JP2015107683A - Rack shaft support device and steering device including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラックシャフト支持装置、および、この装置を備えるステアリング装置に関する。 The present invention relates to a rack shaft support device and a steering device including the device.
従来のステアリング装置は、ラック歯およびピニオン歯のラトル音の低減のため、ラックシャフト支持装置が搭載されている。このラックシャフト支持装置は、コイルばねの付勢力によりサポートヨークがラックシャフトに押し付けられることによりラックシャフトを支持している。また、ラックシャフトは、操舵部材が操舵されるとき、サポートヨークに固定された低摩擦シートと摺動しつつラックシャフトの長手方向に移動する。なお、特許文献1は、従来のステアリング装置およびラックシャフト支持装置の構成の一例を開示している。 A conventional steering device is equipped with a rack shaft support device to reduce rattle noise of rack teeth and pinion teeth. This rack shaft support device supports the rack shaft by pressing the support yoke against the rack shaft by the biasing force of the coil spring. Further, when the steering member is steered, the rack shaft moves in the longitudinal direction of the rack shaft while sliding with the low friction sheet fixed to the support yoke. Patent Document 1 discloses an example of the configuration of a conventional steering device and rack shaft support device.
近年、ラック歯およびピニオン歯のラトル音の一層の低減を目的として、コイルばねの付勢力が大きく設定されることによりサポートヨークがラックシャフトを押す力が増加したラックシャフト支持装置が提案されている。 In recent years, for the purpose of further reducing the rattle noise of rack teeth and pinion teeth, a rack shaft support device has been proposed in which the biasing force of the coil spring is set to be large so that the force with which the support yoke pushes the rack shaft is increased. .
しかし、サポートヨークがラックシャフトを押す力が増加すると、低摩擦シートとラックシャフトとの摩擦力が大きくなる。これにより、ラックシャフトを移動させるための操舵トルクが大きくなる。このため、運転者が操舵し始めるときに必要な操舵トルクが大きくなるため、操舵感が悪化するおそれがある。 However, when the force with which the support yoke pushes the rack shaft increases, the frictional force between the low friction sheet and the rack shaft increases. Thereby, the steering torque for moving the rack shaft is increased. For this reason, since a steering torque required when the driver starts to steer increases, the steering feeling may be deteriorated.
本発明は、操舵し始めるときの操舵感の悪化を抑制することが可能なラックシャフト支持装置、および、この装置を備えるステアリング装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a rack shaft support device capable of suppressing deterioration of a steering feeling when starting steering, and a steering device including the device.
〔1〕本ラックシャフト支持装置の独立した一形態は、次の事項を有する。すなわち、円筒状に形成され、ラックハウジングに収容され、前記ラックハウジング内においてラックシャフトを押す方向である押付方向に移動可能であるサポートヨークと、前記サポートヨークと前記ラックシャフトとの間に配置され、前記ラックシャフトに押し付けられた低摩擦シートと、前記サポートヨークに対して前記ラックシャフトとは反対側に配置され、前記ラックハウジングに固定されるプラグと、前記サポートヨークおよび前記プラグの間に配置され、前記サポートヨークを前記ラックシャフトに向けて押すコイルばねとを備え、前記サポートヨークは、前記プラグ側の部分であるヨーク背面部、および、前記ヨーク背面部よりも前記ラックシャフト側に配置され、前記低摩擦シートが固定され、前記ラックシャフトを支持する部分であるヨーク支持部を有し、前記サポートヨークの外周面には、前記サポートヨークの径方向に突出するヨーク突面が形成され、前記低摩擦シートにおいて前記ラックシャフトに押し付けられる面には、前記ヨーク背面部から前記ヨーク支持部に向かう方向に突出するシート突面が形成され、前記シート突面の頂部および前記ヨーク突面の頂部は、前記ラックシャフトの長手方向の断面視において、円弧状に形成されている。 [1] An independent form of the rack shaft support device has the following matters. That is, a support yoke that is formed in a cylindrical shape, is accommodated in a rack housing, and is movable in a pressing direction that is a direction in which the rack shaft is pressed in the rack housing, and is disposed between the support yoke and the rack shaft. A low friction sheet pressed against the rack shaft; a plug disposed on the opposite side of the rack shaft from the support yoke; and fixed to the rack housing; and disposed between the support yoke and the plug A coil spring that pushes the support yoke toward the rack shaft, and the support yoke is disposed on the rack shaft side with respect to the yoke back surface portion that is a portion on the plug side and the yoke back surface portion. The low friction sheet is fixed and supports the rack shaft A yoke support surface that protrudes in the radial direction of the support yoke is formed on the outer peripheral surface of the support yoke, and a surface that is pressed against the rack shaft in the low friction sheet A sheet projecting surface projecting in a direction from the yoke back surface toward the yoke support portion is formed, and the top of the sheet projecting surface and the top of the yoke projecting surface are circular in a longitudinal sectional view of the rack shaft. It is formed in an arc shape.
このラックシャフト支持装置によれば、サポートヨークにヨーク突面が形成され、低摩擦シートにシート突面が形成されるため、サポートヨークの外周面とラックハウジングの内周面との間に隙間が形成され、低摩擦シートにおいてラックシャフトに押し付けられる面とラックシャフトとの間に隙間が形成される。このため、操舵によりラックシャフトが移動し始め、ラックシャフトの移動する力が低摩擦シートに作用したとき、サポートヨークが傾く。ここで、シート突面の頂部が円弧状に形成されているため、ラックシャフトが移動することにともないサポートヨークが傾くとき、ラックシャフトとシート突面の頂部との間に転がり抵抗が発生する。この転がり抵抗は、低摩擦シートとラックシャフトとの静止摩擦力および動摩擦力よりも小さいため、サポートヨークが傾く動作の期間において、操舵によりラックシャフトを移動させる力が小さくてもラックシャフトが移動し始める。このため、運転者が操舵し始めるときに必要な力が小さくなるため、操舵感の悪化が抑制される。 According to this rack shaft support device, since the yoke protruding surface is formed on the support yoke and the sheet protruding surface is formed on the low friction sheet, there is a gap between the outer peripheral surface of the support yoke and the inner peripheral surface of the rack housing. A gap is formed between the surface that is formed and pressed against the rack shaft in the low friction sheet and the rack shaft. Therefore, the support yoke tilts when the rack shaft begins to move by steering and the force of the rack shaft moving acts on the low friction sheet. Here, since the top portion of the seat protruding surface is formed in an arc shape, when the support yoke is tilted as the rack shaft moves, rolling resistance is generated between the rack shaft and the top portion of the seat protruding surface. Since this rolling resistance is smaller than the static frictional force and the dynamic frictional force between the low friction sheet and the rack shaft, the rack shaft moves even if the force to move the rack shaft by steering is small during the period in which the support yoke tilts. start. For this reason, since the force required when the driver starts to steer is reduced, deterioration of the steering feeling is suppressed.
ラックシャフトが一方向に移動してサポートヨークが傾く量が増加していくと、ラックシャフトの長手方向においてサポートヨークの外周面の両側がラックハウジングの内周面に接触する。これにより、サポートヨークの傾きが停止する。このとき、サポートヨークは、傾いた状態でラックシャフトおよびラックハウジングにより支持されている。したがって、ラックシャフトが一方向に移動してもサポートヨークがラックハウジングの内周面に接触した状態が維持されるため、サポートヨークのがたつきが抑制される。 As the rack shaft moves in one direction and the amount of tilt of the support yoke increases, both sides of the outer peripheral surface of the support yoke contact the inner peripheral surface of the rack housing in the longitudinal direction of the rack shaft. Thereby, the inclination of the support yoke stops. At this time, the support yoke is supported by the rack shaft and the rack housing in an inclined state. Therefore, even if the rack shaft moves in one direction, the support yoke is kept in contact with the inner peripheral surface of the rack housing, so that rattling of the support yoke is suppressed.
