(57)【要約】      （修正有）【課題】ラックとピニオンとの噛み合い調整機構を得る。【解決手段】長手方向軸に沿って延びるハウジング３２を備えるパワーステアリング装置３０を提供する。ラック３４がハウジング３２内に配設され、長手方向軸に沿って移動するように軸受４０によって支持される。ハウジング３２によって支持されるピニオン３６がラック３４と噛み合い係合する。ラック３４の周りに配設される軸受４０は、ラック３４を円周方向に取り囲む連続的に変わる半径方向の厚さの壁を含む。ハウジング３２によって支持される調整機構が軸受４０に連結され、軸受４０を長手方向軸に対して回転可能に調整する。壁の連続的に変わる半径方向の厚さが、調整機構によって軸受４０がピニオン３６に対して相対的に回転させられるとき、ラック３４とピニオン３６の間の適切な噛み合い係合を確実にするようにラック３４を位置決めする。【選択図】図５
2007290683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸に沿って延び、内側表面を伴うチャンバを有するハウジングと、
前記長手方向軸に沿って移動するように前記チャンバ内に配設されるラックと、
前記ハウジングによって支持され、前記ラックと噛み合うように前記チャンバ内に延びるピニオンと、
前記チャンバの前記内側表面と係合し、前記ラックの周りに配設され、前記ラックを円周方向に取り囲み連続的に変わる半径方向の厚さの壁を有する軸受と、
前記ハウジングによって支持され、前記軸受を前記軸に対して回転可能に調整し、それによって前記ピニオンを前記ラックとの適切な噛み合い係合を確実にするように前記ラックを前記ピニオンに対して相対的に移動させるために、前記軸受に連結される調整機構とを備える、パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記軸受の前記壁が、遠位端に向かって延び前記調整機構を座に連結させる前記座を画成する穴をさらに画成する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記調整機構が、前記座と係合するための膨らんだ部分を画成する第１の端部と前記ハウジングと係合するための前記第１の端部から第２の端部に延びる軸を有する留め具をさらに含む、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記座が、前記留め具の前記膨らんだ部分を環状突起部と係合させるための前記環状突起部をさらに画成する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記調整機構が、前記軸受と前記内側表面との間を付勢するための、前記留め具の前記軸の周りに配設されるコイルばねをさらに含む、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記ハウジングが、前記調整機構の前記留め具を受けるための前記チャンバ内に延びる開口部をさらに含む、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記留め具の前記第２の端部が、前記ハウジングの前記開口部と係合するためのねじ切りされる部分をさらに画成する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記壁が前記長手方向軸に沿って先端と後端の間を延び、前記後端が前記チャンバ内での前記ラックの移動を制限する停止部を画成する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ハウジングの前記内側表面が、前記軸受を位置決めするための前記長手方向軸の周りに環状に延びる溝をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記軸受が、前記軸受を前記チャンバ内に位置決めするために、前記溝内に係合させるための前記軸受から外側に向かって偏ったフィンガーをさらに含む、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記壁が先端および後端を有し、前記後端が前記軸受の円周方向周りの一連の交互するフィンガーおよびノッチをさらに画成し、前記軸受を前記チャンバ内で位置決めするために、前記一連のフィンガーが前記溝と係合するように前記軸受から外側に向けて偏った、請求項９に記載の装置。
【請求項１２】
