JP3284289B2 - Rack and pinion steering system - Google Patents

Rack and pinion steering system

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JP3284289B2
JP3284289B2 JP02045894A JP2045894A JP3284289B2 JP 3284289 B2 JP3284289 B2 JP 3284289B2 JP 02045894 A JP02045894 A JP 02045894A JP 2045894 A JP2045894 A JP 2045894A JP 3284289 B2 JP3284289 B2 JP 3284289B2
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    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
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    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H55/285Special devices for taking up backlash using pressure yokes with rollers or balls to reduce friction

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用の舵取り装置
の一形式として広く普及しているラックピニオン式舵取
り装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rack and pinion type steering device which is widely used as one type of steering device for automobiles.

【0002】[0002]

【従来の技術】ラックピニオン式舵取り装置は、車体の
左右方向に延設されたラックハウジングの内部に軸長方
向への摺動自在にラック軸を収納し、また、ラックハウ
ジングの中途に軸心を交叉させて一体的に連設されたギ
ヤハウジングの内部に軸心回りでの回動自在にピニオン
軸を支承して、該ピニオン軸を前記ラック軸の一部に噛
合させる一方、ラックハウジングの両側に突出するラッ
ク軸の両端を左右の操向車輪(一般的には前輪)に夫々
連結し、また、ギヤハウジングから突出するピニオン軸
の先端を舵輪(ステアリングホィール)に連結して、舵
輪操作に応じて生じる前記ピニオン軸の回動を前記ラッ
ク軸の軸長方向の移動に変換し、左右の操向車輪の操
向、即ち、舵取りを行わせる構成となっている。
2. Description of the Related Art A rack-and-pinion type steering apparatus houses a rack shaft slidably in an axial direction inside a rack housing extending in the left-right direction of a vehicle body. The pinion shaft is supported rotatably around the axis inside a gear housing integrally provided by intersecting the pinion and the pinion shaft is meshed with a part of the rack shaft, while the rack housing Both ends of the rack shaft projecting from both sides are connected to left and right steering wheels (generally, front wheels), and the tip of a pinion shaft projecting from the gear housing is connected to a steering wheel (steering wheel) to perform steering operation. The rotation of the pinion shaft generated in accordance with the above is converted into the movement of the rack shaft in the axial direction, and the left and right steering wheels are steered, that is, the steering is performed.

【0003】以上の如きラックピニオン式舵取り装置に
おいては、ピニオン軸とラック軸との噛合部に適正な予
圧を加え、両者を実質的にバックラッシなしに噛み合わ
せることが重要である。このため従来から、ハウジング
の対応位置に形成された取り付け孔に押圧部材(サポー
トヨーク)を嵌装し、このサポートヨークによりラック
軸を背面側から押圧して、該ラック軸をピニオン軸との
噛合部に押し付ける構成とした押し付け手段が用いられ
ている。
In the above-described rack and pinion type steering apparatus, it is important that an appropriate preload is applied to a meshing portion between the pinion shaft and the rack shaft so that the two mesh substantially without backlash. For this reason, conventionally, a pressing member (support yoke) is fitted in a mounting hole formed at a corresponding position of the housing, and the rack shaft is pressed from the back side by the support yoke, and the rack shaft meshes with the pinion shaft. Pressing means configured to press against the part is used.

【0004】図3は、一般的な押し付け手段を備える従
来のラックピニオン式舵取り装置の要部を示す縦断面図
である。中途部外周にピニオン20を備えるピニオン軸2
は、図示の如く、ピニオン20両側の一対の玉軸受21,22
により、ギヤハウジングAの内部に同軸上での回動自在
に支承してあり、ギヤハウジングAの上部に突出するピ
ニオン軸2の突出端は、図示しない舵輪に連結されてい
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of a conventional rack and pinion type steering apparatus provided with a general pressing means. Pinion shaft 2 with pinion 20 around the middle
As shown, a pair of ball bearings 21 and 22 on both sides of the pinion 20 are
Thus, the pinion shaft 2 is rotatably supported coaxially inside the gear housing A, and the projecting end of the pinion shaft 2 projecting upward from the gear housing A is connected to a steering wheel (not shown).

【0005】ギヤハウジングAの中途部には、筒状をな
すラックハウジングBが、軸心を交叉させた態様に連設
され、該ラックハウジングBの内部には、軸長方向への
摺動自在にラック軸3が支承されている。ラック軸3
は、中途部の外側に適長に亘って形成されたラック歯30
を備えており、このラック歯30は、ギヤハウジングAと
の交叉部において前記ピニオン20に噛合させてある。ま
た、ラックハウジングBの両側に突出するラック軸3の
両端は、図示しない左右両側の操向車輪に夫々連結され
ており、舵輪操作に応じて生じる前記ピニオン軸2の回
動を、ピニオン20とラック歯30との噛合によりラック軸
3の摺動に変換し、左右の操向車輪の舵取りを行わせる
構成となっている。
A rack housing B having a cylindrical shape is provided in the middle of the gear housing A in such a manner that the shaft centers are crossed, and the rack housing B is slidable in the axial direction in the rack housing B. The rack shaft 3 is supported on the rack. Rack axis 3
Are rack teeth 30 formed over a suitable length outside the middle part.
The rack teeth 30 are meshed with the pinion 20 at the intersection with the gear housing A. Further, both ends of the rack shaft 3 projecting to both sides of the rack housing B are respectively connected to left and right steering wheels (not shown), and the rotation of the pinion shaft 2 caused by the steering operation is performed by the pinion 20. The gear is converted into sliding of the rack shaft 3 by meshing with the rack teeth 30, and the left and right steering wheels are steered.

