JP5391133B2 - Steering device support structure and steering device - Google Patents
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Description
本発明は、ステアリング装置の支持構造及びステアリング装置に関する。 The present invention relates to a support structure for a steering device and a steering device.
従来、車両用のステアリング装置には、ステアリングホイールの操舵に伴うステアリングシャフトの回転を、ラックアンドピニオン機構によってラック軸の往復動に変換することにより、転舵輪の舵角を変更するようにしたものがある。この種のステアリング装置としては、ラック軸を往復動可能に支持するラックハウジングが、ボルト及びナットにより車両メンバに対して剛的に支持されることで、車両に組み付けられるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, in a steering apparatus for a vehicle, the steering angle of a steered wheel is changed by converting the rotation of a steering shaft accompanying steering of a steering wheel into a reciprocating movement of a rack shaft by a rack and pinion mechanism. There is. As this type of steering device, a rack housing that supports a rack shaft so as to be able to reciprocate is rigidly supported with respect to a vehicle member by bolts and nuts so that it can be assembled to a vehicle ( For example, see Patent Document 1).
こうしたステアリング装置の支持構造としては、例えば図１２に示される構造がある。詳述すると、ラックハウジング９１にはボルト孔９２を有する固定部９３が、その軸方向両端にそれぞれ設けられている（図１２では１つのみ図示）。このボルト孔９２は、ラック軸９４の軸線Ｌ１と略直交する方向に開口している。また、固定部９３は、ラックハウジング９１に一体形成されるとともにボルト孔９２が形成された本体９５と、該本体９５の車両メンバ９６側に設けられる円筒状のスペーサ９７とを備えている。このスペーサ９７は、ボルト孔９２に圧入される筒部９８と、同筒部９８の下端から径方向外側に延出されたフランジ部９９とからなる。そして、スペーサ９７の車両メンバ９６と対向する座面１０１は、平坦な平面状に形成されている。
As a support structure of such a steering device, for example, there is a structure shown in FIG. More specifically, the
なお、ボルト１０２と、ボルト孔９２との間には、組み付け性等の観点からクリアランス（隙間）が設けられているため、ラックハウジング９１は、ラック軸９４の往復動に伴ってその軸線方向に移動する虞がある。そこで、座面１０１に車両メンバ９６との間の摩擦係数を高くするための皮膜（図示略）を形成することで、ラックハウジング９１が車両メンバ９６に対して相対移動することを防止している。
Since a clearance (gap) is provided between the
一方、車両メンバ９６は、断面略四角枠状に形成されたメンバ本体９６ａと、同メンバ本体９６ａに固定されるとともにラックハウジング９１のボルト孔９２に対応するボルト孔１０３が形成された円環状のカラー９６ｂとを備えてなる。このメンバ本体９６ａには、ボルト孔１０３の内径と同一の内径を有する挿通孔１０４が、同ボルト孔１０３と同軸上に形成されている。また、このカラー９６ｂの上記座面１０１との対向面１０５は、平坦な平面状に形成されている。そして、ラックハウジング９１は、各ボルト孔９２，１０３及び挿通孔１０４にボルト１０２を挿通し、その先端にナット１０６を螺合することにより、車両メンバ９６に対して剛的に支持されている。詳しくは、ボルト１０２にナット１０６を螺合することにより生じる同ボルト１０２の軸力によって、座面１０１と対向面１０５とに互いに近接する方向の締結力がそれぞれ作用することで、ラックハウジング９１は車両メンバ９６に対して剛的に支持されている。
On the other hand, the
ところで、ボルト１０２の軸力は、その頭部１０２ａ及びナット１０６を介してラックハウジング９１及び車両メンバ９６に伝達されるため、締結力はボルト１０２の軸部１０２ｂに近い方が大きくなる。そのため、上記従来のように座面１０１及び対向面１０５が平坦な平面状に形成される構成では、図１３に示すように、座面１０１に作用する締結力Ｆは、ボルト１０２の軸部１０２ｂに近いほど大きく、同軸部１０２ｂから遠くなるほど小さくなる。つまり、座面１０１の外径側と対向面１０５との間よりも、同座面１０１の内径側と対向面１０５との間の方が大きな締結力Ｆを受ける状態となる。
By the way, since the axial force of the
そして、このような状態では、締結力Ｆがボルト１０２に近い内径側に集中することで、ラックハウジング９１は、車両メンバ９６との接合部分を通りラック軸９４と平行な軸線回りに揺動し易くなる、すなわち車両メンバ９６によるラックハウジング９１の支持剛性が低くなる。その結果、ラックハウジング９１の揺動に伴って、ラック軸９４に噛合するピニオンシャフト１０７の同ラック軸９４に対する角度変化が大きくなり、操舵トルクの伝達効率が悪化することで、操舵フィーリングが低下する虞がある。
In such a state, the fastening force F concentrates on the inner diameter side close to the
なお、このような問題は、固定部９３がスペーサ９７を備える場合に限らず、本体９５が車両メンバ９６に対向する構成、すなわち本体９５に座面が設けられる構成においても、同座面が平坦な平面状に形成された場合には、同様に生じ得る。
Such a problem is not limited to the case where the
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、車両メンバによるラックハウジングの支持剛性を高めることができるステアリング装置の支持構造及びステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a support structure for a steering device and a steering device that can increase the support rigidity of a rack housing by a vehicle member. .
