JP2024041101A - steering gear - Google Patents
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Abstract
【課題】 軽量化および低コスト化を実現できる操舵装置を提供する。【解決手段】 カバー部材21は、リダクションギヤハウジング12に係止保持するためのスナップフィット部23と、リダクションギヤハウジング12との間をシールする液体ガスケット25が塗布されたフランジ部22と、を有する。【選択図】 図3[Problem] To provide a steering device that can realize weight reduction and cost reduction. [Solution] A cover member 21 has a snap fit portion 23 for engaging and holding the reduction gear housing 12, and a flange portion 22 to which a liquid gasket 25 is applied to seal the gap with the reduction gear housing 12. [Selected Figure] Figure 3
Description
本発明は、操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering device.
特許文献1には、ウォーム減速機を有するデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を備えた操舵装置が開示されている。ハウジングのウォーム収容部に臨む開口部は、カバー部材で塞がれている。 Patent Document 1 discloses a steering device including a dual pinion electric power steering device having a worm reduction gear. The opening of the housing facing the worm accommodating portion is covered with a cover member.
しかしながら、上記従来技術の操舵装置にあっては、カバー部材をハウジングに固定するためのボルトおよびシール用のOリングが必要であり、軽量化および低コスト化を実現できないおそれがある。
本発明の目的の一つは、軽量化および低コスト化を実現できる操舵装置を提供することにある。
However, the conventional steering device described above requires bolts for fixing the cover member to the housing and an O-ring for sealing, and there is a possibility that weight reduction and cost reduction cannot be achieved.
One of the objects of the present invention is to provide a steering device that can realize weight reduction and cost reduction.
本発明の一実施形態における操舵装置では、カバー部材は、ハウジングに係止保持するためのスナップフィット部と、ハウジングとの間をシールする液体ガスケットが塗布されたフランジ部と、を有する。 In the steering device according to an embodiment of the present invention, the cover member includes a snap-fit portion for locking and holding the cover member to the housing, and a flange portion coated with a liquid gasket for sealing between the cover member and the housing.
よって、本発明の操舵装置にあっては、軽量化および低コスト化を実現できる。 Therefore, in the steering device of the present invention, weight reduction and cost reduction can be achieved.
〔実施形態1〕
図1は、実施形態1の操舵装置Aの全体構成を示す図である。
操舵装置Aは、車両の左右方向に延びるラックハウジング2を有し、このラックハウジング2内のラックバー収容部2aに、ラックバー(転舵軸)3が車両の左右方向(車幅方向)に摺動可能に収容されている。ラックハウジング2の両端開口からラックバー3の端部が突出しており、この端部にタイロッド4がジョイント5を介して接続されている。ラックバー3の端部、ジョイント5およびタイロッド4のジョイント5側の端部周辺はブーツ6によって覆われている。ラックバー3の移動によりタイロッド4が動かされ、タイロッド4に接続した転舵機構を介して図外の前輪(転舵輪)が転舵される。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a steering device A according to a first embodiment.
