(57)【要約】【課題】簡単な構造で緩衝材とハウジング側のエッジとの接触防止が可能で、荷重−たわみ特性を安定して発揮することができ、低コストに構成することのできるラックエンドストッパの破損防止構造の提供。【解決手段】ラック軸1の端部に固定されているラックエンド2と、ガイド穴41の端部にラックエンド2を収納する収納凹部42を有するハウジング4と、ラックエンド2と収納凹部42との衝突時の衝撃を緩和するための緩衝材5とを備えたラックエンドストッパの破損防止構造において、ラックエンド2における収納凹部42の底面42bと対向する面に、ラック軸1の周囲を取り囲むように環状の凹溝22を形成すると共に、凹溝22内に緩衝材5を取り付けてなり、緩衝材5は、底面42bとの当接面側がラックエンド2の表面から底面42b側に突出すると共に、底面42bとの当接面の内径が、ハウジング4のガイド穴41のエッジ41aの径よりも大きいことを特徴とする。【選択図】図1
2012035713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック軸の端部に固定されているラックエンドと、
前記ラック軸を軸方向に移動可能に支持するガイド穴の端部に前記ラックエンドを収納する収納凹部を有するハウジングと、
前記ラック軸が軸方向に移動した際に前記ラックエンドと前記収納凹部とが対向する面に前記ラック軸を取り囲むように介在され、弾性変形することで前記ラックエンドと前記収納凹部との衝突時の衝撃を緩和するための環状の緩衝材とを備えたラックエンドストッパの破損防止構造において、
前記ラックエンドにおける前記収納凹部の底面と対向する面に、前記ラック軸の周囲を取り囲むように環状の凹溝を形成すると共に、該凹溝内に前記緩衝材を取り付けてなり、
前記緩衝材は、前記収納凹部の底面との当接面側が前記ラックエンドの表面から前記収納凹部の底面側に突出すると共に、前記収納凹部の底面との当接面の内径が、前記ハウジングの前記ガイド穴のエッジの径よりも大きいことを特徴とするラックエンドストッパの破損防止構造。
【請求項２】
前記緩衝材は、前記凹溝内の底面側に配置される幅広環状部と、該幅広環状部上から前記収納凹部の底面側に突出するように一体に連設される幅狭環状部とを有し、
前記幅広環状部の軸方向の厚み寸法は、前記凹溝の深さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のラックエンドストッパの破損防止構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のラック・ピニオン式のステアリング装置等に用いられるラックエンドストッパの破損防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のラック・ピニオン式のステアリング装置では、ステアリングを最大操舵角まで回転操作した際、ラック軸の端部に固定されているラックエンドを、ラック軸を軸方向に移動可能に支持しているハウジングの端部に当接させることによって、ラック軸のストロークエンドを規制するストッパ構造を構成している。
【０００３】
このようなステアリング装置には、金属同士の接触による衝撃、打音軽減を目的として、ストロークエンドでのラックエンドとハウジングとが対向する面の間に、ストッパ部材としての弾性体からなる緩衝材が介在されている。
【０００４】
従来のストッパ構造では、ラック軸の外周に緩衝材を装着し、ラック軸がストロークエンドまで移動した際に、ラック軸の端部のラックエンドとハウジングとの間に緩衝材が挟まれるようにすることによって、ラックエンドとハウジングとの直接の衝突を防止すると共に、緩衝材が弾性変形することによって衝撃を緩和するようにしている。
【０００５】
しかし、この場合、緩衝材が弾性変形した際、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するハウジングのガイド穴のエッジと接触するため、緩衝材の破損が生じる可能性があり、また、十分な荷重−たわみ特性が得られなくなるおそれがあった。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、特許文献１には、図７に示すように、端部にラックエンド１０１が設けられたラック軸１００の外周に装着された緩衝材２００において、ハウジング３００のガイド穴３０１のエッジ３０１ａと接触する部分に、面取り・段差２０１を設けることで、緩衝材２００とハウジング３００のエッジ３０１ａとの接触を回避する技術が開示されている。
【０００７】
また、他のストッパ構造として、特許文献２、３には、金属製ワッシャーの外周側に弾性体を突設し、これをラック軸の外周に装着する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１２６６３号公報
【特許文献２】特開２００５−８８７７７号公報
