JP5928217B2 - ラックシャフト支持装置、およびこの装置を備えるステアリング装置 - Google Patents
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Description
中間部品は、サポートヨークおよびプラグの間に位置する。中間部品は、中間カム面を有する。
回転力発生ばねは、プラグおよび中間部品により囲まれた空間内に配置される。回転力発生ばねは、その一端がプラグに取り付けられ、その他端が中間部品に取り付けられる。回転力発生ばねは、中間部品をプラグに対して回転させる力を中間部品に付与する。
上記ラックシャフト支持装置においては、ラックシャフトがサポートヨークを離間方向に押すとき、転動体が中間部品を介してプラグカム面に押し付けられる。このため、転動体にはプラグカム面からの反力が作用し、中間カム面には転動体からの反力が作用する。このため、中間部品は反付勢方向に回転する。これにより、中間カム面とプラグカム面との間の距離が大きくなるため、サポートヨークが中間部品を離間方向に押す力により中間部品がプラグに向けて移動する。これにともない、サポートヨークが中間部品とともに離間方向に移動する。したがって、ラックシャフトがサポートヨークを離間方向に押すとき、ラックシャフトおよびピニオンシャフトの間の摩擦が大きくなることが抑制される。
ステアリング装置1は、ステアリング装置本体10、シャフト収容装置20、アシスト装置30、およびラックシャフト支持装置40を有する。ステアリング装置1は、ステアリングホイール2の操作をアシスト装置30によりアシストするラックパラレル型の電動パワーステアリング装置としての構成を有する。
ラックハウジング21は、基礎部分内面21Aにより基礎収容空間24を形成する。ラックハウジング21は、支持部分内面21Bにより支持収容空間25を形成する。ラックハウジング21は、支持開口部分21Cにおいて支持収容空間25を外部に向けて開口する。ラックハウジング21は、支持開口部分21Cの支持部分内面21Bにおいて開口部分雄ねじ21Dを有する。ラックハウジング21は、基礎収容空間24において、ピニオンシャフト13のピニオンギヤ13A、ラックシャフト14のラックギヤ14C、オイルシール26、ボールベアリング27、およびニードルベアリング28を収容する。
ラックシャフト支持装置40の組立工程は、第1組立工程、第2組立工程、第3組立工程、第4組立工程、および第5組立工程を含む。ラックシャフト支持装置40は、第1組立工程〜第5組立工程を順に経ることにより完成する。
プラグアッセンブリの組立工程(第3組立工程)は、第1中間工程、第2中間工程、第3中間工程、第4中間工程、第5中間工程、および第6中間工程を含む。プラグアッセンブリは、第1中間工程〜第6中間工程を順に経ることにより完成する。
第2中間工程は、プラグ本体61に回転力発生ばね100を取り付ける工程を示す。作業者は、第2中間工程において、回転力発生ばね100を第1ばね端部101側からプラグ内部空間66に挿入し、第1ばね端部101をばね取付部分64に圧入する。
ラックシャフト支持装置40は、第1の機能〜第3の機能を有する。第1の機能は、ラックシャフト14がピニオンシャフト13に対して離間方向に移動することを抑制する機能を示す。第2の機能は、ラックシャフト14がピニオンシャフト13を離間方向に押し付ける力をピニオンシャフト13に作用するとき、ラックギヤ14Cがピニオンギヤ13Aに作用する力が大きくなることを抑制する機能を示す。第3の機能は、ラックシャフト14の摩擦部分における磨耗の進行に起因して、ラックギヤ14Cおよびピニオンギヤ13Aの噛合部分におけるクリアランスが増加することを抑制する機能を示す。なお、ラックシャフト14の摩擦部分は、ラックギヤ14Cおよびピニオンギヤ13Aの噛合部分と、ラック背面部分14Eおよびサポートヨーク50の低摩擦シート56との接触部分とを含む。
ラックシャフト支持装置40は、プラグ60がプラグカム面65Aにおいて転動体80と接触し、中間部品70が中間カム面72Aにおいて転動体80と接触することにより、中間部品70がラックハウジング21等に対して離間方向に移動することを規制する。中間部品70は、中間リング110および樹脂弾性部品57を介してサポートヨーク50のヨーク背面部分53を支持することにより、サポートヨーク50がラックハウジング21等に対して離間方向に移動することを規制する。サポートヨーク50は、ヨーク支持部分52においてラックシャフト14のラック背面部分14Eを支持する。
回転力発生ばね100(図3参照)は、中間部品70をプラグ本体61に対して回転させる力を中間部品70に付与している。すなわち回転力発生ばね100は、中間カム面72Aをプラグカム面65Aに対して回転させる力を中間部品70に付与している。
