JP2010138971A

JP2010138971A - Rod unit

Info

Publication number: JP2010138971A
Application number: JP2008314732A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ikeda; 哲雄池田; Hideki Fujiwara; 英樹藤原; Junichi Ura; 順一浦
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2008-12-10
Publication date: 2010-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rod unit in which a buckling part is provided and whose weight is reduced. <P>SOLUTION: The rod unit 44 includes a first ball joint 12, a second ball joint 13, and a buckling member 46. The buckling member 46 coaxially connects a first rod 24 of the first ball joint 12 and the second rod 25 of the second ball joint. The buckling member 46, a long member of steel, is formed in a roughly cylindrical shape. The first ball joint 12 and the second ball joint 13 are each formed of ceramics. Application of an excessive load to a tie rod 14 does not cause bucking of the first rod 24 and second rod 25 but the buckling member 46. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボールジョイントを備えるロッドユニットに関する。 The present invention relates to a rod unit including a ball joint.

自動車用のラックアンドピニオン式ステアリング装置は、ピニオンの回転に伴いラック軸（転舵軸）が軸方向に移動することで、転舵輪を操向するようになっている。具体的には、筒状のラックハウジングに挿通されたラック軸の両端部に、インナーボールジョイントを介してタイロッドの一端がそれぞれ連結されている。また、タイロッドの他端には、アウターボールジョイントを介してナックルアームが連結されている。これにより、ラック軸の軸方向の移動に伴い各タイロッドが移動し、各タイロッドに連結されたナックルアームが回動して転舵輪が転舵する。 A rack-and-pinion type steering device for an automobile steers steered wheels by moving a rack shaft (steered shaft) in the axial direction as the pinion rotates. Specifically, one end of a tie rod is connected to both ends of a rack shaft inserted through a cylindrical rack housing via an inner ball joint. A knuckle arm is connected to the other end of the tie rod via an outer ball joint. Thereby, each tie rod moves with the movement of the rack shaft in the axial direction, and the knuckle arm connected to each tie rod rotates to turn the steered wheels.

転蛇輪が縁石に乗り上げた場合など転蛇輪に過大な荷重が加わったときにその衝撃によりステアリングギアが破損することを回避するため、タイロッドの中間部分には座屈部が設けられている。
一方、たとえば、タイロッドは、鋼を用いて形成されている。また、インナーボールジョイントおよびアウターボールジョイントも鋼を用いて形成されている。このため、インナーボールジョイント、アウターボールジョイントおよびタイロッドを含むロッドユニットが、全体として重量化している。ロッドユニットが重量化すると、ステアリング装置の操舵フィーリングが悪くなるという問題がある。 A buckling part is provided in the middle part of the tie rod to prevent the steering gear from being damaged by an impact when an excessive load is applied to the rolling snake wheel such as when the rolling snake wheel rides on the curb. .
On the other hand, for example, tie rods are formed using steel. The inner ball joint and the outer ball joint are also formed using steel. For this reason, the rod unit including the inner ball joint, the outer ball joint, and the tie rod is weighted as a whole. When the rod unit becomes heavy, there is a problem that the steering feeling of the steering device is deteriorated.

そこで、ロッドユニットの軽量化を図るために、タイロッドやボールジョイントをセラミックス製とすることが提案されている（特許文献１参照）。
特開平４−２４８０１３号公報 Therefore, in order to reduce the weight of the rod unit, it has been proposed that the tie rod and the ball joint are made of ceramics (see Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 4-248013

ところが、特許文献１で提案されている構成では、タイロッド全体がセラミックス製である。そのため、タイロッドの全域で硬度が高く、タイロッドの中間部分に座屈部を設けることができない。
そこで、本発明は、座屈部を設けるとともに、軽量化が図られたロッドユニットを提供することを目的とする。 However, in the configuration proposed in Patent Document 1, the entire tie rod is made of ceramics. Therefore, the hardness is high throughout the tie rod, and the buckling portion cannot be provided in the middle portion of the tie rod.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a rod unit that is provided with a buckling portion and is reduced in weight.

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、セラミックス製の第１ボールジョイント（１２）と、金属製で所定長さの座屈部材（４６，６０）とを有し、前記座屈部材の一端部（４６ａ）に前記第１ボールジョイントのセラミックス製のロッド（２４）が連結されていることを特徴とする、ロッドユニット（４４）である。
なお、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等を表す。以下、この項において同じ。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a ceramic first ball joint (12) and a metal-made buckling member (46, 60) having a predetermined length. The rod unit (44) is characterized in that a ceramic rod (24) of the first ball joint is connected to one end (46a) of the bending member.
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

この構成によれば、座屈部材がロッドに連結されている。このため、ロッドに過大な荷重が加わったときには、セラミックス製のロッドは座屈しないが、金属製の座屈部材が座屈する。これにより、第１ボールジョイント側に伝わる衝撃を低減できる。
また、ロッドがセラミックス製であるので、ロッドユニット全体として軽量化を図ることができる。 According to this configuration, the buckling member is connected to the rod. For this reason, when an excessive load is applied to the rod, the ceramic rod does not buckle, but the metal buckling member buckles. Thereby, the impact transmitted to the 1st ball joint side can be reduced.
Further, since the rod is made of ceramics, the rod unit as a whole can be reduced in weight.