また、サポートヨークの外周面からヨーク突面が省略されたと仮定した場合、サポートヨークを傾かせるためにサポートヨークの外周面とラックハウジングの内周面との隙間を大きくする必要がある。一方、円筒状のサポートヨークの外周面とラックハウジングの内周面との隙間が大きい場合、車両振動等の外力に起因するサポートヨークのがたつきが大きくなる。 Further, assuming that the yoke protruding surface is omitted from the outer peripheral surface of the support yoke, it is necessary to increase the gap between the outer peripheral surface of the support yoke and the inner peripheral surface of the rack housing in order to tilt the support yoke. On the other hand, when the gap between the outer peripheral surface of the cylindrical support yoke and the inner peripheral surface of the rack housing is large, the support yoke is not stable due to external forces such as vehicle vibration.
本ラックシャフト支持装置のサポートヨークの外周面は、ヨーク突面の頂部とラックハウジングの内周面との隙間が小さくてもサポートヨークの外周面においてヨーク突面の頂部以外の部分とラックハウジングの内周面との間にサポートヨークが傾くことが可能な隙間が形成される。このため、車両振動等の外力がサポートヨークに付与されたとき、ヨーク突面の頂部がラックハウジングの内周面に接触することにより、サポートヨークの径方向におけるサポートヨークの移動が規制される。このため、サポートヨークのがたつきを小さくすることができる。 The outer peripheral surface of the support yoke of the rack shaft support device is formed on the outer peripheral surface of the support yoke other than the top of the yoke protruding surface and the rack housing even if the clearance between the top of the yoke protruding surface and the inner peripheral surface of the rack housing is small. A gap is formed between the inner peripheral surface and the support yoke so that the support yoke can tilt. For this reason, when an external force such as vehicle vibration is applied to the support yoke, the movement of the support yoke in the radial direction of the support yoke is restricted by the top portion of the yoke projecting surface coming into contact with the inner peripheral surface of the rack housing. For this reason, shakiness of the support yoke can be reduced.
〔2〕前記ラックシャフト支持装置に従属した一形態は、次の事項を有する。すなわち、前記サポートヨークと前記コイルばねとの間において前記サポートヨークと同軸に配置され、前記コイルばねにより前記サポートヨークに押し付けられる押付部材を有し、前記サポートヨークは、前記押付部材により押し付けられる背面を有し、前記押付部材において前記背面と対向する面には、前記ヨーク背面部から前記ヨーク支持部に向かう方向に突出する押付突面が形成されている。 [2] An embodiment dependent on the rack shaft support device has the following matters. That is, it has a pressing member disposed coaxially with the support yoke between the support yoke and the coil spring, and pressed against the support yoke by the coil spring, and the support yoke is pressed against the pressing member. A pressing projection surface that protrudes in a direction from the yoke back surface portion toward the yoke support portion is formed on a surface of the pressing member that faces the back surface.
このラックシャフト支持装置によれば、押付部材においてサポートヨークの背面と対向する面とサポートヨークの背面との間に隙間が形成されるため、サポートヨークが傾いたとき、押付部材において背面と対向する面と背面との隙間が小さくなる。このため、サポートヨークが傾くときに押付部材が傾くことが抑制される。このため、押付部材が傾くことに起因して、コイルばねが曲がることによりコイルばねの圧縮量が変化することが抑制される。このため、コイルばねがサポートヨークを押す力が変化することが抑制される。 According to this rack shaft support device, since a gap is formed between the surface of the pressing member that faces the back surface of the support yoke and the back surface of the support yoke, when the support yoke is inclined, the pressing member faces the back surface. The gap between the surface and the back surface is reduced. For this reason, it is suppressed that a pressing member inclines when a support yoke inclines. For this reason, it is suppressed that the amount of compression of a coil spring changes by bending of a coil spring resulting from tilting of a pressing member. For this reason, it is suppressed that the force with which a coil spring presses a support yoke changes.
〔3〕前記ラックシャフト支持装置に従属した一形態は、次の事項を有する。すなわち、前記シート突面と前記ヨーク突面とは、同一形状である。
このラックシャフト支持装置によれば、シート突面とヨーク突面とが互いに異なる形状の場合と比較して、サポートヨークが傾いた状態でラックハウジングに支持されたとき、ヨーク突面とラックハウジングの内周面との接触面積と、シート突面とラックシャフトとの接触面積との合計が大きくなる。このため、ラックシャフトおよびラックハウジングによりサポートヨークをより安定して支持することができる。したがって、サポートヨークの姿勢が安定する効果が高まる。
[3] An embodiment dependent on the rack shaft support device has the following matters. That is, the sheet protruding surface and the yoke protruding surface have the same shape.
According to this rack shaft support device, when the support yoke is supported by the rack housing in an inclined state, compared to the case where the seat protrusion surface and the yoke protrusion surface are different from each other, The sum of the contact area with the inner peripheral surface and the contact area between the seat protruding surface and the rack shaft is increased. For this reason, the support yoke can be more stably supported by the rack shaft and the rack housing. Therefore, the effect of stabilizing the posture of the support yoke is enhanced.
〔4〕前記ラックシャフト支持装置に従属した一形態は、次の事項を有する。すなわち、前記ラックシャフト支持装置を備えるステアリング装置。 [4] An embodiment dependent on the rack shaft support device has the following matters. That is, a steering device provided with the rack shaft support device.
本ラックシャフト支持装置および本ステアリング装置は、操舵し始めるときの操舵感の悪化を抑制することができる。 The rack shaft support device and the steering device can suppress the deterioration of the steering feeling when starting to steer.
図1を参照して、ステアリング装置1の構成について説明する。
操舵部材2が固定されたステアリングシャフト10は、ラックアンドピニオン機構15を介してラックシャフト16と連結されている。このラックシャフト16は、略円筒状をなすラックハウジング20の筒内に挿通されるとともにラックシャフト支持装置30およびラックブッシュ(図示略)を介してその軸方向に往復動可能に支持されている。これにより、操舵部材2の操舵に伴うステアリングシャフト10の回転は、ラックアンドピニオン機構15によりラックシャフト16の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト10は、2個の自在継手14を介してコラムシャフト11、インターミディエイトシャフト12、および、ピニオンシャフト13を連結することにより構成されている。そして、このステアリングシャフト10の回転に伴うラックシャフト16の往復動が、ラックシャフト16の両端に連結されたタイロッド17を介してナックル(図示略)に伝達されることにより、転舵輪(図示略)の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
The configuration of the steering device 1 will be described with reference to FIG.
The steering shaft 10 to which the steering member 2 is fixed is connected to the rack shaft 16 via a rack and pinion mechanism 15. The rack shaft 16 is inserted into a cylinder of a substantially cylindrical rack housing 20 and supported so as to be reciprocally movable in the axial direction via a rack shaft support device 30 and a rack bush (not shown). Thereby, the rotation of the steering shaft 10 accompanying the steering of the steering member 2 is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 16 by the rack and pinion mechanism 15. The steering shaft 10 is configured by connecting a column shaft 11, an intermediate shaft 12, and a pinion shaft 13 via two universal joints 14. The reciprocating motion of the rack shaft 16 accompanying the rotation of the steering shaft 10 is transmitted to the knuckle (not shown) via the tie rods 17 connected to both ends of the rack shaft 16, thereby turning steered wheels (not shown). The steering angle, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.
本実施形態のステアリング装置1は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置として構成されている。ステアリング装置1は、アシスト装置として、モータ18、および、ウォーム&ホイール等からなる減速機構19を有している。モータ18は、減速機構19を介してコラムシャフト11と駆動連結されている。そして、モータ18の回転が減速機構19により減速してコラムシャフト11に伝達されることにより、モータトルクがアシスト力としてコラムシャフト11に付与される。なお、ステアリング装置1は、ステアリングシャフト10に設けられたトーションバー(図示略)のねじれを検出するトルクセンサ(図示略)に基づいて、ステアリングシャフト10に付与された操舵トルクを算出する。そしてステアリング装置1は、操舵トルクに基づいてアシスト力を算出する。 The steering device 1 of this embodiment is configured as a column assist type electric power steering device. The steering device 1 includes a motor 18 and a speed reduction mechanism 19 including a worm and wheel as an assist device. The motor 18 is drivingly connected to the column shaft 11 via a speed reduction mechanism 19. The rotation of the motor 18 is decelerated by the deceleration mechanism 19 and transmitted to the column shaft 11, so that the motor torque is applied to the column shaft 11 as an assist force. The steering device 1 calculates a steering torque applied to the steering shaft 10 based on a torque sensor (not shown) that detects torsion of a torsion bar (not shown) provided on the steering shaft 10. Then, the steering device 1 calculates the assist force based on the steering torque.
