JP2014184933A - Rack guide mechanism used for steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング装置に用いられるラックガイド機構に関する。 The present invention relates to a rack guide mechanism used in a steering device.
車両用のステアリング装置には、ピニオンとラックとを噛合させ、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。このようなラックアンドピニオン式のステアリング装置には、ラック軸を支持するラックガイドと、ラックガイドをピニオン軸に向かって付勢する圧縮コイルばねと、ラックガイドが収納される収納空間が形成されたハウジングと、を備えたラックガイド機構が設けられている。 2. Description of the Related Art A vehicle steering apparatus includes a rack and pinion type that meshes a pinion and a rack and converts rotation of the pinion shaft accompanying steering operation into reciprocating movement of the rack shaft. In such a rack and pinion type steering device, a rack guide that supports the rack shaft, a compression coil spring that urges the rack guide toward the pinion shaft, and a storage space in which the rack guide is stored are formed. And a rack guide mechanism including a housing.
このラックガイド機構では、ラックガイドの外周面がハウジングの収容空間を囲む周壁面に衝突して金属音が発生することを回避するために、従来からラックガイドにOリングが外嵌されている。
また、従来からラックガイドの外周面には、径方向内側に窪んでなる環状の溝面が形成されており、その溝面内の空間である溝にOリングが嵌められて、Oリングが位置ずれしないようになっている。
さらに、下記特許文献1では、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難くするために、溝面内の溝を占める容積率が高いOリングを備えたラックガイド機構が開示されている。
In this rack guide mechanism, an O-ring is conventionally externally fitted to the rack guide in order to prevent the outer peripheral surface of the rack guide from colliding with the peripheral wall surface surrounding the housing accommodating space and generating metal sound.
Conventionally, an annular groove surface that is recessed radially inward is formed on the outer peripheral surface of the rack guide, and an O-ring is fitted into a groove that is a space in the groove surface, so that the O-ring is positioned. It is designed not to slip.
Further,
しかしながら、上記特許文献1の技術によれば、ラックガイドをハウジングの収容空間に組み付ける際に、ラックガイドとハウジングとの間に容積率が高いOリングが噛み込み易く、組み付け性が低下した。
However, according to the technique of
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、組み付け性の低下を回避しつつ、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難いラックガイド機構を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a rack guide mechanism in which the outer peripheral surface of the rack guide does not easily collide with the peripheral wall surface of the housing while avoiding a decrease in assembling ability. And
前記する課題を解決するため、本発明に係るラックガイド機構は、ステアリング装置に設けられたラックガイド機構であって、ラック軸に向かって開口する収容空間が形成されたハウジングと、前記収容空間内に配置されて、ラック軸を支持するラックガイドと、前記ハウジングと前記ラックガイドとの間に介在して前記ラックガイドを付勢する圧縮コイルばねと、前記ラックガイドに外嵌されて、前記収容空間の周壁面に当接するOリングと、を備え、前記収容空間には、前記ハウジングと前記ラックガイドと前記Oリングとに囲まれて封止された封止空間が形成され、前記ラックガイドは、前記圧縮コイルばねの収容するための空間であって、前記封止空間に連続する内部空間と、前記Oリングが嵌る溝を有する環状の溝面と、前記内部空間と前記溝とを連通する連通孔と、を有し、外力を受けた前記ラックガイドが前記圧縮コイルばねの圧縮方向に移動し、前記封止空間の体積が減少した場合に、前記内部空間の内部圧の上昇により、前記連通孔を介して前記Oリングと前記溝面とに囲まれる前記溝内の内部圧が上昇することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a rack guide mechanism according to the present invention is a rack guide mechanism provided in a steering device, and includes a housing in which an accommodation space that opens toward a rack shaft is formed, and an interior of the accommodation space. A rack guide that supports the rack shaft, a compression coil spring that is interposed between the housing and the rack guide and biases the rack guide, and is externally fitted to the rack guide to receive the housing An O-ring that abuts against a peripheral wall surface of the space, and the housing space is formed with a sealed space surrounded by the housing, the rack guide, and the O-ring. A space for accommodating the compression coil spring, an internal space continuing to the sealing space, an annular groove surface having a groove into which the O-ring is fitted, and the internal When the rack guide that has received an external force moves in the compression direction of the compression coil spring and the volume of the sealing space decreases, the internal space has a communication hole that communicates with the groove. The internal pressure in the groove surrounded by the O-ring and the groove surface increases through the communication hole due to an increase in the internal pressure of the groove.
