JP2012148740A - Steering system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転舵輪を操作するラック軸と、このラック軸を駆動するピニオン軸と、このピニオン軸に前記ラック軸をころがり支持するサポート機構と、ラック軸を収容するラックハウジングとを備える舵取り装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus including a rack shaft for operating a steered wheel, a pinion shaft for driving the rack shaft, a support mechanism for rolling and supporting the rack shaft on the pinion shaft, and a rack housing for accommodating the rack shaft. About.
上記舵取り装置おいてラック軸とピニオン軸とが噛み合う部分には、ラック軸とピニオン軸とを最適な状態で噛み合わせて支持する支持機構が設けられている。支持機構の一例として、特許文献1に記載のものが知られている。同文献の舵取り装置では、ラック軸の背面側に自転するローラを設け、このローラによりラック軸をころがり支持する。これにより、ラック軸の周方向の回転が規制される。 In the steering device, a support mechanism that meshes and supports the rack shaft and the pinion shaft in an optimum state is provided at a portion where the rack shaft and the pinion shaft mesh. As an example of the support mechanism, one described in Patent Document 1 is known. In the steering apparatus of the same document, a roller that rotates on the back side of the rack shaft is provided, and the rack shaft is rolled and supported by this roller. Thereby, the rotation of the rack shaft in the circumferential direction is restricted.
ところで、転舵輪が障害物を乗り越えるとき等、転舵輪を介して大きな外力がラック軸に加えられる。ラック軸に加わる外力はピニオン軸を介してステアリングシャフトに伝達されるとともに、ラック軸に伝達される力の一部は、上記支持機構を介して外部に分散される。 By the way, a large external force is applied to the rack shaft through the steered wheel, for example, when the steered wheel gets over an obstacle. An external force applied to the rack shaft is transmitted to the steering shaft through the pinion shaft, and a part of the force transmitted to the rack shaft is dispersed to the outside through the support mechanism.
しかし、特許文献1のようにローラによりラック軸を支持する支持機構では、ローラとラック軸とが接触する部分が線接触であって接触面積が小さい場合、ラック軸の背面を面接触により支持する支持機構と比べて、ステアリングシャフトに伝達される衝撃が大きくなる。 However, in the support mechanism that supports the rack shaft with a roller as in Patent Document 1, when the contact portion between the roller and the rack shaft is in line contact and the contact area is small, the back surface of the rack shaft is supported by surface contact. The impact transmitted to the steering shaft is greater than that of the support mechanism.
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、転舵輪に加えられる外力がステアリングシャフトに伝達することを抑制することのできる舵取り装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a situation, The objective is to provide the steering apparatus which can suppress that the external force applied to a steered wheel is transmitted to a steering shaft.
以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、転舵輪を操作するラック軸と、このラック軸を駆動するピニオン軸と、前記ラック軸をころがり支持するサポート機構と、前記ラック軸を収容するラックハウジングとを備える舵取り装置において、前記ラックハウジングと前記ラック軸との間には、摩擦抵抗を前記ラック軸に付与するとともにこの摩擦抵抗の大きさを調整する摩擦付与機構が設けられていることを要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) The invention according to claim 1 is a rack shaft for operating steered wheels, a pinion shaft for driving the rack shaft, a support mechanism for rolling and supporting the rack shaft, and a rack housing for housing the rack shaft. And a rubbing mechanism that provides a frictional resistance to the rack shaft and adjusts the magnitude of the frictional resistance between the rack housing and the rack shaft. It is said.
この発明によれば、摩擦付与機構によりラック軸に摩擦抵抗が付与される。そして、この摩擦抵抗の大きさはこの摩擦付与機構により調整されるようになっている。このため、ラック軸に過大な摩擦抵抗を付与することなく、外力がステアリングシャフトに伝達することを抑制することができる。 According to the present invention, the friction resistance is applied to the rack shaft by the friction applying mechanism. And the magnitude | size of this frictional resistance is adjusted with this friction provision mechanism. For this reason, it can suppress that external force is transmitted to a steering shaft, without providing excessive frictional resistance to a rack axis | shaft.
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の舵取り装置において、前記摩擦付与機構は、前記ラック軸に前記摩擦抵抗を付与する弾性部材と、前記ラックハウジングに設けられるとともに前記弾性部材を収容する収容部と、前記摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構とを備えることを要旨としている。
(2) The invention according to
この発明によれば、転舵輪に外力が加えられたとき、ラック軸に伝達される外力が弾性部材により受け止められるため外力が小さくなる。これにより、外力よるラックハウジングまたはピニオン軸のダメージを小さくすることができる。 According to this invention, when an external force is applied to the steered wheels, the external force transmitted to the rack shaft is received by the elastic member, so that the external force is reduced. Thereby, damage to the rack housing or the pinion shaft due to external force can be reduced.
(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の舵取り装置において、前記弾性部材は、前記ラック軸を挿入する挿入孔を有した円筒体であり、この円筒体の周壁には同円筒体の軸方向に沿ってスリットが設けられ、外周面がテーパ状に形成され、同外周面に雄ねじが形成されたものであり、前記収容部は、内周面がテーパ状に形成されるとともに同内周面に雌ねじが形成されたものであり、前記調整機構は、前記弾性部材の雄ねじと前記収容部の雌ねじとにより構成されていることを要旨としている。
(3) The invention according to claim 3 is the steering apparatus according to
この発明によれば、弾性部材を収容部にねじ入れる度合いにより、スリット幅を調整して、弾性部材の挿入孔の径の大きさを調整することができる。これにより、ラック軸に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。 According to this invention, it is possible to adjust the size of the diameter of the insertion hole of the elastic member by adjusting the slit width according to the degree of screwing the elastic member into the accommodating portion. Thereby, the magnitude of the frictional resistance applied to the rack shaft can be easily adjusted.
