JP2019085072A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device.
車両には、操作者(運転者)のステアリングホイールに対する操作を車輪に伝えるための装置としてステアリング装置が設けられている。ラックアンドピニオン式のステアリング装置においては、入力軸に接続されたピニオンがラックに噛み合っており、ラックが車両の左右方向に移動する。ラックの移動によりホイールの向きが変化する。例えばラックアンドピニオン式のステアリング装置の一例が特許文献1に記載されている。特許文献1に示されるように、ラックはブッシュを介してハウジングに支持されている。
The vehicle is provided with a steering device as a device for transmitting an operation of a steering wheel of an operator (driver) to the wheels. In a rack and pinion type steering device, a pinion connected to an input shaft meshes with a rack, and the rack moves in the left and right direction of the vehicle. Movement of the rack changes the orientation of the wheel. For example,
ところで、ラックの移動できる距離は規制される必要がある。このため、ラックが所定距離移動した場合にラックがハウジングに対して移動できないようにするためのストッパーが設けられる。部品数を削減するために、ブッシュがストッパーを兼ねることが望ましい。しかし、特許文献1のステアリング装置の場合、ブッシュをラックのストッパーとして用いるためには、ブッシュをハウジングに引っ掛かるような形状にする必要がある。このため、ブッシュの製造が難しくなる。
By the way, the distance that the rack can move needs to be regulated. For this reason, a stopper is provided to prevent the rack from moving relative to the housing when the rack moves a predetermined distance. In order to reduce the number of parts, it is desirable for the bush to double as a stopper. However, in the case of the steering apparatus of
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、容易に製造でき且つ部品点数を削減することができるステアリング装置を提供することを目的とする。 This indication is made in view of the above-mentioned subject, and it aims at providing a steering device which can be manufactured easily and can reduce the number of parts.
上記の目的を達成するため、本開示の一態様のステアリング装置は、ハウジングと、前記ハウジングを貫通するラックと、前記ラックの軸方向の全長に亘って外径が一定であって前記ハウジングの内周面に嵌まるブッシュホルダと、前記ブッシュホルダの内周面に嵌まり且つ前記ラックに接するブッシュと、前記ラックに取り付けられ且つ前記軸方向で前記ブッシュホルダに面するラックフランジと、を備え、前記ブッシュホルダの端面は前記ハウジングに接する。 In order to achieve the above object, the steering apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a housing, a rack passing through the housing, and an outer diameter that is constant over the entire axial length of the rack and is inside the housing. A bush holder fitted to the circumferential surface, a bush fitted to the inner circumferential surface of the bush holder and in contact with the rack, and a rack flange attached to the rack and facing the bush holder in the axial direction; The end face of the bush holder contacts the housing.
ブッシュホルダの外径が軸方向の全長に亘って一定であるため、ブッシュホルダの外周面に対して複雑な加工が不要である。一方、ブッシュホルダの端面がハウジングに接しているので、ラックフランジがブッシュホルダに接すると、ラックの移動が規制される。このため、ブッシュホルダの外径が一定であっても、ブッシュホルダがラックの移動を規制するストッパーを兼ねることができる。したがって、ステアリング装置は、容易に製造でき且つ部品点数を削減することができる。 Since the outer diameter of the bush holder is constant over the entire length in the axial direction, complicated machining on the outer peripheral surface of the bush holder is unnecessary. On the other hand, since the end face of the bush holder is in contact with the housing, movement of the rack is restricted when the rack flange is in contact with the bush holder. Therefore, even if the outer diameter of the bush holder is constant, the bush holder can also serve as a stopper for restricting the movement of the rack. Therefore, the steering device can be easily manufactured and the number of parts can be reduced.
ステアリング装置の望ましい態様として、前記ラックフランジと前記ブッシュホルダとの間に位置する緩衝部材を備える。 As a desirable mode of a steering device, it has a buffer member located between the rack flange and the bush holder.
これにより、緩衝部材が変形した後にラックフランジがブッシュホルダに接する。このため、ラックフランジがブッシュホルダに接する時の衝撃が低減される。 Thus, the rack flange contacts the bush holder after the buffer member is deformed. For this reason, the impact when the rack flange contacts the bush holder is reduced.
本開示によれば、容易に製造でき且つ部品点数を削減することができるステアリング装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a steering device that can be easily manufactured and the number of parts can be reduced.
