JP2015223920A - ラックピニオン式ステアリングギヤユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】ラックピニオン式ステアリングギヤユニットにおいて、ラックブッシュをハウジングに組み付ける際に、弾性リングが損傷する事を防止できると共に、ブッシュ本体の形状を簡素化できる構造を実現する。
【解決手段】ブッシュ本体25aの外周面には弾性リング26aの内径寄り部分を係止する為の凹溝は設けず、ハウジング9bの内周面に外径側係止凹溝39を形成し、この外径側係止凹溝39に、弾性リング26aの外径寄り部分を係止する。又、ブッシュ本体25aの外径寄り部分全体を、ハウジング9bの内周面に形成した位置決め凹溝38内に進入させて、ブッシュ本体25aの軸方向に関する位置決めを図る。
【選択図】図1
【解決手段】ブッシュ本体25aの外周面には弾性リング26aの内径寄り部分を係止する為の凹溝は設けず、ハウジング9bの内周面に外径側係止凹溝39を形成し、この外径側係止凹溝39に、弾性リング26aの外径寄り部分を係止する。又、ブッシュ本体25aの外径寄り部分全体を、ハウジング9bの内周面に形成した位置決め凹溝38内に進入させて、ブッシュ本体25aの軸方向に関する位置決めを図る。
【選択図】図1
Description
本発明は、自動車のステアリング装置を構成するラックピニオン式ステアリングギヤユニットの改良に関する。
自動車のステアリング装置として従来から、ラックピニオン式のステアリングギヤユニットを備えたものが広く使用されている。図8〜12は、この様なステアリング装置の従来構造の1例を示している。このステアリング装置は、図8に全体構成を示す様に、運転者が操作するステアリングホイール1の回転運動を、ラックピニオン式のステアリングギヤユニット5によって直線運動に変換する事により、図示しない左右の操舵輪に対して所望の舵角を付与可能な構成を有する。この様な構成を実現する為に具体的には、前記ステアリングホイール1を、ステアリングシャフト2の後端部に固定している。これと共に、このステアリングシャフト2の前端部を、1対の自在継手3、3及び中間シャフト4を介して、前記ステアリングギヤユニット5を構成するピニオン軸6の基端部に接続している。更に、このステアリングギヤユニット5を構成する、前記ピニオン軸6に噛合させたラック軸7の両端部に、それぞれが左右の操舵輪に対して連結される、1対のタイロッド8、8の基端部を接続している。
前記ステアリングギヤユニット5は、図9〜12に詳示する様に、ハウジング9と、ピニオン軸6と、ラック軸7と、押圧手段10とを備える。
このうちのハウジング9は、車体に固定されるもので、前記ラック軸7の中間部を収容する筒状の第一収容体11と、前記ピニオン軸6の先半部を収容する第二収容体12と、前記押圧手段10を収容する第三収容体13とを、一体に備える。
又、前記ピニオン軸6は、外周面の先端寄り部分にピニオン歯14を有する。この様なピニオン軸6は、先半部を前記第二収容体12の内側に挿入した状態で、この第二収容体12に対し、1対の転がり軸受15、16により回転のみ可能に支持されている。
このうちのハウジング9は、車体に固定されるもので、前記ラック軸7の中間部を収容する筒状の第一収容体11と、前記ピニオン軸6の先半部を収容する第二収容体12と、前記押圧手段10を収容する第三収容体13とを、一体に備える。
又、前記ピニオン軸6は、外周面の先端寄り部分にピニオン歯14を有する。この様なピニオン軸6は、先半部を前記第二収容体12の内側に挿入した状態で、この第二収容体12に対し、1対の転がり軸受15、16により回転のみ可能に支持されている。
又、前記ラック軸7は、前面の軸方向一部分にラック歯17を有する。このラック軸7の外周面は、このラック歯17を形成した部分を除き、円筒面である。即ち、このラック軸7の外周面の断面形状は、軸方向に関して前記ラック歯17から外れた部分では円形であり、軸方向に関してこのラック歯17を形成した部分では、このラック歯17に対応する部分が直線で、残りの部分が円弧形である。この様なラック軸7は、軸方向中間部を前記第一収容体11の内側に挿通すると共に、前記ラック歯17を前記ピニオン歯14に噛合させた状態で、前記第一収容体11に対し、1対のラックブッシュ(滑り軸受)18、18を介して軸方向の変位を可能に支持されている。
前記各ラックブッシュ18、18は、耐油性を有する合成樹脂、自己潤滑性を有する金属、含油メタル等の低摩擦材により、全体を円筒状に造られている。又、前記各ラックブッシュ18、18の内周面の円周方向複数箇所(図10〜11に示した例では、円周方向ほぼ等間隔の3箇所)にガイド凸部20、20を、同じく外周面の円周方向少なくとも1箇所(図10〜11に示した例では、円周方向等間隔の2箇所)に係合凸部21、21を、それぞれ有している。前記各ラックブッシュ18、18は、前記各係合凸部21、21を、前記第一収容体11の内周面に形成した係合凹部19、19に係合させる事により、円周方向の位置決めを図った状態で、前記第一収容体11の内周面の軸方向両端寄り部分に内嵌固定されている。又、この状態で、前記各ガイド凸部20、20の先端面を、前記ラック軸7の外周面のうち、前記ラック歯17から外れた部分に対し、軸方向の摺動を可能に接触させている。
又、前記押圧手段10は、前記第三収容体13の内側に収容されており、押圧部材22と、ばね23とを備える。そして、このうちの押圧部材22の先端面である押圧面を、前記ラック軸7の背面のうち、このラック軸7を挟んで前記ピニオン軸6と反対側の部分に対し、このラック軸7の軸方向の摺動を可能に接触させている。又、この状態で、前記ばね23により、前記押圧部材22を前記ラック軸7の背面に向け弾性的に押圧している。これにより、前記ピニオン歯14と前記ラック歯17との噛合部に予圧を付与する事によって、この噛合部で異音が発生するのを抑制する共に、ステアリング装置の操作感を向上させている。尚、前記押圧部材22は、全体が上述の様な低摩擦材により造られているか、或いは、前記ラック軸7の背面と摺接する押圧面に低摩擦材層を有している。
