JP2016088166A - ラック軸支持装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラック軸支持装置において簡単な構造でラックガイドの倒れ抑制を安定して行う。【解決手段】ラック軸支持装置15が、収容孔16に収容されたラックガイド18と、収容孔16の開口に装着されたプラグ19と、ラックガイド18とプラグ19との間に介在する圧縮コイルばね20とを含む。プラグ19が圧縮コイルばね20の第1端部21を受ける第1ばね座面51を含む。ラックガイド18が圧縮コイルばね20の第2端部22を受ける第2ばね座面52を含む。倒れ抑制機構40が、第1ばね座面51及び第2座面52の少なくとも一方に設けられて圧縮コイルばね20の対応する端部21,22の内径部21a,22aを案内する先細りテーパ状の案内凸部61,62を含む。【選択図】図3
Description
本発明はラック軸支持装置に関する。
ラックアンドピニオン式のステアリング装置では、ラックとピニオンとの噛み合い変動よるバックラッシ変化を吸収するために、ラック軸をピニオン軸側へ弾性的に付勢しつつ、ラック軸を軸方向に移動可能に支持するラック軸支持装置が設けられている。
例えば、特許文献1では、収容孔の内壁に、プラグのプラグ側壁部分の外周が螺合され、前記プラグ側壁部分の内周に、ラックガイドのガイド側壁部分の外周が対向している。また、ラックガイドの倒れを抑制する弾性リングが、前記プラグ側壁部分の内周に設けられたプラグ内溝と前記ガイド側壁部分に設けられたガイド外溝との両者に跨がる態様で配置されている。
例えば、特許文献1では、収容孔の内壁に、プラグのプラグ側壁部分の外周が螺合され、前記プラグ側壁部分の内周に、ラックガイドのガイド側壁部分の外周が対向している。また、ラックガイドの倒れを抑制する弾性リングが、前記プラグ側壁部分の内周に設けられたプラグ内溝と前記ガイド側壁部分に設けられたガイド外溝との両者に跨がる態様で配置されている。
一方、特許文献2では、ラックガイドに設けられた円錐状凹部に、プラグとラックガイドとの間に介在するリング部材に設けられた円錐状凸部、またはプラグに設けられた円錐状凸部が嵌合している。ラックガイドは、その周壁に複数の切欠きを形成しており、これにより、ラックガイドの周壁は、複数に分割されている。ラックガイドに大きな逆入力が負荷されると、各円錐状凸部が対応する円錐状凹部に楔状に嵌入することで、ラックガイドの周壁が拡径し、該周壁の円筒面状の外周が、シリンダ孔の内周に密接する。
ところで、ラックガイドとプラグとの間には、ラックガイドをラック軸側に付勢する圧縮コイルばねが配置されている。圧縮コイルばねの中心が、収容孔の中心からずれて配置される(すなわち、圧縮コイルばねが調心されていない)と、圧縮コイルばねからラックガイドに及ぼされる付勢力が、ラックガイドの倒れを誘発するおそれがある。
これに対して、特許文献1では、弾性リングが、ラックガイドのプラグ側端部から離隔した位置に配置される。すなわち、弾性リングが、ラックガイドの倒れ中心から近い位置に配置されるため、ラックガイドの倒れを抑制する効果が弱い。
これに対して、特許文献1では、弾性リングが、ラックガイドのプラグ側端部から離隔した位置に配置される。すなわち、弾性リングが、ラックガイドの倒れ中心から近い位置に配置されるため、ラックガイドの倒れを抑制する効果が弱い。
また、特許文献2では、複数の円錐状凸部と複数の円錐状凹部に楔状に嵌入させて拡径させる構造であるため、構造が複雑である。このため、各円錐状凸部や各円錐状凹部の寸法精度や位置精度のばらつきの影響で、倒れ抑制が不十分となるおそれがある。
本発明の目的は、簡単な構造でラックガイドの倒れを抑制を安定して行うことができるラック軸支持装置を提供することである。
本発明の目的は、簡単な構造でラックガイドの倒れを抑制を安定して行うことができるラック軸支持装置を提供することである。
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、収容孔(16)が形成されたハウジング(17)と、第1ばね座面(51)を含み、前記収容孔の開口(16b)に装着されたプラグ(19;19P)と、第2ばね座面(52)を含み、前記収容孔内に前記収容孔の深さ方向(X1)に進退可能に収容され、ラック軸(8)の軸方向移動を案内するラックガイド(18;18P)と、前記第1ばね座面によって受けられた第1端部(21)と前記第2ばね座面によって受けられた第2端部(22)とを含み、前記ラックガイドを前記ラック軸側に付勢する圧縮コイルばね(20)と、前記ラックガイドの倒れを抑制する倒れ抑制機構(40;40P)と、を備え、前記倒れ抑制機構は、前記第1ばね座面および前記第2ばね座面の少なくとも一方に設けられ前記圧縮コイルばねの対応する端部の内径部(21a,22a)を案内する案内凸部(61,62;61P,62P)を含み、前記案内凸部は、前記プラグまたは前記ラックガイドの中心軸線(C1,C2)を中心とする先細りテーパ状に形成されているラック軸支持装置(15;15P)を提供する。
