(57)【要約】  ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、ピニオン軸（６）の先端部に形成した挿入部（１６）を、ケーシング（１０ａ）を構成する第二収納部（１２ａ）の支持凹部（１７ａ）の内径側に、滑り軸受（２０）を介して回転可能に支持する。ケーシング（１０ａ）を構成する第二収納部（１２ａ）の支持凹部（１７ａ）の内周面に、ピニオン軸（６）の挿入部（１６）が滑り軸受（２０）の内径側に配置された状態で、支持凹部（１７ａ）及び滑り軸受（２０）の内面とピニオン軸（６）の先端面とにより画成される内側空間（３３）と、ピニオン軸（６）の外周面のうち支持凹部（１７ａ）の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間（３４）とを連通する為の通気用凹溝（３２）を形成する。
2015098396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側空間同士を連通させた第一収納部と第二収納部とを有するケーシングと、
前面にラック歯を有し、前記第一収納部の内径側に軸方向変位を可能に支持されるラック軸と、
軸方向の一部に、ピニオン歯を有するもので、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記第二収納部の内径側に支持されるピニオン軸と、
円筒状であり、前記第二収納部の内部に形成された有底円筒状の支持凹部の内周面に内嵌されると共に、その内径側に前記ピニオン軸の先端部を、前記支持凹部に対して回転可能に支持する滑り軸受と、
を備えるラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いて、
前記支持凹部と前記滑り軸受の少なくとも一方には、前記ピニオン軸の先端部が前記滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及び前記滑り軸受の内面と前記ピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、前記ピニオン軸の外周面のうち前記支持凹部の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間とを連通する通気用連通路が形成されている事を特徴としたラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項２】
前記ラック軸の背面の一部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する為の押圧機構を有し、
前記通気用連通路が、前記支持凹部、又は、前記滑り軸受のうちの、円周方向に関して、前記押圧機構の押圧力に基づくラジアル荷重を最も支承する部分以外の位置に形成されている、請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項３】
前記通気用連通路は、前記支持凹部の内周面と、前記滑り軸受の外周面の少なくとも一方に形成される通気用凹溝である、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項４】
前記通気用凹溝が、前記ケーシングをダイキャスト成形するのと同時に形成されたものである、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項５】
前記通気用連通路は、前記滑り軸受の内部に軸方向全長に亘って形成される通気用貫通孔である、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項６】
前記通気用連通路は、前記滑り軸受に軸方向全長に亘って形成される通気用スリットである、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の操舵輪に舵角を付与する為のステアリング装置を構成する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールから入力された回転運動を舵角付与の為の直線運動に変換する為の機構としてラックアンドピニオンを使用する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置が、例えば特許文献１等により、従来から広く知られている。ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、小型且つ軽量に構成でき、しかも剛性が高く良好な操舵感が得られる為、実際に広く使用されている。図１７〜１９は、この様なラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込んだステアリング装置の１例を示している。ステアリング装置は、ステアリングホイール１の操作に伴って回転するステアリングシャフト２の動きを、自在継手３、３及び中間シャフト４を介して、ステアリングギヤユニット５の入力軸である、ピニオン軸６に伝達する。尚、図１８〜１９の上下方向は、必ずしも使用状態での上下方向とは一致しない。上下方向は、車両への組み付け状態で適宜選択し、一般的には、ピニオン軸６を、鉛直方向に対し傾斜させた状態で設置する。【０００３】
上述の様なステアリングギヤユニット５は、ピニオン軸６の軸方向の一部に設けたピニオン歯７と、ラック軸８の前面に設けたラック歯９とを噛合させて成る。
