JP2013010390A - Rack guide mechanism and steering device - Google Patents
Rack guide mechanism and steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013010390A JP2013010390A JP2011143245A JP2011143245A JP2013010390A JP 2013010390 A JP2013010390 A JP 2013010390A JP 2011143245 A JP2011143245 A JP 2011143245A JP 2011143245 A JP2011143245 A JP 2011143245A JP 2013010390 A JP2013010390 A JP 2013010390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- support yoke
- shaft
- guide mechanism
- pinion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
【課題】ステアリング操作開始時の引っ掛かり感を低減できるとともに、サポートヨークの収容部内でのがたつきを一層小さく抑えることができるラックガイド機構及びステアリング装置を提供する。
【解決手段】サポートヨーク31にOリング41を装着するための装着溝42で開口する切欠凹部43内には、Oリング41のラック軸方向Xの周部を支持するガイド面54aを有する半月板状のガイド部54と、ガイド部54から延出する延出部55とを有する一対のスペーサ部材53が配置されている。一対のスペーサ部材53は、サポートヨーク31を構成する一対の連結部48間の連通孔51に挿入した延出部55の端面を当接させた状態で組み付けられている。ガイド部54と連結部48の間には、コイルばね56が圧縮状態で介装されている。また、Oリング41のピニオン軸方向Yの周部は、一対の連結部48のピニオン軸方向Y外側のガイド面48aに支持されている。
【選択図】図5Provided are a rack guide mechanism and a steering device that can reduce a feeling of catching at the start of steering operation and can further suppress rattling in a housing portion of a support yoke.
A meniscus having a guide surface 54a for supporting a peripheral portion in the rack axial direction X of an O-ring 41 in a notch recess 43 opened by a mounting groove 42 for mounting an O-ring 41 to a support yoke 31. A pair of spacer members 53 each having a guide part 54 having a shape and an extending part 55 extending from the guide part 54 are disposed. The pair of spacer members 53 are assembled in a state in which the end surfaces of the extending portions 55 inserted into the communication holes 51 between the pair of connecting portions 48 constituting the support yoke 31 are in contact with each other. A coil spring 56 is interposed between the guide portion 54 and the connecting portion 48 in a compressed state. Further, the peripheral portion of the O-ring 41 in the pinion axial direction Y is supported by a guide surface 48 a outside the pinion axial direction Y of the pair of connecting portions 48.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、ラックをピニオンに押し付けるラックガイド機構及びこのラックガイド機構を備えたステアリング装置に関する。 The present invention relates to a rack and pinion type steering apparatus, a rack guide mechanism that presses a rack against the pinion, and a steering apparatus including the rack guide mechanism.
従来、車両用のステアリング装置には、ピニオン軸とラック軸とを噛合させることにより、そのステアリング操作に伴うピニオン軸の回転をラック軸の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものがある。通常、こうしたラックアンドピニオン式のステアリング装置には、サポートヨーク(ラックガイド)によってラック軸をピニオン軸に押し付けつつ軸方向に往復動可能に支持するラックガイド機構が設けられている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle steering apparatus includes a rack and pinion type that converts a rotation of a pinion shaft accompanying a steering operation into a reciprocating movement of the rack shaft by engaging a pinion shaft and a rack shaft. Usually, such a rack and pinion type steering apparatus is provided with a rack guide mechanism that supports a rack shaft against a pinion shaft by a support yoke (rack guide) so that the rack shaft can reciprocate in the axial direction.
ところで、ラック軸はサポートヨークに摺接しているため、ステアリング操作開始時(ラック軸の移動開始時)において、運転者はラック軸とサポートヨークとの間に作用する摩擦力(静止摩擦力)を超える操舵力で操舵しなければならず、これが所謂引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞があった。そこで、サポートヨークと収容部との間に一定の隙間を形成し、サポートヨークとラック軸とを一体で軸方向移動させることで、上記引っ掛かり感を低減することが考えられる。 By the way, since the rack shaft is in sliding contact with the support yoke, when the steering operation starts (when the rack shaft starts moving), the driver applies a frictional force (static frictional force) acting between the rack shaft and the support yoke. There is a possibility that steering must be performed with a steering force that exceeds, and this may lead to a so-called catching feeling that may lead to a reduction in steering feeling. Therefore, it is conceivable that a certain gap is formed between the support yoke and the accommodating portion, and the support yoke and the rack shaft are integrally moved in the axial direction to reduce the above-mentioned feeling of catching.
しかし、この場合には、サポートヨークの周囲に全周に亘り隙間ができるため、ラック軸の軸方向(ラック軸方向)と略直交するピニオン軸方向(つまりラック幅方向)にも移動可能となる。このため、例えば悪路走行時において路面反力等の外力がラック軸に作用した際に、ラック軸が車両の上下方向(ピニオン軸方向)に揺動(ロール)し、これが原因でピニオン軸方向に移動したサポートヨークが収容部の内壁面に当たって衝突音を発生させる虞があった。 However, in this case, since there is a gap around the entire circumference of the support yoke, it is also possible to move in the pinion axis direction (that is, the rack width direction) substantially orthogonal to the rack axis direction (rack axis direction). . For this reason, for example, when an external force such as a road surface reaction force acts on the rack shaft when traveling on a rough road, the rack shaft swings (rolls) in the vertical direction (pinion axis direction) of the vehicle, which causes the pinion axis direction. There is a possibility that the support yoke that has moved to the position hits the inner wall surface of the housing portion to generate a collision sound.
そこで、収容部内においてサポートヨークがピニオン軸方向よりもラック軸方向へ移動し易い構成とすることで、ステアリング操作開始時に生じる引っ掛かり感を低減するとともに、ラック軸の揺動を抑制することが提案されている。例えば、特許文献1に記載のラックガイド機構では、サポートヨーク(ラックガイド)の外周面にOリングを装着するために形成された周溝の底面を断面楕円形状に形成することで、サポートヨークの外周面からのOリングの突出量を、ラック軸方向よりもピニオン軸方向に大きくしている。サポートヨークを収容部に収容した状態では、Oリングのラック軸方向の周部は収容部の内壁面から離間し、Oリングのピニオン軸方向の周部は収容部の内壁面に当接する。このため、サポートヨークと収容部との間の相対的に大きなラック軸方向の隙間によりステアリング操作開始時の引っ掛かり感を抑えつつ、ラック軸の車両上下方向の揺動に起因してサポートヨークが収容部の内壁面に当たるほどピニオン軸方向(ラック幅方向)へ大きく傾くことを回避できる。 In view of this, it has been proposed that the support yoke is configured to move more easily in the rack axis direction than in the pinion axis direction in the housing portion, thereby reducing the feeling of catching that occurs at the start of steering operation and suppressing the swing of the rack shaft. ing. For example, in the rack guide mechanism described in Patent Document 1, the bottom surface of the circumferential groove formed for mounting the O-ring on the outer peripheral surface of the support yoke (rack guide) is formed in an elliptical cross section, thereby The protruding amount of the O-ring from the outer peripheral surface is made larger in the pinion axis direction than in the rack axis direction. In a state where the support yoke is housed in the housing portion, the peripheral portion in the rack axial direction of the O-ring is separated from the inner wall surface of the housing portion, and the peripheral portion in the pinion axial direction of the O-ring contacts the inner wall surface of the housing portion. For this reason, the support yoke is accommodated due to the swing of the rack shaft in the vertical direction of the vehicle while suppressing the feeling of being caught at the start of the steering operation due to the relatively large gap in the rack axis direction between the support yoke and the accommodating portion. It is possible to avoid a large inclination in the pinion axis direction (rack width direction) as it hits the inner wall surface of the part.
また、特許文献2には、ラック軸(ラックバー)を摺動案内する円弧凹面を有する合成樹脂製のラック支持体と、コイルばねの付勢力を受けてラック軸に向かう押圧力を与える押圧部材(付勢手段)との間に円環状の弾性部材を配し、さらに円環状の弾性部材の外周面に、1つの切割り溝とを有する合成樹脂製の円筒状ブッシュ部材を嵌着したラックガイドが開示されている。 Patent Document 2 discloses a synthetic resin rack support having an arc concave surface that slides and guides a rack shaft (rack bar), and a pressing member that receives a biasing force of a coil spring and applies a pressing force toward the rack shaft. A rack in which an annular elastic member is disposed between the elastic member and a cylindrical bush member made of synthetic resin having one slit groove on the outer peripheral surface of the annular elastic member. A guide is disclosed.
