JP2021105441A - Rack bar and steering device and rack bar manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラックバー及びステアリング装置並びにラックバーの製造方法に関する。 The present invention relates to a rack bar, a steering device, and a method for manufacturing the rack bar.
自動車等の車両のステアリング装置に用いられるラックバーとして、二つのラックを有し、一方のラックにてステアリングシャフトの操舵ピニオンと噛み合い、他方のラックにてアシストモータの補助ピニオンと噛み合うデュアルピニオン式のラックバーが知られている。 As a rack bar used for the steering device of vehicles such as automobiles, it has two racks, one rack meshes with the steering pinion of the steering shaft, and the other rack meshes with the auxiliary pinion of the assist motor. Rack bars are known.
そして、デユアルピニオン式のラックバーとして、中空の第1軸材と中実の第2軸材とが接合されてなるラックバーも知られている(例えば特許文献3参照)。予めラックが形成された第1軸材と第2軸材とが端面を突き合わせた状態で同軸に配置され、第1軸材と第2軸材とが相対回転されることによって摩擦圧接される。 Further, as a dual pinion type rack bar, a rack bar in which a hollow first shaft member and a solid second shaft member are joined is also known (see, for example, Patent Document 3). The first shaft member and the second shaft member on which the rack is formed in advance are coaxially arranged with their end faces abutting against each other, and the first shaft member and the second shaft member are subjected to friction welding by relative rotation.
中空の第1軸材のラックは、例えば次のようにして製造される。まず、プレス加工によって軸材の外周面に平潰し部が形成される。次に、ラック歯型が平潰し部に押し付けられた状態で軸材の内部に芯金が圧入される。芯金の圧入が繰り返されることにより、平潰し部の材料がラック歯型に向けて塑性流動し、平潰し部にラックが形成される。中実の第2軸材のラックは、例えば切削加工により形成される。 The hollow first shaft member rack is manufactured, for example, as follows. First, a flat crushed portion is formed on the outer peripheral surface of the shaft material by press working. Next, the core metal is press-fitted into the shaft member in a state where the rack tooth mold is pressed against the flattened portion. By repeatedly press-fitting the core metal, the material of the flattened portion plastically flows toward the rack tooth mold, and a rack is formed in the flattened portion. The rack of the solid second shaft member is formed by, for example, cutting.
ピニオンが回転する際にピニオンとラックとが互いに離反する力が働くが、この離反する力に対してラックをピニオンに押し付けることにより、噛み合いのクリアランスが維持される。特許文献1−3に記載されたラックバーでは、二つのラックが軸材の軸方向に離間しており、ラックをピニオンに押し付ける機構がラック毎に必要である。 When the pinion rotates, a force that separates the pinion and the rack from each other acts, and by pressing the rack against the pinion against this separating force, the clearance of meshing is maintained. In the rack bar described in Patent Document 1-3, two racks are separated from each other in the axial direction of the shaft member, and a mechanism for pressing the rack against the pinion is required for each rack.
本発明は、上述した事情に鑑みなされたものであり、ステアリング装置の部品点数の削減及び小型化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the number of parts of the steering device and to reduce the size.
本発明の一態様のラックバーは、軸材の中心軸を含む平面によって前記軸材の外周を第1領域と第2領域とに二分した場合に、前記第1領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯からなる第1ラックと、前記第2領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯からなる第2ラックと、を備え、前記第1ラックの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラックの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っている。 The rack bar according to one aspect of the present invention is provided in the first region when the outer circumference of the shaft member is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the shaft member. A first rack composed of a plurality of first rack teeth arranged in the axial direction of the shaft member, and a second rack provided in the second region and composed of a plurality of second rack teeth arranged in the axial direction of the shaft member. , And at least a part of the first rack in the axial direction and at least a part of the second rack in the axial direction overlap with each other with the central axis in between.
また、本発明の一態様のステアリング装置は、前記ラックバーと、ステアリングシャフトに連結される第1ピニオンと、第1アシストモータによって駆動される第2ピニオンと、を備える。 Further, the steering device according to one aspect of the present invention includes the rack bar, a first pinion connected to the steering shaft, and a second pinion driven by a first assist motor.
