JP6661867B2 - Rack guide and rack and pinion type steering device provided with the rack guide - Google Patents
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Description
本発明は、ラックガイドおよび当該ラックガイドを備えるラックピニオン式舵取り装置の技術に関する。 The present invention relates to a technology of a rack guide and a rack and pinion type steering device including the rack guide.
一般的に、ラックピニオン式舵取り装置は、ギアケース、該ギアケースに軸支されるピニオン、該ピニオンに噛合するラック歯が形成されたラックバー、前記ギアケース内において該ラックバーを摺動可能に支持するラックガイド、および該ラックガイドを前記ラックバーに押付けるように付勢するコイルバネなどにより構成される。
前記ラックガイドは、従来から、Fe系焼結金属または合成樹脂より形成されている。
ここで、Fe系焼結金属からなるラックガイドは、ラックバーより受ける衝撃荷重に対して十分な機械的強度を有するものの、摺動摩擦抵抗が大きいために、舵取り装置全体としての効率が低下し、操作性悪化の要因となる可能性があった。
一方、合成樹脂からなるラックガイドは、摺動摩擦抵抗が小さいために、舵取り装置全体としての効率の向上化を図ることができるものの、ラックバーより受ける衝撃荷重に対しての機械的強度が劣るために、舵取り装置全体としての耐久性に影響を与える可能性があった。
Generally, a rack and pinion type steering device includes a gear case, a pinion pivotally supported by the gear case, a rack bar formed with rack teeth meshing with the pinion, and a slidable rack bar within the gear case. And a coil spring that urges the rack guide to press the rack guide against the rack bar.
The rack guide has conventionally been formed of Fe-based sintered metal or synthetic resin.
Here, the rack guide made of Fe-based sintered metal has sufficient mechanical strength against the impact load received from the rack bar, but has a large sliding friction resistance, so that the efficiency of the entire steering device is reduced, There was a possibility that the operability would be degraded.
On the other hand, a rack guide made of a synthetic resin has a small sliding friction resistance, so that the efficiency of the entire steering device can be improved, but the mechanical strength against an impact load received from the rack bar is inferior. In addition, there is a possibility that the durability of the entire steering device may be affected.
そこで、これらの問題点を解決するための手段として、例えば、Fe系焼結金属やアルミニウム合金などの金属部材によって形成されるラックガイド本体と、表面に合成樹脂層が被覆され、前記ラックガイド本体に固着される摺動板片と、などにより構成されるラックガイドに関する技術が知られている。
より具体的には、従来のラックガイドは、中央に孔部を有したラックガイド本体と、同じく中央に突起部を有した摺動板片とにより構成され、ラックガイド本体の孔部に対して摺動板片の突起部が圧入嵌合されることにより、摺動板片がラックガイド本体に固着されるようになっている(例えば、「特許文献1」を参照)。
Therefore, as means for solving these problems, for example, a rack guide body formed of a metal member such as an Fe-based sintered metal or an aluminum alloy, and a surface covered with a synthetic resin layer, There is known a technique relating to a rack guide formed by a sliding plate piece fixed to a rack.
More specifically, the conventional rack guide is composed of a rack guide body having a hole at the center and a slide plate piece also having a protrusion at the center, and The sliding plate piece is fixed to the rack guide body by press-fitting the protrusion of the sliding plate piece (for example, see Patent Document 1).
ここで、従来のラックガイドにおいて、合成樹脂層は、摺動板片の表面に被着形成された多孔質焼結層と、該多孔質焼結層の孔隙を充填しつつ該多孔質焼結層の表面に被覆される樹脂層とにより構成される。
よって、このような合成樹脂層においては、多孔質焼結層の表面に、樹脂層のみの領域が存在することとなり、合成樹脂層の表面の摩耗が比較的速く進行する。
その結果、ラックガイドの配置位置がラックバー側へと直ちに変位することとなり、これにより、コイルバネによるラックガイドの押圧力も変動するため、ラックガイドによるラックバーの支持状態を、安定して堅固に維持することが困難であった。
Here, in the conventional rack guide, the synthetic resin layer is formed of a porous sintered layer adhered to the surface of the sliding plate piece and the porous sintered layer while filling the pores of the porous sintered layer. And a resin layer coated on the surface of the layer.
Therefore, in such a synthetic resin layer, a region of only the resin layer exists on the surface of the porous sintered layer, and the surface of the synthetic resin layer wears relatively quickly.
