JP2019182313A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の転舵輪を転舵させるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device that steers a steered wheel of a vehicle.
従来、ステアリングホイールの操舵操作によって回転するピニオン軸と車幅方向に沿って進退移動可能に配置されたラック軸とを噛み合わせ、ラック軸の進退移動によって転舵輪を転舵させるラックアンドピニオン機構を備えたステアリング装置が車両に広く用いられている。このようなステアリング装置は、ラック軸をピニオン軸に向かって弾性的に押し付け、ピニオン軸のピニオン歯とラック軸のラック歯との噛み合わせを良好な状態に保つラックガイド機構を備えている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a rack-and-pinion mechanism that meshes a pinion shaft that is rotated by a steering operation of a steering wheel and a rack shaft that is disposed so as to be movable back and forth along the vehicle width direction and steers the steered wheels by the forward and backward movement of the rack shaft. The provided steering device is widely used in vehicles. Such a steering device is provided with a rack guide mechanism that elastically presses the rack shaft toward the pinion shaft and keeps the pinion teeth of the pinion shaft and the rack teeth of the rack shaft in a good state (for example, , See Patent Document 1).
特許文献1に記載のステアリング装置のラックガイド機構は、ハウジングに形成されたシリンダ部に軸方向移動可能に配置された支持部材としてのサポートヨークと、シリンダ部の開口端部に固定されてシリンダ部を閉塞する閉塞部材としてのキャップと、サポートヨークとキャップとの間に圧縮された状態で配置され、サポートヨークをラック軸に向かって押し付けるコイルばねとを備えている。サポートヨークは、軸方向の一端部がラック軸の外周面に対向すると共に、軸方向の他端部における軸端面がキャップに隙間を介して向かい合う。 A rack guide mechanism for a steering apparatus described in Patent Document 1 includes a support yoke as a support member disposed in a cylinder portion formed in a housing so as to be axially movable, and a cylinder portion fixed to an opening end of the cylinder portion. A cap serving as a closing member that closes the housing, and a coil spring that is disposed in a compressed state between the support yoke and the cap and presses the support yoke toward the rack shaft. The support yoke has one end portion in the axial direction facing the outer peripheral surface of the rack shaft, and the shaft end surface at the other end portion in the axial direction faces the cap via a gap.
この隙間の寸法は、例えば舗装路を適正速度で走行する場合のような通常の操舵操作時にピニオン軸が回転してラック歯とピニオン歯との噛み合い状態が変化し、サポートヨークが軸方向に移動しても、サポートヨークの軸端面がキャップに接触しないように設定されている。また、例えば未舗装の荒れた路面を走行するなどして車輪からラック軸に大きな荷重(逆入力)が入力されると、コイルばねが圧縮されてサポートヨークの軸端面がキャップに当接し、さらなるサポートヨークの移動が阻止される。 The size of this gap is such that the pinion shaft rotates during normal steering operation, such as when traveling on a paved road at an appropriate speed, and the meshing state of the rack teeth and pinion teeth changes, and the support yoke moves in the axial direction. Even so, the shaft end surface of the support yoke is set so as not to contact the cap. Further, for example, when a large load (reverse input) is input from the wheel to the rack shaft by traveling on an unpaved rough road surface, the coil spring is compressed and the shaft end surface of the support yoke comes into contact with the cap. The support yoke is prevented from moving.
ところで、上記のように構成されたラックガイド機構では、サポートヨークとキャップとの隙間が適正に設けられた状態で、ステアリングホイールに過大な操舵トルクを付与していなくても、操舵操作の際にサポートヨークがキャップに当接してしまい、その結果ピニオンの回転抵抗が急増して操舵感に悪影響が発生する場合があった。本発明者らは、この原因について鋭意検討し、サポートヨークの傾きが要因となっていることを見出した。 By the way, in the rack guide mechanism configured as described above, even when an excessive steering torque is not applied to the steering wheel in a state in which the gap between the support yoke and the cap is appropriately provided, the steering guide is operated. In some cases, the support yoke comes into contact with the cap, and as a result, the rotational resistance of the pinion increases rapidly, which adversely affects the steering feeling. The present inventors diligently investigated this cause and found that the inclination of the support yoke is a factor.
