JP2010105412A - Steering device - Google Patents

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JP2010105412A JP2008276275A JP2008276275A JP2010105412A JP 2010105412 A JP2010105412 A JP 2010105412A JP 2008276275 A JP2008276275 A JP 2008276275A JP 2008276275 A JP2008276275 A JP 2008276275A JP 2010105412 A JP2010105412 A JP 2010105412A
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yoke
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Miwanori Oikawa
三和徳 及川
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce rattling sound caused by a clearance of connecting parts of a steering device positioned above and below a yoke shaft in travelling on a rough road, etc. <P>SOLUTION: A bolt engaging groove 61a is provided to a pinion shaft 61, and an insertion hole 40a free to insert the pinion shaft 61 in the axial direction and a bolt inserting hole 40b to cross part of this inserting hole 40a are provided to the lower end of the yoke shaft 40. A load giving means 50 interposed between the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 gives a load in the axial direction to the pinion shaft 61 and gives the load in the axial direction to the yoke shaft 40 before a fixing bolt 41 is inserted into the bolt insertion hole 40b and fastened (firmly fastened). Thereby, the state where the load in the axial direction is given to the pinion shaft 61 and the load in the axial direction is given to the yoke shaft 40 is maintained in the state where the fixing bolt 41 is inserted into the bolt inserting hole 40b and fastened. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステアリング装置に関し、特に、ステアリングホイールに上端部にてトルク伝達可能に連結されるヨークシャフトと、このヨークシャフトの下端部と上端部にてトルク伝達可能かつ軸方向にて位置調整可能に連結されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトと前記ヨークシャフトを一体的に(トルク伝達可能かつ軸方向、径方向、周方向に移動不能に)連結する固定ボルトを備えたステアリング装置に関する。   The present invention relates to a steering device, and in particular, a yoke shaft connected to a steering wheel so that torque can be transmitted at an upper end, torque can be transmitted at a lower end and an upper end of the yoke shaft, and an axial position can be adjusted. Further, the present invention relates to a steering device including a pinion shaft connected to the shaft, and a fixing bolt that connects the pinion shaft and the yoke shaft integrally (torque can be transmitted and cannot move in the axial, radial, and circumferential directions).

この種のステアリング装置は、例えば、下記特許文献1に記載されていて、ピニオンシャフトには上端より軸方向に所定量離れた部位にボルト係合溝が設けられ、ヨークシャフト(特許文献1ではエクステンションシャフトと記載されている)の下端部にはピニオンシャフトをシャフト軸方向に挿通可能な挿通穴が設けられるとともにこの挿通穴の一部を横切るボルト挿通孔が設けられていて、ピニオンシャフトがヨークシャフトの挿通穴に挿通され、ピニオンシャフトのボルト係合溝とヨークシャフトのボルト挿通孔が略一致した状態にて、固定ボルトがヨークシャフトのボルト挿通孔に挿通されて締結されることにより、ピニオンシャフトとヨークシャフトが一体的に連結されている。
特開2006−290112号公報
This type of steering device is described, for example, in Patent Document 1 below, and a pinion shaft is provided with a bolt engaging groove at a position that is a predetermined amount away from the upper end in the axial direction, and a yoke shaft (extension in Patent Document 1). The lower end of the shaft (described as a shaft) is provided with an insertion hole through which the pinion shaft can be inserted in the axial direction of the shaft, and a bolt insertion hole is provided across the insertion hole. The pinion shaft is inserted into the bolt insertion hole of the yoke shaft and fastened with the bolt engagement groove of the pinion shaft and the bolt insertion hole of the yoke shaft substantially coincided with each other. And the yoke shaft are integrally connected.
JP 2006-290112 A

上記特許文献1に記載されたステアリング装置では、ヨークシャフトが、アッパー側シャフト(アッパー側エクステンションシャフト)と、ロアー側シャフト(ロアー側エクステンションシャフト)を備えていて、アッパー側シャフトの下端とロアー側シャフトの上端が弾性軸継手により連結されている。このため、悪路走行時に、車輪からステアリングギヤユニットにおけるピニオンシャフトを介してロアー側シャフトに伝達される振動を、弾性軸継手における弾性体により、吸収することが可能である。   In the steering apparatus described in Patent Document 1, the yoke shaft includes an upper side shaft (upper side extension shaft) and a lower side shaft (lower side extension shaft), and a lower end of the upper side shaft and a lower side shaft. The upper ends of the two are connected by an elastic shaft coupling. For this reason, it is possible to absorb the vibration transmitted from the wheel to the lower shaft via the pinion shaft in the steering gear unit by the elastic body in the elastic shaft joint during rough road traveling.

しかし、上記特許文献1に記載されたステアリング装置では、悪路走行時などにおいて、ヨークシャフトより上方に位置するステアリング装置の連結部位、およびヨークシャフトより下方に位置するステアリング装置の連結部位に生じる隙間(ガタ)に起因して、ガタ打ち音が発生するおそれがある。また、上記特許文献1に記載されたステアリング装置では、アッパー側シャフトの下端とロアー側シャフトの上端が弾性軸継手により連結される構成であるため、既存の構成を有効に活用して安価に上記したガタ打ち音を低減することができない。   However, in the steering device described in Patent Document 1, the gap generated in the coupling portion of the steering device located above the yoke shaft and the coupling portion of the steering device located below the yoke shaft when traveling on a rough road. There is a possibility that a rattling sound may be generated due to (rattle). Further, in the steering device described in Patent Document 1, since the lower end of the upper side shaft and the upper end of the lower side shaft are connected by an elastic shaft joint, the existing configuration can be used effectively and inexpensively. It is not possible to reduce the rattling noise.

