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JP2007290683A - Power steering device with adjustment mechanism - Google Patents

Power steering device with adjustment mechanism Download PDF

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JP2007290683A
JP2007290683A JP2006282117A JP2006282117A JP2007290683A JP 2007290683 A JP2007290683 A JP 2007290683A JP 2006282117 A JP2006282117 A JP 2006282117A JP 2006282117 A JP2006282117 A JP 2006282117A JP 2007290683 A JP2007290683 A JP 2007290683A
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Japan
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bearing
rack
housing
wall
pinion
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Pending
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JP2006282117A
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Japanese (ja)
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George E Arlt
ジョージ・イー・アールト
Michael L Arrand
マイケル・エル・アランド
Dominique Fanelli
ドミニック・ファネリ
Mohammed Rhezrani
モハンメド・レツラニ
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Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for adjusting an engaged state between a rack and a pinion. <P>SOLUTION: A power steering device 30 is provided with a housing 32 extending along its longitudinal axis. A rack 34 is arranged within the housing 32 and supported by a bearing 40 in such a way that the rack 34 is moved along the longitudinal axis. A pinion 36 supported by the housing 32 is engaged with and fitted to the rack 34. The bearing 40 arranged around the rack 34 has a wall enclosing the rack 34 in a peripheral direction and having a radial thickness continuously changed. An adjustment mechanism supported by the housing 32 is connected to the bearing 40 so as to adjust the bearing 40 in such a way that it can be rotated in respect to the longitudinal axis. When the bearing 40 is rotated relatively by the adjusting mechanism in respect to the pinion 36, the radial thickness of the wall that is changed continuously determines a positioning of the rack 34 in such a way that an appropriate engagement and fitting between the rack 34 and the pinion can be positively attained. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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 provisional application 60/695494 filed June 30, 2005.

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。
特許仮出願第60/695494号 米国特許第6247375号 米国特許第6435050号
Other bearing designs, such as those disclosed in US Pat. No. 6,435,050, use a two-piece bearing design that includes a composite assembly to support the rack within the housing. This rack bearing is complex with a multi-piece bearing surface and requires additional bushings to support the rack for proper mating engagement with the pinion.
Patent Provisional Application No. 60/695494 US Pat. No. 6,247,375 US Pat. No. 6,435,050

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 power steering apparatus 30 includes a housing 32 that extends along a longitudinal axis 42. The housing 32 has a chamber 44 that extends along the longitudinal axis 42 and that defines an inner surface 46, best shown in FIG. The housing 32 includes an opening 48 that extends into the chamber 44 for receiving an adjustment mechanism 38 (discussed in more detail below). The housing 32 further includes an adjacent extension 50 coupled to the chamber 44 (also discussed in more detail below) and extending to rotatably support the pinion 36. This adjacent extension 50 is generally transverse to the longitudinal axis 42 and the chamber 44. Inner surface 46 of housing 32 also includes a groove 52 that extends annularly about longitudinal axis 42 to position bearing 40, as will be discussed fully below. Referring to FIG. 3, the housing 32 may optionally include a bearing 54 and other markings 54 or other mechanisms to assist in assembly into the housing 32, this use in conjunction with the bearing 36 will be described below. To discuss further.

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 inner surface 46 defines two diameters 56, 58. The first diameter 56 is centered on the longitudinal axis 42 and the second diameter 58 is centered on the second axis 60. The inner surface of the housing further includes a shoulder 62 between the first diameter 56 and the second diameter 58. The shoulder 62 further includes chamfers and retractions to create a more gradual transition between the first diameter 56 and the shoulder 62. The first diameter 56 can be offset by an amount that will vary depending on the inner surface 46 and the design of the bearing 40 to be supported within the inner surface 46. However, as is known in the art, the inner surface 46 of the housing 32 can have different diameters and configurations with offset distances that vary between the longitudinal axis 42 and the second axis 60. It will also be appreciated that there may be no offset that will vary depending on the design of the bearing 40, the configuration of the rack 34, and the space and dimensional constraints to the power steering device 30 within a given application. Those skilled in the art will also appreciate that the inner surface 46 of the housing 32 can be configured in various shapes to support and position the bearings 40 and the rack 34 within the housing, as discussed further below. .

