WO2007125647A1 - ラックピニオン式舵取装置 - Google Patents

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Hidetoshi Kaida
Koichi Inagaki
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Oiles Corporation
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • Y10T74/1967—Rack and pinion

Definitions

  • the present invention relates to a rack and pinion type steering apparatus.
  • Patent Document 1 Mikkou Film of No. 5 6— 1 1 5 0 6 7
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 6_2 3 9 2 4 5
  • a rack and pinion type steering device generally has a configuration as shown in FIG. 15, and the rack and pinion type steering device 1 shown in FIG. 15 has a housing 3 so as to be rotated by steering. It has a pinion 6 rotatably arranged through bearings 4 and 5, and a rack tooth 7 that meshes with the pinion 6 so as to be moved in a direction perpendicular to the paper surface by the rotation of the pinion 6.
  • Rack that is movably arranged in rack bar 8 and cylindrical holding hole 2 extending in the lateral direction in housing 3 (in a direction perpendicular to the movement of rack bar 8) so as to guide the movement of rack bar 8
  • a guide 9 and a coil spring 10 disposed between the housing 3 and the rack guide 9 and elastically pressing the rack teeth 7 of the rack bar 8 against the pinion 6 via the rack guide 9 are provided.
  • Rack guide 9 Rack guide An annular clearance ⁇ is provided between the outer peripheral surface 3 1 of the body 2 2 and the inner peripheral surface 15 of the housing 3 that defines the holding hole 2 to allow the rack guide 9 to move toward the pinion 6 side. It has been.
  • the housing 3 is formed of aluminum or an aluminum alloy because of its light weight and easy processing.
  • the rack guide main body 2 2 arranged in the cylindrical holding hole 2 in FIG. 3 is also made of aluminum or an aluminum alloy because of its light weight and ease of processing as well as low cost. ing.
  • an O-ring made of a rubber elastic body is interposed between the rack guide body 2 2 and the housing 3, and the O-ring is attached to the outer peripheral surface 3 1 of the rack guide body 2 2 and the housing.
  • Proposal for restricting the movement of the rack guide 9 along the radial direction by sandwiching it between the inner peripheral surface 15 and the outer peripheral surface 3 1 of the rack guide body 2 2 and the housing 3 A proposal has been made to restrict the movement of the rack guide 9 in the radial direction by sandwiching a long elastic member in the axial direction between the inner peripheral surface 15 of the rack (Patent Document 2).
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned points, and its object is to Collision between the outer peripheral surface of the rack guide body and the inner peripheral surface of the housing due to the swing around the axis of the rack bar due to the reaction force acting through the wheels from the road surface can be avoided. Or a rack that can always move the rack guide smoothly in the direction of the rack bar without causing adhesive wear caused by so-called “tomo-gane”, which often occurs when formed of aluminum alloy.
  • the object is to provide a pinion type steering apparatus. Means for solving the problem
  • a rack and pinion type steering device of the present invention includes a housing having a cylindrical holding hole therein, a pinion that is rotatably disposed in the housing and rotated by steering, and the pinion
  • a rack bar having intermeshing rack teeth and movable, a rack guide that is movably arranged in a holding hole in the housing and that guides and supports the rack bar movably, and a space between the housing and the rack guide
  • a rack guide body a sliding plate piece fixed to the rack guide body and in contact with the outer surface of the rack / to support the rack bar movably, and a narrow annular groove in the rack guide body
  • an endless annular elastic member fitted and projected from the opening of the narrow annular groove, and on the outer peripheral surface side protrudes from the opening of the wide annular recess of the rack guide body, while on the inner peripheral surface.
  • a cylindrical bushing that is fitted in a wide annular recess and is in contact with the outer surface of the endless annular elastic member and that has one slit groove;
  • the cylindrical inner peripheral surface of the housing which is inserted and defines the holding hole of the housing, is movably in contact with the outer peripheral surface thereof.
  • an endless annular elastic member is fitted in the bottom surface of the wide annular recess, and the wide annular recess is further widened.
  • a cylindrical bush that is in contact with the outer surface of the endless annular elastic member is fitted in the annular recess of the end portion, so that collision between the outer peripheral surface of the rack guide body and the inner peripheral surface of the housing that defines the holding hole can be avoided.
  • the rack guide body are made of aluminum or Sliding friction between the outer peripheral surface of the cylindrical bushing fitted to the outer peripheral surface of the rack guide body and the inner peripheral surface of the housing without causing adhesive wear caused by “toggle” when formed of aluminum alloy
  • the rack guide can be moved smoothly in the direction of the rack bar.
  • the wide annular recess has an annular recess formed in the entire circumferential direction on the cylindrical outer peripheral surface of the rack guide body, and a cylindrical bush May have one cylindrical groove and a cylindrical portion fitted in the annular recess. Further, in addition to the annular recess, such a wide annular recess is provided with the annular recess. And a pair of arc-shaped concave portions formed on the outer peripheral surface portions facing each other on the cylindrical outer peripheral surface of the rack guide body. In this case, the cylindrical bush is added to the cylindrical portion. And a pair of arcuate protrusions that are formed integrally with the cylindrical portion opposite to each other with the slit groove interposed therebetween and fitted into each of the pair of arcuate recesses. It may be.
