(57)【要約】【課題】  ラック軸のギアハウジング位置における支持を、その内外周に特徴的な面を備えるラックブッシュを用いて行うことでラック歯とピニオンの適正な噛合いを確保して歯打ち音の発生を抑制する。【解決手段】  ラック軸はギアハウジングの筒状ハウジングの内周部においてラックブッシュ８を介して支持されている。ラックブッシュ８の内周部８ｄは大きな円弧からなる周面８ｆと、小さな円弧からなる周面８ｅが連続された略円類似の周面として形成され、ラック軸は大きな円弧からなる周面８ｆには接触せず、小さな円弧からなる周面８ｅがラック軸の支持部とされている。小さな円弧からなる周面８ｅによるラック軸の支持は、ラック軸に架かる負荷が無負荷もしくは低負荷時はなされず、負荷が高負荷時においてなされる。また、ラックブッシュ８の外周部８ｂには位置決めとブッシュ８の回り止めを兼ねる係合凸部８ａが設けられている。【選択図】    図４
2006117221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック軸を合成樹脂等からなるブッシュを介してギアハウジングに摺動可能に支持するラック・ピニオン式パワーステアリング装置において、前記ブッシュは、外周部にギアハウジング内面部の係合凹部に係合する凸部を備え、係止部材により固定されることを特徴とするラック・ピニオン式パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、半径の小さな円弧は１８０°以内とすることを特徴とする請求項１に記載のラック・ピニオン式パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、一方の円弧はラック軸の撓み時に接触する面であり、他方はラック軸の撓み時にも接触しない面とすることを特徴とする請求項１に記載のラック・ピニオン式パワーステアリング装置。
【請求項４】
ラック軸を合成樹脂等からなるブッシュ等を介してギアハウジングに摺動可能に支持するラック・ピニオン式パワーステアリング装置のラック軸の支持構造において、低負荷時は２点（９，１４）で支持され、高負荷時は３点（９，１４，８）で支持されることを特徴とするラック・ピ二オン式パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ブッシュは、一方ブッシュがラック軸を一つの曲面である周面で支持し、他方ブッシュがラック軸を３つの凸面部で支持することを特徴とする前記請求項４に記載のラック・ピニオン式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラック軸を摺動支持するラックブッシュと、該ラックブッシュの取付構造に特徴のあるラック・ピニオン式パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラック・ピニオン式ステアリング装置において、ラック軸支持部であるラックハウジングへの該ラック軸の摺動支持がラック軸の一方端近傍であるギアハウジング部と、他方端近傍等のハウジング部においてなされるものがよく知られており、これら支持部におけるラック軸の摺動支持は合成樹脂やゴム等からなるラックブッシュを介してなされている。
そして、一方端近傍であるギアハウジング位置におけるラックブッシュによるラック軸の支持は、ラック軸のラック歯とピニオンとの噛合位置であることからそのブッシュと該ブッシュの取付けには格別の構造的な配慮がなされている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。また、通常これら摺動支時部におけるラックブッシュは、いずれもギアハウジングやラックハウジング等に対して位置決め固定される構造とされている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平３−１９３５５６号公報（第２頁、第１図−第２図）
【特許文献２】特開２００２−２７４３９６号公報（第３頁−第４頁、第１図−第３図）
【特許文献３】特許第３５４３６５２号（第５頁−第６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の特許文献１に記載のギアハウジング部０４におけるラック軸０１の支持は、図９（ａ）（ｂ）に図示されるように合成樹脂やゴム等の弾性部材からなる一つのラックブッシュ０５によりなされており、このブッシュ０５によるラック軸０１の支持は、ラック軸０１のラック歯０２とピニオン０３との噛合い部の背面側を支持して該面をピニオン０３に向って押圧するようにしている。そして、このラックブッシュ０５は、その装着状態における軸方向への移動阻止手段として、ブッシュ０５の外周部に複数の突起０６を備え、これらの突起０６がギアハウジング部０４の内周の凹部や段部に係合する構造を備えている。
【０００４】
また、上述の特許文献２に記載のギアハウジング部（ラックハウジング）０４におけるラック軸０１の支持は、図１０（ａ）ないし（ｃ）に図示されるように合成樹脂等の弾性部材からなる円筒状のラックブッシュ０５によりなされており、このブッシュ０５は円筒状のその断面の一部が該円筒の内面側へと膨出された一対の押圧突起０６を備えており、この突起０６はブッシュ０５の軸方向全域に亘って延びるが、ブッシュ０５の円周方向においてはその片側半分に寄って配置される構造とされている。
【０００５】
ラックブッシュ０５は、その円筒の一方の端面がギアハウジング部０４内周の段差部０４１に当接されて軸方向の位置決めがなされ該ハウジング部０４の大径部０４２に圧入され、一対の押圧突起０６がラック軸０１のラック歯０２の背面側に当接することでラック軸０１をピニオン０３方向に、すなわちラック歯０２とピニオン０３との噛合部方向に押圧して、ラック歯０２とピニオン０３のがたつきのない噛合いを確保して、ピニオン０３の回転トルクのラック軸０１への伝達が円滑になされるようにしている。
