(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の端面にラックバーを支持する半円筒状の摺動面が形成されたラックガイドであって、
前記摺動面には、前記ラックバーと接触する帯状の接触部が前記ラックバーの軸心方向に沿って形成されるとともに、前記接触部の両方の側辺部の外側に複数のディンプルが前記軸心方向に並んで形成され、
一側の前記側辺部の外側における前記ディンプルの前記軸心方向における形成領域が、
他側の前記側辺部の外側において隣り合う前記ディンプル同士の間に形成される隙間に対応する未形成領域を、前記軸心方向において包含している、ラックガイド。
【請求項２】
前記ディンプルは、前記接触部から離れるに従って、前記ラックバーの軸心方向の長さが短くなるように形成される、請求項１に記載のラックガイド。
【請求項３】
前記ディンプルは、前記接触部から離れるに従って深くなるように形成される、請求項１又は請求項２に記載のラックガイド。
【請求項４】
中空のギアケースと、
前記ギアケースの内部で回転可能に軸支されたピニオン歯を備えるピニオンと、
前記ピニオン歯と歯合するラック歯を備え、軸心方向に移動可能に配設されるラックバーと、
前記ギアケースの内部で前記ラックバーに対して近接離間する方向に移動可能に配設されると共に前記ラックバーを支持する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のラックガイドと、
前記ギアケースの内部に配設されると共に前記ラックガイドを前記ラックバーの側に付勢する付勢手段と、を備える、ラックピニオン式舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックガイド、及び、ラックガイドを備えるラックピニオン式舵取装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラックピニオン式舵取装置として、ギアケース、該ギアケースに軸支されるピニオン、該ピニオンに噛合するラック歯が形成されたラックバー、前記ギアケース内において該ラックバーを摺動可能に支持するラックガイド、及び該ラックガイドを前記ラックバーに押付けるように付勢するコイルバネなどを備えた構成が知られている（例えば、特許文献１を参照）。上記のラックピニオン式舵取装置において、ラックガイドにおけるラックバーとの摺動面では、ラックバーと接触する接触部がラックバーの軸心方向に沿って帯状に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４５８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献に記載のラックピニオン式舵取装置においては、ラックバーを支持するラックガイドの摺動面に溝を付与し、グリス等の潤滑材によるラックバーと摺動面との潤滑効果を高める構成としている。しかし、摺動面に形成された溝部分にラックバーが当接した場合（上記接触部と溝部分とが重なった場合）は、摺動面における受圧面積が低下するため、耐焼き付き性が低下する場合があった。また、前記技術によれば、溝はラックバーの軸心方向に沿って連続的に形成されているため、潤滑材は溝の長手方向（ラックバーの軸心方向）に沿って流れることになる。このため、摺動面において潤滑材がラックバーの周方向に局所的に存在して、充分な潤滑材が接触部に供給されずに、潤滑性能を充分に向上させることができなかった。
【０００５】
本発明は、以上に示した現状の問題点を鑑みてなされたものであり、ラックガイドの摺動面における受圧面積を低下させることなく、潤滑性能を向上させることの可能なラックガイド、及び、ラックピニオン式舵取装置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】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、一方の端面にラックバーを支持する半円筒状の摺動面が形成されたラックガイドであって、前記摺動面には、前記ラックバーと接触する帯状の接触部が前記ラックバーの軸心方向に沿って形成されるとともに、前記接触部の両方の側辺部の外側に複数のディンプルが前記軸心方向に並んで形成され、一側の前記側辺部の外側における前記ディンプルの前記軸心方向における形成領域が、他側の前記側辺部の外側において隣り合う前記ディンプル同士の間に形成される隙間に対応する未形成領域を、前記軸心方向において包含しているものである。
