JP5408497B2 - ラック軸支持装置および車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
本発明はラック軸支持装置および車両用操舵装置に関する。
ラックアンドピニオン式のステアリング装置には、通例、ラックとピニオンとの間のバックラッシを除去するためのラック軸支持装置が提供されている。
そのラック軸支持装置では、ハウジングに設けられた保持孔に、前後に摺動可能なサポートヨークと、そのサポートヨークを付勢する圧縮コイルばねを収容している。圧縮コイルばねにより付勢されたサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。
そのラック軸支持装置では、ハウジングに設けられた保持孔に、前後に摺動可能なサポートヨークと、そのサポートヨークを付勢する圧縮コイルばねを収容している。圧縮コイルばねにより付勢されたサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。
しかしながら、長期の使用によって、ラック軸およびサポートヨークの摺動部分の摩耗が進行すると、保持孔の深さ方向に関してサポートヨークのがたつきが大きくなり、その結果、ラトル音を発生するおそれがある。
そこで、上記保持孔の入口を封止する封止部材とサポートヨークとの間に、第1カムおよび第2カムをこの順で保持孔の深さ方向に並べ、第1カムおよび第2カムの対向面に互いに係合するらせん状のカム面を形成し、第2カムと封止部材との間に介在するトーションスプリングによって、第2カムを第1カムに対して回転させて、サポートヨークの摩耗を補償するようにしたラック軸支持装置が提案されている(例えば特許文献1を参照)。
そこで、上記保持孔の入口を封止する封止部材とサポートヨークとの間に、第1カムおよび第2カムをこの順で保持孔の深さ方向に並べ、第1カムおよび第2カムの対向面に互いに係合するらせん状のカム面を形成し、第2カムと封止部材との間に介在するトーションスプリングによって、第2カムを第1カムに対して回転させて、サポートヨークの摩耗を補償するようにしたラック軸支持装置が提案されている(例えば特許文献1を参照)。
しかしながら、らせん状のカム面は、高い加工精度が要求されるため、製造コストが高くなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる安価なラック軸支持装置およびこれを含む車両用操舵装置を提供することを目的とする。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる安価なラック軸支持装置およびこれを含む車両用操舵装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、ハウジング(17)に形成された保持孔(16)内に上記保持孔の深さ方向(X1)に摺動可能に収容され且つラック軸(8)を摺動可能に支持するラック軸支持部材(18;180)と、上記保持孔の入口に固定された封止部材(20;200)と、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の間に介在し、上記保持孔の径方向(R1)に対向し、上記径方向外方に移動可能な第1および第2のカム部材(21,22;210,220)と、上記第1および第2のカム部材の間に介在し上記第1および第2のカム部材を上記径方向外方へ弾性付勢する付勢部材(23)と、を備え、上記封止部材およびラック軸支持部材の何れか一方は、上記径方向に対して互いに逆向きに傾斜し且つ互いに内向きに対向する平坦な第1および第2の傾斜面(24,25;240,250)を含み、上記第1のカム部材は、上記第1の傾斜面に沿い上記第1の傾斜面とは逆向きに傾斜する平坦な第3の傾斜面(26;260)を含み、上記第2のカム部材は、上記第2の傾斜面に沿い上記第2の傾斜面とは逆向きに傾斜する平坦な第4の傾斜面(27;270)を含み、上記第1および第2のカム部材が上記径方向外方へ移動することによる、上記第1および第3の傾斜面の相対移動、並びに上記第2および第4の傾斜面の相対移動によって、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の間隔が拡げられるようにしてあるラック軸支持装置(15;150)を提供する。