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 rack 34 is disposed within the chamber 44 of the housing 32 and linearly along the longitudinal axis 42 in response to the rotational movement of the pinion 36 as is known in the art. Moving. The pinion 36 is rotatably supported by the adjacent extension 50 of the housing. As is known in the art, the adjacent extension 50 typically includes a rotational support for supporting the piston 36, i.e. a region for press-fitting a rolling bearing. The rack 34 defines a plurality of teeth 64 for mating with the pinion 36, as is well known in the art. The rack 34 converts the rotational movement of the pinion 36 into a linear movement. In a typical application such as a passenger car, the pinion 36 is connected to a control wheel (not shown) and rotates in relation to the movement of the control wheel by the operator. A rack 34, which is coupled to and moved by the steerable wheels of the vehicle, typically via a tie rod that engages each of the steerable wheels, converts the rotational movement of the pinion 36 into linear movement. As is known in the art, the power steering device 30 typically includes an auxiliary force (not shown) for moving the rack 34 within the housing 32. This auxiliary force is generally created by a mechanical system such as hydraulic, electrical or various other auxiliary techniques as known in the art.

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 rack 34 is supported within the housing 32 by bearings 40. The bearing 40 of the present invention includes a wall 66 having a continuously varying radial thickness that circumferentially surrounds the rack 34 within the housing 32. This wall of the bearing 40 has an outer surface 68 and an inner surface 70. The bearing 40 further includes a damping mechanism 100 for damping the play movement of the rack 34 against the inner surface 46 of the housing 32 within the bearing 40. The outer surface 68 is provided for engaging a damping mechanism 100 that can have many electrical measurement materials and instrument configurations as will be appreciated by those skilled in the art. The damping mechanism 100 can be further defined as an O-ring that engages the outer surface 68 of the bearing 40. This O-ring is a polymeric material having elastic properties, thereby providing a dampening of play movement of the rack 34 relative to the pinion 36 and the housing 32. As shown in FIG. 5, the O-ring engages in a groove in the outer surface 68 and is disposed between the outer surface 68 of the bearing 40 and the inner surface 46 of the housing 32.

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 wall 66 of the bearing 40 can optionally define a scallop 114 extending inwardly along the longitudinal axis 42. The scallop 114 defines a notch from the wall 66 of the bearing 40 so that the bearing 40 can be designed and positioned within the chamber 44 relatively close to the pinion 36 as shown in FIG. A bearing 40 located near the pinion 36 allows the bearing 40 to support the rack 34 against bending and torsional forces caused by intermeshing engagement with the pinion 36. FIG. 6 shows the wall 66 of the bearing 40 having a scallop 114 that removes a portion of the wall 66 so that the pinion 36 can engage and mesh with the rack 34. Thus, this scallop 114 allows a portion of the wall 66 of the bearing 40 to extend along the rack 34 on the opposite side of the pinion 36 to support the rack 34 in meshing engagement with the pinion 36. The position of the bearing 40 is important to support the counter force generated by the intermeshing engagement between the pinion 36 and the rack 34. The closer the bearing 40 is to the meshing position of the pinion 36 with respect to the rack 34, the less the lever force between the meshing engagement of the rack 34 and pinion 36 and the bearing 40. The reduced lever force thereby improves the support of the rack 36 and prevents the rack 36 from flexing and disengaging from proper engagement with the pinion 38. Further, the position of the bearing 40 near or below the pinion 36 reduces the risk of noise or vibration as a result of idle movement of the rack 34 due to high loads on the device 30.

