(57)【要約】      （修正有）【課題】ステアリング装置のラック及びラックガイドの寿命を検知して交換時期を指示する手段がないため、ラック及びラックガイドの摩耗寿命を運転者へ感知させるステアリング装置を提供する。【解決手段】ラック軸背面から押圧する滑り式ラックガイドのラック・ピニオン式ステアリング装置において、ラック軸１２及びラックガイドの摺動部に凹凸部を形成し、凹凸部が表面から突出しないように低摩擦樹脂２３を表面処理したステアリング装置。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置に連結されるラック軸と、ステアリングホイールに連結されるピニオン軸と、前記ラック軸のラック歯とピニオン歯との噛合い部をラック背面から押圧する滑り式ラックガイドを備えたラック・ピニオン式ステアリング装置において、前記ラック軸及び前記ラックガイドの摺動部に凹凸部を形成し、該凹凸部が表面から突出しないように低摩擦樹脂を表面処理したことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記低摩擦樹脂の表面処理は前記ラック軸及び前記ラックガイドが磨耗状態に達した際、前記凹凸部が突出するようにしたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１において、ラック及びラックガイドの前記凹凸部の大きさが１〜６０μｍであり、その上に低摩擦樹脂を表面処理したことを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１において、前記凹凸部は前記ラック軸又は前記ラックガイドの前記摺動部のいずれか一方に形成したことを特徴とするステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用のラック・ピニオン式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵装置であるステアリングにおいて、省エネルギーのために電動パワーステアリングが実用されている。そのステアリングは、ラック軸の歯とピニオンが噛合っていてそのバックラッシを詰める為にラック軸の背面をラックガイドで押さえつけた構造になっている。
近年、電動パワーステアリングが小型乗用車から中型乗用車において使用されるようになり、ラック軸の背面、ラックガイドやギヤ部分等の負荷が大きくなり、耐摩耗対策が重要になっている。ラック軸の背面、ラックガイドやギヤ部分等の摩耗が進むと、ガタが発生し異音が発生するという問題がある。この摩耗低減策として、特許文献１に示すように、歯ピニオンにＤＬＣを表面処理するものはある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４３２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
耐久性を向上させるために、表面処理を行なうものはあるが、ステアリング装置のラック軸及びラックガイドの摩耗による寿命を感知して交換時期が分かるものがなく、運転者の判断やディーラでの対応に任されている。
そこでラック軸又はラックガイドの摩耗による摩耗寿命の状態（交換時期）を運転者に感知させるステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、走行装置に連結されるラック軸と、ステアリングホイールに連結されるピニオン軸と、前記ラック軸のラック歯とピニオン歯との噛合い部をラック背面から押圧する滑り式ラックガイドを備えたラック・ピニオン式ステアリング装置において、前記ラック軸及び前記ラックガイドの摺動部に凹凸部を形成し、該凹凸部が表面から突出しないように低摩擦樹脂を表面処理したことを要旨としている。
【０００６】
本願発明の電動パワーステアリング装置によれば、ラック軸及びラックガイドの磨耗と同時に摺動部の低摩擦樹脂も剥れ、磨耗が進行すると凹凸部が低摩擦樹脂の表面から突出する。すると、ラック軸及びラックガイドの摺動部にて凹凸部が接触し、異音、微振動を発生させるので使用者に ステアリングギヤの交換時期を感知させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記低摩擦樹脂の表面処理は前記ラック軸及び前記ラックガイドが磨耗状態に達した際、前記凹凸部が突出するようにしたことを要旨としている。
上記構成によると、摩耗が進み表面処理層が剥がれてくるとラック及びラックガイドの凹凸部が現れるため、異音もしくは微小な振動が発生し、運転者に交換時期を感知させることができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、ラック軸及びラックガイドの前記凹凸の大きさが１〜６０μｍであり、その上に低摩擦樹脂を表面処理したことを要旨としている。
上記構成によると、異音や微振動が検出できる凹凸の大きさになっているため、使用限界を運転者に感知させることができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１において、前記凹凸部は前記ラック軸又は前記ラックガイドの前記摺動部のいずれか一方に形成したことを要旨としている。
即ち、ラック軸又はラックガイドのどちらかの摺動部の摩耗により、異音や微振動が発生し、運転者に使用限界を感知させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、ラック軸又はラックガイドが磨耗した状態になると、凹凸部が低摩擦樹脂の表面に現れ、この凹凸部がラック軸又はラックガイドと接触するので、音、微振動が発生し、運転者に交換時期を感知（感覚で知らせる）させることができるステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両用ラックピニオン式ステアリング装置の正面図
