JP2007290683A - Power steering device with adjustment mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この出願は2005年6月30日出願の特許仮出願第60/695494号明細書の利益を主張するものである。
This application claims the benefit of
本発明は、ラックおよびピニオンを適切な噛み合い係合に調整する調整機構を有する、車両の操縦可能な車輪を旋回させるパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering apparatus for turning a steerable wheel of a vehicle having an adjustment mechanism for adjusting a rack and a pinion to an appropriate meshing engagement.
ラックおよびピニオンを有するパワーステアリング装置は、車両の車輪のうちの少なくとも2つを旋回させるために今日の車両のほとんど全てに使用される。車両の操縦輪は通常ラックと噛み合い係合するピニオンギアに連結される。このラックおよびピニオンはハウジングに支持され、ラックはピニオンおよび操縦輪の回転移動を直線移動に変換する。このラックの直線移動は、通常操縦可能な車輪のそれぞれに連結されるタイロッドによって車の操縦可能な車輪に移される。さらに、パワーステアリングシステムは、通常ラックの直線移動を助けるため操縦輪の回転に比例する圧力または力を供給する補助力装置を含む。この補助力は、ラックに連結される油圧ピストンを使用する油圧システムまたはラックに補助力を供給する電気モータを使用する電気システムであり得る追加のシステムである。どちらのシステムでも、パワーステアリング装置の動作寿命中ピストンとラック間の噛み合い係合を適切に支持し、調整を可能にすることが望まれている。 Power steering devices with racks and pinions are used in almost all vehicles today to turn at least two of the vehicle's wheels. The control wheel of a vehicle is usually connected to a pinion gear that meshes and engages with a rack. The rack and the pinion are supported by the housing, and the rack converts the rotational movement of the pinion and the control wheel into a linear movement. This linear movement of the rack is transferred to the steerable wheels of the car by tie rods that are connected to each of the normally steerable wheels. In addition, the power steering system typically includes an auxiliary force device that supplies pressure or force proportional to the rotation of the control wheels to assist in linear movement of the rack. This auxiliary force is an additional system that can be a hydraulic system that uses a hydraulic piston connected to the rack or an electric system that uses an electric motor to supply auxiliary force to the rack. In either system, it is desirable to properly support the meshing engagement between the piston and the rack during the operational life of the power steering device and allow adjustment.
ラックはハウジング内での直線移動の摩擦抵抗を減らすために軸受によってハウジング内に支持することができる。この軸受はラックも支持し、かつ通常はラックをピニオンとの適切な噛み合い係合に配置するように調整可能である。米国特許第6247375号明細書に開示されるものなどのこの軸受は、ラックを支持しピニオンと適切な噛み合い係合に調整するために、ハウジングに対し偏心する担持表面を有するヨークを使用する。このヨークはパワーステアリング装置のハウジング内に設置される。設置した後、このヨークは回転され、それによって支持部を調整し、ラックをピニオンとの適切な噛み合い係合に位置決めする。次いでヨークは、ヨークを回転した位置に支持し固定するためにハウジングを変形させる工具によって所定の位置に永久的にかしめられる。ヨークは所定の位置にかしめられるので、ヨークおよび軸受支持部はヨークをアセンブリ内に完全に設置した後調整可能でなくなる。したがって、このヨークは車両の組み立て完了後ラックの調整はできなく、パワーステアリングアセンブリの動作中どんな調整もそれ以上行うことはできない。 The rack can be supported within the housing by bearings to reduce the frictional resistance of linear movement within the housing. This bearing also supports the rack and is usually adjustable to place the rack in proper meshing engagement with the pinion. This bearing, such as that disclosed in US Pat. No. 6,247,375, uses a yoke having a bearing surface that is eccentric to the housing in order to support the rack and adjust for proper mating engagement with the pinion. This yoke is installed in the housing of the power steering device. After installation, the yoke is rotated, thereby adjusting the support and positioning the rack in proper mating engagement with the pinion. The yoke is then permanently crimped in place by a tool that deforms the housing to support and secure the yoke in the rotated position. Since the yoke is crimped in place, the yoke and bearing support are not adjustable after the yoke is completely installed in the assembly. Thus, the yoke cannot adjust the rack after the vehicle has been assembled, and no further adjustments can be made during operation of the power steering assembly.