本発明によれば、ラック軸支持部材とラック軸との摺動部分の摩耗の進行に伴って、付勢部材に付勢された両カム部材が保持孔の径方向外方へ移動する。両カム部材の移動に伴って、第1および第3の傾斜面が相対移動するとともに第2および第4の傾斜面が相対移動し、これにより、ラック軸支持部材がラック軸側へ押されるので、ラックとピニオンの噛み合い部の押圧力を略一定に維持することができる。その結果、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる。各傾斜面を平坦な面としたので、加工が容易であり、また、構造の簡素化を通じて製造コストを安くすることができる。また、保持孔の径方向に対して傾斜し且つ内向きに対向する第1および第2の傾斜面に、それぞれ対応するカム部材の第3および第4の傾斜面が沿う状態で、付勢部材が両カム部材を径方向外方へ付勢するので、くさび効果によって、上記深さ方向に関するラック軸支持部材の位置の保持が確実となる。
また、上記第1および上記第2のカム部材のそれぞれは、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の他方と対向し上記深さ方向とは直交する方向に延びる平坦な摺動面21a,22a;211,221)を有し、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記他方と両カム部材との間に、両カム部材の上記摺動面に沿う平板(28;280)が介在している場合がある(請求項2)。この場合、上記平板によって両カム部材の摺動面が案内されるので、両カム部材がスムーズに上記径方向外方へ移動することができる。
また、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記一方と、上記平板との間に、上記径方向外方に向かうにしたがって互いの間隔が狭くなるくさび状空間(S1,S2)がそれぞれ形成されており、各くさび状空間に、それぞれ対応するカム部材が収容されている場合がある(請求項3)。この場合、各くさび状空間に、それぞれ対応するカム部材が食い込むことにより、上記くさび効果を確実に得ることができる。
また、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記他方と、上記平板との間に、環状の弾性部材(31;310)が介在している場合がある(請求項4)。この場合、一対のカム部材のがたつきを防止することができる。すなわち、ラック軸が軸方向に移動するときにラック軸支持部材はラック軸から脈動的な力を受ける。これを環状の弾性部材で吸収することにより、一対のカム部材のがたつきを確実に防止することができる。
また、上記第1および第2のカム部材を、互いに連結し上記第1および第2のカム部材の上記径方向への相対移動を案内する案内部材(44)を備える場合がある(請求項5)。この場合、上記径方向への両カム部材の相対移動が安定し、両カム部材のがたつきを防止することかできる。
また、上記第1および第2のカム部材にそれぞれ設けられたねじ孔と、上記封止部材に設けられた一対の固定治具挿通孔(39)と、を備え、上記第1および第2のカム部材のそれぞれが上記径方向に関する所定の位置にあるときに、各ねじ孔とそれぞれ対応する固定治具挿通孔とが同一軸線上に並ぶようにされ、上記固定治具挿通孔を通して上記ねじ孔にねじ込まれた固定治具を用いて、上記封止部材および各カム部材が互いに固定可能とされている場合がある(請求項6)。この場合、ラック軸支持装置の組立ての中間工程において、封止部材の固定治具挿通孔を挿通して各カム部材のねじ孔にねじ込まれた固定治具を用いて、封止部材に対して各カム部材を固定することができる。また、この状態で、封止部材、両カム部材、弾性部材および固定治具を含み且つ弾性部材の弾性圧縮量が精度良く管理されたサブアセンブリを構成することができるので、組立性が向上する。
また、上記第1および第2のカム部材にそれぞれ設けられたねじ孔と、上記封止部材に設けられた一対の固定治具挿通孔(39)と、を備え、上記第1および第2のカム部材のそれぞれが上記径方向に関する所定の位置にあるときに、各ねじ孔とそれぞれ対応する固定治具挿通孔とが同一軸線上に並ぶようにされ、上記固定治具挿通孔を通して上記ねじ孔にねじ込まれた固定治具を用いて、上記封止部材および各カム部材が互いに固定可能とされている場合がある(請求項6)。この場合、ラック軸支持装置の組立ての中間工程において、封止部材の固定治具挿通孔を挿通して各カム部材のねじ孔にねじ込まれた固定治具を用いて、封止部材に対して各カム部材を固定することができる。また、この状態で、封止部材、両カム部材、弾性部材および固定治具を含み且つ弾性部材の弾性圧縮量が精度良く管理されたサブアセンブリを構成することができるので、組立性が向上する。
上記ラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向(Z1)に移動可能に支持する車両用操舵装置(1)であれば好ましい(請求項7)。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸8とを有している。ピニオン軸7およびラック軸8によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Aが構成されている。