ところで、特許文献1に記載のサポートヨークでは、Oリングの外周面はピニオン軸方向には収容部の内壁面に対して当接し、ラック軸方向には収容部の内壁面から離れていて隙間がある。この隙間はステアリング操作開始時の引っ掛かり感を抑えるものの、ステアリング操作開始時にサポートヨークが収容部の内壁面に衝突する原因になっていた。 By the way, in the support yoke described in Patent Document 1, the outer peripheral surface of the O-ring abuts against the inner wall surface of the housing portion in the pinion axial direction, and is separated from the inner wall surface of the housing portion in the rack axial direction. is there. Although this gap suppresses the feeling of being caught at the start of the steering operation, the support yoke collides with the inner wall surface of the housing portion at the start of the steering operation.
例えばステアリング操作開始時にサポートヨークがラック軸方向に変位しつつ傾いたときに収容部の内壁面に当たり、そのときその変位方向と反対側の外周面部位が収容部の内壁面から離れて比較的大きな隙間ができる。その後、ステアリング操作を切り返したときには、サポートヨークが反対側へ変位しつつ傾き、比較的大きな隙間を隔てた位置から収容部の内壁面に当たることになる。これは衝突音を発生させる原因になる。このため、サポートヨークと収容部との間に積極的に隙間を設けるのではなく、なるべく隙間を小さくするか無くした状態のままステアリング操作開始時の引っ掛かり感を低減できることが望まれている。 For example, when the support yoke is tilted while being displaced in the rack axis direction at the start of steering operation, it hits the inner wall surface of the housing portion, and at that time, the outer peripheral surface portion opposite to the displacement direction is separated from the inner wall surface of the housing portion and is relatively large. There is a gap. Thereafter, when the steering operation is turned back, the support yoke is tilted while being displaced to the opposite side, and hits the inner wall surface of the housing portion from a position having a relatively large gap. This causes a collision sound. For this reason, it is desired not to positively provide a gap between the support yoke and the housing portion, but to reduce the feeling of being caught at the start of the steering operation while keeping the gap as small or eliminated as possible.
また、特許文献2では、ラックガイドは、円筒状ブッシュの外周面と、ハウジングの保持孔の内周面との間に締め代が与えられているため、ラックガイドの径方向への動きを確実に規制することができ、衝突音が発生することが防止される。しかし、ゴムからなる弾性部材は比較的ばね定数が大きく、ラックガイドをラック軸方向へ変位させるためには弾性部材を比較的大きな力で圧縮させる必要があり、これがステアリング操作開始時に引っ掛かり感となる。また、ラックガイドがラック軸方向へ変位できる量は締め代の範囲に制限されるため、締め代を超えた時点で引っ掛かり感が発生する。 In Patent Document 2, since the rack guide is provided with a tightening margin between the outer peripheral surface of the cylindrical bush and the inner peripheral surface of the holding hole of the housing, the rack guide can be surely moved in the radial direction. Therefore, it is possible to prevent a collision sound from being generated. However, the elastic member made of rubber has a relatively large spring constant, and in order to displace the rack guide in the rack axis direction, it is necessary to compress the elastic member with a relatively large force, which becomes a feeling of being caught at the start of the steering operation. . Further, since the amount that the rack guide can be displaced in the rack axis direction is limited to the range of the tightening margin, a feeling of catching occurs when the tightening margin is exceeded.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ステアリング操作開始時の引っ掛かり感を低減できるとともに、サポートヨークの収容部内でのがたつきを一層小さく抑えることができるラックガイド機構及びステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to reduce the feeling of being caught at the start of steering operation and to further suppress the rattling in the housing portion of the support yoke. An object of the present invention is to provide a rack guide mechanism and a steering device that can be used.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ステアリング操作により回転するピニオン軸と、前記ピニオン軸に噛合されたラック軸との少なくとも噛合箇所がハウジングに収容されているステアリング装置に設けられ、前記ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けつつ前記ラック軸の軸方向に往復動可能に支持するラックガイド機構であって、前記ラック軸に対して接離する接離方向に移動可能な状態で前記ハウジングに形成された収容部内に収容されるサポートヨークと、前記サポートヨークを前記ラック軸に押し付ける方向へ付勢する付勢手段と、前記サポートヨークの側周面上に周方向に沿って装着された環状の第1弾性部材と、前記第1弾性部材の内周面を支持する状態で前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向に相対移動可能に組み付けられたスペーサ部材と、前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向へ相対移動した前記スペーサ部材を元の位置へ復帰させる方向へ付勢するとともに前記第1弾性部材よりもばね定数の小さい第2弾性部材とを備えたことを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is provided in a steering device in which at least a meshing position between a pinion shaft rotating by a steering operation and a rack shaft meshed with the pinion shaft is accommodated in a housing. A rack guide mechanism that supports the rack shaft against the pinion shaft so as to reciprocate in the axial direction of the rack shaft, and is capable of moving in a contacting / separating direction that contacts and separates from the rack shaft. A support yoke housed in a housing portion formed in the housing, a biasing means for biasing the support yoke in a direction to press the support yoke against the rack shaft, and a circumferential mounting on a side peripheral surface of the support yoke An annular first elastic member and an axial direction of the rack shaft with respect to the support yoke in a state of supporting the inner peripheral surface of the first elastic member The spacer member is assembled so as to be movable relative to the support yoke, and the spacer member relatively moved in the axial direction of the rack shaft is urged in a direction to return to the original position and more than the first elastic member. The gist is that the second elastic member having a small spring constant is provided.
上記構成によれば、ステアリング操作開始時には、ラック軸の軸方向(ラック軸方向)への移動に伴ってサポートヨークがラック軸方向へ移動しようとする。サポートヨークは、第2弾性部材を弾性変形させつつ、第1弾性部材を支持するスペーサ部材に対して相対移動する。第2弾性部材は第1弾性部材よりばね定数が小さいため、サポートヨークはラック軸方向へは比較的小さな力で移動できる。このサポートヨークの移動の間に、サポートヨークがラック軸から受ける力が、両者間の静止摩擦力を超えた時点で、ラック軸はサポートヨークに対して摺動を開始する。よって、ステアリング操作開始時の引っ掛かり感が軽減される。 According to the above configuration, at the start of the steering operation, the support yoke tends to move in the rack axis direction as the rack shaft moves in the axial direction (rack axis direction). The support yoke moves relative to the spacer member that supports the first elastic member while elastically deforming the second elastic member. Since the second elastic member has a smaller spring constant than the first elastic member, the support yoke can move in the rack axial direction with a relatively small force. When the force that the support yoke receives from the rack shaft during the movement of the support yoke exceeds the static friction force between them, the rack shaft starts to slide relative to the support yoke. Therefore, the feeling of being caught at the start of the steering operation is reduced.
また、ステアリング操作開始時には、サポートヨークが相対移動した際の力が第2弾性部材を介してスペーサ部材に伝達されるので、スペーサ部材が変位して第1弾性部材が収容部の内壁面に当たり弾性圧縮する。このとき、サポートヨークはラック軸の移動方向へスペーサ部材に対して変位するも、スペーサ部材はさほど変位しないので、スペーサ部材に支持されている第1弾性部材もさほど変位しない。このため、第1弾性部材における収容部の内壁面に当たった箇所と反対側の箇所では、収容部の内壁面との間にはさほど大きな隙間が発生しない。このため、次にステアリング操作の切り返しにより、ラック軸の移動方向が切り替わり、これに伴いサポートヨークの移動方向が切り替わっても、隙間がさほどないため、比較的大きな隙間を隔てた位置から収容部の内壁面に当たる場合に比べ、衝突音を小さく抑えることができる。 Further, when the steering operation is started, the force when the support yoke is relatively moved is transmitted to the spacer member via the second elastic member, so that the spacer member is displaced and the first elastic member hits the inner wall surface of the housing portion and is elastic. Compress. At this time, the support yoke is displaced with respect to the spacer member in the direction of movement of the rack shaft, but the spacer member is not so displaced, so the first elastic member supported by the spacer member is not so displaced. For this reason, in the location on the opposite side to the location which contacted the inner wall surface of the accommodating portion in the first elastic member, a very large gap does not occur between the inner wall surface of the accommodating portion. For this reason, the movement direction of the rack shaft is switched by the next turn of the steering operation, and even if the movement direction of the support yoke is switched accordingly, the clearance is not so much. Compared to the case of hitting the inner wall surface, the collision sound can be suppressed to a low level.