そして、上述の様に構成するステアリングギヤユニット5のうち、前記ピニオン軸6の基端部に、前記中間シャフト4の前端部を、自在継手3を介して接続している。これと共に、前記ラック軸7の両端部に、前記両タイロッド8、8の基端部を、ボールジョイント24、24を介して接続している。尚、これら両ボールジョイント24、24は、前記ラック軸7の両端部に対し、それぞれねじ止め等により固定されている。
上述の様に構成するステアリング装置の場合、運転者が前記ステアリングホイール1を操作すると、このステアリングホイール1の回転が、前記ステアリングシャフト2と、前記両自在継手3、3及び中間シャフト4とを介して、前記ピニオン軸6に伝達される。この結果、前記ラック軸7が軸方向に変位し、これに伴って、前記両タイロッド8、8が押し引きされる事により、左右の操舵輪に所望の舵角が付与される。
但し、上述の様な構造を有する従来構造のステアリング装置の場合、第一収容体11の内周面のうち、ラックガイド18、18を内嵌する部分の真円度が、必ずしも十分に良好でない。この為、この様な真円度が十分でない部分にラックガイド18、18を内嵌固定した場合、これらラックガイド18、18の内周面に設けられた複数のガイド凸部20、20のうち、例えば1つ或いは2つのガイド凸部20が、前記ラック軸7の外周面に片当たりして、当該ガイド凸部20だけが摩耗してしまう可能性がある。そして、この様なガイド凸部20の片当たりによる摩耗を防止する為には、前記第一収容体11の内周面の真円度を管理する必要があり、加工コストが嵩む原因となる。
一方、特許文献3には、ハウジングの内周面の真円度が十分でない(真円度の管理を行わない)場合にも、ラック軸の軸方向変位を円滑に行わせる事ができる構造が記載されている。図13〜14は、この様な特許文献3に記載された従来構造を示している。
図示の例では、前記ラックブッシュ18aを、ブッシュ本体25と、3本の弾性リング26、27とから構成しており、ハウジング9aを構成する第一収容体11aの軸方向端部(開口端)寄り部分の内周面に内嵌固定している。このうちのブッシュ本体25は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂製で、全体を円筒状としており、径方向に関する拡縮を可能とすべく、軸方向片端部から軸方向中間部に亙り形成されたスリット28a、28aと、軸方向他端部から軸方向中間部に亙り形成されたスリット28b、28bとを円周方向に亙り交互に設けている。又、前記ブッシュ本体25の外周面の軸方向片端部には、径方向外方に向けて突出した外向フランジ状の位置決めリブ29を設けており、この位置決めリブ29を、前記第一収容体11aの内周面に形成された位置決め凹溝30に係合させている。又、前記ブッシュ本体25の外周面には、前記各弾性リング26、26の内径寄り部分を係止する為の内径側係止凹溝31、31を全周に亙り形成している。又、前記ブッシュ本体25の軸方向片端面には、前記弾性リング27を係止する為の環状凹溝32を形成している。更に、前記ブッシュ本体25の内周面には、前記第一収容体11aの内部圧力を調整する(通気の流れを確保する)為の通気用凹溝33a、33b
を設けている。
を設けている。
前記各弾性リング26、27のうち、前記ブッシュ本体25に外嵌される1対の弾性リング26、26は、Oリングの如く、断面形状が円形であり、自由状態での外径寸法は、前記第一収容体11aの内周面の内径寸法よりも大きく、同じく内径寸法は、前記ブッシュ本体25の自由状態での内径側係止凹溝31、31の底面の外径寸法よりも小さい。又、前記各弾性リング26、26の断面形状に関する外径寸法(線形)は、自由状態で、前記各内径側係止凹溝31、31の深さ寸法よりも大きい。一方、前記ブッシュ本体25の軸方向片端面に係止される弾性リング27は、前記各弾性リング26、26と同様に、断面形状が円形であり、断面形状に関する外径寸法は、自由状態で、前記環状凹溝32の深さ寸法よりも大きい。
上述の様なラックブッシュ18aを、第一収容体11aの内側に組み付ける際には、前記各弾性リング26、27を前記ブッシュ本体25に係止(装着)し、このブッシュ本体25を縮径した状態で、前記第一収容体11aの内側に開口部側から組み込む。次いで、前記ブッシュ本体25の内側に、前記ラック軸7を挿通する事で、このブッシュ本体25を弾性的に拡径する。これにより、前記位置決めリブ29を、前記第一収容体11aの内周面に形成された位置決め凹溝30の内側に進入させて、この位置決め凹溝30と係合させると共に、前記各弾性リング26、26を、前記各内径側係止凹溝31、31の底面と前記第一収容体11aの内周面との間で弾性的に圧縮する(挟持する)。更に、前記弾性リング27を、前記環状凹溝32の底面と前記第一収容体11aの開口部に形成された内向鍔部34の軸方向内側面との間で弾性的に圧縮する。
上述の様な構造によれば、前記各弾性リング26、26の弾力により、前記ブッシュ本体25の内周面が前記ラック軸7の外周面に適度な大きさの力で弾性的に押し付けられる為、前記第一収容体11aの内周面の真円度が十分でない(真円度の管理を行わない)場合にも、前記ラック軸7を軸方向の円滑な変位を可能に支持する事ができる。この為、この面からは加工コストが嵩む事を防止できる。但し、特許文献3に記載された従来構造の場合には、前記ラックブッシュ18aを、前記第一収容体11aの内側に組み込む際に、前記各弾性リング26、26を前記ブッシュ本体25の周囲に係止した状態で行う。この為、前記ラックブッシュ18aの組み付け作業時に、作業者は、前記各弾性リング26、26が、例えば前記第一収容体11aの開口部等に強くぶつからない様に配慮して作業する必要があり、作業性が低くなる。又、前記ブッシュ本体25の外周面には、前記各弾性リング26、26を係止する為の内径側係止凹溝31、31を形成する必要がある為、前記ブッシュ本体25の形状が複雑になる。この為、このブッシュ本体25を造る為に使用する成形金型の形状が複雑になり、製造コストの上昇を招く。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ラックブッシュの組み付け作業性を良好にできると共に、ブッシュ本体の形状を簡素化できる、ラックピニオン式ステアリングギヤユニットの構造を実現すべく発明したものである。