ピニオン軸６及びラック軸８は、それぞれの一部を、ケーシング１０内に収納している。ケーシング１０は、それぞれが筒状である、第一収納部１１及び第二収納部１２を備える。第一収納部１１では、その両端が開口しており、第二収納部１２は、第一収納部１１の一部側方に設けられていて、一端が開口している。第一収納部１１の中心軸と第二収納部１２の中心軸とは、互いに捩れの位置関係にある。ラック軸８は、第一収納部１１に軸方向の変位を可能に挿通されており、その両端部を第一収納部１１から突出させている。又、第一収納部１１の内周面の両端寄り部分に支持した１対のラックガイド（滑り軸受）１３、１３を、ラック軸８の外周面に摺接させることで、ラック軸８が第一収納部１１に対し、がたつきなく、軸方向に変位できる様にしている。そして、ラック軸８の両端部には、それぞれ球面継手１４、１４を介して、タイロッド１５、１５の基端部が結合されている。両タイロッド１５、１５の先端部は、それぞれ図示しないナックルアームの先端部に、枢軸により結合している。尚、ラック軸８は、ピニオン歯７とラック歯９との噛合により、自身の中心軸周りで回転する事はない。【０００４】
又、ピニオン軸６は、ピニオン歯７を形成した先半部を第二収納部１２内に、回転のみ可能に支持している。この為に、ピニオン軸６の先端部に設けた挿入部１６は、第二収納部１２の奥端部に形成した有底円筒状の支持凹部１７に、ラジアルニードル軸受１８により支持されている。又、ピニオン軸６の中間部は第二収納部１２の開口寄り部分に、深溝型、３点接触型若しくは４点接触型等の単列の玉軸受１９により、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能に（軸方向の変位を阻止して回転可能に）支持されている。【０００５】
上述の構造の場合、ピニオン軸６の先端部（挿入部１６）は、第二収納部１２の支持凹部１７に、ラジアルニードル軸受１８により支持されている。一方、特許文献２等には、ラジアルニードル軸受に代えて、滑り軸受を採用する事に就いて記載されている。この様な滑り軸受を用いれば、静粛性の向上及び省スペース化を図る事ができる。
ところで、ピニオン軸６の先端部（挿入部１６）を、滑り軸受により支持する構造を採用した場合、静粛性を高める為には、第二収納部１２の支持凹部１７の内周面と滑り軸受の外周面、及び、この滑り軸受の内周面とピニオン軸６の先端部（挿入部１６）の外周面との間の隙間をできるだけ小さくするのが好ましい。ところが、支持凹部１７の形状が、ピニオン軸６を挿入する側の端部（図１９の右端部）のみが開口した有底円筒状である場合、以下の理由により、支持凹部１７に組み込んだ滑り軸受の内径側にピニオン軸６を挿入する際の組み付け性が低下してしまう可能性がある。即ち、上述の構造の場合、支持凹部１７の内径側に滑り軸受を隙間なく（又は、僅かな隙間を設けて）内嵌した状態で、この滑り軸受の内径側にピニオン軸６の先端部（挿入部１６）を挿入すると、支持凹部１７及び滑り軸受の内面と、このピニオン軸６の先端面とにより画成される空間内の空気が、このピニオン軸６の先端面により圧縮されて、該空間の内圧が高くなり、ピニオン軸６が押し返されてしまう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００９−１８４５９１号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−０２３７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述の様な事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピニオン軸の先端部を、ケーシングを構成する第二収納部の支持凹部の内径側に、滑り軸受を介して回転可能に支持する構造に於いて、このピニオン軸の組み付け性の向上を図れるラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、
互いの内側空間同士を連通させた第一収納部と第二収納部とを有するケーシングと、
前面にラック歯を有し、前記第一収納部の内径側に軸方向変位を可能に支持されるラック軸と、
軸方向の一部に、ピニオン歯を有するもので、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記第二収納部の内径側に支持されるピニオン軸と、
円筒状であり、前記第二収納部の内部に形成された有底円筒状の支持凹部の内周面に内嵌されると共に、その内径側に前記ピニオン軸の先端部を、前記支持凹部に対して回転可能に支持する滑り軸受と、
を備える。【０００９】
特に、本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、前記支持凹部と前記滑り軸受の少なくとも一方に、前記ピニオン軸の先端部が前記滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及びこの滑り軸受の内面とこのピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、このピニオン軸の外周面のうち前記支持凹部の内径側に位置していない部分（軸方向に外れた部分）の周囲に存在する外側空間とを連通する通気用連通路が形成されている。【００１０】
又、上述の様な本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、前記ラック軸の背面の一部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する為の押圧機構を設けることが好ましい。
そして、前記通気用連通路を、前記支持凹部、又は、前記滑り軸受のうちの、円周方向に関して、前記押圧機構の押圧力に基づくラジアル荷重を最も支承する部分以外の位置（最も支承する部分から円周方向に外れた位置）に形成する。尚、より好ましくは、前記通気用凹溝を、前記支持凹部、又は、前記滑り軸受のうちの、円周方向に関して、前記押圧機構の押圧力に基づくラジアル荷重の負荷圏から外れた位置に形成する。【００１１】
上述の様な本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、前記通気用連通路は、前記支持凹部の内周面と、前記滑り軸受の外周面の少なくとも一方に形成される通気用凹溝であってもよく、前記滑り軸受の内部に軸方向全長に亘って形成される通気用貫通孔であってもよく、或いは、前記滑り軸受に軸方向全長に亘って形成される通気用スリットであってもよい。【００１２】