また、車両の悪路走行時にラック軸が揺動すると、ラック軸からサポートヨークへピニオン軸の軸方向(ラック軸の幅方向)への力が加わるが、サポートヨークがスペーサ部材に対して相対移動できない方向なので、ピニオン軸方向へはほとんど相対移動できない。このため、サポートヨークのピニオン軸方向への変位は小さく抑えられる。この結果、サポートヨークはピニオン軸方向への力を受けても、収容部の内壁面に当たることが回避され易くなり、衝突音が発生しにくくなる。 In addition, if the rack shaft swings when the vehicle is traveling on a rough road, a force in the axial direction of the pinion shaft (rack shaft width direction) is applied from the rack shaft to the support yoke, but the support yoke moves relative to the spacer member. Because it is a direction that can not be, it can hardly move relative to the pinion axis direction. For this reason, the displacement of the support yoke in the pinion axis direction can be kept small. As a result, even if the support yoke receives a force in the pinion axial direction, it is easy to avoid hitting the inner wall surface of the housing portion, and a collision sound is hardly generated.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のラックガイド機構において、前記スペーサ部材は、前記ラック軸の軸方向に複数並んだ状態で、かつそれぞれの対向する端面を当接させた状態で、前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向に相対移動可能に組み付けられていることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the rack guide mechanism according to the first aspect, a plurality of the spacer members are arranged in the axial direction of the rack shaft, and the opposing end surfaces are in contact with each other. The gist of the invention is that the support yoke is assembled so as to be relatively movable in the axial direction of the rack shaft.
上記構成によれば、スペーサ部材はラック軸の軸方向に並んで配置された複数部品で構成され、それぞれの対向する端面が当接していることにより、サポートヨークに対して一体的に相対移動できる。このようにスペーサ部材が複数部品からなることより、サポートヨークを複数部品で構成しなくても、スペーサ部材をサポートヨークに組み付けることができる。 According to the above configuration, the spacer member is composed of a plurality of parts arranged side by side in the axial direction of the rack shaft, and can be relatively moved integrally with respect to the support yoke by abutting the opposing end surfaces. . Since the spacer member is composed of a plurality of parts as described above, the spacer member can be assembled to the support yoke even if the support yoke is not composed of a plurality of parts.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載のラックガイド機構において、前記スペーサ部材は一個の前記第1弾性部材につき一個設けられており、前記サポートヨークは、前記接離方向に分割された複数の部材により構成され、前記複数の部材の間に前記スペーサ部材及び前記第2弾性部材を組み付けた状態で、当該複数の部材が固定されていることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the rack guide mechanism according to the first aspect, one spacer member is provided for each first elastic member, and the support yoke is divided in the contact / separation direction. The gist is that the plurality of members are fixed in a state in which the spacer member and the second elastic member are assembled between the plurality of members.
上記構成によれば、サポートヨークが接離方向(軸線方向)に分割された複数の部材により構成され、各部材の間にスペーサ部材及び第2弾性部材が組み付けられる。このため、スペーサ部材を一部品で構成しても、サポートヨークに組み付けることができる。 According to the said structure, a support yoke is comprised by the some member divided | segmented into the contact / separation direction (axial direction), and a spacer member and a 2nd elastic member are assembled | attached between each member. For this reason, even if the spacer member is constituted by one part, it can be assembled to the support yoke.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のラックガイド機構において、前記サポートヨークには、前記スペーサ部材が収容される凹部と、前記凹部で前記接離方向に分割された部分を前記ラック軸の軸方向の略中央部の位置で連結する連結部とが形成されており、前記第2弾性部材は、前記連結部に対して前記ラック軸の軸方向両側に、前記凹部に収容された前記スペーサ部材と前記連結部との間に介装されていることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the rack guide mechanism according to any one of the first to third aspects, the support yoke includes a concave portion in which the spacer member is accommodated, and the concave portion is in the contact / separation direction. A connecting portion that connects the divided portions at a substantially central position in the axial direction of the rack shaft, and the second elastic member is on both sides in the axial direction of the rack shaft with respect to the connecting portion. Further, the gist of the present invention is that it is interposed between the spacer member housed in the recess and the connecting portion.
上記構成によれば、第2弾性部材は、サポートヨークの凹部の奥方に位置する連結部に対してラック軸の軸方向両側に配置されるとともに、サポートヨークの凹部に収容されスペーサ部材と連結部との間に介装されている。このため、サポートヨークに対して相対移動したスペーサ部材を元の位置に復帰させることができる。 According to the above configuration, the second elastic member is disposed on both sides in the axial direction of the rack shaft with respect to the connecting portion located in the back of the concave portion of the support yoke, and is accommodated in the concave portion of the support yoke and is connected to the spacer member and the connecting portion. It is intervened between. For this reason, the spacer member moved relative to the support yoke can be returned to the original position.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のラックガイド機構において、前記スペーサ部材は、前記第1弾性部材の一部を支持する一対のガイド部と、前記各ガイド部から延出して接続されている又は当接している延出部とを有し、前記サポートヨークに対して前記延出部の延出方向に相対移動可能に組み付けられていることを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the rack guide mechanism according to any one of the first to fourth aspects, the spacer member includes a pair of guide portions that support a part of the first elastic member; An extension portion that extends from each guide portion and is connected to or abuts the guide portion, and is assembled so as to be movable relative to the support yoke in the extension direction of the extension portion. And
上記構成によれば、第1弾性部材の内周面を一対のガイド部で支持できるとともに、少なくとも各ガイド部から延出する延出部が接続されている又は当接しているので、一対のガイド部はサポートヨークに対して一体的にラック軸方向に相対移動することができる。 According to the above configuration, the inner peripheral surface of the first elastic member can be supported by the pair of guide portions, and at least the extending portions extending from the respective guide portions are connected or abutted with each other. The portion can move relative to the support yoke integrally in the rack axis direction.
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のラックガイド機構において、前記スペーサ部材は、前記第1弾性部材の内周面を支持する環状部を有することを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the rack guide mechanism according to any one of the first to fourth aspects, the spacer member has an annular portion that supports an inner peripheral surface of the first elastic member. The gist.
上記構成によれば、スペーサ部材の環状部によって、第1弾性部材の内周面をほぼ周方向全域に亘って支持することができる。例えば第1弾性部材が収容部の内壁面に当たったときに、第1弾性部材の支持されていない部分が内側へ変位し過ぎてサポートヨークが収容部の内壁面に当たる事態を一層確実に回避できる。 According to the said structure, the inner peripheral surface of a 1st elastic member can be supported over the circumferential direction whole region by the annular part of a spacer member. For example, when the first elastic member hits the inner wall surface of the accommodating portion, it is possible to more reliably avoid the situation where the unsupported portion of the first elastic member is displaced inward too much and the support yoke hits the inner wall surface of the accommodating portion. .
請求項7に記載の発明は、ステアリング操作により回転するピニオン軸と、前記ピニオン軸に噛合されたラック軸と、前記ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けつつ前記ラック軸の軸方向に往復動可能に支持する請求項1乃至6のいずれか一項に記載のラックガイド機構と、前記ピニオン軸、前記ラック軸及び前記ラックガイド機構を収容するハウジングとを備え、前記ラックガイド機構は、前記ハウジングに形成された収容部内に前記ラック軸に対して接離する接離方向に移動可能な状態で収容されるサポートヨークを、前記付勢手段によって前記ラック軸に押し付ける状態で備えていることを要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, a pinion shaft that is rotated by a steering operation, a rack shaft meshed with the pinion shaft, and a reciprocating motion in the axial direction of the rack shaft while pressing the rack shaft against the pinion shaft A rack guide mechanism according to any one of claims 1 to 6, and a pinion shaft, a rack that accommodates the rack shaft, and the rack guide mechanism, and the rack guide mechanism is formed in the housing. The present invention is characterized in that a support yoke that is accommodated in a state of being movable in a contact / separation direction that contacts / separates with respect to the rack shaft is provided in a state of being pressed against the rack shaft by the biasing means. .