前記軸受の前記壁が前記壁の前記変化する半径方向厚さを画成するために、外側半径を有する外面と前記外側半径からある距離中心が離れた内側半径を有する内面とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記軸受が前記内面と回転可能に係合するアダプターをさらに含み、前記アダプターが前記ラックの形態と相補的な形態を有するオリフィスを画成する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記軸受の前記壁が、第１の中心点を有する外側円周を画成する外面および第２の中心点を有する内側円周を画成する内面によって画成され、前記壁の前記変化する半径方向厚さを画成するために前記第２の中心点が前記第１の中心点から偏心する、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記変化する半径方向厚さが、前記内側円周が前記外側円周に最も近い最小の半径方向厚さを画成する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記軸受が、前記ラックと前記ピニオンの間の遊び移動を減衰させるための減衰機構をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記壁が先端と後端の間を延びる軸受幅をさらに画成し、前記先端が、前記軸受を前記ピニオンの下に配置するのを可能にするために、前記長手方向軸に沿って内側に向けて前記軸受の前記壁内に延びる少なくとも１つのスカロップによってさらに画成される、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記壁が先端および後端を有し、前記後端が前記軸受の前記チャンバ内への組み立て中前記軸受を前記ハウジングに対して配置するための方向付け延長部をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記壁が先端と後端の間を延びる軸受幅をさらに画成し、前記壁が前記軸受の硬化特性を改善するために前記外面と内面間を前記先端から前記長手方向軸に沿って延びる空洞をさらに画成する、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は２００５年６月３０日出願の特許仮出願第６０／６９５４９４号明細書の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明は、ラックおよびピニオンを適切な噛み合い係合に調整する調整機構を有する、車両の操縦可能な車輪を旋回させるパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
ラックおよびピニオンを有するパワーステアリング装置は、車両の車輪のうちの少なくとも２つを旋回させるために今日の車両のほとんど全てに使用される。車両の操縦輪は通常ラックと噛み合い係合するピニオンギアに連結される。このラックおよびピニオンはハウジングに支持され、ラックはピニオンおよび操縦輪の回転移動を直線移動に変換する。このラックの直線移動は、通常操縦可能な車輪のそれぞれに連結されるタイロッドによって車の操縦可能な車輪に移される。さらに、パワーステアリングシステムは、通常ラックの直線移動を助けるため操縦輪の回転に比例する圧力または力を供給する補助力装置を含む。この補助力は、ラックに連結される油圧ピストンを使用する油圧システムまたはラックに補助力を供給する電気モータを使用する電気システムであり得る追加のシステムである。どちらのシステムでも、パワーステアリング装置の動作寿命中ピストンとラック間の噛み合い係合を適切に支持し、調整を可能にすることが望まれている。
【０００４】
ラックはハウジング内での直線移動の摩擦抵抗を減らすために軸受によってハウジング内に支持することができる。この軸受はラックも支持し、かつ通常はラックをピニオンとの適切な噛み合い係合に配置するように調整可能である。米国特許第６２４７３７５号明細書に開示されるものなどのこの軸受は、ラックを支持しピニオンと適切な噛み合い係合に調整するために、ハウジングに対し偏心する担持表面を有するヨークを使用する。このヨークはパワーステアリング装置のハウジング内に設置される。設置した後、このヨークは回転され、それによって支持部を調整し、ラックをピニオンとの適切な噛み合い係合に位置決めする。次いでヨークは、ヨークを回転した位置に支持し固定するためにハウジングを変形させる工具によって所定の位置に永久的にかしめられる。ヨークは所定の位置にかしめられるので、ヨークおよび軸受支持部はヨークをアセンブリ内に完全に設置した後調整可能でなくなる。したがって、このヨークは車両の組み立て完了後ラックの調整はできなく、パワーステアリングアセンブリの動作中どんな調整もそれ以上行うことはできない。
