(57)【要約】【課題】  揺動による衝突音等の異音の発生をなくし得ると共に「ともがね」による不都合を解消できる上に、ハウジングとの間に密閉空気室を生じさせないないようにでき、而して、ハウジングに対して軸方向に迅速に移動できてラックバーの直動方向に直交する方向の変位に対して即座に応動できるラックガイド及び斯かるラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置を提供すること。【解決手段】  ラックピニオン式ステアリング装置１は、Ｒ方向に回転自在なピニオン２と、ピニオン２と噛み合うラック歯３を有すると共にＡ方向に直動自在なラックバー４と、ピニオン２を回転自在に支持するハウジング５と、ラックバー４を摺動自在に支持するラックガイド６と、ラックガイド６をピニオン２に向かって押圧する弾性手段７とを具備している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一方の端面に設けられていると共にラックバーに摺動自在に接触するようになっている摺動自在面、ラックピニオン式ステアリング装置のハウジングの円筒状の内周面に隙間をもって対面するようになっている円筒状の外周面、軸方向の他方の端面で開口していると共に内部側壁と内部底壁とで規定された凹所及び軸方向の他方の端面から軸方向の一方の端面の途中まで伸びていると共に前記外周面と前記内部側壁とで開口する複数のスリットを夫々有したラックガイド本体と、前記内部底壁に接触して凹所に配された本体部及びこの本体部から各スリットを通って径方向に伸びて前記外周面から突出した突出端面で前記ハウジングの円筒状の内周面に接触するようになっている伸長部を夫々有する隙間保持部材とを具備しており、隙間保持部材は合成樹脂からなっており、隙間保持部材の軸周りの方向で互いに隣接する突出端面間における前記隙間は、ラックガイド本体の軸方向の一方の端面側の前記隙間とラックガイド本体の軸方向の他方の端面側の前記隙間とを連通する通路を形成するようになっているラックガイド。
【請求項２】
ラックガイド本体は、軸周りの方向で互いに略等角度間隔に配された少なくとも三個のスリットを有している請求項１に記載のラックガイド。
【請求項３】
複数個の隙間保持部材を具備しており、複数個の隙間保持部材はスペーサを介して軸方向に積層されている請求項１又は２に記載のラックガイド。
【請求項４】
回転自在なピニオンと、このピニオンと噛み合うラック歯を有すると共に直動自在な前記ラックバーと、ピニオンを回転自在に支持する前記ハウジングと、ラックバーを摺動自在に支持する請求項１から３のいずれか一項に記載のラックガイドと、このラックガイドをピニオンに向かって押圧する弾性手段とを具備してい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、自動車のステアリング機構のラックバーを支持するラックガイド及びこのラックガイドを具備した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】
【特許文献１】特開平１０−２１７９８５号公報
【０００３】
ラックピニオン式ステアリング装置は、通常、ハウジングと、このハウジングに回転自在に支持されたピニオンと、このピニオンに噛合うラック歯を有するラックバーと、ハウジング内に配されてラックバーを摺動自在に支持するラックガイドと、このラックガイドをラックバーに向かって押圧するコイルばね等の弾性手段とを具備している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
斯かるラックピニオン式ステアリング装置において、ステアリング操作で直動するラックバーを摺動自在に支持するラックガイドは、ハウジングの内周面との間に隙間（クリアランス）をもってハウジング内にラックバーの直動方向に対して直交する方向、即ち軸方向に移動自在に装着されているが、斯かる隙間があるとラックバーの直動でラックガイドに揺動が生じてラックガイドがハウジングに衝突し、衝突音等の異音が発生する場合がある。また通常、ラックガイドとハウジングとは金属製であるために、上記の揺動をなくすべく隙間をより微小にすると、ハウジングに対するラックガイドの軸方向の摺動でラックガイドとハウジングとの間に所謂「ともがね」を発生する虞があり、このような「ともがね」が発生すると摩擦抵抗の増大、凝着摩耗によるラックガイドの軸方向の移動を妨げるという問題を惹起させる。