  • the rack guide body may be made of aluminum, an aluminum alloy, or an iron-based sintered body, and the endless annular elastic member may be made of a rubber O-ring.
  • the cylindrical bush is preferably formed of a thermoplastic synthetic resin such as a polyacetal resin, a polyamide resin, or a polybutylene terephthalate resin having self-lubricating properties.
  • Lubricating substances such as graphite, molybdenum disulfide, and tetrafluoroethylene resin may be contained.
  • the cylindrical bush includes a back plate made of a steel plate, a porous sintered alloy layer integrally formed on the surface of the back plate, and a synthetic resin that is filled and coated on the pores and the surface of the porous sintered alloy layer.
  • a wound bush formed by winding a plate-like body composed of layers into a cylindrical shape with the synthetic resin layer on the outside may be used.
  • the annular gap between the bottom surface of the wide annular recess of the rack guide body and the inner peripheral surface of the cylindrical bush is formed in a cylindrical shape with the outer peripheral surface of the rack guide main body. It is preferable to have a radial width smaller than the radial width of the annular gap between the inner peripheral surface of the housing defining the hole.
  • the rack guide body can be moved in the rack bar direction without causing adhesive wear caused by so-called “togane” that often occurs. It is possible to provide a rack and pinion type steering device that can be moved smoothly and smoothly.
  • FIG. 1 is a cross-sectional explanatory diagram of a preferred example of an embodiment according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional explanatory view of the rack guide shown in FIG.
  • Fig. 3 is a front view of the rack guide shown in Fig. 1.
  • FIG. 4 is a plan view of the rack guide shown in FIG.
  • FIG. 5 is a plan explanatory view of a cylindrical bush fitted to the rack guide shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a cross-sectional explanatory view taken along line V I _V I in FIG.
  • FIG. 7 is an explanatory plan view of the rack guide body shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional explanatory diagram of the main part in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional explanatory view showing another aspect of the rack guide shown in FIG. 1
  • FIG. 10 is a front explanatory view of the rack guide shown in FIG.
  • Fig. 11 is a plan view of a cylindrical bush fitted to the rack guide shown in Fig. 9,
  • Fig. 12 is a cross-sectional explanatory view taken along the line X I I — X I I in Fig. 11.
  • Fig. 13 is a bottom view of the cylindrical bush fitted to the rack guide shown in Fig. 9,
  • FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view showing another aspect of the rack guide shown in FIG. 1
  • FIG. 15 is a cross-sectional explanatory view showing a conventional rack and pinion type steering device.
  • a rack and pinion type steering device 1 of this example includes a housing 3 having a cylindrical holding hole 2 inside, and a shaft center O through bearings 4 and 5 in the housing 3.
  • the pinion 6 is arranged so as to be freely rotatable in the direction R around the circumference of the circle and rotated in the direction R by the steering, and in the direction A perpendicular to the paper surface in FIG. 1 by the rotation of the direction R of the pinion 6 in FIG.
  • the holding hole 2 is arranged so as to be movable in a direction C perpendicular to the direction A and the axial direction B of the pinion 6
  • rack guides 9 that guide and support the rack bar 8 movably in the direction A, and are arranged between the housing 3 and the rack guide 9 and the rack teeth 7 of the rack bar 8 are pinned via the rack guide 9
  • a coil spring 10 as an elastic means for elastically pressing the coil spring.
  • the housing 3 includes a housing main body 14 having a cylindrical portion 13 and a lid member 16 screwed to the inner peripheral surface 15 of the cylindrical portion 1 3.
  • the lid member 16 that closes one end face of the formed holding hole 2 is fixed to the cylindrical portion 13 by a lock nut 17 so that the screwed state to the cylindrical portion 13 is not loosened.
  • the rack bar 8 that extends through the housing 3 in the direction A has an arc-shaped convex surface 19 on the surface opposite to the surface on which the rack teeth 7 are formed.
  • the rack guide 9 includes an aluminum or aluminum alloy rack guide body 2 2 having an arc concave surface 21 on one end face 20, and a rack guide body 2 2.
  • the arc-shaped concave surface 21 of the rack bar 8 is fixed to the arc-shaped convex surface 19 of the rack bar 8.
  • a pair of rubber O-rings 25 as endless annular elastic members provided on the rack guide body 22 and a synthetic resin also provided on the rack guide body 22 And a cylindrical bush 2 6.
  • the rack guide main body 22 has a cylindrical outer peripheral surface 31; a wide annular recess 3 2 formed on the outer peripheral surface 31; and a cylindrical shape of the annular concave portion 32 Of the rack guide main body 2 2 in the axial direction, that is, at least one width narrower than the wide annular recess 3 2 in the direction C, in this example, two narrow annular grooves 3 4 And a cylindrical recess 3 6 provided on the other end surface 35 with respect to one end surface 20 on which the circular arc concave surface 21 is disposed, and communicated with the concave portion 3 6 on the one hand and the arc concave surface on the other hand 21 and has a through hole 37 arranged in the center of the concave arc surface 21.
  • the annular recess 32 is composed of an annular recess 41 formed on the outer peripheral surface 31 of the rack guide body 22 in the entire circumferential direction.