【０００５】
米国特許第６４３５０５０号明細書に開示される軸受などのその他の軸受設計は、ラックをハウジング内で支持するために複合アセンブリを包含するツーピース軸受設計を使用する。このラック軸受は、複数部片軸受表面を有して複雑であり、ピニオンとの適切な噛み合い係合にラックを支持するために追加のブッシングが必要である。
【特許文献１】特許仮出願第６０／６９５４９４号
【特許文献２】米国特許第６２４７３７５号
【特許文献３】米国特許第６４３５０５０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、ピニオンと適切に噛み合い係合するラックを支持するために、少ない構成部品を有する軸受を備えるパワーステアリング装置を提供することが求められている。さらに、ピニオンと適切に噛み合い係合するラックを支持するための軸受を調整するために、何らかの型式の調整機構がこの軸受と係合することが望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は長手方向軸に沿って延びるハウジングを備えるパワーステアリング装置を提供する。このハウジングはさらに内側表面を有するチャンバを含む。ラックがこのチャンバ内に配設され、長手方向軸に沿って移動するようにチャンバ内に支持される。ハウジングによって支持されるピニオンがラックと噛み合うようにチャンバ内に延びる。軸受がチャンバの内側表面と係合し、ハウジング内でラックを支持するようにラックの周りに配設される。この軸受は、ラックを円周方向に取り囲む連続的に変わる半径方向の厚さの壁を含む。調整機構がハウジングによって支持され、軸受を長手方向軸に対して回転可能に調整する軸受に連結される。壁の連続的に変わる半径方向の厚さは、それによってラックをピニオンに対して位置決めし、ラックとピニオンの間の適切な噛み合い係合を確実にする。
【０００８】
本発明は、組み立ての複雑さを減少させつつ軸受および軸受と係合する調整機構を含む。この調整機構は、パワーステアリング装置の動作寿命の初めから終わりまで調整することができる巧みな設計のものである。
【０００９】
本発明の別の利点は、添付の図面を参照して考察するとき、以下の詳細な説明を参照することによって容易に分かり、同時により良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
同様の参照番号がいくつかの図を通して対応する部品を示す図を参照すると、図１および５にパワーステアリング装置を３０に全体的に示す。図１および２に最も良く示すように、このパワーステアリング装置３０は、長手方向軸４２に沿って延びるハウジング３２を含む。ハウジング３２は、図２に最も良く示す、長手軸４２に沿って延び内側表面４６を画成するチャンバ４４を有する。ハウジング３２は、（以下でより詳細に論じる）調整機構３８を受けるためにチャンバ４４内に延びる開口部４８を含む。ハウジング３２はさらに、（以下でやはりより詳細に論じる）チャンバ４４に連結され回転可能にピニオン３６を支持するために延びる隣接する延長部５０を含む。この隣接する延長部５０は、長手方向軸４２およびチャンバ４４に対して全体的に横切っている。ハウジング３２の内側表面４６も、以下で十分に論じるように、軸受４０を位置決めするために長手方向軸４２の周りに環状に延びる溝５２を含む。図３を参照すると、ハウジング３２は、軸受４０の向きおよびハウジング３２内へ組み立てを補助するためのマーキング５４または他の機構を任意選択で含むことができ、軸受３６と協働するこの使用は以下でさらに論じる。
【００１１】
図４に最も良く示すように、内側表面４６は２つの直径５６、５８を画成する。第１の直径５６は長手方向軸４２上に中心を有し、第２の直径５８は第２の軸６０上に中心を有する。ハウジングの内側表面は、第１の直径５６と第２の直径５８の間にショルダ６２をさらに含む。このショルダ６２は、第１の直径５６とショルダ６２の間により漸進的な移行を作り出すための面取り部および引き込み部をさらに含む。第１の直径５６は、内側表面４６および内側表面４６内に支持されるべき軸受４０の設計によって変わるであろうある量オフセットすることができる。しかしながら、この分野で知られているようにハウジング３２の内側表面４６は、長手方向軸４２と第２の軸６０の間で変化するオフセット距離を有する異なる直径および形態を有することができる。軸受４０の設計、ラック３４の形態、および所与の用途内でのパワーステアリング装置３０への空間および寸法制約によって変わるであろうオフセットなしもあり得ることも理解されるであろう。当業者は、以下でさらに論じるように、ハウジング３２の内側表面４６はハウジング内に軸受４０、およびラック３４を支持し、配置するために様々な形状で構成することができることも理解するであろう。