【0006】以上の如く構成されたラックピニオン式舵
取り装置は、ギヤハウジングAとラックハウジングBの
交叉位置に、これら夫々と略直交する向きに一体的に突
設されたヨークハウジングCを備えており、前記押し付
け手段は、このヨークハウジングCの内部に構成されて
いる。
The rack and pinion type steering device constructed as described above has a yoke housing C integrally projecting at a crossing position of the gear housing A and the rack housing B in a direction substantially orthogonal to each of them. The pressing means is formed inside the yoke housing C.

【0007】即ち、ヨークハウジングCは、軸心部を貫
通する円形断面の取り付け孔40を備えており、該取り付
け孔40には、円筒形をなすサポートヨーク4が、軸長方
向への摺動自在に嵌挿されている。ギヤハウジングAの
内側を臨むサポートヨーク4の先端は、ラック軸3の外
形に対応するアーチ形状を有し、ラック軸3の背面側
(ピニオン20との噛合部の逆側)外周に滑り板41を介し
て摺接させてある。サポートヨーク4の基端は、ヨーク
ハウジングCの他側内周にねじ込まれてロックナット43
の締め付けにより固定された支持キャップ42の内面に臨
ませてあり、該支持キャップ42との間に介装された押し
ばね44により内向きに、即ち、ラック軸3側に向けて付
勢されている。
That is, the yoke housing C is provided with a mounting hole 40 having a circular cross section penetrating the shaft center portion. The support yoke 4 having a cylindrical shape is fitted in the mounting hole 40 in the axial direction. It is freely inserted. The distal end of the support yoke 4 facing the inside of the gear housing A has an arch shape corresponding to the outer shape of the rack shaft 3, and has a sliding plate 41 on the outer periphery of the rear side of the rack shaft 3 (opposite to the meshing portion with the pinion 20). Are in sliding contact with each other. The base end of the support yoke 4 is screwed into the inner periphery of the other side of the yoke housing C to lock nut 43.
The support cap 42 is fixed to the inner surface of the support cap 42, and is pressed inward, that is, urged toward the rack shaft 3 by a pressing spring 44 interposed between the support cap 42 and the support cap 42. I have.

【0008】而して、前記サポートヨーク4は、押しば
ね44のばね力によりラック軸3の背面に押し付けられ、
該ラック軸3をピニオン軸2に向けて押圧しつつ支持
し、ラック歯30とピニオン20との噛合部に予圧を付与し
て、両者間に良好な噛合状態を維持する作用をなす。前
記予圧は、支持キャップ42のねじ込み量の増減により適
正に調整される。
The support yoke 4 is pressed against the rear surface of the rack shaft 3 by the spring force of the pressing spring 44,
The rack shaft 3 is supported while being pressed toward the pinion shaft 2, and a preload is applied to a meshing portion between the rack teeth 30 and the pinion 20 to maintain a good meshing state between the two. The preload is appropriately adjusted by increasing or decreasing the screwing amount of the support cap 42.

【0009】また、舵取り動作中のラック軸3には、操
向車輪に付与される路面反力が軸方向に作用する逆入力
として導入されており、ラック軸3は、この逆入力の分
力により押圧されてピニオン20から離反する向きに変位
しようとする。前記サポートヨーク4は、支持キャップ
42との間に確保された所定の隙間の範囲内で、取り付け
孔40に沿って摺動可能であり、この摺動により前記変位
に追随しつつラック軸3を支持することができ、ピニオ
ン軸2に対する良好な噛合状態を安定して維持する作用
をなす。更に、前記ピニオン20及びラック歯30としては
ヘリカルギヤが用いられることが多く、この場合サポー
トヨーク4には、前記逆入力の分力が、ピニオン軸2の
軸方向に作用する。サポートヨーク4先端のアーチ形状
は、この分力を支えるために必要なものである。
Further, a road surface reaction force applied to the steered wheels is introduced into the rack shaft 3 during the steering operation as a reverse input acting in the axial direction, and the rack shaft 3 exerts a component force of the reverse input. To be displaced in a direction away from the pinion 20. The support yoke 4 includes a support cap
The slide shaft can slide along the mounting hole 40 within a predetermined gap secured between the rack shaft 3 and the pinion shaft. 2 stably maintains a good meshing state. Furthermore, a helical gear is often used as the pinion 20 and the rack teeth 30. In this case, the reverse input component acts on the support yoke 4 in the axial direction of the pinion shaft 2. The arch shape at the tip of the support yoke 4 is necessary to support this component force.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上の如く構成された
押し付け手段を備える従来のラックピニオン式舵取り装
置においては、ピニオン軸2の回転に伴うラック軸3の
摺動が、該ラック軸3の背面へのサポートヨーク4の押
し付けに抗して生じる一方、両者の接触面積は、サポー
トヨーク4の先端が前述したアーチ形状をなすことから
大きく、ラック軸3の摺動を阻害する抵抗となり、ピニ
オン軸2からラック軸3への伝動効率の低下が避けられ
ず、操舵感覚の悪化を招くという不都合があった。
In the conventional rack and pinion type steering apparatus having the pressing means constructed as described above, the sliding of the rack shaft 3 accompanying the rotation of the pinion shaft 2 causes the rear surface of the rack shaft 3 to move. On the other hand, the contact area between the support yoke 4 and the support yoke 4 is large because the front end of the support yoke 4 has the above-mentioned arch shape, which is a resistance that hinders the sliding of the rack shaft 3 and the pinion shaft. There is a disadvantage that the transmission efficiency from the rack 2 to the rack shaft 3 is inevitably reduced, and the steering feeling is deteriorated.

