JP2013019462A - Rack bush, and rack shaft supporting structure - Google Patents

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英治 田中
Naganori Imamura
永則 今村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rack bush capable of obtaining a good steering feeling.SOLUTION: The rack bush 1 has a bellows cylindrical shape body 4 having an outer periphery 4a and an inner periphery 4b. The rack bush further has valleys 51, 52, 53 and valleys 61 62 alternately arranged in the outer periphery 4a in an axial direction X1. The rack bush has mountain parts 71, 72, 73 and valleys 81, 82, 83 alternately arranged in the inner periphery 4b in the axial direction X1. Mounting parts 71, 72, 73 are arranged in the back side of the valleys 51, 52, 53. A first inner diameter d1 of the top 72a of the first mountain part 72 is lesser than the outer diameter D of a rack shaft 3 in an unloaded condition. The second inner diameter d2 of the tops 71a. 73a of the second mountain part 71, 73 is larger than the first inner diameter d1 (d2>d1).

Description

本発明はラックブッシュおよびラック軸支持構造に関する。   The present invention relates to a rack bush and a rack shaft support structure.

例えば特許文献1では、外周および内周のそれぞれにおいて、軸方向に延びる溝を周方向に交互に形成したラックブッシュが提案されている。ラックブッシュの内周の溝間に設けられた弧状面部として、中心半径の小さい小径弧状面部と、小径弧状面部よりも中心半径の大きい大径弧状面部とが設けられている。大径弧状面部は、ラック軸に軸直角方向の負荷が加わったときのみに、ラック軸の外周と接触する。   For example, Patent Literature 1 proposes a rack bush in which grooves extending in the axial direction are alternately formed in the circumferential direction on each of the outer circumference and the inner circumference. As arc-shaped surface portions provided between the grooves on the inner periphery of the rack bush, a small-diameter arc-shaped surface portion having a small central radius and a large-diameter arc-shaped surface portion having a larger central radius than the small-diameter arc-shaped surface portion are provided. The large-diameter arc-shaped surface portion comes into contact with the outer periphery of the rack shaft only when a load perpendicular to the axis is applied to the rack shaft.

また、特許文献2では、一端の内周に設けられた支持部によってラック軸を弾性的に保持する樹脂製のラックブッシュが提案されている。   Patent Document 2 proposes a resin rack bush that elastically holds a rack shaft by a support portion provided on the inner periphery of one end.

特開昭61−13019号公報JP 61-13019 A 特開平6−115439号公報JP-A-6-115439

ところで、ラック軸は、転舵輪側から外力を受けているため、ハウジングの中心軸線に対して若干傾斜した状態で軸方向に移動する場合がある。
特許文献1では、ラック軸と常時接触している小径弧状面部が、ラックブッシュの軸方向の全長に設けられているため、前記のようにラック軸が若干傾斜して移動する場合に、小径弧状面部がラック軸に与える摩擦抵抗が大きくなるおそれがある。したがって、操舵フィーリングが悪くなるおそれがある。
By the way, since the rack shaft receives external force from the steered wheel side, the rack shaft may move in the axial direction while being slightly inclined with respect to the central axis of the housing.
In Patent Document 1, since the small-diameter arc-shaped surface portion that is always in contact with the rack shaft is provided in the entire axial length of the rack bush, when the rack shaft moves slightly inclined as described above, the small-diameter arc-shaped surface portion is provided. There is a possibility that the frictional resistance given to the rack shaft by the surface portion is increased. Therefore, the steering feeling may be deteriorated.

そこで、本発明の目的は、良好な操舵フィーリングを得ることができるラックブッシュおよびラック軸支持構造を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rack bush and a rack shaft support structure capable of obtaining a good steering feeling.

前記目的を達成するめ、請求項1の発明は、筒状のハウジング(2)に同軸的に挿通された転舵のためのラック軸(3)を包囲し、前記ラック軸を軸方向(X1)に摺動可能に支持するラックブッシュ(1;101)であって、外周(4a)および内周(4b)を有し、前記外周および前記内周のそれぞれに軸方向に交互に配置された山部(61,62;71,72,73:172,173)および谷部(51,52,53;81,82)を有し、前記外周の山部および谷部が、それぞれ、前記内周の谷部および山部と径方向(Y1)に対向し、径方向に弾性変形可能な蛇腹筒状の本体(4)を備え、前記内周の山部は、第1山部(72)と、第2山部(71,73)と、を含み、前記第1山部の頂部(72a)の内径(d1)は、無負荷状態で前記ラック軸の外径(D)よりも小さくされ、前記第2山部の頂部(71a,73a;171a,173a)の内径(d2)は、前記第1山部の頂部の内径よりも大きくされているラックブッシュを提供する。   In order to achieve the above object, the invention of claim 1 surrounds a rack shaft (3) for steering inserted coaxially into a cylindrical housing (2), and the rack shaft is axially (X1). Rack bush (1; 101) that is slidably supported on the outer periphery (4a) and has an outer periphery (4a) and an inner periphery (4b), and is alternately arranged in the axial direction on each of the outer periphery and the inner periphery. Parts (61, 62; 71, 72, 73: 172, 173) and valleys (51, 52, 53; 81, 82), and the crests and troughs of the outer periphery are A bellows and a peak part are opposed to a diameter direction (Y1), and it has a bellows cylindrical main body (4) elastically deformable in the diameter direction, and the peak part of the inner circumference is the first peak part (72), And an inner diameter (d1) of the top (72a) of the first peak is unloaded. And the inner diameter (d2) of the top (71a, 73a; 171a, 173a) of the second peak is larger than the inner diameter of the top of the first peak (D). Providing rack bushings that are

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記第2山部の頂部の内径は、無負荷状態で前記ラック軸の外径と同等または同等以上とされていてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
According to a second aspect of the present invention, the inner diameter of the top portion of the second peak portion may be equal to or greater than or equal to the outer diameter of the rack shaft in an unloaded state.