また、本発明の一態様のラックバーの製造方法は、中空の軸材の中心軸を含む平面によって前記軸材の外周を第1領域と第2領域とに二分した場合の前記第1領域に、前記軸材の軸方向に延びる平坦な第1平潰し部を設け、また、前記第2領域に、前記軸材の軸方向に延びる平坦な第2平潰し部を設け、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯溝が設けられた第1ラック歯型を前記第1平潰し部に押し付け、且つ前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯溝が設けられた第2ラック歯型を前記第2平潰し部に押し付けた状態で、前記軸材の内部に芯金を圧入することにより、前記第1平潰し部の材料を前記第1ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第1平潰し部に第1ラックを形成し、また、前記第2平潰し部の材料を前記第2ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第2平潰し部に第2ラックを形成し、前記第1ラック歯型及び前記第2ラック歯型が前記第1平潰し部及び前記第2平潰し部に押し付けられている状態で、前記第1ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っている。 Further, in the method for manufacturing a rack bar according to one aspect of the present invention, the outer periphery of the shaft member is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the hollow shaft member. A flat first flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided, and a flat second flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided in the second region, and the shaft of the shaft member is provided. A first rack tooth mold provided with a plurality of first rack tooth grooves arranged in the direction is pressed against the first flattening portion, and a plurality of second rack tooth grooves provided in the axial direction of the shaft member are provided. By press-fitting the core metal into the shaft member while the two-rack tooth mold is pressed against the second flat-crushed portion, the material of the first flat-crushed portion is plastically directed toward the first rack tooth mold. The first rack is formed in the first flattening portion by flowing, and the material of the second flattening portion is plastically flowed toward the second rack tooth mold to form a second rack in the second flattening portion. The rack is formed, and the first rack tooth mold and the second rack tooth mold are pressed against the first flat crushed portion and the second flat crushed portion, and the first rack tooth groove is arranged. At least a part in the axial direction and at least a part in the axial direction of the arrangement of the second rack tooth grooves overlap each other with the central axis in between.
本発明によれば、ステアリング装置の部品点数の削減及び小型化を図ることができる。 According to the present invention, the number of parts of the steering device can be reduced and the size can be reduced.
図1は、本発明の実施形態を説明するための、ステアリング装置の一例を示す。 FIG. 1 shows an example of a steering device for explaining an embodiment of the present invention.