【0011】また、前述した逆入力によりラック軸3に
作用する力は、ラック歯30及びピニオン20の圧力面に垂
直な方向の力であり、サポートヨーク4には、自身の軸
長方向のみならず、図3の紙面と直交する方向、即ち、
ラック軸3の軸方向の分力もまた作用する。従って、前
記取り付け孔40中でのサポートヨーク4の摺動の繰り返
しにより、該取り付け孔40の内面及び/又はサポートヨ
ーク4に偏摩耗が生じ易く、この偏摩耗が進行した場
合、取り付け孔40の内部においてサポートヨーク4が振
動し、両者の衝突に伴う耳障りな異音が発生する上、ピ
ニオン軸2とラック軸3との良好な噛合状態を保つとい
う目的が果たせなくなる難点があった。
The force acting on the rack shaft 3 due to the above-described reverse input is a force in a direction perpendicular to the pressure surface of the rack teeth 30 and the pinion 20, and the support yoke 4 only has its own axial length direction. Instead, the direction perpendicular to the plane of FIG.
The axial component of the rack shaft 3 also acts. Therefore, due to repetition of sliding of the support yoke 4 in the mounting hole 40, uneven wear easily occurs on the inner surface of the mounting hole 40 and / or the support yoke 4. The support yoke 4 vibrates inside, causing unpleasant noises due to the collision between the two, and also has the disadvantage that the purpose of maintaining a good meshing state between the pinion shaft 2 and the rack shaft 3 cannot be fulfilled.

【0012】これらの難点を解消すべく、本願出願人に
よる特開平2−270674号公報には、取り付け孔40に嵌挿
されたサポートヨーク4の先端に、ラック軸3の軸心と
直交する枢軸回りでの回動自在に支持ローラを取り付
け、該支持ローラをラック軸3の背面に転接せしめて押
し付け手段を構成したラックピニオン式舵取り装置が開
示されている。
In order to solve these difficulties, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-270674 filed by the applicant of the present invention discloses a pivot shaft orthogonal to the axis of the rack shaft 3 at the tip of the support yoke 4 inserted into the mounting hole 40. There is disclosed a rack and pinion type steering device in which a support roller is rotatably mounted around, and the support roller is brought into rolling contact with the rear surface of the rack shaft 3 to constitute a pressing means.

【0013】この構成によれば、ピニオン軸2の回動に
伴うラック軸3の摺動が、前記支持ローラの転がり抵抗
に抗して生じる結果、ラック軸3の摺動抵抗が低レベル
に維持されて前者の難点が解消される。更に、操向車輪
側からの逆入力により生じるラック軸3の軸方向分力
は、前記支持ローラの回動により吸収され、サポートヨ
ーク4の摺動を阻害することがなくなり、サポートヨー
ク4の偏摩耗の発生に伴う後者の難点もまた解消され
る。
According to this configuration, the sliding of the rack shaft 3 accompanying the rotation of the pinion shaft 2 occurs against the rolling resistance of the support roller, so that the sliding resistance of the rack shaft 3 is maintained at a low level. The former difficulty is solved. Further, the axial component of the rack shaft 3 generated by the reverse input from the steered wheels is absorbed by the rotation of the support roller, and does not hinder the sliding of the support yoke 4. The latter difficulty associated with the occurrence of wear is also eliminated.

【0014】ところが、ピニオン20及びラック歯30がヘ
リカルギヤである場合、サポートヨーク4への作用力
は、前述の如く、ピニオン20及びラック歯30の傾斜によ
り発生するピニオン軸2の軸方向分力を含んでおり、こ
の分力の作用によりサポートヨーク4には、ピニオン軸
2及びラック軸3の軸心を含む面内での回転力が働く。
従って、サポートヨーク4に枢支された支持ローラの枢
軸と、ラック軸3の軸心との直交関係が保てなくなり、
ラック軸3の摺動に伴う支持ローラの転動が阻害され
て、ラック軸3の摺動抵抗が変動し、安定した操舵感覚
が得られない虞があった。
However, when the pinion 20 and the rack teeth 30 are helical gears, the acting force on the support yoke 4 is, as described above, the axial component of the pinion shaft 2 generated by the inclination of the pinion 20 and the rack teeth 30. The rotational force in the plane including the axes of the pinion shaft 2 and the rack shaft 3 acts on the support yoke 4 by the action of the component force.
Therefore, the orthogonal relationship between the pivot axis of the support roller pivotally supported by the support yoke 4 and the axis of the rack shaft 3 cannot be maintained, and
Rolling of the support roller caused by sliding of the rack shaft 3 is hindered, and the sliding resistance of the rack shaft 3 fluctuates, so that a stable steering feeling may not be obtained.