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the following embodiments (hereinafter referred to as embodiments). Further, constituent elements in the following embodiments include those which can be easily conceived by those skilled in the art, those substantially the same, and so-called equivalent ranges. Furthermore, the components disclosed in the following embodiments can be combined as appropriate.
(実施形態)
図1は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図1に示すように、ステアリング装置80は、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ピニオン88と、ステアリングギアボックス1と、電動モータ93と、を備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic view of a steering apparatus of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、ステアリングホイール81はステアリングシャフト82に連結されている。ステアリングシャフト82の一端がステアリングホイール81に連結され、ステアリングシャフト82の他端がユニバーサルジョイント84に連結される。ロアシャフト85は、ユニバーサルジョイント84を介してステアリングシャフト82に連結される。ロアシャフト85の一端がユニバーサルジョイント84に連結され、他端がユニバーサルジョイント86に連結される。ピニオンシャフト87の一端がユニバーサルジョイント86に連結され、他端がピニオン88に連結される。
As shown in FIG. 1, the
図2は、本実施形態のステアリングギアボックスの断面図である。図3は、本実施形態のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。なお、図2において、電動モータ93及び電動モータ93に付随する部材の記載は省略されている。図2及び図3に示すように、ステアリングギアボックス1は、ハウジング10と、ラック11と、ボールジョイント13と、ブッシュユニット5と、緩衝部材15と、ラックフランジ16と、を備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the steering gear box of the present embodiment. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of one end of the steering gear box of the present embodiment. In FIG. 2, the description of the
ハウジング10は、円筒状の部材である。ラック11は、ハウジング10を貫通しており、ピニオン88と噛み合っている。ピニオン88及びラック11は、ピニオンシャフト87に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック11は、ボールジョイント13を介してタイロッド89に連結される。ラック11の軸方向にラック11が移動することで車輪の角度が変化する。
The
以下の説明において、ラック11の軸方向は単に軸方向と記載される。軸方向に対して直交する方向は径方向と記載される。ラック11の回転軸を中心とした円の接線に沿う方向は周方向と記載される。
In the following description, the axial direction of the
電動モータ93は、例えばブラシレスモータである。電動モータ93は、ブラシ(摺動子)及びコンミテータ(整流子)を備えるモータであってもよい。電動モータ93は、例えばハウジング10に固定される。電動モータ93の動力は、ラック11に伝達され、軸方向にラック11を移動させる。電動モータ93で生じたトルクにより、操作者がラック11を移動させるために要する力が小さくなる。すなわち、ステアリング装置80には、ラックアシスト式が採用されている。
The
図1に示すように、ステアリング装置80は、ECU(Electronic Control Unit)90と、トルクセンサ94と、車速センサ95と、を備える。電動モータ93、トルクセンサ94及び車速センサ95は、ECU90と電気的に接続される。トルクセンサ94は、例えばピニオン88に取り付けられている。トルクセンサ94は、ピニオン88に伝達された操舵トルクをCAN(Controller Area Network)通信によりECU90に出力する。車速センサ95は、ステアリング装置80が搭載される車体の走行速度(車速)を検出する。車速センサ95は、車体に備えられ、車速をCAN通信によりECU90に出力する。
As shown in FIG. 1, the
ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。ECU90は、トルクセンサ94及び車速センサ95のそれぞれから信号を取得する。ECU90には、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置99(例えば車載のバッテリ)から電力が供給される。ECU90は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ECU90は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ93へ供給する電力値を調節する。ECU90は、電動モータ93から誘起電圧の情報又は電動モータ93に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ECU90が電動モータ93を制御することで、ステアリングホイール81の操作に要する力が小さくなる。
