JP7156379B2 - ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット - Google Patents
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Description
前記ハウジングは、軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を有するラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有する。
前記少なくとも1個の滑り軸受は、筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部とを有し、前記ラックハウジングに内嵌される。
前記ラック軸は、ラック歯を有し、前記少なくとも1個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置される。
前記ピニオン軸は、外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持される。
前記係合凹部は、1対の内側面を備え、該1対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凹部第1傾斜面により構成される。
前記係合凸部は、1対の外側面を備え、該1対の外側面のうち、前記凹部第1傾斜面と軸方向に対向する外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凸部第1傾斜面により構成される。
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットでは、前記凸部第1傾斜面を前記凹部第1傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記少なくとも1個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面を、前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面に対して、軸方向に押し付ける。
本発明の第1態様にかかるラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの技術的範囲からは外れるが、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第1傾斜面の傾斜角度を、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第1傾斜面の傾斜角度よりも大きくし、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第2傾斜面の傾斜角度を、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第2傾斜面の傾斜角度よりも大きくすることもできる。
この場合、前記少なくとも1個の滑り軸受を、1対の滑り軸受により構成し、前記1対の滑り軸受を、前記ラックハウジングのうち、軸方向両側の開口部の近傍部分に配置することができる。
この場合、前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に支持された枢軸と、該枢軸に周囲に回転自在に支持され、かつ、外周面を前記被押圧部に当接させた押圧ローラと、前記枢軸を前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有することができる。
あるいは、前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に配置され、先端部を、前記被押圧部に摺接させたラックガイドと、該ラックガイドを前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有することができる。
いずれにしても、前記押圧機構は、前記ハウジングに備えられたシリンダ部の内側に収容することができる。
実施の形態の第1例について、図1~図7を用いて説明する。
なお、以下の説明において、前後方向は、車両の前後方向を意味し、上下方向は、車両の上下方向を意味し、左右方向は、車両の幅方向を意味する。
すなわち、係合凸部51の凸部第1傾斜面55を、係合凹部44の凹部第1傾斜面45に対して径方向外側に押し付けた際に、凹部第1傾斜面45が傾斜していることに起因して、ラックブッシュ47には、ラックハウジング22の奥側を向いた反力(分力)F1が作用する。このため、反力F1を利用して、ラックハウジング22の奥側を向いた面である凸部第2傾斜面56を、ラックハウジング22の開口側を向いた面である凹部第2傾斜面46に対して、軸方向に押し付けることができる。また、係合凸部51の凸部第2傾斜面56を、係合凹部44の凹部第2傾斜面46に対して径方向外側に押し付けた際に、凹部第2傾斜面46が傾斜していることに起因して、ラックブッシュ47には、ラックハウジング22の開口側を向いた反力(分力)F2が作用する。このため、反力F2を利用して、ラックハウジング22の開口側を向いた面である凸部第1傾斜面55を、ラックハウジング22の奥側を向いた面である凹部第1傾斜面45に対して、軸方向に押し付けることができる。換言すれば、係合凹部44の凹部第1傾斜面45が傾斜しているため、凸部第1傾斜面55を径方向外側に押し付けた際に、凹部第1傾斜面45に沿って係合凸部51がラックハウジング22の奥側に案内されるため、凸部第2傾斜面56が凹部第2傾斜面46に対して軸方向に押し付けられる。また、係合凹部44の凹部第2傾斜面46が傾斜しているため、凸部第2傾斜面56を径方向外側に押し付けた際に、凹部第2傾斜面46に沿って係合凸部51がラックハウジング22の開口側に案内されるため、凸部第1傾斜面55が凹部第1傾斜面45に対して軸方向に押し付けられる。
本発明に関する参考例の第1例について、図8を用いて説明する。
本参考例は、実施の形態の第1例の変形例である。本参考例では、係合凹部44aの1対の内側面のうち、ラックハウジング22の開口側に位置する内側面に備えられた凹部第1傾斜面45aの傾斜角度θ45aが、係合凸部51aの1対の外側面のうち、凹部第1傾斜面45aと軸方向に対向する外側面に備えられた凸部第1傾斜面55aの傾斜角度θ55aよりも大きくなっている(θ45a>θ55a)。また、係合凹部44aの1対の内側面のうち、ラックハウジング22の奥側に位置する内側面に備えられた凹部第2傾斜面46aの傾斜角度θ46aが、係合凸部51aの1対の外側面のうち、凹部第2傾斜面46aと軸方向に対向する外側面に備えられた凸部第2傾斜面56aの傾斜角度θ56aよりも大きくなっている(θ46a>θ56a)。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