本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットは、ハウジングと、ラックブッシュと、ラック軸と、ピニオン軸と、押圧手段とを備える。
このうちのハウジングは、車体に固定されるものである。
又、前記ラックブッシュは、筒状のブッシュ本体と、このブッシュ本体に外嵌される1乃至複数の弾性リングとを有するもので、前記ハウジングの内側に内嵌固定されている。
又、前記ラック軸は、前面(外周面の径方向片側面)の軸方向一部分にラック歯を有するもので、外周面を、前記ラックブッシュを構成するブッシュ本体の内周面により軸方向の摺動を可能に支持された状態で、前記ハウジングの内側に支持されている。
又、前記ピニオン軸は、外周面の軸方向一部分にピニオン歯を有するもので、このピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記ハウジングの内側に回転可能に支持されている。
更に、前記押圧手段は、押圧部材を有するもので、前記ラック軸の背面(外周面の径方向他側面)のうち、このラック軸を挟んで前記ピニオン軸と反対側の部分を前記押圧部材により弾性的に押圧した状態で、前記ハウジングの内側に設けられている。
このうちのハウジングは、車体に固定されるものである。
又、前記ラックブッシュは、筒状のブッシュ本体と、このブッシュ本体に外嵌される1乃至複数の弾性リングとを有するもので、前記ハウジングの内側に内嵌固定されている。
又、前記ラック軸は、前面(外周面の径方向片側面)の軸方向一部分にラック歯を有するもので、外周面を、前記ラックブッシュを構成するブッシュ本体の内周面により軸方向の摺動を可能に支持された状態で、前記ハウジングの内側に支持されている。
又、前記ピニオン軸は、外周面の軸方向一部分にピニオン歯を有するもので、このピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記ハウジングの内側に回転可能に支持されている。
更に、前記押圧手段は、押圧部材を有するもので、前記ラック軸の背面(外周面の径方向他側面)のうち、このラック軸を挟んで前記ピニオン軸と反対側の部分を前記押圧部材により弾性的に押圧した状態で、前記ハウジングの内側に設けられている。
特に本発明の場合、前記ブッシュ本体の外周面には前記弾性リングの内径寄り部分を係止する為の凹溝は設けておらず、前記ハウジングの内周面に係止凹溝(外径側係止凹溝)を形成している。そして、このハウジングの内周面に形成された係止凹溝内に、前記弾性リングの外径寄り部分を係止している。
又、前記ブッシュ本体の少なくとも軸方向片端面(車両の幅方向中央側の端面でも良いし、同じく幅方向外側の端面でも良い)を、前記ハウジングの内面に形成された段差面に当接若しくは近接対向させている。これにより、前記ブッシュ本体の軸方向片側に関する位置決めを図っている。
又、前記ブッシュ本体の少なくとも軸方向片端面(車両の幅方向中央側の端面でも良いし、同じく幅方向外側の端面でも良い)を、前記ハウジングの内面に形成された段差面に当接若しくは近接対向させている。これにより、前記ブッシュ本体の軸方向片側に関する位置決めを図っている。
上述の様な本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、例えば請求項2に記載した発明の様に、前記ブッシュ本体の外径寄り部分全体を、前記ハウジングの内周面に形成された位置決め凹溝の内側に進入させる。これにより、それぞれが前記各段差面であるこの位置決め用凹溝の軸方向両側面に、前記ブッシュ本体の軸方向両端面の外径寄り部分をそれぞれ当接若しくは近接対向させる。
或いは、請求項3に記載した発明の様に、前記ブッシュ本体の軸方向片端面(好ましくは車両の幅方向中央側の端面)のみを、前記ハウジングの内面に形成された前記段差面に当接若しくは近接対向させる。そして、前記ブッシュ本体の軸方向他端面には、前記ハウジングに固定されたストッパ部材の軸方向端面を当接若しくは近接対向させる。
或いは、請求項3に記載した発明の様に、前記ブッシュ本体の軸方向片端面(好ましくは車両の幅方向中央側の端面)のみを、前記ハウジングの内面に形成された前記段差面に当接若しくは近接対向させる。そして、前記ブッシュ本体の軸方向他端面には、前記ハウジングに固定されたストッパ部材の軸方向端面を当接若しくは近接対向させる。
又、本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、例えば請求項4に記載した発明の様に、前記ブッシュ本体の外周面の母線形状を直線状とする事ができる。
更に、本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、前記ブッシュ本体の外周面の軸方向片端部に、径方向外方に向けて突出した外向フランジ状の位置決めリブを設ける。そして、この位置決めリブを、前記ハウジングの内周面に形成された位置決め凹溝の内側に進入させる事で、それぞれが前記各段差面であるこの位置決め凹溝の軸方向両側面に、前記位置決めリブの軸方向両側面をそれぞれ当接若しくは近接対向させる。
上述の様な構成を有する本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットによれば、ラックブッシュの組み付け作業性を良好にできると共に、ブッシュ本体の形状を簡素化できる。
即ち、本発明の場合には、弾性リングの外径寄り部分を係止する為の係止凹溝を、ハウ
ジングの内周面に形成している為、ラックブッシュをハウジングに組み付ける際に、弾性リングを、ブッシュ本体に外嵌せずに単独の状態で、前記ハウジングの内側の所定位置に取り付ける事ができる。この為、ラックブッシュの組み付け作業性を良好にできる。
