(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵側と連係し入力トルクが入力されるピニオンと、このピニオンと噛合するとともに被操舵側と連係するラックと、このラックを備えたラックシャフトを摺動自在に収容するパイプと、前記パイプから突出した前記ラックシャフトを覆うブーツと、を備えたステアリング装置において、前記パイプの端部側の内周に圧入されるホルダと、このホルダのパイプへの挿入側の端部を前記ラックシャフトよりもわずかに大きな径までカーリングしたカール部と、前記ホルダの径の一部を前記ラックシャフトよりもわずかに大きな径まで小径としたフランジ部とを備え、前記ラックシャフトを支持する軸受を前記ホルダの前記カール部とこのフランジ部との間に圧入し、前記ホルダの内周面には前記ホルダの軸方向に延びる溝を少なくとも前記軸受の圧入部分から前記カール部の先端に達する範囲に形成し、この溝の内側に前記ブ−ツ内の空間と前記パイプ内の空間を連通するエア連通路を形成し、このエア連通路を介して前記ブーツ内部に画成された前記ラックシャフトの摺動により伸縮する空間に空気を導入し、前記カール部と前記軸受との間の隙間を前記軸受の潤滑のためのグリースが充填されるグリース溜めとしたことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項２】
前記ホルダにホルダ外周方向に略直角に広がるストッパ部を形成し、前記ホルダを前記パイプにこのストッパ部まで圧入し、前記パイプ内部に前記カール部およびフランジ部を収容したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記ホルダに前記ストッパ部において拡径された状態で延びるガイド部を形成し、このガイド部は前記パイプ外部に突出させ、このガイド部に前記ブーツの一端を取り付け、このブーツの他端はタイロッドと連結するとともに、このガイド部端部に外周方向にカーリングした鍔部を設けたことを特徴とする請求項３に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記ホルダに前記ストッパ部において拡径された状態で延びるガイド部を形成し、このガイド部はパイプ外部に突出させ、このガイド部に前記覆うブーツの一端を取り付けることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステアリング装置に関し、特にステアリングギヤボックスの端部におけるラックシャフトの支持構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリング装置においては、ステアリングホイール等の操舵側からの回転入力を、ラックとピニオンにより直線上の動きに変換して、車輪等の被操舵側に伝達するものが知られている。このようなステアリング装置においては、ラックシャフトはステアリングギヤボックス内に収容され、両端をステアリングギヤボックス端部から突出させてタイロッド側に連結するようになっているが、このラックシャフトのステアリングギヤボックス端部（パイプ端部）における支持構造としては、例えば図５〜図８に示すようなものが用いられている。
【０００３】
まず図５、図６に示す支持構造について説明すれば、ステアリングギヤボックスの直線状のパイプ１０２端部には軸受１１１が圧入され、パイプ１０２端部に圧入されたカラー１０３により抜け止めされている。ラックシャフト１０１は、この軸受１１１により摺動自在に支持されるとともに、パイプ１０２端部から突出してブーツ１１２内に延び出し、図示されないボールジョイントを介してタイロッドと連結している。
【０００４】
ブーツ１１２は、パイプ１０２端部外周のガイド部１０９に、バンド１１３を介して一端を取り付けられるとともに、反対端部がタイロッドに取り付けられる。これにより、ブーツ１１２内にはラックシャフト１０１の摺動とともに伸縮する空間が形成されるが、この空間には軸受１１１の外周の３カ所を軸方向に切り欠いて形成したエア連通路１０４を通じて空気が導入され、ブーツ１１２の自然な伸縮が確保されている。
【０００５】
また、カラー１０３は断面が略Ｌ字型となるように、ブーツ１１２側端部に外周側に広がった鍔部１１０を形成しており、この鍔部１１０が、カラー１０３のパイプ１０２への圧入時の位置決め部材と、ラックシャフト１０１先端のボールジョイントのストッパと、ブーツ１１２の端部の抜け止めの役割を兼ねるようになっている。
【０００６】
つぎに図６、図７に示す支持構造について説明すれば、これでは、パイプ２０２の端部に径が大きくされた拡管部２０２Ａを形成し、この拡管部２０２Ａの内周に、止め輪２０３によりブーツ２１２側への抜け止めがなされた軸受２１１を圧入している。この拡管部２０２Ａ外周側のガイド部２０９には、ブーツ２１２端部がバンド２１３を介して取り付けられるとともに、拡管部２０２Ａ端部には外周側に広がった鍔部２１０が形成され、ブーツ２１２の抜け止めがなされている。また、拡管部２０２Ａの内周の軸受２１１内側にはグリース溜め２０６が形成され、このグリース溜め２０６に充填されたグリースが軸受２１１に潤滑剤として供給されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの図５〜図８に示した従来のステアリングギヤボックス端部の構造には、以下に述べるような問題点がある。