米国特許第6435050号明細書に開示される軸受などのその他の軸受設計は、ラックをハウジング内で支持するために複合アセンブリを包含するツーピース軸受設計を使用する。このラック軸受は、複数部片軸受表面を有して複雑であり、ピニオンとの適切な噛み合い係合にラックを支持するために追加のブッシングが必要である。
したがって、ピニオンと適切に噛み合い係合するラックを支持するために、少ない構成部品を有する軸受を備えるパワーステアリング装置を提供することが求められている。さらに、ピニオンと適切に噛み合い係合するラックを支持するための軸受を調整するために、何らかの型式の調整機構がこの軸受と係合することが望ましいであろう。 Accordingly, there is a need to provide a power steering device that includes a bearing having fewer components to support a rack that is in proper meshing engagement with the pinion. In addition, it may be desirable for some type of adjustment mechanism to engage the bearing to adjust the bearing to support the rack in proper meshing engagement with the pinion.
本発明は長手方向軸に沿って延びるハウジングを備えるパワーステアリング装置を提供する。このハウジングはさらに内側表面を有するチャンバを含む。ラックがこのチャンバ内に配設され、長手方向軸に沿って移動するようにチャンバ内に支持される。ハウジングによって支持されるピニオンがラックと噛み合うようにチャンバ内に延びる。軸受がチャンバの内側表面と係合し、ハウジング内でラックを支持するようにラックの周りに配設される。この軸受は、ラックを円周方向に取り囲む連続的に変わる半径方向の厚さの壁を含む。調整機構がハウジングによって支持され、軸受を長手方向軸に対して回転可能に調整する軸受に連結される。壁の連続的に変わる半径方向の厚さは、それによってラックをピニオンに対して位置決めし、ラックとピニオンの間の適切な噛み合い係合を確実にする。 The present invention provides a power steering apparatus that includes a housing extending along a longitudinal axis. The housing further includes a chamber having an inner surface. A rack is disposed within the chamber and is supported within the chamber for movement along the longitudinal axis. A pinion supported by the housing extends into the chamber to engage the rack. A bearing is disposed about the rack to engage the inner surface of the chamber and support the rack within the housing. The bearing includes a continuously varying radial thickness wall that circumferentially surrounds the rack. An adjustment mechanism is supported by the housing and is coupled to a bearing that adjusts the bearing for rotation relative to the longitudinal axis. The continuously changing radial thickness of the wall thereby positions the rack with respect to the pinion and ensures proper intermeshing engagement between the rack and the pinion.
本発明は、組み立ての複雑さを減少させつつ軸受および軸受と係合する調整機構を含む。この調整機構は、パワーステアリング装置の動作寿命の初めから終わりまで調整することができる巧みな設計のものである。 The present invention includes a bearing and an adjustment mechanism that engages the bearing while reducing assembly complexity. This adjustment mechanism is of a clever design that can be adjusted from the beginning to the end of the operating life of the power steering device.
本発明の別の利点は、添付の図面を参照して考察するとき、以下の詳細な説明を参照することによって容易に分かり、同時により良く理解されるであろう。 Other advantages of the present invention will be readily appreciated and simultaneously better understood by reference to the following detailed description when considered with reference to the accompanying drawings.