請求項3のように、前記本体に、軸方向に延びるスリット(9,10)が形成されていてもよい。
請求項4のように、前記本体は、軸方向に対向する第1端部および第2端部(41,42)を含み、前記スリットは、前記第1端部から延びる第1スリット(9)と、前記第2端部から延びる第2スリット(10)と、を含み、前記第1スリットおよび前記第2スリットは、周方向(Z1)に関して交互に配列されていてもよい。
As in claim 3, slits (9, 10) extending in the axial direction may be formed in the main body.
As in claim 4, the main body includes a first end and a second end (41, 42) facing each other in the axial direction, and the slit extends from the first end (9). And a second slit (10) extending from the second end, and the first slit and the second slit may be alternately arranged in the circumferential direction (Z1).

請求項5の発明は、筒状のハウジングと、前記ハウジングに同軸的に挿通された転舵のためのラック軸を包囲し、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックブッシュと、を備えたラック軸支持構造であって、前記ラックブッシュは、外周および内周を有し、前記外周および前記内周のそれぞれに軸方向に交互に配置された山部および谷部を有し、前記外周の山部および谷部が、それぞれ、前記内周の谷部および山部と径方向に対向し、径方向に弾性変形可能な蛇腹筒状の本体を備え、前記内周の山部は、第1山部と、第2山部と、を含み、前記第1山部の頂部の内径は、無負荷状態で前記ラック軸の外径よりも小さくされ、前記第2山部の頂部の内径は、前記第1山部の頂部の内径よりも大きくされていることを特徴とするラック軸支持構造(A;A1)を提供する。   The invention of claim 5 includes a cylindrical housing, a rack bush that surrounds a rack shaft that is coaxially inserted in the housing and that supports the rack shaft so as to be slidable in the axial direction, The rack bush has an outer periphery and an inner periphery, and has a peak portion and a valley portion alternately arranged in the axial direction on each of the outer periphery and the inner periphery, The outer peripheral crests and troughs are respectively opposed to the inner peripheral troughs and crests in the radial direction, and include a bellows-cylindrical body that is elastically deformable in the radial direction, and the inner peripheral crests are The inner diameter of the top of the first peak is smaller than the outer diameter of the rack shaft in an unloaded state, and the top of the second peak is A rack shaft characterized in that the inner diameter is larger than the inner diameter of the top of the first peak portion. Providing; (A1 A) lifting structure.

請求項6の発明は、前記ハウジングは内周(2a)を含み、前記ハウジングの内周は、当該ハウジングの内周と前記ラックブッシュの外周の対応する谷部(52)との間に配置されてラックブッシュの軸方向の移動量を規制する凸部(12)を有し、前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記対応する谷部の両側の山部(61,62)の少なくとも一方の斜面と前記凸部との間に、軸方向の隙間(S1)が設けられていてもよい。   According to a sixth aspect of the present invention, the housing includes an inner periphery (2a), and the inner periphery of the housing is disposed between an inner periphery of the housing and a corresponding valley portion (52) of the outer periphery of the rack bush. And a convex portion (12) for restricting the amount of movement of the rack bush in the axial direction, and in a state where the rack shaft is arranged coaxially with the housing, ridges (61, 62) An axial gap (S1) may be provided between at least one of the inclined surfaces and the convex portion.

請求項7の発明は、前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記対応する谷部のなす湾曲の曲率半径(R1)が、前記凸部としての湾曲凸部の曲率半径(R2)よりも大きくされていてもよい。
請求項8のように、前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記ハウジングの凸部と前記ラックブッシュの対応する谷部との間に、径方向の隙間(S2)が設けられており、前記ハウジングに対して前記ラック軸が偏心したときに、前記凸部が、前記対応する谷部を径方向に押圧するように構成されていてもよい。
According to a seventh aspect of the present invention, in the state where the rack shaft is arranged coaxially with the housing, the curvature radius (R1) of the corresponding valley formed by the corresponding valley portion is the curvature radius of the curved convex portion as the convex portion. It may be made larger than (R2).
In a state where the rack shaft is arranged coaxially with the housing as in claim 8, there is a radial gap (S2) between the convex portion of the housing and the corresponding valley portion of the rack bush. It is provided, and when the rack shaft is eccentric with respect to the housing, the convex portion may be configured to press the corresponding valley portion in the radial direction.

請求項1の発明によれば、ラック軸がハウジングに対して同軸的に移動する通常の場合は、主に第1山部がラック軸の移動に摩擦抵抗を与える。また、第2山部の頂部の内径を第1山部の頂部の内径よりも大きくしたので、ハウジングに対してラック軸が若干傾斜して移動する場合にも、第2山部がラック軸に接触して与える摩擦抵抗は僅かである。したがって、全体としての摩擦抵抗を低く抑えることができ、操舵フィーリングを向上することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the normal case where the rack shaft moves coaxially with respect to the housing, the first peak portion mainly gives a frictional resistance to the movement of the rack shaft. In addition, since the inner diameter of the top of the second peak is made larger than the inner diameter of the top of the first peak, even when the rack axis moves with a slight inclination with respect to the housing, the second peak becomes the rack axis. Frictional resistance given by contact is negligible. Therefore, the overall frictional resistance can be kept low, and the steering feeling can be improved.

請求項2の発明によれば、ラック軸がハウジングに対して同軸的に移動する通常の場合は、実質的に第1山部のみがラック軸の移動に摩擦抵抗を与える。また、第2山部の頂部の内径を、無負荷状態でラック軸の外径と同等または同等以上としたので、ハウジングに対してラック軸が若干傾斜して移動する場合に、第2山部がラック軸に与える摩擦抵抗は僅かである。したがって、全体としての摩擦抵抗をより低く抑えることができ、操舵フィーリングをより向上することができる。   According to the invention of claim 2, in the normal case where the rack shaft moves coaxially with respect to the housing, substantially only the first peak portion gives a frictional resistance to the movement of the rack shaft. In addition, since the inner diameter of the top of the second peak is equal to or greater than the outer diameter of the rack shaft in an unloaded state, when the rack shaft moves slightly inclined with respect to the housing, the second peak is Has a small frictional resistance to the rack shaft. Therefore, the frictional resistance as a whole can be suppressed lower, and the steering feeling can be further improved.