【０００５】
そこで、ラックガイドに弾性リングを装着してハウジングへのラックガイドの直接的な接触をなくすことが提案されており、斯かる提案によるラックピニオン式ステアリング装置では、揺動による衝突音等の異音の発生及び「ともがね」による不都合を解消できるが、弾性リングの外周面が全体的にハウジングの内周面に接触するようになって、ハウジングの内周面とラックガイドとの間の空気通路として機能する微小隙間を弾性リングが完全に塞ぐようになる結果、ハウジングに対するラックガイドの移動で微小隙間を介して行われていた空気の流通ができなくなりハウジングとラックガイドの端面と間の空間が密閉空気室となり、この密閉空気室によりハウジングに対するラックガイドの軸方向の迅速な移動が妨げられる虞もある。
【０００６】
本発明は、前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするとところは、揺動による衝突音等の異音の発生をなくし得ると共に「ともがね」による不都合を解消できる上に、ハウジングとの間に密閉空気室を生じさせないないようにでき、而して、ハウジングに対して軸方向に迅速に移動できてラックバーの直動方向に直交する方向の変位に対して即座に応動できるラックガイド及び斯かるラックガイドを具備した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。
【０００７】
本発明によるラックガイドは、軸方向の一方の端面に設けられていると共にラックバーに摺動自在に接触するようになっている摺動自在面、ラックピニオン式ステアリング装置のハウジングの円筒状の内周面に隙間をもって対面するようになっている円筒状の外周面、軸方向の他方の端面で開口していると共に内部側壁と内部底壁とで規定された凹所及び軸方向の他方の端面から軸方向の一方の端面の途中まで伸びていると共に前記外周面と前記内部側壁とで開口する複数のスリットを夫々有したラックガイド本体と、前記内部底壁に接触して凹所に配された本体部及びこの本体部から各スリットを通って径方向に伸びて前記外周面から突出した突出端面で前記ハウジングの円筒状の内周面に接触するようになっている伸長部を夫々有する隙間保持部材とを具備しており、ここで、隙間保持部材は合成樹脂からなっており、隙間保持部材の軸周りの方向で互いに隣接する突出端面間における前記隙間は、ラックガイド本体の軸方向の一方の端面側の前記隙間とラックガイド本体の軸方向の他方の端面側の前記隙間とを連通する通路を形成するようになっている。
【０００８】
本発明のラックガイドによれば、合成樹脂からなる隙間保持部材がその突出端面でハウジングの円筒状の内周面に接触するようになっているために、ハウジングへのラックガイド本体の直接的な接触をなくすことができる結果、ラックガイド本体の揺動に基づくハウジングへの衝突による衝突音等の異音の発生をなくし得ると共に「ともがね」による不都合を解消できる上に、隙間保持部材の軸周りの方向で互いに隣接する突出端面間における隙間がラックガイド本体の軸方向の一方の端面側の隙間とラックガイド本体の軸方向の他方の端面側の隙間とを連通する通路を形成するようになっているために、ラックガイド本体の軸方向の一方の端面側のハウジング内とラックガイド本体の軸方向の他方の端面側のハウジング内とを相互に連通させることができ、ハウジングとラックガイドの軸方向の他方の端面との間に密閉空気室を生じさせないようにでき、而して、ラックバーの直動方向に直交する方向である軸方向の変位に対して即座に応動できるようになる。
【０００９】
隙間保持部材は、ラックガイド本体の揺動でも隙間を保持できるような適度な剛性を有する上に、ラックガイド本体の軸方向の移動でハウジングの内周面と低摩擦をもって摺動し得る程度の摩擦特性を有し、しかも、突出端面でハウジングの内周面に弾性的に接触するように適度な弾性を有することが好ましく、隙間保持部材の形成材料である合成樹脂としては、一例として、ポリアセタール、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステルエラストマーなどを挙げることができる。
