JP4192626B2

JP4192626B2 - Rack and pinion type steering device

Info

Publication number: JP4192626B2
Application number: JP2003048123A
Authority: JP
Inventors: 雅人堀田
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-02-25
Filing date: 2003-02-25
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-02-25
Also published as: JP2004255988A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の舵取装置の一形式として広く利用されているラックピニオン式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式舵取装置は、操舵部材（ステアリングホイール）に連結されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合されてラックハウジング内で軸長方向への移動自在に支持されたラック軸とを備え、操舵部材の回動に連動するピニオン軸の回動をラック軸の軸長方向への移動に変換する。この変換によりラック軸の両端部に連結された左右の車輪を操向する。
【０００３】
また、ラックハウジングの内部にはブッシュが嵌合されてラック軸を軸長方向へ滑らかに移動案内する。
【０００４】
図５は、従来のラックピニオン式舵取装置のラックハウジングにおけるブッシュの嵌合状態を示す縦断面図である。
【０００５】
図において２０は円筒状をなすラックハウジングであり、ラックハウジング２０の内部にはラック軸２１が配設され、ラックハウジング２０の内面には、周方向に形成された環状凹部２０ａが設けられている。ラックハウジング２０及びラック軸２１の間には、ポリエステル系の合成樹脂により円筒状に形成されたブッシュ２２が介装されており、このブッシュ２２は一端部にフランジ部２３を備えている。ブッシュ２２は環状凹部２０ａに嵌め合わされており、ブッシュ２２及び環状凹部２０ａの嵌め合いは中間ばめ程度にしてある。また、ブッシュ２２及びラック軸２１の間は、ラック軸２１が滑らかに摺動することが可能な嵌め合い精度にしている。ブッシュ２２は、ラックハウジング２０に固定されたストッパ２４がフランジ部２３に当接することにより位置決めされている。以上の構成によりブッシュ２２はラック軸２１を軸長方向への移動自在に支持する作用をなす。
【０００６】
また、前述したブッシュ２２と同様にラック軸２１を軸長方向への移動自在に支持する軸受として、合成樹脂からなるアウターブッシュと、該アウターブッシュ内に固定されたインナーブッシュとを備える軸受が開示されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−３１５９９０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ラック軸２１には、操向車輪からの路面反力等の外力が加えられるため、このような外力に耐え得るようにラック軸２１を支持するブッシュ２２は高剛性であることが要求される。
【０００９】
一方、ブッシュ２２は、ラック軸２１の軸長方向への滑らかな摺動を確保するために、低フリクション性も要求される。
【００１０】
よって、ブッシュ２２には、高剛性及び低フリクション性の両方の性能を兼ね備えた材料が要求されるため、ブッシュ２２を形成する材料選定の自由度が低いという問題があった。
【００１１】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ラックハウジング及びブッシュの構造を改良することによりラック軸を支持するブッシュの材料選定の自由度を高めたラックピニオン式舵取装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るラックピニオン式舵取装置は、操舵部材に連結されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合するラック軸と、該ラック軸を軸長方向への移動自在に収容する筒状のハウジングと、該ハウジングの内面に設けられ、前記ハウジングの周方向に形成された環状凹部と、前記ラック軸及びハウジングの間に介装され、前記環状凹部に嵌合された筒状のブッシュとを備えるラックピニオン式舵取装置において、前記環状凹部の軸長方向両側の端面と、該端面に対向する前記ブッシュの軸長方向両側の端面との間に夫々空隙を設け、該空隙に夫々弾性部材を配設したことを特徴とする。
