JP2005132287A - Rack shaft support device, sealing member and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は操舵部材の回転動作に連動してピニオン軸を回転させ、これと噛み合うラック軸を軸長方向に往復移動させて操舵を行うラック・ピニオン式舵取り装置において、ラック軸を支持するラック軸支持装置に関し、またラック軸支持装置に用いる封止部材およびその製造方法にするものである。 The present invention relates to a rack-and-pinion type steering apparatus that performs steering by rotating a pinion shaft in conjunction with the rotation operation of a steering member and reciprocating a rack shaft meshing with the pinion shaft in the axial length direction. The present invention relates to a support device, and a sealing member used in a rack shaft support device and a manufacturing method thereof.
ラック軸のラックとピニオン軸のピニオンとの噛み合い部分では、ピニオン軸の回転に伴ってラック軸とピニオン軸との間に互いに離反する力が作用するため、ラック軸にたわみが発生し、ラック軸の歯すじ方向へのガタつきが大きくなり、ラックとピニオンとの歯部間に打音が生じる。
そこで、ハウジングに設けられた保持孔に前後に摺動自在な円筒状のサポートヨーク(ラックガイドともいう)を収容し、このサポートヨークによって、ラック軸の軸方向への移動を許容しつつ、ラック軸をピニオン軸側へ押圧するラック軸支持装置が提供されている(例えば特許文献1)。
At the meshed portion of the rack shaft rack and the pinion shaft pinion, as the pinion shaft rotates, a force separating them acts between the rack shaft and the pinion shaft, so that the rack shaft is deflected and the rack shaft The backlash in the direction of the tooth trace increases, and a hitting sound is generated between the teeth of the rack and the pinion.
Therefore, a cylindrical support yoke (also referred to as a rack guide) slidable back and forth is accommodated in a holding hole provided in the housing, and the rack is allowed to move in the axial direction of the rack shaft by the support yoke. A rack shaft support device that presses the shaft toward the pinion shaft is provided (for example, Patent Document 1).
このラック軸支持装置では、保持孔の入口に設けられた雌ねじ部に封止ねじがねじ込まれ、この封止ねじとサポートヨークとの間に付勢部材を介在させ、サポートヨークをラック軸側へ付勢している。封止ねじは保持孔内でのサポートヨークの後退位置を規制する機能を果たす。このため、封止ねじとサポートヨークとの間のクリアランスを厳密に調整した後、封止ねじに螺合させたロックナットを保持孔の周縁に締めつけて、封止部材の回り止めを達成している。
しかしながら、ロックナットを用いる方式では、下記の問題がある。すなわち、ロックナットを締め付けるときに、封止部材が供回りし、封止部材の調整位置がずれてしまう場合がある。この場合、再度、上記のクリアランス調整が必要であり、作業工数が増加し、作業能率が悪いという問題がある。また、通例、封止部材とロックナットは別工程で仮組を行っており、この点からも作業能率が悪い。 However, the method using a lock nut has the following problems. That is, when the lock nut is tightened, the sealing member may be rotated and the adjustment position of the sealing member may be shifted. In this case, the above-described clearance adjustment is required again, and there are problems that the number of work steps increases and the work efficiency is poor. In general, the sealing member and the lock nut are temporarily assembled in separate steps, and the work efficiency is poor from this point.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立ての作業能率が良く安価なラック軸支持装置並びに封止部材及びその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rack shaft support device, a sealing member, and a method for manufacturing the same that have good assembly work efficiency and are inexpensive.
上記目的を達成するため、本発明は、ラック軸を摺動自在に収容するハウジングと、このハウジングに設けられハウジングの開口形成面に開口を形成する保持孔と、この保持孔内に進退自在に保持されラック軸を軸方向に摺動可能に支持する支持部材と、この支持部材の後退位置を位置決めし保持孔の開口を封止する封止部材と、支持部材と封止部材の間に介在し支持部材をラック軸側に付勢する付勢部材とを備えるラック軸支持装置において、上記保持孔の入口の内周面に形成された雌ねじ部と、封止部材の外周面に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、封止部材の後端の雄ねじ部に予め形成され径方向に膨出する膨出部とを備え、膨出部が雌ねじ部を塑性変形させることなく雌ねじ部に摩擦係合することで封止部材の回り止めが達成されたことを特徴とするラック軸支持装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a housing that slidably accommodates a rack shaft, a holding hole that is provided in the housing and forms an opening in the opening forming surface of the housing, and can be moved forward and backward in the holding hole. A supporting member that is held and supports the rack shaft so as to be slidable in the axial direction, a sealing member that positions the retracted position of the supporting member and seals the opening of the holding hole, and is interposed between the supporting member and the sealing member And a biasing member that biases the supporting member toward the rack shaft, a female screw portion formed on the inner peripheral surface of the inlet of the holding hole, and an outer peripheral surface of the sealing member. A male screw part that is screwed into the female screw part of the hole and a bulge part that is formed in advance on the male screw part at the rear end of the sealing member and bulges in the radial direction without the bulging part plastically deforming the female screw part. Locking of sealing member by frictional engagement with female thread Providing the rack shaft supporting device, characterized in that but was achieved.