又、本発明の場合には、前記ブッシュ本体の外周面に、前記弾性リングの内径寄り部分を係止する為の凹溝(内径側係止凹溝)を形成しなくて済む為、このブッシュ本体の形状を簡素化できる。従って、このブッシュ本体を合成樹脂から造る場合には、成形金型のコストを低く抑えられ、製造コストの低減を図れる。
更に、本発明の場合にも、前記弾性リングの弾力により、前記ブッシュ本体の内周面をラック軸の外周面に弾性的に押し付ける事ができる為、前記ハウジングの内周面の真円度が十分でない(真円度の管理を行わない)場合にも、前記ラック軸を軸方向の円滑な変位を可能に支持する事ができる。
即ち、本発明の場合には、弾性リングの外径寄り部分を係止する為の係止凹溝を、ハウ
ジングの内周面に形成している為、ラックブッシュをハウジングに組み付ける際に、弾性リングを、ブッシュ本体に外嵌せずに単独の状態で、前記ハウジングの内側の所定位置に取り付ける事ができる。この為、ラックブッシュの組み付け作業性を良好にできる。
又、本発明の場合には、前記ブッシュ本体の外周面に、前記弾性リングの内径寄り部分を係止する為の凹溝(内径側係止凹溝)を形成しなくて済む為、このブッシュ本体の形状を簡素化できる。従って、このブッシュ本体を合成樹脂から造る場合には、成形金型のコストを低く抑えられ、製造コストの低減を図れる。
更に、本発明の場合にも、前記弾性リングの弾力により、前記ブッシュ本体の内周面をラック軸の外周面に弾性的に押し付ける事ができる為、前記ハウジングの内周面の真円度が十分でない(真円度の管理を行わない)場合にも、前記ラック軸を軸方向の円滑な変位を可能に支持する事ができる。
又、請求項2、3に記載した発明によれば、ブッシュ本体の外周面に、このブッシュ本体の軸方向に関する位置決めを図る為の位置決めリブを設けずに済む。この為、ブッシュ本体の形状をより簡素化できると共に、このブッシュ本体を前記ハウジングの内側に組み込む際の縮径量を少なくできる。従って、このブッシュ本体を縮径させる為の構造も簡易にできる。
[実施の形態の第1例]
図1〜2は、請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、ハウジング9bおよびラックブッシュ18bの形状を工夫する事により、このラックブッシュ18bの組み付け作業性を良好にできると共に、ブッシュ本体25aの形状を簡素化できる構造を実現する点にある。その他の部分の構成及び作用効果は、前記図8〜12に示した従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
図1〜2は、請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、ハウジング9bおよびラックブッシュ18bの形状を工夫する事により、このラックブッシュ18bの組み付け作業性を良好にできると共に、ブッシュ本体25aの形状を簡素化できる構造を実現する点にある。その他の部分の構成及び作用効果は、前記図8〜12に示した従来構造の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
本例に使用するハウジング9bは、筒状の第一収容体11bの内周面に、開口端部側(車両の幅方向外端側、図1の右端側)から順に、大径部35と小径部36とを段差面37により連続させる状態で設けている。そして、このうちの小径部36の軸方向一部に、軸方向両側に隣接する部分よりも内径寸法が大きくなった位置決め凹溝38を全周に亙り形成している。又、この位置決め凹溝38の底面の軸方向中間部に、軸方向に離隔する状態で、断面半円形状の1対の外径側係止凹溝39、39を全周に亙り形成している。前記位
置決め凹溝38の軸方向寸法(幅寸法)は、前記ブッシュ本体25aの軸方向寸法よりも僅かに大きいか実質的に同じとしている。又、前記各外径側係止凹溝39、39の底部の内径寸法は、前記各弾性リング26a、26aの自由状態での外径寸法よりも小さく、同じく深さ寸法は、これら各弾性リング26a、26aの自由状態での断面形状に関する外径寸法(線形)よりも小さい。この様な位置決め凹溝38及び外径側係止凹溝39、39は、前記ハウジング9b(第一収容体11b)の製造時に、切削加工やプレス加工等の塑性加工により形成する。
置決め凹溝38の軸方向寸法(幅寸法)は、前記ブッシュ本体25aの軸方向寸法よりも僅かに大きいか実質的に同じとしている。又、前記各外径側係止凹溝39、39の底部の内径寸法は、前記各弾性リング26a、26aの自由状態での外径寸法よりも小さく、同じく深さ寸法は、これら各弾性リング26a、26aの自由状態での断面形状に関する外径寸法(線形)よりも小さい。この様な位置決め凹溝38及び外径側係止凹溝39、39は、前記ハウジング9b(第一収容体11b)の製造時に、切削加工やプレス加工等の塑性加工により形成する。
又、本例に使用するラックブッシュ18bは、ブッシュ本体25aと、このブッシュ本体25aに外嵌された1対の弾性リング26a、26aとから成る。このうちのブッシュ本体25aは、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂製で、径方向に関する拡縮を可能とすべく、円周方向一個所に不連続部40を設けており、全体を欠円筒状に構成している。又、前記ブッシュ本体25aの外周面の母線形状は直線状であり、この外周面に、位置決めリブ29や内径側係止凹溝31、31(図13〜14参照)は設けていない。又、前記ブッシュ本体25aの内周面を円筒面状としており、その軸方向両端部に、前記第一収容体11b内の通気性やラック軸7(図9参照)の挿通性を良好にする為の、軸方向端部側に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜したテーパ面部41a、41bを設けている。本例の場合には、この様な構成を有する前記ブッシュ本体25aの外径寄り部分を、前記位置決め凹溝38の内側に進入させている。これにより、前記ブッシュ本体25aの軸方向両端面42a、42bの外径寄り部分を、それぞれが特許請求の範囲に記載した段差面に相当する、前記位置決め凹溝38の軸方向両側面43a、43bに、それぞれ当接若しくは近接対向させている。