この座屈部材は、炭素鋼などの鋼製であってもよい。
さらに、セラミックス製の第２ボールジョイント（１３）をさらに含み、前記座屈部材の他端部（４６ｂ）に、前記第２ボールジョイントのセラミックス製のハウジング（２９）が連結されていてもよい（請求項２）。
さらに、前記座屈部材と前記ロッドとの結合、または前記座屈部材と前記ハウジングとの結合の少なくとも一方が、ねじ結合であることが好ましい（請求項３）。 This buckling member may be made of steel such as carbon steel.
The ceramic ball housing (29) may further include a second ball joint (13) made of ceramic, and a ceramic housing (29) of the second ball joint may be connected to the other end (46b) of the buckling member ( Claim 2).
Furthermore, it is preferable that at least one of the coupling between the buckling member and the rod or the coupling between the buckling member and the housing is a screw coupling (Claim 3).

このため、ロッドおよび／またはハウジングに対する座屈部材のねじ込み量を調節することにより、ロッドおよびハウジングの全体長さを調節することができる。
ステアリング装置（１）のラック軸（７）に前記第１ボールジョイントが連結され、前記ハウジングがナックルアーム（４１）に前記第２ボールジョイントが連結されていてもよい。この場合は、ロッドおよび／またはハウジングに対する座屈部材のねじ込み量を調節することにより、転舵輪のトーイン角を調節することができる。 For this reason, the whole length of a rod and a housing can be adjusted by adjusting the screwing amount of the buckling member with respect to a rod and / or a housing.
The first ball joint may be connected to the rack shaft (7) of the steering device (1), and the housing may be connected to the knuckle arm (41). In this case, the toe-in angle of the steered wheels can be adjusted by adjusting the screwing amount of the buckling member with respect to the rod and / or the housing.

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかるロッドユニット４４が搭載されたステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。ステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、転舵輪(図示せず)を転舵する転舵機構としてのラックアンドピニオン機構３とを備えている。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a steering apparatus 1 on which a rod unit 44 according to an embodiment of the present invention is mounted. The steering device 1 includes a steering wheel 2 as a steering member and a rack and pinion mechanism 3 as a turning mechanism for turning steered wheels (not shown).

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介して、ラックアンドピニオン機構３に連結されている。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してラックアンドピニオン機構３に伝達される。
ラックアンドピニオン機構３は、ピニオン軸６およびラック軸７を備えている。ピニオン軸６は、中間軸５に連結された軸部８と、この軸部８の先端に連結されたピニオン９とを含む。ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト４および中間軸５を介してピニオン軸６に伝達される。 The steering wheel 2 is connected to the rack and pinion mechanism 3 via a steering shaft 4 and an intermediate shaft 5. The rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the rack and pinion mechanism 3 via the steering shaft 4 and the intermediate shaft 5.
The rack and pinion mechanism 3 includes a pinion shaft 6 and a rack shaft 7. The pinion shaft 6 includes a shaft portion 8 connected to the intermediate shaft 5 and a pinion 9 connected to the tip of the shaft portion 8. The rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the pinion shaft 6 via the steering shaft 4 and the intermediate shaft 5.

ラック軸７は、車両の左右方向に沿って延びている。ラック軸７には、ラック１０が形成されている。ピニオン９およびラック１０は、互いに噛み合わされている。ピニオン軸６の回転は、ラック１０およびピニオン９により、ラック軸７の軸方向移動に変換される。
ラック軸７は筒状のラックハウジング１１に挿通されている。ラック軸７の両端部は、それぞれラックハウジング１１から突出している。ラック軸７の各端部（いわゆるラックエンド）には、第１ボールジョイントとしてのインナーボールジョイント１２を介して、タイロッド１４の一端が連結されている。また、タイロッド１４の他端（いわゆるタイロッドエンド）には、第２ボールジョイントとしてのアウターボールジョイント（タイロッドエンド用ボールジョイント）１３が設けられている。このアウターボールジョイント１３は、ナックルとしてのナックルアーム４１（図２参照）を介して転舵輪に連結されている。 The rack shaft 7 extends along the left-right direction of the vehicle. A rack 10 is formed on the rack shaft 7. The pinion 9 and the rack 10 are meshed with each other. The rotation of the pinion shaft 6 is converted into an axial movement of the rack shaft 7 by the rack 10 and the pinion 9.
The rack shaft 7 is inserted into a cylindrical rack housing 11. Both end portions of the rack shaft 7 protrude from the rack housing 11, respectively. One end of a tie rod 14 is connected to each end portion (so-called rack end) of the rack shaft 7 via an inner ball joint 12 as a first ball joint. In addition, an outer ball joint (tie rod end ball joint) 13 as a second ball joint is provided at the other end of the tie rod 14 (so-called tie rod end). The outer ball joint 13 is connected to a steered wheel via a knuckle arm 41 (see FIG. 2) as a knuckle.

また、ラックハウジング１１の各端部には、筒状のラックブーツ１５が配置されている。各ラックブーツ１５の一端は、ラックハウジング１１の端部に外嵌されており、当該端部に固定されている。また、各ラックブーツ１５の他端は、タイロッド１４の一端に外嵌されており、当該一端に固定されている。ラックハウジング１１の端部およびインナーボールジョイント１２は、対応するラックブーツ１５により覆われている。このラックブーツ１５によって、水や埃などの異物が、ラックハウジング１１内やインナーボールジョイント１２内に進入することが防止されている。 A cylindrical rack boot 15 is disposed at each end of the rack housing 11. One end of each rack boot 15 is externally fitted to the end portion of the rack housing 11 and is fixed to the end portion. Further, the other end of each rack boot 15 is externally fitted to one end of the tie rod 14 and is fixed to the one end. The ends of the rack housing 11 and the inner ball joint 12 are covered with corresponding rack boots 15. The rack boot 15 prevents foreign matters such as water and dust from entering the rack housing 11 and the inner ball joint 12.

