(57)【要約】    【課題】ラック軸支持装置では、ラック軸を支持するサポートヨークの後退位置を保持孔にねじ込まれた封止部材にて規制する。従来、ロックナットを用いて封止部材の回り止めをする場合、封止部材が供回りし、封止部材の調整位置がずれる。封止部材の位置調整が再度必要となり、作業能率が悪い。    【解決手段】封止部材１７の後端の雄ねじ部２０の一部に、径方向に膨出する膨出部２３を予め設けておく。封止部材１７を保持孔９にねじ込むと、膨出部２３が保持孔９の雌ねじ部９ｂを塑性変形させることなく雌ねじ部９ｂに摩擦係合し、封止部材１７の回り止めを自律的に達成する。ロックナットを廃止する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック軸を摺動自在に収容するハウジングと、このハウジングに設けられハウジングの開口形成面に開口を形成する保持孔と、この保持孔内に進退自在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、この支持部材の後退位置を位置決めし保持孔の開口を封止する封止部材と、支持部材と封止部材の間に介在し支持部材をラック軸側に付勢する付勢部材とを備えるラック軸支持装置において、
上記保持孔の入口の内周面に形成された雌ねじ部と、
封止部材の外周面に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、
封止部材の後端の雄ねじ部に予め形成され径方向に膨出する膨出部とを備え、
膨出部が雌ねじ部を塑性変形させることなく雌ねじ部に摩擦係合することで封止部材の回り止めが達成されたことを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項２】
請求項１記載のラック軸支持装置に用いる封止部材であって、雄ねじ部が形成された外周面と、後端の雄ねじ部の一部に形成され径方向に膨出する膨出部とを備えることを特徴とする封止部材。
【請求項３】
請求項２記載の封止部材の製造方法であって、外周面に雄ねじ部形成用部分を有し且つこの雄ねじ部形成用部分の一部に膨出部が形成された製造用中間体を鍛造により形成する工程と、上記製造用中間体の雄ねじ部形成用部分にねじ転造を施す工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法。
【請求項４】
請求項２記載の封止部材の製造方法であって、鍛造成形品の外周面に雄ねじ部を加工して製造用中間体を形成する工程と、この製造用中間体の後面への局部加圧により製造用中間体の雄ねじ部の一部に膨出部を形成する工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵部材の回転動作に連動してピニオン軸を回転させ、これと噛み合うラック軸を軸長方向に往復移動させて操舵を行うラック・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し、またラック軸支持装置に用いる封止部材およびその製造方法にするものである。
【背景技術】
【０００２】
ラック軸のラックとピニオン軸のピニオンとの噛み合い部分では、ピニオン軸の回転に伴ってラック軸とピニオン軸との間に互いに離反する力が作用するため、ラック軸にたわみが発生し、ラック軸の歯すじ方向へのガタつきが大きくなり、ラックとピニオンとの歯部間に打音が生じる。
そこで、ハウジングに設けられた保持孔に前後に摺動自在な円筒状のサポートヨーク（ラックガイドともいう）を収容し、このサポートヨークによって、ラック軸の軸方向への移動を許容しつつ、ラック軸をピニオン軸側へ押圧するラック軸支持装置が提供されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このラック軸支持装置では、保持孔の入口に設けられた雌ねじ部に封止ねじがねじ込まれ、この封止ねじ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。封止ねじは保持孔内でのサポートヨークの後退位置を規制する機能を果たす。このため、封止ねじとサポートヨークとの間のクリアランスを厳密に調整した後、封止ねじに螺合させたロックナットを保持孔の周縁に締めつけて、封止部材の回り止めを達成している。
【特許文献１】特開昭５４−１３８２３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロックナットを用いる方式では、下記の問題がある。すなわち、ロックナットを締め付けるときに、封止部材が供回りし、封止部材の調整位置がずれてしまう場合がある。この場合、再度、上記のクリアランス調整が必要であり、作業工数が増加し、作業能率が悪いという問題がある。また、通例、封止部材とロックナットは別工程で仮組を行っており、この点からも作業能率が悪い。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立ての作業能率が良く安価なラック軸支持装置並びに封止部材及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、ラック軸を摺動自在に収容するハウジングと、このハウジングに設けられハウジングの開口形成面に開口を形成する保持孔と、この保持孔内に進退自在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、この支持部材の後退位置を位置決めし保持孔の開口を封止する封止部材と、支持部材と封止部材の間に介在し支持部材をラック軸側に付勢する付勢部材とを備えるラック軸支持装置において、上記保持孔の入口の内周面に形成された雌ねじ部と、封止部材の外周面に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、封止部材の後端の雄ねじ部に予め形成され径方向に膨出する膨出部とを備え、膨出部が雌ねじ部を塑性変形させることなく雌ねじ部に摩擦係合することで封止部材の回り止めが達成されたことを特徴とするラック軸支持装置を提供する。