The steering device A has a
ラックハウジング2の一端側(図1の右側)には、ステアリングギヤハウジング7が設けられている。ステアリングギヤハウジング7内のピニオン軸収容部7aには、図外のステアリングホイールに連結された入力軸8が回転自在に軸支されている。入力軸8は、トーションバー9を介して第1ピニオン軸10と相対回転可能に接続されている。
入力軸8の外周側には、トルクセンサ11が設けられている。トルクセンサ11は、入力軸8と第1ピニオン軸10との相対回転量からドライバがステアリングホイールに入力する操舵トルクを検出する。
第1ピニオン軸10は、ラックバー3の一端側に形成された第1ラック歯3aと噛み合うピニオン歯(不図示)を有し、ステアリングホイールに入力された操舵トルクを、ラックバー3に伝達する。
A
A
The first pinion shaft 10 has pinion teeth (not shown) that mesh with the first rack teeth 3a formed on one end side of the
ラックハウジング2の他端側(図1の左側)には、リダクションギヤハウジング12が設けられている。このリダクションギヤハウジング12には、ステアリングホイールにドライバにより入力される操舵トルクに対して、補助操舵トルクを出力するパワーステアリング機構13が収容されている。
ラックハウジング2、ステアリングギヤハウジング7およびリダクションギヤハウジング12により、ハウジング1が構成される。
パワーステアリング機構13は、電動モータ(駆動源)14と、電動モータ14の出力軸に接続するウォームシャフト15と、ウォームシャフト15に噛合するウォームホイール16と、ウォームホイール16と一体に回転する第2ピニオン軸17とを有する。第2ピニオン軸17は、ラック軸の他端側に形成された第2ラック歯3bと噛合し、電動モータ14から入力されたモータトルクを、ラックバー3に伝達する。ウォームシャフト15およびウォームホイール16は、電動モータ14が発生した駆動力を第2ピニオン軸17に伝達する伝達機構である。
A
A housing 1 is composed of a
The
図2は、実施形態1のリダクションギヤハウジング12を、第2ピニオン軸17の回転軸線Oを通る平面で切断した断面図である。以下の説明では、回転軸線Oに沿う方向にx軸を設定し、図2の紙面下方側から上方側へ向かう方向をx軸正方向、反対方向をx軸負方向とする。また、回転軸線Oに対する放射方向を径方向、回転軸線O周りの方向を周方向と称する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
リダクションギヤハウジング12は、ウォームホイール16を収容するウォームホイール収容部18を有する。ウォームホイール収容部18のx軸正方向側には、ボールベアリング19が固定されている。ボールベアリング19は、第2ピニオン軸17を回転可能に支持する。ウォームホイール16は、第2ピニオン軸17のx軸負方向端に固定されている。リダクションギヤハウジング12のx軸負方向側の端部には、第2ピニオン軸17およびウォームホイール16をリダクションギヤハウジング12内に組み付けるための開口部20が設けられている。開口部20の中心軸線は、x軸正方向側へ延びる。開口部20は、樹脂製のカバー部材21で塞がれている。
The
カバー部材21は、x軸負方向側から開口部20を覆うフランジ部22と、カバー部材21をリダクションギヤハウジング12に係止保持するためのスナップフィット部23を有する。フランジ部22は、略円盤状に形成されている。図3に示すように、フランジ部22のx軸正方向側の面(合わせ面)22aは、開口部20のX軸負方向端に設けられた凹部24の底面24aと当接している。径方向において、フランジ部22の外周面22bと凹部24の側面24bとの間には所定の隙間が設けられ、所定の隙間には、フランジ部22とリダクションギヤハウジング12との間をシールするための液体ガスケット25が充填されている。所定の隙間は、液体ガスケット25の粘性に応じて設定されている。
The
スナップフィット部23は、第1スナップフィット片26を有する。第1スナップフィット片26は、フランジ部22の合わせ面22aからx軸正方向側へ突出する。第1スナップフィット片26の先端(x軸正方向端)には、径方向外側へ突出する爪部26aが設けられている。爪部26aは、カバー部材21をリダクションギヤハウジング12に組み付けた際、開口部20の内周面20aに形成された係止溝27と係合することにより、カバー部材21のx軸負方向側への移動が規制される。
The
開口部20の内周面20aには、凹部24の底面24aから連続するテーパ面28が形成されている。テーパ面28は、x軸の正方向側から負方向側へ進むに従い、徐々に開口部20の内径が拡がるように設定されている。このテーパ面28により、カバー部材21をリダクションギヤハウジング12に組み付ける際、スナップフィット部23を徐々に弾性変形させることができ、組み付け作業の容易化を図れる。