又、前記各弾性リング26a、26aは、全体を円環状としており、Oリングの如く断面形状が円形で、自由状態での内径寸法は、前記ブッシュ本体25aの自由状態での外径寸法よりも小さい。この様な弾性リング26a、26aは、それぞれの外径寄り部分(外径側半部)を前記各外径側係止凹溝39、39内に係止した状態で、前記ブッシュ本体25aの周囲に外嵌している。
本例の場合、上述の様な構成を有するラックブッシュ18bを、前記第一収容体11bに組み付けるには、前記各弾性リング26a、26aを、前記ブッシュ本体25aの周囲には外嵌せずにそのまま(単独)の状態で、前記第一収容体11bの開口部から挿入し、前記各外径側係止凹溝39、39に係止させる。次いで、前記ブッシュ本体25aを縮径した状態で挿入し、前記各弾性リング26a、26aの内径側で縮径している力を解除して、前記ブッシュ本体25aを弾性的に復帰させる。これにより、このブッシュ本体25aの外径寄り部分を、前記位置決め凹溝38の内側に進入させる。次いで、このブッシュ本体25aの内側に前記ラック軸7を挿入する事で、前記不連続部40の幅を拡げ、このブッシュ本体25aを拡径させる。これにより、前記各弾性リング26a、26aを、前記各外径側係止凹溝39、39の底部と前記ブッシュ本体25aの外周面との間で弾性的に挟持し、このブッシュ本体25aの外周面と前記位置決め凹溝38の底面とを環状隙間を介して近接対向させる。又、前記ブッシュ本体25aの軸方向両端面42a、42bの外径寸法を、前記位置決め凹溝38の軸方向両側面43a、43bの内径寸法よりも十分に大きくして、前記ブッシュ本体25aの軸方向両端面42a、42bの外径寄り部分を、前記位置決め凹溝38の軸方向両側面43a、43bに、それぞれ当接若しくは近接対向させる。
以上の様な構成を有する本例の場合、前記ラックブッシュ18bを、前記ハウジング9bを構成する第一収容体11bに組み付ける際の組み付け作業性を良好にできると共に、前記ブッシュ本体25aの形状を簡素化できる。
即ち、本例の場合には、前記各弾性リング26a、26aの外径寄り部分を係止する為
の外径側係止凹溝39、39を、前記第一収容体11bの内周面に形成している為、前記ラックブッシュ18bをこの第一収容体11bに組み付ける際に、前記各弾性リング26a、26aを、前記ブッシュ本体25aに外嵌せずに単独の状態で、前記第一収容体11bの内側の所定位置に取り付ける(軸方向に変位しない様に取り付ける)事ができる。この為、前記ラックブッシュ18bの組み付け作業時に、作業者は、前記各弾性リング26a、26aが、例えば前記第一収容体11bの開口部等に強くぶつからない様に配慮しなくて済む。従って、前記ラックブッシュ18bの組み付け作業性を良好にできる。
即ち、本例の場合には、前記各弾性リング26a、26aの外径寄り部分を係止する為
の外径側係止凹溝39、39を、前記第一収容体11bの内周面に形成している為、前記ラックブッシュ18bをこの第一収容体11bに組み付ける際に、前記各弾性リング26a、26aを、前記ブッシュ本体25aに外嵌せずに単独の状態で、前記第一収容体11bの内側の所定位置に取り付ける(軸方向に変位しない様に取り付ける)事ができる。この為、前記ラックブッシュ18bの組み付け作業時に、作業者は、前記各弾性リング26a、26aが、例えば前記第一収容体11bの開口部等に強くぶつからない様に配慮しなくて済む。従って、前記ラックブッシュ18bの組み付け作業性を良好にできる。
又、本例の場合には、前記ブッシュ本体25aの外周面に、前記各弾性リング26a、26aの内径寄り部分を係止する為の凹溝(内径側係止凹溝31)を形成しなくて済む。この為、このブッシュ本体25aの形状(特に外周面形状)を簡素化できる。又、本例の場合には、このブッシュ本体25aの軸方向両端面42a、42bを、前記位置決め凹溝38の軸方向両側面43a、43bに、それぞれ当接若しくは近接対向させる事により、前記ブッシュ本体25aの軸方向に関する位置決めを図れる為、このブッシュ本体25aに、位置決めを図る為の位置決めリブを設けずに済み、この面からもブッシュ本体25aの形状を簡素化できる。更に、この様な位置決めリブを設けずに済む分だけ、このブッシュ本体25aを前記第一収容体11bに組み込む際の縮径量を少なくできる。従って、このブッシュ本体25aの縮径させる為の構造も、前述した様に、円周方向一個所に不連続部40を設けるだけで足り、前記ブッシュ本体25aを縮径させる為の構造も簡易にできる。又、前記ブッシュ本体25aを弾性変形し易い材料から造れば、前記不連続部40を省略する事も可能になる。更に、本例の場合、前記各弾性リング26a、26aの弾力により、前記ブッシュ本体25aの内周面を前記ラック軸7の外周面に弾性的に押し付ける事ができる為、前記第一収容体11b(位置決め凹溝38)の内周面の真円度が十分でない(真円度の管理を行わない)場合にも、前記ラック軸7を軸方向の円滑な変位を可能に支持する事ができる。
ステアリングギヤユニットの全体構造等、その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
ステアリングギヤユニットの全体構造等、その他の構成及び作用効果に就いては、前述した従来構造の場合と同様である。
[実施の形態の第2例]
図3は、同じく請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、第一収容体11bの内周面に形成した位置決め凹溝38に、外径側係止凹溝39a、39aを合計3つ形成している。具体的には、これら各外径側係止凹溝39a、39aを、前記位置決め凹溝38の軸方向両端部と軸方向中央部とにそれぞれ形成している。これに併せて、本例の場合には、ラックブッシュ18cを、ブッシュ本体25aと、このブッシュ本体25aに外嵌した3本の弾性リング26a、26aとから構成している。これら各弾性リング26a、26aは、それぞれの外径寄り部分(外径側半部)を前記各外径側係止凹溝39a、39a内に係止した状態で、前記ブッシュ本体25aの周囲に外嵌している。
