JP2012188005A - Rack-pinion type steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rack-pinion type steering device facilitating adjustment of a clearance between a rack guide and a cap, and enabling actual sensing of the stroke end of a steering wheel.SOLUTION: The rack-pinion steering device is configured such that a pinion shaft is rotatably supported in a gear housing, a rack shaft engaged with the pinion shaft is inserted into the insertion hole of the gear housing, a rack guide for pressing the rack shaft to the pinion shaft is disposed, and a rack bush 60 is disposed in the insertion hole of the gear housing to slidably abut on the rear side of the rack shaft. In the outer circumference of the rack guide side of the rack bush 60 and on both sides sandwiching the axis of the rack guide, a pair of projected parts 72 are integrally formed to project outward in a diameter direction and abut on the insertion hole. The pair of projected parts 72 includes a first projected part 74 and a second projected part 75 located much outward in the diameter direction from the first projected part 74 and far from the axis of the rack guide.

Description

本発明は、ラックガイドとラックブッシュによりラック軸を摺動可能に支持するラックピニオン式舵取装置に関する。   The present invention relates to a rack and pinion type steering device that slidably supports a rack shaft by a rack guide and a rack bush.

従来のラックピニオン式舵取装置として、特許文献1に開示されたものがある。   As a conventional rack and pinion type steering device, there is one disclosed in Patent Document 1.

図6に示すラックピニオン式舵取装置100は、ハンドル操舵により回転するピニオンシャフト101と、このピニオンシャフト101に噛み合うラック軸102と、ピニオンシャフト101を回転可能に軸承するとともにラック軸102を挿通する挿通穴103aを形成したギヤハウジング103と、ラック軸102を挟んでピニオンシャフト101と反対側に設けられラック軸102をピニオンシャフト101に噛合う方向に押圧するラックガイド104とを備えている。   A rack and pinion type steering apparatus 100 shown in FIG. 6 includes a pinion shaft 101 that rotates by steering a steering wheel, a rack shaft 102 that meshes with the pinion shaft 101, a pinion shaft 101 that is rotatably supported, and the rack shaft 102 is inserted therethrough. A gear housing 103 having an insertion hole 103 a and a rack guide 104 provided on the opposite side of the pinion shaft 101 across the rack shaft 102 and pressing the rack shaft 102 in a direction to engage with the pinion shaft 101 are provided.

ギヤハウジング103にはラックガイド104を摺動可能に案内するガイド穴103bが形成され、このガイド穴103bの一端に蓋106が螺着されている。蓋106とラックガイド104間に、ラックガイド104をラック軸102に押付けるバネ107が介挿されている。   A guide hole 103b for slidably guiding the rack guide 104 is formed in the gear housing 103, and a lid 106 is screwed to one end of the guide hole 103b. A spring 107 that presses the rack guide 104 against the rack shaft 102 is interposed between the lid 106 and the rack guide 104.

前記ギヤハウジング103の挿通穴103aにラックブッシュ108が嵌挿され、このラックブッシュ108にラック軸102が摺動可能に当接している。ラックブッシュ108とラック軸102との当接箇所は、メーカーによって様々であるが、図7に示すように、ラック軸102のラックガイド104側の背後に当接する摺動突起108aをラックブッシュ108の内周に設け、ラックブッシュ108の外周に摺動突起108aを挟んで両側に前記挿通穴103aに当接する一対の支持突起108bとを設けたものがある。   A rack bush 108 is fitted into the insertion hole 103a of the gear housing 103, and the rack shaft 102 is slidably in contact with the rack bush 108. The contact location between the rack bush 108 and the rack shaft 102 varies depending on the manufacturer, but as shown in FIG. 7, the sliding protrusion 108 a that contacts the back of the rack shaft 102 on the rack guide 104 side is provided on the rack bush 108. Some of them are provided on the inner periphery, and a pair of support protrusions 108b that contact the insertion holes 103a are provided on both sides of the outer periphery of the rack bush 108 with the sliding protrusions 108a interposed therebetween.

特開2009−184591号公報JP 2009-184591 A

このものは、ラック軸102を摺動突起108a側へ変位させると、図8に示すような支持剛性が得られる。つまり、ラック軸102のラックガイド104側への変位量が少ないときは線S1に示すように支持剛性が緩やかに上昇し、ある一定の変位量となると線T1に示すように支持剛性が急激に上昇する。   In this case, when the rack shaft 102 is displaced toward the sliding projection 108a, the support rigidity as shown in FIG. 8 is obtained. That is, when the amount of displacement of the rack shaft 102 toward the rack guide 104 is small, the support rigidity gradually increases as shown by a line S1, and when a certain amount of displacement is reached, the support rigidity suddenly increases as shown by a line T1. To rise.