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ラック軸を往復動可能に支持するとともにボルト孔を有する固定部が設けられたラックハウジングと、前記ラックハウジングのボルト孔に対応するボルト孔が形成された車両メンバとを備え、前記各ボルト孔は前記ラック軸の軸線と直交する方向に開口し、該各ボルト孔にボルトが挿通されることにより前記ラックハウジングが該車両メンバに対して剛的に支持されるステアリング装置の支持構造において、前記固定部の前記車両メンバに対向する座面、及び前記車両メンバの前記座面との対向面のいずれか一方には、前記ラック軸の軸線方向及び前記ボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、前記ボルト孔が開口した内径側よりも外径側が前記座面及び前記対向面のいずれか他方に向かって突出するような凹部が形成され、前記座面が受ける前記ボルトの軸力に起因した締結力が、該座面の内径側よりも外径側の方で大きくなることを要旨とする。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a rack housing that supports a rack shaft in a reciprocating manner and is provided with a fixing portion having a bolt hole, and a bolt corresponding to the bolt hole of the rack housing. Each bolt hole is opened in a direction perpendicular to the axis of the rack shaft, and the rack housing is attached to the vehicle member by inserting a bolt into each bolt hole. In the steering device support structure that is rigidly supported, either the seating surface of the fixed portion that faces the vehicle member or the surface of the vehicle member that faces the seating surface is provided with the rack shaft. The outer diameter side is the other of the seating surface and the opposing surface along the orthogonal direction orthogonal to the axial direction and the axial direction of the bolt. Toward the recess such as to protrude is formed, fastening force caused by the axial force of the bolt the seat surface is subjected is, a gist that the increase in towards the outer side than the inner diameter side of the seat surface.
上記構成によれば、座面及び対向面のいずれか一方には凹部が形成されることにより、ラック軸の軸線方向及びボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、その内径側よりも外径側が座面及び対向面のいずれか他方に向かって突出される。従って、座面の外径側が対向面に対して強く接触するようになるため、直交方向において座面の内径側よりも外径側で受ける締結力が大きくなる。そして、このように締結力がボルトから離間した外径側に集中することで、ラックハウジングが車両メンバとの接合部分を通りラック軸と平行な軸線回りに揺動し難くなる、すなわち車両メンバによるラックハウジングの支持剛性を高くすることができる。その結果、ラックハウジングの揺動に伴って、ラック軸に噛合するピニオンシャフトの該ラック軸に対する角度変化が小さくなるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。 According to the above configuration, the concave portion is formed on one of the seating surface and the opposing surface, so that the outer side of the inner diameter side of the rack shaft extends along the direction orthogonal to the axial direction of the rack shaft and the axial direction of the bolt. The radial side protrudes toward the other of the seating surface and the opposing surface. Accordingly, since the outer diameter side of the seating surface comes into strong contact with the opposing surface, the fastening force received on the outer diameter side is larger than the inner diameter side of the seating surface in the orthogonal direction. In this way, the fastening force is concentrated on the outer diameter side away from the bolt, so that the rack housing does not easily swing around the axis parallel to the rack axis through the joint portion with the vehicle member. The support rigidity of the rack housing can be increased. As a result, as the rack housing swings, the change in the angle of the pinion shaft that meshes with the rack shaft with respect to the rack shaft is reduced, so that a decrease in steering feeling can be suppressed.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリング装置の支持構造において、前記固定部は、前記車両メンバとの間に介在されるスペーサを備え、前記スペーサに前記車両メンバに対向する前記座面が設けられたことを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the steering device support structure according to the first aspect, the fixing portion includes a spacer interposed between the vehicle member and the spacer faces the vehicle member. The gist is that the seating surface is provided.
上記構成によれば、座面がスペーサに設けられるため、該座面に摩擦係数を高くするための皮膜を形成する必要がある場合において、該皮膜を容易に形成することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置の支持構造において、前記凹部は、前記座面及び前記対向面のいずれか一方における内径側よりも外径側が、前記ラック軸の軸線方向に沿って、前記座面及び前記対向面のいずれか他方に向かって突出するように形成され、前記座面及び前記対向面のいずれか他方には、前記凹部に対応する凸部が形成されたことを要旨とする。
According to the above configuration, since the seating surface is provided on the spacer, the coating can be easily formed when it is necessary to form a coating for increasing the coefficient of friction on the seating surface.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the steering device support structure according to the first or second aspect, wherein the recess has an outer diameter side that is closer to the outer diameter side than the inner diameter side of either the seating surface or the facing surface. A convex portion corresponding to the concave portion is formed on one of the seat surface and the facing surface along the axial direction of the shaft. The gist is that
上記構成によれば、座面及び対向面のいずれか一方には、ラック軸の軸線方向に沿ってボルト孔が開口する内径側よりも外径側が座面及び対向面のいずれか他方に向かって突出するような凹部が形成されるとともに、他方には該凹部に対応する凸部が形成されている。そのため、これら凹部と凸部とが係合することで、ラックハウジングの車両メンバに対するラック軸の軸線方向に沿った相対移動を規制することができる。従って、座面に、車両メンバとの間の摩擦係数を高くするための皮膜を形成せずともよく、製造コストの低減を図ることができる。また、凹部と凸部とが係合することで、ラックハウジングの車両メンバに対するラック軸の軸線方向及び直交方向の位置合わせがされるため、ステアリング装置の組み付け性の向上を図ることができる。 According to the above configuration, the outer diameter side of either the seating surface or the opposing surface is directed toward the other of the seating surface and the opposing surface than the inner diameter side where the bolt hole opens along the axial direction of the rack shaft. A concave portion that protrudes is formed, and a convex portion corresponding to the concave portion is formed on the other side. Therefore, the relative movement along the axial direction of the rack shaft with respect to the vehicle member of the rack housing can be restricted by the engagement between the concave portion and the convex portion. Therefore, it is not necessary to form a film on the seat surface for increasing the coefficient of friction with the vehicle member, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the recesses and the projections engage with each other, alignment of the rack shaft with respect to the vehicle member of the rack housing in the axial direction and the orthogonal direction is performed, so that the assembling property of the steering device can be improved.