【００１３】
本発明においては、ブッシュの軸長方向両側の端面と環状凹部の軸長方向両側の端面との間に夫々空隙を設けると共に該空隙に夫々弾性部材を配設したから、ブッシュは弾性部材の弾性変形範囲内において軸長方向の両側に移動することができる。これにより、ハウジング及びブッシュの構造自体によって低フリクション性を達成できるので、ブッシュの材料選定における低フリクション性の要求の程度を改めることができ、従来は高剛性及び低フリクション性を兼ね備えた限られた材料しか採用できなかったブッシュの材料選定の自由度を向上できる。
また、ラック軸の移動又は車両走行時の振動の作用によりブッシュが軸長方向の両側に移動しても、環状凹部の端面即ちハウジングとブッシュとの衝突はブッシュの軸長方向両側に配設した弾性部材により緩衝できるから、ブッシュに衝撃負荷が加わること及び衝突音が発生することを低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１５】
実施の形態１
図１は、実施の形態１のラックピニオン式舵取装置の全体構成を示す模式図である。
【００１６】
図において１は円筒状をなすラックハウジングであり、ラックハウジング１は軸長方向を左右方向として車体（図示せず）に固定支持されている。このラックハウジング１の内部には、ラック軸２が軸長方向への移動自在に収容されている。このラック軸２の両端部は、ラックハウジング１の左右両側に突出させてあり、この突出端は、車両を操向するための操向車輪５，５（一般的には前輪）に連結されている。
【００１７】
ラックハウジング１の一端部側には、軸心間に適宜の距離をもって交叉するように、円筒状をなすピニオンハウジング６が連設されており、このピニオンハウジング６の内部には、ピニオン軸７が回動自在に支持されている。このピニオン軸７の一端部は、ピニオンハウジング６から上方に向けて突出しており、操舵部材１０が連結されたコラム軸９に中間軸８を介して連結されている。
【００１８】
ピニオンハウジング６内に延設されたピニオン軸７の他端部には、図示しないピニオンが一体形成されており、このピニオンは、ラック軸２に噛合させてある。ラック軸２は、ピニオンとの噛合部の反対側を押圧し、ラック軸２の軸長方向への移動を案内するラックガイド（図示せず）と、ラックハウジング１の他端部に配したブッシュ１１（図２参照）とにより支持されている。
【００１９】
図２は、ラックハウジング１の他端部の縦断面図である。
【００２０】
図において１１は円筒状をなすブッシュであり、ブッシュ１１はポリアミド系の合成樹脂により作製されており、ブッシュ１１の両端部夫々には、端面から軸長方向に適長に亘って縮径された嵌合部１１ａ，１１ａが設けられている。ブッシュ１１の内径は、ラック軸２が滑らかに摺動可能な嵌め合い精度に管理されている。
【００２１】
ラックハウジング１の内面には、周方向に形成された環状凹部１３が形成されており、この環状凹部１３の軸長方向の長さは、ブッシュ１１の軸長方向の長さよりも長くされている。また、環状凹部１３の直径は、ブッシュ１１との嵌め合いが隙間ばめ程度になる寸法精度が確保されている。環状凹部１３よりもラックハウジング１の他端部側（図において右側）は拡径され、後述するストッパ１２が圧入固定される係止孔１５とされている。
【００２２】
ブッシュ１１は、環状凹部１３に嵌め合わされており、ラック軸２が挿通されている。係止孔１５には略円筒のストッパ１２が圧入固定されており、環状凹部１３の端面１３ａと、この端面１３ａに対向するブッシュ１１の一端面との間、及び環状凹部１３の端面となるストッパ１２の端面１２ａと、この端面１２ａに対向するブッシュ１１の他端面との間には夫々空隙ｔがある。この空隙ｔには、ブッシュ１１の嵌合部１１ａ，１１ａに外嵌し、ゴム等により形成された環状をなす弾性部材１４ａ，１４ｂが夫々配設されている。ブッシュ１１の一端面側に配設された弾性部材１４ａは、環状凹部１３の端面１３ａと環状凹部１３の周面１３ｂとに当接しており、ブッシュ１１の他端面側に配設された弾性部材１４ｂは、ストッパ１２の端面１２ａと環状凹部１３の周面１３ｂとに当接している。
