(57)【要約】【課題】作動トルク等のフリクションの上昇を招くことなく、打音の発生を防止し、加えて、設計の自由度を確保しつつ、ピニオン軸に発生する曲げ応力を比較的小さく抑えること。【解決手段】プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸通挿孔２１にピニオン軸４を通挿しラック軸通挿孔２２にラック軸５を通挿しつつ、筒状部１ａ，１ｂ内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸４とラック軸５との両側に延在してある。プレッシャ・パッド２０は、コイルスプリング７のセット荷重に拘わらず、筒状部１ａ，１ｂ内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転自在に支持したピニオン軸に、前記ハウジングに摺動自在に設けたラック軸を噛合し、
前記ハウジング内に付勢手段を介して摺動可能に嵌合したプレッシャ・パッドによって、前記ラック軸を前記ピニオン軸に向けて弾性的に押圧した車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置において、
前記プレッシャ・パッドは、前記ピニオン軸を通挿するためのピニオン軸通挿孔と、前記ラック軸を通挿するためのラック軸通挿孔とを備えることを特徴とする車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置。
【請求項２】
前記プレッシャ・パッドは、前記ピニオン軸通挿孔に前記ピニオン軸を通挿し前記ラック軸通挿孔に前記ラック軸を通挿しつつ、前記ハウジング内でその摺動方向に沿って、前記ピニオン軸と前記ラック軸との両側に延在してあることを特徴とする請求項１に記載の車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。車両用ステアリング装置のギヤボックスでは、そのハウジング１の軸受２，３に、その上端をステアリングホイールに連結したピニオン軸４が回転自在に支持してある。このピニオン軸４に対向して、ピニオン軸４に噛合するラック軸５が摺動自在に設けてある。このラック軸５は、浮動可能であると共に撓むことができるようにハウジング１内に支持してあり、また、その背面側からプレッシャ・パッド６によりピニオン軸４に向けて弾性的に押圧し、これにより、ラックとピニオンの噛合状態を良好に維持している。
【０００３】
このプレッシャ・パッド６は、ハウジング１の筒状部１ａ内に摺動自在に嵌合して設けてあり、その背面側は、コイルスプリング７を介して、調整ネジ８が筒状部１ａに螺合してある。このコイルスプリング７によって、プレッシャ・パッド６は、ラック軸５をピニオン軸４に常時弾性的に押圧するようになっている。
【０００４】
なお、調整ネジ８は、ロックナット９により固定してあり、ピニオン軸４の先端は、フランジ付六角ナット１０により軸受２の内輪側に固定してあり、また、このフランジ付六角ナット１０を被覆するネジカバー１１がハウジング１に取付けてある。
【０００５】
上記図５に示した従来例において、車両の走行中、ラックエンド（タイヤ）から入力した荷重がラック軸５に伝わる。この時、ピニオン軸４はステアリングホイール側で固定してあるため、ラック軸５は、荷重を逃がす為に、ピニオン軸４から離間して、プレッシャ・パッド６側に移動する。
【０００６】
この時、プレッシャ・パッド６は、ラック軸５により押圧されて、コイルスプリング７の付勢力に抗しながら、ピニオン軸４から離間する方向にスライドする。
【０００７】
このプレッシャ・パッド６のスライド動作は、ラックの動きから常に影響を受けると共に、図５に示すように、プレッシャ・パッド６は、筒状部１ａ内での嵌合長さ（Ｌ）の方がその外径（Ｄ）より短いことから、プレッシャ・パッド６は、スムーズにスライドせずに、揺れ（コジラレ）ながら、スライドするといった現象が発生することがある。
【０００８】
その結果、この不円滑なプレッシャ・パッド６のスライド動作のため、ピニオン軸４とラック軸５の間、ラック軸５とプレッシャ・パッド６の間、及びプレッシャ・パッド６と筒状部１ａの間において、それぞれが衝突して、打音が発生するといったことがある。
【０００９】
また、ピニオン軸４を支持する通常２個の軸受２，３は、そのピッチが広く、ピニオン軸４自体が細く、ピニオン軸の曲げ強度が低い場合、車輪が縁石に乗り上げるといったこと、又は車輪が溝に落下するといったことがあると、ラック軸５から入力した過大な荷重（逆入力荷重）によって、ピニオン軸４には、比較的大きな曲げ応力が発生するといったことがある。
【００１０】
なお、特許文献１では、上述した打音等に対処するため、プレッシャ・パッドは、ハウジングの内孔に嵌合する薄板金属で形成された筒状の胴部と、該胴部の下面に胴部と一体的に内向きに設けられた一対の弾性舌片とを備え、該弾性舌片がラック軸背面に圧接されてラック軸を支持すると共にピニオンに向かって弾性的に押圧している。
【００１１】
【特許文献１】
特公昭６２−３０２０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した打音に対処するため、コイルスプリング７の付勢力を増大することが考えられる。しかしながら、この対処法は、作動トルクや逆摺動力等の各フリクションが上昇するといったことがある。
【００１３】
また、ピニオン軸４に大きな曲げ応力が発生する場合の対策としては、２個の軸受２，３の間の幅を狭くするといったこと、又は、ピニオン軸４自体の径を太くするといったことがある。しかし、このような対策は、設計の自由度を大幅に阻害するといったことがある。
【００１４】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、作動トルク等のフリクションの上昇を招くことなく、打音の発生を防止することができ、加えて、設計の自由度を確保しつつ、ピニオン軸に発生する曲げ応力を比較的小さく抑えることができる車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項１に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置は、ハウジングに回転自在に支持したピニオン軸に、前記ハウジングに摺動自在に設けたラック軸を噛合し、