  • the rack bar 8 is supported so as to be movable in the direction A, and a back metal plate made of a steel plate, a porous sintered alloy layer integrally formed on the surface of the back metal, and pores and surfaces of the porous sintered alloy layer
  • the sliding piece 24 that forms the arc-shaped inner surface 23 on the side of the synthetic resin layer and the synthetic resin layer that is filled and coated on the surface of the synthetic resin layer has a shape complementary to the arc-shaped convex surface 19 of the rack bar 8.
  • the arc-shaped outer surface 4 2 having a shape complementary to the circular arc concave surface 2 1 of the rack guide main body 2 2 and the bottomed cylindrical portion formed at the center of the outer surface 4 2 4 3
  • the bottomed cylindrical part 4 3 is fitted into the through hole 3 7 of the rack guide main body 2 2 and is seated and fixed to the arc concave surface 2 1 of the rack guide main body 2 2 with the outer surface 4 2. Yes.
  • the O-ring 25 is provided in the rack guide main body 22 so as to protrude in the radial direction from the opening of the narrow annular groove 34 in each narrow annular groove 34.
  • Cylindrical bushing 26 is made of a thermoplastic synthetic resin such as polyacetal resin, polyamide resin, and polybutylene terephthalate resin having self-lubricating properties. Furthermore, lubricating oil, graphite, disulfide is added to these thermoplastic synthetic resins. It consists of a thermoplastic synthetic resin containing a lubricating material such as molybdenum, tetrafluoroethylene, etc., and both have one slit groove 45, and on the outer peripheral surface 4 6 side, the recess 4 1 of the annular recess 3 2 While projecting in the radial direction from the opening, the inner circumferential surface 47 is in contact with the outer surface of the O-ring 25. A cylindrical portion 48 is provided.
  • a thermoplastic synthetic resin such as polyacetal resin, polyamide resin, and polybutylene terephthalate resin having self-lubricating properties. Furthermore, lubricating oil, graphite, disulfide is added to these thermoplastic synthetic resins. It consists
  • the cylindrical bushing 26 is fitted in the holding hole 2 with a tightening margin and is movable in the direction C on the outer peripheral surface 46 of the inner peripheral surface 15 of the cylindrical portion 13 defining the holding hole 2. Touching.
  • the annular gap 50 has a radial width S smaller than the radial width ⁇ of the annular gap 51 between the outer peripheral surface 31 of the rack guide body 22 and the inner peripheral surface 15 of the cylindrical portion 13.
  • the O-ring 25 is fitted into the annular recess 3 4 formed on the bottom surface 3 3 of the recess 41.
  • the annular clearance 50 is particularly smaller than the radial width ⁇ of the annular clearance 51. Since it has a radial width S, it is possible to avoid collision between the outer peripheral surface 3 1 of the rack guide body 2 2 and the inner peripheral surface 15 of the cylindrical portion 1 3 that defines the holding hole 2.
  • the rack guide 9 includes an annular recess 3 2 formed of an annular recess 41 on the outer peripheral surface 31 of the rack guide body 22 and an annular recess 32, and the annular recess 32.
  • a cylindrical bushing 26 composed of a cylindrical part 48 fitted in the concave part 41; two narrow annular grooves 34; and an O-ring 25 arranged in each of the annular grooves 34.
  • the outer periphery that is continuous with the recess 41 and that is opposed to the outer peripheral surface 31 of the rack guide body 22.
  • a wide annular recess 3 2 further having a pair of arc-shaped recesses 52 formed on the surface 60, and a cylindrical portion facing the sandwiching groove 45 in addition to the cylindrical portion 48 4 8
  • a cylindrical bushing 2 6 having a pair of arcuate protrusions 53 made of synthetic resin fitted to each of them, a narrow annular groove 3 4, and an annular groove 3 4.
  • One O-ring 25 may be provided.
  • the rack guide 9 has a rack guide main body 2 2 having an arc concave surface 21, an inner surface 2 3 having a shape complementary to the arc convex surface 19 of the rack bar 8, and an arc And a sliding piece 2 4 having an outer surface 4 2 having a shape complementary to the concave surface 21, but instead, as shown in FIG. 14, on one end surface 2 0 side,
  • the pair of flat surfaces 61 and the pair of flat surfaces 61 are opposed to each other, and the pair of inclined surfaces 62 and the pair of flat surfaces 61 are integrally extended.
  • a rack guide body 2 2 having a concave surface 6 4 having a flat bottom surface 6 3 with a through hole 3 7 disposed in the center, and an outer surface 7 1 and an inner surface 7 having the same shape as the concave surface 6 4.
  • the sliding piece 2 4 is fitted into the through hole 3 7 of the rack guide body 2 2 by its bottomed cylindrical portion 4 3. It is seated and fixed to the concave surface 6 4 of the rack guide main body 2 2 with the outer surface 7 1, and the pair of inclined surfaces 7 3 on the inner surface 7 2 are relatively directed to the arc convex surface 1 of the rack bar 8 A 9 To move freely.