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 bearing 40 within the chamber 44 of the housing 32 during assembly of the device 30. As shown in FIG. 7, the bearing 40 includes an orientation extension 104, which in this embodiment is a cylinder, for positioning the bearing 40 relative to the housing 32. For example, the orientation extension 104 can be used to find the top or 12 o'clock position of the bearing 40 or optionally align with the marking 54 on the housing 32. The marking 54, discussed above, is as shown in FIG. The bearing 40 is preferably oriented relative to the housing 32 in the chamber 44 such that a 10 to 12 degree rotation from the nominal position increases the clearance and causes the rack 34 to be positioned below the longitudinal axis 42. . By initially supporting the rack 32 below its nominal position during assembly, additional clearance is created between the rack 34 and the pinion 36. This clearance is necessary so that the pinion 36 can be incorporated into the device 30 in meshing engagement with the rack 34. However, those skilled in the art will appreciate that there are numerous ways to determine the orientation of the bearing 40 using additional assembly tools. This additional clearance is removed by an adjustment mechanism 38 that rotates the bearing 40 to place the rack 34 in proper mating engagement with the pinion 36, which will be fully discussed below.

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 groove 52 in the inner surface 46 of the housing 32 provides a positive and reference position for the bearing 40 within the chamber 44 of the housing 32. The wall 66 of the bearing 40 includes a leading end 106 and a trailing end 108 that define a bearing width. The rear end 108 of the bearing 40 includes fingers 110 that are biased outwardly from the bearing 40 for engagement within the groove 52, providing a secure position of the bearing 40 within the chamber 44. The finger 110 removably secures the bearing 40 that engages the groove 52 of the chamber 44 and allows removal of the bearing 40 if necessary without damaging the housing 32 and / or the bearing 40. Optionally, the rear end 108 may include a series of alternating fingers 110 and notches 112 around the circumference of the bearing 40 for engaging the groove 52 and positioning the bearing 40 as shown in FIG. This removable aspect of the bearing 40 is an expensive component to the product, and damage to the inner surface 46 can lead to additional machining costs for scrap parts or refinishing of the inner surface 46 of the housing 32. Advantageously, the bearing 40 can be removed from the housing 32 without damaging the inner surface 46 of some housing 32.

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 rear end 108 of the bearing 40 may further include a stop that engages the rack 34. This stop may simply include an inner surface 70 having a chamfer at a diameter smaller than the end diameter of the rack 34. There are a number of ways for the bearing 40 to prevent the rack 34 from passing completely through the bearing 40, and thus one is to create a stop in the housing 32 for linear movement of the rack 34. Using the bearing 40 as a stop limits the movement of the rack 34 within the housing 32 when the dimensions of the housing 32 are critical and additional components or additional complexity relative to the inner surface 46. It is particularly advantageous to eliminate the need to design in the mechanism for

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 wall 66 of the bearing 40 further includes a mechanism that improves the manufacturability of the bearing 40. The wall 66 may define a cavity 116 or a series of cavities 116 that extend from the tip 106 of the bearing 40 along the longitudinal axis 42 toward the rear end 108. This cavity 116 allows for a uniform curing of the polymer material of the bearing 40 during manufacture of the bearing 40. FIG. 8 shows a wall 66 having a series of cavities 116. This cavity 116 increases the likelihood that the polymeric material of the bearing 40 will cure uniformly with little or no unevenness on the inner surface 46 of the bearing 40. This is important because the inner surface 46 supports the rack 34 and unevenness or imperfections in the inner surface 46 can increase the wear of the bearing 40 and increase the frictional resistance to linear movement of the rack 34. is there.

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 wall 66 of the bearing 40 includes an outer surface 68 and an inner surface 70. The outer surface 68 is defined by an outer radius 72. The outer surface 68 is generally circular and defines an outer circumference having a first center point 74. Wall 66 is further defined by an inner surface 70 having an inner radius 76. Inner surface 70 is generally circular and defines an inner circumference having a second center point 78. This second center point 78 thereby defines an amount of eccentricity between the outer circumference and the inner circumference that defines a change in the radial thickness of the wall 66. A certain distance interval is open. This varying radial thickness is gradual and, as will be discussed below, adjustment mechanism 38 allows gradual and smooth adjustment of bearing 40.