又、上述の様な本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを実施する場合には、前記通気用凹溝を、前記ケーシングをダイキャスト成形するのと同時に前記支持凹部の内周面に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様な本発明の場合、ケーシングを構成する第二収納部の支持凹部と滑り軸受の少なくとも一方に、ピニオン軸の先端部がこの滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及びこの滑り軸受の内面と、前記ピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、このピニオン軸の外周面のうちこの支持凹部の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間とを連通する為の通気用連通路を形成している。この為、前記滑り軸受の内径側に前記ピニオン軸の先端部の挿入が進んだ場合でも、前記内側空間内に存在していた空気は、前記通気用連通路を通じて前記外側空間に移動する（押し出される）。従って、この内側空間内の空気が圧縮されて、この内側空間の内圧が、前記ピニオン軸を押し返すほど高くなる事はない。この結果、このピニオン軸を前記滑り軸受の内径側にスムーズに挿入する事ができ、このピニオン軸の組み付け性の向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態を示す、図１７のＩ部に相当する部分断面図。
【図２】第１実施形態を示す、図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】第１実施形態を示す、図２のＩＩＩ部に相当する図であって、第二収納部の支持凹部に組み込んだ滑り軸受の内径側に、ピニオン軸の先端部を挿入する工程の途中の状態を示す図。
【図４】第１実施形態を示す、図３のＩＶ−ＩＶロ断面図。
【図５】第１実施形態を示す、第二収納部の支持凹部に組み込んだ滑り軸受の内径側に、ピニオン軸を挿入する工程の途中の状態を示す断面図。
【図６】本発明の第２実施形態を示す、図３と同様の図。
【図７】第２実施形態を示す、図４と同様の図。
【図８】本発明の第３実施形態を示す、図３と同様の図。
【図９】第３実施形態を示す、図４と同様の図。
【図１０】本発明の第４実施形態を示す、図３と同様の図。
【図１１】第４実施形態を示す、図４と同様の図。
【図１２】本発明の第５実施形態を示す、要部拡大断面図。
【図１３】本発明の第６実施形態を示す、要部拡大断面図。
【図１４】本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込み可能な自動車用操舵装置の他の例を示す部分切断側面図。
【図１５】本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込み可能な自動車用操舵装置のさらに他の例を示す斜視図である。
【図１６】図１５のステアリングギヤユニットの縦断面図である。
【図１７】ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込んだ自動車用操舵装置の１例を示す部分切断側面図。
【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ断面図。
【図１９】図１８の拡大ＸＩＸ−ＸＩＸ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
図１〜５は、本発明の第１実施形態を示している。尚、本実施形態の特徴は、ケーシング１０ａを構成する第二収納部１２ａのうちの、ピニオン軸６の先端部（挿入部１６）を支持する為の支持凹部１７ａの構造を工夫した点にある。以下、図１７〜１９により説明した従来構造と同等部分に関しては同一符号を付し、本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット５ａに就いて説明する。
【００１６】
本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット５ａは、ケーシング１０ａと、滑り軸受２０と、ラック軸８と、ピニオン軸６と、押圧機構２１とを備えている。
ケーシング１０ａは、アルミニウム合金製であり、ダイカスト等の鋳造法により造られたものである。ケーシング１０ａはそれぞれが筒状である、第一収納部１１ａと、第二収納部１２ａと、１対の取付フランジ部２２ａ、２２ｂとを備える。
第一収納部１１ａは、両端が開口しており、第一収納部１１ａの直径方向に関して、後述する第二収納部１２ａと反対側部分にシリンダ部２３が設けられている。
【００１７】
又、第二収納部１２ａは、第一収納部１１ａの一部側方に、その中心軸が、第一収納部１１ａの中心軸に対して捩れの位置関係となる状態で設けられている。又、第二収納部１２ａは、一端が開口しており、他端に、ピニオン軸６の先端部を支持する為の支持凹部１７ａが形成されている。尚、支持凹部１７ａは、一端側（ピニオン軸６の先端部を挿入する側で、図２、３、５の右側）のみが開口した有底円筒状である。
【００１８】
更に、両取付フランジ部２２ａ、２２ｂは、第一収納部１１ａの両端部の外周面に、径方向外方に突出した状態で設けられており、中央部に取付孔２４が形成されている。この様な両取付フランジ部２２ａ、２２ｂは、取付孔２４に挿通したボルト（図示省略）により、ケーシング１０ａを車体に取り付ける為のものである。
【００１９】
又、滑り軸受２０は、例えば、含油メタル、高機能樹脂等の滑り易く、圧縮強度の大きな材料により円筒状に造られており、第二収納部１２ａの支持凹部１７ａの内径側に、全周に亙り隙間のない状態、又は、僅かな隙間を設けた状態で内嵌されている。