本発明は、上記した課題に対処すべくなされたものであり、ステアリングホイールに上端部にてトルク伝達可能に連結されるヨークシャフトと、このヨークシャフトの下端部と上端部にてトルク伝達可能かつ軸方向にて位置調整可能に連結されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトと前記ヨークシャフトを一体的に連結する固定ボルトを備えていて、前記ピニオンシャフトには上端より軸方向に所定量離れた部位にボルト係合溝が設けられ、前記ヨークシャフトの前記下端部には前記ピニオンシャフトを軸方向に挿通可能な挿通穴が設けられるとともにこの挿通穴の一部を横切るボルト挿通孔が設けられており、前記ピニオンシャフトが前記ヨークシャフトの前記挿通穴に挿通され、前記ピニオンシャフトの前記ボルト係合溝と前記ヨークシャフトの前記ボルト挿通孔が略一致した状態にて、前記固定ボルトが前記ヨークシャフトの前記ボルト挿通孔に挿通されて締結されることにより、前記ピニオンシャフトと前記ヨークシャフトが一体的に連結されているステアリング装置において、前記ピニオンシャフトに軸方向の荷重を付与するとともに前記ヨークシャフトに軸方向の荷重を付与する荷重付与手段が前記ピニオンシャフトと前記ヨークシャフト間に介装されていることに特徴がある。この場合において、前記荷重付与手段は、前記ピニオンシャフトに下方に向けて軸方向の荷重を付与するとともに前記ヨークシャフトに上方に向けて軸方向の荷重を付与するように構成されていることも可能である。   The present invention has been made to cope with the above-described problems, and is provided with a yoke shaft coupled to the steering wheel so that torque can be transmitted at the upper end portion, torque transmission at the lower end portion and the upper end portion of the yoke shaft, and A pinion shaft that is connected so as to be adjustable in the axial direction, and a fixing bolt that integrally connects the pinion shaft and the yoke shaft are provided, and the pinion shaft is a portion that is separated from the upper end by a predetermined amount in the axial direction. A bolt engaging groove is provided in the lower end portion of the yoke shaft, and an insertion hole through which the pinion shaft can be inserted in the axial direction is provided, and a bolt insertion hole that crosses a part of the insertion hole is provided. The pinion shaft is inserted into the insertion hole of the yoke shaft, and the bolt engagement groove of the pinion shaft and the The pinion shaft and the yoke shaft are integrally connected by inserting and fastening the fixing bolt into the bolt insertion hole of the yoke shaft in a state where the bolt insertion holes of the shaft shaft are substantially coincident with each other. In the steering apparatus, a load applying means for applying an axial load to the pinion shaft and an axial load to the yoke shaft is interposed between the pinion shaft and the yoke shaft. is there. In this case, the load applying means may be configured to apply an axial load downward to the pinion shaft and to apply an axial load upward to the yoke shaft. It is.

本発明によるステアリング装置においては、固定ボルトがヨークシャフトのボルト挿通孔に締結される前(ヨークシャフトとピニオンシャフトが一体的に連結される前)に、ピニオンシャフトとヨークシャフト間に介装されている荷重付与手段が、ピニオンシャフトに軸方向の荷重を付与するとともにヨークシャフトに軸方向の荷重を付与する。このため、固定ボルトがヨークシャフトのボルト挿通孔に締結された状態(ヨークシャフトとピニオンシャフトの連結が完了し、ヨークシャフトとピニオンシャフトが一体的に連結された状態)では、ピニオンシャフトに軸方向の荷重が付与されるとともにヨークシャフトに軸方向の荷重が付与される状態が維持されていて、ヨークシャフトより上方に位置するステアリング装置の連結部位に生じる隙間(ガタ)、およびヨークシャフトより下方に位置するステアリング装置の連結部位に生じる隙間(ガタ)を小さく、またはゼロとすることが可能である。したがって、悪路走行時などにおいて、ヨークシャフトより上方および下方に位置するステアリング装置の連結部位の隙間に起因するガタ打ち音を低減することが可能である。   In the steering apparatus according to the present invention, the fixing bolt is interposed between the pinion shaft and the yoke shaft before being fastened to the bolt insertion hole of the yoke shaft (before the yoke shaft and the pinion shaft are integrally connected). The load applying means applies an axial load to the pinion shaft and applies an axial load to the yoke shaft. For this reason, when the fixing bolt is fastened to the bolt insertion hole of the yoke shaft (when the connection between the yoke shaft and the pinion shaft is completed and the yoke shaft and the pinion shaft are integrally connected), the pinion shaft is axially moved. And a state in which an axial load is applied to the yoke shaft is maintained, and a gap (backlash) generated at a coupling portion of the steering device located above the yoke shaft and below the yoke shaft is maintained. It is possible to reduce or eliminate a gap (backlash) generated at the connected portion of the steering device. Therefore, when traveling on a rough road, it is possible to reduce the rattling noise caused by the gaps between the connecting portions of the steering device located above and below the yoke shaft.

また、本発明によるステアリング装置では、荷重付与手段がピニオンシャフトとヨークシャフト間に介装されているため、既存の構成(ピニオンシャフトの構成、ヨークシャフトの構成等)を有効に活用して安価に上記したガタ打ち音を低減することが可能である。   Further, in the steering device according to the present invention, since the load applying means is interposed between the pinion shaft and the yoke shaft, the existing configuration (pinion shaft configuration, yoke shaft configuration, etc.) can be used effectively and inexpensively. It is possible to reduce the rattling noise described above.

