JP2948890B2 - Rack and pinion steering system - Google Patents

Rack and pinion steering system

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JP2948890B2
JP2948890B2 JP23610290A JP23610290A JP2948890B2 JP 2948890 B2 JP2948890 B2 JP 2948890B2 JP 23610290 A JP23610290 A JP 23610290A JP 23610290 A JP23610290 A JP 23610290A JP 2948890 B2 JP2948890 B2 JP 2948890B2
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正 八木
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はラックピニオン式ステアリング装置に関し、
特に、操向反力の大きな車両のステアリング装置として
適したものである。
The present invention relates to a rack and pinion type steering device,
In particular, it is suitable as a steering device for a vehicle having a large steering reaction force.

(従来の技術) 第6図、第7図は従来例を示すラックピニオン式の油
圧パワーステアリング装置であって、操向操作用ハンド
ルに連動連結されるヘリカルピニオン101と、このピニ
オン101に噛合するヘリカルラック102が形成されたラッ
クバー103と、そのピニオン101とラック102とを覆うラ
ックハウジング104と、このラックハウジング104に一体
化されると共にラックバー103に外嵌されるシリンダチ
ューブ105とを備えている。
(Prior Art) FIGS. 6 and 7 show a conventional rack-and-pinion type hydraulic power steering apparatus, which is a helical pinion 101 interlocked with a steering handle and meshes with the pinion 101. FIG. A rack bar 103 on which a helical rack 102 is formed, a rack housing 104 that covers the pinion 101 and the rack 102, and a cylinder tube 105 integrated with the rack housing 104 and externally fitted to the rack bar 103 are provided. ing.

そのラックバー103の両端には球継手106、タイロッド
107、ナックルアーム等を介して図外操向輪が連動連結
され、ピニオン101の回転によるラックバー103のラック
軸線方向への移動により操向輪が操向される。
Ball joints 106 and tie rods are provided at both ends of the rack bar 103.
A steered wheel (not shown) is interlocked and connected via a knuckle arm 107, and the steered wheel is steered by the movement of the rack bar 103 in the rack axis direction due to the rotation of the pinion 101.

また、ラックバー103とシリンダチューブ105との内外
周間に、一対のシール部材108,109により油密状とされ
た油室110が形成されている。
Further, an oil chamber 110 which is made oil-tight by a pair of seal members 108 and 109 is formed between the inner and outer circumferences of the rack bar 103 and the cylinder tube 105.

そして、ラックバー103の外周にはピストン111が設け
られ、このピストン111によって仕切られた油室110の長
手方向一方側と他方側のそれぞれに、配管112,112を介
して圧油が操向方向に応じて供給されることにより、ラ
ックバー103に操向操作の補助力が作用される。
A piston 111 is provided on the outer periphery of the rack bar 103, and pressure oil is supplied to the one side and the other side in the longitudinal direction of the oil chamber 110 partitioned by the piston 111 via pipes 112, 112 according to the steering direction. As a result, the assisting force of the steering operation is applied to the rack bar 103.

そして、ラックバー103は前記軸方向一方側のブッシ
ュ113を介してシリンダチューブ105の内周面に支持され
ると共に、ラックハウジング104に内蔵されたサポート
ヨーク114を介してラックハウジング104に支持されてい
る。すなわち、ラックバー103はブッシュ113とサポート
ヨーク114とを介して2点支持されている(なお、ラッ
クバー103はシール部材108,109やピストン111外周のシ
ール部材116を介してシリンダチューブ105の内周面に接
するが、シール部材は容易に変形するため支持点となる
ものではない)。
The rack bar 103 is supported on the inner peripheral surface of the cylinder tube 105 via the bush 113 on one side in the axial direction, and is supported by the rack housing 104 via a support yoke 114 built in the rack housing 104. I have. That is, the rack bar 103 is supported at two points via the bush 113 and the support yoke 114 (the rack bar 103 is connected to the inner peripheral surface of the cylinder tube 105 via the seal members 108 and 109 and the seal member 116 on the outer periphery of the piston 111). , But the seal member is not a supporting point because it is easily deformed).

そのサポートヨーク114は、ラックハウジング104に螺
合されるプラグ115の螺じ込み方向への進退により、ラ
ック102とピニオン101との噛合調節方向(第6図中左右
方向)に位置変更自在とされている。これにより、サポ
ートヨーク114を介してラックバー103をラック102とピ
ニオン101との噛合調節方向に位置変更させることで、
円滑な噛合状態が得られるものとされている。
The position of the support yoke 114 can be freely changed in the direction of adjusting the engagement between the rack 102 and the pinion 101 (the left-right direction in FIG. 6) by advancing and retracting the plug 115 screwed into the rack housing 104 in the screwing direction. ing. Thereby, by changing the position of the rack bar 103 in the direction of adjusting the engagement between the rack 102 and the pinion 101 via the support yoke 114,
It is assumed that a smooth meshing state can be obtained.

また、サポートヨーク114は圧縮バネ117により付勢さ
れてラックバー103に接することで、歯切の製作誤差等
によるラックバー103の前記噛合調節方向への移動を許
容し、円滑な噛合状態を得るものとされている。
Further, the support yoke 114 is urged by the compression spring 117 to come into contact with the rack bar 103, thereby allowing the rack bar 103 to move in the meshing adjustment direction due to a gear cutting manufacturing error or the like, thereby obtaining a smooth meshing state. It is assumed.