The
図4は、本実施形態のブッシュユニットの周辺を拡大した断面図である。図5は、本実施形態のブッシュユニットの斜視図である。図6は、本実施形態のブッシュの側面図である。図3に示すように、ブッシュユニット5は、ブッシュホルダ51と、ブッシュ56と、を備える。
FIG. 4 is an enlarged sectional view of the periphery of the bush unit of the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the bush unit of the present embodiment. FIG. 6 is a side view of the bush of the present embodiment. As shown in FIG. 3, the
ブッシュホルダ51は、例えば金属で形成されている。ブッシュホルダ51は、円筒状の部材である。ブッシュホルダ51の外径は、軸方向の全長に亘って一定である。ブッシュホルダ51は、ハウジング10の内周面に嵌められる。例えば、ブッシュホルダ51はハウジング10の内側に圧入される。ブッシュホルダ51が例えば規格化された管材から製造される場合、ブッシュホルダ51の外径は一定なので、管材の外周面に対する加工が不要である。このため、ブッシュホルダ51は容易に製造できる。ブッシュホルダ51の端面511は、ハウジング10の端面101に接する。端面101は、ハウジング10の内周面に設けられた、軸方向に対して直交する平面である。
The
図4に示すように、ブッシュホルダ51は、突起513と、凹部515と、を備える。突起513は、ブッシュホルダ51の内周面から径方向に突出している。突起513は、環状である。突起513の内径は、ラック11の外径よりも大きい。すなわち、突起513はラック11に接していない。凹部515は、ブッシュホルダ51の内周面に設けられた環状の溝である。凹部515は、端面101側の端部に位置する。
As shown in FIG. 4, the
ブッシュ56は、例えば合成樹脂で形成されている。ブッシュ56は、円筒状の部材である。ブッシュ56は、ブッシュホルダ51の内周面に嵌められる。ブッシュ56は、ラック11の外周面に接する。ラック11がブッシュ56に支持されることで、ラック11が軸方向に滑らかに移動できる。ブッシュ56の一方の端面561は、ハウジング10の端面101に接する。ブッシュ56の他方の端面562は、ブッシュホルダ51の突起513に接する。
The
図4から図6に示すように、ブッシュ56は、複数の凹部563と、複数のOリング565と、凸部567と、複数の第1スリット568と、複数の第2スリット569と、を備える。凹部563は、ブッシュ56の外周面に設けられた環状の溝である。それぞれの凹部563にはOリング565が嵌まっている。Oリング565は、例えばゴムで形成されている。Oリング565は、ブッシュホルダ51の内周面に接している。凸部567は、ブッシュ56の外周面に設けられた環状の隆起である。凸部567は、ブッシュホルダ51の凹部515に嵌まっている。凸部567は、ブッシュホルダ51とハウジング10とに挟まれることで、軸方向に圧縮されている。これにより、ブッシュ56が位置決めされる。ハウジング10の内周面に形成された環状溝に凸部567を嵌める場合と比較して、ハウジング10に対する複雑な加工が不要である。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
図6に示すように、第1スリット568は、ブッシュ56の凸部567側の端部から軸方向に沿って延びている。複数の第1スリット568は、周方向で等間隔に配置されている。第2スリット569は、ブッシュ56の凸部567とは反対側の端部から軸方向に沿って延びている。複数の第2スリット569は、周方向で等間隔に配置されている。図6に示すように、周方向で隣接する2つの第1スリット568の間に、1つの第2スリット569が配置される。第1スリット568及び第2スリット569が互い違いに配置されている。第1スリット568及び第2スリット569があることによって、ブッシュ56がブッシュホルダ51に挿入される時、ブッシュ56が容易に変形する。
As shown in FIG. 6, the
ブッシュユニット5は、ハウジング10に取り付けられる前に組み立てられる。ブッシュ56がブッシュホルダ51に挿入された後、ブッシュユニット5(ブッシュ56を内蔵するブッシュホルダ51)がハウジング10に圧入される。このため、ブッシュユニット5がハウジング10に取り付けられる前に、ブッシュ56とブッシュホルダ51との間の隙間の有無を検査することが可能である。これにより、ブッシュ56とブッシュホルダ51との間の隙間に起因する振動が抑制される。
The
また、ブッシュ56とブッシュホルダ51とが別部材であるため、ブッシュユニット5は外径が相違する様々なラック11に適用できる。例えば、ブッシュホルダ51を標準部品とし、ラック11の外径に応じて複数種類のブッシュ56から適切なブッシュ56を選択することが可能となる。
Further, since the
また上述した特許文献1では、ストッパがエンドケースに圧入されるので、ストッパの外径及びエンドケースの内径を管理する必要がある。これに対してブッシュユニット5においては、径方向の寸法を管理する必要がある部分が少なくなる。また、特許文献1では、ブッシュの突出部を圧縮量を決めるために、ブッシュ、エンドケース及びストッパの軸方向の寸法を管理する必要がある。これに対してブッシュユニット5においては、軸方向の寸法を管理する必要がある部分が少なくなる。
