JP3786530B2

JP3786530B2 - Rack and pinion steering system

Info

Publication number: JP3786530B2
Application number: JP30572198A
Authority: JP
Inventors: 壮一岩佐; 雅彦広瀬
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1998-10-27
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2018-10-27
Also published as: JP2000128001A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はピニオンに噛み合うラック軸を車両幅方向に移動させて操舵を行うラックアンドピニオン式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のラックアンドピニオン式ステアリング装置では、上下のハウジングの対向フランジ間にパッキンを挟持した状態で、両対向フランジ同士をねじ締結することによりハウジングの内部を密封している。
また、ピニオン軸のピニオンよりも下方の部分の外周面と下ハウジングの内周面との間にニードルベアリングを介在させており、このニードルベアリングによってピニオン軸を径方向にのみ支持している。
【０００３】
さらに、ピニオン軸のピニオンよりも上方の部分を、転がり軸受を介して下ハウジングによって径方向に支持している。この転がり軸受の内輪はピニオン軸に対する軸方向移動及び周方向移動を止められている。また、転がり軸受の外輪は、上ハウジングと下ハウジングとの間に形成される軸受保持空間に収容されている。
【０００４】
このように、両ハウジング間には、シールのためのパッキンと、ピニオン軸支持のための転がり軸受の外輪とが並列的に介在することになる。本来、両ハウジング間でパッキンが必要十分に締め込まれた状態で、転がり軸受の外輪が両ハウジングの双方によって軸方向に拘束されることが好ましいが、実際には、各種部品の寸法公差のばらつきが累積するため、このようなことは実現が困難である。
【０００５】
そこで、従来は、最も重要であるシール性を確保するため、パッキンを十分に締め込んだ状態で、転がり軸受の外輪が両ハウジング間で軸方向に隙間を持って収容されるようにしてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この遊動の量に相当する分だけ、操舵時にピニオン軸がハウジング内で軸方向にがたつきを生じることになり、その結果、操舵フィーリングが悪くなると共に騒音発生の問題もある。
一方、転がり軸受の外輪とハウジングとの間に所要の厚みを持つシムを挟むようにして、上記のがたをできるだけ少なくすることも考えられるが、製品毎で相違するがたの量に応じて、適当な厚みのシムを選択して用いることは現実的に不可能である。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、操舵フィーリングを向上することの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である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための課題解決手段として、請求項１記載の発明の態様は、上ハウジング及びラック軸を挿通させる下ハウジングの対向フランジ間にパッキンを挟持した状態で、両対向フランジ同士をねじ締結し、ピニオンを形成するピニオン軸を、転がり軸受を介して下ハウジングによって径方向に支持し、転がり軸受の外輪が、上ハウジングと下ハウジングとの間に形成される軸受収容空間に、軸方向に隙間を持って収容されるラックアンドピニオン式ステアリング装置において、上記ピニオン軸の下端を下ハウジングに設けた受け部によって受けて押し上げることにより、上記転がり軸受の外輪を上記軸受収容空間内の最上位に変位させ、これにより、ピニオン軸の回転を許容しつつ軸方向変位を規制することを特徴とするものである。
【０００９】
本態様では、受け部によってピニオン軸の軸方向変位を規制することにより、パッキンによるシール性能を確保しつつ、操舵時のピニオン軸のがたの発生を防止することができる。特に、部品寸法の公差のばらつきが最も累積するピニオン軸の下端を受け部で受けて、がたを除去するようにしているので、確実にがたを除去することができる。
【００１０】
請求項２記載の発明の態様は、請求項１において、上記ピニオン軸の下端と受け部とは凹凸係合し、凹側は円錐面の一部を含み凸側は球面の一部を含むことを特徴とするものである。本態様では、ピニオン軸の下端と受け部とが線接触することになり、ピニオン軸の回転に与える摩擦抵抗を少なくすることができる。
請求項３記載の発明の態様は、請求項２において、上記受け部は下ハウジングのねじ孔に外部からねじ込まれるねじの先端に形成されることを特徴とするものである。本態様では、ねじのねじ込み量を外部から調整することにより、製品毎に異なるピニオン軸のがたを確実になくすことができる。上記のねじには、下ハウジングの外面に押圧されるロックナットを嵌め合わせておくことが、ねじの緩みを防止するうえで好ましい。
【００１１】
請求項４記載の発明の態様は、請求項２において、上記受け部と下ハウジングとの間に介在し、受け部をピニオン軸の下端に付勢する弾性部材を備えることを特徴とするものである。本態様では、ピニオン軸の下端を上方に弾力的に付勢して、製品毎に異なるピニオン軸のがたを確実になくすことができる。弾性部材としては、皿ばねであっても良いし、圧縮コイルばねであっても良い。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態のラックアンドピニオン式ステアリング装置の縦断面図である。図１を参照して、本ステアリング装置Ａは、ラック軸１とピニオン２とを含む油圧式パワーアシスト付きのラックアンドピニオン機構を備えている。
【００１３】
ラック軸１は車両の左右方向に延設されるシリンダチューブ（図示せず）及びこのシリンダチューブの一端に連なるギアハウジング３の内部に、軸長方向に摺動自在に支持されている。図示していないが、ラック軸１の両端は前輪にそれぞれ連なるタイロッドにボールジョイントを介して連結されている。
