(57)【要約】【課題】螺合部に潤滑剤を塗布したり、表面処理を施したりすることなく、螺合部の焼き付きを防止するようにしたラックピニオン式ステアリング装置を提供する。【解決手段】雄ねじ５１の山頂部５１１を高さｈだけ除去して、雄ねじ５１のねじ山の高さをＨ１からＨ２に低くし、雌ねじ２８と雄ねじ５１の接触面積を減少させている。従って、ねじの締付けによる摩擦熱が減少するため、ねじ締結部の熱膨張が減少し、焼き付きを防止することができ、軽量なアルミダイキャスト製のラックピニオン式ステアリング装置を採用することが可能となる。また、鋭利な山頂部５１１が除去されているため、運送時や組み付け時に、ねじ山の鋭利な山頂部がつぶれることによって生じる焼き付きを防止することができる。【選択図】図４
2010149543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミダイキャスト製のハウジング、
上記ハウジングに往復移動可能に支持され、転舵装置に連結されたラック軸、
上記ハウジングに回転可能に軸支され、上記ラック軸のラック歯に噛み合って、ステアリングホイールの回転をラック軸に伝達するピニオン軸、
上記ハウジングにピニオン軸を回転可能に軸支する軸受、
上記ハウジングに形成された雌ねじに螺合する雄ねじを有するアルミダイキャスト製の雄ねじ部材を備え、
上記雌ねじまたは雄ねじのうちの少なくともいずれか一方のねじ山の山頂部を除去してねじ山の高さを低くし、雌ねじと雄ねじの螺合部の接触面積を減少させたこと
を特徴とするラックピニオン式ステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたラックピニオン式ステアリング装置において、
上記雄ねじ部材は、
上記軸受をハウジングに保持するリテーナーであること
を特徴とするラックピニオン式ステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたラックピニオン式ステアリング装置において、
上記雌ねじと雄ねじの螺合部には、
上記ハウジング内部への異物の侵入を防止する液体パッキンが塗布されていること
を特徴とするラックピニオン式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリング装置、特に、アルミダイキャスト製のハウジングの雌ねじに、アルミダイキャスト製の雄ねじ部材が螺合するねじ締結部を有するラックピニオン式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年自動車の燃費向上のための対策として、各種部品の軽量化が要求され、ラックピニオン式ステアリング装置においても、従来の鉄に代えてアルミダイキャストやマグネシウム材料の採用が積極的に行われている（特許文献１）。
【０００３】
アルミダイキャストは熱伝導率が鉄の約３倍、線膨張率が鉄の約２倍である。従って、アルミダイキャスト製の部材同士のねじ締結部では、ねじの締付けによる摩擦熱が伝わりやすく、熱膨張しやすい。そのため、鉄部材と鉄部材、鉄部材とアルミダイキャスト製部材の組み合わせに比べて、アルミダイキャスト製の部材同士のねじ締結部では、焼き付き（カジリ）が発生しやすい。そのため、焼き付き防止のために、雌ねじと雄ねじの螺合部に潤滑剤を塗布したり、表面処理を施したりしている。
【０００４】
ラックピニオン式ステアリング装置では、ハウジング内部のラックとピニオンの噛み合い部へ異物が侵入するのを防止するために、雌ねじと雄ねじの螺合部に液体パッキンを塗布する場合が多い。しかし、螺合部に潤滑剤と液体パッキンを併用すると、潤滑剤と液体パッキンの組み合わせ（化学的な相性）によっては、液体パッキンのシール性能が損なわれることがある。
【０００５】
特許文献２のボルトとナットは、ボルトとナットの不完全ねじ部を除去することによって、ボルトに対してナットが斜めにねじ込まれたときの焼き付きを防止している。しかし、特許文献２のボルトとナットでは、運送時や組み付け時に、ねじ山の鋭利な山頂部がつぶれることによって、螺合部に焼き付きが発生する懸念が残る。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３５１３８０号公報
【特許文献２】特開平１０−２７４２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、螺合部に潤滑剤を塗布したり、表面処理を施したりすることなく、螺合部の焼き付きを防止するようにしたラックピニオン式ステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、アルミダイキャスト製のハウジング、上記ハウジングに往復移動可能に支持され、転舵装置に連結されたラック軸、上記ハウジングに回転可能に軸支され、上記ラック軸のラック歯に噛み合って、ステアリングホイールの回転をラック軸に伝達するピニオン軸、上記ハウジングにピニオン軸を回転可能に軸支する軸受、上記ハウジングに形成された雌ねじに螺合する雄ねじを有するアルミダイキャスト製の雄ねじ部材を備え、上記雌ねじまたは雄ねじのうちの少なくともいずれか一方のねじ山の山頂部を除去してねじ山の高さを低くし、雌ねじと雄ねじの螺合部の接触面積を減少させたことを特徴とするラックピニオン式ステアリング装置である。