【０００６】
そして、上述の特許文献３には、図１１に図示されるように、ピニオン側の第１のラックブッシュ０５は、その係止フランジ０５１がステアリングハウジング０４の周溝０４ａに嵌入され、位置決め突起が該周溝０４ａ内周面に設けられた凹部に嵌合されて該ハウジング０４に対して軸方向および回転方向への移動が阻止されるように位置決めされている。
【０００７】
また、反ピニオン側の第２のラックブッシュ０６は、その抜け止め突部０６１がステアリングハウジングの一部である端末部材０７の周溝０７ａに嵌入され、位置決め突起が該周溝０７ａ内周面に設けられた位置決め凹部に嵌合されて該端末部材０７に対して軸方向および回転方向への移動が阻止されるように位置決めされる構造が記載され、このラック軸０２を支持する２つのブッシュ０５，０６はいずれも、ハウジング０４，０７に対して軸方向および回転方向への移動が阻止されるように位置決め固定されている。
【０００８】
ところで、特許文献１に記載のラックブッシュ（弾性部材）は、その外周部の突起がギアハウジング内周（内面）に形成された凹部又は段部に係合してブッシュの移動を阻止する構造を備えるものであるが、ラックブッシュの構造からしてそのギアハウジング内周部への挿入に際し該ブッシュの大きな変形を伴なうものであり、このためにブッシュは柔らかい材料からなるものでなければ挿入できない。そして、ブッシュの挿入を容易ならしめるために該ブッシュにスリットを設けることが考えられるが、この場合にはブッシュが外れ易くなる。
【０００９】
また、特許文献２に記載のラックブッシュ（弾性部材）は、装着時に軸方向から容易に圧入できるものであるが、回転方向における回り止めを兼ねる位置決め手段がないことから、ラックブッシュの圧入における回転方向での正確な位置決めは困難であり、また圧入による装着後も時間の経過と共に回転方向における位置ズレを起し易いので、ラック軸のラック歯とピニオンの適正な噛合いが保てず歯打ち音の発生を効果的に抑えることができない。
【００１０】
一方、特許文献３に記載の２つのラックブッシュのように、ともにハウジングに対して位置決め固定されるものは、該ブッシュの位置決め固定のための凹凸部等からなる係合部の加工を該ブッシュとハウジングの双方に施す必要があり、このような加工は手間のかかるものであり、またブッシュの該ハウジングへの嵌装においても凹凸部等からなる係合部の位置合わせが必要となり面倒であるから、該位置決め固定のための凹凸部等からなる係合部は省略できるものであれば、省略したいところでもある。
【００１１】
このような状況の中で、ラック軸のラック歯とピニオンとの噛合い部であるギアハウジング位置におけるラックブッシュによる該ラック軸の摺動支持において、該ラックブッシュの構造と該ブッシュによる支持構造に注目した改良を施すことで、ラック軸の揺動によるがたつきを効果的に抑制して、ラック軸のラック歯とピニオンとの噛合いの適正化をなし、これにより該噛合い部から発生する歯打ち音の効果的な抑制が図られた上述のラック・ピニオン式パワーステアリング装置の提供が望まれ、また、ラックブッシュのハウジングへの嵌装における位置決め固定のための凹凸部等からなる係合部の省略に視点をおいたラック軸支持構造を備える該ラック・ピニオン式パワーステアリング装置の提供が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上述した課題を解決するためのラック・ピニオン式パワーステアリング装置の改良構造に関し、とりわけ、ラック歯とピニオンの噛合部におけるがたつき防止にその改良の視点がおかれた前記ステアリング装置の改良構造の提供に関し、ラック軸を合成樹脂等からなるブッシュを介してギアハウジングに摺動可能に支持するラック・ピニオン式パワーステアリング装置において、前記ブッシュは、外周部にギアハウジング内面部の係合凹部に係合する凸部を備え、係止部材により固定されることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、半径の小さな円弧は１８０°以内とすることを特徴とする。
さらに、前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、一方の円弧はラック軸の撓み時に接触する面であり、他方はラック軸の撓み時にも接触しない面とすることを特徴とする。
また、ラック軸を合成樹脂等からなるブッシュ等を介してギアハウジングに摺動可能に支持するラック・ピニオン式パワーステアリング装置のラック軸の支持構造において、低負荷時は２点（９，１４）で支持され、高負荷時は３点（９，１４，８）で支持されることを特徴とする。
さらに、前記ブッシュは、一方ブッシュがラック軸を一つの曲面である周面で支持し、他方ブッシュがラック軸を３つの凸面部で支持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の請求項１に係る発明は、上記ラック・ピニオン式パワーステアリング装置において、前記ブッシュは、外周部にギアハウジング内面部の係合凹部に係合する凸部を備え、係止部材により固定されるから、ブッシュのギアハウジング内面部への装着は、ブッシュ外周部の係合凸部がギアハウジング内周部の係合凹部に係合することでなされ、ブッシュのハウジングに対する位置決めが容易かつ確実になされ、その組込み性が良く、また、装着状態においてはブッシュのギアハウジングに対する相対回転が確実に阻止される。
【００１５】
