JP2014031172A - Rack-and-pinion type steering gear unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車の操舵輪に舵角を付与する為のステアリング装置を構成する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a rack and pinion type steering gear unit that constitutes a steering device for giving a steering angle to a steering wheel of an automobile.
ステアリングホイールから入力された回転運動を舵角付与の為の直線運動に変換する為の機構としてラックアンドピニオンを使用する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置が、例えば特許文献1〜5に記載される等により、従来から広く知られている。又、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、小型且つ軽量に構成でき、しかも剛性が高く良好な操舵感を得られる為、実際に広く使用されている。図7〜9は、この様なラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込んだステアリング装置の1例として、特許文献4に記載された構造を示している。このステアリング装置では、ステアリングホイール1の操作に伴って回転するステアリングシャフト2の動きを、自在継手3、3及び中間シャフト4を介して、ステアリングギヤユニット5の入力軸である、ピニオン軸6に伝達する。尚、前記図8〜9の上下方向は、必ずしも使用状態での上下方向とは一致しない。上下方向は、車両への組み付け状態で適宜選択し、一般的には、前記ピニオン軸6を、鉛直方向に対し傾斜させた状態で設置する。
A steering device including a rack and pinion type steering gear unit that uses a rack and pinion as a mechanism for converting a rotational motion input from a steering wheel into a linear motion for giving a steering angle is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 3. 5 and the like. In addition, the rack and pinion type steering gear unit can be configured to be small and light, and since it has high rigidity and a good steering feeling, it is actually widely used. 7 to 9 show a structure described in Patent Document 4 as an example of a steering apparatus incorporating such a rack and pinion type steering gear unit. In this steering device, the movement of the steering shaft 2 that rotates in accordance with the operation of the steering wheel 1 is transmitted to the
何れにしても、前記ステアリングギヤユニット5は、前記ピニオン軸6の軸方向の一部に設けたピニオン歯7と、ラック軸8の前面に設けたラック歯9とを噛合させて成る。尚、このうちのラック歯9は、図10に略示する様な、捩れ角θを有するものを使用し、これに合わせて前記ピニオン歯7に関しても、同様の捩れ角を有するヘリカルギヤを使用している。前記ピニオン軸6及びラック軸8は、それぞれの一部を、ケーシング10内に収納している。このケーシング10は、それぞれが筒状である、主収納部11及び副収納部12を備える。このうちの主収納部11は、両端が開口している。又、この副収納部12は、この主収納部11の一部側方に設けられていて、一端が開口している。これら主収納部11の中心軸と副収納部12の中心軸とは、互いに捩れの位置関係にある。前記ラック軸8は、このうちの主収納部11に軸方向の変位を可能に挿通しており、両端部をこの主収納部11から突出させている。又、この主収納部11の内周面の両端寄り部分に支持した1対のラックガイド(滑り軸受)13、13を、前記ラック軸8の外周面に摺接させて、前記ラック軸8が前記主収納部11に対し、がたつきなく、軸方向に変位できる様にしている。そして、このラック軸8の両端部に、それぞれ球面継手14、14を介して、タイロッド15、15の基端部を結合している。これら両タイロッド15、15の先端部は、それぞれ図示しないナックルアームの先端部に、枢軸により結合している。尚、前記ラック軸8は、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合により、自身の中心軸周りで回転する事はない。
In any case, the
又、前記ピニオン軸6は、前記ピニオン歯7を形成した先半部を前記副収納部12内に、回転のみ可能に支持している。この為に、前記ピニオン軸6の先端部をこの副収納部12の奥端部に、ラジアルニードル軸受16により支持している。又、前記ピニオン軸6の中間部を前記副収納部12の開口寄り部分に、深溝型、3点接触型若しくは4点接触型等の単列の玉軸受17により、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能に(軸方向の変位を阻止して回転可能に)支持している。前記玉軸受17を前記ケーシング10の所定位置に支持する為、このケーシング10に抑えねじ筒18を螺着しており、この抑えねじ筒18の内周面と前記ピニオン軸6の外周面との間の隙間を、シールリング19により塞いでいる。
The
又、前記主収納部11の直径方向に関して、前記副収納部12と反対側部分にシリンダ部20を設け、このシリンダ部20内に、押圧ブロック21を嵌装している。そして、このシリンダ部20の開口部に螺着した蓋体22とこの押圧ブロック21との間にばね23等の弾性部材を設けて、この押圧ブロック21を前記ラック軸8に向け押圧している。これにより、このラック軸8を前記ピニオン軸6に向け弾性的に押圧して、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合部のバックラッシを解消している。更には、これら両歯7、9同士の噛合部での動力伝達に伴って前記ラック軸8に加わる、前記ピニオン軸6から離れる方向の力に拘らず、前記噛合部の噛合状態を適正に維持できる様にしている。尚、前記押圧ブロック21の軸方向両端面のうち、前記ラック軸8を押圧する側の内端面は、このラック軸8の背面の形状に合わせて部分円筒状凹面としている。これに対して、前記押圧ブロック21の外端面は、中央部に凹部24を形成して、前記ばね23の一端部を当接させる為のばね座とすると共に、前記押圧ブロック21の軽量化を図っている。
A
更に、前記押圧ブロック21の外周面の外端寄り部分(前記ラック軸8と反対寄り部分)に係止凹溝25を、全周に亙って形成し、この係止凹溝25に弾性リング26を係止している。この弾性リング26は、Oリングの如く、自由状態での断面形状が円形のもので、断面形状に関する外径は、自由状態で、前記係止凹溝25の深さよりも大きい。この様な弾性リング26は、この係止凹溝25の底面と前記シリンダ部20の内周面との間で弾性的に圧縮される。そして、このシリンダ部20内で前記押圧ブロック21ががたつくのを防止すると共に、これらシリンダ部20の内周面と押圧ブロック21の外周面との間の隙間を通じて、前記ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止する。
尚、押圧ブロック21の軸方向変位を円滑に行う為、この押圧ブロック21の外周面と前記シリンダ部20の内周面との間には、グリースを充填している。この為、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面との間には、前記グリースの粘度に基づく摺動抵抗(両周面同士の間にグリース膜が存在する事に伴う剪断抵抗)が生じる。前記押圧ブロック21は、軸方向全長に亙って前記シリンダ部20に嵌装されており、外径寸法も比較的大きい。この為、グリース膜が存在し得る面積が広く、このグリース膜が全面に亙って存在する状態になると、前記押圧ブロック21の外周面と前記シリンダ部20の内周面との間の前記摺動抵抗は大きくなる。この様な摺動抵抗による影響を抑える為、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面との間には、或る程度の隙間を設けている。
Further, a
In order to smoothly displace the
上述の様なステアリングギヤユニット5を組み込んだステアリング装置により、左右の前輪に舵角を付与する際には、前記ステアリングホイール1の操作により前記ピニオン軸6を回転させる。すると、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合に基づいて、前記ラック軸8が軸方向に変位する。そして、このラック軸8の両端部に結合した、前記両タイロッド14、14を押し引きして、前記両前輪に所望の舵角を付与する。
When a steering angle is given to the left and right front wheels by the steering device incorporating the
上述の様な従前のステアリングギヤユニット5の場合には、前記ピニオン歯7及び前記ラック歯9にねじり角θを設けた事に伴って、前記ピニオン軸6の回転方向が逆転する際に、前記押圧ブロック21が揺動変位する。そして、この揺動変位に伴って、この押圧ブロック21の外周面のうちの先端部(前記ラック軸8との係合部と反対側の端部)と、前記シリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突し、不快な振動や騒音が発生したり、これら両周面の摩耗が著しくなる可能性がある。この様な問題を生じる理由に就いて、図9〜10に図11を加えて説明する。
In the case of the conventional
前記押圧ブロック21の中心軸と前記シリンダ部20の中心軸とは、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との間で力の伝達を行わず、前記押圧ブロック21に外力が作用していない状態では、図11の(A)に示す様に、互いにほぼ一致する傾向になる。そして、仮に、前記押圧ブロック21の中心軸と前記シリンダ部20の中心軸とを完全に一致させた状態では、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面とは、全周に亙って隙間を介して対向する状態となる。実際の場合には、前記両中心軸は多少傾斜して、前記両周面は互いの一部同士で当接する場合が多いが、前記押圧ブロック21の揺動変位は、上述の図11の(A)に示した状態を基準として行われる。又、この基準状態では、前記シリンダ部20の内周面と前記弾性リング26の外周縁とが、全周に亙って軽く接触した状態となる。