ギアハウジング３は上ハウジング４と下ハウジング５とを組み合わせてなり、両ハウジング４，５の環状の対向フランジ６，７間にパッキン８を挟持した状態で、対向フランジ６，７同士がねじ９により締結されている。
【００１４】
１０はステアリングホイールに連なる中空の入力軸である。入力軸１０の上端部は上ハウジング４から上方へ突出しており、この突出した上端部が図示しないステアリングホイールに連結される。１１は舵取り機構に連なり上記ピニオン３を形成した出力軸としてのピニオン軸である。この入力軸１０とピニオン軸１１とは、入力軸１０の内側に挿通されたトーションバー１２を介して、互いの相対回転が許容される状態で同軸的に連結されている。入力軸１０及びピニオン軸１１は、ギヤハウジング４の内部に回動自在に支持されている。４２はラック軸１を押してラック軸１とピニオン２との噛み合い部分に予圧を与える予圧付与部材である。
【００１５】
ピニオン軸１１の上端には、上ハウジング４の内部に保持された筒形のバルブボディ１３がピン１４を介して一体回転可能に係合され、このバルブボディ１３の内側に、バルブスプール１５が相対回転自在に嵌め合わされている。このバルブスプール１５は入力軸１０の外周に一体的に形成されている。バルブボディ１３及びバルブスプール１５に複数の油溝や油路が形成されることによって、公知のロータリ型のコントロールバルブ１６が構成されている。図示していないが、ポンプ等の圧力源からの圧油が、コントロールバルブ１６を介してパワーシリンダの一対の油室の一方に択一的に供給され、他方の油室からの油が、コントロールバルブ１６を介して油タンクに還流される。
【００１６】
図１及び図１の中央部の拡大図である図２を参照して、入力軸１０の下端部１７は、ピニオン軸１１の上端部に設けられた円筒部１８の内側に回転自在に支持されている。
トーションバー１２の下端の連結部１９は、ピニオン軸１１の円筒部１８の底部に穿設された連結孔２０に嵌め合わされ、連結部１９と連結孔２０の互いの嵌合面にそれぞれ形成されたセレーション同士の噛み合わせにより、連結部２０のピニオン軸１１に対する軸回りの回転が拘束されている。
【００１７】
図２を参照して、上ハウジング４のフランジ６の内周縁には下方に延びる円筒部２１が設けられ、この円筒部２１は下ハウジング５内に挿入されている。この円筒部２１の下端２２と下ハウジング５に設けた環状段部２３との間に区画される軸受収容空間４３に、ピニオン軸１１を径方向に支持する転がり軸受２４の外輪２５が軸方向に隙間を持って収容されている。すなわち、軸受収容空間４３の軸方向のスパンは、外輪２５の軸方向のスパンよりも長くなるように設定されており、各部品の寸法公差のばらつきにかかわらず、パッキン８を十分に締めつけることができるようになされている。
【００１８】
転がり軸受２４の外輪２５は下ハウジング５に径方向に支持され、転がり軸受２４の内輪２６はピニオン軸１１を一体回転可能に保持する。内輪２６はピニオン軸１１の周溝に嵌め入れられる止め輪２７とピニオン軸１１の外周の段部２８との間に挟持され、ピニオン軸１１に対する軸方向移動を規制されている。２９は外輪２５と内輪２６の間に保持器によって保持される転動体としてのボールである。
【００１９】
次いで、図１及び図１の下部の拡大図である図３を参照して、ピニオン軸１１の下端面３０には、ピニオン軸１１の加工時に用いられるセンタ孔３１が穿設され、このセンタ孔３１の入口部は奥に向かって縮径されるテーパ孔とされている。このテーパ孔の内周面が円錐面の一部を含む係合面３２を構成している。
一方、ピニオン軸１１の下端３９は、例えば針状ころ軸受４０によって下ハウジング５に回転自在に支持されている。下ハウジング５の下端３３には下方から下ハウジング５の内部へ貫通するねじ孔３４が形成され、このねじ孔３４にピニオン軸１１の軸方向のがたを除去するためのがた除去部材としてのねじ３５がねじ込まれている。このねじ３５の先端は、ピニオン軸１１のセンタ孔３１の係合面３２に係合する球面の一部を含む受け部３６を構成している。
【００２０】
下ハウジング５の下方からねじ３５をねじ孔３４にねじ込んで、半球面状の受け部３６によりピニオン軸１１の下端を押し上げることにより、ピニオン軸１１の回転を許容しつつ軸方向変位を規制する。３７はねじ３５をねじ込まれた状態で下ハウジング５の下端面４１に押圧されるロックナットである。ねじ３５の受け部３６と反対側の面には、例えば六角レンチ等の外部の操作部材と嵌合するための***作部としての嵌合凹部３８である。
【００２１】
本実施の形態では、本ステアリング装置Ａの製造工程の組立最終段階で、ねじ３５を締め込み、受け部３６によってピニオン軸１１の下端３９を押圧して、ピニオン軸１１の軸方向変位を規制することにより、パッキン８によるシール性能を確保しつつ、操舵時のピニオン軸１１のがたの発生を防止し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００２２】
特に、ピニオン軸１１の下端３９の円錐状の係合面３２と半球面状の受け部３６とが線接触することになり、受け部３６がピニオン軸１１の回転に与える摩擦抵抗を少なくすることができる。
また、ねじ３５のねじ込み量を外部から調整することにより、製品毎に異なるピニオン軸１１のがたを容易に且つ確実になくすことができる。
【００２３】
なお、ねじ３５の締め込み量は、トルクレンチによるトルク管理により締め込みトルクが一定となるようにして規定すれば良い。これにより、ピニオン軸１１を軸方向に付勢する力を製品毎で一定にすることが可能である。
次いで、図４を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本第２の実施の形態が図３の実施の形態と異なるのは、ねじ３５に代えて、球状の受け部４４と弾性部材４５を一体に形成したがた除去部材４６を設けた点である。
【００２４】
弾性部材４５は中空の円錐台状をなしており、薄肉とされることにより弾性を持たせてある。弾性部材４５は受け部４４と下ハウジング５の内底面４７との間に介在し、受け部４４を介してピニオン軸１１を上方へ弾力的に付勢する。これにより、図３の実施の形態と同様にパッキンによるシール性能を確保しつつ、操舵時のピニオン軸１１のがたの発生を防止し、操舵フィーリングを向上させることができる。
【００２５】