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 outer surface 68 of the bearing 40 contacts and engages the inner surface 46, where the inner surface 46 defines a second diameter 58. The outer surface 68 is slightly smaller than the second diameter 58 of the inner surface 46 so that the bearing 40 can be rotated by the adjustment mechanism 38 (as discussed below). As noted above, the first diameter 56 is centered on the longitudinal axis 42 and the second diameter 58 is centered on the second axis 60. This second axis 60 is offset from the longitudinal axis 42 and this offset can vary. However, as shown, this offset is approximately equal to the amount of eccentricity between the first and second center points 74, 78 of the wall 66 of the bearing 40 in the opposite direction. In other words, this offset is equal to and opposite the changing radial thickness of the wall 66. The first diameter 56 of the inner surface 46 is such that, as discussed below, when the bearing 40 is rotated by the adjustment mechanism 38 to move the rack 34 into proper mating engagement with the pinion 36, the rack 34 and housing Allow clearance between 32. The second axis 60 and thereby the second diameter 56 offset from the longitudinal axis 42 are important for applications where the size of the housing 32 is limited due to space issues and constraints within the application of the device 30. It is. The offset second shaft 60 combined with the varying radial thickness of the wall 66 of the bearing 40 still has sufficient clearance to adjust the position of the rack 34 by the adjustment mechanism 38, as discussed below. A smaller radial cross section of the housing 32 is considered.

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 bearing 40 is operatively coupled to an adjustment mechanism 38 that rotates the bearing 40 relative to the longitudinal axis 42. Thus, the varying radial thickness of the wall 66 of the bearing 40 causes the rack 34 to move toward the pinion 36 and the radius of the supporting wall 66 as the radial thickness of the wall 66 supporting the rack 34 increases. Move away from pinion 36 when directional thickness decreases. The rack 34 rotates the bearing 40, thereby changing the radial thickness of the wall 66 that supports the rack 34, and the pinion 36 by an adjustment mechanism 38 that positions the rack 34 in proper mating engagement with the pinion 36. And moved relative to the housing 32. Thus, the bearing 40 adjusts the rack 34 by gradually moving relative to the longitudinal axis 42 as the bearing 40 is rotated by the adjustment mechanism 38. The changing radial thickness of the wall 66 is minimized at the radial position where the inner circumference is closest to the outer circumference.

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 wall 66 of the bearing 40 defines a hole 80 extending toward the distal end, which further defines a seat 82. The adjustment mechanism 38 is coupled to the seat 82 so that the bearing 40 can be push-pull rotated with respect to the movement of the adjustment mechanism 38, as indicated by a directional arrow 84. The hole 80 has an elliptical shape with a tapered diameter so as to enter a seat 82 that is generally conically bulging into a bulbous shape. The elliptical and geometrical conical shape of the hole 80 allows the adjustment mechanism 38 to pivot the seat 82. The geometry of the bore 80 is particularly important to allow the adjustment mechanism 38 to pivot as the bearing 40 rotates about the longitudinal axis 42 during adjustment of the bearing 40.

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 adjustment mechanism 38 preferably includes a fastener 86 or set screw for coupling with the seat 82 of the bearing 40. The fastener 86 includes a first end 88 that defines a bulged portion 90 and a shaft 92 that extends from the first end 88 to the second end 94. This swollen portion 90 of fastener 86 engages seat 82 of bearing 40. The fastener 86 pivots within the seat 82 of the bearing 40 as the bearing 40 rotates about the longitudinal axis 42 during adjustment of the bearing 40. The seat 82 of the bearing 40 can optionally include an annular protrusion 96 such that the bulged portion 90 of the fastener 86 creates and engages a coupling engagement between the fastener 86 and the bearing 40. This annular protrusion 96 helps provide a positive engagement so that the bearing 40 can rotate in two directions without the fastener 86 becoming disengaged from the seat 82 of the bearing 40. Thus, the bearing 40 is rotated in one direction with a pushing force when the fastener 86 is driven into the seat 82 and in the opposite direction with a pulling force when the fastener 86 is moved away from the seat 82. The second end 94 of the fastener 86 engages with the opening 48 in the housing 32 so that the fastener 86 can be tightened to push the bearing 40 and the fastener 86 can be loosened to pull the bearing 40. A threaded portion 98 is defined for mating. The bearing 40 rotates relative to the longitudinal axis 42 as the fastener 86 pivots at a seat 82 in the hole 80. FIG. 9 shows a cross-sectional view of housing 32 and bearing 40 with adjustment mechanism 38 including fasteners 86 to illustrate engagement between components of device 30. It should be understood that the adjustment mechanism 38 can be any suitable design.

