(57)【要約】    【課題】分解・組み立てにかかる労力を低減でき、且つ封止部材の緩み止めの効果が損なわれてしまうことを防止できるラック軸支持装置を提供する。    【解決手段】ラック軸支持装置１８の保持孔１４の開口１７が、封止部材２０によって封止されている。ハウジング６の張出部１３の開口形成面１６に凹陥部２７を形成することで、保持孔１４の雌ねじ部２４を塑性変形させて膨出部２８を形成する。膨出部２８により、封止部材２０の雄ねじ部２３の周面２３ａの一部が塑性変形することなく加圧され、封止部材２０の緩み止めが達成される。    【選択図】            図３
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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を備えるラック軸支持装置において、
上記保持孔の開口内周に形成される雌ねじ部と、
上記封止部材の外周に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、
上記ハウジングの開口形成面への局部加圧により開口の縁部に近接して形成され、開口の縁部の周方向に離隔する複数の凹陥部と、
各凹陥部に対応して保持孔の雌ねじ部に塑性変形により膨出され、封止部材の雄ねじ部の対応部位を塑性変形させることなく加圧する膨出部とをさらに備えることを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項２】
請求項１において、上記凹陥部の縁部と開口の縁部との距離は、０ｍｍ〜２ｍｍに設定され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、ステアリング装置に適用されるラック軸支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式ステアリング装置において、ラック軸はラック軸支持装置によって支持されている。通常、このラック軸支持装置は、ハウジングに形成された保持孔に進退自在に保持された支持部材と、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との間に介在する弾性部材とを備えている。上記ラック軸は、支持部材により軸方向に摺動可能に保持され、支持部材は、弾性部材によりラック軸側へ付勢されている。また、封止部材に形成された雄ねじ部と、保持孔に形成された雌ねじ部とが螺合することで封止部材が保持孔に保持されている。
【０００３】
通常、上記封止部材には緩み止めが施されている。この緩み止めは、例えば、保持孔の雌ねじ部を塑性変形させてハウジングの肉を雄ねじ部に食い込ませることにより達成される。また、封止部材の外周に周方向に間隔をおいて複数の微小な凹部を形成し、保持孔の雌ねじ部の周縁を塑性変形させてハウジングの肉をこの凹部に挿入するものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２２７６１６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、ハウジングの肉を封止部材の雄ねじ部に食い込ませると、雄ねじ部が塑性変形して傷付いてしまう。また、特許文献１記載のように、ハウジングの肉を封止部材の外周の微小な凹部のみに確実に食い込ませることは困難である。すなわち、この場合にもハウジングの肉が凹部周辺の雄ねじ部に食い込んでしまい、雄ねじ部を塑性変形させて傷付けてしまう。
【０００５】
したがって、ラック軸支持装置を分解する等のために封止部材を保持孔から取り外す際、雄ねじ部が雌ねじ部を傷付けてしまう。このため、封止部材を保持孔に再び組み付ける際に、損傷した雌ねじ部を修復するための追加工を行わなければならず、手間がかかってしまう。
また、支持部材の保持孔内における後退位置を設定するために、封止部材のねじこみ量を微調整することがあるが、この微調整は、ステアリング装置の性能を保証する理由により、封止部材の緩み止めを施す前にではなく緩み止めを施した後に行われる。すなわち、微調整の際には、ハウジングの肉の一部が雄ねじ部に食い込んだ状態で封止部材が回されるので、ハウジングの肉のうち雄ねじ部に食い込んだ部分がもげてしまい、緩み止めの効果が損なわれてしまう虞がある。