As a result, the arrangement position of the rack guide is immediately displaced toward the rack bar side, so that the pressing force of the rack guide by the coil spring also fluctuates. It was difficult to maintain.
本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、ギアケースに軸支されたピニオンとラック歯を介して噛合するラックバーを、軸心方向に移動可能に支持するラックガイドおよび当該ラックガイドを備えるラックピニオン式舵取り装置であって、ラックガイドによるラックバーの支持状態を、安定して堅固に維持することが可能なラックガイドおよび当該ラックガイドを備えるラックピニオン式舵取り装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the current problems described above, and supports a rack bar that meshes with a pinion pivotally supported by a gear case via rack teeth so as to be movable in the axial direction. A rack guide and a rack and pinion type steering device including the rack guide, wherein the rack guide can stably and firmly maintain a rack bar supported by the rack guide and a rack and pinion type steering device including the rack guide. It is an object to provide a device.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、本発明の請求項1におけるラックガイドは、ギアケースに軸支されたピニオンとラック歯を介して噛合するラックバーを、軸心方向に移動可能に支持するラックガイドであって、前記ラックバーにおける前記ラック歯が形成される側と反対側の凸面と、摺動可能に接触する凹面形状の摺動支持面を有し、前記ラックガイドは、ラックガイド本体を備え、該ラックガイド本体に前記摺動支持面を形成し、前記摺動支持面の表面には、表面粗さを構成する微細な凸部が形成されており、該微細な凸部の高さと同程度の膜厚からなる樹脂コーティング被膜によって、前記摺動支持面の表面は被覆され、該樹脂コーティング被膜の表面に、前記凸部の頂点が位置することを特徴とする。
That is, the rack guide according to
このように、本発明のラックガイドにおいては、摺動支持面の表面粗さを構成する微細な凸部の頂点が、樹脂コーティング被膜の表面にまで到達して位置する構成となっており、従来のラックガイドのように、樹脂コーティング被膜の表面に、樹脂層のみの領域が存在するようなこともない。
よって、樹脂コーティング被膜の表面の摩耗の進行を極力抑えることが可能となり、摩耗によってラックガイドの配置位置がラックバー側へと変位することも少なくなる。その結果、コイルバネによるラックガイドの押圧力の変動を極力防止し、ラックガイドによるラックバーの安定した堅固な支持状態の維持を図ることができる。
また、従来のラックガイドのように、樹脂層のみの領域と、摺動支持面の表面粗さを構成する微細な凸部を含む領域とで、樹脂コーティング被膜の硬度が急激に変化することもないため、摺動支持面上におけるフリクション変化(滑り具合の変化)も少なく、ラックガイドのラックバーへの押付け力の調整も容易である。
さらに、本発明のラックガイドにおいては、ラックガイド本体に直接形成された摺動支持面に、前記樹脂コーティング被膜を被覆させることから、従来のラックガイドのように、ラックガイド本体の摺動支持面に固着される摺動板片を別途設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができるばかりか、例えば、摺動板片の突起部や、該突起部に対応するラックガイド本体の孔部を形成するための工程や、摺動板片の突起部をラックガイド本体の孔部に圧入嵌合するための工程等を設ける必要がなく、ラックガイドの摺動支持面に、硬質皮膜を被覆する工程だけで足りるため、製造コストの低減化を図ることができる。
As described above, in the rack guide of the present invention, the vertices of the fine projections constituting the surface roughness of the sliding support surface are located so as to reach the surface of the resin coating film. Unlike the rack guide described above, there is no case where a region of only the resin layer exists on the surface of the resin coating film.
Therefore, progress of abrasion on the surface of the resin coating film can be suppressed as much as possible, and dislocation of the rack guide to the rack bar side due to abrasion is reduced. As a result, the fluctuation of the pressing force of the rack guide by the coil spring can be prevented as much as possible, and the stable and firm support of the rack bar by the rack guide can be maintained.
Also, as in a conventional rack guide, the hardness of the resin coating film may change abruptly between a region including only the resin layer and a region including fine protrusions constituting the surface roughness of the sliding support surface. Therefore, there is little change in friction (change in the degree of sliding) on the sliding support surface, and adjustment of the pressing force of the rack guide against the rack bar is easy.
Further, in the rack guide of the present invention, the sliding support surface formed directly on the rack guide main body is coated with the resin coating film. It is not necessary to separately provide a sliding plate piece that is fixed to the main body, so that not only the number of components can be reduced, but also, for example, the protrusion of the sliding plate and the hole of the rack guide body corresponding to the protrusion. It is not necessary to provide a process for forming the sliding guide and a process for press-fitting the protrusion of the sliding plate piece into the hole of the rack guide main body. The sliding support surface of the rack guide is covered with a hard coating. In this case, it is sufficient to reduce the manufacturing cost.
