(57)【要約】【課題】タイヤから衝撃がラック軸７に逆入力しても、ラック７ａとピニオン３ａの相対的な離間を抑制してラック７ａの歯面とピニオン３ａの歯面が衝突することによる歯打ち音を低減し、かつ良好な操舵が行なえるラック軸支持装置を提供する。【解決手段】ハウジング６に形成された保持孔８内に保持孔８の深さ方向に進退可能に保持され、ピニオン３と噛合するラック軸７を軸方向に摺動可能に支持するラック軸支持部材２と、前記ラック軸支持部材２をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２と、前記付勢部材１２の前記ラック軸７とは反対側にして設けられたプレート部材１５と、前記保持孔８の入口３０の内周に形成されたねじに螺合するプラグと、前記プレート部材１５と前記プラグ２０との間に流体を封入した流体封入部材１６を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成された保持孔内に保持孔の深さ方向に進退可能に保持され、ピニオンと噛合するラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラック軸支持部材と、前記ラック軸支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材の前記ラック軸とは反対側に当接して設けられたプレート部材と、前記保持孔の入口の内周に形成されたねじに螺合するプラグと、前記プレート部材と前記プラグとの間に流体を封入した流体封入部材を設け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において、前記流体封入部材の前記プレート部材との当接部に、凹部を形成したことを特徴とする記載のラック軸支持装置。
【請求項３】
請求項２において、前記ラック軸支持部材の前記ラック軸側とは反対方向の後退量は、前記ラック軸支持部材と前記プレート部材との隙間、前記流体封入部材に形成した前記凹部の深さとにより設定することを特徴とするラック軸支持装置。
【請求項４】
請求項２において、前記凹部に弾性部材を設けた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、ラックアンド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する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式のステアリング装置には、通常、ラック軸のラックとピニオン軸のピニオンとの間のバックラッシを除去するためのラック軸支持装置が設けられている。そのラック軸支持装置では、ハウジングに形成された保持孔に、保持孔の深さ方向に進退自在なサポートヨークを収容し、このサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動自在に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。
【０００３】
このラック軸支持装置では、保持孔の入口の内周に形成されたねじにヨークプラグがねじ込まれ、このヨークプラグ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に付勢している。ヨークプラグは、保持孔内でのサポートヨークの後退位置を位置決めする機能を果たすものであり、サポートヨークとヨークプラグとの間のクリアランスは厳密に調整される。この種のラック軸支持装置として、例えば、特許文献１に示されるものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなラック軸支持装置においては、車両が不整路等を走行した際の衝撃がタイヤから逆入力した場合、ラック軸が軸周りに回転し、瞬時にラックとピニオンとの間が相対的に離間することがある。離間した場合には、付勢部材の弾性力により、即座にラックとピニオンが噛合した元の状態に戻るが、この元の状態に戻った際、ラックの歯面とピニオンの歯面が衝突し、この衝突により歯打ち音が発生する。
また、この衝突を低減するために、付勢部材の弾性力を大きく設定し、ラックをピニオンに向けて強く付勢することも考えられるが、このやり方ではラックとピニオンとの間に発生する摩擦力が大きくなり、ラック軸の動きが滑らかでなくなり良好な操舵が行なえなくなる恐れがある。
【０００６】