The central axis of the
一方、前記ピニオン歯7及び前記ラック歯9にねじり角θを設けた事に伴って、前記ピニオン軸6を回転させる事に伴う、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との間での力の伝達時には、前記ラック軸8に、図9に矢印αで示す様に、このピニオン軸6の軸方向の力が加わる。この力の作用方向は、このピニオン軸6の回転方向が逆転すると逆転する。前記ラック軸8は、全長が400〜800mm程度と長く、両端部近傍のみを前記ラックガイド13、13により支えられている為、前記ピニオン軸7の軸方向の力により、多少なりとも(例えば図11の左右方向に)弾性的に撓み、場合によっては、僅かとは言え、捻れる事もある。この様な、前記ラック軸8の弾性変形は、前記ラック歯9のうちで前記ピニオン歯7と噛合している部分の変位に結び付き、更にこの変位は、前記ラック軸8を押圧している、前記押圧ブロック21の、前記矢印α方向の変位に結び付く。そして、この変位に伴ってこの押圧ブロック21が、図11の(B)に誇張して示す様に、このラック軸8の変位方向に対応して揺動変位する。
On the other hand, as the pinion teeth 7 and the
そして、この揺動変位に伴って、前記押圧ブロック21の先端部外周縁と前記シリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突し、前記不快な振動や騒音、摩耗の原因となる。特に、前記押圧ブロック21の先端部外周縁部分(前記ラック軸8と反対寄りの端縁部分)は、前記弾性リング26からの距離が短く、梃子の原理により力が増幅された状態で、前記両周面同士の衝突部に加わり、この衝突部の面圧が高くなる。そして、この状態で、前記押圧ブロック21が軸方向に変位すると、前記両周面の摩耗が進み易い。
As the rocking displacement occurs, the outer peripheral edge of the tip of the
特許文献2には、押圧ブロックの外周面とシリンダ部の内周面との間に合成樹脂製の緩衝部材を介在させる事で、これら両面の衝突によって発生する振動や騒音、摩耗を防止する構造が記載されている。この様な構造の場合、前記緩衝部材の材料や製造に掛かるコストが嵩む。 Patent Document 2 discloses a structure that prevents vibration, noise, and wear caused by collision of both surfaces by interposing a buffer member made of synthetic resin between the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion. Is described. In the case of such a structure, the cost for the material and manufacture of the buffer member increases.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、押圧ブロックの外周面の先端部外周縁とシリンダ部の内周面とが、高い面圧で勢い良く衝突する事を防止できて、耐久性を良好にできるステアリングギヤユニットの構造を、低コストで実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention can prevent the outer peripheral surface of the pressing block from colliding with the outer peripheral surface of the tip and the inner peripheral surface of the cylinder portion with high surface pressure. The present invention has been invented to realize a favorable structure of the steering gear unit at a low cost.
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、前述した従来から知られているラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットと同様に、ケーシングと、ラック軸と、ピニオン軸と、押圧ブロックと、弾性部材とを備える。
このうちのケーシングは、両端が開口した筒状の主収納部、及び、この主収納部に対し捩れの位置関係で設けられて一端が開口した筒状の副収納部、及び、この主収納部の内外を連通させる状態でこの主収納部に対し直交する方向に設けられたシリンダ部を有する。
又、前記ラック軸は、前面にラック歯を設けており、前記ケーシングの主収納部内に、軸方向の変位を可能に設置されている。
又、前記ピニオン軸は、軸方向の先半部に形成したピニオン歯を前記ラック歯と噛合させると共に、軸方向の基半部を前記ケーシングの副収納部の開口部から外に突出させた状態でこの副収納部内に、回転可能に配置されている。
又、前記押圧ブロックは、前記シリンダ部内に、前記ラック軸に対する遠近動を可能に嵌装されている。
又、前記蓋体は、前記シリンダ部の外端開口部に固設されている。
又、前記弾性部材は、例えば圧縮コイルばねであり、前記押圧ブロックと前記蓋体との間に設けられている。そして、この押圧ブロックを前記ラック軸の背面に向けて押圧する。
The rack and pinion type steering gear unit according to the present invention includes a casing, a rack shaft, a pinion shaft, a pressing block, and an elastic member in the same manner as the conventionally known rack and pinion type steering gear unit. Prepare.
Of these, the casing includes a cylindrical main storage portion that is open at both ends, a cylindrical sub storage portion that is provided in a twisted positional relationship with respect to the main storage portion, and that is open at one end, and the main storage portion. And a cylinder portion provided in a direction orthogonal to the main storage portion in a state where the inside and outside of the chamber are communicated.
Further, the rack shaft is provided with rack teeth on the front surface, and is installed in the main housing portion of the casing so as to be capable of axial displacement.
In addition, the pinion shaft is configured such that pinion teeth formed on the front half portion in the axial direction mesh with the rack teeth, and the base half portion in the axial direction protrudes outward from the opening of the auxiliary storage portion of the casing. In this sub-accommodating portion, it is rotatably arranged.
The pressing block is fitted in the cylinder portion so as to be movable relative to the rack shaft.
The lid is fixed to the outer end opening of the cylinder portion.
The elastic member is, for example, a compression coil spring, and is provided between the pressing block and the lid. Then, the pressing block is pressed toward the back surface of the rack shaft.
特に、本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、前記押圧ブロック及び前記蓋体の外周面にそれぞれ全周に亙って形成した係止溝にそれぞれ係止した弾性リングの外周縁を、それぞれ前記シリンダ部の内周面に当接させている。
これと共に、前記押圧ブロックと前記蓋体との間に嵌合部を設けている。この嵌合部は、この押圧ブロックの軸方向外端面に形成された凹部と、前記蓋体の軸方向内端部に形成された、軸方向外端寄り部分よりも外径が小さい小径部である凸部とから成り、この凸部と前記凹部とを軸方向の変位を可能に嵌合させている。又、この凸部の外径と、この凸部を内嵌した前記凹部の内径との差を、前記押圧ブロックの外径と、この押圧ブロックが嵌装された前記シリンダ部の内径との差よりも小さくしている。
In particular, in the rack and pinion type steering gear unit according to the present invention, the outer peripheral edge of the elastic ring respectively engaged with the engaging groove formed on the outer peripheral surface of the pressing block and the lid body over the entire periphery. Are brought into contact with the inner peripheral surface of the cylinder part.