本発明では、封止部材に予め形成された膨出部が雌ねじ部に摩擦係合して封止部材の回り止めを達成できるので、従来用いていたロックナットを廃止することができる。したがって、従来ロックナット使用時に必要であった面倒な再調整作業を廃止でき、組み立て作業の能率が格段に向上する。部品点数の削減と作業工数の削減で製造コストを格段に安くすることができる。 In the present invention, since the bulging portion formed in advance on the sealing member can be frictionally engaged with the female screw portion to achieve rotation prevention of the sealing member, the conventionally used lock nut can be eliminated. Therefore, the troublesome readjustment work conventionally required when using the lock nut can be eliminated, and the efficiency of the assembly work is greatly improved. Manufacturing costs can be significantly reduced by reducing the number of parts and working man-hours.
また、本発明は、上記ラック軸支持装置に用いる封止部材であって、雄ねじ部が形成された外周面と、後端の雄ねじ部の一部に形成され径方向に膨出する膨出部とを備えることを特徴とする封止部材を提供する。この場合、ラック軸支持装置に適用することで、安価に作業能率を向上させることができる。
また、本発明は、上記封止部材の製造方法であって、外周面に雄ねじ部形成用部分を有し且つこの雄ねじ部形成用部分の一部に膨出部が形成された製造用中間体を鍛造により形成する工程と、上記製造用中間体の雄ねじ部形成用部分にねじ転造を施す工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法を提供する。鍛造であれば容易に膨出部を有する製造用中間体を得ることができ、製造コストを安くすることができる。
Further, the present invention is a sealing member used in the rack shaft support device, wherein the outer peripheral surface on which the male screw portion is formed and the bulging portion which is formed on a part of the male screw portion at the rear end and bulges in the radial direction. A sealing member is provided. In this case, the work efficiency can be improved at a low cost by applying to the rack shaft support device.
Moreover, this invention is a manufacturing method of the said sealing member, Comprising: The intermediate body for manufacture which has the part for external thread part formation in an outer peripheral surface, and the bulging part was formed in a part of this external thread part formation part A method for producing a sealing member is provided, which includes a step of forming a part by forging and a step of subjecting the male thread part forming portion of the production intermediate to thread rolling. If it is forging, the intermediate for manufacture which has a bulging part can be obtained easily, and manufacturing cost can be made cheap.
また、本発明は、上記封止部材の製造方法であって、鍛造成形品の外周面に雄ねじ部を加工して製造用中間体を形成する工程と、この製造用中間体の後面への局部加圧により製造用中間体の雄ねじ部の一部に膨出部を形成する工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法を提供する。局部加圧であれば容易に膨出部を形成することができ、製造コストを安くすることができる。 Further, the present invention is a method for manufacturing the sealing member, the step of forming a manufacturing intermediate by processing a male screw portion on the outer peripheral surface of the forged molded product, and a local part to the rear surface of the manufacturing intermediate And a step of forming a bulging portion in a part of the male screw portion of the intermediate for production by pressurization. If it is local pressurization, the bulging part can be easily formed, and the manufacturing cost can be reduced.
