JP5954574B2 - Rack shaft support device and steering device using the same - Google Patents
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Description
本発明はラック軸支持装置及びこれを用いたステアリング装置に関する。 The present invention relates to a rack shaft support device and a steering device using the same.
ラックピニオン式のステアリング装置において、ラック軸を摺動可能に支持するサポートヨークが摩耗した場合に、弾性部材によってカムを回転させて、サポートヨークとプラグとの間の間隙を補償するサポートヨーク間隙自動調整装置が提供されている(例えば特許文献1を参照)。 In the rack and pinion type steering device, when the support yoke that slidably supports the rack shaft is worn, the cam is rotated by an elastic member to compensate for the gap between the support yoke and the plug. An adjustment device is provided (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1では、カムとカムに対して相対回転する部材との係合面が、面接触して相対摺動するため、カムの回転に対して多大な摩擦抵抗が与えられる。このため、サポートヨークに摩耗が生じたときに、カムが回転できないで前記間隙を補償できないおそれがある。
その場合、サポートヨークをラック軸側へ付勢するヨークスプリングのセット長が増大するため、ヨークスプリングがサポートヨークを介してラック軸をピニオン側へ付勢する付勢荷重が低下する。その結果、ラックとピニオンとの噛み合い部の押圧力が低下して、ラックとピニオンとの間で異音による騒音を発生するおそれがある。
In
In this case, since the set length of the yoke spring that urges the support yoke toward the rack shaft side increases, the urging load that urges the rack shaft toward the pinion side via the support yoke decreases. As a result, the pressing force of the meshing portion between the rack and the pinion is lowered, and there is a possibility that noise due to abnormal noise is generated between the rack and the pinion.
そこで、本発明の目的は、摩耗発生時にピニオン側への付勢荷重を確実に補償して異音発生を確実に抑制することができるラック軸支持装置およびこれを用いたステアリング装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a rack shaft support device that can reliably compensate for the biasing load to the pinion side when wear occurs and can reliably suppress the generation of abnormal noise, and a steering device using the same. It is.
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、ハウジング(17)の保持孔(16)に前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)と、前記ハウジングに固定され前記保持孔を塞ぐ閉塞部材(19;119)と、前記ラック軸支持部材と前記閉塞部材との間に介在し、前記ラック軸支持部材を前記ラック軸側へ弾性的に付勢する付勢部材(27)と、前記ラック軸支持部材と前記閉塞部材との間に介在し、前記保持孔の中心軸線(C1)の回りに回転可能な第1中間部材(20;120)および回転不能な第2中間部材(21;121)と、前記閉塞部材および前記第2中間部材の何れか一方と前記第1中間部材とに係合し、前記第1中間部材に回転力(R)を与える回転力付勢ばね(22;122)と、両中間部材の対向面(20a,21b;120b,121a)の少なくとも一方に設けられ前記第1中間部材の回転方向に対して傾斜したカム面(23,24;123,124)と、両中間部材の対向面間で前記カム面に係合した転動体(25;125)とを含み、前記回転力付勢ばねによる両中間部材の相対回転に伴って前記深さ方向に関する両中間部材の全長を増大させるカム機構(26;126)と、を備え、前記カム面に、前記転動体を所定の保持力で保持して前記カム面の傾斜方向に沿っての前記転動体の戻りを抑制する戻り抑制凹部(40;140)が設けられているラック軸支持装置(15;115)を提供する。
In order to achieve the object, the invention of
なお、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等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。 In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter .
請求項2のように、前記戻り抑制凹部は、前記カム面の傾斜方向に離隔して複数設けられていてもよい。
請求項3のように、前記付勢部材は、両中間部材のうち前記閉塞部材に対向する中間部材と前記閉塞部材との間に介在し、両中間部材を介して前記ラック軸支持部材を前記ラック軸側へ弾性的に付勢してもよい。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of the return suppression recesses may be provided apart from each other in the inclination direction of the cam surface.
According to a third aspect of the present invention, the biasing member is interposed between the intermediate member facing the closing member and the closing member among the intermediate members, and the rack shaft support member is inserted through the intermediate members. It may be elastically biased toward the rack shaft side.