本発明の実施の形態の第2例について、図9を用いて説明する。
本例は、実施の形態の第1例の変形例である。本例では、係合凹部44bの1対の内側面に備えられた凹部第1傾斜面45bおよび凹部第2傾斜面46bは、それぞれ凹円弧形の断面形状を有する凹曲面により構成されている。係合凹部44bの底面は、凹部第1傾斜面45bおよび凹部第2傾斜面46bよりも曲率半径の小さい凹円弧形の断面形状(母線形状)を有する。また、係合凸部51bの1対の外側面に備えられた凸部第1傾斜面55bおよび凸部第2傾斜面56bは、それぞれ凸円弧形の断面形状を有する凸曲面により構成されている。凸部第1傾斜面55bの曲率半径は、凹部第1傾斜面45bの曲率半径よりも小さく、凸部第2傾斜面56bの曲率半径は、凹部第2傾斜面46bの曲率半径よりも小さい。なお、図示の例では、係合凸部51bの頂部を含む外面全体の断面形状が、単一の曲率半径を有する凸円弧形により構成されている。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第1例および参考例の第1例と同じである。
本発明に関する参考例の第2例について、図10~図13を用いて説明する。
本参考例では、ラックハウジング22は、内周面に備えられた係合凹部44cの1対の内側面うち、ラックハウジング22の開口側に位置する内側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング22の奥側に向かう方向に傾斜した凹部第1傾斜面45cを有し、かつ、ラックハウジング22の奥側に位置する内側面に、ラックハウジング22の中心軸O22に直交する仮想平面上に存在する円輪状の平坦面58を有する。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
本発明に関する参考例の第3例について、図14を用いて説明する。
本参考例は、本発明に関する参考例の第2例の変形例である。本参考例では、ブッシュ本体61aは、略円筒形状を有する筒体62aのみからなる。換言すれば、ブッシュ本体61aは、参考例の第2例の構造のような係合凸片を有していない。このため、本参考例の滑り軸受37bでは、ラックハウジング22の係合凹部44cの内側に配置される係合凸部64aは、スナップリング60のみから構成されている。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第1例および参考例の第2例の構造と同じである。
実施の形態の第3例について、図15および図16を用いて説明する。
本例のステアリングギヤユニット15aは、ラック軸14の外周面のうち、ラック歯30が備えられた前面と径方向反対側に位置する背面を、ピニオン軸13に向けて押圧する押圧機構21aの構造が、実施の形態の第1例の押圧機構21と異なる。本例の押圧機構21aは、ラックハウジング22のシリンダ部24の内側に収容されており、枢軸70と、押圧ローラ71と、弾性部材72とを備える。
その構成および作用効果については、実施の形態の第1例および参考例の第2例の構造と同じである。
2 筒体
3 係合凸部
4 ラックハウジング
5 エンドケース
6 小径孔部
7 大径孔部
8 ストッパ
9 段差面
10 ラック軸
11 ステアリング装置
12 ステアリングホイール
13 ピニオン軸
14 ラック軸
15、15a ステアリングギヤユニット
16 ステアリングシャフト
17 自在継手
18 中間シャフト
19 タイロッド
20 ハウジング
21、21a 押圧機構
22 ラックハウジング
23 ピニオンハウジング
24 シリンダ部
25 取付フランジ部
26 ピニオン歯
27a 滑り軸受
27b 転がり軸受
28 抑えねじ筒
29 シールリング
30 ラック歯
31 球面継手
32 ラックガイド
33、33a カバー
34 コイルバネ
35 押圧凹部
36 シート
37、37a、37b 滑り軸受
38 ラック挿通孔
39 開口孔部
40 支持孔部
41 中央孔部
42 大径段差面
43 小径段差面
44、44a、44b、44c 係合凹部
45、45a、45b、45c 凹部第1傾斜面
46、46a、46b 凹部第2傾斜面
47 ラックブッシュ
48 ラックブッシュ本体
49 弾性リング
50 筒体
51、51a 係合凸部
52 案内面
53a、53b テーパ面
54 係止凹溝
55、55a 凸部第1傾斜面
56、56a 凸部第2傾斜面
57a 第1軸方向スリット
57b 第2軸方向スリット
58 平坦面
59、59a ラックブッシュ
60 スナップリング
61、61a ブッシュ本体
62、62a 筒体
63 係合凸片
64、64a 係合凸部
65 突起部
66 係止孔
67 凸部第1傾斜面
68 平坦面
69 奥側端面
70 枢軸
71 押圧ローラ
72 弾性部材
73 押圧ブロック
74 スロット
75 ラジアルニードル軸受
76 被押圧部
77 Oリング
Claims (7)
- 軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を含むラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有するハウジングと、
筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部と、を有し、前記ラックハウジングに内嵌される、少なくとも1個の滑り軸受と、
ラック歯を有し、前記少なくとも1個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置されるラック軸と、
外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持されるピニオン軸と、を備え、
前記係合凸部は、前記少なくとも1個の滑り軸受の前記ラックハウジングの開口側に位置する部分に設けられており、
前記係合凹部は、1対の内側面を備え、該1対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凹部第1傾斜面により構成されており、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凹部第2傾斜面により構成されており、
前記係合凸部は、1対の外側面を備え、該1対の外側面のうち、前記凹部第1傾斜面と軸方向に対向する外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凸部第1傾斜面により構成されており、前記凹部第2傾斜面と軸方向に対向し、かつ、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凸部第2傾斜面により構成されており、