つまり、サポートヨークは、その外径がシリンダ部の内径よりも小さく、サポートヨークの外周面とシリンダ部の内周面との間に間隙が設けられることによってサポートヨークがシリンダ部内で軸方向移動可能となっているが、この間隙により、サポートヨークがシリンダ部内で揺動して傾いてしまう場合がある。サポートヨークが傾くと、サポートヨークの軸端面の外周端部がキャップに当たりやすくなるため、サポートヨークがラック軸から受ける力によってサポートヨークがキャップ側に移動するとき、その移動量がシリンダ部内でサポートヨークが傾いていなければキャップに当接することのない大きさであっても、サポートヨークがキャップに当接し、ステアリングホイールの操舵操作時に段付き感が発生してしまう。 In other words, the outer diameter of the support yoke is smaller than the inner diameter of the cylinder portion, and the support yoke can move in the axial direction within the cylinder portion by providing a gap between the outer peripheral surface of the support yoke and the inner peripheral surface of the cylinder portion. However, the support yoke may swing and tilt in the cylinder portion due to the gap. When the support yoke is tilted, the outer peripheral end of the shaft end surface of the support yoke is likely to hit the cap, so when the support yoke moves to the cap side due to the force received from the rack shaft, the amount of movement of the support yoke within the cylinder portion Even if the size of the support yoke does not contact the cap unless it is tilted, the support yoke contacts the cap and a stepped feeling is generated during the steering operation of the steering wheel.
そして、本発明者らは、サポートヨークが傾いても、その傾きによってサポートヨークがキャップに当接してしまうことを抑制すれば、操舵感への悪影響を抑制できるとの知見を得、本発明をなすに至った。 The inventors have obtained knowledge that, even if the support yoke is inclined, if the support yoke is prevented from coming into contact with the cap due to the inclination, the adverse effect on the steering feeling can be suppressed. It came to an eggplant.
つまり、本発明の目的は、ラックガイド機構における支持部材が揺動しても、操舵感に悪影響が及ぶことを抑制できるステアリング装置を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide a steering device that can suppress an adverse effect on steering feeling even if a support member in a rack guide mechanism swings.
本発明は、上記の目的を達成するため、ラック歯を有し、軸方向移動によって車両の転舵輪を転舵させるラックシャフトと、前記ラック歯に噛み合うピニオン歯を有し、その中心軸を回転軸とする回転により前記ラックシャフトを軸方向移動させるピニオンシャフトと、前記ラックシャフトを収容する第1筒部、前記ピニオンシャフトを収容する第2筒部、及び軸孔が設けられた第3筒部を有し、前記軸孔の軸線の方向が前記第1筒部の軸線の方向ならびに前記第2筒部の軸線の方向に交差するハウジングと、前記軸孔の開口を閉塞する閉塞部材と、前記軸孔に収容されて前記閉塞部材と軸方向に対向する対向面を有すると共に、前記ラックシャフトにおける前記ラック歯の背面側の外周面に摺接して前記ラックシャフトを支持する支持部材と、前記支持部材の前記対向面に凹設された凹部の底面と前記閉塞部材との間に配置され、前記支持部材を前記ラックシャフトに向かって付勢する弾性部材と、を備え、前記支持部材は、前記ラックシャフトの中心軸を揺動中心線とする揺動方向における前記対向面の両端部に前記閉塞部材との間に隙間を保持する一対の逃げ部を有し、かつ前記弾性部材が圧縮されたときに前記閉塞部材に当接する当接面を前記対向面に有し、前記支持部材の中心軸に直交する径方向における前記当接面の径方向幅が、前記ラックシャフトの中心軸に平行な水平方向において、この水平方向に垂直で前記一対の逃げ部に交差する方向の幅よりも広い、ステアリング装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention has a rack shaft that has rack teeth and that steers the wheel of a vehicle by axial movement, and a pinion tooth that meshes with the rack teeth, and rotates its central axis. A pinion shaft that moves the rack shaft in the axial direction by rotation as a shaft, a first tube portion that accommodates the rack shaft, a second tube portion that accommodates the pinion shaft, and a third tube portion provided with a shaft hole A housing in which the direction of the axis of the shaft hole intersects the direction of the axis of the first cylinder part and the direction of the axis of the second cylinder part, a closing member for closing the opening of the shaft hole, A support member that has a facing surface that is accommodated in the shaft hole and faces the closing member in the axial direction, and that supports the rack shaft by slidingly contacting an outer peripheral surface of the rack shaft on the back side of the rack teeth. An elastic member disposed between a bottom surface of a concave portion provided in the facing surface of the support member and the closing member, and biasing the support member toward the rack shaft. Has a pair of relief portions for holding a gap between the closing member at both ends of the facing surface in the swing direction with the center axis of the rack shaft as the swing center line, and the elastic member is The opposed surface has a contact surface that contacts the closing member when compressed, and the radial width of the contact surface in the radial direction perpendicular to the center axis of the support member is the center axis of the rack shaft. A steering device that is wider in a horizontal direction parallel to the horizontal direction than a direction perpendicular to the horizontal direction and intersecting the pair of relief portions.
