JP2012188100A - ラックアンドピニオン式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ピニオンハウジングを大型化することなく、高トルク化に対応できるラックアンドピニオン式ステアリング装置を提供する。
【解決手段】
有底筒状のハウジング2と、このハウジング2の開口部の外周に形成されたねじ部21と、前記ハウジング2内に設けられたラック軸6と、このラック軸6と噛み合うピニオンを有するピニオン軸5と、前記ハウジング2により保持されピニオン軸5を回転可能に支持する軸受3と、この軸受3は外輪27と内輪28を備え、前記ハウジング2の前記ねじ部21に螺着するねじ部材22と、このねじ部材22により、前記外輪27を前記ハウジング2と前記ねじ部材22により軸方向下方への移動を規制した。
【選択図】図1
【解決手段】
有底筒状のハウジング2と、このハウジング2の開口部の外周に形成されたねじ部21と、前記ハウジング2内に設けられたラック軸6と、このラック軸6と噛み合うピニオンを有するピニオン軸5と、前記ハウジング2により保持されピニオン軸5を回転可能に支持する軸受3と、この軸受3は外輪27と内輪28を備え、前記ハウジング2の前記ねじ部21に螺着するねじ部材22と、このねじ部材22により、前記外輪27を前記ハウジング2と前記ねじ部材22により軸方向下方への移動を規制した。
【選択図】図1
Description
本発明は、ラックアンドピニオン式ステアリング装置に関するものである。
自動車の操舵装置である電動パワーステアリング装置は、ラックピニオン式ステアリング機構が採用されており、最近、省エネ燃費向上のため、多くの車に採用されてきている。特に、大型車向けの電動パワーステアリング装置は小型軽量で高トルク化の要求が高い。大型車向けの電動パワーステアリング装置においては、ピニオン軸への負荷が増大するため、ピニオン軸を支持するピニオンハウジングも大型化の傾向がある。その場合、例えば特許文献1(図面3)に提案されているように、ピニオン軸を筒状のハウジング内に回転可能に支持する軸受を、ハウジング上部の入口にてトッププラグでねじ止めすることにより、高トルク化に対応されている。
しかしながら、ピニオンハウジングにトッププラグを使用する場合、ピニオン軸方向にトッププラグの長さを長くして、螺着力を増すことで、操舵時のピニオン軸への負荷増大に対応できるが、ピニオンハウジングが大型化するため、特に、ピニオン軸方向の車両搭載レイアウトが不利になる。本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ピニオンハウジングを大型化することなく、高トルク化に対応できるラックアンドピニオン式ステアリング装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、有底筒状のハウジングと、このハウジングの開口部の外周に形成されたねじ部と、前記ハウジング内に設けられたラック軸と、このラック軸と噛み合うピニオンを有するピニオン軸と、前記ハウジングにより保持されピニオン軸を回転可能に支持する軸受と、この軸受は外輪と内輪を備え、前記ハウジングの前記ねじ部に螺着するねじ部材と、このねじ部材により、前記外輪を前記ハウジングと前記ねじ部材により軸方向下方への移動を規制したことを要旨としている。
本発明の構造によれば、ハウジングの上部入口の外周のねじ部に螺着されたねじ部材が、その本体の内周から径方向内方に突出する規制部によって軸受を規制しているため、前記軸受の抜脱を防止するための前記規制部は軸方向の長さは短くてよく、ハウジングおよび、ピニオン軸の長さを小さくでき、ピニオン軸方向の小型化を図ることができるため、省スペースで高トルクを支持することができる。
さらに、請求項2に記載の発明は、前記規制部の最小内径は、内輪の外径よりも小さくされていることを要旨としている。
即ち、その場合、規制部によって保持器の抜脱を防止できるので、軸受およびピニオン軸の抜脱を確実に防止することができるとともに、軸受のカバーとして、軸受への異物の侵入および、軸受の潤滑グリースの漏れを防止するシールの効果を有し軸受の密封性がよく軸受の耐久性の向上ができる。
即ち、その場合、規制部によって保持器の抜脱を防止できるので、軸受およびピニオン軸の抜脱を確実に防止することができるとともに、軸受のカバーとして、軸受への異物の侵入および、軸受の潤滑グリースの漏れを防止するシールの効果を有し軸受の密封性がよく軸受の耐久性の向上ができる。
請求項3に記載の発明は、前記ねじ部材の内周に保持され、前記ねじ部材の内周と前記ピニオン軸の外周との間を封止する環状のシール部材を備え、前記規制部によって前記シール部材の軸方向下方への移動を規制されていることを要旨としている。その場合、ピニオン軸の撓みが少ないため、簡易な構造のシールでよくシールの小形化が可能となるため、ねじ部材およびシール部材を一体的なユニットとして取り扱うことができ、従って、システムの小型化が可能となり、小スペースで高トルクを支持することができるラックアンドピニオン式ステアリング装置ができる。