また、受け部４４の球面とピニオン軸１１の下端３９の円錐状の係合面３２とが線接触するので、受け部４４がピニオン軸１１の回転に与える摩擦抵抗を少なくすることができる。
さらに、本第２の実施の形態では、受け部４４と弾性部材４５とを一体に形成したので、図３の実施の形態と比較して、ロックナットやねじ孔等が不要なので、構造が簡単となる。また、ねじ締めトルクの管理等も不要となり、製造工程を削減できる。
【００２６】
なお、受け部４４と弾性部材４５とを別体に構成することもできる。この場合、弾性部材４５として、皿ばねを用いても良いし、圧縮コイルばねを用いても良い。
本実施の形態は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、ピニオン軸１１の下端に凸部を設け、凹面状の受け部によって受けるようにしても良い。その他、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明では、受け部によってピニオン軸の軸方向変位を規制することにより、パッキンによるシール性能を確保しつつ、操舵時のピニオン軸のがたの発生を防止し操舵フィーリングを向上させることができる。特に、部品寸法の公差のばらつきが最も累積するピニオン軸の下端を受け部で受けて、がたを取るようにしているので、確実にがたを取ることができる。
【００２８】
請求項２記載の発明では、ピニオン軸の下端と受け部とが線接触することになり、ピニオン軸の回転に与える摩擦抵抗を少なくすることができる。
請求項３記載の発明では、ねじのねじ込み量を外部から調整できるので、製品毎に異なるピニオン軸のがたを容易に且つ確実になくすことができる。
請求項４記載の発明では、ピニオン軸の下端を上方に弾力的に付勢して、製品毎に異なるピニオン軸のがたを確実になくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のステアリング装置の概略断面図である。
【図２】図１の中間部の拡大図である。
【図３】図１の下部の拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態のステアリング装置の下部の拡大図である。
【符号の説明】
Ａステアリング装置
１ラック軸
２ピニオン
３ギヤハウジング
４上ハウジング
５下ハウジング
６，７対向フランジ
８パッキン
９ねじ
１０入力軸
１１ピニオン軸
１２トーションバー
２１円筒部
２２下端
２３環状段部
２４転がり軸受
２５外輪
３０下端面
３１センタ孔
３２係合面
３４ねじ孔
３５ねじ（がた除去部材）
３６受け部
３９下端
４３軸受収容空間
４４受け部
４５弾性部材
４６がた除去部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rack and pinion type steering device that performs steering by moving a rack shaft meshing with a pinion in the vehicle width direction.
[0002]
[Prior art]
In this type of rack-and-pinion type steering device, the inside of the housing is sealed by screwing the opposing flanges with the packing sandwiched between the opposing flanges of the upper and lower housings.
Further, a needle bearing is interposed between the outer peripheral surface of the portion below the pinion of the pinion shaft and the inner peripheral surface of the lower housing, and the pinion shaft is supported only in the radial direction by this needle bearing.
[0003]
Further, the portion of the pinion shaft above the pinion is supported in the radial direction by the lower housing via a rolling bearing. The inner ring of this rolling bearing is stopped from axial movement and circumferential movement with respect to the pinion shaft. Further, the outer ring of the rolling bearing is housed in a bearing holding space formed between the upper housing and the lower housing.
[0004]
Thus, between the two housings, the packing for sealing and the outer ring of the rolling bearing for supporting the pinion shaft are interposed in parallel. Originally, it is preferable that the outer ring of the rolling bearing is constrained in the axial direction by both the housings with the packings being tightened between the two housings, but in practice, the dimensional tolerances of various parts vary. Since this is cumulative, this is difficult to achieve.
[0005]