(発明が解決しようとする課題) 上記構成のステアリング装置を大型車両に用いるよう
な場合や、車両レイアウトの関係からラックバー103と
タイロッド107との傾斜が大きくなるような場合には、
操向輪からラックバー103に作用する操向反力が大きく
なることから、ラックバー103の変形の低減や強度向上
のために対策が必要となる。
(Problems to be Solved by the Invention) When the steering device having the above configuration is used for a large vehicle, or when the inclination between the rack bar 103 and the tie rod 107 becomes large due to the layout of the vehicle,
Since the steering reaction force acting on the rack bar 103 from the steered wheels increases, it is necessary to take measures for reducing the deformation of the rack bar 103 and improving the strength.

これに対処するため、ラックバー103の径を大きくし
たり、あるいは、ラックバー103を前記ブッシュ113だけ
でなく、複数のブッシュを介してシリンダチューブ105
の内周面に支持させて支持点を増加させること等が考え
られる。
To cope with this, the diameter of the rack bar 103 is increased, or the rack bar 103 is moved not only through the bush 113 but also through a plurality of bushes to the cylinder tube 105.
For example, it is conceivable to increase the number of support points by supporting the inner peripheral surface.

しかし、ラックバー103の径を大きくすると、ラック1
02とピニオン101との軸間距離の増加やピニオン101の歯
部の有効長の増大等により、装置全体が不必要に大型化
してしまうという問題がある。
However, if the diameter of the rack bar 103 is increased,
There is a problem that the entire device is unnecessarily increased in size due to an increase in the center distance between the pinion 101 and the pinion 101 and an increase in the effective length of the tooth portion of the pinion 101.

また、ラックバー103をシリンダチューブ105の内周面
に複数位置で支持させると、ラックバー103が噛合調節
方向に移動不能となり、サポートヨーク114を介するラ
ック102とピニオン101との噛合調節ができなくなるとい
う問題がある。
When the rack bar 103 is supported on the inner peripheral surface of the cylinder tube 105 at a plurality of positions, the rack bar 103 cannot move in the mesh adjustment direction, and the mesh adjustment between the rack 102 and the pinion 101 via the support yoke 114 cannot be performed. There is a problem.

また、ピニオン101とラック102とがヘリカルである
と、その噛合部分においては、ラックバー103をラック
軸線中心に回転させようとする力を生じつつ噛合してい
る。そのため、操向反力に基づいてラックバー103をラ
ック軸線中心に回転させようとする大きな力が作用する
と、従来の構造では、その噛合状態が変化して円滑な噛
合状態が得られなくなるという問題がある。
Further, when the pinion 101 and the rack 102 are helical, the meshing portion is meshed while generating a force to rotate the rack bar 103 about the rack axis. Therefore, when a large force acts to rotate the rack bar 103 around the rack axis based on the steering reaction force, the meshing state changes in the conventional structure, and a smooth meshing state cannot be obtained. There is.

(課題を解決するための手段) 本発明は、上記従来技術の問題を解決することのでき
るラックピニオン式ステアリング装置を提供することを
目的とする。
(Means for Solving the Problems) It is an object of the present invention to provide a rack and pinion type steering device that can solve the above-described problems of the conventional technology.

本発明の特徴とするところは、操向操作入力の伝達用
ヘリカルピニオンと、このピニオンと噛合するヘリカル
ラックが形成されたラックバーと、操向輪に連動連結さ
れるステアリングロッドとを備え、前記ステアリングロ
ッドが筒状とされ、このステアリングロッドに、前記ラ
ックバーが挿入されると共に前記ラックを露出させる切
欠が形成され、ラックバーはステアリングロッドに、ラ
ックの軸線方向に同行移動すると共にラックの軸線中心
に相対回転可能に連結されている点にある。
The features of the present invention include a helical pinion for transmitting steering operation input, a rack bar formed with a helical rack meshing with the pinion, and a steering rod interlocked with steered wheels, The steering rod has a cylindrical shape, and a cutout for exposing the rack is formed in the steering rod, into which the rack bar is inserted. The rack bar moves along with the steering rod in the axial direction of the rack and the axis of the rack. The point is that it is connected to the center so as to be relatively rotatable.

さらに、ラックバーがステアリングロッドに、ピニオ
ンに対するラックの噛合調節方向に位置変更可能に連結
され、その噛合調節方向への移動を許容するようにラッ
クバーを支持する支持部材が、ピニオンを支持するラッ
クハウジングに取り付けられ、ステアリングロッドにそ
の支持部材の貫通孔が形成され、ステアリングロッドの
ピニオンに対するラックの軸線中心の回転が規制される
ように、その支持部材と貫通孔とが係合されているのが
好ましい。
Further, the rack bar is connected to the steering rod so as to be repositionable in the direction of adjusting the engagement of the rack with the pinion, and the support member supporting the rack bar so as to allow movement in the direction of adjusting the engagement includes a rack supporting the pinion. The support member is attached to the housing, the through hole of the support member is formed in the steering rod, and the support member and the through hole are engaged so that the rotation of the rack around the axis of the rack with respect to the pinion of the steering rod is restricted. Is preferred.

(作 用) 本発明の構成によれば、ピニオンからの操向操作入力
の伝達により、ラックバーとステアリングロッドとは操
向輪を操向するように同行移動する。
(Operation) According to the configuration of the present invention, the transmission of the steering operation input from the pinion causes the rack bar and the steering rod to move together so as to steer the steered wheels.