本発明の請求項２に係る発明は、前記請求項１の発明のラック・ピニオン式パワーステアリング装置において、前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、半径の小さな円弧は１８０°以内とされるから、ラック軸の移動におけるブッシュ内面との不必要な干渉を避けることができ、該ラック軸の円滑な移動を図りつつ適切な摺動支持が達成される。
【００１６】
本発明の請求項３に係る発明は、前記請求項１の発明のラック・ピニオン式パワーステアリング装置において、前記ブッシュは内面に２つの半径の異なる円弧を有し、一方の円弧はラック軸の撓み時に接触する面であり、他方はラック軸の撓み時にも接触しない面とされるから、ラック軸の円滑な移動の確保を図りつつラック軸にかかる負荷に適応する安定したラック軸の支持を可能とする。
【００１７】
本発明の請求項４に係る発明は、ラック軸を合成樹脂等からなるブッシュ等を介してギアハウジングに摺動可能に支持するラック・ピニオン式パワーステアリング装置のラック軸の支持構造において、低負荷時は２点（９，１４）支持され、高負荷時は３点（９，１４，８）で支持されるから、ラック軸にかかる負荷に適応して無理のないラック軸の安定した支持が可能となり、ラック軸のガタツキが抑制されてラック歯とピニオンとの円滑な噛合いが達成され、該歯車の噛合いによる打音の発生が抑制される。また、ラック歯とピニオンの耐久性が向上する。
【００１８】
本発明の請求項５に係る発明は、前記請求項４の発明のラック軸の支持構造において、前記ブッシュは、一方ブッシュがラック軸を一つの曲面である周面で支持し、他方ブッシュがラック軸を３つの凸面部で支持するから、他方ブッシュの３つの凸面部によるラック軸の摺動支持は、該ラック軸の摺動摩擦抵抗を減じ、しかもラック軸外周部の３つの凸面部による全方向からの均等支持は、該ブッシュの回転方向における位置ズレ発生によっても格別変わることがないので、前記一方ブッシュにおいて回り止めのための位置決めがなされるならば、前記他方ブッシュの回り止めのための位置決めはなされなくともラック軸の前記ブッシュによる安定した支持状態の確保が可能となる。
【００１９】
したがって、３つの凸面部によりラック軸を支持する他方ブッシュは、該ブッシュの回り止めを積極的に阻止する手段は備えず、該ブッシュと、該ブッシュが嵌装される被嵌装部材における該ブッシュの回り止めのための凹凸部等からなる係合部の形成が不要となり、該係合部のための加工を施す必要性が排除され、その分コストの削減を図ることができる。また、ブッシュの被嵌装部材への嵌装に際し、ブッシュと該ブッシュの被嵌装部材に該ブッシュの位置決めのための凹凸部等が形成されないので、ブッシュの嵌装は該ブッシュの位置や向きを格別意識する必要性がないのできわめて容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１ないし図８に図示された本発明の実施例について説明する。
【００２１】
図１には、本発明のラック・ピニオン式パワーステアリング装置１の略全体図がその一部が断面とされて図示されている。
図１，２を参照して前記パワーステアリング装置１は、図示されない操舵ハンドルやステアリング軸を具備し、補助操舵力付与のための電動モータＭを備え、またラック軸２と、該ラック軸２にハンドル操舵力を入力するピニオン３（図２参照）と、該ピニオン３が噛合うラック軸２の歯２１と、ラック軸２両端のボールジョイント４，４を介して連結されラック軸２の動作を図示されない操舵車輪に伝達するタイロッド５，５と、ラック軸２の周囲を収納包囲するラックハウジング６と、前記ピニオン３とラック歯２１の噛合い部を収納するラックハウジング６の一部であるギアハウジング６１等を備えている。
【００２２】
電動モータＭはギアハウジング６１の延長ハウジング６２に一体的に取付けられており、その補助操舵力は該ハウジング６２内において図示されないウォームギア機構を介してピニオン３を備える操舵力出力軸３１（図２参照）に伝達され、操舵力出力軸３１のピニオン３とラック歯２１の噛合い介してラック軸２がラックハウジング６内でその軸方向において所定のストロークで進退動可能とされる。このため、ラック歯２１は所定長さを有する歯部２１ａとして形成される。ラック軸２のこの歯部２１ａはラック軸２の円形である断面形状の側面の一部が前記所定の長さに亘り切り欠かれて歯が形成された部分である（図２参照）。
【００２３】
ラック軸２のラックハウジング６内における前記所定ストロークの軸方向進退動は、すなわち、図１の図示におけるラック軸２の左右方向への進退動は、ラック軸２の両端のボールジョイント４，４を介して連結されたタイロッド５，５に伝達され、さらにタイロッド５，５の動きは操舵のための図示されない操舵車輪に伝達されて車両の方向変換が行われる。
【００２４】
ラック軸２を収納包囲するラックハウジング６は、ラック軸２の両端部近傍を包囲する図１に図示の右方端側の前記ギアハウジング６１と、左方端側の左方ハウジング６５と、ギアハウジング６１の左方から延出する筒状ハウジング６３と前記左方ハウジング６５の右方から延出する筒状ハウジング６６間を接続する中空管ハウジング６７とからなり、この中空管ハウジング６７がギアハウジング６１の左方筒状ハウジング６３の内周部６３ａにその右方端外周部６７ａが圧入保持され、また左方端外周部６７ｂが左方ハウジング６５の筒状ハウジング６６の右方側内周部６６ａに圧入保持されて、これによりラック軸２のそのベローズ７，７により覆われる両端部を除き該ラック軸２を全面的に収納包囲する。
【００２５】