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Abstract

　ラックピニオン式舵取装置１は、内部に円柱状の保持孔２を有するハウジング３と、ハウジング３内に軸受４及び５を介して軸心Ｏの周りで方向Ｒに回転自在に配されているピニオン６と、ピニオン６と噛み合ったラック歯７を有すると共に方向Ａに移動自在なラックバー８と、ハウジング３内の保持孔２に方向Ｃに移動自在に配されていると共にラックバー８を方向Ａに移動自在に案内支持するラックガイド９と、ラックガイド９を介してラックバー８のラック歯７をピニオン６に弾性的に押圧するコイルばね１０とを具備している。

Description

明 細 書
ラックピニオン式舵取装置
技術分野
[0001 ] 本発明は、 ラックピニオン式舵取装置に関する。
背景技術
[0002] 特許文献 1 ：実願昭 5 6— 1 1 5 0 6 7号のマイク口フィルム
特許文献 2：特開平 6 _ 2 3 9 2 4 5号公報
[0003] ラックピニオン式舵取装置は、 一般に図 1 5に示すような構成を具備して おり、 図 1 5に示すラックピニオン式舵取装置 1は、 操舵により回転される ように、 ハウジング 3内に軸受 4及び 5を介して回転自在に配されたピニォ ン 6と、 ピニオン 6の回転により紙面に直交する方向に移動されるように、 ピニオン 6と嚙み合ったラック歯 7を有したラックバー 8と、 ラックバー 8 の移動を案内するように、 ハウジング 3内の横方向 （ラックバー 8の移動と 直交する方向） に伸びる円柱状の保持孔 2に移動自在に配されているラック ガイド 9と、 ハウジング 3及びラックガイド 9間に配されて、 ラックガイド 9を介してラックバー 8のラック歯 7をピニオン 6に弾性的に押圧するコィ ルばね 1 0とを具備しておリ、 ラックガイド 9のラックガイド本体 2 2の外 周面 3 1と保持孔 2を規定するハウジング 3の内周面 1 5との間には、 ラッ クガイド 9のピニオン 6側への移動を許容するための環状隙間 Δが設けられ ている。
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 斯かるラックピニオン式舵取装置 1においては、 路面から車輪を介して作 用する反力によリラックバー 8はその軸心線回リに振れを生じ、 ラックガイ ド本体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の内周面 1 5との間の環状隙間厶が 大きいと、 保持孔 2の径方向に沿うラックガイド 9の動きが大きくなリ、 ラ ックガイド本体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の内周面 1 5との衝突音及 びラック歯 7とピニオン 6の歯との衝突音が大きくなるという問題がある。
[0005] ところで、 ラックピニオン式ステアリング装置 1にあっては、 近年、 ハウ ジング 3は、 軽量であること、 加工が容易であることなどからアルミニウム 又はアルミニゥム合金にて形成されておリ、 またハウジング 3の円柱状の保 持孔 2に配されているラックガイド本体 2 2も、 軽量であること、 また加工 が容易であることに加えて安価であることなどからアルミニウム又はアルミ ニゥム合金で形成されている。
[0006] ハウジング 3及びラックガイド本体 2 2をアルミニウム又はアルミニウム 合金で形成した場合、 ラックガイド本体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の 内周面 1 5との間に設けられた環状隙間 Δによりラックバー 8に軸心線回リ の振れが生じて、 ラックガイド本体 2 2がハウジング 3の内周面 1 5側に強 く押付けられると、 コイルばね 1 0による押圧力の作用と相俟ってラックガ イド本体 2 2とハウジング 3との両者間は、 所謂 「ともがね」 となり、 両者 間における摩擦抵抗が増大し、 ひいては両者間に凝着摩耗が惹起され、 ラッ クガイド 9のラックバー 8方向への移動が妨げられるという問題も生じる。
[0007] 上述した問題を解決するべく、 ラックガイド本体 2 2とハウジング 3との 間にゴム弾性体からなる Oリングを介在させ、 その Oリングをラックガイド 本体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の内周面 1 5とで挟み込むことで、 ラ ックガイド 9の径方向に沿う動きを規制する提案 （特許文献 1所載） 、 ある いはラックガイド本体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の内周面 1 5とで軸 方向に長寸の弾性部材を挟み込むことにより、 ラックガイド 9の径方向に沿 う動きを規制する提案 （特許文献 2所載） がなされている。
[0008] しかし、 そのような Oリングや軸方向に長寸の弾性部材をラックガイド本 体 2 2の外周面 3 1とハウジング 3の内周面 1 5とで挟み込むと、 その Oリ ングゃ弾性部材とハウジング 3の内周面 1 5との摩擦により、 ラックガイド 9の円滑な軸方向移動が阻害されるので、 ピニオン 6とラックバー 8のラッ ク歯 7とを円滑に嚙合させることができないという問題が生じる。