(1)ラックシャフト支持装置40は、プラグカム面65Aおよび中間カム面72Aのそれぞれに接触する転動体80を有する。この構成によれば、転動体80が中間カム面72Aおよびプラグカム面65Aに接触した状態において各面72A,65Aに対して転がるため、中間カム面およびプラグカム面が直接的に接触していると仮定した構成と比較して、中間部品70の回転抵抗が小さい。このため、中間部品70がプラグ60に対して滑らかに回転しやすい。
(A1)変形例のラックシャフト支持装置40は、プラグカム面65Aおよび中間カム面72Aの一方が径方向に平行する平面形状に形成された構成を有する。
(A2)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aが付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(A3)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aが付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(A4)変形例のラックシャフト支持装置40は、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成されたプラグカム面65Aと、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成された中間カム面72Aとを有する。
(A5)変形例のラックシャフト支持装置40は、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて離間方向から押付方向に向けて傾斜する平面形状に形成されたプラグカム面65Aと、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成された中間カム面72Aとを有する。
(A6)変形例のラックシャフト支持装置40は、径方向に平行する平面形状に形成されたプラグカム面65Aと、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成された中間カム面72Aとを有する。
(A7)変形例のラックシャフト支持装置40は、付勢方向から反付勢方向に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成されたプラグカム面65Aと、径方向に平行する平面形状に形成された中間カム面72Aとを有する。
(B1)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aにおいて付勢方向側の端部から中間位置65Cにわたる部分がプラグ本体61の径方向に平行する平面形状に形成される。
(B2)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aが付勢方向側の端部から中間位置65Cに向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(C1)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aにおいて中間位置65Cから反付勢方向側の端部にわたる部分がプラグ本体61の径方向に平行する平面形状に形成される。
(C2)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aが中間位置65Cから反付勢方向側の端部に向かうにつれて離間方向から押付方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(C3)変形例のラックシャフト支持装置40においては、プラグカム面65Aが中間位置65Cから反付勢方向側の端部に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(D1)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aにおいて中間位置72Cから反付勢方向側の端部にわたる部分が中間部品70の径方向に平行する平面形状に形成される。
(D2)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aが中間位置72Cから反付勢方向側の端部に向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(E1)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aにおいて付勢方向側の端部から中間位置72Cにわたる部分が中間部品70の径方向に平行する平面形状に形成される。
(E2)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aが付勢方向側の端部から中間位置72Cに向かうにつれて離間方向から押付方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