一方、本発明の請求項2におけるラックピニオン式舵取り装置は、請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のラックガイドを備えてなることを特徴とする。 On the other hand, a rack and pinion type steering device according to a second aspect of the present invention includes the rack guide according to any one of the first to third aspects.
このように、本発明のラックピニオン式舵取り装置は、以上に示した本発明のラックガイドを備えることにより、ラックガイドによるラックバーの安定した堅固な支持状態の維持を図ることができ、装置全体として、故障の少ない耐久性の高い装置を実現することができる。 As described above, the rack and pinion type steering apparatus of the present invention includes the rack guide of the present invention described above, whereby the rack guide can maintain a stable and firmly supported state of the rack bar by the rack guide. As a result, a highly durable device with less failure can be realized.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
即ち、本発明におけるラックガイドおよび当該ラックガイドを備えるラックピニオン式舵取り装置によれば、ラックガイドによるラックバーの支持状態を、安定して堅固に維持することができる。 That is, according to the rack guide and the rack and pinion type steering device including the rack guide of the present invention, the support state of the rack bar by the rack guide can be stably and firmly maintained.
次に、発明の実施の形態を説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
[ラックピニオン式舵取り装置1]
先ず、本発明を具現化するラックガイド6を備えるラックピニオン式舵取り装置1(以下、単に「舵取り装置1」と記載する)の全体構成について、図1を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図1の上下方向を舵取り装置1の上下方向と規定して記述する。
また、図1においては、矢印Aの方向を舵取り装置1の前方と規定して記述する。
[Rack and pinion type steering device 1]
First, an overall configuration of a rack and pinion type steering device 1 (hereinafter, simply referred to as “
In the following description, the vertical direction in FIG. 1 is defined as the vertical direction of the
In FIG. 1, the direction of the arrow A is described as being defined in front of the
本実施形態における舵取り装置1は、例えば、図示せぬステアリングホイールによって回転されるピニオン2の回転動作を、ラックバー3の直進動作に変換するための装置である。
舵取り装置1にはギアケース4が備えられ、該ギアケース4の内部に、ピニオン2の一端部が、例えば前方(図1中の矢印Aの方向)に向かって挿入される。
The
The
ここで、ピニオン2の一端部には、ピニオン歯2aが形成される。
そして、ギアケース4の内部において、ピニオン2の一端部は、ピニオン歯2aを間に挟んで配置される一対の軸受5・5を介して軸支される。
Here,
Then, inside the
なお、ピニオン2の他端部は、ギアケース4の外部において軸心方向に延出し、ステアリングホイール(図示せず)と連結される。
The other end of the
ギアケース4の内部には、ピニオン2と噛合されるラックバー3が配置される。
ラックバー3の軸心方向中央部の外周面には、ラック歯3aが形成されており、該ラック歯3aに対する背面(ラック歯3aが形成される側と反対側の面)は、所定の曲率半径からなる断面視円弧形状の凸面3bとなっている。
A
A
そして、ラックバー3は、ピニオン歯2aの下方において、ピニオン2と平面視直交方向(例えば、本実施形態においては、左右方向)に延出して配置され、ラック歯3aを介してピニオン歯2aと噛合される。
The
なお、ラックバー3の両端部は、ギアケース4の内部より外部に向かって突出されるとともに、ラックバー3は、図示せぬ軸受部材を介して、軸心方向(左右方向)に摺動移動可能に支持される。
Both ends of the
ギアケース4の下面には、円筒状の突出部位4aが一体的に形成される。
前記突出部位4aは、ピニオン2との間にラックバー3を挟むような位置に形成されており、その内周部(内周面によって囲まれた空間部)には、ラックバー3を摺動可能に支持するラックガイド6が、突出部位4aの延出方向(本実施形態においては、上下方向)に摺動可能に配設される。