また、本発明の実施に際して、前記荷重付与手段は、前記ピニオンシャフトに螺着されて軸方向に移動調整可能な調整ナットと、この調整ナットと前記ヨークシャフトの下端の間に介装された圧縮コイルスプリングを備えていることも可能である、この場合には、固定ボルトがヨークシャフトのボルト挿通孔に締結される前(ヨークシャフトとピニオンシャフトが一体的に連結される前)に、調整ナットをピニオンシャフトに対して軸方向に移動調整することにより、圧縮コイルスプリングの弾性変形量を容易に調整することが可能である。このため、ピニオンシャフトおよびヨークシャフトに付与される軸方向の荷重を容易に調整することが可能である。   In carrying out the present invention, the load applying means includes an adjustment nut that is screwed to the pinion shaft and can be moved in the axial direction, and a compression nut interposed between the adjustment nut and the lower end of the yoke shaft. It is also possible to provide a coil spring. In this case, before the fixing bolt is fastened to the bolt insertion hole of the yoke shaft (before the yoke shaft and the pinion shaft are integrally connected), the adjusting nut It is possible to easily adjust the amount of elastic deformation of the compression coil spring by adjusting the movement of the pinion shaft in the axial direction. For this reason, it is possible to easily adjust the axial load applied to the pinion shaft and the yoke shaft.

以下に、本発明の一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1は、本発明による車両用ステアリング装置STと、車体(図示省略)に組付けられる周知のサスペンションメンバSMを示している。ステアリング装置STは、ステアリングホイール10と、このステアリングホイール10を一体回転可能に支持しているステアリングメインシャフト20と、このステアリングメインシャフト20にインターミディエイトシャフト30を介して一体回転可能に連結されているヨークシャフト(エクステンションシャフト)40を備えるとともに、荷重付与手段50(図2および図3参照)と、ステアリングギヤユニット60を備えている。   Below, one Embodiment of this invention is described based on FIGS. FIG. 1 shows a vehicle steering device ST according to the present invention and a known suspension member SM assembled to a vehicle body (not shown). The steering device ST is coupled to a steering wheel 10, a steering main shaft 20 that supports the steering wheel 10 so as to be integrally rotatable, and the steering main shaft 20 via an intermediate shaft 30 so as to be integrally rotatable. A yoke shaft (extension shaft) 40 is provided, a load applying means 50 (see FIGS. 2 and 3), and a steering gear unit 60 are provided.

ステアリングホイール10は、運転者によって回動操舵可能であり、操舵トルクをステアリングメインシャフト20に伝達可能である。ステアリングメインシャフト20は、車体(図示省略)にブラケットBrを介して組付けられているコラムチューブ21内に回転自在に支持されている。インターミディエイトシャフト30は、上端部にてアッパーユニバーサルジョイントUUを介してステアリングメインシャフト20に連結され、下端部にてロアユニバーサルジョイントLUを介してヨークシャフト40に連結されており、中間部にゴム製のグロメット31が装着されている。なお、グロメット31は車室(図示省略)とエンジンルーム(図示省略)を仕切るダッシュボード(図示省略)に設けた開口に組付けられることにより、エンジンルームの騒音や塵が車室内に侵入することを防止している。   The steering wheel 10 can be turned by a driver and can transmit a steering torque to the steering main shaft 20. The steering main shaft 20 is rotatably supported in a column tube 21 that is assembled to a vehicle body (not shown) via a bracket Br. The intermediate shaft 30 is connected to the steering main shaft 20 via the upper universal joint UU at the upper end and is connected to the yoke shaft 40 via the lower universal joint LU at the lower end, and is made of rubber at the middle. The grommet 31 is attached. The grommet 31 is assembled in an opening provided in a dashboard (not shown) that partitions the vehicle compartment (not shown) and the engine room (not shown), so that noise and dust in the engine room enter the vehicle compartment. Is preventing.

ところで、本発明によるステアリング装置STでは、ヨークシャフト40とステアリングギヤユニット60のピニオンシャフト61が、固定ボルト41および荷重付与手段50を用いて一体的に連結されている(図4および図5参照)。ピニオンシャフト61は、図2および図3に示したように、先端(図3の右端)より軸方向に所定量離れた部位に環状のボルト係合溝61aを有するとともに、このボルト係合溝61aを軸方向に挟む部位に外スプライン61bを有し、中間部に雄ネジ61cを有している。   By the way, in the steering apparatus ST according to the present invention, the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61 of the steering gear unit 60 are integrally connected using the fixing bolt 41 and the load applying means 50 (see FIGS. 4 and 5). . As shown in FIGS. 2 and 3, the pinion shaft 61 has an annular bolt engaging groove 61a at a site that is a predetermined amount away from the tip (right end in FIG. 3) in the axial direction, and this bolt engaging groove 61a. The outer spline 61b is provided at a portion sandwiching the shaft in the axial direction, and the male screw 61c is provided at the intermediate portion.

