(57)【要約】【課題】支持部材とのクリアランスを適正に保ちつつプラグを止定することができ、かつ、プラグの再利用を図ることができるラック軸支持装置を提供すること。【解決手段】保持孔８の入口３０の縁部３０ｃに接着剤注入用凹部２３を形成し、接着剤注入用凹部２３に注入された接着剤Ａだけでヨークプラグ１１をハウジング９に止定する。雄ねじ部２０や雌ねじ部３０ｂのねじ面間には接着剤Ａがほとんど介在していない。接着剤注入用凹部２３への接着剤Ａの注入は、保持孔８にねじ込まれたヨークプラグ１１とサポートヨーク１０とのクリアランスＣを調整した後に、ヨークプラグ１１の入口３０の端面３０ｄ側から行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成された保持孔内に保持孔の深さ方向に進退可能に保持され、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する支持部材と、
上記保持孔の入口の内周に形成されたねじに螺合し、上記支持部材の後退位置を位置決めするプラグと、
このプラグと支持部材との間に介在し且つ支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材とを備え、
上記保持孔の入口の縁部の周方向の少なくとも一部に形成され、上記プラグの端部の外周に隙間を設けて対向する凹部と、
上記凹部に注入されプラグを止定した接着剤とを備えることを特徴とするラック軸支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックアンドピニオン式舵取り装置において、ラック軸を支持するラック軸支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式のステアリング装置には、通例、ラックとピニオンとの間のバックラッシを除去するためのラック軸支持装置が提供されている。そのラック軸支持装置では、ハウジングに形成された保持孔に、保持孔の深さ方向に進退自在なサポートヨークを収容し、このサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動自在に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。
【０００３】
このラック軸支持装置では、保持孔の入口の内周に形成されたねじにヨークプラグがねじ込まれ、このヨークプラグとサポートヨークとの間に付勢部材を介在させ、サポートヨークをラック軸側へ付勢している。ヨークプラグは、保持孔内でのサポートヨークの後退位置を位置決めする機能を果たすものであり、サポートヨークとヨークプラグと間のクリアランスは厳密に調整される。このクリアランスが適正に設定された後、ヨークプラグの回り止めが図られる。
【０００４】
ヨークプラグの回り止めは、少ない部品点数で、かつ、強固に達成されていることが望ましい。このため、たとえば、特許文献１に示すように、ヨークプラグに設けたフランジ部をかしめて、ヨークプラグの回り止めを達成している。また、特許文献１に示すように、保持孔のねじとヨークプラグとの螺合部分全域に接着剤を介在させて、ヨークプラグを保持孔内に固定することにより、ヨークプラグの回り止めを行う方法もある。
【特許文献１】特開平９−１５６５１４号公報（第３、４頁、第４図、第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記かしめを用いる方式では、ヨークプラグをハウジングから取り外すときにねじ面が破損し、このため、ヨークプラグの再利用が行えないという問題がある。