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のステアリング装置の支持構造において、前記凹部及び前記凸部は、互いに同軸上に設けられた円錘形状にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
The invention according to
上記構成によれば、凹部及び凸部が円錘形状であるため、これら凹部及び凸部を容易に形成することができる。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のステアリング装置の支持構造において、前記凹部及び前記凸部は、互いに同軸上に設けられた多角錘形状にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
According to the said structure, since a recessed part and a convex part are cone-shaped, these recessed parts and a convex part can be formed easily.
The invention according to claim 5 is the steering device support structure according to
上記構成によれば、凹部及び凸部が多角錘形状であるため、凹部が凸部に係合することで、ラックハウジングの車両メンバに対するラック軸の軸線方向及び直交方向の位置合わせに加え、ボルトの周方向における位置合わせを行うことができるため、ステアリング装置の組み付け性の更なる向上を図ることができる。 According to the above configuration, since the concave portion and the convex portion have a polygonal pyramid shape, the concave portion engages with the convex portion, so that in addition to the alignment in the axial direction and the orthogonal direction of the rack shaft with respect to the vehicle member of the rack housing, the bolt Since the positioning in the circumferential direction can be performed, the assembling property of the steering device can be further improved.
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置の支持構造において、前記凹部は、前記ラック軸の軸線方向と平行な軸線を有する三角柱状に形成されたことを要旨とする。 A sixth aspect of the present invention is the steering device support structure according to the first or second aspect, wherein the recess is formed in a triangular prism shape having an axis parallel to the axial direction of the rack shaft. To do.
上記構成によれば、凹部がラック軸の軸線方向と平行な軸線を有する三角柱状に形成されるため、座面は、直交方向の両側に向かって対向面側に突出するように傾斜した２つの傾斜座面により構成される。そのため、例えば凹部を円錐形状とする場合に比べ、座面におけるボルトから直交方向に離間した部分の面積が多くなるため、車両メンバによるラックハウジングの支持剛性を効率的に高くすることができる。 According to the above configuration, since the recess is formed in a triangular prism shape having an axis parallel to the axial direction of the rack shaft, the seating surface is inclined so as to protrude toward the opposite surface toward both sides in the orthogonal direction. Consists of an inclined seating surface. Therefore, for example, the area of the portion of the seating surface that is separated from the bolt in the orthogonal direction is larger than when the concave portion is conical, so that the support rigidity of the rack housing by the vehicle member can be efficiently increased.
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のステアリング装置の支持構造において、前記座面及び前記対向面のいずれか他方には、前記ラック軸の軸線方向と平行な軸線を有する三角柱状の凸部が形成されたことを要旨とする。
The invention according to
上記構成によれば、凹部と凸部とが係合することで、ラックハウジングの車両メンバに対する直交方向の位置合わせがされるため、ステアリング装置の組み付け性の向上を図ることができる。 According to the above configuration, since the concave portion and the convex portion are engaged with each other, the rack housing is aligned in the orthogonal direction with respect to the vehicle member, so that the assembling property of the steering device can be improved.
請求項８に記載の発明は、ラック軸を往復動可能に支持するとともにボルト孔を有する固定部が設けられたラックハウジングを備え、前記ラックハウジングのボルト孔は前記ラック軸の軸線と直交する方向に開口し、該ラックハウジングのボルト孔及び車両メンバに形成されたボルト孔にボルトが挿通されることにより、前記ラックハウジングが該車両メンバに対して剛的に支持されるステアリング装置において、前記固定部の前記車両メンバに対向する座面には、前記ラック軸の軸線方向及び前記ボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、前記ボルト孔が開口した内径側よりも外径側が前記車両メンバの前記座面との対向面に向かって突出するような凹部が形成され、前記座面が受ける前記ボルトの軸力に起因した締結力が、該座面の内径側よりも外径側の方で大きくなることを要旨とする。 The invention according to claim 8 includes a rack housing that supports the rack shaft so as to reciprocate and is provided with a fixing portion having a bolt hole, and the bolt hole of the rack housing is in a direction orthogonal to the axis of the rack shaft. In the steering device in which the rack housing is rigidly supported with respect to the vehicle member by the bolt being inserted into the bolt hole of the rack housing and the bolt hole formed in the vehicle member. On the seat surface facing the vehicle member, the vehicle member has an outer diameter side that is closer to an outer diameter side than an inner diameter side where the bolt hole is opened along an axial direction of the rack shaft and an orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the bolt. A recess is formed so as to protrude toward the surface facing the seating surface, and the fastening force due to the axial force of the bolt received by the seating surface is the seating surface. And summarized in that increases in towards the outer side than the inner diameter side.
上記構成によれば、座面には凹部が形成されることにより、ラック軸の軸線方向及びボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、その内径側よりも外径側が対向面に向かって突出される。従って、座面の外径側が対向面に対して強く接触するようになるため、直交方向において座面の内径側よりも外径側で受ける締結力が大きくなる。そして、このように締結力がボルトから離間した外径側に集中することで、ラックハウジングが車両メンバとの接合部分を通るラック軸と平行な軸線回りに揺動し難くなる、すなわち車両メンバによるラックハウジングの支持剛性を高くすることができる。その結果、ラックハウジングの揺動に伴って、ラック軸に噛合するピニオンシャフトの該ラック軸に対する角度変化が小さくなるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。 According to the above configuration, the recess is formed in the seating surface, so that the outer diameter side is directed toward the opposing surface from the inner diameter side along the orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the rack shaft and the axial direction of the bolt. Protruding. Accordingly, since the outer diameter side of the seating surface comes into strong contact with the opposing surface, the fastening force received on the outer diameter side is larger than the inner diameter side of the seating surface in the orthogonal direction. In this way, the fastening force is concentrated on the outer diameter side away from the bolt, so that the rack housing is less likely to swing around the axis parallel to the rack axis passing through the joint portion with the vehicle member. The support rigidity of the rack housing can be increased. As a result, as the rack housing swings, the change in the angle of the pinion shaft that meshes with the rack shaft with respect to the rack shaft is reduced, so that a decrease in steering feeling can be suppressed.