【０００８】
まず、図５、図６に示した従来例では、軸受１１１に対してパイプ１０２の内側（図５の左方向）への移動規制手段が設けられていないので、ラックシャフト１０１の摺動時に軸受１１１が大きく動いて傾いてしまう恐れがあり、軸受１１１とラックシャフト１０１とのフリクションが増加する結果、軸受１１１が偏摩耗してしまう問題がある。
【０００９】
また、パイプ１０２にはグリースを溜めておく手段が特に設けられていないので、軸受１１１はグリース切れを起こしやすく、これは軸受１１１の摩耗の原因となり、さらには軸受１１１とラックシャフト１０１との打音の発生の原因となる。
【００１０】
一方、図７、図８に示す従来例でも、図５、図６に示した従来例と同様に、軸受２１１に対してパイプ２０２の内側（図７の左方向）への移動規制手段が設けられていないので、軸受２１１が傾いてしまい、軸受１１１の偏摩耗を起こしてしまう問題点がある。
【００１１】
また、パイプ２０２は拡管部２０２Ａの内周にグリース溜め２０６を備えてはいるが、このグリース溜め２０６の軸受２１１と反対側の端部は、パイプ２０２とラックシャフト２０１の隙間にそのまま連通し、開放となっているので、グリースはパイプ２０２内側へと流れ出してしまい、グリースを溜める機能として十分なものは得られない。
【００１２】
さらに、パイプ２０２には、拡管部２０２Ａや鍔部２１０の加工が必要であり、また、止め輪２０３を設置するためのリセス溝も加工しなければならず、これらの塑性および機械加工は、製造コストを高くしてしまう。
【００１３】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、ラックシャフトが収容されるステアリングギヤボックスを低コストで容易に製造し得るとともに、ラックシャフトを支持する軸受の固定度を高め、また、この軸受へのグリースの安定的な供給を確保し得るステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、操舵側と連係し入力トルクが入力されるピニオンと、このピニオンと噛合するとともに被操舵側と連係するラックと、このラックを備えたラックシャフトを摺動自在に収容するパイプと、前記パイプから突出した前記ラックシャフトを覆うブーツと、を備えたステアリング装置において、前記パイプの端部側の内周に圧入されるホルダと、このホルダのパイプへの挿入側の端部を前記ラックシャフトよりもわずかに大きな径までカーリングしたカール部と、前記ホルダの径の一部を前記ラックシャフトよりもわずかに大きな径まで小径としたフランジ部とを備え、前記ラックシャフトを支持する軸受を前記ホルダの前記カール部とこのフランジ部との間に圧入し、前記ホルダの内周面には前記ホルダの軸方向に延びる溝を少なくとも前記軸受の圧入部分から前記カール部の先端に達する範囲に形成し、この溝の内側に前記ブ−ツ内の空間と前記パイプ内の空間を連通するエア連通路を形成し、このエア連通路を介して前記ブーツ内部に画成された前記ラックシャフトの摺動により伸縮する空間に空気を導入し、前記カール部と前記軸受との間の隙間を前記軸受の潤滑のためのグリースが充填されるグリース溜めとした。
【００１６】
第２の発明は、前記ホルダにホルダ外周方向に略直角に広がるストッパ部を形成し、前記ホルダを前記パイプにこのストッパ部まで圧入し、パイプ内部に前記カール部およびフランジ部を収容した。
【００１７】
第３の発明は、前記ホルダに前記ストッパ部において拡径された状態で延びるガイド部を形成し、このガイド部はパイプ外部に突出させ、このガイド部にパイプから突出したラックシャフト端部を覆うブーツの一端を取り付け、このブーツの他端はタイロッドと連結するとともに、このガイド部端部に外周方向にカーリングした鍔部を設けた。
【００１８】
第４の発明は、前記ホルダに前記ストッパ部において拡径された状態で延びるガイド部を形成し、このガイド部はパイプ外部に突出させ、このガイド部にパイプから突出したラックシャフト端部を覆うブーツの一端を取り付け、このブーツの他端はタイロッドと連結するとともに、前記ホルダ内周には軸方向に延びるエア連通路を形成し、このエア連通路を介して前記ブーツ内部に画成された前記ラックシャフトの摺動により伸縮する空間に空気を導入する。
【００１９】
【作用】