【０００７】
本発明では、封止部材に予め形成された膨出部が雌ねじ部に摩擦係合して封止部材の回り止めを達成できるので、従来用いていたロックナットを廃止することができる。したがって、従来ロックナット使用時に必要であった面倒な再調整作業を廃止でき、組み立て作業の能率が格段に向上する。部品点数の削減と作業工数の削減で製造コストを格段に安くすることができる。
【０００８】
また、本発明は、上記ラック軸支持装置に用いる封止部材であって、雄ねじ部が形成された外周面と、後端の雄ねじ部の一部に形成され径方向に膨出する膨出部とを備えることを特徴とする封止部材を提供する。この場合、ラック軸支持装置に適用することで、安価に作業能率を向上させることができる。
また、本発明は、上記封止部材の製造方法であって、外周面に雄ねじ部形成用部分を有し且つこの雄ねじ部形成用部分の一部に膨出部が形成された製造用中間体を鍛造により形成する工程と、上記製造用中間体の雄ねじ部形成用部分にねじ転造を施す工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法を提供する。鍛造であれば容易に膨出部を有する製造用中間体を得ることができ、製造コストを安くすることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記封止部材の製造方法であって、鍛造成形品の外周面に雄ねじ部を加工して製造用中間体を形成する工程と、この製造用中間体の後面への局部加圧により製造用中間体の雄ねじ部の一部に膨出部を形成する工程とを含むことを特徴とする封止部材の製造方法を提供する。局部加圧であれば容易に膨出部を形成することができ、製造コストを安くすることができる。
【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は本発明の一実施の形態のラック軸支持装置１が適用されたラック・ピニオン式のステアリング装置２の断面図である。図１を参照して、ピニオン軸３は軸受４，５にてピニオンハウジング６内に回転可能に支持され、また、ラック軸７は図示しない軸受部材にて軸長方向（紙面に直交する方向）に沿って移動自在に支持されている。ピニオン軸３とラック軸７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。
【００１１】
ピニオンハウジング６にはラック軸７を隔ててピニオン軸３と反対側にラック軸支持装置１のハウジング８が設けられており、このハウジング８の保持孔９内に円筒状をなす支持部材としてのサポートヨーク１０が前後に進退自在に収容されている。ピニオンハウジング６およびハウジング８は例えばダイキャストにより製作される。また、サポートヨーク１０は、例えば焼結、ダイキャスト等により形成される。
【００１２】
サポートヨーク１０の前面１０ａには、ラック軸７を軸長方向に摺動自在に支持する凹面１１が形成されている。この凹面１１にはラック軸７の周面に摺接するパッド１２が取り付けられている。サポートヨーク１０の後面１０ｂには、サポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材としてのスプリング１３を収容するための凹所１４が形成されている。
【００１３】
サポートヨーク１０の外周面１０ｃには、周方向に延びて環状をなす一対の収容溝１５が形成され、各収容溝１５には例えばＯリングからなる環状の弾性部材１６がそれぞれ収容され、保持孔９の内周面９ａに弾性的に接触している。一対の弾性部材１６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。
ハウジング８の保持孔９の入口における内周面９ａには雌ねじ部９ｂが形成され、この雌ねじ部９ｂに固定プラグからなる封止部材１７がねじ込まれて固定されている。
【００１４】
封止部材１７の前面１７ａはサポートヨーク１０の後面１０ｂに所定の隙間Ｓをあけて対向する。この隙間Ｓの量は、封止部材１７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る。                                                    封止部材１７の後面１７ｂには、封止部材１７を回動操作する工具に係合するための工具係合孔１８が形成されている。工具係合孔１８は例えば断面多角形形状に形成される。また、封止部材１７の外周面１７ｃには円筒面１９および雄ねじ部２０が形成されている。円筒部１９は、雄ねじ部２０よりも前側に雄ねじ部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。
【００１５】
図１および図２を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、封止部材１７の後端の雄ねじ部２０に径方向に膨出する微小な膨出部２３を予め設けておく点にある。これにより、封止部材１７を保持孔９にねじ込むと、膨出部２３が雌ねじ部９ｂを塑性変形させることなく雌ねじ部９ｂに摩擦係合することで封止部材１７を回り止めを自律的に達成することができる。
【００１６】
その結果、従来のロックナットを廃止することができる。したがって、従来、ロックナット使用時に必要となる場合のあった面倒な再調整作業を廃止でき、組み立て作業の能率が格段に向上する。その結果、部品点数の削減と作業工数の削減を通じて製造コストを格段に安くすることができる。膨出部２３としては封止部材１７の周方向に等間隔をあけて複数設けることが好ましい。
【００１７】
また、図２を参照して、封止部材１７の軸方向に関する膨出部２３の長さＡとしては、１〜３．５ｍｍの範囲であれば好ましい。長さＡが１ｍｍ未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、３．５ｍｍを超えると、雌ねじ部９ｂに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