請求項2のように、請求項1において、前記第1ばね座面は、前記第1案内凸部を取り囲み前記プラグの中心軸線と直交する環状の第1平坦面(71)を含み、前記ラックガイドのプラグ側端面は、前記ラックガイドの中心軸線と直交し前記第1平坦面と所定の間隔を設けて対向する第2平坦面(72)を含み、前記ラック軸側からの逆入力時に、前記第1平坦面と前記第2平坦面との当接により、前記ラックガイドの移動が規制されるように構成されていてもよい。
請求項3の発明は、収容孔が形成されたハウジングと、第1ばね座面(51Q)を含み、前記収容孔の開口に装着されたプラグ(19Q)と、第2ばね座面(52Q)を含み、前記収容孔内に前記収容孔の深さ方向に進退可能に収容され、ラック軸の軸方向移動を案内するラックガイド(18Q)と、前記第1ばね座面によって受けられた第1端部と前記第2ばね座面によって受けられた第2端部とを含み、前記ラックガイドを前記ラック軸側に付勢する圧縮コイルばねと、前記ラックガイドの倒れを抑制する倒れ抑制機構(40Q;40R)と、を備え、前記倒れ抑制機構は、前記ラックガイドのプラグ側端面と外周との間の肩部(36)に設けられ前記ラックガイドの中心軸線を中心とする第1テーパ面(91)と、前記第1テーパ面に保持された環状またはC形の倒れ抑制部材(80;80R)と、を含み、前記倒れ抑制部材は、前記第1ばね座面に当接した当接部(81;81R)と、前記第1テーパ面に合致する第2テーパ面(82;82R)と、前記ラックガイドの前記外周よりも径方向外方に突出する倒れ抑制部(83;83R)と、を含むラック軸支持装置(15Q;15R)を提供する。
請求項1の発明によれば、プラグの第1ばね座面とラックガイドの第2ばね座面との間に圧縮状態で介在する圧縮コイルばねの第1端部および第2端部の何れか一方または双方の内径部が、対応するばね座面の案内凸部により案内されるので、圧縮コイルばねが調心された状態でラックガイドを押圧する。したがって、第1ばね座面または第2ばね座面に案内凸部を設ける簡単な構造にて、ラックガイドの倒れ抑制を安定して行うことができる。
請求項2の発明によれば、第1ばね座面において第1案内凸部を取り囲む第1平坦面が、逆入力を受けたラックガイドの第2平坦面と当接して、ラックガイドの移動を規制する。これにより、逆入力時のラックガイドの移動量を精度良く規制することができる。
請求項3の発明によれば、倒れ抑制部材は、その第2テーパ面がラックガイドの肩部の第1テーパ面に合致し、その当接部がプラグの第1ばね座面に当接する状態でラックガイドの肩部に保持される。ラックガイドの外周よりも径方向外方に突出して収容孔の内周に対向する倒れ抑制部が、ラックガイドの倒れを抑制する。テーパ面どうしを合致させた状態で拡径を達成する簡単な構造を用いるので、寸法精度管理が行い易く、ラックガイドの倒れ抑制を安定して行うことができる。また、倒れ抑制部材が、ラックガイドの肩部に保持されて、ラックガイドの倒れ中心から最も遠い位置で、ラックガイドの倒れ抑制を行うので、倒れを抑制する効果が高い。
請求項3の発明によれば、倒れ抑制部材は、その第2テーパ面がラックガイドの肩部の第1テーパ面に合致し、その当接部がプラグの第1ばね座面に当接する状態でラックガイドの肩部に保持される。ラックガイドの外周よりも径方向外方に突出して収容孔の内周に対向する倒れ抑制部が、ラックガイドの倒れを抑制する。テーパ面どうしを合致させた状態で拡径を達成する簡単な構造を用いるので、寸法精度管理が行い易く、ラックガイドの倒れ抑制を安定して行うことができる。また、倒れ抑制部材が、ラックガイドの肩部に保持されて、ラックガイドの倒れ中心から最も遠い位置で、ラックガイドの倒れ抑制を行うので、倒れを抑制する効果が高い。
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
(第1実施形態)
図1〜図3は、本発明の第1実施形態のラック軸支持装置が適用された車両用操舵装置を示している。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結されたインターミディエイトシャフト5とを備えている。