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 adjustment mechanism 38 can further include a coil spring 102 as shown in FIG. The coil spring 102 is disposed about the shaft 92 of the fastener 86 for biasing between the bearing 40 and the housing 32. This biasing by the coil spring 102 provides additional damping for play movement of the rack 34 relative to the pinion 36. In addition, the coil spring 102 provides a force that can further rotate the bearing 40 to maintain proper intermeshing engagement between the rack 34 and the pinion 36. The rotation of the bearing 40 by the coil spring 102 effectively provides motion adjustment to the bearing 40 when it is necessary to compensate for the additional clearance caused by the wear of the bearing 40 over time associated with the operation of the power steering device 30. .

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 mechanism 100 and the outer surface 68 of the bearing 40 provide a frictional force against the inner surface 46 that secures the bearing 40 in place. This frictional force provides a virtual fixation of the bearing 40 in place and does not rotate the bearing 40 even under high applied forces that compress the coil spring 102 and thereby rotate the bearing 40. Thus, adjustment of the bearing 40 by the coil spring 102 is effective to rotate the bearing 40 during operation of the device 30 and the friction caused by the contact surface between the outer surface 68 and the damping mechanism 100 having the inner surface 46. The force maintains the bearing 40 in place to prevent compression of the coil spring 102. However, the coil spring 102 can be removed, while providing an operative and continuous adjustment to the bearing 40 to compensate for the additional clearance caused by wear of the bearing 40 due to the operation of the device 30. One skilled in the art will appreciate that only additional optional devices can be provided to provide a way to further dampen play movement.

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 fastener 86 may further include a seal 103 for holding the fastener 86 against the housing 32. In alternative embodiments of the present invention, a lock tight or similar method known in the art can optionally be disposed on the screw, or the fastener 86 is held against the housing 32. Tolerance stacking can be used to achieve this.

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 bearing 40 shown in FIGS. Each of these embodiments is flexible to the wall 66 of the bearing 40 to create a variety of bearings 40 that are unique for certain applications, each having a different width of the wall 66, a scallop 114 design, and a cavity 116 arrangement. And design alternatives. The alternative embodiment of bearing 40 of FIG. 10 does not include scallop 114, however, fastener 86 uses a seal on fastener 86. This fastener 86 will engage an opening 48 in the housing 32 (not shown) to secure the fastener 86 to the device 30.

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 bearing 40 includes an increasing bearing 40 width that spans and supports a longer portion of the rack 34. The additional bearing 40 width thereby increases the load carrying capacity of the bearing 40 for supporting the rack 34 in meshing engagement with the pinion 36. An additional damping mechanism 100, in this embodiment an O-ring, is used to provide additional damping of play movement relative to the pinion 36 of the rack 34.

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 bearing 40 and includes an adapter 118 that rotatably engages the inner surface 70 of the bearing 40. The adapter 118 defines an orifice 120 having a configuration that is complementary to the configuration of the rack 34. Adapter 118 is typically used to support rack 34 having a Y-shaped rack configuration. The bearing 40 of this fourth embodiment is also a simpler tube without the additional machining of the offset second diameter 58 in which the inner surface 46 of the housing 32 is known in the art and discussed above. be able to. Adapter 118 is an additional component normally required for various power steering devices 30 using a Y-shaped rack configuration. As will also be appreciated by those skilled in the art, the orifice 120 of the adapter 118 can be optionally complementary to any rack configuration.

