(57)【要約】【課題】潤滑性の向上を図ることができるラックアンドピニオン式の操舵装置を提供すること。【解決手段】ラックアンドピニオン式の操舵装置１は、表面にラック８Ａが形成されたラック軸８と、ラック８Ａに噛み合うピニオン軸７とを備えている。ラック軸８は、グリースＧを収容するために中空にされた円筒軸（本体部２０）と、本体部２０の外周面２０Ｃに形成されたラック８Ａと、ラック８Ａの歯底部分Ｔ（歯溝２４の溝底２４Ａ）を貫通して本体部２０の中空部２０Ｂに連通する貫通孔２５と、中空部２０Ｂに設けられ、中空部２０Ｂ内のグリースＧを貫通孔２５から中空部２０Ｂの外に押し出す押出手段（ホルダ３３，ピストン３４，弾性部材３５）とを含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にラックが形成されたラック軸と、前記ラックに噛み合うピニオン軸とを備えるラックアンドピニオン式の操舵装置であって、
前記ラック軸は、
潤滑剤を収容するために中空にされた円筒軸と、
前記円筒軸の表面に形成されたラックと、
前記ラックの歯底部分を貫通して前記円筒軸の中空部に連通する貫通孔と、
前記中空部に設けられ、前記中空部内の潤滑剤を前記貫通孔から前記中空部の外に押し出す押出手段と、
を含むことを特徴とする、操舵装置。
【請求項２】
前記ラック軸の軸中心から前記中空部における前記ラック軸の内周面までの径方向寸法は、前記軸中心から前記ラックの歯底部分までの最短直線距離よりも大きく、かつ、前記ラック軸およびピニオン軸の軸間距離から前記ピニオン軸の歯先円半径を差し引いた値よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載の操舵装置。
【請求項３】
前記押出手段は、前記中空部内の潤滑剤を前記貫通孔へ向けて付勢する弾性部材を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の操舵装置。
【請求項４】
前記ラック軸は、
前記ラック、中空部および押出手段が設けられた鉄製の本体部と、
軸線方向における前記本体部の端部に連結されたアルミニウム製の延設部と、
を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラックアンドピニオン式の操舵装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式の操舵装置として、特許文献１および２の各舵取装置では、一部にラックが形成された鋼管によって構成されたラック軸と、ピニオンを有するピニオン軸とが、ラックおよびピニオンにおいて噛合している。ピニオン軸が回転すると、ラック軸が軸方向にスライドし、これによって、ラック軸に連結された車輪の転舵が達成される。
【０００３】
特許文献１の舵取装置では、ラック軸（鋼管）において、ラック歯の歯底面の位置を鋼管内孔（鋼管の中空部）に交わる位置に設定し、これによって、ラック歯の歯底部には、鋼管内孔と連通する小孔が形成されている。
特許文献２の舵取装置では、ラック軸（鋼管）の内側に、軸方向に延びる凹溝が設けられていて、この凹溝によって、ラック軸には、鋼管内孔（鋼管の中空部）とラックの歯底部とを連通する小孔が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平１−３７３３６号公報
【特許文献２】実開昭６１−４６２７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ラックアンドピニオン式の操舵装置では、ラックとピニオンとの間での潤滑性が重要である。しかし、特許文献１および２の舵取装置では、ラック軸の中空部に潤滑剤を充填して、小孔からラックとピニオンとの間へ潤滑剤を供給しようとしても、中空部に潤滑剤を充填させただけでは、中空部内の潤滑剤を自発的に小孔から流出させることは難しい。それどころか、ラックとピニオンとの間の潤滑剤が、ピニオン軸の回転に伴って、ピニオンによってラックの歯底部の小孔からラック軸の中空部へ押し戻されてしまう。中空部へ押し戻された潤滑剤は、中空部へ押し戻されたきり、中空部からラックとピニオンとの間へ積極的に戻ることが困難である。そのため、最終的には、ラックとピニオンとの間から潤滑剤がなくなってしまう。これでは、ラックとピニオンとの間での潤滑性を維持することが困難である。