図1に示す車両のステアリング装置1は、車両のステアリングシャフト2に連結された第1ピニオン3と、第1アシストモータ4によって駆動される第2ピニオン5と、第1ピニオン3と噛み合う第1ラック11及び第2ピニオン5と噛み合う第2ラック12が設けられたラックバー10とを備える。ラックバー10の軸方向両側の端部は、ボールジョイント、タイロッド、及びナックル等を介して車輪に連結されている。
The
ステアリングハンドル7の回転操作がステアリングシャフト2を介して第1ピニオン3に伝達され、第1ピニオン3の回転に応じて、ラックバー10は軸方向に移動される。また、ステアリングシャフト2に入力される操舵トルクがトルク検出部6によって検出され、検出された操舵トルクに応じて、第1アシストモータ4が第2ピニオン5を駆動する。第2ピニオン5の回転に応じて、第1ピニオン3の回転に基づくラックバー10の移動がアシストされる。
The rotation operation of the
図2及び図3は、ラックバー10を示す。
2 and 3 show the
ラックバー10は、中空の軸材13からなる、いわゆる中空ラックバーである。軸材13の中心軸Xを含む平面Pによって軸材の外周を第1領域A1と第2領域A2に二分するものとして、ラックバー10は、軸材13の軸方向に延びる平坦な第1平潰し部14を第1領域A1に有し、軸材13の軸方向に延びる平坦な第2平潰し部15を第2領域A2に有する。
The
第1ピニオン3と噛み合う第1ラック11は、第1平潰し部14に設けられており、第1平潰し部14に形成された複数の第1ラック歯16を有する。これらの第1ラック歯16は、軸材13の軸方向に並んでいる。第1ラック11は、第1ラック歯16のピッチが一定のCGR(Constant Gear Ratio)でもよいし、ピッチが変化するVGR(Variable Gear Ratio)でもよい。また、第1ラック歯16は、歯幅方向が軸材13の軸に対して垂直な方向でもよいし、歯幅方向が軸材13の軸に対して傾斜した方向でもよい。
The
第2ピニオン5と噛み合う第2ラック12は、第2平潰し部15に設けられており、第2平潰し部15に形成された複数の第2ラック歯17を有する。これらの第2ラック歯17は、軸材13の軸方向に並んでいる。第2ラック12もまた、第2ラック歯17のピッチが一定のCGRでもよいし、ピッチが変化するVGRでもよい。また、第2ラック歯17は、歯幅方向が軸材13の軸に対して垂直な方向でもよいし、歯幅方向が軸材13の軸に対して傾斜した方向でもよい。
The
第1ラック11の軸方向の少なくとも一部と、第2ラック12の軸方向の少なくとも一部とは、中心軸Xを挟んで重なり合うように形成され、したがって、第1平潰し部14の軸方向の少なくとも一部と、第2平潰し部15の軸方向の少なくとも一部もまた、中心軸Xを挟んで重なり合うように形成される。図2及び図3に示す例では、第1平潰し部14と第2平潰し部15とは軸方向の全長に亘って重なり合っており、一方で、第1ラック11の軸方向の一部OP1と、第2ラック12の軸方向の一部OP2とが重なり合っている。また、第1平潰し部14と、第2平潰し部15とは互いに平行となっている。
At least a part of the
なお、図4に示すように、第1平潰し部14と第2平潰し部15とが軸方向の全長に亘って重なり合い、且つ第1ラック11と第2ラック12とが軸方向の全長に亘って重なり合っていてもよい。また、図5に示すように、第1平潰し部14の軸方向の一部と、第2平潰し部15の軸方向の一部とが重なり合い、同様に第1ラック11の軸方向の一部と、第2ラック12の軸方向の一部とが重なり合っていてもよい。また、第1平潰し部14と第2平潰し部15とは、互いに平行に限定されず、図6に示すように互いに傾斜していていてもよい。
As shown in FIG. 4, the first
図7Aから図7Dは、ラックバー10の製造工程の概略を示す。
7A to 7D show an outline of the manufacturing process of the
図7Aに示すように、素材である軸材13は、例えばJIS−S45C、JIS−SMn433等の鋼からなる断面円形状の中空の軸材であり、軸材13の軸方向の両端は開口している。軸材13には、典型的には、成形性及び防食性を高める燐酸亜鉛皮膜処理等が施されている。
As shown in FIG. 7A, the
<予備成形工程>
図7Bに示すように、軸材13の外周の第1領域A1に第1平潰し部14が形成され、第2領域A2に第2平潰し部15が形成される。第1平潰し部14は、第1領域A1の一部が第1平潰しパンチ20によって平坦状に押し潰されてなり、第2平潰し部15、第2領域A2の一部が第2平潰しパンチ21によって平坦状に押し潰されてなる。第1領域A1は、次の歯成形工程にて形成される第1ラック歯16の歯底高さ付近まで押し潰され、第2領域A2は、次の歯成形工程にて形成される第2ラック歯17の歯底高さ付近まで押し潰される。
<Preliminary molding process>
As shown in FIG. 7B, the
好ましくは、第1平潰し部14と、第2平潰し部15は、軸方向の全長に亘って重なり合うように形成される。また、好ましくは、第1平潰し部14と、第2平潰し部15とは、互いに平行に形成される。軸材13に作用する応力が、軸材13の外周を第1領域A1と第2領域A2とに二分する平面Pを挟んで均等となり、予備成形における軸材13の成形精度が高まる。
Preferably, the
<歯成形工程>
次に、第1平潰し部14に第1ラック11が形成され、第2平潰し部15に第2ラック12が形成される。まず、図7Cに示すように、第1ラック歯型22が第1平潰し部14の平坦面に押し付けられ、且つ第2ラック歯型23が第2平潰し部15の平坦面に押し付けられる。第1ラック歯型22は、軸材13の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯溝24を有し、第2ラック歯型23は、軸材13の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯溝25を有する。