(4)請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の舵取り装置において、前記弾性部材は、前記ラック軸を挿入する挿入孔を有した円筒体であり、外周面がテーパ状に形成されたものであり、前記収容部は、内周面がテーパ状に形成され、前記調整機構は、前記収容部に前記弾性部材を挿入した状態で前記弾性部材を軸方向に押し付ける押圧ばねと、この押圧ばねを圧縮するナットとを備えることを要旨としている。
(4) The invention according to
この発明によれば、押圧ばねの圧縮量により弾性部材を押し付ける度合いを調整して、弾性部材の挿入孔の径の大きさを変更することができる。これにより、ラック軸に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。 According to this invention, the magnitude | size of the diameter of the insertion hole of an elastic member can be changed by adjusting the degree which presses an elastic member with the compression amount of a press spring. Thereby, the magnitude of the frictional resistance applied to the rack shaft can be easily adjusted.
(5)請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の舵取り装置において、前記弾性部材は、リング体であり、このリング体の内周部が前記ラック軸に摩擦抵抗を付与する部分とされ、前記調整機構は、前記リング体を押し潰して前記内周部の大きさを調整するナットであることを要旨としている。
(5) The invention according to claim 5 is the steering apparatus according to
この発明によれば、ナットの移動量によりリング体を変形させる度合いを調整して、リング体の内径の大きさを変更することができる。これにより、ラック軸に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。 According to the present invention, it is possible to change the size of the inner diameter of the ring body by adjusting the degree of deformation of the ring body by the amount of movement of the nut. Thereby, the magnitude of the frictional resistance applied to the rack shaft can be easily adjusted.
(6)請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の舵取り装置において、前記弾性部材は、Oリングであり、このOリングの内周部が前記ラック軸に摩擦抵抗を付与する部分とされ、前記収容部は、前記弾性部材が嵌め込まれる溝として形成されていることを要旨としている。
(6) The invention according to claim 6 is the steering apparatus according to
この発明によれば、Oリングが嵌め込まれる部分が溝として形成しているため、ナットによりOリングをラックハウジングに固定しなくても、Oリングの位置が規定される。これにより、摩擦付与機構の構成部品数を少なくすることができる。 According to the present invention, since the portion into which the O-ring is fitted is formed as a groove, the position of the O-ring is defined even if the O-ring is not fixed to the rack housing by the nut. Thereby, the number of components of the friction applying mechanism can be reduced.
(7)請求項7に記載の発明は、請求項2〜6のいずれか一項に記載の舵取り装置において、前記調整機構の緩みを制限するロックナットを備えていることを要旨としている。
舵取り装置の長年の使用により、調整機構の緩みが生じ、弾性部材がラックハウジングの固定位置からずれ、これによって、ラック軸と弾性部材の挿入孔との間に隙間が生じることが想定される。この場合、ラック軸と弾性部材との間の摩擦抵抗が低下する。この点、上記発明によれば、ロックナットにより調整機構の緩みを制限するため、摩擦抵抗の低下を抑制することができる。
(7) The gist of the invention described in claim 7 is that the steering apparatus according to any one of
It is assumed that the use of the steering device for many years causes the adjustment mechanism to loosen and the elastic member to deviate from the fixed position of the rack housing, thereby creating a gap between the rack shaft and the insertion hole of the elastic member. In this case, the frictional resistance between the rack shaft and the elastic member is reduced. In this respect, according to the above-described invention, since the loosening of the adjusting mechanism is limited by the lock nut, it is possible to suppress a decrease in frictional resistance.
(8)請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の舵取り装置において、前記摩擦付与機構は、前記ラックハウジングの端部に設けられていることを要旨としている。 (8) According to an eighth aspect of the present invention, in the steering apparatus according to any one of the first to seventh aspects, the friction applying mechanism is provided at an end of the rack housing. Yes.
この発明によれば、ラックハウジングの端部に摩擦付与機構が設けられる構造としているため、ラックハウジングの中間部分に摩擦付与機構を設ける構造のものと比べて、容易に摩擦付与機構を設けることができる。また、車両に搭載した後でも、摩擦抵抗の調整が可能となり、車両に実際に働く外力に対して摩擦抵抗を微調整することができるため、車両に実際に働く外力の大きさに応じてより高精度に緩和することができる。 According to the present invention, since the friction applying mechanism is provided at the end of the rack housing, the friction applying mechanism can be easily provided as compared with the structure in which the friction applying mechanism is provided in the intermediate portion of the rack housing. it can. In addition, the frictional resistance can be adjusted even after being mounted on the vehicle, and the frictional resistance can be finely adjusted with respect to the external force actually acting on the vehicle. It can be relaxed with high accuracy.
本発明によれば、転舵輪に加えられる外力がステアリングシャフトに伝達することを抑制することのできる舵取り装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the steering apparatus which can suppress that the external force applied to a steered wheel is transmitted to a steering shaft can be provided.
(第1実施形態)
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1を参照して、舵取り装置1の全体構成を説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
With reference to FIG. 1, the whole structure of the steering apparatus 1 is demonstrated.