また、上記螺合部分全域に接着剤を介在させる方式では、ヨークプラグの位置調整をしている最中に接着剤が硬化し始めるおそれがあり、この場合、サポートヨークとヨークプラグと間のクリアランスを適正に保つことができない。それに加え、回り止め達成後にヨークプラグをハウジングから取り外すことが非常に困難であり、仮にヨークプラグを取り外すことができたとしてもねじ面が破損している可能性が高く、また、取り外し後のプラグのねじ全体に硬化した接着剤が除去不能な状態で付着している。いずれにしても、ヨークプラグを再利用することができない。
【０００６】
本発明の目的は、支持部材とのクリアランスを適正に保ちつつプラグを止定することができ、かつ、プラグの再利用を図ることができるラック軸支持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ハウジング（９）に形成された保持孔（８）内に保持孔の深さ方向（Ｘ１）に進退可能に保持され、ラック軸（７）を
軸方向に摺動可能に支持する支持部材（１０）と、上記保持孔の入口（３０）の内周（３０ａ）に形成されたねじ（３０ｂ）に螺合し、上記支持部材の後退位置を位置決めするプラグ（１１）と、このプラグと支持部材との間に介在し且つ支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材（１２）とを備え、上記保持孔の入口の縁部（３０ｃ）の周方向の少なくとも一部に形成され、上記プラグの端部（１１ｄ）の外周（１１ｅ）に隙間（Ｓ）を設けて対向する凹部（２３）と、上記凹部に注入されプラグを止定した接着剤（Ａ）とを備えることを特徴とするラック軸支持装置（２）である。
【０００８】
本発明では、凹部が保持孔の入口の縁部に設けられているので、凹部への接着剤の注入は、プラグを保持孔にねじ込んだ状態で行うことが可能である。この場合、クリアランスの調整後に接着剤の注入を行うことができ、これにより、適切なクリアランスを保ちつつ、プラグを止定することができる。
また、保持孔の入口の縁部の接着剤だけでプラグと保持孔の内周との接合が達成され、保持孔およびプラグのねじ面間には接着剤がほとんど介在しないので、取り外し中に両者のねじが破損したり、取り外し後のプラグのねじの全域に硬化した接着剤が付着したりすることがない。したがって、取り外し後のプラグの再利用を図ることができる。ゆえに、支持部材とのクリアランスを適正に保ちつつプラグを止定することができ、かつ、プラグの再利用を図ることができる。
【０００９】
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。図１を参照して、本ステアリング装置１にはラック軸支持装置２が装備されている。ピニオン軸３は、例えば玉軸受からなる第１の軸受４と例えば円筒ころ軸受からなる第２の軸受５によって、ピニオンハウジング６内に回転可能に支持されている。また、ラック軸７は、ピニオンハウジング６内に設けられた上記のラック軸支持装置２と、ピニオンハウジング６に連結される図示しないラックハウジング内に設けられた図示しない軸受部材とによって、その軸長方向（紙面に直交する方向）に沿って摺動自在に支持されている。
【００１１】
ピニオン軸３のピニオン３ａとラック軸７のラック７ａとはピニオンハウジング６内で相互に噛み合わされている。図示していないが、ラック軸７の両端部はタイロッドを介して操向車輪に連結されており、図示しないステアリングホイール等の操舵部材の回転に伴ってラック軸７が軸長方向に移動し操向が行われる。
上記のラック軸支持装置２は、円孔からなる保持孔８を有するハウジング９と、保持孔８に保持孔８の深さ方向Ｘ１に進退可能に収容され、かつ、ラック軸７の周面７ｂを摺動可能に支持する支持部材としてのサポートヨーク１０と、保持孔８の入口３０にねじ込まれて固定された封止部材としての円筒状のヨークプラグ１１と、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１との間に介在し且つサポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２とを備える。
【００１２】