上記構成によれば、ステアリング装置は、請求項1乃至6に記載されたラックガイド機構を備えるので、上記ラックガイド機構に係る発明と同様の作用効果を得ることができる。 According to the above configuration, the steering device includes the rack guide mechanism described in claims 1 to 6, so that the same operational effects as the invention relating to the rack guide mechanism can be obtained.
本発明によれば、ステアリング操作開始時の引っ掛かり感を低減できるとともに、サポートヨークの収容部内でのがたつきを一層小さく抑えることができるラックガイド機構及びステアリング装置を提供する。 According to the present invention, it is possible to provide a rack guide mechanism and a steering device that can reduce the feeling of catching at the start of steering operation and can further suppress rattling in the housing portion of the support yoke.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図6を参照して説明する。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(EPS)(以下、単に「ステアリング装置1」という)において、ステアリングホイール2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト3は、コラム軸8、中間軸9、及びピニオン軸10を連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, in an electric power steering apparatus (EPS) (hereinafter simply referred to as “steering apparatus 1”), a
本実施形態のステアリング装置1は、モータ13を駆動源として、そのコラム軸8を回転駆動する所謂コラムアシスト型のEPSとして構成されている。具体的には、モータ13は、ウォーム&ホイール等からなる減速機構14を介してコラム軸8と駆動連結されている。そして、モータ13の回転を減速機構14により減速してコラム軸8に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
The steering device 1 according to the present embodiment is configured as a so-called column assist type EPS that rotationally drives the column shaft 8 using the
次に、ラックアンドピニオン機構及びその周辺構成について説明する。
ラックアンドピニオン機構4は、ラック軸5に形成されたラック歯17とピニオン軸10に形成されたピニオン歯18とを噛合させることにより構成されている。本実施形態のラック歯17は、その歯すじがラック軸5の軸線に対して傾斜した斜歯(ヘリカルギア)に形成されるとともに、ピニオン歯18は、その歯すじがピニオン軸10の軸線に対して傾斜した斜歯に形成されている。そして、ラック軸5は、略円筒状のラックハウジング19内においてピニオン軸10と所定の交叉角をもって配置されている。また、ステアリング装置1には、ラック軸5をピニオン軸10に押し付けつつ、同ラック軸5の軸方向(以下、「ラック軸方向」ともいう)に往復動可能に支持するラックガイド機構20が設けられている。そして、このラックガイド機構20によりラック歯17とピニオン歯18との間のバックラッシュが適正に保たれ、歯打ち音の発生が抑制されている。
Next, the rack and pinion mechanism and its peripheral configuration will be described.
The rack and pinion mechanism 4 is configured by meshing
詳述すると、図2に示すように、ラックハウジング19には、ピニオン軸10が収容されるピニオン収容部21と、ピニオン収容部21との間にラック軸5を挟んでラックガイド機構20が収容されるラックガイド収容部22とが形成されている。ピニオン収容部21は、ピニオン軸10の軸方向(以下、「ピニオン軸方向」ともいう)に延び、図2における上端が開口した円筒状に形成されている。一方、ラックガイド収容部22は、ラック軸5及びピニオン軸10と略直交する方向に延び、一端(図2における右端)がラックハウジング19の内部に開口するとともに他端(図2における左端)がラックハウジング19の外部に開口した円筒形状に形成されている。
Specifically, as shown in FIG. 2, the
ピニオン軸10は、上記中間軸9(図1参照)に連結される上端10aがピニオン収容部21から突出する態様で同ピニオン収容部21内に収容されている。そして、ピニオン軸10は、ピニオン収容部21内に設けられた軸受23,24により回転可能に支持されている。なお、ピニオン歯18は、ピニオン軸10における上記各軸受23,24に支持された二つの部位間に形成されている。
The
図2に示すように、ラックガイド機構20は、ラック軸5を軸方向に往復動可能に支持するサポートヨーク31と、サポートヨーク31をラック軸5に押し付ける付勢手段としてのコイルばね32とを備えている。サポートヨーク31は、略円柱状に形成されるとともに、ラックガイド収容部22内において、ラック軸5及びピニオン軸10の各軸方向と略直交する方向、すなわちラック軸5に対して接離する接離方向に移動可能に収容されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図2及び図3に示すように、サポートヨーク31におけるラック軸5側の端部には、ラック軸5のラック歯17側とは反対側になる背面5aと対応する円弧状に凹んだ溝部33が形成されている。溝部33にはラック軸5の背面5aが摺動可能に当接している。本実施形態のサポートヨーク31は、金属材料により形成され、溝部33の内周面にはラック軸5との摺動摩擦の低減を目的として、例えば金属板に低摩擦材料からなる合成樹脂をコーティングしてなる円弧状のシート部材(図示せず)が固定されている。また、サポートヨーク31におけるラック軸5側と反対側の端部には、凹部35が形成されている。
2 and 3, the end of the
ラックガイド収容部22におけるラックハウジング19の外部に開口した外部開口端36は、略円板状のキャップ37が螺着されることにより閉塞されている。そして、コイルばね32は、サポートヨーク31とキャップ37との間に圧縮された状態で配置されており、サポートヨーク31をラック軸5に押し付けている。具体的には、コイルばね32は、その一端がサポートヨーク31の凹部35の底面に着座し、他端がキャップ37の内面37aに着座している。これにより、サポートヨーク31は、ラック軸5をピニオン軸10側に押し付けつつラック軸方向Xに往復動可能に支持する構成となっている。
The
図2及び図3に示すように、サポートヨーク31の外周面31aにはその軸線方向(接離方向)における二箇所に、第1弾性部材としてのOリング41が外装されている。詳しくは、2本のOリング41は、サポートヨーク31の外周面31aに周方向に沿って凹設された2本の環状の装着溝42に、サポートヨーク31の軸線方向に位置決めされた状態、かつ周方向の全域でその一部が外周面31aから突出した状態で装着されている。図2に示すように、2本のOリング41はラックガイド収容部22の内周面22aのほぼ全周に亘り当接した状態にあり、ラックガイド収容部22内におけるサポートヨーク31のラック軸方向X及びピニオン軸方向Y(ラック幅方向)のがたつきが抑えられる。つまり、サポートヨーク31に装着されたOリング41とラックガイド収容部22の内周面22aとの間には、隙間がないか隙間があっても極めて狭くなっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, O-
本実施形態のサポートヨーク31には、Oリング41とラックガイド収容部22の内周面22aとがほぼ当接した状態にありながら、サポートヨーク31をラック軸方向Xへ変位し易くしつつ、ピニオン軸方向Yへの変位を抑制する挙動安定化機構40が設けられている。
While the O-
(挙動安定化機構)
次に、サポートヨーク31に設けられた挙動安定化機構40について説明する。挙動安定化機構40は、ステアリング操作開始に伴ってラック軸5が軸方向Xに移動を開始した際にラック軸5がサポートヨーク31から受ける抵抗(静止摩擦力)を低減してステアリング操作開始時の引っ掛かり感を軽減する機能を有する。また、挙動安定化機構40は、ラック軸5の車両上下方向の揺動時におけるサポートヨーク31のピニオン軸方向Yの変位を抑えてサポートヨーク31がラックガイド収容部22の内周面22aに当たることに起因する打音の発生を抑える機能を有する。この挙動安定化機構40は、サポートヨーク31に装着されたOリング41をその構成部品の一つとして含み、Oリング41の弾性特性にラック軸方向Xとピニオン軸方向Yとで異方性を付与する。
(Behavior stabilization mechanism)
Next, the
以下、挙動安定化機構40の具体的構成を、図4〜図6を用いて説明する。図4は、図3におけるA−A線断面、図5は、同じくB−B線断面を示す。また、図6は、挙動安定化機構40付きのサポートヨーク31の分解斜視図を示す。
Hereinafter, a specific configuration of the
