JP2014227028A - Vehicle steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車両用操舵装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus.
従来、車両用操舵装置には、ピニオン軸とラック軸とを噛合させることにより、ステアリング操作にともなうピニオン軸の回転をラック軸の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものがある。このようなラックアンドピニオン式の車両用操舵装置のラック軸は、ラック軸とハウジングとの間に設けられたラックブッシュにより軸方向に摺動自在に支持されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle steering apparatus includes a rack and pinion type that converts rotation of a pinion shaft accompanying a steering operation into reciprocating movement of the rack shaft by engaging a pinion shaft and a rack shaft. The rack shaft of such a rack and pinion type vehicle steering device is supported by a rack bush provided between the rack shaft and the housing so as to be slidable in the axial direction.
ところで、車両の走行状態において、ラックブッシュに発生する軸直方向の振動により、ラック軸が摺動と引っ掛かりを繰り返す、いわゆるスティックスリップ現象が起きる場合があり、異音の発生の要因となることが知られている。このため、ラックブッシュとラック軸との間にグリース等の潤滑剤を配し、ラック軸をスムーズに摺動させるとともに、グリース切れが発生しないようにすることで異音の発生を抑制している。 By the way, in the running state of the vehicle, the so-called stick-slip phenomenon in which the rack shaft repeats sliding and catching may occur due to the vibration in the axial direction generated in the rack bush, which may cause abnormal noise. Are known. For this reason, a lubricant such as grease is arranged between the rack bush and the rack shaft so that the rack shaft slides smoothly and the occurrence of abnormal noise is suppressed by preventing the grease from running out. .
例えば、特許文献1では、ラック軸と摺接するラックブッシュの内周面に複数のディンプル穴を設けた構成が開示されている。すなわち、このような構成とすることで、ディンプル穴にグリースを保持し、ラック軸との摺接面にグリースを供給できるので、ラック軸をスムーズに摺動させるとともに、グリース切れの発生を防いで、異音の発生を抑制することができる。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of dimple holes are provided on an inner peripheral surface of a rack bush that is in sliding contact with a rack shaft. In other words, with this configuration, grease can be held in the dimple hole and grease can be supplied to the sliding contact surface with the rack shaft, so that the rack shaft can slide smoothly and the occurrence of grease breakage can be prevented. The occurrence of abnormal noise can be suppressed.
しかしながら、上記のディンプル穴では、グリースが常に同じ場所に保持されるため、厳しい環境下や長期に渡る使用において、ディンプル穴内でグリースの固着が生じる場合がある。ディンプル穴内で固着したグリースはラック軸との摺接面に供給されないため、この結果、グリース切れが発生するという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 However, since the grease is always held at the same place in the above dimple hole, the grease may be fixed in the dimple hole in a severe environment or for a long period of use. The grease fixed in the dimple hole is not supplied to the sliding contact surface with the rack shaft. As a result, there is a problem that the grease runs out. In this respect, there is still room for improvement.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、グリースの固着を防いで、ラック軸との摺接面にグリースを安定して供給することにより、長期に渡りラック軸をスムーズに摺動させるとともに、異音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to prevent the grease from sticking and stably supply the grease to the sliding contact surface with the rack shaft. Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can smoothly slide a rack shaft over a long period of time and can suppress the generation of abnormal noise.
請求項1に係わる発明は、ピニオン軸と、前記ピニオン軸と噛合するラック軸と、前記ラック軸を収納するハウジングと、前記ラック軸と前記ハウジングとの間に介装され、前記ラック軸を前記ハウジングに摺動自在に支持するラックブッシュとを備える車両用操舵装置において、前記ラックブッシュの内周面は、前記ラック軸と摺接する摺接面に軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状に形成された第1溝部を備え、前記第1溝部には粘性流体が封入されることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a pinion shaft, a rack shaft that meshes with the pinion shaft, a housing that houses the rack shaft, and the rack shaft and the housing are interposed between the rack shaft and the rack shaft. In a vehicle steering apparatus including a rack bush that is slidably supported on a housing, an inner peripheral surface of the rack bush extends in a spiral manner from one axial direction to the other on a sliding contact surface that is in sliding contact with the rack shaft. The first groove is formed, and viscous fluid is sealed in the first groove.