前記ハウジング内に付勢手段を介して摺動可能に嵌合したプレッシャ・パッドによって、前記ラック軸を前記ピニオン軸に向けて弾性的に押圧した車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置において、
前記プレッシャ・パッドは、前記ピニオン軸を通挿するためのピニオン軸通挿孔と、前記ラック軸を通挿するためのラック軸通挿孔とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項２に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置は、前記プレッシャ・パッドは、前記ピニオン軸通挿孔に前記ピニオン軸を通挿し前記ラック軸通挿孔に前記ラック軸を通挿しつつ、前記ハウジング内でその摺動方向に沿って、前記ピニオン軸と前記ラック軸との両側に延在してあることを特徴とする。
【００１７】
このように、本発明によれば、プレッシャ・パッドは、ピニオン軸通挿孔にピニオン軸を通挿しラック軸通挿孔にラック軸を通挿しつつ、ハウジング内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸とラック軸との両側に延在してあることから、プレッシャ・パッドは、付勢手段のセット荷重に拘わらず、ハウジング内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができ、揺れ（コジラレ）を減少することができる。従って、ピニオン軸とラック軸の間、ラック軸とプレッシャ・パッドの間、及びプレッシャ・パッドとハウジングの間において、打音の発生を防止することができる。また、この際、付勢手段のセット荷重を従来例と略同様にできることから、作動トルクや逆摺動力等の各フリクションの上昇を招くこともない。
【００１８】
さらに、ラック軸から過大な荷重（逆入力荷重）が入力したとしても、ピニオン軸は、ピニオン軸通挿孔に通挿してあり、ピニオン軸の両側に延在したプレッシャ・パッドによって支持することができるため、ピニオン軸に発生する曲げ応力を比較的小さく抑えることができる。この際、２個の軸受の間の幅を狭くする必要がなく、又は、ピニオン軸自体の径を太くする必要がないことから、設計の自由度を確保することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【００２１】
車両用ステアリング装置のギヤボックスでは、そのハウジング１の軸受２，３に、その上端をステアリングホイールに連結したピニオン軸４が回転自在に支持してある。このピニオン軸４に対向して、ピニオン軸４に噛合するラック軸５が摺動自在に設けてある。このラック軸５は、浮動可能であると共に撓むことができるようにハウジング１内に支持してあり、また、その背面側からプレッシャ・パッド２０によりピニオン軸４に向けて弾性的に押圧し、これにより、ラックとピニオンの噛合状態を良好に維持している。
【００２２】
このプレッシャ・パッド２０は、ハウジング１の筒状部１ａ内に摺動自在に嵌合して設けてあり、その背面側は、コイルスプリング７を介して、調整ネジ８が筒状部１ａに螺合してある。このコイルスプリング７によって、プレッシャ・パッド２０は、ラック軸５をピニオン軸４に常時弾性的に押圧するようになっている。
【００２３】
なお、調整ネジ８は、ロックナット９により固定してあり、ピニオン軸４の先端は、フランジ付六角ナット１０により軸受２の内輪側に固定してあり、また、このフランジ付六角ナット１０を被覆するネジカバー１１がハウジング１に取付けてある。
【００２４】
本実施の形態では、プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸４を通挿するためのピニオン軸通挿孔２１と、ラック軸５を通挿するためのラック軸通挿孔２２とを備えている。また、ハウジング１には、筒状部１ａの反対側に、筒状部１ｂが形成してある。
【００２５】
さらに、プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸通挿孔２１にピニオン軸４を通挿しラック軸通挿孔２２にラック軸５を通挿しつつ、筒状部１ａ，１ｂ内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸４とラック軸５との両側に延在してある。
【００２６】
即ち、図１において、符合（Ａ）で囲んだ部分が新規に設けてある。この（Ａ）の新規部分は、プレッシャ・パッド２０と一体的に形成してある。従って、プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸通挿孔２１と、ラック軸通挿孔２２とが形成してあると共に、コイルスプリング７のセット荷重に拘わらず、筒状部１ａ，１ｂ内での嵌合長さの方がその外径より長くなっている。
【００２７】
このように、本実施の形態によれば、プレッシャ・パッド２０は、コイルスプリング７のセット荷重に拘わらず、筒状部１ａ，１ｂ内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができ、揺れ（コジラレ）を減少することができる。
【００２８】
従って、ピニオン軸４とラック軸５の間、ラック軸５とプレッシャ・パッド２０の間、及びプレッシャ・パッド２０と筒状部１ａ，１ｂの間において、打音の発生を防止することができる。また、この際、コイルスプリング７のセット荷重を従来例と略同様にできることから、作動トルクや逆摺動力等の各フリクションの上昇を招くこともない。
【００２９】