【特許文献３】特開２００６−１５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１記載の技術によれば、ストロークエンドにおいても緩衝材２００は、面取り・段差２０１によってハウジング３００のエッジ３０１ａとの接触が防止できるので、緩衝材２００の損傷を回避することができると考えられる。
【００１０】
しかしながら、ラック軸１００における緩衝材２００の取り付け部位は、図８に示すように二面幅１００ａとなっており、断面は円形状ではない。しかも、緩衝材は、その内径をラック軸の外径よりも僅かに小さくしたシメシロ設定にすることから、図９に示すように、環状の緩衝材２００であっても、ラック軸の外周に装着されると、弾性変形して二面幅の部位に入り込んで楕円形状に変形してしまう。
【００１１】
このため、このように緩衝材２００が楕円形状に弾性変形した状態を考慮した上で、適切な面取り・段差を設けないと、ハウジングのエッジ３０１ａに接触してしまうおそれがあった。
【００１２】
しかし、面取りや段差を緩衝材の弾性変形を考慮した上で行なうことは極めて煩雑であり、緩衝材を作製する上での困難性を有していた。
【００１３】
また、特許文献２、３記載の技術では、弾性体が金属製ワッシャーに設けられるため、ラック軸の外周形状に沿って楕円形状に弾性変形することはないが、金属製ワッシャーが介在することで、ラックエンド部分の構造が大型化する問題があると共に、やはり金属製ワッシャー表面に弾性体を形成する製造作業が煩雑となり、高コストとなる問題があった。
【００１４】
そこで、本発明は、簡単な構造で緩衝材とハウジング側のエッジとの接触防止が可能であり、荷重−たわみ特性を安定して発揮することができると共に、低コストに構成することのできるラックエンドストッパの破損防止構造を提供することを課題とする。
【００１５】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題は、以下の各発明によって解決される。
【００１７】
（請求項１）
ラック軸の端部に固定されているラックエンドと、
前記ラック軸を軸方向に移動可能に支持するガイド穴の端部に前記ラックエンドを収納する収納凹部を有するハウジングと、
前記ラック軸が軸方向に移動した際に前記ラックエンドと前記収納凹部とが対向する面に前記ラック軸を取り囲むように介在され、弾性変形することで前記ラックエンドと前記収納凹部との衝突時の衝撃を緩和するための環状の緩衝材とを備えたラックエンドストッパの破損防止構造において、
前記ラックエンドにおける前記収納凹部の底面と対向する面に、前記ラック軸の周囲を取り囲むように環状の凹溝を形成すると共に、該凹溝内に前記緩衝材を取り付けてなり、
前記緩衝材は、前記収納凹部の底面との当接面側が前記ラックエンドの表面から前記収納凹部の底面側に突出すると共に、前記収納凹部の底面との当接面の内径が、前記ハウジングの前記ガイド穴のエッジの径よりも大きいことを特徴とするラックエンドストッパの破損防止構造。
【００１８】
（請求項２）
前記緩衝材は、前記凹溝内の底面側に配置される幅広環状部と、該幅広環状部上から前記収納凹部の底面側に突出するように一体に連設される幅狭環状部とを有し、
前記幅広環状部の軸方向の厚み寸法は、前記凹溝の深さ寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のラックエンドストッパの破損防止構造。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、簡単な構造で緩衝材とハウジング側のエッジとの接触防止が可能であり、荷重−たわみ特性を安定して発揮することができると共に、低コストに構成することのできるラックエンドストッパの破損防止構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るラックエンドストッパの破損防止構造の第１の実施形態を示す断面図
【図２】第１の実施形態におけるストロークエンド直前の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図
【図３】第１の実施形態における緩衝材の軸方向に沿う断面図
【図４】本発明に係るラックエンドストッパの破損防止構造の第２の実施形態におけるストロークエンド直前の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図
【図５】第２の実施形態における緩衝材の軸方向に沿う断面図
【図６】第２の実施形態におけるストロークエンド時の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図
【図７】従来のラックエンドストッパの破損防止構造を示す断面図
【図８】ラック軸の断面図