本発明は、タイヤからの衝撃がラック軸に逆入力しても、ラックとピニオンの相対的な離間を抑制して、ラックの歯面とピニオンの歯面が衝突することによる歯打ち音を低減し、かつ良好な操舵が行なえ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】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングに形成された保持孔内に保持孔の深さ方向に進退可能に保持され、ピニオンと噛合するラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラック軸支持部材と、前記ラック軸支持部材をラック軸側へ付勢する付勢部材と、前記付勢部材の前記ラック軸とは反対側に当接して設けられたプレート部材と、前記保持孔の入口の内周に形成されたねじに螺合するプラグと、前記プレート部材と前記プラグとの間に流体を封入した流体封入部材を設けたこと、を要旨とする。
上記構成によれば、ラック軸のピニオン側とは反対方向の動きを付勢部材と流体封入部材により規制するので、常に、ラック軸とラック軸支持部材が当接した状態を維持でき、ラック軸にタイヤからの衝撃が逆入力した場合であっても流体封入部材の弾性力によりラック支持部材がラック軸から離れるのを抑制できるので、ラック軸とピニオンの歯面同士が衝突することによる歯打ち音を低減できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記流体封入部材の前記プレート部材との当接部に、凹部を形成したこと、を要旨とする。
即ち、凹部の深さを調整することで、流体封入部材の弾性力を調整できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記ラック軸支持部材の前記ラック軸側とは反対方向の後退量は、前記ラック軸支持部材と前記プレート部材との隙間、前記流体封入部材に形成した前記凹部の深さとにより設定すること、を要旨とする。
即ち、通常は前記隙間分のラック軸の動きを前記付勢部材により吸収して、ラック軸とピニオンの歯打ち音を低減する。また、ラック軸にタイヤからの衝撃が逆入力した場合には、前記隙間分と前記凹部の深さに応じた前記流体封入部材の弾性力により、ラック軸の後退を抑制できる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記凹部に弾性部材を設けたこと、を要旨とする。
即ち、前記凹部に設けた弾性部材の弾性係数に応じ、流体封入部材の弾性力を調整できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイヤからの衝撃がラック軸に逆入力しても、ラック軸とピニオンの相対的な離間を抑制し、ラックの歯面とピニオンの歯面が衝突することによる歯打ち音を低減し、かつ良好な操舵を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は本発明の実施形態のラック支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。
【図２】図２はサポートヨークとプレートが当接した状態を説明する図である。
【図３】図３はプレートとヨークプラグが当接した状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照し説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態のラック軸支持装置が適用されたラックアンドピニオン式のステアリング装置の断面図である。
本ステアリング装置１にはラック軸支持装置２が装備されている。ピニオン軸３は玉軸受からなる第１の軸受４と円筒ころ軸受からなる第２の軸受５によって、ピニオンハウジング６内に回転可能に支持されている。また、ラック軸７は、ピニオンハウジング６内に設けられた上記のラック軸支持装置２と、ピニオンハウジング６に連結される図示しないラックハウジング内に設けられた軸受部材とによって、その軸長方向（紙面に直交する方向）に沿って摺動自在に支持されている。
【００１５】
ピニオン軸３のピニオン３ａの歯面とラック軸７のラック７ａの歯面とはピニオンハウジング６内で相互に噛合わされている。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なわれる。
【００１６】
上記のラック軸支持装置２は、円孔からなる保持孔８を有するハウジング９と、保持孔８の深さ方向Ｘ１に進退可能に収容され、かつ、ラック軸７の周面７ｂを摺動可能に支持するラック軸支持部材としてのサポートヨーク１０と、保持孔８の入口３０にねじ込まれて固定された円筒状のヨークプラグ２０と、このサポートヨーク１０とヨークプラグ２０との間には、サポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２と、この付勢部材１２のラック軸７側とは反対側に設けられたプレート部材としてのプレート１５と、流体を封入した流体封入部材１６を備える。