ヨークシャフト40は、下端部(図2の下方部)にピニオンシャフト61の上端部を軸方向に挿通可能な挿通穴40aを有していて、ピニオンシャフト61の上端部に挿通(嵌合)されて軸方向にて位置調整可能である。また、ヨークシャフト40は、挿通穴40aの一部を横切るボルト挿通孔40bを有するとともに、下端部における周方向の一部(図3の上方部分)に径方向に延びるスリット40cを有している。   The yoke shaft 40 has an insertion hole 40a through which the upper end portion of the pinion shaft 61 can be inserted in the axial direction at the lower end portion (lower portion in FIG. 2), and is inserted (fitted) into the upper end portion of the pinion shaft 61. The position can be adjusted in the axial direction. Further, the yoke shaft 40 has a bolt insertion hole 40b that crosses a part of the insertion hole 40a, and a slit 40c that extends in the radial direction at a part of the lower end portion in the circumferential direction (upper portion in FIG. 3). .

挿通穴40aは、大径穴部と小径穴部の間に段部40a1を有していて、小径穴部にピニオンシャフト61の外スプライン61bとトルク伝達可能に嵌合する内スプライン40a2を有している。ボルト挿通孔40bは、固定ボルト41を挿通して締結するためのものであり、端部に固定ボルト41の雄ネジ部(図示省略)と螺合可能な雌ネジ部(図示省略)を有している。スリット40cは、固定ボルト41の締結によってヨークシャフト40の挿通穴40aを縮径可能とするためのものであり、軸方向に所定量長く形成されている。   The insertion hole 40a has a step portion 40a1 between the large-diameter hole portion and the small-diameter hole portion, and has an inner spline 40a2 that fits in the small-diameter hole portion so as to be able to transmit torque to the outer spline 61b of the pinion shaft 61. ing. The bolt insertion hole 40b is for inserting and fastening the fixing bolt 41, and has a female screw portion (not shown) that can be screwed with a male screw portion (not shown) of the fixing bolt 41 at the end. ing. The slit 40c is for enabling the diameter of the insertion hole 40a of the yoke shaft 40 to be reduced by fastening the fixing bolt 41, and is formed longer by a predetermined amount in the axial direction.

固定ボルト41は、端部に上述した雄ネジ部を有していて、ヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに対して緊締(強く締め付けること)かつ弛緩(緩めること)可能である。このため、図2および図3に示したように、ピニオンシャフト61のボルト係合溝61aとヨークシャフト40のボルト挿通孔40bが略一致していて固定ボルト41がヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに対して弛緩されている状態では、ピニオンシャフト61とヨークシャフト40が一体的に連結されておらず、図4および図5に示したように、ピニオンシャフト61のボルト係合溝61aとヨークシャフト40のボルト挿通孔40bが略一致していて固定ボルト41がヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに対して緊締されている状態では、ピニオンシャフト61とヨークシャフト40が一体的に連結されている。   The fixing bolt 41 has the above-described male screw portion at the end, and can be tightened (tightened) and loosened (loosened) with respect to the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40. For this reason, as shown in FIGS. 2 and 3, the bolt engaging groove 61a of the pinion shaft 61 and the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40 are substantially coincident with each other, and the fixing bolt 41 is the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40. 4 and 5, the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 are not integrally connected. As shown in FIGS. 4 and 5, the bolt engagement groove 61a of the pinion shaft 61 and the yoke shaft are not connected. The pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 are integrally connected in a state where the bolt insertion holes 40b of the 40 are substantially coincident and the fixing bolt 41 is fastened to the bolt insertion holes 40b of the yoke shaft 40.

荷重付与手段50は、図2および図3に示したように、ピニオンシャフト61に組付けられている調整ナット51と、この調整ナット51とヨークシャフト40の下端に介装されている圧縮コイルスプリング52を備えている。調整ナット51は、円筒状に形成されていて、先端側(図3の右側)にてヨークシャフト40における挿通穴40aの大径穴部に嵌合可能であり、基端側(図3の左側)の外周に径外方向に延びて周方向にて等間隔の延出部51aを有している。また、調整ナット51は、基端側の内周にピニオンシャフト61の雄ネジ61cと螺着可能な雌ネジ51bを有していて、先端がヨークシャフト40における挿通穴40aの段部40a1に当接するまでピニオンシャフト61に対して上方(図3の右方)に向けて軸方向に位置調整可能である。   2 and 3, the load applying means 50 includes an adjustment nut 51 assembled to the pinion shaft 61, and a compression coil spring interposed between the adjustment nut 51 and the lower end of the yoke shaft 40. 52. The adjustment nut 51 is formed in a cylindrical shape, and can be fitted to the large-diameter hole portion of the insertion hole 40a in the yoke shaft 40 on the distal end side (the right side in FIG. 3), and the proximal end side (the left side in FIG. 3). ) On the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery of the outer periphery. The adjustment nut 51 has a female screw 51b that can be screwed to the male screw 61c of the pinion shaft 61 on the inner periphery on the base end side, and the tip of the adjusting nut 51 contacts the step 40a1 of the insertion hole 40a in the yoke shaft 40. The position can be adjusted in the axial direction upward (to the right in FIG. 3) with respect to the pinion shaft 61 until it comes into contact.

圧縮コイルスプリング52は、図2および図3に示した状態では、自由状態(圧縮および伸長していない状態)にある。また、圧縮コイルスプリング52は、図2および図3に示した状態から、調整ナット51が上方(図4の上方)へ軸方向に位置調整されることよって圧縮弾性変形して、ピニオンシャフト61に下方に向けて軸方向の荷重を付与するとともにヨークシャフト40に上方に向けて軸方向の荷重を付与することが可能である。   In the state shown in FIGS. 2 and 3, the compression coil spring 52 is in a free state (a state where it is not compressed and expanded). The compression coil spring 52 is compressed and elastically deformed from the state shown in FIGS. 2 and 3 by adjusting the position of the adjustment nut 51 upward (upward in FIG. 4) in the axial direction, and the pinion shaft 61 is compressed. An axial load can be applied downward and an axial load can be applied to the yoke shaft 40 upward.