請求項4のように、前記第1中間部材は、前記ラック軸支持部材に対向して配置され、前記ラック軸支持部材と前記第1中間部材との対向面間に介在する低摩擦板(28)、または前記対向面の少なくとも一方に設けられた低摩擦部を備えていてもよい。
請求項5の発明は、前記ラック軸支持装置を用いて、ラック軸を軸方向(Z1)に摺動可能に支持するステアリング装置(1)を提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, the first intermediate member is disposed to face the rack shaft support member, and is a low friction plate (28) interposed between opposed surfaces of the rack shaft support member and the first intermediate member. ) Or a low friction portion provided on at least one of the opposing surfaces.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a steering device (1) for supporting the rack shaft so as to be slidable in the axial direction (Z1) using the rack shaft supporting device.
請求項1の発明によれば、カム機構が、カム面に係合する転動体を用いているので、ラック軸が摺動するラック軸支持部材に摩耗が生じたときに、両中間部材を応答性良くスムーズに相対回転させて、深さ方向に関する両中間部材の全長を増大させる。これにより、摩耗に起因する付勢部材のセット長の増大による付勢部材の付勢荷重の低下を確実に補償する。すなわち、摩耗発生に拘らず、付勢部材のセット長を確実に略一定に維持して、付勢部材の付勢荷重を確実に略一定に維持できるので、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して、騒音発生を確実に抑制できる。 According to the first aspect of the present invention, since the cam mechanism uses the rolling element that engages with the cam surface, when the rack shaft support member on which the rack shaft slides wears, both intermediate members respond. The relative rotation is performed smoothly with good performance to increase the total length of both intermediate members in the depth direction. This reliably compensates for a decrease in the urging load of the urging member due to an increase in the set length of the urging member due to wear. That is, regardless of the occurrence of wear, the set length of the biasing member can be reliably maintained substantially constant, and the biasing load of the biasing member can be reliably maintained substantially constant. Can be maintained substantially constant and noise generation can be reliably suppressed.
また、転動体をカム面の保持凹部に所定の保持力で保持した状態で両中間部材の相対回転位置を安定させることができる。
請求項2の発明によれば、両中間部材の相対回転位置を複数段階で安定させることができる。
請求項3の発明によれば、付勢部材によって両中間部材を介してラック軸支持部材をラック軸側に弾性的に付勢するので、両中間部材の対向面間に介在する転動体を含むカム機構の動作を安定させることができる。
Moreover , the relative rotational position of both intermediate members can be stabilized in a state where the rolling element is held in the holding recess of the cam surface with a predetermined holding force.
According to invention of
According to the invention of
請求項4の発明によれば、第2中間部材をよりスムーズに回転させることができるので、より確実に両中間部材の全長を増大させて、騒音発生をより確実に抑制することができる。
請求項5の発明によれば、長期にわたって異音発生を確実に抑制することができるステアリング装置を実現することができる。