図2を参照して、ラックハウジング20の一部の構成について説明する。
ラックハウジング20は、支持壁21を有している。支持壁21は、円筒状に形成されている。支持壁21内には、収容空間23が形成されている。収容空間23は、ラックハウジング20においてラックシャフト16が収容される空間と連通している。支持壁21のラックシャフト16とは反対側の開口部22には、雌ねじ22Aが形成されている。
A configuration of a part of the rack housing 20 will be described with reference to FIG.
The rack housing 20 has a support wall 21. The support wall 21 is formed in a cylindrical shape. A housing space 23 is formed in the support wall 21. The accommodation space 23 communicates with a space in the rack housing 20 in which the rack shaft 16 is accommodated. A female screw 22 </ b> A is formed in the opening 22 on the opposite side of the support wall 21 from the rack shaft 16.
図2を参照して、ラックシャフト支持装置30の詳細な構成について説明する。
ラックシャフト支持装置30は、支持壁21の収容空間23に収容されている。ラックシャフト支持装置30は、ラックシャフト16をピニオンシャフト13に向けて押すことによりラックシャフト16を支持している。
A detailed configuration of the rack shaft support device 30 will be described with reference to FIG.
The rack shaft support device 30 is accommodated in the accommodation space 23 of the support wall 21. The rack shaft support device 30 supports the rack shaft 16 by pushing the rack shaft 16 toward the pinion shaft 13.
ラックシャフト支持装置30は、サポートヨーク40、低摩擦シート50、押付部材60、コイルばね31、および、プラグ32を有している。サポートヨーク40は、ラックシャフト16を支持している。低摩擦シート50は、ラックシャフト16と低摩擦シート50との間の摩擦力を小さくする。押付部材60は、コイルばね31によりサポートヨーク40をラックシャフト16に向けて押している。コイルばね31は、サポートヨーク40をラックシャフト16に押す力をサポートヨーク40に付与する。プラグ32は、収容空間23を閉塞している。 The rack shaft support device 30 includes a support yoke 40, a low friction sheet 50, a pressing member 60, a coil spring 31, and a plug 32. The support yoke 40 supports the rack shaft 16. The low friction sheet 50 reduces the frictional force between the rack shaft 16 and the low friction sheet 50. The pressing member 60 presses the support yoke 40 toward the rack shaft 16 by the coil spring 31. The coil spring 31 applies a force to the support yoke 40 to push the support yoke 40 against the rack shaft 16. The plug 32 closes the accommodation space 23.
サポートヨーク40は、金属材料により形成されている。サポートヨーク40は、円筒状に形成されている。サポートヨーク40は、ラックシャフト16に対してピニオンシャフト13とは反対側に配置されている。サポートヨーク40は、サポートヨーク40の径方向において支持壁21と隙間を介して、支持壁21に挿入されている。サポートヨーク40は、ラックシャフト16を押す方向(以下、「押付方向ZP」)に移動可能である。サポートヨーク40は、ヨーク本体41、ヨーク支持部42、および、ヨーク背面部43を有している。ヨーク本体41、ヨーク支持部42、および、ヨーク背面部43は、一体化している。 The support yoke 40 is made of a metal material. The support yoke 40 is formed in a cylindrical shape. The support yoke 40 is disposed on the opposite side of the rack shaft 16 from the pinion shaft 13. The support yoke 40 is inserted into the support wall 21 via a gap with the support wall 21 in the radial direction of the support yoke 40. The support yoke 40 is movable in a direction in which the rack shaft 16 is pressed (hereinafter referred to as “pressing direction ZP”). The support yoke 40 includes a yoke main body 41, a yoke support portion 42, and a yoke back surface portion 43. The yoke main body 41, the yoke support part 42, and the yoke back part 43 are integrated.
ヨーク支持部42は、ラックシャフト16の長手方向(以下、「ラック軸方向ZR」)と直交する方向の断面視において、ラックシャフト16側が開口する湾曲状に形成されている。ヨーク支持部42は、ヨーク本体41に対してラックシャフト16側に位置している。ヨーク支持部42は、ラックシャフト16の背面部16Aを取り囲んでいる。ヨーク背面部43は、ヨーク本体41に対してヨーク支持部42とは反対側に位置している。ヨーク背面部43には、ヨーク穴44が形成されている。ヨーク穴44は、押付方向ZPにおいてヨーク本体41とは反対側に開口している。ヨーク穴44の底面44Aは、ラック軸方向ZRと平行している。なお、底面44Aは「押付部材により押し付けられる背面」に相当する。 The yoke support portion 42 is formed in a curved shape that opens on the rack shaft 16 side in a cross-sectional view in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the rack shaft 16 (hereinafter, “rack axis direction ZR”). The yoke support portion 42 is located on the rack shaft 16 side with respect to the yoke body 41. The yoke support portion 42 surrounds the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16. The yoke back surface portion 43 is located on the side opposite to the yoke support portion 42 with respect to the yoke body 41. A yoke hole 44 is formed in the yoke back surface portion 43. The yoke hole 44 opens on the opposite side to the yoke body 41 in the pressing direction ZP. A bottom surface 44A of the yoke hole 44 is parallel to the rack axial direction ZR. The bottom surface 44A corresponds to “a back surface pressed by a pressing member”.
低摩擦シート50は、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が低い樹脂材料により形成されている。低摩擦シート50の材料の一例は、炭素繊維強化ポリアセタール(POM)である。低摩擦シート50は、湾曲状に形成されている。低摩擦シート50は、ヨーク支持部42の内面42Aに固定されている。低摩擦シート50は、ラックシャフト16の背面部16Aと接触している。 The low friction sheet 50 is formed of a resin material that has excellent wear resistance and a low friction coefficient. An example of the material of the low friction sheet 50 is carbon fiber reinforced polyacetal (POM). The low friction sheet 50 is formed in a curved shape. The low friction sheet 50 is fixed to the inner surface 42 </ b> A of the yoke support portion 42. The low friction sheet 50 is in contact with the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16.
押付部材60は、円盤状に形成されている。押付部材60は、ヨーク穴44に収容されている。押付部材60は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸に配置されている。
コイルばね31は、押付部材60に対してヨーク本体41とは反対側に配置されている。コイルばね31は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸に配置されている。コイルばね31の一端は、押付部材60に取り付けられている。コイルばね31の他端は、プラグ32に取り付けられている。コイルばね31は、押付部材60およびプラグ32により圧縮されている。
The pressing member 60 is formed in a disk shape. The pressing member 60 is accommodated in the yoke hole 44. The pressing member 60 is disposed coaxially with the central axis CA of the support yoke 40.
The coil spring 31 is disposed on the side opposite to the yoke body 41 with respect to the pressing member 60. The coil spring 31 is disposed coaxially with the central axis CA of the support yoke 40. One end of the coil spring 31 is attached to the pressing member 60. The other end of the coil spring 31 is attached to the plug 32. The coil spring 31 is compressed by the pressing member 60 and the plug 32.
プラグ32は、コイルばね31に対してサポートヨーク40とは反対側に配置されている。プラグ32は、支持壁21の雌ねじ22Aにねじ込まれている。
このようなラックシャフト支持装置30の構成により、ラックシャフト支持装置30は、コイルばね31の付勢力によりサポートヨーク40をラックシャフト16に向けて押す。このため、低摩擦シート50がラックシャフト16に押し付けられる。そして、ラックシャフト16は、操舵部材2(図1参照)が操舵されたとき、操舵部材2が操舵されることにより低摩擦シート50と摺動しつつラック軸方向ZRに移動する。
The plug 32 is disposed on the side opposite to the support yoke 40 with respect to the coil spring 31. The plug 32 is screwed into the female screw 22 </ b> A of the support wall 21.