【０００８】
また、請求項２においては、前記ディンプルは、前記接触部から離れるに従って、前記ラックバーの軸心方向の長さが短くなるように形成されるものである。
【０００９】
また、請求項３においては、前記ディンプルは、前記接触部から離れるに従って深くなるように形成されるものである。
【００１０】
また、請求項４においては、中空のギアケースと、前記ギアケースの内部で回転可能に軸支されたピニオン歯を備えるピニオンと、前記ピニオン歯と歯合するラック歯を備え、軸心方向に移動可能に配設されるラックバーと、前記ギアケースの内部で前記ラックバーに対して近接離間する方向に移動可能に配設されると共に前記ラックバーを支持する、請求項１から請求項３の何れか１項に記載のラックガイドと、前記ギアケースの内部に配設されると共に前記ラックガイドを前記ラックバーの側に付勢する付勢手段と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１２】
即ち、本発明におけるラックガイド、及び、ラックピニオン式舵取装置によれば、ラックガイドの摺動面における受圧面積を低下させることなく、潤滑性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るラックガイドを備えるラックピニオン式舵取装置の全体的な構成を示した断面側面図。
【図２】ラックガイドの摺動面を示した拡大断面図。
【図３】ラックガイドの概略斜視図。
【図４】（ａ）はラックガイドの摺動面を示した図、（ｂ）は摺動面の拡大図、（ｃ）は図４（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ別実施形態におけるラックガイドの摺動面の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１５】
［ラックピニオン式舵取装置１］
先ず、本発明を具現化するラックガイド６を備えるラックピニオン式舵取装置１（以下、単に「舵取装置１」と記載する）の全体構成について、図１を用いて説明する。
なお、以下の説明においては便宜上、図１の上下方向を舵取装置１の上下方向と規定して記述する。また、図１における矢印Ａの方向を舵取装置１の前方、逆方向を後方と規定し、上下方向及び前後方向に直交する方向（図１において紙面直交する方向）を左右方向と規定して記述する。
【００１６】
本実施形態における舵取装置１は、例えば、図示せぬステアリングホイールによって回転されるピニオン２の回転動作を、ラックバー３の直進動作に変換するための装置である。舵取装置１は中空のギアケース４と、ギアケース４の内部に挿入されるピニオン２と、ピニオン２と噛合されるラックバー３と、ラックバー３の側に付勢されるラックガイド６と、ラックガイド６をラックバー３の側に付勢する圧縮コイルバネ８と、を備えている。
【００１７】
ピニオン２の前端部はギアケース４の後方からギアケース４の内部に挿入されている。ピニオン２の一端部には、ピニオン歯２ａが形成される。そして、ギアケース４の内部において、ピニオン歯２ａはピニオン歯２ａを間に挟んで配置される一対の軸受５・５を介して軸支される。このように、ピニオン２におえるピニオン歯２ａはギアケース４の内部で回転可能に軸支されている。ピニオン２の他端部は、ギアケース４の外部において軸心方向に延出し、図示しないステアリングホイールと連結される。
【００１８】
ギアケース４の内部には、ピニオン２と噛合されるラックバー３が配置される。ラックバー３の軸心方向中央部の外周面には、ラック歯３ａが形成されている。ラック歯３ａに対する背面（ラック歯３ａが形成される側と反対側の面）は、所定の曲率半径からなる断面視円弧形状の凸面３ｂとなっている。
【００１９】
そして、ラックバー３は、ピニオン歯２ａの下方において、軸心がピニオン２の軸心と平面視で直交する方向（本実施形態においては左右方向）に配置され、ラック歯３ａはピニオン歯２ａと噛合される。ラックバー３の両端部は、ギアケース４の内部より外部に向かって突出されるとともに、ラックバー３は、図示せぬ軸受部材を介して、軸心方向（左右方向）に摺動可能に支持される。
【００２０】