図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸8とを有している。ピニオン軸7およびラック軸8によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Aが構成されている。
ラック軸8は、車体に固定されるラックハウジング9内に、図示しない複数の軸受を介して、軸方向Z1に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸8の両端部はラックハウジング9の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン7aおよびラック8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸8の直線運動に変換される。これにより、転舵輪11の転舵が達成される。
図2を参照して、ピニオン軸7は、例えば玉軸受からなる第1の軸受12と、例えば円筒ころ軸受からなる第2の軸受13とによって、ピニオンハウジング14内に回転可能に支持されている。ピニオン軸7のピニオン7aとラック軸8のラック8aとは、ピニオンハウジング14内で相互に噛み合わされている。
図2を参照して、ピニオン軸7は、例えば玉軸受からなる第1の軸受12と、例えば円筒ころ軸受からなる第2の軸受13とによって、ピニオンハウジング14内に回転可能に支持されている。ピニオン軸7のピニオン7aとラック軸8のラック8aとは、ピニオンハウジング14内で相互に噛み合わされている。
車両用操舵装置1にはラック軸支持装置15が装備されている。ラック軸支持装置15は、円孔からなる保持孔16を有するハウジング17と、保持孔16に保持孔16の深さ方向X1に沿って摺動可能に収容され且つラック軸8のラック8aの背面8bを摺動可能に支持するラック軸支持部材としてのサポートヨーク18と、保持孔16の入口にねじ込まれてロックナット19により固定された封止部材20とを備えている。
また、ラック軸支持装置15は、保持孔16の中心軸線C1を挟んで保持孔16の径方向R1に対向するようにサポートヨーク18および封止部材20の間に介在した第1のカム部材21および第2のカム部材22と、両カム部材21,22の間に介在し、両カム部材21,22を径方向R1の外方へ付勢する付勢部材としての圧縮コイルばね23とを備えている。
封止部材20の前面には、第1のカム部材21および第2のカム部材22にそれぞれ対向する平坦な第1の傾斜面24および第2の傾斜面25が設けられている。第1の傾斜面24および第2の傾斜面25は、径方向R1に対して互いに逆向きに傾斜し、且つ互いに内向きに対向している。
一方、第1のカム部材21の後面には、封止部材20の第1の傾斜面24に沿い第1の傾斜面24とは逆向きに傾斜する平坦な第3の傾斜面26が設けられている。また、第2のカム部材22の後面は、封止部材20の第2の傾斜面25に沿い第2の傾斜面25とは逆向きに傾斜する平坦な第4の傾斜面27が設けられいる。
一方、第1のカム部材21の後面には、封止部材20の第1の傾斜面24に沿い第1の傾斜面24とは逆向きに傾斜する平坦な第3の傾斜面26が設けられている。また、第2のカム部材22の後面は、封止部材20の第2の傾斜面25に沿い第2の傾斜面25とは逆向きに傾斜する平坦な第4の傾斜面27が設けられいる。
両カム部材21,22の前面には、深さ方向X1とは直交する方向に延びる平坦な摺動面21a,22aが設けられ、両摺動面21a,22aとサポートヨーク18の後面18bとの間には、両摺動面21,22aに沿う平板28が介在している。平板28は、深さ方向X1とは直交する方向に延びている。平板28とサポートヨーク18の後面18bとの間には、変動吸収のための隙間29が確保されている。
サポートヨーク18の後面18bには、保持孔16の中心軸線C1を中心とする環状の保持溝30が形成され、その保持溝30に、環状の弾性部材31の一部が収容され、弾性部材31の残りの部分は、サポートヨーク18の後面18bから突出し、平板28によって受けられている。弾性部材31の突出する部分によって、上記隙間29が確保されている。弾性部材31としては、例えば図示のような断面角形のリング(角リング)を用いてもよい。また、弾性部材31として皿ばね(図示せず)を用いてもよい。