【０００９】
第２番目の発明は、第１番目の発明のラックピニオン式ステアリング装置において、上記雄ねじ部材は、上記軸受をハウジングに保持するリテーナーであることを特徴とするラックピニオン式ステアリング装置である。
【００１０】
第３番目の発明は、第２番目の発明のラックピニオン式ステアリング装置において、上記雌ねじと雄ねじの螺合部には、上記ハウジング内部への異物の侵入を防止する液体パッキンが塗布されていることを特徴とするラックピニオン式ステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１番目及び第２番目の発明のラックピニオン式ステアリング装置では、雌ねじまたは雄ねじのうちの少なくともいずれか一方のねじ山の山頂部を除去してねじ山の高さを低くし、雌ねじと雄ねじの螺合部の接触面積を減少させている。従って、ねじの締付けによる摩擦熱が減少するため、ねじ締結部の熱膨張が減少し、雌ねじと雄ねじの螺合部の焼き付きを防止することができる。また、焼き付き防止のために、螺合部に潤滑剤を塗布する必要がなくなるため、製造コストが減少し、軽量なアルミダイキャスト製のラックピニオン式ステアリング装置を採用することが可能となる。
【００１２】
また、鋭利な山頂部が除去されているため、運送時や組み付け時に、ねじ山の鋭利な山頂部がつぶれることによって生じる螺合部の焼き付きを防止することができる。また、雌ねじの谷底と、雄ねじの山頂部との間の空間に、螺合部に発生するバリや付着物（ごみ等）を逃がすことができるので、異物の噛み込みによって生じる螺合部の焼き付きを防止することができる。
【００１３】
本発明の第３番目の発明のラックピニオン式ステアリング装置では、焼き付き防止のために、螺合部に潤滑剤を塗布する必要がなくなるため、螺合部に異物侵入防止用の液体パッキンを塗布しても、潤滑剤と液体パッキンの組み合わせによって生じる、液体パッキンのシール性能の劣化がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本発明の実施例のラックピニオン式ステアリング装置を示し、コラムアシスト型ラックピニオン式ステアリング装置の全体斜視図である。図２は図１のラックピニオン式ステアリング装置の要部を示し、ステアリングギヤの一部を断面した正面図である。
【００１５】
図１、図２に示すコラムアシスト型ラックピニオン式ステアリング装置は、ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、コラム１０５の中間部に取付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与し、中間シャフト１０６を介して、ラックピニオン式のステアリングギヤ１０３のラック軸３１を往復移動させ、タイロッド１０４を介して舵輪を操舵する方式のパワーステアリング装置である。
【００１６】
図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、ラックとピニオンとの噛み合い部を示す縦断面図である。図３に示すように、ステアリングギヤ１０３のハウジング２１に、ピニオン軸２２の下端部が、ボール軸受２３とニードル軸受２４により軸支されている。ハウジング２１はアルミダイキャスト製である。ピニオン軸２２の上端は、図１のカルダン継手１０７を介して中間シャフト１０６に連結されている。
【００１７】
ピニオン軸２２の回転は、ピニオン２２１を介してラック軸３１に伝達される。ラック軸３１は、ハウジング２１の断面円形の内周面２６（図２参照）内で、図３の紙面に直交する方向に往復移動可能に支持され、ラック軸３１に連結された図１、図２のタイロッド（転舵装置）１０４、１０４を介して、舵輪の向きを変更する。
【００１８】
転がり式のラックガイド４５は、ラック軸３１のラック歯３２の背面側の外周面３３にローラ４１を介して接触して、ラック軸３１のラック歯３２をピニオン２２１に押圧する。ハウジング２１には、断面円形の案内孔２５が形成され、この案内孔２５に有底円筒状のラックガイド４５が、図３の左右方向に摺動可能に内嵌している。
【００１９】
ローラ４１は、円柱状のピン４３に、複数のニードルころ４４によって回転可能に軸支されている。ピン４３はラックガイド４５の溝４５１内に収容されている。
【００２０】