【００２０】
又、ラック軸８は、前面の一部にラック歯９が形成されており、第一収納部１１ａに軸方向の変位を可能に挿通されると共に、両端部を第一収納部１１ａから突出させている。又、本発明の場合も、第一収納部１１ａの内周面の両端寄り部分に支持した１対のラックガイド１３、１３（図１３参照）を、ラック軸８の外周面に摺接させて、ラック軸８が第一収納部１１ａに対し、がたつきなく軸方向に変位できる様にしている。そして、ラック軸８の両端部に、それぞれ球面継手１４、１４を介して、タイロッド１５、１５の基端部を結合している。両タイロッド１５、１５の先端部は、それぞれ図示しないナックルアームの先端部に、枢軸により結合している。尚、ラック軸８は、ピニオン歯７とラック歯９との噛合により、自身の中心軸周りで回転する事はない。
【００２１】
又、ピニオン軸６は、軸方向の中間部外周面にピニオン歯７が形成されており、ピニオン歯７を含む先半部を第二収納部１２ａ内に、回転のみ可能に支持されている。この為に、ピニオン軸６の先端部に形成された外周面が円筒面状の挿入部１６を、第二収納部１２ａの支持凹部１７ａに、滑り軸受２０を介して支持している。
尚、挿入部１６は、滑り軸受２０の内径側に全周に亙り隙間のない状態、又は、僅かな隙間を設けた状態で内嵌されている。
又、ピニオン軸６の中間部を第二収納部１２ａの開口寄り部分に、深溝型、３点接触型若しくは４点接触型等の単列の玉軸受１９により、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承可能に（軸方向の変位を阻止して回転可能に）支持している。
又、玉軸受１９をケーシング１０ａの所定位置に支持する為、ケーシング１０ａに抑えねじ筒２５を螺着しており、抑えねじ筒２５の内周面とピニオン軸６の外周面との間の隙間を、シールリング２６により塞いでいる。
【００２２】
又、押圧機構２１は、シリンダ部２３内に設けられた、押圧ブロック２７と、蓋体２８と、コイルばね２９とにより構成されている。
このうちの押圧ブロック２７は、一端面（図２の上端面）にラック軸８の背面形状に合わせた部分円筒状凹面の押圧凹部３０が形成されている。又、押圧凹部３０の表面には、滑り易い合成樹脂製のラック受シート３１が添設されている。この様な押圧ブロック２７は、押圧凹部３０を、ラック受シート３１を介してラック軸８の背面に当接させた状態で設けられている。
【００２３】
又、蓋体２８は、シリンダ部２３の開口部に螺着されている。
又、コイルばね２９は、押圧ブロック２７と蓋体２８と間に、弾性を付与された状態で設けられている。
この様に構成される押圧機構２１は、ラック軸８をピニオン軸６に向け弾性的に押圧する事により、ピニオン歯７とラック歯９との噛合部のバックラッシを解消している。更には、両歯７、９同士の噛合部での動力伝達に伴ってラック軸８に加わる、ピニオン軸６から離れる方向の力に拘らず、噛合部の噛合状態を適正に維持できる様にしている。
【００２４】
特に、本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット５ａに於いては、ケーシング１０ａを構成する第二収納部１２ａの支持凹部１７ａの内周面のうち、ラック軸８側の円周方向１箇所位置に、通気用連通路としての通気用凹溝３２が形成されている。言い換えれば、通気用凹溝３２は、支持凹部１７ａの内周面のラック軸８側半部のうち、ピニオン軸６の中心線Ｏ６（図４参照）を通り、且つ、押圧機構２１によりラック軸８を押圧する方向（図２〜５の上下方向）に存在する仮想平面α１と交わる位置に形成されている。
【００２５】
更に言い換えれば、通気用凹溝３２は、支持凹部１７ａの内周面のうち、押圧機構２１の押圧力に基づくラジアル荷重を最も支承する部分から、最も離れた位置に形成している。尚、ラジアル荷重を最も支承する部分とは、支持凹部１７ａの内周面のうち、仮想平面α１と交わる部分（図４にβで示す部分）である。
【００２６】
又、上述の様な通気用凹溝３２は、断面形状が略半円形で直線状（ピニオン軸６の中心軸と平行）に形成されており、一端（図２、３、５の右端）が、支持凹部１７ａの一端の周囲に開口すると共に、他端が、滑り軸受２０の他端よりも支持凹部１７ａの奥端側に位置している。即ち、通気用凹溝３２は、ピニオン軸６の先端部（挿入部１６）が、支持凹部１７ａに組み込んだ滑り軸受２０の内径側に挿入される際、支持凹部１７ａ及び滑り軸受２０の内面と、ピニオン軸６の先端面とにより画成される内側空間３３と、ピニオン軸６の先端寄り部分の外周面のうち支持凹部１７ａの内径側に位置していない部分（挿入部１６、及び、挿入部１６よりもピニオン歯７側部分）の周囲に存在する外側空間３４とを連通している。別な言い方をすれば、内部空間３３は、第二収納部１２ａのうち、挿入部１６を収納する部分よりも大径であるピニオン歯７を収納する外側空間３４に連通している。
【００２７】
上述の様な構成を有する本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット５ａの場合、ケーシング１０ａを構成する第二収納部１２ａの支持凹部１７ａの内周面に、通気用凹溝３２を形成する事により、内側空間３３と外側空間３４とを連通させている。この為、図５に示す様に、支持凹部１７ａに組み込んだ滑り軸受２０の内径側にピニオン軸６の先端部（挿入部１６）を挿入する際、ピニオン軸６の挿入が進むに連れて、内側空間３３の容積が小さくなると、図５に二点鎖線γで示す様に、内側空間３３内に存在した空気が通気用凹溝３２を通じて、外側空間３４に移動する（押し出される）。従って、内側空間３３内の空気が圧縮されて、内側空間３３の内圧が、ピニオン軸６を押し返すほど高くなる事はない。この結果、ピニオン軸６を支持凹部１７ａに組み込んだ滑り軸受２０の内径側にスムーズに挿入する事ができ、ピニオン軸６の組み付け性の向上を図れる。
【００２８】