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 bearing 40 that incorporates a cavity 116 that extends from the tip 106 of the bearing 40. However, this fifth embodiment does not include the scallop 114. Therefore, the bearing 40 is disposed in the chamber 44 next to the pinion 36.

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 bearing 40 that incorporates a cavity 116 circumferentially around the tip 106. The cavity 116 extends along the longitudinal axis 42 toward the rear end 108 and is disposed between the outer surface 68 and the inner surface 70 of the bearing 40. Further, the bearing 40 includes a scallop 114 on the wall 66 of the bearing 40.

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 bearing 40 that incorporates a series of cavities 116 that extend from the tip 106 of the bearing 40 along the longitudinal axis 42 toward the rear end 108. In addition, the bearing 40 can be positioned so that the scallop 114 extends longer into the wall 66 to reduce the width of the bearing 40, thereby directly opposing a portion of the wall 66 of the bearing 40 to the pinion 36 that engages the rack 34. .

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 bearing 40 having a series of cavities 116 extending from the tip 106 of the bearing 40. Further, this eighth embodiment shows that the size and angle of the scallop 114 can be varied to further reduce the width of the bearing 40 at a portion of the wall 66 of the scallop 114 and bearing 40. Those skilled in the art will appreciate that the load requirements and the design of the housing 32 require that the bearing 40 be flexible in order to place the bearing 40 within the housing 32 near the intermeshing engagement between the rack 34 and the pinion 36. Will understand.

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.

部分的な切欠きを有する、本発明の第1の実施形態によるパワーステアリング装置用のハウジングの立面図である。1 is an elevational view of a housing for a power steering device according to a first embodiment of the present invention having a partial cutout. FIG. 図1の断面線2−2に沿ってとられた横断面図である。FIG. 2 is a transverse sectional view taken along a section line 2-2 in FIG. 図1の斜視矢印3に沿ってとられた詳細図である。FIG. 2 is a detailed view taken along a perspective arrow 3 in FIG. 1. 図1の断面線4−4に沿ってとられたハウジングの横断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the housing taken along section line 4-4 of FIG. パワーステアリング装置のラックおよびピニオンの部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the rack and pinion of a power steering device. 軸受に支持され、ピニオンと噛み合い係合するラックの部分斜視図である。It is a fragmentary perspective view of the rack supported by the bearing and meshingly engaged with the pinion. 図6に示す軸受の側面図である。It is a side view of the bearing shown in FIG. 調整機構と軸受の間の係合を示す部分横断面図である。It is a fragmentary cross-sectional view which shows engagement between an adjustment mechanism and a bearing. ハウジング内の軸受と、調整機構、軸受、およびラックの間の係合を示す部分横断面図である。FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the engagement between the bearing in the housing and the adjustment mechanism, the bearing, and the rack. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第2の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of 2nd Embodiment of the bearing which supports the rack which meshes and engages with a pinion. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第3の実施形態の上面図である。FIG. 9 is a top view of a third embodiment of a bearing that supports a rack that meshes and engages with a pinion. Y字形の形態を有するラックを支持する軸受の第4の実施形態の側面図である。FIG. 10 is a side view of a fourth embodiment of a bearing that supports a rack having a Y-shaped configuration. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第5の実施形態の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a fifth embodiment of a bearing that supports a rack that meshes and engages with a pinion. 第5の実施形態の軸受の横断面図である。It is a cross-sectional view of the bearing of the fifth embodiment. 第5の実施形態の軸受の横断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the bearing of 5th Embodiment. 第5の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。It is another cross-sectional perspective view of the bearing of 5th Embodiment. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第6の実施形態の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a sixth embodiment of a bearing that supports a rack that meshes and engages with a pinion. 第6の実施形態の軸受の横断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the bearing of 6th Embodiment. 第6の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。It is another cross-sectional perspective view of the bearing of 6th Embodiment. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第7の実施形態の横断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a seventh embodiment of a bearing that supports a rack that meshes and engages with a pinion. 第7の実施形態の軸受の横断面斜視図である。It is a cross-sectional perspective view of the bearing of 7th Embodiment. 第7の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。It is another cross-sectional perspective view of the bearing of 7th Embodiment. ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第8の実施形態の斜視図である。It is a perspective view of 8th Embodiment of the bearing which supports the rack which meshes and engages with a pinion.