【００１０】
好ましい例では、ラックガイド本体は、軸周りの方向で互いに略等角度間隔に配された少なくとも三個のスリットを有しており、斯かる例のラックガイドでは、ラックガイド本体がハウジングの円筒状の内周面に軸周りの方向で均等に保持される結果、ハウジングへのラックガイド本体の直接的な接触をより確実になくすことができる。
【００１１】
他の好ましい例では、ラックガイドは複数個の隙間保持部材を具備しており、斯かる複数個の隙間保持部材はスペーサを介して軸方向に積層されており、斯かる例のラックガイドでは、ラックガイド本体の揺動自体が好ましく抑えられるために、揺動による衝突音等の異音の発生を更に確実になくし得る。
【００１２】
摺動片としては、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂材料又は薄鋼板と、この薄鋼板上に一体に被着形成された多孔質金属焼結層と、この多孔質金属焼結層に含浸被覆されていると共にポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂からなる合成樹脂層とを有する複層材料から形成されたものが好適であり、特に、摺動片本体及び有底円筒状の凸部を具備した摺動片としては、斯かる合成樹脂材料又は複層材料からなる板状体をプレス成形して一体的に形成されたものがよい。
【００１３】
本発明によるラックピニオン式ステアリング装置は、回転自在なピニオンと、このピニオンと噛み合うラック歯を有すると共に直動自在な前記ラックバーと、ピニオンを回転自在に支持する前記ハウジングと、ラックバーを摺動自在に支持する上述の種々の態様のラックガイドと、このラックガイドをピニオンに向かって押圧する弾性手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、揺動による衝突音等の異音の発生をなくし得ると共に「ともがね」による不都合を解消できる上に、ハウジングとラックガイドの端面との間に密閉空気室を生じさせないないようにでき、而して、ハウジングに対して軸方向に迅速に移動できてラックバーの直動方向に直交する方向の変位に対して即座に応動できるラックガイド及び斯かるラックガイドを具備した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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明はこれらの例に何等限定されないのである。
【００１６】
図１において、本例のラックピニオン式ステアリング装置１は、Ｒ方向に回転自在なピニオン２と、ピニオン２と噛み合うラック歯３を有すると共にＡ方向（図１において紙面に直交する方向）に直動自在なラックバー４と、ピニオン２を回転自在に支持するハウジング５と、ラックバー４を摺動自在に支持するラックガイド６と、ラックガイド６をピニオン２に向かって押圧する弾性手段７とを具備している。
【００１７】
ピニオン２が一体的に設けられたピニオン軸１１は、玉軸受１２を介してハウジング５にＲ方向に回転自在に支持されていると共にステアリング操作によりＲ方向に回転されるようになっている。
【００１８】
ピニオン２のＲ方向の回転によりピニオン２とラック歯３との噛み合いを介してＡ方向に直動されるラックバー４は、ラック歯３が設けられた面とは反対の側に半円筒状の凸面からなる摺動面１５を有している。
【００１９】
ラックバー４がＡ方向に貫通しているハウジング５は、玉軸受１２が取り付けられたハウジング本体部１６と、ハウジング本体部１６に一体的に形成されていると共に円筒状の内周面１７を有した円筒部１８と、円筒部１８の一端部にねじ部１９を介して螺着された蓋部２０とを具備しており、蓋部２０は、当該蓋部２０に螺着されたロックナット２１により円筒部１８に固定されている。
【００２０】
ラックガイド６は、特に図２及び図３に示すように、ラックガイド本体２５と合成樹脂からなっている隙間保持部材２６とを具備しており、ラックガイド本体２５は、ラックバー４の摺動面１５に摺動自在に接触していると共に半円筒状の凹面からなる摺動自在面２７を有する摺動片２８と、摺動片２８をＡ方向に対して直交する軸方向Ｂの一方の端面２９で支持するラックガイド基体３０とを具備している。このようにラックガイド６は、軸方向Ｂの一方の端面としての摺動自在面２７でラックバー４の摺動面１５に摺動自在に接触するようになっている。
