(57)【要約】【課題】サポートヨークとヨークプラグの接触時の衝撃を吸収するとともに、サポートヨークの引っ掛かりによる異音の発生を防止することができるラックガイド装置を提供する。【解決手段】ピニオン軸３とラック軸７とを収容しラックガイド収容孔８を有するハウジング６と、ラック軸７を摺動自在に支持するサポートヨーク１０と、サポートヨーク１０の底面１０ｆに一端部が当接しサポートヨーク１０を介してラック軸７をピニオン軸３の方向に付勢する付勢部材１２と、付勢部材１２の他端部を受け止めて付勢力を調整可能なヨークプラグ１１と、を備えたラックガイド装置２において、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１の各対向面の少なくとも一方に、サポートヨーク１０の凹部１０ｃの内径より大きい円周上に設けられ、対向面１０ｂの一方から他方に向けて突出し、他方の対向面１１ａと当接する複数の弾性部材４０を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン軸と前記ピニオン軸に噛合するラック軸とを収容し、円孔からなるラックガイド収容孔を有するハウジングと、
前記ラックガイド収容孔内に配置されて前記ラック軸を摺動自在に支持するサポートヨークと、
前記サポートヨークの凹部の底面に一端部が当接し、前記サポートヨークを介して前記ラック軸を前記ピニオン軸の方向に付勢する付勢部材と、
前記ラックガイド収容孔に取付けられ、前記ラックガイド収容孔を塞ぐとともに前記付勢部材の他端部を受け止めて付勢力を調整可能なヨークプラグと、を備えたラックガイド装置において、
前記サポートヨークと前記ヨークプラグの各対向面の少なくとも一方に、前記サポートヨークの前記凹部の内径より大きい円周上に設けられ、前記対向面の一方から他方に向けて突出し、他方の対向面と当接する複数の弾性部材を備えたことを特徴とするラックガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用のステアリング装置には、ピニオン軸とラック軸を噛合させることにより、そのステアリング操作に伴うピニオン軸の回転をラック軸の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものがある。通常、ラックアンドピニオン式ステアリング装置は、ラックとピニオンとの間のバックラッシを除去するためにラックガイド装置が設けられている。
【０００３】
ラックガイド装置は、ハウジングに形成された筒状のラックガイド収容孔に、ラック軸を軸方向に往復動可能に支持するサポートヨークと、サポートヨークをラック軸に押し付けるコイルバネ等の付勢部材と、ラックガイド収容孔を塞ぎ付勢部材の付勢力を調整可能なヨークプラグとを備えている。サポートヨークは、円柱状に形成されており、サポート収容孔内でラック軸に対して接離する方向に移動可能に収容されている。サポートヨークとヨークプラグとの間に圧縮された状態で付勢部材が配置されることにより、サポートヨークをラック軸側に押し付けつつラック軸を軸方向に往復動可能に支持することができる。この種のラックガイド装置として、例えば、特許文献１に示されるものがある。
【０００４】
ところで、このラックガイド装置を備えた車両において、悪路走行時等に路面反力等の外力がラック軸に作用した際に、ラック軸が車両の上下方向に揺動することにより、サポートヨークがラックガイド収容孔内で傾倒し、サポートヨークとヨークプラグの対向面同士が当接し、片当たり状態となる場合がある。この際、サポートヨークとヨークプラグの対向面間の摩擦力が大きいと、サポートヨークの片当たり箇所が、ヨークプラグのサポートヨークとの対向面に引っ掛かった状態となる。そして、サポートヨークを押す力が上記摩擦に打ち勝ったときに、サポートヨークが傾いて引っ掛かった状態で蓄えられていたエネルギーが一気に解放され、サポートヨークが揺動しながら、ヨークプラグの対向面を衝撃的に叩くことで、非常に大きな打音が発生する。このため、打音の発生要因であるサポートヨークとヨークプラグの対向面との引っ掛かりを防ぐために、通常、サポートヨークとヨークプラグの対向面間にグリス等の潤滑剤を塗布し、摩擦力を小さくすることにより、サポートヨークがヨークプラグの対向面を滑らかに摺動するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、サポートヨークとヨークプラグの対向面は、ラックガイド装置に働く重力や振動により、グリスが流動しやすく、接触面に十分な潤滑剤が存在しなくなり、サポートヨークとヨークプラグの対向面が接触した際の摩擦力が大きくなって、サポートヨークの引っ掛かりによる打音が発生するという問題があった。