請求項3の発明によれば、蛇腹筒状の本体が熱膨張しても、その熱膨張による変形をスリットによって吸収することができる。したがって、温度変化に拘らず、摩擦抵抗を低く抑えて、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
請求項4の発明によれば、スリットを交互の逆向きに配列することにより、径方向の弾性を周方向に関して均一化することができる。したがって、温度変化に伴う摩擦抵抗の変化をより抑えて、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
According to invention of Claim 3, even if a bellows cylinder main body thermally expands, the deformation | transformation by the thermal expansion can be absorbed by a slit. Therefore, regardless of the temperature change, the frictional resistance can be kept low and a good steering feeling can be maintained.
According to invention of Claim 4, the elasticity of radial direction can be equalize | homogenized regarding the circumferential direction by arrange | positioning a slit to a reverse direction alternately. Therefore, a change in frictional resistance accompanying a temperature change can be further suppressed, and a good steering feeling can be maintained.

請求項5の発明によれば、請求項1の同じ作用を奏し、摩擦抵抗が低減されて操舵フィーリングの良いラック軸支持構造を実現することができる。
請求項6の発明によれば、ラックブッシュの軸方向の移動に伴って、ハウジングの凸部がラックブッシュの外周の対応する谷部の両側の山部の何れか一方の斜面と係合することにより、ラックブッシュの軸方向の移動量が規制される。すなわち、転舵に伴うラック軸の始動時に、ラックブッシュがラック軸とともに軸方向に微小移動することが可能となる。したがって、ラック軸の始動をスムーズに行うことができるので、運転者が引っ掛かり感を感じることがない。その結果、操舵フィーリングが格段に向上する。
According to the invention of claim 5, the rack shaft support structure having the same effect as that of claim 1 and having a good steering feeling with reduced frictional resistance can be realized.
According to the sixth aspect of the present invention, as the rack bush moves in the axial direction, the convex portion of the housing engages with any one of the slopes on both sides of the corresponding valley portion on the outer periphery of the rack bush. Thus, the amount of movement of the rack bush in the axial direction is regulated. That is, when starting the rack shaft accompanying steering, the rack bush can move minutely in the axial direction together with the rack shaft. Therefore, the rack shaft can be started smoothly, so that the driver does not feel a catch. As a result, the steering feeling is greatly improved.

請求項7の発明によれば、対応する谷部のなす湾曲の曲率半径を、凸部としての湾曲凸部の曲率半径よりも大きくしたので、対応する谷部と凸部の大小関係の設定が容易である。
請求項8の発明によれば、ラック軸がハウジングと同軸的に配置された状態では、ハウジングの凸部がラックブッシュの対応する外周の谷部を径方向に押圧しないので、外周の対応する谷部の裏側の内周の山部が、ラック軸を強く押圧することがない。したがって、ラック軸に与える摩擦抵抗を低く抑えることができる。また、ラック軸が径方向に振動してハウジングに対してラック軸が偏心したときに、ハウジングの凸部がラックブッシュの外周の対応する谷部を径方向に押圧した状態で、その谷部の裏側の、内周の山部によって、ラック軸を径方向に受けることができる。したがって、ラック軸の振動を抑制してラトル音の発生を抑制することができる。
According to the invention of claim 7, since the curvature radius of the curvature formed by the corresponding valley is made larger than the curvature radius of the curved projection as the projection, the setting of the magnitude relation between the corresponding valley and the projection is set. Easy.
According to the invention of claim 8, in the state where the rack shaft is arranged coaxially with the housing, the convex portion of the housing does not press the corresponding valley on the outer periphery of the rack bush in the radial direction. The crest of the inner periphery on the back side of the unit does not strongly press the rack shaft. Therefore, the frictional resistance given to the rack shaft can be kept low. In addition, when the rack shaft vibrates in the radial direction and the rack shaft is eccentric with respect to the housing, the convex portion of the housing presses the corresponding valley portion on the outer periphery of the rack bush in the radial direction, and The rack shaft can be received in the radial direction by the inner peripheral ridge on the back side. Therefore, the vibration of the rack shaft can be suppressed and the generation of rattle noise can be suppressed.

本発明の一実施の形態のラックブッシュの断面図である。It is sectional drawing of the rack bush of one embodiment of this invention. ハウジングに保持されたラックブッシュによってラック軸を支持するラック軸支持構造の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the rack shaft support structure which supports a rack shaft with the rack bush hold | maintained at the housing. ラック軸支持構造の概略断面図であり、ハウジングに対してラック軸が同軸的に配置されている状態を示している。It is a schematic sectional drawing of a rack shaft support structure, and has shown the state by which the rack shaft is coaxially arrange | positioned with respect to the housing. ラック軸支持構造の概略断面図であり、ラック軸の始動時に、ラック軸とともにラックブッシュが微小移動した状態を示している。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a rack shaft support structure, showing a state in which a rack bush is slightly moved together with the rack shaft when the rack shaft is started. ラック軸支持構造の概略断面図であり、ハウジングに対してラック軸が径方向に偏倚した状態を示している。It is a schematic sectional drawing of a rack axis | shaft support structure, and has shown the state in which the rack axis | shaft was biased to radial direction with respect to the housing. 本発明の別の実施の形態のラックブッシュを含むラック軸支持構造の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the rack shaft support structure containing the rack bush of another embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態のラックブッシュ1の断面図であり、図2はラックブッシュ1を含むラック軸支持構造Aの概略断面図である。
図2に示すように、ラックブッシュ1は、筒状のハウジング2に同軸的に挿通された転舵のためのラック軸3を包囲しており、ラック軸3を軸方向X1に摺動可能に支持する。図示していないが、ラック軸3の両端は、ハウジング2の両側へ突出し、対応するボールジョイントを介して対応するタイロッドに連結されている。各タイロッドは、対応するナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a rack bush 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a rack shaft support structure A including the rack bush 1.
As shown in FIG. 2, the rack bush 1 surrounds a rack shaft 3 for turning that is coaxially inserted into a cylindrical housing 2, and the rack shaft 3 can be slid in the axial direction X1. To support. Although not shown, both ends of the rack shaft 3 protrude to both sides of the housing 2 and are connected to corresponding tie rods via corresponding ball joints. Each tie rod is connected to a corresponding steered wheel via a corresponding knuckle arm.