【００１２】
図５および６を参照すると、ラック３４はハウジング３２のチャンバ４４内に配設され、この分野で知られているようにピニオン３６の回転移動に応答して長手方向軸４２に沿って直線的に移動する。このピニオン３６は、ハウジングの隣接する延長部５０に回転可能に支持される。この分野で知られているように、隣接する延長部５０は通常、ピストン３６を支持するための回転支持部、すなわち転がり軸受を圧入するための領域を含む。ラック３４は、この分野で良く知られているように、ピニオン３６と噛み合うための複数の歯６４を画成する。ラック３４は、ピニオン３６の回転移動を直線移動に変換する。乗用車などの典型的な用途では、ピニオン３６は操縦輪（図示せず）に連結され、操縦者による操縦輪の移動との関係で回転する。操縦可能な車輪のそれぞれと係合するタイロッドを介して通常は、車両の操縦可能な車輪と結合し、移動させるラック３４は、ピニオン３６の回転移動を直線移動に変換する。この分野で知られているように、パワーステアリング装置３０は通常、ラック３４をハウジング３２内で移動させるための補助力（図示せず）を含む。この補助力は一般に、この分野で知られているような油圧的、電気的または様々な他の補助技術などの機械的システムによって作り出される。
【００１３】
図５、６、７、８および９を参照すると、ラック３４は軸受４０によってハウジング３２内に支持される。本発明の軸受４０は、ハウジング３２内でラック３４を円周方向に取り囲む連続的に変化する半径方向厚さを有する壁６６を含む。軸受４０のこの壁は、外面６８および内面７０を有する。軸受４０はさらに、ラック３４の遊び移動を軸受４０内でハウジング３２の内側表面４６に押し付けて減衰させるための減衰機構１００を備える。外面６８は、当業者なら理解できるように多くの電気測定材料および機器構成を有することができる減衰機構１００と係合するために設けられる。この減衰機構１００はさらに、軸受４０の外面６８と係合するＯリングとして画成することができる。このＯリングは、弾性特性を有する高分子材料であり、それによってピニオン３６およびハウジング３２に対するラック３４の遊び移動の減衰をもたらす。図５に示すように、このＯリングは外面６８の溝内に係合し、軸受４０の外面６８とハウジング３２の内側表面４６の間に配設される。
【００１４】
図６を参照すると、軸受４０の壁６６は任意選択で、長手方向軸４２に沿って内側方向に延びるスカロップ（ｓｃａｌｌｏｐ）１１４を画成することができる。このスカロップ１１４は、図６に示すように軸受４０がチャンバ４４内でピニオン３６に相対的に接近して設計し配置できるように軸受４０の壁６６からの切欠き部を画成する。ピニオン３６の近くに配置される軸受４０は、ピニオン３６との噛み合い係合によって引き起こされる曲げおよび捩り力に対して軸受４０がラック３４を支持することを可能にする。図６は、ピニオン３６がラック３４と係合し噛み合うことができるように、壁６６の一部分を取り除くスカロップ１１４を有する軸受４０の壁６６を示す。したがって、このスカロップ１１４は、軸受４０の壁６６の一部分がピニオン３６と噛み合い係合するラック３４を支持するために、ピニオン３６と反対側でラック３４に沿って延びるのを可能にする。軸受４０の位置は、ピニオン３６とラック３４の間の噛み合い係合によって生じる対抗力を支持するために重要である。軸受４０がピニオン３６のラック３４に対する噛み合い位置に近いほど、ラック３４およびピニオン３６の噛み合い係合と軸受４０の間の梃子力が低減される。低減された梃子力はそれによってラック３６の支持を改善し、ラック３６がピニオン３８との適切な係合から曲がって逸れ、外れることを防止する。さらに、軸受４０の位置がピニオン３６の近くまたは下側にあることは、装置３０に高い負荷が掛かることに起因するラック３４の遊び移動の結果としての騒音または振動の起きるおそれを減少させる。
【００１５】