【０００６】
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、潤滑性の向上を図ることができるラックアンドピニオン式の操舵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】
請求項１記載の発明は、表面にラック（８Ａ）が形成されたラック軸（８）と、前記ラックに噛み合うピニオン軸（７）とを備えるラックアンドピニオン式の操舵装置（１）であって、前記ラック軸は、潤滑剤（Ｇ）を収容するために中空にされた円筒軸（２０）と、前記円筒軸の表面（２０Ｃ）に形成されたラックと、前記ラックの歯底部分（Ｔ，２４Ａ）を貫通して前記円筒軸の中空部（２０Ｂ）に連通する貫通孔（２５）と、前記中空部に設けられ、前記中空部内の潤滑剤を前記貫通孔から前記中空部の外に押し出す押出手段（３３，３４，３５）と、を含むことを特徴とする、操舵装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、前記ラック軸の軸中心（Ｓ）から前記中空部における前記ラック軸の内周面（２０Ａ）までの径方向寸法（Ｖ）は、前記軸中心から前記ラックの歯底部分までの最短直線距離（Ｗ）よりも大きく、かつ、前記ラック軸およびピニオン軸の軸間距離（Ｘ）から前記ピニオン軸の歯先円半径（Ｙ）を差し引いた値（Ｚ）よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載の操舵装置である。
【０００９】
請求項３記載の発明は、前記押出手段は、前記中空部内の潤滑剤を前記貫通孔へ向けて付勢する弾性部材（３５）を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の操舵装置である。
請求項４記載の発明は、前記ラック軸は、前記ラック、中空部および押出手段が設けられた鉄製の本体部（２０）と、軸線方向における前記本体部の端部に連結されたアルミニウム製の延設部（２１，２２）と、を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の操舵装置である。
【００１０】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、中空部内の潤滑剤は、押出手段によって、貫通孔からラックの歯溝へ滲み出るようになっている。そのため、ピニオン軸の回転に伴ってピニオン軸のピニオンがラックに噛み合うことでラックの歯溝の潤滑剤が貫通孔から中空部内に押し出されると、これに応じて、中空部内の潤滑剤は、別の貫通孔から別の歯溝に滲み出るようになっている。また、ラックとピニオンとの噛み合い位置がピニオン軸の回転に伴って変化すると、今までの噛み合い位置における歯溝からピニオンが外れているので、当該歯溝には、中空部内の潤滑剤が貫通孔から再び供給される。
【００１２】
つまり、ピニオン軸が回転しているときには、ピニオンが歯溝の潤滑剤を中空部内へ一時的に押し出すが、すぐに、中空部内から潤滑剤が新たに歯溝に供給されるので、結果として、どの歯溝においても十分な量の潤滑剤が常に供給されている。
よって、ラックアンドピニオン式の操舵装置における潤滑性の向上を図ることができる。また、ラック軸に中空部を形成することによって、ラック軸の軽量化を図ることもできる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、ラック軸の軸中心から中空部におけるラック軸の内周面までの径方向寸法を、前記軸中心からラックの歯底部分までの最短直線距離よりも大きくすることにより、ラック軸の表面にラックを形成すれば、貫通孔も同時に形成することができるので、製造工程の簡略化を図ることができる。