(第1実施形態)
図1〜図3は、本発明の第1実施形態のラック軸支持装置が適用された車両用操舵装置を示している。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結されたインターミディエイトシャフト5とを備えている。
また、車両用操舵装置1は、インターミディエイトシャフト5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸8とを備えている。ピニオン軸7およびラック軸8によって、舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
ラック軸8は、車体に固定されるラックハウジング9内に、滑り軸受であるラックブッシュBを介して、軸方向Z1に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸8の両端部は、ラックハウジング9の両側へ突出し、各端部には、それぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン7aおよびラック8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸8の軸方向Z1の直線運動に変換される。これにより、転舵輪11の転舵が達成される。
図2を参照して、ピニオン軸7は、ピニオン7aを挟んだ上部7bと下部7cを有している。ピニオン軸7は、ピニオン軸7の上部7bを支持する第1軸受12と、ピニオン軸7の下部7cを支持する第2軸受13とによって、ピニオンハウジング14内に回転可能に支持されている。
図2を参照して、ピニオン軸7は、ピニオン7aを挟んだ上部7bと下部7cを有している。ピニオン軸7は、ピニオン軸7の上部7bを支持する第1軸受12と、ピニオン軸7の下部7cを支持する第2軸受13とによって、ピニオンハウジング14内に回転可能に支持されている。
第1軸受12は、例えば玉軸受からなり、第2軸受13は、例えば針状ころ軸受からなる。ピニオン軸7のピニオン7aとラック軸8のラック8aとは、ピニオンハウジング14内で相互に噛み合わされている。
車両用操舵装置1は、ラック軸支持装置15を備えている。図2および拡大断面図である図3に示すように、ラック軸支持装置15は、円孔からなる収容孔16を有するハウジング17と、収容孔16に収容孔16の深さ方向X1に摺動により進退可能に収容されたラックガイド18とを備えている。ラックガイド18は、ラック軸8のラック8aの背面である被支持面8bを摺動可能に支持し、ラック軸8の軸方向Z1の移動を案内する。
車両用操舵装置1は、ラック軸支持装置15を備えている。図2および拡大断面図である図3に示すように、ラック軸支持装置15は、円孔からなる収容孔16を有するハウジング17と、収容孔16に収容孔16の深さ方向X1に摺動により進退可能に収容されたラックガイド18とを備えている。ラックガイド18は、ラック軸8のラック8aの背面である被支持面8bを摺動可能に支持し、ラック軸8の軸方向Z1の移動を案内する。
また、ラック軸支持装置15は、収容孔16の入口における内周16aに螺合し収容孔16の開口16bに装着されたプラグ19と、ラックガイド18とプラグ19との間に介在しラックガイド18をラック軸8側へ弾性的に付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね20とを備えている。圧縮コイルばね20は、ラックガイド18側の第1端部21と、プラグ19側の第2端部22とを含む。
収容孔16の入口における内周16aに、雌ねじ部16cが形成されている。この雌ねじ部16cに、プラグ19の外周19aの雄ねじ部19bがねじ込まれている。プラグ19の外周19aに設けられた外周溝23に、プラグ19の外周19aと収容孔16の内周16aとの間を封止するOリング等のシール部材24が保持されている。
プラグ19は、有底の円筒状部材であり、ラックガイド側端面191と、ラックガイド側端面191とは反対側の外部側端面192とを備えている。プラグ19のラックガイド側端面191には、圧縮コイルばね20の第1端部21を受ける第1ばね座面51が設けられている。
プラグ19は、有底の円筒状部材であり、ラックガイド側端面191と、ラックガイド側端面191とは反対側の外部側端面192とを備えている。プラグ19のラックガイド側端面191には、圧縮コイルばね20の第1端部21を受ける第1ばね座面51が設けられている。
