(57)【要約】【課題】異音の発生を抑制できて安価なステアリング装置を提供する。【解決手段】本ステアリング装置１は、ラックアンドピニオン式であり、ラックハウジング１５の第１および第２の端部１５ａ，１５ｂに、第１および第２のラックブッシュ２８，２９を弾性支持する。ピニオン軸１３に相対的に近い側にある第１のラックブッシュ２８は、ラック軸１４の端部１４ｂを軸方向Ｓに摺動自在に支持する支持孔３４を有する。弾性部材３１が、第１のラックブッシュ２８を介してラック軸１４をピニオン軸１３に向かう所定の付勢方向Ｆに付勢する。支持孔３４の内周面３５は、ラック軸１４を付勢方向Ｆに押圧し、付勢方向Ｆに直交する方向Ｃへのラック軸１４の移動を規制する。ラック軸１４とピニオン軸１３との間のバックラッシを小さくでき、従来のラック軸支持装置を廃止でき、構造を簡素化できる。【選択図】図３
2008074218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、
ラック軸が挿通され、軸方向に関して第１および第２の端部を有する筒状のハウジングと、
このハウジングの第１および第２の端部のうちピニオン軸に相対的に近い第１の端部に保持され、ラック軸の端部を軸方向に摺動自在に支持する支持孔を有するラックブッシュと、
このラックブッシュを介してラック軸をピニオン軸に向かう所定の付勢方向に付勢する弾性部材とを備え、
上記ラックブッシュは、ハウジングによって上記所定の付勢方向に変位可能に支持されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、上記ハウジングは、ラックブッシュを保持する保持孔を有し、保持孔の内周面の一部に、上記弾性部材を収容するための凹部が形成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記所定の付勢方向と直交する方向への、ラック軸の移動を規制する一対の規制部と、上記所定の付勢方向への弾性部材の付勢力によりラック軸のラック歯の背面を押圧する押圧部とを含み、これら一対の規制部および押圧部によって、ラック軸が３点支持されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項３において、上記一対の規制部のそれぞれは、上記所定の付勢方向と平行な平坦面を含むことを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項３において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記一対の規制部および押圧部の少なくとも１つに対応して凸部を設けていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項３から５の何れか１項において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記押圧部と対向する対向部を含み、この対向部とラック軸との間に所定の隙間が設けられていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項２から６の何れか１項において、上記凹部に収容された弾性部材は、ラックブッシュの周方向への移動を規制するように、ラックブッシュと連結されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項８】
請求項２から７の何れか１項において、上記保持孔の内周面と、ラックブッシュの外周面との間に、環状のＯリングが介在し、このＯリングによって、ラック軸が弾性支持されていることを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【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は、ピニオン軸およびラック軸を保持するハウジングを有している。このハウジングは、ラック軸の軸方向に延びる筒状をなしていて、ラック軸がハウジングの内部を貫通している（例えば、特許文献１参照。）。
ラック軸の軸方向に関するハウジングの中間部において、ラック軸は、ラック軸支持装置により支持されている。このラック軸支持装置は、ラック軸をその軸方向に摺動自在に支持するサポートヨークを有している。このサポートヨークは、ハウジング内の保持孔に、ラック軸の軸方向に直交する方向に移動自在に保持されていて、この方向にばねにより付勢されることにより、ラック軸をピニオン軸へ向けて付勢している。