本発明に係るステリング装置によれば、ラックガイド機構における支持部材が揺動しても、操舵感に悪影響が及ぶことを抑制できる。 According to the steering device according to the present invention, even if the support member in the rack guide mechanism swings, it is possible to suppress an adverse effect on the steering feeling.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態について、図1乃至図5を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, although embodiment described below is shown as a suitable specific example in implementing this invention, although there are some parts which have illustrated various technical matters that are technically preferable. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
図1は、本発明の実施の形態に係るステアリング装置の構成例を模式的に示す構成図である。図2は、ステアリング装置の部分断面図である。 FIG. 1 is a configuration diagram schematically showing a configuration example of a steering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the steering device.
ステアリング装置1は、運転者によるステアリングホイール10の操舵操作によって回転するステアリングシャフト2と、軸方向移動によって左右一対の前輪14,14を転舵させるラックシャフト3と、ラックシャフト3を収容するハウジング4と、運転者の操舵操作を補助する操舵補助装置5と、弾性部材としてのコイルばね60の付勢力によりラックシャフト3をその移動方向に対して直交する方向に押圧するラックガイド機構6とを備えている。ラックシャフト3の両端部には、それぞれボールジョイントソケット11,11が固定され、これらのボールジョイントソケット11,11にそれぞれ連結されたタイロッド12,12が、ナックルアーム13,13を介して左右一対の前輪14,14に連結されている。
The steering device 1 includes a
ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール10が一端部に固定されたコラムシャフト21と、コラムシャフト21に自在継手201を介して連結された中間シャフト22と、中間シャフト22に自在継手202を介して連結されたピニオンシャフト23とを有している。ピニオンシャフト23は、中間シャフト22とは反対側の端部近傍に複数のピニオン歯231が形成されたピニオン歯部232を有している。ピニオン歯231は、ピニオンシャフト23の中心軸方向に対して歯筋が傾斜した斜歯である。
The
ラックシャフト3は、ピニオンシャフト23のピニオン歯231に噛合する複数のラック歯31からなるラック歯部32を有している。ラック歯31は、ラックシャフト3の周方向に対して歯筋が傾斜した斜歯である。ピニオンシャフト23は、その長手方向に沿った中心軸を回転軸とする回転により、ラックシャフト3を軸方向移動させる。図2では、ピニオンシャフト23の中心軸線をC1で示し、ラックシャフト3の中心軸線をC2で示している。ピニオンシャフト23のピニオン歯部232とラックシャフト3のラック歯部32とは、ハウジング4の内部で噛み合わされている。
The
ハウジング4は、ラックシャフト3を収容する第1筒部41、ピニオンシャフト23を収容する第2筒部42、及び後述する支持部材8を収容する軸孔430が設けられた第3筒部43を有している。軸孔430は、第1筒部41ならびに第2筒部42に連通し、その軸線の方向が第1筒部41の軸線の方向ならびに第2筒部42の軸線の方向に交差する。第1筒部41の両端部のうちラック歯部32から遠い側の一方の端部の内側には、ラックシャフト3を支持する筒状のラックブッシュ40が配置されている。
The housing 4 includes a
操舵補助装置5は、運転者がステアリングホイール10に付与する操舵トルクを検出するトルクセンサ51と、電動モータ52と、電動モータ52の出力軸521の回転力を減速により増倍してコラムシャフト21に伝達する減速機構53とを有している。減速機構53は、電動モータ52の出力軸521と一体に回転するウォーム531と、コラムシャフト21と一体に回転するウォームホイール532とが噛み合わされている。電動モータ52には、コントローラ50からモータ電流が供給される。コントローラ50は、トルクセンサ51によって検出された操舵トルクや車速等に基づいて電動モータ52を制御し、減速機構53で減速された電動モータ52の出力軸521の回転力が操舵補助力としてコラムシャフト21に付与される。