<Tooth molding process>
Next, the
図7Dに示すように、第1ラック歯型22及び第2ラック歯型23が軸材13に押し付けられている状態で、軸材13の内部に芯金26が圧入される。そして、圧入される芯金26が次第に大きなものとされて芯金26の圧入が繰り返される。繰り返される芯金26の圧入によって、第1平潰し部14の材料が塑性的に流動し、第1ラック歯型22の複数の第1ラック歯溝24に入り込んで複数の第1ラック歯16が形成される。同時に、第2平潰し部15の材料が塑性的に流動し、第2ラック歯型23の複数の第2ラック歯溝25に入り込んで複数の第2ラック歯17が形成される。
As shown in FIG. 7D, the
図2に示したとおり、第1ラック11の軸方向の少なくとも一部と、第2ラック12の軸方向の少なくとも一部とは、中心軸Xを挟んで重なり合う。したがって、第1ラック歯型22及び第2ラック歯型23が軸材13に押し付けられている状態で、複数の第1ラック歯溝24の並びの軸方向の少なくとも一部と、複数の第2ラック歯溝25の並びの軸方向の少なくとも一部とは、中心軸Xを挟んで重なり合う。
As shown in FIG. 2, at least a part of the
上述したラックバー10の製造工程によれば、第1ラック歯16と第2ラック歯17とが同時に形成されるので、生産効率に優れる。そして、第1ラック歯16と第2ラック歯17との中心軸Xまわりの相対角度が型によって定まるので、第1ラック歯16と第2ラック歯17とを順に加工する場合に比べて角度精度に優れる。
According to the manufacturing process of the
好ましくは、第1ラック11の重なり部分OP1(図2参照)に含まれる第1ラック歯16の体積の合計と、第2ラック12の重なり部分OP2(図2参照)に含まれる第2ラック歯17の体積の合計との差が、第1ラック歯16の体積の合計の−20%〜+20%である。芯金26の圧入によって第1平潰し部14及び第2平潰し部15に負荷される荷重が略均等となり、第1ラック歯16及び第2ラック歯17の成形精度が高まる。より好ましくは、第1ラック11の重なり部分OP1(図2参照)に含まれる第1ラック歯16の体積の合計と、第2ラック12の重なり部分OP2(図2参照)に含まれる第2ラック歯17の体積の合計とは等しい。換言すれば、重なり部分OP1に含まれる第1ラック歯16を形成するための第1ラック歯溝24の容積の合計と、重なり部分OP2に含まれる第2ラック歯17を形成するための第2ラック歯溝25の容積の合計とは等しい。
Preferably, the total volume of the
この後、第1ラック11及び第2ラック12の強度を高めるための熱処理、第1平潰し部14及び第2平潰し部15並びに第1ラック11及び第2ラック12の形成に伴う軸材13の曲りの矯正、ラックバー10の両端部の内径部に対するネジ切り等の加工が適宜行われ、ラックバー10が製造される。
After that, heat treatment for increasing the strength of the
図8は、第1ラック11及び第2ラック12に噛み合う第1ピニオン3及び第2ピニオン5の配置例を示す。
FIG. 8 shows an arrangement example of the
ステアリングシャフト2に連結された第1ピニオン3は第1ラック11と噛み合っており、第1アシストモータ4によって駆動される第2ピニオン5は第2ラック12と噛み合っている。そして、ステアリングハンドル7の回転操作に対して、第1ピニオン3が回転し、同時に第2ピニオン5もまた回転する。第1ピニオン3の回転に基づき、第1ピニオン3と第1ラック11とが互いに離反する力が働き、第2ピニオン5の回転に基づき、第2ピニオン5と第2ラック12とが互いに離反する力が働く。
The
しかし、第1ピニオン3と第2ピニオン5とは、ラックバー10を挟んで互いに反対側に配置されている。そして、第1ピニオン3と第2ピニオン5との軸方向の距離は、第1ラック11及び第2ラック12が重なり合うことなく軸方向に離間している場合に比べて短縮される。したがって、第1ピニオン3と第1ラック11とが互いに離反する力と、第2ピニオン5と第2ラック12とが互いに離反する力とが効果的に相殺される。これにより、第1ラック11を第1ピニオン3に押し付ける機構、及び第2ラック12を第2ピニオン5に押し付ける機構を省略できる。
However, the
第1ピニオン3と第1ラック11とが互いに離反する力と、第2ピニオン5と第2ラック12とが互いに離反する力とを相殺する観点では、第1ピニオン3と第2ピニオン5とは、ラックバー10を挟んで互いに対向して配置されていることが好ましい。
From the viewpoint of canceling the force that the
ここで、第1ピニオン3の回転軸C1は、第1平潰し部14の平坦面に平行であり、且つ軸材13の中心軸Xに対して傾斜している。そして、図8に示す例では、第2ピニオン5の回転軸C2は、第2平潰し部15の平坦面に平行であり、且つ軸材13の中心軸Xに対し、第1ピニオン3の回転軸C1と同じ方向に傾斜している。この場合、ラックバー10が中心軸Xまわりに回転するローリングが抑制され、歯部噛み合いが保たれ、操舵フィーリングが向上する。
Here, the rotation axis C1 of the
なお、図9に示すように、第2ピニオン5の回転軸C2は、第2平潰し部15の平坦面に平行であり、且つ軸材13の中心軸Xに対し、第1ピニオン3の回転軸C1とは逆向きに傾斜していてもよい。この場合、第2ピニオン5を駆動する第1アシストモータ4を設置するためのスペースの確保が容易となる。