また、ステアリングロッドとラックバーの操向反力に
よる変形の低減や強度向上は、ステアリングロッドの径
を増大させたり、ステアリングロッドの支持箇所の増加
等により行うことができるので、ラックバーの径を増大
させる必要はない。
In addition, the reduction of the deformation and the improvement of the strength due to the steering reaction force between the steering rod and the rack bar can be performed by increasing the diameter of the steering rod or by increasing the number of supporting portions of the steering rod. There is no need to increase.

また、ステアリングロッドが支持箇所の増加等により
ピニオンに対するラックの噛合調節方向に位置変更不能
であっても、ラックバーがステアリングロッドに対し噛
合調節方向に位置変更されることで、ラックとピニオン
との噛合調節が可能となる。
Further, even if the position of the steering rod cannot be changed in the direction of adjusting the meshing of the rack with the pinion due to an increase in the number of support points, the position of the rack bar is changed in the direction of adjusting the meshing of the steering rod with respect to the steering rod. The meshing can be adjusted.

また、ラックバーはステアリングロッドに対しラック
軸線中心に相対回転可能に連結されているので、操向反
力に基づくステアリングロッドをラック軸線中心に回転
させようとする力は、ラックバーに伝達されることはな
く、ピニオンとラックとがヘリカルであっても、その噛
合状態が変化するのを防止できる。
Further, since the rack bar is connected to the steering rod so as to be relatively rotatable about the rack axis, a force for rotating the steering rod about the rack axis based on the steering reaction force is transmitted to the rack bar. Even if the pinion and the rack are helical, it is possible to prevent the meshing state from changing.

また、ステアリングロッドがピニオンに対しラック軸
線中心に回転するとピニオンと干渉する虞があるため、
そのステアリングロッドの回転を規制している。この回
転規制のために専用の構成を設けるのではなく、ラック
バーの支持部材とステアリングロッドに形成されたその
支持部材の貫通孔との係合により回転規制を行うこと
で、構造の簡単化が図られている。
Also, if the steering rod rotates about the rack axis with respect to the pinion, it may interfere with the pinion.
The rotation of the steering rod is regulated. Rather than providing a dedicated configuration for this rotation control, the rotation is controlled by engaging the support member of the rack bar with the through hole of the support member formed on the steering rod, thereby simplifying the structure. It is planned.

(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention is described with reference to drawings.

第1図乃至第4図は、自動車のラックピニオン式油圧
パワーステアリング装置を示し、図外ハンドルに入力軸
1を介して連結されるヘリカルピニオン2と、このピニ
オン2に噛合するヘリカルラック3が形成されたラック
バー4とを備えている。
FIGS. 1 to 4 show a rack-and-pinion type hydraulic power steering device for an automobile. A helical pinion 2 connected to a handle (not shown) via an input shaft 1 and a helical rack 3 meshing with the pinion 2 are formed. Rack bar 4 is provided.

上記入力軸1とピニオン2とは、ラックハウジング6
内で回転自在に支持され、トーションバー7を介して連
結されている(なお、第1図ではラックハウジング6の
左方と右方とは左右対称な構造であるため、右方の一部
は図示省略する)。
The input shaft 1 and the pinion 2 are connected to a rack housing 6.
(The left and right sides of the rack housing 6 are symmetrical in FIG. 1, so that a part of the right side is Not shown).

そのラックハウジング6の車両幅方向両側にはそれぞ
れフランジ8が形成され、このフランジ8を介して円筒
形のシリンダチューブ9がボルト10により連結されて一
体化されている。そのシリンダチューブ9は図外車体に
固定されている。
Flanges 8 are formed on both sides of the rack housing 6 in the vehicle width direction, and cylindrical cylinder tubes 9 are connected by bolts 10 via the flanges 8 to be integrated. The cylinder tube 9 is fixed to a vehicle body (not shown).

そのラックハウジング6と各シリンダチューブ9に、
円筒形のステアリングロッド11が挿入され、このステア
リングロッド11に前記ラックバー4が挿入されている。
To the rack housing 6 and each cylinder tube 9,
A cylindrical steering rod 11 is inserted, and the rack bar 4 is inserted into the steering rod 11.

そのステアリングロッド11の車両幅方向略中央には、
前記ラック3がステアリングロッド11の外部に露出する
ように切欠5が設けられ、これにより露出したラック3
がピニオン2と噛合するものとされている。
At approximately the center of the steering rod 11 in the vehicle width direction,
A notch 5 is provided so that the rack 3 is exposed to the outside of the steering rod 11.
Are engaged with the pinion 2.

そして、ラックバー4とステアリングロッド11とはラ
ック軸線方向に同行移動するように連結されると共に、
ステアリングロッド11の各端には球継手12を介して図外
操向輪が連動連結される。これにより、ピニオン2の回
転によってラックバー4とステアリングロッド11とがラ
ック軸線方向に同行移動し、操向輪の操向がなされる。
The rack bar 4 and the steering rod 11 are connected so as to move along the rack axis direction,
Steering wheels (not shown) are connected to each end of the steering rod 11 via a ball joint 12. As a result, the rotation of the pinion 2 causes the rack bar 4 and the steering rod 11 to move together in the rack axis direction, and the steered wheels are steered.

また、前記シリンダチューブ9の車両幅方向外端側に
はそれぞれブッシュ13が取付けられると共に、そのブッ
シュ13にステアリングロッド11がシール部材14,15を介
しラック軸線方向に摺動自在に挿入されている。
A bush 13 is attached to each outer end of the cylinder tube 9 in the vehicle width direction, and a steering rod 11 is inserted into the bush 13 via seal members 14 and 15 so as to be slidable in the rack axis direction. .