At the same time, a fitting portion is provided between the pressing block and the lid. The fitting portion is a recess formed on the outer end surface in the axial direction of the pressing block and a small diameter portion formed on the inner end portion in the axial direction of the lid body and having a smaller outer diameter than the portion near the outer end in the axial direction. It consists of a certain convex part, and this convex part and the said recessed part are fitted so that the displacement of an axial direction is possible. Further, the difference between the outer diameter of the convex portion and the inner diameter of the concave portion in which the convex portion is fitted is the difference between the outer diameter of the pressing block and the inner diameter of the cylinder portion in which the pressing block is fitted. Smaller than that.
上述の様に構成する本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットによれば、押圧ブロックの先端部外周縁とシリンダ部の内周面とが勢い良く衝突する事を防止できて、耐久性を良好にできる。
即ち、前記押圧ブロックが揺動変位する傾向となった場合には、この押圧ブロックと蓋体との間に設けられた嵌合部により、この押圧ブロックが径方向に大きく揺動変位する事を防止できて、この押圧ブロックの先端部外周縁と前記シリンダ部の内周面とが高い面圧で勢い良く衝突する事を防止できる。この結果、前述した様な不快な振動や騒音を抑えられる事に加え、前記押圧ブロックの外周面及び前記シリンダ部の内周面の摩耗を抑えられて、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの耐久性の向上を図れる。
According to the rack and pinion type steering gear unit of the present invention configured as described above, the outer peripheral edge of the front end of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder can be prevented from colliding with force, and the durability is excellent. Can be.
That is, when the pressing block tends to swing, the pressing block is greatly swung in the radial direction by the fitting portion provided between the pressing block and the lid. Thus, the outer peripheral edge of the tip of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be prevented from colliding with a high surface pressure. As a result, in addition to suppressing the unpleasant vibration and noise as described above, the wear of the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be suppressed, and the durability of the rack and pinion type steering gear unit can be suppressed. Can be improved.
尚、本発明の構造の場合には、前記押圧ブロックが揺動変位すると、凸部の先端部外周縁と凹部の内周面とが当接するが、前述した従来構造の場合と比較して、不快な振動や騒音、これら両面の摩耗を抑える事ができる。即ち、前記凸部と前記凹部とから成る嵌合部の軸方向寸法は、前記押圧ブロックの軸方向寸法よりも小さく、直径も小さい為、この嵌合部で生じる摺動抵抗は、前記従来構造に於いて、前記押圧ブロックの外周面と前記シリンダ部の内周面との間で生じる摺動抵抗よりも遙かに小さい。従って、前記凸部と凹部との間の隙間は、これら押圧ブロックの外周面とシリンダ部の内周面との間の隙間よりも小さくできる。この結果、前記凸部の先端部外周縁が前記凹部の内周面に当接するのに先立つ衝突の勢いは、前記従来構造に於いて、前記押圧ブロックの先端部外周縁が、前記シリンダ部の内周面に衝突する勢いよりも遙かに小さくでき、不快な振動や騒音が発生したり、前記凸部の外周面と前記凹部の内周面との摩耗を抑える事ができる。 In the case of the structure of the present invention, when the pressing block swings and displaces, the outer peripheral edge of the tip of the convex part and the inner peripheral surface of the concave part come into contact with each other. Unpleasant vibration and noise, and wear on both sides can be suppressed. That is, since the axial dimension of the fitting part composed of the convex part and the concave part is smaller than the axial dimension of the pressing block and the diameter is small, the sliding resistance generated in the fitting part is the same as the conventional structure. In this case, the sliding resistance generated between the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion is much smaller. Therefore, the gap between the convex portion and the concave portion can be made smaller than the gap between the outer peripheral surface of these pressing blocks and the inner peripheral surface of the cylinder portion. As a result, the momentum of the collision prior to the outer peripheral edge of the tip of the convex part coming into contact with the inner peripheral surface of the concave is that the outer peripheral edge of the tip of the pressing block is It can be much smaller than the momentum which collides with the inner peripheral surface, and unpleasant vibration and noise can be generated, and wear between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the concave portion can be suppressed.
[本発明に関する参考例の第1例]
図1は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例を含めて本発明に関する参考例の各例及び後述する実施の形態の1例の特徴は、押圧ブロック21aの揺動変位に拘らず、この押圧ブロック21aの先端部外周縁と、ケーシング10のシリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突するのを防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本参考例等の特徴部分を中心に説明する。
[First example of reference example of the present invention]
FIG. 1 shows a first example of a reference example related to the present invention. The features of each example of the reference example including the present reference example and one example of the embodiment to be described later are that the outer peripheral edge of the tip end of the
本参考例のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、蓋体22aの内端部に、この蓋体22aと同心で円筒面状の外周面を有し、外端寄り部分よりも外径が小さい小径部27を形成している。この小径部27は、前記押圧ブロック21aの外端面に形成され、この押圧ブロック21aと同心で円筒面状の内周面を有する凹部24aに、この押圧ブロック21aが前記蓋体22aに対して軸方向の変位(この押圧ブロック21aが前記シリンダ部20内をラック軸8に対して遠近動)を可能な状態で内嵌している。本参考例の場合、前記蓋体22aの小径部27の外径r27と、前記凹部24aの内径R24aとの差(R24a−r27)を、前記押圧ブロック21aの外径r21aと、前記シリンダ部20の内径R20との差(R20−r21a)よりも小さくしている{(R24a−r27)<(R20−r21a)}。
In the rack and pinion type steering gear unit of this reference example, the inner end portion of the
又、前記押圧ブロック21aの外端面と前記蓋体22aの小径部27の奥端面との間に、アルミニウム系合金等の金属製のスペーサ28を設けている。このスペーサ28は、欠円環状で、直径を大きくする方向の弾性を有する。そして、このスペーサ28の周囲に、ゴム等の弾性材製の弾性リング29を係止して、この弾性リング29の外周縁を、前記シリンダ部20の内周面に弾性的に押圧している。前記スペーサ28の軸方向に関する幅寸法は、前記小径部27の奥端面と前記押圧ブロック21aの外端面との間隔よりも小さくして、この押圧ブロック21aの、両方向の軸方向変位を可能にしている。
Further, a
上述の様に構成する本参考例のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、前記小径部27の外径r27と、前記凹部24aの内径R24aとの差を、前記押圧ブロック21aの外径r21aと、前記シリンダ部20の内径R20との差よりも小さくしている為、前記押圧ブロック21aが揺動変位した場合に、この押圧ブロック21aの先端部外周縁と、前記シリンダ部20の内周面とが衝突する前に、前記小径部27の先端部外周縁と、前記凹部24aの内周面とが当接する。この結果、前記押圧ブロック21aの揺動変位に拘らず、この押圧ブロック21aの先端部と、ケーシング10のシリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突する事を防止できる。尚、この時、前記小径部27の先端部外周縁と、前記凹部24aの内周面とが当接するが、これら小径部27の外径r27と凹部24aの内径R24aとの差は、前記押圧ブロック21aの外径r21aと前記シリンダ部20の内径R20との差よりも小さい為、当接に先立つ衝突の勢いは小さくなり、不快な振動や騒音、前記小径部27の外周面及び前記凹部24aの内周面との摩耗を防止できる。