本発明の構造によれば、ハウジングの上部の入口のねじ部に螺着されたねじ部材が、ピニオン軸を回転可能にする軸受の外輪の上端を押圧する環状の本体を備えており、その本体の内周から径方向内方に突出する規制部によって、上記軸受の抜脱を防止することができる。ハウジングの外周部で螺着されているため、軸方向の小型化を図ることが出来ると共に、ねじ部材により、システムの小型化が可能となり、小スペースで高トルクを支持することができるラックアンドピニオン式ステアリング装置ができる。
本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置の要部を示す概略断面図である。
図1を参照して、車両用操舵装置1は、ラックアンドピニオン式の操舵装置である。車両用操舵装置1は、筒状のピニオンハウジング2と、ピニオンハウジング2によって第1の軸受3および第2の軸受4を介して回転可能に支持されたピニオン軸5と、ピニオン軸5のピニオン5aに噛み合うラック歯6aを有するラック軸6とを備えている。ピニオン軸5およびラック軸6によって、転舵機構としてのラックアンドピニオン機構7が構成されている。
図1を参照して、車両用操舵装置1は、ラックアンドピニオン式の操舵装置である。車両用操舵装置1は、筒状のピニオンハウジング2と、ピニオンハウジング2によって第1の軸受3および第2の軸受4を介して回転可能に支持されたピニオン軸5と、ピニオン軸5のピニオン5aに噛み合うラック歯6aを有するラック軸6とを備えている。ピニオン軸5およびラック軸6によって、転舵機構としてのラックアンドピニオン機構7が構成されている。
ピニオン軸5は、例えばステアリングホイールからなる操舵部材8とは、ステアリングシャフト9aおよび中間部材9bを介して同行回転可能に連結されている。ラック軸6は、ピニオンハウジング2とは交差状に連結された図示しない筒状のラックハウジングによって、軸長方向(紙面に直交する方向)に移動可能に支持されている。図示していないが、ラック軸6の両端部は、タイロッドを介して転舵輪に連結されており、操舵部材8の回転に伴って、ラック軸6が軸長方向に移動し操向が行われるようになっている。
ピニオンハウジング2には、ラック軸6を隔ててピニオン軸5とは反対側に筒状のサポートハウジング10が設けられており、そのサポートハウジング10に、ラック軸支持装置11が取り付けられている。ラック軸支持装置11は、サポートハウジング10内に前後に進退可能に収容された支持部材としての円筒状のサポートヨーク12と、サポートハウジング10の入口のねじ部10aに固定された封止部材13と、サポートヨーク12と封止部材13との間に介在し、サポートヨーク12を介してラック軸6をピニオン軸5に向けて付勢する例えば圧縮コイルばねからなる付勢部材14とを備えている。
サポートヨーク12の前面12aには、ラック軸6を軸長方向に摺動自在に支持する凹部15が形成されている。その凹部15には、ラック軸6に摺接する低摩擦部材からなるパッド16が取り付けられている。
封止部材13の前面13aとサポートヨーク12の後面12bとの間には、所定の隙間Sが形成されている。その隙間Sの量は、封止部材13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ている。
封止部材13の前面13aとサポートヨーク12の後面12bとの間には、所定の隙間Sが形成されている。その隙間Sの量は、封止部材13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ている。
サポートヨーク12の外周面に形成された一対の周溝に、例えばOリングからなる環状の弾性部材17がそれぞれ収容され、これら弾性部材17が、サポートハウジング10の内周に弾性的に接触することにより、サポートヨーク12を径方向に弾性支持し、サポートヨーク12のがたつきを防止している。
封止部材13の後面13bには、封止部材13を回動操作する工具に係合するための、例えば断面多角形形状の工具係合孔18が形成されている。
封止部材13の後面13bには、封止部材13を回動操作する工具に係合するための、例えば断面多角形形状の工具係合孔18が形成されている。
ピニオンハウジング2は、ピニオン軸5の下部を収容するための収容孔19を有している。収容孔19の入口20の外周には、ねじ部21が形成され、そのねじ部21に、環状のねじ部材22がキャップとしてねじ込まれている。
第1の軸受3および第2の軸受4は、ピニオン軸5のピニオン5aを挟んだ上下に配置されており、それぞれ、ピニオンハウジング2の収容孔19の内周に設けられた対応する軸受保持部25,26によって支持されている。
