(57)【要約】【課題】案内体が支持孔内で傾斜して音鳴りすることを抑制することができるとともに、ラック軸が軸長方向へ移動する移動初期の移動負荷を低減することができるようにする。【解決手段】舵取手段にピニオンを介して繋がり、舵取手段の操作に応じて軸長方向への移動が可能なラック軸２と、該ラック軸２の移動を案内する案内溝４１を有する案内体４と、該案内体４を支持する支持孔３３を有する支持体３とを備えており、案内体４を円形の周面とし、支持孔３３を、案内体４を支持孔３３内でラック軸２の軸長方向へ動かせることが可能な非円形の周面とし、ラック軸２が軸長方向へ移動する移動初期に、案内体４をラック軸２と一体化して動かせるようにした。【選択図】　　　　図２
2004123063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵取手段にピニオンを介して繋がり、舵取手段の操作に応じて軸長方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸の移動を案内する案内溝を有する案内体と、該案内体を支持する支持孔を有する支持体とを備えた舵取装置において、前記案内体及び前記支持孔の一方は円形の周面であり、案内体及び支持孔の他方は前記案内体を支持孔内で前記ラック軸の軸長方向へ動かせることが可能な非円形の周面としてあることを特徴とする舵取装置。
【請求項２】
前記案内体及び支持孔の周面で前記ラック軸の軸長方向と直交する方向の寸法を、案内体よりも支持孔が大となるようにしてある請求項１記載の舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の舵取装置の一形式として広く普及しているラックピニオン式の舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式の舵取装置は、その両端が左右の操向輪に連結され舵取手段の操作に応じて軸長方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸のラック歯に噛合するピニオンと、該ピニオン及び前記ラック軸を支持するハウジングとを備え、舵取り操作力をピニオン及びラック歯を介してラック軸に伝動し、該ラック軸を軸長方向へ移動させて、左右の操向輪を操向する構成となっている。
【０００３】
このようなラックピニオン式の舵取装置においては、ピニオン及びラック歯の噛合部のバックラッシュ量を少なくするとともに、ラック軸の移動を円滑に行わせるべくラック軸のラック歯と反対側位置に、前記ラック軸の移動を案内する案内溝を有する円柱形の案内体と、該案内体を摺動自在に支持する円形周面の支持孔を有する支持体とが設けられており、前記案内溝がラック軸のラック歯と反対側面と接触し、該ラック軸の移動を案内するように構成されている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５８−１９８７３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記案内体と支持孔との間には案内体を支持孔内で摺動させるための隙間が設けられているが、この隙間を大きくした際にはラック軸から案内溝に加わる力によって案内体が支持孔内で傾斜し、案内体の両端部が支持孔に当接して音鳴りするため、基本的には前記隙間を小さくするようにしてある。
【０００６】
ところが、前記隙間を小さくした際には案内体の径方向への動き量が非常に少なくなるため、案内溝がラック軸と接触している状態でピニオンから伝動される回転力によりラック軸が軸長方向へ移動する移動初期の際に、案内溝及びラック軸の間の摩擦抵抗に打ち勝ってラック軸が案内体に対して軸長方向へ移動することになり、ラック軸の移動負荷、ひいてはラック軸のラック歯に噛合するピニオンの回転トルクが大きくなり、舵取操作性の低下を来すことになる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、案内体が支持孔内で傾斜して音鳴りすることを抑制することができ、しかも、ラック軸が軸長方向へ移動する移動初期の移動負荷を低減することができる舵取装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る舵取装置は、舵取手段にピニオンを介して繋がり、舵取手段の操作に応じて軸長方向への移動が可能なラック軸と、該ラック軸の移動を案内する案内溝を有する案内体と、該案内体を支持する支持孔を有する支持体とを備えた舵取装置において、前記案内体及び前記支持孔の一方は円形の周面であり、案内体及び支持孔の他方は前記案内体を支持孔内で前記ラック軸の軸長方向へ動かせることが可能な非円形の周面としてあることを特徴とする。
【０００９】
