(57)【要約】【課題】本発明は、組み付け性の低下を回避しつつ、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難いラックガイド機構を提供することを課題とする。【解決手段】  本発明に係るラックガイド機構１０であって、収容空間１２ａが形成されたハウジング１１と、ラックガイド１３と、圧縮コイルばね１４と、Ｏリング１７とを備え、収容空間１２ａには、ハウジング１１とラックガイド１３とＯリング１７とに囲まれた封止空間１２ｂが形成され、ラックガイド１３は、封止空間１２ｂに連続する内部空間１３ａと、Ｏリング１７が嵌る溝を有する環状の溝面１３ｂと、内部空間１３ａと溝とを連通する連通孔１３ｃと、を有し、ラックガイド１３が圧縮コイルばね１４の圧縮方向に移動し、封止空間１２ｂの体積が減少した場合に、内部空間１３ａの内部圧の上昇により、連通孔１３ｃを介してＯリング１７と溝面１３ｂとに囲まれる溝内の内部圧が上昇することを特徴とする。【選択図】図３
2014184933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置に設けられたラックガイド機構であって、
ラック軸に向かって開口する収容空間が形成されたハウジングと、
前記収容空間内に配置されて、ラック軸を支持するラックガイドと、
前記ハウジングと前記ラックガイドとの間に介在して前記ラックガイドを付勢する圧縮コイルばねと、
前記ラックガイドに外嵌されて、前記収容空間の周壁面に当接するＯリングと、
を備え、前記収容空間には、前記ハウジングと前記ラックガイドと前記Ｏリングとに囲まれて封止された封止空間が形成され、
前記ラックガイドは、
前記圧縮コイルばねの収容するための空間であって、前記封止空間に連続する内部空間と、
前記Ｏリングが嵌る溝を有する環状の溝面と、
前記内部空間と前記溝とを連通する連通孔と、
を有し、
外力を受けた前記ラックガイドが前記圧縮コイルばねの圧縮方向に移動し、前記封止空間の体積が減少した場合に、前記内部空間の内部圧の上昇により、前記連通孔を介して前記Ｏリングと前記溝面とに囲まれる前記溝内の内部圧が上昇することを特徴とするラックガイド機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に用いられるラックガイド機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のステアリング装置には、ピニオンとラックとを噛合させ、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。このようなラックアンドピニオン式のステアリング装置には、ラック軸を支持するラックガイドと、ラックガイドをピニオン軸に向かって付勢する圧縮コイルばねと、ラックガイドが収納される収納空間が形成されたハウジングと、を備えたラックガイド機構が設けられている。
【０００３】
このラックガイド機構では、ラックガイドの外周面がハウジングの収容空間を囲む周壁面に衝突して金属音が発生することを回避するために、従来からラックガイドにＯリングが外嵌されている。
また、従来からラックガイドの外周面には、径方向内側に窪んでなる環状の溝面が形成されており、その溝面内の空間である溝にＯリングが嵌められて、Ｏリングが位置ずれしないようになっている。
さらに、下記特許文献１では、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難くするために、溝面内の溝を占める容積率が高いＯリングを備えたラックガイド機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特２０１１−１４８３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術によれば、ラックガイドをハウジングの収容空間に組み付ける際に、ラックガイドとハウジングとの間に容積率が高いＯリングが噛み込み易く、組み付け性が低下した。
【０００６】
本発明は、前記した課題を解決するためになされたものであり、組み付け性の低下を回避しつつ、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難いラックガイド機構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】
【０００７】
前記する課題を解決するため、本発明に係るラックガイド機構は、ステアリング装置に設けられたラックガイド機構であって、ラック軸に向かって開口する収容空間が形成されたハウジングと、前記収容空間内に配置されて、ラック軸を支持するラックガイドと、前記ハウジングと前記ラックガイドとの間に介在して前記ラックガイドを付勢する圧縮コイルばねと、前記ラックガイドに外嵌されて、前記収容空間の周壁面に当接するＯリングと、を備え、前記収容空間には、前記ハウジングと前記ラックガイドと前記Ｏリングとに囲まれて封止された封止空間が形成され、前記ラックガイドは、前記圧縮コイルばねの収容するための空間であって、前記封止空間に連続する内部空間と、前記Ｏリングが嵌る溝を有する環状の溝面と、前記内部空間と前記溝とを連通する連通孔と、を有し、外力を受けた前記ラックガイドが前記圧縮コイルばねの圧縮方向に移動し、前記封止空間の体積が減少した場合に、前記内部空間の内部圧の上昇により、前記連通孔を介して前記Ｏリングと前記溝面とに囲まれる前記溝内の内部圧が上昇することを特徴とする。