本発明によれば、車両メンバによるラックハウジングの支持剛性を高めることが可能なステアリング装置の支持構造及びステアリング装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the support structure and steering device of a steering device which can improve the support rigidity of the rack housing by a vehicle member can be provided.
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１において、略円筒状をなすラックハウジング２に挿通されたラック軸３は、ラックガイド４及び滑り軸受（図示略）に支承されることにより、その軸方向に沿って往復動可能に収容支持されている。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the steering apparatus 1, a
ラック軸３の両端には、その軸端部３ａに設けられたラックエンド６を介してタイロッド７が回動自在に連結されている。なお、このラック軸３とタイロッド７との接続部は、蛇腹状に形成された樹脂製のブーツ８により包囲されている。そして、タイロッド７の先端は、転舵輪が組付けられたナックル（ともに図示略）に連結されている。
A
また、ラックハウジング２内には、ラック軸３と交差する状態で回転可能に支持されたピニオンシャフト９が収容されている。このピニオンシャフト９の一端には、ステアリングシャフト１０が連結されるとともに、同ステアリングシャフト１０の先端にはステアリングホイール１１が固定されている。そして、ラック軸３は、ラックガイド４に押圧されることにより、このピニオンシャフト９に噛合されている。
The rack housing 2 accommodates a
すなわち、ラック軸３は、周知のラック＆ピニオン機構を介してステアリングシャフト１０と連結されており、ステアリング操作に伴うピニオンシャフト９の回転によって、その軸線方向に沿って往復動する。そして、この往復動が同ラック軸３の両端に連結されたタイロッド７を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪（図示略）の舵角が変更されるようになっている。
That is, the
なお、ステアリングシャフト１０は、ピニオンシャフト９に連結されるインターミディエイトシャフト１３及びステアリングホイール１１が固定されるコラムシャフト１４を連結してなる。そして、本実施形態のステアリング装置１は、モータ１５を駆動源として、そのコラムシャフト１４を回転駆動する所謂コラムアシスト型のＥＰＳとして構成されている。具体的には、ステアリング装置１において、モータ１５は、周知のウォーム＆ホイールからなる減速機構１６を介してコラムシャフト１４と駆動連結されている。そして、この減速機構１６により減速されたモータ１５の回転をステアリングシャフト１０に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
The steering
（ラックハウジングの支持構造）
ラックハウジング２の両端部には、ボルト孔２１を有する固定部２２がそれぞれ設けられている。本実施形態では、各固定部２２は、ラックハウジング２に対して、ラック軸３の軸線方向と直交する方向の片側にのみ形成されている。そして、図２に示すように、ラックハウジングは、ボルト２３及びナット２４により、車両メンバ２５に対して剛的に支持されている。従って、本実施形態では、ラックハウジング２は、その軸線方向両側の２点で支持される構成となっている。
(Rack housing support structure)
Fixing
詳述すると、本実施形態の固定部２２は、ラックハウジング２に一体形成された略円柱状の本体２７から構成されている。この本体２７は、その軸線がラック軸３の軸線Ｌ１と略直交するようにして、ラックハウジング２に設けられており、ボルト孔２１は、本体２７の軸線方向両側に貫通して形成されている。すなわち、ボルト孔２１は、ラック軸３の軸線とは略直交する方向に開口している。そして、本体２７の車両メンバ２５側に、該車両メンバ２５と対向する座面２８が設けられている。
More specifically, the fixing
一方、車両メンバ２５には、ラックハウジング２の各ボルト孔２１と対応する位置に、ボルト２３が挿通されるボルト孔３１がそれぞれ形成されている。本実施形態の車両メンバ２５は、断面略四角枠状に形成されたメンバ本体２５ａと、同メンバ本体２５ａに固定されるとともにボルト孔３１が形成された円環状のカラー２５ｂとを備えてなる。そして、カラー２５ｂの固定部２２側に、座面２８と対向する対向面３３が設けられている。
On the other hand, the
具体的には、メンバ本体２５ａの上板部３４には、カラー２５ｂが嵌合される嵌合孔３５が形成されている。そして、カラー２５ｂは、同嵌合孔３５に嵌合されるとともに、メンバ本体２５ａの下板部３６上に載置された状態で、上板部３４及び下板部３６に対して溶接されることにより、メンバ本体２５ａに固定されている。なお、下板部３６には、ボルト孔３１の内径と同一の内径を有する挿通孔３７が、同ボルト孔３１と同軸上に形成されている。
Specifically, a
そして、ラックハウジング２のボルト孔２１が車両メンバ２５のボルト孔３１と同軸となるようにラックハウジング２を車両メンバ２５に対して配置した状態で、各ボルト孔２１，３１及び挿通孔３７にボルト２３を挿通し、その先端にナット２４を螺合することにより、ラックハウジング２が車両メンバ２５に対して剛的に支持されている。詳しくは、ラックハウジング２は、ボルト２３にナット２４を螺合することにより生じる同ボルト２３の軸力によって、座面２８と対向面３３とに互いに近接する方向の締結力がそれぞれ作用することで、ラックハウジング２は車両メンバ２５に対して剛的に支持されている。ここで、軸力とは、ボルト２３にナット２４を螺合することにより僅かに伸びた該ボルト２３の軸部２３ｂが元に戻ろうとする力である。
In the state where the rack housing 2 is arranged with respect to the
なお、本実施形態では、ラックハウジング２の各固定部２２に設けられたボルト孔２１は、共に同一の断面円形状に形成されるとともに、その内径が車両メンバ２５のボルト孔３１の内径よりも大きく形成されている。このようにラックハウジング２のボルト孔２１の内径を大きく形成することにより、各ボルト孔２１を同一の断面形状としても、ラックハウジング２及び車両メンバ２５の製造誤差を許容して、同ラックハウジング２が車両メンバ２５に対して組み付け可能となっている。
In the present embodiment, the bolt holes 21 provided in the