上記のように構成した請求項1の発明によれば、ステアリング操作により、ラックブッシュに支持されたラック軸が軸方向に摺動すると、第1溝部に封入された粘性流体であるグリースが第1溝部に沿って螺旋状に移動するとともに、グリースをラック軸との摺接面に供給される。この第1溝部に封入されたグリースは、ラック軸とラックブッシュとの摺動にともなって、第1溝部内を移動し、特定の場所に留まることがないので、第1溝部内でグリースが固着するのを抑制することができる。従って、第1溝部に封入されたすべてのグリースを供給可能なグリースとして、グリースを安定してラック軸との摺接面に供給することができる。 According to the first aspect of the invention configured as described above, when the rack shaft supported by the rack bush slides in the axial direction by the steering operation, the grease that is the viscous fluid enclosed in the first groove is the first. While moving spirally along the groove, grease is supplied to the sliding contact surface with the rack shaft. The grease sealed in the first groove portion moves in the first groove portion as the rack shaft and the rack bush slide, so that the grease does not stay in a specific place, so that the grease is fixed in the first groove portion. Can be suppressed. Accordingly, the grease can be stably supplied to the sliding contact surface with the rack shaft as the grease capable of supplying all the grease sealed in the first groove portion.
請求項2に係わる発明は、請求項1に記載の車両用操舵装置であって、前記ラックブッシュは、前記第1溝部の両端を接続する軸方向に形成された第2溝部をさらに備えることを特徴とする。 The invention according to claim 2 is the vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the rack bushing further includes a second groove portion formed in an axial direction connecting both ends of the first groove portion. Features.
上記のように構成した請求項2の発明によれば、第1溝部の両端が、軸方向に形成された第2溝部により接続されているので、ラック軸とラックブッシュとの摺動により、第1溝部に沿って移動して一方端に到達したグリースは、第2溝部を経由して他方端に戻される。このように、グリースを循環させることにより、グリースの流出が抑制されるので、長期に渡りグリースを保持して、グリースを安定して摺接面に供給することができる。 According to the invention of claim 2 configured as described above, since both ends of the first groove portion are connected by the second groove portion formed in the axial direction, sliding between the rack shaft and the rack bush causes The grease that moves along the one groove and reaches one end is returned to the other end via the second groove. As described above, since the grease is prevented from flowing out by circulating the grease, the grease can be held for a long period of time and stably supplied to the sliding contact surface.
本発明によれば、グリースの固着を防いで、グリースを安定して供給することにより、長期に渡りラック軸をスムーズに摺動させるとともに異音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a vehicle steering apparatus capable of smoothly sliding a rack shaft over a long period of time and suppressing occurrence of abnormal noise by preventing grease from sticking and stably supplying grease. Can be provided.