前記線S1の支持剛性を下げると次のようなメリットがある。ラック軸102とラックガイド104間の摺動抵抗が減って、ラック軸102を軸線回りに回しやすくなり、ラック軸102とピニオンシャフト101の歯の噛合いの関係上、ラック軸102の回転によりラック軸102が摺動突起108a側へ変位するので、ラックガイド104と蓋106間のクリアランス調整が容易に出来る。このクリアランス調整が容易になるよう、線S1の支持剛性を下げたい要望がある。   Lowering the support rigidity of the line S1 has the following advantages. The sliding resistance between the rack shaft 102 and the rack guide 104 is reduced, and the rack shaft 102 can be easily rotated around the axis, and the rack shaft 102 is rotated by the rotation of the rack shaft 102 due to the meshing of the teeth of the rack shaft 102 and the pinion shaft 101. Since the shaft 102 is displaced toward the sliding projection 108a, the clearance between the rack guide 104 and the lid 106 can be easily adjusted. There is a desire to lower the support rigidity of the line S1 so that this clearance adjustment becomes easy.

通常のハンドル操作は、線T1まで変位しないで、線S1の範囲内で変位する。今回、ハンドルのストロークエンドが分かるよう、線T1近くで線S1の上昇を上げたい要望がある。   The normal handle operation is not displaced up to the line T1, but is displaced within the range of the line S1. This time, there is a desire to raise the rise of the line S1 near the line T1 so that the stroke end of the handle can be understood.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ラックガイド104と蓋106間のクリアランス調整が容易になるとともに、ハンドルのストロークエンドを実感できるラックピニオン式舵取装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it easy to adjust the clearance between the rack guide 104 and the lid 106 and to realize the stroke end of the handle. A type steering apparatus is provided.

請求項1に記載の発明は、ギヤハウジングにピニオンシャフトを回転可能に軸承し、前記ピニオンシャフトに噛合するラック軸を前記ギヤハウジングの挿通穴に挿通し、前記ピニオンシャフトと反対側の背後から前記ラック軸を前記ピニオンシャフトに押し付けるラックガイドをギヤハウジングのガイド穴に軸方向に移動可能に嵌挿し、前記ガイド穴を閉塞する蓋を設け、前記蓋と前記ラックガイド間に前記ラックガイドを前記ラック軸側へ付勢する弾性部材を介挿し、前記ギヤハウジングの挿通穴に前記ラック軸の背後に摺動可能に当接するラックブッシュを設けたラックピニオン式舵取装置において、前記ラックブッシュの前記ラックガイド側の外周に、しかも前記ラックガイドの軸線を挟んで両側に、径方向外方へ突出し、前記挿通穴に当接する一対の突設部を一体的に設け、前記一対の突設部は、第1の突起部と、この第1の突起部よりも径方向外方にかつ前記ラックガイドの軸線よりも遠ざかる位置に設けられる第2の突起部とからなるものである。   According to the first aspect of the present invention, a pinion shaft is rotatably supported on the gear housing, a rack shaft that meshes with the pinion shaft is inserted into the insertion hole of the gear housing, and the rear side opposite to the pinion shaft A rack guide that presses the rack shaft against the pinion shaft is fitted into the guide hole of the gear housing so as to be movable in the axial direction, and a lid that closes the guide hole is provided, and the rack guide is placed between the lid and the rack guide. In the rack and pinion type steering apparatus, an elastic member biased toward the shaft side is inserted, and a rack bush is provided in the insertion hole of the gear housing so as to be slidably contacted behind the rack shaft. Projecting radially outwardly on the outer periphery of the guide side and on both sides of the rack guide axis, the insertion hole A pair of projecting portions that come into contact with each other are integrally provided, and the pair of projecting portions are spaced away from the first projecting portion and the first projecting portion in the radial direction outward from the axis of the rack guide. And a second protrusion provided at a position.

本発明によれば、ラック軸の変位が少ない段階では、第2の突起部間のラックブッシュは挿通穴に支持されず、この支持されない部分の距離が長くなるので、ラックブッシュの支持剛性が下がってラックガイドと蓋間のクリアランス調整が容易になる。また、ハンドルのストロークエンド近くでは、ラック軸がラックガイド側へ変位して第1の突起部が挿通穴に当接し、第1の突起部間でラックブッシュが挿通穴に支持されていない部分の距離が短くなるので、ラック軸の変位に対するラックブッシュの支持剛性が急激に上昇し、ハンドルのストロークエンドを実感できる。   According to the present invention, at the stage where the displacement of the rack shaft is small, the rack bush between the second protrusions is not supported by the insertion hole, and the distance of the unsupported portion is increased, so that the support rigidity of the rack bush is lowered. This makes it easy to adjust the clearance between the rack guide and the lid. Further, near the stroke end of the handle, the rack shaft is displaced toward the rack guide, the first protrusion comes into contact with the insertion hole, and the rack bush is not supported by the insertion hole between the first protrusions. Since the distance is shortened, the support rigidity of the rack bush with respect to the displacement of the rack shaft is rapidly increased, and the stroke end of the handle can be realized.

