(57)【要約】【課題】ラック軸の振動を直接ハウジングに伝達させることなくラック軸をピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に支持し、ハウジングの振動から発生する異音を防止することができる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】ピニオン５ａが設けられたピニオン軸５と、噛み合うラック６ａを側面に設けたラック軸６と、ラック軸６をピニオン軸５に付勢するラックガイド機構とを有するラックピニオン式ステアリング装置において、ラックガイド機構は、ピニオン軸５と反対側のハウジング１内周面９ａに沿って配置された第１磁石７と、ラック６ａの背面６ｂ側にラック軸６の軸方向に渉り第1磁石７と所定の隙間を介して対向配置された第２磁石８とを備え、第２磁石８はラック軸６の軸方向長さが第１磁石７よりも長く、第１磁石７と第２磁石８との反発力により、ハウジング１と非接触にラック軸６を支持することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して回転自在に支持され、先端にピニオンが設けられたピニオン軸と、前記ハウジングに対して往復動自在に支持され、前記ピニオンと噛み合うラックを側面に設けたラック軸と、
前記ラック軸を前記ピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に支持するラックガイド機構とを有するラックピニオン式ステアリング装置において、
前記ラックガイド機構は、
前記ラック軸を挟んで前記ピニオン軸と反対側の前記ハウジング内周面に沿って配置された第１磁石と、
前記ラック軸のラックの背面側に前記ラック軸の軸方向に渉り前記第1磁石と所定の隙間を介して対向配置された第２磁石とを備え、
前記第２磁石は、ラック軸の軸方向長さが前記第１磁石よりも長く、
前記第１磁石と前記第２磁石との反発力により、前記ハウジングと非接触に前記ラック軸を支持す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、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】
車両用のステアリング装置には、ハウジングに対して回転自在に支持され、先端にピニオンが設けられたピニオン軸と、ハウジングに対して往復動自在に支持され、ピニオンと噛み合うラックを側面に設けたラック軸とを有するラックピニオン式ステアリング装置がある。このピニオン軸はステアリングホイールに連結されており、ラック軸はタイヤに連結されている。
【０００３】
従来、この形式のステアリング装置には、ラック軸をピニオン軸に押し付けつつ軸方向に往復動可能に支持するラックガイド機構が設けられている。このラックガイド機構は、ラック軸を支持するサポートヨークを、ラック軸に直接的に摺動接触するサポートヨークシートを介して、コイルバネ等の弾性部材により押圧する機構である。
【０００４】
近年、環境意識の高まりによりハイブリッド車や電気自動車のような「静かな車両」に対するニーズがますます大きくなっている。このため、ステアリング装置についても一層の静粛性が求められ、異音の発生を防止する提案が種々なされている。
【０００５】
ところで、車両の悪路走行時において、タイヤからの衝撃がラック軸に逆入力されると、ラック軸は、その軸方向以外の方向に変位したり撓んだりする。そのため、ラックガイド機構のサポートヨークがラック軸の動きに伴ってサポートヨーク収容部内でがたつき、その内周面に衝突することにより、サポートヨークが振動して異音が発生するおそれがある。
【０００６】
このため、例えば、特許文献１では、ラックガイド機構のサポートヨークの外周面とサポートヨーク収容部との間に弾性部材を介在させ、弾性部材によって、サポートヨークの振動を吸収することにより、異音の発生を防止するステアリング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−３２１６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１のステアリング装置では、ラックガイド機構において、弾性部材がラック軸に直接接触して振動を吸収しているため、例えば、衝撃的な大きな力が作用した場合や弾性部材が劣化した場合に、サポートヨークの振動を吸収することができず、十分に異音の発生を防止することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ラック軸の振動を直接ハウジングに伝達させることなくラック軸をピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に支持し、ハウジングの振動から発生する異音を防止することができるラックピニオン式ステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、ハウジングに対して回転自在に支持され、先端にピニオンが設けられたピニオン軸と、前記ハウジングに対して往復動自在に支持され、前記ピニオンと噛み合うラックを側面に設けたラック軸と、前記ラック軸を前記ピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に支持するラックガイド機構とを有するラックピニオン式ステアリング装置において、前記ラックガイド機構は、前記ラック軸を挟んで前記ピニオン軸と反対側の前記ハウジング内周面に沿って配置された第１磁石と、前記ラック軸のラックの背面側に前記ラック軸の軸方向に渉り前記第1磁石と所定の隙間を介して対向配置された第２磁石とを備え、前記第２磁石は、ラック軸の軸方向長さが前記第１磁石よりも長く、前記第１磁石と前記第２磁石との反発力により、前記ハウジングと非接触に前記ラック軸を支持することを特徴とする。
【００１１】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、ラックガイド機構は、ラック軸を挟んでピニオン軸と反対側のハウジング内周面に沿って配置された第１磁石と、ラック軸のラックの背面側に前記ラック軸の軸方向に渉り配置された第２磁石とが、所定の隙間を介して対向配置されているので、第１磁石と第２磁石との反発力により、ラック軸をピニオン軸に付勢するとともに非接触に支持することができる。
【００１２】
また、ラック軸のラック背面側に配置された第２磁石は、ラック軸の軸方向長さが第１磁石よりも長いので、第１磁石が第２磁石８の軸方向左端側および軸方向右端側で対向する。これにより、ハウジングに対してラック軸が軸方向のどの位置にあっても、第１磁石と第２磁石との反発力により、ラック軸をピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に非接触に支持することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ラック軸の振動を直接ハウジングに伝達させることなくラック軸をピニオン軸に付勢するとともに軸方向に往復動可能に支持し、ハウジングの振動から発生する異音を防止することができるラックピニオン式ステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るラックピニオン式ステアリング装置を示すピニオン及びラック付近の断面図である。
【図２】（ａ）図1のラック軸中立位置でのＡ−Ａ線に沿う断面図、（ｂ）図１のラック軸右進端でのＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の変形例を示すピニオン及びラック付近の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るラックピニオン式ステアリング装置について図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１に示すように、ラックピニオン式ステアリング装置には、ハウジング１に対して回転自在に支持され、先端部にピニオン５ａが形成されたピニオン軸５と、そのピニオン５ａと噛み合うラック６ａを側面に形成したラック軸６とが設けられている。
【００１７】
ピニオン軸５の他方の先端部には、図示しないステアリングホイール(ハンドル)が連結される。また、ラック軸６は、図１の紙面に垂直な方向に伸びたものであり、その両端部には左右のタイヤ(図示しない)が連結されて、ステアリングホイールによって回動可能に構成されている。
【００１８】
具体的には、ハウジング１は、車両に固定され、ラック軸６を収容する車両の幅方向(図１においては紙面垂直方向)に長い円筒状のラック軸６収容部と、ハウジング１の一端側近傍にピニオン軸５を収容する円筒状のピニオン軸５収容部とからなる。ハウジング１には、四辺形状の孔部１１がハウジング１のピニオン軸５の収容部と反対側に形成され、支持部材９の取付座１２が孔部１１周りに形成されている。
【００１９】
支持部材９は、角柱形状をなしており、その一端面には円弧状の溝(内周面９ａ)が形成されている。支持部材９は、その内周面９ａに第１磁石７を固定した後、ハウジング１に形成された孔部１１を塞いで、ボルト１０によりハウジング１の取付座１２に一体的に取り付けられる。その後、ハウジング１に第２磁石８を固定したラック軸６を挿通し、ピニオン軸５収容部内にピニオン軸５が組付けられる。このように組付けられた支持部材９は、第１磁石７と第２磁石の反発力により、ラック軸６を支持している。ハウジング１と支持部材９は、例えばアルミニウムにより形成される。
【００２０】
本実施形態では、支持部材９とハウジング１が別体として構成され、支持部材９の内周面に第１磁石を固定しているが、支持部材９を用いないで、ハウジング１の円筒状のラック軸６収容部の内周面に直接、第１磁石７を固定する構成としてもよい。
【００２１】