第１の発明では、ラックシャフトは軸受に支持されながらパイプ内を摺動し、操舵側からの入力トルクを被操舵側へと伝達するが、軸受はパイプ内に圧入されたホルダのカール部とフランジ部との間に圧入されて支持され、軸受の位置はパイプの軸に沿った両方向に対して略固定されるので、ラックシャフトが安定的に支持され、支持点移動によるフリクションの増加や軸受の偏摩耗は有効に防止できる。この場合、カール部とフランジ部はホルダの簡単な塑性加工で形成でき、パイプはホルダが圧入されるだけで加工の必要はないので、ステアリング装置の製造は低コストかつ容易に行い得る。
【００２０】
第２の発明では、カール部と軸受との間の隙間は、パイプの軸方向に沿った両端を略閉鎖されているので、この隙間に充填されたグリースを溜めておくことができ、軸受に対してはこの充填されたグリースが安定的に供給され、グリース切れによる軸受の摩耗や、軸受とラックシャフトとの打音が有効に抑制される。
【００２１】
第２の発明では、ホルダに形成されたストッパ部がパイプ端部に位置し、パイプから延び出すラックシャフトとタイロッドとの連結部に設けられたボールジョイントのパイプ側への移動を規制するストッパとなる。また、このストッパ部は、ホルダに対する簡単な塑性加工で形成することができるので、部品点数が削減され、コストが削減できる。
【００２２】
第３の発明では、ガイド部端部に形成された鍔部はブーツ端部の抜け止めとなる。また、この鍔部の加工はガイド部端部をカーリングするだけでよく、容易かつ低コストで加工することができる。
【００２３】
第４の発明では、ホルダに形成したエア連通路を介してブーツ内部に画成された空間に安定的に空気が供給されるので、ブーツが伸縮時に異常変形したり、破損したりすることはない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
図１、図２に示されるように、直線状に延びる円筒形のパイプ２は、ステアリングギヤボックスにおけるラックシャフト１の収容部であり、内部にラックシャフト１が延設されている。このラックシャフト１のステアリングギヤボックスに収容された一部には図示されないラックが形成されており、このラックが、ステアリングホイール側から入力トルクが入力されるピニオンと噛合する。さらに、ラックシャフト１の両端は図示されないタイロッドを介して車輪側に連結されており、これにより、入力トルクにしたがった車輪の操舵がなされるようになっている。
【００２６】
このステアリングギヤボックスのパイプ２の端部の内径には、図３、図４に取り出して示すような円筒形のホルダ３が圧入される。
【００２７】
このホルダ３は、図１、図２に示すように、そのパイプ２へ一端が挿入されるとともに、パイプ２から突出した他端側は拡径され、このパイプ２の軸方向に対して略直角の拡径部分がストッパ部８となっている。ホルダ３は、このストッパ部８がパイプ２端面に当接するところまでパイプ２内に貫入される。また、このストッパ部８は、ラックシャフト１とタイロッドの連結部分に設けられる図示されないボールジョイントの、パイプ２方向へのストッパとして機能する。
【００２８】
ホルダ３の突出端はストッパ部８で拡径された状態でさらに延び出し、ガイド部９を形成する。このガイド部９には、ブーツ１２の端部１２ａがバンド１３により固定される。また、ガイド部９の終端は外周側にカーリングされ、ブーツ１２の端部１２Ａの抜け止めとなっている。なお、ブーツ１２の反対側の端部は、図示されないタイロッドに取り付けられている。
【００２９】
ホルダ３のストッパ部８よりパイプ２の内側に挿入された部分には、くびれて小径となったフランジ部５が形成され、このフランジ部５のさらにパイプ２の内側には、フランジ部５を抜け止めとして軸受１１が圧入されている。一方、ホルダ３のパイプ２への挿入端は、ラックシャフト１の外形よりもわずかに大きな径まで内周側にカーリングされ、カール部７を形成する。これにより、軸受１１は、パイプ２端部方向（図１の右方向）への動きをフランジ部５により規制されるとともに、パイプ２内側方向（図１の左方向）への動きはカール部７により規制され、略所定の位置に固定され続ける。ラックシャフト１は、この軸受１１において摺動自在に支持される。
【００３０】
また、ラックシャフト１外周とホルダ３内周との間の隙間が、カール部７と軸受１１端部とで区切られた空間は、グリース溜め６とされ、組み立て時にグリースが充填される。
【００３１】
ホルダ３の内周面の軸受１１圧入部分には、ホルダ３の軸方向に延びる溝である４本のエア連通路４が形成され、これらのエア連通路４を介してブーツ１２内に空気が導入されるようになっている。これらのエア連通路４は、ホルダ３の内周に略９０度の間隔で均等に配置される。
【００３２】
つぎに作用を説明する。
【００３３】
ステアリング装置においては、ステアリングギヤボックスに収容されたラックシャフト１は、ステアリングホイール等の操舵側と連係したピニオンとの噛合を介して入力トルクにしたがって摺動し、これにより、ラックシャフト１両端にタイロッドを介して連結される車輪等の被操舵側が操舵される。
【００３４】