図4〜図6に示すように、挙動安定化機構40は、Oリング41毎に1つずつ設けられている。サポートヨーク31には、その外周面31aにおける装着溝42で開口するとともに、その開口幅と略同じ一定幅(軸線方向の幅)で径方向内側へ凹設された平面視で図5(a)に示す所定形状を有する凹部としての切欠凹部43が形成されている。切欠凹部43の平面視形状は、図5(a)において、サポートヨーク31の外周面31aより内側の円形領域から、ピニオン軸方向Yに一定の隙間を隔てて対峙する略四角形状を有する一対の連結部48を除いた領域の形状に等しい。
As shown in FIGS. 4 to 6, one
図6に示すように、サポートヨーク31は、2つの切欠凹部43により軸線方向(離接方向)に分割された3つの部分、すなわち先端部45、中間部46及び基端部47を備える。3つの各部45〜47は、軸線方向に隣合うもの同士が一対の連結部48を介して連結された状態で一体形成されている。
As shown in FIG. 6, the
図5(a)に示すように、連結部48のピニオン軸方向Y外側を向く外周面は、Oリング41の内周面をガイドする円弧面状のガイド面48aとなっている。ガイド面48aはOリング41の内周径と略同径の円弧面に形成され、ラック軸方向Xの幅がサポートヨーク31の直径の約1/3程度で、高さが切欠凹部43の幅に等しい略四角柱状を有している。また、連結部48のラック軸方向X外側の両側面はラック軸方向Xに対して垂直な平坦面48bとなっている。また、一対の連結部48の間には、ピニオン軸方向Yに一定幅でラック軸方向Xに沿って延びる連通孔51が形成されている。
As shown in FIG. 5A, the outer peripheral surface facing the pinion axial direction Y outside of the connecting
切欠凹部43内において連結部48のラック軸方向X両側には、一対のスペーサ部材53が収容されている。スペーサ部材53は、Oリング41の内周面の一部を支持する半円弧状のガイド面54aを有する半月板状のガイド部54と、ガイド部54のガイド面54aと反対側となる部分の幅方向中央部から延出する四角板状の延出部55とを有している。ガイド面54aは、Oリング41の内周面をガイド可能にOリング41の内周径と略同径の円弧面に形成されている。一対のスペーサ部材53は、それぞれの延出部55が連通孔51に挿入された状態で組み付けられている。図5(a)の状態において、一対のスペーサ部材53の各延出部55は、サポートヨーク31の中心へ向かって延出している。つまり、各延出部55は、各ガイド部54から同一軸線上に延出している。また、ガイド部54のガイド面54aと反対側となる部分で延出部55のピニオン軸方向Y両側に位置する面は、ピニオン軸方向Yと平行な平坦面54bになっており、各平坦面54bは連結部48の各平坦面48bと隙間を隔ててそれぞれ対峙している。
A pair of
図5(a)に示すように、連結部48の平坦面48bとガイド部54の平坦面54bとの間には、第2弾性部材としてのコイルばね56が圧縮した状態で介装されている。図6に示すように、各平坦面48b,54bには、互いに相対する位置にばね座57,58が凹設されている。コイルばね56はその両端部をばね座57,58に当接させた状態で、平坦面48b,54b間に介装されている。スペーサ部材53は、コイルばね56の付勢力によりサポートヨーク31のラック軸方向X外側へ向かう方向へ付勢されている。そして、スペーサ部材53が組み付けられた状態において、Oリング41は、ガイド部54のガイド面54aと連結部48のガイド面48aに内側からガイドされた状態で装着されている。このOリング41の装着状態において、一対のスペーサ部材53はそれぞれの延出部55が端面で当接した状態にある。このため、一対のスペーサ部材53における各ガイド面54a間の距離は、Oリング41の内径に略等しい一定に保たれる。Oリング41は、ピニオン軸方向Yの周部が連結部48のガイド面48aに支持されることにより、サポートヨーク31に対してピニオン軸方向Yへの相対移動が不能であり、ラック軸方向Xの周部がスペーサ部材53に支持されていることにより、サポートヨーク31に対してスペーサ部材53と共にラック軸方向Xへの相対移動が可能になっている。
As shown in FIG. 5A, a
ここで、Oリング41はラックガイド収容部22の内周面22aに当たったときに太さの方向に圧縮変形する。Oリング41の太さ方向のばね定数は、サポートヨーク31がピニオン軸方向Yに変位してOリング41が内周面22aに当たって太さ方向に圧縮変形しても、サポートヨーク31が内周面22aに当たらない値に設定されている。つまり、Oリング41は比較的硬めに設定されている。一方、コイルばね56のばね定数は、Oリング41の太さ方向のばね定数よりも十分小さい。スペーサ部材53はラック軸方向Xに2個ずつのコイルばね56で付勢されているが、2個ずつのコイルばね56を合わせたばね定数は、Oリング41の太さ方向のばね定数よりも小さく設定されている。また、2個ずつのコイルばね56が弾性変形できる変形量もOリング41が太さ方向に弾性圧縮できる変形量に比べ十分長く設定されている。本実施形態では、ステアリング操作開始時に、スペーサ部材53がサポートヨーク31の連結部48に対してラック軸方向Xに相対移動できる量(距離)は、Oリング41が内周面22aに当たって弾性圧縮した際のOリング41のサポートヨーク31の外周面31aからの突出量未満の値に設定されている。
Here, the O-
<作用>
次に上記のように構成されたラックガイド機構20を備えたステアリング装置1の作用を説明する。
<Action>
Next, the operation of the steering apparatus 1 including the
車両走行中に、直進性保持を目的として、あるいは緩やかなカーブなどで、僅かにステアリング操作を行ったとき、そのステアリング操作により回転するピニオン軸10と噛合するラック軸5がラック軸方向Xに移動する。このとき、ラック軸5とサポートヨーク31との間の摩擦によりラック軸5からサポートヨーク31へラック軸方向Xへの力が加わる。
While the vehicle is running, when the steering operation is slightly performed for the purpose of maintaining straightness or with a gentle curve, the
ステアリング操作開始前では、サポートヨーク31に設けられた挙動安定化機構40を構成するスペーサ部材53は、図5(a)に示すようにサポートヨーク31の連結部48に対してラック軸方向Xのどちらにも相対移動していない初期状態にある。ステアリング操作開始時には、この初期状態から、サポートヨーク31がラック軸5からその移動方向(図5における右方向)の力を受ける。すると、図5(b)に示すように、サポートヨーク31は、その連結部48が同図におけるその右側に配置されたコイルばね56を圧縮しつつ同図における右側へ微小移動する。このとき、スペーサ部材53は連結部48の移動により弾性圧縮したコイルばね56から図5における右方向への力を受ける。この結果、Oリング41の図5における右側の周部は、内周面22aに押されて弾性圧縮する。
Before the steering operation is started, the
このようにステアリング操作開始時には、Oリング41よりもばね定数の小さなコイルばね56の弾性変形によりサポートヨーク31はラック軸5の移動方向へ比較的小さな力で微小変位できる。このサポートヨーク31がラック軸5に追従して微小移動する間に、サポートヨーク31がラック軸5から受ける力が両者間の静止摩擦力を超え、この時点でラック軸5がサポートヨーク31に対して摺動し始める。このため、運転者は、ステアリング操作開始時にさほど引っ掛かり感なくステアリング操作を行うことができる。
Thus, at the start of the steering operation, the
また、図5(b)に示すように、ステアリング操作開始時には、連結部48に対してサポートヨーク31の移動方向と反対側(図5における左側)に配置されたコイルばね56は伸長する。この伸長したコイルばね56には縮み方向の復元力が働くが、一対のスペーサ部材53は各延出部55の端面同士が当接しているので、一対のガイド面54a間の距離(サポートヨーク31の軸心を通る距離)は、Oリング41の内径に略等しい一定値に保持される。この結果、Oリング41における連結部48の移動方向と反対側(図5における左側)の周部は、左側の内周面22aから極僅か(Oリング41の右側周部の圧縮分)に右側へ変位するものの、内周面22aに当接した状態に保持されるか、内周面22aから僅かに離れる程度であり、隙間ができても極僅かとなる。
As shown in FIG. 5B, when starting the steering operation, the
例えば運転者がステアリング操作を元の位置(中立位置)へ戻すために切り返したときに、その切り返し操作に応じてラック軸5の移動方向が逆転し、このラック軸5に追従してサポートヨーク31が逆方向(図5(b)における左方)へ急反転する。このとき、Oリング41のその反転先側(図5における左側)の周部と内周面22aとの間には、隙間が無いか極僅かである。このため、サポートヨーク31が大きく傾くことがなく、サポートヨーク31が内周面22aに当たることがない。また、サポートヨーク31が内周面22aに再接触した際の衝撃も小さく抑えられる。この結果、ステアリング操作を切り返した際の衝突音の発生が抑えられるうえ、再接触音も小さく抑えられる。
For example, when the driver turns back to return the steering operation to the original position (neutral position), the movement direction of the