【0015】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ピニオン軸との噛合部におけるラック軸の支
持、及びピニオン軸とラック軸との適正な噛合状態の維
持を、舵取りのためのラック軸の滑らかな摺動を阻害す
ることなく確実になし得て、良好な操舵感覚が安定して
得られるラックピニオン式舵取り装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and the support of the rack shaft at the meshing portion with the pinion shaft and the maintenance of the proper meshing state between the pinion shaft and the rack shaft are performed for steering. An object of the present invention is to provide a rack-and-pinion type steering device that can surely perform smooth sliding of a rack shaft without obstructing it and stably obtain a good steering feeling.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係るラックピニ
オン式舵取り装置は、ピニオン軸とラック軸とを共通の
ハウジング内に支承し、相互に噛合させて、舵輪の操作
により生じる前記ピニオン軸の回動を前記ラック軸の軸
長方向の摺動に変換して舵取りを行わせる構成であり、
前記ラック軸をこれに転接する支持ローラにより前記ピ
ニオン軸に押し付け、両軸の噛合部に所定の予圧を加え
る押し付け手段を、前記ハウジングに設けた取り付け孔
の内部に備えるラックピニオン式舵取り装置において、
前記押し付け手段は、前記取り付け孔の内部に固定され
た固定ホルダと、前記支持ローラを回動自在に保持し、
前記固定ホルダの軸心部を貫通する矩形断面の貫通孔に
嵌挿されたローラホルダと、該ローラホルダに付勢力を
加え、前記支持ローラを前記ラック軸に押し付ける付勢
手段とを具備することを特徴とする。
A rack and pinion type steering apparatus according to the present invention supports a pinion shaft and a rack shaft in a common housing, meshes with each other, and operates the pinion shaft by operating a steering wheel. The rotation is converted into sliding in the axial direction of the rack shaft to perform steering,
In a rack-and-pinion type steering device, the rack shaft is pressed against the pinion shaft by a supporting roller that rolls and contacts the pinion shaft, and pressing means for applying a predetermined preload to a meshing portion of both shafts is provided inside a mounting hole provided in the housing.
The pressing means is fixed inside the mounting hole.
Fixed holder and the support roller are rotatably held,
A roller holder fitted <br/> the through hole of rectangular cross section which penetrates the axial center portion of the fixing holder, the urging force is added to the roller holder, and urging means for pressing the support rollers to the rack shaft it characterized by comprising a.

【0017】[0017]

【作用】本発明においては、軸心部を貫通する矩形断面
の貫通孔を備える固定ホルダをハウジングに設けた取り
付け孔に固定支持すると共に、支持ローラを回転自在に
保持するローラホルダを前記貫通孔に嵌挿し、該貫通孔
により固定ホルダ及びハウジングに対する相対回転を拘
束されたローラホルダに付勢手段により付勢力を加えて
支持ローラを介してラック軸を押圧し、ピニオン軸との
噛合部に予圧を付与する構成とし、ピニオン軸の軸方向
力による押し付け手段の回転を、矩形断面の貫通孔内で
のローラホルダの回転拘束により阻止し、ラック軸の摺
動に伴う支持ローラの転動を安定して行わせる。
According to the present invention, a rectangular cross section penetrating the shaft center is provided.
A fixed holder with a through hole is fixedly supported in the mounting hole provided in the housing, and the support roller is rotatable.
The roller holder for holding fitted in the through hole, the through hole
Restricts rotation relative to the fixed holder and housing.
Presses the rack shaft via the support rollers added biasing force Ri by the biasing means into a bundle has been roller holder, and configured to impart a preload to meshing portions of the pinion shaft, the pressing due to the axial force of the pinion shaft Rotate the means in a rectangular cross-section through-hole
The rotation of the support shaft is prevented by the rotation constraint of the roller holder, and the rolling of the support roller accompanying the sliding of the rack shaft is performed stably.

【0018】また、ローラホルダの回転拘束作用を、ハ
ウジングそのものではなく、ハウジングの内部に固定さ
れた固定ホルダに設けた矩形断面の貫通孔により行わ
せ、回転拘束のために必要な加工を容易化し、また前記
貫通孔の経時的な損傷時に、固定ホルダの取替えにより
対応できるようにする。
Further, the rotation restraining action of the roller holder is performed not by the housing itself but by a through hole having a rectangular cross section provided in a fixed holder fixed inside the housing.
Allowed to facilitate the processing required for rotation restraint and said
During over time damage of the through holes, the replacement of the fixed holder
Be prepared to respond .

【0019】[0019]

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図1は、本発明に係るラックピニオン式舵
取り装置の要部を示す縦断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a rack and pinion type steering device according to the present invention.