【０００６】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、分解・組み立てにかかる労力を低減でき、且つ封止部材の緩み止めの効果が損なわれてしまうことを防止できるラック軸支持装置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】
【０００７】
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を備えるラック軸支持装置において、上記保持孔の開口内周に形成される雌ねじ部と、上記封止部材の外周に形成され保持孔の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部と、上記ハウジングの開口形成面への局部加圧により開口の縁部に近接して形成され、開口の縁部の周方向に離隔する複数の凹陥部と、各凹陥部に対応して保持孔の雌ねじ部に塑性変形により膨出され、封止部材の雄ねじ部の対応部位を塑性変形させることなく加圧する膨出部とをさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、封止部材の緩み止めを、雄ねじ部を傷付けることなく行うことができる。このため、メンテナンス等のために封止部材を保持孔から取り外す際に、雄ねじ部が雌ねじ部を傷付けてしまうことを防止できる。したがって、封止部材を再び保持孔に組み付ける際に雌ねじ部を追加工をする必要がなく、分解・組み立てにかかる労力を格段に低減することができる。また、膨出部が雄ねじ部に食い込むことがないので、緩み止めを施した後に封止部材を回してねじ込み量を微調整しても、雄ねじ部に膨出部が引っ掛かってこの膨出部がハウジングからもげてしまうことを防止でき、緩み止めの効果が損なわれてしまうことを確実に防止できる。
【０００９】
好ましくは、本発明では、上記凹陥部の縁部と開口の縁部との距離が、０ｍｍ〜２ｍｍに設定される場合がある。この場合、上記距離を０ｍｍ以上に設定することで、膨出部が雄ねじ部の対応部位を塑性変形（損傷）させてしまうことを防止でき、上記距離を２ｍｍ以下にすることで、膨出部によって雄ねじ部の対応部位を確実に加圧することができる。
【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を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を備えるステアリング装置の一部断面側面図である。図２は、ステアリング装置の一部断面正面図である。図１および図２を参照して、ステアリング装置１は、ステアリングホイール（図示せず）に同伴回転可能に連結されるピニオン軸２と、ピニオン軸２の先端部に設けられるピニオン３と、ピニオン３に噛み合うラック歯部４を有するラック軸５とを備えている。
【００１１】
ラック軸５の両端部７（図２において、一方の端部７のみを図示）には、それぞれボールジョイント８を介してタイロッド９が結合されており、各タイロッド９は対応するナックルアーム１０を介して対応する車輪１１に連結されている。ステアリングホイールが操作されてピニオン軸２が回転されると、この回転はピニオン３およびラック歯部４によって、ラック軸５の直線運動に変換される。これにより、車輪１１の転舵が達成される。
【００１２】
図１を参照して、このステアリング装置１には、ラック軸支持装置１８が備えられている。このラック軸支持装置１８は、ラック軸５の軸方向移動を許容しつつ、ラック軸５をピニオン３へ押し付けて、ラック軸５とピニオン３の噛み合いのがたを詰めるためのものである。
ラック軸支持装置１８は、ラック軸５を第１および第２軸方向Ｓ１，Ｓ２（図１において、紙面に垂直な方向）に摺動自在に収容するハウジング６と、ハウジング６の張出部１３に設けられ、張出部１３の頂部１５の開口形成面１６に開口１７を形成する保持孔１４と、保持孔１４内において進退方向である軸方向Ｖに移動自在に保持されラック軸５を第１および第２軸方向Ｓ１，Ｓ２に摺動可能に支持する支持部材１９と、支持部材１９の後退位置を位置決めし保持孔１４の開口１７を封止する例えばヨークプラグからなる封止部材２０と、支持部材１９と封止部材２０との間に介在して支持部材１９をラック軸５側に付勢する弾性部材２１とを備えている。