操舵操作（回転操作）では、前述したように、ステアリングホイール２の回転がステアリングシャフト４および中間軸５によってピニオン軸６に伝達され、ピニオン９の回転がラック１０を通じてラック軸７の軸方向移動に変換される。そのときのラック軸７の軸方向移動は、インナーボールジョイント１２を介してタイロッド１４に伝えられ、さらに、タイロッド１４の動きがアウターボールジョイント１３を介してナックルアーム４１（図２参照）へと伝えられる。 In the steering operation (rotation operation), as described above, the rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the pinion shaft 6 by the steering shaft 4 and the intermediate shaft 5, and the rotation of the pinion 9 is moved in the axial direction of the rack shaft 7 through the rack 10. Converted. The axial movement of the rack shaft 7 at that time is transmitted to the tie rod 14 via the inner ball joint 12, and further, the movement of the tie rod 14 is transmitted to the knuckle arm 41 (see FIG. 2) via the outer ball joint 13. It is done.

図２は、インナーボールジョイント１２およびアウターボールジョイント１３を含むロッドユニット４４の平面図である。
ロッドユニット４４は、インナーボールジョイント１２と、アウターボールジョイント１３と、インナーボールジョイント１２とアウターボールジョイント１３とを接続する座屈部材４６とを備えている。 FIG. 2 is a plan view of the rod unit 44 including the inner ball joint 12 and the outer ball joint 13.
The rod unit 44 includes an inner ball joint 12, an outer ball joint 13, and a buckling member 46 that connects the inner ball joint 12 and the outer ball joint 13.

インナーボールジョイント１２は、ラック軸７の端部に連結される第１ハウジング１６と、この第１ハウジング１６内に収容されたカップ状の樹脂シート１７と、第１ハウジング１６に、樹脂シート１７に対して揺動可能に支持されたボールスタッド１８とを備えている。第１ボールスタッド１８は、第１球頭部２３と、この第１球頭部２３から一体的に突出して形成された第１ロッド（ロッド）２４とを備えている。この第１ボールスタッド１８は、セラミックスを用いて一体に形成されている。第１球頭部２３は、第１ハウジング１６に、樹脂シート１７に対して摺動可能に支持されている。 The inner ball joint 12 includes a first housing 16 connected to an end of the rack shaft 7, a cup-shaped resin sheet 17 accommodated in the first housing 16, a first housing 16, and a resin sheet 17. And a ball stud 18 supported so as to be swingable. The first ball stud 18 includes a first ball head 23 and a first rod (rod) 24 that is formed so as to project integrally from the first ball head 23. The first ball stud 18 is integrally formed using ceramics. The first ball head 23 is supported by the first housing 16 so as to be slidable with respect to the resin sheet 17.

第１ハウジング１６は、ほぼ円筒形状の筒体３４と、この筒体３４とは別部材で形成された底部材３５とが結合された構造であり、カップ状を有している。第１ハウジング１６の内部には、第１球頭部２３および樹脂シート１７が収容されるようになっている。筒体３４および底部材３５は、それぞれ、セラミックスを用いて形成されている。底部材３５は円柱形状をなしている。第１ハウジング１６の底部には、ラック軸７の端部に連結される連結部２０が設けられている。 The first housing 16 has a structure in which a substantially cylindrical cylindrical body 34 and a bottom member 35 formed as a separate member from the cylindrical body 34 are coupled, and has a cup shape. The first spherical head 23 and the resin sheet 17 are accommodated inside the first housing 16. The cylindrical body 34 and the bottom member 35 are each formed using ceramics. The bottom member 35 has a cylindrical shape. A connecting portion 20 that is connected to the end of the rack shaft 7 is provided at the bottom of the first housing 16.

筒体３４の一端部（図２で示す右端部）には、その一端部に向かうに従って内側に向けて湾曲する湾曲部３６が形成されている。この湾曲部３６の内面は、第１球頭部２３の外表面に沿う球面状に形成されている。筒体３４の他端部の内周面には、雌ねじ３７が形成されている。
底部材３５は、その一端部（図２で示す左端部）が筒体３４の他端部（図２で示す右端部）に内嵌されて、その他端部を塞いでいる。底部材３５の内面は、第１球頭部２３の表面に沿う屈曲面状に形成されている。 A curved portion 36 is formed at one end portion (right end portion shown in FIG. 2) of the cylindrical body 34. The curved portion 36 is curved inwardly toward the one end portion. The inner surface of the curved portion 36 is formed in a spherical shape along the outer surface of the first spherical head 23. A female screw 37 is formed on the inner peripheral surface of the other end of the cylindrical body 34.
The bottom member 35 has one end portion (left end portion shown in FIG. 2) fitted inside the other end portion (right end portion shown in FIG. 2) of the cylindrical body 34 and closes the other end portion. The inner surface of the bottom member 35 is formed in a bent surface along the surface of the first spherical head 23.

底部材３５の外周面には、雌ねじ３７に対応する雄ねじ３８が形成されている。底部材３５の雄ねじ３８が筒体３４の雌ねじ３７にねじ込まれて、底部材３５が筒体３４に固定される。この場合、筒体３４に対する底部材３５のねじ込み量を調節することにより、第１球頭部２３に付与される面圧を調節することができる。
第１球頭部２３は球面状の外表面を有しており、樹脂シート１７に覆われた状態で第１ハウジング１６に収容されている。第１ロッド２４の先端部（図２では右端部）の外周面には、雄ねじ２６が形成されている。 A male screw 38 corresponding to the female screw 37 is formed on the outer peripheral surface of the bottom member 35. The male screw 38 of the bottom member 35 is screwed into the female screw 37 of the cylindrical body 34, and the bottom member 35 is fixed to the cylindrical body 34. In this case, the surface pressure applied to the first spherical head 23 can be adjusted by adjusting the screwing amount of the bottom member 35 with respect to the cylindrical body 34.
The first spherical head 23 has a spherical outer surface, and is accommodated in the first housing 16 while being covered with the resin sheet 17. A male screw 26 is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion (right end portion in FIG. 2) of the first rod 24.