With such a configuration of the rack shaft support device 30, the rack shaft support device 30 pushes the support yoke 40 toward the rack shaft 16 by the biasing force of the coil spring 31. For this reason, the low friction sheet 50 is pressed against the rack shaft 16. When the steering member 2 (see FIG. 1) is steered, the rack shaft 16 moves in the rack axial direction ZR while sliding with the low friction sheet 50 by the steering member 2 being steered.
図3を参照して、本ラックシャフト支持装置の特徴部分であるサポートヨーク40、低摩擦シート50、および、押付部材60の形状について説明する。なお、図3は、ラック軸方向ZRに沿ったラックシャフト支持装置30の断面構造を示している。 With reference to FIG. 3, the shape of the support yoke 40, the low friction sheet | seat 50, and the pressing member 60 which are the characteristic parts of this rack shaft support apparatus is demonstrated. FIG. 3 shows a cross-sectional structure of the rack shaft support device 30 along the rack axial direction ZR.
図3(a)に示されるように、サポートヨーク40において、ヨーク本体41およびヨーク背面部43に対応する外周面には、ヨーク突面45が形成されている。ヨーク突面45は、クラウニング加工されている。ヨーク突面45のクラウニング形状の一例として、ヨーク突面45は、押付方向ZPにおいてヨーク突面45の両端部の曲率半径がヨーク突面45の両端部の間の中央部の曲率半径よりも小さい形状に形成されている。ヨーク突面45は、ヨーク突面45の両端部の間の中央部であるヨーク頂部45Aにおいて支持壁21の内周面21Aに最も接近している。ヨーク頂部45Aは、ヨーク穴44の底面44Aを含みかつサポートヨーク40の中心軸CAに沿った線(以下、「仮想線VL」)と、ヨーク突面45とが交差する部分を含む。ヨーク突面45は、ヨーク頂部45Aから押付方向ZPの両端部に向かうにつれて支持壁21の内周面21Aから離間している。ヨーク頂部45Aの形状は、サポートヨーク40の径方向外側に凸となる円弧状である。ヨーク頂部45Aの曲率中心は、押付部材60とヨーク穴44の底面44Aとの接触点(以下、「チルト中心TC」)となる。ヨーク頂部45Aは、サポートヨーク40の最外径となる。ヨーク突面45の形状は、仮想線VLに対して対称となる。 As shown in FIG. 3A, in the support yoke 40, a yoke protruding surface 45 is formed on the outer peripheral surface corresponding to the yoke main body 41 and the yoke back surface portion 43. The yoke protruding surface 45 is crowned. As an example of the crowning shape of the yoke protruding surface 45, the yoke protruding surface 45 has a radius of curvature at both ends of the yoke protruding surface 45 smaller than the radius of curvature at the center between both ends of the yoke protruding surface 45 in the pressing direction ZP. It is formed into a shape. The yoke protruding surface 45 is closest to the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 at the yoke top 45A, which is the central portion between both ends of the yoke protruding surface 45. The yoke top portion 45A includes a portion including a bottom surface 44A of the yoke hole 44 and a line along the central axis CA of the support yoke 40 (hereinafter, “imaginary line VL”) and the yoke protruding surface 45 intersect. The yoke protruding surface 45 is separated from the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 as it goes from the yoke top 45A toward both ends in the pressing direction ZP. The shape of the yoke top 45 </ b> A is an arc shape that protrudes radially outward of the support yoke 40. The center of curvature of the yoke top 45 </ b> A is a contact point between the pressing member 60 and the bottom surface 44 </ b> A of the yoke hole 44 (hereinafter “tilt center TC”). The yoke top 45 </ b> A is the outermost diameter of the support yoke 40. The shape of the yoke protrusion 45 is symmetric with respect to the virtual line VL.
低摩擦シート50においてラックシャフト16の背面部16Aに押し付けられる面には、シート突面51が形成されている。シート突面51は、サポートヨーク40のヨーク背面部43からヨーク支持部42に向けて突出している。シート突面51は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸に位置している。シート突面51は、ラック軸方向ZRにおいて、低摩擦シート50の全体にわたり形成されている。シート突面51は、ラック軸方向ZRに直交し、かつ、背面部16Aに沿う方向において、低摩擦シート50の全体にわたり形成されている(図2参照)。 A sheet protruding surface 51 is formed on a surface of the low friction sheet 50 that is pressed against the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16. The sheet protruding surface 51 protrudes from the yoke back surface portion 43 of the support yoke 40 toward the yoke support portion 42. The sheet projecting surface 51 is located coaxially with the central axis CA of the support yoke 40. The sheet protruding surface 51 is formed over the entire low friction sheet 50 in the rack axial direction ZR. The sheet projecting surface 51 is formed over the entire low friction sheet 50 in a direction perpendicular to the rack axial direction ZR and along the back surface portion 16A (see FIG. 2).
図3(b)に示されるように、シート突面51の形状は、サポートヨーク40の中心軸CAに対して対称となる。シート突面51は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸となる部分を含む曲面部分(以下、「シート頂部51A」)と、ラック軸方向ZRにおいてシート頂部51Aの両側に形成されたシートテーパ部51Bとを有している。シート頂部51Aおよびシートテーパ部51Bは、連続している。 As shown in FIG. 3B, the shape of the sheet protrusion 51 is symmetric with respect to the center axis CA of the support yoke 40. The sheet protruding surface 51 includes a curved surface portion (hereinafter, “sheet top portion 51A”) including a portion that is coaxial with the center axis CA of the support yoke 40, and a sheet taper portion formed on both sides of the sheet top portion 51A in the rack axial direction ZR. 51B. The sheet top 51A and the sheet taper 51B are continuous.
シート頂部51Aは、ラックシャフト16の背面部16Aと接触している。シート頂部51Aの形状は、背面部16Aに向けて凸となる円弧状である。シート頂部51Aは、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸となる部分が頂点となり、中心軸CAから離れるにつれて背面部16Aから離間している。 The sheet top portion 51 </ b> A is in contact with the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16. The shape of the sheet top 51A is a circular arc that is convex toward the back surface 16A. The seat top portion 51A has a vertex that is coaxial with the central axis CA of the support yoke 40, and is separated from the back surface portion 16A as the distance from the central axis CA increases.
シートテーパ部51Bは、直線状に形成されている。シートテーパ部51Bは、ラック軸方向ZRにおいてシート頂部51Aから離間するにつれて、押付方向ZPにおいて背面部16Aから離間している。 The sheet taper part 51B is formed linearly. The sheet taper portion 51B is separated from the back surface portion 16A in the pressing direction ZP as it is separated from the sheet top portion 51A in the rack axial direction ZR.
図3(a)に示されるように、押付部材60においてヨーク穴44の底面44Aと対向する端面には、押付突面61が形成されている。押付突面61は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸に位置している。 As shown in FIG. 3A, a pressing protrusion surface 61 is formed on the end surface of the pressing member 60 that faces the bottom surface 44 </ b> A of the yoke hole 44. The pressing projection surface 61 is located coaxially with the central axis CA of the support yoke 40.
図3(c)に示されるように、押付突面61は、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸となる部分を含む曲面部分(以下、「押付頂部61A」)と、ラック軸方向ZRにおいて押付頂部61Aの両側に形成された押付テーパ部61Bを有している。押付頂部61Aおよび押付テーパ部61Bは、連続している。押付突面61は、サポートヨーク40の中心軸CAに対して対称となる。 As shown in FIG. 3C, the pressing projection surface 61 includes a curved surface portion (hereinafter referred to as “pressing top portion 61A”) including a portion coaxial with the center axis CA of the support yoke 40, and pressing in the rack axial direction ZR. It has a pressing taper portion 61B formed on both sides of the top portion 61A. The pressing top portion 61A and the pressing taper portion 61B are continuous. The pressing projection surface 61 is symmetric with respect to the center axis CA of the support yoke 40.