Further, in
図3に示すように、緩衝部材15は、ラック11に取り付けられる。緩衝部材15は、ブッシュユニット5よりもボールジョイント13側に位置する。緩衝部材15は、例えばゴムで形成されている。緩衝部材15は、環状の部材である。図3に示すように、緩衝部材15の外径D2は、ブッシュホルダ51の内径D1よりも小さい。このため、緩衝部材15は、軸方向でブッシュホルダ51の突起513に面するが、ブッシュホルダ51の端面512には面しない。また、緩衝部材15の軸方向の長さL2は、ブッシュホルダ51の突起513から緩衝部材15側の端面512までの軸方向の距離L1よりも大きい。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、ラックフランジ16は、ラック11に取り付けられる。ラックフランジ16は、緩衝部材15よりもボールジョイント13側に位置する。ラックフランジ16は、例えば金属で形成されている。ラックフランジ16は、環状の部材である。図3に示すように、ラックフランジ16の外径D3は、ブッシュホルダ51の内径D1よりも大きい。このため、ラックフランジ16は、軸方向でブッシュホルダ51の端面512に面する。
As shown in FIG. 3, the
ラック11が移動すると、緩衝部材15及びラックフランジ16がブッシュユニット5に近付く。ラックフランジ16がブッシュホルダ51に接する前に、緩衝部材15が突起513に接する。そして、緩衝部材15が変形した後にラックフランジ16がブッシュホルダ51に接する。このため、ラックフランジ16がブッシュホルダ51に接する時の衝撃が低減される。
When the
上述したようにブッシュホルダ51がハウジング10の端面101に接している。このため、ラックフランジ16がブッシュホルダ51に接すると、ラック11がハウジング10に対してそれ以上移動できなくなる。ラックフランジ16及びブッシュホルダ51によって、ラック11の移動できる距離が決められている。ブッシュホルダ51は、ラック11の移動を規制するストッパーを兼ねている。
As described above, the
なお、ステアリング装置80は、必ずしも緩衝部材15を備えていなくてもよい。ただし、ラック11が勢いよく移動した場合の衝撃を吸収できる点で、ステアリング装置80は緩衝部材15を備えることが望ましい。
The
ブッシュ56は、上述した形状を有していなくてもよい。例えば、ブッシュ56は、凸部567を備えていなくてもよい。また、ブッシュユニット5がハウジング10に取り付けられる前において、ブッシュホルダ51の端面511の位置とブッシュ56の端面561の位置とは同じでなくてもよい。例えば、ブッシュユニット5がハウジング10に取り付けられる前において、ブッシュ56の端面561がブッシュホルダ51の端面511よりも突出していてもよい。突出量は例えば0.1mm程度である。このような場合、ブッシュホルダ51がハウジング10に圧入されると、ブッシュ56がブッシュホルダ51とハウジング10とに挟まれることで、ブッシュ56全体が軸方向に圧縮される。
The
ブッシュホルダ51は、必ずしも規格化された管材を用いて製造されなくてもよい。例えば、ブッシュホルダ51は、鋳造により製造されてもよい。またブッシュホルダ51の材料は特に限定されない。
The
ステアリング装置80は、必ずしも電動モータ93を備えていなくてもよい。すなわち、ステアリング装置80は、電動パワーステアリング装置でなくてもよい。
The
以上で説明したように、ステアリング装置80は、ハウジング10と、ラック11と、ブッシュホルダ51と、ブッシュ56と、ラックフランジ16と、を備える。ラック11は、ハウジング10を貫通する。ブッシュホルダ51は、ラック11の軸方向の全長に亘って外径が一定であってハウジング10の内周面に嵌まる。ブッシュ56は、ブッシュホルダ51の内周面に嵌まり且つラック11に接する。ラックフランジ16は、ラック11に取り付けられ且つラック11の軸方向でブッシュホルダ51に面する。ブッシュホルダ51の端面511はハウジング10に接する。
As described above, the
ブッシュホルダ51の外径が軸方向の全長に亘って一定であるため、ブッシュホルダ51の外周面に対して複雑な加工が不要である。一方、ブッシュホルダ51の端面511がハウジング10に接しているので、ラックフランジ16がブッシュホルダ51に接すると、ラック11の移動が規制される。このため、ブッシュホルダ51の外径が一定であっても、ブッシュホルダ51がラック11の移動を規制するストッパーを兼ねることができる。したがって、ステアリング装置80は、容易に製造でき且つ部品点数を削減することができる。
Since the outer diameter of the
またステアリング装置80は、ラックフランジ16とブッシュホルダ51との間に位置する緩衝部材15を備える。
The
これにより、緩衝部材15が変形した後にラックフランジ16がブッシュホルダ51に接する。このため、ラックフランジ16がブッシュホルダ51に接する時の衝撃が低減される。
Thus, the
(第1変形例)
図7は、第1変形例のブッシュユニットの周辺を拡大した断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
(First modification)
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of the bush unit of the first modified example. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as what was demonstrated in embodiment mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図7に示すように、第1変形例のブッシュユニット5Aのブッシュ56Aは、端面561に突起566を備える。突起566は、ハウジング10の端面101に接する。これにより、ブッシュ56Aの圧縮量の調節が容易となる。