【００１３】
なお、以下では、ラック軸５の第１および第２軸方向Ｓ１，Ｓ２を単に「第１軸方向Ｓ１」、「第２軸方向Ｓ２」ともいい、保持孔１４の軸方向Ｖを単に「軸方向Ｖ」ともいう。
ハウジング６は、例えばアルミニウム合金により形成され、例えば玉軸受からなる軸受１２を介してピニオン軸２を回転自在に支持している。張出部１３は、ハウジング６のうち、ラック軸５を挟んだピニオン３と反対側に形成されている。
【００１４】
支持部材１９は、その一端面１９ａに形成された凹面１９ｂがラック軸５の背面５ａに接触する。また、支持部材１９の他端面１９ｃには収容凹部２２が形成され、この収容凹部２２に弾性部材２１が収容されている。
封止部材２０は、例えば鋼鉄により形成され、保持孔１４内の開口１７近傍に収容されている。封止部材２０の外周には雄ねじ部２３が形成され、保持孔１４の開口１７近傍の内周に形成される雌ねじ部２４に螺合している。封止部材２０の一端面２０ａは、弾性部材２１と接触しており、封止部材２０と支持部材１９により弾性部材２１が圧縮されている。また、封止部材２０の一端面２０ａと支持部材１９の他端面１９ｃとの間には所定の隙間δが設けられており、封止部材２０の保持孔１４へのねじ込み量を調整してこの隙間δの値を設定することで、弾性部材２１による支持部材１９の付勢量を設定することができる。
【００１５】
封止部材２０の他端面２０ｂには工具係合用孔２５が形成されており、図示しない工具をこの工具係合用孔２５に係合させて封止部材２０を回すことができるようになっている。封止部材２０を回すのは、例えば封止部材２０を保持孔１４に組み付けるときや、封止部材２０のねじ込み量を微調整するときや、メンテナンス等のためにラック軸支持装置１８を分解するときである。
【００１６】
図３は、封止部材２０周辺の拡大正面図であり、図４は、張出部１３の一部断面側面図である。図３および図４を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、ハウジング６の張出部１３の開口形成面１６への局部加圧により開口１７の縁部２６に近接して形成され、この開口１７の縁部２６の周方向Ｒに離隔する複数の凹陥部２７と、各凹陥部２７に対応して保持孔１４の雌ねじ部２４に塑性変形により膨出され、封止部材２０の雄ねじ部２３の対応部位としての周面２３ａの一部を塑性変形させることなく加圧する膨出部２８とをさらに備え、膨出部２８によって封止部材２０の緩み止めを行う点にある。
【００１７】
具体的には、凹陥部２７は、開口１７の縁部２６の周方向Ｒに等配に例えば３箇所設けられている。各凹陥部２７は、例えばピン等の工具２９によって張出部１３の開口形成面１６の一部を（黒塗り矢符方向に）押圧することにより形成されている。
膨出部２８は、各凹陥部２７の形成に伴い、ハウジング６の張出部１３の縁部２６近傍の肉の一部が、保持孔１４の径方向内方に押し出されることで形成されている。なお、ハウジング６の硬度Ｈ１は封止部材２０の硬度Ｈ２よりも低く（Ｈ１＜Ｈ２）設定されている。これにより、膨出部２８の形成を容易にすると共に、膨出部２８が封止部材２０の雄ねじ部２３を塑性変形させることを防止している。
【００１８】
上記開口１７および各凹陥部２７の具体的な位置および形状は、以下のように設定される。すなわち、開口１７の直径Ｄ１は、例えば３６ｍｍに設定される。各凹陥部２７は、例えば概ね円錐状に形成され、開口形成面１６における直径Ｄ２は１ｍｍ〜２ｍｍ（例えば、１．２ｍｍ）に設定される。直径Ｄ２を１ｍｍ以上に設定することで、十分な大きさの膨出部２８を形成して雄ねじ部２３の外面２３ａを確実に加圧することができ、直径Ｄ２を２ｍｍ以下にすることで、塑性変形によりハウジング６が損傷することなく品質を確保できるからである。
【００１９】