ところで、上述のようにボルト２３の軸力はその頭部２３ａ及びナット２４を介してラックハウジング２及び車両メンバ２５に伝達されるため、締結力Ｆはボルト２３の軸部２３ｂに近い方が大きくなる。そのため、座面２８及び対向面３３を平坦な平面状に形成した場合には、同座面２８におけるボルト孔２１が形成された内径側の方が、その外径側よりも大きな締結力Ｆを受ける状態となる（図１３参照）。そして、座面２８における内径側に締結力Ｆが集中する結果、車両メンバ２５によるラックハウジング２の支持剛性が低くなるという問題がある。
By the way, as described above, the axial force of the
この点、本実施形態では、座面２８には、ラック軸３の軸線方向（図２における紙面直交方向）及びボルト２３の軸線方向（図２における上下方向）と直交するラック軸直交方向（図２における左右方向）に沿って、該座面２８の内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するような凹部４１が形成されている。そして、座面２８の受ける締結力が、ラック軸直交方向に沿って該座面２８の内径側よりも外径側の方で大きくなるようになっている。また、本実施形態の凹部４１は、ラック軸３の軸線方向に沿って、座面２８における内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するように形成されるとともに、対向面３３には凹部４１に対応する凸部４２が形成されている。
In this regard, in the present embodiment, the
詳述すると、図２及び図３に示すように、凹部４１は、ボルト孔２１と同軸上に設けられた円錘形状に形成されている。具体的には、凹部４１の底面の外径が固定部２２の外径よりも大きく形成されている。つまり、座面２８は、その全体がその内周端から外周端に向うにつれて、車両メンバ２５側に突出するように傾斜して形成されている。
Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the
一方、凸部４２は、ボルト孔３１（凹部４１）と同軸上に設けられた円錘形状に形成されている。つまり、対向面３３は、図３に示される座面２８と同様に、その外周端から内周端に向かって、ラックハウジング２側に突出するように傾斜して形成されている。なお、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平面に対する対向面３３の傾斜角は、座面２８の傾斜角よりも僅かに小さく形成されている。
On the other hand, the
従って、座面２８の外径側が対向面３３に対して強く接触するようになるため、図４に示すように、ボルト２３の軸力に起因して座面２８に作用する締結力Ｆは、ボルト２３の軸部２３ｂに近い部分ほど小さく、同軸部２３ｂから遠くなるほど大きくなる。なお、図２及び図４においては、説明の便宜上、座面２８と対向面３３とを平行に記載している。
Therefore, since the outer diameter side of the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ラック軸３の軸線と略直交する方向に開口するラックハウジング２のボルト孔２１と、該ボルト孔２１に対応する車両メンバ２５のボルト孔３１にボルト２３を挿通し、その先端にナット２４を螺着することによりラックハウジング２を車両メンバ２５に対して剛的に支持するようにした。そして、ボルト孔２１が形成された固定部２２の車両メンバ２５に対向する座面２８に、ラック軸直交方向に沿って該座面２８におけるボルト孔２１が開口した内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するような凹部４１を形成し、座面２８が受ける締結力Ｆが、該座面２８の内径側よりも外径側の方で大きくなるようにした。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) A
上記構成によれば、座面２８に凹部４１が形成されることにより、ラック軸直交方向に沿って、該座面２８における内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出されるようになり、座面２８の外径側が対向面３３に対して強く接触するようになるため、ラック軸直交方向に沿って座面２８の内径側よりも外径側で受ける締結力Ｆが大きくなる。そして、このように締結力Ｆがボルト２３から離間した外径側に集中することで、ラックハウジング２が車両メンバ２５との接合部分を通りラック軸と平行な軸線回りに揺動し難くなる、すなわち車両メンバ２５によるラックハウジング２の支持剛性を高くすることができる。その結果、ラックハウジング２の揺動に伴って、ピニオンシャフト９の該ラック軸３に対する角度変化が小さくなるため、操舵フィーリングの低下を抑制できる。
According to the above configuration, the
（２）凹部４１を、ラック軸３の軸線方向に沿って、座面２８における内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するように形成し、対向面３３に、凹部４１に対応する凸部４２を形成した。上記構成によれば、これら凹部４１と凸部４２とが係合することで、ラックハウジング２の車両メンバ２５に対するラック軸の軸線方向に沿った相対移動を規制することができる。従って、座面２８に、車両メンバ２５との間の摩擦係数を高くするための皮膜を形成せずともよく、製造コストの低減を図ることができる。また、凹部４１と凸部４２とが係合することで、ラックハウジング２の車両メンバ２５に対するラック軸３の軸線方向及びラック軸直交方向の位置合わせがされるため、ステアリング装置１の組み付け性の向上を図ることができる。
(2) The
（３）凹部４１及び凸部４２を、互いに同軸上に設けられた円錘形状にそれぞれ形成したため、これら凹４１部及び凸部４２を容易に形成することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。なお、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。
(3) Since the
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図５に示すように、本実施形態の固定部２２は、本体２７と、同本体２７の車両メンバ２５側に設けられるスペーサ５１とから構成されている。図５及び図６に示すように、このスペーサ５１は、ボルト孔２１に圧入される筒部５２と、同筒部５２の下端から径方向外側に延出されたフランジ部５３とからなり、本体２７と車両メンバ２５のカラー２５ｂとの間に介在されるようになっている。つまり、本実施形態では、スペーサ５１に車両メンバ２５と対向する座面６１が設けられている。また、座面６１には、車両メンバ２５との間の摩擦係数を高くするための図示しない皮膜（例えばリン酸亜鉛皮膜）が形成されている。