又、ラック軸８の背面の一部を、ピニオン軸６に向けて押圧する為の押圧機構２１を設けると共に、通気用凹溝３２を、支持凹部１７ａの内周面のラック軸８側半部のうち、ピニオン軸６の中心線Ｏ６を通り、且つ、押圧機構２１によりラック軸８を押圧する方向（図２〜５の上下方向）に存在する仮想平面α１上に形成している。即ち、通気用凹溝３２を、押圧機構２１等により加わるラジアル荷重を支承する部分（図４にβで示す部分）から最も離れた位置に形成している。この為、通気用凹溝３２を形成した事に伴って、滑り軸受２０の性能が低下する事なく（性能の低下を最小限に抑えられ）、上述した様な組み付け性の向上を図る事ができる。
更に、通気用凹溝３２を、ケーシング１０ａをダイキャスト成形するのと同時に形成している。この為、通気用凹溝３２を形成する為の工程を別途設ける必要がない。従って、ケーシング１０ａの製造コストが嵩む事なく、上述した様な組み付け性の向上を図る事ができる。
【００２９】
［第２実施形態］
図６〜７も、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの場合、ケーシング１０ｂを構成する第二収納部１２ｂの支持凹部１７ｂに形成した通気用凹溝３２ａの断面形状を、円周方向に長い略矩形状としている。従って、前述した第１実施形態の様な、断面形状が半円形状の通気用凹溝３２と比べて、溝の深さを同じにした場合の断面積を、大きく確保する事ができる。この為、内側空間３３と外側空間３４との通気性を向上させて、ピニオン軸６を滑り軸受２０の内径側に、よりスムーズに挿入する事ができる。
尚、本実施形態の場合も、通気用凹溝３２ａを、支持凹部１７ｂの内周面のラック軸８（図２参照）側半部のうち、ピニオン軸６の中心線Ｏ６を通り、且つ、押圧機構２１によりラック軸８を押圧する方向（図６〜７の上下方向）に存在する仮想平面α１と交わる位置に形成している。その他の構造、及び作用・効果は前述した第１実施形態と同様である。
【００３０】
［第３実施形態］
図８〜９も、本発明の第３実施形態を示している。本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの場合、ケーシング１０ｃを構成する第二収納部１２ｃの支持凹部１７ｃに形成した通気用凹溝３２ｂを、支持凹部１７ｃの内周面のラック軸８（図２参照）側半部のうち、ピニオン軸６の中心線Ｏ６を通り、且つ、押圧機構２１によりラック軸８を押圧する方向（図８〜９の上下方向）に存在する仮想平面α１に直交する仮想平面α２と交わる、円周方向１箇所位置（図９の左側）に形成している。言い換えれば、通気用凹溝３２ｂを、支持凹部１７ｃの内周面のうち、押圧機構２１（図２参照）により加わるラジアル荷重を最も支承する部分（図９にβで示す部分）から、図９の反時計方向に９０度ずらした位置に形成している。
尚、通気用凹溝３２ｂの断面形状は、前述した第１実施形態の通気用凹溝３２と同様である。但し、通気用凹溝３２ｂの断面形状を、前述した第２実施形態の通気用凹溝３２ａの様な円周方向に長い略矩形状や、その他の形状にする事もできる。
その他の構造、及び作用・効果は前述した第１実施形態と同様である。
【００３１】
［第４実施形態］
図１０〜１１は、本発明の第４実施形態を示している。本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの場合、ケーシング１０ｄを構成する第二収納部１２ｄの支持凹部１７ｄに、前述した各実施形態の通気用凹溝３２、３２ａ、３２ｂを形成していない。
一方、本実施形態の場合、滑り軸受２０ａの外周面の円周方向等間隔複数箇所（本実施形態の場合、８箇所）に、滑り軸受２０ａの軸方向の全長に亙り、断面形状が略正方形状の通気用凹溝３２ｃ、３２ｃを形成している。この様な各通気用凹溝３２ｃ、３２ｃにより、ピニオン軸６の先端部（挿入部１６）が支持凹部１７ｄに組み込んだ滑り軸受２０ａの内径側に挿入される際、支持凹部１７ｄ及び滑り軸受２０ａの内面と、ピニオン軸６の先端面とにより画成される内側空間３３と、ピニオン軸６の先端寄り部分の外周面のうち支持凹部１７ｄの内径側に位置していない部分（挿入部１６、及び、挿入部１６よりもピニオン歯７側部分）の周囲に存在する外側空間３４とを連通している。
【００３２】
上述の様な構成を有する本実施形態のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの場合、滑り軸受２０ａの外周面に各通気用凹溝３２ｃ、３２ｃを形成する事により、内側空間３３と外側空間３４とを連通させている。この為、図１０に示す様に、滑り軸受２０の内径側にピニオン軸６の先端部（挿入部１６）を挿入する際、ピニオン軸６の挿入が進むに連れて、内側空間３３の容積が小さくなると、図１０に二点鎖線δで示す様に、内側空間３３内に存在した空気が各通気用凹溝３２ｃ、３２ｃを通じて、外側空間３４に移動する（押し出される）。従って、内側空間３３内の空気が圧縮されて、内側空間３３の内圧が高くなる事がない。この結果、ピニオン軸６を滑り軸受２０の内径側にスムーズに挿入する事ができ、ピニオン軸６の組み付け性の向上を図れる。
尚、通気用凹溝の位置、個数、及び断面形状は、本実施形態の場合に限定されるものではない。通気用凹溝の断面形状は、例えば、略半円状、略三角形状等、各種形状を採用する事ができる。
その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例と同様である。
【００３３】
［第５実施形態］
図１２は本発明の第５実施形態を示している。本実施形態においては、ケーシング１０ａ又は滑り軸受２０に通気用凹溝３２、３２ａ〜３２ｃを設ける代わりに、滑り軸受２０の肉厚部、即ち内部に軸方向全長に亘る通気用連通路としての通気用貫通孔４０を設けている。
通気用貫通孔４０によっても、滑り軸受２０の内径側にピニオン軸６の先端部の挿入が進んだ場合でも、内側空間３３内に存在していた空気は、通気用貫通孔４０を通じて外側空間３４に移動する（押し出される）。従って、内側空間３３内の空気が圧縮されて、内側空間３３の内圧が、ピニオン軸６を押し返すほど高くなる事はない。この結果、ピニオン軸６を滑り軸受２０の内径側にスムーズに挿入する事ができ、ピニオン軸６の組み付け性の向上を図れる、という効果を奏することができる。