図3は、同じく請求項1、2、4に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、第一収容体11bの内周面に形成した位置決め凹溝38に、外径側係止凹溝39a、39aを合計3つ形成している。具体的には、これら各外径側係止凹溝39a、39aを、前記位置決め凹溝38の軸方向両端部と軸方向中央部とにそれぞれ形成している。これに併せて、本例の場合には、ラックブッシュ18cを、ブッシュ本体25aと、このブッシュ本体25aに外嵌した3本の弾性リング26a、26aとから構成している。これら各弾性リング26a、26aは、それぞれの外径寄り部分(外径側半部)を前記各外径側係止凹溝39a、39a内に係止した状態で、前記ブッシュ本体25aの周囲に外嵌している。
以上の様な構成を有する本例の場合には、前述した実施の形態の第1例の場合に比べて、前記ブッシュ本体25aの内径寸法を、軸方向の全長に亙り一定に規制し易くなる。この為、このブッシュ本体25aの内周面とラック軸7(図9参照)の外周面との接触面圧を均一にし易くできる。従って、このラック軸7の軸方向の変位をより円滑にする事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
[実施の形態の第3例]
図4〜5は、請求項1、3、4に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、ハウジング9cを構成する第一収容体11cの内周面に、開口端部側(図4の右端側)から順に、大径部35と中径部44と小径部36とを、それぞれ大径段
差面45及び小径段差面46により連続させる状態で設けている。別の言い方をすれば、前記実施の形態の第1例及び第2例の構造に関して、位置決め凹溝38(図1、3参照)を小径部36の軸方向端部に形成し、この位置決め凹溝38を前記大径部35側が開口した中径部44としている。又、この中径部44の軸方向中間部に、軸方向に離隔する状態で、断面半円形状の1対の外径側係止凹溝39b、39bを全周に亙り形成している。
図4〜5は、請求項1、3、4に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、ハウジング9cを構成する第一収容体11cの内周面に、開口端部側(図4の右端側)から順に、大径部35と中径部44と小径部36とを、それぞれ大径段
差面45及び小径段差面46により連続させる状態で設けている。別の言い方をすれば、前記実施の形態の第1例及び第2例の構造に関して、位置決め凹溝38(図1、3参照)を小径部36の軸方向端部に形成し、この位置決め凹溝38を前記大径部35側が開口した中径部44としている。又、この中径部44の軸方向中間部に、軸方向に離隔する状態で、断面半円形状の1対の外径側係止凹溝39b、39bを全周に亙り形成している。
又、本例の場合には、ラックブッシュ18bを、前記中径部44の内側に内嵌固定している。そして、このラックブッシュ18bを構成するブッシュ本体25aの軸方向片端面42a(車両の幅方向中央側の端面、図4の左端面)の外径寄り部分を、特許請求の範囲に記載した段差面に相当する、前記小径段差面46に当接若しくは近接対向させている。更に、前記ブッシュ本体25aの軸方向他端面42b(車両の幅方向外側の端面、図4の右端面)の外径寄り部分に、前記中径部44に締り嵌めで内嵌固定されたストッパ部材47の軸方向片端面を当接若しくは近接対向させている。このストッパ部材47は、金属製若しくは合成樹脂製で、全体を略円環状に構成しており、その内径寸法は、前記ブッシュ本体25aの内径寸法よりも大きい。又、前記ストッパ部材47の外周面の軸方向他半部には、前記大径部35の内径寸法よりも外径寸法が小さい外向フランジ状の鍔部48を設けており、この鍔部48の軸方向片側面を前記大径段差面45に突き当てている。本例の場合には、この様な構成により、前記ブッシュ本体25aの軸方向に関する位置決めを図っている。
以上の様な構成を有する本例の場合には、前記ブッシュ本体25aを、前記第一収容体11c(中径部44)の内側に組み込む際の縮径量を少なくできる。即ち、本例の場合には、前記ブッシュ本体25aを組み込む際に、このブッシュ本体25aの外径寸法を、前記中径部44の内径寸法以下になるまで縮径すれば足りる為、前述した実施の形態の第1〜2例の場合の様に、小径部36の内径寸法以下になるまで縮径する場合に比べて、前記ブッシュ本体25aの縮径量を少なくできる。従って、このブッシュ本体25aを縮径させる為の不連続部40aの幅を小さくできる。又、前記ブッシュ本体25aを弾性変形し易い材料から造れば、不連続部40aを省略する事も可能になる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
[実施の形態の第4例]
図6〜7は、請求項1、5に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合にも、ハウジング9dを構成する第一収容体11dの内周面に、開口端部側(図6の右端側)から順に、大径部35と小径部36とを段差面37により連続させる状態で設けている。そして、このうちの小径部36に、前述した実施の形態の第1例及び第2例の位置決め凹溝38(図1、3参照)よりも軸方向寸法が短く、且つ、内径寸法が小さい、位置決め凹溝49を全周に亙り形成している。又、弾性リング26b、26bの外径寄り部分を係止する為の外径側係止凹溝39c、39cを、前記位置決め凹溝49の底面ではなく、この位置決め凹溝49から軸方向(車両の幅方向中央側、図1の左側)に外れた位置に形成している。この為、前記各外径側係止凹溝39c、39cの底部の内径寸法は、前記第1例及び第2例の外径側係止凹溝39、39(図1、3参照)の底部の内径寸法よりも小さい。従って、前記各弾性リング26b、26bの外径寸法も、前記第1例及び第2例の弾性リング26a、26a(図1、3参照)の外径寸法よりも小さい。