ギアケース４の下部には、円筒状に延出するハウジング部４ａが一体的に形成される。ハウジング部４ａは、ピニオン２との間にラックバー３を挟む位置に形成されており、その内部には、ラックバー３を摺動可能に支持するラックガイド６が、ハウジング部４ａの延出方向（本実施形態においては、上下方向）に摺動可能に配設される。換言すれば、ラックガイド６はハウジング部４ａの内部でラックバー３に対して近接離間する上下方向に移動可能に配設されている。ラックガイド６は、ハウジング部４ａの下端を閉塞する蓋部材７との間に配設される、弾性部材としての圧縮コイルバネ８によって、ラックバー３の側に付勢される。
【００２１】
ラックガイド６は図１に示すように、ギアケース４の内部において、その上面をラックバー３側に向けつつ、ハウジング部４ａと同軸上に配設される。こうして、ラックガイド６は、ラックバー３の凸面３ｂと接触しつつ、ハウジング部４ａの内周部を軸心方向（本実施形態においては、上下方向）に摺動可能に配設される。つまり、ラックガイド６は、ハウジング部４ａの内周部において、ラックバー３に対する近接離間方向に摺動可能に配設される。この際、ラックガイド６は、圧縮コイルバネ８によって、常に、ラックバー３側に向かって付勢されている。
【００２２】
以上のような構成からなる舵取装置１において、ピニオン２がステアリングホイール（図示せず）の回転によって軸心を中心にして回転すると、ピニオン２に加えられた回転駆動力は、ピニオン歯２ａ、ラック歯３ａと順に伝達され、ラックバー３の軸心方向への推進力へと変換される。
【００２３】
［ラックガイド６］
次に、ラックガイド６の構成について、図１から図４を用いて詳述する。ラックガイド６は、図１に示すように、ピニオン２と噛合された状態にあるラックバー３をピニオン２側に押圧することにより、ラックバー３を軸心方向に摺動可能に支持する。ラックガイド６は、ラックバー３の凸面３ｂと当接する摺動板片６１、及び摺動板片６１が装着されるラックガイド本体６２などにより構成される。
【００２４】
ラックガイド本体６２は、Ｆｅ系焼結金属で構成された円柱状の金属部材であり、図２に示す如く上方の端面に半円筒状の凹面６２ａが形成されている。凹面６２ａは摺動板片６１の装着面であり、その中央部分には図２に示す如く凹部６２ｂが形成されている。また、ラックガイド本体６２の下端部には、圧縮コイルバネ８（図１を参照）を収容可能な円筒状中空部６２ｃが形成される。ラックガイド本体６２は、アルミニウム合金などで構成することも可能である。
【００２５】
摺動板片６１は、ラックガイド本体６２における凹面６２ａに沿って配設され、断面視円弧状の凹面形状に形成された半円筒状の板状部材である。摺動板片６１は、樹脂製のソリッド材で形成することも、樹脂と金属との複合材で形成することも可能である。摺動板片６１の上面にはラックバー３の凸面３ｂを支持する摺動面６１ｂが形成されている（図２及び図３を参照）。即ち、ラックガイド６は、上側の端面にラックバー３を支持する半円筒状の摺動面６１ｂが形成されているのである。なお、本実施形態において、ラックガイド６はラックガイド本体６２と摺動板片６１とを備える構成としているが、ラックガイド本体の凹面に樹脂コーティング等の表面処理を施す等により摺動面を形成する構成、即ち、ラックガイドが摺動板片を具備しない構成とすることも可能である。
【００２６】
摺動板片６１の下面における中央部分には、摺動板片６１をラックガイド本体６２に配設した際に凹部６２ｂに対向する箇所に、凹部６２ｂと略同形の突出部６１ａが形成されている。そして、摺動板片６１の突出部６１ａが凹部６２ｂに圧入されることにより、摺動板片６１がラックガイド本体６２の凹面６２ａに固定され、摺動板片６１がラックガイド本体６２の上端部において堅固に保持される。突出部６１ａは、摺動板片６１に絞り加工を施すことによって形成することもできる。
【００２７】
本実施形態に係るラックガイド６における摺動面６１ｂは、ラックバー３の軸心方向に沿った二本の帯状の部分（図２における破線部α・αで示した部分であり、図３及び図４に示す接触部６１ｃ・６１ｃ）を境にして曲率半径が異なって形成されている。具体的には、接触部６１ｃ・６１ｃよりも外側の部分は、接触部６１ｃ・６１ｃよりも内側（突出部６１ａの側）の部分よりも曲率半径が大きくなるように形成されているのである。これにより、摺動面６１ｂとラックバー３の凸面３ｂとは、帯状の接触部６１ｃ・６１ｃで接触することとなる。具体的には図２に示す如く、ラックバー３の軸心方向と直交する断面において、摺動面６１ｂと凸面３ｂとは、破線部α・α（接触部６１ｃ・６１ｃ）で示したラックバー３の周方向の一部でのみ、互いに接触するのである。
【００２８】