カバー部材21において、フランジ部22の合わせ面22aであって、スナップフィット部23の径方向外側には、環状の溝22cが設けられている。溝22cは、液体ガスケット25の塗布直後、硬化前の液体ガスケットが各スナップフィット片同士の隙間からカバー部材21の内部へ侵入するのを抑制するためのものである。
A
In the
また、合わせ面22aにおいて、スナップフィット部23の径方向内側には、環状の柱部22dが設けられている。柱部22dは、各スナップフィット片同士の隙間からカバー部材21の内部に侵入した硬化前の液体ガスケットが、ウォームホイール16等に付着するのを抑制するためのものである。また、柱部22dは、スナップフィット部23の径方向内側への倒れを抑制する機能も有する。実施形態1では、柱部22dの高さ(x軸方向の長さ)をスナップフィット部23よりも短く設定しているが、スナップフィット部23と同等の長さとしてもよい。これにより、スナップフィット部23の倒れ抑制効果がより顕著となる。
Further, on the
図4は実施形態1のカバー部材21をx軸正方向側から見た斜視図、図5は実施形態1のカバー部材21をx軸正方向側から見た図である。
スナップフィット部23は、第1スナップフィット片26に加えて、第2スナップフィット片29を有する。スナップフィット部23は、断続的に全周に亘って第1スナップフィット片26および第2スナップフィット片29がそれぞれ複数個配置されている。第1スナップフィット片26と第2スナップフィット片26は、高さ(x軸方向の長さ)および幅(周方向の長さが)が同一である。また、各スナップフィット片同士の隙間は均一である。実施形態1のスナップフィット部23は、4個の第1スナップフィット片26と12個の第2スナップフィット片29を有する。つまり、周方向において、各スナップフィット片は、22.5°の間隔で配置されている。実施形態1では、周方向において、連続する3個の第2スナップフィット片29を2個の第1スナップフィット片26で挟むように配置されている。
FIG. 4 is a perspective view of the
The snap-
図6は、実施形態1の第2スナップフィット片29のx軸方向断面図であり、カバー部材21をリダクションギヤハウジング12に組み付ける前の状態を示している。
第2スナップフィット片29は、フランジ部22の合わせ面22aからx軸正方向側へ突出する。第2スナップフィット片29の先端側(x軸正方向端側)には、径方向外側へ突出する断面略三角形の山部29aが設けられている。第2スナップフィット片29は、山部29aを除き、開口部20の内周面20aよりも径方向内側に位置する。山部29aは、カバー部材21をリダクションギヤハウジング12に組み付けた際、開口部20の内周面20aと圧接することにより、カバー部材21の径方向への移動が規制される。
FIG. 6 is an x-axis cross-sectional view of the second snap-
The second snap-
次に、実施形態1の作用効果を説明する。
従来、ウォーム減速機を有するデュアルピニオン式電動パワーステアリング装置を備えた操舵装置が知られている。ハウジングのウォーム収容部に臨む開口部は、カバー部材で塞がれており、カバー部材は、2つのボルトによりハウジングに締結されている。また、開口部とカバー部材との間の隙間は、Oリングによりシールされている。このため、全長短縮、部品点数削減が難しく、軽量化および低コスト化を実現できないという課題があった。
Next, the effects of the first embodiment will be explained.
Conventionally, a steering device including a dual pinion electric power steering device having a worm reduction gear is known. The opening of the housing facing the worm accommodating portion is closed with a cover member, and the cover member is fastened to the housing with two bolts. Further, the gap between the opening and the cover member is sealed with an O-ring. For this reason, it was difficult to shorten the overall length and reduce the number of parts, making it impossible to achieve weight reduction and cost reduction.