さらに、ラック軸５から過大な荷重（逆入力荷重）が入力したとしても、ピニオン軸４は、ピニオン軸通挿孔２１に通挿してあり、ピニオン軸４の両側に延在したプレッシャ・パッド２０によって支持することができるため、ピニオン軸４に発生する曲げ応力を比較的小さく抑えることができる。この際、２個の軸受２，３の間の幅を狭くする必要がなく、又は、ピニオン軸４自体の径を太くする必要がないことから、設計の自由度を確保することができる。
【００３０】
（第２実施の形態）
図２は、本発明の第２実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【００３１】
本実施の形態では、ラック軸４がＶ字断面タイプである。本実施の形態においても、プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸通挿孔２１にピニオン軸４を通挿しラック軸通挿孔２２にラック軸５を通挿しつつ、筒状部１ａ，１ｂ内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸４とラック軸５との両側に延在してある。従って、本実施の形態においても、プレッシャ・パッド２０は、コイルスプリング７のセット荷重に拘わらず、筒状部１ａ，１ｂ内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができ、揺れ（コジラレ）を減少することができる。その他の作用・効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００３２】
（第３実施の形態）
図３は、本発明の第３実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【００３３】
本実施の形態では、付勢手段として、コイルスプリング７に代えて、皿バネ３１がプレッシャ・パッド２０と調整ネジ８との間に介装してある。
【００３４】
また、プレッシャ・パッド２０内には、ローラ３２が設けてあり、このローラ３２の外周には、ニードルローラ軸受３３を介して、鼓形状の筒状ローラ３４が回転自在に設けてある。この筒状ローラ３４が回転しながらラック軸５を弾性的に押圧するようになっている。
【００３５】
さらに、本実施の形態においても、プレッシャ・パッド２０は、ピニオン軸通挿孔２１にピニオン軸４を通挿しラック軸通挿孔２２にラック軸５を通挿しつつ、筒状部１ａ，１ｂ内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸４とラック軸５との両側に延在してある。従って、本実施の形態においても、プレッシャ・パッド２０は、コイルスプリング７のセット荷重に拘わらず、筒状部１ａ，１ｂ内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができ、揺れ（コジラレ）を減少することができる。その他の作用・効果は、上述した実施の形態と同様である。
【００３６】
（プレッシャ・パッドの実施の形態）
図４（ａ）（ｂ）は、夫々、本発明で使用するプレッシャ・パッドの斜視図である。
【００３７】
図４（ａ）において、プレッシャパッド２０は、上記実施の形態と同様に、中空形状であり、ピニオン軸通挿孔２１と、ラック軸通挿孔２２とが形成してある。
【００３８】
図４（ｂ）において、プレッシャパッド２０は、上記実施の形態と異なり、中実形状であり、ピニオン軸通挿孔２１と、ラック軸通挿孔２２とが形成してある。
【００３９】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、プレッシャ・パッド２０は、図１乃至図４に図示したものに限定されず、その他の形状であってもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、プレッシャ・パッドは、ピニオン軸通挿孔にピニオン軸を通挿しラック軸通挿孔にラック軸を通挿しつつ、ハウジング内でその摺動方向に沿って、ピニオン軸とラック軸との両側に延在してあることから、プレッシャ・パッドは、付勢手段のセット荷重に拘わらず、ハウジング内での嵌合長さの方がその外径より長くすることができ、これにより、スムーズにスライドすることができ、揺れ（コジラレ）を減少することができる。従って、ピニオン軸とラック軸の間、ラック軸とプレッシャ・パッドの間、及びプレッシャ・パッドとハウジングの間において、打音の発生を防止することができる。また、この際、付勢手段のセット荷重を従来例と略同様にできることから、作動トルクや逆摺動力等の各フリクションの上昇を招くこともない。
【００４１】
さらに、ラック軸から過大な荷重（逆入力荷重）が入力したとしても、ピニオン軸は、ピニオン軸通挿孔に通挿してあり、ピニオン軸の両側に延在したプレッシャ・パッドによって支持することができるため、ピニオン軸に発生する曲げ応力を比較的小さく抑えることができる。この際、２個の軸受の間の幅を狭くする必要がなく、又は、ピニオン軸自体の径を太くする必要がないことから、設計の自由度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は、夫々、本発明で使用するプレッシャ・パッドの斜視図である。
【図５】従来に係る車両用ラックアンドピニオン型ステアリング装置の断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
１ａ，１ｂ  筒状部
２，３  軸受
４  ピニオン軸
５  ラック軸
６  プレッシャ・パッド
７  コイルスプリング（付勢手段）
８  調整ネジ
９  ロックナット
１０  フランジ付六角ナット
１１  ネジカバー
２０  プレッシャ・パッド
２１  ピニオン軸通挿孔
２２  ラック軸通挿孔
３１  皿バネ
３２  ローラ
３３  ニードルローラ軸受
３４  筒状ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004224225.tif 000006
【図５】
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