JP4033556B2

JP4033556B2 - センターテイクオフ型パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP4033556B2
Application number: JP23682598A
Authority: JP
Inventors: 達也斎藤
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP2000062628A

Description

【０００１】
本願の発明は、車両の操舵装置に用いられるセンターテイクオフ型パワーステアリング装置に関し、特にラック・アンド・ピニオン式のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置であって、ギヤハウジング内に収容されるラック軸にラック軸方向周りのモーメントが作用するのを防止して、ギヤ部の耐久性を向上させたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来技術、発明が解決しようとする課題】
従来のラック・アンド・ピニオン式センターテイクオフ型パワーステアリング装置においては、図５に図示されるように、左右一対のタイロッド（軸線の方向のみが図示されている。）からの入力点Ｐ、Ｐが、ラック軸04に対してｌだけオフセットしているため、ラック軸04に回転モーメントＭが発生してしまう。
【０００３】
通常であれば、この回転モーメントＭは、図６に図示されるように、ピニオン軸020 の歯部ＡもしくはＢで受けることになり、この結果、ラック軸04は、図７もしくは図８に図示されるように回転して、そのラック04a が、ピニオン軸020 の歯部ＡもしくはＢに衝接するとともに、それ以外の部分においては隙間が生じて、打音を発する。また、この回転モーメントＭが解除された際にも、今度は反対方向に回転して、そのラック04a が、ピニオン軸020 の歯部ＢもしくはＡに衝接するとともに、それ以外の部分においては隙間が生じて、打音を発する。
【０００４】
さらに、このようなピニオン軸020 の歯部ＡもしくはＢにおけるピニオン020aとラック04a との衝接の繰り返しにより、これらギヤの歯が歯こぼれを起こして、耐久性において問題を生ずる虞があった。この対策として、ラック軸04の径を大きくすることが考えられるが、このようにすると、重量増につながってしまう。
【０００５】
また、従来のラック・アンド・ピニオン式センターテイクオフ型パワーステアリング装置においては、左右一対のタイロッドの各内方端が走行する領域を含むギヤハウジングの中央部分を覆うダストブーツは、左右一対のタイロッドの各内方端をラック軸04に連結する２本のボルトにより貫通され、該貫通部において、両側から座により挟持されて、保持されている。このため、ダストブーツ保持部の構造が複雑になっていた。
【０００６】
本願の発明は、前記のような問題点を解決して、センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるギヤハウジング内のラック軸にラック軸方向周りのモーメントが作用するのを防止して、ギヤ部の耐久性を向上させ、打音の発生を防止するとともに、ダストブーツの保持構造を簡単化したセンターテイクオフ型パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【議題を解決するための手段】
本願の発明は、前記のような課題を解決したセンターテイクオフ型パワーステアリン装置に係り、その請求項１に記載された発明は、左右一対のタイロッドの各内方端が、ギヤハウジングの長さ方向に沿って形成された長孔内を摺動するガイドシューを貫通するボルトにより、それぞれラック軸に連結され、該ガイドシューによりガイドされながら、該ラック軸の左右動に応じて左右動するようにされた、センターテイクオフ型パワーステアリング装置において、
前記ガイドシューは、耐摩耗性の樹脂材料からなり、前記長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動する直交もしくは略直交する２面を有し、前記長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動して、前記ラック軸が受けるラック軸方向周りのモーメントを前記ギヤハウジングの長孔壁に圧接する前記ガイドシューの２面で吸収することができるようにされたことを特徴とするセンターテイクオフ型パワーステアリング装置である。
【０００８】
請求項１に記載された発明は、前記のように構成されているので、ガイドシューは、耐摩耗性の樹脂材料からなり、長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動して、ラック軸が受けるラック軸方向周りのモーメントを、該長孔壁との圧接部において、吸収することができるようにされている。
【０００９】
この結果、ラック軸にラック軸方向周りのモーメントが作用するのを防止することができて、ラックとピニオンとの衝接が回避され、これらギヤ（ラック、ピニオン）の歯が歯こぼれを起こすことが大きく低減されるので、ギヤ部の耐久性を向上させることができる。また、衝接が回避されるので、打音の発生を防止することができる。
【００１０】
また、請求項２記載のように請求項１記載の発明を構成することにより、ガイドシューは、長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動する直交もしくは略直交する２面を有するようにされるので、ラック軸にラック軸方向周りのモーメントが作用するのをさらによく防止することができて、前記のような効果をさらによく奏することができるようになる。加えて、ガイドシューの位置決めを容易に行なえるようになる。