On the lower surface of the
The protruding
そして、ラックガイド6は、突出部位4aの下端を閉塞する蓋部材7との間に配設される、弾性部材としての圧縮コイルバネ8によって、ラックバー3側に付勢される。
The
以上のような構成からなる舵取り装置1において、ステアリングホイール(図示せず)を介して、ピニオン2が軸心を中心にして回転されると、ピニオン2に加えられた回転駆動力は、ピニオン歯2a、ラック歯3aと順に伝達され、ラックバー3の軸心方向への推進力へと変換される。
In the
[ラックガイド6]
次に、ラックガイド6の構成について、図1乃至図4を用いて詳述する。
なお、以下の説明においては便宜上、図2乃至図4の上下方向をラックガイド6の上下方向と規定して記述する。
また、図2および図4においては、矢印Aの方向を、ラックガイド6の前方と規定して記述する。
[Rack guide 6]
Next, the configuration of the
In the following description, the vertical direction in FIGS. 2 to 4 is defined as the vertical direction of the
2 and 4, the direction of the arrow A is defined as the front of the
ラックガイド6は、図1に示すように、ピニオン2と噛合された状態にあるラックバー3を、ピニオン2側に押圧しつつ該ラックバー3の軸心方向に摺動可能に支持するための部材である。
ラックガイド6は、例えば、アルミニウム合金などの円柱状の金属部材からなるラックガイド本体により構成され、その一端部には、ラックバー3の凸面3bと略同じ断面視円弧形状の凹面からなる摺動支持面6aが形成されるとともに、その他端部には、圧縮コイルバネ8を保持可能な円筒状中空部6bが形成される。
As shown in FIG. 1, the
The
そして、ラックガイド6は、ギアケース4の内部において、摺動支持面6aをラックバー3側に向けつつ、突出部位4aと同軸上に配設される。また、蓋部材7によって一端部を固定された圧縮コイルバネ8の他端部が、円筒状中空部6bを介して保持される。
こうして、ラックガイド6は、摺動支持面6aを介してラックバー3の凸面3bと接触しつつ、外周面6cを介して突出部位4aの内周部を軸心方向(本実施形態においては、上下方向)に摺動可能に配設される。この際、ラックガイド6は、圧縮コイルバネ8によって、常に、ラックバー3側に向かって付勢される。
The
Thus, the
なお、摺動支持面6aは必ずしも一定の曲率半径で形成されている必要はなく、曲率を変えて形成されていてもよい。
例えば、図4に示すように、本実施形態におけるラックガイド6の摺動支持面6aは、ラックバー3の軸心Oを通る垂直方向の中心線Cに対して、一方側(例えば、本実施形態においては前方側)の領域に位置する第一摺動支持面6a1と、他方側(例えば、本実施形態においては後方側)の領域に位置する第二摺動支持面6a2とにより構成される。
Note that the sliding
For example, as shown in FIG. 4, the sliding
第一摺動支持面6a1は、軸心Oを通過し、且つ中心線Cに対して前方側にα1°傾斜する第一中心線C1において、軸心Oの後方、且つ当該第一中心線C1上の点O1を曲率中心とする円弧形状に形成される。
ここで、α1°は、αf°を超えない角度であって(0°<α1°<αf°)、αf°は、中心線Cと、摺動支持面6aの前端および軸心Oを通過する第一仮想線L1との間の角度である。
The first sliding support surface 6a1 passes through the axis O and is inclined forward by α1 ° with respect to the center line C, at a first center line C1 behind the axis O and at the first center line C1. It is formed in an arc shape with the upper point O1 as the center of curvature.
Here, α1 ° is an angle not exceeding αf ° (0 ° <α1 ° <αf °), and αf ° passes through the center line C, the front end of the sliding
一方、第二摺動支持面6a2は、軸心Oを通過し、且つ中心線Cに対して後方側にα2°傾斜する第二中心線C2において、軸心Oの前方、且つ当該第二中心線C2上の点O2を曲率中心とする円弧形状に形成される。
ここで、α2°は、αb°を超えない角度であって(0°<α2°<αb°)、αb°は、中心線Cと、摺動支持面6aの後端および軸心Oを通過する第二仮想線L2との間の角度である。
On the other hand, the second sliding support surface 6a2 is at the front of the axis O and at the second center line C2 at the second center line C2 which passes through the axis O and is inclined α2 ° rearward with respect to the center line C. It is formed in an arc shape with the point O2 on the line C2 as the center of curvature.