【０００８】
前記する本発明によれば、ラックガイドが圧縮コイルばねの圧縮方向に移動した場合、Ｏリングと溝面とに囲まれる溝内の内部圧を上昇させることができる。その結果、ラックガイドの外周面には、Ｏリングの弾性力のほかに溝内の内部圧が作用し、ラックガイドが径方向に変位し難くなっている。以上より、ハウジングの周壁面がラックガイドの外周面が衝突するおそれを低減することができる。
また、前記する本発明によれば、容積率が高いＯリングを使用していないため、組み付け性を低下させるおそれがない。
さらに、前記する本発明によれば、溝内の空気が連通孔を介して、内部空間に逃げるように形成されている。そのため、ラックガイドに外嵌されるＯリングの一部が凸状になり難く、ラックガイドをハウジングの収容空間内に組み付ける作業の容易化を図ることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、組み付け性の低下を回避しつつ、ラックガイドの外周面がハウジングの周壁面に衝突し難いラックガイド機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
【図２】ラックガイド機構の構成を示す断面図である。
【図３】ラックガイドが移動し、封止空間の体積が減少した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
なお、実施形態では、本発明のラックガイド機構が電動パワーステアリング装置に用いられた例を説明するが、本発明はこれに限定されるものでなく、油圧式のパワーステアリング装置や、ノーマルのステアリング装置にも用いることができるものである。
【００１２】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、車両に搭載されて、車両の操舵車輪７の操舵角を変更し、車両の進行方向を任意の方向にするための装置である。
また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１は、ラック５ｂが形成されたラック軸６と、ピニオン５ａが形成されたピニオン軸４ｂとを有し、ピニオン軸４ｂの回転をラック軸６の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものである。
さらに、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１は、ベルト伝動機構２を介して電動モータ８の駆動による補助操舵力がラック軸６に伝達されることで、ステアリングホイール３の操作性が向上している。
【００１３】
図２に示すように、電動パワーステアリング装置１には、ラック軸６のラック５ｂとピニオン軸４ｂのピニオン５ａとの噛合状態を維持するためのラックガイド機構１０が設けられている。
【００１４】
ラックガイド機構１０は、各種の構成部品を収納するためのケースとして、ラック軸６に向かって開口する孔１２が形成されたハウジング１１を備えている。
なお、方向を説明する場合、孔１２が穿設された方向を軸方向と称し、軸方向でラック軸６が設けられた方を一端側と称し、軸方向でラック軸６が設けられていない方を他端側と称して説明する。
また、ラックガイド機構１０は、ハウジング１１に収容される各種の構成部品として、孔１２内の一端側に配置されてラック軸６を支持するラックガイド１３と、孔１２の他端側に配置されたキャップ１５と、孔１２内でラックガイド１３とキャップ１５との間に介在する圧縮コイルばね１４と、ラックガイド１３に外嵌され２つのＯリング１７、１７と、を備えている。
【００１５】
ハウジング１１に形成された孔１２は、ラック軸６の方から見て略円形状に形成されている。また、孔１２を臨むハウジング１１の周壁面１１ａの他端側には、ねじ溝１１ｂが形成されて、ハウジング１１にキャップ１５が螺合している。そのため、孔１２の他端側は、キャップ１５により封止されている。なお、以下において、他端側がキャップ１５により封止された状態の孔１２を収容空間１２ａと称する。
【００１６】
ラックガイド１３は、一端側が有底である円筒状の部材であって、他端側に向かって開口する内部空間１３ａを有している。
また、ラックガイド１３の外径は、収容空間１２ａの内径よりも小さくなるように形成されている。そのため、ラックガイド１３がハウジング１１の収容空間１２ａで遊嵌し、ラックガイド１３の外周面とハウジング１１の周壁面１１ａとの間には、隙間Ｓ１が形成されている。
また、ラックガイド１３の外周面には、径方向内側に向かって窪む２本の溝面１３ｂが周方向に形成されている。
さらに、ラックガイド１３には、溝面１３ｂを径方向に穿設して、溝面１３ｂ内の空間である溝と内部空間１３ａとを連通させる連通孔１３ｃが形成されている。なお、本実施形態では、連通孔１３ｃは、溝面１３ｂに対して一つ形成されている。