【０００３】
また、ラック軸の軸方向に関するハウジングの端部では、ラック軸は環状のラックブッシュにより受けられている。
また、特許文献１では、ラックブッシュは、弾力的に付勢された複数のボールを介してラック軸を受けている。すなわち、ラック軸の周方向に等間隔に配置された３個のボールが、ラック軸の対応する軸方向溝に転がり接触する状態で、ラック軸を軸方向に移動可能に支持している。各ボールとラックブッシュとの間には、ラック軸を径方向に付勢する弾性部材がそれぞれ介在している。これらの弾性部材は互いに協働して、ラック軸を当該ラック軸の中心がハウジングの中心と一致するように付勢している。
【特許文献１】特開２００４−１６１１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなラック軸支持装置を設けた場合、部品点数の増加により製造コストが高くなる。また、サポートヨークが保持孔内でがたつきを生じ、その結果、異音が生じることがある。この異音の発生を抑制するために、サポートヨークと保持孔との間の隙間を所定の微小量に厳密に管理する必要があり、その結果、組立コストが増大し、この点からも製造コストが高くなっていた。また、特許文献１のラックブッシュは、複数のボールを有するので、構造が複雑で高価である。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、異音の発生を抑制できる安価なステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、ラック軸が挿通され、軸方向に関して第１および第２の端部を有する筒状のハウジングと、このハウジングの第１および第２の端部のうちピニオン軸に相対的に近い第１の端部に保持され、ラック軸の端部を軸方向に摺動自在に支持する支持孔を有するラックブッシュと、このラックブッシュを介してラック軸をピニオン軸に向かう所定の付勢方向に付勢する弾性部材とを備え、上記ラックブッシュは、ハウジングによって上記所定の付勢方向に変位可能に支持されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、もともと必須の構成であるラックブッシュを介して、弾性部材がラック軸をピニオン軸に向けて付勢し、これにより、ラック軸とピニオン軸との間のバックラッシを抑制して、異音の発生を抑制することができる。従来のサポートヨークを用いる複雑な構造のラック軸支持装置を廃止することができ、部品コスト、組立コストの低減を通じて製造コストを安くすることができる。
【０００８】
また、本発明において、上記ハウジングは、ラックブッシュを保持する保持孔を有し、保持孔の内周面の一部に、上記弾性部材を収容するための凹部が形成されている場合がある（請求項２）。この場合、凹部に収容された弾性部材の付勢方向を規制することができる。
また、本発明において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記所定の付勢方向と直交する方向への、ラック軸の移動を規制する一対の規制部と、上記所定の付勢方向への弾性部材の付勢力によりラック軸のラック歯の背面を押圧する押圧部とを含み、これら一対の規制部および押圧部によって、ラック軸が３点支持されている場合がある（請求項３）。この場合、付勢方向および上述の直交する方向に関してのラック軸のがたつきが確実に防止される。
【０００９】
また、本発明において、上記一対の規制部のそれぞれは、上記所定の付勢方向と平行な平坦面を含む場合がある（請求項４）。この場合、規制部によって上記所定の付勢方向へのラック軸の移動をスムーズに案内することができる。
また、本発明において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記一対の規制部および押圧部の少なくとも１つに対応して凸部を設けている場合がある（請求項５）。この場合、ラックブッシュとラック軸との接触面積を低減して、軸方向に関してのラック軸の移動抵抗を低減することができる。
【００１０】
また、本発明において、上記ラックブッシュの支持孔の内周面は、上記押圧部と対向する対向部を含み、この対向部とラック軸との間に所定の隙間が設けられている場合がある（請求項６）。この場合、軸方向に関してのラック軸の移動抵抗の低減に寄与する。また、ラック軸をラックブッシュに容易に通すことができるので、ステアリング装置を組立易い。