図1に示すように、ラックブッシュ1は、中心軸線C1を有し、径方向Y1に弾性変形可能な蛇腹筒状の本体4を備えている。本体4は、外周4aおよび内周4bを有している。外周4aは、軸方向X1に交互に配置された複数の谷部51,52,53および複数の山部61,62を有している。内周4bは、軸方向X1に交互に配置された複数の山部71,72,73および複数の谷部81,82を有している。   As shown in FIG. 1, the rack bush 1 includes a bellows-cylindrical body 4 having a central axis C1 and elastically deformable in the radial direction Y1. The main body 4 has an outer periphery 4a and an inner periphery 4b. The outer periphery 4a has a plurality of valleys 51, 52, 53 and a plurality of peaks 61, 62 that are alternately arranged in the axial direction X1. The inner periphery 4b has a plurality of peak portions 71, 72, 73 and a plurality of valley portions 81, 82 that are alternately arranged in the axial direction X1.

内周4bにおいて、外周4aの谷部51,52,53の裏側に、それぞれ、山部71,72,73が配置され、谷部51,52,53が、それぞれ、山部71,72,73と径方向Y1に対向している。また、内周4bにおいて、外周4aの山部61,62の裏側に、それぞれ、谷部81,82が配置され、山部61,62が、それぞれ、谷部81,82と径方向Y1に対向している。   In the inner periphery 4b, ridges 71, 72, 73 are arranged on the back side of the valleys 51, 52, 53 of the outer periphery 4a, respectively, and the valleys 51, 52, 53 are respectively ridges 71, 72, 73. And in the radial direction Y1. Further, in the inner circumference 4b, valleys 81 and 82 are arranged on the back side of the peaks 61 and 62 of the outer circumference 4a, respectively, and the peaks 61 and 62 are opposed to the valleys 81 and 82 and the radial direction Y1, respectively. doing.

内周4bの山部71,72,73のうち、山部72が第1山部を構成し、他の山部72,73が第2山部を構成している。以下では、山部72を第1山部72とも言い、山部71,73を第2山部71,73とも言う。
第1山部72の頂部72aの内径である第1内径d1は、無負荷状態でラック軸3の外径Dよりも小さくされている(d1<D)。また、各第2山部71,73の頂部71a,72bの内径である第2内径d2は、第1山部72の頂部72aの第1内径d1よりも大きくされている(d2<d1)。具体的には、各第2山部71,73の頂部71a,73aの第2内径d2は、無負荷状態で、図1に示すようにラック軸3の外径Dと同等(d2=D)とされるか、或いは、同等以上(d2≧D)の所定値とされている。
Among the peak parts 71, 72, 73 on the inner periphery 4b, the peak part 72 constitutes a first peak part, and the other peak parts 72, 73 constitute a second peak part. Hereinafter, the peak portion 72 is also referred to as a first peak portion 72, and the peak portions 71 and 73 are also referred to as second peak portions 71 and 73.
The first inner diameter d1, which is the inner diameter of the top portion 72a of the first peak portion 72, is smaller than the outer diameter D of the rack shaft 3 in an unloaded state (d1 <D). Moreover, the 2nd internal diameter d2 which is an internal diameter of the top parts 71a and 72b of each 2nd peak part 71 and 73 is made larger than the 1st internal diameter d1 of the top part 72a of the 1st peak part 72 (d2 <d1). Specifically, the second inner diameter d2 of the top portions 71a and 73a of the second peak portions 71 and 73 is equal to the outer diameter D of the rack shaft 3 as shown in FIG. 1 (d2 = D) in an unloaded state. Or a predetermined value equal to or greater than (d2 ≧ D).

本体4は、軸方向X1に対向する第1端部41および第2端部42を有している。本体4には、軸方向X1に延びるスリットとして、第1端部41から延びる第1スリット9と、第2端部42から延びる第2スリット10とが形成されている。第1スリット9および第2スリット10は、周方向Z1に関して交互に配列されている。
再び図2を参照して、ラックストッパ11およびラックブッシュ3が、ハウジング2の内周2aとラック軸3との間に配置されている。ラックストッパ11は、例えば鉄製の環状板からなる。ラックストッパ11は、ハウジング2の端部21の内周2aに設けられた拡径部2bに嵌合されて固定されている。
The main body 4 has a first end 41 and a second end 42 that face each other in the axial direction X1. The main body 4 is formed with a first slit 9 extending from the first end 41 and a second slit 10 extending from the second end 42 as slits extending in the axial direction X1. The first slits 9 and the second slits 10 are alternately arranged in the circumferential direction Z1.
Referring again to FIG. 2, the rack stopper 11 and the rack bush 3 are disposed between the inner periphery 2 a of the housing 2 and the rack shaft 3. The rack stopper 11 is made of, for example, an iron annular plate. The rack stopper 11 is fitted and fixed to the enlarged diameter portion 2 b provided on the inner periphery 2 a of the end portion 21 of the housing 2.

ラックストッパ11は、ハウジング2の拡径部2bの端部に設けられた位置決め段部2cに当接している。これにより、ハウジング2に対するラックストッパ11の軸方向移動が規制されている。ラックストッパ11は、ラック軸3のストロークエンドで、ラック軸3と前記タイロッドとを連結する前記ボールジョイントのハウジング(図示せず)に当接することにより、ラック軸3の軸方向の移動量を規制する機能を果たす。   The rack stopper 11 is in contact with a positioning step 2 c provided at the end of the enlarged diameter portion 2 b of the housing 2. Thereby, the axial movement of the rack stopper 11 with respect to the housing 2 is restricted. The rack stopper 11 regulates the axial movement amount of the rack shaft 3 by contacting the housing (not shown) of the ball joint that connects the rack shaft 3 and the tie rod at the stroke end of the rack shaft 3. Fulfills the function of

ラックブッシュ1は、ラックストッパ11よりも内奥側において、ハウジング2の内周2aに嵌合されて、保持されている。ハウジング2の内周2aに、凸部としての湾曲凸部12が設けられている。湾曲凸部12は、単一で設けられていてもよいし、また、ハウジング2の周方向に離隔して複数が設けられていてもよい。また、ハウジング2の内周2aの全周に延びていてもよい(この場合、環状凸部となる。)。   The rack bush 1 is fitted and held in the inner periphery 2 a of the housing 2 on the inner back side of the rack stopper 11. A curved convex portion 12 as a convex portion is provided on the inner periphery 2 a of the housing 2. The curved convex portion 12 may be provided singly or a plurality of curved convex portions 12 may be provided apart from each other in the circumferential direction of the housing 2. Moreover, you may extend in the perimeter of the inner periphery 2a of the housing 2 (in this case, it becomes an annular convex part).