第１発明にあっては、案内体を支持孔内でラック軸の軸長方向へ動かせることができるようにしてあるため、ラック軸が軸長方向へ移動する移動初期には、案内溝及びラック軸の間の摩擦抵抗により案内体がラック軸と一体化してラック軸の軸長方向へ動き、この動きの後で前記円形の周面及び非円形の周面同士が接触することにより、案内体の動きが規制され、この案内体に対してラック軸が軸長方向へ移動することになる。このようにラック軸が軸長方向へ移動する移動初期には、案内体がラック軸と一体化して動くため、ラック軸の移動負荷を小さくすることができる。しかも、案内体及び支持孔の周面でラック軸の軸長方向と直交する方向の案内体及び支持孔の間の隙間を小さくすることができるため、ラック軸から案内溝に加わる力によって案内体が支持孔内で傾斜することを抑制でき、この案内体の傾斜による音鳴りを抑制することができる。
【００１０】
第２発明に係る舵取装置は、前記案内体及び支持孔の周面で前記ラック軸の軸長方向と直交する方向の寸法を、案内体よりも支持孔が大となるようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
第２発明にあっては、案内体及び支持孔の寸法を変えるだけの簡易な構成にでき、部品点数を増加したり、組立て性を悪くしたりすることなく構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る舵取装置の実施の形態１の構成を示す断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線の拡大断面図である。
【００１３】
図１に示したラックピニオン式の舵取装置は、下端部にピニオン１ａが設けられ、上端部が舵取手段に繋がれて舵取手段による舵取り操作に応じて回転するピニオン軸１と、ピニオン１ａに噛合するラック歯２ａが設けられ、ピニオン軸１に連動して軸長方向への移動が可能なラック軸２と、これらピニオン軸１及びラック軸２を支持する支持体３と、ラック軸２のラック歯２ａと反対側に配置されラック軸２の移動を案内する案内溝４１を有する案内体４と、該案内体４をラック軸２に向けて付勢する弾性体５とを備えている。
【００１４】
ラック軸２は、長手方向中間に前記ラック歯２ａが設けられ、該ラック歯２ａと直交する上部及び下部に平取面からなる非円形係合部２ｂ，２ｂが設けられている。また、非円形係合部２ｂ，２ｂの間は円弧面になっている。
【００１５】
案内体４は円形の周面４ａ、換言すればほぼ真円の周面を有する円柱形に形成されており、長手方向の一端に、ラック軸２の途中が挿入され、ラック軸２の非円形係合部２ｂ，２ｂに係合する凹形の案内溝４１が設けられている。また、案内体４の他端部外周面には長手方向に離隔して２つの環状溝４２，４２が設けられており、各環状溝４２，４２に支持体３の後記する支持孔に接触する合成ゴム性のＯリングを用いてなる弾性環６，６を保持してある。
【００１６】
支持体３は、図１に示すように有底の第１軸孔３１と、該第１軸孔３１の中心に対し偏位した位置から第１軸孔３１と交差して貫通する第２軸孔３２と、該第２軸孔３２から外面に開放された支持孔３３とを備え、アルミニウム材料をダイカスト成形してある。この支持体３の第１軸孔３１に軸受７，７を介してピニオン軸１を回転自在に支持し、第２軸孔３２にラック軸２を移動自在に支持し、支持孔３３に案内体４を摺動自在に支持している。
【００１７】
この支持孔３３は、ラック軸２の軸長方向と直交する方向の寸法が小となり、ラック軸２の軸長方向の寸法が大となる略楕円形、換言すれば長円形の周面になっている。また、支持孔３３は、ラック軸２の軸長方向と直交する方向の寸法を案内体４の直径寸法よりも僅かに大きくし、案内体４の円滑な摺動性を維持することができるとともに、支持孔３３内で案内体４をラック軸２の軸長方向へ相対移動させることができ、さらに、案内体４がラック軸２の軸長方向と直交する方向へ動く動き量を少なくすることができるようにしてある。このように略楕円形とした支持孔３３は支持体３の成形時に成形される。
【００１８】
また、支持孔３３には案内体４の抜け出しを禁止する蓋体８が螺着されており、該蓋体８と案内体４との間にコイルバネを用いてなる弾性体５を介してあり、該弾性体５が案内体４を付勢し、該案内体４の案内溝４１をラック軸２のラック歯２ａと反対側面に接触させている。
【００１９】
以上のように構成された舵取装置は、外周面の環状溝４２，４２に弾性環６，６が保持された案内体４及び弾性体５を支持体３の支持孔３３に挿入し、各弾性環６，６の外周面を支持孔３３に接触させ、蓋体８を支持孔３３に螺着することにより、案内体４の案内溝４１をラック軸２の非円形係合部２ｂ，２ｂに接触させる。この場合、案内体４は円形の周面４ａであり、支持孔３３は案内体４を支持孔３３内でラック軸２の軸長方向へ動かせることが可能な略楕円形（長円形）の周面であるため、舵取手段による舵取り操作に応じてピニオン１ａが回転し、ラック軸２が軸長方向へ移動する移動初期には、案内溝４１及びラック軸２の間の摩擦抵抗により案内体４がラック軸２と一体化してラック軸２の軸長方向へ動き、この動き量が最大となる位置で案内体４の周面が支持孔３３の非円形の周面に接触して案内体４の動きが規制され、この案内体４に対してラック軸２が軸長方向へ移動することになる。この結果、ラック軸２が軸長方向へ移動する移動初期におけるラック軸２の移動負荷を小さくすることができる。