【００１１】
また、本発明において、上記凹部に収容された弾性部材は、ラックブッシュの周方向への移動を規制するように、ラックブッシュと連結されている場合がある（請求項７）。この場合、弾性部材はラックブッシュの回り止めとしても兼用されるので、構造が簡素化される。
また、本発明において、上記保持孔の内周面と、ラックブッシュの外周面との間に、環状のＯリングが介在し、このＯリングによって、ラック軸が弾性支持されている場合がある（請求項８）。この場合、付勢方向に関しては、弾性部材がラックブッシュを介してラック軸を付勢することができる。しかも、直交する方向に関しては、Ｏリングの弾性反発力によりラックブッシュのがたつきの発生を抑制することができ、さらに、これらの効果を簡素な構造で達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ステアリング装置がパワーステアリング装置である場合に則して説明するが、これに限らず、例えば、マニュアル操舵のステアリング装置であってもよい。
図１は、本発明の一実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４からの操舵トルクにより操向輪２を操舵するためのラックアンドピニオン機構からなる操舵機構５と、ステアリングシャフト４および操舵機構５の間に設けられてこの間において回転を伝達する軸継手としての中間軸６とを有している。
【００１３】
ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム７の内部を挿通して、ステアリングコラム７により回転自在に支持されている。ステアリングコラム７はブラケット８を介して車体９に支持されている。ステアリングシャフト４の一方の端部にステアリングホイール３が連結されている。ステアリングシャフト４の他方の端部に中間軸６が連結されている。ステアリングホイール３と中間軸６とは連動する。
【００１４】
中間軸６は、動力伝達軸１０と、中間軸６の一方の端部に設けられた自在継手１１と、中間軸６の他方の端部に設けられた自在継手１２とを有している。
操舵機構５は、入力軸としてのピニオン軸１３と、自動車の横方向（直進方向と直交する方向である。）に延びる転舵軸としてのラック軸１４と、ピニオン軸１３およびラック軸１４を支持するラックハウジング１５とを有している。ピニオン軸１３のピニオン歯１３ａと、ラック軸１４のラック歯１４ａとが互いに噛み合っている。
【００１５】
ピニオン軸１３は、ラックハウジング１５に回動自在に支持されている。また、ラック軸１４は、その軸方向Ｓに関して直線往復動自在にラックハウジング１５に支持されている。ラックハウジング１５は、車体９に固定されている。ラックハウジング１５の両端部１５ａ，１５ｂから、ラック軸１４の軸方向Ｓに関してのラック軸１４の両端部１４ｂが突出している。これら両端部１４ｂには、継手部材としての一対のボールジョイントユニット２６が設けられている。各ボールジョイントユニット２６に、タイロッド２７およびナックルアーム（図示せず）を介して、対応する操向輪２が連動するように連結されている。
【００１６】
ステアリングホイール３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト４および中間軸６を介して操舵機構５に伝達される。ステアリングホイール３の回動に連動してピニオン軸１３が回動し、これに伴ってラック軸１４がその軸方向Ｓに沿って移動する。これにより、操向輪２を操舵することができる。
ステアリング装置１は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルクセンサ１６と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１７と、操舵補助用の電動モータ１８と、伝動装置としての減速機１９とを有している。本実施形態では、電動モータ１８および減速機１９は、ステアリングコラム７に関連して設けられている。
【００１７】
トルクセンサ１６は、ステアリングホイール３からステアリングシャフト４に作用する操舵トルクを検出する。トルク検出結果は、ＥＣＵ１７に与えられる。ＥＣＵ１７は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ１８を制御する。