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第1傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第1傾斜面の傾斜角度とが同じであり、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第2傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第2傾斜面の傾斜角度とが同じであり、
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第2傾斜面の傾斜角度は、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第1傾斜面の傾斜角度よりも小さく、
前記凸部第1傾斜面を前記凹部第1傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第2傾斜面を前記凹部第2傾斜面に対して軸方向に押し付けており、かつ、前記凸部第2傾斜面を前記凹部第2傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第1傾斜面を前記凹部第1傾斜面に対して軸方向に押し付けている、
ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。 - 前記凹部第1傾斜面および前記凸部第1傾斜面の断面形状、並びに、前記凹部第2傾斜面および前記凸部第2傾斜面の断面形状が直線状である、請求項1に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記少なくとも1個の滑り軸受は、前記筒体と前記係合凸部の全体とが一体に形成されたラックブッシュにより構成されている、請求項1~2のうちのいずれか1項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記少なくとも1個の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向に関して前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛合部から遠い側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項1~3のうちのいずれか1項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記少なくとも1個の滑り軸受は、1対の滑り軸受により構成されており、
前記1対の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向両側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項4に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。 - 前記ラック軸の外周面のうち、前記ラック歯が備えられた部分と径方向反対側に位置する被押圧部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する、押圧機構をさらに備え、
前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に支持された枢軸と、該枢軸に周囲に回転自在に支持され、かつ、外周面を前記被押圧部に当接させた押圧ローラと、前記枢軸を前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有する、請求項4または5に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。 - 軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を含むラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有するハウジングと、
筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部と、を有し、前記ラックハウジングに内嵌される、少なくとも1個の滑り軸受と、
ラック歯を有し、前記少なくとも1個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置されるラック軸と、
外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持されるピニオン軸と、を備え、
前記係合凸部は、前記少なくとも1個の滑り軸受の前記ラックハウジングの開口側に位置する部分に設けられており、
前記係合凹部は、1対の内側面を備え、該1対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した、断面形状が凹円形の凹部第1傾斜面により構成されており、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した、断面形状が凹円弧形の凹部第2傾斜面により構成されており、
前記係合凸部は、1対の外側面を備え、該1対の外側面のうち、前記凹部第1傾斜面と軸方向に対向する外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した、断面形状が凸円弧形の凸部第1傾斜面により構成されており、前記凹部第2傾斜面と軸方向に対向し、かつ、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した、断面形状が凸円弧形の凸部第2傾斜面により構成されており、
前記凸部第1傾斜面を前記凹部第1傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第2傾斜面を前記凹部第2傾斜面に対して軸方向に押し付けており、かつ、前記凸部第2傾斜面を前記凹部第2傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第1傾斜面を前記凹部第1傾斜面に対して軸方向に押し付けており、
前記少なくとも1個の滑り軸受は、前記筒体と前記係合凸部の全体とが一体に形成されたラックブッシュにより構成されている、
ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
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