同様の参照番号がいくつかの図を通して対応する部品を示す図を参照すると、図1および5にパワーステアリング装置を30に全体的に示す。図1および2に最も良く示すように、このパワーステアリング装置30は、長手方向軸42に沿って延びるハウジング32を含む。ハウジング32は、図2に最も良く示す、長手軸42に沿って延び内側表面46を画成するチャンバ44を有する。ハウジング32は、(以下でより詳細に論じる)調整機構38を受けるためにチャンバ44内に延びる開口部48を含む。ハウジング32はさらに、(以下でやはりより詳細に論じる)チャンバ44に連結され回転可能にピニオン36を支持するために延びる隣接する延長部50を含む。この隣接する延長部50は、長手方向軸42およびチャンバ44に対して全体的に横切っている。ハウジング32の内側表面46も、以下で十分に論じるように、軸受40を位置決めするために長手方向軸42の周りに環状に延びる溝52を含む。図3を参照すると、ハウジング32は、軸受40の向きおよびハウジング32内へ組み立てを補助するためのマーキング54または他の機構を任意選択で含むことができ、軸受36と協働するこの使用は以下でさらに論じる。
Referring to the figures in which like reference numerals indicate corresponding parts throughout the several views, the power steering apparatus is shown generally at 30 in FIGS. As best shown in FIGS. 1 and 2, the
図4に最も良く示すように、内側表面46は2つの直径56、58を画成する。第1の直径56は長手方向軸42上に中心を有し、第2の直径58は第2の軸60上に中心を有する。ハウジングの内側表面は、第1の直径56と第2の直径58の間にショルダ62をさらに含む。このショルダ62は、第1の直径56とショルダ62の間により漸進的な移行を作り出すための面取り部および引き込み部をさらに含む。第1の直径56は、内側表面46および内側表面46内に支持されるべき軸受40の設計によって変わるであろうある量オフセットすることができる。しかしながら、この分野で知られているようにハウジング32の内側表面46は、長手方向軸42と第2の軸60の間で変化するオフセット距離を有する異なる直径および形態を有することができる。軸受40の設計、ラック34の形態、および所与の用途内でのパワーステアリング装置30への空間および寸法制約によって変わるであろうオフセットなしもあり得ることも理解されるであろう。当業者は、以下でさらに論じるように、ハウジング32の内側表面46はハウジング内に軸受40、およびラック34を支持し、配置するために様々な形状で構成することができることも理解するであろう。
As best shown in FIG. 4, the
図5および6を参照すると、ラック34はハウジング32のチャンバ44内に配設され、この分野で知られているようにピニオン36の回転移動に応答して長手方向軸42に沿って直線的に移動する。このピニオン36は、ハウジングの隣接する延長部50に回転可能に支持される。この分野で知られているように、隣接する延長部50は通常、ピストン36を支持するための回転支持部、すなわち転がり軸受を圧入するための領域を含む。ラック34は、この分野で良く知られているように、ピニオン36と噛み合うための複数の歯64を画成する。ラック34は、ピニオン36の回転移動を直線移動に変換する。乗用車などの典型的な用途では、ピニオン36は操縦輪(図示せず)に連結され、操縦者による操縦輪の移動との関係で回転する。操縦可能な車輪のそれぞれと係合するタイロッドを介して通常は、車両の操縦可能な車輪と結合し、移動させるラック34は、ピニオン36の回転移動を直線移動に変換する。この分野で知られているように、パワーステアリング装置30は通常、ラック34をハウジング32内で移動させるための補助力(図示せず)を含む。この補助力は一般に、この分野で知られているような油圧的、電気的または様々な他の補助技術などの機械的システムによって作り出される。
Referring to FIGS. 5 and 6, the
図5、6、7、8および9を参照すると、ラック34は軸受40によってハウジング32内に支持される。本発明の軸受40は、ハウジング32内でラック34を円周方向に取り囲む連続的に変化する半径方向厚さを有する壁66を含む。軸受40のこの壁は、外面68および内面70を有する。軸受40はさらに、ラック34の遊び移動を軸受40内でハウジング32の内側表面46に押し付けて減衰させるための減衰機構100を備える。外面68は、当業者なら理解できるように多くの電気測定材料および機器構成を有することができる減衰機構100と係合するために設けられる。この減衰機構100はさらに、軸受40の外面68と係合するOリングとして画成することができる。このOリングは、弾性特性を有する高分子材料であり、それによってピニオン36およびハウジング32に対するラック34の遊び移動の減衰をもたらす。図5に示すように、このOリングは外面68の溝内に係合し、軸受40の外面68とハウジング32の内側表面46の間に配設される。
With reference to FIGS. 5, 6, 7, 8 and 9, the