ラック軸２は、既述のようにラック軸２の支持部であるラックハウジング６内においてその軸方向、すなわち、図示左右方向において所定のストロークをもって進退動可能に支持されるが、ラックハウジング６におけるラック軸２の支持は、本実施例においてはその一方の該ラック軸２右方端寄りのギアハウジング６１の位置と、他方のラック軸２左方端寄りの左方ハウジング６５の位置と、さらに、後述されるラック歯２１とピニオン３の噛合い部のラック歯２１背部の押圧装置１４の押当部１４ｂ（図２参照）の３個所においてなされている。
【００２６】
ラック軸２のラックハウジング６による一方の支持は、つまり、図１の図示においてラック軸２の右方端寄りとなるギアハウジング６１の位置におけるラック軸２の支持は、ギアハウジング６１の右方から延出する筒状ハウジング６４、すなわち、ラック軸２の外周部２ａを同軸的に包囲するように筒状に所定長さで延びるハウジング６４に後述される合成樹脂等からなるラックブッシュ８を介して摺動可能に支持されることでなされている。
【００２７】
また、ラック軸２のラックハウジング６による他方の支持は、つまり、図１の図示におけるラック軸２の左方端寄りとなる左方ハウジング６５の位置におけるラック軸２の支持は、左方ハウジング６５の左方ラック軸２の端部寄りの内周部６５ａに形成された環状凹部６５ｂに嵌入された摺動リング部材９である摺動ブッシュ９０を介して支持されることでなされている。
【００２８】
ラック軸２の一方および他方の支持部であるギアハウジング６１の位置と左方ハウジング６５の位置は、共にラック軸２の両端を構成する部分であり、したがって、これらラック軸２の支持部はタイロッド５，５への連結部であるボールジョイント部４，４に隣接する。このために該部分にはボールジョイント部４，４をその保護のために覆うベローズ７，７が装着され、ラック軸２の前記一方の支持部においては、ギアハウジング６１の右方から延出する筒状ハウジング６４の右方端側の外周部６４ｂに設けられた環状凹部６４ｃが該ベローズ７の装着に供される構造部とされ、また、ラック軸２の他方の支持部においては、左方ハウジング６５の左方端側の外周部６５ｃが該ベローズ７の装着に供される構造部とされる。
【００２９】
ギアハウジング６１の位置におけるベローズ７の装着は筒状ハウジング６４の外周部６４ｂの環状凹部６４ｃにおいてなされ、べローズ７の一端開口部７ａが該環状凹部６４ｃに嵌合されてベローズ７の開口部７ａの外側からベローズバンド１０により締付けカシメられると共に、ベローズ７の他端開口部７ｂがタイロッド５の外周部５ａに嵌合されてタイロッドクリップ１１により締付けられることでなされる。
【００３０】
また、左方ハウジング６５の位置におけるベローズ７の装着は該ハウジング６５の外周部６５ｃにおいてなされ、ベローズ７の一端開口部７ａが該ハウジング６５の外周部６５ｃに嵌合されてベローズバンド１０で締付けカシメられると共に、ベローズ７の他端開口部７ｂがタイロッド５の外周部５ａに嵌合されてタイロッドクリップ１１により締付けられることでなされる。
【００３１】
そして、ラック軸２はその左右の両端のボールジョイント部４，４に隣接する位置にそれぞれ所定幅の合成樹脂やゴム等からなる環状のストッパラバー１２，１２を備えており、このストッパラバー１２，１２はラック軸２の左右両端のやや細めに加工された部分２３に圧入固定されている。
【００３２】
ストッパラバー１２，１２は、ラック軸２の図１の図示左右方向への進退動のストロークにおける左方への移動の移動端においては、ギアハウジング６１の右方延出筒状ハウジング６４の内周部６４ａに嵌入される後述のストッパピース１３端に、また、右方への移動の移動端においては左方ハウジング６５の左方端６５ｄにそれぞれ当接して、ラック軸２の左右方向への移動を阻止し、これによりラックハウジング６に対するラック軸２の左右方向への進退動におけるストロークを決定している。
【００３３】
パワーステアリング装置１は概ね上述した構造を具備するものであり、ラック軸２のラックハウジング６における支持構造についてもその概要については述べたところであるが、ここで、さらにラック軸２の一方の支持部、すなわち、ギアハウジング６１の位置におけるラック軸２の支持構造について図２等を参照して詳しく説明する。
【００３４】
図２に図示されるように、ラック軸２の一方の支持部であるギアハウジング６１の図示左方（図１においては図示右方）から延出する筒状ハウジング６４による支持部が拡大図示されている。ギアハウジング６１の筒状ハウジング６４は、ギアハウジング６１におけるラック歯２１とピニオン３との噛合い部の収容空間からラック軸２の軸方向において図２の図示左方側に延出する筒状をなすハウジング６４であり、ラック軸２はこの筒状ハウジング６４の内部においてその軸方向、すなわち図示左右方向に進退動可能とされている。
【００３５】
ギアハウジング６１のラック歯２１とピニオン３との噛合い部の収容空間は、ラック軸２のラック歯２１とこれに噛合うピニオン３のための空間を備え、また、ラック歯２１とピニオン３の噛合い部のラック歯２１の反対側、すなわちラック歯２１の背面側２４に該歯２１の噛合いによる圧力に抗して該背面側２４をピニオン３側へ向けて押圧するための押圧力を与える実質的にラック軸２の一つの支持部を構成する押圧装置１４のための収容空間も備えている。
【００３６】
ラック歯２の背面側２４を押圧する押圧装置１４は、ギアハウジング６１のラック軸２の軸方向と直交する方向に延出するボス部６１ａに形成されるシリンダ６１ｂと、該シリンダ６１ｂ内を摺動可能に移動しラック軸２のラック歯２１の背面側２４に当接する平坦な押当部１４ｂをその先端に備えるラックガイド１４ａと、このラックガイド１４ａの背部（図示上部）に配置されるバネ１４ｃと、シリンダ６１ｂの上部開口部６１ｃにねじ込まれることで該シリンダ６１ｂの上部開口部６１ｃを密封封鎖すると共にラックガイド１４ａの背部の前記バネ１４ｃを押圧するキャップ１４ｄとからなり、キャップ１４ｄのねじ込み量の調整によりバネ１４ｃによるラックガイド１４ａの押圧力が調整される。