第1のカム部材21および第2のカム部材22が径方向R1の外方へ移動することによる、第1の傾斜面24および第3の傾斜面26の相対移動、並びに第2の傾斜面25および第4の傾斜面27の相対移動によって、封止部材20と平板28との間隔、ひいては封止部材20とサポートヨーク18との間隔が拡げられるようになっている。すなわち、両カム部材21,22が、平板28および弾性部材31を介して、サポートヨーク18をラック軸8側へ押圧する。
封止部材20の第1の傾斜面24と平板28との間に、径方向R1の外方に向かうにしたがって互いの間隔が狭くなるくさび状空間S1が形成され、また、封止部材20の第2の傾斜面25と平板28との間に、径方向R1の外方に向かうにしたがって互いの間隔が狭くなるくさび状空間S2が形成されている。
ラック軸支持装置15のハウジング17は、ピニオンハウジング14と単一の材料で一体に形成され、ラック軸8を隔ててピニオン軸7とは反対側に配置されている。ピニオンハウジング14およびハウジング17は例えばアルミニウムのダイキャストにより製作される。
ラック軸支持装置15のハウジング17は、ピニオンハウジング14と単一の材料で一体に形成され、ラック軸8を隔ててピニオン軸7とは反対側に配置されている。ピニオンハウジング14およびハウジング17は例えばアルミニウムのダイキャストにより製作される。
ラック軸支持部材としてのサポートヨーク18は、ラック軸8に対向する前面18aと、上記後面18bと、円筒面からなる外周面18cとを有している。サポートヨーク18の前面18aには、ラック軸8の背面8bの形状に概ね一致する形状の凹面32が形成されている。この凹面32に沿うように摺接板33が取り付けられており、この摺接板33がラック軸8の背面8bに摺接する。摺接板33としては、低摩擦係数を有する板を用いることが好ましく、例えば金属板や、フッ素樹脂を被覆した金属板を用いることができる。
封止部材20は、筒状部34と、筒状部34の一端を閉塞する円形の端壁35とを有している。筒状部34の端面に、第1の傾斜面24および第2の傾斜面25が形成されている。また、筒状部34の外周に、雄ねじ36が形成されている。上記保持孔16の入口の内周には、雌ねじ部37が形成され、その雌ねじ部37に、上記封止部材20の雄ねじ部36がねじ込まれて固定されている。封止部材20の外周の雄ねじ36に螺合されたロックナット19が、ハウジング17の端面に押圧されることより、封止部材20が、ハウジング17に止定されている。
封止部材20の端壁35の外面35aの中央には、封止部材20を回転操作するときに工具を係合するための、例えば六角孔からなる操作部38が設けられている。また、封止部材20の端壁35から筒状部34を筒状部34の軸方向に貫通する一対の固定治具挿通孔39が設けられている。これらの固定治具挿通孔39は、端壁35の中心(保持孔16の中心軸線C1に相当)を挟んだ対向位置に配置されている。各固定治具挿通孔39は、栓40によって塞がれている。具体的には、栓40を構成する雄ねじが、固定治具挿通孔39の入口の拡径部41の内周の雌ねじにねじ込まれている。
分解斜視図である図3および断面図である図4に示すように、第1のカム部材21および第2のカム部材22は、径方向R1に互いに対向する対向面21b,22bを有しており、各対向面21b,22bの中央部には、付勢部材としての圧縮コイルばね23の対向端部をそれぞれ保持する保持凹部42が形成されている。
また、第1のカム部材21の対向面21bおよび第2のカム部材22の対向面22bからは、互いに他に設けられた案内孔43に挿入される軸状の案内部材44が突出形成されている。対向面21b,22bの案内部材44は、圧縮コイルばね23を挟んだ両側に配置され、圧縮コイルばね23の軸線と平行に延びている。案内部材44は、第1および第2のカム部材21,22を互いに連結し、両カム部材21,22の径方向R1への相対移動を案内する。本実施の形態では、案内部材44が対向面21b,22bに互い違いに設けられているが、対向面21b,22bの何れか一方に、2つの案内部材を設け、他方に2つの案内孔を設けるようにしてもよい。
また、第1のカム部材21の対向面21bおよび第2のカム部材22の対向面22bからは、互いに他に設けられた案内孔43に挿入される軸状の案内部材44が突出形成されている。対向面21b,22bの案内部材44は、圧縮コイルばね23を挟んだ両側に配置され、圧縮コイルばね23の軸線と平行に延びている。案内部材44は、第1および第2のカム部材21,22を互いに連結し、両カム部材21,22の径方向R1への相対移動を案内する。本実施の形態では、案内部材44が対向面21b,22bに互い違いに設けられているが、対向面21b,22bの何れか一方に、2つの案内部材を設け、他方に2つの案内孔を設けるようにしてもよい。