図3は、ラック軸3がハウジング2と同軸的に配置された状態(ラック軸3の中心軸線C3がハウジング2の中心軸線C2と一致した状態、すなわち、ラックブッシュ1の中心軸線C1がハウジング2の中心軸線C2およびラック軸3の中心軸線C3と一致した状態を示している。
図3に示すように、ハウジング2の湾曲凸部12は、ハウジング2の内周2aとラックブッシュ1の本体4の外周4aの対応する谷部52との間に配置されている。谷部52に隣接する山部61,62の少なくとも一方の斜面と湾曲凸部12との間に、軸方向X1の隙間S1が設けられている。具体的には、谷部52のなす湾曲の曲率半径R1が、湾曲凸部12の曲率半径R2がよりも大きくされている。これにより、ラックブッシュ1は、ハウジング2に対して軸方向X1に所定の移動量の移動が許容されている。
3 shows a state in which the rack shaft 3 is coaxially arranged with the housing 2 (a state in which the center axis C3 of the rack shaft 3 coincides with the center axis C2 of the housing 2, that is, the center axis C1 of the rack bush 1 is the housing 2). The center axis line C2 and the center axis line C3 of the rack shaft 3 coincide with each other.
As shown in FIG. 3, the curved convex portion 12 of the housing 2 is disposed between the inner periphery 2 a of the housing 2 and the corresponding valley portion 52 of the outer periphery 4 a of the main body 4 of the rack bush 1. A gap S <b> 1 in the axial direction X <b> 1 is provided between at least one slope of the peak portions 61 and 62 adjacent to the valley portion 52 and the curved convex portion 12. Specifically, the curvature radius R1 of the curvature formed by the valley 52 is made larger than the curvature radius R2 of the curved projection 12. Thereby, the rack bush 1 is allowed to move by a predetermined movement amount in the axial direction X1 with respect to the housing 2.

また、図4に示すように、ハウジング2に対してラックブッシュ1が軸方向X1の例えば白抜き矢符の方向へ移動するに伴って、湾曲凸部12が谷部52に隣接する山部61または62(図4では山部62)の斜面と係合することにより、ハウジング2に対するラックブッシュ1の軸方向X1の移動量が規制されるように構成されている。
また、図3に示すように、ラック軸3がハウジング2と同軸的に配置された状態で、ハウジング2の湾曲凸部12とラックブッシュ1の谷部52との間に径方向Y1の隙間S2が設けられている。図5に示すように、ラック軸3に振動が生じて、ハウジング2に対してラック軸3が偏心したときに、径方向Y1の隙間S2がなくなり、湾曲凸部12がラックブッシュ1の谷部52を径方向Y1に押圧する。
Further, as shown in FIG. 4, as the rack bush 1 moves relative to the housing 2 in the axial direction X <b> 1, for example, in the direction of a hollow arrow, the convex portion 12 is adjacent to the valley 52. Alternatively, the amount of movement of the rack bush 1 in the axial direction X1 relative to the housing 2 is regulated by engaging with the slope of 62 (the peak 62 in FIG. 4).
Further, as shown in FIG. 3, the gap S <b> 2 in the radial direction Y <b> 1 between the curved convex portion 12 of the housing 2 and the valley portion 52 of the rack bush 1 in a state where the rack shaft 3 is disposed coaxially with the housing 2. Is provided. As shown in FIG. 5, when vibration is generated in the rack shaft 3 and the rack shaft 3 is eccentric with respect to the housing 2, the gap S <b> 2 in the radial direction Y <b> 1 disappears, and the curved convex portion 12 becomes the valley portion of the rack bush 1. 52 is pressed in the radial direction Y1.

本実施の形態によれば、図3に示すように、ラック軸3がハウジング2に対して同軸的に移動する通常の場合は、主に第1山部72がラック軸3の移動に摩擦抵抗を与える。また、第2山部71,73の頂部71a,73aの第2内径d2が、第1山部72の頂部72aの第1内径d1よりも大きくされているので、ハウジング2に対してラック軸3が若干傾斜して移動する場合(図示せず)にも、第2山部71,73がラック軸3に接触して与える摩擦抵抗は僅かである。したがって、全体としての摩擦抵抗を低く抑えることができ、操舵フィーリングを向上することができるラックブッシュ1およびラック軸支持構造Aを実現することができる。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 3, in the normal case where the rack shaft 3 moves coaxially with respect to the housing 2, the first peak portion 72 mainly has a frictional resistance to the movement of the rack shaft 3. give. In addition, since the second inner diameter d2 of the top portions 71a and 73a of the second peak portions 71 and 73 is larger than the first inner diameter d1 of the top portion 72a of the first peak portion 72, the rack shaft 3 Even when the is moved with a slight inclination (not shown), the frictional resistance given by the second peak portions 71 and 73 contacting the rack shaft 3 is slight. Accordingly, it is possible to realize the rack bush 1 and the rack shaft support structure A that can suppress the frictional resistance as a whole and improve the steering feeling.