[0009] 本発明は上記諸点に鑑みなされたものであり、 その目的とするところは、 路面から車輪を介して作用する反力によるラックバーの軸心線回りの振れに 起因するラックガイド本体の外周面とハウジングの内周面との衝突を回避し 得、 ハウジング及びラックガイド本体をアルミニウム又はアルミニウム合金 で形成した場合に往々にして生じる虞のある、 所謂 「ともがね」 に起因する 凝着摩耗を起こすことなく、 ラックガイドをラックバー方向に常に円滑に移 動させることができるラックピニオン式舵取装置を提供することにある。 課題を解決するための手段
[0010] 本発明のラックピニオン式舵取装置は、 内部に円柱状の保持孔を有するハ ウジングと、 このハウジング内に回転自在に配されていると共に操舵により 回転されるピニオンと、 このピニオンと嚙み合ったラック歯を有すると共に 移動自在なラックバーと、 ハウジング内の保持孔に移動自在に配されている と共にラックバーを移動自在に案内支持するラックガイドと、 ハウジング及 びラックガイド間に配されていると共にラックガイドを介してラックバーの ラック歯をピニオンに弾性的に押圧する弾性手段とを具備しておリ、 ここで 、 ラックガイドは、 円筒状の外周面、 この外周面に形成された幅広の環状凹 部、 この幅広の環状凹部の底面に形成されていると共に幅広の環状凹部より も狭い幅の少なくとも一つの狭幅の環状溝とを有するラックガイド本体と、 このラックガイド本体に固着されていると共にラック/ 一の外面に接触して ラックバーを移動自在に支持する摺動板片と、 ラックガイド本体の狭幅の環 状溝に当該狭幅の環状溝の開口部よリ突出して嵌着された無端環状弾性部材 と、 外周面側ではラックガイド本体の幅広の環状凹部の開口部よりも突出し ている一方、 内周面で無端環状弾性部材の外面に当接して幅広の環状凹部に 嵌着されていると共に一つの切割り溝を有する円筒ブッシュとを具備してお リ、 円筒ブッシュは、 ハウジングの保持孔に締め代をもって嵌入されている と共にハウジングの保持孔を規定するハウジングの円筒状の内周面にその外 周面で移動自在に接触している。
[001 1 ] 本発明のラックピニオン式舵取装置によれば、 幅広の環状凹部の底面に形 成され狭幅の環状凹部には無端環状弾性部材が嵌着されており、 さらに幅広 の環状凹部には無端環状弾性部材の外面に当接した円筒ブッシュが嵌着され ているので、 ラックガイド本体の外周面と保持孔を規定するハウジングの内 周面との衝突を避けることができて衝突音の発生をなくすることができ、 し かも、 ラック歯とピニオンの歯との衝突音を吸収して当該衝突音を低減させ ることができ、 また、 ハウジング及びラックガイド本体をアルミニウム又は アルミニウム合金で形成した場合に 「ともがね」 に起因する凝着摩耗を起こ すことなく、 ラックガイド本体の外周面に嵌着された円筒ブッシュの外周面 とハウジングの内周面との摺動摩擦抵抗を軽減できる結果、 ラックガイドの ラックバー方向への移動を常に円滑に行わせることができる。
[0012] 本発明のラックピニオン式舵取装置において、 幅広の環状凹部は、 ラック ガイド本体の円筒状の外周面にその周方向の全域に形成された環状の凹部を 有しており、 円筒ブッシュは、 一つの切割り溝を有すると共に環状の凹部に 嵌着された円筒部を有していてもよく、 更には、 斯かる幅広の環状凹部は、 環状の凹部に加えて、 当該環状の凹部に連続すると共にラックガイド本体の 円筒状の外周面において相対向する外周面部に形成された一対の円弧状の凹 部を更に有していてもよく、 この場合、 円筒ブッシュは、 円筒部に加えて、 切割り溝を挟んで相対向して当該円筒部に一体的に形成されていると共に一 対の円弧状の凹部の夫々に嵌着された一対の円弧状の突出部とを更に有して いてもよい。
[0013] ラックガイド本体は、 アルミニウム若しくはアルミニウム合金又は鉄系焼 結体からなっているとよく、 また、 無端環状弾性部材は、 ゴム製の Oリング からなつているとよい。
[0014] 円筒ブッシュは、 自己潤滑性を有したポリアセタール樹脂、 ポリアミド樹 脂、 ポリブチレンテレフタレー卜樹脂などの熱可塑性合成樹脂で形成されて いるとよく、 これらの合成樹脂には、 潤滑油、 黒鉛、 二硫化モリブデン、 四 ふつ化工チレン樹脂などの潤滑性物質が含有されていてもよい。 また、 円筒 ブッシュには、 鋼板からなる裏金と該裏金の表面に一体に形成された多孔質 焼結合金層と該多孔質焼結合金層の孔隙及び表面に充填被覆された合成樹脂 層とからなる板状体を、 該合成樹脂層を外側にして円筒状に捲回して形成さ れた巻きブッシュを使用してもよい。
[0015] 本発明のラックピニオン式舵取装置において、 ラックガイド本体の幅広の 環状凹部の底面と円筒ブッシュの内周面との間の環状隙間は、 ラックガイド 本体の外周面と円柱状の保持孔を規定するハウジングの内周面との間の環状 隙間の径方向の幅よリも小さい径方向の幅を有しているとよい。