また、ラック軸の軸中心から中空部におけるラック軸の内周面までの径方向寸法を、ラック軸およびピニオン軸の軸間距離からピニオン軸の歯先円半径を差し引いた値よりも小さくすることにより、ラック軸とピニオン軸との噛み合い位置におけるピニオン軸（ピニオン）の歯先とラックの歯底部分（ラック軸の内周面に一致する部分）との間に隙間を確保できる。この隙間には、潤滑剤を常時溜めておくことができるので、潤滑切れを最低限防止できる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、弾性部材を含む押出手段によって、中空部内の潤滑剤を、貫通孔からラックの歯溝へ常に滲み出るようにすることが可能になる。
請求項４記載の発明によれば、ラックや中空部が設けられる本体部を加工が容易な鉄製とし、その他の延設部を安価なアルミニウム製とすることで、ラック軸全体の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態における操舵装置１の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、操舵装置１からラック軸８を抜き出して示した模式図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。
【図４】図４は、図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態における操舵装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２と、ステアリングシャフト３と、第１自在継手４と、中間軸５と、第２自在継手６と、ピニオン軸７と、ラック軸８と、ハウジング９とを主に含んでいる。ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連結されている。ステアリングシャフト３と中間軸５とは、第１自在継手４を介して連結されている。中間軸５とピニオン軸７とは、第２自在継手６を介して連結されている。
【００１７】
ピニオン軸７の端部近傍には、ピニオン７Ａが設けられている。
ラック軸８は、車幅方向（図１における左右方向であり、「軸方向Ｊ」ともいうことがある）に延びる中空円筒状である。ラック軸８の外周面（表面）の周上１箇所において、軸方向Ｊにおける途中の領域には、ラック８Ａが形成されている。ピニオン軸７は、軸方向Ｊに延びるラック軸８と交差方向（図１では上下方向）に配置されていて、ピニオン軸７のピニオン７Ａとラック軸８のラック８Ａとが噛み合っている。このようなピニオン軸７およびラック軸８によってラックアンドピニオン機構１０が構成されている。そのため、この操舵装置１は、ラックアンドピニオン式の操舵装置である。
【００１８】
ハウジング９は、たとえばアルミニウム等の金属で形成されてラック軸８（軸方向Ｊ）に沿って長手の中空円筒状であり、車体（図示せず）に固定されている。ハウジング９の軸方向Ｊにおける一方の端面（図１における左端面）には、開口１１が形成されていて、他方の端面（図１における右端面）には、開口１２が形成されている。ハウジング９の内部が開口１１及び１２を介して露出されている。
【００１９】
ラック軸８は、ハウジング９内に収容されており、この状態で、軸方向Ｊに沿って直線往復移動可能である。ピニオン軸７（ピニオン７Ａ）は、ハウジング９において、軸方向Ｊにおける両端部の間の領域に収容されている。この実施形態では、ハウジング９の当該両端部のうち、第１端部１３（図１における左端部）および第２端部１４（図１における右端部）のそれぞれからピニオン軸７までの距離は、ほぼ同じである。ただし、ピニオン軸７は、軸方向Ｊにおいて第１端部１３および第２端部１４のいずれかに偏った位置に配置されていても構わない。
【００２０】
第１端部１３には、第１ブッシュ１５が配置されており、第２端部１４には、第２ブッシュ１６が配置されている。第１ブッシュ１５および第２ブッシュ１６は、筒状をなしていて、ハウジング９内において、軸方向Ｊからピニオン軸７を挟むように配置されている。ラック軸８は、第１ブッシュ１５および第２ブッシュ１６のそれぞれに対して挿通されていて、この状態で各ブッシュによって支持されており、これらのブッシュに対して軸方向Ｊへ摺動可能である。