また、第1のカム部材21の第3の傾斜面26および第2のカム部材22の第4の傾斜面27のそれぞれには、ねじ孔45が形成されている。ラック軸支持装置15の組立の中間工程において、図5に示すように、固定治具挿通孔39を通してねじ孔45にねじ込まれた例えばボルトからなる固定治具46を用いて、封止部材20および両カム部材21,22が互いに固定可能とされている。具体的には、封止部材20、両カム部材21,22、圧縮コイルばね23固定治具46を含むサブアセンブリSAが構成されている。
組立て時には、サブアセンブリSAをハウジング17の保持孔16の奥までねじ込んだ後、すなわち、サブアセンブリSAの両カム部材21,22が平板28を押して平板28をサポートヨーク18の後面18bに当接させた後、サブアセンブリSAを所定回転量戻す。これにより、弾性部材31の働きで、平板28とサポートヨーク18の後面18bとの間に、所定量の隙間29を設けることができる。その後、ロックナット19を用いて、封止部材20を止定した後、固定治具46を取り外す。これにより、圧縮コイルばね23の付勢力が、両カム部材21,22に負荷されるようにする。
なお、固定治具46を取り外した後、図2に示すように、封止部材20の固定治具挿通孔39の入口の拡径部41に栓40を嵌め入れて、固定治具挿通孔39の入口を塞ぐ。
本実施の形態によれば、サポートヨーク18とラック軸8との摺動部分の摩耗の進行に伴って、圧縮コイルばね23に付勢された両カム部材21,22が保持孔16の径方向R1の外方へ移動する。両カム部材21,22の移動に伴って、第1および第3の傾斜面24,26が相対移動するとともに第2および第4の傾斜面25,27が相対移動し、これにより、サポートヨーク18がラック軸8側へ押されるので、ラック7aとピニオン8aの噛み合い部の押圧力を略一定に維持することができる。すなわち、サポートヨーク18の摩耗を補償するように、サポートヨーク18がラック軸8側へ変位するので、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる。
本実施の形態によれば、サポートヨーク18とラック軸8との摺動部分の摩耗の進行に伴って、圧縮コイルばね23に付勢された両カム部材21,22が保持孔16の径方向R1の外方へ移動する。両カム部材21,22の移動に伴って、第1および第3の傾斜面24,26が相対移動するとともに第2および第4の傾斜面25,27が相対移動し、これにより、サポートヨーク18がラック軸8側へ押されるので、ラック7aとピニオン8aの噛み合い部の押圧力を略一定に維持することができる。すなわち、サポートヨーク18の摩耗を補償するように、サポートヨーク18がラック軸8側へ変位するので、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる。
また、各傾斜面24〜27を平坦な面としたので、加工が容易であり、また、構造の簡素化を通じて製造コストを安くすることができる。
さらに、保持孔16の径方向R1に対して傾斜し且つ内向きに対向する第1および第2の傾斜面24,25に、それぞれ対応するカム部材21,22の第3および第4の傾斜面26,27が沿う状態で、圧縮コイルばね23が両カム部材21,22を径方向R1の外方へ付勢する。すなわち、くさび状空間S1,S2の狭い側へ各カム部材21,22が付勢されるので、くさび効果によって、深さ方向X1に関するサポートヨーク18の位置の保持が確実となる。
さらに、保持孔16の径方向R1に対して傾斜し且つ内向きに対向する第1および第2の傾斜面24,25に、それぞれ対応するカム部材21,22の第3および第4の傾斜面26,27が沿う状態で、圧縮コイルばね23が両カム部材21,22を径方向R1の外方へ付勢する。すなわち、くさび状空間S1,S2の狭い側へ各カム部材21,22が付勢されるので、くさび効果によって、深さ方向X1に関するサポートヨーク18の位置の保持が確実となる。
また、第1および第2のカム部材21,22が、深さ方向X1とは直交する方向に延びる平坦な摺動面21a,22aを有し、サポートヨーク18と両カム部材21,22の間に介在し両カム部材21,22の摺動面21a,22aに沿う平板28によって、両カム部材21,22の摺動が案内されるので、両カム部材21,22がスムーズに径方向R1の外方へ移動することができる。
また、サポートヨーク18の後面18bと平板28との間に断面角形をなす環状の弾性部材31が介在しているので、一対のカム部材21,22のがたつきを確実に防止することができる。すなわち、ラック軸8が軸方向Z1に移動するときにサポートヨーク18はラック軸8から脈動的な力を受ける。これを弾性部材31で吸収することにより、一対のカム部材21,22のがたつきを確実に防止することができる。