前記する本発明によれば、ラックガイドが圧縮コイルばねの圧縮方向に移動した場合、Oリングと溝面とに囲まれる溝内の内部圧を上昇させることができる。その結果、ラックガイドの外周面には、Oリングの弾性力のほかに溝内の内部圧が作用し、ラックガイドが径方向に変位し難くなっている。以上より、ハウジングの周壁面がラックガイドの外周面が衝突するおそれを低減することができる。
また、前記する本発明によれば、容積率が高いOリングを使用していないため、組み付け性を低下させるおそれがない。
さらに、前記する本発明によれば、溝内の空気が連通孔を介して、内部空間に逃げるように形成されている。そのため、ラックガイドに外嵌されるOリングの一部が凸状になり難く、ラックガイドをハウジングの収容空間内に組み付ける作業の容易化を図ることができる。
According to the present invention described above, when the rack guide moves in the compression direction of the compression coil spring, the internal pressure in the groove surrounded by the O-ring and the groove surface can be increased. As a result, the inner pressure in the groove acts on the outer peripheral surface of the rack guide in addition to the elastic force of the O-ring, and the rack guide is difficult to displace in the radial direction. As described above, the possibility that the peripheral wall surface of the housing collides with the outer peripheral surface of the rack guide can be reduced.
Further, according to the present invention described above, since an O-ring having a high volume ratio is not used, there is no possibility that the assembling property is lowered.
Furthermore, according to this invention mentioned above, it forms so that the air in a groove | channel may escape to internal space via a communicating hole. Therefore, a part of the O-ring that is externally fitted to the rack guide is unlikely to be convex, and the work for assembling the rack guide into the housing space of the housing can be facilitated.
本発明によれば、組み付け性の低下を回避しつつ、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難いラックガイド機構を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the rack guide mechanism in which the outer peripheral surface of a rack guide cannot collide with the peripheral wall surface of a housing easily can be provided, avoiding the fall of an assembly | attachment property.
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施形態では、本発明のラックガイド機構が電動パワーステアリング装置に用いられた例を説明するが、本発明はこれに限定されるものでなく、油圧式のパワーステアリング装置や、ノーマルのステアリング装置にも用いることができるものである。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the embodiment, an example in which the rack guide mechanism of the present invention is used in an electric power steering apparatus will be described. However, the present invention is not limited to this, and a hydraulic power steering apparatus or a normal steering apparatus is used. It can also be used for an apparatus.
図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、車両に搭載されて、車両の操舵車輪7の操舵角を変更し、車両の進行方向を任意の方向にするための装置である。
また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、ラック5bが形成されたラック軸6と、ピニオン5aが形成されたピニオン軸4bとを有し、ピニオン軸4bの回転をラック軸6の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものである。
さらに、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、ベルト伝動機構2を介して電動モータ8の駆動による補助操舵力がラック軸6に伝達されることで、ステアリングホイール3の操作性が向上している。