【００２１】
ハウジング９に収容されたラック軸８の（軸方向Ｊにおける）両端部は、ハウジング９におけるいずれかの開口１１，１２を介して両外側へ突出し、各端部には、継手１７を介してタイロッド１８が結合されている。各タイロッド１８は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して車輪１９に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７Ａおよびラック８Ａによって、軸方向Ｊに沿ってのラック軸８の直線運動（スライド）に変換される。これにより、各車輪１９の転舵が達成される。
【００２２】
次に、主にラック軸８について詳しく説明する。
図２は、操舵装置１からラック軸８を抜き出して示した模式図である。図３は、図２のＡ−Ａ線における断面図である。なお、図３では、ピニオン軸７およびハウジング９も図示している。図４は、図２のＢ−Ｂ線における断面図である。
図２を参照して、ラック軸８は、前述したように軸方向Ｊに沿って延びる中空円筒状（換言すれば、円管状）の軸（円筒軸）である。このように中空になったラック軸８では、中身が詰まった（中実の）円柱状の構成に比べて軽量化を図ることができる。図２では、ラック軸８の軸中心Ｓ（ラック軸８の円中心を通って軸方向Ｊに延びる仮想線）を１点鎖線で示している。
【００２３】
ラック軸８は、本体部２０と第１延設部２１と第２延設部２２とを含んでいる。本体部２０、第１延設部２１および第２延設部２２は、軸方向Ｊに沿って並んでおり、別々に分割することができる。軸方向Ｊにおいて、第１延設部２１と第２延設部２２との間に本体部２０が位置している。
本体部２０、第１延設部２１および第２延設部２２は、いずれも軸方向Ｊに延びる中空円筒状の軸（円筒軸）であり、それぞれの外径および内径は大体同じである。なお、図２では、点線によって本体部２０の内周面２０Ａ、第１延設部２１の内周面２１Ａおよび第２延設部２２の内周面２２Ａを示している。また、本体部２０において内周面２０Ａによって区画された円筒状空間が中空部２０Ｂであり、第１延設部２１において内周面２１Ａによって区画された円筒状空間が中空部２１Ｂであり、第２延設部２２において内周面２２Ａによって区画された円筒状空間が中空部２２Ｂである。内周面２０Ａ、２１Ａおよび２２Ａは、ラック軸８全体の内周面でもあり、中空部２０Ｂ、２１Ｂおよび２２Ｂは、ラック軸８全体の中空部でもある。換言すれば、内周面２０Ａ、２１Ａおよび２２Ａは、中空部２０Ｂ、２１Ｂおよび２２Ｂにおけるラック軸８の内周面である。また、軸方向Ｊにおける寸法（長さ）に関し、第１延設部２１および第２延設部２２のそれぞれは、本体部２０よりも長い。
【００２４】
本体部２０の軸方向Ｊにおける一端部（図２では左端部）に、第１延設部２１の一端部（図２では右端部）が連結され、本体部２０の軸方向Ｊにおける他端部（図２では右端部）に、第２延設部２２の一端部（図２では左端部）が連結されている。
本体部２０が鉄製であり、第１延設部２１および第２延設部２２のそれぞれは、アルミニウム製である。本体部２０だけにラック８Ａが形成されている。本体部２０は、鉄の円柱に中空加工を施して中空部２０Ｂを形成してから、その外周面２０Ｃ（ラック軸８の外周面でもある）にラック８Ａを形成することによって、形成される。第１延設部２１および第２延設部２２には、アルミパイプを用いることができる。このように、ラック８Ａや中空部２０Ｂが設けられる本体部２０を加工が容易な鉄製とし、その他の第１延設部２１および第２延設部２２を安価なアルミニウム製（アルミパイプ）とすることで、ラック軸８全体の製造コストの低減を図ることができる。
【００２５】
ラック８Ａは、本体部２０の外周面２０Ｃ（表面）の周上１箇所において、軸方向Ｊにおける中央寄りの領域に設けられている。ラック８Ａは、軸方向Ｊに並ぶ複数のギヤ歯２３によって構成されている。ギヤ歯２３に関連して、本体部２０の外周面２０Ｃには、複数の歯溝２４が形成されている。