また、例えば悪路走行時において路面反力等の外力(キックバック力)がラック軸5に作用した際に、ラック軸5が車両上下方向(ピニオン軸方向Y)に揺動(ロール)し、ラック軸5がピニオン軸方向Yに変位する。すると、ラック軸5を保持するサポートヨーク31にラック軸5からピニオン軸方向Yへの力が加わる。しかし、図5(a)に示すように、Oリング41のピニオン軸方向Yの周部は、その内側から連結部48に支持されているうえ、内周面22aには当接している。このため、Oリング41のピニオン軸方向Yの周部が内周面22aに押されて僅かに弾性圧縮する程度で、サポートヨーク31のピニオン軸方向Yへの傾きが小さく抑えられる。この結果、サポートヨーク31の外周面31aが、そのピニオン軸方向Yへ変位した側の内周面22aに当たることが回避される。このため、悪路走行時に、ピニオン軸方向Yに変位したサポートヨーク31が内周面22aに当たることに起因する衝突音の発生が抑えられる。
Further, for example, when an external force (kickback force) such as a road surface reaction force acts on the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)ラックガイド機構20を構成するサポートヨーク31は、その外周面31a上の装着溝42に装着されたOリング41を内側から支持するスペーサ部材53を、Oリング41のばね定数よりも小さなばね定数を有するコイルばね56を介してラック軸方向X外側へ付勢する挙動安定化機構40を有している。そして、この挙動安定化機構40により、Oリング41にサポートヨーク31に対しピニオン軸方向Yよりラック軸方向Xの方が弾性変位し易い弾性異方性を付与した。このため、Oリング41のラック軸方向Xの周部と内周面22aとの間に、ステアリング操作開始時の引っ掛かり感を抑えるための隙間を設けなくて済む。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
そして、ステアリング操作開始時にラック軸5からラック軸方向Xの力を受けたサポートヨーク31は、ばね定数の相対的に小さな一対のコイルばね56を弾性変形させつつ比較的小さな力で微小変位することができる。そして、サポートヨーク31が微小変位してラック軸5から受ける力が、両者の接触面における静止摩擦力を超えると、サポートヨーク31はラック軸5に摺動し始める。このようにラック軸5とサポートヨーク31間の見掛けの摩擦抵抗を低減することができる。このため、ステアリング操作開始時にさほど引っ掛かり感なくステアリング操作を行うことができる。
The
(2)一対のスペーサ部材53は各延出部55の端面同士が当接した状態にあるので、一対のガイド面54a間の距離が、Oリング41の内径に略等しい一定値に保持される。このため、ステアリング操作開始時にOリング41のサポートヨーク31の移動方向側の周部と反対側の周部が内周面22aから離れて内周面22aとの間に比較的大きな隙間が発生することを回避できる。このようにステアリング操作開始時には、Oリング41のサポートヨーク31の移動方向側と反対側の周部と内周面22aとの隙間が無しもしくは僅かに抑えられるので、ステアリング操作を元の位置へ切り返した際に、反転したサポートヨーク31が内周面22aに当たることを回避でき、ひいては衝突音の発生を抑えることができる。
(2) Since the pair of
(3)Oリング41は内周面22aに当接又は内周面22aとの間に極僅かな隙間がある状態にあり、この状態下で、Oリング41のピニオン軸方向Yの周部は、サポートヨーク31に形成された連結部48のガイド面48aに支持されている。このため、サポートヨーク31がピニオン軸方向Yへの力を受けた際の変位量は、Oリング41の太さ方向の弾性圧縮量に相当する程度の値に小さく抑えられる。この結果、ピニオン軸方向Yへ変位したサポートヨーク31が内周面22aに当たることが回避される。
(3) The O-
(4)挙動安定化機構40は、Oリング41とコイルばね56とを組み合わせて、ラック軸方向Xとピニオン軸方向Yとで弾性変位のし易さを調整する構成である。このため、ピニオン軸方向Yには相対的に硬めのOリング41を使用して適度な硬さの弾性を付与しつつ、ラック軸方向Xにはコイルばね56のばね定数を選択することにより、引っ掛かり感の軽減に適した適度に柔らかい弾性を付与することができる。このように本実施形態の挙動安定化機構40によれば、Oリング41とコイルばね56の各ばね定数の選択により、ラック軸方向Xとピニオン軸方向Yとで弾性変形のし易さを、要求値に応じてコントロールすることができる。
(4) The
例えば特許文献1のようにOリングのみに弾性異方性を付与した構成では、方向によって異ならせる変位量の差にも限界がある。例えば引っ掛かり感を抑えるために、Oリングのラック軸方向Xの弾性を適正値まで柔らかくすると、ピニオン軸方向Yにとっては弾性が柔らかくなり過ぎ、悪路走行時の外力で車両上下方向に揺動したラック軸から力を受けたサポートヨークがピニオン軸方向へ移動するときに収容部の内壁面に当たりこれが衝突音の原因になる。これに対し、本実施形態のサポートヨーク31に装着されたOリング41は、ラック軸方向Xの弾性をコイルばね56により適度に柔らかく確保しつつ、ピニオン軸方向Yの弾性を比較的硬く設定することができる。このため、ステアリング操作開始時の引っ掛かり感を小さく抑えつつ、そのステアリング操作を切り返す時の衝突音、及び悪路走行時にサポートヨーク31がピニオン軸方向Yへ変位した時の衝突音を共に防止することができる。
For example, in the configuration in which elastic anisotropy is imparted only to the O-ring as in Patent Document 1, there is a limit to the difference in the amount of displacement that varies depending on the direction. For example, if the elasticity in the rack axial direction X of the O-ring is softened to an appropriate value in order to suppress the feeling of catching, the elasticity becomes too soft for the pinion axial direction Y and swings in the vertical direction of the vehicle due to an external force when traveling on a rough road. When the support yoke receiving the force from the rack shaft moves in the pinion axis direction, it hits the inner wall surface of the housing portion, which causes a collision sound. On the other hand, the O-
(5)スペーサ部材53を一対設け、各延出部55を連結部48間の連通孔51に挿入するとともに、両延出部55の端面同士を当接させた状態で、一対のスペーサ部材53をサポートヨークに組み付ける構成とした。このため、サポートヨーク31を複数部品に分割しなくても、切欠凹部43に、スペーサ部材53、コイルばね56及びOリング41を組み付けることができる。このため、サポートヨーク31を一部品で構成することができ、挙動安定化機構40を有するサポートヨーク31を少ない部品点数で構成できる。
(5) A pair of
(第2実施形態)
次に第2実施形態について図7及び図8を用いて説明する。本実施形態は、サポートヨーク31を複数部品に分割した構成の一例である。図7及び図8に示すように、サポートヨーク31は先端部材61、中間部材62及び基端部材63の三部品により構成される。中間部材62と基端部材63の各上面(ラック軸5側の面)には、挙動安定化機構40を構成する各部品が組み付けられる。中間部材62と基端部材63の各上面には、ピニオン軸方向Yに対峙する一対の四角板状の規制部64が突出している。規制部64は、第1実施形態における連結部48と同じ機能を有する。中間部材62と基端部材63の各上面において規制部64以外の領域は所定形状に凹設された凹部65となっている。この凹部65はスペーサ部材66及びコイルばね56の収容スペースとなる。スペーサ部材66は、一対の半月板状のガイド部67と、両ガイド部67を一体に接続する接続部68とを有する。つまり、本実施形態のスペーサ部材66は、第1実施形態では二部品とした一対のスペーサ部材53を、一部品に一体形成した構成となっている。なお、本実施形態では、接続部68が、各ガイド部から同一軸線上に延出する延出部に相当する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment is an example of a configuration in which the
各部材61〜63を連結してサポートヨーク31を一体に組み立てるために、各部材61〜63に2本のボルト70が締結される。このため、各部材61〜63には、ボルト挿通孔61a,62a,63aが形成されている。挙動安定化機構40を構成する部品を各部材62,63へ組み付けた後、各部材61〜63を一列に配置し、ボルト70をボルト挿通孔61a〜63aに挿通して締結することにより各部材61〜63は一体に組み立てられる。
In order to connect the
この第2実施形態によれば、前記第1実施形態における効果(1)〜(4)が同様に得られる他、以下の効果を得ることができる。
(6)サポートヨーク31への挙動安定化機構40の組み付けを、第1実施形態の構成に比べ、簡単に行うことができる。
According to the second embodiment, the effects (1) to (4) in the first embodiment can be obtained in the same manner, and the following effects can be obtained.