舵取り装置1の操舵角伝達機構2には、ステアリングの操作をアシストするためのEPSアクチュエータ3が設けられている。
EPSアクチュエータ3は、モータ出力軸にトルクを付与するモータ4と、モータ出力軸の回転を減速してピニオン軸10に伝達する減速機構5とを備える。ピニオン軸10は、トーションバーおよびステアリングシャフトを介してステアリングに接続されている。すなわち、ピニオン軸10は、ステアリングによるトルクおよびモータ4によるトルクにより回転する。
The steering
The EPS actuator 3 includes a
図2を参照して、操舵角伝達機構2について説明する。
操舵角伝達機構2は、上記ピニオン軸10と、ピニオン軸10の回転を直線運動に変換してタイロッドを操作するラック軸20と、ラック軸20を収容するラックハウジング30と、ラック軸20をころがり支持するサポート機構40と、ラック軸20に摩擦抵抗を付与する摩擦付与機構50とを備える。なお、ラック軸20とピニオン軸10とサポート機構40とを含めた構成をラックアンドピニオン機構という。
The steering
The steering
ラックハウジング30には、ラック軸20を軸方向に移動可能に収容する貫通孔34が設けられている。ラックハウジング30の内周には、ラック軸20をガイドする鉄製のブッシュが3個設けられている。
The
第1ブッシュ31は、ラックハウジング30の一方の端部30Aに設けられている。第2ブッシュ32は、ラックハウジング30の一方の端部30Aから所定距離隔てたところに設けられている。第3ブッシュ33は、ラックハウジング30の他方の端部30Bに設けられている。
The
第1ブッシュ31および第2ブッシュ32および第3ブッシュ33は、ラック軸20の径方向に力に加えられるときにラック軸20が撓まないように支持する。また、第1ブッシュ31および第2ブッシュ32および第3ブッシュ33の内周面は、ラック軸20の移動を阻害しないように、摩擦抵抗が小さくなるように表面加工されている。
The
第1ブッシュ31が設けられている部分と第2ブッシュ32が設けられている部分との間には、ピニオン軸10を収容するピニオン収容部35が設けられている。ラック軸20を挟んでピニオン収容部35と反対側のところに、サポート収容部36が設けられている。サポート収容部36にはサポート機構40が設けられている。ラックハウジング30の他方の端部30Bの内側には、摩擦付与機構50の構成要素としての摩擦付与収容部51(収容部)が設けられている。なお、摩擦付与収容部51は、摩擦付与機構50が設けられている部分のラックハウジング30の内周壁と、内周壁に囲まれた空間を含む。
A
次に、ラック軸20について説明する。
ラック軸20の両端部はラックハウジング30の両端から突き出ている。ラック軸20の各端部には、タイロッドを設けるための接続部24が設けられている。ラック軸20の一方の端部20Aから所定距離隔てたところに、ピニオン軸10と噛み合う歯部26が設けられている。歯部26が設けられた部分の反対側には支持部25が設けられている。支持部25は、ラック軸20の軸方向に平行、かつピニオン軸10とラック軸20とが接触する方向に対して垂直な面として形成されている。
Next, the
Both end portions of the
ラック軸20において、一方の端部20Aから所定距離隔てたところに第1ブッシュ31と接触する第1接触部21が設けられている。歯部26から所定距離隔てたところには、第2ブッシュ32と接触する第2接触部22が設けられている。他方の端部20Bから所定距離隔てたところに第3ブッシュ33と接触する第3接触部23が設けられている。すなわち、ラック軸20は、ピニオン軸10および第1ブッシュ31および第2ブッシュ32および第3ブッシュ33により支持されている。
In the
ラック軸20は次のように動作する。ステアリングが操作されたとき、ステアリングシャフトととともにピニオン軸10が回転する。ピニオン軸10の回転は、ラックアンドピニオン機構によりラック軸20の直線運動に変換される。ラック軸20の直線運動は、同ラック軸20の両端に連結されたタイロッドを介してナックルに伝達される。ナックルの動作により転舵輪の舵角が変更される。
The
図3を参照して、サポート機構40について説明する。
サポート機構40は、ラック軸20の支持部25をころがり支持するローラ41と、ローラ41を回転可能に支持するローラ支軸42とを備えている。ローラ支軸42は、ラックハウジング30から突出して設けられた2つの軸受43の間に設けられている。2つの軸受43の間の空間が上記サポート収容部36に相当する。ローラ支軸42は、ラック軸20の軸方向に対して垂直に設けられている。ローラ41の側面は、支持部25に接触する。
The
The
ローラ41の作用について説明する。ピニオン軸10の回転によりラック軸20が軸方向に移動するとき、ラック軸20には、同軸20を軸方向へ移動させる力と、同軸20を周方向に回転させる力とが働く。ラック軸20が周方向に回転すると、タイロッドを適切に操作することができない。このため、ローラ41は、周方向に回転しないようにラック軸20を支持する。これにより、ラック軸20の回転が規制される。
The operation of the roller 41 will be described. When the
図4を参照して、摩擦付与機構50について説明する。
摩擦付与機構50は、ラック軸20に摩擦抵抗を付与する弾性部材60と、弾性部材60を固定するロックナット54と、上記摩擦付与収容部51とを備えている。摩擦付与収容部51は、弾性部材60が嵌まり込む第1収容部52と、ロックナット54が嵌まり込む第2収容部53とを備えている。
The
The
第1収容部52は、ラック軸20とラックハウジング30との間に弾性部材60が嵌り込むように形成されている。第1収容部52の内周面は、奥方向に窄むテーパ面として形成されている。内周面には雌ねじが形成されている。第2収容部53の内径は、第1収容部52の外方の内径と同じ大きさとされ、その内周面に雌ねじが形成されている。
The first
弾性部材60は、ラック軸20を挿入する挿入孔67を有した円筒体とされている。外周面66は、第1収容部52のテーパ面に沿うようにテーパ面に形成されている。外周面66には、上記第1収容部52の雌ねじに噛み合う雄ねじが形成されている。弾性部材60は、内周面65とラック軸20との間の摩擦抵抗が所定範囲内の値となるように、第1収容部52にねじ入れられ、固定されている。
The
ロックナット54は、第2収容部53にねじ入れられて、弾性部材60を押圧する。これにより弾性部材60がねじ込み方向とは反対方向に回転して外部に出ることを抑制し、弾性部材60の内周面65とラック軸20との間の摩擦抵抗が一定範囲内の値をとるように維持する。
The
図5を参照して、弾性部材60についてさらに詳しく説明する。なお、以降の説明において、弾性部材60において、直径が小さい端部を先端部63とし、直径が大きい端部を後端部64とする。なお、外周面66に形成されている雄ねじの図示は省略している。