【００２３】
以上の構成により、ブッシュ１１の軸長方向両側には空隙ｔがあるから、ブッシュ１１は軸長方向へ移動することができる。これにより、構造自体によって低フリクション性を達成できるから、従来は高剛性及び低フリクション性を兼ね備えた限られた材料しか採用できなかったブッシュ１１の材料選定の自由度を高められる。
【００２４】
また、空隙ｔに弾性部材１４ａ，１４ｂを配設したから、ラック軸２の移動による作用又は車両走行時の振動による作用によりブッシュ１１が軸長方向へ移動しても、環状凹部１３の端面１３ａ及びブッシュ１１の一端面の衝突と、ストッパ１２の端面１２ａ及びブッシュ１１の他端面の衝突とは防止され、ブッシュ１１に衝撃負荷が加わることがないと共に、衝突音は発生しない。また、弾性部材１４ａ，１４ｂは環状凹部１３の周面１３ｂにも当接しているから、ブッシュ１１と環状凹部１３の周面１３ｂとの衝突も防止されてブッシュ１１に衝撃負荷が加わることがないと共に、衝突音は発生しない。
【００２５】
なお、ブッシュ１１は、ポリアミド系の合成樹脂により作製したが、ポリウレタン系、ポリプロピレン又はフッ素樹脂等の合成樹脂により作製してもよい。また、合成樹脂以外の材料にて作製してもよく、例えば金属製の筒状材にフッ素樹脂等をコーティングしたものにより作製してもよい。
【００２６】
実施の形態２
本実施の形態２のラックピニオン式舵取装置の全体構成は、実施の形態１のラックピニオン式舵取装置と略同様のため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。異なる構成は、ラックハウジング１の他端部に配されたブッシュ１１Ａ近傍の態様である。
【００２７】
図３は、実施の形態２におけるラックハウジング１の他端部の縦断面図である。
【００２８】
円筒状をなすブッシュ１１Ａの他端部は拡径されてフランジ部１１ｂを形成しており、このフランジ部１１ｂには、ブッシュ１１Ａの他端面から適長縮径された嵌合部１１ａが設けられている。
【００２９】
ラックハウジング１の内面には、前述のフランジ部１１ｂに対応するように拡径された部分を備える環状凹部１３Ａが形成されている。この拡径された部分の軸長方向の長さは、フランジ部１１ｂの軸長方向の長さに、図に示した寸法ｔ１とｔ２とを加えた長さとされている。なお、寸法ｔ２はｔ１よりも長くされている。
【００３０】
環状凹部１３Ａの端面１３ａと、この端面１３ａに対向するブッシュ１１Ａの一端面との間の空隙ｔ１には、環状凹部１３Ａの端面１３ａ及び周面１３ｂにより形成される角部と、ブッシュ１１Ａの嵌合部１１ａから拡径される角部とに当接する弾性部材としての皿ばね１６ａが配設されている。また、ストッパ１２の端面１２ａと、この端面１２ａに対向するブッシュ１１Ａの他端面との間の空隙ｔには、ストッパ１２の端面１２ａ及び環状凹部１３Ａの拡径された部分の周面１３ｃにより形成される角部と、フランジ部１１ｂ側の嵌合部１１ａから拡径される角部とに当接する弾性部材としての皿ばね１６ｂが配設されている。
【００３１】
本実施の形態２においては、実施の形態１の弾性部材１４ａ，１４ｂに変えて皿ばね１６ａ，１６ｂを空隙ｔ１に配設したから、ブッシュ１１Ａが軸長方向に移動する外力の値を皿ばね１６ａ，１６ｂのばね定数を変更することにより任意に設定できる。これにより、ラックハウジング１及びブッシュ１１Ａの構造自体による低フリクション性の程度を任意に設定できる。なお、皿ばね１６ａ，１６ｂに変えてコイルスプリング等を用いることも可能である。
【００３２】
実施の形態３
本実施の形態３は、実施の形態２と同様に、実施の形態１に対し、ラックハウジング１の他端部に配されたブッシュ１１Ｂ近傍の態様が異なる。その他の構成は、実施の形態１のラックピニオン式舵取装置と略同様のため、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
図４は、実施の形態３におけるラックハウジング１の他端部の縦断面図である。
【００３４】
円筒状をなすブッシュ１１Ｂの他端部は拡径されてフランジ部１１ｂを形成しており、このフランジ部１１ｂには、ブッシュ１１Ｂの他端面から適長縮径された嵌合部１１ａが設けられている。フランジ部１１ｂの周方向には、ブッシュ１１Ｂの他端面から軸長方向へブッシュ１１Ｂの略中央まで達する割り溝１８が数箇所設けられている（図４には一箇所のみ図示）。
【００３５】