図6〜7は、請求項1、5に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合にも、ハウジング9dを構成する第一収容体11dの内周面に、開口端部側(図6の右端側)から順に、大径部35と小径部36とを段差面37により連続させる状態で設けている。そして、このうちの小径部36に、前述した実施の形態の第1例及び第2例の位置決め凹溝38(図1、3参照)よりも軸方向寸法が短く、且つ、内径寸法が小さい、位置決め凹溝49を全周に亙り形成している。又、弾性リング26b、26bの外径寄り部分を係止する為の外径側係止凹溝39c、39cを、前記位置決め凹溝49の底面ではなく、この位置決め凹溝49から軸方向(車両の幅方向中央側、図1の左側)に外れた位置に形成している。この為、前記各外径側係止凹溝39c、39cの底部の内径寸法は、前記第1例及び第2例の外径側係止凹溝39、39(図1、3参照)の底部の内径寸法よりも小さい。従って、前記各弾性リング26b、26bの外径寸法も、前記第1例及び第2例の弾性リング26a、26a(図1、3参照)の外径寸法よりも小さい。
又、本例の場合、ラックブッシュ18dを構成するブッシュ本体25cの外周面の軸方向片端部(車両の幅方向外側の端部、図6の右端部)に、径方向外方に向けて突出した外向フランジ状の位置決めリブ50を設けている。そして、この位置決めリブ50の外径寄り部分を、前記位置決め凹溝49の内側に進入させて、この位置決め凹溝49に係合させている。これにより、前記位置決めリブ50の軸方向両側面51a、51bを、それぞれ
が特許請求の範囲に記載した段差面に相当する、前記位置決め凹溝49の軸方向両側面52a、52bに、それぞれ当接若しくは近接対向させている。
が特許請求の範囲に記載した段差面に相当する、前記位置決め凹溝49の軸方向両側面52a、52bに、それぞれ当接若しくは近接対向させている。
上述の様な構成を有する本例の場合には、前記第一収容体11dの内周面の加工量を少なくできる為、材料の歩留りを向上できる。又、前記各弾性リング26b、26bの外径寸法も小さくできる為、材料コストの低減を図れる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
[実施の形態の変形例]
図15は、本発明の実施の形態の変形例を示している。本変形例においては、位置決め凹溝38、49を設けていない。
ラックブッシュ18bの軸方向の位置決めは軸方向端面42a及び上記ストッパー部材47の変わりに止め輪60によって行う。
図15は、本発明の実施の形態の変形例を示している。本変形例においては、位置決め凹溝38、49を設けていない。
ラックブッシュ18bの軸方向の位置決めは軸方向端面42a及び上記ストッパー部材47の変わりに止め輪60によって行う。
本発明を実施する場合に、ラックブッシュを構成するブッシュ本体に外嵌する弾性リングの数は、2本或いは3本に限定されず、1本でも良いし4本以上でも良い。又、弾性リングの断面形状も、円形に限らず、矩形や楕円形等、種々の形状を採用できる。この様な弾性リングの数及び断面形状に合わせて、外径側係止凹溝の数及び断面形状も適宜選択できる。又、弾性リング及び外径側係止凹溝の軸方向に関する配置態様に就いても、ブッシュ本体の肉厚等に応じて適宜変更できる。又、ブッシュ本体を拡縮可能にする為の構造としては、不連続部に限らず、スリットや薄肉部、弾性変形部等を採用できる。又、実施の形態の第3例で使用した、ストッパ部材に就いても、その機能を発揮できる限り、種々の形状及び固定構造を採用できる。
更に、前述した実施の形態の各例では、ハウジングを構成する第一収容体のうちで、軸方向に関してピニオン軸から離れた部分(図9のX部に相当する部分)の構造を対象に説明したが、ピニオン軸に近い側の端部に関しても、実施の形態の各例の構造と同様の構造を採用できるし、両者で別の構造を採用しても良い。
更に、前述した実施の形態の各例では、ハウジングを構成する第一収容体のうちで、軸方向に関してピニオン軸から離れた部分(図9のX部に相当する部分)の構造を対象に説明したが、ピニオン軸に近い側の端部に関しても、実施の形態の各例の構造と同様の構造を採用できるし、両者で別の構造を採用しても良い。
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 自在継手
4 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 ピニオン軸
7 ラック軸
8 タイロッド
9、9a〜9d ハウジング
10 押圧手段
11、11a〜11d 第一収容体
12 第二収容体
13 第三収容体
14 ピニオン歯
15 転がり軸受
16 転がり軸受
17 ラック歯
18、18a〜18d ラックブッシュ
19 係合凹部
20 ガイド凸部
21 係合凸部
22 押圧部材
23 ばね
24 ボールジョイント
25、25a〜25c ブッシュ本体
26、26a、26b 弾性リング
27 弾性リング
28a、28b スリット
29 位置決めリブ
30 位置決め凹溝
31 係止凹溝
32 環状凹溝
33a、33b 通気用凹溝
34 内向鍔部
35 大径部
36 小径部
37 段差面
38 位置決め凹溝
39、39a、39c 外径側係止凹溝
40、40a 不連続部
41a、41b テーパ面部
42a、42b 軸方向端面
43a、43b 軸方向側面
44 中径部
45 大径側段差面
46 小径側段差面
47 ストッパ部材
48 鍔部
49 位置決め凹溝
50 位置決めリブ
51a、51b 軸方向側面
52a、52b 軸方向側面
60 止め輪
2 ステアリングシャフト
3 自在継手
4 中間シャフト
5 ステアリングギヤユニット
6 ピニオン軸
7 ラック軸
8 タイロッド
9、9a〜9d ハウジング
10 押圧手段
11、11a〜11d 第一収容体
12 第二収容体
13 第三収容体
14 ピニオン歯
15 転がり軸受
16 転がり軸受
17 ラック歯
18、18a〜18d ラックブッシュ
19 係合凹部
20 ガイド凸部
21 係合凸部
22 押圧部材
23 ばね
24 ボールジョイント
25、25a〜25c ブッシュ本体
26、26a、26b 弾性リング
27 弾性リング
28a、28b スリット