ステアリングホイール３が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１６により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１８が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１９を介してピニオン軸１３に伝達される。これとともに、ステアリングホイール３の動きも、操舵機構５に伝わる。その結果、操向輪２が操舵されるとともに、操舵が補助される。
【００１８】
本実施形態のステアリング装置１は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置として構成されている。すなわち、操舵機構５は、上述のピニオン軸１３と、長尺の上述のラック軸１４と、ラック軸１４の軸方向中央部を収容し車体９に支持されたハウジングとしてのラックハウジング１５とを有している。
ラック軸１４は、長尺の棒状部材であり、例えば、断面円形等の断面丸形に形成されている。ラック軸１４は、その軸方向Ｓに関しての一部であってラック歯１４ａが形成された第１の部分と、この第１の部分を除いた残りの部分であってラック歯１４ａが形成されていない第２の部分とを有している。第１の部分の外周面は、断面円弧形状をなす湾曲部と、軸方向Ｓに平行な平坦部とを有している。この平坦部にラック歯１４ａが形成されている。第２の部分の外周面は、断面円形をなしている。
【００１９】
ラックハウジング１５は、筒状をなし、ラック軸１４の軸方向Ｓに沿って延びている。ラックハウジング１５には、ラック軸１４が挿通されている。ラックハウジング１５は、その長手方向（軸方向Ｓに相当する。）に関する第１および第２の端部１５ａ，１５ｂと、これら両端部１５ａ，１５ｂの間に配置された中間部１５ｃとを有している。
ラックハウジング１５の中間部１５ｃは、軸受（図示せず）を介してピニオン軸１３を回動自在に支持している。ピニオン軸１３は、第１の端部１５ａに相対的に近くなるように配置され、第２の端部１５ｂに相対的に遠くなるように配置されている。なお、中間部１５ｃでは、従来のラック軸支持装置は廃止されている。
【００２０】
また、操舵機構５は、ラック軸１４をその軸方向Ｓに摺動自在に支持する第１および第２のラックブッシュ２８，２９と、一対のラックストッパ３０と、第１のラックブッシュ２８を付勢する弾性部材３１とを有している。
第１のラックブッシュ２８と、弾性部材３１と、一方のラックストッパ３０とは、ピニオン軸１３に相対的に近い第１の端部１５ａに保持されている。第２のラックブッシュ２９と、他方のラックストッパ３０とは、第２の端部１５ｂに保持されている。
【００２１】
本実施形態のステアリング装置１は、第１および第２のラックブッシュ２８，２９および弾性部材３１を除いて、ラック軸１４の両端部１４ｂの周辺部分について、同様に構成されており、互いに同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図２は、図１に示すステアリング装置１の操舵機構５の要部Ｄ２の断面図であり、図３に示すＳ２−Ｓ２断面を示す。図３は、図２のＳ３−Ｓ３断面の断面図である。
【００２２】
ラックハウジング１５の第１の端部１５ａは、保持孔３２を有している。保持孔３２は、円筒面をなす内周面３２ａと、この内周面３２ａの一端から径方向内方へ延びる側壁３２ｂとを有している。また、内周面３２ａに凹部３３が形成されている。
保持孔３２の開口端に、ラックストッパ３０が固定されている。ラックストッパ３０は、環状をなし、ボールジョイントユニット２６（図１参照）の一部と当接することにより、ラック軸１４の軸方向Ｓに関してのラックハウジング１５に対するラック軸１４の移動範囲を規制する。
【００２３】
第１のラックブッシュ２８は、ラック軸１４の軸方向Ｓに関して、ラックストッパ３０と側壁３２ｂとの間に挟持されている。保持孔３２の側壁３２ｂにより軸方向Ｓの一方の向きへの第１のラックブッシュ２８の移動が規制され、ラックストッパ３０により軸方向Ｓの他方の向きへの第１のラックブッシュ２８の移動が規制されている。
凹部３３は、保持孔３２の内周面３２ａの一部に所定深さで形成されていて、保持孔３２の内側へ開放されている。凹部３３は、ラック軸１４の軸方向Ｓに関して、保持孔３２の内周面３２ａの中央部に配置されている。また、ラック軸１４の軸方向Ｓに沿って見たときに、凹部３３とピニオン軸１３とは、ラック軸１４を挟んで、互いに反対側に配置されている。
【００２４】