ステアリングギヤユニット60は、図1に示したように、上述したピニオンシャフト61と、このピニオンシャフト61の下方側を回転可能に収容し車両の左右方向に延在するギヤハウジング62と、このギヤハウジング62によって支持されてヨークシャフト40の回転に応じて左右動するラックバー63を備えるとともに、ギヤハウジング62内に収容されてラックバー63の左右動をアシストする公知の電動アクチュエータ(図示省略)を備えている。   As shown in FIG. 1, the steering gear unit 60 includes the above-described pinion shaft 61, a gear housing 62 that rotatably accommodates the lower side of the pinion shaft 61, and extends in the left-right direction of the vehicle. A rack bar 63 supported by 62 and moving left and right according to the rotation of the yoke shaft 40 is provided, and a known electric actuator (not shown) housed in the gear housing 62 and assisting the left and right movement of the rack bar 63 is provided. ing.

ギヤハウジング62は、ピニオンシャフト61の下方側を回転可能に支持するとともに、ラックバー63を車両の左右方向に移動可能に支持している。また、ギヤハウジング62は、左右一対の取付部A,Bにて、サスペンションメンバSMの支持部a,bに対して、ボルト(図示省略)、ナット(図示省略)、カラー(図示省略)、ワッシャ(図示省略)、ブッシュ(図示省略)等を用いて連結支持されるように構成されている。   The gear housing 62 rotatably supports the lower side of the pinion shaft 61 and supports the rack bar 63 so as to be movable in the left-right direction of the vehicle. The gear housing 62 has bolts (not shown), nuts (not shown), collars (not shown), and washers with respect to the support parts a and b of the suspension member SM at a pair of left and right mounting parts A and B. It is configured to be connected and supported using a bush (not shown), a bush (not shown), or the like.

ラックバー63は、ピニオンシャフト61のピニオン(図示省略)と噛合するラック(図示省略)を有していて、左右両端にてそれぞれタイロッド70を介してナックルアーム80に連結可能であり、左右動によって転舵輪(図示省略)を転舵可能に構成されている。また、電動アクチュエータは、電気制御装置(図示省略)によって作動を制御される電動機(図示省略)と、この電動機における回転軸の回転を減速しラックバー63の軸方向変位に変換して伝達するボールねじ機構(図示省略)を備えている。   The rack bar 63 has a rack (not shown) that meshes with a pinion (not shown) of the pinion shaft 61, and can be connected to the knuckle arm 80 via tie rods 70 at both the left and right ends. A steered wheel (not shown) is configured to be steerable. The electric actuator includes a motor (not shown) whose operation is controlled by an electric control device (not shown), and a ball that decelerates the rotation of the rotating shaft of the electric motor and converts it into an axial displacement of the rack bar 63 for transmission. A screw mechanism (not shown) is provided.

上記のように構成したこの実施形態のステアリング装置STにおいては、ヨークシャフト40とピニオンシャフト61を一体的に連結する前に、図1に示したように、ヨークシャフト40、ロアユニバーサルジョイントLU、インターミディエイトシャフト30、アッパーユニバーサルジョイントUU、ステアリングメインシャフト20、コラムチューブ21およびブラケットBr等がサブアッセンブリとされて車体(図示省略)に組付けられるとともに、ステアリングギヤユニット60と一対のタイロッド70がサブアッセンブリとされてサスペンションメンバSMに組付けられる。なお、このときには、インターミディエイトシャフト30に装着されているグロメット31が車室(図示省略)とエンジンルーム(図示省略)を仕切るダッシュボード(図示省略)に設けた開口に組付けられる。また、各タイロッド70が各ナックルアーム80に連結される。   In the steering apparatus ST of this embodiment configured as described above, before integrally connecting the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61, as shown in FIG. 1, the yoke shaft 40, the lower universal joint LU, the intermediate The head shaft 30, the upper universal joint UU, the steering main shaft 20, the column tube 21, the bracket Br and the like are sub-assembled and assembled to the vehicle body (not shown), and the steering gear unit 60 and the pair of tie rods 70 are sub-assembled. And assembled to the suspension member SM. At this time, the grommet 31 attached to the intermediate shaft 30 is assembled to an opening provided in a dashboard (not shown) that partitions the vehicle compartment (not shown) and the engine room (not shown). In addition, each tie rod 70 is connected to each knuckle arm 80.

そして、図2および図3に示したように、圧縮コイルスプリング52を装着した状態の調整ナット51の雌ネジ51bをピニオンシャフト61の雄ネジ61cに螺着させた後に、ヨークシャフト40の挿通穴40aをヨークシャフト61の上端部に対して挿通(嵌合)して位置調整するとともに、ヨークシャフト40の下端と調整ナット51の延出部51aの間に圧縮コイルスプリング52を介装させる。そして、ピニオンシャフト61のボルト係合溝61aとヨークシャフト40のボルト挿通孔40bが略一致した状態にて、固定ボルト41をヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに挿通して、固定ボルト41がヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに対して弛緩されている状態にする。   2 and 3, after inserting the female screw 51b of the adjustment nut 51 with the compression coil spring 52 attached to the male screw 61c of the pinion shaft 61, the insertion hole of the yoke shaft 40 is inserted. 40a is inserted (fitted) to the upper end portion of the yoke shaft 61 to adjust the position, and a compression coil spring 52 is interposed between the lower end of the yoke shaft 40 and the extending portion 51a of the adjusting nut 51. Then, with the bolt engaging groove 61a of the pinion shaft 61 and the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40 substantially aligned, the fixing bolt 41 is inserted into the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40, and the fixing bolt 41 is The shaft 40 is in a relaxed state with respect to the bolt insertion hole 40b.