また、両カム部材21,22を互いに連結し両カム部材21,22の径方向R1への相対移動を案内する案内部材44を設けているので、サポートヨーク18の摩耗を補償するときに両カム部材21,22の径方向R1の外方への移動が安定する。したがって、確実にサポートヨーク18の摩耗を補償することができる。
第1および第2のカム部材21,22の各対向面21b,22bの中央部の保持凹部42が、圧縮コイルばね23の対向端部をそれぞれ保持するので、圧縮コイルばね23の倒れ等を抑制して、両カム部材21,22を確実に付勢することかできる。
第1および第2のカム部材21,22の各対向面21b,22bの中央部の保持凹部42が、圧縮コイルばね23の対向端部をそれぞれ保持するので、圧縮コイルばね23の倒れ等を抑制して、両カム部材21,22を確実に付勢することかできる。
また、ラック軸支持装置15の組立ての中間工程において、封止部材20の固定治具挿通孔39を挿通して各カム部材21,22のねじ孔45にねじ込まれた固定治具46を用いて、封止部材20に対して各カム部材21,22を固定することにより、封止部材20、両カム部材21,22、圧縮コイルばね23および固定治具46を含むサブアセンブリSAを構成することができるので、組立性が向上する。
ねじ込み位置が調整された封止部材20をロックナット19で止定した後は、固定治具46を取り外し、固定治具挿通孔39の入口を栓40で閉塞するので、封止部材20の内部に水分や塵埃が入ることがない。 次いで、図6は本発明の別の実施の形態を示している。図6を参照して、本実施の形態が図2の実施の形態と主に異なるのは、下記である。すなわち、図2の実施の形態では、第1の傾斜面24および第2の傾斜面25を封止部材20に設けていたが、本実施の形態のラック軸支持装置150では、互いに内向きに傾斜する第1の傾斜面240および第2の傾斜面250をサポートヨーク180の後面181に設けている。第1の傾斜面240および第2の傾斜面250にそれぞれ沿うように、第1のカム部材210および第2のカム部材220に、第3の傾斜面260および第4の傾斜面270が設けられている。
また、封止部材200の前面およびこれに対向する各カム部材210,220の摺動面211,221は、深さ方向X1と直交する平面に形成されている。封止部材200の前面201と両カム部材210,220の摺動面211,221との間に、摺動面211,221が摺動する平板280が介在している。封止部材200の前面201に形成された保持溝300に環状の弾性部材310の一部が保持されており、弾性部材310の残りの部分が封止部材200の前面から突出して、平板280を深さ方向X1に弾性支持している。平板280と封止部材200の前面201との間に、変動吸収のための所定量の隙間290が形成されている。また、平板280には、固定治具挿通孔281が形成されている。
本実施の形態においても、図2の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。すなわち、サポートヨーク180とラック軸8との摺動部分の摩耗の進行に伴って、付勢部材に付勢された両カム部材210,220が保持孔16の径方向R1の外方へ移動する。両カム部材210,220の移動に伴って、第1および第3の傾斜面240,260が相対移動するとともに第2および第4の傾斜面250,270が相対移動し、これにより、サポートヨーク180がラック軸8側へ押されるので、ラック7aとピニオン8aの噛み合い部の押圧力を略一定に維持することができる。すなわち、サポートヨーク180の摩耗を補償するように、サポートヨーク180がラック軸8側へ変位するので、長期にわたって騒音の発生を抑制することができる。
また、各傾斜面240,250,260,270を平坦な面としたので、加工が容易であり、また、構造の簡素化を通じて製造コストを安くすることができる。
さらに、保持孔16の径方向R1に対して傾斜し且つ内向きに対向する第1および第2の傾斜面240,250に、それぞれ対応するカム部材210,220の第3および第4の傾斜面260,270が沿う状態で、圧縮コイルばね23が両カム部材210,220を径方向R1の外方へ付勢する。すなわち、くさび状空間S1,S2の狭い側へ各カム部材210,220が付勢されるので、くさび効果によって、深さ方向X1に関するサポートヨーク180の位置の保持が確実となる。
さらに、保持孔16の径方向R1に対して傾斜し且つ内向きに対向する第1および第2の傾斜面240,250に、それぞれ対応するカム部材210,220の第3および第4の傾斜面260,270が沿う状態で、圧縮コイルばね23が両カム部材210,220を径方向R1の外方へ付勢する。すなわち、くさび状空間S1,S2の狭い側へ各カム部材210,220が付勢されるので、くさび効果によって、深さ方向X1に関するサポートヨーク180の位置の保持が確実となる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば車両用操舵装置1としては、マニュアル式の操舵装置であってもよいし、電動パワーステアリング装置であってもよい。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