押付頂部61Aは、ヨーク穴44の底面44Aと接触している。押付頂部61Aの形状は、底面44Aに向けて凸となる円弧状となる。押付頂部61Aは、サポートヨーク40の中心軸CAと同軸となる部分が頂点となり、中心軸CAから離れるにつれて底面44Aから離間している。押付頂部61Aは、シート頂部51Aと同形状に形成されている。 The pressing top portion 61 </ b> A is in contact with the bottom surface 44 </ b> A of the yoke hole 44. The shape of the pressing top portion 61A is an arc shape that is convex toward the bottom surface 44A. The pressing top portion 61A has a vertex that is coaxial with the central axis CA of the support yoke 40, and is separated from the bottom surface 44A as the distance from the central axis CA increases. The pressing top portion 61A is formed in the same shape as the sheet top portion 51A.
押付テーパ部61Bは、直線状に形成されている。押付テーパ部61Bは、ラック軸方向ZRにおいて押付頂部61Aから離間するにつれて底面44Aから離間している。図3(a)に示されるように、押付テーパ部61Bは、低摩擦シート50のシートテーパ部51Bと平行している。押付テーパ部61Bの寸法は、シートテーパ部51Bの寸法よりも小さい。 The pressing taper portion 61B is formed in a linear shape. The pressing taper portion 61B is separated from the bottom surface 44A as it is separated from the pressing top portion 61A in the rack axial direction ZR. As shown in FIG. 3A, the pressing taper portion 61 </ b> B is parallel to the sheet taper portion 51 </ b> B of the low friction sheet 50. The dimension of the pressing taper part 61B is smaller than the dimension of the sheet taper part 51B.
図4および図5を参照して、ラックシャフト支持装置30の動作について説明する。なお、図4および図5においては、説明の便宜上、ヨーク突面45、シート突面51、および、押付突面61の傾斜を大きく示している。 The operation of the rack shaft support device 30 will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In FIGS. 4 and 5, for convenience of explanation, the inclination of the yoke projecting surface 45, the sheet projecting surface 51, and the pressing projecting surface 61 is shown greatly.
運転者が操舵部材2(図1参照)を操作し始めるとき、ピニオンシャフト13の回転力がラックアンドピニオン機構15を介してラックシャフト16の軸方向にラックシャフト16を移動させる力としてラックシャフト16に付与される。図4および図5は、一例として、図中の白抜き矢印により示された方向にラックシャフト16が移動する。 When the driver starts to operate the steering member 2 (see FIG. 1), the rotational force of the pinion shaft 13 is a force that moves the rack shaft 16 in the axial direction of the rack shaft 16 via the rack and pinion mechanism 15. To be granted. 4 and 5, as an example, the rack shaft 16 moves in the direction indicated by the white arrow in the figure.
図4に示されるように、ラックシャフト16を移動させる力により、シート突面51がラックシャフト16の移動方向に移動する力がシート突面51のシート頂部51Aに作用する。これにより、サポートヨーク40がチルト中心TCを中心として図中の反時計回りにサポートヨーク40を傾かせる力がサポートヨーク40に作用する。 As shown in FIG. 4, due to the force that moves the rack shaft 16, the force that moves the sheet protruding surface 51 in the moving direction of the rack shaft 16 acts on the sheet top 51 </ b> A of the sheet protruding surface 51. As a result, a force that causes the support yoke 40 to tilt the support yoke 40 counterclockwise in the drawing about the tilt center TC acts on the support yoke 40.
図5に示されるように、ラックシャフト16が動き始めたとき、シート頂部51Aがラックシャフト16の移動とともにラックシャフト16の移動方向に移動する。これにより、サポートヨーク40が図中の反時計回りに傾く。このとき、ラックシャフト16の背面部16Aに対して低摩擦シート50が転がる。そして、シート突面51においてラックシャフト16の移動方向とは反対側のシートテーパ部51Bが背面部16Aに面接触する。 As shown in FIG. 5, when the rack shaft 16 starts to move, the seat top 51 </ b> A moves in the moving direction of the rack shaft 16 along with the movement of the rack shaft 16. As a result, the support yoke 40 tilts counterclockwise in the figure. At this time, the low friction sheet 50 rolls against the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16. And the sheet taper part 51B on the opposite side to the moving direction of the rack shaft 16 on the sheet protruding surface 51 is in surface contact with the back surface part 16A.
また、サポートヨーク40が傾いたとき、ラックシャフト16の移動方向側のヨーク突面45においてヨーク本体41と対応する部分45Bが支持壁21と接触する。また、ラックシャフト16の移動方向とは反対側のヨーク突面45においてヨーク背面部43と対応する部分45Cが支持壁21と接触する。これにより、ラック軸方向ZRにおいてサポートヨーク40の両側が支持壁21により支持される。 Further, when the support yoke 40 is inclined, a portion 45 </ b> B corresponding to the yoke body 41 contacts the support wall 21 on the yoke protrusion surface 45 on the moving direction side of the rack shaft 16. Further, a portion 45 </ b> C corresponding to the yoke back surface portion 43 contacts the support wall 21 on the yoke protrusion surface 45 on the opposite side to the movement direction of the rack shaft 16. Thereby, both sides of the support yoke 40 are supported by the support walls 21 in the rack axial direction ZR.
そして、サポートヨーク40が傾いた状態で運転者が操舵部材2をさらに操作したとき、低摩擦シート50においてラックシャフト16の移動方向とは反対側のシートテーパ部51Bがラックシャフト16の背面部16Aに面接触した状態で低摩擦シート50に対してラックシャフト16が移動する。このため、背面部16Aと低摩擦シート50とがすべり摩擦となり、背面部16Aと低摩擦シート50との間に動摩擦力が発生する。 When the driver further operates the steering member 2 with the support yoke 40 tilted, the seat taper portion 51B on the opposite side to the moving direction of the rack shaft 16 in the low friction sheet 50 is the back portion 16A of the rack shaft 16. The rack shaft 16 moves with respect to the low friction sheet 50 in a state of surface contact with the low friction sheet 50. For this reason, the back surface portion 16 </ b> A and the low friction sheet 50 become sliding friction, and a dynamic friction force is generated between the back surface portion 16 </ b> A and the low friction sheet 50.
また、サポートヨーク40が傾くことによりヨーク穴44の底面44Aが押付部材60の押付テーパ部61Bにおいてラックシャフト16の移動方向とは反対側の部分に接近する。そして、シートテーパ部51Bが背面部16Aに面接触したとき、底面44Aが押付テーパ部61Bに接触する。このように、押付部材60は、サポートヨーク40が傾いたとき、サポートヨーク40の中心軸CAに対して傾くことが抑制される。 Further, when the support yoke 40 is inclined, the bottom surface 44 </ b> A of the yoke hole 44 approaches a portion of the pressing taper portion 61 </ b> B of the pressing member 60 opposite to the moving direction of the rack shaft 16. When the sheet taper portion 51B comes into surface contact with the back surface portion 16A, the bottom surface 44A comes into contact with the pressing taper portion 61B. In this manner, the pressing member 60 is prevented from being tilted with respect to the central axis CA of the support yoke 40 when the support yoke 40 is tilted.
なお、ラックシャフト16の移動によりサポートヨーク40が一度傾いた後は、サポートヨーク40が傾いた状態が維持される。すなわち、操舵中立位置に操舵されたとしてもサポートヨーク40は傾いた状態となる。また、サポートヨーク40が傾く方向は、ラックシャフト16の移動方向により異なる。 In addition, after the support yoke 40 is inclined once by the movement of the rack shaft 16, the state in which the support yoke 40 is inclined is maintained. That is, even when the steering yoke is steered to the neutral position, the support yoke 40 is tilted. Further, the direction in which the support yoke 40 tilts differs depending on the moving direction of the rack shaft 16.
例えばラックシャフト16が図中の白抜き矢印に移動したことによりサポートヨーク40が傾いた状態であって、ラックシャフト16が白抜き矢印とは反対方向に移動する力が作用したとする。このとき、ラックシャフト16を移動させる力が低摩擦シート50に付作用することにより、サポートヨーク40が図中の時計回りに傾く力がサポートヨーク40に作用する。そして、ラックシャフト16が動き始めるとき、シート突面51のシート頂部51Aおよびヨーク突面45のヨーク頂部45Aにより低摩擦シート50およびサポートヨーク40がラックシャフト16に対して転がる。 For example, it is assumed that the support yoke 40 is tilted due to the rack shaft 16 moving to the white arrow in the figure, and a force that moves the rack shaft 16 in the direction opposite to the white arrow is applied. At this time, a force that moves the rack shaft 16 acts on the low friction sheet 50, and thus a force that the support yoke 40 tilts clockwise in the drawing acts on the support yoke 40. When the rack shaft 16 starts to move, the low friction sheet 50 and the support yoke 40 roll with respect to the rack shaft 16 by the sheet top 51A of the sheet protrusion 51 and the yoke top 45A of the yoke protrusion 45.