そして、図4および図5に示したように、調整ナット51の先端がヨークシャフト40の挿通穴40aの段部40a1と当接するまで、調整ナット51を上方へ軸方向に移動させて、圧縮コイルスプリング52を圧縮弾性変形させる。これにより、圧縮コイルスプリング52は、ピニオンシャフト61に下方に向けて軸方向の荷重を付与するとともにヨークシャフト40に上方に向けて軸方向の荷重を付与する。そして、固定ボルト41をヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに対して緊締(締結)させることにより、ヨークシャフト40とピニオンシャフト61が一体的に連結する。   Then, as shown in FIGS. 4 and 5, the adjustment nut 51 is moved in the axial direction upward until the tip of the adjustment nut 51 contacts the step 40a1 of the insertion hole 40a of the yoke shaft 40, and the compression coil The spring 52 is compressed and elastically deformed. Thus, the compression coil spring 52 applies an axial load downward to the pinion shaft 61 and an axial load upward to the yoke shaft 40. Then, by fastening (fastening) the fixing bolt 41 to the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40, the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61 are integrally connected.

これにより、固定ボルト41がヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに締結された状態(ヨークシャフト40とピニオンシャフト61の連結が完了し、ヨークシャフト40とピニオンシャフト61が一体的に連結された状態)では、ピニオンシャフト61に軸方向の荷重が付与されるとともにヨークシャフト40に軸方向の荷重が付与される状態が維持されている。   Thereby, the fixing bolt 41 is fastened to the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40 (the connection between the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61 is completed, and the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61 are integrally connected). Then, the state where the axial load is applied to the pinion shaft 61 and the axial load is applied to the yoke shaft 40 is maintained.

このため、例えば、ヨークシャフト40とインターミディエイトシャフト30の連結部位であるロアユニバーサルジョイントLUに生じる隙間(ガタ)、インターミディエイトシャフト30とステアリングメインシャフト20の連結部位であるアッパーユニバーサルジョイントUUに生じる隙間、インターミディエイトシャフト30に装着されているグロメット31とダッシュボード(図示省略)の開口の組付部位(連結部位)に生じる隙間、ピニオンシャフト61がギヤハウジング62に回転可能に支持されている部位(連結部位)に生じる隙間、およびピニオンシャフト61に設けられたピニオン(図示省略)とラックバー63に設けられたラック(図示省略)が噛合する部位(連結部位)に生じる隙間等を小さく、またはゼロとすることが可能である。   For this reason, for example, a clearance (backlash) generated in the lower universal joint LU that is a connection portion between the yoke shaft 40 and the intermediate shaft 30, and a clearance generated in the upper universal joint UU that is a connection portion between the intermediate shaft 30 and the steering main shaft 20. , A gap generated in an assembly part (connecting part) of an opening of the grommet 31 mounted on the intermediate shaft 30 and the dashboard (not shown), a part where the pinion shaft 61 is rotatably supported by the gear housing 62 ( The clearance generated in the connection portion) and the clearance generated in the portion (connection portion) where the pinion (not shown) provided on the pinion shaft 61 and the rack (not shown) provided on the rack bar 63 mesh with each other are small or zero. To do It is possible.

したがって、悪路走行時などにおいて、転舵輪(図示省略)にて生じる振動がナックルアーム80、タイロッド70、ギヤハウジング62を介してピニオンシャフト61へ伝達されても、または、電動アクチュエータ(図示省略)にて生じる振動がギヤハウジング62を介してピニオンシャフト61へ伝達されても、上述したステアリング装置STの連結部位の隙間に起因するガタ打ち音を低減することが可能である。なお、図5に示したように、ピニオンシャフト61とヨークシャフト40が一体的に連結されている状態では、固定ボルト41の図5の右下曲面とピニオンシャフト61のボルト係合溝61aとの隙間が略ゼロとなっている。   Therefore, even when traveling on a rough road, vibration generated in the steered wheels (not shown) is transmitted to the pinion shaft 61 via the knuckle arm 80, the tie rod 70, and the gear housing 62, or an electric actuator (not shown). Even if the vibration generated in step S3 is transmitted to the pinion shaft 61 via the gear housing 62, it is possible to reduce the rattling noise caused by the gaps at the connecting portions of the steering device ST described above. As shown in FIG. 5, in a state where the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 are integrally connected, the lower right curved surface of the fixing bolt 41 in FIG. 5 and the bolt engaging groove 61 a of the pinion shaft 61. The gap is almost zero.

また、この実施形態においては、荷重付与手段50がピニオンシャフト61とヨークシャフト40間に介装されているため、既存の構成(ピニオンシャフト61の構成、ヨークシャフト40の構成等)を有効に活用して安価に上記したガタ打ち音を低減することが可能である。   In this embodiment, since the load applying means 50 is interposed between the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40, the existing configuration (configuration of the pinion shaft 61, configuration of the yoke shaft 40, etc.) is effectively utilized. Thus, it is possible to reduce the rattling noise described above at low cost.