The steering assist device 5 increases the rotational force of the
なお、操舵補助装置5としては、コラムシャフト21に操舵補助力を付与するものに限らず、ピニオンシャフト23に操舵補助力を付与するものであってもよい。また、例えばボールねじ機構あるいはウォームギヤ機構によってラックシャフト3に軸方向の操舵補助力を付与するものであってもよい。
Note that the steering assist device 5 is not limited to a device that applies a steering assist force to the
図2に示すように、ピニオンシャフト23は、ハウジング4の第2筒部42内でピニオン歯部232を軸方向に挟む2箇所が玉軸受421及び針状ころ軸受422によって支持されている。玉軸受421は、第2筒部42に螺合するねじ部材44によって外輪が固定され、内輪にピニオンシャフト23が挿通されている。ピニオンシャフト23は、ピニオン歯部232とは反対側の端部が第2筒部42から突出し、この端部に自在継手202(図1参照)が嵌合されるセレーション部233が形成されている。第2筒部42の開口端部には、ピニオンシャフト23の外周面に摺接するシール部材45が配置されている。
As shown in FIG. 2, the
図3A〜図3Dは支持部材8を示し、図3Aは斜視図、図3Bはラックシャフト3の中心軸線C2に直交する断面における断面図、図3Cはラックシャフト3の中心軸線C2に平行な断面における断面図、図3Dはラックシャフト3とは反対側の端面を示す端面図である。図4は、ラックガイド機構6の周辺部を拡大して示す拡大断面図である。図4では、軸孔430の中心軸線C3及び支持部材8の中心軸線C4を一点鎖線で示しており、これら両中心軸線C3,C4が一致した状態、すなわち支持部材8の中心軸が軸孔430の中心軸と一致した状態を示している。
Figure 3A~ Figure 3D shows the
ラックガイド機構6は、コイルばね60と、軸孔430を閉塞する閉塞部材としてのキャップ7と、コイルばね60の付勢力を受けてラックシャフト3をピニオンシャフト23側に押圧する筒状乃至柱状の支持部材8とを有している。コイルばね60は、軸方向に圧縮された状態でキャップ7と支持部材8との間に配置されている。軸孔430の内面には、第2筒部42側の基端部とは反対側の先端部に、キャップ7が螺合する雌ねじ430aが形成されている。雌ねじ430aよりもピニオンシャフト23側における軸孔430の内周面430bは、断面円形状の平滑面となっている。
The
キャップ7は、その外周面に形成された雄ねじ7aが雌ねじ430aに螺合してハウジング4の第3筒部43の先端部に固定され、加締めによって緩み止めされている。なお、例えばダブルナット構造や溶接によってキャップ7を緩み止めしてもよい。キャップ7において、支持部材8と軸方向に対向する内面7bは、軸孔430の中心軸線C3に対して垂直な平面である。
The
支持部材8は、軸孔430に収容され、軸孔430内を中心軸線C3に沿った軸方向に移動可能である。また、支持部材8は、金属製の本体部としてのサポートヨーク81と、サポートヨーク81に固定され、ラックシャフト3におけるラック歯部32とは反対側の外周面である背面3aに摺接面82aが摺接する摺接部材82と、サポートヨーク81の外周面81aに嵌着された環状弾性体としてのOリング83とを有している。
The
摺接部材82は、摺接面82aを含む部分がポリテトラフルオロエチレン樹脂(テフロン(登録商標))などの樹脂によって構成されている。また、摺接部材82は、中心部にボス部821を有し、このボス部821がサポートヨーク81の嵌合孔813に嵌合して固定されている。また、サポートヨーク81の外周面81aには、周方向に延びる2つの環状溝810が形成されており、一対の環状溝810のそれぞれにOリング83が収容されている。Oリング83は、一部がサポートヨーク81の環状溝810から突出し、軸孔430の内周面430bに弾接している。
In the sliding
支持部材8は、図3A〜図3Dに示すように、キャップ7の内面7bと軸方向に対向する対向面81bをサポートヨーク81の軸方向端面に有している。また、支持部材8は、摺接部材82の摺接面82aがラックシャフト3の背面3aに摺接してラックシャフト3を支持している。摺接面82aは、ラックシャフト3の背面3aの曲率に対応する曲率を有する湾曲面であり、背面3aに面接触している。
As shown in FIGS. 3A to 3D, the
サポートヨーク81は、対向面81bから軸方向に窪むように凹設された凹部811を有している。コイルばね60は、凹部811の底面811aとキャップ7の内面7bとの間に配置され、その復元力によって支持部材8をラックシャフト3に向かって付勢している。また、本実施の形態では、凹部811と嵌合孔813とが連通し、サポートヨーク81が全体として円筒状に形成されている。ただし、これに限らずサポートヨーク81を円柱状としてもよい。
The
サポートヨーク81の外径は、軸孔430の内周面430bにおける内径よりも僅かに小さく、支持部材8の中心軸が軸孔430の中心軸と一致した状態において、サポートヨーク81の外周面81aと軸孔430の内周面430bとの間には、径方向の僅かな隙間が形成される。なお、図4では、この隙間を誇張して示している。