According to invention of
According to the invention of
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、ステアリング装置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により舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1, a
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。
The
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、ラック軸8の軸方向Z1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軸受12と、例えば円筒ころ軸受からなる第2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。
When the
Referring to FIG. 2, the
ステアリング装置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、ハウジング17に固定されて保持孔16の入口を塞ぐ例えばプラグ(栓)からなる閉塞部材19とを備えている。
The
サポートヨーク18の後面18bと閉塞部材19の前面19aとは、距離L1だけ離隔している。この距離L1は、ラック軸8が摺動するサポートヨーク18(具体的には後述する摺接板30)の摩耗の増大に伴って増大する。
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は例えばダイキャストにより製作される。
The
The
また、図2および図3に示すように、ラック軸支持装置15は、サポートヨーク18と閉塞部材19との間に設けられた第1中間部材20および第2中間部材21と、閉塞部材19と第1中間部材20とに係合し、第1中間部材20に保持孔16の中心軸線C1回りの回転力を与える回転力付勢ばね22と、図7Aに示すように、第1中間部材20と第2中間部材21との対向面(第1中間部材20の前面20aと第2中間部材21の後面21b)にそれぞれ設けられたカム面23,24とこれらカム面23,24間に介在する例えば金属製の転動体25とを含むカム機構26とを備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rack
図3を参照して、第1中間部材20および第2中間部材21は円柱状または円筒状をなしており、第1中間部材20の外周20cおよび第2中間部材21の外周21cは、円筒面をなして保持孔16の内周16aに嵌合している。
本実施形態では、図7Aに示すように、第1中間部材20の前面20aと第2中間部材21の後面21bの双方にカム面23,24が形成された例に則して説明するが、カム面が、第1中間部材20の前面20aと第2中間部材21の後面21bの何れか一方のみにカム面を形成されていてもよい。転動体25は、ボールであってもよいし、円柱ころ、円筒ころ、円錐ころ等のころであってもよいが、本実施形態では転動体25がボールである場合に則して説明する。
Referring to FIG. 3, the first
In the present embodiment, as shown in FIG. 7A, a description will be given based on an example in which cam surfaces 23 and 24 are formed on both the
図3を参照して、回転力付勢ばね22は、例えば、一端22aが閉塞部材19に係合され、他端22bが第1中間部材20に係合され、一端22aと他端22bとの間で、保持孔16の中心軸線C1回りのねじり力(回転力)を蓄えたねじりコイルばねからなる。
回転力付勢ばね22は、閉塞部材19の前面19aに設けられた凹部19dおよび第1中間部材20の後面20aに設けられた凹部20dに跨がるように収容されている。回転力付勢ばね22の一端22aは、凹部19dの底に係止され、回転力付勢ばね22の他端22bは、凹部20dの底に係止されている。凹部19dおよび凹部20dの何れか一方のみが設けられていてもよい。
Referring to FIG. 3, for example, one
The rotational
また、ラック軸支持装置15は、閉塞部材19と第1中間部材20との間にセット長L3の圧縮状態で介在し、両中間部材20,21を介してサポートヨーク18をラック軸8側へ弾性的に付勢する付勢部材27を備えている。付勢部材27として、図2に示すような皿ばねや、圧縮コイルばね等の圧縮ばねを用いてもよい。
付勢部材27と第1中間部材20の後面20bとの間には、低摩擦板28が介在している。低摩擦板28は、フッ素樹脂等の低摩擦材により形成された樹脂板であってもよいし、表面にフッ素樹脂等の低摩擦材が被覆された金属板であってもよい。図示していないが、低摩擦板28に代えて、第1中間部材20の後面20bおよび該後面20bに対向する付勢部材27の表面の少なくとも一方に被覆されたフッ素樹脂層等で構成される低摩擦部を用いてもよい。
The rack
A
図示していないが、低摩擦板28に代えて、または低摩擦板28と併用して、付勢部材27と閉塞部材19の前面19aとの間に介在する低摩擦板を設けてもよく、また、その低摩擦板に代えて、閉塞部材19の前面19aおよび該前面19aに対向する付勢部材27の表面の少なくとも一方に被覆されたフッ素樹脂層等で構成される低摩擦部を用いてもよい。