また、この実施形態においては、固定ボルト41がヨークシャフト40のボルト挿通孔40bに締結される前(ヨークシャフト40とピニオンシャフト61が一体的に連結される前)に、調整ナット51をピニオンシャフト61に対して軸方向に移動調整することにより、圧縮コイルスプリングの52の弾性変形量を容易に調整することが可能である。このため、ピニオンシャフト61およびヨークシャフト40に軸方向にて付与される荷重を容易に調整することが可能である。   In this embodiment, before the fixing bolt 41 is fastened to the bolt insertion hole 40b of the yoke shaft 40 (before the yoke shaft 40 and the pinion shaft 61 are integrally coupled), the adjustment nut 51 is connected to the pinion shaft. By adjusting the movement in the axial direction with respect to 61, it is possible to easily adjust the amount of elastic deformation of the compression coil spring 52. For this reason, it is possible to easily adjust the load applied to the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 in the axial direction.

上記した実施形態においては、圧縮コイルスプリング52の弾性変形量が調整ナット51によって調整可能に構成して実施したが、この調整ナット51に換えて、例えば、ピニオンシャフト61に脱着可能に固定されるC形状固定リング(ピニオンシャフト61に固着される位置にて圧縮コイルスプリング52を所定量弾性変形可能なもの)を採用して実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、荷重付与手段50が調整ナット51と圧縮コイルスプリング52を備える構成として実施したが、圧縮コイルスプリング52に換えてゴム弾性体を用いて実施することも可能である。   In the embodiment described above, the elastic deformation amount of the compression coil spring 52 is configured to be adjustable by the adjustment nut 51. However, instead of the adjustment nut 51, for example, the compression coil spring 52 is fixed to the pinion shaft 61 so as to be detachable. It is also possible to employ a C-shaped fixing ring (which can elastically deform the compression coil spring 52 by a predetermined amount at a position fixed to the pinion shaft 61). In the above-described embodiment, the load applying means 50 is configured to include the adjustment nut 51 and the compression coil spring 52. However, the load applying means 50 may be implemented using a rubber elastic body instead of the compression coil spring 52. .

また、上記した実施形態においては、圧縮コイルスプリング52によって、ピニオンシャフト61に下方に向けて軸方向の荷重が付与されるとともに、ヨークシャフト40に上方に向けて軸方向の荷重が付与されるように構成して実施したが、圧縮コイルスプリング52に換えて、調整ナット51とヨークシャフト40の下端にそれぞれ係止される引っ張りコイルスプリングを採用して、ピニオンシャフト61に上方に向けて軸方向の荷重が付与されるとともに、ヨークシャフト40に下方に向けて軸方向の荷重が付与されるように構成して実施することも可能である。   In the above-described embodiment, the compression coil spring 52 applies an axial load to the pinion shaft 61 downward and an axial load to the yoke shaft 40 upward. However, in place of the compression coil spring 52, a tension coil spring that is respectively engaged with the lower end of the adjustment nut 51 and the yoke shaft 40 is employed, and the pinion shaft 61 is axially directed upward. It is also possible to configure and implement such that a load is applied and an axial load is applied to the yoke shaft 40 downward.

なお、上記した実施形態においては、ピニオンシャフト61とヨークシャフト40の連結する部位を誇張して示すために、図1、図2および図4において、ピニオンシャフト61のギヤハウジング62からの突出量を誇張して示したが、実際の実施に際しては、ピニオンシャフトがギヤハウジングから突出する量を小さくして実施することも可能である。   In the above-described embodiment, in order to exaggerate the portion where the pinion shaft 61 and the yoke shaft 40 are connected, in FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 4, the amount of protrusion of the pinion shaft 61 from the gear housing 62 is set. Although shown exaggeratedly, in actual implementation, the amount by which the pinion shaft projects from the gear housing can be reduced.

本発明を実施したステアリング装置において、ヨークシャフトとピニオンシャフトが連結される前の状態を、サスペンションメンバ等とともに概略的に示した全体構成図である。1 is an overall configuration diagram schematically showing a state before a yoke shaft and a pinion shaft are coupled together with a suspension member and the like in a steering apparatus embodying the present invention. 図1に示したヨークシャフトとピニオンシャフト間に荷重付与手段を介装した状態で、ヨークシャフトにおける挿通穴をピニオンシャフトの上端部に対して挿通するとともに、固定ボルトをヨークシャフトのボルト挿通孔に対して弛緩させている状態を示した部分拡大断面図である。With the load applying means interposed between the yoke shaft and pinion shaft shown in FIG. 1, the insertion hole in the yoke shaft is inserted into the upper end of the pinion shaft, and the fixing bolt is used as the bolt insertion hole in the yoke shaft. It is the elements on larger scale which showed the state relaxed with respect to it. 図2に示したヨークシャフトとピニオンシャフトと荷重付与手段の関係を示した要部縦断側面図である。FIG. 3 is a longitudinal sectional side view of a main part showing a relationship among a yoke shaft, a pinion shaft and a load applying means shown in FIG. 2. 荷重付与手段によって、ヨークシャフトが上方に向けて軸方向の荷重を付与されるとともに、ピニオンシャフトが下方に向けて軸方向の荷重を付与されて、固定ボルトがヨークシャフトのボルト挿通孔に対して緊締(締結)されている状態を示した図2相当の部分拡大断面図である。The load applying means applies an axial load toward the upper side of the yoke shaft and an axial load toward the lower side of the pinion shaft, and the fixing bolt is applied to the bolt insertion hole of the yoke shaft. FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view corresponding to FIG. 2, showing a state of being tightened (fastened). 図4に示したヨークシャフトとピニオンシャフトと荷重付与手段の関係を示した要部縦断側面図である。It is the principal part vertical side view which showed the relationship between the yoke shaft shown in FIG. 4, the pinion shaft, and a load provision means.