第1の軸受3は、例えば転がり軸受としての玉軸受からなり、第2の軸受4は例えば転がり軸受としての円筒ころ軸受からなる。第1の軸受3は、ピニオンハウジング2によって軸方向X1の下方への移動が規制された外輪27と、ピニオン軸5とは軸方向X1に同行移動可能な内輪28と、外輪27および内輪28の間に介在する複数のボールからなる転動体29を含んでいる。
第1の軸受3は、例えば転がり軸受としての玉軸受からなり、第2の軸受4は例えば転がり軸受としての円筒ころ軸受からなる。第1の軸受3は、ピニオンハウジング2によって軸方向X1の下方への移動が規制された外輪27と、ピニオン軸5とは軸方向X1に同行移動可能な内輪28と、外輪27および内輪28の間に介在する複数のボールからなる転動体29を含んでいる。
図2を参照して、上記ねじ部材22は、外輪27を軸方向X1に止定するために外輪27の上端27aを押圧する環状の本体31を備えている。図1を参照して、本体31の外周31aに形成されたねじ部32が、収容孔19の入口20のねじ部21にねじ込まれている。外輪27は、収容孔19の内周に形成された環状段部33とねじ部材22の下面の当接部34との間に挟持されて、ピニオンハウジング2に対する軸方向移動が規制されている。
本体31の内周31bには、環状のシール部材35が保持されており、そのシール部材35は、本体31の内周31bとピニオン軸5の外周5bとの間を封止する。図1に示すように、シール部材35は、芯金35aと、ピニオン軸5の外周5bに係合するリップを有するゴム部材35bとを備えている。
ねじ部材21の内周31bの内径が大きくなるため、シール部材の外径が大きくできるため、シール部材シール性能を維持しながらピニオン軸の軸方向の長さを短くできるため、より、コンパクトな構造にできる。
ねじ部材21の内周31bの内径が大きくなるため、シール部材の外径が大きくできるため、シール部材シール性能を維持しながらピニオン軸の軸方向の長さを短くできるため、より、コンパクトな構造にできる。
また、図1および図2を参照して、ねじ部材22は、本体31の内周31bから径方向Y1の内方に突出する規制部36を備えており、その規制部36は、第1の軸受3の内輪28の抜脱を規制する機能も果たす。本体31の外周31bの上部は、拡径されており、当該ねじ部材22を回動操作するための工具が係合される工具係合部40とされている。工具係合部40は例えば六角形等の多角形断面をなしている。
図2に示すように、規制部36の最小内径d1(規制部36の内周36aの径に相当)は、内輪28の外径d2よりも小さくされている(d1<d2)。これにより、規制部36によって、ピニオンハウジング2からの内輪28の抜脱が防止されるようになっている。
上記シール部材35は、規制部36の上面36cに当接しており、規制部36によって、シール部材35の軸方向X1の下方への移動が規制されている。
一方、図1に示すように、内輪28は、ピニオン軸5の外周に設けられた環状段部38とピニオン軸5の外周に固定された環状部材39との間に挟持されて、ピニオン軸5に対する軸方向移動が規制されている。
一方、図1に示すように、内輪28は、ピニオン軸5の外周に設けられた環状段部38とピニオン軸5の外周に固定された環状部材39との間に挟持されて、ピニオン軸5に対する軸方向移動が規制されている。
図1に示す本実施の形態によれば、ピニオンハウジング2の上部の入口20のねじ部21にねじ込まれたねじ部材22が、ピニオン軸5を回転可能にする第1の軸受3の外輪27の上端27aを押圧する環状の本体31を備えており、その本体31の内周31bから径方向Y1の内方に突出する規制部36によって、第1の軸受3の抜脱を確実に防止することができる。
具体的には、規制部36の最小内径d1が、内輪28の外径d2よりも小さくされている(d1<d2)。したがって、万一、保持器30の抜脱が発生したとしても、規制部36によって、内輪28の抜脱が防止されるので、第1の軸受3およびピニオン軸5がピニオンハウジング2から抜脱することが確実に防止される。さらに軸受のカバーとして、軸受への異物の侵入および、軸受の潤滑グリースの漏れを防止するシールの効果を有し軸受の密封性がよく軸受の耐久性の向上ができる。
また、ねじ部材22の本体31の内周31bに、本体31の内周31bとピニオン軸5の外周5bとの間を封止するための環状のシール部材35を保持し、そのシール部材35の軸方向X1の下方への移動を上記規制部36によって規制するようにした。
これにより、ねじ部材22およびシール部材35を一体的なユニットとして取り扱うことができ、したがって、組み立て易く、また、修理のときに取外し易くメンテナンスがし易い。
さらに、ピニオン軸や、ハウジングの軸方向長さが短くなるため、軸受に対してピニオン軸の撓みや傾きが少ないため、傾きに強いオイルシール等の特別なシールは必要がなく簡易な構造のシールでよいためシールの小形化が可能となるため、ねじ部材およびシール部材を一体的なユニットとして取り扱うことができ小型化できる。