第１ボールスタッド１８は、第１球頭部２３を支点として、第１ハウジング１６に対して揺動可能となっている。したがって、ラック軸７（図１参照）の軸方向への動きは、軸方向へ直線的にタイロッド１４に伝達されるのではなく、インナーボールジョイント１２によって揺動する角度方向へ伝達される。
樹脂シート１７は、カップ状をなしており、第１ハウジング１６の内部に収容された状態で、第１球頭部２３の外表面に沿う形状に変形している。樹脂シート１７と第１球頭部２３との間には、グリース等の潤滑剤が充填されている。この樹脂シート１７は、たとえば、ポリアセタール（ＰＯＭ）やＰＥＥＫなどの材料を用いて形成されている。または、ポリウレタンやポリエステルなどのゴム状の材料（エラストマー）を用いて形成されても良い。 The first ball stud 18 is swingable with respect to the first housing 16 with the first ball head 23 as a fulcrum. Therefore, the movement of the rack shaft 7 (see FIG. 1) in the axial direction is not transmitted linearly to the tie rod 14 in the axial direction, but is transmitted in the angular direction where the inner ball joint 12 swings.
The resin sheet 17 has a cup shape, and is deformed into a shape along the outer surface of the first spherical head 23 while being accommodated in the first housing 16. A lubricant such as grease is filled between the resin sheet 17 and the first ball head 23. The resin sheet 17 is formed using a material such as polyacetal (POM) or PEEK, for example. Alternatively, a rubber-like material (elastomer) such as polyurethane or polyester may be used.

樹脂シート１７には、第１ハウジング１６の中心軸線と同心の通孔５１が形成されている。通孔５１が形成されているために、第１球頭部２３から樹脂シート１７に力が加わったときに、樹脂シート１７が弾性的に変形し、その衝撃を緩和させるようになる。通孔５１には、グリースなどの潤滑剤が充填されている。
アウターボールジョイント１３は、第２ハウジング（ハウジング）２９と、第２ハウジング２９内に収容された樹脂シート３０と、第２ハウジング２９および樹脂シート３０によって揺動可能に支持された第２ボールスタッド３１とを備えている。 A through hole 51 concentric with the central axis of the first housing 16 is formed in the resin sheet 17. Since the through-hole 51 is formed, when a force is applied to the resin sheet 17 from the first ball head 23, the resin sheet 17 is elastically deformed to reduce the impact. The through hole 51 is filled with a lubricant such as grease.
The outer ball joint 13 includes a second housing (housing) 29, a resin sheet 30 accommodated in the second housing 29, and a second ball stud 31 supported by the second housing 29 and the resin sheet 30 so as to be swingable. And.

第２ハウジング２９は、樹脂シート３０がその内側に配置された円筒３２と、この円筒３２の一端（図２では下端）を塞ぐように当該一端に固定された蓋部材３３と、円筒３２から突出して形成された第２ロッド２５とを備えている。すなわち、円筒３２、蓋部材３３および第２ロッド２５によって、第２ハウジング（ハウジング）２９が構成されている。第２ロッド２５および円筒３２は、セラミックスを用いて一体に形成されている。蓋部材３３は、セラミックスを用いて形成されていてもよいし、金属部材（鋼など）を用いて形成されていてもよい。 The second housing 29 protrudes from the cylinder 32, the cylinder 32 in which the resin sheet 30 is disposed, the lid member 33 fixed to the one end so as to close one end (the lower end in FIG. 2), and the cylinder 32. And a second rod 25 formed. That is, the cylinder 32, the lid member 33, and the second rod 25 constitute a second housing (housing) 29. The second rod 25 and the cylinder 32 are integrally formed using ceramics. The lid member 33 may be formed using ceramics, or may be formed using a metal member (such as steel).

円筒３２の他端部（図２で示す上端部）には、その内面が半径方向内方に突出した突出部３８が形成されている。そのため、円筒３２の他端部（図２では上端部）は、円筒３２の他の部分に比べてその内径が小径にされている。円筒３２の一端部（図２で示す下端部）の内周面には、雌ねじ５５が形成されている。
樹脂シート３０は、突出部３８と蓋部材３３との間で保持されている。樹脂シート３０はカップ状をなしており、円筒３２および蓋部材３３内に収容された状態で、第２球頭部３９の外表面に沿う形状に変形している。 A projecting portion 38 whose inner surface projects inward in the radial direction is formed at the other end portion (the upper end portion shown in FIG. 2) of the cylinder 32. Therefore, the other end portion of the cylinder 32 (the upper end portion in FIG. 2) has a smaller inner diameter than other portions of the cylinder 32. A female screw 55 is formed on the inner peripheral surface of one end of the cylinder 32 (the lower end shown in FIG. 2).
The resin sheet 30 is held between the protruding portion 38 and the lid member 33. The resin sheet 30 has a cup shape and is deformed into a shape along the outer surface of the second spherical head 39 while being accommodated in the cylinder 32 and the lid member 33.

第２ボールスタッド３１は、球面状の外表面を有する第２球頭部３９と、この第２球頭部３９から突出するスタッド軸４０とを備えており、セラミックスを用いて一体に形成されている。第２球頭部３９は、樹脂シート３０に覆われた状態で円筒３２および蓋部材３３内に収容されている。樹脂シート３０と第２球頭部３９との間には、グリース等の潤滑剤が充填されている。スタッド軸４０は円筒３２から突出している。 The second ball stud 31 includes a second spherical head 39 having a spherical outer surface and a stud shaft 40 protruding from the second spherical head 39, and is integrally formed using ceramics. Yes. The second ball head 39 is accommodated in the cylinder 32 and the lid member 33 in a state covered with the resin sheet 30. A lubricant such as grease is filled between the resin sheet 30 and the second ball head 39. The stud shaft 40 protrudes from the cylinder 32.