Therefore, conventionally, in order to ensure the most important sealing performance, the outer ring of the rolling bearing is accommodated between the housings with a gap in the axial direction with the packing sufficiently tightened.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the pinion shaft rattles in the axial direction in the housing by an amount corresponding to the amount of free movement, resulting in a poor steering feeling and a problem of noise generation.
On the other hand, it is conceivable to reduce the above-mentioned play as much as possible by inserting a shim having a required thickness between the outer ring of the rolling bearing and the housing. It is practically impossible to select and use a shim with a proper thickness.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and is to provide a rack and pinion type steering device capable of improving the steering feeling.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a problem-solving means for achieving the above object, according to the first aspect of the present invention, the two opposing flanges are screwed together while the packing is sandwiched between the opposing flanges of the lower housing through which the upper housing and the rack shaft are inserted. A pinion shaft that is fastened to form a pinion is supported by a lower housing in a radial direction via a rolling bearing, and an outer ring of the rolling bearing is axially placed in a bearing housing space formed between the upper housing and the lower housing. In the rack-and-pinion type steering device that is accommodated with a gap, the lower end of the pinion shaft is received and pushed up by a receiving portion provided in the lower housing , whereby the outer ring of the rolling bearing is is displaced in, those Thereby, characterized by restricting the axial displacement while allowing the rotation of the pinion shaft That.
[0009]
In this aspect, by restricting the axial displacement of the pinion shaft by the receiving portion, it is possible to prevent rattling of the pinion shaft during steering while ensuring the sealing performance by the packing. In particular, since the receiving portion receives the lower end of the pinion shaft where the variation in the tolerance of part dimensions is most accumulated, the rattling can be surely removed.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the lower end of the pinion shaft and the receiving portion engage with each other, and the concave side includes a part of a conical surface and the convex side includes a part of a spherical surface. It is characterized by. In this aspect, the lower end of the pinion shaft and the receiving portion are in line contact, and the frictional resistance given to the rotation of the pinion shaft can be reduced.