【００１７】
上記のハウジング９は、ピニオンハウジング６と単一の材料で一体に形成され、ラック軸７を隔ててピニオン軸３との反対側に配置されている。ピニオンハウジング６およびハウジング９は例えばアルミニウム製である。
上記の保持孔８の入口３０における内周面には図示しない雄ねじ部が形成され、この雄ねじ部に上記のヨークプラグ２０がねじ込まれ固定されている。ヨークプラグ２０は例えば鋼鉄製のものである。
【００１８】
サポートヨーク１０は、その前面１０ａにラック軸７の周面７ｂに沿う円弧面からなる凹面１３を有している。凹面１３には、ラック軸７に摺接する摺接板１４が取り付けられている。サポートヨーク１０の後面１０ｂは、プレート１５の前面１５ａとの間に所定のクリアランスＣ１を設けて対向している。
【００１９】
流体封入部材１６はゴムからなる弾性体で構成され、油、シリコンなどの液体、またはチッソガスなどの気体からなる流体１６ａが封入され、プレート１５の後面１５ｂと対向する側に凹部１６ｂが、この凹部１６ｂを取り囲むように周辺部１６ｃがそれぞれ形成されている。この周辺部１６ｃはプレート１５の後面１５ｂと面で当接するように設けられ、プレート１５の後面１５ｂとヨークプラグ２０の前面２０ａとの間に所定のクリアランスＣ２を設けて対向している。
【００２０】
クリアランスＣ１、Ｃ２の量は、ヨークプラグ２０のねじ込み位置の調整により調整されるが、このねじ込み位置は、流体封入部材１６の凹部１６ｂの深さと封入する流体に基づく流体封入部材１６の弾性力、付勢部材１２の弾性力を基に算出して求める。例えば、クリアランスＣ１は０．１ｍｍ、クリアランスＣ２は０．２ｍｍになるように調整する。
なお、流体封入部材１６の弾性力の微調整が必要な場合は、凹部１６ｂに流体を封入することで調整しても良い。
【００２１】
以上、構成における動作について図１〜３を参照して説明する。
図１に示す通常状態では、タイヤからの振動がラック軸７に加わり、ラック軸７がサポートヨーク１０の方向に微動するが、サポートヨーク１０がプレート１５との間のクリアランスＣ１の範囲においては、サポートヨーク１０をラック軸７側へ付勢する付勢部材１２により吸収されるようになっている。
【００２２】
更に、図１に示す通常状態から、車両が不整路等を走行した等により強い力（衝撃）がステアリング装置１に作用すると、この衝撃がタイヤから逆入力してラック軸７に加わり、ラック軸７がサポートヨーク１０を付勢し、図２に示すようにサポートヨーク１０とプレート１５が当接した状態となる。即ち、サポートヨーク１０とプレート１５とのクリアランスＣ１がゼロの状態となる。更に、サポートヨーク１０がプレート１５を押圧すると、プレート１５の後面１５ｂが流体封入部材１６の周辺部１６ｃを押圧し、図３に示すように、流体封入部材１６が凹部１６ｂと共に変形する。即ち、プレート１５の後面１５ｂとヨークプラグ２０の前面２０ａとの間のクリアランスＣ２が図１の状態から減少した状態となる。
【００２３】
このように、付勢部材１２と流体封入部材１６を直列的に配置することで、通常状態では付勢部材１２の弾性力でラック軸７の微動を吸収し、更なる逆入力がラック軸７に加わった場合には、流体封入部材１６の弾性力でラック軸７の衝撃による移動を抑制する構成になっている。
【００２４】
本実施形態によれば、車両が不整路等を走行した等により強い力（衝撃）がステアリング装置１に作用し、この衝撃がタイヤから逆入力してラック軸７に加わっても、ラック軸７のサポートヨーク１０側への移動を付勢部材１２と流体封入部材１６により抑制するので、ラック７ａの歯面とピニオン３ａの歯面の相対的な離間を抑制して、ラック７ａの歯面とピニオン３aの歯面が衝突することによる歯打ち音を低減できる。また、ラック軸７に衝撃が加わった際に流体封入部材１６の弾性力により、ラック軸７の移動を抑制するので、通常状態において、ラック７ａとピニオン３ａとの間に発生する摩擦力が大きくなることがなく、ラック軸７の動きが滑らかになり、良好な操舵が行なえる。
【符号の説明】
【００２５】
１ ステアリング装置、２ ラック軸支持装置、３  ピニオン軸、３ａ  ピニオン、７ ラック軸、７ａ  ラック、８ 保持孔、１０  サポートヨーク、１５  プレート、１６  流体封入部材、１６ａ  流体、１６ｂ  凹部、１６ｃ  周辺部  ２０  ヨークプラグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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