As shown in FIG. 1, the electric
Further, the electric
Furthermore, in the electric
図2に示すように、電動パワーステアリング装置1には、ラック軸6のラック5bとピニオン軸4bのピニオン5aとの噛合状態を維持するためのラックガイド機構10が設けられている。
As shown in FIG. 2, the electric
ラックガイド機構10は、各種の構成部品を収納するためのケースとして、ラック軸6に向かって開口する孔12が形成されたハウジング11を備えている。
なお、方向を説明する場合、孔12が穿設された方向を軸方向と称し、軸方向でラック軸6が設けられた方を一端側と称し、軸方向でラック軸6が設けられていない方を他端側と称して説明する。
また、ラックガイド機構10は、ハウジング11に収容される各種の構成部品として、孔12内の一端側に配置されてラック軸6を支持するラックガイド13と、孔12の他端側に配置されたキャップ15と、孔12内でラックガイド13とキャップ15との間に介在する圧縮コイルばね14と、ラックガイド13に外嵌され2つのOリング17、17と、を備えている。
The
In the description of the direction, the direction in which the hole 12 is formed is referred to as an axial direction, the direction in which the
Further, the
ハウジング11に形成された孔12は、ラック軸6の方から見て略円形状に形成されている。また、孔12を臨むハウジング11の周壁面11aの他端側には、ねじ溝11bが形成されて、ハウジング11にキャップ15が螺合している。そのため、孔12の他端側は、キャップ15により封止されている。なお、以下において、他端側がキャップ15により封止された状態の孔12を収容空間12aと称する。
The hole 12 formed in the
ラックガイド13は、一端側が有底である円筒状の部材であって、他端側に向かって開口する内部空間13aを有している。
また、ラックガイド13の外径は、収容空間12aの内径よりも小さくなるように形成されている。そのため、ラックガイド13がハウジング11の収容空間12aで遊嵌し、ラックガイド13の外周面とハウジング11の周壁面11aとの間には、隙間S1が形成されている。
また、ラックガイド13の外周面には、径方向内側に向かって窪む2本の溝面13bが周方向に形成されている。
さらに、ラックガイド13には、溝面13bを径方向に穿設して、溝面13b内の空間である溝と内部空間13aとを連通させる連通孔13cが形成されている。なお、本実施形態では、連通孔13cは、溝面13bに対して一つ形成されている。
The
The outer diameter of the
In addition, two
Further, the
圧縮コイルばね14は、キャップ15の頂面15aと、ラックガイド13の内部空間13aの底面とに当接し、ラックガイド13をラック軸6に向かって付勢している。そのため、ラック軸6は、ラックガイド13に押圧されて、ラック5bとピニオン5aとの噛合状態を維持されるようになっている。
なお、ラックガイド13は、圧縮コイルばね14に付勢されているため、キャップ15の頂面15aに当接することなく離間しており、ラックガイド13とキャップ15との間に隙間S2が形成されている。
The
Since the
Oリング17は、樹脂製のシール部材であり、ラックガイド13に外嵌されて、ハウジング11の周壁面11aに当接している。そのため、収容空間12aの軸方向において、Oリング17が当接している部位よりも他端側が封止されている。
なお、以下の説明で、収容空間12aにおいて、ハウジング11とキャップ15とラックガイド13とOリング17とに囲まれて封止された空間を封止空間12bと称する。
また、封止空間12bは、前記した隙間S1の他端側(Oリング17が当接している部位よりも他端側)と隙間S2とを合わせてなる空間であり、ラックガイド13の内部空間13aに連続している。
The O-
In the following description, a space sealed by the
Further, the
また、Oリング17は、ラックガイド13の溝面13bの空間である溝に嵌められており、軸方向に位置ずれしないようになっている。なお、Oリング17を溝面13bの溝に嵌める際、溝面13bの溝の空気が連通孔13cを通過し、内部空間13a内に逃げるようになっている。そのため、ラックガイド13に外嵌されたOリング17が径方向外側に凸状になることが回避されている。
なお、溝面13bの溝の空気が内部空間13aに逃げているため、Oリング17が溝面13bに密着して、連通孔13cを閉塞した状態となっている。
Further, the O-
Since the air in the
つぎに、実施形態に係る電動パワーステアリング装置1において、ステアリングホイール3が操作されて、ラックガイド13を他端側に押圧する力Fがラック軸6に作用した場合を、図3を参照しながら説明する。
Next, in the electric
図3に示すように、力Fの作用により他端側へ押圧されるラックガイド13は、圧縮コイルばね15の付勢力に逆らって他端側へ移動して、封止空間12bの体積が減少する。
そのため、図3の矢印Aに示すように、封止空間12b内にある空気が封止空間12bに連続するラックガイド13の内部空間13aに移動して、内部空間13aの内部圧が上昇する。
As shown in FIG. 3, the
Therefore, as shown by an arrow A in FIG. 3, the air in the sealed
また、内部空間13aの内部圧の上昇により、図3の矢印Bに示すように、連通孔13cを介してOリング17が径方向外側に押圧されることとなる。
そのため、Oリング17が溝面13bから離間して連通孔13cが開放されるため、周方向に形成された溝面13bに沿って周方向に空気が進入し、溝面13bの溝全体の内部圧が上昇する。そのため、図3の矢印B及び矢印Cのように、Oリング17の全周がハウジング11の周壁面11aを押圧するようになる。