符号の説明Explanation of symbols

ST…ステアリング装置、SM…サスペンションメンバ、10…ステアリングホイール、20…ステアリングメインシャフト、21…コラムチューブ、Br…ブラケット、UU…アッパーユニバーサルジョイント、30…インターミディエイトシャフト、31…グロメット、LU…ロアユニバーサルジョイント、40…ヨークシャフト、40a…挿通穴、40a1…段部、40a2…内スプライン、40b…ボルト挿通孔、40c…スリット、41…固定ボルト、50…荷重付与手段、51…調整ナット、51a…延出部、51b…雌ネジ、60…ステアリングギヤユニット、61…ピニオンシャフト、61a…ボルト係合溝、61b…外スプライン、61c…雄ネジ、62…ギヤハウジング、63…ラックバー、70…タイロッド、80…ナックルアーム ST ... Steering device, SM ... Suspension member, 10 ... Steering wheel, 20 ... Steering main shaft, 21 ... Column tube, Br ... Bracket, UU ... Upper universal joint, 30 ... Intermediate shaft, 31 ... Grommet, LU ... Lower universal Joint, 40 ... Yoke shaft, 40a ... Through hole, 40a1 ... Step, 40a2 ... Inner spline, 40b ... Bolt insertion hole, 40c ... Slit, 41 ... Fixing bolt, 50 ... Load applying means, 51 ... Adjustment nut, 51a ... Extension part, 51b ... female screw, 60 ... steering gear unit, 61 ... pinion shaft, 61a ... bolt engagement groove, 61b ... outer spline, 61c ... male screw, 62 ... gear housing, 63 ... rack bar, 70 ... tie rod 80 ... Kkuruamu

Claims (3)

ステアリングホイールに上端部にてトルク伝達可能に連結されるヨークシャフトと、このヨークシャフトの下端部と上端部にてトルク伝達可能かつ軸方向にて位置調整可能に連結されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトと前記ヨークシャフトを一体的に連結する固定ボルトを備えていて、
前記ピニオンシャフトには上端より軸方向に所定量離れた部位にボルト係合溝が設けられ、前記ヨークシャフトの前記下端部には前記ピニオンシャフトを軸方向に挿通可能な挿通穴が設けられるとともにこの挿通穴の一部を横切るボルト挿通孔が設けられており、
前記ピニオンシャフトが前記ヨークシャフトの前記挿通穴に挿通され、前記ピニオンシャフトの前記ボルト係合溝と前記ヨークシャフトの前記ボルト挿通孔が略一致した状態にて、前記固定ボルトが前記ヨークシャフトの前記ボルト挿通孔に挿通されて締結されることにより、前記ピニオンシャフトと前記ヨークシャフトが一体的に連結されているステアリング装置において、
前記ピニオンシャフトに軸方向の荷重を付与するとともに前記ヨークシャフトに軸方向の荷重を付与する荷重付与手段が前記ピニオンシャフトと前記ヨークシャフト間に介装されていることを特徴とするステアリング装置。
A yoke shaft that is coupled to the steering wheel so that torque can be transmitted at the upper end portion, a pinion shaft that is coupled so that torque can be transmitted at the lower end portion and the upper end portion of the yoke shaft, and the position can be adjusted in the axial direction, and the pinion A fixing bolt for integrally connecting the shaft and the yoke shaft;
The pinion shaft is provided with a bolt engaging groove at a position separated from the upper end in the axial direction by a predetermined amount, and the lower end portion of the yoke shaft is provided with an insertion hole through which the pinion shaft can be inserted in the axial direction. There is a bolt insertion hole that crosses a part of the insertion hole,
When the pinion shaft is inserted into the insertion hole of the yoke shaft, and the bolt engagement groove of the pinion shaft and the bolt insertion hole of the yoke shaft are substantially aligned, the fixing bolt is connected to the yoke shaft. In the steering device in which the pinion shaft and the yoke shaft are integrally connected by being inserted into the bolt insertion hole and fastened,
A steering device, wherein a load applying means for applying an axial load to the pinion shaft and an axial load to the yoke shaft is interposed between the pinion shaft and the yoke shaft.
請求項1に記載のステアリング装置において、前記荷重付与手段は、前記ピニオンシャフトに下方に向けて軸方向の荷重を付与するとともに前記ヨークシャフトに上方に向けて軸方向の荷重を付与するように構成されていることを特徴とするステアリング装置。   2. The steering device according to claim 1, wherein the load applying unit is configured to apply an axial load downward to the pinion shaft and to apply an axial load upward to the yoke shaft. The steering apparatus characterized by being made. 請求項2に記載のステアリング装置において、前記荷重付与手段は、前記ピニオンシャフトに螺着されて軸方向に移動調整可能な調整ナットと、この調整ナットと前記ヨークシャフトの下端の間に介装された圧縮コイルスプリングを備えていることを特徴とするステアリング装置。   3. The steering device according to claim 2, wherein the load applying means is interposed between an adjustment nut screwed to the pinion shaft and adjustable in axial movement, and the adjustment nut and a lower end of the yoke shaft. A steering device comprising a compression coil spring.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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