以下、本発明の実施形態の車両用操舵装置を図面に従って説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態の車両用操舵装置は、ピニオン軸2と、ピニオン軸2と噛合するラック軸3と、ラック軸3を収納するハウジング4とを備え、ステアリング1の操作にともなうピニオン軸2の回転をラック軸3の往復動に変換する、いわゆるラックアンドピニオン式の車両用操舵装置として構成されている。
Hereinafter, a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle steering apparatus of the present embodiment includes a pinion shaft 2, a
ハウジング4は、略円筒状に形成され、ラック軸3は、その軸線に沿うようにハウジング4内に挿通されている。ラック軸3は、ハウジング4に収納されるとともに、その両端部近傍において、それぞれラックブッシュ5,6によって軸長方向に摺動自在に支持されている。
The
図3に示すように、ラックブッシュ6は、合成樹脂からなり、円筒形状をなす本体部61と、本体部61の一端に鍔状に突出する係合突起61eを有している。また、ラックブッシュ6の周方向の一部には、軸長方向の一端側が開口するU字型のスリット61Sが設けられている。
As shown in FIG. 3, the
このスリット61Sは、熱膨張によってラック軸(図示せず)の外径が拡大したとき、これにともなってスリット61Sが狭まるようにラックブッシュ6が弾性変形する。そして、ラック軸が元の外径寸法に戻ったとき、ラックブッシュ6の形状も元に戻り、再び隙間なくラック軸を支持することができる。
In the
図4に示すように、ラックブッシュ6の外周面には、その周方向にハウジング4の内周面4bと広い範囲で当接する領域61aと、ハウジング4の内周面4bとの間にエアー抜き用の空隙を形成し、狭い範囲でのみしかハウジング4の内周面4bと接触しない領域61bとが交互に形成されている。
As shown in FIG. 4, air is removed between the outer peripheral surface of the
この領域61aには、その周方向中央部であって軸長方向の一端部に、ハウジング4に対する位置決め固定用の断面四角柱状をなす係合突起61eが突設され、この突設位置を除く部分には、ハウジング4の内周面4bに締め代を有して嵌め合わされるセレーション61fが形成されている。これにより、ハウジング4にラックブッシュ6を嵌合したとき、両者間の締め代がこのセレーション61fの弾性変形により吸収される結果となり、ラックブッシュ6の内径が歪むことがない。
In this
また、領域61bは、あたかも軸長方向に切欠いた状態の平坦面61iの幅方向中央部に、軸長方向の一端から他端近傍に延在する断面三角形状の突条部61jを突設してなり、ラックブッシュ6をハウジング4とラック軸3との間に介装したとき、突条部61jがハウジング4の内周面に圧接状態に接触し、その両側にはエアー通流用の空隙が形成されるようになっている。また、この空隙はラックブッシュ6に生じる外方への変形を吸収する作用もなす。なお、この突条部61jの断面形状については、図示の三角形に限らず、四角柱,半円柱状等であってもよい。
In addition, the
図5に示すように、ラックブッシュ6の他端部側における突条部61jの端面は、内奥側に向けてその高さを減ずるテーパ面61kとしてある。このラックブッシュ6は、ハウジング4に固定された状態において、各突条部61jが領域61bの中央部においてハウジング4の内周面に圧接して領域61bの剛性を高めている。
As shown in FIG. 5, the end surface of the
図6に示すように、ラックブッシュ6の内周面には、ラック軸3と摺接する摺接面62が形成されている。この摺接面62は、内径をラック軸3の直径と略等しくしている。また、ラックブッシュ6の内周面には、両端側に、端末側に向かうに従ってその内径をラック軸3の直径よりも僅かに大きくしたテーパ面61c,61dがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 6, a sliding
なお、ラックブッシュ6の他端部側における係合突起61eの端面は、ハウジング4に対する挿入を容易にすべく、内奥側に向けてその高さを減ずるテーパ面61gとしてあり、セレーション61fの他端部側もまた、内奥側に向けてその高さを減じるテーパ面61hとしてある。
Note that the end surface of the
この摺接面62には、軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状となった第1溝部62aと、この第1溝部62aの両端を接続する軸方向に形成された第2溝部62bが形成されている。この第1溝部62aには、粘性流体であるグリースが封入されている。
The sliding
ハウジング4の内周面4bには、ラックブッシュ6を装着するために、本体部61の外形と略同一の寸法を有する凹面の装着面4a、係合突起61eと係合するために、装着面4aの外側に設けられた環状溝4b、および装着面4aと環状溝4bとを繋ぐ段部に設けられ、外側へ向かうに従い拡径するテーパ面4cが備えられている。
The inner
このラックブッシュ6は、ハウジング4の端部から、ハウジング4の内周面4bにセレーション61fを嵌合させるべく挿入し、ハウジング4の環状溝4bに係合突起61eを係入させたとき、ハウジング4に対して回り止め、移動止めされた状態でハウジング4に固定される。
The
上記のように構成されたラックブッシュ6を備えた車両用操舵装置によれば、ステアリング操作により、ラックブッシュ6に支持されたラック軸3が軸方向に摺動すると、第1溝部62aに封入されたグリースが第1溝部62aに沿って螺旋状に移動するとともに、グリースをラック軸3との摺接面62に供給される。
According to the vehicle steering apparatus including the