又、本参考例の場合には、前記小径部27は前記蓋体22aに、前記凹部24aは前記押圧ブロック21aに、旋盤加工を施す事により直接形成しているので、材料に掛かるコストが徒に増大する事はない。
The rack-and-pinion type steering gear unit of this reference example configured as described above has the difference between the outer diameter r 27 of the small diameter portion 27 and the inner diameter R 24a of the
In the case of this reference example, the
更に、本参考例の場合には、前記押圧ブロック21aの外端面と前記蓋体22aの内端面との間に、スペーサ28を設け、このスペーサ28の周囲に弾性リング29を係止している為、前記シリンダ部20の内周面と蓋体22aの外周面との間の隙間を通じて、前記ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止できる。尚、本参考例の場合、前記弾性リング29を係止するのに、前記蓋体22aの外周面に独立した係止溝を形成する必要がなく、コストを抑えられる。
Further, in the case of this reference example, a
[本発明に関する参考例の第2例]
図2は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、押圧ブロック21aの外端面と蓋体22aの小径部27の奥端面との間に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製のダンパ30を設けている。このダンパ30により、シリンダ部20の内周面とこの蓋体22aの外周面との間の隙間を通じて、ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、前記押圧ブロック21aが軸方向に変位した場合に、この押圧ブロック21aの外端面が、前記蓋体22aの小径部27の奥端面に勢い良く衝突する事を防止している。
その他の部分の構成及び作用は、上述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Second Example of Reference Example of the Present Invention]
FIG. 2 shows a second example of a reference example relating to the present invention. In the case of this reference example, a
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[実施の形態の1例]
図3は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例の構造の場合には、蓋体22bの外端寄り部分の外周面の一部に係止溝31を、全周に亙って形成し、この係止溝31にゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29aを係止している。この構成により、シリンダ部20の内周面と前記蓋体22bの外周面との間の隙間を通じて、ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込むのを防止している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Example of Embodiment]
FIG. 3 shows an example of an embodiment of the present invention. In the case of the structure of this example, a locking
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第3例]
図4は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、押圧ブロック21bの外端部に、この押圧ブロック21bと同心で円筒面状の外周面を有し、内端寄り部分よりも外径が小さい小径部27aを形成している。この小径部27aは、蓋体22cの内端面に形成され、この蓋体22cと同心で円筒面状の内周面を有する凹部32に、前記押圧ブロック21bがこの蓋体22cに対して軸方向の変位(この押圧ブロック21bが前記シリンダ部20内をラック軸8に対して遠近動)可能な状態で内嵌している。
又、前記押圧ブロック21bの小径部27aの奥端面と前記蓋体22cの内端面との間に、アルミニウム系合金等の金属製で欠円環状のスペーサ28aを設けている。そして、このスペーサ28aの周囲に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29bを係止すると共に、このスペーサ28aにより、この弾性リング29bの外周縁を前記シリンダ部20の内周面に押圧している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Third example of reference example of the present invention]
FIG. 4 shows a third example of the reference example related to the present invention. In the case of this reference example, a small-
Further, between the rear end surface of the small-
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第4例]
図5は、本発明に関する参考例の第4例を示している。本参考例の場合には、前記押圧ブロック21bの小径部27aの奥端面と蓋体22cの内端面との間に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製のダンパ30aを設けている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第2例及び上述した本発明に関する参考例の第3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Fourth example of a reference example related to the present invention]
FIG. 5 shows a fourth example of the reference example relating to the present invention. In the case of this reference example, a
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the second example of the reference example related to the present invention and the third example of the reference example related to the present invention described above, the illustration and description of the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第5例]
図6は、本発明に関する参考例の第5例を示している。本参考例の構造の場合には、蓋体22dの外端寄り部分の外周面の一部に係止溝31aを、全周に亙って形成し、この係止溝31aにゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29cを係止している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例及び本発明に関する参考例の第2〜3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Fifth Example of Reference Example Related to the Present Invention]
FIG. 6 shows a fifth example of the reference example relating to the present invention. In the case of the structure of this reference example, a locking
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described example of the embodiment and the second to third examples of the reference example related to the present invention, the illustration and description of the equivalent part are omitted.
本発明を実施する場合に、押圧ブロックと蓋体との間に設ける嵌合部の構造に就いては、この押圧ブロックの先端部外周縁とシリンダ部の内周面との衝突を防止できれば、特に問わない。例えば、このうちの蓋体に円筒部材を締り嵌め等で固設する事で凸部とし、この凸部を、前記押圧ブロックに設けた凹部に軸方向の変位を可能に嵌合させる構造としても良い。 When implementing the present invention, for the structure of the fitting portion provided between the pressing block and the lid, if the collision between the outer peripheral edge of the tip of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be prevented, It doesn't matter. For example, it is also possible to form a convex portion by fixing a cylindrical member to the lid body by interference fitting or the like, and this convex portion can be fitted to the concave portion provided in the pressing block so as to be capable of axial displacement. good.
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 自在継手
4 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 ピニオン軸
7 ピニオン歯
8 ラック軸
9 ラック歯
10 ケーシング
11 主収納部
12 副収納部
13 ラックガイド
14 球面継手
15 タイロッド
16 ラジアルニードル軸受
17 玉軸受
18 抑えねじ筒
19 シールリング
20 シリンダ部
21 押圧ブロック
22 蓋体
23 ばね
24、24a 凹部
25 係止凹溝
26 弾性リング
27、27a 小径部
28、28a スペーサ
29、29a〜29c 弾性リング
30、30a ダンパ
31 係止溝
32 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Universal joint 4
この発明は、自動車の操舵輪に舵角を付与する為のステアリング装置を構成する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a rack and pinion type steering gear unit that constitutes a steering device for giving a steering angle to a steering wheel of an automobile.