各凹陥部２７の深さＤ３は１ｍｍ〜３ｍｍ（例えば、１．５ｍｍ）に設定される。深さＤ３を１ｍｍ以上に設定することで、十分な大きさの膨出部２８を形成して雄ねじ部２３の外面２３ａを確実に加圧することができ、深さＤ３を３ｍｍ以下にすることで、ハウジング６の張出部１３にクラック（ひび割れ）が生じることを防止できるからである。
各凹陥部２７の縁部３１と開口１７の縁部２６との距離Ｗ１は、０ｍｍ〜１．５ｍｍ（例えば、１ｍｍ）に設定される。距離Ｗ１を０ｍｍ以上に設定することで、膨出部２８が雄ねじ部２３の外面２３ａを塑性変形させて損傷させてしまうことを防止でき、距離Ｗ１を１．５ｍｍ以下にすることで、膨出部２８によって雄ねじ部２３の外面２３ａを確実に加圧することができるからである。
【００２０】
再び図１を参照して、ラック軸支持装置１８の組み立ては、以下の手順で行われる。すなわち、ハウジング６の張出部１３の保持孔１４に支持部材１９と弾性部材２１とを挿入し、封止部材２０の雄ねじ部２３を保持孔１４の雌ねじ部２４に螺合する。続いて凹陥部２７を形成することで膨出部２８を形成し、封止部材２０の緩み止めを行う。
図２に示すように、ラック軸５は、ハウジング６の第１および第２軸方向Ｓ１，Ｓ２側の両端部７（図２において、一方の端部７のみを図示）にそれぞれ取り付けられるブッシュ３３を介してハウジング６に支持されている。なお、以下では、ハウジング６の各端部７におけるラック軸５の支持構造は同様であるので、第１軸方向Ｓ１側の端部７についてのみ説明する。
【００２１】
ハウジング６は、ラック軸５の一部等を収容する収容室３４と、収容室３４の第１軸方向Ｓ１側端部を外部に開放すると共に、ラック軸５が挿通される挿通孔３５とを備えている。
挿通孔３５は、大径部３６と、大径部３６よりも小径の中径部３７と、中径部３７よりも小径の小径部３８とを有している。大径部３６、中径部３７および小径部３８は、第２軸方向Ｓ２に沿って順に配置されている。これら大径部３６、中径部３７および小径部３８は、同一の工具を用いて一括して形成される。大径部３６と中径部３７とは環状の段部３９を介して接続され、中径部３７と小径部３８とは環状の段部４０を介して接続されている。大径部３６はテーパ状に形成されており、第１軸方向Ｓ１から第２軸方向Ｓ２側に向けて内径が減少している。
【００２２】
大径部３６にストッパ部材４１が配置されると共に、中径部３７および小径部３８にブッシュ３３が配置され、ストッパ部材４１によってブッシュ３３がハウジング６から抜けることを防止するようになっている。
具体的には、ブッシュ３３は、筒状の本体部４２と、本体部４２の第１軸方向Ｓ１側の端部外周に形成される鍔部４３とを含む。本体部４２は、小径部３８に嵌め合わされると共にラック軸５が挿通されている。鍔部４３は、中径部３７内に収容されており、第２軸方向Ｓ２側の端面４３ａが環状の段部４０に当接することで、第２軸方向Ｓ２への移動が規制されている。
【００２３】
ストッパ部材４１は、金属製の環状部材であり、例えばボールジョイント８の一端面８ａと当接することにより、ラック軸５の第２軸方向Ｓ２への移動を規制する。このストッパ部材４１は、大径部３６に圧入される等によりハウジング６に固定されている。ストッパ部材４１の第２軸方向Ｓ２側の端面４１ａは、環状の段部３９に当接することでハウジング６に対して軸方向に位置決めされている。また、この端面４１ａは、ブッシュ３３の鍔部４３の第１軸方向Ｓ１側の端面４３ｂに当接しており、鍔部４３の第１軸方向Ｓ１への移動を規制している。
【００２４】
ブッシュ３３およびストッパ部材４１のハウジング６への組み付けは、以下のように行われる。すなわち、ブッシュ３３を大径部３６から挿通孔３５内に入れて本体部４２を小径部３８に嵌め込み、鍔部４３の端面４３ａを環状の段部４０に当接させる。次に、ストッパ部材４１を大径部３６に圧入する等してハウジング６に固定する。