複数（ここでは、説明の便宜上、１５本）の歯溝２４は、軸方向Ｊにおいて等間隔を隔てて並んで形成されている。本体部２０の周方向外側から見て、各歯溝２４は、軸中心Ｓ（軸方向Ｊ）に対する交差方向（図２では、軸中心Ｓに対する直交方向に対して少し傾斜した方向）に沿って直線状に延びていて、全ての歯溝２４は、平行になっている。この交差方向が、歯溝２４の長さ方向となっている。各歯溝２４を本体部２０の周方向から見ると、各歯溝２４は、軸中心Ｓ側（本体部２０の径方向内側）へ向けてＶ字状に窪んでいる。各歯溝２４の溝底２４Ａ（歯溝２４の最深部）は、本体部２０の周方向に対する接線方向と、前述した交差方向との両方に沿って延びる直線になっている。
【００２６】
このような歯溝２４では、溝底２４Ａが、歯溝２４の長さ方向中央側において、軸中心Ｓに近くなっている（図４参照）。そして、各歯溝２４の長さ方向中央部分（図２で黒く塗り潰された部分）は、当該長さ方向に細長い貫通孔２５として、溝底２４Ａ（厳密には、溝底２４Ａにおける本体部２０の周壁）を、その径方向において貫通して本体部２０の中空部２０Ｂに連通している（図４も参照）。本体部２０の外周面２０Ｃに歯溝２４を形成する際に、歯溝２４を深くしていけば、自然に貫通孔２５が形成されるようになっている。そのため、歯溝２４を形成してから、別途貫通孔２５を形成するための加工を省略できるので、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００２７】
そして、本体部２０の外周部分において、軸方向Ｊで隣り合う歯溝２４に挟まれた部分が、１つのギヤ歯２３となっている。ギヤ歯２３は、歯溝２４を平行に延びつつ、前記交差方向に長手の凸状であり（図３も参照）、複数（ここでは、説明の便宜上、１４本）のギヤ歯２３は、軸方向Ｊにおいて等間隔を隔てて平行に並んでいる。歯溝２４を本体部２０に形成することによって、ギヤ歯２３が形成されるようになっている。ここで、歯溝２４を深くして貫通孔２５を形成する際には、各ギヤ歯２３における歯元応力が許容範囲内となるように、歯溝２４の深さが設定されている。
【００２８】
なお、図２では、各ギヤ歯２３（歯溝２４）が、軸中心Ｓに対する直交方向に対して少し傾斜した方向に沿って延びているが、軸中心Ｓに対する直交方向に沿って延びていてもよい。
次に、図３を参照して、本体部２０の詳細等について説明する。なお、図３では、説明の便宜上、本体部２０、本体部２０に設けられる部材（後述するプラグ３２、ホルダ３３およびピストン３４等）、および、ピニオン軸７のそれぞれの断面にはハッチングを付していない。
【００２９】
軸方向Ｊにおける本体部２０の両端部の外周面には、ねじ部２６が形成されている。ねじ部２６に対応して、前述した第１延設部２１および第２延設部２２のそれぞれにおいて本体部２０側の端部の内周面には、ねじ部２７が形成されている。
本体部２０の一端部（図３における左端部）に対して第１延設部２１の端部（図３における右端部）を外嵌して、ねじ部２６とねじ部２７とを噛み合わせることによって、本体部２０と第１延設部２１とが連結されている。同様に、本体部２０の他端部（図３における右端部）に対して第２延設部２２の端部（図３における左端部）を外嵌して、ねじ部２６とねじ部２７とを噛み合わせることによって、本体部２０と第２延設部２２とが連結されている。これにより、第１延設部２１および第２延設部２２のそれぞれと本体部２０とが同軸状になっていて、ラック軸８が完成している。なお、第１延設部２１および第２延設部２２のそれぞれと本体部２０とは、以上のようにねじ嵌合によって連結されていてもよいし、圧入等によって連結されていてもよい。
【００３０】