さらに、ステアリングロッド11の外周には、ラックハ
ウジング6の両側方でそれぞれピストン16が設けられ、
各ピストン16はシリンダチューブ9に対しシール部材17
を介してラック軸線方向に摺動自在とされている。
Further, pistons 16 are provided on the outer periphery of the steering rod 11 on both sides of the rack housing 6, respectively.
Each piston 16 has a sealing member 17 with respect to the cylinder tube 9.
Slidably in the rack axis direction.

これにより、ステアリングロッド11とシリンダチュー
ブ9との内外周間に、ブッシュ13とピストン16とにより
閉塞された一対の油室18が形成されている。
Thereby, a pair of oil chambers 18 closed by the bush 13 and the piston 16 are formed between the inner and outer circumferences of the steering rod 11 and the cylinder tube 9.

この一対の油室18の操向方向に応じた一方に圧油が供
給されることで、ピストン16を介してステアリングロッ
ド11に操向操作の補助力が作用される。
By supplying the pressure oil to one of the pair of oil chambers 18 according to the steering direction, an assisting force of the steering operation is applied to the steering rod 11 via the piston 16.

また、ピニオン2とラック3との噛合調節のため、ラ
ックバー4はピニオン2に対し、第2図中左右方向に位
置変更調節可能とされている。
In order to adjust the engagement between the pinion 2 and the rack 3, the position of the rack bar 4 can be adjusted relative to the pinion 2 in the horizontal direction in FIG.

すなわち、ラックバー4の軸方向両端の外周にはそれ
ぞれ周溝19が形成され、この周溝19に弾性体であるOリ
ング20が嵌め込まれ、このOリング20を介してリング体
21が外嵌されている。また、そのリング体21の外周に形
成された周溝22に弾性体であるOリング23が嵌め込ま
れ、このOリング23を介してリング体21がステアリング
ロッド11に挿入されている。
That is, a circumferential groove 19 is formed on each of the outer circumferences at both ends in the axial direction of the rack bar 4, and an O-ring 20 as an elastic body is fitted into the circumferential groove 19, and the ring
21 is fitted outside. An O-ring 23, which is an elastic body, is fitted into a circumferential groove 22 formed on the outer periphery of the ring body 21, and the ring body 21 is inserted into the steering rod 11 via the O-ring 23.

これにより、ラックバー4はステアリングロッド11に
Oリング20,23を介して支持され、そのOリング20,23の
弾性変形により、ピニオン2とラック3との前記噛合調
節方向に位置変更可能とされている。
As a result, the rack bar 4 is supported by the steering rod 11 via the O-rings 20 and 23, and the position thereof can be changed in the direction of adjusting the engagement between the pinion 2 and the rack 3 by the elastic deformation of the O-rings 20 and 23. ing.

また、ラックバー4とステアリングロッド11とは、ラ
ック軸線中心に相対回転可能とされている。すなわち、
ラックバー4は前記Oリング20,23とリング体21とを介
し、ステアリングロッド11に対しラック軸線中心に相対
摺動自在とされている。
The rack bar 4 and the steering rod 11 are relatively rotatable about the rack axis. That is,
The rack bar 4 is slidable relative to the steering rod 11 about the center of the rack axis via the O-rings 20 and 23 and the ring body 21.

これにより、操向反力に基づきステアリングロッド11
をラック軸線中心に回転させようとする力が、ラックバ
ー4に伝達されるのが防止される。よって、ピニオン2
とラック3とがヘリカルであって、その噛合部分におい
てラックバー4をラック軸線中心に回転させようとする
力を生じつつ噛合するものである場合に、大きな操向反
力が作用しても、ピニオン2とラック3との円滑な噛合
状態を維持することができる。
As a result, the steering rod 11
Is prevented from being transmitted to the rack bar 4. Therefore, pinion 2
And the rack 3 are helical and mesh with each other while generating a force to rotate the rack bar 4 about the rack axis at the meshing portion, even if a large steering reaction force acts. The smooth engagement between the pinion 2 and the rack 3 can be maintained.

そして、前記ラックハウジング6にはラックバー4の
支持部材としてサポートヨーク24が取付けられている。
このサポートヨーク24は外周が円柱面であって、一端側
がラックバー4の外周面に接し、他端側がプラグ25に挿
入されている。そのプラグ25は、外周の雄ねじを介して
ラックハウジング6に螺合されると共に、ロックナット
26により固定されている。また、サポートヨーク24とプ
ラグ25とに係合する圧縮バネ27がサポートヨーク24に内
蔵され、サポートヨーク24をラックバー4との当接方向
に付勢している。
A support yoke 24 is attached to the rack housing 6 as a support member for the rack bar 4.
The support yoke 24 has a cylindrical outer surface, one end of which is in contact with the outer peripheral surface of the rack bar 4, and the other end of which is inserted into the plug 25. The plug 25 is screwed into the rack housing 6 via a male screw on the outer periphery, and a lock nut
Fixed by 26. In addition, a compression spring 27 that engages with the support yoke 24 and the plug 25 is built in the support yoke 24 and urges the support yoke 24 in the direction of contact with the rack bar 4.

そして、プラグ25のラックハウジング6への螺じ込み
方向への進退により、サポートヨーク24はピニオン2と
ラック3との前記噛合調節方向に位置変更調節可能とさ
れている。
The support yoke 24 can be moved and adjusted in the direction of adjusting the engagement between the pinion 2 and the rack 3 by moving the plug 25 in and out of the rack housing 6 in the screwing direction.