また、封止部材１７の径方向に関する膨出部２３の突出量Ｂとしては、０．４〜０．６ｍｍの範囲にあれば良い。突出量Ｂが０．４ｍｍ未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、０．６ｍｍを超えると、雌ねじ部９ｂに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
【００１８】
封止部材１７の周方向に関して膨出部２３の幅（すなわち周長）としては、好ましくは３５．６４〜３６．２ｍｍが好ましい。幅が３５．６４ｍｍ未満では、回り止め効果が低くなるおそれがあり、３６．２ｍｍを超えると、雌ねじ部９ｂに悪影響を与えるおそれがあるので、この範囲に設定した。
次いで、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、上記の封止部材１７を製造する方法について説明する。まず、鍛造工程によって、図３Ａに示すような製造用中間体３０を形成する。この製造用中間体３０は、封止部材１７の基本の外郭形状を既に形成しており、雄ねじ部２０がまだ形成されていない。
【００１９】
すなわち、製造用中間体３０の後面３０ｂには工具係合孔１８が形成され、製造用中間体３０の外周面３０ｃには円筒面１９および収容溝２１が形成されている。また、製造用中間体３０の外周面３０ｃには、円筒面からなる雄ねじ部形成用部分３１が形成されており、製造用中間体３０の後端において、上記雄ねじ部形成用部分３１には鍛造により複数の膨出部３２が円周等配に形成されている。
【００２０】
次いで、この製造用中間体３０の外周面３０ｃの雄ねじ部形成用部分３１にねじ転造を施すことにより、雄ねじ部２０と雄ねじ部２０の一部に膨出部２３を形成して封止部材１７を得る。
このように、通例実施している鍛造工程で同時に膨出部３２を形成して製造用中間体３０を得た後、ねじ転造を施すことで、雄ねじ部２０の膨出部２３を容易に実現でき、製造コストを安くすることができる。
【００２１】
次いで、図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃを参照して、上記の封止部材１７を製造する別の方法について説明する。まず、封止部材１７の基本の外郭形状を形成した鍛造成形品４０を鍛造により得る。この鍛造成形品４０の後面４０ｂには、工具係合孔１８が形成され、鍛造成形品４０の外周面４０ｃには円筒面１９および収容溝２１が形成されている。また、製造用中間体４０の外周面４０ｃには、円筒面からなる雄ねじ部形成用部分４１が形成されている。
【００２２】
次いで、この鍛造成形品４０の雄ねじ部形成用部分４１に雄ねじ部２０を加工して図４Ｂに示すような製造用中間体４２を得る。製造用中間体４２は後面４２ｂに工具係合孔１８を有し、外周面４２ｃに円筒面１９および収容溝２１を有している。
次いで、この製造用中間体４２の後面４２ｂにおいて、工具係合孔１８の周縁を周方向に等間隔をあけた複数の部位４３（図４Ｃ参照）にて、製造用中間体４２の軸方向に平行に延びる複数のかしめピン（図示せず）を用いて局部加圧することで、製造用中間体４２の後端における雄ねじ部２０を径方向外方へ局部的に膨出させ、図４Ｄに示すように、雄ねじ部２０の一部に膨出部３２が形成された封止部材１７を得る。
【００２３】
本製造方法によれば、通常の工程に局部加圧（かしめ）工程を加えるのみで、コスト安価に、膨出部３２を有する雄ねじ部２０を形成することができ、製造コストを安くすることができる。
【実施例】
【００２４】
図４の局部加圧により、雄ねじ部２０の円周の６箇所に周方向に等間隔で膨出部２３を形成した実施例の封止部材１７を製作した。封止部材１７の軸方向に関する膨出部２３の長さＡは２．６ｍｍであり、膨出部２３の突出量Ｂは、０．７ｍｍであり、封止部材１７の周方向に関する膨出部２３の幅（周長）は、３６ｍｍであった。
また、膨出部を形成しない点のみが上記の実施例と異なる比較例の封止部材を作成した。
【００２５】
実施例および比較例の封止部材をハウジングの保持孔にねじ込んだ後、これを緩ますときのトルクを測定したところ、比較例が７Ｎ・ｍであったのに対して、実施例が２１Ｎ・ｍであり、緩みトルクとして、比較例に対して約３倍の増加を得ることができた。その結果、実施例に関して、ロックナッを廃止しても十分な回り止め効果が得られることが判明した。
【００２６】
なお、本発明は上記各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】
【００２７】
【図１】本発明の一実施の形態のラック軸支持装置が適用されたをラック・ピニオン式のステアリング装置の要部の断面図である。
【図２】封止部材の要部の拡大断面図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは第１の製造方法により封止部材を製造する工程を順次に示す模式的断面図である。
【図４】図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃおよび図４Ｄは第２の製造方法により封止部材を製造する工程を順次に示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    ラック軸支持装置
２    ステアリング装置
３    ピニオン軸
７    ラック軸
８    ハウジング
９    保持孔
９ａ  内周面
９ｂ  雌ねじ部
１０  サポートヨーク（支持部材）
１０ａ  前面
１０ｂ  後面
１０ｃ  外周面
１３  スプリング（付勢部材）
１７  封止部材
１７ａ  前面
１７ｂ  後面
１７ｃ  外周面
１８  工具係合孔
２０  雄ねじ部
２３  膨出部
３０  製造用中間体
３０ｃ  外周面
３１  雄ねじ部形成用部分
３２  膨出部
４０  鍛造成形品
４０ｃ  外周面
４１  雄ねじ部形成用部分
４２  製造用中間体
４２ｂ  後面
４２ｃ  外周面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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