【００１７】
圧縮コイルばね１４は、キャップ１５の頂面１５ａと、ラックガイド１３の内部空間１３ａの底面とに当接し、ラックガイド１３をラック軸６に向かって付勢している。そのため、ラック軸６は、ラックガイド１３に押圧されて、ラック５ｂとピニオン５ａとの噛合状態を維持されるようになっている。
なお、ラックガイド１３は、圧縮コイルばね１４に付勢されているため、キャップ１５の頂面１５ａに当接することなく離間しており、ラックガイド１３とキャップ１５との間に隙間Ｓ２が形成されている。
【００１８】
Ｏリング１７は、樹脂製のシール部材であり、ラックガイド１３に外嵌されて、ハウジング１１の周壁面１１ａに当接している。そのため、収容空間１２ａの軸方向において、Ｏリング１７が当接している部位よりも他端側が封止されている。
なお、以下の説明で、収容空間１２ａにおいて、ハウジング１１とキャップ１５とラックガイド１３とＯリング１７とに囲まれて封止された空間を封止空間１２ｂと称する。
また、封止空間１２ｂは、前記した隙間Ｓ１の他端側（Ｏリング１７が当接している部位よりも他端側）と隙間Ｓ２とを合わせてなる空間であり、ラックガイド１３の内部空間１３ａに連続している。
【００１９】
また、Ｏリング１７は、ラックガイド１３の溝面１３ｂの空間である溝に嵌められており、軸方向に位置ずれしないようになっている。なお、Ｏリング１７を溝面１３ｂの溝に嵌める際、溝面１３ｂの溝の空気が連通孔１３ｃを通過し、内部空間１３ａ内に逃げるようになっている。そのため、ラックガイド１３に外嵌されたＯリング１７が径方向外側に凸状になることが回避されている。
なお、溝面１３ｂの溝の空気が内部空間１３ａに逃げているため、Ｏリング１７が溝面１３ｂに密着して、連通孔１３ｃを閉塞した状態となっている。
【００２０】
つぎに、実施形態に係る電動パワーステアリング装置１において、ステアリングホイール３が操作されて、ラックガイド１３を他端側に押圧する力Ｆがラック軸６に作用した場合を、図３を参照しながら説明する。
【００２１】
図３に示すように、力Ｆの作用により他端側へ押圧されるラックガイド１３は、圧縮コイルばね１５の付勢力に逆らって他端側へ移動して、封止空間１２ｂの体積が減少する。
そのため、図３の矢印Ａに示すように、封止空間１２ｂ内にある空気が封止空間１２ｂに連続するラックガイド１３の内部空間１３ａに移動して、内部空間１３ａの内部圧が上昇する。
【００２２】
また、内部空間１３ａの内部圧の上昇により、図３の矢印Ｂに示すように、連通孔１３ｃを介してＯリング１７が径方向外側に押圧されることとなる。
そのため、Ｏリング１７が溝面１３ｂから離間して連通孔１３ｃが開放されるため、周方向に形成された溝面１３ｂに沿って周方向に空気が進入し、溝面１３ｂの溝全体の内部圧が上昇する。そのため、図３の矢印Ｂ及び矢印Ｃのように、Ｏリング１７の全周がハウジング１１の周壁面１１ａを押圧するようになる。
一方で、ラックガイド１３の外周面には、径方向内側に向かうＯリング１７の弾性力のほかに、溝内の内部圧が作用しているため、ラックガイド１３が径方向に変位し難くなっている。
【００２３】
以上、実施形態に係るラックガイド機構１０によれば、ラックガイド１３が径方向に変位し難くなっているため、ハウジング１１の周壁面１１ａにラックガイド１３が接触するおそれを低減させることができる。
また、実施形態に係るラックガイド機構１０によれば、従来技術のようにＯリング１７の容積率が高めていないため、組み付け性を低下させるおそれがない。
さらに、実施形態に係るラックガイド機構１０によれば、連通孔１３ｃにより、Ｏリング１７の凸状になり難くなっているため、組み付け性を高めることができる。
【００２４】
以上、実施形態に係るラックガイド機構１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。
たとえば、実施形態では、ラックガイド１３の溝面１３ｂに対して連通孔１３ｃが一つ形成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、たとえば、連通孔１３ｃを周方向に複数形成してもよい。
また、実施形態に係る連通孔１３ｃは、ラックガイド１３に形成された２本の溝面１３ｂのそれぞれに形成されているが、本発明はこれに限定されるものでなく、たとえば、ラックガイド１３の一端側の溝面１３ｂと他端側の溝面１３ｂとのどちらか一方にのみ連通孔１３ｃを形成してもよい。
【符号の説明】
【００２５】
１      電動パワーステアリング装置
４ｂ    ピニオン軸
５ａ    ピニオン
５ｂ    ラック
６      ラック軸
１０    ラックガイド機構
１１    ハウジング
１２ａ  収容空間
１２ｂ  封止空間
１３    ラックガイド
１３ａ  内部空間
１３ｂ  溝面
１３ｃ  連通孔
１５    キャップ
１７    Ｏリング
【図１】
2014184933.tif 000003
【図２】
2014184933.tif 000004
【図３】
2014184933.tif 000005