プラグ19の外部側端面192には、プラグ19を回動操作する工具に係合するための工具係合孔25が形成されている。工具係合孔25は例えば断面多角形形状に形成されている。
ラック軸支持装置15のハウジング17は、ピニオンハウジング14と単一の材料で一体に形成され、ラック軸8を隔ててピニオン軸7とは反対側に配置されている。ピニオンハウジング14およびハウジング17は、例えばダイキャストにより製作される。
ラック軸支持装置15のハウジング17は、ピニオンハウジング14と単一の材料で一体に形成され、ラック軸8を隔ててピニオン軸7とは反対側に配置されている。ピニオンハウジング14およびハウジング17は、例えばダイキャストにより製作される。
ラックガイド18は、その進退方向に対向する一対の端面として、ラック側端面181とプラグ側端面182とを備えている。ラックガイド18のラック側端面181には、ラック軸8を軸方向に摺動自在に支持する凹面26が形成されている。この凹面26には、ラック軸8の周面に摺接するパッド27が取り付けられている。
ラックガイド18のプラグ側端面182には、圧縮コイルばね20を収容する凹部28が設けられている。凹部28の底には、圧縮コイルばね20の第2端部22を受ける第2ばね座面52が設けられている。すなわち、圧縮コイルばね20は、プラグ19のラックガイド側端面191に設けられた第1ばね座面51とラックガイド18の凹部28の底に設けられた第2ばね座面52との間に、弾性的に圧縮された状態で介在している。
ラックガイド18のプラグ側端面182には、圧縮コイルばね20を収容する凹部28が設けられている。凹部28の底には、圧縮コイルばね20の第2端部22を受ける第2ばね座面52が設けられている。すなわち、圧縮コイルばね20は、プラグ19のラックガイド側端面191に設けられた第1ばね座面51とラックガイド18の凹部28の底に設けられた第2ばね座面52との間に、弾性的に圧縮された状態で介在している。
ラックガイド18の外周18aの直径(外径)は、収容孔16の内周16aの直径(内径)よりも所定量小さくされている。したがって、ラックガイド18の外周18aと収容孔16の内周16aとの間には、径方向隙間Sが設けられている。ラックガイド18の外周18aには、複数の外周溝29が設けられており、各外周溝29にはOリング等の環状の弾性部材30が弾性的に圧縮された状態で介在している。
ラック軸支持装置15は、ラックガイド18の倒れを抑制する倒れ抑制機構40を備えている。ラックガイド18の倒れとは、ラックガイド18の中心軸線C2が、収容孔16の中心軸線(プラグ19の中心軸線C1と一致)に対して傾きを生ずることである。
倒れ抑制機構40は、プラグ19の第1ばね座面51に設けられ圧縮コイルばね20の第1端部21の内径部21aを案内する第1案内凸部61と、ラックガイド18の第2ばね座面52に設けられ圧縮コイルばね20の第2端部22の内径部22aを案内する第2案内凸部62とを備えている。
倒れ抑制機構40は、プラグ19の第1ばね座面51に設けられ圧縮コイルばね20の第1端部21の内径部21aを案内する第1案内凸部61と、ラックガイド18の第2ばね座面52に設けられ圧縮コイルばね20の第2端部22の内径部22aを案内する第2案内凸部62とを備えている。
第1案内凸部61は、プラグ19の中心軸線C1を中心とする先細りテーパ状に形成されている。第2案内凸部62は、ラックガイド18の中心軸線C2を中心とする先細りテーパ状に形成されている。例えば、各案内凸部61,62は、図3に示されるような円錐状であってもよいし、また円錐台状(図示せず)であってもよい。
第1案内凸部61は、その表面であるテーパ面(例えば円錐状テーパ面)によって、圧縮コイルばね20の第1端部21を、保持孔16に固定されたプラグ19の中心軸線C1に対して調心する機能を果たす。第2案内凸部62は、その表面であるテーパ面(例えば円錐状テーパ面)によって、圧縮コイルばね20の第2端部22を、ラックガイド18の中心軸線C2に対して調心する機能を果たす。
第1案内凸部61は、その表面であるテーパ面(例えば円錐状テーパ面)によって、圧縮コイルばね20の第1端部21を、保持孔16に固定されたプラグ19の中心軸線C1に対して調心する機能を果たす。第2案内凸部62は、その表面であるテーパ面(例えば円錐状テーパ面)によって、圧縮コイルばね20の第2端部22を、ラックガイド18の中心軸線C2に対して調心する機能を果たす。