このサポートヨーク24の位置変更調節によりラックバ
ー4が噛合調節方向に位置変更し、ピニオン2とラック
3との噛合調節がなされて円滑な噛合状態が得られる。
The position change of the support yoke 24 adjusts the position of the rack bar 4 in the engagement adjustment direction, and the engagement between the pinion 2 and the rack 3 is adjusted, so that a smooth engagement state is obtained.

また、圧縮バネ27を介してサポートヨーク24はラック
バー4との当接方向に付勢されているので、歯切の製作
誤差等によるラックバー4の噛合調節方向への移動を許
容し、円滑な噛合状態を得るものとされている。
Further, since the support yoke 24 is urged in the direction of contact with the rack bar 4 via the compression spring 27, the movement of the rack bar 4 in the direction of adjusting the meshing due to a manufacturing error of the gear cutting is allowed, and the support yoke 24 is smoothly moved. It is assumed that a proper meshing state is obtained.

上記サポートヨーク24はステアリングロッド11を貫通
することになるため、ステアリングロッド11にはそのた
めの貫通孔28が形成されている。この貫通孔28は、ステ
アリングロッド11がラック軸線方向に移動する際にサポ
ートヨーク24と干渉しないように、ラック軸線方向に長
寸の長孔とされている。
Since the support yoke 24 passes through the steering rod 11, a through hole 28 is formed in the steering rod 11. The through hole 28 is a long hole elongated in the rack axis direction so that the steering rod 11 does not interfere with the support yoke 24 when moving in the rack axis direction.

そして、貫通孔28の短径は、サポートヨーク24の外周
径と略等しくされている。これにより、ステアリングロ
ッド11がピニオン2に対しラック軸線中心に回転するの
が、サポートヨーク24の外周が貫通孔28の内周に係合す
ることで規制されている。
The short diameter of the through hole 28 is substantially equal to the outer diameter of the support yoke 24. Thus, rotation of the steering rod 11 about the rack axis with respect to the pinion 2 is restricted by engaging the outer periphery of the support yoke 24 with the inner periphery of the through hole 28.

このように、ステアリングロッド11がピニオン2に対
しラック軸線中心に回転するのが規制されることによ
り、ステアリングロッド11がピニオン2と干渉するのが
防止される。
As described above, the rotation of the steering rod 11 about the rack axis with respect to the pinion 2 is restricted, so that the steering rod 11 is prevented from interfering with the pinion 2.

なお、貫通孔28の内周に支持部材としてプラグ25の外
周を係合させる構造として、ステアリングロッド11がピ
ニオン2に対しラック軸線中心に回転するのを規制する
ようにしてもよい。
Note that, as a structure in which the outer periphery of the plug 25 is engaged with the inner periphery of the through hole 28 as a support member, the rotation of the steering rod 11 about the rack axis with respect to the pinion 2 may be restricted.

ラックバー4とステアリングロッド11とは、前述のよ
うにラック軸線方向に同行移動するよう連結されてい
る。そのため、ステアリングロッド11に対しラックバー
4がラック軸線方向に相対移動するのを規制するストッ
パーが設けられている。本実施例では、ステアリングロ
ッド11の両端の前記球継手12がそのストッパーを兼用し
ている。
The rack bar 4 and the steering rod 11 are connected so as to move together in the rack axis direction as described above. For this reason, a stopper is provided for restricting relative movement of the rack bar 4 with respect to the steering rod 11 in the rack axis direction. In this embodiment, the ball joints 12 at both ends of the steering rod 11 also serve as stoppers.

すなわち、球継手12は、ボール保持筒29と、このボー
ル保持筒29内に回転自在に保持されるボール30と、この
ボール30をシート33を介し支持するブロック31と、これ
らボール30やブロック31のボール保持筒29からの外れ止
めのためにボール保持筒29に螺合されるキャップ32と、
このキャップ32に内蔵されてブロック31をボール30に押
付付勢する圧縮バネ34を備えている。また、ボール30に
は連結軸35が連結固定されている。
That is, the ball joint 12 includes a ball holding cylinder 29, a ball 30 rotatably held in the ball holding cylinder 29, a block 31 for supporting the ball 30 via a seat 33, and a ball 31 and a block 31. A cap 32 screwed into the ball holding cylinder 29 to prevent the ball holding cylinder 29 from coming off the
A compression spring 34 is provided in the cap 32 and presses and biases the block 31 against the ball 30. Further, a connection shaft 35 is connected and fixed to the ball 30.

そして、各球継手12は、ステアリングロッド11の両端
内周に形成された雌ねじ部37に、前記ボール保持筒29の
外周に形成された雄ねじ部36を介して螺合されている。
この球継手12が、ラックバー4の各端面にそれぞれ当接
するものとされている。
Each ball joint 12 is screwed to a female thread 37 formed on the inner circumference of both ends of the steering rod 11 via a male thread 36 formed on the outer circumference of the ball holding cylinder 29.
The ball joint 12 comes into contact with each end face of the rack bar 4.

これにより、ラックバー4のステアリングロッド11に
対するラック軸線方向への相対移動が、ストッパー兼用
の球継手12により規制され、ラックバー4とステアリン
グロッド11とはラック軸線方向、すなわち操向輪を操向
させる方向に同行移動するものとされている。
Accordingly, relative movement of the rack bar 4 in the rack axis direction with respect to the steering rod 11 is restricted by the ball joint 12 also serving as a stopper, and the rack bar 4 and the steering rod 11 are steered in the rack axis direction, that is, steered wheels. It is assumed that they move together in the direction in which they are made to move.