As shown in FIG. 5, the fixing
そして、座面６１には、ラック軸直交方向に沿って、該座面６１の内径側よりも外径側が対向面３３側に突出するような凹部６２が形成されており、座面６１の受ける締結力Ｆが、該座面６１の内径側よりも外径側の方で大きくなるようになっている。
A
詳述すると、凹部６２は、スペーサ５１の筒部５２、すなわちボルト孔２１と同軸上に設けられた円錘形状に形成されている。そして、本実施形態の凹部６２は、その底面の外径が固定部２２の外径よりも大きく形成されている。つまり、座面６１は、その全体がその内周端から外周端に向うにつれて、車両メンバ２５側に突出するように傾斜して形成されている。なお、本実施形態では、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平面に対する座面６１の傾斜角は、例えば０．５°程度に形成されている。
More specifically, the
一方、図５に示すように、本実施形態のカラー２５ｂの対向面６４は、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平坦な平面状に形成されている。
従って、座面６１の外径側が対向面６４に対して強く接触するようになるため、図７に示すように、ボルト２３の軸力に起因して座面６１に作用する締結力Ｆは、ボルト２３の軸部２３ｂに近い部分ほど小さく、同軸部２３ｂから遠くなるほど大きくなる。なお、図５及び図７においては、説明の便宜上、座面６１と対向面６４とを平行に記載している。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the facing
Accordingly, since the outer diameter side of the
以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態の（１）の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
（４）固定部２２は、車両メンバ２５との間に介在されるフランジ部５３が設けられた筒状のスペーサ５１を備え、該スペーサ５１に車両メンバ２５に対向する座面６１を設けたため、容易に摩擦係数を高くするための皮膜を座面６１に施すことができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the function and effect of (1) of the first embodiment, the following function and effect can be achieved.
(4) Since the fixing
（５）凹部６２を円錘形状に形成したため、該凹部６２を容易に形成することができる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
(5) Since the
In addition, each said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
・上記第１実施形態では、凹部４１を、凸部４２と同軸上に設けられるとともにその底面の外径が固定部２２の外径よりも大きな円錘形状に形成し、座面２８の全面がその内周端から外周端に向うにつれて、車両メンバ２５側に突出するように傾斜して形成した。しかし、これに限らず、例えば図８に示すように、凹部７１の底面の外径を固定部２２の外径よりも小さく形成し、座面２８の外径側が平坦な形状になるようにしてもよい。なお、凸部７２は、凹部７１に対応した円錐形状とするとともに、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平面に対する対向面３３の径方向内側部分の傾斜角が、座面２８の径方向内側部分の傾斜角よりも僅かに小さくなるように形成する。
In the first embodiment, the
また、例えば図９に示すように、凹部７３を、ボルト孔２１と同軸上に設けられるとともにその外径が固定部２２の外径よりも小さな円柱形状に形成してもよい。なお、凸部７４は凹部７３に対応した円柱形状とするとともに、凸部７４の突出量（軸方向長さ）を凹部７３の深さ（軸方向長さ）よりも僅かに小さくなるように形成する。
For example, as shown in FIG. 9, the
さらに、凹部の形状は、ラック軸直交方向に沿って該座面２８の内径側よりも外径側が対向面３３側突出するとともに、ラック軸３の軸線方向に沿って該座面２８における内径側よりも外径側が対向面３３側に突出するような形状であれば、どのような形状でもよい。このように構成しても、上記第１実施形態の（１），（２）に準じた作用効果を奏することができる。
Further, the shape of the recess is such that the outer diameter side protrudes from the inner diameter side of the
・上記第１実施形態では、凹部４１及び凸部４２を、互いに同軸上に設けられた円錘形状にそれぞれ形成したが、これに限らず、凹部４１及び凸部４２を互いに同軸上に設けられた多角錐形状に形成してもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、本体２７を四角柱状に形成するとともに、凹部７５及び凸部７６を四角錐形状に形成してもよい。つまり、図１０（ｂ）に示すように、座面７７は、該座面７７のラック軸直交方向における中央から該ラック軸直交方向両側に向かって車両メンバ２５側に突出するように傾斜した平面状の第１傾斜座面７７ａ、及び座面７７のラック軸３の軸線方向における中央から該軸線方向両側に向かって車両メンバ２５側に突出するように傾斜した平面状の第２傾斜座面７７ｂにより構成される。また、対向面７８は、図１０（ｂ）に示される座面７７と同様に、該対向面７８のラック軸直交方向両側から該ラック軸直交方向両側の中心に向かって固定部２２側に突出するように傾斜した平面状の第１傾斜対向面７８ａ、及び対向面７８のラック軸の軸線方向両側から該軸線方向の中央に向かって固定部２２側に突出するように傾斜した平面状の第２傾斜対向面７８ｂにより構成される。なお、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平面に対する対向面７８の傾斜角が、座面７７の傾斜角よりも僅かに小さくなるように形成する。このように構成することで、上記第１実施形態の（１），（２）に準じた作用効果に加え、凹部７５及び凸部７６が多角錘形状であるため、凹部７５が凸部７６に係合することで、ボルト２３の周方向における位置合わせを行うことができ、ステアリング装置の組み付け性の更なる向上を図ることができる。
In the first embodiment, the