そして、この第1溝部62aに封入されたグリースは、ラック軸3とラックブッシュ6との摺動にともなって、第1溝部62a内を移動し、特定の場所に留まることがないので、第1溝部62a内でグリースが固着するのを抑制することができる。従って、第1溝部62aに封入されたすべてのグリースを供給可能なグリースとして、グリースを安定してラック軸3との摺接面62に供給することができる。
The grease sealed in the
また、第1溝部62aの両端が、軸方向に形成された第2溝部62bにより接続されているので、ラック軸3とラックブッシュ6との摺動により、第1溝部62aに沿って移動して一方端に到達したグリースは、第2溝部62bを経由して他方端に戻される。このように、グリースを循環させることにより、グリースの流出が抑制されるので、長期に渡りグリースを保持して、グリースを安定して摺接面62に供給することができる。
In addition, since both ends of the
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態では、セレーションにより、ハウジングにラックブッシュを嵌合させているが、Oリング等の弾性リングを介して、ハウジングにラックブッシュを嵌合させてもよい。また、車両用操舵装置として、マニュアルステアリング装置に適用しているが、電動パワーステアリング装置に適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope of the invention described in the claims. For example, in this embodiment, the rack bush is fitted to the housing by serration, but the rack bush may be fitted to the housing via an elastic ring such as an O-ring. Moreover, although applied to a manual steering device as a vehicle steering device, it may be applied to an electric power steering device.
1:ステアリング、 2:ピニオン軸、 3:ラック軸、 4:ハウジング、
4a:装着面、 4b:内周面、 4c:テーパ面、 4d:環状溝、
5,6:ラックブッシュ、 61:本体部、 61a,61b:領域、
61c,61d:テーパ面、 61e:係合突起、 61f:セレーション、
61g,61h:テーパ面、 61i:平坦面、 61j:突条部、
61k:テーパ面、 61S スリット、
62 摺接面、 62a 第1溝部、 62b 第2溝部
1: Steering 2: Pinion shaft 3: Rack shaft 4: Housing
4a: mounting surface, 4b: inner peripheral surface, 4c: tapered surface, 4d: annular groove,
5, 6: rack bush, 61: main body, 61a, 61b: area,
61c, 61d: taper surface, 61e: engagement protrusion, 61f: serration,
61g, 61h: tapered surface, 61i: flat surface, 61j: ridge,
61k: taper surface, 61S slit,
62 sliding contact surface, 62a first groove, 62b second groove
Claims (2)
前記ラックブッシュの内周面は、前記ラック軸と摺接する摺接面に軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状に形成された第1溝部を備え、前記第1溝部には粘性流体が封入されることを特徴とする車両用操舵装置。 A pinion shaft, a rack shaft that meshes with the pinion shaft, a housing that houses the rack shaft, and the rack shaft and the housing are interposed between the rack shaft and the housing, and the rack shaft is slidably supported by the housing. In a vehicle steering apparatus comprising a rack bush,
An inner peripheral surface of the rack bush includes a first groove portion formed in a spiral shape extending from one side to the other in the axial direction on a sliding contact surface that is in sliding contact with the rack shaft, and viscous fluid is enclosed in the first groove portion. A vehicle steering apparatus.
前記ラックブッシュは、前記第1溝部の両端を接続する軸方向に形成された第2溝部をさらに備えることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering device according to claim 1,
The rack bushing further includes a second groove portion formed in an axial direction connecting both ends of the first groove portion.
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