【００２１】
薄鋼板とこの薄鋼板上に一体に被着形成された多孔質金属焼結層とこの多孔質金属焼結層に含浸被覆された合成樹脂層とからなると共に当該合成樹脂層側が摺動自在面２７となる摺動片２８は、特に図４及び図５に示すように、一方の面に摺動自在面２７を有する湾曲板状の摺動片本体３５と、摺動片本体３５の摺動自在面２７の反対の面である他方の面３６に一体的に設けられた有底円筒状の凸部３７とを具備しており、凸部３７は、円筒部３８と、円筒部３８の一端に一体的に設けられた底部３９とを具備している。
【００２２】
ハウジング５の円筒部１８内に配されているラックガイド基体３０は、特に図６、図７及び図８に示すように、ハウジング５の円筒部１８の内周面１７に隙間４５をもって対面する円筒状の外周面４６と、軸方向Ｂの他方の端面４７で開口していると共に四個の円弧状の内部側壁４８と平坦円環状の内部底壁４９とで規定された凹所５０と、軸方向Ｂの他方の端面４７から軸方向Ｂの一方の端面２９の途中まで伸びていると共に外周面４６と内部側壁４８とで開口する複数、本例では４個のスリット５１と、軸方向Ｂの一方の端面２９に設けられていると共に摺動片本体３５を支持する支持面５２と、支持面５２の中央部に配されていると共に摺動片２８の凸部３７の円筒部３８がぴったりと嵌合された嵌合孔５３とを有している。
【００２３】
一端で凹所５０に連通した各スリット５１は、ラックガイド基体３０の互いに対面する一対の平坦な側壁６１と、平坦な側壁６１に直交する平坦底壁６２とで規定されており、４個のスリット５１は、軸周りの方向Ｃで互いに略等角度間隔に配されており、ラックガイド基体３０の一方の端面２９は、支持面５２に加えて、一対の三日月状端面６３を有している。
【００２４】
隙間保持部材２６は、図９に示すように、内部底壁４９に接触して凹所５０に配された円環状の本体部６５と、本体部６５から各スリット５１を通って径方向に伸びて外周面４６から突出した突出端面６６でハウジング５の円筒状の内周面１７に接触する四個の伸長部６７とを有している。本体部６５は、凹所５０にぴったりと嵌合されており、各伸長部６７もまた、対応のスリット５１にぴったりと嵌合されているが、これら本体部６５及び各伸長部６７は、熱膨張等を考慮して多少の隙間をもって凹所５０及び対応のスリット５１に夫々配されていてもよい。
【００２５】
隙間保持部材２６の軸周りの方向Ｃで互いに隣接する突出端面６６間における隙間４５は、図１０に示すように通路６８を形成しており、各通路６８は、ラックガイド本体２５の軸方向Ｂの一方の端面２９側の隙間４５とラックガイド本体２５の軸方向Ｂの他方の端面４７側の隙間４５とを連通している。
【００２６】
弾性手段７は、一端では凹所５０において本体部６５に接触する一方、他端では蓋部２０に接触して圧縮されてラックガイド基体３０と蓋部２０との間に配されたコイルばね７１を具備しており、コイルばね７１は、ラックガイド基体３０を介して摺動片２８の摺動自在面２７をラックバー４の摺動面１５に弾性的に押圧させている。
【００２７】
以上のラックピニオン式ステアリング装置１では、ステアリング操作によりピニオン軸１１がＲ方向に回転されると、ラックバー４がピニオン２とラック歯３との噛み合いを介してＡ方向に直動される結果、ラックバー４に連結された自動車の車輪にステアリング操作を伝達することができる。ラックピニオン式ステアリング装置１において、ラックガイド６は、ラックバー４の摺動面１５にその摺動自在面２７で接触してラックバー４のＡ方向の直動を案内すると共に弾性手段７による弾性力でピニオン２とラック歯３との噛み合いを確保させるようになっている上に、ラックバー４の軸方向Ｂの微少変位に追従して弾性手段７の伸縮を伴って軸方向Ｂにハウジング５の円筒部１８に対して移動するようになっている。
【００２８】