凹部３３内に弾性部材３１が収容されている。凹部３３の底面が、弾性部材３１を受けて保持している。また、凹部３３の側壁が、ラック軸１４の周方向Ｔに関しての弾性部材３１の移動を規制している。
弾性部材３１は、弾性体としての合成樹脂材料により形成された板ばねからなる。この板ばねは、互いに反対側にある一対の面を有している。板ばねは、ラック軸１４の軸方向Ｓから見たときに断面湾曲形状をなしている。一方の面が凸湾曲し、他方の面が凹湾曲している。凹湾曲している面の両端部が、第１のラックブッシュ２８の外周面３９に接続されていて、固定されている。凹湾曲している面の中央部が、対向する部分としての第１のラックブッシュ２８との間に隙間を開けている。凸湾曲している面の中央部が、凹部３３の底面に接続され、当接している。凸湾曲している面の両端部が、凹部３３の側壁にともに当接している。なお、弾性部材３１の向きが逆に配置されて、凸湾曲している面の中央部が第１のラックブッシュ２８の外周面３９に接続され、凹湾曲している面の両端部が凹部３３の底面に接続されることも考えられる。
【００２５】
弾性部材３１は、湾曲の曲率半径が大きくなるような弾性曲げ変形を受けた状態で、凹部３３の底面と第１のラックブッシュ２８との間に介在している。これにより弾性部材３１は、第１のラックブッシュ２８を弾性的に押圧付勢しており、第１のラックブッシュ２８を介してラック軸１４を所定の付勢方向Ｆに付勢している。ここで、所定の付勢方向Ｆは、軸方向Ｓに直交する方向であってラック軸１４とピニオン軸１３とが互いに並ぶ方向であり、ラック軸１４がピニオン軸１３に向かって近づく方向である。
【００２６】
凹部３３に収容された弾性部材３１は、第１のラックブッシュ２８の周方向Ｔへの移動を規制するように、第１のラックブッシュ２８と連結されている。具体的には、弾性部材３１と第１のラックブッシュ２８とは単一の部材としての合成樹脂部材により一体に形成されている。
第１のラックブッシュ２８は、筒状をなしている。第１のラックブッシュ２８の筒の中心軸線が、ラック軸１４の軸方向Ｓに平行に配置されている。第１のラックブッシュ２８は、摺動特性が優れた材料としての合成樹脂部材により形成されている。
【００２７】
第１のラックブッシュ２８は、支持孔３４を有している。この支持孔３４をラック軸１４が貫通している。支持孔３４は、内周面３５を有している。この内周面３５が、ラック軸１４の端部１４ｂの上述の第１の部分を軸方向Ｓに摺動自在に支持している。
支持孔３４の内周面３５は、ラック軸１４の移動を規制する一対の規制部３６と、所定の付勢方向Ｆにラック軸１４を押圧する押圧部３７と、押圧部３７に対向する対向部３８とを有している。一対の規制部３６と押圧部３７と対向部３８との端縁同士が互いに接続されることにより、内周面３５が形成されている。また、一対の規制部３６および押圧部３７によって、ラック軸１４が３点支持されている。
【００２８】
一対の規制部３６は、付勢方向Ｆとは直交する方向Ｃとしてのラック軸１４の径方向に、互いに対向している。一対の規制部３６の間に、ラック軸１４が配置されている。一対の規制部３６は、上述の直交する方向Ｃについての両側へのラック軸１４の移動を規制している。各規制部３６は、所定の付勢方向Ｆと平行であり且つ軸方向Ｓに平行な平坦面により形成されていて、ラック軸１４に線接触している。
【００２９】
一対の規制部３６同士の間隔は、第１のラックブッシュ２８の部品単品の状態で、ラック軸１４の外周面の直径と等しい距離か、この距離よりもわずかに小さくされていて、これにより、締めしろを付与された状態でラック軸１４に接している。
押圧部３７は、平坦面に形成されていて、ラック軸１４に線接触している。押圧部３７の平坦面は、所定の付勢方向Ｆに直交し且つ軸方向Ｓに平行な面からなる。ラック軸１４の軸方向Ｓに垂直な断面において、押圧部３７は、所定の付勢方向Ｆへの弾性部材３１の付勢力を受けて、ラック軸１４のラック歯１４ａの背面１４ｃを押圧している。この背面１４ｃは、ラック軸１４の軸方向Ｓから見たときに、ラック歯１４ａとは径方向Ｒについて反対側にあり軸方向Ｓに延びる面であり、軸方向Ｓに関してラック歯１４ａが形成された部分と、ラック歯１４ａが形成されていない部分とのいずれにあってもよい。
【００３０】
対向部３８と押圧部３７とは、所定の付勢方向Ｆに互いに対向している。対向部３８は、凹湾曲面に形成されている。対向部３８とラック軸１４の外周面のラック歯１４ａとの間には、所定量の隙間４０が開けられている。