これに対し、実施形態1の操舵装置Aでは、カバー部材21は、リダクションギヤハウジング12に係止保持するためのスナップフィット部23と、リダクションギヤハウジング12との間をシールする液体ガスケット25が塗布されたフランジ部22と、を有する。そして、スナップフィット部23は、カバー部材21のx軸方向への移動を規制する第1スナップフィット片26と、カバー部材21の径方向への移動を規制する第2スナップフィット片29と、を有する。カバー部材21をスナップフィットによりリダクションギヤハウジング12に固定する構造としたため、締結用のボルトが不要となり、軽量化と部品点数の削減を図れる。さらに、液体ガスケット25によってフランジ部22とリダクションギヤハウジング12との間をシールする構造としたため、Oリングが不要となり、さらなる軽量化と部品点数の削減を図れる。加えて、Oリング溝を廃止したことで、カバー部材21の前項短縮化を図れる。この結果、実施形態1の操舵装置Aにあっては、軽量化および低コスト化を実現できる。
In contrast, in the steering device A of the first embodiment, the
径方向において、フランジ部22の外周面22bとリダクションギヤハウジング12との凹部24の側面24bの間には、所定の隙間が設けられ、液体ガスケット25は、所定の隙間に充填されている。よって、液体ガスケット25の塗布が容易であると共に、カバー部材21の組み付け後、フランジ部22の全周に亘る液体ガスケット25の塗布状態を簡単に目視確認できるため、作業性の向上を図れる。
In the radial direction, a predetermined gap is provided between the outer
フランジ部22におけるリダクションギヤハウジング12との合わせ面22aであって、スナップフィット部23の径方向外側の位置には、環状の溝22cが設けられている。これにより、各スナップフィット片同士の隙間からカバー部材21の内部に、硬化前の液体ガスケットが侵入するのを抑制できる。
さらに、スナップフィット部23の径方向内側の位置には、環状の柱部22dが設けられている。つまり、周方向において、柱部22dの長さは、各スナップフィット片同士の隙間の距離よりも大きい。よって、各スナップフィット片同士の隙間からカバー部材21の内部に侵入した液体ガスケットが、ウォームホイール16等に付着して噛み込み等の不具合が生じるのを抑制できる。
An
Furthermore, an
第1スナップフィット片26は、周方向において、等間隔で配置されている。抜け止め用の第1スナップフィット片26を等角度配置することにより、開口部20の中心軸線に対するカバー部材21の傾きを抑制できるため、開口部20に対するカバー部材21の径方向の位置決め、すなわちセンタリングが自動的に行われる。
第2スナップフィット片29は、周方向において、等間隔で配置されている。具体的には、連続する3個の第2スナップフィット片29が、120°の間隔で配置されている。ガタ詰め用の第2スナップフィット片29を等角度配置することにより、カバー部材21が開口部20の中心軸線に向けて押圧されるため、カバー部材21のセンタリングが自動的に行われる。
The first snap-
The second snap-
〔実施形態2〕
実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみを説明する。
図7は、実施形態2のカバー部材21をx軸正方向側から見た図である。
実施形態2のスナップフィット部23は、3個の第1スナップフィット片26と9個の第2スナップフィット片29を有する。周方向において、各スナップフィット片は、30°の間隔で配置されている。実施形態2では、周方向において、連続する3個の第2スナップフィット片29を2個の第1スナップフィット片26で挟むように配置されている。
よって、実施形態2にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
[Embodiment 2]
Since the basic configuration of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, only the parts that are different from the first embodiment will be described.
FIG. 7 is a diagram of the
The snap
Therefore, in the second embodiment, the same effects as in the first embodiment are achieved.
〔実施形態3〕
実施形態3の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみを説明する。
図8は、実施形態3のカバー部材21をx軸正方向側から見た図である。
実施形態3のスナップフィット部23は、4個の第1スナップフィット片26と、4個の第2スナップフィット片29を有する。周方向において、第1スナップフィット片26は、90°の間隔で配置され、第2スナップフィット片29は、90°の間隔で配置されている。第2スナップフィット片29の幅(周方向の長さ)は、第1スナップフィット片26の2倍弱である。
よって、実施形態3にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
[Embodiment 3]
Since the basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment, only the parts that are different from the first embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram of the
The snap
Therefore, in the third embodiment, the same effects as in the first embodiment are achieved.