ラックシャフト支持装置30は、以下の作用および効果を奏する。なお、以下の説明において、「仮定サポートヨーク」は、サポートヨーク40の外周面からヨーク突面45が省略された構成を示す。 The rack shaft support device 30 has the following operations and effects. In the following description, the “assumed support yoke” indicates a configuration in which the yoke protrusion surface 45 is omitted from the outer peripheral surface of the support yoke 40.
(1)ステアリング装置1は、トルクセンサが検出するトーションバーのねじれ量に基づいてアシスト力を算出するため、運転者が操舵部材2を操作し始めてからアシスト力がステアリングシャフト10に付与されるまでにタイムラグがある。このアシスト力がステアリングシャフト10に付与される前では、ラックシャフト16の移動によりラックシャフト16と低摩擦シート50との間に発生する静止摩擦力が大きくなるほど、運転者が操舵部材2を操作し始めるときに必要な力が大きくなる。このため、操舵感が悪化してしまうおそれがある。 (1) Since the steering device 1 calculates the assist force based on the twist amount of the torsion bar detected by the torque sensor, the assist force is applied to the steering shaft 10 after the driver starts operating the steering member 2. Has a time lag. Before the assist force is applied to the steering shaft 10, the driver operates the steering member 2 as the static friction force generated between the rack shaft 16 and the low friction sheet 50 increases as the rack shaft 16 moves. Increases the power required to start. For this reason, a steering feeling may be deteriorated.
本実施形態のラックシャフト支持装置30は、低摩擦シート50のシート突面51のシート頂部51Aが円弧状に形成されている。これにより、運転者が操舵部材2を操作し始めるとき、すなわちラックシャフト16が動き始めるとき、シート頂部51Aがラックシャフト16の背面部16Aに対して転がるため、背面部16Aと低摩擦シート50との間には、転がり抵抗が発生する。この転がり抵抗は、低摩擦シート50と背面部16Aとの静止摩擦力および動摩擦力よりも小さい。このため、ラックシャフト16の動き出しが円滑になる。したがって、運転者が操舵部材2を操作し始めるときに必要な力が小さくなるため、操舵感の悪化が抑制される。 In the rack shaft support device 30 of the present embodiment, the sheet top 51A of the sheet protrusion surface 51 of the low friction sheet 50 is formed in an arc shape. As a result, when the driver starts operating the steering member 2, that is, when the rack shaft 16 starts to move, the seat top 51A rolls with respect to the back surface 16A of the rack shaft 16, so the back surface portion 16A and the low friction sheet 50 In the meantime, rolling resistance is generated. This rolling resistance is smaller than the static friction force and the dynamic friction force between the low friction sheet 50 and the back surface portion 16A. For this reason, the rack shaft 16 starts to move smoothly. Therefore, since the force required when the driver starts operating the steering member 2 is reduced, the deterioration of the steering feeling is suppressed.
また、従来のラックシャフト支持装置は、低摩擦シートとラックシャフトのラック背面部との静止摩擦力以上の力をラックシャフトに付与することによりラックシャフトを移動させる。そして、ラックシャフトが動き始めるとき、静止摩擦から動摩擦となるため、低摩擦シートとラック背面部との動摩擦力が静止摩擦力よりも十分に小さくなる。これにより、ラックシャフトに付与する力と動摩擦力との差が十分に大きくなる。このため、ラックシャフトがラックシャフトに付与する力と動摩擦力との差に基づいて動き始めるため、ラックシャフトの動き始めの移動が高速となる。このため、低摩擦シートおよびラックシャフトの背面部の摺動に起因する音(スティックスリップ音)が増大する。 Further, the conventional rack shaft support device moves the rack shaft by applying to the rack shaft a force that is greater than the static friction force between the low friction sheet and the rack back surface portion of the rack shaft. Then, when the rack shaft starts to move, since the static friction is changed to dynamic friction, the dynamic friction force between the low friction sheet and the rack back surface portion is sufficiently smaller than the static friction force. Thereby, the difference between the force applied to the rack shaft and the dynamic friction force becomes sufficiently large. For this reason, since the rack shaft starts to move based on the difference between the force applied to the rack shaft and the dynamic friction force, the movement at the beginning of the movement of the rack shaft becomes high speed. For this reason, the sound (stick-slip sound) resulting from the sliding of the low friction sheet and the back portion of the rack shaft increases.
これに対して、本実施形態のラックシャフト支持装置30は、シート頂部51Aの転がりにより、ラックシャフト16が静止状態から動き始めるために必要な力と、ラックシャフト16が移動するときに必要な力との差が小さい。このため、ラックシャフト16が円滑に動き始めるため、低摩擦シートおよびラックシャフト16の背面部16Aの摺動に起因するスティックスリップ音の増大が抑制される。 On the other hand, the rack shaft support device 30 of the present embodiment has a force necessary for the rack shaft 16 to start moving from a stationary state and a force necessary for the rack shaft 16 to move due to the rolling of the seat top 51A. The difference is small. For this reason, since the rack shaft 16 starts to move smoothly, an increase in stick-slip noise due to sliding of the low friction sheet and the back surface portion 16A of the rack shaft 16 is suppressed.
(2)サポートヨーク40のヨーク突面45のヨーク頂部45Aは、円弧状に形成されている。このため、サポートヨーク40が傾くとき、ヨーク頂部45Aが支持壁21の内周面21Aに接触したとしてもヨーク突面45がサポートヨーク40の傾きにともない支持壁21の内周面21Aに対して転がる。このため、ヨーク突面45がサポートヨーク40の傾き動作を邪魔することが抑制される。 (2) The yoke top 45A of the yoke protrusion 45 of the support yoke 40 is formed in an arc shape. For this reason, when the support yoke 40 tilts, even if the yoke top 45A contacts the inner peripheral surface 21A of the support wall 21, the yoke protruding surface 45 is in relation to the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 as the support yoke 40 tilts. roll over. For this reason, it is suppressed that the yoke protrusion 45 obstructs the tilting operation of the support yoke 40.
また、サポートヨーク40が傾く量が増加していくと、ラック軸方向ZRにおいてサポートヨーク40の両側のヨーク突面45が支持壁21に接触する。このため、サポートヨーク40が支持壁21により支持される。このため、ラックシャフト16が移動したとしてもサポートヨーク40の傾いた姿勢が維持される。したがって、ラックシャフト16の移動によるサポートヨーク40のがたつきが抑制される。 Further, as the amount of inclination of the support yoke 40 increases, the yoke protrusion surfaces 45 on both sides of the support yoke 40 come into contact with the support wall 21 in the rack axial direction ZR. For this reason, the support yoke 40 is supported by the support wall 21. For this reason, even if the rack shaft 16 moves, the inclined posture of the support yoke 40 is maintained. Therefore, rattling of the support yoke 40 due to the movement of the rack shaft 16 is suppressed.
また、仮定サポートヨークが用いられたラックシャフト支持装置の場合、仮定サポートヨークが傾くために仮定サポートヨークの外周面と支持壁21の内周面21Aとの隙間を大きくする必要がある。一方、仮定サポートヨークの外周面と支持壁21の内周面21Aとの隙間が大きい場合、車両振動等の外力による仮定サポートヨークのがたつきが大きくなる。 Further, in the case of the rack shaft support device using the assumed support yoke, it is necessary to increase the gap between the outer peripheral surface of the assumed support yoke and the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 because the assumed support yoke is inclined. On the other hand, when the gap between the outer peripheral surface of the assumed support yoke and the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 is large, the play of the assumed support yoke due to an external force such as vehicle vibration increases.