蓋部材３３は円柱形状をなしている。蓋部材３３の外周面には、雌ねじ５５に対応する雄ねじ５６が形成されている。蓋部材３３の雄ねじ５６が円筒３２の雌ねじ５５にねじ込まれて、底部材３５が筒体３４に固定される。
第２球頭部３９は、樹脂シート３０に対して摺動可能となっている。また、第２ボールスタッド３１は、円筒３２の中心軸線まわりに回転可能となっている。アウターボールジョイント１３により、タイロッド１４の動きをその揺動する角度方向へ向けてナックルアーム４１に伝達する。 The lid member 33 has a cylindrical shape. A male screw 56 corresponding to the female screw 55 is formed on the outer peripheral surface of the lid member 33. The male screw 56 of the lid member 33 is screwed into the female screw 55 of the cylinder 32, and the bottom member 35 is fixed to the cylindrical body 34.
The second ball head 39 is slidable with respect to the resin sheet 30. Further, the second ball stud 31 is rotatable around the central axis of the cylinder 32. The outer ball joint 13 transmits the movement of the tie rod 14 to the knuckle arm 41 in the swinging angular direction.

円筒３２および第２ボールスタッド３１には、筒状のカバー４２が取り付けられている。カバー４２の一端は、円筒３２の他端部（図２で示す上端部）に外嵌されて、この他端部に固定されている。また、カバー４２の他端は、第２ボールスタッド３１のスタッド軸４０に外嵌されて、このスタッド軸４０に固定されている。円筒３２の他端部およびスタッド軸４０の一部は、カバー４２によって覆われている。このカバー４２によって、水や埃などの異物が、アウターボールジョイント１３内に進入することが防止されている。 A cylindrical cover 42 is attached to the cylinder 32 and the second ball stud 31. One end of the cover 42 is externally fitted to the other end portion (upper end portion shown in FIG. 2) of the cylinder 32 and fixed to the other end portion. The other end of the cover 42 is externally fitted to the stud shaft 40 of the second ball stud 31 and is fixed to the stud shaft 40. The other end of the cylinder 32 and a part of the stud shaft 40 are covered with a cover 42. The cover 42 prevents foreign matters such as water and dust from entering the outer ball joint 13.

第１ロッド２４と第２ロッド２５とは座屈部材４６を介して同軸に接続されている。これら第１ロッド２４、第２ロッド２５および座屈部材４６によって、タイロッド１４が構成されている。
座屈部材４６は、略円筒形状に形成されている。この座屈部材４６は、炭素鋼などの鋼を用いて形成されている。座屈部材４６は、一端部４６ａ（図２では左端部）側に形成された大径円筒部４７と、他端部４６ｂ（図２では右端部）側に形成された小径部４８と、大径円筒部４７と小径部４８とを接続する傘状部４９とを備えている。この座屈部材４６は、鋼製の円筒パイプにプレス加工を施すことにより形成されている。座屈部材４６は、鋼製の円筒パイプに絞り加工を施すことにより形成されていてもよい。 The first rod 24 and the second rod 25 are connected coaxially via a buckling member 46. The first rod 24, the second rod 25, and the buckling member 46 constitute the tie rod 14.
The buckling member 46 is formed in a substantially cylindrical shape. The buckling member 46 is formed using steel such as carbon steel. The buckling member 46 includes a large-diameter cylindrical portion 47 formed on the one end portion 46a (left end portion in FIG. 2) side, a small-diameter portion 48 formed on the other end portion 46b (right end portion in FIG. 2) side, An umbrella-shaped portion 49 connecting the diameter cylindrical portion 47 and the small diameter portion 48 is provided. The buckling member 46 is formed by pressing a cylindrical pipe made of steel. The buckling member 46 may be formed by drawing a steel cylindrical pipe.

座屈部材４６の一端部４６ａ（図２では左端部）は、第１ロッド２４の雄ねじ２６に外嵌されて固定されている。座屈部材４６の一端部４６ａの内周面には雌ねじ２７が形成されている。第１ロッド２４の雄ねじ２６に座屈部材４６の雌ねじ２７が螺合されて、座屈部材４６が第１ロッド２４に同軸に連結される。第１ロッド２４および座屈部材４６は、ロックナット２８によって互いに固定されている。 One end portion 46 a (left end portion in FIG. 2) of the buckling member 46 is externally fitted and fixed to the male screw 26 of the first rod 24. A female screw 27 is formed on the inner peripheral surface of the one end 46 a of the buckling member 46. The female screw 27 of the buckling member 46 is screwed to the male screw 26 of the first rod 24, and the buckling member 46 is coaxially connected to the first rod 24. The first rod 24 and the buckling member 46 are fixed to each other by a lock nut 28.

座屈部材４６の他端部４６ｂ（図２では右端部）は、第２ロッド２５の一端部（図２では左端部）に内嵌されて固定されている。座屈部材４６の他端部４６ｂの外周面には雄ねじ４２が形成されている。第２ロッド２５の雌ねじ４３に座屈部材４６の雄ねじ４２が螺合されて、座屈部材４６が第２ロッド２５に同軸に連結される。
図３は、図２に示す座屈部材４６の横断面図である。図３（ａ）は、図２に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図であり、図３（ｂ）は、図２に示す切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図であり、図３（ｃ）は、図２に示す切断面線Ｃ−Ｃから見た断面図である。 The other end portion 46b (the right end portion in FIG. 2) of the buckling member 46 is fitted and fixed to one end portion (the left end portion in FIG. 2) of the second rod 25. A male screw 42 is formed on the outer peripheral surface of the other end 46 b of the buckling member 46. The male screw 42 of the buckling member 46 is screwed to the female screw 43 of the second rod 25, and the buckling member 46 is coaxially connected to the second rod 25.
3 is a cross-sectional view of the buckling member 46 shown in FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the cutting plane line AA shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the cutting plane line BB shown in FIG. FIG.3 (c) is sectional drawing seen from the cut surface line CC shown in FIG.