Here, α2 ° is an angle not exceeding αb ° (0 ° <α2 ° <αb °), and αb ° passes through the center line C, the rear end of the sliding
そして、第一摺動支持面6a1においては、第一中心線C1と、当該第一摺動支持面6a1との交点D1上にて、ラックバー3の外周面である円弧形状の凸面3bと外接される。
また、第二摺動支持面6a2においては、第二中心線C2と、当該第二摺動支持面6a2との交点D2上にて、ラックバー3の外周面である円弧形状の凸面3bと外接される。
In the first sliding support surface 6a1, an arc-shaped
In the second sliding support surface 6a2, an arc-shaped
このように、本実施形態におけるラックガイド6においては、軸心Oに対して偏心した位置に曲率中心O1および曲率中心O2を各々有するとともに、曲率半径が互いに異なる第一摺動支持面6a1および第二摺動支持面6a2からなる摺動支持面6aによって、ラックバー3を、交点D1および交点D2の位置にて二点支持する構成となっている。
これにより、摺動支持面6aにおける、ラックバー3の円弧形状の凸面3bとの摺接領域が、線、または狭い帯状となるため、ラックバー3との摺動摩擦抵抗を、より小さくすることができる。
As described above, the
As a result, the sliding contact area between the sliding
ところで、図2に示すように、本実施形態においては、ラックバー3の凸面3bと接触し得る、ラックガイド6の摺動支持面6aの表面全体に対して、樹脂コーティング被膜10の被覆を施すこととしている。
By the way, as shown in FIG. 2, in the present embodiment, the entire surface of the sliding
ここで、樹脂コーティング被膜10は、フリクションの低減および耐磨耗性の向上を目的として被覆される被膜であって、数μmから数十μmの膜厚(具体的には、後述するように、摺動支持面6aの表面粗さを構成する微細な凸部の高さと略同程度の膜厚)となるように形成される。
また、樹脂コーティング被膜10は、例えば、バインダー樹脂と固体潤滑剤、バインダー樹脂と硬質物、またはバインダー樹脂と固体潤滑剤と硬質物により構成される。
Here, the
The
バインダー樹脂は、主に結合剤として用いられるものであって、例えば、ポリアミドイミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエーテルエーテルケント樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂ポリアミド、およびエラストマーの中から選択された、少なくとも一種類以上のものを用いることができる。 Binder resin is mainly used as a binder, for example, polyamide imide resin, polyimide resin, epoxy resin, phenol resin, polyacetal resin, polyether ether Kent resin, polyphenylene sulfide resin polyamide, and elastomer At least one kind selected from among them can be used.
固体潤滑剤は、主に摩擦抵抗の低減化を図るために用いられるものであって、なじみ性や非焼き付き性にすぐれており、微小な粉末となってバインダー樹脂内に含有される。
また、固体潤滑剤は、例えば、グラファイト、カーボン、二硫化モリブデン(MoS2)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、二硫化タングステン(WS2)、窒化硼素(h−BN)、およびSB203の中から選択された、少なくとも一種類以上のものを用いることができる。
Solid lubricants are mainly used to reduce frictional resistance, have excellent conformability and non-seizure properties, and are contained in the binder resin in the form of fine powder.
The solid lubricant is selected from, for example, graphite, carbon, molybdenum disulfide (MoS 2 ), polytetrafluoroethylene (PTFE), tungsten disulfide (WS 2 ), boron nitride (h-BN), and SB203. At least one or more selected ones can be used.
硬質物は、主に耐磨耗性の向上化を図るために用いられるものであって、ラックガイド6のビッカース硬さに比べて、より大きなビッカース硬さを有する物質によって構成される。例えば、ラックガイド6がアルミニウム合金(ビッカース硬さHV50〜100)によって構成されている場合、アルミナ(ビッカース硬さHV150)等の物質によって、硬質物を構成することとするのが望ましい。
また、硬質物は、例えば、炭化珪素(SiC)、アルミナ(AlO3)、窒化チタン(TiN)、窒化アルミニウム(AlN)、二酸化クロム(CrO2)、窒化珪素(Si3N4)、二酸化ジルコニウム(ZrO2)、およびリン化鉄(Fe3P)の中から選択された、少なくとも一種類以上のものを用いることができる。
The hard material is mainly used for improving abrasion resistance, and is made of a substance having a Vickers hardness greater than that of the
Hard materials include, for example, silicon carbide (SiC), alumina (AlO 3 ), titanium nitride (TiN), aluminum nitride (AlN), chromium dioxide (CrO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and zirconium dioxide. At least one selected from (ZrO 2 ) and iron phosphide (Fe 3 P) can be used.