The
弾性部材60は、所定の弾性率および所定の硬度を有する樹脂により形成されている。また、弾性部材60は、ラック軸20との接触により磨耗するため、耐摩耗性を有する樹脂が採用される。
The
弾性部材60の内周面65は、ラック軸20に対して摩擦抵抗を付与するように表面加工されている。内周面65とラック軸20との間の摩擦抵抗は、第1ブッシュ31とラック軸20との間および第2ブッシュ32とラック軸20との間および第3ブッシュ33とラック軸20との間のいずれの摩擦抵抗よりも大きい。
The inner
弾性部材60の周壁61には、スリットが設けられている。スリットは、弾性部材60の径方向に周壁61を貫通する。スリットとしては、先端部63から後端部64に向って延びる第1スリット62Aと、後端部64から先端部63に向って延びる第2スリット62Bとがある。第1スリット62Aと第2スリット62Bとは、周方向に所定間隔を隔ててかつ交互に配列されている。このような構造のため、弾性部材60を第1収容部52にねじ入れたとき挿入孔67の内径が均一に縮小する。
A slit is provided in the
弾性部材60とラック軸20との間の作用について説明する。
弾性部材60はテーパ面に形成された外周面66を有しているため、弾性部材60を第1収容部52にねじ入れることにより、周壁61が内方に押されて、挿入孔67の内径が小さくなる。内径の大きさは、弾性部材60のねじ入れ度合いを調整することにより変更される。弾性部材60の内周面65とラック軸20との摩擦抵抗を大きくするときは、弾性部材60のねじ入れ度合いを大きくする。すなわち、弾性部材60の雄ねじと第1収容部52の雌ねじとにより構成される構造は、弾性部材60の内周面65とラック軸20との摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構110として機能する。
The operation between the
Since the
摩擦付与機構50の作用について説明する。ステアリングの操作によりピニオン軸10が回転するとき、ラック軸20が軸方向に移動する。このとき、ラック軸20と弾性部材60の内周面65との間の摩擦抵抗により、ラック軸20の移動方向とは反対方向に摩擦力が生じる。この摩擦力は、弾性部材60の第1収容部52へのねじ入れ度合いの調整により、ステアリングの操作者に対して負担とならないような大きさに設定されている。このため、ラック軸20は円滑に軸方向に移動する。
The operation of the
一方、転舵輪がブロック等に衝突するなどして外部から衝撃(外力)が加えられるとき、タイロッドおよびナックルを介してラック軸20にその衝撃が伝わる。ラック軸20に加わる衝撃の一部は、摩擦付与機構50の弾性部材60により吸収され、または弾性部材60を介してラックハウジング30に伝達される。このため、ラック軸20を介してピニオン軸10に伝達する衝撃力の大きさは、摩擦付与機構50のない場合と比較して小さくなる。このようにして、ピニオン軸10を介してステアリングに伝えられる衝撃は、摩擦付与機構50の作用により抑制される。
On the other hand, when an impact (external force) is applied from the outside such as when the steered wheel collides with a block or the like, the impact is transmitted to the
本実施形態によれば以下の作用効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、ラックハウジング30とラック軸20との間に摩擦付与機構50が設けられている。摩擦付与機構50は摩擦抵抗をラック軸20に付与する。また、摩擦抵抗の大きさは調整機構110により摩擦抵抗を適度の大きさに調整される。このため、ラック軸20に過大な摩擦抵抗を付与することなく、外力がステアリングシャフトに伝達することを抑制することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the
(2)本実施形態では、摩擦付与機構50は、ラック軸20に摩擦抵抗を付与する弾性部材60と、ラックハウジング30に設けられるとともに弾性部材60を収容する第1収容部52(収容部)と、摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構110とを備えている。
(2) In the present embodiment, the
この構成によれば、転舵輪に外力が加えられたとき、ラック軸20に伝達される外力が弾性部材60により受け止められるため外力が小さくなる。これにより、外力によるラックハウジング30またはピニオン軸10のダメージを小さくすることができる。
According to this configuration, when an external force is applied to the steered wheels, the external force transmitted to the
(3)本実施形態では、弾性部材60は、ラック軸20を挿入する挿入孔67を有した円筒体であり、この円筒体の周壁61には第1スリット62Aおよび第2スリット62Bが設けられている。外周面66はテーパ状に形成されるとともに、同面には雄ねじが形成されている。一方、第1収容部52の内周面はテーパ状に形成され、同内周面には雌ねじが形成されている。そして、ラック軸20に付与する摩擦抵抗を調整する調整機構110は、弾性部材60の雄ねじと第1収容部52の雌ねじとにより構成されている。
(3) In the present embodiment, the
この構成によれば、弾性部材60を第1収容部52にねじ入れる度合いにより、第1スリット62Aの幅および第2スリット62Bの幅を調整して、弾性部材60の挿入孔67の径の大きさを調整することができる。これにより、ラック軸20に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。
According to this configuration, the diameter of the
(4)本実施形態では、調整機構110の緩みを制限するロックナット54を備えている。舵取り装置1の使用が長くなると、弾性部材60がラックハウジング30の固定位置からずれ、ラック軸20と弾性部材60の挿入孔67との間に隙間が生じることが想定される。この場合、ラック軸20と弾性部材60との間の摩擦抵抗が低下する。この点、上記構成によれば、ロックナット54により調整機構110の緩みを制限するため、すなわち、弾性部材60をロックナット54により押さえることで第1収容部52に対する弾性部材60のねじ入れ度合いが変化しないようにしているため、摩擦抵抗の低下を抑制することができる。