The outer diameter of the
ステアリングホイール10が操舵されてピニオンシャフト23が回転すると、その回転に伴ってピニオンシャフト23のピニオン歯231とラックシャフト3のラック歯31との噛み合い状態が変化し、ラックシャフト3が中心軸線C2を中心として僅かな角度範囲で回動すると共に、車両前後方向(図4の左右方向)に進退移動する。図4では、ラックシャフト3の回動方向を矢印Aで示している。また、ラック歯31の捩れにより、ラックシャフト3は車両上下方向(図4の上下方向)に進退移動する。このラックシャフト3の回動及び進退移動に伴い、支持部材8は軸方向に進退移動すると共に、摺接部材82の摺接面82aがラックシャフト3の背面3aから受ける摩擦力により矢印A方向に揺動する。支持部材8がキャップ7側に移動すると、コイルばね60が圧縮され、支持部材8がより強い力でラックシャフト3側に押し付けられる。
When the
サポートヨーク81は、コイルばね60が大きく圧縮されたときにキャップ7の内面7bに当接する当接面81cを対向面81bに有している。ラックシャフト3に荷重が入力されず、かつ支持部材8の中心軸が軸孔430の中心軸と一致している場合の軸孔430の軸方向における当接面81cとキャップ7の内面7bとの間の隙間寸法は、通常の操舵操作時にピニオン歯231とラック歯31との噛み合い状態が変化してもサポートヨーク81の当接面81cがキャップ7に接触しないように設定されている。
The
また、前輪14からラックシャフト3に大きな荷重(逆入力)が入力されると、ラック歯31は先細の歯形であるために、ラックシャフト3がピニオンシャフト23から離間しようとする。この場合、ラックシャフト3に押されてサポートヨーク81の当接面81cがキャップ7の内面7bに当接し、さらなるサポートヨーク81の移動が阻止される。これによりピニオン歯231とラック歯31の離間が抑え込まれるので、歯同士がぶつかって生じる歯打ち音が抑制される。
Further, when a large load (reverse input) is input from the
図5は、サポートヨーク81における外周面81aと対向面81bとの間の角部が軸孔430の内周面430bに当接するまで、支持部材8が軸孔430内で揺動した状態を示す断面図である。図5に示すように、支持部材8は、サポートヨーク81が軸孔430の内周面430bに当接することで、軸孔430内における揺動方向の動きが規制される。支持部材8が揺動すると、サポートヨーク81の外周端部がキャップ7に当たりやすくなるが、本実施の形態では、サポートヨーク81の形状の工夫によって、支持部材8が傾くことによりサポートヨーク81の外周端部がキャップ7に当接してしまうことを抑制している。
FIG. 5 shows a state in which the
すなわち、支持部材8は、ラックシャフト3の中心軸線C2を揺動中心線とする揺動方向におけるサポートヨーク81の対向面81bの両端部に、キャップ7との間に隙間を保持する一対の逃げ部812を有している。本実施の形態では、一対の逃げ部812がサポートヨーク81の径方向に対して傾斜した傾斜面81dにより形成されている。
In other words, the
図4に示すように軸孔430の中心軸線C3と支持部材8の中心軸線C4とが一致し、かつラックシャフト3に荷重が加わっていない状態では、キャップ7の内面7bと当接面81cとの間に所定の距離d1の隙間が形成される。また、キャップ7の内面7bと傾斜面81dとの間には、最大で距離d2の隙間が形成される。すなわち、キャップ7の内面7bと傾斜面81dとの間の距離は、距離d1から距離d2まで、支持部材8の中心軸線C4から離れるほど単調に増加する。距離d1と距離d2との差を距離d0とすると、距離d0は、図5に示すように支持部材8が軸孔430内で傾いても、傾斜面81dがキャップ7の内面7bに接触し得ない大きさに設定されている。
4 the center axis C 3 of the
当接面81cは、中心軸線C4に対して垂直な平面であり、凹部811の開口と対向面81bの周縁との間に設けられている。当接面81cに対する傾斜面81dの傾斜角θ1(図3B参照)は、例えば0.5°である。なお、図4や図3B等の各図面では、説明の明確化のため、傾斜角θ1を誇張して示している。
図3Dでは、図面左右方向がラックシャフト3の中心軸線C2に平行な水平方向であり、図面上下方向がこの水平方向に垂直な鉛直方向である。サポートヨーク81の傾斜面81dとキャップ7の内面7bとの間の距離は、凹部811から鉛直方向に離れた位置ほど大きくなる。一対の逃げ部812は、対向面81bにおける鉛直方向の両端部に設けられており、水平方向の両端部には逃げ部812が設けられていない。また、当接面81cは、鉛直方向において一対の逃げ部812の間に形成されており、鉛直方向の両端部における傾斜面81dは当接面81cによって不連続に形成されている。
In FIG. 3D, horizontal direction in the drawing is a horizontal direction parallel to the central axis C 2 of the