本実施形態のサポートヨーク40は、ヨーク突面45のヨーク頂部45Aが支持壁21の内周面21Aに最も接近し、ヨーク頂部45Aから離れるにつれて支持壁21の内周面21Aから離間する。このため、ヨーク頂部45Aと支持壁21の内周面21Aとの隙間が小さくてもサポートヨーク40を傾かせることができる。このため、サポートヨーク40が支持壁21により支持されていない状態において、車両振動等の外力がサポートヨーク40に付与されたとき、ヨーク頂部45Aが支持壁21の内周面21Aに接触することにより、サポートヨーク40の径方向におけるサポートヨーク40の移動が規制される。このため、サポートヨーク40のがたつきを小さくすることができる。 In the support yoke 40 of the present embodiment, the yoke top 45A of the yoke protrusion 45 is closest to the inner peripheral surface 21A of the support wall 21, and is separated from the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 as it is away from the yoke top 45A. For this reason, the support yoke 40 can be tilted even if the gap between the yoke top 45A and the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 is small. Therefore, when an external force such as vehicle vibration is applied to the support yoke 40 in a state where the support yoke 40 is not supported by the support wall 21, the yoke top 45 </ b> A comes into contact with the inner peripheral surface 21 </ b> A of the support wall 21. The movement of the support yoke 40 in the radial direction of the support yoke 40 is restricted. For this reason, rattling of the support yoke 40 can be reduced.
(3)押付部材60の押付突面61の押付テーパ部61Bとヨーク穴44の底面44Aとの間に隙間が形成されている。このため、サポートヨーク40が傾くとき、押付テーパ部61Bと底面44Aとの隙間が小さくなる。このため、底面44Aが押付テーパ部61Bに接触しにくい。このため、押付部材60が傾きにくい。このため、押付部材60が傾くことに起因して、コイルばね31が曲がり、コイルばね31の圧縮量が変化することが抑制される。したがって、コイルばね31がサポートヨーク40を押す力が変化することが抑制される。 (3) A gap is formed between the pressing taper portion 61 </ b> B of the pressing protrusion surface 61 of the pressing member 60 and the bottom surface 44 </ b> A of the yoke hole 44. For this reason, when the support yoke 40 is inclined, the gap between the pressing taper portion 61B and the bottom surface 44A is reduced. For this reason, the bottom surface 44A is unlikely to contact the pressing taper portion 61B. For this reason, the pressing member 60 is not easily tilted. For this reason, it is suppressed that the coil spring 31 bends and the compression amount of the coil spring 31 changes due to the pressing member 60 being inclined. Therefore, a change in the force with which the coil spring 31 pushes the support yoke 40 is suppressed.
(4)低摩擦シート50のシート突面51には、シートテーパ部51Bが形成されるため、サポートヨーク40が傾いたとき、シートテーパ部51Bとラックシャフト16の背面部16Aとが面接触する。このため、背面部16Aからシート突面51に作用する圧力が小さくなるため、シート突面51の厚み方向において低摩擦シート50の摩耗が少なくなる。 (4) Since the sheet taper portion 51B is formed on the sheet protruding surface 51 of the low friction sheet 50, when the support yoke 40 is inclined, the sheet taper portion 51B and the back surface portion 16A of the rack shaft 16 are in surface contact. . For this reason, since the pressure which acts on the sheet | seat protrusion 51 from the back surface part 16A becomes small, the wear of the low friction sheet 50 in the thickness direction of the sheet protrusion 51 decreases.
(5)押付部材60の押付テーパ部61Bと低摩擦シート50のシートテーパ部51Bとが平行している。このため、サポートヨーク40が傾いてシートテーパ部51Bがラックシャフト16の背面部16Aに接触するとき、押付テーパ部61Bがサポートヨーク40のヨーク穴44の底面44Aに接触する。このため、押付テーパ部61Bと底面44Aとの間に摩擦力は、押付頂部61Aと底面44Aとの摩擦力よりも大きくなるため、押付部材60がサポートヨーク40からずれにくくなる。このため、押付部材60がサポートヨーク40から移動することに起因して、コイルばね31が曲がり、コイルばね31の圧縮量が変化することが抑制される。したがって、コイルばね31がサポートヨーク40を押す力が変化することが抑制される。 (5) The pressing taper portion 61B of the pressing member 60 and the sheet taper portion 51B of the low friction sheet 50 are parallel to each other. For this reason, when the support yoke 40 is inclined and the sheet taper portion 51B contacts the back surface portion 16A of the rack shaft 16, the pressing taper portion 61B contacts the bottom surface 44A of the yoke hole 44 of the support yoke 40. For this reason, the frictional force between the pressing taper portion 61B and the bottom surface 44A is larger than the frictional force between the pressing top portion 61A and the bottom surface 44A, so that the pressing member 60 is not easily displaced from the support yoke 40. For this reason, it is suppressed that the coil spring 31 bends and the compression amount of the coil spring 31 changes due to the pressing member 60 moving from the support yoke 40. Therefore, a change in the force with which the coil spring 31 pushes the support yoke 40 is suppressed.
なお、本ラックシャフト支持装置および本ステアリング装置が取り得る具体的形態は、上記実施形態に示された内容に限定されない。本ラックシャフト支持装置および本ステアリング装置は、例えば、以下に示される実施形態の変形例の形態を取り得る。 In addition, the specific form which this rack shaft support apparatus and this steering apparatus can take is not limited to the content shown by the said embodiment. The present rack shaft support device and the present steering device can take the form of a modification of the embodiment shown below, for example.
・変形例のサポートヨーク40は、ヨーク穴44が省略される。この場合、押付方向ZPにおいて、サポートヨーク40のヨーク背面部43の先端部は平面形状に形成されている。押付部材60は、ヨーク背面部43の先端部に押し付けられる。 In the modified support yoke 40, the yoke hole 44 is omitted. In this case, in the pressing direction ZP, the tip portion of the yoke back surface portion 43 of the support yoke 40 is formed in a planar shape. The pressing member 60 is pressed against the tip portion of the yoke back surface portion 43.
・変形例の押付部材60は、押付突面61が省略される。
・変形例のラックシャフト支持装置30は、押付部材60が省略される。この場合、コイルばね31がサポートヨーク40の底面44Aに接触する。
In the pressing member 60 of the modified example, the pressing protrusion surface 61 is omitted.
The pressing member 60 is omitted from the rack shaft support device 30 according to the modification. In this case, the coil spring 31 contacts the bottom surface 44 </ b> A of the support yoke 40.
・変形例のシートテーパ部51Bは、押付方向ZPにおいてラックシャフト16から離間する方向に凹む湾曲状に形成される。なお、押付部材60の押付テーパ部61Bについても同様に変更できる。 -The sheet taper part 51B of a modification is formed in the curved shape dented in the direction spaced apart from the rack shaft 16 in the pressing direction ZP. The pressing taper portion 61B of the pressing member 60 can be similarly changed.
・変形例の低摩擦シート50のシート突面51および変形例の押付部材60の押付突面61の少なくとも一方がクラウニング加工される。
・図6に示されるように、変形例のサポートヨーク40のヨーク突面45は、クラウニング形状に代えて、ヨーク頂部45Dおよびヨークテーパ部45Eからなる。ヨーク頂部45Dは、ヨーク頂部45Aと同一形状である。ヨークテーパ部45Eは、ヨーク頂部45Dから離間するにつれて支持壁21の内周面21Aから離間する。
-At least one of the sheet projecting surface 51 of the modified low friction sheet 50 and the pressing projecting surface 61 of the modified pressing member 60 is crowned.
As shown in FIG. 6, the yoke protrusion surface 45 of the support yoke 40 according to the modified example includes a yoke top portion 45D and a yoke taper portion 45E instead of the crowning shape. The yoke top 45D has the same shape as the yoke top 45A. The yoke taper portion 45E is separated from the inner peripheral surface 21A of the support wall 21 as it is separated from the yoke top portion 45D.
・変形例のヨーク突面45は、ヨーク本体41またはヨーク背面部43のみに形成される。
・変形例のシート突面51は、低摩擦シート50においてラックシャフト16の背面部16Aと対向する面のラック軸方向ZRの一部に形成される。
The modified yoke protruding surface 45 is formed only on the yoke body 41 or the yoke back surface portion 43.