ステアリングホイールから入力された回転運動を舵角付与の為の直線運動に変換する為の機構としてラックアンドピニオンを使用する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置が、例えば特許文献1〜5に記載される等により、従来から広く知られている。又、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、小型且つ軽量に構成でき、しかも剛性が高く良好な操舵感を得られる為、実際に広く使用されている。図7〜9は、この様なラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込んだステアリング装置の1例として、特許文献4に記載された構造を示している。このステアリング装置では、ステアリングホイール1の操作に伴って回転するステアリングシャフト2の動きを、自在継手3、3及び中間シャフト4を介して、ステアリングギヤユニット5の入力軸である、ピニオン軸6に伝達する。尚、前記図8〜9の上下方向は、必ずしも使用状態での上下方向とは一致しない。上下方向は、車両への組み付け状態で適宜選択し、一般的には、前記ピニオン軸6を、鉛直方向に対し傾斜させた状態で設置する。
A steering device including a rack and pinion type steering gear unit that uses a rack and pinion as a mechanism for converting a rotational motion input from a steering wheel into a linear motion for giving a steering angle is disclosed in, for example, Patent Documents 1 to 3. 5 and the like. In addition, the rack and pinion type steering gear unit can be configured to be small and light, and since it has high rigidity and a good steering feeling, it is actually widely used. 7 to 9 show a structure described in Patent Document 4 as an example of a steering apparatus incorporating such a rack and pinion type steering gear unit. In this steering device, the movement of the steering shaft 2 that rotates in accordance with the operation of the steering wheel 1 is transmitted to the
何れにしても、前記ステアリングギヤユニット5は、前記ピニオン軸6の軸方向の一部に設けたピニオン歯7と、ラック軸8の前面に設けたラック歯9とを噛合させて成る。尚、このうちのラック歯9は、図10に略示する様な、捩れ角θを有するものを使用し、これに合わせて前記ピニオン歯7に関しても、同様の捩れ角を有するヘリカルギヤを使用している。前記ピニオン軸6及びラック軸8は、それぞれの一部を、ケーシング10内に収納している。このケーシング10は、それぞれが筒状である、主収納部11及び副収納部12を備える。このうちの主収納部11は、両端が開口している。又、この副収納部12は、この主収納部11の一部側方に設けられていて、一端が開口している。これら主収納部11の中心軸と副収納部12の中心軸とは、互いに捩れの位置関係にある。前記ラック軸8は、このうちの主収納部11に軸方向の変位を可能に挿通しており、両端部をこの主収納部11から突出させている。又、この主収納部11の内周面の両端寄り部分に支持した1対のラックガイド(滑り軸受)13、13を、前記ラック軸8の外周面に摺接させて、前記ラック軸8が前記主収納部11に対し、がたつきなく、軸方向に変位できる様にしている。そして、このラック軸8の両端部に、それぞれ球面継手14、14を介して、タイロッド15、15の基端部を結合している。これら両タイロッド15、15の先端部は、それぞれ図示しないナックルアームの先端部に、枢軸により結合している。尚、前記ラック軸8は、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合により、自身の中心軸周りで回転する事はない。
In any case, the
又、前記ピニオン軸6は、前記ピニオン歯7を形成した先半部を前記副収納部12内に、回転のみ可能に支持している。この為に、前記ピニオン軸6の先端部をこの副収納部12の奥端部に、ラジアルニードル軸受16により支持している。又、前記ピニオン軸6の中間部を前記副収納部12の開口寄り部分に、深溝型、3点接触型若しくは4点接触型等の単列の玉軸受17により、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能に(軸方向の変位を阻止して回転可能に)支持している。前記玉軸受17を前記ケーシング10の所定位置に支持する為、このケーシング10に抑えねじ筒18を螺着しており、この抑えねじ筒18の内周面と前記ピニオン軸6の外周面との間の隙間を、シールリング19により塞いでいる。
The
又、前記主収納部11の直径方向に関して、前記副収納部12と反対側部分にシリンダ部20を設け、このシリンダ部20内に、押圧ブロック21を嵌装している。そして、このシリンダ部20の開口部に螺着した蓋体22とこの押圧ブロック21との間にばね23等の弾性部材を設けて、この押圧ブロック21を前記ラック軸8に向け押圧している。これにより、このラック軸8を前記ピニオン軸6に向け弾性的に押圧して、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合部のバックラッシを解消している。更には、これら両歯7、9同士の噛合部での動力伝達に伴って前記ラック軸8に加わる、前記ピニオン軸6から離れる方向の力に拘らず、前記噛合部の噛合状態を適正に維持できる様にしている。尚、前記押圧ブロック21の軸方向両端面のうち、前記ラック軸8を押圧する側の内端面は、このラック軸8の背面の形状に合わせて部分円筒状凹面としている。これに対して、前記押圧ブロック21の外端面は、中央部に凹部24を形成して、前記ばね23の一端部を当接させる為のばね座とすると共に、前記押圧ブロック21の軽量化を図っている。
A
更に、前記押圧ブロック21の外周面の外端寄り部分(前記ラック軸8と反対寄り部分)に係止凹溝25を、全周に亙って形成し、この係止凹溝25に弾性リング26を係止している。この弾性リング26は、Oリングの如く、自由状態での断面形状が円形のもので、断面形状に関する外径は、自由状態で、前記係止凹溝25の深さよりも大きい。この様な弾性リング26は、この係止凹溝25の底面と前記シリンダ部20の内周面との間で弾性的に圧縮される。そして、このシリンダ部20内で前記押圧ブロック21ががたつくのを防止すると共に、これらシリンダ部20の内周面と押圧ブロック21の外周面との間の隙間を通じて、前記ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止する。
尚、押圧ブロック21の軸方向変位を円滑に行う為、この押圧ブロック21の外周面と前記シリンダ部20の内周面との間には、グリースを充填している。この為、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面との間には、前記グリースの粘度に基づく摺動抵抗(両周面同士の間にグリース膜が存在する事に伴う剪断抵抗)が生じる。前記押圧ブロック21は、軸方向全長に亙って前記シリンダ部20に嵌装されており、外径寸法も比較的大きい。この為、グリース膜が存在し得る面積が広く、このグリース膜が全面に亙って存在する状態になると、前記押圧ブロック21の外周面と前記シリンダ部20の内周面との間の前記摺動抵抗は大きくなる。この様な摺動抵抗による影響を抑える為、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面との間には、或る程度の隙間を設けている。
Further, a locking
In order to smoothly displace the
上述の様なステアリングギヤユニット5を組み込んだステアリング装置により、左右の前輪に舵角を付与する際には、前記ステアリングホイール1の操作により前記ピニオン軸6を回転させる。すると、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との噛合に基づいて、前記ラック軸8が軸方向に変位する。そして、このラック軸8の両端部に結合した、前記両タイロッド14、14を押し引きして、前記両前輪に所望の舵角を付与する。
When a steering angle is given to the left and right front wheels by the steering device incorporating the
上述の様な従前のステアリングギヤユニット5の場合には、前記ピニオン歯7及び前記ラック歯9にねじり角θを設けた事に伴って、前記ピニオン軸6の回転方向が逆転する際に、前記押圧ブロック21が揺動変位する。そして、この揺動変位に伴って、この押圧ブロック21の外周面のうちの先端部(前記ラック軸8との係合部と反対側の端部)と、前記シリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突し、不快な振動や騒音が発生したり、これら両周面の摩耗が著しくなる可能性がある。この様な問題を生じる理由に就いて、図9〜10に図11を加えて説明する。
In the case of the conventional
前記押圧ブロック21の中心軸と前記シリンダ部20の中心軸とは、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との間で力の伝達を行わず、前記押圧ブロック21に外力が作用していない状態では、図11の(A)に示す様に、互いにほぼ一致する傾向になる。そして、仮に、前記押圧ブロック21の中心軸と前記シリンダ部20の中心軸とを完全に一致させた状態では、これら押圧ブロック21の外周面とシリンダ部20の内周面とは、全周に亙って隙間を介して対向する状態となる。実際の場合には、前記両中心軸は多少傾斜して、前記両周面は互いの一部同士で当接する場合が多いが、前記押圧ブロック21の揺動変位は、上述の図11の(A)に示した状態を基準として行われる。又、この基準状態では、前記シリンダ部20の内周面と前記弾性リング26の外周縁とが、全周に亙って軽く接触した状態となる。
The central axis of the
一方、前記ピニオン歯7及び前記ラック歯9にねじり角θを設けた事に伴って、前記ピニオン軸6を回転させる事に伴う、前記ピニオン歯7と前記ラック歯9との間での力の伝達時には、前記ラック軸8に、図9に矢印αで示す様に、このピニオン軸6の軸方向の力が加わる。この力の作用方向は、このピニオン軸6の回転方向が逆転すると逆転する。前記ラック軸8は、全長が400〜800mm程度と長く、両端部近傍のみを前記ラックガイド13、13により支えられている為、前記ピニオン軸7の軸方向の力により、多少なりとも(例えば図11の左右方向に)弾性的に撓み、場合によっては、僅かとは言え、捻れる事もある。この様な、前記ラック軸8の弾性変形は、前記ラック歯9のうちで前記ピニオン歯7と噛合している部分の変位に結び付き、更にこの変位は、前記ラック軸8を押圧している、前記押圧ブロック21の、前記矢印α方向の変位に結び付く。そして、この変位に伴ってこの押圧ブロック21が、図11の(B)に誇張して示す様に、このラック軸8の変位方向に対応して揺動変位する。
On the other hand, as the pinion teeth 7 and the