図２および図３を参照して、座屈部材４６について説明する。
図３（ａ）に示すように、大径円筒部４７の外径はＤ１に設定されている。小径部４８は、図３（ｃ）に示すように、外径がＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）の円筒形状に形成されている。小径部４８の中間部分（切断面線Ｂ−Ｂにより切断される部分）には、座屈部としての楕円筒部５３が形成されている。この楕円筒部５３は、図３（ｂ）に示すように、横断面形状が外郭楕円形をなしている。この楕円筒部５３の長軸の外径（長軸径）は、小径部４８の外径と同じＤ２に設定されており、楕円筒部５３の短軸の外径（短軸径）はＤ３（Ｄ３＜Ｄ２）に設定されている。すなわち、楕円筒部５３の長軸径が小径部４８の外径と同じ大きさであり、楕円筒部５３の短軸径が小径部の外径よりも小さい。また、インナーボールジョイント１２とアウターボールジョイント１３との接続状態では、インナーボールジョイント１２の第１球頭部２３と、アウターボールジョイント１３の第２球頭部３９との間のほぼ中央位置に、座屈部材４６の楕円筒部５３が位置している。 The buckling member 46 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
As shown in FIG. 3A, the outer diameter of the large-diameter cylindrical portion 47 is set to D1. As shown in FIG. 3C, the small diameter portion 48 is formed in a cylindrical shape having an outer diameter D2 (D2 <D1). An elliptic cylindrical portion 53 as a buckling portion is formed in an intermediate portion of the small diameter portion 48 (a portion cut by the cutting plane line BB). As shown in FIG. 3B, the elliptical cylindrical portion 53 has an outer oval shape in cross section. The outer diameter (major axis diameter) of the major axis of the elliptic cylindrical portion 53 is set to D2 which is the same as the outer diameter of the small diameter portion 48, and the outer diameter (minor axis diameter) of the minor axis of the elliptic cylindrical portion 53 is D3. (D3 <D2) is set. That is, the major axis diameter of the elliptic cylinder part 53 is the same as the outer diameter of the small diameter part 48, and the minor axis diameter of the elliptic cylinder part 53 is smaller than the outer diameter of the small diameter part. Further, in the connected state of the inner ball joint 12 and the outer ball joint 13, at a substantially central position between the first ball head 23 of the inner ball joint 12 and the second ball head 39 of the outer ball joint 13, The elliptical cylindrical portion 53 of the buckling member 46 is located.

タイロッド１４に過大な荷重が加わった際には、楕円筒部５３が座屈する。座屈部が楕円筒部５３によって形成されているので、楕円筒部５３が、その短軸方向である方向Ｅ（図３（ｃ）参照）または方向Ｆ（図３（ｃ）参照）のいずれかに向けて座屈し易い。
次に、ロッドユニット４４の組み付けについて説明する。
まず、座屈部材４６の他端部を、第２ロッド２５の一端部（図２では左端部）に形成された嵌合溝５０に収容する。このとき、タイロッド１４から見て方向Ｅおよび方向Ｆの領域にエンジン、シャシーフレームおよび樹脂ホース（以下、「周囲の部材」という。）が配置されないように、座屈部材４６の回転方向の姿勢を規定する。 When an excessive load is applied to the tie rod 14, the elliptical cylindrical portion 53 buckles. Since the buckling part is formed by the elliptical cylinder part 53, the elliptical cylinder part 53 has either the direction E (see FIG. 3C) or the direction F (see FIG. 3C) which is the minor axis direction. Easy to buckle toward the crab.
Next, assembly of the rod unit 44 will be described.
First, the other end of the buckling member 46 is accommodated in a fitting groove 50 formed at one end (the left end in FIG. 2) of the second rod 25. At this time, the buckling member 46 is positioned in the rotational direction so that the engine, the chassis frame, and the resin hose (hereinafter referred to as “surrounding members”) are not disposed in the regions E and F as viewed from the tie rod 14. Stipulate.

次いで、雄ねじ４２を雌ねじ４３に螺合する。これにより、座屈部材４６の第２ロッド２５への固着が達成される。
次いで、雄ねじ２６を雌ねじ２７に螺合する。雌ねじ２７に対する雄ねじ２６のねじ込み量は、第１ロッド２４を回転させ調節した後、ロックナット２８により固定されることにより調整される。これにより、雌ねじ２７に対する雄ねじ２６のねじ込み量を調節することにより、転舵輪のトーイン角を調節することができる。 Next, the male screw 42 is screwed into the female screw 43. Thereby, the fixation of the buckling member 46 to the second rod 25 is achieved.
Next, the male screw 26 is screwed into the female screw 27. The screwing amount of the male screw 26 with respect to the female screw 27 is adjusted by rotating and adjusting the first rod 24 and then fixing with the lock nut 28. Thereby, the toe-in angle of the steered wheels can be adjusted by adjusting the screwing amount of the male screw 26 with respect to the female screw 27.