(4) In the present embodiment, the
(5)本実施形態では、摩擦付与機構50は、ラックハウジング30の他方の端部30Bに設けられている。この構成によれば、ラックハウジング30の中間部分に摩擦付与機構50を設ける構造のものと比べて、容易に摩擦付与機構50を設けることができる。また、摩擦付与機構50をラックハウジング30に組み付けた後においても摩擦抵抗を調整することができる。また、車両に搭載した後でも、摩擦抵抗の調整が可能となり、車両に実際に働く外力に対して摩擦抵抗を微調整することができるため、車両に実際に働く外力の大きさに応じてより高精度に緩和することができる。
(5) In the present embodiment, the
(第2実施形態)
図6および図7を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態の舵取り装置1は、第1実施形態の構成に対して次の変更を加えたものとなっている。すなわち、第1実施形態では、弾性部材60を第1収容部52にねじ入れる構造としているが、このような構造に代えて、弾性部材71をばねにより押圧する構造としている。以下、この変更にともない生じる前記第1実施形態の構成からの詳細な変更について説明する。なお、前記第1実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The steering device 1 of the present embodiment is obtained by adding the following changes to the configuration of the first embodiment. That is, in the first embodiment, the
図6を参照して、摩擦付与機構70を説明する。
摩擦付与機構70は、ラック軸20に摩擦抵抗を付与する弾性部材71と、弾性部材71を押圧する押圧ばね72と、押圧ばね72を圧縮する圧縮ナット73と、圧縮ナット73を固定するロックナット74と、弾性部材71および押圧ばね72および圧縮ナット73およびロックナット74を収容する摩擦付与収容部80とを備えている。
The
The
摩擦付与収容部80は、弾性部材71が嵌まり込む弾性収容部81と、押圧ばね72を収容するばね収容部82と、圧縮ナット73が嵌まり込む圧縮ナット収容部83と、ロックナット74が嵌り込むロックナット収容部84とを備えている。
The friction applying
弾性収容部81は、ラック軸20とラックハウジング30との間に弾性部材71が嵌り込むように形成されている。摩擦付与収容部80の内周面は、奥方向に窄むテーパ面として形成されている。テーパ面に雌ねじが形成されていない点で、第1実施形態の第1収容部52と異なる。
The elastic
ばね収容部82は、弾性収容部81の外方の内径と同じ大きさの内径とされている。圧縮ナット収容部83は、ばね収容部82の外方の内径と同じ大きさの内径とされ、その内周面に雌ねじが形成されている。ロックナット収容部84は、圧縮ナット収容部83の外方の内径と同じ大きさの内径とされ、その内周面に雌ねじが形成されている。
The
弾性部材71は、ラック軸20を挿入する挿入孔75を有した円筒体とされている。外周面76は、弾性収容部81のテーパ面に沿うようにテーパ面に形成されている。押圧ばね72は、コイルばねにより構成されている。押圧ばね72は弾性部材71の後端面77に接して配置され、圧縮ナット73により圧縮されている。
The
圧縮ナット73は、圧縮ナット収容部83にねじ入れて、圧縮ばねを圧縮する。圧縮ナット73のねじ入れ度合い調整して、圧縮ばねの圧縮度合いを変更し、弾性部材71を押す力を変化させる。
The
ロックナット74は、ロックナット収容部84にねじ入れられて、圧縮ナット73を押圧する。これにより圧縮ナット73がねじ込み方向とは反対方向に回転して外に出ることを抑制し、押圧ばね72が弾性部材71を押す力が低下すること、および弾性部材71とラック軸20との間の摩擦抵抗が低下することを抑制する。
The
図7を参照して、弾性部材71の形状について説明する。弾性部材71を形成する材料は、第1実施形態の弾性部材と同様である。弾性部材71の周壁には、スリット78が1つ設けられている。スリット78は、弾性部材71の径方向に周壁を貫通し、かつ先端部から後端部にわたって形成されている。すなわち、弾性部材71を弾性収容部81に押し入れたとき、内径が小さくなる構造とされている。
The shape of the
弾性部材71とラック軸20との間の作用について説明する。
弾性部材71はテーパ状に形成された外周面76を有しているため、弾性部材71を弾性収容部81の奥に押し込むことにより、周壁が内方に押されて、挿入孔75の内径が小さくなる。挿入孔75の内径の大きさは、弾性部材71の弾性収容部81への押し込み圧力の大きさを調整することにより変更される。押し込み圧力は、押圧ばね72の圧縮度合いにより変更される。押圧ばね72の圧縮度合いは、圧縮ナット73のねじ込み度合いにより変更することができる。弾性部材71の内周面75Aとラック軸20との摩擦抵抗を大きくするときは、圧縮ナット73のねじ込み度合いを大きくする。押圧ばね72および圧縮ナット73の構造は、弾性部材71の内周面75Aとラック軸20との間の摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構111として機能する。
The operation between the
Since the
なお、摩擦付与機構70の作用、すなわち転舵輪に衝撃が加えられたときにラック軸20と弾性部材71との間に作用する力およびその力の伝達態様については、第1実施形態と同様である。
The action of the
本実施形態の舵取り装置1によれば、先の第1実施形態による効果(上記(3)の効果を除く)に加えてさらに以下に示す効果を奏することができる。
(6)本実施形態では、弾性部材71は、ラック軸20を挿入する挿入孔75を有した円筒体であり、弾性部材71の外周面76がテーパ状に形成されている。一方、弾性収容部81(収容部)は、内周面がテーパ状に形成されている。そして、調整機構111は、弾性収容部81(収容部)に弾性部材71を挿入した状態で弾性部材71を軸方向に押し付ける押圧ばね72と、この押圧ばね72を圧縮する圧縮ナット73とを備えるものとして構成されている。
According to the steering device 1 of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment (excluding the effect of (3) above), the following effects can be further achieved.