・上記第１実施形態では、凹部４１及び凸部４２を、各ボルト孔２１，３１と同軸上に設けられた円錘形状にそれぞれ形成したが、これに限らず、凹部４１及び凸部４２を各ボルト孔２１，３１の軸心から偏心した位置に設けられた円錐形状等にしてもよい。同様に、第２実施形態において、凹部６２を、ボルト孔２１の軸心から偏心した位置に設けられた円錘形状等にしてもよい。
In the first embodiment, the
・上記第１実施形態では、座面２８に、ラック軸直交方向に沿ってその内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するとともに、ラック軸３の軸線方向に沿ってその内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出するような凹部４１を形成した。しかし、これに限らず、座面２８がラック軸直交方向に沿ってその内径側よりも外径側が対向面３３に向かって突出すれば、ラック軸３の軸線方向に沿って該座面２８における内径側よりも外径側が突出せずともよい。例えば、図１１（ａ）に示すように、本体２７を四角柱状に形成するとともに、凹部８１及び凸部８２を、その軸線がラック軸３の軸線Ｌ１と略平行でボルト２３の軸線Ｌ２と略直交する三角柱状に形成してもよい。つまり、図１１（ｂ）に示すように、座面８３は、ラック軸直交方向中央からの該ラック軸直交方向両側に向かって車両メンバ２５側に突出するように傾斜した平面状の傾斜座面８３ａにより構成される。また、対向面８４は、図１１（ｂ）に示される座面８３と同様に、該対向面８４のラック軸直交方向両側からの該ラック軸直交方向の中央に向かって車両メンバ２５側に突出するように傾斜した平面状の傾斜対向面８４ａにより構成される。なお、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平面に対する対向面８４の傾斜角が、座面８３の傾斜角よりも僅かに小さくなるように形成する。このように構成することで、上記第１実施形態の（１）に準じた作用効果に加え、例えば凹部を円錐形状とする場合に比べ、座面８３におけるボルト２３からラック軸直交方向に離間した部分の面積が多くなるため、車両メンバ２５によるラックハウジングの支持剛性を効率的に高くすることができる。また、凹部８１と凸部８２とが係合することで、ラックハウジング２の車両メンバ２５に対するラック軸直交方向の位置合わせがされるため、ステアリング装置の組み付け性の向上を図ることができる。
In the first embodiment, the outer diameter side of the
・上記第１実施形態では、カラー２５ｂの対向面３３に、凹部４１に対応した凸部４２を形成したが、これに限らず、カラー２５ｂの対向面３３に凸部を形成せず、ボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平坦な平面状に形成してもよい。
In the first embodiment, the
・上記第１実施形態では、座面２８に凹部４１を形成するとともに、対向面３３に該凹部４１に対応する凸部４２を形成したが、これに限らず、対向面３３に凹部を形成するとともに、座面２８に該凹部に対応する凸部を形成するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
・上記第２実施形態では、凹部６２を、ボルト孔２１と同軸上に設けられた円錘形状に形成した。しかし、これに限らず、座面６１がラック軸直交方向に沿ってその内径側よりも外径側が対向面６４に向かって突出するような凹部６２の形状であれば、どのような形状でもよく、例えば図８〜図１１に示すような形状にしてもよい。
In the second embodiment, the
・上記第２実施形態では、対向面６４をボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平坦な平面状に形成したが、これに限らず、対向面６４に凹部６２に対応する凸部を形成してもよい。
・上記第２実施形態では、座面６１に凹部６２を形成するとともに、対向面６４をボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平坦な平面状に形成したが、これに限らず、対向面６４に凹部を形成するとともに、座面６１をボルト２３の軸線Ｌ２と直交する平坦な平面状に形成してもよい。
In the second embodiment, the facing
In the second embodiment, the
・上記各実施形態では、各固定部２２のボルト孔２１を共に同一の断面円形状に形成するとともに、その内径をボルト２３の軸部２３ｂの外径よりも大きく形成した。しかし、これに限らず、各固定部２２のいずれか一方のボルト孔２１を断面円形状に形成するとともにその内径を車両メンバ２５のボルト孔３１の内径と略等しく形成し、他方のボルト孔３１をラック軸３の軸線方向に長い長孔としてもよい。
In each of the above embodiments, the bolt holes 21 of the fixing
・上記各実施形態では、ボルト２３の先端にナット２４を螺合することにより、ラックハウジング２が車両メンバ２５に対して支持されるようにしたが、これに限らず、例えば車両メンバ２５のボルト孔３１にボルト２３に対応したねじ溝を形成し、ボルト２３が該ボルト孔３１に対して螺合するようにしてもよい。なお、この場合には、メンバ本体２５ａの下板部３６に挿通孔３７を形成しなくともよい。
In each of the above-described embodiments, the
・上記各実施形態では、本発明を、各固定部２２がラックハウジング２に対してそのラック軸直交方向の片側にのみ形成されたステアリング装置に適用したが、これに限らず、ラックハウジング２に対してそのラック軸直交方向の両側にそれぞれ固定部２２が形成されたステアリング装置に適用してもよい。
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the steering device in which each fixing
・上記各実施形態では、本発明をコラムアシスト型のＥＰＳとして構成されたステアリング装置に具体化した。しかし、これに限らず、例えば所謂ラックアシスト型等、コラムアシスト以外のＥＰＳや油圧式のパワーステアリング装置、或いはノンアシスト型のステアリング装置に適用してもよい。 In each of the above embodiments, the present invention is embodied in a steering device configured as a column assist type EPS. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an EPS other than column assist, a hydraulic power steering device, or a non-assist type steering device such as a so-called rack assist type.