Although not shown, a low friction plate interposed between the urging
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、第2中間部材20に対向する後面18bと、円筒面からなる外周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28が形成されている。凹面29に沿うように湾曲状の摺接板30が取り付けられており、摺接板30が、ラック軸8の背面8bに摺接する。摺接板30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。
The
サポートヨーク18の外周18cに設けられた環状の収容溝51に、例えばOリング等の環状の弾性部材からなる封止部材52が収容され、保持されている。封止部材52は、サポートヨーク18の外周18cと保持孔16の内周16aとの間を封止する機能を果たす。
閉塞部材19は、深さ方向X1に関して前面19aと後面19bとを有するプラグからなる。すなわち、閉塞部材19の外周19cには、雄ねじ31が形成されている。一方、保持孔16の内周16aには、保持孔16の入口において雌ねじ16bが形成され、この雌ねじ部16bに、閉塞部材19の雄ねじ31がねじ込まれて固定されている。
A sealing
The closing
閉塞部材19の後面19bには、閉塞部材19をねじ込む工具が係合する多角形断面の工具係合孔32が設けられている。また、閉塞部材19の外周19cに設けられた1ないし複数の環状の収容溝53に、例えばOリング等の環状の弾性部材からなる封止部材54が収容され、保持されている。封止部材54は、閉塞部材19の外周19cと保持孔16の内周16aとの間を封止する機能を果たす。
The
第1中間部材20は、保持孔16の内周16aによって、保持孔16の中心軸線C1の回りに回転可能に且つ保持孔16の深さ方向X1に変位可能に支持されている。
第2中間部材21の外周21cには、深さ方向X1に延びる係合溝33が、1ないし複数設けられている。係合溝33には、ハウジング17に固定されて深さ方向X1に対して直交する方向に延びる案内ピン34が係合している。案内ピン34は、ハウジング17を挿通して保持孔16内に臨む固定孔35に、外方から圧入されて固定されている。
The first
One or more
係合溝33に係合した案内ピン34によって、第2中間部材21の回転が規制されている。また、第2中間部材21は、案内ピン34によって案内されて深さ方向X1に進退移動可能とされている。
図4に示すように、第1中間部材20の前面20aに、第1中間部材20の回転中心(保持孔16の中心軸線C1に一致)回りに配列された複数の円弧状の保持溝36が設けられている。各保持溝36の底に、カム面23が形成されている。
The rotation of the second
As shown in FIG. 4, a plurality of arc-shaped holding
また、図5に示すように、第2中間部材21の後面21bに、第1中間部材20の回転中心(保持孔16の中心軸線C1に一致)回りに配列された複数の円弧状の保持溝37が設けられている。各保持溝37の底に、カム面24が形成されている。図7Aに示すように、ボールからなる各転動体25は、両保持溝36,37間に収容されている。
また、図6に示すように、各転動体25は、保持器38の対応する保持孔39に保持され、互いの位置関係が一定に維持されている。保持孔39は、保持器38の周方向に等間隔離隔して配置されている。ただし、保持器38は廃止してもよい。
Further, as shown in FIG. 5, a plurality of arc-shaped holding grooves arranged around the rotation center of the first intermediate member 20 (corresponding to the central axis C1 of the holding hole 16) on the
Moreover, as shown in FIG. 6, each rolling
図7Aに示すように、第1中間部材20の前面20a(対向面)の保持溝36の底に設けられたカム面23と、第2中間部材21の後面21b(対向面)の保持溝37の底に設けられたカム面24とは、周方向Y1に対して互いに逆向きに傾斜している。
具体的には、回転可能な第1中間部材20のカム面23は、回転力付勢ばね22による回転力Rの方向の反対方向に向かうにしたがって、第2中間部材21側へ近づく傾斜面に形成されている。また、回転規制された第2中間部材21のカム面24は、回転力Rの方向に向かうにしたがって第1中間部材20側へ近づく傾斜面に形成されている。
As shown in FIG. 7A, the
Specifically, the
周方向Y1に対するカム面23,24の傾斜角度は、ラック軸8側からの逆入力を受けたときに、第1中間部材20が戻り方向に回転しない角度(例えば1〜3度)に設定されている。
また、第2中間部材21のカム面24は、その傾斜を登る途中部または終端部に戻り抑制凹部40を形成している。戻り抑制凹部40は、図7Bに示すように、転動体25が係合したときに、その転動体25を所定の保持力で保持することにより、転動体25が、カム面24の傾斜を下る方向に戻ることを抑制する機能を果たす。
