JP2004256029A - Rack bush and steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用操舵装置、およびこれ等に利用されるラックブッシュに関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用操舵装置には、車輪を操向するために、ステアリングホイールの回転に連動して軸方向移動するラック軸を有するものがある。ラック軸は、これを収容するハウジングの保持孔に筒状のラックブッシュを介して摺動自在に支持される。
従来のラックブッシュには、その内周面の一部を平面に形成し、この平面とラック軸とを線接触させるものがある。
【0003】
また、このようなラックブッシュには、その内周面が、グリースを溜めるために多数の凹部を有するいわゆるディンプル形状に形成されるものもある。
また、ラックブッシュの軸方向中間部の内周面に、ラック軸と線接触する単一の環状の突起を形成し、突起の背後となるラックハウジングに逃げ溝を設け、ラックブッシュの突起がラック軸から過大な力を受けるときに、突起に対応するラックブッシュの外周部が逃げ溝に逃げるようにするものもある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
実用新案登録2576192号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した何れのラックブッシュにおいても、ラックブッシュとラック軸とが線接触するので、ラック軸の摺動抵抗が大きい。逆に、この摺動抵抗を小さくしようとすると、ラック軸ががたつく虞がある。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、がたつきの発生を防止でき、且つ摺動抵抗を小さくできるラックブッシュとこれを利用する車両用操舵装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第1の発明のラックブッシュは、筒状の本体と、この本体の内周面に形成されラック軸の外周面に概ね点接触可能な複数の突起とを備え、これらの突起によってラック軸を軸長方向に摺動自在に支持することを特徴とする。この発明によれば、複数の突起を介してラック軸の径方向移動を規制して、ラック軸をがたつきなく安定して支持でき、しかも、ラック軸を突起と点接触させることで、ラック軸の摺動抵抗を小さくできる。
【0007】
第2の発明は、第1の発明において、上記複数の突起が本体の内周面の全体に均等に分散して配置されることを特徴とする。この発明によれば、ラック軸をより安定した状態で支持できる。また、仮に、ラックブッシュがラック軸からの過大な力を受けるとしても、この力を多数の突起で分散させて、点接触を維持することができる。
第3の発明は、第1および第2の発明において、上記突起は略半球状をなすことを特徴とする。この発明によれば、点接触でき且つ高強度の突起を実現できる。
【0008】
第4の発明の車両用操舵装置は、第1から第3の発明のラックブッシュによってラック軸を軸長方向に摺動自在に支持する車両用操舵装置において、上記ラックブッシュの本体の内周面とラック軸の外周面との間に、突起を取り囲んで潤滑剤を保持できる収容空間が形成されることを特徴とする。この発明によれば、収容空間に保持される潤滑剤により、ラック軸の摺動抵抗をより一層小さくすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のラックブッシュを、自動車のステアリング装置に用した例に基づき図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照する。
本ステアリング装置1は、車輪2を操向するためにステアリングホイール3の動きを伝達するステアリングシャフト4と、ステアリングシャフト4を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム5と、ステアリングシャフト4の動きに応じて車輪2を操向するための操舵装置7とを有する。ステアリングシャフト4の一方の端部8にステアリングホイール3が連結され、他方の端部9に自在継手10、中間軸11等を介して操舵装置7が連結される。
【0010】
操舵装置7は、ステアリングホイール3の回動に連動するピニオン14と、このピニオン14と噛み合うラック15が設けられる長尺のラック軸16と、ラック軸16を概ね収容し車体(図示せず)に支持されるラックハウジング17と、ラックハウジング17に支持されピニオン14を回動自在に支持する一対の軸受18と、ラック軸16をその軸長方向Sに摺動自在に支持する一対のラックブッシュ19と、ラック軸16をピニオン14へ向けて付勢しながらラック軸16を軸長方向Sに移動自在に支持するラックガイド装置20とを有している。ラック軸16の両端に車輪2が操向可能に連結される。
【0011】
ステアリングホイール3が回されると、その回転がステアリングシャフト4等を介して操舵装置7に伝達されて、車輪2を操向することができる。
本実施形態では、図2に示すように、ラックブッシュ19は、筒からなる本体31と、この本体31の内周面32に形成された複数の突起36(一部のみ図示)とを備える。各突起36の先端37がラック軸16の外周面33に概ね点接触可能とされる。
【0012】
ラックブッシュ19は、本体31と突起36とを一体に単一の合成樹脂材料を用いて樹脂成形されてなる。上述の合成樹脂材料としては、熱可塑性ポリエステル系エラストマー(TPEE)、その他の熱可塑性エラストマー(TPE)、ポリアセタール(POM)等の合成樹脂を例示できる。合成樹脂部材製のラックブッシュ19であれば、異音の発生を防止するのに好ましい。
本体31の内周面32および外周面38は、円筒面にそれぞれ形成される。
【0013】