(6) In the present embodiment, the
この構成によれば、押圧ばね72の圧縮量により弾性部材71を押し付ける度合いを調整して、弾性部材71の挿入孔75の内径の大きさを変更することができる。これにより、ラック軸20に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。
According to this configuration, the size of the inner diameter of the
ところで、ラックハウジング30は温度上昇により熱膨脹して寸法が変化する。このため、温度が上昇したとき、弾性部材71と弾性収容部81との間に隙間が生じるとともに挿入孔75の内径が拡大する。これによって、弾性部材71とラック軸20との間の押圧力が低下し、ひいては弾性部材71とラック軸20との間の摩擦抵抗が低下する。
By the way, the size of the
一方、上記押圧ばね72は温度変化に拘わらず弾性部材71を軸方向に押す。このため、温度上昇により弾性収容部81の寸法が大きくなったとき、押圧ばね72が弾性部材71を軸方向に押し込み、弾性部材71の挿入孔75の内径が大きくなることを抑制する。この結果、温度上昇によって弾性部材71とラック軸20との間の押圧力が低下すること、および弾性部材71とラック軸20との間の摩擦抵抗が低下することが抑制される。
On the other hand, the
また、押圧ばね72により弾性部材71を押圧する構造によれば、次の効果も奏する。すなわち、後端面77と押圧ばね72とが接触している限りは、押圧ばね72により弾性部材71に押圧力が加えられる。弾性部材71の内周面75Aとラック軸20との間の摩擦により内周面75Aが磨り減って挿入孔75の内径が大きくなったとき、押圧ばね72が弾性部材71を奥に押すため、弾性部材71の内周面75Aとラック軸20との間に隙間が形成されることが抑制される。これにより、長年にわたってラック軸20に摩擦抵抗を付与することができる。
Further, according to the structure in which the
(第3実施形態)
図8を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態の舵取り装置1は、第1実施形態の構成に対して次の変更を加えたものとなっている。すなわち、第1実施形態では、ラック軸20に摩擦を付与するものとしてテーパ面を有した円筒状の弾性部材60を用いているが、このような構造に代えて、Oリング(リング体)により摩擦を付与する構造としている。以下、この変更にともない生じる前記第1実施形態の構成からの詳細な変更について説明する。なお、前記第1実施形態と共通する構成については同一の符合を付してその説明を省略する。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The steering device 1 of the present embodiment is obtained by adding the following changes to the configuration of the first embodiment. That is, in the first embodiment, a cylindrical
摩擦付与機構90は、ラック軸20に摩擦抵抗を付与する弾性部材91と、弾性部材91を押圧する第1ナット92と、第1ナット92を固定する第2ナット93と、第1ナット92および第2ナット93を収容する摩擦付与収容部100とを備えている。
The
摩擦付与収容部100は、弾性部材91が嵌まり込む弾性収容部101(収容部)と、第1ナット92が嵌り込む第1ナット収容部102と、第2ナット93が嵌り込む第2ナット収容部103とを備えている。
The friction applying
弾性収容部101は、ラック軸20とラックハウジング30との間に弾性部材91が嵌り込むよう形成されている。すなわち、弾性収容部101は、弾性部材91の外径と同じ大きさの内径を有する段部として形成されている。段部の内周面は、ラック軸20の軸方向に対して平行な面に形成されている点で、すなわちテーパ面として形成されていない点で第1実施形態の第1収容部52と異なる。
The elastic
第1ナット収容部102は、弾性収容部101の外方の内径と同じ大きさの内径とされ、その内周面に雌ねじが形成されている。第2ナット収容部103は、第1ナット収容部102の外方の内径と同じ大きさの内径とされ、その内周面に雌ねじが形成されている。弾性部材91は、ラック軸20を挿入する挿入孔を有するOリングとされている。Oリングの断面形状は円形とされている。
The first
第1ナット92は、第1ナット収容部102にねじ入れられて、Oリングを径方向に潰す。第1ナット92のねじ入れ度合い調整して、Oリングの変形度合いを調整し、Oリングの内径の大きさを調整する。
The
第2ナット93は、第2ナット収容部103にねじ入れて、第1ナット92を押圧する。これにより第1ナット92がねじ込み方向とは反対方向に回転して外部に出ることを抑制し、第1ナット92がOリングを押す力が低下することを抑制する。
The
弾性部材91とラック軸20との間の作用について説明する。弾性部材91は、弾性収容部101に嵌め込められる。弾性部材91は径方向には拡大することが制限される。このため、弾性部材91をラック軸20の軸方向に押し潰すことにより、弾性部材91の内径が小さくなる。内径の大きさは、弾性部材91の押し潰し度合いにより調整される。弾性部材91の押し潰し度合いは、第1ナット92のねじ込み度合いにより変更される。弾性部材91の内周部91Aとラック軸20との間の摩擦抵抗を大きくするときは、第1ナット92のねじ込み度合いを大きくする。弾性部材91を押し潰す第1ナット92の構造は、弾性部材91の内周部91Aとラック軸20との摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構112として機能する。
The operation between the
なお、摩擦付与機構90の作用、すなわち転舵輪に衝撃が加えられたとき、ラック軸20と弾性部材91との間に作用する力およびその伝達態様については、第1実施形態と同様である。
Note that the action of the
本実施形態の舵取り装置1によれば、先の第1実施形態による効果(上記(3)の効果を除く)に加えて、さらに以下に示す効果を奏することができる。
(7)本実施形態では、弾性部材91は、Oリングであり、Oリングの内周部91Aがラック軸20に摩擦抵抗を付与する部分とされる。そして、調整機構112は、Oリングを押し潰して内周部91Aの大きさを調整する第1ナット92により構成されている。
According to the steering device 1 of the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment (excluding the effect of (3) above), the following effects can be further achieved.
(7) In this embodiment, the
この構成によれば、第1ナット92の移動量によりOリングを変形させる度合いを調整して、Oリングの内径の大きさを変更することができる。これにより、ラック軸20に付与する摩擦抵抗の大きさを容易に調整することができる。
According to this configuration, the size of the inner diameter of the O-ring can be changed by adjusting the degree of deformation of the O-ring by the amount of movement of the