(6) The assembly of the
(第3実施形態)
次に第3実施形態について図9を用いて説明する。本実施形態は、スペーサ部材の形状が異なる例である。図9に示す構造を有する挙動安定化機構80を採用している。サポートヨーク31を構成する複数部品のうち先端部材以外の各部材62,63の上面(ラック軸5側の面)には、図9に示す挙動安定化機構80の構成部品が組み付けられている。部材62,63の上面中央部には、平面視においてピニオン軸方向Yを長手方向とする四角板状の規制部81が突出している。各部材62,63の各上面において規制部81以外の領域は所定形状に凹設された凹部85となっている。この凹部85はスペーサ部材82及びコイルばね56の収容スペースとなる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. This embodiment is an example in which the shape of the spacer member is different. A behavior stabilization mechanism 80 having the structure shown in FIG. 9 is employed. The components of the behavior stabilization mechanism 80 shown in FIG. 9 are assembled on the upper surfaces (the surfaces on the
スペーサ部材82は外周形状が円形の環状部83を有し、その中央に規制部81を挿通可能な十分広い四角形状の孔84が形成されている。この孔84は、ピニオン軸方向Yの幅が規制部81のピニオン軸方向Yの幅より若干広く、ラック軸方向Xの幅が規制部81のラック軸方向Xの幅より十分広く形成されている。スペーサ部材82は、その孔84内に配置された規制部81に対してラック軸方向Xに相対移動可能な状態で各部材62,63の上面に組み付けられている。
The
スペーサ部材82の孔84内において規制部81のラック軸方向X両側には、それぞれ2個ずつのコイルばね56がスペーサ部材82と規制部81との間に圧縮された状態で介装されている。スペーサ部材82の外周面82aは、Oリング41の内径と略等しい外径を有しており、装着溝42に装着されたOリング41の内周面を支持している。よって、スペーサ部材82の外周面82aは、コイルばね56は、規制部81のラック軸方向X両側の規制面81aと、スペーサ部材82のラック軸方向Xに対向する平坦面82bとの間に圧縮状態で介装されている。なお、第1実施形態のように、スペーサ部材82をラック軸方向Xに2分割した二部品とし、それぞれの対向する端面を当接させた状態でサポートヨーク31に組み付ける構成も採用できる。これらの構成によれば、前記各実施形態と同様の効果(1)〜(4),(6)を得ることができるうえ、Oリング41の内周面全域をスペーサ部材82の外周面82aでガイドできる。
Two
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・スペーサ部材は、滑り摩擦を小さくすることを考慮し、自己潤滑性の高い高分子体(例えばポリアセタール(POM)等)や、低摩擦化のための表面処理をした金属を使用してもよい。この種の表面処理の一例としては、低摩擦材料からなる合成樹脂のコーティングが挙げられる。
The embodiment described above may be modified as follows.
In consideration of reducing sliding friction, the spacer member may be made of a highly self-lubricating polymer (for example, polyacetal (POM)) or a surface-treated metal for reducing friction. . An example of this type of surface treatment is a synthetic resin coating made of a low friction material.
・第2弾性部材としてのコイルばね56を、連結部48又は規制部64,81に対してラック軸方向Xの両側に一個ずつ配置した構成でもよい。もちろん、第2弾性部材を三個以上ずつ配置してもよい。
-The structure which has arrange | positioned the
・サポートヨーク31に装着するOリング41の個数は適宜変更でき、例えば1個又は3個以上でもよい。
・スペーサ部材の延出部を二本としてもよい。この場合、第2弾性部材としてのコイルばねは、二本の延出部間に一個配置する構成でもよい。
The number of O-
-The extension part of a spacer member is good also as two. In this case, one coil spring as the second elastic member may be arranged between the two extending portions.
・第1弾性部材はOリングに限定されない。環状のゴムベルト(ゴム製環状帯)などでもよい。
・第2弾性部材は、コイルばねに限らず、板ばね、竹の子ばね、皿ばね、弾力のある高分子体でもよい。
-A 1st elastic member is not limited to an O-ring. An annular rubber belt (rubber ring) may be used.
The second elastic member is not limited to a coil spring, but may be a leaf spring, a bamboo shoot spring, a disc spring, or an elastic polymer.
・前記実施形態において、テレスコ調整機能のみ、あるいはチルト調整機能のみを有するステアリング装置に適用してもよい。
・前記実施形態では、ステアリング装置1を、コラムシャフトを構成するコラム軸8にアシスト力を付与する所謂コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置(EPS)として構成した。しかし、これに限らず、例えば所謂ラックアシスト式等、コラムアシスト以外のEPSや油圧式のパワーステアリング装置、あるいはノンアシスト型のステアリング装置に適用してもよい。
-In the said embodiment, you may apply to the steering device which has only a telescopic adjustment function or only a tilt adjustment function.
In the embodiment, the steering device 1 is configured as a so-called column assist type electric power steering device (EPS) that applies an assist force to the column shaft 8 that constitutes the column shaft. However, the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to an EPS other than column assist, a hydraulic power steering device, or a non-assist type steering device such as a so-called rack assist type.
1…ステアリング装置としての電動パワーステアリング装置(EPS)、2…ステアリングホイール、3…ステアリングシャフト、4…ラックアンドピニオン機構、5…ラック軸、10…ピニオン軸、17…ラック歯、18…ピニオン歯、19…ハウジングとしてのラックハウジング、20…ラックガイド機構、22…ラックガイド収容部、22a…内壁面としての内周面、31…サポートヨーク、32…付勢手段としてのコイルばね、40…挙動安定化機構、41…第1弾性部材としてのOリング、42…装着溝、43…凹部としての切欠凹部、45…先端部、46…中間部、47…基端部、48…連結部、48a…ガイド面、48b…平坦面、51…連通孔、53…スペーサ部材、54…ガイド部、55…延出部、56…第2弾性部材としてのコイルばね、61…先端部材、62…中間部材、63…基端部材、61a〜63a…ボルト挿通孔、64…規制部、65…凹部、66…スペーサ部材、67…ガイド部、68…延出部としての接続部、70…ボルト、80…挙動安定化機構、81…規制部、81a…規制面、82…環状部を有するスペーサ部材、82a…外周面、82b…平坦面、83…環状部、84…孔、X…ラック軸の軸方向(ラック軸方向)、Y…ピニオン軸の軸方向(ピニオン軸方向)(ラック幅方向)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (EPS) as a steering device, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 4 ... Rack and pinion mechanism, 5 ... Rack shaft, 10 ... Pinion shaft, 17 ... Rack tooth, 18 ... Pinion tooth , 19... Rack housing as a housing, 20... Rack guide mechanism, 22... Rack guide accommodating portion, 22 a... Inner peripheral surface as an inner wall surface, 31 ... Support yoke, 32 ... Coil spring as urging means, 40. Stabilization mechanism, 41 ... O-ring as first elastic member, 42 ... mounting groove, 43 ... notched recess as recess, 45 ... tip portion, 46 ... intermediate portion, 47 ... base end portion, 48 ... coupling portion, 48a ... Guide surface, 48b ... Flat surface, 51 ... Communication hole, 53 ... Spacer member, 54 ... Guide part, 55 ... Extension part, 56 ... Second elastic member All coil springs, 61: distal end member, 62: intermediate member, 63: proximal end member, 61a to 63a ... bolt insertion hole, 64 ... regulating portion, 65 ... recessed portion, 66 ... spacer member, 67 ... guide portion, 68 ... Connection part as extension part, 70 ... bolt, 80 ... behavior stabilization mechanism, 81 ... regulation part, 81a ... regulation surface, 82 ... spacer member having annular part, 82a ... outer peripheral surface, 82b ... flat surface, 83 ... Annular part, 84... Hole, X... Axial direction of rack axis (rack axis direction), Y... Axial direction of pinion axis (pinion axis direction) (rack width direction).