ところで、ラックガイド６によれば、合成樹脂からなる隙間保持部材２６の伸長部６７がその突出端面６６でハウジング５の円筒状の内周面１７に接触するようになっているために、ハウジング５へのラックガイド本体２５、特にラックガイド基体３０の直接的な接触をなくすことができる結果、ラックガイド本体２５の揺動に基づくハウジング５へのラックガイド基体３０の衝突による衝突音等の異音の発生をなくし得ると共に「ともがね」による不都合を解消できる上に、隙間保持部材２６の伸長部６７の軸周りの方向Ｃで互いに隣接する突出端面６６間における隙間４５がラックガイド本体２５の軸方向Ｂの一方の端面２９側の隙間４５とラックガイド本体２５の軸方向Ｂの他方の端面４７側の隙間４５とを連通する通路６８を形成するようになっているために、ラックガイド本体２５の軸方向Ｂの一方の端面２９側のハウジング５内をラックガイド本体２５の軸方向の他方の端面４７側のハウジング５内、即ち端面４７と蓋部２０との間の空間７５に連通させることができ、ハウジング５の蓋部２０とラックガイド本体２５の軸方向の他方の端面４７との間に密閉空気室を生じさせないようにでき、而して、ラックバー４の直動方向であるＡ方向に直交する方向、即ち軸方向Ｂの変位に対して即座に応動できるようになり、これによっても、ラックバー４の軸方向Ｂの微少変位に追従してラックガイド６がハウジング５の円筒部１８に対して軸方向Ｂに即座に移動できるようになる結果、ピニオン２とラック歯３とのぴったりとした噛み合いを常時確保できて、ピニオン２とラック歯３との歯打ちによる異音の発生をなくし得る。
【００２９】
加えて、本ラックガイド６は、軸周りの方向Ｃで互いに略等角度間隔に配された四個のスリット５１を有し、しかも、軸周りの方向Ｃで互いに略等角度間隔に配された四個の突出端面６６でハウジング５の内周面１７に接触するようになっているために、ラックガイド本体２５がハウジング５の内周面１７に均等に保持される結果、ハウジング５へのラックガイド本体２５の直接的な接触をより確実になくすことができる。
【００３０】
本例のラックガイド６では、四個のスリット５１を有したラックガイド基体３０と、四個の伸長部６７を有した隙間保持部材２６とを用いたが、これに代えて、三個又は五個以上のスリット５１を有したラックガイド基体３０と、これに対応して三個又は五個以上の伸長部６７を有した隙間保持部材２６とを用いてもよく、また、ラックガイド６は、複数個の隙間保持部材２６、例えば図１１に示すように二個の隙間保持部材２６を具備していてもよく、この場合には、二個の隙間保持部材２６は、スペーサ８１を介して軸方向Ｂに積層されているとよく、斯かる複数個の隙間保持部材２６を軸方向Ｂに積層しなるラックガイド６では、ラックガイド本体２５の揺動自体が抑えられるために、揺動による衝突音等の異音の発生を更に確実になくし得る。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による実施の形態の好ましい例の断面説明図である。
【図２】図１に示すラックガイドの正面説明図である。
【図３】図１に示すラックガイドの平面説明図である。
【図４】図１に示す摺動片の正面説明図である。
【図５】図１に示す摺動片の平面説明図である。
【図６】図１に示すラックガイド基体の平面説明図である。
【図７】図６に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面説明図である。
【図８】図１に示すラックガイド基体の底面説明図である。
【図９】図１に示す隙間保持部材の斜視説明図である。
【図１０】図１に示す例の一部の平面説明図である。
【図１１】本発明による実施の形態の好ましい他の例の斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ラックピニオン式ステアリング装置
２  ピニオン
３  ラック歯
４  ラックバー
５  ハウジング
６  ラックガイド
７  弾性手段
１７  内周面
１８  円筒部
２５  ラックガイド本体
２６  隙間保持部材
２７  摺動自在面
２８  摺動片
２９、４７  端面
３０  ラックガイド基体
４５  隙間
４６  外周面
４８  内部側壁
４９  内部底壁
５０  凹所
５１  スリット
６５  本体部
６７  伸長部
【図１】
2006298336.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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