ラックハウジング１の内面には、フランジ部１１ｂに対応するように拡径された部分を備える環状凹部１３Ａが形成されており、拡径された部分の軸長方向の長さは、実施の形態２と同様に構成してある。環状凹部１３Ａよりもラックハウジング１の他端部側には、係止孔１５が形成されておらず、環状凹部１３Ａの拡径された部分でない位置の周面１３ｂと略同一の径を有する孔が形成されている。
【００３６】
ブッシュ１１Ｂは、割り溝１８の溝幅を狭めるようにフランジ部１１ｂを縮径されて環状凹部１３Ａ内に挿入され、嵌合されており、ストッパ１２は配設されていない。ブッシュ１１Ｂの一端面側の空隙ｔ１には、実施の形態１と同様に弾性部材１４ａが配設されている。また、ブッシュ１１Ｂの他端面側の空隙ｔ１には、フランジ部１１ｂの嵌合部１１ａに外嵌された弾性部材１４ｂが配設されており、この弾性部材１４ｂは、環状凹部１３Ａの拡径された部分の周面１３ｃと、拡径された部分の端面（ラックハウジング１の他端部側）とに当接している。
【００３７】
本実施の形態３においては、ブッシュ１１Ｂのフランジ部１１ｂに割り溝１８を数箇所設け、フランジ部１１ｂを縮径して環状凹部１３Ａが備える拡径した部分に嵌め合わせるから、ストッパ１２が不要となり、部品点数の削減及び組み付け工数の削減が可能となる。
【００３８】
以上の実施の形態１、２及び３においては、環状凹部１３，１３Ａの端面１３ａと、この端面１３ａに対向するブッシュ１１，１１Ａ，１１Ｂの一端面との間、及び端面１３ａとは逆側の環状凹部１３，１３Ａの端面（ストッパ１２の端面１２ａ又は環状凹部１３，１３Ａの拡径された部分のラックハウジング１他端側端面）と、この端面１３ａに対向するブッシュ１１，１１Ａ，１１Ｂの他端面との間には、弾性部材１４ａ，１４ｂ又は弾性部材としての皿ばね１６ａ，１６ｂが配設されているが、この部分に配設される部材は、弾性部材１４ａ，１４ｂ又は皿ばね１６ａ，１６ｂ等に限らず、弾性を有する部材であればよい。
【００３９】
また、空隙ｔは、ブッシュ１１，１１Ａ，１１Ｂの軸長方向両側にあるが、両側にあるようにする必要はなく、片側だけに空隙ｔができるように構成してもよい。
【００４０】
さらに、前述した実施の形態１、２及び３は、運転者により操舵部材１０に加えられる操作力のみで舵取りを行わせるマニュアルステアリング装置への適用例について述べたが、本発明は、油圧アクチュエータ又は電動モータの発生力により舵取りを補助するパワーステアリング装置への適用も可能であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係るラックピニオン式舵取装置においては、ブッシュの軸長方向両側の端面と環状凹部の軸長方向両側の端面との間に夫々空隙を設けると共に該空隙に夫々弾性部材を配設しており、ブッシュは、弾性部材の弾性変形範囲内において軸長方向の両側に移動できるから、ハウジング及びブッシュの構造自体によって低フリクション性を達成できる。これによりブッシュの材料選定における低フリクション性の要求の程度を改めることができるから、従来は高剛性及び低フリクション性を兼ね備えた限られた材料しか採用できなかったブッシュの材料選定の自由度を向上できる。また、ブッシュが軸長方向の両側に移動することによるハウジングとの衝突は、ブッシュの軸長方向両側に配設した弾性部材により緩衝できるから、ブッシュに衝撃負荷が加わること及び衝突音が発生することを低減できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】ラックハウジングの他端部の縦断面図である。
【図３】ラックハウジングの他端部の縦断面図である。
【図４】ラックハウジングの他端部の縦断面図である。
【図５】従来のラックピニオン式舵取装置のラックハウジングにおけるブッシュの嵌合状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ラックハウジング（ハウジング）
２ラック軸
７ピニオン軸
１０操舵部材
１１，１１Ａ，１１Ｂブッシュ
１３，１３Ａ環状凹部
１４ａ，１４ｂ弾性部材
１６ａ，１６ｂ皿ばね（弾性部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rack and pinion type steering device that is widely used as a type of steering device for automobiles.