図6を参照すると、軸受40の壁66は任意選択で、長手方向軸42に沿って内側方向に延びるスカロップ(scallop)114を画成することができる。このスカロップ114は、図6に示すように軸受40がチャンバ44内でピニオン36に相対的に接近して設計し配置できるように軸受40の壁66からの切欠き部を画成する。ピニオン36の近くに配置される軸受40は、ピニオン36との噛み合い係合によって引き起こされる曲げおよび捩り力に対して軸受40がラック34を支持することを可能にする。図6は、ピニオン36がラック34と係合し噛み合うことができるように、壁66の一部分を取り除くスカロップ114を有する軸受40の壁66を示す。したがって、このスカロップ114は、軸受40の壁66の一部分がピニオン36と噛み合い係合するラック34を支持するために、ピニオン36と反対側でラック34に沿って延びるのを可能にする。軸受40の位置は、ピニオン36とラック34の間の噛み合い係合によって生じる対抗力を支持するために重要である。軸受40がピニオン36のラック34に対する噛み合い位置に近いほど、ラック34およびピニオン36の噛み合い係合と軸受40の間の梃子力が低減される。低減された梃子力はそれによってラック36の支持を改善し、ラック36がピニオン38との適切な係合から曲がって逸れ、外れることを防止する。さらに、軸受40の位置がピニオン36の近くまたは下側にあることは、装置30に高い負荷が掛かることに起因するラック34の遊び移動の結果としての騒音または振動の起きるおそれを減少させる。
Referring to FIG. 6, the
この軸受40はさらに、装置30の組み立て中ハウジング32のチャンバ44内に軸受40を配置し、向きを決めるのを助ける機構を含む。図7に示すように軸受40は、軸受40をハウジング32に対し相対的に配置するための、この実施形態では円筒である方向付け延長部104を含む。例えばこの方向付け延長部104は、軸受40の頂部または12時の位置を見つけ、または任意選択でハウジング32のマーキング54と位置合わせするのに使用することができる。マーキング54は上記で論じたが、図3に示すようなものである。軸受40は、公称位置からの10から12度の回転がクリアランスを増加させ、ラック34を長手方向軸42の下方に配置させるように、チャンバ44内でハウジング32に対して向いていることが好ましい。組み立て中ラック32を公称位置の下方に当初支持することによって、ラック34とピニオン36の間に追加のクリアランスが作り出される。このクリアランスは、ラック34と噛み合い係合してピニオン36を装置30内に組み込むことができるために必要である。しかしながら、当業者は追加の組立工具を使用して軸受40の向きを決める多数の方法があることを理解するであろう。この追加のクリアランスは、ラック34をピニオン36との適切な噛み合い係合に配置させるために軸受40を回転させる調整機構38によって取り除かれるが、これは以下で十分に論じる。
The bearing 40 further includes a mechanism to help position and orient the
ハウジング32の内側表面46の溝52は、ハウジング32のチャンバ44内での軸受40に対する確実位置および基準位置をもたらす。軸受40の壁66は、軸受幅を画成する先端106および後端108を含む。軸受40の後端108は、溝52内への係合のために軸受40から外側に向かって偏ったフィンガー110を含み、チャンバ44内の軸受40の確実位置をもたらす。フィンガー110は、チャンバ44の溝52と係合する軸受40を脱着可能に固定し、必要な場合ハウジング32および/または軸受40を損傷させることなく軸受40の取り外しを可能にする。任意選択で後端108は、図7に示すように溝52と係合し、軸受40を位置決めするための軸受40の円周方向周りの一連の交互フィンガー110およびノッチ112を含むことができる。軸受40のこの脱着可能な態様は、製品に対して高価な構成部品であり、内側表面46の損傷がスクラップ部品またはハウジング32の内側表面46の再仕上げに対する追加の機械加工コストに繋がる可能性のあるハウジング32の内側表面46の損傷なしに軸受40をハウジング32からの取り外しを可能にすることができるので有利である。
The
さらに、軸受40の後端108はさらに、ラック34と係合する停止部を含むことができる。この停止部は、ラック34の端部直径より小さな直径のところに面取り部を有する内面70を単に含むことができる。ラック34が軸受40を完全に通過するのを軸受40が妨げるには多数の方法があり、したがって、ハウジング32内にラック34の直線移動に対する停止部を作り出すのもその1つである。軸受40を停止部として使用することは、ハウジング32の寸法が重要なとき、かつ内側表面46に対して追加の構成部品または追加の複雑なものを、ハウジング32内のラック34の移動を制限するための機構内に設計する必要性をなくすために特に有利である。
Further, the
軸受40の壁66はさらに、軸受40の製造可能性を改善する機構を含む。壁66は、軸受40の先端106から長手方向軸42に沿って後端108に向かって延びる空洞116または一連の空洞116を画成することができる。この空洞116は、軸受40の製造中、軸受40の高分子材料の均一な硬化を可能にする。図8は一連の空洞116を有する壁66を示す。この空洞116は、軸受40の高分子材料が軸受40の内側表面46にむらがほとんどまたは全くなく均一に硬化する可能性を増加させる。このことは、内側表面46がラック34を支持し、内側表面の46のむらまたは不完全性が軸受40の磨耗を増加させ、ラック34の直線移動に対する摩擦抵抗を増加させる可能性があるので重要である。