【0020】図中Aはギヤハウジングであり、このギヤ
ハウジングAの内部にはピニオン軸2が配してある。ピ
ニオン軸2は、中途部に適長に亘って形成されたピニオ
ン20を備え、該ピニオン20両側の一対の玉軸受21,22に
より、ギヤハウジングAの内部に同軸上での回動自在に
支承されている。ギヤハウジングAには、円筒状をなす
ラックハウジングBが軸心を交叉させて一体的に連設し
てあり、該ラックハウジングBには、軸長方向への摺動
自在にラック軸3が支承されている。ラック軸3は、ギ
ヤハウジングAの内部を、前記ピニオン20の一側を交叉
する態様に貫通しており、該ラック軸3の外側に適長に
亘って形成されたラック歯30がピニオン20に噛合させて
ある。
In FIG. 1, reference symbol A denotes a gear housing, and a pinion shaft 2 is disposed inside the gear housing A. The pinion shaft 2 includes a pinion 20 formed at an appropriate length in the middle thereof, and is rotatably supported coaxially inside the gear housing A by a pair of ball bearings 21 and 22 on both sides of the pinion 20. Have been. A rack housing B having a cylindrical shape is integrally connected to the gear housing A with the axes thereof crossing each other. A rack shaft 3 is slidably supported in the rack housing B in the axial direction. Have been. The rack shaft 3 penetrates through the inside of the gear housing A so as to intersect one side of the pinion 20, and rack teeth 30 formed over the rack shaft 3 over an appropriate length are formed on the pinion 20. It is engaged.

【0021】ピニオン軸2の一端は、ギヤハウジングA
の一側に突出させてあり、図示しない舵輪(ステアリン
グホィール)に連結されている。またラック軸3の両端
は、ラックハウジングBの両側に夫々突出させてあり、
図示しない左右の操向車輪に各別に連結されている。
One end of the pinion shaft 2 is connected to a gear housing A
And is connected to a steering wheel (steering wheel) not shown. Further, both ends of the rack shaft 3 are projected from both sides of the rack housing B, respectively.
They are respectively connected to left and right steering wheels (not shown).

【0022】以上の構成は、図3に示す従来のラックピ
ニオン式舵取り装置のそれと同様であるが、本発明装置
の特徴は、ピニオン20とラック歯30との噛合部に予圧を
付与して良好な噛合状態を維持すべく、ラック軸3をピ
ニオン軸2に押し付ける押し付け手段の構成にある。こ
の押し付け手段は、ギヤハウジングAとラックハウジン
グBとの交叉位置に、これら夫々と略直交する向きに一
体的に突設されたヨークハウジングCの内部に構成され
ている。
The above configuration is the same as that of the conventional rack and pinion type steering apparatus shown in FIG. 3, but the feature of the apparatus of the present invention is that the pre-load is applied to the meshing portion between the pinion 20 and the rack teeth 30 so as to improve the performance. In order to maintain a proper meshing state, the pressing means for pressing the rack shaft 3 against the pinion shaft 2 is provided. The pressing means is formed inside a yoke housing C which is integrally provided at a crossing position between the gear housing A and the rack housing B in a direction substantially orthogonal to the gear housing A and the rack housing B.

【0023】ヨークハウジングCには、ピニオン軸2と
ラック軸3との交叉部において、ラック軸3の背面側
(ピニオン軸2との噛合部の逆側)からギヤハウジング
Aの内部に開口する取り付け孔10が貫通形成してあり、
取り付け孔10には、固定ホルダ11が内嵌されている。
固定ホルダ11は、取り付け孔10の内奥側に設けた段差面
と、取り付け孔10の他側の開口部にねじ込まれた支持キ
ャップ12の先端面とにより両側を挾持させ、ヨークハウ
ジングCの内部に固定されている。なお支持キャップ12
は、取り付け孔10へのねじ込みの後、外周へのロックナ
ット13の締め付けにより位置決め固定できるようになし
てある。
[0023] attached to the yoke housing C, which is open at the intersection of the pinion shaft 2 and the rack shaft 3, from the rear side of the rack shaft 3 (opposite side of the engagement portion of the pinion shaft 2) in the interior of the gear housing A Hole 10 is formed through ,
A fixed holder 11 is fitted in the mounting hole 10.
Fixing holder 11 includes a stepped surface provided on the inner back side of the mounting hole 10, both sides were sandwiched with the and the distal end surface of the other side support cap 12 screwed into the opening of the mounting hole 10, the inside of the yoke housing C It is fixed to. Support cap 12
After being screwed into the mounting hole 10, the positioning can be fixed by tightening the lock nut 13 to the outer periphery.

【0024】固定ホルダ11には、軸心部を貫通する貫通
14が形成してあり、この貫通孔14には、ローラホルダ
15が、軸長方向への摺動自在に、かつ相対回転不能に嵌
挿されている。ローラホルダ15は、鼓形の外形形状をな
す支持ローラ1を回動自在に保持しており、この支持ロ
ーラ1は、ヨークハウジングCに形成された取り付け
10の一側の開口を経てギヤハウジングAの内側に臨ませ
てあり、図示の如く、ラック軸3の背面側(ピニオン20
との噛合部の逆側)外周に転接せしめられている。
The fixed holder 11 has a through hole penetrating the shaft center.
A hole 14 is formed, and a roller holder is formed in the through hole 14.
15 are fitted slidably in the axial direction and non-rotatable. The roller holder 15 rotatably holds the support roller 1 having a drum-shaped outer shape. The support roller 1 is provided with a mounting hole formed in the yoke housing C.
10, it faces the inside of the gear housing A through an opening on one side, and as shown in the drawing, the rear side of the rack shaft 3 (pinion 20).
(On the opposite side of the meshing part).