第１のラックブッシュ２８の外周面３９と保持孔３２の内周面３２ａとの間には、所定量の隙間が開けられているとともに、この隙間に環状のＯリング４１が介在している。このＯリング４１は、第１のラックブッシュ２８を取り囲んで弾性圧縮変形されていて、第１のラックブッシュ２８を介してラック軸１４を弾性支持している。これにより、第１のラックブッシュ２８は、ラック軸１４の任意の径方向Ｒについて、保持孔３２内で変位可能に支持されている。
【００３１】
例えば、第１のラックブッシュ２８の外周面３９に、複数、例えば２本の環状溝が形成されている。各環状溝は、所定深さで周方向Ｔに延びて、ラック軸１４の軸方向Ｓに関して弾性部材３１を避けた位置であって弾性部材３１を挟んだ両側に配置されている。各環状溝にＯリング４１がそれぞれ嵌め入れられている。Ｏリング４１は、弾性体としてのゴム部材や合成樹脂部材により無端状に形成されている。ラック軸１４の径方向に関して、Ｏリング４１が弾性圧縮変形を受けた状態で、保持孔３２の内周面３２ａと第１のラックブッシュ２８の外周面３９との間に介在している。
【００３２】
なお、Ｏリング４１用の環状溝が、保持孔３２の内周面３２ａに形成されていてもよい。また、第１のラックブッシュ２８の外周面３９と、保持孔３２の内周面３２ａとに互いに対向して形成されてもよい。また、Ｏリング４１は、少なくとも１つがあればよく、Ｏリング４１に代えて、弾性体としてのゴム板を用いることも考えられる。
図１に戻って、ラックハウジング１５の第２の端部１５ｂは、保持孔３２を有している。この保持孔３２は、第２のラックブッシュ２９を嵌合状態で保持し、凹部３３を廃止されている。第２のラックブッシュ２９は、弾性部材３１の付勢がない点を除いて、第１のラックブッシュ２８と同様に保持孔３２に保持されている。
【００３３】
第２のラックブッシュ２９は、ラック軸１４の任意の径方向Ｒに関するラック軸１４の端部１４ｂの第２の部分の移動を所定量に規制している。第２のラックブッシュ２９とラック軸１４との間には、締め代が付与されていてもよいし、所定の隙間が設定されていてもよい。また、第２のラックブッシュ２９は、第１のラックブッシュ２８と同様にＯリング４１を介してラックハウジング１５に弾性支持されているが、ラックハウジング１５に固定することも考えられる。
【００３４】
図１および図２を参照して、所定の付勢方向Ｆに関して、弾性部材３１は、Ｏリング４１の弾性反発力に抗しつつ、または、この弾性反発力と協働して、第１のラックブッシュ２８を押圧し、ひいては、ラック軸１４を押圧している。このとき、支点としての第２のラックブッシュ２９がラック軸１４の他方の端部１４ｂを受けて、ラック軸１４のラック歯１４ａとピニオン軸１３のピニオン歯１３ａとが、互いにバックラッシを除去された状態で噛み合うようにされている。
【００３５】
本実施形態では、ラックアンドピニオン式のステアリング装置１において、ラック軸１４が挿通され、軸方向Ｓに関して第１および第２の端部１５ａ，１５ｂを有する筒状のラックハウジング１５と、このラックハウジング１５の第１および第２の端部１５ａ，１５ｂのうちピニオン軸１３に相対的に近い第１の端部１５ａに保持され、ラック軸１４の端部１４ｂを軸方向Ｓに摺動自在に支持する支持孔３４を有する第１のラックブッシュ２８と、この第１のラックブッシュ２８を介してラック軸１４をピニオン軸１３に向かう所定の付勢方向Ｆに付勢する弾性部材３１とを備え、上記第１のラックブッシュ２８は、ラックハウジング１５によって所定の付勢方向Ｆに変位可能に支持されていることを特徴とする。
【００３６】
これにより、もともと必須の構成であるラックブッシュとしての第１のラックブッシュ２８を介して、弾性部材３１がラック軸１４をピニオン軸１３に向けて付勢し、これにより、ラック軸１４とピニオン軸１３との間のバックラッシを抑制して、異音の発生を抑制することができる。従来のサポートヨークを用いる複雑な構造のラック軸支持装置を廃止することができ、部品コスト、組立コストの低減を通じて製造コストを安くすることができる。
【００３７】
また、第１のラックブッシュ２８は、ピニオン軸１４に近い側にある第１の端部１５ａに配置されているので、ピニオン軸１３に向けてラック軸１４を効果的に付勢することができる。
また、第１のラックブッシュ２８は、その中央部の支持孔３４にラック軸１４を挿通させているので、第１のラックブッシュ２８が、所定の付勢方向Ｆに弾性部材３１により付勢された状態で、上記所定の付勢方向Ｆにラックハウジング１５により変位可能に保持されている場合であっても、中央部を挿通するラック軸１４により第１のラックブッシュ２８の姿勢が規制され、従来のサポートヨークに比べて、第１のラックブッシュ２８の倒れやがたつきの発生が抑制される。ひいては、ラックハウジング１５の保持孔３２の内周面３２ａと第１のラックブッシュ２８の外周面３９との間の隙間を厳密に管理せずに済み、製造コストを安価にできる。