〔実施形態4〕
実施形態4の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみを説明する。
図9は、実施形態4のカバー部材21をx軸正方向側から見た図である。
実施形態4のスナップフィット部23は、3個の第1スナップフィット片26と、3個の第2スナップフィット片29を有する。周方向において、第1スナップフィット片26は、120°の間隔で配置され、第2スナップフィット片29は、120°の間隔で配置されている。第2スナップフィット片29の幅(周方向の長さ)は、第1スナップフィット片26の2倍弱である。
よって、実施形態4にあっては、実施形態1と同様の作用効果を奏する。
[Embodiment 4]
Since the basic configuration of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, only the parts that are different from the first embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram of the
The snap
Therefore, in the fourth embodiment, the same effects as in the first embodiment are achieved.
〔実施形態5〕
実施形態5の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみを説明する。
図10は、実施形態5のカバー部材21のX軸方向断面図である。
実施形態5のカバー部材21は、スナップフィット部23のx軸負方向端が、フランジ部22の合わせ面22aよりもx軸負方向側に位置する。このため、フランジ部22の外周面22bのx軸正方向端は、スナップフィット部23のx軸負方向端よりもx軸正方向側に位置する。ここで、外周面22bは、液体ガスケット25の塗布領域となるため、実施形態5では、x軸方向において、液体ガスケット25の塗布領域の一部は、スナップフィット部23と重なる。すなわち、実施形態5では、x軸方向において、外周面22bの一部をスナップフィット部23とオーバーラップさせる構成とすることにより、カバー部材21の長尺化を抑制しつつ、シール幅の拡大を図れる。
[Embodiment 5]
Since the basic configuration of the fifth embodiment is the same as that of the first embodiment, only the parts that are different from the first embodiment will be explained.
FIG. 10 is a cross-sectional view in the X-axis direction of the
In the
〔他の実施形態〕
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
第1スナップフィット片26および第2スナップフィット片29の個数および形状は任意に設定できる。
[Other embodiments]
Although the embodiments for carrying out the present invention have been described above, the specific configuration of the present invention is not limited to the configuration of the embodiments, and design changes may be made within the scope of the gist of the invention. are also included in the present invention.
The number and shape of the first snap-
実施形態では、溝22cを環状としたが、少なくとも各スナップフィット片同士の隙間の長さ以上の溝22cが隙間の数だけ断続的に設けられた構成としてもよい。
実施形態では、柱部22dを環状としたが、少なくとも各スナップフィット片同士の隙間の長さ以上の柱部22dが隙間の数だけ断続的に設けられた構成としてもよい。
実施形態では、操舵装置Aをいわゆるダブルピニオン式電動パワーステアリング装置を備えた構成としたが、操舵装置Aは、ステアリングホイールとラックバーとが機械的に切り離された、いわゆるステア・バイ・ワイヤ方式の操舵装置にも適用可能である。
In the embodiment, the
In the embodiment, the
In the embodiment, the steering device A is configured to include a so-called double pinion type electric power steering device, but the steering device A is a so-called steer-by-wire system in which the steering wheel and the rack bar are mechanically separated. It is also applicable to other steering devices.
A…操舵装置、3…ラックバー(転舵軸)、12…リダクションギヤハウジング(ハウジング)、14…電動モータ(駆動源)、15…ウォームシャフト(伝達機構)、16…ウォームホイール(伝達機構)、17…第2ピニオン軸(ピニオン軸)、18…ウォームホイール収容部、20…開口部、21…カバー部材、22…フランジ部、23…スナップフィット部、25…液体ガスケット、26…第1スナップフィット片、29…第2スナップフィット片 A... Steering device, 3... Rack bar (steered shaft), 12... Reduction gear housing (housing), 14... Electric motor (drive source), 15... Worm shaft (transmission mechanism), 16... Worm wheel (transmission mechanism) , 17...Second pinion shaft (pinion shaft), 18...Worm wheel housing section, 20...Opening section, 21...Cover member, 22...Flange section, 23...Snap fit section, 25...Liquid gasket, 26...First snap Fit piece, 29...Second snap fit piece
Claims (8)
前記転舵軸と噛み合うピニオン軸と、
駆動源が発生した駆動力を前記ピニオン軸に伝達する伝達機構と、
前記転舵軸、前記ピニオン軸および前記伝達機構を収容するハウジングと、
を備え、
前記伝達機構は、前記ピニオン軸と一体に回転するウォームホイールを有し、
前記ハウジングは、前記ウォームホイールを収容するウォームホイール収容部と、前記ウォームホイール収容部と外部とを接続する開口部と、前記開口部を塞ぐカバー部材と、を有し、
前記カバー部材は、前記ハウジングに係止保持するためのスナップフィット部を有し、