その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例と同様である。
【００３４】
［第６実施形態］
図１３は本発明の第６実施形態を示している。本実施形態においては、ケーシング１０ａ又は滑り軸受２０に通気用凹溝３２、３２ａ〜３２ｃを設ける代わりに、滑り軸受２０に軸方向全長に亘る通気用連通路としての通気用スリット４１を設けている。
通気用スリット４１の幅は、滑り軸受２０が第二収納部１２ａの支持凹部１７ａの内径側に内嵌された後も、内側空間３３内の空気が外側空間３４に押し出されるのに十分な幅（例えば０．５mm〜１mm）としている。
通気用スリット４１によっても、滑り軸受２０の内径側にピニオン軸６の先端部の挿入が進んだ場合でも、内側空間３３内に存在していた空気は、通気用スリット４１を通じて外側空間３４に移動する（押し出される）。従って、内側空間３３内の空気が圧縮されて、内側空間３３の内圧が、ピニオン軸６を押し返すほど高くなる事はない。
この結果、ピニオン軸６を滑り軸受２０の内径側にスムーズに挿入する事ができ、ピニオン軸６の組み付け性の向上を図れる、という効果を奏することができる。
その他の構造、及び作用・効果は前述した実施の形態の第１例と同様である。
【００３５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良などが可能である。
本発明を実施する場合に、第二収納部の支持凹部の内周面、或いは、滑り軸受の外周面に形成した通気用凹溝の位置及び個数に関しては、前述した実施の形態の各例の位置及び個数に限定されるものではない。即ち、前述した実施の形態の各例の様に１個の通気用凹溝を形成する位置を適宜変更したり、複数個の通気用凹溝を形成する事もできる。
又、ケーシングをダイキャスト成形するのと同時に通気用凹溝を形成する場合には、通気用凹溝の断面形状に関しては、ダイキャスト成形で型抜きできる各種形状を採用する事ができる。
又、本発明を実施する場合に、第二収納部の支持凹部の内周面と、滑り軸受の外周面との両面に、通気用凹溝を形成する事もできる。即ち、第二収納部の支持凹部の内周面に通気用凹溝を形成した第１〜第３実施形態の構造と、滑り軸受の外周面に通気用凹溝を形成した第４実施形態の構造とを組み合わせて実施する事もできる。
【００３６】
また、本発明は、図１４に示すように、デュアルピニオン式のステアリングギヤユニットに適用されてもよい。デュアルピニオン式の構造は、ラック軸８の一部で、ピニオン軸６の外周面に設けたピニオン歯から外れた部分に、第二のピニオン軸６ａを配置している。そして、第二のピニオン軸６ａの一端部外周面に設けた第二のピニオン歯を、ラック軸８のラック歯と噛合させている。また、第二のピニオン軸６ａを内側に設けた第二収納部１２ｅの側方に、電動モータ５０を支持している。そして、電動モータ５０により、減速機５１を介して、第二のピニオン軸６ａに回転方向の補助力を付与する。したがって、ラック軸８は、この補助力に基づく力と、運転者がステアリングホイール１に付与する力に基づきピニオン軸６から加わる力とにより、軸方向に変位する。
【００３７】
したがって、本発明は、デュアルピニオン式の構造においても、２つの第二収納部１２ａ、１２ｅの両方で、支持凹部と滑り軸受の少なくとも一方に、通気用連通路を形成することができる。
【００３８】
また、本発明は、図１５及び図１６に示すように、ボールスプラインを備えたラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに適用されてもよい。図１５に示す自動車用操舵装置では、ステアリングコラム６１は、アッパステアリングシャフト６３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト６３には、その上端にステアリングホイール１が装着される一方、下端に自在継手３を介してロアステアリングシャフト６９が連結されている。ロアステアリングシャフト６９には、その下端に更にラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット５が連結されている。図１５中、符号６３はステアリングコラム６１を覆うコラムカバーを示している。
【００３９】
ステアリングギヤユニット５に設けられたパワーアシスト機構は、ケーシング１０ａの図中右端に形成されたギヤハウジング７１と、ギヤハウジング７１にボルト締めされてケーシング１０ａと共にステアリングギヤケースを構成するボールねじハウジング７３とを外郭としている。ギヤハウジング７１には、その下部に電動モータ７５の前端がボルト締めされると共に、電動モータ７５のモータシャフト（図示せず）に固着されたドライブギヤ（本実施形態では、平歯車）７７やドライブギヤ７７に噛み合うドリブンギヤ（本実施形態では、平歯車）７９が収納されている。また、ボールねじハウジング７３には、ドリブンギヤ７９がその外周にスプライン嵌合したボールナット８１が複列アンギュラ玉軸受８３を介して回動自在に保持されている。
【００４０】
ラック軸８には雄ねじ溝９１が形成される一方、ボールナット８１には雌ねじ溝９３が形成され、雄ねじ溝９１と雌ねじ溝９３との間には循環ボールたる多数個の鋼球９５が介装されている。また、ボールナット８１には、鋼球９５を循環させるための循環こま（図示せず）が装着されている。
【００４１】
これにより、パワーアシスト機構内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ７５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転し、その回転がドライブギヤ７７およびドリブンギヤ７９を介してボールナット８１に減速・伝達される。ボールナット８１が回転すると、その雌ねじ溝９３に係合した鋼球９５を介してラック軸８の雄ねじ溝９１にはスラスト力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。