【０００７】
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、サポートヨークとヨークプラグの接触時の衝撃を吸収するとともに、サポートヨークの引っ掛かりによる異音の発生を防止することができるラックガイド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、ピニオン軸と前記ピニオン軸に噛合するラック軸とを収容し、円孔からなるラックガイド収容孔を有するハウジングと、前記ラックガイド収容孔内に配置されて前記ラック軸を摺動自在に支持するサポートヨークと、前記サポートヨークの凹部の底面に一端部が当接し、前記サポートヨークを介して前記ラック軸を前記ピニオン軸の方向に付勢する付勢部材と、前記ラックガイド収容孔に取付けられ、前記ラックガイド収容孔を塞ぐとともに前記付勢部材の他端部を受け止めて付勢力を調整可能なヨークプラグと、を備えたラックガイド装置において、前記サポートヨークと前記ヨークプラグの各対向面の少なくとも一方に、前記サポートヨークの前記凹部の内径より大きい円周上に設けられ、前記対向面の一方から他方に向けて突出し、他方の対向面と当接する複数の弾性部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、ラックガイド装置は、サポートヨークとヨークプラグの各対向面の少なくとも一方に、付勢部材が収容されるサポートヨークの凹部の内径より大きい円周上に対向面の一方から他方に向けて突出し他方の対向面と当接する複数の弾性部材を備えているので、サポートヨークとヨークプラグの間に隙間ができ、その隙間に潤滑剤を十分に溜めることができる。この潤滑剤により、サポートヨークとヨークプラグの摺動抵抗が低減されるので、サポートヨークの引っ掛かりを抑制することができる。また、潤滑剤では抑制しきれなかったサポートヨークの引っ掛かりが発生したとしても、サポートヨークとヨークプラグの少なくとも一方に設けられた弾性部材が接触時の衝撃を吸収することができ、打音の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、サポートヨークとヨークプラグの接触時の衝撃を吸収するとともに、サポートヨークの引っ掛かりによる異音の発生を防止することができるラックガイド装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態のラックガイド装置が適用されたラックアンドピニオン式ステアリング装置の断面図である。
【図２】図１の矢印Ａ方向からみたサポートヨークおよび弾性部材の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態に係るラックガイド装置について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に示すように、ラックアンドピニオン式ステアリング装置１には、ラックガイド装置２が装備されている。ピニオン軸３は、例えば玉軸受からなる第１の軸受４と、例えば円筒ころ軸受からなる第２の軸受５によって、ハウジング６のピニオン軸収容部６ａに回転可能に支持されている。また、ラック軸７は、ハウジング６のラックガイド収容部６ｂに設けられたラックガイド装置２と、ラック軸７の軸長方向（紙面垂直方向）に長い円筒状のラック軸収容部（図示しない）に設けられた軸受部材とによって、軸長方向に沿って摺動自在に支持されている。
【００１４】
ピニオン軸３のピニオン３ａとラック軸７のラック７ａとはハウジング６内で相互に噛み合わされている。図示はしないが、ピニオン軸３の上端部は、自在継手、中間軸を介してステアリングホイールに連結され、ラック軸７の両端部は、タイロッドを介して操向車輪に連結されている。ステアリングホイールの回転に伴ってピニオン軸３の回転がラック軸７の往復動に変換され、ラック軸７が軸長方向に移動し操向が行われる。
【００１５】