この軸受４０はさらに、装置３０の組み立て中ハウジング３２のチャンバ４４内に軸受４０を配置し、向きを決めるのを助ける機構を含む。図７に示すように軸受４０は、軸受４０をハウジング３２に対し相対的に配置するための、この実施形態では円筒である方向付け延長部１０４を含む。例えばこの方向付け延長部１０４は、軸受４０の頂部または１２時の位置を見つけ、または任意選択でハウジング３２のマーキング５４と位置合わせするのに使用することができる。マーキング５４は上記で論じたが、図３に示すようなものである。軸受４０は、公称位置からの１０から１２度の回転がクリアランスを増加させ、ラック３４を長手方向軸４２の下方に配置させるように、チャンバ４４内でハウジング３２に対して向いていることが好ましい。組み立て中ラック３２を公称位置の下方に当初支持することによって、ラック３４とピニオン３６の間に追加のクリアランスが作り出される。このクリアランスは、ラック３４と噛み合い係合してピニオン３６を装置３０内に組み込むことができるために必要である。しかしながら、当業者は追加の組立工具を使用して軸受４０の向きを決める多数の方法があることを理解するであろう。この追加のクリアランスは、ラック３４をピニオン３６との適切な噛み合い係合に配置させるために軸受４０を回転させる調整機構３８によって取り除かれるが、これは以下で十分に論じる。
【００１６】
ハウジング３２の内側表面４６の溝５２は、ハウジング３２のチャンバ４４内での軸受４０に対する確実位置および基準位置をもたらす。軸受４０の壁６６は、軸受幅を画成する先端１０６および後端１０８を含む。軸受４０の後端１０８は、溝５２内への係合のために軸受４０から外側に向かって偏ったフィンガー１１０を含み、チャンバ４４内の軸受４０の確実位置をもたらす。フィンガー１１０は、チャンバ４４の溝５２と係合する軸受４０を脱着可能に固定し、必要な場合ハウジング３２および／または軸受４０を損傷させることなく軸受４０の取り外しを可能にする。任意選択で後端１０８は、図７に示すように溝５２と係合し、軸受４０を位置決めするための軸受４０の円周方向周りの一連の交互フィンガー１１０およびノッチ１１２を含むことができる。軸受４０のこの脱着可能な態様は、製品に対して高価な構成部品であり、内側表面４６の損傷がスクラップ部品またはハウジング３２の内側表面４６の再仕上げに対する追加の機械加工コストに繋がる可能性のあるハウジング３２の内側表面４６の損傷なしに軸受４０をハウジング３２からの取り外しを可能にすることができるので有利である。
【００１７】
さらに、軸受４０の後端１０８はさらに、ラック３４と係合する停止部を含むことができる。この停止部は、ラック３４の端部直径より小さな直径のところに面取り部を有する内面７０を単に含むことができる。ラック３４が軸受４０を完全に通過するのを軸受４０が妨げるには多数の方法があり、したがって、ハウジング３２内にラック３４の直線移動に対する停止部を作り出すのもその１つである。軸受４０を停止部として使用することは、ハウジング３２の寸法が重要なとき、かつ内側表面４６に対して追加の構成部品または追加の複雑なものを、ハウジング３２内のラック３４の移動を制限するための機構内に設計する必要性をなくすために特に有利である。
【００１８】
軸受４０の壁６６はさらに、軸受４０の製造可能性を改善する機構を含む。壁６６は、軸受４０の先端１０６から長手方向軸４２に沿って後端１０８に向かって延びる空洞１１６または一連の空洞１１６を画成することができる。この空洞１１６は、軸受４０の製造中、軸受４０の高分子材料の均一な硬化を可能にする。図８は一連の空洞１１６を有する壁６６を示す。この空洞１１６は、軸受４０の高分子材料が軸受４０の内側表面４６にむらがほとんどまたは全くなく均一に硬化する可能性を増加させる。このことは、内側表面４６がラック３４を支持し、内側表面の４６のむらまたは不完全性が軸受４０の磨耗を増加させ、ラック３４の直線移動に対する摩擦抵抗を増加させる可能性があるので重要である。
【００１９】
図７を参照すると、軸受４０の壁６６は、外面６８および内面７０を含む。外面６８は外側半径７２によって画成される。外面６８は、全体的に円形であり、第１の中心点７４を有する外側円周を画成する。壁６６はさらに、内側半径７６を有する内面７０によって画成される。内面７０は全体的に円形であり、第２の中心点７８を有する内部円周を画成する。この第２の中心点７８は、それによって壁６６の半径方向厚さの変化を画成する外側円周と内側円周との間の偏心量を画成するように、第１の中心点７４からある距離間隔が開いている。この変化する半径方向厚さは漸進的であり、以下で論じるように、調整機構３８によって軸受４０の漸進的なかつ円滑な調整が可能になる。
【００２０】
