JP2012066803A

JP2012066803A - ラック軸支持装置

Info

Publication number: JP2012066803A
Application number: JP2011066112A
Authority: JP
Inventors: Makoto Myonaka; 真妙中
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2012-04-05

Abstract

【課題】タイヤから衝撃がラック軸に逆入力してサポートヨーク１０が傾いても、サポートヨーク１０が保持孔８内に当接しないラック軸支持装置を提供する。
【解決手段】ハウジング９に形成された保持孔８内に保持孔８の深さ方向に進退可能に保持され、ピニオン３と噛合するラック軸７を軸方向に摺動可能に支持するサポートヨーク１０と、サポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２と、保持孔８の入口３０の内周に形成されたねじに螺合するヨークプラグ２０と、サポートヨーク１０とヨークプラグ２０の対向面１０ｂ，１１ａのうち少なくともサポートヨーク１０側の対向面１０ｂを球面にした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ラックアンドピニオン式舵取り装置において、ラック軸を支持するラック軸支持装置に関する。

ラックアンドピニオン式のステアリング装置には、通常、ラック軸のラックとピニオン軸のピニオンとの間のバックラッシを除去するためのラック軸支持装置が設けられている。そのラック軸指示装置では、ハウジングに形成された保持孔に、保持孔の深さ方向に進退自在なサポートヨークを収容し、このサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動自在に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。

このラック軸支持装置では、保持孔の入口の内周に形成されたねじにヨークプラグがねじ込まれ、このヨークプラグとサポートヨークとの間に付勢部材を介在させ、サポートヨークをラック軸側に付勢している。ヨークプラグは、保持孔内でのサポートヨークの後退位置を位置決めする機能を果たすものであり、サポートヨークとヨークプラグとの間のクリアランスは厳密に調整される。この種のラック支持装置として、例えば、特許文献１に示されるものがある。

特開２００８−１８８２８号公報

このラック支持装置において、図５に示すように、ラック支持装置１００は、付勢部材１０１によりサポートヨーク１０２をラック軸１０３側に付勢する構造になっている。この構造において、車両が不整路等を走行した際の衝撃がタイヤから逆入力した場合、ラック軸１０３が軸周りに回転し、サポートヨーク１０２が傾く。
このようにサポートヨーク１０２が傾くと、図６に示すように、サポートヨーク１０の角部Ｐ１がヨークプラグ２０と当接し、サポートヨーク１０の角部Ｐ２が保持孔２００と当接する。この時、この角部Ｐ２が保持孔２００内に引っ掛かると、タイヤからの逆入力がなくなると、サポートヨーク１０が付勢部材１０１によりラック軸１０３方向に付勢され移動しようとする。この際、角部Ｐ２が保持孔２００の内周面を摺れて移動するため、異音が発生するという問題がある。

本発明は、タイヤから衝撃がラック軸に逆入力してサポートヨーク１０２が傾いても、サポートヨーク１０２が保持孔２００内に当接しないラック軸支持装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、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、ピニオンと噛合するラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラック軸支持部材と、前記ラック軸支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材と、前記保持孔の入口の内周面に形成されたねじに螺合するプラグと、前記ラック軸支持部材と前記プラグの対向面のうち少なくとも前記ラック軸支持部材側の対向面を球面にしたこと、を要旨とする。
上記構成によれば、前記ラック軸支持部材と前記プラグの対向面のうち少なくとも前記ラック軸支持部材側の対向面を球面にしたので、ラック軸にタイヤからの衝撃が逆入力し、ラック軸支持部材が傾いても、ラック軸支持部材の角部が保持孔内に当接するのを防止できる。

請求項２に記載の発明は、前記保持孔の前記ラック軸支持部材と前記プラグが対向する内周の位置に環状凹部を設けたこと、を要旨とする。
即ち、ラック軸にタイヤからの衝撃が逆入力し、ラック軸支持部材が傾いても、ラック軸支持部材と保持孔内との当接を確実に防止できる。

本発明によれば、タイヤからの衝撃がラック軸に逆入力し、ラック軸支持部材が傾いてもラック支持部材が保持孔内に当接しないので、ラック支持部材が保持孔を進退する際に引っ掛かることもなく、異音も発生しない。

図１は本発明の実施形態のラック支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。図２はサポートヨークとプラグとの対向面を球面にしたラック軸支持装置の図である。他の実施形態のラック軸支持装置の図である。別の実施形態のラック支持装置の図である。図５は従来のラック支持装置の図である。図６は図５におけるサポートヨークが傾いた状態を説明する図である。

本発明の実施形態について図面を参照し説明する。

図１は、本発明の一実施形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。
本ステアリング装置１にはラック軸支持装置２が装備されている。ピニオン軸３は玉軸受からなる第１の軸受４と円筒ころ軸受からなる第２の軸受５によって、ピニオンハウジング６内に回転可能に支持されている。また、ラック軸７は、ピニオンハウジング６内に設けられたラック軸支持装置２と、ピニオンハウジング６に連結される図示しないラックハウジング内に設けられた軸受部材とによって、その軸長方向（紙面に直交する方向）に沿って摺動自在に支持されている。

ピニオン軸３のピニオン３ａとラック軸７のラック７ａとはピニオンハウジング６内で相互に噛合わされている。図示していないが、ラック軸７の両端部はタイロッドを介して操向車輪に連結されており、図示しないステアリングホイール等の操舵部材の回転に伴ってラック軸７が軸長方向に移動し操向が行なわれる。