これにより、ねじ部材22およびシール部材35を一体的なユニットとして取り扱うことができ、したがって、組み立て易く、また、修理のときに取外し易くメンテナンスがし易い。
さらに、ピニオン軸や、ハウジングの軸方向長さが短くなるため、軸受に対してピニオン軸の撓みや傾きが少ないため、傾きに強いオイルシール等の特別なシールは必要がなく簡易な構造のシールでよいためシールの小形化が可能となるため、ねじ部材およびシール部材を一体的なユニットとして取り扱うことができ小型化できる。
また、ねじ部材22の本体31の外周31bのねじ部32とピニオンハウジング2の外周との間を封止するために、例えば液体パッキン等のシール部材を用いることが、外部からの水分の浸入を確実に防止するうえで好ましい。
1…車両用操舵装置、2…ピニオンハウジング(ハウジング)、3…第1の軸受(軸受)、5…ピニオン軸、5b…外周、6…ラック軸、19…収容孔、20…入口、21…ねじ部、22…ねじ部材、27…外輪、27a…上端、28…内輪、28a…上端、29…転動体、31…本体、31a…外周、31b…内周、32…ねじ部、33…環状段部、34…当接部、35…シール部材、36…規制部、39…環状部材、X1…軸方向、Y1…径方向、d1…第1規制部の内径、d2…内輪の外径、d3…第2規制部の内径、d4…外輪の内径
Claims (3)
- 有底筒状のハウジングと、このハウジングの開口部の外周に形成されたねじ部と、前記ハウジング内に設けられたラック軸と、このラック軸と噛み合うピニオンを有するピニオン軸と、前記ハウジングにより保持されピニオン軸を回転可能に支持する軸受と、この軸受は外輪と内輪を備え、前記ハウジングの前記ねじ部に螺着するねじ部材と、このねじ部材により、前記外輪を前記ハウジングと前記ねじ部材により軸方向下方への移動を規制したことを特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。
- 請求項1において、前記規制部の最小内径は、前記内輪の外径よりも小さくしたことを特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。
- 前記ねじ部材の内周に保持され、前記ねじ部材の内周と前記ピニオン軸の外周との間を封止する環状のシール部材を備え、前記規制部によって前記シール部材の軸方向下方への移動を規制したことを特徴とする請求項1に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011066114A JP2012188100A (ja) | 2011-02-25 | 2011-03-24 | ラックアンドピニオン式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011039581 | 2011-02-25 | ||
JP2011039581 | 2011-02-25 | ||
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Publications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160015009A (ko) * | 2014-07-30 | 2016-02-12 | 현대모비스 주식회사 | 랙과 피니언 방식의 조향장치 |
KR20160049279A (ko) * | 2014-10-27 | 2016-05-09 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 조향장치 |
-
2011
- 2011-03-24 JP JP2011066114A patent/JP2012188100A/ja not_active Withdrawn
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KR102138498B1 (ko) | 2014-07-30 | 2020-07-28 | 현대모비스 주식회사 | 랙과 피니언 방식의 조향장치 |
KR20160049279A (ko) * | 2014-10-27 | 2016-05-09 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 조향장치 |
KR102189711B1 (ko) | 2014-10-27 | 2020-12-11 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 조향장치 |
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Legal Events
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