【0025】図2は、固定ホルダ11、ローラホルダ15、
及び支持ローラ1の分解斜視図である。固定ホルダ11
は、前記取り付け孔10に対応する外径を有する短寸円柱
形の部材であり、該固定ホルダ11の軸心部を貫通する
孔14は、矩形断面を有して形成されている。
FIG. 2 shows a fixed holder 11, a roller holder 15,
FIG. 2 is an exploded perspective view of the support roller 1. Fixed holder 11
Is a member of the short-sized cylindrical shape having an outer diameter corresponding to the mounting hole 10, transmural penetrating the axial center portion of the fixing holder 11
Through holes 14 are formed to have a rectangular cross-section.

【0026】貫通孔14に嵌挿される前記ローラホルダ15
は、貫通孔14の一辺の長さに相当する幅を有する一対の
側板 15a,15aを、他辺の長さに対応する距離だけ離して
対向させ、つなぎ板 15bにより門形に連結せしめた構成
となっており、前記支持ローラ1は、側板 15a,15a間に
挿入されて、これらの対応位置に貫通形成された支持孔
16,16に外側から打設される枢支ピン17により支持させ
てある。この枢支は、図1に示す如く、ローラホルダ15
の両側板 15a,15aと支持ローラ1の両側面との間に滑り
板1a,1aを、また枢支ピン17と支持ローラ1の枢支孔と
の間に滑りブッシュ1bを夫々介在せしめて行われ、支持
ローラ1の回動が抵抗なく生じるようになしてある。
The roller holder 15 inserted into the through hole 14
Is a configuration in which a pair of side plates 15a, 15a having a width corresponding to the length of one side of the through hole 14 are opposed to each other at a distance corresponding to the length of the other side, and are connected in a gate shape by a connecting plate 15b. The support roller 1 is inserted between the side plates 15a and 15a, and a support hole formed therethrough at a corresponding position thereof.
The support pins 16 are supported by pivot pins 17 which are driven from the outside. This pivot is, as shown in FIG.
The sliding plates 1a, 1a are interposed between both side plates 15a, 15a of the supporting roller 1 and the sliding bushes 1b are interposed between the pivot pin 17 and the pivot hole of the supporting roller 1, respectively. Thus, the rotation of the support roller 1 is generated without resistance.

【0027】以上の如く支持ローラ1を組付けたローラ
ホルダ15は、ヨークハウジングCの取り付け孔10に嵌挿
された固定ホルダ11の貫通孔14に嵌め合わせ、前記支持
キャップ12のねじ込みにより、固定ホルダ11を挾持固定
する手順により装着される。支持キャップ12のねじ込み
は、該支持キャップ12の内面とこれに対向するローラホ
ルダ15のつなぎ板 15bとの間に押しばね18を介装して行
われ、装着後のローラホルダ15を、前記押しばね18のば
ね力により内向きに、即ち、ラック軸3側に向けて付勢
するようになしてある。
The roller holder 15 to which the support roller 1 is attached as described above is fitted into the through hole 14 of the fixed holder 11 inserted into the mounting hole 10 of the yoke housing C, and is fixed by screwing the support cap 12. It is mounted by the procedure of holding and fixing the holder 11. The screwing of the support cap 12 is performed by interposing a pressing spring 18 between the inner surface of the supporting cap 12 and the connecting plate 15b of the roller holder 15 facing the supporting cap 12, and presses the roller holder 15 after mounting. The spring 18 biases inward, that is, toward the rack shaft 3 side.

【0028】また、支持キャップ12の締め付け前の固定
ホルダ11は、ヨークハウジングCの取り付け孔10内での
回動が可能であり、このことを利用して、ラック軸3に
対する支持ローラ1の転接状態を適正化することができ
る。この適正化は、例えば、支持キャップ12を適宜にね
じ込んだ時点において、ラック軸3を適宜に摺動せしめ
る手順により行われる。即ち、支持ローラ1の転接状態
が適正でない場合、該支持ローラ1には、ラック軸3の
摺動に伴う摩擦抵抗が加わり、ローラホルダ15及び固定
ホルダ11と共に取り付け孔10の軸心回りに回動して、前
記摩擦抵抗が最小となる位置、具体的には、支持ローラ
1の枢支ピン17がラック軸3の軸方向と直交する位置に
平衡し、支持ローラ1の転接状態が適正化される。
The fixed holder 11 before the support cap 12 is tightened can be rotated in the mounting hole 10 of the yoke housing C. By utilizing this, the rotation of the support roller 1 with respect to the rack shaft 3 is utilized. The contact state can be optimized. This optimization is performed, for example, by a procedure in which the rack shaft 3 is appropriately slid when the support cap 12 is appropriately screwed. That is, when the rolling contact state of the support roller 1 is not appropriate, frictional resistance accompanying the sliding of the rack shaft 3 is applied to the support roller 1, and the support roller 1 is rotated together with the roller holder 15 and the fixed holder 11 around the axis of the mounting hole 10. The support roller 1 is rotated to a position where the frictional resistance is minimized, specifically, the pivot pin 17 of the support roller 1 is equilibrated to a position orthogonal to the axial direction of the rack shaft 3, and the rolling contact state of the support roller 1 is changed. Be optimized.