１…ステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、２１，３１…ボルト孔、２２…固定部、２３…ボルト、２４…ナット、２５…車両メンバ、２５ａ…メンバ本体、２５ｂ…カラー、２７…本体、２８，６１，７７，８３…座面、３３，６４，７８，８４…対向面、４１，６２，７１，７３，７５，８１…凹部、４２，７２，７４，７６，８２…凸部、５１…スペーサ、５３…フランジ部、Ｆ…締結力、Ｌ１，Ｌ２…軸線。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 2 ... Rack housing, 3 ... Rack shaft, 21, 31 ... Bolt hole, 22 ... Fixing part, 23 ... Bolt, 24 ... Nut, 25 ... Vehicle member, 25a ... Member main body, 25b ... Collar, 27 ... Main body, 28, 61, 77, 83 ... Seat surface, 33, 64, 78, 84 ... Opposing surface, 41, 62, 71, 73, 75, 81 ... Recess, 42, 72, 74, 76, 82 ... Convex Part, 51 ... spacer, 53 ... flange part, F ... fastening force, L1, L2 ... axis.
Claims (8)
前記固定部の前記車両メンバに対向する座面、及び前記車両メンバの前記座面との対向面のいずれか一方には、前記ラック軸の軸線方向及び前記ボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、前記ボルト孔が開口した内径側よりも外径側が前記座面及び前記対向面のいずれか他方に向かって突出するような凹部が形成され、
前記座面が受ける前記ボルトの軸力に起因した締結力が、該座面の内径側よりも外径側の方で大きくなることを特徴とするステアリング装置の支持構造。 A rack housing that supports the rack shaft so as to be capable of reciprocating and has a fixing portion having a bolt hole; and a vehicle member in which a bolt hole corresponding to the bolt hole of the rack housing is formed. In a support structure of a steering device that opens in a direction perpendicular to the axis of the rack shaft, and the rack housing is rigidly supported with respect to the vehicle member by inserting a bolt into each bolt hole.
Any one of a seating surface of the fixed portion facing the vehicle member and a surface of the vehicle member facing the seating surface has an orthogonal direction orthogonal to the axial direction of the rack shaft and the axial direction of the bolt. A recess is formed so that the outer diameter side protrudes toward the other of the seat surface and the facing surface rather than the inner diameter side where the bolt hole is opened,
A support structure for a steering apparatus, wherein a fastening force caused by an axial force of the bolt received by the seat surface is greater on an outer diameter side than on an inner diameter side of the seat surface.
前記固定部は、前記車両メンバとの間に介在されるスペーサを備え、
前記スペーサに前記車両メンバに対向する前記座面が設けられたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 1,
The fixed portion includes a spacer interposed between the vehicle members,
A support structure for a steering device, wherein the spacer is provided with the seating surface facing the vehicle member.
前記凹部は、前記座面及び前記対向面のいずれか一方における内径側よりも外径側が、前記ラック軸の軸線方向に沿って、前記座面及び前記対向面のいずれか他方に向かって突出するように形成され、
前記座面及び前記対向面のいずれか他方には、前記凹部に対応する凸部が形成されたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 1 or 2,
The recess has an outer diameter side that protrudes toward the other of the seating surface and the facing surface along the axial direction of the rack shaft from the inner diameter side of either the seating surface or the facing surface. Formed as
A support structure for a steering apparatus, wherein a convex portion corresponding to the concave portion is formed on either one of the seat surface and the opposing surface.
前記凹部及び前記凸部は、互いに同軸上に設けられた円錘形状にそれぞれ形成されたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 3,
The support structure for a steering apparatus, wherein the concave portion and the convex portion are each formed in a conical shape provided coaxially with each other.
前記凹部及び前記凸部は、互いに同軸上に設けられた多角錘形状にそれぞれ形成されたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 3,
The support structure for a steering apparatus, wherein the concave portion and the convex portion are each formed in a polygonal pyramid shape provided coaxially with each other.
前記凹部は、前記ラック軸の軸線と平行な軸線を有する三角柱状に形成されたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 1 or 2,
The support structure for a steering apparatus, wherein the recess is formed in a triangular prism shape having an axis parallel to the axis of the rack shaft.
前記座面及び前記対向面のいずれか他方には、前記ラック軸の軸線と平行な軸線を有する三角柱状の凸部が形成されたことを特徴とするステアリング装置の支持構造。 In the steering device support structure according to claim 6,
A support structure for a steering apparatus, wherein a triangular prism-like convex portion having an axis parallel to the axis of the rack shaft is formed on the other of the seat surface and the facing surface.
前記固定部の前記車両メンバに対向する座面には、前記ラック軸の軸線方向及び前記ボルトの軸線方向と直交する直交方向に沿って、前記ボルト孔が開口した内径側よりも外径側が前記車両メンバの前記座面との対向面に向かって突出するような凹部が形成され、
前記座面が受ける前記ボルトの軸力に起因した締結力が、該座面の内径側よりも外径側の方で大きくなることを特徴とするステアリング装置。 A rack housing that supports the rack shaft in a reciprocating manner and has a fixing portion having a bolt hole, the bolt hole of the rack housing opening in a direction orthogonal to the axis of the rack shaft, and the bolt of the rack housing In the steering apparatus in which the rack housing is rigidly supported with respect to the vehicle member by inserting the bolt into the bolt hole formed in the hole and the vehicle member.
On the seating surface of the fixing portion facing the vehicle member, the outer diameter side is more than the inner diameter side where the bolt hole is opened along the axial direction of the rack shaft and the orthogonal direction perpendicular to the axial direction of the bolt. A recess is formed so as to protrude toward the surface facing the seat surface of the vehicle member,
A steering apparatus, wherein a fastening force caused by an axial force of the bolt received by the seating surface is greater on an outer diameter side than on an inner diameter side of the seating surface.
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