【図９】従来のラック軸の外周に装着された緩衝材の弾性変形の様子を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るラックエンドストッパの破損防止構造は、ラック軸の端部に固定されているラックエンドと、ラック軸を軸方向に移動可能に支持するガイド穴の端部にラックエンドを収納する収納凹部を有するハウジングと、ラック軸が軸方向に移動した際にラックエンドと収納凹部とが対向する面にラック軸を取り囲むように介在され、弾性変形することでラックエンドと収納凹部との衝突時の衝撃を緩和するための環状の緩衝材とを備える。
【００２２】
本発明における緩衝材は、ラックエンドがストロークエンドまで軸方向に沿って移動した際に収納凹部の底面と対向するラックエンド側の面に、ラック軸の周囲を取り囲むように形成された環状の凹溝内に取り付けられる。緩衝材の凹溝内への取り付けは、例えば緩衝材の弾性変形を利用した圧入によって行うことができる。この凹溝内に取り付けられた緩衝材は、収納凹部の底面との当接面側がラックエンドの表面から収納凹部の底面側に突出すると共に、収納凹部の底面との当接面の内径が、ハウジングのガイド穴のエッジの径よりも大きい。
【００２３】
このため、ラック軸がストロークエンドまで移動した際、ラック軸の端部のラックエンドとハウジングの収納凹部の底面とが衝突する直前に、緩衝材がハウジング側と当接し、ラックエンドの表面から突出する部位が弾性変形して潰れることで衝撃を緩和する。この緩衝材は、ラックエンドの表面から突出しているため、収納凹部の底面との衝突時の潰し量が確保されており、その収納凹部の底面との当接面の内径はハウジング側のガイド穴のエッジの径よりも大きいことにより、該エッジと接触することが回避され、損傷防止が図られる。
【００２４】
しかも、緩衝材はラックエンドに形成された環状の凹溝内に取り付けられるため、ラック軸の外周面形状の影響を受けることはなく、自身の環状形状を維持したままハウジングの収納凹部の底面と当接させることができる。従って、緩衝材の荷重−たわみ特性を安定して発揮させることができると共に、凹溝を形成して緩衝材を取り付けるだけの簡単な構造であるため、組み付け性も良く、低コストとすることができる。
【００２５】
緩衝材の軸方向に沿う断面形状は、矩形状、台形状、円形状、その他、収納凹部の底面と当接することで、ストロークエンド時の衝撃を緩和し、打音を軽減し得るものであれば任意の形状とすることができる。しかも、従来のように、緩衝材におけるガイド穴のエッジに対応する部位を面取りしたり、段差を形成したりする必要がない。
【００２６】
また、緩衝材は、凹溝内の底面側に配置される幅広環状部と、該幅広環状部上から軸方向に突出するように一体に連設される幅狭環状部とを有し、幅広環状部の軸方向の厚み寸法が、凹溝の深さ寸法よりも小さいものであることも好ましい。
【００２７】
ラック軸がストロークエンドまで移動することにより緩衝材が弾性変形して潰れた際、潰し量大となることによる緩衝材の破損防止のため、この緩衝材が当接するハウジングの収納凹部の底面側に、緩衝材を収容するための段差を設けることで、緩衝材の過大な潰れを防止して緩衝材を保護しているが、幅広環状部と幅狭環状部とを有する上記構造の緩衝材とすることで、ストロークエンド時の緩衝材の弾性変形を凹溝内に規制でき、潰し量を小さくできる。このため、緩衝材を収容するための段差を収納凹部の底面側に形成する必要がなく、ハウジング側の構造の簡素化を図ることが可能となる。
【００２８】
次に、本発明の具体的な実施形態について図面を用いて説明する。
【００２９】
（第１の実施形態）
図１〜図３は、本発明に係るラックエンドストッパの破損防止構造の第１の実施形態を示している。図１はそのラックエンド部分の断面図、図２はストロークエンド直前の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図、図３は緩衝材の軸方向に沿う断面図である。
【００３０】
ラック軸１の端部には、該ラック軸１よりも大径のラックエンド２が固定され、このラックエンド２にタイロッド３の端部に設けられたボールジョイント３１が連結されている。ラック軸１は、ハウジング４のガイド穴４１に挿通され、該ガイド穴４１によって軸方向（図１中の矢印方向）に沿って往復移動可能に支持されている。
【００３１】
ハウジング４の端部には、内径がガイド穴４１よりも大径に形成されることにより、ラック軸１が移動した際のラックエンド２を内部に収納可能な円筒状の収納凹部４２がガイド穴４１と同軸状に連設されている。
【００３２】
ラックエンド２には、ラック軸１がストロークエンドまで移動した際に、収納凹部４２の底面４２ａと対向する面２１が、ラック軸１の周囲を取り囲むように形成されている。そして、この面２１には、ラック軸１の周囲を取り囲むように環状の凹溝２２がガイド穴４１と同軸状に形成されている。
【００３３】