The
図7を参照すると、軸受40の壁66は、外面68および内面70を含む。外面68は外側半径72によって画成される。外面68は、全体的に円形であり、第1の中心点74を有する外側円周を画成する。壁66はさらに、内側半径76を有する内面70によって画成される。内面70は全体的に円形であり、第2の中心点78を有する内部円周を画成する。この第2の中心点78は、それによって壁66の半径方向厚さの変化を画成する外側円周と内側円周との間の偏心量を画成するように、第1の中心点74からある距離間隔が開いている。この変化する半径方向厚さは漸進的であり、以下で論じるように、調整機構38によって軸受40の漸進的なかつ円滑な調整が可能になる。
With reference to FIG. 7, the
図4および7に示すように、軸受40の外面68は内側表面46に接触して係合し、ここで内側表面46は第2の直径58を画成する。外面68は(以下で論じるように)軸受40が調整機構38によって回転できるように内側表面46の第2の直径58より若干小さい。上記で述べたように、第1の直径56は長手方向軸42上に中心があり、第2の直径58は第2の軸60上に中心がある。この第2の軸60は、長手方向軸42からオフセットしておりこのオフセットは変化することができる。しかしながら図示のように、このオフセットは対向する方向で、軸受40の壁66の第1および第2の中心点74、78の間の偏心量におおむね等しい。換言すれば、このオフセットは壁66の変化する半径方向厚さに等しくそれに対向している。内側表面46の第1の直径56は、以下で論じるように、ラック34をピニオン36との適切な噛み合い係合に移動させるために調整機構38によって軸受40が回転されるとき、ラック34とハウジング32の間のクリアランスを可能にする。長手方向軸42からオフセットする第2の軸60およびそれによる第2の直径56は、装置30の適用内のスペースの問題および制約に起因してハウジング32の寸法が制限される用途に対して重要である。軸受40の壁66の変化する半径方向厚さと組み合わされたオフセットされた第2の軸60は、以下で論じるように、調整機構38によってラック34の位置を調整するために依然として十分なクリアランスを有する、ハウジング32のより小さな半径方向断面を考慮している。
As shown in FIGS. 4 and 7, the
図8を参照すると軸受40は、長手方向軸42に対して軸受40を回転させる調整機構38に動作的に連結される。したがって、軸受40の壁66の変化する半径方向厚さは、ラック34を支持する壁66の半径方向厚さが増加するときラック34をピニオン36に向かって移動させ、かつ支持する壁66の半径方向厚さが減少するときピニオン36から離す。ラック34は、軸受40を回転させそれによってラック34を支持する壁66の半径方向厚さを変化させ、ラック34をピニオン36と適切な噛み合い係合の中に位置決めする調整機構38によって、ピニオン36およびハウジング32に対して相対的に移動させられる。したがって軸受40は、調整機構38によって軸受40が回転させられるとき、長手方向軸42に対して相対的に漸次移動させることによってラック34を調整する。壁66の変化する半径方向厚さは、内部円周が外部円周に最も近い半径方向位置のところで最小になる。
Referring to FIG. 8, the
軸受40の壁66は遠位端に向かって延びる穴80を画成し、この遠位端はさらに座82を画成する。この調整機構38は、方向矢印84によって示すように、調整機構38の移動に対して軸受40をプッシュプル回転させることができるように座82と連結される。この穴80は、全体的に円錐方式で球根形状に膨らんだ座82内に入るようにテーパのついた直径を伴う楕円形状を有する。穴80の楕円形状および幾何学的円錐形状によって、調整機構38が座82を枢動させることが可能になる。穴80の幾何学的形状は、軸受40の調整中軸受40が長手方向軸42の周りを回転するとき、調整機構38が枢動できるようにするため特に重要である。
The
調整機構38は、軸受40の座82と連結するための留め具86または位置決めねじを含むことが好ましい。この留め具86は、膨らんだ部分90を画成する第1の端部88および第1の端部88から第2の端部94に延びる軸92を含む。留め具86のこの膨らんだ部分90は軸受40の座82と係合する。留め具86は、軸受40の調整中軸受40が長手方向軸42の周りを回転するとき、軸受40の座82内で枢動する。軸受40の座82は、留め具86の膨らんだ部分90が留め具86と軸受40の間に連結係合を作り出し係合するように、環状の突起部96を任意選択で含むことができる。この環状の突起部96は、留め具86が軸受40の座82から係脱されるようになることなく軸受40が2方向に回転できるように確実な係合をもたらすのを助ける。したがって軸受40は、留め具86が座82内に駆動して入れられるとき押し力で1方向に、留め具86が座82から離れて戻されるとき引き力で反対方向に回転させられる。留め具86の第2の端部94は、軸受40を押すため留め具86を締めること、および軸受40を引くために留め具86を緩めることができるように、ハウジング32の開口部48と係合するためのねじ切りされた部分98を画成する。軸受40は、穴80内の座82で留め具86が枢動するとき、長手方向軸42に対して回転する。図9は、装置30の構成部品間の係合を示すための、留め具86を含む調整機構38を有するハウジング32および軸受40の横断面図を示す。調整機構38はどんな適した設計も可能であることを理解されたい。