ラック軸支持装置２は、円孔からなる保持孔８を有するハウジング９と、保持孔８に保持孔８の深さ方向Ｘ１に進退可能に収容され、かつ、ラック軸７の周面７ｂを摺動可能に支持するラック軸支持部材としてのサポートヨーク１０と、保持孔８の入口３０にねじ込まれて固定された円筒状のヨークプラグ２０との間に介在し、かつサポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２を備える。

ハウジング９は、ピニオンハウジング６と単一の材料で一体に形成され、ラック軸７を隔ててピニオン軸３との反対側に配置されている。ピニオンハウジング６およびハウジング９は例えばアルミニウム製である。
保持孔８の入口３０における内周面には図示しない雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部にヨークプラグ２０がねじ込まれ固定されている。ヨークプラグ２０は例えば鋼鉄製のものである。

サポートヨーク１０は、その前面１０ａにラック軸７の周面７ｂに沿う円弧面からなる凹面１３を有している。凹面１３には、ラック軸７に摺接する摺接板１４が取り付けられている。サポートヨーク１０の外周面１０ｄには、周方向に延びて環状をなす一対の収容溝が形成され、各収容溝には例えばＯリングからなる環状の弾性部材１７が収容されている。

ヨークプラグ２０の外周面１１ｄには、周方向に延びて環状をなす収容溝が形成され、この収容溝に例えばＯリングからなる環状のシール部材２２が収容されている。

サポートヨーク１０の後面１０ｂは球面に形成され、この後面１０ｂと対向するヨークプラグ２０の前面１１ａも同様に球面に形成されている。

以上、構成における動作について図１、２を参照して説明する。
図１に示す通常状態では、タイヤからの振動がラック軸７に加わり、ラック軸７がサポートヨーク１０の方向に進退するが、この進退による変位はサポートヨーク１０を付勢部材１２によりラック軸７側へ付勢することで吸収される。

更に、図１に示す通常状態から、車両が不整路等を走行した等により強い力（衝撃）がステアリング装置１に作用すると、この衝撃がタイヤから逆入力してラック軸７に加わる。すると、ラック軸７がその軸回りに回転し、サポートヨーク１０が傾くと共に、サポートヨーク１０とヨークプラグ２０が当接する。

詳しくは、図２に示すように、サポートヨーク１０が傾くため、サポートヨーク１０の球面に形成された後面１０ｂとヨークプラグ２０の球面に形成された前面１１ａが当接すると共に、サポートヨーク１０の角部Ｐ１０も保持孔８内に当接する。
この時、サポートヨーク１０の角部Ｐ１０は球面に形成された後面１０ｂの端部分のため丸みを帯びた形状になっており、サポートヨーク１０が保持孔８内とは球面で当接する。この状態で、タイヤからの逆入力がなくなると、サポートヨーク１０は付勢部材１２によりラック軸７側に付勢されるが、サポートヨーク１０の角部Ｐ１０が保持孔８内と球面で当接しているので、サポートヨーク１０は保持孔８内に引っ掛かることなく、ラック軸７側に付勢される。

このように本実施形態によれば、車両が不整路等を走行した等により強い力（衝撃）がステアリング装置１に作用し、この衝撃がタイヤから逆入力してラック軸７に加わっても、サポートヨーク１０が保持孔８内に当接しないので、サポートヨーク１０が保持孔８内に引っ掛かることがない。
また引っ掛かることなくサポートヨーク１０が保持孔８内を進退するので、異音が発生することもない。

図３は、別の形態のラック支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。この図３の形態は、図１の形態と比べ、保持孔８の内周面に環状凹溝５０を形成した点が異なる。それ以外の点は図１と同一符号を付してその説明を省略する。
この環状凹溝５０は、サポートヨーク１０の球面に形成された後面１０ｂと、ヨークプラグ２０の球面に形成された前面１１ａが対向する保持孔８の内周面の位置に形成されている。

この別の形態では、車両が不整路等を走行した等により強い力（衝撃）がステアリング装置１に作用し、この衝撃がタイヤから逆入力してラック軸７に加わり、ラック軸７がサポートヨーク１０を付勢し、サポートヨーク１０が傾いても、サポートヨーク１０の角部Ｐ１０が環状凹部５０に突出した状態となるので、サポートヨーク１０の角部Ｐ１０と保持孔８との当接を確実に防止でき、サポートヨーク１０が保持孔８内に引っ掛かることがない。

なお、上述した形態では、サポートヨーク１０の後面１０ｂと、ヨークプラグ２０の前面１１ａの両方に球面を形成したが、図４に示す別の形態のように、サポートヨーク１０の後面１０ｂのみに球面を形成しても良い。

１ステアリング装置、２ラック軸支持装置、３ピニオン、７ラック軸、８保持孔、１０サポートヨーク、１０ｂ後面、１２付勢部材、２０ヨークプラグ、Ｐ１，Ｐ２角部

Claims

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、ピニオンと噛合するラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラック軸支持部材と、前記ラック軸支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材と、前記保持孔の入口の内周に形成されたねじに螺合するプラグと、前記ラック軸支持部材と前記プラグの対向面のうち少なくとも前記ラック軸支持部材側の対向面を球面にしたことを特徴とするラック軸支持装置。
請求項１において、前記保持孔の前記ラック軸支持部材と前記プラグが対向する内周の位置に環状凹部を設けたことを特徴とする記載のラック軸支持装置。