本発明の実施形態におけるラックピニオン式舵取装置の全体構成図である。It is a whole lineblock diagram of a rack and pinion type steering device in an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 1 in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるラックブッシュの正面図である。It is a front view of the rack bush in the embodiment of the present invention. (a)本発明の実施形態における図3のB−B線断面図、(b)本発明の実施形態における図3のC−C線断面図、(c)本発明の実施形態における図3のD−D線断面図である。(A) Sectional view taken along line BB of FIG. 3 in the embodiment of the present invention, (b) Sectional view taken along line CC of FIG. 3 in the embodiment of the present invention, (c) FIG. It is DD sectional view taken on the line. 本発明の実施形態におけるラックブッシュの支持剛性の特性図である。It is a characteristic view of the support rigidity of the rack bush in the embodiment of the present invention. 従来におけるラックピニオン式舵取装置の全体図である。It is a general view of a conventional rack and pinion type steering device. 図6のE−E線断面図である。It is the EE sectional view taken on the line of FIG. 図7に示すラックブッシュの支持剛性の特性図である。It is a characteristic view of the support rigidity of the rack bush shown in FIG.

本発明の一実施形態について、図1乃至図5を参酌しつつ説明する。図1はラックピニオン式舵取装置の全体構成図であり、図2は図1のA−A線断面図であり、図3はラックブッシュの正面面図であり、図4(1)は図3のB−B線断面図であり、(2)は図3のC−C線断面図であり、(3)は図3のD−D線断面図であり、図5はラックブッシュの支持剛性の特性図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an overall configuration diagram of a rack and pinion type steering device, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the rack bush, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 3, (2) is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 3, (3) is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. It is a characteristic view of rigidity.

図1及び図2に示すようにラックピニオン式舵取装置10は、ギヤハウジング11と、このギヤハウジング11に回転可能に軸承されたピニオンシャフト30と、このピニオンシャフト30に噛合するラック軸40と、ピニオンシャフト30と反対側の背後からラック軸40をピニオンシャフト30に押し付けるラックガイド50とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rack and pinion type steering apparatus 10 includes a gear housing 11, a pinion shaft 30 rotatably supported by the gear housing 11, and a rack shaft 40 that meshes with the pinion shaft 30. The rack guide 50 presses the rack shaft 40 against the pinion shaft 30 from behind the opposite side of the pinion shaft 30.

図1に示すように,前記ギヤハウジング11には挿通穴12が貫通しており、この挿通穴12にラック軸40が挿通されている。ラック軸40の両端にボールジョイント90の一端が連結され、ボールジョイント90の他端には図略の車輪がそれぞれ連結され、ラック軸40の軸方向の移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。   As shown in FIG. 1, an insertion hole 12 passes through the gear housing 11, and a rack shaft 40 is inserted through the insertion hole 12. One end of a ball joint 90 is connected to both ends of the rack shaft 40, and a wheel (not shown) is connected to the other end of the ball joint 90, and the direction of the wheel can be changed by movement of the rack shaft 40 in the axial direction. ing.

図2に示すように、ギヤハウジング11には、ラック軸40と立体的に交差する方向にシャフト挿入穴21が形成されている。シャフト挿入穴21に一対の軸受22、23が設置され、これらの軸受22、23にピニオンシャフト30が回転可能に軸支されている。ピニオンシャフト30にはピニオン30aが形成され、このピニオン30aに前記ラック軸40のラック40aが噛合している。ピニオンシャフト30の一端には、図略のステアリングコラム等を介してハンドルが回転連結され、ハンドルの回転動作は、ピニオン30aとラック40aによってラック軸40の軸方向移動に変換されるようになっている。   As shown in FIG. 2, a shaft insertion hole 21 is formed in the gear housing 11 in a direction that three-dimensionally intersects with the rack shaft 40. A pair of bearings 22 and 23 are installed in the shaft insertion hole 21, and a pinion shaft 30 is rotatably supported by these bearings 22 and 23. A pinion 30a is formed on the pinion shaft 30, and the rack 40a of the rack shaft 40 is engaged with the pinion 30a. A handle is rotationally connected to one end of the pinion shaft 30 via a steering column (not shown), and the rotational operation of the handle is converted into an axial movement of the rack shaft 40 by the pinion 30a and the rack 40a. Yes.