[0016] ラックガイドがハウジングの円柱状の保持孔内に嵌入された状態において 、 ラックガイド本体の幅広の環状凹部の底面と該幅広の環状凹部に無端環状 弾性部材を覆って嵌着された円筒ブッシュの内周面との間の環状隙間は、 ラ ックガイド本体の外周面とハウジングの円柱状の保持孔を規定するハウジン グの内周面との間の環状隙間の径方向の幅よリも小さい径方向の幅を有して いると、 ラックガイド本体の外周面とハウジングの円柱状の保持孔を規定す るハウジングの内周面との衝突、 該衝突による衝突音の発生を効果的に回避 でき、 特にハウジング及びラックガイド本体をアルミニウム又はアルミニゥ ム合金で形成した場合は、 上記に加えて 「ともがね」 に起因する凝着摩耗を 起こすことなく、 ラックガイドをラックバー方向に常に円滑に移動させるこ とを確実に達成することができる。
発明の効果
[0017] 本発明によれば、 路面から車輪を介して作用する反力によるラックバーの 軸心線回りの振れに起因するラックガイド本体の外周面とハウジングの内周 面との衝突を回避し得、 ハウジング及びラックガイド本体をアルミニウム又 はアルミニウム合金で形成した場合に往々にして生じる虞のある、 所謂 「と もがね」 に起因する凝着摩耗を起こすことなく、 ラックガイドをラックバー 方向に常に円滑に移動させることができるラックピニオン式舵取装置を提供 することができる。
[0018] 次に、 本発明及びその実施の形態を、 図に示す好ましい実施例に基づいて 更に詳細に説明する。 なお、 本発明はこれらの実施例に何等限定されないの である。 図面の簡単な説明
[0019] 図 1は、 本発明による実施の形態の好ましい例の断面説明図、
図 2は、 図 1に示すラックガイドの断面説明図、
図 3は、 図 1に示すラックガイドの正面説明図、
図 4は、 図 1に示すラックガイドの平面説明図、
図 5は、 図 1に示すラックガイドに嵌着される円筒ブッシュの平面説明図 図 6は、 図 5の V I _ V I線矢視断面説明図、
図 7は、 図 1に示すラックガイド本体の平面説明図、
図 8は、 図 1における要部拡大断面説明図、
図 9は、 図 1に示すラックガイドの他の態様を示す断面説明図、 図 1 0は、 図 9に示すラックガイドの正面説明図、
図 1 1は、 図 9に示すラックガイドに嵌着される円筒ブッシュの平面説明 図、
図 1 2は、 図 1 1の X I I — X I I線矢視断面説明図、
図 1 3は、 図 9に示すラックガイドに嵌着される円筒ブッシュの底面説明 図、
図 1 4は、 図 1に示すラックガイドの他の態様を示す断面説明図、 そして 図 1 5は、 従来のラックピニオン式舵取装置を示す断面説明図である。 発明を実施するための最良の形態
[0020] 図 1から図 8において、 本例のラックピニオン式舵取装置 1は、 内部に円 柱状の保持孔 2を有するハウジング 3と、 ハウジング 3内に軸受 4及び 5を 介して軸心 Oの周リで方向 Rに回転自在に配されていると共に操舵によリ方 向 Rに回転されるピニオン 6と、 ピニオン 6の方向 Rの回転により図 1にお いて紙面に直交する方向 Aに移動されるように、 ピニオン 6と嚙み合ったラ ック歯 7を有すると共に方向 Aに移動自在なラックバー 8と、 ラックバー 8 の方向 Aの移動を案内するように、 ハウジング 3内の保持孔 2に方向 A及び ピニオン 6の軸方向 Bの夫々に直交する方向 Cに移動自在に配されていると 共にラックバー 8を方向 Aに移動自在に案内支持するラックガイド 9と、 ハ ウジング 3及びラックガイド 9間に配されていると共にラックガイド 9を介 してラックバー 8のラック歯 7をピニオン 6に弾性的に押圧する弾性手段と してのコイルばね 1 0とを具備している。
[0021 ] ハウジング 3は、 円筒部 1 3を有するハウジング本体 1 4と、 円筒部 1 3 の内周面 1 5に螺着された蓋部材 1 6とを具備しており、 円筒部 1 3に形成 された保持孔 2の一端面を閉鎖する蓋部材 1 6は、 円筒部 1 3への螺合状態 が緩まないように、 ロックナット 1 7により円筒部 1 3に固定されている。
[0022] ハウジング 3を貫通して方向 Aに伸びているラックバー 8は、 ラック歯 7 が形成された面とは反対の面に円弧凸面 1 9を有している。
[0023] ラックガイド 9は、 図 2から図 7に詳細に示すように、 一方の端面 2 0に 円弧凹面 2 1を有するアルミニウム又はアルミニウム合金製のラックガイド 本体 2 2と、 ラックガイド本体 2 2の円弧凹面 2 1に固着されていると共に ラックバー 8の円弧凸面 1 9に相対的に方向 Aに移動自在に接触する円弧状 の内面 2 3を有してラックバー 8を方向 Aに移動自在に支持する摺動片 2 4 と、 ラックガイド本体 2 2に設けられた無端環状弾性部材としてのゴム製の 一対の Oリング 2 5と、 同じくラックガイド本体 2 2に設けられた合成樹脂 製の円筒ブッシュ 2 6とを具備している。