Claims (7)
前記ラック軸に対して接離する接離方向に移動可能な状態で前記ハウジングに形成された収容部内に収容されるサポートヨークと、
前記サポートヨークを前記ラック軸に押し付ける方向へ付勢する付勢手段と、
前記サポートヨークの側周面上に周方向に沿って装着された環状の第1弾性部材と、
前記第1弾性部材の内周面を支持する状態で前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向に相対移動可能に組み付けられたスペーサ部材と、
前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向へ相対移動した前記スペーサ部材を元の位置へ復帰させる方向へ付勢するとともに前記第1弾性部材よりもばね定数の小さい第2弾性部材と
を備えたことを特徴とするラックガイド機構。 At least a meshing position between a pinion shaft rotated by a steering operation and a rack shaft meshed with the pinion shaft is provided in a steering device housed in a housing, and the rack shaft is pressed against the pinion shaft while the rack shaft is pressed against the pinion shaft. A rack guide mechanism that supports reciprocation in an axial direction,
A support yoke accommodated in an accommodating portion formed in the housing in a state of being movable in an approaching / separating direction in contact with / separating from the rack shaft;
An urging means for urging the support yoke in a direction of pressing the support yoke against the rack shaft;
An annular first elastic member mounted along a circumferential direction on a side peripheral surface of the support yoke;
A spacer member assembled so as to be relatively movable in the axial direction of the rack shaft with respect to the support yoke in a state of supporting the inner peripheral surface of the first elastic member;
A second elastic member that biases the spacer member moved relative to the support yoke in the axial direction of the rack shaft in a direction to return to the original position and has a smaller spring constant than the first elastic member. A rack guide mechanism characterized by that.
前記スペーサ部材は、前記ラック軸の軸方向に複数並んだ状態で、かつそれぞれの対向する端面を当接させた状態で、前記サポートヨークに対して前記ラック軸の軸方向に相対移動可能に組み付けられていることを特徴とするラックガイド機構。 The rack guide mechanism according to claim 1,
The spacer member is assembled so as to be relatively movable in the axial direction of the rack shaft with respect to the support yoke in a state where a plurality of the spacer members are arranged in the axial direction of the rack shaft and the respective opposing end surfaces are in contact with each other. A rack guide mechanism characterized by that.
前記スペーサ部材は一個の前記第1弾性部材につき一個設けられており、
前記サポートヨークは、前記接離方向に分割された複数の部材により構成され、
前記複数の部材の間に前記スペーサ部材及び前記第2弾性部材を組み付けた状態で、当該複数の部材が固定されていることを特徴とするラックガイド機構。 The rack guide mechanism according to claim 1,
One spacer member is provided for each of the first elastic members,
The support yoke is composed of a plurality of members divided in the contact / separation direction,
The rack guide mechanism, wherein the plurality of members are fixed in a state where the spacer member and the second elastic member are assembled between the plurality of members.
前記サポートヨークには、前記スペーサ部材が収容される凹部と、前記凹部で前記接離方向に分割された部分を前記ラック軸の軸方向の略中央部の位置で連結する連結部とが形成されており、
前記第2弾性部材は、前記連結部に対して前記ラック軸の軸方向両側に、前記凹部に収容された前記スペーサ部材と前記連結部との間に介装されていることを特徴とするラックガイド機構。 The rack guide mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The support yoke is formed with a recess that accommodates the spacer member, and a connecting portion that connects a portion of the recess divided in the contact / separation direction at a substantially central position in the axial direction of the rack shaft. And
The rack is characterized in that the second elastic member is interposed between the spacer member accommodated in the recess and the connecting portion on both axial sides of the rack shaft with respect to the connecting portion. Guide mechanism.
前記スペーサ部材は、前記第1弾性部材の一部を支持する一対のガイド部と、前記各ガイド部から延出して接続されている又は当接している延出部とを有し、前記サポートヨークに対して前記延出部の延出方向に相対移動可能に組み付けられていることを特徴とするラックガイド機構。 The rack guide mechanism according to any one of claims 1 to 4,
The spacer member includes a pair of guide portions that support a part of the first elastic member, and an extension portion that extends from each guide portion and is connected to or in contact with the support yoke. The rack guide mechanism is assembled so as to be relatively movable in the extending direction of the extending portion.
前記スペーサ部材は、前記第1弾性部材の内周面を支持する環状部を有することを特徴とするラックガイド機構。 The rack guide mechanism according to any one of claims 1 to 4,
The rack guide mechanism, wherein the spacer member has an annular portion that supports an inner peripheral surface of the first elastic member.
前記ピニオン軸に噛合されたラック軸と、
前記ラック軸を前記ピニオン軸に押し付けつつ前記ラック軸の軸方向に往復動可能に支持する請求項1乃至6のいずれか一項に記載のラックガイド機構と、
前記ピニオン軸、前記ラック軸及び前記ラックガイド機構を収容するハウジングとを備え、
前記ラックガイド機構は、前記ハウジングに形成された収容部内に前記ラック軸に対して接離する接離方向に移動可能な状態で収容されるサポートヨークを、前記付勢手段によって前記ラック軸に押し付ける状態で備えていることを特徴とするステアリング装置。 A pinion shaft that rotates by steering operation;
A rack shaft meshed with the pinion shaft;
The rack guide mechanism according to any one of claims 1 to 6, wherein the rack guide mechanism is supported so as to reciprocate in the axial direction of the rack shaft while pressing the rack shaft against the pinion shaft.
A housing that houses the pinion shaft, the rack shaft, and the rack guide mechanism;
The rack guide mechanism presses a support yoke housed in a housing part formed in the housing so as to be movable toward and away from the rack shaft against the rack shaft by the biasing means. A steering device characterized by being provided in a state.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011143245A JP2013010390A (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Rack guide mechanism and steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011143245A JP2013010390A (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Rack guide mechanism and steering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013010390A true JP2013010390A (en) | 2013-01-17 |
Family
ID=47684691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011143245A Withdrawn JP2013010390A (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Rack guide mechanism and steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013010390A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016137857A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Rack and pinion steering system |
| KR20170047919A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-08 | 현대자동차주식회사 | Device for supporting rack for steering of vehicle |
-
2011
- 2011-06-28 JP JP2011143245A patent/JP2013010390A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016137857A (en) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Rack and pinion steering system |
| KR20170047919A (en) * | 2015-10-26 | 2017-05-08 | 현대자동차주식회사 | Device for supporting rack for steering of vehicle |
| KR102153146B1 (en) | 2015-10-26 | 2020-09-07 | 현대자동차주식회사 | Device for supporting rack for steering of vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103857581B (en) | The electrical position control apparatus of steering handwheel | |
| JP6759568B2 (en) | Steering device | |
| JP4390134B2 (en) | Steering device | |
| US20110240399A1 (en) | Power steering apparatus | |
| JP2004332921A (en) | Worm gear mechanism and electric power steering device equipped with worm gear mechanism | |
| JP5962977B2 (en) | Rack shaft support device and steering device using the same | |
| KR20130003312A (en) | Electric power steering | |
| JP2017071268A (en) | Steering device | |
| WO2015012269A1 (en) | Rotation-linear motion conversion device, steering device | |
| JP2013010390A (en) | Rack guide mechanism and steering device | |
| JP4879747B2 (en) | Equipment to pressurize the rack | |
| US20200307670A1 (en) | Electrically adjustable steering column for a motor vehicle | |
| KR101379566B1 (en) | Rack Bar Supporting Device and Steering Apparatus for Vehicle using the same | |
| JP2013087868A (en) | Electric power steering device | |
| JP2006256414A (en) | Electric power steering device | |
| JP2013006470A (en) | Steering device | |
| JP5573590B2 (en) | Electric power steering device | |
| JP2012081867A (en) | Steering device | |
| JP2016155443A (en) | Steering device | |
| JP2013086658A (en) | Electric power steering device | |
| JP5056182B2 (en) | Telescopic steering device | |
| JP6882121B2 (en) | Electric steering column device | |
| JP2015107683A (en) | Rack shaft support device and steering device including the same | |
| JP2014177212A (en) | Steering device for vehicle | |
| JP2014019291A (en) | Actuator unit and vehicular steering device including the same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140902 |