ピニオンシャフト30には、軸受23の両側にフランジ部31とリング溝32が形成され、リング溝32にリング33が嵌め込まれている。リング33とフランジ部31によって、ピニオンシャフト30は軸受22に対し、ピニオンシャフト30の軸方向に移動不能に係止される。シャフト挿入穴21の開口側にはめねじ部24が形成され、このめねじ部24に留め金25が螺着されている。シャフト挿入穴21のピニオンシャフト30のフランジ部31に対応する位置に段部26が形成され、この段部26と留め金25で軸受23を挟み込むことによって、軸受23はシャフト挿入穴21に軸方向に移動不能に係止される。シャフト挿入穴21の開口側の一端には、オイルシール27が圧入され、オイルシール27の内周のリップ部27aがピニオンシャフト30に摺動可能に当接している。   A flange 31 and a ring groove 32 are formed on both sides of the bearing 23 in the pinion shaft 30, and a ring 33 is fitted in the ring groove 32. By the ring 33 and the flange portion 31, the pinion shaft 30 is locked to the bearing 22 so as not to move in the axial direction of the pinion shaft 30. A female screw portion 24 is formed on the opening side of the shaft insertion hole 21, and a clasp 25 is screwed to the female screw portion 24. A step portion 26 is formed at a position corresponding to the flange portion 31 of the pinion shaft 30 of the shaft insertion hole 21, and the bearing 23 is sandwiched between the step portion 26 and the clasp 25 so that the bearing 23 is axially inserted into the shaft insertion hole 21. It is locked so that it cannot move. An oil seal 27 is press-fitted into one end of the shaft insertion hole 21 on the opening side, and an inner peripheral lip portion 27 a of the oil seal 27 is slidably in contact with the pinion shaft 30.

ギヤハウジング11には、前記ラック軸40および前記シャフト挿入穴21に対して立体的に交差する方向にガイド穴13が形成され、このガイド穴13にラックガイド50が摺動可能に案内されている。ガイド穴13の開口側の一端にはめねじ部14が形成され、このめねじ部14に蓋51が螺着されている。蓋51とラックガイド50間にはコイルバネ53が介挿され、コイルバネ53が半径方向に移動しないように、コイルバネ53はラックガイド50の蓋51側の端面に形成された収納穴50aに遊嵌されている。   A guide hole 13 is formed in the gear housing 11 in a direction that three-dimensionally intersects the rack shaft 40 and the shaft insertion hole 21, and a rack guide 50 is slidably guided in the guide hole 13. . A female screw portion 14 is formed at one end of the guide hole 13 on the opening side, and a lid 51 is screwed to the female screw portion 14. A coil spring 53 is inserted between the lid 51 and the rack guide 50, and the coil spring 53 is loosely fitted into a storage hole 50a formed on the end surface of the rack guide 50 on the lid 51 side so that the coil spring 53 does not move in the radial direction. ing.

ラックガイド50のラック軸40側の取付け面50bは、ラック軸40の軸線回りに断面円弧状に形成され、この取付け面50b全体に渡ってラック軸用シート52が固着されている。ラック軸用シート52にラック軸40の背面40bが摺動可能に当接しており、背面40bは、ラック軸40の軸線回りに断面円弧状に形成されている。前記ラックガイド50には収納穴50aと取付け面50bを繋ぐ断面円形の貫通穴50cがラックガイド50の軸線方向に形成され、この貫通穴50cにラック軸用シート52の断面円形の突起52aが圧入されている。ラック軸用シート52は断面円弧状の一枚のシートであり、貫通穴50cに対応する位置のみ突起52aを形成した。よって、突起52aの前後は断面円弧状で、ラック軸40の背面40bに摺動可能に当接する。   A mounting surface 50b on the rack shaft 40 side of the rack guide 50 is formed in a circular arc shape around the axis of the rack shaft 40, and a rack shaft sheet 52 is fixed over the entire mounting surface 50b. The back surface 40b of the rack shaft 40 is slidably in contact with the rack shaft sheet 52, and the back surface 40b is formed in an arc shape around the axis of the rack shaft 40. The rack guide 50 is formed with a through hole 50c having a circular cross section connecting the storage hole 50a and the mounting surface 50b in the axial direction of the rack guide 50, and a projection 52a having a circular cross section of the rack shaft sheet 52 is press-fitted into the through hole 50c. Has been. The rack shaft sheet 52 is a single sheet having an arc cross section, and the protrusions 52a are formed only at positions corresponding to the through holes 50c. Therefore, the front and rear of the protrusion 52a have an arc shape in cross section, and slidably contact the back surface 40b of the rack shaft 40.

ピニオンシャフト30の先には、図略のハンドルにかけて、図略のステアリングコラムが設置され、このステアリングコラムの部分にパワーアシストする電動モータと、電動モータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達する減速機が設置されている。すなわち、コラム電動モータ式動力舵取装置に本実施形態を適用した。   A steering column (not shown) is installed at the tip of the pinion shaft 30 over a handle (not shown). An electric motor for power assisting the steering column portion, and a deceleration for reducing the rotation of the electric motor and transmitting it to the steering shaft A machine is installed. That is, this embodiment is applied to a column electric motor type power steering apparatus.