複数の突起36は、本体31の内周面32の全体に均等に分散して配置される。突起36は、内周面32から径方向の内方へ突出し、ラック軸16がラックブッシュ19に嵌合される前の状態で、各突起36の全体形状は、例えば、略半球状をなし、先端37が凸湾曲する。内周面32からの突起36の突出量は、例えば、0.5mm〜1mmとされる。
本ラックブッシュ19にラック軸16が嵌合された状態では、各突起36は嵌合前の形状を概ね維持しながら、各突起36の先端37だけがラック軸16の外周面33に点接触し、これらの突起36によってラック軸16を軸長方向Sに摺動自在に支持している。
【0014】
本体31の内周面32とラック軸16の外周面33との間には、環状をなす所定量の隙間が空けられ、ここに潤滑剤40を保持できる収容空間41が形成される。本体31の内周面32とラック軸16の外周面33との間の隙間量は、突起36の突出量とほぼ等しいかまたはこの突出量よりもやや小さく設定される。
図3に示すように、ラック軸16の外周面33は、ラックブッシュ19を挿通しこれと相対摺動する摺動部43を有する。摺動部43は、ラック軸16の軸長方向Sに沿って真直に延びる面、例えば、円筒面からなり、突起36と引っ掛かりなく点接触できる。
【0015】
ラック軸16の軸長方向Sに関するラックハウジング17の端部51には、ラックブッシュ19を保持する保持部としての保持孔52がそれぞれ形成されている。ラックブッシュ19は、位置決め手段としての保持孔52の側壁53および止め輪55により、ラック軸16の軸長方向Sに位置決めされている。ラックハウジング17の保持孔52の内周54は、ラックブッシュ19の本体31の外周面38のほぼ全体と当接し、ラックブッシュ19の外周面38の径方向外方への変形を規制する。仮に過大な力がラックブッシュ19にかかる場合であっても、点接触を維持するのに好ましい。
【0016】
図2を参照して、本ラックブッシュ19は、複数の突起36を介してラック軸16の径方向移動を規制して、ラック軸16をがたつきなく安定して支持でき、しかも、ラック軸16を突起36に点接触させることで、接触面積を小さくでき、ラック軸16の摺動抵抗を小さくできる。
また、がたつきに伴う異音の発生を抑制することもできる。
複数の突起36が本体31の内周面32の全体に均等に分散して配置される。これにより、ラック軸16をより安定した状態で支持できる。また、仮に、ラックブッシュ19がラック軸16からの過大な力を受けるとしても、この力を多数の突起36で分散させて、点接触を維持することができ、また、各突起36にかかる力を小さくすることもでき、突起36の耐久性を高めることもできる。
【0017】
複数の突起36は、例えば、ラック軸16の周方向および軸長方向Sに関して均等に並び、安定に支持するためには、周方向に関して少なくとも3つが並ぶことが、また、軸長方向Sに関して少なくとも2つが並ぶことが、好ましい。
突起36は略半球状をなすことにより、点接触できて、しかも高強度を達成できる。なお、略半球状としては、半球状および概ね半球状であればよい。
収容空間41に保持される潤滑剤40により、ラック軸16の摺動抵抗をより一層小さくすることができる。潤滑剤40としては、グリース等の公知のものを利用することができる。
【0018】
また、収容空間41は突起36を取り囲んで接近して設けられる。収容空有漢41に潤滑剤40を収容しておくことで、ラック軸16と接触する突起36の先端37に潤滑剤40を供給し易い。また、収容空間41は、本体31の内周面32とラック軸16の外周面33との間の環状空間のうちの大部分を占め、潤滑剤40の収容量を大きくでき、その結果、潤滑剤40を長期間補給せずに済む。
また、本ラックブッシュ19は、滑り軸受であるので、転がり軸受に比べて構造を簡素化できる。
【0019】
なお、本発明の実施形態は、上述のものに限定されず、以下の変形例を考えることができる。以下、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については説明を省略して同じ符号を付しておく。
ラックブッシュ19としては、筒状であればよい。例えば、ラックブッシュ19の本体31に軸長方向Sに延びるスリット(図示せず)を形成してもよい。また、このスリットを軸長方向Sに関して本体31の一端から他端にまで形成し、ラックブッシュ19を周方向に有端状に形成してもよい。
【0020】
摺動抵抗を小さくするための突起36として、例えば、突起36の全体形状を、円錐形状等の先細り形状とすることも考えられる。要は、突起36の先端37が、ラック軸16に概ね点接触できるような形状、例えば、凸湾曲形状、尖った形状等に形成されることにより、ラック軸16の摺動抵抗を小さくできる。
また、複数の突起36を本体31の内周面32に部分的に配置することも考えられ、このような場合でも、ラック軸16に点接触可能な複数の突起36によりラック軸16の摺動抵抗を小さくできる。
【0021】
また、操舵装置7としては、一対のラックブッシュ19のうちの一方を省略したものも考えられる。また、本ラックブッシュ19を、自動車のステアリング装置1以外の機械装置に利用することも考えられる。その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のラックブッシュを用いるステアリング装置の概略構成の側面図である。
【図2】図1のII−II断面を示すラックブッシュ等の断面図である。
【図3】図2の III− III断面を示すラックブッシュ等の断面図である。
【符号の説明】
7 車両用操舵装置
16 ラック軸
19 ラックブッシュ
31 本体
32 本体の内周面
33 ラック軸の外周面
36 突起
40 潤滑剤
41 収容空間
S ラック軸の軸長方向[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering system and a rack bush used for the same.