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施の形態のラック軸支持装置1が適用されたラック・ピニオン式のステアリング装置2の断面図である。図1を参照して、ピニオン軸3は軸受4,5にてピニオンハウジング6内に回転可能に支持され、また、ラック軸7は図示しない軸受部材にて軸長方向(紙面に直交する方向)に沿って移動自在に支持されている。ピニオン軸3とラック軸7はピニオンハウジング6内で相互に噛み合わされている。図示していないが、ラック軸7の両端部はタイロッドを介して操向車輪に連結されており、図示しないステアリングホイール等の操舵部材の回転に伴ってラック軸7が軸長方向に移動し操向が行われる。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a rack and pinion
ピニオンハウジング6にはラック軸7を隔ててピニオン軸3と反対側にラック軸支持装置1のハウジング8が設けられており、このハウジング8の保持孔9内に円筒状をなす支持部材としてのサポートヨーク10が前後に進退自在に収容されている。ピニオンハウジング6およびハウジング8は例えばダイキャストにより製作される。また、サポートヨーク10は、例えば焼結、ダイキャスト等により形成される。
The
サポートヨーク10の前面10aには、ラック軸7を軸長方向に摺動自在に支持する凹面11が形成されている。この凹面11にはラック軸7の周面に摺接するパッド12が取り付けられている。サポートヨーク10の後面10bには、サポートヨーク10をラック軸7側へ付勢する付勢部材としてのスプリング13を収容するための凹所14が形成されている。
The
サポートヨーク10の外周面10cには、周方向に延びて環状をなす一対の収容溝15が形成され、各収容溝15には例えばOリングからなる環状の弾性部材16がそれぞれ収容され、保持孔9の内周面9aに弾性的に接触している。一対の弾性部材16はサポートヨーク10を径方向に弾性支持し、サポートヨーク10のがたつきを防止する。
ハウジング8の保持孔9の入口における内周面9aには雌ねじ部9bが形成され、この雌ねじ部9bに固定プラグからなる封止部材17がねじ込まれて固定されている。
A pair of
A female threaded
封止部材17の前面17aはサポートヨーク10の後面10bに所定の隙間Sをあけて対向する。この隙間Sの量は、封止部材17のねじ込み位置の調整により、例えば0.1mmのように厳密に調整される。 封止部材17の後面17bには、封止部材17を回動操作する工具に係合するための工具係合孔18が形成されている。工具係合孔18は例えば断面多角形形状に形成される。また、封止部材17の外周面17cには円筒面19および雄ねじ部20が形成されている。円筒部19は、雄ねじ部20よりも前側に雄ねじ部20の谷径よりも小径に形成されている。円筒面19には周方向に延びて環状をなす収容溝21が形成され、この収容溝21に例えばOリングからなる環状のシール部材22が収容されている。
The
図1および図2を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、封止部材17の後端の雄ねじ部20に径方向に膨出する微小な膨出部23を予め設けておく点にある。これにより、封止部材17を保持孔9にねじ込むと、膨出部23が雌ねじ部9bを塑性変形させることなく雌ねじ部9bに摩擦係合することで封止部材17を回り止めを自律的に達成することができる。
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the feature of the present embodiment is that a small bulging
その結果、従来のロックナットを廃止することができる。したがって、従来、ロックナット使用時に必要となる場合のあった面倒な再調整作業を廃止でき、組み立て作業の能率が格段に向上する。その結果、部品点数の削減と作業工数の削減を通じて製造コストを格段に安くすることができる。膨出部23としては封止部材17の周方向に等間隔をあけて複数設けることが好ましい。
As a result, the conventional lock nut can be eliminated. Therefore, the troublesome readjustment work that has been conventionally required when using the lock nut can be eliminated, and the efficiency of the assembly work is greatly improved. As a result, the manufacturing cost can be significantly reduced through the reduction of the number of parts and the reduction of the work man-hours. A plurality of bulging
また、図2を参照して、封止部材17の軸方向に関する膨出部23の長さAとしては、1〜3.5mmの範囲であれば好ましい。長さAが1mm未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、3.5mmを超えると、雌ねじ部9bに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
また、封止部材17の径方向に関する膨出部23の突出量Bとしては、0.4〜0.6mmの範囲にあれば良い。突出量Bが0.4mm未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、0.6mmを超えると、雌ねじ部9bに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
In addition, referring to FIG. 2, the length A of the bulging
Further, the protruding amount B of the bulging
封止部材17の周方向に関して膨出部23の幅(すなわち周長)としては、好ましくは35.64〜36.2mmが好ましい。幅が35.64mm未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、36.2mmを超えると、雌ねじ部9bに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
次いで、図3Aおよび図3Bを参照して、上記の封止部材17を製造する方法について説明する。まず、鍛造工程によって、図3Aに示すような製造用中間体30を形成する。この製造用中間体30は、封止部材17の基本の外郭形状を既に形成しており、雄ねじ部20がまだ形成されていない。
The width (that is, the circumferential length) of the bulging
Next, a method for manufacturing the sealing
すなわち、製造用中間体30の後面30bには工具係合孔18が形成され、製造用中間体30の外周面30cには円筒面19および収容溝21が形成されている。また、製造用中間体30の外周面30cには、円筒面からなる雄ねじ部形成用部分31が形成されており、製造用中間体30の後端において、上記雄ねじ部形成用部分31には鍛造により複数の膨出部32が円周等配に形成されている。
That is, the
次いで、この製造用中間体30の外周面30cの雄ねじ部形成用部分31にねじ転造を施すことにより、雄ねじ部20と雄ねじ部20の一部に膨出部23を形成して封止部材17を得る。
このように、通例実施している鍛造工程で同時に膨出部32を形成して製造用中間体30を得た後、ねじ転造を施すことで、雄ねじ部20の膨出部23を容易に実現でき、製造コストを安くすることができる。
Next, the
Thus, after forming the bulging
次いで、図4A、図4Bおよび図4Cを参照して、上記の封止部材17を製造する別の方法について説明する。まず、封止部材17の基本の外郭形状を形成した鍛造成形品40を鍛造により得る。この鍛造成形品40の後面40bには、工具係合孔18が形成され、鍛造成形品40の外周面40cには円筒面19および収容溝21が形成されている。また、製造用中間体40の外周面40cには、円筒面からなる雄ねじ部形成用部分41が形成されている。