【００３７】
ギアハウジング６１の筒状ハウジング６４は、その延出端方向においてその外径の大きな拡径部６４ｄとされており、その端部外周部６４ｂには既述のベローズ７の装着に供されるための環状凹部６４ｃが設けられている。筒状ハウジング６４の内周部６４ａは、前記ラック歯２１とピニオン３の噛合い部収容空間側がやや内径の小さな孔部６４ｅとされ、この内径の小さな孔部６４ｅから第１の段部６４ｆを形成して内径が拡大する第１の拡大孔部６４ｇと、この拡大孔部６４ｇから第２の段部６４ｈを形成して内径が拡大する第２の拡大孔部６４ｉと、さらにこの拡大孔部６４ｉから第３の段部６４ｊを形成して拡大する第３の拡大孔部６４ｋとを備えている。
【００３８】
筒状ハウジング６４の内周部６４ａの内径の小さな孔部６４ｅは、ラック軸２のラック歯２１と、ラック歯２１の形成されない軸部２２が支障なく移動可能とされるに充分な内径を備えればよく、断面円形の直線として所定長さ延びる孔であり、また、この小さな孔部６４ｅに続く第１の拡大孔部６４ｇは、後述されるラックブッシュ８が嵌入される孔部であり、その内周部６４ｇ１には嵌入されるブッシュ８のための回り止めと位置決めを兼ねる係合凹部６４ｇ２（図２（ｂ）参照）が設けられている。
【００３９】
筒状ハウジング６４の第１拡大孔部６４ｇの内周部６４ｇ１の前記係合凹部６４ｇ２は、実質的に更なる拡大内径部である前記第２の拡大孔部６４ｉと該第１の拡大孔部６４ｇとの境界の段部６４ｈが軸方向に直接切込まれて形成された溝であり、これにより後に詳しく説明されるラックブッシュ８は、その外周部８ｂの係合凸部８ａが該係合凹部６４ｇ２に位置合わされてその軸方向に押込まれることで、前記第２の拡大孔部６４ｉ側から第１の拡大孔部６４ｇ内に挿入可能とされる。
【００４０】
そして、第２の拡大孔部６４ｉは、ストッパピース１３が嵌入される孔部であり、その内周部に後述されるストッパピース１３の外周部１３ａ（図５参照）が圧入されることで前記第１の拡大孔部６４ｇに嵌入されたラックブッシュ８の軸方向への移動を阻止する。
また、第２の拡大孔部６４ｉに続く第３の拡大孔部６４ｋは、ラック軸２の外周部２ａを該ラック軸２が高負荷を受けて撓んでも接触することのない充分な間隔を保持して包囲し、さらにその端部開口近傍の外周部６４ｂには既述のベローズ７の装着に供される環状の凹部６４ｃが形成されている。
【００４１】
ラック軸２は、既述のように筒状ハウジング６４の内部をその軸方向、すなわち、図示左右方向で進退動可能に移動し、このために前記第１の拡大孔部６４ｇにラックブッシュ８が嵌入されて、該ブッシュ８を介してラック軸２は筒状ハウジング６４に前記進退動可能に支持される。
【００４２】
ラックブッシュ８は合成樹脂やゴム等からなり、図４（ａ）（ｂ）に図示されるように所定幅のリング状の外形形状をなしその幅は均一であり、リングはその外周部８ｂが真円で、その外径は筒状ハウジング６４の第１の拡大孔部６４ｇの内周部６４ｇ１（図２（ｂ）参照）と略同径とされ、リングの外周部８ｂには該ブッシュ８の嵌入時の筒状ハウジング６４に対する位置決めのための係合凸部８ａが設けられている。
【００４３】
この係合凸部８ａは、筒状ハウジング６４の第１の拡大孔部６４ｇの内周部６４ｇ１に設けられた係合凹部６４ｇ２との嵌入によりブッシュ８の筒状ハウジング６４に対する位置決めをなすものであり、また、リング外周部８ｂのこの係合凸部８ａが設けられる部分以外の部分は全周に亘り該リングの幅方向に延びる互いに平行な多数の山形の係合凸部８ａより高さの低い凹凸部８ｃが設けられている。
【００４４】
ラックブッシュ８の内周部８ｄは、その正面視において半径の異なる２つの円の円弧による環状周面部分の周面８ｅ，８ｆが該内周部８ｄの周上において互いに連続した円に類似する環状周面とされ、したがって、ブッシュ８を形作るリングは外形が真円であるからその肉厚が半径の大きな円弧による周面８ｆ対応部は薄く、半径の小さな円弧による周面８ｅ対応部は肉厚となっている。ブッシュ８の内周部８ｄの環状周面によるラック軸２の支持は、ラック軸２にかかる負荷が無負荷もしくは低負荷でラック軸２が撓みのない状態もしくは撓みが僅かである状態においては実質的になされず、ラック軸２にかかる負荷が高負荷でラック軸２が撓む時には半径の小さな円弧による周面８ｅにおいて、すなわち、実質的にリングの肉厚部８ｇにおいてなされる。
【００４５】
そして、ラック軸２における前記半径の小さな円弧による周面８ｅに対応する前記支持部は、ラック歯２１の形成側と反対のラック歯２１の背面側である。
ラックブッシュ８の内周部８ｄの半径の大きな円弧による周面８ｆは、ラック軸２のラック歯２１の形成側に対応するがこの周面８ｆはラック歯２１とは接触せず、ラックブッシュ８の装着における該ブッシュ８のラック軸２に対するこのような位置取りは上述の筒状ハウジング６４の内周部６４ａ、より詳しくは第１の拡大孔部６４ｇの係合凹部６４ｇ２に係合する係合凸部８ａによる位置決めにより容易に達成されるものである。
【００４６】
ラックブッシュ８の内周部８ｄの実質的なラック軸支持部である半径の小さな円弧による周面８ｅは、該ブッシュ内周部８ｄにおける周面上の１８０°以内の角度θに対応する長さの周面範囲とされ、この長さの範囲内の周面によりラック軸２のラック歯２１背面側を支持するようになされており、これにより必要以上のラック軸２とラックブッシュ８との接触を避けることでラック軸２の動作のための移動の円滑性を阻害しないようにしている。
【００４７】