[0002]
[Prior art]
The rack and pinion type steering device includes a pinion shaft connected to a steering member (steering wheel), and a rack shaft that is meshed with the pinion shaft and supported so as to be movable in the axial direction within the rack housing. The rotation of the pinion shaft interlocked with the rotation of the steering member is converted into movement in the axial direction of the rack shaft. By this conversion, the left and right wheels connected to both ends of the rack shaft are steered.
[0003]
A bush is fitted inside the rack housing to smoothly move and guide the rack shaft in the axial direction.
[0004]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fitting state of bushes in a rack housing of a conventional rack and pinion type steering apparatus.
[0005]
In the figure, reference numeral 20 denotes a cylindrical rack housing. A rack shaft 21 is disposed inside the rack housing 20, and an annular recess 20 a formed in the circumferential direction is provided on the inner surface of the rack housing 20. . Between the rack housing 20 and the rack shaft 21, a bush 22 formed in a cylindrical shape with a polyester-based synthetic resin is interposed, and this bush 22 includes a flange portion 23 at one end. The bush 22 is fitted into the annular recess 20a, and the fit between the bush 22 and the annular recess 20a is about an intermediate fit. The bushing 22 and the rack shaft 21 have a fitting accuracy that allows the rack shaft 21 to slide smoothly. The bush 22 is positioned by a stopper 24 fixed to the rack housing 20 coming into contact with the flange portion 23. With the above configuration, the bush 22 functions to support the rack shaft 21 so as to be movable in the axial direction.
[0006]
Further, a bearing including an outer bush made of a synthetic resin and an inner bush fixed in the outer bush is disclosed as a bearing that supports the rack shaft 21 so as to be movable in the axial direction in the same manner as the bush 22 described above. (See Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-315990
[Problems to be solved by the invention]
Since an external force such as a road surface reaction force from the steering wheel is applied to the rack shaft 21, the bush 22 that supports the rack shaft 21 is required to have high rigidity so as to withstand such an external force.
[0009]
On the other hand, the bush 22 is also required to have a low friction property in order to ensure smooth sliding in the axial direction of the rack shaft 21.
[0010]
Therefore, since the bush 22 is required to have a material having both high rigidity and low friction performance, there is a problem that the degree of freedom in selecting the material for forming the bush 22 is low.
[0011]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a rack and pinion type steering device that improves the structure of the rack housing and the bushes, thereby increasing the degree of freedom in selecting the material of the bushes that support the rack shaft. The purpose is to do.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A rack and pinion type steering apparatus according to the present invention includes a pinion shaft coupled to a steering member, a rack shaft meshing with the pinion shaft, and a cylindrical housing that accommodates the rack shaft so as to be movable in the axial length direction. And an annular recess formed on the inner surface of the housing and formed in the circumferential direction of the housing, and a cylindrical bush interposed between the rack shaft and the housing and fitted into the annular recess. In the rack and pinion type steering device, a gap is provided between an end face on both sides in the axial length direction of the annular recess and an end face on both sides in the axial length direction of the bush opposite to the end face, and an elastic member is provided in each gap. It is characterized by being arranged.
[0013]
In the present invention, since the gaps are provided between the end faces on both sides in the axial direction of the bush and the end faces on both sides in the axial direction of the annular recess, and the elastic members are respectively provided in the gaps, the bush is elastic. Ru can be moved to both sides in the axial direction within the deformation range. Thus, it is possible to achieve low friction properties by the structure itself of the housing and the bushing, Ki out to alter the degree of low friction resistance is required in material selection of the bush, conventionally limited combines high stiffness and low friction properties The degree of freedom in selecting the material of the bush that could only be used was improved.
Even if the bush moves to both sides in the axial length direction due to the movement of the rack shaft or the vibration during vehicle running , the collision between the end surface of the annular recess, that is, the housing and the bush, is arranged on both sides in the axial direction of the bush. since it buffered by the elastic member, can be reduced to that and impact sound shock load is applied to the bush occurs.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
[0015]
Embodiment 1
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of a rack and pinion steering device according to the first embodiment.