As shown in FIG. 9, the rotation axis C2 of the
図10は、本発明の実施形態を説明するための、ステアリング装置の他の例を示す。 FIG. 10 shows another example of a steering device for explaining an embodiment of the present invention.
図10に示す例は、第2アシストモータ8によって駆動される第3ピニオン9をさらに備える。第2ラック12は、第1ラック11よりも長く、第1ラック11の端部を軸方向に越えて延びる非重なり部分NOPを有しており、第3ピニオン9は、非重なり部分NOPにおいて第2ラック12と噛み合っている。なお、第1ラック11が、第1ピニオン3との噛み合いに要する長さを超えて軸方向に延びている場合に、第3ピニオン9は、第1ラック11との重なり部分において第2ラック12と噛み合う場合もある。
The example shown in FIG. 10 further includes a
ラックバー10は、第1ピニオン3との噛み合い、第2ピニオン5との噛み合い、及び第3ピニオン9との噛み合いによって、異なる三箇所で支持される。そして、軸材13の軸方向において、第1ラック11と噛み合う第1ピニオン3は、第2ラック12と噛み合う第2ピニオン5及び第3ピニオン9との間に配置されている。これにより、ラックバー10がz軸まわりに回転するヨーイングが抑制され、操舵フィーリングがさらに向上する。
The
第2アシストモータ8は、ステアリングシャフト2に入力される操舵トルクに応じて第3ピニオン9を駆動し、第1ピニオン3の回転に基づくラックバー10の移動をアシストする。例えば、第1アシストモータ4及び第2アシストモータ8の二つのモータによって必要なアシスト力を得るようにすれば、応答性に優れる小型モータを第1アシストモータ4及び第2アシストモータ8に用いることができ、ステアリングハンドル7を切り始めた際のレスポンスを高められる。
The second assist motor 8 drives the
また、第2アシストモータ8を第1アシストモータ4のバックアップとして用いることもでき、第1アシストモータ4に不具合が発生した場合に、第2アシストモータ8によってアシストを継続し、ステアリングハンドル7の操作が急に重たくなることを回避できる。 Further, the second assist motor 8 can be used as a backup for the first assist motor 4, and when a problem occurs in the first assist motor 4, the second assist motor 8 continues to assist and the steering handle 7 is operated. Can be avoided from suddenly becoming heavy.
ここまで、ラックバー10が、中空の軸材13からなるものとして説明したが、中実の軸材が用いられてもよい。ラックバー10が中実の軸材からなる場合に、第1ラック11を構成する複数の第1ラック歯、及び第2ラック12を構成する複数の第2ラック歯は、例えば鍛造、切削等によって形成され得る。
Up to this point, the
以上、説明したとおり、本明細書に開示されたラックバーは、軸材の中心軸を含む平面によって前記軸材の外周を第1領域と第2領域とに二分した場合に、前記第1領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯からなる第1ラックと、前記第2領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯からなる第2ラックと、を備え、前記第1ラックの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラックの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っている。 As described above, the rack bar disclosed in the present specification is the first region when the outer circumference of the shaft member is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the shaft member. A first rack composed of a plurality of first rack teeth arranged in the axial direction of the shaft member, and a plurality of second racks provided in the second region and arranged in the axial direction of the shaft member. A second rack composed of teeth is provided, and at least a part of the first rack in the axial direction and at least a part of the second rack in the axial direction overlap each other with the central axis interposed therebetween.