As shown in FIG. 7, the
(第2変形例)
図8は、第2変形例のステアリングギアボックスの一端を拡大した断面図である。図9は、第2変形例のブッシュユニットの斜視図である。図10は、第2変形例のブッシュの斜視図である。
(2nd modification)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of one end of a steering gear box according to a second modification. FIG. 9 is a perspective view of a bush unit according to a second modification. FIG. 10 is a perspective view of a bush according to a second modification.
図8に示すように、第2変形例のブッシュユニット5Bは、ブッシュホルダ51Bと、ブッシュ58とを備える。ブッシュホルダ51Bは、複数の凹部515Bを備える。凹部515Bは、ブッシュホルダ51Bの内周面に設けられた溝である。凹部515Bは、端面101側の端部に位置する。複数の凹部515Bは、周方向で等間隔に配置されている。
As shown in FIG. 8, a
図8から図10に示すように、ブッシュ58は、複数の凸部587と、複数の第1スリット588と、を備える。凸部587は、ブッシュ58の外周面に設けられた突起である。複数の凸部587は、周方向で等間隔に配置されている。凸部587は、ブッシュホルダ51Bの凹部515Bに嵌まっている。凸部587は、ブッシュホルダ51Bとハウジング10とに挟まれることで、軸方向に圧縮されている。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
1 ステアリングギアボックス
10 ハウジング
101 端面
11 ラック
13 ボールジョイント
15 緩衝部材
16 ラックフランジ
5、5A、5B ブッシュユニット
51、51B ブッシュホルダ
511、512 端面
513 突起
515、515B 凹部
56、56A ブッシュ
561、562 端面
563 凹部
565 Oリング
566 突起
567 凸部
568 第1スリット
569 第2スリット
58 ブッシュ
587 凸部
588 第1スリット
80 ステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
84 ユニバーサルジョイント
85 ロアシャフト
86 ユニバーサルジョイント
87 ピニオンシャフト
88 ピニオン
89 タイロッド
90 ECU
93 電動モータ
94 トルクセンサ
95 車速センサ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
DESCRIPTION OF
93
Claims (2)
前記ハウジングを貫通するラックと、
前記ラックの軸方向の全長に亘って外径が一定であって前記ハウジングの内周面に嵌まるブッシュホルダと、
前記ブッシュホルダの内周面に嵌まり且つ前記ラックに接するブッシュと、
前記ラックに取り付けられ且つ前記軸方向で前記ブッシュホルダに面するラックフランジと、
を備え、
前記ブッシュホルダの端面は前記ハウジングに接する
ステアリング装置。 With the housing,
A rack passing through the housing;
A bush holder which has a constant outer diameter over the entire axial length of the rack and which is fitted to the inner circumferential surface of the housing;
A bush fitted to an inner peripheral surface of the bush holder and in contact with the rack;
A rack flange attached to the rack and facing the bush holder in the axial direction;
Equipped with
An end face of the bush holder contacts the housing.
請求項1に記載のステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 1, further comprising a buffer member positioned between the rack flange and the bush holder.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102207576B1 (en) * | 2019-11-07 | 2021-01-26 | 현대모비스 주식회사 | Rack bush of steering device for vehicle |
JP2021059246A (en) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | Kyb株式会社 | Steering device |
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- 2017-11-10 JP JP2017217137A patent/JP2019085072A/en active Pending
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