本体部２０は、前述したように中空円筒状（円管状）であり、本体部２０の軸方向Ｊにおける両端には、本体部２０の中空部２０Ｂを露出させる丸い開口２８が形成されている。ここでは、第１延設部２１側（図３における左側）の開口２８を、第１開口２８Ａといい、および第２延設部２２側（図３における右側）の開口２８を、第２開口２８Ｂということにする。本体部２０の内径（ここでは、軸中心Ｓから内周面２０Ａまでの半径）は、第１開口２８Ａに連続する部分では、第１開口２８Ａの内径（半径）と同じであるが、第１開口２８Ａに対して直近の歯溝２４（図３では左端に位置する歯溝２４）に到るまでの途中において階段状に小さくなり、その後は、第２開口２８Ｂまでの間においてほぼ一定になっている。つまり、内周面２０Ａには、軸中心Ｓを円中心とする環状の段付き２９が形成されていて、段付き２９を境界とする第１開口２８Ａ側と第２開口２８Ｂ側とで内周面２０Ａの半径が異なっている。段付き２９よりも第２開口２８Ｂ側における内周面２０Ａの半径は、図３において符号Ｖを付して示されている。この半径Ｖは、本体部２０の中空部２０Ｂを形成するために、前述したように鉄の円柱に中空加工を施す際における中空加工寸法である。
【００３１】
内周面２０Ａにおいて、第１開口２８Ａに対して直近の歯溝２４と段付き２９との間の領域には、ねじ部３０が形成されていて、第２開口２８Ｂ周辺の領域には、ねじ部３１が形成されている。
そして、本体部２０の中空部２０Ｂには、プラグ３２と、ホルダ３３と、ピストン３４と、弾性部材３５とが設けられている。
【００３２】
プラグ３２は、円柱または円筒状であって、外周面にねじ部３６が形成されている。また、プラグ３２において軸線方向における一端（図３における左端）には、径方向外側へ張り出した環状のフランジ部３７が一体的に設けられている。プラグ３２では、フランジ部３７の外径（半径）が、段付き２９よりも第２開口２８Ｂ側における内周面２０Ａの半径Ｖよりも大きく、段付き２９よりも第１開口２８Ａ側における内周面２０Ａの半径（つまり、第１開口２８Ａの半径）よりも小さい。プラグ３２では、フランジ部３７以外の部分（ねじ部３６が形成された部分）の外径（半径）が、前述した半径Ｖとほぼ同じである。
【００３３】
このようなプラグ３２を、第１開口２８Ａから本体部２０内（中空部２０Ｂ）に挿入する。このとき、ねじ部３６がフランジ部３７よりも先に第１開口２８Ａを通過するようにする。そして、プラグ３２を回転させながら本体部２０内に挿入することによって、ねじ部３６と内周面２０Ａのねじ部３０とを噛み合わせる。フランジ部３７が第１開口２８Ａ側から段付き２９に当接するまでプラグ３２を挿入すると、本体部２０に対するプラグ３２の組み付けが完了する。この状態では、中空部２０Ｂにおける第１開口２８Ａ側の端部は、プラグ３２によって完全に塞がれている。
【００３４】
ホルダ３３は、円柱または円筒状であって、外周面にねじ部３８が形成されている。ホルダ３３の外径（半径）は、前述した半径Ｖとほぼ同じである。
このようなホルダ３３を、第２開口２８Ｂから本体部２０内に挿入する。このとき、ホルダ３３を回転させながら本体部２０内に挿入することによって、ねじ部３８と内周面２０Ａのねじ部３１とを噛み合わせる。ねじ部３１において第１開口２８Ａ側の端部とねじ部３８とが噛み合うまでホルダ３３を挿入すると、ホルダ３３をそれ以上挿入できなくなる。軸方向Ｊにおいて、ねじ部３１がねじ部３８よりも長く設定されているので、ねじ部３８とねじ部３１とが噛み合った状態で、軸方向Ｊにおけるホルダ３３の位置を調整することができる。いずれにせよ、ねじ部３８とねじ部３１とが噛み合った状態でホルダ３３の挿入を停止すれば、本体部２０に対するホルダ３３の組み付けが完了する。この状態では、中空部２０Ｂにおける第２開口２８Ｂ側の端部は、ホルダ３３によって完全に塞がれている。
【００３５】
本体部２０に組み付けられたホルダ３３において、第１開口２８Ａ側を臨む端面３３Ａは、開口が形成されていない円形状の端面になっている。
ピストン３４は、円柱状である。ピストン３４の外径（半径）は、前述した半径Ｖよりも僅かに小さい。ピストン３４は、本体部２０の中空部２０Ｂに収容されており、この状態で、本体部２０と同軸状になっている。また、この状態のピストン３４は、軸方向Ｊにおいて、本体部２０に組み付けられたホルダ３３と、第２開口２８Ｂに対して直近（図３における右端）の歯溝２４との間の範囲に常に位置している。
【００３６】