このように、樹脂コーティング被膜10は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂に含有する固体潤滑剤および/または硬質物とを有して構成される。
そして、樹脂コーティング被膜10によって、ラックガイド6は、摺動支持面6aの表面全体を被覆される。
As described above, the
Then, the
具体的には、図3(a)に示すように、摺動支持面6aの表面には、表面粗さを構成する微細な凸部61・61・・・が無数に形成されており、これら凸部61・61・・・の高さと略同程度の膜厚からなる樹脂コーティング被膜10によって、摺動支持面6aの表面は、被覆される。
換言すると、本実施形態においては、摺動支持面6aの表面粗さを構成する、無数の微細な凸部61・61・・・の頂点が、樹脂コーティング被膜10の表面にまで到達する構成となっており、例えば、従来のラックガイドのように、樹脂層のみの領域が、樹脂コーティング被膜10の表面近傍に存在することもほとんどない。
Specifically, as shown in FIG. 3A, countless
In other words, in the present embodiment, the configuration is such that the vertices of the myriad of
よって、ラックガイド6においては、舵取り装置1の使用が開始されると、直ちに無数の凸部61・61・・・が、樹脂コーティング被膜10の表面上に露出することとなり、当該樹脂コーティング被膜10の耐磨耗性が向上する。
その結果、図3(b)に示すように、たとえ、ラックガイド6に関する所定の使用期間が経過した状態であっても、樹脂コーティング被膜10の摩耗量(図3(b)に示す寸法X)を、従来のラックガイドに比べて少なくすることが可能となり、樹脂コーティング被膜10の表面の摩耗の進行を極力抑えることができる。
従って、摩耗によってラックガイド6の配置位置がラックバー3側へと変位することも少なく、圧縮コイルバネ8によるラックガイド6の押圧力の変動を極力防止し、ラックガイド6によるラックバー3の安定した堅固な支持状態の維持を図ることができる。
Therefore, in the
As a result, as shown in FIG. 3B, even if a predetermined use period of the
Therefore, the arrangement position of the
また、本実施形態のラックガイド6においては、従来のラックガイドのように、樹脂層のみの領域と、摺動支持面の表面粗さを構成する微細な凸部を含む領域とで、樹脂コーティング被膜の硬度が急激に変化することもないため、摺動支持面6a上におけるフリクション変化(滑り具合の変化)も少なく、ラックガイド6のラックバー3への押付け力の調整も容易である。
Further, in the
さらに、図2に示すように、本実施形態においては、ラックガイド6(ラックガイド本体)の摺動支持面6aに対して、直接、樹脂コーティング被膜10の被覆を施すこととしている。
よって、従来のラックガイドのように、ラックガイド本体の摺動支持面に固着される摺動板片を別途設ける必要もなく、部品点数の削減を図ることができる。
また、従来のラックガイドの製造工程においては、摺動板片の中央に突起部を絞り成形するための工程や、ラックガイド本体に対して前記突起部に対応する孔部を穿孔するための工程や、摺動板片の突起部をラックガイド本体の孔部に圧入嵌合するための工程等が必要であったが、本実施形態におけるラックガイド6の製造工程においては、これらの工程を行う必要がなく、ラックガイド6の摺動支持面6aに対して、樹脂コーティング被膜10を被覆する工程のみで足りる。
従って、本実施形態におけるラックガイド6によれば、製造コストの低減化を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 2, in this embodiment, the sliding
Therefore, unlike the conventional rack guide, there is no need to separately provide a sliding plate piece fixed to the sliding support surface of the rack guide main body, and the number of components can be reduced.
Also, in a conventional rack guide manufacturing process, a process for drawing a projection in the center of a slide plate piece and a process for punching a hole corresponding to the projection in the rack guide body. In addition, steps for press-fitting the projections of the sliding plate pieces into the holes of the rack guide main body and the like were necessary, but these steps are performed in the manufacturing process of the
Therefore, according to the
なお、ラックガイド6の配置位置については、本実施形態に限定されることなく、摺動支持面6aを介して、ラックバー3を、ピニオン2側に押圧しつつ支持可能である限り、当該ラックバー3の軸心方向に沿った何れに設けることとしてもよい。
The position of the
[ラックガイド106(別実施形態)]
次に、本発明にかかる別実施形態のラックガイド106の構成について、図5乃至図7を用いて詳述する。
なお、以下の説明においては便宜上、図5の上下方向をラックピニオン式舵取り装置101(以下、単に「舵取り装置101」と記載する)の上下方向と規定し、図6および図7の上下方向をラックガイド106の上下方向と規定して記述する。
また、図5および図6においては、矢印Aの方向を前方と規定して記述する。
[Rack guide 106 (another embodiment)]
Next, the configuration of a
In the following description, for convenience, the vertical direction in FIG. 5 is defined as the vertical direction of the rack-and-pinion type steering device 101 (hereinafter, simply referred to as “steering
5 and 6, the direction of arrow A is defined as forward.