そして、ラック軸２を支持する半径の小さな前記円弧による周面８ｅは、既述のように無負荷もしくは低負荷状態におけるラック軸２の撓みがない状態もしくは撓みが僅かである状態においてはラック軸２と直接接触せず互いに干渉しないようになされ、高負荷状態におけるラック軸２の撓みが大きな状態においては該周面８ｅにより該ラック軸２を支持するようになされている。
また、ラック軸２の実質的な支持面である半径の小さな円弧による周面８ｅで肉厚とされ強度の高いラックブッシュ８の該肉厚部８ｇ外周部８ｂの周方向略中央に上述のブッシュ８の位置決め係合凸部８ａが設けられている。
【００４８】
第１の拡大孔部６４ｇに嵌入されるラックブッシュ８の軸方向移動は、第２の拡大孔部６４ｉに圧入されるストッパピース１３により阻止されるが、ストッパピース１３は、鋼材等の材料からなり、図５に図示される所定の肉厚と所定の幅をもつリング部材であり、その外周部１３ａは第２の拡大孔部６４ｉに圧入されることから該孔部６４ｉと略同径でありブッシュ８の外径より大きく、該外周部１３ａは、環状の平坦面１３ａ１とされている。
【００４９】
リング部材であるストッパピース１３の内周部１３ｂは該内周部１３ｂの主体をなす軸方向一方端寄り、すなわち、該ピース１３の圧入時にラックブッシュ８側寄りとなる小さな内径部１３ｂ１と、軸方向他方端寄り、すなわち、反ブッシュ８側寄りとなる大きな内径部１３ｂ２とを有している。そして、ストッパピース１３の内周部１３ｂの小さな内径部１３ｂ１は、ラック軸２の許容範囲内における撓みを許容し、許容範囲を越える撓みを抑制する作用をなす。
【００５０】
これに対して、大きな内径部１３ｂ２はリング部材であるストッパピース１３がストッパとして必要とされる圧接摩擦力保持のための所定幅を有することから、ラック軸２の撓みが許容範囲内の比較的小さなものであっても小さな内径部１３ｂ１がそのリング全幅に亘り設けられるものであると仮定すると（図５の図示点線部参照）、その外方端部１３ｂ１１に撓んだラック軸２が当接することになる（図３も参照）。
【００５１】
したがって、このような不都合を回避するために、その外方端（図示左方側端）の内周部１３ｂが拡径され大きな内径部１３ｂ２とされたものであり、その意味ではこの内径部１３ｂ２はラック軸２の撓みにおける逃げ部とされたものである。そして、このような構造のストッパピース１３は、既述したように上述のラックブッシュ８の移動阻止のために第２の拡大孔部６４ｉの内周部６４ｉ１に圧入され、このために該ピース１３の外周部１３ａの前記平坦面１３ａ１は丁寧に仕上げられ、その両側縁部には比較的大きな面取り加工１３ａ２が施されている。
【００５２】
そして、ラック軸２の他方の支持部、すなわち、左方ハウジング６５による既述の摺動リング部材９によるラック軸２の摺動支持（図１参照）は、該リング部材９である図７に図示される摺動ブッシュ９０によりなされ、このブッシュ９０は、ブッシュ８同様、合成樹脂やゴム等からなり、所定幅のリング状の外形形状をなしその幅は均一であり、該リングには図７（ｃ）に図示されるように該リングの周方向に対して所定の角度をもって該リングを切断するスリットＳが設けられている。
【００５３】
ブッシュ９０の外周部９０ａは基本的には真円で平らな周面とされるが、その周方向３個所の等間隔位置には、すなわち、周方向の１２０°間隔位置をもって所定長さ周方向で延長し平坦部９０ｂと該平坦部９０ｂ周方向延長における中央の円弧状断面の突状部９０ｃからなる変形部９０ｄを備えている。この変形部９０ｄにおける前記突状部９０ｃの高さはその頂部が該ブッシュ９０の外周部９０ａの周上に略一致する高さとされるが、この突状部９０ｃを挟む平坦部９０ｂは平坦化される分ブッシュ９０の厚みが薄くなるが、実質的には後述されるブッシュ９０内周の凸面部９０ｈが該変形部９０ｄに対応するからその肉厚に左程の変化はない。
【００５４】
そして、３個所の変形部９０ｄは、後述されるブッシュ９０内周における３つの凸面部９０ｈによるラック軸２の支持を適度な弾性効果をもってなすことに寄与し、また、前記スリットＳの存在と相俟って該ブッシュ９０の後述される左方ハウジング６５の環状凹溝６５ｂへの嵌合における比較的軽い弾性圧接力下での据わりの良いブッシュ９０の確保において寄与するところである。
【００５５】
ブッシュ９０の外周部９０ａの幅方向両側には比較的大きな面取り９０ｅが施され、この面取り９０ｅに続くブッシュ両側部９０ｆは平らな面とされる。ブッシュ９０の内周部９０ｇは基本的には真円であるが、該内周部９０ｇには３つの凸面部９０ｈが形成され、これら凸面部９０ｈは互いに前記内周部９０ｇの周方向において等間隔位置、すなわち、互いに１２０°の間隔位置をもって形成され、これら凸面部９０ｈの周方向形成位置は、前記ブッシュ外周部９０ａの周方向で互いに等間隔で形成された３つの変形部９０ｄの丁度内周側対応位置に形成されるものである。
【００５６】
３つの凸面部９０ｈは、いずれもリング状ブッシュ９０の周方向に直交して該ブッシュ９０の全幅に亘る長さを有して該ブッシュ内周部９０ｇ周面を横断するように互いに平行に延びており、これら凸面部９０ｈは、その横断面視でブッシュ内周の円弧の一部を切る弦の如き形状を呈し、該凸面部９０ｈは略平坦面とされる上面を備え、これら平坦面である上面の周方向中央９０ｉはラック軸２の支持のための後述される左方ハウジング６５への嵌装において、ラック軸２の軸心を中心とする同一円周上に位置し、かつこれら平坦面の上面はそれぞれ該ラック軸２の延長方向と平行とされ、この平坦面である上面の周方向中央９０ｉによる支持部分でラック歯２１を備えないラック軸２の外周部が当接支持されて、ラック軸２は前記ブッシュ９０により摺動支持される。
【００５７】