弾性部材３５として、ゴムのブロックや圧縮ばねを用いることができる。ここでは、弾性部材３５として圧縮ばねを用いており、弾性部材３５は、ホルダ３３の端面３３Ａの円中心部分と、ピストン３４において前記端面３３Ａに対向する端面３４Ａの円中心部分との間に架設されている。この状態の弾性部材３５は、軸方向Ｊにおいて圧縮されており、ピストン３４をホルダ３３（換言すれば第２開口２８Ｂ）から離れる方向（軸方向Ｊにおいて中空部２０Ｂ内に進出する方向であって、図３における左側）へ常に付勢している。
【００３７】
そして、この本体部２０の中空部２０Ｂには、潤滑剤（ここでは、一例としてグリースＧ）が充填（収容）されている。厳密には、中空部２０Ｂにおいてプラグ３２とピストン３４とに挟まれた領域に、グリースＧ（薄いドットで塗り潰した部分）が充填されている。前述したようにピストン３４が弾性部材３５によって中空部２０Ｂ内に進出する方向へ常に付勢されているので、中空部２０Ｂ内のグリースＧには、常に圧力がかかっている。そのため、中空部２０Ｂ内のグリースＧは、ピストン３４（厳密には弾性部材３５の付勢力）によって各貫通孔２５へ向けて付勢されているので、常に、いずれかの貫通孔２５から歯溝２４（つまり、中空部２０Ｂの外）へ勝手に滲み出るようになっている（図３における太い実線矢印参照）。
【００３８】
このように、ピストン３４および弾性部材３５（ホルダ３３も含む）は、中空部２０Ｂ内のグリースＧを貫通孔２５から中空部２０Ｂの外に押し出す押出手段を構成している。
なお、前述したように、中空部２０Ｂにおける第１開口２８Ａ側の端部は、プラグ３２によって完全に塞がれていて、中空部２０Ｂにおける第２開口２８Ｂ側の端部は、ホルダ３３によって完全に塞がれているので、中空部２０Ｂ内のグリースＧが第１開口２８Ａや第２開口２８Ｂから漏れ出ることはない。また、前述したように、ピストン３４の外径（半径）と、内周面２０Ａの半径Ｖとの差が僅かになっている。これにより、中空部２０Ｂにおいてプラグ３２とピストン３４とに挟まれた領域におけるグリースＧが、ピストン３４と内周面２０Ａとの隙間を通ってピストン３４とホルダ３３との間の空間に侵入することが極力防止されている。
【００３９】
ここで、弾性部材３５の付勢力（図３における左向きの白抜きの矢印参照）を変更することによって、中空部２０Ｂ内のグリースＧにかかる圧力を調整することができる。詳しくは、ホルダ３３を第１開口２８Ａ側へ移動させることによって、第２開口２８Ｂから本体部２０内へのホルダ３３の挿入量を増やすと、弾性部材３５の圧縮量が増えて付勢力が大きくなるので、前述した圧力を高めることができる。逆に、ホルダ３３を第２開口２８Ｂ側へ移動させることによって、第２開口２８Ｂから本体部２０内へのホルダ３３の挿入量を減らすと、弾性部材３５の圧縮量が減って付勢力が小さくなるので、前述した圧力を弱めることができる。この圧力を高めれば、貫通孔２５から歯溝２４から滲み出るグリースＧの量を多くすることができ、この圧力を弱めれば、貫通孔２５から歯溝２４から滲み出るグリースＧの量を少なくすることができる。
【００４０】
グリースＧを中空部２０Ｂ内に充填する手順について説明する。なお、ここでの「充填」には、中空部２０ＢにグリースＧが全くない状態で、中空部２０Ｂにおいてプラグ３２とピストン３４とに挟まれた領域にグリースＧを目一杯詰め込むことと、当該領域に既にグリースＧが入っている状態で、不足分のグリースＧを当該領域に補充することとの少なくともいずれかを指している。
【００４１】
まず、第１延設部２１を本体部２０から取り外してから、プラグ３２を本体部２０から取り外す。そして、第１開口２８Ａから中空部２０Ｂ内に必要量のグリースＧを充填し、その後、プラグ３２を本体部２０に組み付ける。これにより、グリースＧの充填が完了する。次いで、必要に応じて、前述したように本体部２０内へのホルダ３３の挿入量を変更して、中空部２０Ｂ内のグリースＧにかかる圧力を調整する。また、最初に取り外した第１延設部２１を、本体部２０に取り付ける。なお、第１延設部２１を本体部２０から取り外さなくてもプラグ３２を本体部２０から取り外すことができれば、本体部２０に対する第１延設部２１の着脱を省略してグリースＧを充填できる。
【００４２】
次に、ハウジング９およびピニオン軸７について補足説明する。