【0029】この後に支持キャップ12を締め付け、ロッ
クナット13のねじ込みにより位置決めした場合、前記
定ホルダ11は、前記取り付け孔10内での回転不能に拘束
される一方、固定ホルダ11とローラホルダ15との相対回
転は、前者に形成された矩形の貫通孔14中に後者を嵌挿
する組付けの段階で拘束された状態にあるから、前述の
如く得られた支持ローラ1とラック軸3との適正な転接
状態が、この後も安定して維持される。
[0029] clamping the support cap 12 after this, while when positioned by screwing a lock nut 13, the solid <br/> constant holder 11, which is non-rotatably restrained in within the attachment hole 10, the fixing holder 11 The relative rotation between the roller and the roller holder 15 is restrained at the stage of assembling the latter into the rectangular through hole 14 formed in the former, so that the support roller 1 obtained as described above The proper rolling contact state with the rack shaft 3 is stably maintained thereafter.

【0030】以上の如く構成された本発明装置におい
て、舵取りのための舵輪操作が行われた場合、この操作
方向に操作量に相当するだけピニオン軸2が回動し、こ
の回動が、ピニオン20とラック歯30との噛合によりラッ
ク軸3の軸長方向の摺動に変換されて左右の操向車輪に
伝わり、これらの操向により舵輪の操作に応じた舵取り
が行われる。このときラック軸3は、これの外周に転接
し、押しばね18のばね力により付勢された支持ローラ1
によりピニオン軸2に押し付けられ、ラック軸3側のラ
ック歯30とピニオン軸2側のピニオン20との噛合部に適
正な予圧が付与され、両者間に良好な噛合状態が得られ
るようになっている。
In the device of the present invention constructed as described above, when a steering operation for steering is performed, the pinion shaft 2 rotates by an amount corresponding to the operation amount in this operation direction, and this rotation is performed by the pinion. The engagement between the rack teeth 30 and the rack teeth 30 converts the sliding into sliding in the axial direction of the rack shaft 3 and is transmitted to the left and right steering wheels. Steering according to the steering operation is performed by these steering operations. At this time, the rack shaft 3 comes into contact with the outer periphery of the rack shaft 3 and is supported by the support roller 1 urged by the spring force of the pressing spring 18.
As a result, an appropriate preload is applied to the meshing portion between the rack teeth 30 on the rack shaft 3 side and the pinion 20 on the pinion shaft 2 side, and a good meshing state can be obtained between the two. I have.

【0031】舵取り動作中のラック軸3には、操向車輪
に付与される路面反力が軸方向に作用する逆入力として
導入され、ラック軸3は、ピニオン20から離反する向き
に変位しようとするが、ラック軸3に転接する支持ロー
ラ1は、これを保持するローラホルダ15と共に、貫通
14に沿って支持キャップ12との間に確保された所定の隙
間の範囲内で摺動可能であり、この摺動により前記変位
に追随しつつラック軸3を支持することができ、ピニオ
ン軸2との良好な噛合状態を安定して維持することがで
きる。
A road surface reaction force applied to the steered wheels is introduced to the rack shaft 3 during the steering operation as a reverse input acting in the axial direction, and the rack shaft 3 is displaced in a direction away from the pinion 20. However, the supporting roller 1 that comes into contact with the rack shaft 3 is provided together with the roller holder 15 that holds the supporting roller 1 in the through hole.
14 can be slid within a predetermined gap secured between the support cap 12 and the support cap 12, whereby the rack shaft 3 can be supported while following the displacement by this sliding. And a good meshing state with the above can be stably maintained.

【0032】また、ラック軸3に転接する支持ローラ1
には、前述した如く、ラック軸3の軸方向及びピニオン
軸2の軸方向の力が夫々作用するが、前者は、支持ロー
ラ1の枢軸回りの回動により吸収され、また後者の作用
によりピニオン軸2及びラック軸3の軸心を含む面内に
て生じる回転は、支持ローラ1を保持するローラホルダ
15が回転を拘束されていることにより確実に規制され
る。従って、ラック軸3の摺動は、適正な転接状態を保
って転動する前記支持ローラ1の転がり抵抗に抗して滑
らかに行われて、良好な操舵感覚が安定して得られるよ
うになる。
Further, the supporting roller 1 which comes into contact with the rack shaft 3
As described above, the force in the axial direction of the rack shaft 3 and the force in the axial direction of the pinion shaft 2 act on each other as described above, but the former is absorbed by the rotation of the support roller 1 about the pivot axis, and The rotation that occurs in the plane including the axis of the shaft 2 and the rack shaft 3 is performed by a roller holder that holds the support roller 1.
15 is surely regulated by being restricted in rotation. Accordingly, the sliding of the rack shaft 3 is smoothly performed against the rolling resistance of the support roller 1 that rolls while maintaining an appropriate rolling contact state, so that a good steering feeling can be stably obtained. Become.