図1に示すように、ギヤハウジング11の挿通穴12は、ラック軸40を挿通できる程度の小さな穴径を持つ小径部12aと、小径部12aの両端側に設けられボールジョイント90が挿通できる程度の大きな穴径を持つ第1の大径部12b、第2の大径部12cと、第1の大径部12bと小径部12a間に設けられた第1の中径部12d、第1の嵌合部12eと、第2の大径部12bと小径部12a間に設けられた第2の中径部12f、第2の嵌合部12gとからなっている。   As shown in FIG. 1, the insertion hole 12 of the gear housing 11 has a small diameter portion 12 a having a small diameter enough to allow the rack shaft 40 to be inserted, and a ball joint 90 provided at both ends of the small diameter portion 12 a. The first large-diameter portion 12b, the second large-diameter portion 12c, the first medium-diameter portion 12d provided between the first large-diameter portion 12b and the small-diameter portion 12a, It comprises a fitting portion 12e, a second medium diameter portion 12f provided between the second large diameter portion 12b and the small diameter portion 12a, and a second fitting portion 12g.

第1の嵌合部12eには、ラック軸用ブッシュ41が嵌合され、ラック軸用ブッシュ41のフランジ部41aが第1の中径部12dに遊嵌されている。ラック軸用ブッシュ41は、両端を除いた位置に軸方向にスリット41bを有し、このスリット41bは円周方向に複数設けられている。   The rack shaft bush 41 is fitted to the first fitting portion 12e, and the flange portion 41a of the rack shaft bush 41 is loosely fitted to the first medium diameter portion 12d. The rack shaft bush 41 has slits 41b in the axial direction at positions excluding both ends, and a plurality of slits 41b are provided in the circumferential direction.

第1の大径部12bには、第1のストッパ部材42が嵌合固定されている。第1の中径部12dと第1の嵌合部12e間には第1の段部が形成され、第1の段部と第1のストッパ部材42とで、第1のフランジ部41aが挟み込まれることによって、ラック軸用ブッシュ41が所定の位置に固定される。   A first stopper member 42 is fitted and fixed to the first large diameter portion 12b. A first step portion is formed between the first intermediate diameter portion 12d and the first fitting portion 12e, and the first flange portion 41a is sandwiched between the first step portion and the first stopper member 42. As a result, the rack shaft bush 41 is fixed at a predetermined position.

第2の大径部12cには、めねじ部12hが形成され、このめねじ部12hに第2のストッパ部材43が螺着されている。   A female screw portion 12h is formed in the second large diameter portion 12c, and a second stopper member 43 is screwed to the female screw portion 12h.

第2の嵌合部12gにはラックブッシュ60が嵌合され、このラックブッシュ60は、図3に示すように、軸方向に延びる摺動部61と、半径方向外方へ突出するフランジ部62とからなっている。フランジ部62が第2の中径部12fに遊嵌されている(図1)。フランジ部62は、半円部63と、一対の四角部64と、一対の円弧部65とからなっている。半円部63は、四角形状と半円形状を足し合わせた形状を有し、これが最も半径外方へ突出している。一対の四角部64は、四角形状を有し、半円部63を挟んで円周方向両側に設けられている。半円部63の中心線mと、四角部64の中心線n間のなす角度Qは、29度である。一対の円弧部65は、4分の1円程度の円弧を有し、半円部63を挟んで円周方向両側に設けられている。半円部63の中心線mと、円弧部65の始端間のなす角度は、79度である。   A rack bush 60 is fitted to the second fitting portion 12g. As shown in FIG. 3, the rack bush 60 includes a sliding portion 61 extending in the axial direction and a flange portion 62 protruding radially outward. It is made up of. The flange portion 62 is loosely fitted to the second medium diameter portion 12f (FIG. 1). The flange portion 62 includes a semicircular portion 63, a pair of square portions 64, and a pair of arc portions 65. The semicircular portion 63 has a shape obtained by adding a square shape and a semicircular shape, and this protrudes most outward in the radius. The pair of square portions 64 have a quadrangular shape and are provided on both sides in the circumferential direction with the semicircular portion 63 interposed therebetween. An angle Q formed between the center line m of the semicircular part 63 and the center line n of the square part 64 is 29 degrees. The pair of arc portions 65 has an arc of about a quarter of a circle and is provided on both sides in the circumferential direction with the semicircle portion 63 interposed therebetween. The angle formed between the center line m of the semicircular portion 63 and the starting end of the arc portion 65 is 79 degrees.