なお、本実施の形態では、傾斜面81dが当接面81cに対して傾斜した平面であるが、これに限らず、傾斜面81dが凹部811から鉛直方向に離れるほどキャップ7の内面7bとの間の距離が大きくなるように湾曲していてもよい。また、サポートヨーク81の外周面81aと対向面81bとの間の角部には、面取り(C面取り又はR面取り)が形成されていてもよい。
In the present embodiment, the
この構成により、図5に示すように支持部材8が揺動しても、その傾きによってサポートヨーク81の外周面81aと対向面81bとの間の角部がキャップ7に当たってしまうことが抑止されている。図5では、仮に一対の逃げ部812が形成されていない場合のサポートヨーク81の外形を二点鎖線で示している。この二点鎖線で示すように、ステアリングホイール10の操舵時にサポートヨーク81の角部がキャップ7に当たってしまうと操舵感に悪影響を及ぼしてしまうが、本実施の形態では、一対の逃げ部812が形成されていることにより、このような悪影響を抑制している。これにより、例えば舗装路を適正速度で走行する場合のような通常の操舵操作時における操舵感への悪影響が抑制される。
With this configuration, even when the
なお、支持部材8の軸孔430に対する最大の傾斜角(図5において中心軸線C4と中心軸線C3がなす角θ2)は、実際にはθ1よりも小さい僅かな角度であるが、図5ではこの角度を誇張して示している。また、傾斜面81dの傾斜角θ1が支持部材8の軸孔430に対する最大の傾斜角θ2よりも大きいことにより、サポートヨーク81の角部が軸孔430の内周面430bに当接した状態でサポートヨーク81の当接面81cの一部がキャップ7に当接したとき、一対の逃げ部812(傾斜面81d)がキャップ7に当接しないようになっている。
The maximum inclination angle of the
また、本実施の形態では、支持部材8の中心軸線C4に直交する径方向における当接面81cの径方向幅が、水平方向において鉛直方向の幅よりも広い。つまり、図3Dに示すように、水平方向における当接面81cの径方向幅をW1とし、鉛直方向における当接面81cの径方向幅をW2とすると、径方向幅W1は径方向幅W2よりも大きい。また、本実施の形態では、凹部811の開口よりも鉛直方向の上方及び下方にあたる部分の全体が傾斜面81dとなっており、径方向幅W2はゼロである。
Further, in this embodiment, the radial width of the
この構成により、支持部材8が軸孔430内で軸方向に移動して当接面81cがキャップ7の内面7bに面接触したとき、その接触面積が十分に確保され、ラックシャフト3に大きな荷重が入力された場合でも、サポートヨーク81あるいはキャップ7が変形してしまうことが抑制される。また、本実施の形態では、対向面81bに占める当接面81cの面積が一対の傾斜面81dの面積を合わせた面積よりも大きい。ただし、これに限らず、サポートヨーク81の強度が確保できれば、当接面81cの面積が一対の傾斜面81dの面積を合わせた面積よりも小さくともよい。
With this configuration, when the
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した本発明の第1の実施の形態によれば、ラックガイド機構6における支持部材8が揺動しても、その傾きによってサポートヨーク81の角部がキャップ7に当たってしまうことが抑止され、操舵感に悪影響が及ぶことを抑制できる。また、支持部材8の当接面81cがキャップ7の内面7bに面接触したときの接触面積が十分に確保され、サポートヨーク81あるいはキャップ7が変形してしまうことが抑制される。またさらに、従来のステアリング装置に対して部品の追加を必要としないので、コストの上昇を抑制することができる。すなわち、本実施の形態によれば、コストの上昇を抑制しながら操舵感を向上させることが可能となる。
(Operation and effect of the first embodiment)
According to the first embodiment of the present invention described above, even if the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図6A〜図6Dを参照して説明する。本実施の形態は、支持部材8における一対の逃げ部812の形状が第1の実施の形態とは異なり、その他の部分は第1の実施の形態と共通であるので、この違いの部分について説明し、その他の共通部分については重複した説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6D. In the present embodiment, the shape of the pair of
図6A〜6Dは、第2の実施の形態に係る支持部材8を示し、図6Aは斜視図、図6Bはラックシャフト3の中心軸線C2に直交する断面における断面図、図6Cはラックシャフト3の中心軸線C2に平行な断面における断面図、図6Dはラックシャフト3とは反対側の端面を示す端面図である。
FIG 6A~6D shows the supporting