-The sheet | seat protrusion surface 51 of a modification is formed in a part of rack axial direction ZR of the surface which opposes the back surface part 16A of the rack shaft 16 in the low friction sheet | seat 50. FIG.
・変形例のラックシャフト支持装置30は、低摩擦シート50のシート突面51と、サポートヨーク40のヨーク突面45とが同一の形状である。この構成によれば、シート突面51とヨーク突面45とが異なる形状と仮定した構成と比較して、サポートヨーク40が傾いた状態で支持壁21に支持されたとき、ヨーク突面45と支持壁21の内周面21Aとの接触面積と、シート突面51とラックシャフト16の背面部16Aとの接触面積との合計が大きくなる。このため、ラックシャフト16および支持壁21によりサポートヨーク40が安定して支持される。 In the modified rack shaft support device 30, the sheet protrusion surface 51 of the low friction sheet 50 and the yoke protrusion surface 45 of the support yoke 40 have the same shape. According to this configuration, when the support yoke 40 is supported by the support wall 21 in a tilted state, the yoke protruding surface 45 and the sheet protruding surface 51 and the yoke protruding surface 45 are compared with the configuration assumed to have different shapes. The sum of the contact area between the support wall 21 and the inner peripheral surface 21 </ b> A and the contact area between the seat protrusion 51 and the back surface portion 16 </ b> A of the rack shaft 16 is increased. Therefore, the support yoke 40 is stably supported by the rack shaft 16 and the support wall 21.
・変形例のラックシャフト支持装置30は、図6に示されるように、サポートヨーク40のヨーク突面45のヨーク頂部45Aの両側に弾性部材70が取り付けられる。弾性部材70の一例は、Oリングである。この構成によれば、サポートヨーク40が傾いたとき、サポートヨーク40と支持壁21との接触音が小さくなる。 As shown in FIG. 6, the rack shaft support device 30 according to the modification has elastic members 70 attached to both sides of the yoke top 45 </ b> A of the yoke protrusion 45 of the support yoke 40. An example of the elastic member 70 is an O-ring. According to this configuration, when the support yoke 40 is tilted, the contact sound between the support yoke 40 and the support wall 21 is reduced.
・上記変形例のラックシャフト支持装置30において、ヨーク突面45の弾性部材70に代えて、ラックハウジング20の支持壁21の内周部分に弾性部材(図示略)が取り付けられてもよい。また、上記変形例のラックシャフト支持装置30において、ヨーク突面45に弾性部材70が取り付けられ、支持壁21の内周部分に弾性部材が取り付けられる構成であってもよい。 In the rack shaft support device 30 according to the modified example, an elastic member (not shown) may be attached to the inner peripheral portion of the support wall 21 of the rack housing 20 instead of the elastic member 70 of the yoke protruding surface 45. Further, in the rack shaft support device 30 of the modified example, the elastic member 70 may be attached to the yoke protrusion 45 and the elastic member may be attached to the inner peripheral portion of the support wall 21.
・変形例のステアリング装置1は、コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置の構成に代えて、ピニオンアシスト型またはラックアシスト型の電動パワーステアリング装置の構成を有する。 The modified steering device 1 has a configuration of a pinion assist type or rack assist type electric power steering device instead of the configuration of the column assist type electric power steering device.
・変形例のステアリング装置1は、モータ18および減速機構19を有する電動式のアシスト装置に代えて、電動ポンプを含む電動油圧式のアシスト装置、または油圧式のアシスト装置を有する。また、変形例のステアリング装置1は、アシスト装置が省略される。 The steering device 1 according to the modification has an electrohydraulic assist device including an electric pump or a hydraulic assist device instead of the electric assist device having the motor 18 and the speed reduction mechanism 19. Further, the assist device is omitted from the steering device 1 according to the modification.
1…ステアリング装置、16…ラックシャフト、20…ラックハウジング、21A…内周面、30…ラックシャフト支持装置、31…コイルばね、32…プラグ、40…サポートヨーク、42…ヨーク支持部、43…ヨーク背面部、44A…底面(背面)、45…ヨーク突面、45A…ヨーク頂部(ヨーク突面の頂部)、50…低摩擦シート、51…シート突面、51A…シート頂部(シート突面の頂部)、60…押付部材、61…押付突面、CA…中心軸、ZR…ラック軸方向(ラックシャフトの長手方向)、ZP…押付方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 16 ... Rack shaft, 20 ... Rack housing, 21A ... Inner peripheral surface, 30 ... Rack shaft support device, 31 ... Coil spring, 32 ... Plug, 40 ... Support yoke, 42 ... Yoke support part, 43 ... Yoke back surface, 44A ... bottom surface (back surface), 45 ... yoke protruding surface, 45A ... yoke top (top of yoke protruding surface), 50 ... low friction sheet, 51 ... sheet protruding surface, 51A ... sheet top (sheet protruding surface) Top part), 60 ... Pressing member, 61 ... Pressing projection surface, CA ... Center axis, ZR ... Rack axis direction (longitudinal direction of the rack shaft), ZP ... Pushing direction.
Claims (4)
前記サポートヨークと前記ラックシャフトとの間に配置され、前記ラックシャフトに押し付けられた低摩擦シートと、
前記サポートヨークに対して前記ラックシャフトとは反対側に配置され、前記ラックハウジングに固定されるプラグと、
前記サポートヨークおよび前記プラグの間に配置され、前記サポートヨークを前記ラックシャフトに向けて押すコイルばねと
を備え、
前記サポートヨークは、前記プラグ側の部分であるヨーク背面部、および、前記ヨーク背面部よりも前記ラックシャフト側に配置され、前記低摩擦シートが固定され、前記ラックシャフトを支持する部分であるヨーク支持部を有し、
前記サポートヨークの外周面には、前記サポートヨークの径方向に突出するヨーク突面が形成され、
前記低摩擦シートにおいて前記ラックシャフトに押し付けられる面には、前記ヨーク背面部から前記ヨーク支持部に向かう方向に突出するシート突面が形成され、
前記シート突面の頂部および前記ヨーク突面の頂部は、前記ラックシャフトの長手方向の断面視において、円弧状に形成されている
ラックシャフト支持装置。 A support yoke that is formed in a cylindrical shape, is accommodated in a rack housing, and is movable in a pressing direction that is a direction in which the rack shaft is pressed in the rack housing;
A low friction sheet disposed between the support yoke and the rack shaft and pressed against the rack shaft;
A plug disposed on the opposite side of the rack shaft with respect to the support yoke, and fixed to the rack housing;
A coil spring disposed between the support yoke and the plug and pressing the support yoke toward the rack shaft;
The support yoke is disposed on the rack shaft side with respect to the yoke back surface portion that is a portion on the plug side, and the yoke that is the portion that supports the rack shaft, to which the low friction sheet is fixed. Having a support,
On the outer peripheral surface of the support yoke, a yoke protruding surface protruding in the radial direction of the support yoke is formed,
In the low friction sheet, a surface that is pressed against the rack shaft is formed with a sheet protruding surface that protrudes in a direction from the yoke back surface toward the yoke support portion,
The top part of the said sheet | seat protrusion surface and the top part of the said yoke protrusion surface are formed in circular arc shape in the cross sectional view of the longitudinal direction of the said rack shaft.
前記サポートヨークは、前記押付部材により押し付けられる背面を有し、
前記押付部材において前記背面と対向する面には、前記ヨーク背面部から前記ヨーク支持部に向かう方向に突出する押付突面が形成されている
請求項1に記載のラックシャフト支持装置。 A pressing member disposed coaxially with the support yoke between the support yoke and the coil spring, and pressed against the support yoke by the coil spring;
The support yoke has a back surface pressed by the pressing member;
The rack shaft support device according to claim 1, wherein a pressing projecting surface that projects in a direction from the yoke back surface toward the yoke support portion is formed on a surface of the pressing member that faces the back surface.
請求項1または2に記載のラックシャフト支持装置。 The rack shaft support device according to claim 1, wherein the seat projecting surface and the yoke projecting surface have the same shape.
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WO2016152694A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric power steering apparatus |
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WO2016152694A1 (en) * | 2015-03-26 | 2016-09-29 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Electric power steering apparatus |
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