特に、第2山部71a,73の頂部71a,73aの第2内径d2は、無負荷状態でラック軸3の外径Dと同等(d2=D)または同等以上(d2≧D)とされているので、ハウジング2に対してラック軸3が若干傾斜して移動する場合に、第2山部71,73がラック軸3に与える摩擦抵抗は僅かである。したがって、全体としての摩擦抵抗をより低く抑えることができ、操舵フィーリングをより向上することができる。   In particular, the second inner diameter d2 of the top portions 71a and 73a of the second peak portions 71a and 73 is equal to (d2 = D) or equal to or greater than (d2 ≧ D) the outer diameter D of the rack shaft 3 in a no-load state. Therefore, when the rack shaft 3 moves with a slight inclination with respect to the housing 2, the frictional resistance given to the rack shaft 3 by the second peak portions 71 and 73 is very small. Therefore, the frictional resistance as a whole can be suppressed lower, and the steering feeling can be further improved.

また、図5に示すように、ラック軸3に振動が生じて、ハウジング2に対してラック軸3が偏心したときに、蛇腹筒状の本体4の断面において、隣接する山部71,72,73間のなすアーチ形状が偏平化されるので、ラック軸3に対する、各山部71,72,73の接触面積を十分に増加させることができる。したがって、ラック軸3の振動を抑制して、振動に伴うラトル音等の騒音の発生を抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 5, when vibration is generated in the rack shaft 3 and the rack shaft 3 is decentered with respect to the housing 2, the adjacent peak portions 71, 72, Since the arch shape formed between 73 is flattened, the contact area of each peak 71, 72, 73 with respect to the rack shaft 3 can be sufficiently increased. Therefore, it is possible to suppress the vibration of the rack shaft 3 and to suppress the generation of noise such as rattle noise accompanying the vibration.

また、ラックブッシュ1の本体4に、軸方向X1に延びるスリット9,10を形成したので、蛇腹筒状の本体4が熱膨張しても、その熱膨張による変形をスリット9,10によって吸収することができる。したがって、温度変化に拘らず、摩擦抵抗を低く抑えて、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
特に、前記スリットとしての、軸方向X1に互いに逆向きに延びる第1スリット9および第2スリット10を用い、これら第1スリット9および第2スリット10を周方向Z1に関して交互に配列したので、ラックブッシュ1の径方向Y1の弾性を周方向Z1に関して均一化することができる。したがって、温度変化に伴う摩擦抵抗の変化をより抑えて、良好な操舵フィーリングを維持することができる。
Moreover, since the slits 9 and 10 extending in the axial direction X1 are formed in the main body 4 of the rack bush 1, even if the bellows cylindrical main body 4 is thermally expanded, the deformation due to the thermal expansion is absorbed by the slits 9 and 10. be able to. Therefore, regardless of the temperature change, the frictional resistance can be kept low and a good steering feeling can be maintained.
In particular, since the first slit 9 and the second slit 10 that extend in opposite directions in the axial direction X1 as the slit are used, and the first slit 9 and the second slit 10 are alternately arranged in the circumferential direction Z1, the rack The elasticity in the radial direction Y1 of the bush 1 can be made uniform in the circumferential direction Z1. Therefore, a change in frictional resistance accompanying a temperature change can be further suppressed, and a good steering feeling can be maintained.

また、ハウジング2の内周2aに、当該内周2aとラックブッシュ1の外周4aの谷部52との間に配置された湾曲凸部12が、設けられている。ラック軸3がハウジング2と同軸に配置された状態で、谷部52の両側の山部61,62の少なくとも一方と湾曲凸部12との間に、軸方向X1の隙間S1が設けられている。したがって、下記の利点がある。   Further, a curved convex portion 12 disposed between the inner periphery 2 a of the housing 2 and the valley portion 52 of the outer periphery 4 a of the rack bush 1 is provided on the inner periphery 2 a of the housing 2. In a state where the rack shaft 3 is arranged coaxially with the housing 2, a gap S <b> 1 in the axial direction X <b> 1 is provided between at least one of the peak portions 61 and 62 on both sides of the valley portion 52 and the curved convex portion 12. . Therefore, there are the following advantages.

すなわち、ラックブッシュ1の軸方向X1の移動に伴って、ハウジング2の湾曲凸部12がラックブッシュ1の外周4aの谷部52の両側の山部61,62の何れか一方の斜面と係合することにより、ラックブッシュ1の軸方向X1の移動量が規制される。転舵に伴うラック軸3の始動時に、ラックブッシュ1がラック軸3とともに軸方向X1に微小移動することが可能となる。したがって、ラック軸3の始動をスムーズに行うことができるので、運転者が引っ掛かり感を感じることがない。その結果、操舵フィーリングが格段に向上する。   That is, as the rack bush 1 moves in the axial direction X1, the curved convex portion 12 of the housing 2 engages with one of the slopes of the peaks 61 and 62 on both sides of the valley 52 of the outer periphery 4a of the rack bush 1. By doing so, the movement amount of the rack bush 1 in the axial direction X1 is regulated. At the time of starting the rack shaft 3 accompanying the turning, the rack bush 1 can move minutely in the axial direction X1 together with the rack shaft 3. Therefore, since the rack shaft 3 can be started smoothly, the driver does not feel a catch. As a result, the steering feeling is greatly improved.

また、谷部52のなす湾曲の曲率半径R1を、凸部としての湾曲凸部12の曲率半径R2よりも大きくしたので、谷部52と湾曲凸部12の大小関係の設定が容易である。
また、ラック軸3がハウジング2と同軸的に配置された状態で、ハウジング2の湾曲凸部12とラックブッシュ1の外周4aの谷部52との間に径方向Y1の隙間S2が設けられている。したがって、ラック軸3がハウジング2と同軸的に配置された状態で、ハウジング2の湾曲凸部12がラックブッシュ1の外周4aの谷部52を径方向Y1に押圧しないので、谷部52の裏側の、内周4bの山部72が、ラック軸3を強く押圧することがない。したがって、ラック軸3に与える摩擦抵抗を低く抑えることができる。
In addition, since the curvature radius R1 of the curvature formed by the valley 52 is larger than the curvature radius R2 of the curvature projection 12 as the projection, it is easy to set the magnitude relationship between the valley 52 and the curvature projection 12.
Further, with the rack shaft 3 disposed coaxially with the housing 2, a gap S <b> 2 in the radial direction Y <b> 1 is provided between the curved convex portion 12 of the housing 2 and the valley portion 52 of the outer periphery 4 a of the rack bush 1. Yes. Therefore, in a state where the rack shaft 3 is coaxially arranged with the housing 2, the curved convex portion 12 of the housing 2 does not press the valley portion 52 of the outer periphery 4 a of the rack bush 1 in the radial direction Y 1. The peak portion 72 of the inner periphery 4b does not press the rack shaft 3 strongly. Therefore, the frictional resistance given to the rack shaft 3 can be kept low.