別実施形態におけるラックガイド106は、前述したラックガイド6と略同等な構成を有する一方、摺動板片161を有する点において、ラックガイド6と相違する。
よって、以下の説明においては、主にラックガイド6との相違点について記載し、ラックガイド6と同等な構成についての記載は省略する。
The
Therefore, in the following description, mainly the differences from the
ラックガイド106は、図5に示すように、ピニオン102と噛合された状態にあるラックバー103を、ピニオン102側に押圧しつつ該ラックバー103の軸心方向に摺動可能に支持するための部材である。
ラックガイド106は、ラックバー103の凸面103bと当接される摺動板片161、および摺動板片161が装着されるラックガイド本体162などにより構成される。
As shown in FIG. 5, the
The
摺動板片161は、例えば、Fe系の金属部材からなり、ラックバー103の凸面103bと略同じ断面視円弧形状の凹面161aを有して構成される。
また、摺動板片161の中央には、前記凹面161a側との対向側に突出する突出部161bが、例えばプレス絞り加工によって形成される。
The
In the center of the
一方、ラックガイド本体162は、例えば、Fe系焼結金属やアルミニウム合金などからなる円柱状の金属部材により構成され、その一端部には、摺動板片161に沿って断面視円弧形状に形成された板片支持面162aが形成されるとともに、その他端部には、圧縮コイルバネ108を保持可能な円筒状中空部162bが形成される。
また、前記板片支持面162aの中央部には、前述した摺動板片161の突出部161bと略同形状の溝部162cが形成される。
On the other hand, the
In addition, a
そして、ラックガイド本体162の一端部において、摺動板片161は、板片支持面162aを介して配設される。この際、摺動板片161の突出部161bは、板片支持面162aの溝部162c内に嵌挿される。
これにより、摺動板片161は、ラックガイド本体162の一端部に堅固に保持される。
At one end of the rack guide
Thus, the sliding
このような構成からなるラックガイド106は、ギアケース104の内部において、摺動板片161の凹面161aをラックバー103側に向けつつ、ハウジング部104aと同軸上に配設される。また、蓋部材107によって一端部を固定された圧縮コイルバネ108の他端部は、ラックガイド本体162の円筒状中空部162bを介して保持される。
The
こうして、ラックガイド106は、摺動板片161の凹面161aを介してラックバー103の凸面103bと接触しつつ、ラックガイド本体162の外周面162dを介して、ハウジング部104aの内周部を軸心方向(本実施形態においては、上下方向)に摺動可能に配設される。つまり、ラックガイド106において、摺動板片161の凹面161aは、ラックバー103を摺動支持する際に直接接触される「摺動支持面」として設けられる。
この際、ラックガイド106は、圧縮コイルバネ108によって、常に、ラックバー103側に向かって付勢される。
Thus, while the
At this time, the
ところで、図6に示すように、本実施形態においては、ラックバー103の凸面103bと接触し得る、ラックガイド106の摺動支持面(より具体的には、摺動板片161の凹面161a)の表面全体に対して、樹脂コーティング被膜110の被覆を施すこととしている。
By the way, as shown in FIG. 6, in the present embodiment, the sliding support surface of the rack guide 106 (more specifically, the
具体的には、図7(a)に示すように、摺動板片161の凹面161a(摺動支持面)の表面には、例えば銅系金属粉末などにより構成される多孔質焼結層163が被着形成され、当該多孔質焼結層の孔隙を充填しつつ、該多孔質焼結層の表面に樹脂コーティング被膜110が被覆される。
Specifically, as shown in FIG. 7A, the surface of the
ここで、樹脂コーティング被膜110の膜厚は、多孔質焼結層163を形成する無数の微細な凸部163a・163a・・・の高さと略同程度に設定されている。
換言すると、本実施形態においては、摺動板片161の凹面161a(摺動支持面)の表面粗さを構成する、無数の微細な凸部163a・163a・・・の頂点が、樹脂コーティング被膜110の表面にまで到達する構成となっており、例えば、従来のラックガイドのように、樹脂層のみの領域が、樹脂コーティング被膜110の表面近傍に存在することもほとんどない。
Here, the thickness of the
In other words, in the present embodiment, the apexes of the myriad of
よって、ラックガイド106においては、舵取り装置101の使用が開始されると、直ちに無数の凸部163a・163a・・・が、樹脂コーティング被膜110の表面上に露出することとなり、当該樹脂コーティング被膜110の耐磨耗性が向上する。
その結果、図7(b)に示すように、たとえ、ラックガイド106に関する所定の使用期間が経過した状態であっても、樹脂コーティング被膜110の摩耗量(図3(b)に示す寸法Y)を、従来のラックガイドに比べて少なくすることが可能となり、樹脂コーティング被膜110の表面の摩耗の進行を極力抑えることができる。
従って、摩耗によってラックガイド106の配置位置がラックバー103側へと変位することも少なく、圧縮コイルバネ108によるラックガイド106の押圧力の変動を極力防止し、ラックガイド106によるラックバー103の安定した堅固な支持状態の維持を図ることができる。