[0002]
[Prior art]
Some vehicle steering devices have a rack shaft that moves axially in conjunction with rotation of a steering wheel to steer wheels. The rack shaft is slidably supported by a holding hole of a housing that accommodates the rack shaft via a cylindrical rack bush.
In some conventional rack bushes, a part of the inner peripheral surface is formed in a plane, and this plane is brought into linear contact with the rack shaft.
[0003]
Some of such rack bushes have an inner peripheral surface formed in a so-called dimple shape having a large number of recesses for storing grease.
In addition, a single annular projection that is in line contact with the rack shaft is formed on the inner peripheral surface of the axially intermediate portion of the rack bush, an escape groove is provided in the rack housing behind the projection, and the projection of the rack bush is In some cases, when an excessive force is applied from the shaft, the outer peripheral portion of the rack bush corresponding to the projection escapes to the escape groove (for example, see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Registration No. 2576192
[Problems to be solved by the invention]
In any of the above-described rack bushes, since the rack bush and the rack shaft are in line contact, the sliding resistance of the rack shaft is large. Conversely, when trying to reduce the sliding resistance, the rack shaft may rattle.
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned technical problems, and to provide a rack bush that can prevent rattling and reduce sliding resistance, and a vehicle steering device using the same.
[0006]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
A rack bush according to a first aspect of the present invention includes a cylindrical main body, and a plurality of projections formed on an inner peripheral surface of the main body and capable of making a point contact with an outer peripheral surface of a rack shaft. It is slidably supported in the longitudinal direction. According to this invention, it is possible to stably support the rack shaft without rattling by restricting the radial movement of the rack shaft via the plurality of protrusions, and to make the rack shaft come into point contact with the protrusions. The sliding resistance of the shaft can be reduced.
[0007]
A second invention is characterized in that, in the first invention, the plurality of protrusions are uniformly distributed over the entire inner peripheral surface of the main body. According to the present invention, the rack shaft can be supported in a more stable state. Further, even if the rack bush receives an excessive force from the rack shaft, the force can be dispersed by a large number of protrusions to maintain the point contact.
A third invention is characterized in that in the first and second inventions, the protrusion has a substantially hemispherical shape. According to the present invention, it is possible to realize a point-contact and high-strength projection.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus for a vehicle, wherein the rack bush is slidably supported in the axial direction by the rack bush according to the first to third aspects. A housing space is formed between the housing and the outer peripheral surface of the rack shaft so as to surround the projection and hold the lubricant. According to the present invention, the sliding resistance of the rack shaft can be further reduced by the lubricant held in the housing space.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a rack bush according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings based on an example in which the rack bush is used for a steering device of an automobile. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a steering device according to an embodiment of the present invention. Please refer to FIG.
The
[0010]
The
[0011]
When the steering wheel 3 is turned, the rotation is transmitted to the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
[0012]
The
The inner
[0013]
The plurality of
In a state where the
[0014]
A predetermined annular gap is formed between the inner
As shown in FIG. 3, the outer
[0015]
At the
[0016]
Referring to FIG. 2, the
In addition, it is possible to suppress occurrence of abnormal noise due to rattling.
The plurality of
[0017]
The plurality of
The
The sliding resistance of the
[0018]
The
Further, since the
[0019]
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modified examples can be considered. Hereinafter, the description will be focused on the points different from the above-described embodiment, and the description of the same components will be omitted, and the same reference numerals will be given.
The
[0020]
As the
It is also conceivable to partially dispose the plurality of
[0021]
Further, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a schematic configuration of a steering device using a rack bush according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a rack bush or the like showing a section taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a sectional view of a rack bush or the like showing a section taken along a line III-III of FIG. 2;
[Explanation of symbols]
7
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003049840A JP2004256029A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Rack bush and steering device for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003049840A JP2004256029A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Rack bush and steering device for vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004256029A true JP2004256029A (en) | 2004-09-16 |
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ID=33115448
Family Applications (1)
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JP2003049840A Pending JP2004256029A (en) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Rack bush and steering device for vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006088978A (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Showa Corp | Rack-pinion type power steering apparatus |
JP2012214192A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Honda Motor Co Ltd | Vehicle steering device |
EP2829457A1 (en) | 2013-07-22 | 2015-01-28 | Jtekt Corporation | Rack bush |
JP2017019414A (en) * | 2015-07-10 | 2017-01-26 | 株式会社ジェイテクト | Rack Bush |
-
2003
- 2003-02-26 JP JP2003049840A patent/JP2004256029A/en active Pending
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A521 | Written amendment |
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