また、ラック軸3が径方向Y1に振動してハウジング2に対してラック軸3が偏心したときに、ハウジング2の湾曲凸部12がラックブッシュ1の外周4aの谷部52を径方向Y1に押圧した状態で、その谷部52の裏側の、内周4bの山部72によって、ラック軸3を径方向Y1に受けることができる。したがって、ラック軸3の振動を抑制してラトル音の発生を抑制することができる。   Further, when the rack shaft 3 vibrates in the radial direction Y1 and the rack shaft 3 is eccentric with respect to the housing 2, the curved convex portion 12 of the housing 2 causes the valley 52 of the outer periphery 4a of the rack bush 1 to extend in the radial direction Y1. In the pressed state, the rack shaft 3 can be received in the radial direction Y1 by the peak portion 72 of the inner periphery 4b on the back side of the valley portion 52. Therefore, the vibration of the rack shaft 3 can be suppressed and the generation of rattle noise can be suppressed.

次いで、図6は本発明の別の実施の形態のラックブッシュ101を含むラック軸支持構造A1を示している。図6に示すように、ラックブッシュ101がハウジング2とラック軸3との間に装着された状態で、ラックブッシュ101の内周4bの第2山部171,173の頂部171a,173aの内径(第2内径d2)が、ラック軸3の外径Dよりも大きくされていてもよい(d2>D)。図6の実施の形態の構成要素において、図3の実施の形態の構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してある。   Next, FIG. 6 shows a rack shaft support structure A1 including a rack bush 101 according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, in the state where the rack bush 101 is mounted between the housing 2 and the rack shaft 3, the inner diameters of the top portions 171a and 173a of the second peak portions 171 and 173 of the inner periphery 4b of the rack bush 101 ( The second inner diameter d2) may be larger than the outer diameter D of the rack shaft 3 (d2> D). In the constituent elements of the embodiment of FIG. 6, the same reference numerals are given to the same constituent elements as those of the embodiment of FIG.

図6の実施の形態では、ラック軸3がハウジング2に対して同軸的に移動する通常の場合において、第1山部72のみをラック軸3に接触させて、ラック軸3に与える摩擦抵抗をより小さく抑えることができる。操舵フィーリングを一層向上することがでる。なお、ラックブッシュ101の無負荷状態で、第2山部171,173の頂部171a,173aの内径(第2内径d2)が、ラック軸3の外径Dよりも大きくされていても(d2>D)、実質的に同じ効果を奏することができる。   In the embodiment of FIG. 6, in a normal case where the rack shaft 3 moves coaxially with respect to the housing 2, only the first peak portion 72 is brought into contact with the rack shaft 3, and the friction resistance applied to the rack shaft 3 is increased. It can be kept smaller. The steering feeling can be further improved. Even when the rack bush 101 is unloaded, the inner diameters (second inner diameter d2) of the top portions 171a and 173a of the second peak portions 171 and 173 are larger than the outer diameter D of the rack shaft 3 (d2>). D) It is possible to achieve substantially the same effect.

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、凹部としての湾曲凹部をハウジング2の内周2aに設け、凸部としての湾曲凸部をラックブッシュ1の本体4の外周4aに設けるようにしてもよい。
その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a curved concave portion as a concave portion is provided on the inner periphery 2 a of the housing 2, and the curved convex portion as a convex portion is provided on the outer periphery 4 a of the main body 4 of the rack bush 1. You may make it provide in.
In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

1;101…ラックブッシュ、2…ハウジング、2a…内周、2b…拡径部、2c…位置決め段部、3…ラック軸、3a…外周、4…本体、4a…外周、4b…内周、41…第1端部、42…第2端部、51,52,53…(外周の)谷部、61,62…(外周の)山部、72…(内周の)第1山部、72a…(第1山部の)頂部、71,73…(内周の)第2山部、71a,73a,171a,173a…(第2山部の)頂部、81,82…(内周の)谷部、9…第1スリット、10…第2スリット、12…湾曲凸部(凸部)、A;A1…ラック軸支持構造、C1…(ラックブッシュの)中心軸線、C2…(ハウジングの)中心軸線、C3…(ラック軸の)中心軸線、D…(ラック軸の)外径、d1…第1内径(第1山部の頂部の内径)、d2…第2内径(第2山部の頂部の内径)、S1…(軸方向の)隙間、S2…(径方向の)隙間、X1…軸方向、Y1…径方向、Z1…周方向   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; 101 ... Rack bush, 2 ... Housing, 2a ... Inner circumference, 2b ... Diameter expansion part, 2c ... Positioning step part, 3 ... Rack shaft, 3a ... Outer periphery, 4 ... Main body, 4a ... Outer periphery, 4b ... Inner circumference, 41 ... 1st edge part, 42 ... 2nd edge part, 51, 52, 53 ... (outer periphery) trough part, 61, 62 ... (outer periphery) peak part, 72 ... (inner periphery) 1st peak part, 72a (top of first mountain), 71, 73 ... (inner circumference) second mountain, 71a, 73a, 171a, 173a ... (second mountain), top, 81, 82 ... (inner circumference) ) Trough, 9 ... 1st slit, 10 ... 2nd slit, 12 ... curved convex part (convex part), A; A1 ... rack shaft support structure, C1 ... central axis of rack bush, C2 ... (of housing) ) Center axis, C3 ... Center axis (of rack axis), D ... Outer diameter of (rack shaft), d1 ... First inner diameter (inner diameter of top of first peak), 2 ... The second inner diameter (inner diameter of the top of the second crest), S1 ... (axial) clearance, S2 ... (radial) gap, X1 ... axial direction, Y1 ... radially, Z1 ... circumferential direction