また、ラックバー4のステアリングロッド11に対する
ラック軸線方向への相対移動が規制されることにより、
ハンドルが操向操作の際にがたつくのを防止できる。
Also, the relative movement of the rack bar 4 in the rack axis direction with respect to the steering rod 11 is regulated,
It is possible to prevent the steering wheel from rattling during the steering operation.

このように、上記ストッパー兼用の球継手12の取付け
が、ステアリングロッド11が筒状とされたことを利用し
て、ステアリングロッド11の両端内周に形成された雌ね
じ部37への螺合により行われることで、構造の簡単化が
図られている。
As described above, the mounting of the ball joint 12 also serving as the stopper is performed by screwing into the female thread portions 37 formed on the inner circumferences at both ends of the steering rod 11, utilizing the fact that the steering rod 11 is formed in a cylindrical shape. As a result, the structure is simplified.

なお、前記リング体21は、球継手12とステアリングロ
ッド11の内周段部39に挟まれることにより、ラックバー
4に対するラック軸線方向への相対移動が規制されてい
る。
The relative movement of the ring body 21 in the rack axis direction with respect to the rack bar 4 is restricted by being sandwiched between the ball joint 12 and the inner peripheral step 39 of the steering rod 11.

また、前記各ボール保持筒29の雄ねじ部36には、ステ
アリングロッド11の端面に接するロックナット38が螺合
され、ボール保持筒29の緩み止めがなされている。その
ロックナット38には、径外方に突出するオーバーストロ
ーク防止用の規制部40が一体形成されている。この規制
部40が、前記ブッシュ13に当接することで、ステアリン
グロッド11が必要以上にラック軸線方向に移動するのが
規制される。
Further, a lock nut 38 that is in contact with the end surface of the steering rod 11 is screwed into the male screw portion 36 of each of the ball holding cylinders 29 to prevent the ball holding cylinder 29 from loosening. The lock nut 38 is integrally formed with a restricting portion 40 that protrudes radially outward to prevent overstroke. When the restricting portion 40 contacts the bush 13, the steering rod 11 is restricted from moving more than necessary in the rack axis direction.

また、前記連結軸35には、ロックナット41を介して連
結ブロック42が螺合され、この連結ブロック42にナック
ルアーム等を介して操向輪が連結される。これにより、
連結軸35に対する連結ブロック42の螺じ込み量を調節す
ることで、車両のトーイン調節が可能とされている。
A connection block 42 is screwed to the connection shaft 35 via a lock nut 41, and a steering wheel is connected to the connection block 42 via a knuckle arm or the like. This allows
By adjusting the screwing amount of the connecting block 42 into the connecting shaft 35, the toe-in of the vehicle can be adjusted.

前記油室18への圧油の供給は、前記入力軸1に外嵌さ
れると共にピニオン2に連結されたロータリーバルブ43
を介して行われる。
The supply of pressurized oil to the oil chamber 18 is performed by a rotary valve 43 fitted to the input shaft 1 and connected to the pinion 2.
Done through.

すなわち、図外タンクからポンプを介し供給される圧
油は、ラックハウジング6に形成された供給孔44からロ
ータリーバルブ43と入力軸1との内外周間の油路に至
る。この油路から右操向用油室18に連通する接続孔45
と、左操向用油室18に接続する接続孔46とが、ラックハ
ウジング6に形成されている。そして、ロータリーバル
ブ43はピニオン2と同行回転するものとされ、トーショ
ンバー7のねじれによる入力軸1とロータリーバルブ43
との回転角度差に応じ、ロータリーバルブ43と入力軸1
との内外周間の油路が接続孔45あるいは接続孔46に連通
され、操向方向に応じた一方の油室18に圧油が供給さ
れ、他方の油室18から油がラックハウジング6に形成さ
れた排出孔47からタンクに戻される。
That is, pressure oil supplied from a tank (not shown) via a pump reaches an oil passage between the inner and outer circumferences of the rotary valve 43 and the input shaft 1 from a supply hole 44 formed in the rack housing 6. A connection hole 45 communicating from this oil passage to the right steering oil chamber 18
And a connection hole 46 connected to the left steering oil chamber 18 are formed in the rack housing 6. The rotary valve 43 rotates together with the pinion 2. The input shaft 1 and the rotary valve 43
Rotary valve 43 and input shaft 1
An oil passage between the inner and outer circumferences is communicated with the connection hole 45 or the connection hole 46, and pressure oil is supplied to one oil chamber 18 according to the steering direction, and oil is supplied from the other oil chamber 18 to the rack housing 6. It is returned to the tank from the formed discharge hole 47.

上記接続孔45,46を油室18と連通するため、上記実施
例ではパイプを用いず、ラックハウジング6の車両幅方
向両側においてそれぞれシリンダチューブ9とラックハ
ウジング6とに一体化されるブロック48を設け、各ブロ
ック48に、接続孔45,46と油室18とを連通する油路孔49
を形成している。
In order to communicate the connection holes 45 and 46 with the oil chamber 18, the pipes are not used in the above embodiment, and the blocks 48 integrated with the cylinder tube 9 and the rack housing 6 on both sides of the rack housing 6 in the vehicle width direction are used. And an oil passage hole 49 for connecting the connection holes 45, 46 and the oil chamber 18 to each block 48.
Is formed.