そして、この揺動変位に伴って、前記押圧ブロック21の先端部外周縁と前記シリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突し、前記不快な振動や騒音、摩耗の原因となる。特に、前記押圧ブロック21の先端部外周縁部分(前記ラック軸8と反対寄りの端縁部分)は、前記弾性リング26からの距離が短く、梃子の原理により力が増幅された状態で、前記両周面同士の衝突部に加わり、この衝突部の面圧が高くなる。そして、この状態で、前記押圧ブロック21が軸方向に変位すると、前記両周面の摩耗が進み易い。
As the rocking displacement occurs, the outer peripheral edge of the tip of the
特許文献2には、押圧ブロックの外周面とシリンダ部の内周面との間に合成樹脂製の緩衝部材を介在させる事で、これら両面の衝突によって発生する振動や騒音、摩耗を防止する構造が記載されている。この様な構造の場合、前記緩衝部材の材料や製造に掛かるコストが嵩む。 Patent Document 2 discloses a structure that prevents vibration, noise, and wear caused by collision of both surfaces by interposing a buffer member made of synthetic resin between the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion. Is described. In the case of such a structure, the cost for the material and manufacture of the buffer member increases.
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、押圧ブロックの外周面の先端部外周縁とシリンダ部の内周面とが、高い面圧で勢い良く衝突する事を防止できて、耐久性を良好にできるステアリングギヤユニットの構造を、低コストで実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention can prevent the outer peripheral surface of the pressing block from colliding with the outer peripheral surface of the tip and the inner peripheral surface of the cylinder portion with high surface pressure. The present invention has been invented to realize a favorable structure of the steering gear unit at a low cost.
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、前述した従来から知られているラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットと同様に、ケーシングと、ラック軸と、ピニオン軸と、押圧ブロックと、弾性部材とを備える。
このうちのケーシングは、両端が開口した筒状の主収納部、及び、この主収納部に対し捩れの位置関係で設けられて一端が開口した筒状の副収納部、及び、この主収納部の内外を連通させる状態でこの主収納部に対し直交する方向に設けられたシリンダ部を有する。
又、前記ラック軸は、前面にラック歯を設けており、前記ケーシングの主収納部内に、軸方向の変位を可能に設置されている。
又、前記ピニオン軸は、軸方向の先半部に形成したピニオン歯を前記ラック歯と噛合させると共に、軸方向の基半部を前記ケーシングの副収納部の開口部から外に突出させた状態でこの副収納部内に、回転可能に配置されている。
又、前記押圧ブロックは、前記シリンダ部内に、前記ラック軸に対する遠近動を可能に嵌装されている。
又、前記蓋体は、前記シリンダ部の外端開口部に固設されている。
又、前記弾性部材は、例えば圧縮コイルばねであり、前記押圧ブロックと前記蓋体との間に設けられている。そして、この押圧ブロックを前記ラック軸の背面に向けて押圧する。
The rack and pinion type steering gear unit according to the present invention includes a casing, a rack shaft, a pinion shaft, a pressing block, and an elastic member in the same manner as the conventionally known rack and pinion type steering gear unit. Prepare.
Of these, the casing includes a cylindrical main storage portion that is open at both ends, a cylindrical sub storage portion that is provided in a twisted positional relationship with respect to the main storage portion, and that is open at one end, and the main storage portion. And a cylinder portion provided in a direction orthogonal to the main storage portion in a state where the inside and outside of the chamber are communicated.
Further, the rack shaft is provided with rack teeth on the front surface, and is installed in the main housing portion of the casing so as to be capable of axial displacement.
In addition, the pinion shaft is configured such that pinion teeth formed on the front half portion in the axial direction mesh with the rack teeth, and the base half portion in the axial direction protrudes outward from the opening of the auxiliary storage portion of the casing. In this sub-accommodating portion, it is rotatably arranged.
The pressing block is fitted in the cylinder portion so as to be movable relative to the rack shaft.
The lid is fixed to the outer end opening of the cylinder portion.
The elastic member is, for example, a compression coil spring, and is provided between the pressing block and the lid. Then, the pressing block is pressed toward the back surface of the rack shaft.
特に、本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、前記押圧ブロックと前記蓋体との間に嵌合部を設けている。この嵌合部は、この押圧ブロックの軸方向外端面に形成された凹部と、前記蓋体の軸方向内端部に形成された、軸方向外端寄り部分よりも外径が小さい小径部である凸部とから成り、この凸部と前記凹部とを軸方向の変位を可能に嵌合させている。又、この凸部の外径と、この凸部を内嵌した前記凹部の内径との差を、前記押圧ブロックの外径と、この押圧ブロックが嵌装された前記シリンダ部の内径との差よりも小さくしている。
これと共に、前記押圧ブロックの外周面に全周に亙って形成した係止溝に係止した弾性リングの外周縁、並びに、前記蓋体の凸部の奥端面と前記押圧ブロックの軸方向外端面との間に設けたダンパの外周縁を、それぞれ前記シリンダ部の内周面に当接させている。
In particular, in the rack and pinion steering gear unit of the present invention, a fitting portion is provided between said lid and said press block. The fitting portion is a recess formed on the outer end surface in the axial direction of the pressing block and a small diameter portion formed on the inner end portion in the axial direction of the lid body and having a smaller outer diameter than the portion near the outer end in the axial direction. It consists of a certain convex part, and this convex part and the said recessed part are fitted so that the displacement of an axial direction is possible. Further, the difference between the outer diameter of the convex portion and the inner diameter of the concave portion in which the convex portion is fitted is the difference between the outer diameter of the pressing block and the inner diameter of the cylinder portion in which the pressing block is fitted. Smaller than that.
At the same time, the outer peripheral edge of the elastic ring locked in the locking groove formed on the outer peripheral surface of the pressing block over the entire periphery, and the outer end surface of the convex portion of the lid and the axially outer side of the pressing block. The outer peripheral edge of the damper provided between the end surfaces is brought into contact with the inner peripheral surface of the cylinder part.