[0016]
In the figure, reference numeral 1 denotes a cylindrical rack housing. The rack housing 1 is fixedly supported on a vehicle body (not shown) with the axial direction as the left-right direction. A rack shaft 2 is accommodated inside the rack housing 1 so as to be movable in the axial direction. Both end portions of the rack shaft 2 are protruded from the left and right sides of the rack housing 1, and the protruding ends are connected to steering wheels 5 and 5 (generally front wheels) for steering the vehicle. Yes.
[0017]
A cylindrical pinion housing 6 is connected to one end portion side of the rack housing 1 so as to intersect with an appropriate distance between the shaft centers. A pinion shaft 7 is provided inside the pinion housing 6. It is supported rotatably. One end of the pinion shaft 7 protrudes upward from the pinion housing 6 and is connected via an intermediate shaft 8 to a column shaft 9 to which a steering member 10 is connected.
[0018]
A pinion (not shown) is integrally formed at the other end of the pinion shaft 7 extending in the pinion housing 6, and this pinion is meshed with the rack shaft 2. The rack shaft 2 presses the opposite side of the meshing portion with the pinion, and a rack guide (not shown) that guides the movement of the rack shaft 2 in the axial length direction, and a bush disposed on the other end of the rack housing 1 11 (see FIG. 2).
[0019]
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the other end portion of the rack housing 1.
[0020]
In the figure, reference numeral 11 denotes a cylindrical bush. The bush 11 is made of a polyamide-based synthetic resin, and both ends of the bush 11 are reduced in diameter from the end surface to an appropriate length in the axial length direction. Fitting portions 11a and 11a are provided. The inner diameter of the bush 11 is managed with a fitting accuracy that allows the rack shaft 2 to slide smoothly.
[0021]
An annular recess 13 formed in the circumferential direction is formed on the inner surface of the rack housing 1, and the axial length of the annular recess 13 is longer than the axial length of the bush 11. . In addition, the diameter of the annular recess 13 ensures dimensional accuracy so that the fitting with the bush 11 is about a clearance fit. The other end side (right side in the figure) of the rack housing 1 is expanded in diameter relative to the annular recess 13, thereby forming a locking hole 15 into which a stopper 12 described later is press-fitted and fixed.
[0022]
The bush 11 is fitted into the annular recess 13 and the rack shaft 2 is inserted therethrough. A substantially cylindrical stopper 12 is press-fitted and fixed in the locking hole 15, and is a stopper between the end face 13 a of the annular recess 13 and one end face of the bush 11 facing the end face 13 a and the end face of the annular recess 13. There is a gap t between each of the 12 end faces 12a and the other end face of the bush 11 facing the end face 12a. In this gap t, elastic members 14a and 14b having an annular shape, which are externally fitted to the fitting portions 11a and 11a of the bush 11 and formed of rubber or the like, are disposed. The elastic member 14 a disposed on one end surface side of the bush 11 is in contact with the end surface 13 a of the annular recess 13 and the peripheral surface 13 b of the annular recess 13, and the elastic member disposed on the other end surface side of the bush 11. 14 b is in contact with the end surface 12 a of the stopper 12 and the peripheral surface 13 b of the annular recess 13.
[0023]
With the above configuration, since there is a gap t on both sides of the bush 11 in the axial length direction, the bush 11 can move in the axial length direction. Thereby, since low friction property can be achieved by the structure itself, it is possible to increase the degree of freedom in selecting the material of the bush 11 which has conventionally been able to adopt only a limited material having both high rigidity and low friction property.
[0024]
Further, since the elastic members 14a and 14b are disposed in the gap t, even if the bush 11 moves in the axial length direction due to the action of the movement of the rack shaft 2 or the action of vibration during vehicle running, the end face 13a of the annular recess 13 is obtained. In addition, the collision of one end surface of the bush 11 and the collision of the end surface 12a of the stopper 12 and the other end surface of the bush 11 are prevented, and an impact load is not applied to the bush 11 and no collision sound is generated. Further, since the elastic members 14a and 14b are also in contact with the peripheral surface 13b of the annular recess 13, collision between the bush 11 and the peripheral surface 13b of the annular recess 13 is also prevented, and no impact load is applied to the bush 11. At the same time, no collision sound is generated.