ラックガイド装置２は、円孔からなるラックガイド収容孔８を有するハウジング６と、ラックガイド収容孔８の深さ方向Ｘ１に進退可能に収容されラック軸７の外周面７ｂを摺動可能に支持するサポートヨーク１０と、ラックガイド収容孔８の入口３０に螺着されるヨークプラグ１１と、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１との間に介在しサポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２とを備えている。さらに、サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂには、付勢部材１２を収容するサポートヨーク１０の凹部１０ｃの内径より大きい円周上に複数の溝１０ｅが設けられ、その溝１０ｅに固定されヨークプラグ１１のサポートヨーク１０との対向面１１ａに当接する弾性部材４０を有している。
【００１６】
具体的には、ハウジング６は、例えばアルミニウム合金により形成され、車両に固定されラック軸７を収容する車両の幅方向（紙面垂直方向）に長い円筒状のラック軸収容部と、ハウジング６の一端近傍にラック軸７のラック７ａと噛合するピニオン３ａを有するピニオン軸３を収容する円筒状のピニオン軸収容部６ａと、ラック軸７を隔ててピニオン軸３とは反対側に配置され、ラックガイド装置２を構成するサポートヨーク１０とヨークプラグ１１と付勢部材１２とを収容するラックガイド収容部６ｂとからなる。
【００１７】
ハウジング６のラックガイド収容部６ｂには、円孔からなるラックガイド収容孔８が設けられ、ラックガイド収容孔８の入口３０における内周面３０ａには、ラックガイド収容孔８の内周面８ａより内径が大径に形成された雌ねじ部３０ｂが形成されている。
【００１８】
サポートヨーク１０は、例えば炭素鋼やアルミニウム合金等により円柱状に形成され、その前面１０ａにラック軸７の外周面７ｂに沿う円弧面からなる凹面１３を有している。凹面１３には、ラック軸７に摺接する摺接板１４が取り付けられている。サポートヨーク１０の外周面１０ｄには、周方向に延びて環状をなす一対の収容溝１６が形成され、各収容溝１６には、例えばＯリングからなる環状の弾性部材１７がそれぞれ収容されている。一対の弾性部材１７はラックガイド収容孔８の内周面８ａに弾性的に接触し、サポートヨーク１０を径方向に弾性支持し、サポートヨーク１０のがたつきを防止している。そして、サポートヨーク１０は、弾性部材１７がラックガイド収容孔８の内周面８aに対して摺動することにより、ラック軸７と接離する方向に移動する構成となっている。
【００１９】
サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂ中央部には、付勢部材１２を収容する円筒状の凹部１０ｃが設けられている。サポートヨーク１０の対向面１０ｂには、凹部１０ｃの内径より大きい円周上に、複数の円筒状の溝１０ｅが形成されている。そして、図２に示すように、各溝１０ｅ（本実施形態では８個）には、弾性部材４０がそれぞれ嵌合あるいは接着剤により固定される。
【００２０】
図１に示すように、弾性部材４０は、例えば合成樹脂等の弾性材料により形成され、先端が球状にされた円筒状形状をしている。サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂに固定された弾性部材４０の先端は、ヨークプラグ１１のサポートヨーク１０との対向面１１ａに当接するように配置される。サポートヨーク１０の対向面１０ｂとヨークプラグ１１の対向面１１ａとの隙間には、グリス等の潤滑剤が封入される。
【００２１】
ヨークプラグ１１は、例えば炭素鋼により形成され、略円柱形状をしており、外周面には、円筒面１９と円筒面１９の外径より谷径が大径に形成された雄ねじ部２０とが形成されている。ヨークプラグ１１の後面には、ヨークプラグ１１を回転操作する工具に係合するための六角形状の工具係合孔１８が形成されている。この工具係合孔１８を用いて、ヨークプラグ１１は、ラックガイド収容孔８の入口３０における内周面３０ａに形成された雌ねじ部３０ｂにねじ込まれて固定される。また、円筒面１９には周方向に延びて環状をなす収容溝２１が形成され、この収容溝２１には例えばＯリングからなる環状のシール部材２２が収容されている。
【００２２】
付勢部材１２は、例えば圧縮コイルばねからなる。付勢部材１２の一端部は、サポートヨーク１０の凹部１０ｃの底面１０ｆに当接し、他端部は、ヨークプラグ１１のサポートヨーク１０との対向面１１ａに当接し、付勢部材１２は、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１との間に圧縮された状態で配置されている。ヨークプラグ１１のねじ込み位置の調整により付勢部材１２の付勢力が調節される。