摺動部61は、正面から見ると半円であり、摺動部61の内周に、第1の摺動突起70(図4のc)と、第1の摺動突起70を挟んで円周方向両側に一対の第2の摺動突起71が設けられている(図4のa)。第1の摺動突起70は、一対の四角部64間に形成され、第1の摺動突起70の中心線mと、半円部63の中心線mは、互いに一致している。第2の摺動突起71は、四角部64と円弧部65間に形成されている。   The sliding portion 61 is a semicircle when viewed from the front, and the first sliding projection 70 (c in FIG. 4) and the first sliding projection 70 are sandwiched between the inner periphery of the sliding portion 61. A pair of second sliding projections 71 are provided on both sides in the circumferential direction (a in FIG. 4). The first sliding projection 70 is formed between a pair of square portions 64, and the center line m of the first sliding projection 70 and the center line m of the semicircular portion 63 coincide with each other. The second sliding protrusion 71 is formed between the square part 64 and the arc part 65.

摺動部61の外周に、半円部63を挟んで円周方向両側に一対の第1の突設部72と、半円部63を挟んで円周方向両側に一対の第2の突設部73が設けられている。四角部64の中心線nと、第1の突設部72の中心線nは、互いに一致している。半円部63の中心線mと、第2の突設部73の始端間のなす角度は、79度である。   On the outer periphery of the sliding portion 61, a pair of first projecting portions 72 on both sides in the circumferential direction across the semicircular portion 63, and a pair of second projections on both sides in the circumferential direction across the semicircular portion 63 A portion 73 is provided. The center line n of the square part 64 and the center line n of the first projecting part 72 coincide with each other. The angle formed between the center line m of the semicircular portion 63 and the starting end of the second projecting portion 73 is 79 degrees.

一対の第1の突設部72は、円周方向に幅広の第1の突起部74と、この第1の突起部74よりも径方向外方に設けられ第1の突起部74より円周方向に幅狭の第2の突起部75とからなっている。第1の突起部74の中心線nと、第2の突起部75の中心線nは、互いに一致している。第1の突起部74は、第2の突起部75を間に挟んで角度Pの範囲に渡って形成され、第2の突起部75は、角度Rの範囲に渡って形成されている。角度Pは14度であり、角度Rは6度である。   The pair of first projecting portions 72 includes a first projecting portion 74 that is wider in the circumferential direction and a radially outer side than the first projecting portion 74 and is more circumferential than the first projecting portion 74. The second protrusion 75 is narrow in the direction. The center line n of the first protrusion 74 and the center line n of the second protrusion 75 coincide with each other. The first protrusion 74 is formed over the range of the angle P with the second protrusion 75 interposed therebetween, and the second protrusion 75 is formed over the range of the angle R. The angle P is 14 degrees and the angle R is 6 degrees.

第2の突設部73は、第3の突起部76と、この第3の突起部76よりも径方向外方に設けられた第4の突起部77とからなっている。第4の突起部77は、第3の突起部76と比べて半円部63から遠い位置に設けられている。   The second projecting portion 73 includes a third projecting portion 76 and a fourth projecting portion 77 provided radially outward from the third projecting portion 76. The fourth projecting portion 77 is provided at a position farther from the semicircular portion 63 than the third projecting portion 76.

ラック軸40は鉄の材質で主に作られており、ラック40aは鍛造によって形成され、切削と研磨によって背面40bが所定の寸法に加工される。摩耗を防ぐために、背面40bに焼入れ処理がなされる。ラック軸用シート52は、樹脂と金属の複層からなり、この樹脂層がラック軸40の背面40bに接触する。樹脂層の摩擦係数は非常に小さい。ラック軸用ブッシュ41とラックブッシュ60は、樹脂からなり、これらの摩擦係数は非常に小さい。   The rack shaft 40 is mainly made of an iron material, the rack 40a is formed by forging, and the back surface 40b is processed into a predetermined dimension by cutting and polishing. In order to prevent wear, the back surface 40b is quenched. The rack shaft sheet 52 is formed of a multilayer of resin and metal, and this resin layer contacts the back surface 40 b of the rack shaft 40. The friction coefficient of the resin layer is very small. The rack shaft bush 41 and the rack bush 60 are made of resin, and their friction coefficients are very small.

次に、以上説明した構成に基づいて全体の動作を説明する。   Next, the overall operation will be described based on the configuration described above.

図2に示すように、図略のハンドルを操作すると、ピニオンシャフト30が回転し、ラック軸40の軸方向移動に変換され、図略の車輪の向きが変わる。ラック軸40は、図1において、ギヤハウジング11の両端でラック軸用ブッシュ41、ラックブッシュ60に軸方向移動可能に支持され、ギヤハウジング11のラックブッシュ60側で、図2に示すように、ラック軸用シート52とピニオンシャフト30とで挟み込まれた状態で軸方向移動可能に支持される。ラックガイド50は、ガイド穴13に摺動可能に支持され、コイルバネ53によってラック軸用シート52が背面40bに当接する方向に押付けられる。   As shown in FIG. 2, when the handle (not shown) is operated, the pinion shaft 30 is rotated and converted into the axial movement of the rack shaft 40, and the direction of the wheel (not shown) is changed. 1, the rack shaft 40 is supported at both ends of the gear housing 11 so as to be movable in the axial direction by the rack shaft bush 41 and the rack bush 60. On the rack bush 60 side of the gear housing 11, as shown in FIG. The rack shaft sheet 52 and the pinion shaft 30 are supported so as to be movable in the axial direction while being sandwiched between the rack shaft sheet 52 and the pinion shaft 30. The rack guide 50 is slidably supported in the guide hole 13 and is pressed by the coil spring 53 in a direction in which the rack shaft sheet 52 comes into contact with the back surface 40b.