プラグ19の第1ばね座面51は、第1案内凸部61を取り囲む環状の第1平坦面71を含んでいる。ラックガイド18のプラグ側端面182は、第1平坦面71と間隔dを設けて対向する第2平坦面72を含んでいる。ラックガイド18にラック軸8側から大きな逆入力が負荷されるときには、第2平坦面72が第2平坦面71と当接する(間隔dがゼロになる)ことにより、ラックガイド18の後退移動が規制される。
本第1実施形態によれば、プラグ19の第1ばね座面51とラックガイド18の第2ばね座面52との間に圧縮状態で介在する圧縮コイルばね20の第1端部21の内径部21aが、第1ばね座面51の先細りテーパ状の第1案内凸部61により案内される。また、圧縮コイルばね20の第2端部22の内径部22aが、第2ばね座面52の先細りテーパ状の第2案内凸部62により案内される。これにより、圧縮コイルばね20は、その中心が収容孔16の中心に対して調心された状態でラックガイド18を押圧する。したがって、ばね座面(第1ばね座面51,第2ばね座面52)に、案内凸部(第1案内凸部61,第2案内凸部62)を設ける簡単な構造にて、ラックガイド18の倒れ抑制を安定して行うことができる。
特に、各ばね座面51,52にそれぞれ案内凸部61,62を設けるので、圧縮コイルばね20に対する調心効果をより高めて、ラックガイド18の倒れを抑制を一層安定して行うことができる。
また、ラックガイド18の倒れが抑制されるので、路面からの逆入力を受けたときの異音(ラック軸8、ラックガイド18およびラックハウジング9周辺部での異音)の発生を抑制することができる。
また、ラックガイド18の倒れが抑制されるので、路面からの逆入力を受けたときの異音(ラック軸8、ラックガイド18およびラックハウジング9周辺部での異音)の発生を抑制することができる。
また、ラックガイド18を深さ方向X1に長尺化せずとも、ラックガイド18の倒れを抑制することができる。可及的に、ラックガイド18を深さ方向X1に小型化して、ラック軸支持装置15を小型化することができる。
また、ラックガイド18の倒れが抑制されるので、大きな逆入力が負荷されるときのラックガイド18の移動量(間隔dに相当)を精度良く設定することができる。
また、ラックガイド18の倒れが抑制されるので、大きな逆入力が負荷されるときのラックガイド18の移動量(間隔dに相当)を精度良く設定することができる。
また、仮に、ラックガイドに倒れを生じた状態でラックガイドがプラグ側に後退するときを想定すると、ピニオンとラックとの噛み合い変動によるバックラッシ変化が吸収されずに、ピニオン軸の回転抵抗が大きくなるおそれがある。これに対して、第1実施形態では、倒れが抑制されたラックガイド18が、進退移動するので、バックラッシ変化を良好に吸収して、ピニオン軸7の回転抵抗の増大を抑制することができる。
また、第1ばね座面51において第1案内凸部61を取り囲む第1平坦面71が、大きな逆入力を受けて後退するラックガイド18の第2平坦面72に対して、面当たりで当接して、ラックガイド18の移動を規制する。これにより、逆入力時のラックガイド18の移動量を精度良く規制することができる。また、ラックガイド18の移動量を規制する要素(両平坦面71,72)が、面当たりするので、ラックガイド18の角部等での片当たりに起因する圧痕(塑性変形痕)の発生を抑制することができる。
なお、第1実施形態において、ラックガイド18の第1案内凸部61および第2案内凸部62の何れか一方を廃止し、他方の案内凸部のみで圧縮コイルばね20を調心することにより、ラックガイド18の倒れを抑制するようにしてもよい。
(第2実施形態)
図4は第2実施形態のラック軸支持装置15Pの断面図であり、図5は製造工程におけるラック軸支持装置15Pの断面図である。
(第2実施形態)
図4は第2実施形態のラック軸支持装置15Pの断面図であり、図5は製造工程におけるラック軸支持装置15Pの断面図である。
図4および図5を参照して、第2実施形態のラック軸支持装置15Pが第1実施形態のラック軸支持装置15と異なるのは、下記である。すなわち、図5に示すように、プラグ19Pに、ダイヤルゲージ31のスピンドル32を挿通させるための中心孔33が設けられている。図4に示すように、中心孔33は、ゴム栓等の閉塞部材34によって閉塞されている。
中心孔33が設けられるため、倒れ抑制機構40Pにおいて、プラグ19Pに設けられた第1案内凸部61Pが、円錐台状となっている。また、倒れ抑制機構40Pにおいて、ラックガイド18Pの凹部28Pの底に設けられた第2案内凸部62Pは、スピンドル32の先端の測定子35を当接させるための平坦面からなる頂部62PT(被測定部に相当)を有している。