The inclination angle of the cam surfaces 23 and 24 with respect to the circumferential direction Y1 is set to an angle (for example, 1 to 3 degrees) at which the first
Further, the
本実施形態によれば、カム機構26が、両中間部材20,21の対向面としてのカム面23,24に係合する転動体25を用いているので、長期の使用によって、ラック軸8に対するサポートヨーク18の摺動部分(具体的にはサポートヨーク18に固定された摺接板30)に摩耗が生じたときに、両中間部材20,21を応答性良くスムーズに相対回転させることができる。
According to the present embodiment, the
これにより、摩耗に起因する付勢部材27のセット長L3の増大による付勢部材27の付勢荷重の低下を確実に補償することができる。すなわち、摩耗発生に拘らず、付勢部材27のセット長L3を確実に略一定に維持して、付勢部材27の付勢荷重を確実に略一定に維持できるので、ラック8aとピニオン7aの噛み合い部の押圧力を略一定に維持して、騒音発生を確実に抑制できる。
Thereby, the fall of the urging | biasing load of the urging | biasing
具体的には、回転力付勢ばね22の回転力Rによって第1中間部材20が、図7Aから図7Bに示すように回転運動する。その第1中間部材20の回転運動が、両カム面23,24と両カム面23,24に転がり接触する転動体25とを含むカム機構26を介して、深さ方向X1(サポートヨーク18側)への第2中間部材21の直線運動に変換される。 これにより、深さ方向X1に関する両中間部材20,21の全長L2(図3参照。第2中間部材21の前面21aと第1中間部材20の後面20bとの距離に相当)が増大する。その結果、第2中間部材21がサポートヨーク18をラック軸8側へ押し進める一方、第1中間部材20の後面20bと閉塞部材19の前面19aとの間隙(付勢部材27のセット長L3に相当)を略一定に維持することができる。
Specifically, the first
換言すると、摩耗発生に起因する、サポートヨーク18(後面18b)と閉塞部材19(前面19a)との距離L1の増大に拘らず、両中間部材20,21の全長L2を確実に増大でき、長期にわたって、付勢部材27のセット長L3を確実に略一定に維持して、付勢部材27の付勢荷重を確実に略一定に維持することができる。
また、第1中間部材21が所定量回転した状態で、図7Bに示すように、転動体25をカム面24の戻り抑制凹部40に所定の保持力で保持することができるので、両中間部材20,21の相対回転位置を安定させることができる。したがって、ラック軸8側からの逆入力を受けたときに、両中間部材20,21の相対回転位置が元に戻されることを抑制することができる。
In other words, regardless of the increase in the distance L1 between the support yoke 18 (
In addition, with the first
また、戻り抑制凹部40の働きで、逆入力を受けたときの転動体25の戻り難さが確保されるので、カム面23,24の傾斜を若干大きくすることも可能となる。カム面23,24の傾斜を大きくすることにより、回転力付勢ばね22の回転力による第1中間部材20の回転量に対する、第2中間部材21の深さ方向X1の移動量の比を大きくすることができ、サポートヨーク18をラック軸8側へ追い込み易くすることができる。結果として、カム面23,24の傾斜に関する設計の自由度が高くなる。
Further, the
また、閉塞部材19と第1中間部材20との間に弾性的に圧縮された状態で介在し、両中間部材20,21を介してサポートヨーク18へ弾性的に付勢する付勢部材27を設けた。すなわち、付勢部材27は、第1中間部材20、転動体25を含むカム機構26、および第2中間部材21を介して、サポートヨーク18をラック軸8側へ付勢する。したがって、両中間部材20,21のカム面23,24間に転動体25を介在させたカム機構26に、ガタ付き等が発生することを抑制でき、カム機構26の作動を安定させることができる。
Further, a biasing
付勢部材27と第1中間部材20の後面20bとの間に、低摩擦板28を介在しているので、第1中間部材20をよりスムーズに回転させることができるので、サポートヨーク18(摺接板30)の摩耗発生時に、より確実に両中間部材20,21の全長L2を増大させて、付勢部材27の付勢荷重を確実に、略一定に維持することができる。
また、ラック軸支持装置15を用いて、異音発生を長期に抑制することができるステアリング装置1を実現することができる。
Since the
Moreover, the
次いで、図8〜図11は、本発明の別の実施形態のラック軸支持装置115を示している。図8〜図11を参照して、本実施形態が図3〜図7Bの実施形態と主に異なるのは、下記の(1)〜(4)である。
(1)図3の実施形態では、回転可能な第1中間部材20が、閉塞部材19に対向して配置され、回転規制された第2中間部材21が、サポートヨーク18に対向して配置されていた。
8 to 11 show a rack
(1) In the embodiment of FIG. 3, the rotatable first