[0025]
The bush 11 is made of a polyamide-based synthetic resin, but may be made of a synthetic resin such as polyurethane, polypropylene, or a fluororesin. Moreover, you may produce with materials other than a synthetic resin, for example, you may produce with what coated the fluororesin etc. on the metal cylindrical material.
[0026]
Embodiment 2
The overall configuration of the rack and pinion steering device of the second embodiment is substantially the same as that of the rack and pinion steering device of the first embodiment, and therefore the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. . A different configuration is an aspect in the vicinity of the bush 11 </ b> A disposed at the other end of the rack housing 1.
[0027]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the other end portion of the rack housing 1 according to the second embodiment.
[0028]
The other end portion of the cylindrical bush 11A is expanded in diameter to form a flange portion 11b. The flange portion 11b is provided with a fitting portion 11a having an appropriate length reduced from the other end surface of the bush 11A. ing.
[0029]
On the inner surface of the rack housing 1, an annular recess 13 </ b> A having a portion whose diameter is increased so as to correspond to the aforementioned flange portion 11 b is formed. The length in the axial length direction of the expanded portion is a length obtained by adding the dimensions t1 and t2 shown in the drawing to the length in the axial length direction of the flange portion 11b. The dimension t2 is longer than t1.
[0030]
In the gap t1 between the end surface 13a of the annular recess 13A and the one end surface of the bush 11A facing the end surface 13a, a corner formed by the end surface 13a and the peripheral surface 13b of the annular recess 13A and the fitting of the bush 11A A disc spring 16a is provided as an elastic member that comes into contact with a corner portion whose diameter is expanded from the joint portion 11a. Further, the gap t between the end surface 12a of the stopper 12 and the other end surface of the bush 11A facing the end surface 12a is formed by the end surface 12a of the stopper 12 and the peripheral surface 13c of the enlarged diameter portion of the annular recess 13A. The disc spring 16b is provided as an elastic member that comes into contact with the corner portion and the corner portion whose diameter is expanded from the fitting portion 11a on the flange portion 11b side.
[0031]
In the second embodiment, since the disc springs 16a and 16b are disposed in the gap t1 in place of the elastic members 14a and 14b of the first embodiment, the value of the external force that the bush 11A moves in the axial length direction is used as the disc spring. It can be arbitrarily set by changing the spring constants 16a and 16b. Thereby, the degree of the low friction property by the structure itself of the rack housing 1 and the bush 11A can be arbitrarily set. It is also possible to use a coil spring or the like instead of the disc springs 16a and 16b.
[0032]
Embodiment 3
Similar to the second embodiment, the third embodiment is different from the first embodiment in the manner in the vicinity of the bush 11 </ b> B disposed at the other end of the rack housing 1. Other configurations are substantially the same as those of the rack and pinion type steering apparatus of the first embodiment, and thus the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0033]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the other end of the rack housing 1 according to the third embodiment.
[0034]
The other end portion of the cylindrical bush 11B is expanded in diameter to form a flange portion 11b. The flange portion 11b is provided with a fitting portion 11a having an appropriate length reduced from the other end surface of the bush 11B. ing. In the circumferential direction of the flange portion 11b, several split grooves 18 extending from the other end surface of the bush 11B to the approximate center of the bush 11B in the axial length direction are provided (only one location is shown in FIG. 4).
[0035]
On the inner surface of the rack housing 1, an annular recess 13A having a portion expanded in diameter so as to correspond to the flange portion 11b is formed, and the length of the expanded portion in the axial length direction is the second embodiment. It is comprised similarly to. No locking hole 15 is formed on the other end side of the rack housing 1 with respect to the annular recess 13A, and the hole has substantially the same diameter as the peripheral surface 13b at a position where the diameter of the annular recess 13A is not an enlarged portion. Is formed.
[0036]
In the bush 11B, the flange portion 11b is reduced in diameter so as to narrow the groove width of the split groove 18, and the bush 11B is inserted and fitted into the annular recess 13A, and the stopper 12 is not provided. In the gap t1 on the one end surface side of the bush 11B, an elastic member 14a is disposed as in the first embodiment. In addition, an elastic member 14b externally fitted to the fitting portion 11a of the flange portion 11b is disposed in the gap t1 on the other end surface side of the bush 11B. The elastic member 14b has an enlarged diameter of the annular concave portion 13A. The peripheral surface 13c of the portion and the end surface of the enlarged portion (the other end portion side of the rack housing 1) are in contact with each other.