【００２０】
しかも、ラック軸２の軸長方向と直交する方向の案内体４及び支持孔３３の間の隙間は案内体４をラック軸２の軸長方向へ移動させることができる最小の寸法にすることができるため、ラック軸２から案内溝４１に加わる力によって案内体４が支持孔３３内で傾斜することを抑制でき、この案内体４の傾斜による音鳴りを抑制することができる。また、このように案内体４が支持孔３３内で傾斜することを抑制することができるため、案内体４の全長を比較的短くすることができ、案内体４の小形化、ひいては舵取装置を小形化することができる。
【００２１】
また、案内体４の周面には支持孔３３に接触する弾性環６，６が保持されているため、案内体４が支持孔３３内で傾斜する際においても、案内体４の支持孔３３への当接を防ぐことができ、より一層音鳴りをなくすることができる。
【００２２】
また、ラック歯２ａがラック軸２の軸長方向に対して傾斜しているような場合、従来の舵取装置にあってはピニオン１ａからラック歯２ａへ回転トルクが加わるとき、ラック歯２ａの歯すじに沿ってラック軸２を回転させるように分力が発生し、該分力によりラック軸２が回転方向へ動く、換言すればツイストすることになり、このラック軸２がツイストした後でラック軸２が軸長方向へ移動することになるため、舵取り操作性が悪くなるが、本発明のラック軸２は非円形係合部２ｂ，２ｂを有しており、案内体４の案内溝４１は非円形係合部２ｂ，２ｂに係合してラック軸２の移動を案内するように構成されているため、案内体４に対するラック軸２の回転方向への動き（ツイスト）を止めることができ、舵取り操作性を向上できる。
【００２３】
実施の形態２
図３は実施の形態２の要部の構成を示す拡大断面図である。
この実施の形態２の舵取り装置は、案内体４を円形の周面とし、支持孔３３を非円形の周面とする代わりに、支持孔３３を円形の周面、換言すればほぼ真円の周面とし、案内体４を、該案内体４を支持孔３３内でラック軸２の軸長方向へ動かせることが可能な非円形の周面４ｂとしたものである。
【００２４】
実施の形態２において、案内体４はラック軸２の軸長方向と直交する方向の寸法が大となり、ラック軸２の軸長方向の寸法が小となる略楕円形、換言すれば長円形の周面になっている。また、案内体４は、ラック軸２の軸長方向と直交する方向の寸法を支持孔３３の直径寸法よりも僅かに小さくし、案内体４の円滑な摺動性を維持することができるとともに、支持孔３３内で案内体４をラック軸２の軸長方向へ相対移動させることができ、さらに、案内体４がラック軸２の軸長方向と直交する方向へ動く動き量を少なくすることができるようにしてある。
また、支持体３はアルミニウム材料をダイカスト成形してあり、この支持体３の成形時に支持孔３３が成形される。
【００２５】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２６】
以上説明した実施の形態では、略楕円形を非円形の周面としたが、その他、この非円形の周面は、ラック軸２の軸長方向と直交する方向の寸法を、案内体４よりも支持孔３３が大となるようにしてある周面であれば、非円形の周面の形状は特に制限されない。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明によれば、ラック軸が軸長方向へ移動する移動初期におけるラック軸の移動負荷を小さくすることができ、しかも、案内体が支持孔内で傾斜することを抑制でき、この案内体の傾斜による音鳴りを抑制することができる。
【００２８】
第２発明によれば、部品点数を増加したり、組立て性を悪くしたりすることなく構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る舵取装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線の拡大断面図である。
【図３】本発明に係る舵取装置の実施の形態２の要部の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ａ　ピニオン
２　　ラック軸
３　　支持体
３３　支持孔
４　　案内体
４ａ，４ｂ　周面
４１　案内溝
【図１】
2004123063.tif 000003
【図２】
2004123063.tif 000004
【図３】
2004123063.tif 000005