アジャストカバー４２を回転して螺合距離を適度に調整し、ロックナット４６でアジャストカバー４２を緩み止めする。アジャストカバー４２はアルミダイキャスト製である。これにより、皿バネ４７を介してラックガイド４５をラック軸３１側に押しつけ、ラック軸３１の外周面３３にローラ４１を押し付けている。これにより、ピニオン２２１とラック軸３１との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック軸３１が円滑に移動するようにしている。
【００２１】
ハウジング２１には、ボール軸受２３の外輪２３１が内嵌する断面円形の円筒孔２７が形成され、円筒孔２７には、円筒孔２７の開口部側（図３の上方側）に雌ねじ２８が形成されている。雌ねじ２８には、円筒状のリテーナー（雄ねじ部材）５０の外周に形成された雄ねじ５１が螺合している。リテーナー５０は、リテーナー５０の下端面でボール軸受２３の外輪２３１の上端面を押圧して、ボール軸受２３をハウジング２１に保持している。
【００２２】
リテーナー５０はアルミダイキャスト製である。ラック歯３２とピニオン２２１との噛み合いで、ピニオン２２１には、スラスト方向荷重、ラジアル方向荷重、接線方向荷重が作用するが、リテーナー５０は、ボール軸受２３に作用するスラスト方向荷重を支持している。
【００２３】
図４は図３のＰ部拡大断面図であり、ハウジング２１の雌ねじ２８とリテーナー５０の雄ねじ５１のねじ締結部を示している。図４の（２Ａ）、（２Ｂ）に従来のねじ締結部を示す。本発明の実施例では、従来のねじ締結部の雄ねじ５１の山頂部５１１を高さｈだけ除去して、雄ねじ５１のねじ山の高さをＨ１からＨ２に低くし、図４の（１Ａ）、（１Ｂ）に示す本発明のねじ締結部を形成している。図４の（１Ａ）、（１Ｂ）に示すように、雌ねじ２８と雄ねじ５１の螺合部の接触面積が減少している。
【００２４】
従って、ねじの締付けによる摩擦熱が減少するため、ねじ締結部の熱膨張が減少し、雌ねじ２８と雄ねじ５１の螺合部の焼き付きを防止することができ、軽量なアルミダイキャスト製のラックピニオン式ステアリング装置を採用することが可能となる。また、鋭利な山頂部５１１が除去されているため、運送時や組み付け時に、ねじ山の鋭利な山頂部がつぶれることによって生じる螺合部の焼き付きを防止することができる。
【００２５】
さらに、焼き付き防止のために、螺合部に潤滑剤を塗布する必要がなくなるため、製造コストが減少し、螺合部に異物侵入防止用の液体パッキンを塗布しても、潤滑剤と液体パッキンの組み合わせによって生じる、液体パッキンのシール性能の劣化がない。
【００２６】
また、雌ねじ２８の谷底と、雄ねじ５１の山頂部５１１との間の空間５１２（図４の（１Ａ参照）に、螺合部に発生するバリや付着物（ごみ等）を逃がすことができるので、異物の噛み込みによって生じる螺合部の焼き付きを防止することができる。
【００２７】
上記実施例では、雄ねじ５１の山頂部５１１だけを高さｈだけ除去しているが、雌ねじ２８または雄ねじ５１のうちのいずれか一方、または両方のねじ山の山頂部を除去してもよい。ねじ山の山頂部を除去する高さｈは、ラック歯３２とピニオン２２１との噛み合いで生じるスラスト方向荷重を、螺合部が支持可能な強度を有する大きさであればよい。
【００２８】
上記実施例では、ボール軸受２３をハウジング２１に保持するリテーナー５０とハウジング２１とのねじ締結部に適用した例について説明したが、その他の雄ねじ部材とハウジング２１とのねじ締結部、例えば、アジャストカバー４２とハウジング２１とのねじ締結部に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例のラックピニオン式ステアリング装置を示し、コラムアシスト型ラックピニオン式ステアリング装置の全体斜視図である。
【図２】図１のラックピニオン式ステアリング装置の要部を示し、ステアリングギヤの一部を断面した正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図であり、ラックとピニオンとの噛み合い部を示す縦断面図である。
【図４】図３のＰ部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０１  ステアリングホイール
１０２  モータ
１０３  ステアリングギヤ
１０４  タイロッド
１０５  コラム
１０６  中間シャフト
１０７  カルダン継手
２１  ハウジング
２２  ピニオン軸
２２１  ピニオン
２３  ボール軸受
２３１  外輪
２４  ニードル軸受
２５  案内孔
２６  内周面
２７  円筒孔
２８  雌ねじ
３１  ラック軸
３２  ラック歯
３３  外周面
４１  ローラ
４２  アジャストカバー
４３  ピン
４４  ニードルころ
４５  ラックガイド
４５１  溝
４６  ロックナット
４７  皿バネ
５０  リテーナー
５１  雄ねじ
５１１  山頂部
５１２  空間
【図１】
2010149543.tif 000003
【図２】
2010149543.tif 000004
【図３】
2010149543.tif 000005
【図４】
2010149543.tif 000006