図4および図5の第2実施形態の構成要素において、図3の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図3の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏することができる。さらに、下記の効果を奏することができる。すなわち、ラック軸支持装置15Pの組立時において、プラグ19Pの中心孔33を開放した状態で、中心孔33を通して挿通されたダイヤルゲージ31のスピンドル32の先端の測定子35が、第2案内凸部62Pの平坦面からなる頂部62PTに当接する。したがって、ラックガイド18Pの位置を精度良く測定することができる。
(第3実施形態)
前記の第1実施形態および第2実施形態は、圧縮コイルばねを調心させることで、ラックガイドの倒れを抑制する。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じ効果を奏することができる。さらに、下記の効果を奏することができる。すなわち、ラック軸支持装置15Pの組立時において、プラグ19Pの中心孔33を開放した状態で、中心孔33を通して挿通されたダイヤルゲージ31のスピンドル32の先端の測定子35が、第2案内凸部62Pの平坦面からなる頂部62PTに当接する。したがって、ラックガイド18Pの位置を精度良く測定することができる。
(第3実施形態)
前記の第1実施形態および第2実施形態は、圧縮コイルばねを調心させることで、ラックガイドの倒れを抑制する。
これに対して、図6に示す第3実施形態のラック軸支持装置15Qの倒れ抑制機構40Qでは、ラックガイド18Qのプラグ19Q側の肩部36に保持された倒れ抑制部材80が、ラックガイド18Qの後退(プラグ19Q側への移動)に伴って拡径することによって、ラックガイド18Qの倒れ[ラックガイド18Qの中心軸線C2が収容孔16の中心(該中心はプラグ19Qの中心軸線C1に一致)に対して傾きを生ずること]を抑制する。
具体的には、ラックガイド18Qのプラグ側端面182と外周18aとの間の肩部36に、ラックガイド18Qの中心軸線C2を中心とする第1テーパ面91が設けられている。倒れ抑制部材80は、第1テーパ面91に保持されている。第1テーパ面91は、円錐状テーパ面の一部を形成している。
倒れ抑制部材80は、例えば金属製のばね部材により形成されている。倒れ抑制部材80は、例えば図7に示すような断面C形をなす皿ばね状に形成されている。図8(a)に示すように、倒れ抑制部材80は、プラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接した当接部81と、第1テーパ面91に合致する形状の第2テーパ面82と、ラックガイド18Qの外周18aよりも径方向外方に突出する倒れ抑制部83とを備えている。第2テーパ面82は、円錐状テーパ面の一部を形成している。
倒れ抑制部材80は、例えば金属製のばね部材により形成されている。倒れ抑制部材80は、例えば図7に示すような断面C形をなす皿ばね状に形成されている。図8(a)に示すように、倒れ抑制部材80は、プラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接した当接部81と、第1テーパ面91に合致する形状の第2テーパ面82と、ラックガイド18Qの外周18aよりも径方向外方に突出する倒れ抑制部83とを備えている。第2テーパ面82は、円錐状テーパ面の一部を形成している。
図8(a)は、ラックガイド18Qに倒れが無く、且つラックガイド18Qのプラグ側端面182とプラグ19Qのラックガイド側端面192(第1座面51Q)との間の間隔dが最大となる状態を示している。このときの間隔dは、例えば0.03〜0.1mmの範囲内の所定値になるように予め設定されている。図8(a)に示す状態で、倒れ抑制部83は、ラックガイド18Qの外周18aよりも径方向外方に突出している。
図8(b)は、大きな逆入力を受けたラックガイド18Qがプラグ19Q側へ後退して、間隔dがゼロになった状態を示している。この状態において、倒れ抑制部83は、収容孔16の内周16aに対して、図8(b)に示すように僅かな隙間SS(例えば0.05mm以下の隙間)で近接するか、或いはゼロタッチで当接する。すなわち、ラックガイド18Qのプラグ側端面182がプラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接するときに、倒れ抑制部83の外径が、収容孔16の内径と同等または同等以下になるように構成されている。