上記のハウジング９は、ピニオンハウジング６と単一の材料で一体に形成され、ラック軸７を隔ててピニオン軸３と反対側に配置されている。ピニオンハウジング６およびハウジング９は例えばアルミニウム製である。
上記の保持孔８の入口３０における内周面３０ａには雌ねじ部３０ｂが形成され、この雌ねじ部３０ｂに、上記のヨークプラグ１１がねじ込まれて固定されている。ヨークプラグ１１は例えば鋼鉄製のものである。接着剤Ａの接合により、ヨークプラグ１１がハウジング９に止定されている。
【００１３】
サポートヨーク１０は、その前面１０ａにラック軸７の周面７ｂに沿う円弧面からなる凹面１３を有している。凹面１３には、ラック軸７に摺接する摺接板１４が取り付けられている。サポートヨーク１０の後面１０ｂは、ヨークプラグ１１の前面１１ａとの間に所定のクリアランスＣを設けて対向している。このクリアランスＣの量は、ヨークプラグ１１のねじ込み位置の調整により、例えば０．１ｍｍのように厳密に調整されている。
【００１４】
サポートヨーク１０の外周面１０ｄには、周方向に延びて環状をなす一対の収容溝１６が形成され、各収容溝１６には例えばＯリングからなる環状の弾性部材１７がそれぞれ収容されている。一対の弾性部材１７は保持孔８の内周面８ａに弾性的に接触して、保持孔８の内周面８ａとサポートヨーク１０の外周面１０ｄとの間を封止する。また、一対の弾性部材１７はサポートヨーク１０を径方向に弾性支持し、サポートヨーク１０のがたつきを防止する。
【００１５】
付勢部材１２は例えば圧縮コイルばねからなる。付勢部材１２は、サポートヨーク１０の後面１０ｂに形成された凹部１０ｃの底とヨークプラグ１１の前面１１ａとの間に介在している。
ヨークプラグ１１の後面１１ｂには、ヨークプラグ１１を回動操作する工具に係合するための例えば六角形状の工具係合孔１８が形成されている。また、ヨークプラグ１１の外周面１１ｃには円筒面１９および雄ねじ部２０が形成されている。円筒面１９は、雄ねじ部２０よりもラック軸７側に形成されていて、雄ねじ部２０の谷径よりも小径に形成されている。円筒面１９には周方向に延びて環状をなす収容溝２１が形成され、この収容溝２１に例えばＯリングからなる環状のシール部材２２が収容されている。
【００１６】
本実施の形態の特徴とするところは、保持孔８の入口３０の縁部３０ｃに接着剤注入用凹部２３を形成し、この接着剤注入用凹部２３に注入した接着剤Ａでヨークプラグ１１をハウジング９に止定させた点である。接着剤注入用凹部２３は、例えば図３に示すように、保持孔８の入口３０の周方向に１８０°ずつ間隔を隔てて２箇所に形成されている。
図１および図２を参照して、各接着剤注入用凹部２３は、ヨークプラグ１１の後端部１１ｄの外周１１ｅに隙間Ｓを設けて対向している。接着剤注入用凹部２３は保持孔８の入口３０の縁部３０ｃに形成されているため、ヨークプラグ１１を保持孔８にねじ込んだ後においても、接着剤注入用凹部２３はヨークプラグ１１の入口３０の端面３０ｄ側に開放している。接着剤注入用凹部２３への接着剤Ａの注入は、ヨークプラグ１１を保持孔８にねじ込み、サポートヨーク１０とのクリアランスＣの量を調整した後に、ヨークプラグ１１の入口３０の端面３０ｄ側から行う。接着剤注入用凹部２３に注入された接着剤Ａにより、ヨークプラグ１１と保持孔８との接合が達成される。例えば、接着剤注入用凹部２３への接着剤Ａの注入は自動化されており、図示しない定量バルブにて各接着剤注入用凹部２３に連続して接着剤Ａの注入が行われる。
【００１７】
接着剤注入用凹部２３が保持孔８の入口３０の縁部３０ｃに形成されているため、雄ねじ部２０と雌ねじ部３０ｂとの嵌合部全体としてみた場合、両者の間には接着剤Ａが介在していない。換言すると、雄ねじ部２０と雌ねじ部３０ｂとのねじ面間には接着剤Ａが介在していない。接着剤Ａによる接合後には、ヨークプラグ１１の緩みトルクが例えば１０Ｎ・ｍ以上となり、これによりヨークプラグ１１の回り止めが確実に達成されている。このように、少ない部品点数で、強固に回り止めを達成することができる。