なお、シリンダチューブ9の両端から突出するステア
リングロッド11と球継手12とを覆うように、弾性材製の
蛇腹カバー50が設けられ、連結軸35、ボール保持筒29及
びシリンダチューブ9の外周に止め輪等により固定され
ている。
An bellows cover 50 made of an elastic material is provided so as to cover the steering rod 11 and the ball joint 12 protruding from both ends of the cylinder tube 9, and is fixed to the outer periphery of the connecting shaft 35, the ball holding cylinder 29 and the cylinder tube 9. It is fixed by a ring or the like.

上記ステアリング装置によれば、ステアリングロッド
11はサポートヨーク24と2つのブッシュ13を介して3箇
所で支持されることになり、従来のようにサポートヨー
クとひとつのブッシュを介して2か所で支持されていた
ものに比べ、支持箇所が増加し、操向反力によるステア
リングロッド11とラックバー4との撓み変形が低減さ
れ、操向反力の大きな大型車両等に用いるのに適したも
のである。
According to the steering device, the steering rod
The support 11 is supported at three places via the support yoke 24 and the two bushes 13, and is more supported than the conventional support at two places via the support yoke and one bush. And the bending deformation of the steering rod 11 and the rack bar 4 due to the steering reaction force is reduced, which is suitable for use in a large vehicle having a large steering reaction force.

また、操向反力に対する強度向上や変形低減のために
は、ステアリングロッド11の径を大きくすれば足り、ラ
ックバー4を大きくする必要がなく、ピニオン2とラッ
ク3との軸間距離やピニオン2の有効長を不変とでき、
装置全体が不必要に大型化することもない。
Further, in order to improve the strength against the steering reaction force and reduce the deformation, it is sufficient to increase the diameter of the steering rod 11, and it is not necessary to increase the rack bar 4, and the distance between the shafts of the pinion 2 and the rack 3 and the pinion The effective length of 2 can be made constant,
The entire device is not unnecessarily enlarged.

また、ステアリングロッド11の支持箇所の増加で、ス
テアリングロッド11がピニオン2とラック3との噛合調
節方向に位置変更不能であっても、ラックバー4が噛合
調節方向に位置変更することで、円滑な噛合状態を得る
ことができる。
In addition, even if the position of the steering rod 11 cannot be changed in the direction of adjusting the engagement between the pinion 2 and the rack 3 due to an increase in the number of supporting portions of the steering rod 11, the position of the rack bar 4 is changed in the direction of adjusting the engagement. A good meshing state can be obtained.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではな
い。
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施例では球継手12が、ラックバー4と
ステアリングロッド11とのラック軸線方向への相対移動
を規制するストッパーを兼用しているが、第5図に示す
ように、球継手12とは別個にストッパー60を設けてもよ
い。
For example, in the above embodiment, the ball joint 12 also serves as a stopper that regulates the relative movement of the rack bar 4 and the steering rod 11 in the rack axis direction. However, as shown in FIG. , A stopper 60 may be provided separately.

すなわち、各ストッパー60は外周に雄ねじ部61が形成
され、ステアリングロッド11の両端内周に形成された雌
ねじ部37に螺合され、ラックバー4の両端に接すること
で、ラックバー4とステアリングロッド11とのラック軸
線方向への相対移動を規制するものである。なおストッ
パー60には工具係合穴62が形成されている。
That is, each stopper 60 has a male screw portion 61 formed on the outer circumference, is screwed into a female screw portion 37 formed on the inner circumference of both ends of the steering rod 11, and comes into contact with both ends of the rack bar 4. This restricts the relative movement with respect to 11 in the rack axis direction. The stopper 60 has a tool engagement hole 62 formed therein.

また、第5図の実施例では、上記実施例におけるリン
グ体21にかえて、ストッパー60にリング部63が一体形成
され、このリング部63に周溝22が形成されてOリング23
が嵌め込まれることで、リング体21と同様の機能を奏す
るものとされている。
In the embodiment of FIG. 5, a ring portion 63 is formed integrally with the stopper 60 in place of the ring body 21 in the above embodiment, and the peripheral groove 22 is formed in the ring portion 63 so that the O-ring 23 is formed.
Is fitted to have a function similar to that of the ring body 21.

また、前記実施例では、連結軸35に対する連結ブロッ
ク42のねじ込み量を調節することで、車両のトーイン調
節が可能とされていたが、この実施例では、球継手12が
ストッパー機能を奏する必要がないことから、球継手12
のステアリングロッド11に対するねじ込み量を調節する
ことによりトーイン調節を行うものとされている。その
ため、連結軸35と連結ブロック42とは別体とする必要が
ないことから、一体成形されて小型化され、スペースに
余裕がない場合に適したものとされている。
Further, in the above-described embodiment, the toe-in adjustment of the vehicle is enabled by adjusting the screwing amount of the connection block 42 into the connection shaft 35.In this embodiment, the ball joint 12 needs to have a stopper function. Since there is no ball joint 12
The toe-in adjustment is performed by adjusting the amount of screwing into the steering rod 11. For this reason, the connecting shaft 35 and the connecting block 42 do not need to be separated from each other. Therefore, the connecting shaft 35 and the connecting block 42 are integrally formed and reduced in size, and are suitable for a case where there is not enough space.

他の構成は上記実施例と同様で、同一部分は同一符号
で示す。
Other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals.

また、上記実施例では継手12は球継手とされている
が、例えばピン継手としてもよい。
In the above embodiment, the joint 12 is a ball joint, but may be a pin joint, for example.

また、ステアリングロッド11の支持箇所を、上記実施
例より多くしてもよいし少なくしてもよい。
Further, the number of supporting portions of the steering rod 11 may be increased or decreased as compared with the above embodiment.