上述の様に構成する本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットによれば、押圧ブロックの先端部外周縁とシリンダ部の内周面とが勢い良く衝突する事を防止できて、耐久性を良好にできる。
即ち、前記押圧ブロックが揺動変位する傾向となった場合には、この押圧ブロックと蓋体との間に設けられた嵌合部により、この押圧ブロックが径方向に大きく揺動変位する事を防止できて、この押圧ブロックの先端部外周縁と前記シリンダ部の内周面とが高い面圧で勢い良く衝突する事を防止できる。この結果、前述した様な不快な振動や騒音を抑えられる事に加え、前記押圧ブロックの外周面及び前記シリンダ部の内周面の摩耗を抑えられて、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの耐久性の向上を図れる。
According to the rack and pinion type steering gear unit of the present invention configured as described above, the outer peripheral edge of the front end of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder can be prevented from colliding with force, and the durability is excellent. Can be.
That is, when the pressing block tends to swing, the pressing block is greatly swung in the radial direction by the fitting portion provided between the pressing block and the lid. Thus, the outer peripheral edge of the tip of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be prevented from colliding with a high surface pressure. As a result, in addition to suppressing the unpleasant vibration and noise as described above, the wear of the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be suppressed, and the durability of the rack and pinion type steering gear unit can be suppressed. Can be improved.
尚、本発明の構造の場合には、前記押圧ブロックが揺動変位すると、凸部の先端部外周縁と凹部の内周面とが当接するが、前述した従来構造の場合と比較して、不快な振動や騒音、これら両面の摩耗を抑える事ができる。即ち、前記凸部と前記凹部とから成る嵌合部の軸方向寸法は、前記押圧ブロックの軸方向寸法よりも小さく、直径も小さい為、この嵌合部で生じる摺動抵抗は、前記従来構造に於いて、前記押圧ブロックの外周面と前記シリンダ部の内周面との間で生じる摺動抵抗よりも遙かに小さい。従って、前記凸部と凹部との間の隙間は、これら押圧ブロックの外周面とシリンダ部の内周面との間の隙間よりも小さくできる。この結果、前記凸部の先端部外周縁が前記凹部の内周面に当接するのに先立つ衝突の勢いは、前記従来構造に於いて、前記押圧ブロックの先端部外周縁が、前記シリンダ部の内周面に衝突する勢いよりも遙かに小さくでき、不快な振動や騒音が発生したり、前記凸部の外周面と前記凹部の内周面との摩耗を抑える事ができる。
更に、本発明の構造によれば、前記押圧ブロックが軸方向に変位した場合に、この押圧ブロックの軸方向外端面が、前記蓋体の凸部の奥端面に勢い良く衝突する事を防止できる。
In the case of the structure of the present invention, when the pressing block swings and displaces, the outer peripheral edge of the tip of the convex part and the inner peripheral surface of the concave part come into contact with each other. Unpleasant vibration and noise, and wear on both sides can be suppressed. That is, since the axial dimension of the fitting part composed of the convex part and the concave part is smaller than the axial dimension of the pressing block and the diameter is small, the sliding resistance generated in the fitting part is the same as the conventional structure. In this case, the sliding resistance generated between the outer peripheral surface of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion is much smaller. Therefore, the gap between the convex portion and the concave portion can be made smaller than the gap between the outer peripheral surface of these pressing blocks and the inner peripheral surface of the cylinder portion. As a result, the momentum of the collision prior to the outer peripheral edge of the tip of the convex part coming into contact with the inner peripheral surface of the concave is that the outer peripheral edge of the tip of the pressing block is It can be much smaller than the momentum which collides with the inner peripheral surface, and unpleasant vibration and noise can be generated, and wear between the outer peripheral surface of the convex portion and the inner peripheral surface of the concave portion can be suppressed.
Further, according to the structure of the present invention, when the pressing block is displaced in the axial direction, it is possible to prevent the outer end surface in the axial direction of the pressing block from colliding with the back end surface of the convex portion of the lid vigorously. .
[本発明に関する参考例の第1例]
図1は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本参考例を含めて本発明に関する参考例の各例及び後述する実施の形態の1例の特徴は、押圧ブロック21aの揺動変位に拘らず、この押圧ブロック21aの先端部外周縁と、ケーシング10のシリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突するのを防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本参考例等の特徴部分を中心に説明する。
[First example of reference example of the present invention]
FIG. 1 shows a first example of a reference example related to the present invention. The features of each example of the reference example including the present reference example and one example of the embodiment to be described later are that the outer peripheral edge of the tip end of the
本参考例のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、蓋体22aの内端部に、この蓋体22aと同心で円筒面状の外周面を有し、外端寄り部分よりも外径が小さい小径部27を形成している。この小径部27は、前記押圧ブロック21aの外端面に形成され、この押圧ブロック21aと同心で円筒面状の内周面を有する凹部24aに、この押圧ブロック21aが前記蓋体22aに対して軸方向の変位(この押圧ブロック21aが前記シリンダ部20内をラック軸8に対して遠近動)を可能な状態で内嵌している。本参考例の場合、前記蓋体22aの小径部27の外径r27と、前記凹部24aの内径R24aとの差(R24a−r27)を、前記押圧ブロック21aの外径r21aと、前記シリンダ部20の内径R20との差(R20−r21a)よりも小さくしている{(R24a−r27)<(R20−r21a)}。
In the rack and pinion type steering gear unit of this reference example, the inner end portion of the
又、前記押圧ブロック21aの外端面と前記蓋体22aの小径部27の奥端面との間に、アルミニウム系合金等の金属製のスペーサ28を設けている。このスペーサ28は、欠円環状で、直径を大きくする方向の弾性を有する。そして、このスペーサ28の周囲に、ゴム等の弾性材製の弾性リング29を係止して、この弾性リング29の外周縁を、前記シリンダ部20の内周面に弾性的に押圧している。前記スペーサ28の軸方向に関する幅寸法は、前記小径部27の奥端面と前記押圧ブロック21aの外端面との間隔よりも小さくして、この押圧ブロック21aの、両方向の軸方向変位を可能にしている。
Further, a
上述の様に構成する本参考例のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、前記小径部27の外径r27と、前記凹部24aの内径R24aとの差を、前記押圧ブロック21aの外径r21aと、前記シリンダ部20の内径R20との差よりも小さくしている為、前記押圧ブロック21aが揺動変位した場合に、この押圧ブロック21aの先端部外周縁と、前記シリンダ部20の内周面とが衝突する前に、前記小径部27の先端部外周縁と、前記凹部24aの内周面とが当接する。この結果、前記押圧ブロック21aの揺動変位に拘らず、この押圧ブロック21aの先端部と、ケーシング10のシリンダ部20の内周面とが勢い良く衝突する事を防止できる。尚、この時、前記小径部27の先端部外周縁と、前記凹部24aの内周面とが当接するが、これら小径部27の外径r27と凹部24aの内径R24aとの差は、前記押圧ブロック21aの外径r21aと前記シリンダ部20の内径R20との差よりも小さい為、当接に先立つ衝突の勢いは小さくなり、不快な振動や騒音、前記小径部27の外周面及び前記凹部24aの内周面との摩耗を防止できる。
又、本参考例の場合には、前記小径部27は前記蓋体22aに、前記凹部24aは前記押圧ブロック21aに、旋盤加工を施す事により直接形成しているので、材料に掛かるコストが徒に増大する事はない。
The rack-and-pinion type steering gear unit of this reference example configured as described above has the difference between the outer diameter r 27 of the small diameter portion 27 and the inner diameter R 24a of the
In the case of this reference example, the
更に、本参考例の場合には、前記押圧ブロック21aの外端面と前記蓋体22aの内端面との間に、スペーサ28を設け、このスペーサ28の周囲に弾性リング29を係止している為、前記シリンダ部20の内周面と蓋体22aの外周面との間の隙間を通じて、前記ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止できる。尚、本参考例の場合、前記弾性リング29を係止するのに、前記蓋体22aの外周面に独立した係止溝を形成する必要がなく、コストを抑えられる。
Further, in the case of this reference example, a
[実施の形態の1例]
図2は、本発明の実施の形態の1例を示している。本例の場合には、押圧ブロック21aの外端面と蓋体22aの小径部27の奥端面との間に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製のダンパ30を設けている。このダンパ30により、シリンダ部20の内周面とこの蓋体22aの外周面との間の隙間を通じて、ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込む事を防止すると共に、前記押圧ブロック21aが軸方向に変位した場合に、この押圧ブロック21aの外端面が、前記蓋体22aの小径部27の奥端面に勢い良く衝突する事を防止している。