これに対して、本実施形態では、回転可能な第1中間部材120が、サポートヨーク18に対向して配置され、回転規制された第2中間部材121が、閉塞部材119に対向して配置されている。すなわち、第1中間部材120が、第2中間部材121よりもサポートヨーク18側に配置されている。第1中間部材120の外周120cおよび第2中間部材121の外周121cが、保持孔16の内周16aに嵌合されている。
(2)また、図3の実施形態では、回転力付勢ばね22が、閉塞部材19と第1中間部材20とに係合していて、第1中間部材20を閉塞部材19に対して回転させる回転力を及ぼしていた。また、回転力付勢ばね22は、閉塞部材19の前面19aに設けられた凹部19dと、第1中間部材12の後面12bに設けられた凹部12dとに跨がるように収容されていた。
On the other hand, in the present embodiment, the rotatable first
(2) In the embodiment of FIG. 3, the rotational
これに対して、本実施形態では、回転力付勢ばね122が、第1中間部材120と第2中間部材121とに係合し、第1中間部材120を第2中間部材121に対して回転させる回転力を及ぼしている。また、回転力付勢ばね122は、第2中間部材121の前面121aに設けられた凹部121dと、第1中間部材120の後面120bに設けられた凹部120dとに跨がるように収容されている。
On the other hand, in this embodiment, the rotational
回転力付勢ばね122の一端122aは、凹部121dの底に係止され、回転力付勢ばね122の他端122bは、凹部120dの底に係止されている。凹部121dおよび凹部120dの何れか一方のみが設けられていてもよい。
閉塞部材119の前面119aおよび第2中間部材121の後面121bは、平坦面に形成され、互いに対向している。閉塞部材119の前面119aと第2中間部材121の後面121bとは相対回転しないので、両面119a,121b間に介在した付勢部材27は、両面119a,121bに直接接触している。閉塞部材119の後面119bには工具係合孔132が形成されている。閉塞部材119の外周119cには、保持孔16の雌ねじ部16bに係合する雄ねじ131が設けられている。
(3)また、図7Aの実施の形態では、カム機構26が、回転可能な第1中間部材20の前面20aに形成されたカム面23と、回転不能な第2中間部材21の後面21bに形成されたカム面24と、カム面23,24間に介在したボールからなる転動体25とによって構成されていた。
One
The
(3) In the embodiment of FIG. 7A, the
これに対して、本実施形態では、図9Aに示すように、カム機構126が、回転可能な第1中間部材120の後面120bに形成されたカム面123と、回転不能な第2中間部材121の前面121aに形成されたカム面124と、カム面123,124間に介在したボールからなる転動体125とによって構成されている。
転動体125は、図10に示すように第2中間部材121の前面121aに凹部121dを取り囲んで配置された複数の円弧状の保持溝137と、図11に示すように第1中間部材120の後面120bに凹部120dを取り囲んで配置された保持溝136との間に収容され、保持されている。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIG. 9A, the
As shown in FIG. 10, the rolling
カム面123には、図9Bに示すように、転動体125を所定の保持力で保持してカム面123の傾斜方向に沿っての転動体125の戻りを抑制する戻り抑制凹部140が設けられている。
(4)図3の実施形態では、低摩擦板28が、閉塞部材19の前面19aと回転可能な第1中間部材20の後面20bとの間に介在していた。これに対して、本実施形態では、図8に示すように、低摩擦板128が、回転可能な第1中間部材120の前面120aとサポートヨーク18の後面18bとの間に介在している。
As shown in FIG. 9B, the
(4) In the embodiment of FIG. 3, the
低摩擦板128は、フッ素樹脂等の低摩擦材により形成された樹脂板であってもよいし、表面にフッ素樹脂等の低摩擦材が被覆された金属板であってもよい。図示していないが、低摩擦板128に代えて、第1中間部材120の前面120aおよびサポートヨーク18の後面18bの少なくとも一方に被覆されたフッ素樹脂層等で構成される低摩擦部を用いてもよい。
The
本実施形態の構成要素において、図3〜図7Bの実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図3〜図7Bの実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
本実施形態によれば、カム機構126が、両中間部材120,121の対向面としてのカム面123,124に係合する転動体125を用いているので、長期の使用によって、ラック軸8に対するサポートヨーク18の摺動部分(具体的にはサポートヨーク18に固定された摺接板30)に摩耗が生じたときに、両中間部材120,121を応答性良くスムーズに相対回転させることができる。
In the components of the present embodiment, the same reference numerals as those of the embodiments of FIGS. 3 to 7B are assigned to the same components as those of the embodiment of FIGS.