前記スナップフィット部は、前記ピニオン軸の回転軸線に沿う方向を軸方向とし、前記回転軸線に対する放射方向を径方向としたとき、前記カバー部材の前記軸方向への移動を規制する第1スナップフィット片と、前記カバー部材の前記径方向への移動を規制する第2スナップフィット片と、を有し、
前記カバー部材は、前記ハウジングとの間をシールする液体ガスケットが塗布されたフランジ部を有する、
操舵装置。 A steering shaft that is movable in a vehicle width direction;
a pinion shaft that meshes with the steering shaft;
a transmission mechanism that transmits a driving force generated by a driving source to the pinion shaft;
a housing that accommodates the steering shaft, the pinion shaft, and the transmission mechanism;
Equipped with
the transmission mechanism has a worm wheel that rotates integrally with the pinion shaft,
the housing has a worm wheel accommodating portion that accommodates the worm wheel, an opening that connects the worm wheel accommodating portion to the outside, and a cover member that closes the opening,
The cover member has a snap-fit portion for engaging and retaining the cover member on the housing,
the snap-fit portion has a first snap-fit piece that restricts movement of the cover member in the axial direction and a second snap-fit piece that restricts movement of the cover member in the radial direction, when a direction along a rotation axis of the pinion shaft is defined as an axial direction and a direction radial to the rotation axis is defined as a radial direction,
The cover member has a flange portion to which a liquid gasket is applied to seal between the cover member and the housing.
Steering gear.
前記径方向において、前記フランジ部の外周面と前記ハウジングとの間には、所定の隙間が設けられ、
前記液体ガスケットは、前記所定の隙間に充填されている、
操舵装置。 The steering device according to claim 1,
A predetermined gap is provided between the outer peripheral surface of the flange portion and the housing in the radial direction,
the liquid gasket is filled in the predetermined gap;
Steering device.
前記フランジ部における前記ハウジングとの合わせ面には、少なくとも1つの溝が設けられている、
操舵装置。 The steering device according to claim 2,
At least one groove is provided on a surface of the flange portion that fits with the housing;
Steering device.
前記軸方向において、前記液体ガスケットの塗布領域の一部は、前記スナップフィット部と重なる、
操舵装置。 The steering device according to claim 2,
In the axial direction, a part of the application area of the liquid gasket overlaps with the snap fit part;
Steering device.
前記回転軸線周りの方向を周方向としたとき、前記スナップフィット部は、断続的に全周に亘って前記第1スナップフィット片および前記第2スナップフィット片がそれぞれ複数個配置されている、
操舵装置。 The steering device according to claim 1,
When the direction around the rotational axis is defined as the circumferential direction, the snap-fit portion has a plurality of the first snap-fit pieces and a plurality of the second snap-fit pieces arranged intermittently over the entire circumference,
Steering device.
前記径方向において、各スナップフィット片同士の間隙の内側には、柱部が設けられ、
前記周方向において、前記柱部の長さは、前記間隙の距離よりも大きい、
操舵装置。 The steering device according to claim 5,
In the radial direction, a column portion is provided inside the gap between each snap fit piece,
In the circumferential direction, the length of the column portion is greater than the distance of the gap;
Steering device.
前記第1スナップフィット片は、前記周方向において、等間隔で配置されている、
操舵装置。 The steering device according to claim 5,
The first snap-fit pieces are arranged at equal intervals in the circumferential direction,
Steering device.
前記第2スナップフィット片は、前記周方向において、等間隔で配置されている、
操舵装置。 The steering device according to claim 5,
The second snap-fit pieces are arranged at equal intervals in the circumferential direction,
Steering device.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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