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the receiving portion is formed at a tip of a screw screwed into the screw hole of the lower housing from the outside. In this aspect, by adjusting the screwing amount of the screw from the outside, it is possible to reliably eliminate the rattling of the pinion shaft that is different for each product. In order to prevent the screw from loosening, it is preferable to fit a lock nut pressed against the outer surface of the lower housing.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an aspect of the invention according to the second aspect, further comprising an elastic member interposed between the receiving portion and the lower housing and biasing the receiving portion toward the lower end of the pinion shaft. is there. In this aspect, the lower end of the pinion shaft can be elastically biased upward, and the rattling of the pinion shaft that differs for each product can be reliably eliminated. The elastic member may be a disc spring or a compression coil spring.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rack and pinion type steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. With reference to FIG. 1, the present steering apparatus A includes a rack and pinion mechanism with hydraulic power assist including a rack shaft 1 and a pinion 2.
[0013]
The rack shaft 1 is slidably supported in the axial direction in a cylinder tube (not shown) extending in the left-right direction of the vehicle and a gear housing 3 connected to one end of the cylinder tube. Although not shown, both ends of the rack shaft 1 are connected to tie rods connected to the front wheels via ball joints.
The gear housing 3 is a combination of an upper housing 4 and a lower housing 5, and the opposing flanges 6, 7 are screwed together by screws 9 with the packing 8 sandwiched between the annular opposing flanges 6, 7 of both housings 4, 5. It is concluded.
[0014]
Reference numeral 10 denotes a hollow input shaft connected to the steering wheel. An upper end portion of the input shaft 10 protrudes upward from the upper housing 4, and the protruded upper end portion is connected to a steering wheel (not shown). Reference numeral 11 denotes a pinion shaft as an output shaft which is connected to the steering mechanism and forms the pinion 3. The input shaft 10 and the pinion shaft 11 are coaxially connected through a torsion bar 12 inserted inside the input shaft 10 in a state in which relative rotation is allowed. The input shaft 10 and the pinion shaft 11 are rotatably supported inside the gear housing 4. Reference numeral 42 denotes a preload application member that pushes the rack shaft 1 and applies a preload to the meshing portion between the rack shaft 1 and the pinion 2.
[0015]
A cylindrical valve body 13 held inside the upper housing 4 is engaged with an upper end of the pinion shaft 11 through a pin 14 so as to be integrally rotatable, and a valve spool 15 is relative to the inside of the valve body 13. It is fitted so that it can rotate freely. The valve spool 15 is integrally formed on the outer periphery of the input shaft 10. A plurality of oil grooves and oil passages are formed in the valve body 13 and the valve spool 15 to constitute a known rotary type control valve 16. Although not shown, pressure oil from a pressure source such as a pump is selectively supplied to one of the pair of oil chambers of the power cylinder via the control valve 16, and the oil from the other oil chamber is controlled. The oil is returned to the oil tank through the valve 16.
[0016]
Referring to FIG. 2, which is an enlarged view of the central portion of FIGS. 1 and 1, the lower end portion 17 of the input shaft 10 is rotatably supported inside a cylindrical portion 18 provided at the upper end portion of the pinion shaft 11. ing.
The connecting portion 19 at the lower end of the torsion bar 12 is fitted into a connecting hole 20 drilled in the bottom portion of the cylindrical portion 18 of the pinion shaft 11, and formed on the mating surfaces of the connecting portion 19 and the connecting hole 20, respectively. By the engagement of the serrations, the rotation of the connecting portion 20 around the pinion shaft 11 is restricted.
[0017]
With reference to FIG. 2, a cylindrical portion 21 extending downward is provided on the inner peripheral edge of the flange 6 of the upper housing 4, and the cylindrical portion 21 is inserted into the lower housing 5. The outer ring 25 of the rolling bearing 24 that supports the pinion shaft 11 in the radial direction is axially arranged in a bearing housing space 43 defined between the lower end 22 of the cylindrical portion 21 and the annular step portion 23 provided in the lower housing 5. It is accommodated with a gap. That is, the axial direction of the span of the bearing housing space 4 3 is set to be longer than the axial span of the outer ring 25, regardless of the variations in the dimensional tolerance of each component, sufficiently tightened that the packing 8 It is made to be able to.