本発明では、このようなステアリングギヤボックスのパイプ２の端部に、ホルダ３が設けられ、ラックシャフト１はこのホルダ３内周に設けられた軸受で摺動自在に支持されているのであるが、軸受１１はホルダ３に圧入されるとともに、フランジ部５およびカール部７に挟み込まれて保持され、その位置は略固定されているので、ラックシャフト１は安定的に支持され、支持点移動によるフリクションの増加や軸受１１の偏摩耗が起こることはない。
【００３５】
また、ホルダ３は、そのパイプ２への挿入側端部のカール部７と軸受１１との間のグリース溜め６を備え、このグリース溜め６から軸受１１側にグリースが安定的に供給されるので、軸受１１の摩耗や、軸受１１とラックシャフト１との打音が有効に抑制される。
【００３６】
また、ホルダ３の端部のガイド部９にはブーツ１２が取り付けられる一方、このブーツ１２内にはホルダ３内周面に形成された複数のエア連通路４が連通しているので、ラックシャフト１がパイプ２端部から伸縮してブーツ１２が伸縮したとしてもブーツ１２内には空気がスムーズに導入され、ブーツ１２が伸縮時に異常変形したり、破損したりすることはない。
【００３７】
本発明では、以上のような機能を集約したホルダ３を、プレス加工により容易に形成できるとともに、パイプ２には特別な加工を要しない。すなわち、ホルダ３はプレス加工によりフランジ部５、ストッパ部８、ガイド部９を形成した後に、両端をカーリングしてカール部７および鍔部１０を形成すればよく、また、パイプ２はストレートのままで加工が不要であり、ホルダ３が圧入されるだけでよい。このように本発明では、ステアリングギヤボックスのパイプ２端部の加工は、機械加工を用いず塑性加工だけで行い得るとともに、組み立ては圧入および塑性変形のみで行い得るので、加工および組み立ては極めて容易であり、製造コストが大幅に削減できる。
【００３８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ラックシャフトは軸受に支持されながらパイプ内を摺動し、操舵側からの入力トルクを被操舵側へと伝達するが、軸受はパイプ内に圧入されたホルダのカール部とフランジ部との間に圧入されて支持され、軸受の位置はパイプの軸に沿った両方向に対して略固定されるので、ラックシャフトが安定的に支持され、支持点移動によるフリクションの増加や軸受の偏摩耗は有効に防止できる。この場合、カール部とフランジ部はホルダの簡単な塑性加工で形成でき、パイプはホルダが圧入されるだけで加工の必要はないので、ステアリング装置の製造は低コストかつ容易に行い得る。
【００３９】
第２の発明によれば、カール部と軸受との間の隙間は、パイプの軸方向に沿った両端を略閉鎖されているので、この隙間に充填されたグリースを溜めておくことができ、軸受に対してはこの充填されたグリースが安定的に供給され、グリース切れによる軸受の摩耗や、軸受とラックシャフトとの打音が有効に抑制される。
【００４０】
第２の発明によれば、ホルダに形成されたストッパ部がパイプ端部に位置し、パイプから延び出すラックシャフトとタイロッドとの連結部に設けられたボールジョイントのパイプ側への移動を規制するストッパとなる。また、このストッパ部は、ホルダに対する簡単な塑性加工で形成することができるので、部品点数が削減され、コストが削減できる。
【００４１】
第３の発明によれば、ガイド部端部に形成された鍔部はブーツ端部の抜け止めとなる。また、この鍔部の加工はガイド部端部をカーリングするだけでよく、容易かつ低コストで加工することができる。
【００４２】
第４の発明によれば、ホルダに形成したエア連通路を介してブーツ内部に画成された空間に安定的に空気が供給されるので、ブーツが伸縮時に異常変形したり、破損したりすることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同じくホルダを示す断面図である。
【図４】同じく図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】同じく図５のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】他の従来例を示す断面図である。
【図８】同じく図７のＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
１  ラックシャフト
２  パイプ
３  ホルダ
４  エア連通路
５  フランジ部
６  グリース溜め
７  カール部
８  ストッパ部
９  ガイド部
１０  鍔部
１１  軸受
１２  ブーツ
１２Ａ  端部
１３  バンド
【図１】
0003696366.tif 000002
【図２】
0003696366.tif 000003
【図３】
0003696366.tif 000004
【図４】
0003696366.tif 000005
【図５】
0003696366.tif 000006
【図６】
0003696366.tif 000007
【図７】
0003696366.tif 000008
【図８】
0003696366.tif 000009