【００２３】
上記のように構成されたラックガイド装置２においては、サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂに、凹部１０ｃの内径より大きい円周上に、複数の溝１０ｅが形成され、各溝１０ｅには、弾性部材４０がそれぞれ固定されている。そして、弾性部材４０の先端は、ヨークプラグ１１のサポートヨーク１０との対向面１１ａに当接するように配置されている。これにより、サポートヨーク１０の対向面１０ｂとヨークプラグ１１の対向面１１ａとの間に隙間が生じ、その隙間にグリス等の潤滑剤を十分に溜めることができ、サポートヨーク１０の対向面１０ｂとヨークプラグ１１の対向面１１ａとの摺動抵抗を低減でき、ヨークプラグ１１の対向面１１ａに対するサポートヨーク１０の対向面１０ｂの摺動を円滑とすることができる。よって、ヨークプラグ１１の対向面１１ａに対するサポートヨーク１０の対向面１０ｂの引っ掛かりを抑制することができ、打音の発生を防止することができる。
【００２４】
さらに、本ラックガイド装置２において、サポートヨーク１０の対向面１０ｂに配置されヨークプラグ１１の対向面１１ａに当接している弾性部材４０は、合成樹脂等の弾性材料により形成されている。これにより、グリス等の潤滑剤では抑制しきれず、ヨークプラグ１１の対向面１１ａに対してサポートヨーク１０の対向面１０ｂの引っ掛かりが発生したとしても、サポートヨーク１０に設けられた弾性部材４０が、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１との接触時の衝撃を吸収することができ、打音の発生を防止することができる。
【００２５】
本発明は、上記実施形態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。例えば、以下の実施形態に変更することも可能である。
【００２６】
上記実施形態では、サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂには、複数の溝１０ｅを形成して、各溝１０ｅに弾性部材４０をそれぞれ固定しているが、サポートヨーク１０の対向面１０ｂに溝１０ｅを設けず、弾性部材４０を直接サポートヨーク１０の対向面１０ｂに接着剤により固定してもよい。また、上記実施形態では、溝１０ｅおよび弾性部材４０を８個配置しているが、これに限らず、任意の個数に設定してよい。
【００２７】
上記実施形態では、サポートヨーク１０のヨークプラグ１１との対向面１０ｂに形成した複数の溝１０ｅに弾性部材４０をそれぞれ固定しているが、逆に、ヨークプラグ１１のサポートヨーク１０との対向面１１ａに複数の溝を形成し、各溝に弾性部材４０を固定して、弾性部材４０の先端が、サポートヨーク１０に当接するようにしてもよい。また、サポートヨーク１０の対向面１０ｂとヨークプラグ１１の対向面１１ａとの双方に弾性部材４０を固定してもよい。
【００２８】
上記実施形態では、ステアリング装置１を例に挙げて説明したが、他の一般産業機械等の装置のギヤ機構に適用してもよい。
【符号の説明】
【００２９】
１：ステアリング装置、  ２：ラックガイド装置、  ３：ピニオン軸、  
３ａ：ピニオン、  ４：第１の軸受、  ５：第２の軸受、  ６：ハウジング、  
６ａ：ピニオン軸収容部、  ６ｂ：ラックガイド収容部、  ７：ラック軸、  
７ａ：ラック、  ７ｂ：外周面、  ８：ラックガイド収容孔、  ８ａ：内周面、  
１０：サポートヨーク、  １０ａ：前面、  １０ｂ：対向面、  １０ｃ：凹部、  
１０ｄ：外周面、  １０ｅ：溝、  １０ｆ：底面、  １１：ヨークプラグ、  
１１ａ：対向面、  １２：付勢部材、１３：凹面、  １４：摺接板、  １６：収容溝、  
１７：弾性部材、  １８：工具係合孔、  １９：円筒面、  ２０：雄ねじ部、  
２１：収容溝、  ２２：シール部材、  ３０：入口、  ３０ａ：内周面、  
３０ｂ：雌ねじ部、  ４０：弾性部材
Ｘ１：ラックガイド収容孔８の深さ方向
【図１】
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【図２】
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