[0018]
An outer ring 25 of the rolling bearing 24 is supported in the radial direction by the lower housing 5, and an inner ring 26 of the rolling bearing 24 holds the pinion shaft 11 so as to be integrally rotatable. The inner ring 26 is sandwiched between a retaining ring 27 fitted in a circumferential groove of the pinion shaft 11 and a stepped portion 28 on the outer periphery of the pinion shaft 11, and movement in the axial direction with respect to the pinion shaft 11 is restricted. Reference numeral 29 denotes a ball as a rolling element held by a cage between the outer ring 25 and the inner ring 26.
[0019]
1 and FIG. 3 which is an enlarged view of the lower part of FIG. 1, a center hole 31 used for processing the pinion shaft 11 is formed in the lower end surface 30 of the pinion shaft 11. The entrance part of 31 is made into the taper hole diameter-reduced toward the back. An inner peripheral surface of the tapered hole constitutes an engagement surface 32 including a part of a conical surface.
On the other hand, the lower end 39 of the pinion shaft 11 is rotatably supported by the lower housing 5 by, for example, a needle roller bearing 40. A screw hole 34 penetrating from below into the lower housing 5 is formed in the lower end 33 of the lower housing 5, and the screw hole 34 serves as a rattling removal member for removing axial play of the pinion shaft 11. A screw 35 is screwed. The tip of the screw 35 constitutes a receiving portion 36 including a part of a spherical surface that engages with the engaging surface 32 of the center hole 31 of the pinion shaft 11.
[0020]
The screw 35 is screwed into the screw hole 34 from below the lower housing 5 and the lower end of the pinion shaft 11 is pushed up by the hemispherical receiving portion 36, thereby restricting the axial displacement while allowing the pinion shaft 11 to rotate. A lock nut 37 is pressed against the lower end surface 41 of the lower housing 5 in a state where the screw 35 is screwed. On the surface opposite to the receiving portion 36 of the screw 35, there is a fitting recess 38 as an operated portion for fitting with an external operation member such as a hexagon wrench.
[0021]
In the present embodiment, at the final assembly stage of the manufacturing process of the steering apparatus A, the screw 35 is tightened and the lower end 39 of the pinion shaft 11 is pressed by the receiving portion 36 to restrict the axial displacement of the pinion shaft 11. As a result, it is possible to prevent the rattling of the pinion shaft 11 during steering and improve the steering feeling while ensuring the sealing performance by the packing 8.
[0022]
In particular, the conical engagement surface 32 at the lower end 39 of the pinion shaft 11 and the hemispherical receiving portion 36 are in line contact, and the frictional resistance that the receiving portion 36 gives to the rotation of the pinion shaft 11 is reduced. Can do.
Further, by adjusting the screwing amount of the screw 35 from the outside, it is possible to easily and reliably eliminate the rattling of the pinion shaft 11 that differs for each product.
[0023]
The tightening amount of the screw 35 may be defined so that the tightening torque is constant by torque management using a torque wrench. Thereby, the force for urging the pinion shaft 11 in the axial direction can be made constant for each product.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the embodiment of FIG. 3 in that a removal member 46 is provided instead of the screw 35, but a spherical receiving portion 44 and an elastic member 45 are integrally formed. .
[0024]
The elastic member 45 has a hollow frustoconical shape and is made elastic by being thin. The elastic member 45 is interposed between the receiving portion 44 and the inner bottom surface 47 of the lower housing 5 and elastically urges the pinion shaft 11 upward via the receiving portion 44. As a result, as in the embodiment of FIG. 3, it is possible to prevent rattling of the pinion shaft 11 during steering and improve steering feeling while ensuring sealing performance by packing.
[0025]
Further, since the spherical surface of the receiving portion 44 and the conical engagement surface 32 of the lower end 39 of the pinion shaft 11 are in line contact, the frictional resistance that the receiving portion 44 gives to the rotation of the pinion shaft 11 can be reduced.
Further, in the second embodiment, since the receiving portion 44 and the elastic member 45 are integrally formed, a lock nut, a screw hole, and the like are not required as compared with the embodiment of FIG. It becomes. In addition, the management of the screw tightening torque becomes unnecessary, and the manufacturing process can be reduced.
[0026]
In addition, the receiving part 44 and the elastic member 45 can also be comprised separately. In this case, a disc spring may be used as the elastic member 45, or a compression coil spring may be used.