符号の説明Explanation of symbols

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 SYMBOLS 30 Power steering apparatus 32 Housing 34 Rack 36 Pinion 38 Adjustment mechanism 40 Bearing 42 Longitudinal axis 44 Chamber 46 Inner surface 50 Extension part 52 Groove 56 1st diameter 58 2nd diameter 60 2nd axis | shaft 62 Shoulder 64 Tooth 66 Wall 68 Outer surface 70 Inner surface 72 Outer radius 74 First center point 76 Inner radius 78 Second center point 80 Hole 82 Seat 84 Arrow 86 Fastener 88 First end 90 Swelled portion 92 Shaft 100 Damping mechanism 102 Coil spring 104 Orientation extension 106 tip 108 back end 110 finger 114 scallop 116 cavity
118 Adapter 120 Orifice

Claims (19)

長手方向軸に沿って延び、内側表面を伴うチャンバを有するハウジングと、
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.
前記軸受の前記壁が、遠位端に向かって延び前記調整機構を座に連結させる前記座を画成する穴をさらに画成する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the wall of the bearing further defines a bore that defines the seat extending toward a distal end and coupling the adjustment mechanism to the seat. 前記調整機構が、前記座と係合するための膨らんだ部分を画成する第1の端部と前記ハウジングと係合するための前記第1の端部から第2の端部に延びる軸を有する留め具をさらに含む、請求項2に記載の装置。   The adjustment mechanism has a first end defining a bulged portion for engaging the seat and an axis extending from the first end for engaging the housing to a second end. The apparatus of claim 2, further comprising a fastener having. 前記座が、前記留め具の前記膨らんだ部分を環状突起部と係合させるための前記環状突起部をさらに画成する、請求項3に記載の装置。   The apparatus of claim 3, wherein the seat further defines the annular protrusion for engaging the bulged portion of the fastener with an annular protrusion. 前記調整機構が、前記軸受と前記内側表面との間を付勢するための、前記留め具の前記軸の周りに配設されるコイルばねをさらに含む、請求項3に記載の装置。   The apparatus of claim 3, wherein the adjustment mechanism further comprises a coil spring disposed about the axis of the fastener for biasing between the bearing and the inner surface. 前記ハウジングが、前記調整機構の前記留め具を受けるための前記チャンバ内に延びる開口部をさらに含む、請求項3に記載の装置。   The apparatus of claim 3, wherein the housing further includes an opening extending into the chamber for receiving the fastener of the adjustment mechanism. 前記留め具の前記第2の端部が、前記ハウジングの前記開口部と係合するためのねじ切りされる部分をさらに画成する、請求項6に記載の装置。   The apparatus of claim 6, wherein the second end of the fastener further defines a threaded portion for engaging the opening of the housing. 前記壁が前記長手方向軸に沿って先端と後端の間を延び、前記後端が前記チャンバ内での前記ラックの移動を制限する停止部を画成する、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the wall extends between a leading edge and a trailing edge along the longitudinal axis, and the trailing edge defines a stop that limits movement of the rack within the chamber. 前記ハウジングの前記内側表面が、前記軸受を位置決めするための前記長手方向軸の周りに環状に延びる溝をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the inner surface of the housing further includes a groove extending annularly about the longitudinal axis for positioning the bearing. 前記軸受が、前記軸受を前記チャンバ内に位置決めするために、前記溝内に係合させるための前記軸受から外側に向かって偏ったフィンガーをさらに含む、請求項9に記載の装置。   The apparatus of claim 9, wherein the bearing further includes a finger biased outwardly from the bearing for engaging in the groove to position the bearing in the chamber. 前記壁が先端および後端を有し、前記後端が前記軸受の円周方向周りの一連の交互するフィンガーおよびノッチをさらに画成し、前記軸受を前記チャンバ内で位置決めするために、前記一連のフィンガーが前記溝と係合するように前記軸受から外側に向けて偏った、請求項9に記載の装置。   