1…車両用操舵装置、2…操舵部材、7…ピニオン軸、8…ラック軸、14…ピニオンハウジング、15;150…ラック軸支持装置、16…保持孔、17…ハウジング、18;180…サポートヨーク(ラック軸支持部材)、20;200…封止部材、21;210…第1のカム部材、22;220…第2のカム部材、21a,22a;211,221…摺動面、23…圧縮コイルばね(付勢部材)、24;240…第1の傾斜面、25;250…第2の傾斜面、26;260…第3の傾斜面、27;270…第4の傾斜面、28;280…平板、29;290…隙間、30;300…保持溝、31;310…弾性部材、34…筒状部、35…端壁、39…固定治具挿通孔、40…栓、43…案内孔、44…案内部材、45…ねじ孔、46…固定治具、A…転舵機構、C1…中心軸線、R1…径方向、S1,S2…くさび状空間、SA…サブアセンブリ、X1…深さ方向、Z1…軸方向
Claims (7)
- ハウジングに形成された保持孔内に上記保持孔の深さ方向に摺動可能に収容され且つラック軸を摺動可能に支持するラック軸支持部材と、
上記保持孔の入口に固定された封止部材と、
上記封止部材および上記ラック軸支持部材の間に介在し、上記保持孔の径方向に対向し、上記径方向外方に移動可能な第1および第2のカム部材と、
上記第1および第2のカム部材の間に介在し上記第1および第2のカム部材を上記径方向外方へ弾性付勢する付勢部材と、を備え、
上記封止部材およびラック軸支持部材の何れか一方は、上記径方向に対して互いに逆向きに傾斜し且つ互いに内向きに対向する平坦な第1および第2の傾斜面を含み、
上記第1のカム部材は、上記第1の傾斜面に沿い上記第1の傾斜面とは逆向きに傾斜する平坦な第3の傾斜面を含み、
上記第2のカム部材は、上記第2の傾斜面に沿い上記第2の傾斜面とは逆向きに傾斜する平坦な第4の傾斜面を含み、
上記第1および第2のカム部材が上記径方向外方へ移動することによる、上記第1および第3の傾斜面の相対移動、並びに上記第2および第4の傾斜面の相対移動によって、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の間隔が拡げられるようにしてあるラック軸支持装置。 - 請求項1において、上記第1および上記第2のカム部材のそれぞれは、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の他方と対向し上記深さ方向とは直交する方向に延びる平坦な摺動面を有し、
上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記他方と両カム部材との間に、両カム部材の上記摺動面に沿う平板が介在しているラック軸支持装置。 - 請求項2において、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記一方と、上記平板との間に、上記径方向外方に向かうにしたがって互いの間隔が狭くなるくさび状空間がそれぞれ形成されており、
各くさび状空間に、それぞれ対応するカム部材が収容されているラック軸支持装置。 - 請求項2または3において、上記封止部材および上記ラック軸支持部材の上記他方と、上記平板との間に、環状の弾性部材が介在しているラック軸支持装置。
- 請求項1から4の何れか1項において、上記第1および第2のカム部材を、互いに連結し上記第1および第2のカム部材の上記径方向への相対移動を案内する案内部材を備えるラック軸支持装置。
- 請求項1から5の何れか1項において、上記第1および第2のカム部材にそれぞれ設けられたねじ孔と、上記封止部材に設けられた一対の固定治具挿通孔と、を備え、
上記第1および第2のカム部材のそれぞれが上記径方向に関する所定の位置にあるときに、各ねじ孔とそれぞれ対応する固定治具挿通孔とが同一軸線上に並ぶようにされ、
上記固定治具挿通孔を通して上記ねじ孔にねじ込まれた固定治具を用いて、上記封止部材および各カム部材が互いに固定可能とされているラック軸支持装置。 - 請求項1から6の何れか1項に記載のラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向に移動可能に支持する車両用操舵装置。
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