The present embodiment is not limited to the above-described embodiments. For example, a convex portion may be provided at the lower end of the pinion shaft 11 and received by a concave receiving portion. In addition, various modifications can be made within the scope of the present invention.
[0027]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the axial displacement of the pinion shaft is regulated by the receiving portion, so that the seal performance by the packing is secured and the occurrence of rattling of the pinion shaft at the time of steering is improved and the steering feeling is improved. Can be made. In particular, since the back end of the pinion shaft where the variation in the tolerance of the part dimension has the greatest accumulation is received at the receiving portion, the rattling can be reliably removed.
[0028]
In the invention according to claim 2, the lower end of the pinion shaft and the receiving portion are in line contact, and the frictional resistance given to the rotation of the pinion shaft can be reduced.
According to the third aspect of the present invention, since the screwing amount of the screw can be adjusted from the outside, it is possible to easily and reliably eliminate the rattling of the pinion shaft that is different for each product.
In the invention according to claim 4, the lower end of the pinion shaft can be elastically urged upward to reliably eliminate the rattling of the pinion shaft that is different for each product.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a steering device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of an intermediate portion in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a lower part of FIG.
FIG. 4 is an enlarged view of a lower part of a steering device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A Steering device 1 Rack shaft 2 Pinion 3 Gear housing 4 Upper housing 5 Lower housing 6, 7 Opposing flange 8 Packing 9 Screw 10 Input shaft 11 Pinion shaft 12 Torsion bar 21 Cylindrical portion 22 Lower end 23 Annular step portion 24 Rolling bearing 25 Outer ring 30 Lower end surface 31 Center hole 32 Engagement surface 34 Screw hole 35 Screw (back removal member)
36 receiving portion 39 lower end 43 bearing housing space 44 receiving portion 45 elastic member 46 rattling member

Claims

上ハウジング及びラック軸を挿通させる下ハウジングの対向フランジ間にパッキンを挟持した状態で、両対向フランジ同士をねじ締結し、ピニオンを形成するピニオン軸を、転がり軸受を介して下ハウジングによって径方向に支持し、転がり軸受の外輪が、上ハウジングと下ハウジングとの間に形成される軸受収容空間に、軸方向に隙間を持って収容されるラックアンドピニオン式ステアリング装置において、
上記ピニオン軸の下端を下ハウジングに設けた受け部によって受けて押し上げることにより、上記転がり軸受の外輪を上記軸受収容空間内の最上位に変位させ、これにより、ピニオン軸の回転を許容しつつ軸方向変位を規制する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。With the packing sandwiched between the opposing flanges of the lower housing through which the upper housing and the rack shaft are inserted, the opposing flanges are screwed together, and the pinion shaft that forms the pinion is moved radially by the lower housing via the rolling bearing. In the rack and pinion type steering device in which the outer ring of the supporting and rolling bearing is housed in a bearing housing space formed between the upper housing and the lower housing with a gap in the axial direction.
The lower end of the pinion shaft is received and pushed up by a receiving portion provided in the lower housing , whereby the outer ring of the rolling bearing is displaced to the uppermost position in the bearing housing space, thereby allowing the shaft to rotate while allowing the pinion shaft to rotate. A rack-and-pinion steering device characterized by restricting directional displacement.

上記ピニオン軸の下端と受け部とは凹凸係合し、凹側は円錐面の一部を含み凸側は球面の一部を含むことを特徴とする請求項１記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。 The rack-and-pinion type steering device according to claim 1, wherein the lower end of the pinion shaft and the receiving portion are engaged with each other, and the concave side includes a part of a conical surface and the convex side includes a part of a spherical surface. .

上記受け部は下ハウジングのねじ孔に外部からねじ込まれるねじの先端に形成されることを特徴とする請求項２記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。 The rack and pinion type steering apparatus according to claim 2, wherein the receiving portion is formed at a tip of a screw screwed into the screw hole of the lower housing from the outside.

上記受け部と下ハウジングとの間に介在し、受け部をピニオン軸の下端に付勢する弾性部材を備えることを特徴とする請求項２記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。 3. A rack and pinion type steering apparatus according to claim 2, further comprising an elastic member interposed between the receiving portion and the lower housing and biasing the receiving portion toward the lower end of the pinion shaft.