The
任意選択で、この調整機構38は、図9に示すようにコイルばね102をさらに含むことができる。このコイルばね102は、軸受40とハウジング32の間を付勢するために留め具86の軸92の周りに配設される。コイルばね102によるこの付勢は、ラック34のピニオン36に対する遊び移動に対して追加の減衰をもたらす。さらに、このコイルばね102は、ラック34とピニオン36の間の適切な噛み合い係合を維持するために軸受40をさらに回転させることができる力を供給する。コイルばね102による軸受40の回転は、パワーステアリング装置30の動作に伴う長期にわたる軸受40の磨耗によって引き起こされる追加のクリアランスを補償することが必要なとき、軸受40に対し動作調整を効果的にもたらす。
Optionally, the
減衰機構100および軸受40の外側表面68は、軸受40をしかるべき位置に固定する内側表面46に対して摩擦力を供給する。この摩擦力は、軸受40のしかるべき位置での事実上の固定をもたらし、コイルばね102を圧縮しそれによって軸受40を回転させる高い付加力の下でも軸受40を回転させない。したがって、コイルばね102による軸受40の調整は、装置30の動作中軸受40を回転させるのに効果的であり、外面68と内側表面46を有する減衰機構100との間の接触面によって引き起こされる摩擦力は、コイルばね102の圧縮を防止するように軸受40をしかるべき位置に維持する。しかしながら、コイルばね102は取り除き可能であり、装置30の動作に起因する軸受40の磨耗によって引き起こされる追加のクリアランスを補償するために軸受40に動作的および連続的な調整をもたらしつつ、装置30の遊び移動をさらに減衰させる方法をもたらすための追加の任意選択装置のみ設けることができるのを当業者なら理解するであろう。
The damping
やはり図10を参照すると、留め具86は留め具86をハウジング32に対して保持するためのシール103をさらに含むことができる。本発明の代替の実施形態では、この分野で知られているロックタイト(lock tight)または同様な方法を任意選択でねじ上に配設することができ、あるいは留め具86をハウジング32に対して保持するためにトレランススタッキング(tolerance stacking)を使用することができる。
Still referring to FIG. 10, the
図10〜23に示す軸受40のいくつかの実施形態が存在する。これらの実施形態のそれぞれは、壁66の様々な幅、スカロップ114設計、空洞116配置を有するそれぞれがある用途に対して独特な、様々な軸受40を作り出すための軸受40の壁66に対する柔軟性および設計代替をさらに示す。図10の軸受40の代替実施形態は、スカロップ114を含まない、しかしながら、留め具86が留め具86上にシールを使用する。この留め具86は、留め具86を装置30に固定するためにハウジング32(図示せず)の開口部48と係合するであろう。
There are several embodiments of the
図11を参照すると、軸受40の第3の実施形態は、ラック34のより長い部分にまたがりかつ支持する増加する軸受40幅を含む。追加の軸受40幅はそれによって、ピニオン36と噛み合い係合するラック34を支持するための軸受40の負荷担持能力を高める。追加の減衰機構100、この実施形態ではOリングがラック34のピニオン36に対する遊び移動の追加の減衰をもたらすために使用される。
Referring to FIG. 11, a third embodiment of the
図12は軸受40の第4の実施形態を示し、軸受40の内面70と回転可能に係合するアダプター118を含む。このアダプター118は、ラック34の形態と相補的な形態を有するオリフィス120を画成する。アダプター118は通常、Y字形のラック形態を有するラック34を支持するために使用される。この第4の実施形態の軸受40も、ハウジング32の内側表面46が、この分野で知られており上記で論じたオフセットする第2の直径58の追加の機械加工なしのより単純なチューブであることができる。アダプター118が、Y字形のラック形態を使用する様々な作動力のパワーステアリング装置30に対し通常必要とされる追加の構成部品である。やはり当業者なら理解するように、アダプター118のオリフィス120を任意のラック形態に対して任意選択で相補的な形態にすることができる。
FIG. 12 shows a fourth embodiment of the
図13〜16は、軸受40の先端106から延びる空洞116を組み込んだ軸受40の第5の実施形態を示す。しかしながら、この第5の実施形態はスカロップ114を含まない。したがって、軸受40はピニオン36の次に隣接するチャンバ44内に配置される。
13-16 illustrate a fifth embodiment of the