【００４２】
このようなステアリングギヤユニット５においても、ラック軸８を内径側に支持する第一収納部１１ａ及びピニオン軸６を内径側に支持する第二収納部１２ａを有するケーシング１０ａでは、支持凹部と滑り軸受の少なくとも一方に通気用連通路が形成される、本発明の構造が適用可能である。
【００４３】
本出願は、２０１３年１２月２４日出願の日本特許出願２０１３−２６５２８３号、２０１４年５月１３日出願の日本特許出願２０１４−０９９５１２号、及び２０１４年５月１３日出願の日本特許出願２０１４−０９９５７６号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。
【符号の説明】
【００４４】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  自在継手
４  中間シャフト
５、５ａ  ステアリングギヤユニット
６  ピニオン軸
７  ピニオン歯
８  ラック軸
９  ラック歯
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  ケーシング
１１、１１ａ  第一収納部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  第二収納部
１３  ラックガイド
１４  球面継手
１５  タイロッド
１６  挿入部
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ  支持凹部
１８  ラジアルニードル軸受
１９  玉軸受
２０、２０ａ  滑り軸受
２１  押圧機構
２２ａ、２２ｂ  取付けフランジ部
２３  シリンダ部
２４  取付孔
２５  抑えねじ筒
２６  シールリング
２７  押圧ブロック
２８  蓋体
２９  コイルばね
３０  押圧凹部
３１  ラック受シート
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ  通気用凹溝（通気用連通路）
３３  内側空間
３４  外側空間
４０  通気用貫通孔（通気用連通路）
４１  通気用スリット（通気用連通路）
【図１】
2015098396.tif 000003
【図２】
2015098396.tif 000004
【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】
2015098396.tif 000009
【図８】
2015098396.tif 000010
【図９】
2015098396.tif 000011
【図１０】
2015098396.tif 000012
【図１１】
2015098396.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2015098396.tif 000015
【図１４】
2015098396.tif 000016
【図１５】
2015098396.tif 000017
【図１６】
2015098396.tif 000018
【図１７】
2015098396.tif 000019
【図１８】
2015098396.tif 000020
【図１９】
2015098396.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月8日(2015.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側空間同士を連通させた第一収納部と第二収納部とを有するケーシングと、
前面にラック歯を有し、前記第一収納部の内径側に軸方向変位を可能に支持されるラック軸と、
軸方向の一部に、ピニオン歯を有するもので、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記第二収納部の内径側に支持されるピニオン軸と、
円筒状であり、前記第二収納部の内部に形成された有底円筒状の支持凹部の内周面に内嵌されると共に、その内径側に前記ピニオン軸の先端部を、前記支持凹部に対して回転可能に支持する滑り軸受と、
を備えるラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いて、
前記支持凹部と前記滑り軸受の少なくとも一方には、前記ピニオン軸の先端部が前記滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及び前記滑り軸受の内面と前記ピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、前記ピニオン軸の外周面のうち前記支持凹部の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間とを連通する通気用連通路が形成されている事を特徴としたラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項２】
前記ラック軸の背面の一部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する為の押圧機構を有し、
前記通気用連通路が、前記支持凹部、又は、前記滑り軸受のうちの、円周方向に関して、前記押圧機構の押圧力に基づくラジアル荷重を最も支承する部分以外の位置に形成されている、請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項３】
前記通気用連通路は、前記支持凹部の内周面と、前記滑り軸受の外周面の少なくとも一方に形成される通気用凹溝である、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項４】