The wall has a leading end and a trailing end, and the trailing end further defines a series of alternating fingers and notches around the circumferential direction of the bearing, the series for positioning the bearing in the chamber. The device of claim 9, wherein the fingers are biased outwardly from the bearing to engage the groove. 前記軸受の前記壁が前記壁の前記変化する半径方向厚さを画成するために、外側半径を有する外面と前記外側半径からある距離中心が離れた内側半径を有する内面とを含む、請求項1に記載の装置。   The wall of the bearing includes an outer surface having an outer radius and an inner surface having an inner radius spaced a distance center from the outer radius to define the varying radial thickness of the wall. The apparatus according to 1. 前記軸受が前記内面と回転可能に係合するアダプターをさらに含み、前記アダプターが前記ラックの形態と相補的な形態を有するオリフィスを画成する、請求項12に記載の装置。   The apparatus of claim 12, wherein the bearing further includes an adapter that rotatably engages the inner surface, the adapter defining an orifice having a configuration complementary to the configuration of the rack. 前記軸受の前記壁が、第1の中心点を有する外側円周を画成する外面および第2の中心点を有する内側円周を画成する内面によって画成され、前記壁の前記変化する半径方向厚さを画成するために前記第2の中心点が前記第1の中心点から偏心する、請求項1に記載の装置。   The wall of the bearing is defined by an outer surface defining an outer circumference having a first center point and an inner surface defining an inner circumference having a second center point, the varying radius of the wall; The apparatus of claim 1, wherein the second center point is eccentric from the first center point to define a directional thickness. 前記変化する半径方向厚さが、前記内側円周が前記外側円周に最も近い最小の半径方向厚さを画成する、請求項14に記載の装置。   The apparatus of claim 14, wherein the varying radial thickness defines a minimum radial thickness where the inner circumference is closest to the outer circumference. 前記軸受が、前記ラックと前記ピニオンの間の遊び移動を減衰させるための減衰機構をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the bearing further includes a dampening mechanism for dampening idle movement between the rack and the pinion. 前記壁が先端と後端の間を延びる軸受幅をさらに画成し、前記先端が、前記軸受を前記ピニオンの下に配置するのを可能にするために、前記長手方向軸に沿って内側に向けて前記軸受の前記壁内に延びる少なくとも1つのスカロップによってさらに画成される、請求項1に記載の装置。   The wall further defines a bearing width extending between the leading and trailing ends, the leading end being inwardly along the longitudinal axis to allow the bearing to be positioned under the pinion. The apparatus of claim 1, further defined by at least one scallop extending toward the wall of the bearing. 前記壁が先端および後端を有し、前記後端が前記軸受の前記チャンバ内への組み立て中前記軸受を前記ハウジングに対して配置するための方向付け延長部をさらに含む、請求項1に記載の装置。   The wall of claim 1, further comprising a directing extension for positioning the bearing relative to the housing during assembly of the bearing into the chamber. Equipment. 前記壁が先端と後端の間を延びる軸受幅をさらに画成し、前記壁が前記軸受の硬化特性を改善するために前記外面と内面間を前記先端から前記長手方向軸に沿って延びる空洞をさらに画成する、請求項1に記載の装置。   The wall further defines a bearing width extending between the leading and trailing ends, and the wall extends between the outer surface and the inner surface along the longitudinal axis between the outer surface and the inner surface to improve the hardening characteristics of the bearing. The apparatus of claim 1 further defining:
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