According to the present embodiment, the
これにより、摩耗に起因する付勢部材27のセット長L3の増大による付勢部材27の付勢荷重の低下を確実に補償することができる。すなわち、摩耗発生に拘らず、付勢部材27のセット長L3を略一定に維持して、付勢部材27の付勢荷重を略一定に維持できるので、ラック8aとピニオン7aの噛み合い部の押圧力を略一定に維持して、騒音発生を確実に抑制することができる。
Thereby, the fall of the urging | biasing load of the urging | biasing
具体的には、回転力付勢ばね122の回転力Rによって第1中間部材120が、回転運動することにより、カム機構126によって、深さ方向X1(サポートヨーク18側)への第1中間部材120の直線運動に変換される。これにより、深さ方向X1に関する両中間部材120,121の全長L2(第1中間部材120の前面120aと第2中間部材121の後面121bとの距離に相当)が増大する。その結果、第1中間部材120がサポートヨーク18をラック軸8側へ押し進める一方、第2中間部材121の後面121bと閉塞部材119の前面119aとの間隙(付勢部材27のセット長L3に相当)は、略一定に維持することができる。
Specifically, the first
換言すると、摩耗発生に起因する、サポートヨーク18(後面18b)と閉塞部材19(前面19a)との距離L1の増大に拘らず、両中間部材120,121の全長L2を確実に増大でき、長期にわたって、付勢部材27のセット長L3を確実に略一定に維持して、付勢部材27の付勢荷重を確実に略一定に維持することができる。
また、第1中間部材120が所定量回転した状態で、図9Bに示すように、転動体125をカム面124の戻り抑制凹部140に所定の保持力で保持することができるので、両中間部材120,121の相対回転位置を安定させることができる。したがって、ラック軸8側からの逆入力を受けたときに、両中間部材120,121の相対回転位置が元に戻されることを抑制することができる。
In other words, regardless of the increase in the distance L1 between the support yoke 18 (
Further, as shown in FIG. 9B, the rolling
また、戻り抑制凹部140の働きで、逆入力を受けたときの転動体125の戻り難さが確保されるので、カム面123,124の傾斜を若干大きくすることも可能となる。カム面123,124の傾斜を大きくすることにより、回転力付勢ばね122の回転力による第1中間部材120の回転量に対する、第1中間部材120の深さ方向X1の移動量の比を大きくすることができ、サポートヨーク18をラック軸8側へ追い込み易くすることができる。結果として、カム面123,124の傾斜に関する設計の自由度が高くなる。
In addition, the
また、付勢部材27が、第2中間部材121、転動体125を含むカム機構126、および第1中間部材120を介して、サポートヨーク18をラック軸8側へ付勢する。したがって、両中間部材120,121のカム面123,124間に転動体125を介在させたカム機構126に、ガタ付き等が発生することを抑制でき、カム機構126の作動を安定させることができる。
Further, the urging
回転可能な第1中間部材120の前面120aとサポートヨーク18の後面18bとの間に、低摩擦板128を介在しているので、第1中間部材120をよりスムーズに回転させることができる。したがって、サポートヨーク18(摺接板30)の摩耗発生時に、より確実に、両中間部材120,121の全長L2を増大させて、付勢部材27の付勢荷重を確実に、略一定に維持することができる。
Since the
また、ラック軸支持装置115を用いて、異音発生を長期に抑制することができるステアリング装置1を実現することができる。
また、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図7Aの実施形態において、図12に示すように、カム面24の傾斜方向に離隔して複数の戻り抑制凹部40,41を設けてもよい。また、図7Aの実施形態において、図13に示すように、カム面カム面24の戻り抑制凹部40に加えて、カム面23に戻り抑制凹部42を設け、両戻り抑制凹部40,42で共同して転動体25を保持してもよい。また、図示していないが、カム面24の戻り抑制凹部40に代えて、カム面23に戻り抑制凹部42を設けてもよい。すなわち、カム面23,24の少なくとも一方に、1または複数の戻り抑制凹部を設ければよい。図9Aの実施形態の戻り抑制凹部140に関しても同様の変更が可能である。
Moreover, the
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, in the embodiment of FIG. 7A, as shown in FIG. May be provided. Further, in the embodiment of FIG. 7A, as shown in FIG. 13, in addition to the
また、各実施形態においては、閉塞部材19,119として保持孔16の入口内にねじ込まれるプラグ(栓)を用いたが、これに代えて、ハウジング17に、保持孔16の入口を区画する筒状突起を設けて、その筒状突起の外周の雄ねじに係合する雌ねじを内周に有するキャップを用いてもよい。
また、各実施形態において、回転力付勢ばね22,122として、ねじりコイルばねに代えて、ぜんまいばね(図示せず)を用いて深さ方向X1の小型化を図ってもよい。また、回転力付勢ばね22として、棒状のトーションバーを用いてもよい。
In each embodiment, plugs (plugs) that are screwed into the inlets of the holding holes 16 are used as the blocking
Further, in each embodiment, as the rotational force biasing springs 22 and 122, a mainspring spring (not shown) may be used instead of the torsion coil spring to reduce the size in the depth direction X1. Further, a rod-like torsion bar may be used as the rotational
また、各実施形態において、付勢部材27として、Oリングやゴム板、ゴム棒等のブロック状の弾性部材を用いてもよい。
また、図示していないが、図3の実施形態において、付勢部材27を第2中間部材21の前面21aとサポートヨーク18の後面18bとの間に介在してもよい。また、図示していないが、図8の実施形態において、付勢部材27を第1中間部材120の前面120aと低摩擦板128との間に介在してもよいし、また、付勢部材27をサポートヨーク18の後面18bと低摩擦板128との間に介在してもよい。
In each embodiment, the urging
Although not shown, in the embodiment of FIG. 3, the urging
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。 In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.