また、本明細書に開示されたラックバーは、前記第1ラックにおける前記第2ラックとの重なり部分に含まれる第1ラック歯の体積の合計と、前記第2ラックにおける前記第1ラックとの重なり部分に含まれる第2ラック歯の体積の合計とは等しい。 Further, the rack bar disclosed in the present specification is a combination of the total volume of the first rack teeth included in the overlapping portion of the first rack with the second rack and the first rack in the second rack. It is equal to the total volume of the second rack teeth contained in the overlapping portion.
また、本明細書に開示されたラックバーは、前記軸材は中空の軸材であり、前記第1領域において前記軸材の軸方向に延びる平坦な第1平潰し部と、前記第2領域において前記軸材の軸方向に延びる平坦な第2平潰し部と、を備え、前記第1ラックは、前記第1平潰し部に形成されており前記第2ラックは、前記第2平潰し部に形成されており前記第1ラックの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラックの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っている。 Further, in the rack bar disclosed in the present specification, the shaft member is a hollow shaft member, and in the first region, a flat first flattened portion extending in the axial direction of the shaft member and the second region. A flat second flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided, the first rack is formed in the first flattening portion, and the second rack is the second flattening portion. At least a part of the first rack in the axial direction and at least a part of the second rack in the axial direction overlap each other with the central axis in between.
また、本明細書に開示されたラックバーは、前記第1平潰し部と、前記第2平潰し部とは、前記軸方向の全長に亘り、前記平面を挟んで重なり合っている。 Further, in the rack bar disclosed in the present specification, the first flattening portion and the second flattening portion overlap with each other over the entire length in the axial direction with the plane in between.
また、本明細書に開示されたステアリング装置は、前記ラックバーと、ステアリングシャフトに連結される第1ピニオンと、第1アシストモータによって駆動される第2ピニオンと、を備える。 Further, the steering device disclosed in the present specification includes the rack bar, a first pinion connected to a steering shaft, and a second pinion driven by a first assist motor.
また、本明細書に開示されたステアリング装置は、前記第1ピニオンと、前記第2ピニオンとは、前記ラックバーを挟んで互いに対向して配置されている。 Further, in the steering device disclosed in the present specification, the first pinion and the second pinion are arranged so as to face each other with the rack bar interposed therebetween.
また、本明細書に開示されたステアリング装置は、前記第1ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対して傾いており、前記第2ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対し、前記第1ピニオンの回転軸と同じ側に傾いている。 Further, in the steering device disclosed in the present specification, the rotation axis of the first pinion is tilted with respect to the central axis of the rack bar, and the rotation axis of the second pinion is the central axis of the rack bar. On the other hand, it is tilted to the same side as the rotation axis of the first pinion.
また、本明細書に開示されたステアリング装置は、前記第1ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対して傾いており、前記第2ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対し、前記第1ピニオンの回転軸とは逆側に傾いている。 Further, in the steering device disclosed in the present specification, the rotation axis of the first pinion is tilted with respect to the central axis of the rack bar, and the rotation axis of the second pinion is the central axis of the rack bar. On the other hand, it is tilted to the opposite side of the rotation axis of the first pinion.
また、本明細書に開示されたステアリング装置は、第2アシストモータによって駆動され、前記ラックバーの前記第2ラックに噛み合う第3ピニオンを備える。 Further, the steering device disclosed in the present specification includes a third pinion that is driven by a second assist motor and meshes with the second rack of the rack bar.