前記通気用凹溝が、前記ケーシングをダイキャスト成形するのと同時に形成されたものである、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項５】
前記通気用連通路は、前記滑り軸受の内部に軸方向全長に亘って形成される通気用貫通孔である、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項６】
前記通気用連通路は、前記滑り軸受に軸方向全長に亘って形成される通気用スリットである、請求項１又は２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項７】
前記通気用スリットは、０．５〜１．０ｍｍの幅を有して、前記滑り軸受の内周面から外周面まで開口する、請求項６に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項８】
前記有底円筒状の支持凹部は、前記滑り軸受の軸方向全長よりも長く、且つ、前記滑り軸受が内嵌される部分から底部まで一様内径の前記内周面を有する、請求項１から７のいずれか１項に記載のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月9日(2016.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの内側空間同士を連通させた第一収納部と第二収納部とを有するケーシングと、
前面にラック歯を有し、前記第一収納部の内径側に軸方向変位を可能に支持されるラック軸と、
軸方向の一部に、ピニオン歯を有するもので、前記ピニオン歯を前記ラック歯に噛合させた状態で、前記第二収納部の内径側に支持されるピニオン軸と、
円筒状であり、前記第二収納部の内部に形成された有底円筒状の支持凹部の内周面に内嵌されると共に、その内径側に前記ピニオン軸の先端部を、前記支持凹部に対して回転可能に支持する滑り軸受と、
を備えるラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いて、
前記滑り軸受には、前記ピニオン軸の先端部が前記滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及び前記滑り軸受の内面と前記ピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、前記ピニオン軸の外周面のうち前記支持凹部の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間とを連通する通気用連通路が形成されており、
前記通気用連通路は、前記滑り軸受に軸方向全長に亘って、且つ、前記滑り軸受の内周面から外周面にかけて形成される通気用スリットである、事を特徴としたラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項２】
前記ラック軸の背面の一部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する為の押圧機構を有し、
前記通気用連通路が、前記支持凹部、又は、前記滑り軸受のうちの、円周方向に関して、前記押圧機構の押圧力に基づくラジアル荷重を最も支承する部分以外の位置に形成されている、請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項３】
前記通気用スリットは、０．５〜１．０ｍｍの幅を有して、前記滑り軸受の内周面から外周面まで開口する、請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。 
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
特に、本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに於いては、前記滑り軸受に、前記ピニオン軸の先端部が前記滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及びこの滑り軸受の内面とこのピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、このピニオン軸の外周面のうち前記支持凹部の内径側に位置していない部分（軸方向に外れた部分）の周囲に存在する外側空間とを連通する通気用連通路が形成されており、前記通気用連通路は、前記滑り軸受に軸方向全長に亘って、且つ、前記滑り軸受の内周面から外周面にかけて形成される通気用スリットである。 
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
上述の様な本発明の場合、滑り軸受に、ピニオン軸の先端部がこの滑り軸受の内径側に配置された状態で、前記支持凹部及びこの滑り軸受の内面と、前記ピニオン軸の先端面とにより画成される内側空間と、このピニオン軸の外周面のうちこの支持凹部の内径側に位置していない部分の周囲に存在する外側空間とを連通する為の通気用連通路を形成している。この為、前記滑り軸受の内径側に前記ピニオン軸の先端部の挿入が進んだ場合でも、前記内側空間内に存在していた空気は、前記通気用連通路を通じて前記外側空間に移動する（押し出される）。従って、この内側空間内の空気が圧縮されて、この内側空間の内圧が、前記ピニオン軸を押し返すほど高くなる事はない。この結果、このピニオン軸を前記滑り軸受の内径側にスムーズに挿入する事ができ、このピニオン軸の組み付け性の向上を図れる。
また、通気用連通路は、滑り軸受に軸方向全長に亘って、且つ、滑り軸受の内周面から外周面にかけて形成される通気用スリットであるので、製造コストを安価にできる。
【国際調査報告】
2015098396.tif 000022
2015098396.tif 000023
2015098396.tif 000024
2015098396.tif 000025