(その他の実施形態)
なお、本発明の実施態様は上記各実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記各実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。
(Other embodiments)
In addition, the embodiment of the present invention is not limited to the embodiment exemplified in each of the above-described embodiments, and can be implemented by changing it as shown below, for example. The following modifications are not applied only to the above embodiments, and different modifications can be combined with each other.
・上記第1実施形態では、ラックハウジング30に対して摩擦付与機構50を1個設けているが、これを複数個設けてもよい。このような構成によっても、上記(1)〜(5)に準じた効果を得ることができる。
In the first embodiment, one
・上記第2実施形態では、弾性部材71を押す機構として、コイルばねを用いているが、板ばねその他の構造のばねを用いることができる。機械的なばねに代えて、弾性を有する部材、例えばゴム製のばねを用いることもできる。
In the second embodiment, a coil spring is used as a mechanism for pushing the
・上記第3実施形態では、ラックハウジング30に対してOリングを1個設けているが、これを複数個並列することもできる。このような構成によっても、上記(7)に準じた効果を得ることができる。
In the third embodiment, one O-ring is provided for the
・上記第3実施形態では、弾性部材91として、断面円形のOリングを用いているが、例えば、断面Y形状のリング、断面L形状のリング、断面U形状のリング、断面D形状のリング、断面X形状のリング等を用いることもできる。すなわち、弾性部材91を変形することにより、内径が縮小して、ラック軸20に摩擦抵抗を付与することができるリング体であればよい。
In the third embodiment, an O-ring having a circular cross section is used as the
・上記第3実施形態では、弾性部材91としてのOリングが嵌め込まれる弾性収容部101を段部として形成しているが、これをラックハウジング30の内周に沿う溝として形成することもできる。この構成によれば、第2ナット93によりOリングをラックハウジング30に固定しなくても、Oリングの位置が規定される。この構成の場合、調整機構は、溝に嵌め込められるリング部材により構成される。このリング部材の厚さを選択することにより、Oリングの変形度合いを調整し、Oリングの内径の大きさを調整する。
In the third embodiment, the elastic
・上記各実施形態では、摩擦付与機構50,70,90は、ラックハウジング30の他方の端部30Bに設けられているが、これを反対側の端部に設けることもできる。また、ラックハウジング30の中央部に設けてもよい。
In each of the above embodiments, the
・上記実施形態では、操舵角伝達機構2にEPSアクチュエータ3を設けた舵取り装置1に本発明を適用しているが、ステアリングシャフトにEPSアクチュエータ3を設けた舵取り装置1に対して本発明を適用することもできる。この場合にも、上記実施形態に準じた構成を採用することにより、同実施形態の効果に準じた効果が得られる。
In the above embodiment, the present invention is applied to the steering apparatus 1 in which the EPS actuator 3 is provided in the steering
1…舵取り装置、2…操舵角伝達機構、3…EPSアクチュエータ、4…モータ、5…減速機構、10…ピニオン軸、20…ラック軸、20A…一方の端部、20B…他方の端部、21…第1接触部、22…第2接触部、23…第3接触部、24…接続部、25…支持部、26…歯部、30…ラックハウジング、30A…一方の端部、30B…他方の端部、31…第1ブッシュ、32…第2ブッシュ、33…第3ブッシュ、34…貫通孔、35…ピニオン収容部、36…サポート収容部、40…サポート機構、41…ローラ、42…ローラ支軸、43…軸受、50…摩擦付与機構、51…摩擦付与収容部、52…第1収容部、53…第2収容部、54…ロックナット、60…弾性部材、61…周壁、62A…第1スリット、62B…第2スリット、63…先端部、64…後端部、65…内周面、66…外周面、67…挿入孔、70…摩擦付与機構、71…弾性部材、72…押圧ばね、73…圧縮ナット、74…ロックナット、75…挿入孔、75A…内周面、76…外周面、77…後端面、78…スリット、80…摩擦付与収容部、81…弾性収容部、82…ばね収容部、83…圧縮ナット収容部、84…ロックナット収容部、90…摩擦付与機構、91…弾性部材、91A…内周部、92…第1ナット、93…第2ナット、100…摩擦付与収容部、101…弾性収容部、102…第1ナット収容部、103…第2ナット収容部、110,111,112…調整機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 2 ... Steering angle transmission mechanism, 3 ... EPS actuator, 4 ... Motor, 5 ... Deceleration mechanism, 10 ... Pinion shaft, 20 ... Rack shaft, 20A ... One end, 20B ... Other end, DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記ラックハウジングと前記ラック軸との間には、摩擦抵抗を前記ラック軸に付与するとともにこの摩擦抵抗の大きさを調整する摩擦付与機構が設けられている
ことを特徴とする舵取り装置。 In a steering apparatus comprising a rack shaft that operates a steered wheel, a pinion shaft that drives the rack shaft, a support mechanism that rolls and supports the rack shaft, and a rack housing that houses the rack shaft,
A steering device is provided between the rack housing and the rack shaft, wherein a friction applying mechanism is provided that applies friction resistance to the rack shaft and adjusts the magnitude of the friction resistance.