図４および７に示すように、軸受４０の外面６８は内側表面４６に接触して係合し、ここで内側表面４６は第２の直径５８を画成する。外面６８は（以下で論じるように）軸受４０が調整機構３８によって回転できるように内側表面４６の第２の直径５８より若干小さい。上記で述べたように、第１の直径５６は長手方向軸４２上に中心があり、第２の直径５８は第２の軸６０上に中心がある。この第２の軸６０は、長手方向軸４２からオフセットしておりこのオフセットは変化することができる。しかしながら図示のように、このオフセットは対向する方向で、軸受４０の壁６６の第１および第２の中心点７４、７８の間の偏心量におおむね等しい。換言すれば、このオフセットは壁６６の変化する半径方向厚さに等しくそれに対向している。内側表面４６の第１の直径５６は、以下で論じるように、ラック３４をピニオン３６との適切な噛み合い係合に移動させるために調整機構３８によって軸受４０が回転されるとき、ラック３４とハウジング３２の間のクリアランスを可能にする。長手方向軸４２からオフセットする第２の軸６０およびそれによる第２の直径５６は、装置３０の適用内のスペースの問題および制約に起因してハウジング３２の寸法が制限される用途に対して重要である。軸受４０の壁６６の変化する半径方向厚さと組み合わされたオフセットされた第２の軸６０は、以下で論じるように、調整機構３８によってラック３４の位置を調整するために依然として十分なクリアランスを有する、ハウジング３２のより小さな半径方向断面を考慮している。
【００２１】
図８を参照すると軸受４０は、長手方向軸４２に対して軸受４０を回転させる調整機構３８に動作的に連結される。したがって、軸受４０の壁６６の変化する半径方向厚さは、ラック３４を支持する壁６６の半径方向厚さが増加するときラック３４をピニオン３６に向かって移動させ、かつ支持する壁６６の半径方向厚さが減少するときピニオン３６から離す。ラック３４は、軸受４０を回転させそれによってラック３４を支持する壁６６の半径方向厚さを変化させ、ラック３４をピニオン３６と適切な噛み合い係合の中に位置決めする調整機構３８によって、ピニオン３６およびハウジング３２に対して相対的に移動させられる。したがって軸受４０は、調整機構３８によって軸受４０が回転させられるとき、長手方向軸４２に対して相対的に漸次移動させることによってラック３４を調整する。壁６６の変化する半径方向厚さは、内部円周が外部円周に最も近い半径方向位置のところで最小になる。
【００２２】
軸受４０の壁６６は遠位端に向かって延びる穴８０を画成し、この遠位端はさらに座８２を画成する。この調整機構３８は、方向矢印８４によって示すように、調整機構３８の移動に対して軸受４０をプッシュプル回転させることができるように座８２と連結される。この穴８０は、全体的に円錐方式で球根形状に膨らんだ座８２内に入るようにテーパのついた直径を伴う楕円形状を有する。穴８０の楕円形状および幾何学的円錐形状によって、調整機構３８が座８２を枢動させることが可能になる。穴８０の幾何学的形状は、軸受４０の調整中軸受４０が長手方向軸４２の周りを回転するとき、調整機構３８が枢動できるようにするため特に重要である。
【００２３】
調整機構３８は、軸受４０の座８２と連結するための留め具８６または位置決めねじを含むことが好ましい。この留め具８６は、膨らんだ部分９０を画成する第１の端部８８および第１の端部８８から第２の端部９４に延びる軸９２を含む。留め具８６のこの膨らんだ部分９０は軸受４０の座８２と係合する。留め具８６は、軸受４０の調整中軸受４０が長手方向軸４２の周りを回転するとき、軸受４０の座８２内で枢動する。軸受４０の座８２は、留め具８６の膨らんだ部分９０が留め具８６と軸受４０の間に連結係合を作り出し係合するように、環状の突起部９６を任意選択で含むことができる。この環状の突起部９６は、留め具８６が軸受４０の座８２から係脱されるようになることなく軸受４０が２方向に回転できるように確実な係合をもたらすのを助ける。したがって軸受４０は、留め具８６が座８２内に駆動して入れられるとき押し力で１方向に、留め具８６が座８２から離れて戻されるとき引き力で反対方向に回転させられる。留め具８６の第２の端部９４は、軸受４０を押すため留め具８６を締めること、および軸受４０を引くために留め具８６を緩めることができるように、ハウジング３２の開口部４８と係合するためのねじ切りされた部分９８を画成する。軸受４０は、穴８０内の座８２で留め具８６が枢動するとき、長手方向軸４２に対して回転する。図９は、装置３０の構成部品間の係合を示すための、留め具８６を含む調整機構３８を有するハウジング３２および軸受４０の横断面図を示す。調整機構３８はどんな適した設計も可能であることを理解されたい。
【００２４】