Therefore, in the
As a result, as shown in FIG. 7B, even when a predetermined use period of the
Therefore, the arrangement position of the
また、本実施形態のラックガイド106においては、従来のラックガイドのように、樹脂層のみの領域と、摺動支持面の表面粗さを構成する微細な凸部を含む領域とで、樹脂コーティング被膜の硬度が急激に変化することもないため、摺動板片161の凹面161a(摺動支持面)上におけるフリクション変化(滑り具合の変化)も少なく、ラックガイド106のラックバー103への押付け力の調整も容易である。
Further, in the
さらに、本実施形態においては、従来のラックガイドのように、ラックガイド本体162と、当該ラックガイド本体162の一端部に固着する摺動板片161と、によりラックガイド106を構成し、摺動板片161に形成された凹面161a(摺動支持面)に、樹脂コーティング被膜110を被覆させる構成としている。
これにより、例えば、既設のラックガイドに対しても、別段特別な改造等を施すこともなく、前述したような、本実施形態のラックガイド106と同様の機能を付加することができる。
Further, in the present embodiment, the
Thus, for example, the same function as that of the
1 ラックピニオン式舵取り装置
2 ピニオン
3 ラックバー
3a ラック歯
3b 凸面
4 ギアケース
6 ラックガイド
6a 摺動支持面
10 樹脂コーティング被膜
61 凸部
101 ラックピニオン式舵取り装置
102 ピニオン
103 ラックバー
103b 凸面
104 ギアケース
106 ラックガイド
110 樹脂コーティング被膜
161 摺動板片
161a 凹面(摺動支持面)
162 ラックガイド本体
163 多孔質焼結層
163a 凸部
DESCRIPTION OF
162
Claims (2)
前記ラックバーにおける前記ラック歯が形成される側と反対側の凸面と、摺動可能に接触する凹面形状の摺動支持面を有し、
前記ラックガイドは、ラックガイド本体を備え、
該ラックガイド本体に前記摺動支持面を形成し、
前記摺動支持面の表面には、表面粗さを構成する微細な凸部が形成されており、
該凸部によって形成される空隙の深さに応じた厚みからなり、前記凸部の空隙を充填可能な膜厚からなる樹脂コーティング被膜によって、前記摺動支持面の表面は被覆され、
該樹脂コーティング被膜は、バインダー樹脂と、該バインダー樹脂に含有する固体潤滑剤および/または硬質物とを有し、
前記ラックガイドの未使用時において、
前記凸部は、前記樹脂コーティング被膜の表面に頂点を露出させた部位を有する、
ことを特徴とするラックガイド。 A rack guide that supports a rack bar that meshes via a pinion and rack teeth that are pivotally supported by a gear case so as to be movable in an axial direction,
A convex surface on the side opposite to the side on which the rack teeth are formed in the rack bar, having a concave sliding support surface that is slidably contacted,
The rack guide includes a rack guide body,
Forming the sliding support surface on the rack guide body;
On the surface of the sliding support surface, fine projections constituting surface roughness are formed,
The surface of the sliding support surface is covered with a resin coating film having a thickness corresponding to the depth of the void formed by the convex portion and having a film thickness capable of filling the void of the convex portion,
The resin coating film has a binder resin, a solid lubricant and / or a hard material contained in the binder resin,
When the rack guide is not used,
The convex portion is have a site to expose the vertices on the surface of the resin coating film,
A rack guide, characterized in that:
ことを特徴とするラックピニオン式舵取り装置。 A rack guide according to claim 1 is provided.
A rack-and-pinion steering device, characterized in that:
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