[0024] ラックガイド本体 2 2は、 円弧凹面 2 1に加えて、 円筒状の外周面 3 1と 、 外周面 3 1に形成された幅広の環状凹部 3 2と、 環状凹部 3 2の円筒状の 底面 3 3に形成されていると共にラックガイド本体 2 2の軸方向、 即ち方向 Cにおいて幅広の環状凹部 3 2よりも狭い幅の少なくとも一つ、 本例では二 つの狭幅の環状溝 3 4と、 円弧凹面 2 1が配される一方の端面 2 0に対して 他方の端面 3 5に設けられた円柱状の凹所 3 6と、 一方では凹所 3 6に連通 し、 他方では円弧凹面 2 1で開口すると共に円弧凹面 2 1の中央に配された 貫通孔 3 7とを有している。
[0025] 環状凹部 3 2は、 ラックガイド本体 2 2の外周面 3 1にその周方向の全域 に形成された円環状の凹部 4 1からなる。 [0026] ラックバー 8を方向 Aに移動自在に支持すると共に鋼板からなる裏金と該 裏金の表面に一体に形成された多孔質焼結合金層と該多孔質焼結合金層の孔 隙及び表面に充填被覆された合成樹脂層とからなつて合成樹脂層側において 円弧状の内面 2 3を形成している摺動片 2 4は、 ラックバー 8の円弧凸面 1 9と相補的な形状をもった内面 2 3に加えて、 ラックガイド本体 2 2の円弧 凹面 2 1と相補的な形状をもった円弧状の外面 4 2と、 外面 4 2の中央部に 形成された有底円筒部 4 3とを有しており、 有底円筒部 4 3でラックガイド 本体 2 2の貫通孔 3 7に嵌合されてラックガイド本体 2 2の円弧凹面 2 1に 外面 4 2で着座して固着されている。
[0027] Oリング 2 5は、 狭幅の環状溝 3 4の夫々に当該狭幅の環状溝 3 4の開口 部よリ径方向に突出して嵌着されてラックガイド本体 2 2に設けられている
[0028] 円筒ブッシュ 2 6は、 自己潤滑性を有するポリアセタール樹脂、 ポリアミ ド樹脂、 ポリプチレンテレフタレー卜樹脂などの熱可塑性合成樹脂、 更には これらの熱可塑性合成樹脂に潤滑油、 黒鉛、 二硫化モリブデン、 四ふつ化工 チレン樹脂などの潤滑性物質を含有させてなる熱可塑性合成樹脂からなると 共に一つの切割り溝 4 5を有し、 外周面 4 6側では環状凹部 3 2の凹部 4 1 の開口部よリも径方向に突出している一方、 内周面 4 7で Oリング 2 5の外 面に当接して幅広の環状凹部 3 2の凹部 4 1に嵌着されてラックガイド本体 2 2に設けられている円筒部 4 8を具備している。
[0029] ラックガイド 9が保持孔 2に装着される前は、 切割り溝 4 5における円筒 部 4 8の端面間には隙間が確保されており、 而して、 円筒ブッシュ 2 6には 、 その径方向の内外方向に変形の自由度が与えられている。
[0030] 円筒ブッシュ 2 6は、 保持孔 2に締め代をもって嵌入されていると共に保 持孔 2を規定する円筒部 1 3の内周面 1 5にその外周面 4 6で方向 Cに移動 自在に接触している。
[0031 ] ラックガイド 9がハウジング 3の円柱状の保持孔 2内に締め代をもって嵌 入された状態で、 凹部 4 1の底面 3 3と円筒部 4 8の内周面 4 7との間の環 状隙間 5 0は、 ラックガイド本体 2 2の外周面 3 1と円筒部 1 3の内周面 1 5との間の環状隙間 5 1の径方向の幅 Δよりも小さい径方向の幅 Sを有して いる。
[0032] 以上のラックピニオン式舵取装置 1によれば、 凹部 4 1の底面 3 3に形成 された環状凹部 3 4には Oリング 2 5が嵌着されており、 さらに凹部 4 1に は Oリング 2 5の外面に当接した円筒部 4 8をもった円筒ブッシュ 2 6が嵌 着されている上に、 特に、 環状隙間 5 0が環状隙間 5 1の径方向の幅 Δより も小さい径方向の幅 Sを有しているので、 ラックガイド本体 2 2の外周面 3 1と保持孔 2を規定する円筒部 1 3の内周面 1 5との衝突を避けることがで きて衝突音の発生をなくし得ると共に、 ラックガイド本体 2 2と円筒部 1 3 との 「ともがね」 に起因する凝着摩耗を起こすことなく、 ラックガイド 9を ラックバー 8方向に常に円滑に移動させることができ、 しかも、 ラック歯 7 とピニオン 6の歯との衝突音を吸収して当該衝突音をも低減させることがで さる。
[0033] またラックピニオン式舵取装置 1によれば、 合成樹脂製の円筒部 4 8がラ ックガイド本体 2 2の外周面 3 1に嵌着されているので、 円筒部 4 8の外周 面 4 6と円筒部 1 3の内周面 1 5との摺動摩擦抵抗を軽減できる結果、 ラッ クガイド 9のラックバー 8方向への移動を更に常に円滑に行わせることがで さる。
[0034] 上記のラックガイド 9は、 ラックガイド本体 2 2の外周面 3 1にその周方 向の全域に形成された円環状の凹部 4 1からなる環状凹部 3 2と、 環状凹部 3 2の凹部 4 1に嵌着された円筒部 4 8からなる円筒ブッシュ 2 6と、 二つ の狭幅の環状溝 3 4と、 環状溝 3 4の夫々に配された Oリング 2 5とを具備 しているが、 これらに代えて、 図 9から図 1 3に示すように、 凹部 4 1に加 えて、 凹部 4 1に連続すると共にラックガイド本体 2 2の外周面 3 1におい て相対向する外周面部 6 0に形成された一対の円弧状の凹部 5 2を更に有し た幅広の環状凹部 3 2と、 円筒部 4 8に加えて、 切割り溝 4 5を挟んで相対 向して円筒部 4 8に一体的に形成されていると共に一対の円弧状の凹部 5 2 の夫々に嵌着された合成樹脂製の一対の円弧状の突出部 5 3を更に有した円 筒ブッシュ 2 6と、 一つの狭幅の環状溝 3 4と、 環状溝 3 4に配された一つ の Oリング 2 5とを具備していてもよい。