【００１１】
さらに、請求項２記載のように請求項１または請求項２記載の発明を構成することにより、左右一対のタイロッドの内方端とギヤハウジングとの間には、ダストブーツの略中央部が保持され、ガイドシューの外周面には、その周方向に指向して凹溝が形成され、該凹溝に、前記ダストブーツの略中央部に形成されたダストブーツ保持用開口の内周縁が嵌着するようにされるので、ダストブーツの保持構造が簡単化される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図４に図示される本願の請求項１ないし請求項３に記載された発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態におけるセンターテイクオフ型パワーステアリング装置を一部断面で示した、その正面図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図であって、ダストブーツを除去して見た図、図４は、図３のＸ方向から見たガイドシューの側面図である。
【００１３】
これらの図において、本実施形態におけるセンターテイクオフ型パワーステアリング装置１は、ラック・アンド・ピニオン式センターテイクオフ型電動パワーステアリング装置であって、左右一対のタイロッド８、８の各内方端のラック軸４への取付け部を、そのギヤハウジング３の長さ方向の略中央部に備えている。
【００１４】
該パワーステアリング装置１は、詳細には図示されていないが、車両のステアリングホイールに連結された入力軸２にトーションバーを介してピニオン軸（出力軸）が連結されており、該ピニオン軸のピニオンと噛み合うラックを有するラック軸４が、ギヤハウジング３内に図１において左右動自在に収容されている。
【００１５】
そして、トーションバーの捩れ量に応じた操舵補助力が、電動モータ７からピニオン軸に入力されるようになっている。ピニオン軸とラック軸４との組合せ構造は、従来例（図５参照）と異なるところはない。
【００１６】
ギヤハウジング３は、その両端部に車体取付け用のボルト孔が形成されたマウント部５、６が設けられている。そして、これら左右マウント部５、６間の右方端近くにおいて２分割されており、該２分割されたギヤハウジング３の左方ギヤハウジング部分３a と右方ギヤハウジング部分３b とは、連結部９においてネジ結合されている。
【００１７】
ギヤハウジング３には、その長さ方向の略中央部に、同方向の所定の長さにわたって、長孔（切欠き溝）10が形成されている。そして、該長孔10内を、該長孔10の孔壁（長孔壁）に圧接しながら摺動するガイドシュー11が設けられている。
【００１８】
ガイドシュー11と左右一対のタイロッド８、８の各内方端とは、左右一対のボルト12、12により貫通されており、これらボルト12、12の各先端がラック軸４に螺着されることにより、ラック軸４と一体に組み立てられる。
【００１９】
そして、ラック軸４が、ピニオンとの噛合により、ギヤハウジング３内を左右動したときには、ガイドシュー11が、長孔10内を該長孔壁に圧接しながら摺動して、左右一対のタイロッド８、８の各内方端の左右動をガイドする。そして、この左右一対のタイロッド８、８の各内方端の左右動により、左右一対のタイロッド８、８の各外方端に連結されたリンク機構を介して左右車輪が転蛇されるようになっている。
【００２０】
ガイドシュー11は、耐摩耗性の樹脂材料からなり、長孔10の孔壁に圧接しながら摺動するとき、左右一対のタイロッド８、８の各内方端の左右動によりラック軸４が受けるラック軸方向周りのモーメントを、該圧接部において吸収することができる。
【００２１】
ガイドシュー11の外周面のラック軸４側寄りには、図４により良く図示されているように、直交する２面11a 、11b が全周長にわたって形成されており、また、そこより外方（図４において左方）には、断面コの字状の凹溝11c が全周長にわたって形成されている。
【００２２】
直交する２面11a 、11b は、長孔10の孔壁の内壁面10a と、該内壁面10a に直交する端壁面10b （いずれも図２参照）とに、それぞれ圧接しながら摺動するので、ラック軸４が受けるラック軸方向周りのモーメントをより良く吸収することができる。また、これら直交する２面11a 、11b により、ガイドシュー11をギヤハウジング３に正確に位置決めして取り付けることができる。
【００２３】
また、断面コの字状の凹溝11c には、ダストブーツ13の中央部の一側面に形成されたダストブーツ保持用開口の内周縁13a が嵌着するようにされている（図２参照）。該ダストブーツ保持用開口の形状は、ガイドシュー11の外周面の形状と略同じ大きさで、これと相似に形成されている
【００２４】
ダストブーツ13は、その保持部が左右一対のタイロッド８、８の各内方端とギヤハウジング３との間にあって、前記のようにしてガイドシュー11により保持されて、左右一対のタイロッド８、８の各内方端が走行する領域および連結部９を含むギヤハウジング３の中央部分を覆っている。そして、左右一対のタイロッド８、８の各内方端の走行に応じて伸縮し得るようになっている。
【００２５】
さらに、左右一対のタイロッド８、８の各内方端、ガイドシュー11、ラック４を左右一対のボルト12、12で一体に連結するに際しては、タイロッド８、８の各内方端の一方の片面側に共通の座金14、他方の片面側に左右一対の座15、15が介装され、また、ガイドシュー11、ラック４にまたがって、左右一対のカラー16、16が、ボルト12、12により貫通されて介装されている。左右一対の座15、15は、タイロッド８、８の各内方端の他方の片面側と左右一対のカラー16、16とにより、それぞれ挟着されて介装されている。