このようなにラック軸40が軸方向移動可能に支持されており、ハンドルを中立位置から右または左へ操作すると、ラック軸40は軸方向に移動しながらラックガイド50側へ変位する。ラック軸40のラックガイド50側変位に対するラックブッシュ60の支持剛性は、図5に示すような特性でもって変化する。つまり、ラック軸40の変位量が少ないときは、線S2に示すように支持剛性が緩やかに上昇し、ハンドル操舵のストロークエンド近くになると、線S3に示すように線S2よりも大きな傾きでもって支持剛性が上昇する。ラック軸40の変位量が一定量超えると、線T2に示すように支持剛性が急激に上昇する。   Thus, the rack shaft 40 is supported so as to be movable in the axial direction, and when the handle is operated to the right or left from the neutral position, the rack shaft 40 is displaced toward the rack guide 50 while moving in the axial direction. The support rigidity of the rack bush 60 with respect to the rack shaft 50 side displacement of the rack shaft 40 varies with the characteristics shown in FIG. In other words, when the displacement amount of the rack shaft 40 is small, the support rigidity gradually increases as shown by the line S2, and when it is close to the stroke end of the steering wheel, it has a larger inclination than the line S2 as shown by the line S3. Support rigidity increases. When the amount of displacement of the rack shaft 40 exceeds a certain amount, the support rigidity rapidly increases as shown by the line T2.

線S2は、第2の突起部75の半円部63側の端を支点にして第2の突起部75間のラックブッシュ60が半円部63側へ曲げ変形するときに得られる支持剛性である。線S3は、第1の突起部74の半円部63側の端が第2の嵌合部12gに接触し、第1の突起部74の半円部63側の端を支点にして第1の突起部74間のラックブッシュ60が半円部63側へ曲げ変形するときに得られる支持剛性である。   The line S2 is the support rigidity obtained when the rack bush 60 between the second protrusions 75 is bent and deformed toward the semicircle part 63 with the end of the second protrusion 75 on the semicircular part 63 side as a fulcrum. is there. In the line S3, the first protrusion 74 has an end on the semicircular portion 63 side that is in contact with the second fitting portion 12g, and the first protrusion 74 has an end on the semicircular portion 63 side as a fulcrum. This is the support rigidity obtained when the rack bush 60 between the protrusions 74 is bent and deformed toward the semicircular portion 63 side.

図5と従来の図8を比較すると、図5の線S2の支持剛性は、図8の線S1に比べて全体的に下げっている。その理由は、一方の第2の突起部75の半円部63側の端から他方の第2の突起部75の半円部63側の端までの距離が、長くなっているからである。   Comparing FIG. 5 with the conventional FIG. 8, the support rigidity of the line S2 of FIG. 5 is generally lower than that of the line S1 of FIG. The reason is that the distance from the end on the semicircular portion 63 side of one second protrusion 75 to the end on the semicircular portion 63 side of the other second protrusion 75 is longer.

次に、ラックガイド50と蓋51間のクリアランス調整について説明する。ボールジョイント90の2面取りされた部分に図略の工具を引っ掛け、ラック軸40を軸線回りに回す。ラック軸40とピニオンシャフト30が噛合っている関係上、ラック軸40は回転しながらラックガイド50側へ変位する。ラック軸40を所定の角度まで回した時点で、ラックガイド50が蓋51に当接するよう蓋51を回してこれの軸方向位置を調整する。これによって、ラック軸40を元に戻したときにラックガイド50と蓋51間にクリアランスができ、クリアランス調整が完了する。線S2の支持剛性が全体的に低いので、ラック軸40を低トルクで回すことができ、ラックガイド50と蓋51間のクリアランス調整が容易に行えるメリットがある。   Next, clearance adjustment between the rack guide 50 and the lid 51 will be described. A tool (not shown) is hooked on the chamfered portion of the ball joint 90, and the rack shaft 40 is rotated around the axis. Since the rack shaft 40 and the pinion shaft 30 are engaged with each other, the rack shaft 40 is displaced toward the rack guide 50 while rotating. When the rack shaft 40 is rotated to a predetermined angle, the lid 51 is rotated so that the rack guide 50 comes into contact with the lid 51 to adjust the axial position thereof. Thus, a clearance is created between the rack guide 50 and the lid 51 when the rack shaft 40 is returned to the original position, and the clearance adjustment is completed. Since the support rigidity of the wire S2 is generally low, there is an advantage that the rack shaft 40 can be rotated with a low torque and the clearance between the rack guide 50 and the lid 51 can be easily adjusted.