前記摩擦付与機構は、前記ラック軸に前記摩擦抵抗を付与する弾性部材と、前記ラックハウジングに設けられるとともに前記弾性部材を収容する収容部と、前記摩擦抵抗の大きさを調整する調整機構とを備える
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to claim 1,
The friction applying mechanism includes: an elastic member that applies the friction resistance to the rack shaft; an accommodation portion that is provided in the rack housing and accommodates the elastic member; and an adjustment mechanism that adjusts the magnitude of the friction resistance. A steering apparatus characterized by comprising:
前記弾性部材は、前記ラック軸を挿入する挿入孔を有した円筒体であり、この円筒体の周壁には同円筒体の軸方向に沿ってスリットが設けられ、外周面がテーパ状に形成され、同外周面に雄ねじが形成されたものであり、
前記収容部は、内周面がテーパ状に形成されるとともに同内周面に雌ねじが形成されたものであり、
前記調整機構は、前記弾性部材の雄ねじと前記収容部の雌ねじとにより構成されている
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to claim 2,
The elastic member is a cylindrical body having an insertion hole into which the rack shaft is inserted. A slit is provided along the axial direction of the cylindrical body, and the outer peripheral surface is tapered. , A male screw is formed on the outer peripheral surface,
The accommodating portion is formed such that an inner peripheral surface is formed in a tapered shape and a female screw is formed on the inner peripheral surface.
The said adjustment mechanism is comprised by the external thread of the said elastic member, and the internal thread of the said accommodating part. The steering apparatus characterized by the above-mentioned.
前記弾性部材は、前記ラック軸を挿入する挿入孔を有した円筒体であり、外周面がテーパ状に形成されたものであり、
前記収容部は、内周面がテーパ状に形成され、
前記調整機構は、前記収容部に前記弾性部材を挿入した状態で前記弾性部材を軸方向に押し付ける押圧ばねと、この押圧ばねを圧縮するナットとを備える
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to claim 2,
The elastic member is a cylindrical body having an insertion hole into which the rack shaft is inserted, and the outer peripheral surface is formed in a tapered shape,
The accommodating portion has an inner peripheral surface formed in a tapered shape,
The said adjustment mechanism is provided with the press spring which presses the said elastic member to an axial direction in the state which inserted the said elastic member in the said accommodating part, and the nut which compresses this press spring. The steering apparatus characterized by the above-mentioned.
前記弾性部材は、リング体であり、このリング体の内周部が前記ラック軸に摩擦抵抗を付与する部分とされ、
前記調整機構は、前記リング体を押し潰して前記内周部の大きさを調整するナットである
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to claim 2,
The elastic member is a ring body, and an inner peripheral portion of the ring body is a portion that imparts frictional resistance to the rack shaft,
The adjustment mechanism is a nut that crushes the ring body to adjust the size of the inner peripheral portion.
前記弾性部材は、Oリングであり、このOリングの内周部が前記ラック軸に摩擦抵抗を付与する部分とされ、
前記収容部は、前記弾性部材が嵌め込まれる溝として形成されている
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to claim 2,
The elastic member is an O-ring, and an inner peripheral portion of the O-ring is a portion that imparts frictional resistance to the rack shaft.
The said accommodating part is formed as a groove | channel in which the said elastic member is fitted. The steering apparatus characterized by the above-mentioned.
前記調整機構の緩みを制限するロックナットを備えている
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to any one of claims 2 to 6,
A steering device comprising a lock nut for restricting looseness of the adjusting mechanism.
前記摩擦付与機構は、前記ラックハウジングの端部に設けられている
ことを特徴とする舵取り装置。 In the steering apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The rubbing mechanism is provided at an end of the rack housing.
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