラック軸支持部材との間に介在する中間部材と、
中間部材とラック軸支持部材との間に介在し、ラック軸支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材と、を備え、
ラック軸支持部材は、ラック軸を摺動可能に受ける受け部と、受け部から上記深さ方向とは反対方向に延びるスリットと、スリットを挟んだ両側に配置された部分を有する柱部または筒部と、を含み、
上記中間部材は、上記柱部または上記筒部を縮径させるように上記柱部または上記筒部の外周に嵌合した嵌合筒を含むことを特徴とするラック軸支持装置。 - 請求項1において、上記ラック軸支持部材は、上記受け部が設けられた第1の端部およびこれと反対側の第2の端部を有する本体と、上記第2の端部の中央部から中間部材側へ突出する上記柱部としての柱状突起と、を含み、
上記柱状突起は、上記スリットを挟んだ両側に配置された部分を含み、
上記嵌合筒は、上記柱状突起を縮径させるように上記柱状突起の外周に嵌合していることを特徴とするラック軸支持装置。 - 請求項1において、上記ラック軸支持部材は、上記凹面が設けられた第1の端部およびこれと反対側の第2の端部を有する本体と、を含み、
上記筒部は、上記第2の端部の外縁から中間部材側へ延び、
上記筒部は、上記スリットを挟んだ両側に配置された部分を含み、
上記嵌合筒は、上記筒部を縮径させるように上記筒部の外周に嵌合していることを特徴とするラック軸支持装置。 - 請求項1から3の何れか1項において、上記ラック軸は断面D形をなし、ラック軸の背面は円筒面の一部を含み、
上記受け部は、ラック軸の背面に沿う円筒面の一部をなし、スリットを挟んだ両側に配置された一対の凹面を含み、
上記一対の凹面によって、ラック軸が弾性的に挟持されており、
保持孔の深さ方向に関して、上記一対の凹面のそれぞれは、ラック軸の背面のなす円筒面の一部の曲率中心の位置よりも深い位置まで達していることを特徴とするラック軸支持装置。 - 請求項1から4の何れか1項のラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向に摺動可能に支持することを特徴とする車両用操舵装置。
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