ハンドルを中立位置から右または左へ回すと、ラック軸40は軸方向に移動しながらラックガイド50側へ変位する。ハンドル操舵のストロークエンド近くになると、ラックブッシュ60の支持剛性が線S3のように変化するので、ハンドル操舵したときの手応え感が増し、運転手はストロークエンドを自覚できる。   When the handle is turned to the right or left from the neutral position, the rack shaft 40 is displaced toward the rack guide 50 while moving in the axial direction. When the steering wheel is close to the stroke end, the support rigidity of the rack bush 60 changes as shown by line S3, so that the feeling of response when the steering wheel is steered increases and the driver can recognize the stroke end.

本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。   The present invention is not limited to these embodiments, and can of course be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.

上述した実施形態の第2の突起部75の外径側に、第2の突起部75よりも円周方向に幅狭の第5の突起部を設けても良い。この場合、摺動部61と第5の突起部までの段差は、上述した実施形態の摺動部61から第2の突起部75までの段差と同じにし、段差は3つに均等割りするのが望ましい。このようにすれば、図3に示す線S4は、上述した実施形態の線S2と比較して全体的に支持剛性を下げることができる。また、ハンドル操作のストロークエンド近くで、線S4よりも上げが大きい線S5、線S5よりの上げが大きい線S6と言う風に2段回で渡って上昇する特性が得られる。   A fifth protrusion that is narrower in the circumferential direction than the second protrusion 75 may be provided on the outer diameter side of the second protrusion 75 of the embodiment described above. In this case, the step between the sliding portion 61 and the fifth protrusion is the same as the step from the sliding portion 61 to the second protrusion 75 of the above-described embodiment, and the step is equally divided into three. Is desirable. In this way, the support rigidity of the line S4 shown in FIG. 3 can be lowered as a whole compared to the line S2 of the above-described embodiment. Further, there is obtained a characteristic of rising in two steps such as a line S5 that is higher than the line S4 and a line S6 that is higher than the line S5 near the stroke end of the handle operation.

11:ギヤハウジング、12:挿通穴、13:ガイド穴、30:ピニオンシャフト、40:ラック軸、50:ラックガイド、51:蓋、60:ラックブッシュ、72:突設部、74:第1の突起部、75:第2の突起部   11: gear housing, 12: insertion hole, 13: guide hole, 30: pinion shaft, 40: rack shaft, 50: rack guide, 51: lid, 60: rack bush, 72: protruding portion, 74: first Projection, 75: second projection

Claims (1)

ギヤハウジングにピニオンシャフトを回転可能に軸承し、前記ピニオンシャフトに噛合するラック軸を前記ギヤハウジングの挿通穴に挿通し、前記ピニオンシャフトと反対側の背後から前記ラック軸を前記ピニオンシャフトに押し付けるラックガイドをギヤハウジングのガイド穴に軸方向に移動可能に嵌挿し、前記ガイド穴を閉塞する蓋を設け、前記蓋と前記ラックガイド間に前記ラックガイドを前記ラック軸側へ付勢する弾性部材を介挿し、前記ギヤハウジングの挿通穴に前記ラック軸の背後に摺動可能に当接するラックブッシュを設けたラックピニオン式舵取装置において、
前記ラックブッシュの前記ラックガイド側の外周に、しかも前記ラックガイドの軸線を挟んで両側に、径方向外方へ突出し、前記挿通穴に当接する一対の突設部を一体的に設け、前記一対の突設部は、第1の突起部と、この第1の突起部よりも径方向外方にかつ前記ラックガイドの軸線よりも遠ざかる位置に設けられる第2の突起部とからなっていることを特徴とするラックピニオン式舵取装置。
A rack that rotatably supports a pinion shaft in a gear housing, a rack shaft that meshes with the pinion shaft is inserted into an insertion hole of the gear housing, and the rack shaft is pressed against the pinion shaft from the back side opposite to the pinion shaft. A guide is inserted into the guide hole of the gear housing so as to be movable in the axial direction, a lid for closing the guide hole is provided, and an elastic member for biasing the rack guide toward the rack shaft side is provided between the lid and the rack guide. In a rack and pinion type steering device provided with a rack bush that is slidably contacted behind the rack shaft in the insertion hole of the gear housing,
A pair of projecting portions that protrude radially outward and abut against the insertion hole are integrally provided on the outer periphery of the rack bush on the rack guide side and on both sides of the rack guide axis, The projecting portion is composed of a first projecting portion and a second projecting portion provided at a position radially outward from the first projecting portion and away from the axis of the rack guide. A rack and pinion type steering device.
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