【0033】[0033]

【0034】また本発明装置においては、ヨークハウジ
ングCに固定された固定ホルダ11に設けた貫通孔14にロ
ーラホルダ15が嵌挿されており、ラック軸3からの作用
力によるローラホルダ15の摺動に伴って貫通孔14に経時
的な損傷が生じた場合、又は組み立て時に加工誤差が発
見された場合に、ハウジング全体の組み替えを強いられ
ことなく、固定ホルダ11の取り替えにより対応するこ
とができる。また、円柱形をなす固定ホルダ11の軸心部
を貫通する貫通孔14は、特殊な加工方法によることなく
精度良く形成することができ、ローラホルダ15の回転拘
束を確実に行わせ、またローラホルダ15の摺動案内を抵
抗なく行わせることができる。
Further, in the device of the present invention, the through hole 14 provided in the fixed holder 11 fixed to the yoke housing C
Roller holder 15 is inserted, and the operation from the rack shaft 3
If the through-hole 14 is damaged over time due to the sliding of the roller holder 15 due to the force , or if a processing error is found during assembly , the fixing of the fixed holder 11 can be performed without forcing the entire housing to be replaced . By replacing
Can be. In addition, the axis of the cylindrical fixed holder 11
The through-hole 14 penetrates without using a special processing method
The roller holder 15 can be formed with high precision,
Make sure that the bundle
It can be done without resistance.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明装置において
は、ハウジングに設けた取り付け孔に固定された固定ホ
ルダの軸心部を貫通する矩形断面の貫通孔に相対回転を
拘束してローラホルダを嵌挿し、該ローラホルダに回転
自在に保持させた支持ローラによりラック軸をピニオン
軸に押し付け、この支持ローラの転動により舵取り動作
中のラック軸の摺動を案内する構成としたから、ピニオ
ン軸に対する噛合状態を適正に維持しつつ、種々の方向
に作用する外力に抗してラック軸の摺動を滑らかに行わ
せることができ、良好な操舵感覚が安定して得られるよ
うになる。
As described in detail above, in the device according to the present invention, the fixing hook fixed to the mounting hole provided in the housing is provided.
A roller holder is fitted into the through-hole having a rectangular cross-section penetrating the shaft center portion of the rudder, and the rack shaft is pressed against the pinion shaft by a supporting roller rotatably held by the roller holder. The sliding of the rack shaft during the steering operation is guided by the rolling of the rack shaft, so that the rack shaft slides against the external force acting in various directions while properly maintaining the meshing state with the pinion shaft. The steering can be performed smoothly, and a good steering feeling can be stably obtained.

【0036】また、ローラホルダが嵌挿される貫通孔を
ハウジングの内部に固定された固定ホルダに形成したか
ら、前記貫通孔の加工を容易に、しかも高精度に行わせ
ることができ、経時的な損傷又は加工誤差の発生時にお
ける組み替えが容易化される等、本発明は優れた効果を
奏する。
Further, since the through-hole into which the roller holder is inserted is formed in the fixed holder fixed inside the housing, the through-hole can be processed easily and with high precision.
Thus , the present invention has excellent effects such as easy replacement in the event of damage over time or processing errors.

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

【図1】本発明装置の要部を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a main part of a device of the present invention.

【図2】本発明装置における押し付け手段の分解斜視図
である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of a pressing means in the device of the present invention.

【図3】従来のラックピニオン式舵取り装置の要部を示
す縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a main part of a conventional rack and pinion type steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持ローラ 2 ピニオン軸 3 ラック軸10 取り付け孔 11 固定ホルダ 12 支持キャップ 14 貫通孔 15 ローラホルダ 17 枢支ピン 18 押しばね 20 ピニオン 30 ラック歯 A ギヤハウジング B ラックハウジング C ヨークハウジングReference Signs List 1 support roller 2 pinion shaft 3 rack shaft 10 mounting hole 11 fixing holder 12 support cap 14 through hole 15 roller holder 17 pivot pin 18 push spring 20 pinion 30 rack tooth A gear housing B rack housing C yoke housing

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 3/12

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ピニオン軸とラック軸とを共通のハウジ
ング内に支承し、相互に噛合させて、舵輪の操作により
生じる前記ピニオン軸の回動を前記ラック軸の軸長方向
の摺動に変換して舵取りを行わせる構成であり、前記ラ
ック軸をこれに転接する支持ローラにより前記ピニオン
軸に押し付け、両軸の噛合部に所定の予圧を加える押し
付け手段を、前記ハウジングに設けた取り付け孔の内部
に備えるラックピニオン式舵取り装置において、前記押
し付け手段は、前記取り付け孔の内部に固定された固定
ホルダと、前記支持ローラを回動自在に保持し、前記固
定ホルダの軸心部を貫通する矩形断面の貫通孔に嵌挿さ
れたローラホルダと、該ローラホルダに付勢力を加え、
前記支持ローラを前記ラック軸に押し付ける付勢手段と
を具備することを特徴とするラックピニオン式舵取り装
置。
1. A pinion shaft and a rack shaft are supported in a common housing and meshed with each other to convert rotation of the pinion shaft caused by operation of a steering wheel into sliding in the axial direction of the rack shaft. The rack shaft is pressed against the pinion shaft by a supporting roller that is in contact with the rack shaft, and pressing means for applying a predetermined preload to a meshing portion of the both shafts is provided in the mounting hole provided in the housing. In the rack and pinion type steering device provided in the inside, the pressing means may be fixed inside the mounting hole.
A holder, said support roller rotatably held, the solid
And fitting interpolated roller holder into the through hole of rectangular cross section which penetrates the axial center portion of the constant holder, a biasing force on the roller holder addition,
A rack and pinion type steering device comprising: urging means for pressing the support roller against the rack shaft.
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