任意選択で、この調整機構３８は、図９に示すようにコイルばね１０２をさらに含むことができる。このコイルばね１０２は、軸受４０とハウジング３２の間を付勢するために留め具８６の軸９２の周りに配設される。コイルばね１０２によるこの付勢は、ラック３４のピニオン３６に対する遊び移動に対して追加の減衰をもたらす。さらに、このコイルばね１０２は、ラック３４とピニオン３６の間の適切な噛み合い係合を維持するために軸受４０をさらに回転させることができる力を供給する。コイルばね１０２による軸受４０の回転は、パワーステアリング装置３０の動作に伴う長期にわたる軸受４０の磨耗によって引き起こされる追加のクリアランスを補償することが必要なとき、軸受４０に対し動作調整を効果的にもたらす。
【００２５】
減衰機構１００および軸受４０の外側表面６８は、軸受４０をしかるべき位置に固定する内側表面４６に対して摩擦力を供給する。この摩擦力は、軸受４０のしかるべき位置での事実上の固定をもたらし、コイルばね１０２を圧縮しそれによって軸受４０を回転させる高い付加力の下でも軸受４０を回転させない。したがって、コイルばね１０２による軸受４０の調整は、装置３０の動作中軸受４０を回転させるのに効果的であり、外面６８と内側表面４６を有する減衰機構１００との間の接触面によって引き起こされる摩擦力は、コイルばね１０２の圧縮を防止するように軸受４０をしかるべき位置に維持する。しかしながら、コイルばね１０２は取り除き可能であり、装置３０の動作に起因する軸受４０の磨耗によって引き起こされる追加のクリアランスを補償するために軸受４０に動作的および連続的な調整をもたらしつつ、装置３０の遊び移動をさらに減衰させる方法をもたらすための追加の任意選択装置のみ設けることができるのを当業者なら理解するであろう。
【００２６】
やはり図１０を参照すると、留め具８６は留め具８６をハウジング３２に対して保持するためのシール１０３をさらに含むことができる。本発明の代替の実施形態では、この分野で知られているロックタイト（ｌｏｃｋ  ｔｉｇｈｔ）または同様な方法を任意選択でねじ上に配設することができ、あるいは留め具８６をハウジング３２に対して保持するためにトレランススタッキング（ｔｏｌｅｒａｎｃｅ  ｓｔａｃｋｉｎｇ）を使用することができる。
【００２７】
図１０〜２３に示す軸受４０のいくつかの実施形態が存在する。これらの実施形態のそれぞれは、壁６６の様々な幅、スカロップ１１４設計、空洞１１６配置を有するそれぞれがある用途に対して独特な、様々な軸受４０を作り出すための軸受４０の壁６６に対する柔軟性および設計代替をさらに示す。図１０の軸受４０の代替実施形態は、スカロップ１１４を含まない、しかしながら、留め具８６が留め具８６上にシールを使用する。この留め具８６は、留め具８６を装置３０に固定するためにハウジング３２（図示せず）の開口部４８と係合するであろう。
【００２８】
図１１を参照すると、軸受４０の第３の実施形態は、ラック３４のより長い部分にまたがりかつ支持する増加する軸受４０幅を含む。追加の軸受４０幅はそれによって、ピニオン３６と噛み合い係合するラック３４を支持するための軸受４０の負荷担持能力を高める。追加の減衰機構１００、この実施形態ではＯリングがラック３４のピニオン３６に対する遊び移動の追加の減衰をもたらすために使用される。
【００２９】
図１２は軸受４０の第４の実施形態を示し、軸受４０の内面７０と回転可能に係合するアダプター１１８を含む。このアダプター１１８は、ラック３４の形態と相補的な形態を有するオリフィス１２０を画成する。アダプター１１８は通常、Ｙ字形のラック形態を有するラック３４を支持するために使用される。この第４の実施形態の軸受４０も、ハウジング３２の内側表面４６が、この分野で知られており上記で論じたオフセットする第２の直径５８の追加の機械加工なしのより単純なチューブであることができる。アダプター１１８が、Ｙ字形のラック形態を使用する様々な作動力のパワーステアリング装置３０に対し通常必要とされる追加の構成部品である。やはり当業者なら理解するように、アダプター１１８のオリフィス１２０を任意のラック形態に対して任意選択で相補的な形態にすることができる。
【００３０】
図１３〜１６は、軸受４０の先端１０６から延びる空洞１１６を組み込んだ軸受４０の第５の実施形態を示す。しかしながら、この第５の実施形態はスカロップ１１４を含まない。したがって、軸受４０はピニオン３６の次に隣接するチャンバ４４内に配置される。
【００３１】
図１７〜１９は、先端１０６の周りに円周方向に空洞１１６を組み込んだ軸受４０の第６の実施形態を示す。この空洞１１６は、長手方向軸４２に沿って後端１０８に向かって延び、軸受４０の外面６８と内面７０の間に配設される。さらに、軸受４０は軸受４０の壁６６にスカロップ１１４を含む。
【００３２】
図２０〜２２は、軸受４０の先端１０６から長手方向軸４２に沿って後端１０８に向かって延びる一連の空洞１１６を組み込んだ軸受４０の第７の実施形態を示す。さらに、スカロップ１１４が軸受４０の幅を狭めるためにより長く壁６６内に延び、それによって軸受４０の壁６６の一部分をラック３４と噛み合うピニオン３６に直接対向するように軸受４０を配置することができる。