ピニオン軸５は、ピニオン５ａと軸部５ｂを有し、ステアリングホイールに連結される軸部５ｂ上部が突出する態様でハウジング１のピニオン軸５収容部に収容されている。ピニオン軸５の軸部５ｂは、円筒ころ軸受からなる第１軸受２と玉軸受からなる第２軸受３により回転自在に支持されている。ピニオン軸５のピニオン５ａは、各軸受に支持された二つの部位の間に形成されている。ピニオン軸５の軸部５ｂとハウジング１の上端部との間にはオイルシール４が装着されている。ピニオン軸５は、クロムモリブテン鋼(ＳＣＭ４２０等)や炭素鋼(Ｓ４５Ｃ等)により形成される。
【００２２】
ラック軸６は、炭素鋼(Ｓ４５Ｃ等)製の断面略円形の長尺の棒状部材であり、その外周の所定範囲にラック６ａが形成されている。ラック軸６のラック６ａが形成された面の背面６ｂ側は、円弧状の外周面を有している。ラック軸６は、ハウジング１にその軸方向に沿って挿通されている。ラック軸６のラック６ａは、ピニオン軸５のピニオン５ａと噛み合わされ、ピニオン軸５の回転により、ラック軸６が軸方向に往復動可能になるように構成されている。
【００２３】
本発明に係わるラックピニオン式ステアリング装置のラックガイド機構は、ハウジング１内周面に沿って配置された第１磁石７と、ラック軸６のラック６ａの背面側にラック軸６の軸方向に渉り第1磁石７と所定の隙間を介して対向配置された第２磁石８とを備え、第１磁石７と第２磁石８との反発力により、ラック軸６がハウジング１に非接触にピニオン軸５を付勢するように構成されている。
【００２４】
詳細には、第１磁石７は、断面円弧状に形成され、ラック軸６を挟んでピニオン軸５と反対側のハウジング１に取り付けられた支持部材９の内周面９ａに沿って、接着剤で固定されている。
【００２５】
第２磁石８は、第１磁石より小さな半径で断面円弧状に形成され、ラック軸６のラック６ａの背面６ｂ側に、第１磁石７と所定の隙間を介して対向する位置に、接着剤で固定されている。第１磁石７の内周面７ａ側と第２磁石８の外周面８ａ側は、それぞれ同一極性となるように固定されている。これにより、第１磁石と第２磁石との間には、反発力が発生する。磁石の極性は、Ｎ極同士を対向させても、Ｓ極同士を対向させてもよい。第１磁石７と第２磁石８には、例えば、ネオジム磁石やサマリウムコバルト磁石等の永久磁石が用いられる。
【００２６】
また、図２（ａ）に示すように、第１磁石７のラック軸６の軸方向長さは、ピニオン５ａの外径と略同一の長さであり、第２磁石８のラック軸６の軸方向長さは、ラック６ａの軸方向長さと略同一の長さである。第１磁石７のラック軸６の軸方向長さは、第１磁石７の軸方向長さより長くなっている。
【００２７】
上記のように構成されたラックピニオン式ステアリング装置によれば、第１磁石７と第２磁石８との反発力により、ラック軸６をピニオン軸５に付勢する非接触のラックガイド機構を備えている。これにより、ラック軸６の振動が直接ハウジングに伝達されず、ハウジングから発生する異音を防止することができる。
【００２８】
また、図２（ｂ）に示すように、ステアリングホイールを回動させ、ピニオン軸５を介して、ラック軸６を移動させた際において、第２磁石８はラック軸６の軸方向長さが第１磁石７よりも長いので、第１磁石７の内周面７ａが第２磁石８の軸方向左端側で第２磁石８の外周面８ａに対向する。これにより、ハウジング１に対してラック軸６が軸方向のどの位置にあっても、第１磁石７と第２磁石８との反発力により、ラック軸６をピニオン軸５に付勢することができる。
【００２９】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。
【００３０】
上記実施例では、断面円弧状の第１磁石７と第２磁石８を使用しているが、他の形状の磁石を使用することもできる。例えば、図３に示すように、ラック軸６のラックの背面に、対称に所定角度傾いた第１斜面６ｃと第２斜面６ｄを形成し、第１斜面６ｃと第２斜面６ｄとのそれぞれに断面長方形状でラック軸６の軸方向(図３においては紙面垂直方向)に伸びる第２磁石８を配置する。さらに、ハウジング１に一体的に取り付けられた支持部材９に、上記所定角度と同一角度の第１斜面９ｂと第２斜面９ｃを設け、それぞれの斜面に、第1磁石７と所定の隙間を介して対向する位置に断面長方形状の第２磁石８を配置する構成としてもよい。このように、磁石及び磁石の取り付け面を平面化することにより、容易に組み付けを行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１：ハウジング、  ２：第１軸受、  ３：第２軸受、  ４：オイルシール、  
５：ピニオン軸、  ５ａ：ピニオン、  ５ｂ：軸部、  ６：ラック軸、  
６ａ：ラック、  ６ｂ：背面、  ６ｃ：(ラック軸６の)第１斜面、  
６ｄ：(ラック軸６の)第２斜面  ７：第１磁石、７ａ：(第１磁石７の)内周面、  
８：第２磁石、  ８ａ：(第２磁石８の)外周面、  ９：支持部材、  
９ａ：(支持部材９の)内周面、  ９ｂ：(支持部材９の)第１斜面、  
９ｃ：(支持部材９の)第２斜面、  １０：ボルト、１１：孔部、１２：取付座
【図１】
2014159233.tif 000003
【図２】
2014159233.tif 000004
【図３】
2014159233.tif 000005