[0037]
In the third embodiment, the slits 18 are provided in several places on the flange portion 11b of the bush 11B, and the flange portion 11b is reduced in diameter so as to be fitted into the enlarged diameter portion of the annular recess 13A, so that the stopper 12 is not required. It is possible to reduce the number of parts and assembly man-hours.
[0038]
In the first, second, and third embodiments, the end surface 13a of the annular recesses 13 and 13A and the one end surface of the bushes 11, 11A, and 11B facing the end surface 13a and the side opposite to the end surface 13a are provided. The end surfaces of the annular recesses 13 and 13A (the end surface 12a of the stopper 12 or the end surface on the other end side of the rack housing 1 at the enlarged diameter of the annular recesses 13 and 13A) and the bushes 11, 11A and 11B facing the end surface 13a Between the end surfaces, elastic members 14a and 14b or disk springs 16a and 16b as elastic members are disposed. The members disposed in this portion are elastic members 14a and 14b or disk springs 16a, It is not limited to 16b or the like, and any member having elasticity may be used.
[0039]
Moreover, although the space | gap t exists in the axial length direction both sides of bush 11, 11A, 11B, it does not need to be in both sides and you may comprise so that the space | gap t may be made only in one side.
[0040]
Furthermore, although Embodiment 1, 2, and 3 mentioned above demonstrated the application example to the manual steering apparatus which steers only with the operation force added to the steering member 10 by a driver | operator, this invention is a hydraulic actuator or Needless to say, the present invention can be applied to a power steering device that assists steering by the generated force of the electric motor.
[0041]
【The invention's effect】
As described above in detail, in the rack and pinion type steering apparatus according to the present invention, a gap is provided between the end surfaces on both sides in the axial direction of the bush and the end surfaces on both sides in the axial direction of the annular recess. Each of the elastic members is disposed , and the bush can move to both sides in the axial length direction within the elastic deformation range of the elastic member. Therefore, low friction can be achieved by the structure of the housing and the bush. As a result, the degree of requirement for low friction in bushing material selection can be revised, improving the flexibility of bushing material selection, which previously had limited use of high rigidity and low friction properties. it can. Further, collision between the housing due to the bush is moved to both sides in the axial direction, since it buffered by the elastic member which is disposed in the axial direction on both sides of the bush, that shock load is applied to the bushing and the collision sound is generated The present invention has an excellent effect, for example, that it can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a rack and pinion type steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the other end portion of the rack housing.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the other end portion of the rack housing.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the other end of the rack housing.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a fitting state of bushes in a rack housing of a conventional rack and pinion type steering apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Rack housing (housing)
2 Rack shaft 7 Pinion shaft 10 Steering member 11, 11A, 11B Bush 13, 13A Annular recess 14a, 14b Elastic member 16a, 16b Belleville spring (elastic member)

Claims

操舵部材に連結されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合するラック軸と、該ラック軸を軸長方向への移動自在に収容する筒状のハウジングと、該ハウジングの内面に設けられ、前記ハウジングの周方向に形成された環状凹部と、前記ラック軸及びハウジングの間に介装され、前記環状凹部に嵌合された筒状のブッシュとを備えるラックピニオン式舵取装置において、
前記環状凹部の軸長方向両側の端面と、該端面に対向する前記ブッシュの軸長方向両側の端面との間に夫々空隙を設け、該空隙に夫々弾性部材を配設したことを特徴とするラックピニオン式舵取装置。A pinion shaft coupled to the steering member; a rack shaft meshing with the pinion shaft; a cylindrical housing that accommodates the rack shaft so as to be movable in the axial length direction; and an inner surface of the housing, In a rack and pinion type steering apparatus comprising: an annular recess formed in the circumferential direction; and a cylindrical bush interposed between the rack shaft and the housing and fitted into the annular recess.
A gap is provided between end faces on both sides in the axial length direction of the annular recess and end faces on both sides in the axial length direction of the bush opposite to the end faces, and an elastic member is provided in each gap. Rack and pinion steering device.