一方で、ラックガイド13の外周面には、径方向内側に向かうOリング17の弾性力のほかに、溝内の内部圧が作用しているため、ラックガイド13が径方向に変位し難くなっている。
Further, as the internal pressure of the
Therefore, since the O-
On the other hand, on the outer peripheral surface of the
以上、実施形態に係るラックガイド機構10によれば、ラックガイド13が径方向に変位し難くなっているため、ハウジング11の周壁面11aにラックガイド13が接触するおそれを低減させることができる。
また、実施形態に係るラックガイド機構10によれば、従来技術のようにOリング17の容積率が高めていないため、組み付け性を低下させるおそれがない。
さらに、実施形態に係るラックガイド機構10によれば、連通孔13cにより、Oリング17の凸状になり難くなっているため、組み付け性を高めることができる。
As described above, according to the
Moreover, according to the
Furthermore, according to the
以上、実施形態に係るラックガイド機構10について説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。
たとえば、実施形態では、ラックガイド13の溝面13bに対して連通孔13cが一つ形成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、たとえば、連通孔13cを周方向に複数形成してもよい。
また、実施形態に係る連通孔13cは、ラックガイド13に形成された2本の溝面13bのそれぞれに形成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、たとえば、ラックガイド13の一端側の溝面13bと他端側の溝面13bとのどちらか一方にのみ連通孔13cを形成してもよい。
The
For example, in the embodiment, one
Further, the
1 電動パワーステアリング装置
4b ピニオン軸
5a ピニオン
5b ラック
6 ラック軸
10 ラックガイド機構
11 ハウジング
12a 収容空間
12b 封止空間
13 ラックガイド
13a 内部空間
13b 溝面
13c 連通孔
15 キャップ
17 Oリング
DESCRIPTION OF
Claims (1)
ラック軸に向かって開口する収容空間が形成されたハウジングと、
前記収容空間内に配置されて、ラック軸を支持するラックガイドと、
前記ハウジングと前記ラックガイドとの間に介在して前記ラックガイドを付勢する圧縮コイルばねと、
前記ラックガイドに外嵌されて、前記収容空間の周壁面に当接するOリングと、
を備え、前記収容空間には、前記ハウジングと前記ラックガイドと前記Oリングとに囲まれて封止された封止空間が形成され、
前記ラックガイドは、
前記圧縮コイルばねの収容するための空間であって、前記封止空間に連続する内部空間と、
前記Oリングが嵌る溝を有する環状の溝面と、
前記内部空間と前記溝とを連通する連通孔と、
を有し、
外力を受けた前記ラックガイドが前記圧縮コイルばねの圧縮方向に移動し、前記封止空間の体積が減少した場合に、前記内部空間の内部圧の上昇により、前記連通孔を介して前記Oリングと前記溝面とに囲まれる前記溝内の内部圧が上昇することを特徴とするラックガイド機構。 A rack guide mechanism provided in the steering device,
A housing in which a housing space that opens toward the rack shaft is formed;
A rack guide disposed in the housing space and supporting a rack shaft;
A compression coil spring interposed between the housing and the rack guide and biasing the rack guide;
An O-ring externally fitted to the rack guide and abutting against a peripheral wall surface of the accommodation space;
A sealed space that is enclosed and sealed by the housing, the rack guide, and the O-ring is formed in the housing space,
The rack guide is
A space for accommodating the compression coil spring, and an internal space continuous to the sealing space;
An annular groove surface having a groove into which the O-ring fits;
A communication hole communicating the internal space and the groove;
Have
When the rack guide that has received an external force moves in the compression direction of the compression coil spring and the volume of the sealing space decreases, the O-ring passes through the communication hole due to an increase in internal pressure of the internal space. And a rack guide mechanism in which the internal pressure in the groove surrounded by the groove surface rises.
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