[0035] また上記のラックガイド 9は、 円弧凹面 2 1を有したラックガイド本体 2 2と、 ラックバー 8の円弧凸面 1 9と相補的な形状をもった内面 2 3を有す ると共に円弧凹面 2 1に相補的な形状をもった外面 4 2を有する摺動片 2 4 とを具備しているが、 これに代えて、 図 1 4に示すように、 一方の端面 2 0 側に、 互いに相対向する一対の平坦面 6 1と一対の平坦面 6 1の夫々から互 いに相対向して一体的に伸びる一対の傾斜面 6 2と一対の平坦面 6 1から一 体的に伸びると共に中央に貫通孔 3 7が配された底平坦面 6 3とを有した凹 面 6 4を備えたラックガイド本体 2 2と、 凹面 6 4と同様の形状を有する外 面 7 1及び内面 7 2を有する摺動片 2 4とを具備していてもよく、 この場合 、 摺動片 2 4は、 その有底円筒部 4 3でラックガイド本体 2 2の貫通孔 3 7 に嵌合されてラックガイド本体 2 2の凹面 6 4に外面 7 1で着座して固着さ れており、 内面 7 2における一対の傾斜面 7 3でラックバー 8の円弧凸面 1 9に相対的に方向 Aに移動自在に接触するようになっている。
[0036] 図 1 4に示すようなラックガイド本体 2 2及び摺動片 2 4を具備したラッ クガイド 9を用いる場合には、 円弧凸面 1 9を有したラックバー 8に代えて 、 一対の傾斜面 7 3に対応する傾斜面をもったラックバー 8を用いてもよい

Claims

請求の範囲
[1] 内部に円柱状の保持孔を有するハウジングと、 このハウジング内に回転自 在に配されていると共に操舵により回転されるピニオンと、 このピニオンと 嚙み合ったラック歯を有すると共に移動自在なラックバーと、 ハウジング内 の保持孔に移動自在に配されていると共にラックバーを移動自在に案内支持 するラックガイドと、 ハウジング及びラックガイド間に配されていると共に ラックガイドを介してラックバーのラック歯をピニオンに弾性的に押圧する 弾性手段とを具備しており、 ラックガイドは、 円筒状の外周面、 この外周面 に形成された幅広の環状凹部、 この幅広の環状凹部の底面に形成されている と共に幅広の環状凹部よリも狭い幅の少なくとも一つの狭幅の環状溝とを有 するラックガイド本体と、 このラックガイド本体に固着されていると共にラ ックバーの外面に接触してラックバーを移動自在に支持する摺動板片と、 ラ ックガイド本体の狭幅の環状溝に当該狭幅の環状溝の開口部よリ突出して嵌 着された無端環状弾性部材と、 外周面側ではラックガイド本体の幅広の環状 凹部の開口部よリも突出している一方、 内周面で無端環状弾性部材の外面に 当接して幅広の環状凹部に嵌着されていると共に一つの切割り溝を有する円 筒ブッシュとを具備しており、 円筒ブッシュは、 ハウジングの保持孔に締め 代をもって嵌入されていると共にハウジングの保持孔を規定するハウジング の円筒状の内周面にその外周面で移動自在に接触していることを特徴とする ラックピニオン式舵取装置。
[2] 幅広の環状凹部は、 ラックガイド本体の円筒状の外周面にその周方向の全 域に形成された環状の凹部を有しており、 円筒ブッシュは、 一つの切割り溝 を有すると共に環状の凹部に嵌着された円筒部を有している請求項 1に記載 のラックピニオン式舵取装置。
[3] 幅広の環状凹部は、 環状の凹部に加えて、 当該環状の凹部に連続すると共 にラックガイド本体の円筒状の外周面において相対向する外周面部に形成さ れた一対の円弧状の凹部を更に有しており、 円筒ブッシュは、 円筒部に加え て、 切割り溝を挟んで相対向して当該円筒部に一体的に形成されていると共 に一対の円弧状の凹部の夫々に嵌着された一対の円弧状の突出部を更に有し ている請求項 2に記載のラックピニオン式舵取装置。
[4] ラックガイド本体は、 アルミニウム又はアルミニウム合金からなる請求項
1から 3のいずれか一項に記載のラックピニオン式舵取装置。
[5] 無端環状弾性部材は、 ゴム製の Oリングからなる請求項 1から 4のいずれ か一項に記載のラックピニオン式舵取装置。
[6] 円筒ブッシュは、 ポリアセタール樹脂、 ポリアミド樹脂、 ポリブチレンテ レフタレー卜樹脂などの熱可塑性合成樹脂からなる請求項 1から 5のいずれ か一項に記載のラックピニオン式舵取装置。
[7] ラックガイド本体の幅広の環状凹部の底面と円筒ブッシュの内周面との間 の環状隙間は、 ラックガイド本体の外周面と円柱状の保持孔を規定するハウ ジングの内周面との間の環状隙間の径方向の幅よリも小さい径方向の幅を有 している請求項 1から 6のいずれか一項に記載のラックピニオン式舵取装置
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