【００１８】
接着剤Ａとしては、アルミニウム製のハウジング９と鋼鉄製のヨークプラグ１１との接合に適しており、かつ、その硬化速度が例えば３０ｓｅｃ〜４０ｓｅｃ程度の範囲のものが好ましい。接着剤Ａとして、例えばエポキシ系が用いられる。接着剤Ａの種類の選択や接着剤注入用凹部２３の寸法設定は、ヨークプラグ１１の緩みトルクが例えば１０Ｎ・ｍ以上となるように行われている。
【００１９】
図２を参照して、保持孔８の深さ方向Ｘ１に関する接着剤注入用凹部２３の長さＬとしては、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲であれば好ましい。長さＬが２ｍｍ以上で接着剤Ａによる回り止め効果を十分に達成することができ、５ｍｍ以下で、分解後の再螺合を容易に行えるので、この範囲に設定した。
また、ヨークプラグ１１の後端部１１ｄの外周１１ｅと、各接着剤注入用凹部２３との接着剤注入用凹部２３の隙間Ｓの量としては、２ｍｍ〜５ｍｍの範囲にあれば良い。隙間Ｓの量が２ｍｍ以上５ｍｍ以下で接着剤Ａによる回り止め効果を十分に達成することができるので、この範囲に設定した。
【００２０】
図３を参照して、さらに、円孔からなる保持孔８の周方向に関して接着剤注入用凹部２３の幅Ｗ（すなわち周長）としては、４ｍｍ〜５ｍｍの範囲が好ましい。幅Ｗが４ｍｍ以上で、接着剤Ａによる回り止め効果を十分に達成することができ、５ｍｍ以下では、ヨークプラグ１１の雄ねじ部２０に悪影響を与えないので、この範囲に設定した。
ヨークプラグ１１に対して緩みトルク以上のトルクを加えると、ヨークプラグ１１とハウジング９との接合が外れる。そして、簡単にヨークプラグ１１をハウジング９から取り外すことができる。
【００２１】
本実施形態によれば、接着剤注入用凹部２３への接着剤Ａの注入は、サポートヨーク１０とヨークプラグ１１とのクリアランスＣの調整後に行われる。これにより、クリアランスＣを適正に保ちつつ、ヨークプラグ１１のハウジング９への止定を達成することができる。
また、入口３０の縁部３０ｃの接着剤注入用凹部２３の接着剤Ａだけでヨークプラグ１１と保持孔８とが接着され、雌ねじ部３０ｂおよび雄ねじ部２０のねじ面間に接着剤Ａがほとんど介在していないので、ヨークプラグ１１の取り外しに際して、両ねじ部３０ｂ、２０が破損することがなく、また、取り外し後のヨークプラグ１１の雄ねじ部２０に硬化した接着剤Ａがほとんど付着しない。したがって、取り外し後のヨークプラグ１１の再利用を図ることができる。ゆえに、クリアランスＣを適正に保ちつつヨークプラグ１１を止定でき、かつ、ヨークプラグ１１の再利用を図ることができる。
【００２２】
上述の説明では、接着剤注入用凹部２３は、保持孔８の入口３０の周方向に１８０°ずつ間隔を隔てて２箇所に形成されているとして説明したが、接着剤注入用凹部２３は１箇所に形成されてもよいし、３箇所に形成されてもよいし、それ以上の箇所に形成されてもよい。３箇所以上に形成される場合、接着剤注入用凹部２３は、入口３０の周方向に等しい間隔を隔てて形成されていることが好ましい。その他、接着剤注入用凹部は保持孔８の入口３０の周方向に全周に渡って形成された環状溝とすることもできる。
【００２３】
図４は、別の形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。この図４の形態は、上述の図１ないし図３の実施形態と同様、封止部材４０をハウジング９に少ない部品点数で、かつ、強固に抜止めを達成するものである。この図４において、図１ないし図３に示された各部と同等の構成部分については、図１および図３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
図４を参照して、本形態では、封止部材４０は保持孔８に圧入されて、ハウジング９からの抜止めが達成されるようになっている。封止部材４０のハウジング９への止定に、ねじ止めは用いられておらず、封止部材４０の外周面４３、および保持孔８の入口５０の内周面５０ａにねじは形成されていない。