このように、座屈部材４６が第２ロッド２５に固定されており、その座屈部材４６の雌ねじ２７に対する第１ロッド２４の雄ねじ２６のねじ込み量を調整するので、座屈部材４６の回転方向の姿勢を保ちつつ、トーイン角の調整を行うことができる。これにより、タイロッド１４の座屈方向（座屈部の座屈に伴い、タイロッド１４が座屈する方向）を正確に規定することができる。 In this manner, the buckling member 46 is fixed to the second rod 25, and the screwing amount of the male screw 26 of the first rod 24 with respect to the female screw 27 of the buckling member 46 is adjusted. The toe-in angle can be adjusted while maintaining this posture. Thereby, the buckling direction of the tie rod 14 (the direction in which the tie rod 14 buckles with the buckling of the buckling portion) can be accurately defined.

以上によりこの実施形態によれば、座屈部材４６が第１ロッド２４および第２ロッド２５にそれぞれ連結されている。このため、タイロッド１４（第１ロッド２４および第２ロッド２５）に過大な荷重が加わったときは、セラミックス製の第１ロッド２４および第２ロッド２５は座屈しないが、鋼製の座屈部材４６が座屈する。これにより、インナーボールジョイント１２を介してステアリング装置１に伝わる衝撃を低減できる。 As described above, according to this embodiment, the buckling member 46 is connected to the first rod 24 and the second rod 25, respectively. For this reason, when an excessive load is applied to the tie rod 14 (the first rod 24 and the second rod 25), the ceramic first rod 24 and the second rod 25 do not buckle, but a steel buckling member. 46 buckles. Thereby, the impact transmitted to the steering device 1 via the inner ball joint 12 can be reduced.

また、インナーボールジョイント１２およびアウターボールジョイント１３がそれぞれセラミックス製であるので、ロッドユニット４４全体として軽量化を図ることができる。これにより、ステアリング装置1の操舵フィーリングを向上させることができる。
また、座屈部材４６の楕円筒部５３が短軸方向の二方向（方向Ｅまたは方向Ｆ）のいずれかに向けて座屈し易い。これにより、タイロッド１４の座屈方向を特定することができる。そして、タイロッド１４から見て方向Ｅおよび方向Ｆの双方の領域に周囲の部材を配置しないようにすれば、楕円筒部５３が座屈した場合であっても、座屈後のタイロッド１４が周囲の部材に接触しない。 Further, since the inner ball joint 12 and the outer ball joint 13 are each made of ceramics, the rod unit 44 as a whole can be reduced in weight. Thereby, the steering feeling of the steering device 1 can be improved.
In addition, the elliptical cylindrical portion 53 of the buckling member 46 is likely to buckle in one of two directions (direction E or direction F) in the short axis direction. Thereby, the buckling direction of the tie rod 14 can be specified. If the surrounding members are not arranged in both the direction E and the direction F when viewed from the tie rod 14, the tie rod 14 after buckling is surrounded even if the elliptical cylindrical portion 53 is buckled. Do not touch any member.

したがって、座屈後のタイロッド１４が周囲の部材と干渉することを防止し、ステアリング装置１のステアリング機能が喪失することを防止することができる。また、座屈後のタイロッド１４が周囲の部材を破損することを防止することもできる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。 Therefore, it is possible to prevent the buckled tie rod 14 from interfering with surrounding members, and to prevent the steering function of the steering device 1 from being lost. It is also possible to prevent the tie rod 14 after buckling from damaging surrounding members.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

図４は、本発明の他の実施形態にかかるロッド接続構造が採用されたタイロッド６０の座屈部材６１の要部断面図である。この図４は、図２に示す切断面線Ｃ−Ｃで切断している。
この実施形態において、図１〜図３に示す実施形態に示された各部に対応する部分には、図１〜図３と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of a buckling member 61 of a tie rod 60 in which a rod connection structure according to another embodiment of the present invention is employed. 4 is cut along a cutting plane line CC shown in FIG.
In this embodiment, parts corresponding to those shown in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

この図４に示す座屈部材６１が図１〜図３に示す実施形態にかかる座屈部材６１と相違する点は、座屈部材６１には、座屈部として偏楕円筒部６２が形成されている点である。
偏楕円筒部６２は、その横断面形状が偏楕円形状をなしている。この偏楕円形状は、図３（ｃ）に示す楕円筒部５３の断面形状と比較して、楕円における短軸側の端部領域がＳ（Ｓ＜Ｄ３／２）だけ詰められている
この図４の実施形態によれば、タイロッド６０に過大な荷重が加わった際に、座屈部材６１の偏楕円筒部６２が短軸方向の一方向である方向Ｇに向けて座屈し易い。これにより、タイロッド６０の座屈方向を特定することができる。そして、タイロッド６０から見て方向Ｇの領域に周囲の部材を配置しないようにすれば、偏楕円筒部６２が座屈した場合であっても、座屈後のタイロッド６０が周囲の部材に接触しない。 The buckling member 61 shown in FIG. 4 is different from the buckling member 61 according to the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in that a buckling member 61 is formed with an elliptical cylindrical portion 62 as a buckling portion. It is a point.
The elliptical cylindrical portion 62 has a elliptical shape in cross section. Compared with the cross-sectional shape of the elliptic cylinder portion 53 shown in FIG. 3C, this eccentric ellipse shape has an end region on the short axis side of the ellipse filled with S (S <D3 / 2). According to the fourth embodiment, when an excessive load is applied to the tie rod 60, the elliptical cylindrical portion 62 of the buckling member 61 is likely to buckle in the direction G that is one direction of the short axis direction. Thereby, the buckling direction of the tie rod 60 can be specified. If the surrounding members are not arranged in the region in the direction G when viewed from the tie rod 60, the buckled tie rod 60 contacts the surrounding members even when the elliptical cylindrical portion 62 is buckled. do not do.