ブッシュ９０は、図１も参照して、既述のように左方ハウジング６５に嵌装されるが、このために該ハウジング６５の左方端寄りの内周部６５ａには、図８に拡大図示されるように、ブッシュ９０の収容嵌装のための環状凹部６５ｂが形成され、この環状凹部６５ｂは、該ハウジング内周部６５ａ長手方向で所定長さ延長し、かつ該ハウジング６５径方向で所定深さ、すなわち、左方ハウジング６５の径方向肉厚の略中央近傍にまで達して延長するブッシュ９０の収容嵌装の適合構造を備えるが、該環状凹部６５ｂの環状内周面６５ｂ１と該凹部６５ｂの両側部６５ｂ２は単純な平らな面とされている。
【００５８】
左方ハウジング６５の内周部６５ａの環状凹部６５ｂに収納嵌装されるブッシュ９０は、該環状凹部６５ｂに対して強く圧入されることなく、スリットＳによる軽い弾性圧接力が付与される程度の嵌装状態とされ、該嵌装状態のブッシュ９０は、該ブッシュ９０の基本的には平らな外周部９０ａとされ、また平らな両側部９０ｆとされる面が、左方ハウジング６５の前記環状凹部６５ｂの平らな環状内周面６５ｂ１と該凹部両側部６５ｂ２にて接触保持されるのみであるから、該ブッシュ９０の前記嵌装状態における回り止め手段は積極的には備えていない。
【００５９】
左方ハウジング６５に上述の状態で嵌装されたブッシュ９０によるラック軸２の摺動支持は、該支持部におけるラック歯２１のないラック軸２の外周部が、該ブッシュ内周部９０ｇの３つの凸面部９０ｈにより支持されることでなされ、３つの凸面部９０ｈのそれぞれの平坦な上面中央９０ｉが前記ラック軸２の外周部に比較的軽い弾性圧接力を有して当接することで、該ラック軸２を前記ブッシュ９０により摺動支持する。
【００６０】
なお、ブッシュ９０の外形形状や該ブッシュ９０を収納嵌装するハウジング６５の環状凹部６５ｂ等の形状については、上述の形状に限定されるものでなく、適宜適切な選択が可能であり、また、凸面部９０ｈの形状についても、上述のようにその横断面視略平坦面を呈するものに限定される理由はない。
【００６１】
ラック軸２の上述したブッシュ等による支持、つまり、ブッシュ８，９０（９）と押圧装置１４による支持は、ラック軸２に負荷がかからず該軸２が撓みのない無負荷の状態もしくは低負荷で該軸２の撓みが僅かである状態（たとえば、図２参照）においては、ラックブッシュ８の内周部８ｄの半径の小さな円弧による周面８ｅがラック軸２のラック歯２１の背面側に直接接触しない。したがって、この状態においてはラック軸２は、既述の摺動リング部材９であるブッシュ９０による他方の支持部である図１における図示左方端寄りの支持と押圧装置１４により押当部１４ｂの該図示右方寄り位置の２箇所において実質的に支持される。
【００６２】
そして、操舵操作に基づき、また、走行中の図示されない車輪側からの反力による負荷がラック軸２にかかり、この負荷が比較的大きくなり、つまり高負荷となりラック軸２の撓みが大きくなると前記ラックブッシュ８の内周部８ｄの周面８ｅに接触し、該ラック軸２の負荷は該周面８ｅで受け止められる。したがって、この状態においてはラック軸２は、該ブッシュ８の前記周面８ｅと、既述の他方支持部の摺動リング部材９であるブッシュ９０と、押圧装置１４による押当部１４ｂとの３箇所において支持される。
【００６３】
本実施例は上述した構成であるから、以下のような作用効果を奏する。
【００６４】
ラックブッシュ８は、その内周部８ｄが半径の異なる２つの円弧による環状周面部分が互いに連続して形成される円類似の環状周面とされ、該環状周面が半径の小さな円弧による周面８ｅと半径の大きな円弧による周面８ｆからなり、負荷のかかるラック軸２を該内周部８ｄの環状周面上における１８０°以内とされる角度θの範囲の長さを占める前記半径の小さな円弧による周面８ｅのみで摺動支持するから、ラック軸２へのブッシュ８の不必要な干渉が避けられ、ラック軸２の円滑な移動の確保を図りつつ適切な摺動支持が達成される。
【００６５】
また、半径の小さな円弧による周面８ｅにおけるラック軸２の支持は、ラック軸２にかかる負荷が無負荷もしくは低負荷であれば、既述の他方の支持部である摺動リング部材９すなわち、ブッシュ９０による支持と押圧装置１４による押当部１４ｂの２個所において、また高負荷であれば、これら支持部にさらに該周面８ｅが加えられた３個所においてなされるので、ラック軸２は、該軸２にかかる負荷に適応して無理のない安定した状態で支持され、ラック歯とピニオンとの円滑な噛合いが確保され、該歯車の噛合いによる打音の発生が抑制され、該歯車の耐久性が向上する。
【００６６】
ラックブッシュ８は、合成樹脂やゴム等の弾性体からなりその外周部８ｂに係合凸部８ａが設けられ、該ブッシュ８の嵌入装着時に該凸部８ａがギアハウジング６１の筒状ハウジング６４内周部６４ａ、より具体的には第１の拡大孔部６４ｇの内周部６４ｇ１の係合凹部６４ｇ２に嵌合するから、ラックブッシュ８の装着に際しての該ブッシュ８の回転方向における位置決めが容易であり、しかもラックブッシュ８の装着を正確に行うことができる。
【００６７】
また、長期の使用においてもラックブッシュ８は回転方向の位置ズレを起すことがないので、ブッシュ８の変形や磨耗による耐久性の低下を防ぐことができ、ラック歯２１とピニオン３のがたつきのない適正な噛合い状態が長期に亘り維持されるので、結果としてラック軸２とピニオン３の耐久性が向上する。
【００６８】
また、ギアハウジング６１の筒状ハウジング６４の前記係合凹部６４ｇ２はその側縁が第２段部６４ｈにおいて開口する溝部とされるから、ラックブッシュ８の該筒状ハウジング６４への嵌入装着は、該ブッシュ８の外周部８ｂの係合凸部８ａが筒状ハウジング６４の内周部６４ａ（より具体的には６４ｇ１）の係合凹部６４ｇ２に位置合わせされて軸方向から押込むことで容易に行うことができる。さらに、ラックブッシュ８の外周部８ｂの係合凸部８ａは、該ブッシュ８の肉厚部８ｇに設けられるのでその強度は比較的高く、該係合凸部８ａによるブッシュ８の位置決めは正確でしかも安定している。