図6〜図8の第3実施形態の構成要素において、図3の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図3の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。 本第3実施形態によれば、倒れ抑制部材80は、その第2テーパ面82がラックガイド18Qの肩部36の第1テーパ面91に合致し、且つその当接部81がプラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接する状態で、ラックガイド18Qの肩部36に保持される。
ラックガイド18Qの外周18aよりも径方向外方に突出して収容孔16の内周16aに対向する、倒れ抑制部材80の倒れ抑制部83が、ラックガイド18Qの倒れを抑制する。テーパ面82,91どうしを合致させた状態で拡径を達成する簡単な構造を用いるので、寸法精度管理が行い易く、ラックガイド18Qの倒れ抑制を安定して行うことができる。
また、倒れ抑制部材80が、ラックガイド18Qの肩部36に保持されて、ラックガイド18Qの倒れ中心C3から最も遠い位置で、ラックガイド18Qの倒れ抑制を行うので、倒れを抑制する効果が高い。
また、図8(b)に示すように、ラックガイド18Qのプラグ側端面182がプラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接するときに、倒れ抑制部83の外径が、収容孔16の内径と同等または同等以下になる。
また、図8(b)に示すように、ラックガイド18Qのプラグ側端面182がプラグ19Qの第1ばね座面51Qに当接するときに、倒れ抑制部83の外径が、収容孔16の内径と同等または同等以下になる。
したがって、ラックガイド18Qのプラグ側端面182とプラグ19Qの第1ばね座面51Qとの間に隙間が存在する状態でラックガイド18Qが進退する、通常の進退動作[図(a)の状態から図8(b)の状態に達する直前までの範囲での進退動作]において、倒れ抑制部83が、収容孔16の内周16aに引っ掛かりを生じてラックガイド18の移動が阻害されるようなことがない。その結果、ラックガイド18Qは、倒れ抑制部83によって倒れを抑制されつつ、スムーズに進退することができる。
(第4実施形態)
図9(a),(b)の第4実施形態のラック軸支持装置15Rの倒れ抑制機構40Rが、図8(a),(b)の第3実施形態のラック軸支持装置15Qの倒れ抑制機構40Qと異なるのは、倒れ抑制部材として、例えば環状の樹脂部材またはゴム部材により形成された倒れ抑制部材80Rを用いている点である。
(第4実施形態)
図9(a),(b)の第4実施形態のラック軸支持装置15Rの倒れ抑制機構40Rが、図8(a),(b)の第3実施形態のラック軸支持装置15Qの倒れ抑制機構40Qと異なるのは、倒れ抑制部材として、例えば環状の樹脂部材またはゴム部材により形成された倒れ抑制部材80Rを用いている点である。
倒れ抑制部材80Rは、第1ばね座面51Qに当接した当接部81Rと、第1テーパ面91に合致する第2テーパ面82Rと、ラックガイド18Qの外周18aよりも径方向外方に突出する倒れ抑制部83Rとを含む。倒れ抑制部材80Rは、断面台形状に形成されている。当接部81Rは、第2テーパ面82Rの中心とは直交する平坦面からなる。倒れ抑制部83Rは、第2テーパ面82Rの中心を中心とする円筒面からなる。
図9(a),(b)の第4実施形態の構成要素において、図8(a),(b)の第3実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図8(a),(b)の第3実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
第4実施形態の倒れ抑制部材80Rの当接部81R、第2テーパ面82Rおよび倒れ抑制部83Rは、第3実施形態の倒れ抑制部材80の当接部81、第2テーパ面82および倒れ抑制部83と、それぞれ同じ機能を果たす。本第4実施形態においても、第3実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
第4実施形態の倒れ抑制部材80Rの当接部81R、第2テーパ面82Rおよび倒れ抑制部83Rは、第3実施形態の倒れ抑制部材80の当接部81、第2テーパ面82および倒れ抑制部83と、それぞれ同じ機能を果たす。本第4実施形態においても、第3実施形態と同じ作用効果を奏することができる。