以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
前述の２つの実施形態では、座屈部の横断面形状が楕円形状（外郭楕円形状）および偏楕円形状（外郭偏楕円形状）である場合を例に挙げて説明したが、半円状や半楕円など他の断面形状を有していてもよい。かかる場合においても、座屈部が一方向に向けて座屈し易いので、タイロッドの座屈方向を特定することができる。 As mentioned above, although two embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.
In the above-described two embodiments, the case where the cross-sectional shape of the buckling portion is an elliptical shape (outer elliptical shape) and a deviated elliptical shape (outer elliptical elliptical shape) has been described as an example. It may have another cross-sectional shape such as an ellipse. Even in such a case, the buckling portion is likely to buckle in one direction, so the buckling direction of the tie rod can be specified.

また、略円筒形状の座屈部材の中間部分に、他の部分よりも小径の円筒部を設け、この円筒部を座屈部とすることもできる。
前述の２つの実施形態では、前述の各実施形態では、各座屈部材４６，６０が中空部材である場合を例に挙げて説明したが、各座屈部材４６，６０を、一端部４６ａを除いて中実としてよい。しかし、座屈部材４６，６０として中実部材を用いる場合は、座屈部としての楕円筒部５３（偏楕円筒部６２）の長軸径Ｄ２が第１ロッド２４の外径および第２ロッド２５の外径の双方よりも小さく設定されている必要がある。 Further, a cylindrical portion having a smaller diameter than the other portions can be provided in an intermediate portion of the substantially cylindrical buckling member, and this cylindrical portion can be used as the buckling portion.
In the above-described two embodiments, the case where each buckling member 46, 60 is a hollow member has been described as an example in each of the above-described embodiments, but each buckling member 46, 60 is connected to one end 46a. Except for solid. However, when a solid member is used as the buckling members 46 and 60, the major axis diameter D2 of the elliptical cylindrical portion 53 (the eccentric elliptical cylindrical portion 62) as the buckling portion is equal to the outer diameter of the first rod 24 and the second rod. It is necessary to set smaller than both of the outer diameters of 25.

さらに、座屈部材４６，６０の形状や軸径、材質などを適宜変更することにより、座屈強度を任意に調節することができる。
また、前述の２つの実施形態では、第１ロッド２４がインナーボールジョイント１２の第１球頭部２３と一体に形成されているとして説明したが、第１ロッド２４が第１球頭部２３とは別の部材で形成されていてもよい。同様に、第２ロッド２５がアウターボールジョイント１３の円筒３２と一体に形成されているとして説明したが、第２ロッド２５が円筒３２とは別の部材で形成されていてもよい。 Further, the buckling strength can be arbitrarily adjusted by appropriately changing the shape, shaft diameter, material, and the like of the buckling members 46 and 60.
In the above-described two embodiments, the first rod 24 is described as being integrally formed with the first ball head 23 of the inner ball joint 12, but the first rod 24 is formed with the first ball head 23. May be formed of another member. Similarly, although the second rod 25 has been described as being formed integrally with the cylinder 32 of the outer ball joint 13, the second rod 25 may be formed of a member different from the cylinder 32.

この場合、第２ロッド２５がセラミックスでなく、鋼を用いて形成されていてもよい。かかる場合には、ロッドユニット４４を軽量化しつつ、コストダウンを図ることができる。
さらにまた、前述の２つの実施形態では、座屈部材４６，６０と第２ロッド２５とをかしめ結合により結合させるものとして説明したが、座屈部材４６，６０と第２ロッド２５との結合が、圧入および接着によって達成されていてもよい。 In this case, the second rod 25 may be formed using steel instead of ceramics. In such a case, the cost can be reduced while reducing the weight of the rod unit 44.
Furthermore, in the above-described two embodiments, the buckling members 46 and 60 and the second rod 25 are described as being coupled by caulking. However, the buckling members 46 and 60 and the second rod 25 are coupled to each other. It may be achieved by press-fitting and adhesion.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

本発明の一実施形態にかかるロッドユニットが搭載されたステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a steering device in which a rod unit concerning one embodiment of the present invention is carried. インナーボールジョイントおよびアウターボールジョイントを含むロッドユニットの平面図である。It is a top view of a rod unit including an inner ball joint and an outer ball joint. 図２に示す座屈部材の横断面図である。It is a cross-sectional view of the buckling member shown in FIG. 本発明の他の実施形態にかかるロッド接続構造が採用されたタイロッドの座屈部材の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the buckling member of the tie rod by which the rod connection structure concerning other embodiment of this invention was employ | adopted.

Explanation of symbols

１…ステアリング装置、７…ラック軸、１２…インナーボールジョイント（第１ボールジョイント）、１３…アウターボールジョイント（第２ボールジョイント）、２４…第１ロッド（ロッド）、２９…第２ハウジング（ハウジング）、４１…ナックルアーム、４６…座屈部材、４６ａ…一端部、４６ｂ…他端部、６０…座屈部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 7 ... Rack shaft, 12 ... Inner ball joint (first ball joint), 13 ... Outer ball joint (second ball joint), 24 ... First rod (rod), 29 ... Second housing (housing 41 ... Knuckle arm, 46 ... Buckling member, 46a ... One end, 46b ... Other end, 60 ... Buckling member

Claims

A first ball joint made of ceramics and a buckling member made of metal and having a predetermined length;
A rod unit, wherein a ceramic rod of the first ball joint is connected to one end of the buckling member.

A second ball joint made of ceramic,
The rod unit according to claim 1, wherein a ceramic housing of the second ball joint is connected to the other end of the buckling member.

The rod unit according to claim 2, wherein at least one of the coupling between the buckling member and the rod or the coupling between the buckling member and the housing is a screw coupling.