また、本明細書に開示されたラックバーの製造方法は、中空の軸材の中心軸を含む平面によって前記軸材の外周を第1領域と第2領域とに二分した場合の前記第1領域に、前記軸材の軸方向に延びる平坦な第1平潰し部を設け、また、前記第2領域に、前記軸材の軸方向に延びる平坦な第2平潰し部を設け、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯溝が設けられた第1ラック歯型を前記第1平潰し部に押し付け、且つ前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯溝が設けられた第2ラック歯型を前記第2平潰し部に押し付けた状態で、前記軸材の内部に芯金を圧入することにより、前記第1平潰し部の材料を前記第1ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第1平潰し部に第1ラックを形成し、また、前記第2平潰し部の材料を前記第2ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第2平潰し部に第2ラックを形成し、前記第1ラック歯型及び前記第2ラック歯型が前記第1平潰し部及び前記第2平潰し部に押し付けられている状態で、前記第1ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っている。 Further, the method for manufacturing a rack bar disclosed in the present specification is the first region when the outer periphery of the shaft material is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the hollow shaft material. A flat first flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided in the second region, and a flat second flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided in the second region of the shaft member. A first rack tooth mold provided with a plurality of first rack tooth grooves arranged in the axial direction was pressed against the first flattening portion, and a plurality of second rack tooth grooves arranged in the axial direction of the shaft member were provided. With the second rack tooth mold pressed against the second flat tooth mold, the core metal is press-fitted into the shaft material so that the material of the first flat tooth mold is directed toward the first rack tooth mold. The first rack is formed in the first flattening portion by plastic flow, and the material of the second flattening portion is plastically flowed toward the second rack tooth mold to form a second rack in the second flattening portion. Two racks are formed, and in a state where the first rack tooth mold and the second rack tooth mold are pressed against the first flat crushing portion and the second flat crushing portion, the arrangement of the first rack tooth grooves is arranged. At least a part of the axial direction and at least a part of the arrangement of the second rack tooth grooves in the axial direction overlap each other with the central axis in between.
1 ステアリング装置
2 ステアリングシャフト
3 第1ピニオン
4 第1アシストモータ
5 第2ピニオン
6 トルク検出部
7 ステアリングハンドル
8 第2アシストモータ
9 第3ピニオン
10 ラックバー
11 第1ラック
12 第2ラック
13 軸材
14 第1平潰し部
15 第2平潰し部
16 第1ラック歯
17 第2ラック歯
20 第1平潰しパンチ
21 第2平潰しパンチ
22 第1ラック歯型
23 第2ラック歯型
24 第1ラック歯溝
25 第2ラック歯溝
26 芯金
A1 第1領域
A2 第2領域
C1 第1ピニオンの回転軸
C2 第2ピニオンの回転軸
OP1 第1ラックの重なり部分
OP2 第2ラックの重なり部分
P 平面
X 軸材の中心軸
Claims (10)
前記第1領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯からなる第1ラックと、
前記第2領域に設けられており、前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯からなる第2ラックと、
を備え、
前記第1ラックの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラックの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っているラックバー。 When the outer circumference of the shaft member is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the shaft member,
A first rack provided in the first region and composed of a plurality of first rack teeth arranged in the axial direction of the shaft member,
A second rack provided in the second region and composed of a plurality of second rack teeth arranged in the axial direction of the shaft member, and
With
A rack bar in which at least a part of the first rack in the axial direction and at least a part of the second rack in the axial direction overlap each other with the central axis in between.
前記第1ラックにおける前記第2ラックとの重なり部分に含まれる第1ラック歯の体積の合計と、前記第2ラックにおける前記第1ラックとの重なり部分に含まれる第2ラック歯の体積の合計とは等しいラックバー。 The rack bar according to claim 1.
The total volume of the first rack teeth included in the overlapping portion with the second rack in the first rack and the total volume of the second rack teeth included in the overlapping portion with the first rack in the second rack. Is equal to a rack bar.
前記軸材は中空の軸材であり、
前記第1領域において前記軸材の軸方向に延びる平坦な第1平潰し部と、
前記第2領域において前記軸材の軸方向に延びる平坦な第2平潰し部と、
を備え、
前記第1ラックは、前記第1平潰し部に形成されており
前記第2ラックは、前記第2平潰し部に形成されており
前記第1ラックの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラックの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っているラックバー。 The rack bar according to claim 1 or 2.
The shaft material is a hollow shaft material, and the shaft material is a hollow shaft material.
In the first region, a flat first flattening portion extending in the axial direction of the shaft member,
In the second region, a flat second flattened portion extending in the axial direction of the shaft member,
With
The first rack is formed in the first flattened portion, the second rack is formed in the second flattened portion, and at least a part of the first rack in the axial direction and the first rack. A rack bar that overlaps with at least a part of the two racks in the axial direction with the central axis in between.