Next, another method for manufacturing the sealing
次いで、この鍛造成形品40の雄ねじ部形成用部分41に雄ねじ部20を加工して図4Bに示すような製造用中間体42を得る。製造用中間体42は後面42bに工具係合孔18を有し、外周面42cに円筒面19および収容溝21を有している。
次いで、この製造用中間体42の後面42bにおいて、工具係合孔18の周縁を周方向に等間隔をあけた複数の部位43(図4C参照)にて、製造用中間体42の軸方向に平行に延びる複数のかしめピン(図示せず)を用いて局部加圧することで、製造用中間体42の後端における雄ねじ部20を径方向外方へ局部的に膨出させ、図4Dに示すように、雄ねじ部20の一部に膨出部32が形成された封止部材17を得る。
Next, the
Next, on the
本製造方法によれば、通常の工程に局部加圧(かしめ)工程を加えるのみで、コスト安価に、膨出部32を有する雄ねじ部20を形成することができ、製造コストを安くすることができる。
According to this manufacturing method, it is possible to form the
図4の局部加圧により、雄ねじ部20の円周の6箇所に周方向に等間隔で膨出部23を形成した実施例の封止部材17を製作した。封止部材17の軸方向に関する膨出部23の長さAは2.6mmであり、膨出部23の突出量Bは、0.7mmであり、封止部材17の周方向に関する膨出部23の幅(周長)は、36mmであった。
また、膨出部を形成しない点のみが上記の実施例と異なる比較例の封止部材を作成した。
The sealing
Moreover, only the point which does not form a bulging part produced the sealing member of the comparative example different from said Example.
実施例および比較例の封止部材をハウジングの保持孔にねじ込んだ後、これを緩ますときのトルクを測定したところ、比較例が7N・mであったのに対して、実施例が21N・mであり、緩みトルクとして、比較例に対して約3倍の増加を得ることができた。その結果、実施例に関して、ロックナッを廃止しても十分な回り止め効果が得られることが判明した。 After screwing the sealing member of the example and the comparative example into the holding hole of the housing and measuring the torque when loosening this, the comparative example was 7 N · m, whereas the example was 21 N · m. m, and an increase of about 3 times that of the comparative example was obtained as the loosening torque. As a result, it has been found that a sufficient anti-rotation effect can be obtained even if the lock nuts are abolished.
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。 In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change can be given in the claim of this invention.
1 ラック軸支持装置
2 ステアリング装置
3 ピニオン軸
7 ラック軸
8 ハウジング
9 保持孔
9a 内周面
9b 雌ねじ部
10 サポートヨーク(支持部材)
10a 前面
10b 後面
10c 外周面
13 スプリング(付勢部材)
17 封止部材
17a 前面
17b 後面
17c 外周面
18 工具係合孔
20 雄ねじ部
23 膨出部
30 製造用中間体
30c 外周面
31 雄ねじ部形成用部分
32 膨出部
40 鍛造成形品
40c 外周面
41 雄ねじ部形成用部分
42 製造用中間体
42b 後面
42c 外周面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rack
17 sealing
Claims (4)
上記保持孔の入口の内周面に形成された雌ねじ部と、
封止部材の外周面に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、
封止部材の後端の雄ねじ部に予め形成され径方向に膨出する膨出部とを備え、
膨出部が雌ねじ部を塑性変形させることなく雌ねじ部に摩擦係合することで封止部材の回り止めが達成されたことを特徴とするラック軸支持装置。 A housing that slidably accommodates the rack shaft, a holding hole that is provided in the housing and forms an opening in the opening forming surface of the housing, and is slidably moved in the holding hole so that the rack shaft can be slid in the axial direction. A supporting member for supporting the support member, a sealing member for positioning the retracted position of the supporting member and sealing the opening of the holding hole, and a support member interposed between the supporting member and the sealing member to bias the supporting member toward the rack shaft side. In a rack shaft support device comprising an urging member,
An internal thread formed on the inner peripheral surface of the inlet of the holding hole;
A male screw portion formed on the outer peripheral surface of the sealing member and screwed into the female screw portion of the holding hole;
A pre-formed bulge portion that is pre-formed on the male thread portion at the rear end of the sealing member and bulges in the radial direction;
A rack shaft support device, wherein the bulging portion is frictionally engaged with the female screw portion without plastically deforming the female screw portion, thereby preventing the sealing member from rotating.
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Effective date: 20060929 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
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