図17〜19は、先端106の周りに円周方向に空洞116を組み込んだ軸受40の第6の実施形態を示す。この空洞116は、長手方向軸42に沿って後端108に向かって延び、軸受40の外面68と内面70の間に配設される。さらに、軸受40は軸受40の壁66にスカロップ114を含む。
FIGS. 17-19 illustrate a sixth embodiment of a
図20〜22は、軸受40の先端106から長手方向軸42に沿って後端108に向かって延びる一連の空洞116を組み込んだ軸受40の第7の実施形態を示す。さらに、スカロップ114が軸受40の幅を狭めるためにより長く壁66内に延び、それによって軸受40の壁66の一部分をラック34と噛み合うピニオン36に直接対向するように軸受40を配置することができる。
FIGS. 20-22 illustrate a seventh embodiment of the
図23は、軸受40の先端106から延びる一連の空洞116を有する軸受40の第8の実施形態を示す。さらにこの第8の実施形態は、スカロップ114および軸受40の壁66の一部分で軸受40の幅をさらに狭めるためにスカロップ114の寸法および角度を変化させることができることを示す。負荷要求およびハウジング32の設計が、ラック34とピニオン36の間の噛み合い係合の近くで軸受40をハウジング32内に配置するために、軸受40は柔軟であることが要求されることを当業者は理解するであろう。
FIG. 23 shows an eighth embodiment of the
明らかに、本発明の多くの改変および変形形態が上記の教示に照らして可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で具体的に説明したもの以外のその他の方法で実施することもできる。 Obviously, many modifications and variations of the present invention are possible in light of the above teachings. The invention may be practiced otherwise than as specifically described within the scope of the appended claims.
30 パワーステアリング装置
32 ハウジング
34 ラック
36 ピニオン
38 調整機構
40 軸受
42 長手方向軸
44 チャンバ
46 内側表面
50 延長部
52 溝
56 第1の直径
58 第2の直径
60 第2の軸
62 ショルダ
64 歯
66 壁
68 外面
70 内面
72 外側半径
74 第1の中心点
76 内側半径
78 第2の中心点
80 穴
82 座
84 矢印
86 留め具
88 第1の端部
90 膨らんだ部分
92 軸
100 減衰機構
102 コイルばね
104 方向付け延長部
106 先端
108 後端
110 フィンガー
114 スカロップ
116 空洞
118 アダプター
120 オリフィス
DESCRIPTION OF
118
Claims (19)
前記長手方向軸に沿って移動するように前記チャンバ内に配設されるラックと、
前記ハウジングによって支持され、前記ラックと噛み合うように前記チャンバ内に延びるピニオンと、
前記チャンバの前記内側表面と係合し、前記ラックの周りに配設され、前記ラックを円周方向に取り囲み連続的に変わる半径方向の厚さの壁を有する軸受と、
前記ハウジングによって支持され、前記軸受を前記軸に対して回転可能に調整し、それによって前記ピニオンを前記ラックとの適切な噛み合い係合を確実にするように前記ラックを前記ピニオンに対して相対的に移動させるために、前記軸受に連結される調整機構とを備える、パワーステアリング装置。 A housing extending along the longitudinal axis and having a chamber with an inner surface;
A rack disposed within the chamber for movement along the longitudinal axis;
A pinion supported by the housing and extending into the chamber to mate with the rack;
A bearing that engages the inner surface of the chamber and is disposed about the rack and having a radially varying wall circumferentially surrounding the rack and continuously changing;
Supported by the housing and adjusts the bearing for rotation relative to the shaft so that the rack is relative to the pinion to ensure proper mating engagement with the rack. A power steering device including an adjustment mechanism coupled to the bearing.
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