1…ステアリング装置、2…操舵部材、7…ピニオン軸、8…ラック軸、15;115…ラック軸支持装置、16…保持孔、17…ハウジング、18…サポートヨーク(ラック軸支持部材)、19;119…閉塞部材、20;120…第1中間部材、20a;120a…前面、20b,120b…後面、21;121…第2中間部材、21a;121a…前面、21b;121b…後面、22;122…回転力付勢ばね、23;123…カム面、24;124…カム面、25;125…転動体、26;126…カム機構、27…付勢部材、33…係合溝、34…案内ピン、36,37;136,137…保持溝、38…保持器、39…保持孔、40;41;42;140…戻り抑制凹部、C1…(保持孔の)中心軸線、L1…(サポートヨークと閉塞部材との)距離、L2…(両中間部材の)全長、L3…(付勢部材の)セット長、R…回転力、X1…(保持孔の)深さ方向、Y1…周方向、Z1…(ラック軸の)軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ハウジングに固定され前記保持孔を塞ぐ閉塞部材と、
前記ラック軸支持部材と前記閉塞部材との間に介在し、前記ラック軸支持部材を前記ラック軸側へ弾性的に付勢する付勢部材と、
前記ラック軸支持部材と前記閉塞部材との間に介在し、前記保持孔の中心軸線の回りに回転可能な第1中間部材および回転不能な第2中間部材と、
前記閉塞部材および前記第2中間部材の何れか一方と前記第1中間部材とに係合し、前記第1中間部材に回転力を与える回転力付勢ばねと、
両中間部材の対向面の少なくとも一方に設けられ前記第1中間部材の回転方向に対して傾斜したカム面と、両中間部材の対向面間で前記カム面に係合した転動体とを含み、前記回転力付勢ばねによる両中間部材の相対回転に伴って前記深さ方向に関する両中間部材の全長を増大させるカム機構と、を備え、
前記カム面に、前記転動体を所定の保持力で保持して前記カム面の傾斜方向に沿っての前記転動体の戻りを抑制する戻り抑制凹部が設けられているラック軸支持装置。 A rack shaft support member that is slidably accommodated in the holding hole of the housing in the depth direction of the holding hole and slidably supports the rack shaft;
A closing member that is fixed to the housing and closes the holding hole;
An urging member interposed between the rack shaft support member and the closing member and elastically urging the rack shaft support member toward the rack shaft;
A first intermediate member that is interposed between the rack shaft support member and the closing member, and is rotatable around a central axis of the holding hole;
A rotational force biasing spring that engages one of the closing member and the second intermediate member and the first intermediate member, and applies a rotational force to the first intermediate member;
A cam surface provided on at least one of the opposing surfaces of both intermediate members and inclined with respect to the rotation direction of the first intermediate member; and a rolling element engaged with the cam surface between the opposing surfaces of both intermediate members; A cam mechanism that increases the total length of both intermediate members in the depth direction with relative rotation of both intermediate members by the rotational force biasing spring ;
A rack shaft support device, wherein the cam surface is provided with a return restraining recess that holds the rolling element with a predetermined holding force and suppresses the return of the rolling element along an inclination direction of the cam surface .
前記ラック軸支持部材と前記第1中間部材との対向面間に介在する低摩擦板、または前記対向面の少なくとも一方に設けられた低摩擦部を備えたラック軸支持装置。 In any one of claims 1 to 3, wherein the first intermediate member is arranged to face the rack shaft support member,
A rack shaft support device comprising a low friction plate interposed between opposed surfaces of the rack shaft support member and the first intermediate member, or a low friction portion provided on at least one of the opposed surfaces.
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