このように、従来の構成、すなわち、中径部３７の代わりに環状の溝を設けてこの環状の溝にブッシュの鍔部を変形させながら嵌め込む構成に比べて、ブッシュ３３を極めて容易且つ無理に変形させることなくハウジング６に組付けることができる。また、挿通孔を形成した後に工具を取り替えて環状の溝を別途形成する必要がないので、製造に関する工程数を削減して製造コストをより低減することができる。さらに、ストッパ部材４１を大径部３６に嵌め込む構成により、ボールジョイント８の一端面８ａを受けるのに必要な、ストッパ部材４１の第１軸方向Ｓ１側の端面４１ｂの面積を十分に確保することができる。このため、この端面の面積を確保するためにストッパ部材に鍔部等を別途設ける必要がなく、部品コストの低減を通じて製造コストをより低減することができる。
【００２５】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、封止部材２０の緩み止めを、雄ねじ部２３を傷付けることなく行うことができる。このため、メンテナンス等のために封止部材２０を保持孔１４から取り外す際に、雄ねじ部２３が雌ねじ部２４を傷付けてしまうことを防止できる。したがって、封止部材２０を再び保持孔１４に組み付ける際に雌ねじ部２４を追加工する必要がなく、分解・組み立てにかかる労力を格段に低減することができる。また、膨出部２８が雄ねじ部２３に食い込むことがないので、緩み止めを施した後に封止部材２０を回してねじ込み量を微調整しても、雄ねじ部２３に膨出部２８が引っ掛かってこの膨出部２８が張出部１３からもげてしまうことを防止でき、緩み止めの効果が損なわれてしまうことを確実に防止できる。
【００２６】
また、凹陥部２７の縁部３１と開口１７の縁部２６との距離Ｗ１を０ｍｍ以上に設定することで、膨出部２８が雄ねじ部２３の周面２３ａを塑性変形（損傷）させてしまうことを防止でき、上記距離Ｗ１を１．５ｍｍ以下にすることで、膨出部２８によって雄ねじ部２３の周面２３ａを確実に加圧することができる。
なお、本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、凹陥部２７に代えて、図５に示すように正面から見て長方形形状をなす凹陥部４５を設けても良い。この場合、各凹陥部４５の寸法は以下のように設定される。すなわち、各凹陥部４５の長さＬ１は３ｍｍ〜５ｍｍ（例えば、３．５ｍｍ）に設定され、幅Ｌ２は１ｍｍ〜２ｍｍ（例えば、１．５ｍｍ）に設定される。また、各凹陥部４５の縁部４６と保持孔１４の開口１７の縁部２６との距離Ｗ２は、１ｍｍ〜２ｍｍ（例えば、１．２ｍｍ）に設定される。さらに、図６に示すように、各凹陥部４５の深さＬ３は１ｍｍ〜３ｍｍ（例えば、１．５ｍｍ）に設定される。
【００２７】
さらにまた、各凹陥部４５の形状を、正面から見て円弧状をなすように形成しても良い。また、上記各実施の形態において、各凹陥部２７，４５の個数は２個以下でも良いし、４個以上でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施の形態のラック軸支持装置を備えるステアリング装置の一部断面側面図である。
【図２】ステアリング装置の一部断面正面図である。
【図３】封止部材周辺の拡大正面図である。
【図４】張出部の一部断面側面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態の凹陥部の拡大正面図である。
【図６】図５のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
５      ラック軸
６      ハウジング
１４    保持孔
１６    開口形成面
１７    開口
１８    ラック軸支持装置
１９    支持部材
２０    封止部材
２３    雄ねじ部
２３ａ  外面（対応部位）
２４    雌ねじ部
２６    （開口の）縁部
２７    凹陥部
２８    膨出部
３１    （凹陥部の）縁部
４５    凹陥部
４６    （凹陥部の）縁部
Ｗ１    距離
Ｗ２    距離
Ｒ      周方向
Ｓ１    第１軸方向
Ｓ２    第２軸方向
【図１】
2005170109.tif 000003
【図２】
2005170109.tif 000004
【図３】
2005170109.tif 000005
【図４】
2005170109.tif 000006
【図５】
2005170109.tif 000007
【図６】
2005170109.tif 000008