29 位置決めリブ
30 位置決め凹溝
31 係止凹溝
32 環状凹溝
33a、33b 通気用凹溝
34 内向鍔部
35 大径部
36 小径部
37 段差面
38 位置決め凹溝
39、39a、39c 外径側係止凹溝
40、40a 不連続部
41a、41b テーパ面部
42a、42b 軸方向端面
43a、43b 軸方向側面
44 中径部
45 大径側段差面
46 小径側段差面
47 ストッパ部材
48 鍔部
49 位置決め凹溝
50 位置決めリブ
51a、51b 軸方向側面
52a、52b 軸方向側面
60 止め輪
Claims (5)
- ハウジングと、ラックブッシュと、ラック軸と、ピニオン軸と、押圧手段とを備え、
このうちのハウジングは、車体に固定されるものであり、
前記ラックブッシュは、筒状のブッシュ本体と、このブッシュ本体に外嵌される弾性リングとを有し、前記ハウジングの内側に内嵌固定されており、
前記ラック軸は、前面の軸方向一部分にラック歯を有するもので、外周面を、前記ラックブッシュを構成するブッシュ本体の内周面により軸方向の摺動を可能に支持された状態で、前記ハウジングの内側に支持されており、
前記ピニオン軸は、外周面の軸方向一部分にピニオン歯を有するもので、このピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記ハウジングの内側に回転可能に支持されており、
前記押圧手段は、押圧部材を有するもので、前記ラック軸の背面のうち、このラック軸を挟んで前記ピニオン軸と反対側の部分を前記押圧部材により弾性的に押圧した状態で、前記ハウジングの内側に設けられている、
ラックピニオン式ステアリングギヤユニットであって、
前記ブッシュ本体の外周面には前記弾性リングを係止する為の凹溝は設けられておらず、前記ハウジングの内周面に形成された係止凹溝内に、前記弾性リングの外径寄り部分が係止されており、
前記ブッシュ本体の少なくとも軸方向片端面を、前記ハウジングの内面に形成された段差面に当接若しくは近接対向させている
事を特徴とするラックピニオン式ステアリングギヤユニット。 - 前記ブッシュ本体の外径寄り部分全体を、前記ハウジングの内周面に形成された位置決め凹溝の内側に進入させる事で、それぞれが前記各段差面であるこの位置決め凹溝の軸方向両側面に、前記ブッシュ本体の軸方向両端面の外径寄り部分をそれぞれ当接若しくは近接対向させている、請求項1に記載したラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記ブッシュ本体の軸方向片端面のみを、前記ハウジングの内面に形成された前記段差面に当接若しくは近接対向させており、前記ブッシュ本体の軸方向他端面には、前記ハウジングに固定されたストッパ部材の軸方向端面を当接若しくは近接対向させている、請求項1に記載したラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記ブッシュ本体の外周面の母線形状が直線状である、請求項1〜3のうちの何れか1項に記載したラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
- 前記ブッシュ本体の外周面の軸方向片端部に、径方向外方に向けて突出した外向フランジ状の位置決めリブが設けられており、この位置決めリブを、前記ハウジングの内周面に形成された位置決め凹溝の内側に進入させる事で、それぞれが前記各段差面であるこの位置決め凹溝の軸方向両側面に、前記位置決めリブの軸方向両側面をそれぞれ当接若しくは近接対向させている、請求項1に記載したラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
Priority Applications (1)
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JP2014109457A JP2015223920A (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | ラックピニオン式ステアリングギヤユニット |
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---|---|
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JP2014109457A Pending JP2015223920A (ja) | 2014-05-27 | 2014-05-27 | ラックピニオン式ステアリングギヤユニット |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106121403A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-11-16 | 烟台三环锁业集团股份有限公司 | 一种汽车门锁的驱动机构及具有该机构的汽车门锁 |
JP2017086747A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 株式会社三共 | 遊技機 |
CN113847339A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-28 | 中汽创智科技有限公司 | 一种衬套及助力转向系统 |
-
2014
- 2014-05-27 JP JP2014109457A patent/JP2015223920A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017086747A (ja) * | 2015-11-16 | 2017-05-25 | 株式会社三共 | 遊技機 |
CN106121403A (zh) * | 2016-08-28 | 2016-11-16 | 烟台三环锁业集团股份有限公司 | 一种汽车门锁的驱动机构及具有该机构的汽车门锁 |
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