【００６９】
ラックブッシュ８の外周部８ｂの周面の略全面には山形の凹凸部８ｃが設けられており、この凹凸部８ｃは比較的変形し易いので該ブッシュ８の筒状ハウジング６４の前記内周部６４ｇ１への嵌入装着は容易であり、また、ラック軸２のラックブッシュ８による支持は、ラック軸２にかかる衝撃的な負荷荷重を和らげる効果を奏する。
【００７０】
本発明の上述の実施例におけるラックブッシュ８は、その外周部８ｂが係合凸部８ａの設けられた部分を除いて全面に亘り山形の凹凸部８ｃが設けられた面とされたが、図６に図示されるようにラックブッシュ８の外周部８ｂにこのような山形の凹凸部８ｃを設けない態様も採用可能であり、この態様においてはラックブッシュ８によるラック軸２の支持の安定度が高い。
【００７１】
また、上述の反ピニオン側の摺動リング９であるブッシュ９０によるラック軸２の支持は、所謂３点支持ブッシュ９０によるラック軸２の支持であるから、ラック軸２の支持における該ラック軸２外周部の３つの凸面部９０ｈとの接触による摺動接触面積の縮小による摺動摩擦抵抗力の軽減が図られ、また、該ブッシュ９０は、格別の回り止め手段を持たないが、該ブッシュ９０の回転方向への位置ズレの発生があってもラック軸２の外周部の該ブッシュ凸面部９０ｈによる均等支持には変化はないから、ラック軸２にかかる負荷の高低に拘わらずラック軸２のバランスの良い安定した摺動支持を実現することができる。
【００７２】
さらに、前記ブッシュ９０は、左方ハウジング６５の内周部６５ａに設けられた環状凹部６５ｂに強く圧入されることなく、スリットによる軽い弾性圧接力で不必要な動きが抑えられる程度の適度の圧力による嵌入度をもって嵌装されるものであり、環状凹部６５ｂおよびブッシュ９０には格別の該ブッシュ９０位置決めのための凹凸部等が形成されるものではないから、該ブッシュ９０の環状凹部６５ｂへの嵌装は、ブッシュ９０の向きや位置に格別の配慮をなす必要がないのできわめて容易であり、また、ブッシュ９０の回り止め手段は必要ないから、このための左方ハウジング６５および該ブッシュ９０における加工が不要であり、その分コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明のラック・ピニオン式パワーステアリング装置の全体図であり、その一部が断面として示された図である。
【図２】本発明の主要構造部を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の（ａ）における一作動態様を示す図である。
【図４】本発明のラックブッシュを示す図であり、（ａ）側面図、（ｂ）は正面図である。
【図５】本発明のストッパピースを示す図である。
【図６】本発明の別態様のラックブッシュを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】本発明の摺動リング部材であるラックブッシュを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図、（ｃ）は（ａ）の下面視図である。
【図８】図７におけるラックブッシュのハウジングへの嵌装状態を示す図である。
【図９】従来のパワーステアリング装置における主要構造部を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）における０Ａ−０Ａ断面図である。
【図１０】従来のパワーステアリング装置における別の態様における主要構造部を示す図であり、（ａ）はその側断面図、（ｂ）は（ａ）における０Ｂ−０Ｂ断面図、（ｃ）はブッシュの斜視図である。
【図１１】従来のラック軸支持構造におけるブッシュの嵌装状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・パワーステアリング装置、２・・・ラック軸、２１・・・ラック歯、３・・・ピニオン、４・・・ボールジョイント、５・・・タイロッド、６・・・ラックハウジング、６１・・・ギアハウジング、６１ａ・・・ボス部、６３・・・左方筒状ハウジング、６４・・・右方筒状ハウジング、６４ａ・・・内周部、６４ｂ・・・外周部、６４ｃ・・・環状凹部、６４ｄ・・・拡径部、６４ｅ・・・小さな孔部、６４ｆ・・・第１の段部、６４ｇ・・・第１の拡大孔部、６４ｇ２・・・係合凹部、６４ｈ・・・第２の段部、６４ｉ・・・第２の拡大孔部、６４ｊ・・・第３の段部、６４ｋ・・・第３の拡大孔部、６５・・・左方ハウジング、６５ｂ・・・環状凹部、６６・・・筒状ハウジング、６７・・・中空管ハウジング、６７ａ・・・右方端外周部、６７ｂ・・・左方端外周部、７・・・ベローズ、８・・・ラックブッシュ、８ａ・・・係合凸部、８ｂ・・・ブッシュ外周部、８ｃ・・・山形の凹凸部、８ｄ・・・ブッシュ内周部、８ｅ・・・半径の小さな円弧による周面、８ｆ・・・半径の大きな円弧による周面、８ｇ・・・リングの肉厚部、９・・・摺動リング部材、９０・・・ブッシュ、９０ｈ・・・凸面部、１０・・・ベローズバンド、１１・・・タイロッドクリップ、１２・・・ストッパラバー、１３・・・ストッパピース、１４・・・押圧装置、１４ａ・・・ラックガイド、１４ｂ・・・押当部、１４ｃ・・・バネ、１４ｄ・・・キャップ、Ｍ・・・電動モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006117221.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006117221.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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