本発明は各前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第3実施形態や第4実施形態において、プラグ19Qの第1ばね座面51Qやラックガイド18Qの凹部28Qの底の第2ばね座面52Qの少なくとも一方に、第1実施形態や第2実施形態と同じく、圧縮コイルばね20の対応する端部(第1端部21,第2端部22)の内径部を案内する案内凸部を設けてもよい。
また、本発明を電動パワーステアリング装置に適用すること等、本発明の特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
1…車両用操舵装置、7…ピニオン軸、7a…ピニオン、8…ラック軸、8a…ラック、9…ラックハウジング、14…ピニオンハウジング、15;15P;15Q;15R…ラック軸支持装置、16…収容孔、16a…内周、16b…開口、16c…雌ねじ部、17…ハウジング、18;18P;18Q…ラックガイド、18a…外周、181…ラック側端面、182…プラグ側端面、19;19P;19Q…プラグ、19a…外周、19b…雄ねじ部、191…ラックガイド側端面、192…外部側端面、20…圧縮コイルばね、21…第1端部、21a…内径部、22…第2端部、22a…内径部、28;28P…凹部、31…ダイヤルゲージ、32…スピンドル、33…中心孔、34…閉塞部材、35…測定子、40;40P;40Q;40R…倒れ抑制機構、51…第1ばね座面、52…第2ばね座面、61;61P…第1案内凸部、62;62P…第2案内凸部、71…第1平坦面、72…第2平坦面、80;80R…倒れ抑制部材、81;81R…当接部、82;82R…第2テーパ面、83;83R…倒れ抑制部、91…第1テーパ面、A…ラックアンドピニオン機構、C1…(プラグの)中心軸線、C2…(ラックガイドの)中心軸線、d…間隔、S…径方向隙間、X1…深さ方向
Claims (3)
- 収容孔が形成されたハウジングと、
第1ばね座面を含み、前記収容孔の開口に装着されたプラグと、
第2ばね座面を含み、前記収容孔内に前記収容孔の深さ方向に進退可能に収容され、ラック軸の軸方向移動を案内するラックガイドと、
前記第1ばね座面によって受けられた第1端部と前記第2ばね座面によって受けられた第2端部とを含み、前記ラックガイドを前記ラック軸側に付勢する圧縮コイルばねと、
前記ラックガイドの倒れを抑制する倒れ抑制機構と、を備え、
前記倒れ抑制機構は、前記第1ばね座面および前記第2ばね座面の少なくとも一方に設けられて前記圧縮コイルばねの対応する端部の内径部を案内する案内凸部を含み、
前記案内凸部は、前記プラグまたは前記ラックガイドの中心軸線を中心とする先細りテーパ状に形成されているラック軸支持装置。 - 請求項1において、前記第1ばね座面は、前記第1案内凸部を取り囲み前記プラグの中心軸線と直交する第1平坦面を含み、
前記ラックガイドのプラグ側端面は、前記ラックガイドの中心軸線と直交し前記第1平坦面と所定の間隔を設けて対向する第2平坦面を含み、
前記ラック軸側からの逆入力時に、前記第1平坦面と前記第2平坦面との当接により、前記ラックガイドの移動が規制されるように構成されているラック軸支持装置。 - 収容孔が形成されたハウジングと、
第1ばね座面を含み、前記収容孔の開口に装着されたプラグと、
第2ばね座面を含み、前記収容孔内に前記収容孔の深さ方向に進退可能に収容され、ラック軸の軸方向移動を案内するラックガイドと、
前記第1ばね座面によって受けられた第1端部と前記第2ばね座面によって受けられた第2端部とを含み、前記ラックガイドを前記ラック軸側に付勢する圧縮コイルばねと、
前記ラックガイドの倒れを抑制する倒れ抑制機構と、を備え、
前記倒れ抑制機構は、前記ラックガイドのプラグ側端面と外周との間の肩部に設けられ前記ラックガイドの中心軸線を中心とする第1テーパ面と、前記第1テーパ面に保持された環状またはC形の倒れ抑制部材と、を含み、
前記倒れ抑制部材は、前記第1ばね座面に当接した当接部と、前記第1テーパ面に合致する第2テーパ面と、前記ラックガイドの前記外周よりも径方向外方に突出する倒れ抑制部と、を含むラック軸支持装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020006711A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | 日本精工株式会社 | ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット |
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2014
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