図５を参照して、封止部材４０の外周面４３には互いに外径の異なる第１円筒面４４および第２円筒面４５が形成されている。第１円筒面４４は、第２円筒面４５よりもラック軸７側に配置されている。第１円筒面４４は第２円筒面４５よりも小径に形成されており、第１円筒面４４の外径Ｄ１は、第２円筒面４５の外径Ｄ２よりも小さく設定されている。封止部材４０の外周面４３のうち、第１円筒面４４および第２円筒面４５の境界部分に周方向に延びて環状をなす収容溝４１が形成され、この収容溝４１に例えばＯリングからなる環状のシール部材４２が収容されている。
【００２５】
図６は、封止部材のハウジングへの圧入工程を示す要部断面図である。（ａ）は圧入前の状態、（ｂ）は圧入後の状態を示している。図６を参照して、保持孔８の入口５０は拡径されて保持孔８の残りの部分よりも大径に形成されている。入口５０の内径Ｄ３は、第１円筒面４４の外径Ｄ１よりも大きく、第２円筒面４５の外径Ｄ２よりも小さく設定されている（Ｄ１＜Ｄ３＜Ｄ２）。保持孔８の入口５０の内周面５０ａと保持孔８の残りの部分の内周面８ａとの間に環状段部５１が形成されている。保持孔８における入口５０の拡径されている部分の長さＥ（入口５０の端面５０ｂと環状段部５１との距離）は、封止部材４０とサポートヨーク１０とのクリアランスＣを考慮して、所要の長さに設定されている。
【００２６】
封止部材４０を保持孔８の入口５０から挿入していく。第１円筒面４４の外径Ｄ１が入口５０の内径Ｄ３よりも小径とされているため（Ｄ１＜Ｄ３）、封止部材４０は第１円筒面４４に案内されて保持孔８内にスムーズに挿入される。第１円筒面４４に続いて第２円筒面４５が保持孔８の入口５０に挿入されるが、第２円筒面４５の外径Ｄ２は入口５０の内径Ｄ３よりも大径とされているため（Ｄ２＞Ｄ３）、第２円筒面４５は入口５０内に圧入される。封止部材４０を、前面４０ａが環状段部５１と当接するまで押し込む（図６（ｂ）参照）。この状態で封止部材４０とサポートヨーク１０とのクリアランスＣは所定の量に設定される。また、この状態で封止部材４０の第２円筒面４５と入口５０の内周面５０ａとの間に圧入による充分な大きさの接触圧力が生じており、これにより、封止部材４０の抜止めが達成される。
【００２７】
この形態では、封止部材４０や保持孔８の入口５０の内周面５０ａにねじ加工を施す工程が不要となるので、コストダウンを図ることができる。この形態は、封止部材４０とサポートヨーク１０とのクリアランスＣの精度が厳密に要求されない場合に有用である。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。
【図２】ヨークプラグおよびハウジングの要部の拡大断面図である。
【図３】図１の矢印Ｂ方向からみたヨークプラグおよびハウジングの構成を示す図である。
【図４】別の形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。
【図５】封止部材の要部の拡大断面図である。
【図６】封止部材のハウジングへの圧入工程を示す要部断面図である。（ａ）は圧入前の状態、（ｂ）は圧入後の状態を示している。
【符号の説明】
【００２９】
１…ステアリング装置、２…ラック軸支持装置、７…ラック軸、８…保持孔、９…ハウジング、１０…サポートヨーク（支持部材）、１１…ヨークプラグ（プラグ）、１１ｄ…後端部（端部）、１１ｅ…外周、１２…付勢部材、２３…接着剤注入用凹部（凹部）、３０…入口、３０ａ…内周面（内周）、３０ｂ…雌ねじ部（ねじ）、３０ｃ…縁部、Ａ…接着剤、Ｓ…隙間、Ｘ１…保持孔の深さ方向
【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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