【００２６】
各タイロッド８の内方端には、そのボルト孔とボルト12との間に２種類の鉄製のブッシュ17、18（図２参照）が介装されており、このため、実際は、これら２種類の鉄製のブッシュ17、18の両側面が、前記共通の座金14、左右一対の座15、15にそれぞれ当接するようになっている。
【００２７】
本実施形態は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
ガイドシュー11は、耐摩耗性の樹脂材料からなり、その外周面のラック軸４側に形成された直交する２面11a 、11b が、長孔10の孔壁の内壁面10a と、該内壁面10a に直交する端壁面10b とに圧接しながらそれぞれ摺動して、左右一対のタイロッド８、８の各内方端の左右動によりラック軸４が受けるラック軸方向周りのモーメントを、これらの長孔壁（内壁面10a 、端壁面10b ）との圧接部において、吸収することができるようにされている。
【００２８】
この結果、ラック軸４にラック軸方向周りのモーメントが作用するのをよく防止することができて、ラックとピニオンとの衝接が回避され、これらギヤ（ラック、ピニオン）の歯が歯こぼれを起こすことが大きく低減されるので、ギヤ部の耐久性を向上させることができる。また、衝接が回避されるので、打音の発生を防止することができる。
【００２９】
また、ガイドシュー11は、左右一対のタイロッド８、８の各内方端の左右動の終端を規制するストッパーとしても機能させることができ、このように機能させる場合には、ガイドシュー11が樹脂材料からなるので、該ガイドシュー11のストロークエンド（長孔10の両端）への突き当て時の打音が軽減される。
【００３０】
また、左右一対のタイロッド８、８の各内方端とギヤハウジング３との間には、ダストブーツ13の中央部が保持されるが、この保持は、ガイドシュー11の外周面に、その周方向に指向して断面コの字状の凹溝11c が形成され、該溝11c に、該ダストブーツ13の略中央部に形成されたダストブーツ保持用開口の内周縁13a が嵌着するようにして行なわれているので、ダストブーツ13の保持構造が簡単化される。
【００３１】
本実施形態において、ガイドシュー11の外周面のラック軸４側に形成された２面11a 、11b は、直交する２面とされたが、これに限定されず、わずかに鋭角にして略直交する２面とされてもよい。この場合、面11a を傾斜させるようにし、これに合わせて、長孔10の内壁面10a もわずかに傾斜させるようにすれば、ガイドシュー11のギヤハウジング３に対する抜け止めとして機能させることができる。
【００３２】
また、カラー16の外方端にフランジ部を設けて、該フランジ部をガイドシュー11の外側面に当接させるようにしても、ガイドシュー11のギヤハウジング３に対する抜け止めを行なわせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１ないし請求項３に記載された発明の一実施形態におけるセンターテイクオフ型パワーステアリング装置を一部断面で示した、その正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線で切断した断面図であって、ダストブーツを除去して見た図である。
【図４】図３のＸ方向から見たガイドシューの側面図である。
【図５】従来例を示す図である。
【図６】図５の従来例において、ラックとピニオンとの噛合状態を示す図である。
【図７】同他の噛合状態を示す図である。
【図８】同さらに他の噛合状態を示す図である。
【符号の説明】
１…センターテイクオフ型パワーステアリング装置、２…入力軸、３…ギヤハウジング、３a …左方ギヤハウジング部分、３b …右方ギヤハウジング部分、４…ラック軸、５、６…マウント部、７…電動モータ、８…タイロッド、９…連結部、10…長孔、10a …内壁面、10b …端壁面、11…ガイドシュー、11a 、11b …面、11c …凹溝、12…ボルト、13…ダストブーツ、13a …開口内周縁、14…共通座金、15…座、16…カラー、17、18…ブッシュ。

Claims

左右一対のタイロッドの各内方端が、ギヤハウジングの長さ方向に沿って形成された長孔内を摺動するガイドシューを貫通するボルトにより、それぞれラック軸に連結され、該ガイドシューによりガイドされながら、該ラック軸の左右動に応じて左右動するようにされた、センターテイクオフ型パワーステアリング装置において、
前記ガイドシューは、耐摩耗性の樹脂材料からなり、前記長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動する直交もしくは略直交する２面を有し、前記長孔内を該長孔壁に圧接しながら摺動して、前記ラック軸が受けるラック軸方向周りのモーメントを前記ギヤハウジングの長孔壁に圧接する前記ガイドシューの２面で吸収することができるようにされたことを特徴とするセンターテイクオフ型パワーステアリング装置。
前記左右一対のタイロッドの内方端と前記ギヤハウジングとの間には、ダストブーツの略中央部が保持され、
前記ガイドシューの外周面には、その周方向に指向して凹溝が形成され、
該凹溝に、前記ダストブーツの略中央部に形成されたダストブーツ保持用開口の内周縁が嵌着するようにされたことを特徴とする請求項１記載のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置。