(E3)変形例のラックシャフト支持装置40においては、中間カム面72Aが付勢方向側の端部から中間位置72Cに向かうにつれて押付方向から離間方向に向けて傾斜する平面形状に形成される。
・実施形態の転動体80は、1個のプラグカム面65Aおよび1個の中間カム面72Aの間に1個配置される。一方、変形例の転動体80は、1個のプラグカム面65Aおよび1個の中間カム面72Aの間に複数個配置される。
・実施形態のラックシャフト支持装置40は、中間部品70の中間本体正面71Aに中間リング110が面接触する構成を有する。一方、変形例のラックシャフト支持装置40は、図7に示されるように、中間部品70および中間リング150の間に3個の転動体130および1個の保持器140が位置する構成を有する。詳細には、中間部品70の中間本体正面71Aは、プラグ60のプラグカム面65Aと同形状の中間転動面71Cを有する。中間転動面71Cは、周方向および中間部品70の径方向においてプラグカム面65Aと同じ位置となる中間部品70の部分に形成される。中間リング150は、実施形態の中間リング110と同様の形状を有する。中間リング150は、中間部品70の中間カム面72Aと同形状の中間リング転動面151を有する。中間リング転動面151は、周方向および中間リング150の径方向において中間カム面72Aと同じ位置となる中間リング150の部分に形成される。転動体130は、中間転動面71Cおよび中間リング転動面151の間において中間転動面71Cおよび中間リング転動面151に接触する。保持器140は保持器90と同形状を有する。
・実施形態のステアリング装置1は、軸方向に直交する断面の形状がD字形状に類似するラックシャフト14を有する。一方、変形例のステアリング装置1は、ラックシャフト14に代えて、軸方向に直交する断面の形状がY字形状に類似するラックシャフトを有する。
Claims (4)
- ラックハウジング内に収容され、ラックシャフトをピニオンシャフトに向けて押す方向である押付方向に移動可能なサポートヨークと、
前記サポートヨーク側に形成されるプラグ端部、および前記プラグ端部に形成されるプラグカム面を有し、前記サポートヨークに対して前記押付方向側とは反対側に配置され、前記ラックハウジングに固定されるプラグと、
前記ラックハウジングに対する回転、および前記ラックハウジングに対する前記押付方向への移動が可能な状態において前記プラグと前記サポートヨークとの間に配置される部品であって、前記プラグ端部と対向する中間対向部分、および前記中間対向部分に形成されて前記プラグカム面と対向する中間カム面を有する中間部品と、
前記中間部品を前記プラグに対して回転させる力であるばね力を前記中間部品に付与する回転力発生ばねと、
前記プラグカム面および前記中間カム面の間に配置されて前記プラグカム面および前記中間カム面のそれぞれに接触する転動体とを備え、
前記プラグカム面は、前記プラグカム面の平面視において、前記回転力発生ばねの回転方向である周方向が長手方向となる円弧形状であり、前記プラグカム面の前記周方向の中間位置から前記回転力発生ばねが前記ばね力を前記中間部品に付与する方向である付勢方向に向かうにつれて前記押付方向に向けて傾斜する形状を有し、
前記中間カム面は、前記中間カム面の平面視において前記周方向が長手方向となる円弧形状であり、前記中間カム面の前記周方向の中間位置から前記付勢方向とは反対方向である反付勢方向に向かうにつれて前記押付方向とは反対方向である離間方向に向けて傾斜する形状を有し、
前記中間カム面の前記周方向の前記中間位置は、前記プラグカム面の前記周方向の前記中間位置よりも前記付勢方向側に位置し、
前記転動体は、前記プラグカム面において前記プラグカム面の前記周方向の前記中間位置よりも前記付勢方向側の部分に接触し、かつ前記中間カム面において前記中間カム面の前記周方向の前記中間位置よりも前記反付勢方向側の部分に接触する
ラックシャフト支持装置。 - 前記プラグカム面は、前記プラグカム面の前記周方向の前記中間位置から前記反付勢方向に向かうにつれて前記押付方向に傾斜する形状を有し、
前記中間カム面は、前記中間カム面の前記周方向の前記中間位置から前記付勢方向に向かうにつれて前記離間方向に傾斜する形状を有する
請求項1に記載のラックシャフト支持装置。 - 前記ラックシャフト支持装置は、複数個の前記転動体、および保持器を有し、
前記保持器は、前記周方向において互いに離間した状態で前記複数個の転動体を保持する
請求項1または2に記載のラックシャフト支持装置。 - ステアリング装置であって、
前記ラックハウジングと、
前記ラックシャフトと、
前記ラックシャフトと噛み合うピニオンシャフトと、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のラックシャフト支持装置と
を備えるステアリング装置。
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