その他の部分の構成及び作用は、上述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[ Example of Embodiment ]
FIG. 2 shows an example of an embodiment of the present invention . In the case of this example , a
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第2例]
図3は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の構造の場合には、蓋体22bの外端寄り部分の外周面の一部に係止溝31を、全周に亙って形成し、この係止溝31にゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29aを係止している。この構成により、シリンダ部20の内周面と前記蓋体22bの外周面との間の隙間を通じて、ケーシング10内に、泥水等の異物が入り込むのを防止している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[ Second Example of Reference Example of the Present Invention ]
FIG. 3 shows a second example of a reference example relating to the present invention . In the case of the structure of this reference example , a locking
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第3例]
図4は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例の場合には、押圧ブロック21bの外端部に、この押圧ブロック21bと同心で円筒面状の外周面を有し、内端寄り部分よりも外径が小さい小径部27aを形成している。この小径部27aは、蓋体22cの内端面に形成され、この蓋体22cと同心で円筒面状の内周面を有する凹部32に、前記押圧ブロック21bがこの蓋体22cに対して軸方向の変位(この押圧ブロック21bが前記シリンダ部20内をラック軸8に対して遠近動)可能な状態で内嵌している。
又、前記押圧ブロック21bの小径部27aの奥端面と前記蓋体22cの内端面との間に、アルミニウム系合金等の金属製で欠円環状のスペーサ28aを設けている。そして、このスペーサ28aの周囲に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29bを係止すると共に、このスペーサ28aにより、この弾性リング29bの外周縁を前記シリンダ部20の内周面に押圧している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した本発明に関する参考例の第1例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Third example of reference example of the present invention]
FIG. 4 shows a third example of the reference example related to the present invention. In the case of this reference example, a small-
Further, between the rear end surface of the small-
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the first example of the reference example related to the present invention described above, illustration and description regarding the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第4例]
図5は、本発明に関する参考例の第4例を示している。本参考例の場合には、前記押圧ブロック21bの小径部27aの奥端面と蓋体22cの内端面との間に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製のダンパ30aを設けている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例及び上述した本発明に関する参考例の第3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Fourth example of a reference example related to the present invention]
FIG. 5 shows a fourth example of the reference example relating to the present invention. In the case of this reference example, a
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described example of the embodiment and the above-described third example of the reference example related to the present invention, the illustration and description of the equivalent parts are omitted.
[本発明に関する参考例の第5例]
図6は、本発明に関する参考例の第5例を示している。本参考例の構造の場合には、蓋体22dの外端寄り部分の外周面の一部に係止溝31aを、全周に亙って形成し、この係止溝31aにゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング29cを係止している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例及び本発明に関する参考例の第2〜3例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。
[Fifth Example of Reference Example Related to the Present Invention]
FIG. 6 shows a fifth example of the reference example relating to the present invention. In the case of the structure of this reference example, a locking
Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the above-described example of the embodiment and the second to third examples of the reference example related to the present invention, the illustration and description of the equivalent part are omitted.
本発明を実施する場合に、押圧ブロックと蓋体との間に設ける嵌合部の構造に就いては、この押圧ブロックの先端部外周縁とシリンダ部の内周面との衝突を防止できれば、特に問わない。例えば、このうちの蓋体に円筒部材を締り嵌め等で固設する事で凸部とし、この凸部を、前記押圧ブロックに設けた凹部に軸方向の変位を可能に嵌合させる構造としても良い。 When implementing the present invention, for the structure of the fitting portion provided between the pressing block and the lid, if the collision between the outer peripheral edge of the tip of the pressing block and the inner peripheral surface of the cylinder portion can be prevented, It doesn't matter. For example, it is also possible to form a convex portion by fixing a cylindrical member to the lid body by interference fitting or the like, and this convex portion can be fitted to the concave portion provided in the pressing block so as to be capable of axial displacement. good.
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 自在継手
4 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 ピニオン軸
7 ピニオン歯
8 ラック軸
9 ラック歯
10 ケーシング
11 主収納部
12 副収納部
13 ラックガイド
14 球面継手
15 タイロッド
16 ラジアルニードル軸受
17 玉軸受
18 抑えねじ筒
19 シールリング
20 シリンダ部
21 押圧ブロック
22 蓋体
23 ばね
24、24a 凹部
25 係止凹溝
26 弾性リング
27、27a 小径部
28、28a スペーサ
29、29a〜29c 弾性リング
30、30a ダンパ
31 係止溝
32 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Universal joint 4
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104290802A (en) * | 2014-09-30 | 2015-01-21 | 长城汽车股份有限公司 | Steering device damping structure and steering device |
EP3816016A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-05 | Jtekt Corporation | Rack biasing device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01174284U (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-11 | ||
JPH09221044A (en) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Koyo Seiko Co Ltd | Rack and pinion type steering device |
US6119540A (en) * | 1997-05-14 | 2000-09-19 | Techco Corporation | Yoke apparatus for rack and pinion |
JP2002321630A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Rack and pinion type steering device |
JP2010064519A (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Jtekt Corp | Rack shaft supporting device and vehicular steering device |
-
2013
- 2013-11-20 JP JP2013239604A patent/JP5601415B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01174284U (en) * | 1988-05-30 | 1989-12-11 | ||
JPH09221044A (en) * | 1996-02-15 | 1997-08-26 | Koyo Seiko Co Ltd | Rack and pinion type steering device |
US6119540A (en) * | 1997-05-14 | 2000-09-19 | Techco Corporation | Yoke apparatus for rack and pinion |
JP2002321630A (en) * | 2001-04-26 | 2002-11-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Rack and pinion type steering device |
JP2010064519A (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-25 | Jtekt Corp | Rack shaft supporting device and vehicular steering device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104290802A (en) * | 2014-09-30 | 2015-01-21 | 长城汽车股份有限公司 | Steering device damping structure and steering device |
EP3816016A1 (en) * | 2019-11-01 | 2021-05-05 | Jtekt Corporation | Rack biasing device |
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