【００３３】
図２３は、軸受４０の先端１０６から延びる一連の空洞１１６を有する軸受４０の第８の実施形態を示す。さらにこの第８の実施形態は、スカロップ１１４および軸受４０の壁６６の一部分で軸受４０の幅をさらに狭めるためにスカロップ１１４の寸法および角度を変化させることができることを示す。負荷要求およびハウジング３２の設計が、ラック３４とピニオン３６の間の噛み合い係合の近くで軸受４０をハウジング３２内に配置するために、軸受４０は柔軟であることが要求されることを当業者は理解するであろう。
【００３４】
明らかに、本発明の多くの改変および変形形態が上記の教示に照らして可能である。本発明は、添付の特許請求の範囲の範囲内で具体的に説明したもの以外のその他の方法で実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】部分的な切欠きを有する、本発明の第１の実施形態によるパワーステアリング装置用のハウジングの立面図である。
【図２】図１の断面線２−２に沿ってとられた横断面図である。
【図３】図１の斜視矢印３に沿ってとられた詳細図である。
【図４】図１の断面線４−４に沿ってとられたハウジングの横断面図である。
【図５】パワーステアリング装置のラックおよびピニオンの部分斜視図である。
【図６】軸受に支持され、ピニオンと噛み合い係合するラックの部分斜視図である。
【図７】図６に示す軸受の側面図である。
【図８】調整機構と軸受の間の係合を示す部分横断面図である。
【図９】ハウジング内の軸受と、調整機構、軸受、およびラックの間の係合を示す部分横断面図である。
【図１０】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第２の実施形態の斜視図である。
【図１１】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第３の実施形態の上面図である。
【図１２】Ｙ字形の形態を有するラックを支持する軸受の第４の実施形態の側面図である。
【図１３】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第５の実施形態の斜視図である。
【図１４】第５の実施形態の軸受の横断面図である。
【図１５】第５の実施形態の軸受の横断面斜視図である。
【図１６】第５の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。
【図１７】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第６の実施形態の横断面図である。
【図１８】第６の実施形態の軸受の横断面斜視図である。
【図１９】第６の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。
【図２０】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第７の実施形態の横断面図である。
【図２１】第７の実施形態の軸受の横断面斜視図である。
【図２２】第７の実施形態の軸受の別の横断面斜視図である。
【図２３】ピニオンと噛み合い係合するラックを支持する軸受の第８の実施形態の斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
３０  パワーステアリング装置
３２  ハウジング
３４  ラック
３６  ピニオン
３８  調整機構
４０  軸受
４２  長手方向軸
４４  チャンバ
４６  内側表面
５０  延長部
５２  溝
５６  第１の直径
５８  第２の直径
６０  第２の軸
６２  ショルダ
６４  歯
６６  壁
６８  外面
７０  内面
７２  外側半径
７４  第１の中心点
７６  内側半径
７８  第２の中心点
８０  穴
８２  座
８４  矢印
８６  留め具
８８  第１の端部
９０  膨らんだ部分
９２  軸
１００  減衰機構
１０２  コイルばね
１０４  方向付け延長部
１０６  先端
１０８  後端
１１０  フィンガー
１１４  スカロップ
１１６  空洞  
１１８  アダプター
１２０  オリフィス
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【外国語明細書】
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