凹溝２２は、その内周の位置が、ラックエンド２におけるラック軸１との連結部位の外周縁２１ａよりも径方向に離間した位置となるよう、好ましくは、ガイド穴４１のエッジ４１ａの径よりも大径となるように形成されており、その内部に緩衝材５が取り付けられている。
【００３４】
緩衝材５は、凹溝２２と同様の環状に形成された弾性体であり、図３に示すように、軸方向に沿う断面が矩形状に形成されており、凹溝２２内に圧入することによってラックエンド２の面２１に取り付けられ、ラック軸１を取り囲んでいる。
【００３５】
緩衝材５の厚み寸法（軸方向の長さ）Ａ１は、凹溝２２の深さ寸法Ｂよりも十分に大きい（Ａ１＞Ｂ）。このため、緩衝材５は凹溝２２から収納凹部４２の底面４２ａ側に向けてラックエンド２の面２１から（Ａ１−Ｂ）だけ突出する。これにより、緩衝材５がハウジング４の収納凹部４２と衝突して弾性変形する際の潰し量が確保されている。
【００３６】
一方、収納凹部４２の底面４２ａには、この緩衝材５と当接する部位に、該底面４２ａよりも更に低くなった環状の段差４２ｂが形成されている。これにより、ラック軸１がストロークエンドまで移動した際に、緩衝材５の当接面５１側を収納することで、該緩衝材５を保護し、潰し量大による破損防止を図っている。
【００３７】
緩衝材５の当接面５１側の内径ｄ１は、ハウジング４のガイド穴４１のエッジ４１ａの径ｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）。このため、緩衝材５が収納凹部４２の段差４２ｂ内の底面に当接しても、ガイド穴４１のエッジ４１ａと接触することはなく、安定した荷重−たわみ特性を得ることができる。
【００３８】
（第２の実施形態）
図４〜図６は、本発明に係るラックエンドストッパの破損防止構造の第２の実施形態を示している。図４はそのストロークエンド直前の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図、図５は緩衝材の軸方向に沿う断面図、図６はストロークエンド時の緩衝材とハウジングとの当接状態を示す断面図である。図１〜図３と同一符号の部位は同一構成の部位を示しているため、詳細な説明は省略する。
【００３９】
第２の実施形態における緩衝材６は、凹溝２２と同様の環状に形成された弾性体である点で、第１の実施形態における緩衝材５と同一であるが、ラックエンド２の面２１に形成された凹溝２２内の底面２２ａ側に配置される幅広環状部６２と、該幅広環状部６２上から収納凹部４２の底面４２ａ側に突出するように一体に連設される幅狭環状部６３とを有することにより、軸方向に沿う断面が凸形状に形成されている点で相違している。
【００４０】
また、緩衝材６の全体の厚み寸法（軸方向の長さ）Ａ２は、凹溝２２の深さ寸法Ｂよりも十分に大きく（Ａ２＞Ｂ）、また、緩衝材６の当接面６１側の内径ｄ１は、ハウジング４のガイド穴４１のエッジ４１ａの径ｄ２よりも大きい（ｄ１＞ｄ２）ため、第１の実施形態の緩衝材５と同様、緩衝材６潰し量が確保されていると共に、ガイド穴４１のエッジ４１ａと接触することはなく、安定した荷重−たわみ特性を得ることができる点で、第１の実施形態における緩衝材５と同一であるが、幅広環状部６２の軸方向の厚み寸法Ａ３は、凹溝２２の深さ寸法Ｂよりも小さく形成されている点（Ａ３＜Ｂ）で、第１の実施形態における緩衝材５とは相違している。
【００４１】
このため、Ａ２、Ａ３及びＢの各寸法を適切に設定することで、図６に示すように、ラック軸１が図示左方向のストロークエンドまで移動して緩衝材６の当接面６１が収納凹部４２の底面４２ａに当接して弾性変形した際の潰し量を、凹溝２２内に規制することができ、該凹溝２２のみによって緩衝材６の保護を図ることもできる。この場合、収納凹部４２の底面４２ａ側に、緩衝材６の当接面６１側を収容するための段差等を凹設する必要がないため、緩衝材６の当接面６１が当接する底面４２ａは平坦面のままとしておくことができ、ハウジング４の収納凹部４２の構造をより簡素化することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１：ラック軸
２：ラックエンド
２１：面
２１ａ：外周縁
２２：凹溝
２２ａ：底面
３：タイロッド３
３１：ボールジョイント
４：ハウジング
４１：ガイド穴
４１ａ：エッジ
４２：収納凹部
４２ａ：底面
４２ｂ：段差
５：緩衝材
５１：当接面
６：緩衝材
６１：当接面
６２：幅広環状部
６３：幅狭環状部
【図１】
2012035713.tif 000003
【図２】
2012035713.tif 000004
【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】
2012035713.tif 000009
【図８】
2012035713.tif 000010
【図９】
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