Claims (8)

筒状のハウジングに同軸的に挿通された転舵のためのラック軸を包囲し、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックブッシュであって、
外周および内周を有し、前記外周および前記内周のそれぞれに軸方向に交互に配置された山部および谷部を有し、前記外周の山部および谷部が、それぞれ、前記内周の谷部および山部と径方向に対向し、径方向に弾性変形可能な蛇腹筒状の本体を備え、
前記内周の山部は、第1山部と、第2山部と、を含み、
前記第1山部の頂部の内径は、無負荷状態で前記ラック軸の外径よりも小さくされ、
前記第2山部の頂部の内径は、前記第1山部の頂部の内径よりも大きくされていることを特徴とするラックブッシュ。
A rack bushing that surrounds a rack shaft for steering inserted coaxially into a cylindrical housing and supports the rack shaft so as to be slidable in the axial direction;
An outer periphery and an inner periphery, and each of the outer periphery and the inner periphery has peaks and valleys alternately arranged in the axial direction, and the outer periphery peaks and valleys are It has a bellows-shaped main body that is radially opposed to the troughs and peaks and elastically deformable in the radial direction,
The inner peripheral ridge includes a first ridge and a second ridge,
The inner diameter of the top of the first peak is made smaller than the outer diameter of the rack shaft in an unloaded state,
The rack bush characterized by the inside diameter of the top part of the said 2nd peak part being made larger than the internal diameter of the top part of the said 1st peak part.
前記第2山部の頂部の内径は、無負荷状態で前記ラック軸の外径と同等または同等以上とされている請求項1記載のラックブッシュ。   The rack bush according to claim 1, wherein an inner diameter of a top portion of the second peak portion is equal to or equal to or greater than an outer diameter of the rack shaft in an unloaded state. 前記本体に、軸方向に延びるスリットが形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のラックブッシュ。   The rack bush according to claim 1, wherein a slit extending in the axial direction is formed in the main body. 前記本体は、軸方向に対向する第1端部および第2端部を含み、
前記スリットは、前記第1端部から延びる第1スリットと、前記第2端部から延びる第2スリットと、を含み、
前記第1スリットおよび前記第2スリットは、周方向に関して交互に配列されていることを特徴とする請求項3に記載のラックブッシュ。
The body includes a first end and a second end that are axially opposed.
The slit includes a first slit extending from the first end, and a second slit extending from the second end,
The rack bush according to claim 3, wherein the first slit and the second slit are alternately arranged in a circumferential direction.
筒状のハウジングと、
前記ハウジングに同軸的に挿通された転舵のためのラック軸を包囲し、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックブッシュと、を備えたラック軸支持構造であって、
前記ラックブッシュは、外周および内周を有し、前記外周および前記内周のそれぞれに軸方向に交互に配置された山部および谷部を有し、前記外周の山部および谷部が、それぞれ、前記内周の谷部および山部と径方向に対向し、径方向に弾性変形可能な蛇腹筒状の本体を備え、
前記内周の山部は、第1山部と、第2山部と、を含み、
前記第1山部の頂部の内径は、無負荷状態で前記ラック軸の外径よりも小さくされ、
前記第2山部の頂部の内径は、前記第1山部の頂部の内径よりも大きくされていることを特徴とするラック軸支持構造。
A tubular housing;
A rack shaft support structure comprising: a rack bush that surrounds a rack shaft coaxially inserted in the housing and supports the rack shaft slidably in an axial direction;
The rack bush has an outer periphery and an inner periphery, and each of the outer periphery and the inner periphery has a crest and a trough alternately arranged in the axial direction, and the outer crest and trough are respectively , A bellows cylindrical body that is radially opposed to the valleys and peaks of the inner circumference and elastically deformable in the radial direction,
The inner peripheral ridge includes a first ridge and a second ridge,
The inner diameter of the top of the first peak is made smaller than the outer diameter of the rack shaft in an unloaded state,
The rack shaft support structure according to claim 1, wherein an inner diameter of a top portion of the second peak portion is made larger than an inner diameter of a top portion of the first peak portion.
前記ハウジングは内周を含み、
前記ハウジングの内周は、当該ハウジングの内周と前記ラックブッシュの外周の対応する谷部との間に配置されてラックブッシュの軸方向の移動量を規制する凸部を有し、
前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記対応する谷部の両側の山部の少なくとも一方の斜面と前記凸部との間に、軸方向の隙間が設けられている請求項5に記載のラック軸支持構造。
The housing includes an inner periphery;
The inner periphery of the housing has a convex portion that is disposed between the inner periphery of the housing and the corresponding valley portion of the outer periphery of the rack bush and restricts the amount of movement of the rack bush in the axial direction.
An axial gap is provided between at least one inclined surface of the peak portion on both sides of the corresponding valley portion and the convex portion in a state where the rack shaft is disposed coaxially with the housing. Item 6. The rack shaft support structure according to Item 5.
前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記対応する谷部のなす湾曲の曲率半径が、前記湾曲凸部の曲率半径よりも大きくされている請求項6に記載のラック軸支持構造。   The rack shaft according to claim 6, wherein a curvature radius of a curve formed by the corresponding valley portion is larger than a curvature radius of the curved convex portion in a state where the rack shaft is disposed coaxially with the housing. Support structure. 前記ラック軸が前記ハウジングと同軸的に配置された状態で、前記ハウジングの凸部と前記ラックブッシュの対応する谷部との間に、径方向の隙間が設けられており、
前記ハウジングに対して前記ラック軸が偏心したときに、前記凸部が、前記対応する谷部を径方向に押圧するように構成されている請求項6または7に記載のラック軸支持構造。
In a state where the rack shaft is arranged coaxially with the housing, a radial gap is provided between the convex portion of the housing and the corresponding valley portion of the rack bush,
The rack shaft support structure according to claim 6 or 7, wherein when the rack shaft is eccentric with respect to the housing, the convex portion presses the corresponding valley portion in a radial direction.
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