第1の実施の形態では、一対の逃げ部812がサポートヨーク81の径方向に対して傾斜した傾斜面81dにより形成されている場合について説明したが、本実施の形態では、一対の逃げ部812が、当接面81cよりもキャップ7から段付き状に後退して形成された肉盗みによって形成されている。より具体的には、サポートヨーク81におけるキャップ7との対向面81bが、キャップ7の内面7bに当接する当接面81cと、当接面81cと平行でかつ当接面81cよりもキャップ7の内面7bから軸方向に離間するように形成された平坦な後退面81eにより形成され、この後退面81eによって逃げ部812が形成されている。支持部材8の軸方向における当接面81cと後退面81eとの距離d3(後退面81eの後退量)は、例えば第1の実施の形態における距離d0と同じである。
In the first embodiment, the case where the pair of
この構成により、本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様に、サポートヨーク81が軸孔430の内周面430bに当接した状態でサポートヨーク81の当接面81cの一部がキャップ7に当接したとき、一対の逃げ部812の後退面81eがキャップ7の内面7bに当接しないようになっている。
With this configuration, also in the present embodiment, a part of the
また、本実施の形態では、当接面81cが凹部811の開口を囲むように形成されており、図6Dに示すように、水平方向における当接面81cの径方向幅W1が鉛直方向における当接面81cの径方向幅W2よりも大きい。一対の逃げ部812は、対向面81bにおける鉛直方向の両端部に設けられており、水平方向の両端部には逃げ部812が設けられていない。また、当接面81cは、鉛直方向において一対の逃げ部812の間に形成されており、鉛直方向の両端部における後退面81eは当接面81cによって不連続に形成されている。
Further, in this embodiment, the
以上説明した第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。 Also by the second embodiment described above, the same operations and effects as the first embodiment can be obtained.
(付記)
以上、本発明を第1及び第2の実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Appendix)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on 1st and 2nd embodiment, these embodiment does not limit the invention which concerns on a claim. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、ステアリング装置1が操舵補助装置5の電動モータ52のトルクに基づく操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置である場合について説明したが、これに限らず、油圧式のパワーステアリング装置に本発明を適用することや、操舵補助装置を有しないステアリング装置に本発明を適用することも可能である。
Further, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the steering device 1 is an electric power steering device that generates a steering assist force based on the torque of the
また、例えばウォームギヤ機構等の減速機構を介して電動モータにより駆動されるピニオンシャフトがラックシャフトに噛み合わされてラックシャフトに操舵補助力を付与するデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置において、このピニオンシャフトに向かってラックシャフトを押し付けるラックガイド機構に本発明を適用することも可能である。 Further, in a dual pinion type electric power steering apparatus in which a pinion shaft driven by an electric motor via a speed reduction mechanism such as a worm gear mechanism is engaged with the rack shaft to give a steering assist force to the rack shaft, the pinion shaft The present invention can also be applied to a rack guide mechanism that presses the rack shaft toward the rack.