そして、摺動面６１ｂにおいては、接触部６１ｃの両方の側辺部（接触部６１ｃの長手方向に沿った側辺部）に複数のディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・が並んで形成されている。ディンプル６１ｄは摺動面６１ｂに形成された窪みであり、接触部６１ｃの近傍かつ接触部６１ｃと重ならない部分に（又は、接触部６１ｃとの多少の重なりを許容して）並んで形成されている。図４（ｂ）に示す如く、ディンプル６１ｄは接触部６１ｃの側が接触部６１ｃに沿った直線状に、接触部６１ｃから離れるに従って接触部６１ｃの長手方向（ラックバー３の軸心方向）の長さが短くなる円弧状に、即ち略半円形状に形成されている。また、図４（ｃ）に示す如く、ディンプル６１ｄは接触部６１ｃから離れるに従って深くなるように形成されている。
【００２９】
本実施形態においては上記の如く、接触部６１ｃの側辺部に複数のディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・を並べて形成している。これにより、摺動面６１ｂにおけるグリス等の潤滑材がディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・に溜まるため、摺動面６１ｂにおける接触部６１ｃの周辺に潤滑材を充分に供給することができる。また、本実施形態においては、ディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・は接触部６１ｃと重ならない位置（もしくは接触部６１ｃと多少重なった位置）に形成されている。このため、摺動面６１ｂにおける受圧面積が低下することがなく、耐焼き付き性の低下を防ぐことができる。
【００３０】
なお、本実施形態において、ディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・は接触部６１ｃの両方の側辺部に形成されているが、ディンプル６１ｄ・６１ｄ・・・を接触部６１ｃの片側の側辺部のみに形成することも可能である。
【００３１】
また、本実施形態においては上記の如く、ディンプル６１ｄは接触部６１ｃから離れるに従って接触部６１ｃの長手方向の長さが短くなる形状に形成されている。これにより、図４（ｂ）中の矢印ｆ１に示す如く接触部６１ｃからディンプル６１ｄに流出した潤滑材の流れる方向を、接触部６１ｃの側に変化させることができる。即ち、接触部６１ｃから流出した潤滑材が、ディンプル６１ｄを経由して再び接触部６１ｃに還流するのである。これにより、接触部６１ｃの周辺に潤滑材をより多く留まらせることができる。
【００３２】
また、本実施形態においては図４（ｃ）に示す如く、ディンプル６１ｄは接触部６１ｃから離れるに従って深くなるように形成されている。これにより、図４（ｃ）中の矢印Ｆに示す如く、所謂「くさび効果」により潤滑材をディンプル６１ｄの浅い側、即ち接触部６１ｃの側に引き込むことができる。これにより、接触部６１ｃの周辺に潤滑材をより多く留まらせることができる。
【００３３】
なお、ディンプルの形状は、上記の如く略半円形状に形成される必要はなく、他の形状としても差し支えない。例えばディンプルを円形状や多角形状とすることも可能である。但し、ディンプルを経由して潤滑材を接触部６１ｃに還流するという観点によれば、接触部６１ｃから離れるに従ってラックバー３の軸心方向の長さが短くなるように形成される形状が好ましい。例えば図５（ａ）に示す如く、接触部６１ｃの側に長底辺が形成された台形状のディンプル６１ｅとすることもできる。この場合でも、図５（ａ）中の矢印ｆ２に示す如く接触部６１ｃからディンプル６１ｅに流出した潤滑材の流れる方向を、接触部６１ｃの側に変化させることができる。また、図５（ｂ）に示す如く、接触部６１ｃの側に底辺が形成された三角形状のディンプル６１ｆとすることもできる。この場合でも、図５（ｂ）中の矢印ｆ３に示す如く接触部６１ｃからディンプル６１ｆに流出した潤滑材の流れる方向を、接触部６１ｃの側に変化させることができる。
【符号の説明】
【００３４】
６      ラックガイド
６１      摺動板片
６１ｂ    摺動面
６１ｃ    接触部
６１ｄ    ディンプル
６２      ラックガイド本体
【図１】
0006603931.tif 000002
【図２】
0006603931.tif 000003
【図３】
0006603931.tif 000004
【図４】
0006603931.tif 000005
【図５】
0006603931.tif 000006