前記第1平潰し部と、前記第2平潰し部とは、前記軸方向の全長に亘り、前記中心軸を挟んで重なり合っているラックバー。 The rack bar according to claim 3.
The first flattening portion and the second flattening portion are rack bars that are overlapped with each other across the central axis over the entire length in the axial direction.
ステアリングシャフトに連結される第1ピニオンと、
第1アシストモータによって駆動される第2ピニオンと、
を備えるステアリング装置。 The rack bar according to any one of claims 1 to 3 and
The first pinion connected to the steering shaft and
The second pinion driven by the first assist motor,
Steering device equipped with.
前記第1ピニオンと、前記第2ピニオンとは、前記ラックバーを挟んで互いに対向して配置されているステアリング装置。 The steering device according to claim 5.
The first pinion and the second pinion are steering devices arranged so as to face each other with the rack bar interposed therebetween.
前記第1ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対して傾いており、
前記第2ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対し、前記第1ピニオンの回転軸と同じ側に傾いているステアリング装置。 The steering device according to claim 5 or 6.
The rotation axis of the first pinion is tilted with respect to the central axis of the rack bar.
A steering device in which the rotation axis of the second pinion is inclined to the same side as the rotation axis of the first pinion with respect to the central axis of the rack bar.
前記第1ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対して傾いており、
前記第2ピニオンの回転軸は、前記ラックバーの中心軸に対し、前記第1ピニオンの回転軸とは逆側に傾いているステアリング装置。 The steering device according to claim 5 or 6.
The rotation axis of the first pinion is tilted with respect to the central axis of the rack bar.
A steering device in which the rotation axis of the second pinion is inclined to the side opposite to the rotation axis of the first pinion with respect to the central axis of the rack bar.
第2アシストモータによって駆動され、前記ラックバーの前記第2ラックに噛み合う第3ピニオンを備えるステアリング装置。 The steering device according to any one of claims 5 to 8.
A steering device including a third pinion that is driven by a second assist motor and meshes with the second rack of the rack bar.
前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第1ラック歯溝が設けられた第1ラック歯型を前記第1平潰し部に押し付け、且つ前記軸材の軸方向に並ぶ複数の第2ラック歯溝が設けられた第2ラック歯型を前記第2平潰し部に押し付けた状態で、前記軸材の内部に芯金を圧入することにより、前記第1平潰し部の材料を前記第1ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第1平潰し部に第1ラックを形成し、また、前記第2平潰し部の材料を前記第2ラック歯型に向けて塑性流動させて前記第2平潰し部に第2ラックを形成し、
前記第1ラック歯型及び前記第2ラック歯型が前記第1平潰し部及び前記第2平潰し部に押し付けられている状態で、前記第1ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部と、前記第2ラック歯溝の並びの前記軸方向の少なくとも一部とは、前記中心軸を挟んで重なり合っているラックバーの製造方法。 When the outer circumference of the shaft member is divided into a first region and a second region by a plane including the central axis of the shaft member, a flat first flattened portion extending in the axial direction of the shaft member is formed in the first region. In addition, a flat second flattening portion extending in the axial direction of the shaft member is provided in the second region.
A plurality of second rack tooth grooves provided with a plurality of first rack tooth grooves arranged in the axial direction of the shaft member are pressed against the first flattening portion, and a plurality of second rack tooth grooves arranged in the axial direction of the shaft member. The material of the first flattening portion is pressed into the inside of the shaft material in a state where the second rack tooth mold provided with the above is pressed against the second flattening portion, so that the material of the first flattening portion is pressed against the first rack tooth. The first rack is formed in the first flattened portion by plastically flowing toward the mold, and the material of the second flattened portion is plastically flowed toward the second rack tooth mold to form the second flat. A second rack is formed on the crushed part,
In a state where the first rack tooth mold and the second rack tooth mold are pressed against the first flattening portion and the second flattening portion, at least one of the arrangement of the first rack tooth grooves in the axial direction. A method for manufacturing a rack bar in which a portion and at least a part of the arrangement of the second rack tooth grooves in the axial direction overlap each other with the central axis interposed therebetween.
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