【図２】ラック軸支持装置の断面図
【図３】ラックガイドの断面図
【図４】表面処理部材の断面の模式図
【図５】表面処理部材の使用前後の断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明によるラック軸支持装置を適用した車両用ラックピニオン式ステアリング装置の一実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、車両用ラックピニオン式ステアリング装置は、ハウジング１１、ラック軸１２、タイロッド１３、ラックガイドハウジング部１４、ピニオン軸１５、ラックバー支持装置２０を備えている。
【００１３】
ハウジング１１は、車両（図示しない）の左右方向（図１の左右方向）に延在して車両に組み付けられている。ラック軸１２は、ハウジング１１にラック軸方向（図１の左右方向）に摺動可能に組み付けられている。ラック軸１２の一側にはピニオン１５ａと噛合するラック１２ａが形成されている（図２参照）。
【００１４】
タイロッド１３は、その基端がラック軸１２の両端にそれぞれ組み付けられている。タイロッド１３の各他端は、操向輪（例えば左右前輪）の各ナックルアーム（図示しない）に接続されている。これにより、ラック軸１２の動きがタイロッド１３を介してナックルアームに伝わるので、ステアリングの操作に応じて車両を操向することができる。
【００１５】
ラックガイドハウジング部１４は、ハウジング１１にラック軸１２に直交して形成されている。ラックガイドハウジング部１４は、円筒状に形成されており、断面円形の収容穴１４ａを有している。この収容穴１４ａ内には、ラックガイド２１が摺動可能に組み付けられている。
【００１６】
ピニオン軸１５は、図２に示すように、ハウジング１１にベアリング１６，１７を介して回転自在に組み付けられている。ピニオン軸１５は、ステアリングシャフト（図示省略）に連結されている。ピニオン軸１５にはピニオン１５ａが形成されている。ピニオン１５ａははす歯が形成されており、ラック軸１２のラック１２ａと噛合するようになっている。
【００１７】
ラック軸支持装置２０は、ラックガイド２１、第１および第２支持部材２２，２３、アジャストスクリュー２４、スプリング２５から構成されている。
【００１８】
ラックガイド２１の摺接凹部３２ａ上には、ラック軸１２と当接する面に滑りをよくする材料（例えばポリアセタール樹脂）で表面処理したシート部材２６が組み付けられている。シート部材２６は摺接凹部３２ａの形状に合わせた形状に加工されている。シート部材２６の凸部２６ａがラックガイド２１の凹部２１ｂに圧入されることにより、シート部材２６がラックガイド２１に固定されている。
【００１９】
ラック軸１２は、金属（例えば、S４５C等の炭素鋼）製の筒状の部材であり、端部にはタイロッドが取り付けられている。このラック軸１２の表面には熱処理を施されてなる硬化層が形成され、表面粗さは研磨等機械加工により、１〜６０μｍに仕上げられている。
【００２０】
表面処理部材２３は、ラック軸１２の摺接部の各外周面に表面処理され、ラックガイド２１の間で摺動する。表面処理部材２３は、滑りのよい弾性材（例えばフッ素樹脂材（例えばポリテトラフルオロエチレン）、ポリアセタール樹脂材（例えばポリオキシメチレン）、ナイロン樹脂材、ウレタン樹脂材）や金属材（例えば、銅合金）で形成された部材である。
【００２１】
本発明では、表面処理の被膜の膜厚さを１〜６０μｍとする。この膜厚さが１μｍ以下の場合、発明の効果が得られない。また、耐久性の点で問題である。６０μｍ以上では、表面処理しても振動やトルク変動が大きい場合があり、誤認する場合がある。最良の厚さは１〜１０μｍであり、トルク変動をとらえることができる。即ち、図５（a）に使用前、図５（ｂ）に使用後の表面処理層の摩耗による変化を示しているが、一定期間後に表面処理層が摩耗して、基材のラック軸１２の粗さが露出することにより、振動やトルク変動が現れてくる。またこの変化を利用して、１μｍ〜１０μｍで、耐久性に応じて膜厚さを設定しておけば、走行距離に比例して、摩耗が進行していき、寿命にきた時点で摺動時にトルク変動が発生し、運転者が感知できるようになる。
【００２２】
また、ラックガイド２１のラック軸１２と接する面に表面処理をしても良く、ラック軸１２およびラックガイド２１の両方にも設けることが可能であり、ラック軸１２を滑らかに往復動することができるので、ラック軸１２とラックガイド２１との摩擦特性を安定化することができる。そして、一定期間の摺動後には、表面処理部材２３が剥離して、基材の粗さが露出されるため、トルク変動や振動が大きくなり、使用される荷重条件や必要な耐久性をより確実に検知することが可能となる。
【００２３】
また、上述した実施形態においては、表面処理部材２３をラック軸１２だけでなくピニオン軸１５に設けるようにしてもよい。この場合、ピニオン軸１５の摩耗に応じてラック軸方向に沿った振動の発生により異常を検知することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１１…ハウジング、１２…ラック軸１２、１３…タイロッド、１４…ラックガイドハウジング部、１５…ピニオン軸、１５ａ…ピニオン、１６，１７…ベアリング、２０…ラック軸支持装置、２１…ラックガイド、２３…表面処理部材、２４…アジャストスクリュー、２５…スプリング、２６…シート部材
【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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