【００３８】
また、従来のラック軸支持装置を廃止するのに伴い、ラック軸１４の軸方向Ｓの移動抵抗を低減することができる。
また、第１および第２のラックブッシュ２８，２９は、ラック軸１４に摺動自在に接するので、ラック軸との間にボールを介在させる場合に比べて、構造を簡素化できる。
さらに、第１および第２のラックブッシュ２８，２９は、直交する方向Ｃについてのラック軸１４の移動をともに規制している。これにより、ラック軸１４の軸方向移動時に第１および第２のラックブッシュ２８，２９のがたつきが生じ難く、このがたつきに起因する異音の発生を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態では、ラックハウジング１５は、第１のラックブッシュ２８を保持する保持孔３２を有し、保持孔３２の内周面３２ａの一部に、弾性部材３１を収容するための凹部３３が形成されている。この場合、凹部３３に収容された弾性部材３１の付勢方向Ｆを規制することができる。また、凹部３３の周囲にある内周面３２ａの部分３２ｃが第１のラックブッシュ２８を受けるので、第１のラックブッシュ２８が弾性部材３１を過度に変形させることを防止することができる。
【００４０】
また、第１のラックブッシュ２８の支持孔３４の内周面３５は、所定の付勢方向Ｆと直交する方向Ｃへの、ラック軸１４の移動を規制する一対の規制部３６と、所定の付勢方向Ｆへの弾性部材の付勢力によりラック軸１４のラック歯１４ａの背面１４ｃを押圧する押圧部３７とを含み、これら一対の規制部３６および押圧部３７によって、ラック軸１４が３点支持されている。この場合、第１のラックブッシュ２８は、付勢方向Ｆおよび上述の直交する方向Ｃに関してのラック軸１４のがたつきを確実に防止できる。
【００４１】
また、一対の規制部３６のそれぞれは、所定の付勢方向Ｆと平行な平坦面を含んでいる。この場合、規制部３６によって所定の付勢方向Ｆへのラック軸１４の移動をスムーズに案内することができる。また、規制部３６は、弾性部材３１による付勢力を受けずに済むので、摩耗が生じ難い結果、ラック軸１４をがたつきなく保持するのに好ましい。
また、第１のラックブッシュ２８の支持孔３４の内周面３５は、押圧部３７と対向する対向部３８を含む。この対向部３８とラック軸１４との間に所定の隙間４０が設けられている。この場合、軸方向Ｓに関してのラック軸１４の移動抵抗の低減に寄与する。また、ラック軸１４を第１のラックブッシュ２８に容易に通すことができるので、ステアリング装置１を組立易い。
【００４２】
また、凹部３３に収容された弾性部材３１は、周方向Ｔへの第１のラックブッシュ２８の移動を規制するように、第１のラックブッシュ２８と連結されている。この場合、弾性部材３１は第１のラックブッシュ２８の回り止めとしても兼用されるので、構造が簡素化される。ここで、弾性部材３１と第１のラックブッシュ２８との連結としては、これらを単一の部材により一体に形成すること、これらを複数の部材により一体に形成すること、これらを互いに固定して一体化することのいずれでもよい。
【００４３】
また、保持孔３２の内周面３２ａと、第１のラックブッシュ２８の外周面３９との間に、環状のＯリング４１が介在し、このＯリング４１によって、ラック軸１４が弾性支持されている。この場合、付勢方向Ｆに関しては、弾性部材３１が第１のラックブッシュ２８を介してラック軸１４を付勢することができる。しかも、直交する方向Ｃに関しては、Ｏリング４１の弾性反発力により第１のラックブッシュ２８のがたつきの発生を抑制することができ、さらに、これらの効果を簡素な構造で達成することができる。
【００４４】
このようにがたつきの抑制が、第１のラックブッシュ２８を弾性支持することにより達成されるので、ラックハウジング１５の保持孔３２の内周面３２ａと第１のラックブッシュ２８との隙間を、所定の微小量に管理せずに済み、製造コストを安価にできる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００４５】
図４は、本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部の断面図である。図４を参照して、本実施形態では、弾性部材３１と第１のラックブッシュ２８とは、互いに別体に形成されていて、互いに分離可能とされている。この場合、弾性部材３１および第１のラックブッシュ２８を、それぞれに最適な部材によりそれぞれ形成することができる。