また、油圧パワーステアリング装置でなく、マニュア
ルステアリング装置や電動パワーステアリング装置にも
本発明は適用できる。
Further, the present invention is applicable not only to a hydraulic power steering device but also to a manual steering device and an electric power steering device.

(発明の効果) 本発明によれば、ステアリングロッドが筒状とされ、
このステアリングロッドにラックバーが挿入されている
ので、操向反力による変形の低減や強度向上はステアリ
ングロッドの径の増大や支持箇所の増加等により行うこ
とができ、ラックバーの径を大きくする必要がなく、装
置全体が不必要に大型化するのを防止できる。
(Effect of the Invention) According to the present invention, the steering rod has a cylindrical shape,
Since the rack bar is inserted into the steering rod, the reduction and improvement of the strength due to the steering reaction force can be performed by increasing the diameter of the steering rod and the number of supporting points, etc. It is not necessary, and it is possible to prevent the entire apparatus from becoming unnecessarily large.

また、ラックバーはステアリングロッドに対しラック
軸線中心に相対回転可能に連結されているので、操向反
力によりヘリカルピニオンとヘリカルラックとの噛合状
態が変化するのを防止でき、円滑な噛合状態を維持でき
る。
In addition, since the rack bar is connected to the steering rod so as to be rotatable relative to the center of the rack axis, it is possible to prevent the meshing state between the helical pinion and the helical rack from being changed by steering reaction force, and to achieve a smooth meshing state. Can be maintained.

さらに、ステアリングロッドのピニオンに対するラッ
ク軸線中心の回転が規制されることで、ステアリングロ
ッドとピニオンとの干渉が防止され、また、その回転規
制のために専用の構成を設ける必要がないことから構造
の簡単化を図ることができるものである。
In addition, since the rotation of the steering rod about the center of the rack axis with respect to the pinion is restricted, interference between the steering rod and the pinion is prevented. Simplification can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図乃至第5図は本発明の実施例に係り、第1図はス
テアリング装置の正断面図、第2図はステアリング装置
の側断面図、第3図はステアリング装置の要部の平断面
図、第4図はステアリング装置の要部の背面図、第5図
は異なった実施例に係るステアリング装置の要部の正断
面図、第6図は従来例のステアリング装置の側断面図、
第7図は従来例のステアリング装置の一部破断正面図で
ある。 2……ピニオン、3……ラック、4……ラックバー、5
……切欠、6……ラックハウジング、11……ステアリン
グロッド、24……サポートヨーク(支持部材)、28……
貫通孔。
1 to 5 relate to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a front sectional view of a steering device, FIG. 2 is a side sectional view of the steering device, and FIG. FIG. 4 is a rear view of a main part of the steering apparatus, FIG. 5 is a front sectional view of a main part of the steering apparatus according to a different embodiment, FIG. 6 is a side sectional view of a conventional steering apparatus,
FIG. 7 is a partially cutaway front view of a conventional steering device. 2 ... pinion, 3 ... rack, 4 ... rack bar, 5
…… Notch, 6… Rack housing, 11… Steering rod, 24… Support yoke (support member), 28 ……
Through holes.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−61828(JP,A) 特開 平4−118371(JP,A) 特開 昭54−104132(JP,A) 特開 昭61−125968(JP,A) 特公 平2−3752(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/00 - 5/30 B62D 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-49-61828 (JP, A) JP-A-4-118371 (JP, A) JP-A-54-104132 (JP, A) JP-A 61-61 125968 (JP, A) JP 2-3752 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B62D 5/00-5/30 B62D 3/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】操向操作入力の伝達用ヘリカルピニオン
と、このピニオンと噛合するヘリカルラックが形成され
たラックバーと、操向輪に連動連結されるステアリング
ロッドとを備え、前記ステアリングロッドが筒状とさ
れ、このステアリングロッドに、前記ラックバーが挿入
されると共に前記ラックを露出させる切欠が形成され、
ラックバーはステアリングロッドに、ラックの軸線方向
に同行移動すると共にラックの軸線中心に相対回転可能
に連結されていることを特徴とするラックピニオン式ス
テアリング装置。
A helical pinion for transmitting a steering operation input, a rack bar formed with a helical rack meshing with the pinion, and a steering rod interlocked to a steering wheel, the steering rod being a cylinder The steering rod is formed with a notch for inserting the rack bar and exposing the rack,
A rack and pinion type steering device, wherein the rack bar is connected to the steering rod so as to move in the axial direction of the rack and to be relatively rotatable about the axis of the rack.
【請求項2】ラックバーがステアリングロッドに、ピニ
オンに対するラックの噛合調節方向に位置変更可能に連
結され、その噛合調節方向への移動を許容するようにラ
ックバーを支持する支持部材が、ピニオンを支持するラ
ックハウジングに取り付けられ、ステアリングロッドに
その支持部材の貫通孔が形成され、ステアリングロッド
のピニオンに対するラックの軸線中心の回転が規制され
るように、その支持部材と貫通孔とが係合されているこ
とを特徴とする請求項(1)記載のラックピニオン式ス
テアリング装置。
2. A rack bar is connected to a steering rod so as to be repositionable in a direction in which the rack meshes with the pinion, and a support member for supporting the rack bar so as to allow movement in the direction of meshing adjustment. The support member is attached to the supporting rack housing, and a through hole of the support member is formed in the steering rod, and the support member and the through hole are engaged with each other so that rotation of the rack around the axis of the steering rod with respect to the pinion is restricted. The rack-and-pinion type steering apparatus according to claim 1, wherein:
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