1…ステアリング装置 14…前輪
23…ピニオンシャフト 231…ピニオン歯
3…ラックシャフト 31…ラック歯
3a…背面 4…ハウジング
41…第1筒部 42…第2筒部
43…第3筒部 430…軸孔
60…コイルばね(弾性部材) 7…キャップ(閉塞部材)
8…支持部材 81…サポートヨーク(本体部)
811…凹部 811a…底面
812…逃げ部 81b…対向面
81c…当接面 81d…傾斜面
83…Oリング(環状弾性体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
8 ...
811 ... Recessed
Claims (4)
前記ラック歯に噛み合うピニオン歯を有し、その中心軸を回転軸とする回転により前記ラックシャフトを軸方向移動させるピニオンシャフトと、
前記ラックシャフトを収容する第1筒部、前記ピニオンシャフトを収容する第2筒部、及び軸孔が設けられた第3筒部を有し、前記軸孔の軸線の方向が前記第1筒部の軸線の方向ならびに前記第2筒部の軸線の方向に交差するハウジングと、
前記軸孔の開口を閉塞する閉塞部材と、
前記軸孔に収容されて前記閉塞部材と軸方向に対向する対向面を有すると共に、前記ラックシャフトにおける前記ラック歯の背面側の外周面に摺接して前記ラックシャフトを支持する支持部材と、
前記支持部材の前記対向面に凹設された凹部の底面と前記閉塞部材との間に配置され、前記支持部材を前記ラックシャフトに向かって付勢する弾性部材と、を備え、
前記支持部材は、前記ラックシャフトの中心軸を揺動中心線とする揺動方向における前記対向面の両端部に前記閉塞部材との間に隙間を保持する一対の逃げ部を有し、かつ前記弾性部材が圧縮されたときに前記閉塞部材に当接する当接面を前記対向面に有し、
前記支持部材の中心軸に直交する径方向における前記当接面の径方向幅が、前記ラックシャフトの中心軸に平行な水平方向において、この水平方向に垂直で前記一対の逃げ部に交差する方向の幅よりも広い、
ステアリング装置。 A rack shaft that has rack teeth and steers the steered wheels of the vehicle by axial movement;
A pinion shaft that has pinion teeth that mesh with the rack teeth, and that moves the rack shaft in the axial direction by rotation about a central axis thereof;
A first cylindrical portion that accommodates the rack shaft; a second cylindrical portion that accommodates the pinion shaft; and a third cylindrical portion provided with a shaft hole, wherein an axial direction of the axial hole is the first cylindrical portion. A housing that intersects the direction of the axis of the second cylindrical portion and the direction of the axis of the second cylindrical portion;
A closing member for closing the opening of the shaft hole;
A support member that is accommodated in the shaft hole and has an opposing surface facing the closing member in the axial direction, and that supports the rack shaft by slidingly contacting an outer peripheral surface of the rack shaft on the back side of the rack tooth;
An elastic member that is disposed between the bottom surface of the concave portion provided in the facing surface of the support member and the closing member, and biases the support member toward the rack shaft,
The support member has a pair of relief portions that hold a gap between the closing member and both ends of the facing surface in a swing direction with a center axis of the rack shaft as a swing center line, and Having a contact surface on the facing surface that contacts the closing member when the elastic member is compressed;
In the horizontal direction parallel to the central axis of the rack shaft, the radial width of the contact surface in the radial direction perpendicular to the central axis of the support member is perpendicular to the horizontal direction and intersects the pair of relief portions Wider than the width of
Steering device.
前記本体部が前記軸孔の内周面に当接した状態で前記当接面の一部が前記閉塞部材に当接したとき、前記一対の逃げ部が前記閉塞部材に当接しない、
請求項1に記載のステアリング装置。 The support member includes a metal main body and an annular elastic body fitted to the outer peripheral surface of the main body, and the main body contacts the inner peripheral surface of the shaft hole so that the shaft hole The movement of the swinging direction in the inside is restricted,
When a part of the abutment surface abuts against the closing member in a state where the main body abuts against the inner peripheral surface of the shaft hole, the pair of relief portions do not abut against the closing member.
The steering apparatus according to claim 1.
請求項1又は2に記載のステアリング装置。 The pair of relief portions are formed by inclined surfaces inclined with respect to the radial direction.
The steering apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載のステアリング装置。 The pair of relief portions are formed by meat theft formed by retreating in a stepped manner from the closing member rather than the contact surface,
The steering apparatus according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
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