また、弾性部材３１は、凹部３３の底面に２箇所で受けられていて、第１のラックブッシュ２８の外周面３９に１箇所で接している。なお、弾性部材３１を、逆向きにし第１の実施形態のように配置してもよい。
【００４６】
また、保持孔３２および第１のラックブッシュ２８は、互いに係合することにより相対回動を規制する回り止め部としての一対の係合部４２，４３を有している。係合部４２は、ラックハウジング１５に形成された起伏部としての凹部からなる。係合部４３は、第１のラックブッシュ２８に形成された起伏部としての凸部からなる。係合部４２，４３が互いに凹凸係合することにより、第１のラックブッシュ２８は第１の実施形態と同様に配置され、例えば軸方向Ｓに沿って見たときに、押圧部３７がラック軸１４を挟んでピニオン軸１３とは反対側に配置されるようになっている。なお、係合部４２，４３の凹凸関係は、逆であってもよい。
【００４７】
図５は、本発明の第３の実施形態のステアリング装置１の要部の断面図である。図５を参照して、第１のラックブッシュ２８の支持孔３４の内周面３５は、複数の凸部４４を有している。これ以外の点では、本実施形態は、第１の実施形態と同様である。
内周面３５は、円筒面からなる湾曲部４５と、この湾曲部４５から径方向内方に突出した上述の凸部４４とを有している。第１のラックブッシュ２８の支持孔３４の内周面３５の一対の規制部３６および押圧部３７は、３つの凸部４４の先端に配置されている。各凸部４４の先端は、平坦面に形成されている。これらの平坦面は、第１の実施形態における一対の規制部３６および押圧部３７の対応する平坦面と同様に形成されている。また、各凸部４４は、軸方向Ｓに関して第１のラックブッシュ２８の全長にわたって延びていて、断面形状は、軸方向Ｓに関して一定に形成されている。
【００４８】
なお、凸部４４は、内周面３５に一体に形成されていてもよいし、内周面３５に別体で形成されて固定されていてもよい。また、一対の規制部３６および押圧部３７の一部に対応して凸部４４を設けてもよい。また、第２の実施形態の第１のラックブッシュ２８の内周面３５に凸部４４を設けてもよい。
このように第１のラックブッシュ２８の支持孔３４の内周面３５は、一対の規制部３６および押圧部３７の少なくとも１つに対応して凸部４４を設けている。この場合、第１のラックブッシュ２８とラック軸１４との接触面積を低減して、軸方向Ｓに関してのラック軸１４の移動抵抗を低減することができる。
【００４９】
また、上述の各実施形態において、第１のラックブッシュ２８が弾性支持されずに所定の付勢方向Ｆに変位自在に保持される場合、隙間４０が設けられずに対向部３８がラック軸１４に接する場合、一対の規制部３６および押圧部３７の少なくとも一つが凸湾曲面または凹湾曲面からなる場合、弾性部材３１が凹部３３のない保持孔３２内に保持されている場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態のステアリング装置の概略構成の側面図である。
【図２】図１に示すステアリング装置の要部の断面図であり、図３のＳ２−Ｓ２断面を示す。
【図３】図２のＳ３−Ｓ３断面の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のステアリング装置の要部の断面図であり、図３の断面に相当する。
【図５】本発明の第３の実施形態のステアリング装置の要部の断面図であり、図３の断面に相当する。
【符号の説明】
【００５１】
１…ステアリング装置、１３…ピニオン軸、１４…ラック軸、１４ａ…ラック歯、１４ｂ…（ラック軸の）端部、１４ｃ…ラック歯の背面、１５…ラックハウジング（ハウジング）、１５ａ…第１の端部、１５ｂ…第２の端部、２８…第１のラックブッシュ（ラックブッシュ）、３１…弾性部材、３２…保持孔、３２ａ…（保持孔の）内周面、３３…凹部、３４…支持孔、３５…（支持孔の）内周面、３６…規制部、３７…押圧部、３８…対向部、３９…（第１のラックブッシュの）外周面、４０…隙間、４１…Ｏリング、４４…凸部、Ｃ…直交する方向、Ｆ…付勢方向、Ｓ…軸方向、Ｔ…周方向
【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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