ハウジング９は、前述したようにラック軸８を収容可能な大きさを有する中空円筒状である。ハウジング９の内周面３９において、軸方向Ｊにおける１箇所には、ハウジング９の径方向外側（図３では上側）へ向けて窪む窪み４０が形成されている。ハウジング９の周壁において窪み４０と一致する部分は、窪み４０に応じて径方向外側へ膨出している。
【００４３】
ピニオン軸７のピニオン７Ａは、円筒状または円柱状であり、ピニオン軸７に対して同軸状となるように連結されて一体化されている。ピニオン７Ａは、前述した窪み４０に収容されている。ピニオン７Ａの外周面には、複数のギヤ歯４１が周方向に並んで形成されている。
そして、ピニオン７Ａのギヤ歯４１と、ラック８Ａのギヤ歯２３とが噛み合っている。ギヤ歯４１とギヤ歯２３とが噛み合っているということは、ピニオン７Ａとラック８Ａとが最も接近した領域（噛み合い位置）において、ギヤ歯４１がラック８Ａ側の歯溝２４に入り込んでいて、ギヤ歯２３が、ピニオン７Ａにおける当該ギヤ歯４１の周囲の歯溝４２に入り込んでいることを意味している。
【００４４】
図３では、車輪１５（図１参照）が転舵していない中立状態におけるラック軸８を示しており、このとき、ピニオン７Ａは、ラック８Ａの軸方向Ｊにおける中央部分と噛み合っている。
このようにピニオン７Ａ（ギヤ歯４１）とラック８Ａ（ギヤ歯２３）とが噛み合っていることによって、前述したラックアンドピニオン機構１０が完成している。
【００４５】
ここで、ラックアンドピニオン機構１０が完成している状態において、ラック軸８において、前述したプラグ３２（必要に応じて第１延設部２１も）を本体部２０から取り外せば、本体部２０の中空部２０Ｂ内にグリースＧを充填できる。そのため、ピニオン軸７とラック軸８とを分離することでラックアンドピニオン機構１０を分解しなくても、外部からグリースＧを充填することができる。
【００４６】
そして、このラックアンドピニオン機構１０における要部の寸法の大小関係は、以下の通りである。
条件（１）：ラック軸８の軸中心Ｓから内周面２０Ａまでの径方向寸法Ｖ（中空加工寸法であり、内周面２０Ａの半径）  ＞  軸中心Ｓからラック８Ａの歯底部分（前述した溝底２４Ａであり、図３では符号Ｔを付した部分）までの最短直線距離Ｗ
条件（２）：径方向寸法Ｖ  ＜  ラック軸８およびピニオン軸７の軸間距離Ｘからピニオン軸７（ピニオン７Ａ）の歯先円半径Ｙを差し引いた値Ｚ
なお、図３における歯底部分Ｔは、貫通孔２５が形成されていない領域における溝底２４Ａ（図４参照）を指している。また、符号Ｖ、Ｗ、Ｚは、図４にも図示されている。
【００４７】
前述したように、中空部２０Ｂ内のグリースＧは、いずれかの貫通孔２５から歯溝２４へ滲み出しており、噛み合っているピニオン７Ａ（ギヤ歯４１）とラック８Ａ（ギヤ歯２３）との間に油膜を形成している。これにより、ピニオン７Ａとラック８Ａとの間における潤滑性が確保されている。
そして、操舵部材２（図１参照）の操作によってピニオン軸７が回転すると（回転方向は、２点鎖線矢印参照）、今までギヤ歯２３に噛み合っていたギヤ歯４１に対して回転方向上流側で隣接するギヤ歯４１が、最寄りの歯溝２４に入り込み、この際、当該歯溝２４内のグリースＧを、当該歯溝２４の溝底２４Ａ（図２参照）における貫通孔２５から中空部２０Ｂ内へ押し出す（図３における太い破線矢印参照）。換言すれば、当該歯溝２４内のグリースＧは、貫通孔２５から中空部２０Ｂ内に逃げる。
【００４８】
ここで、歯溝２４のグリースＧが貫通孔２５から中空部２０Ｂ内へ押し出されたのに応じて、常に圧力がかかっている中空部２０Ｂ内のグリースＧが、別の貫通孔２５から別の歯溝２４に滲み出てくる（図３における太い実線矢印参照）。また、ラック８Ａとピニオン７Ａとの噛み合い位置がピニオン軸７の回転に伴って変化すると、今までの噛み合い位置における歯溝２４からギヤ歯４１が外れる。これにより、この歯溝２４の溝底２４Ａにおける貫通孔２５から、中空部２０Ｂ内のグリースＧが滲み出てきて、当該歯溝２４に再び供給される（図３における太い実線矢印参照）。
【００４９】
つまり、ピニオン軸７が回転しているときには、ピニオン７Ａ（ギヤ歯４１）が歯溝２４のグリースＧを中空部２０Ｂ内へ一時的に押し出すが、すぐに、中空部２０Ｂ内からグリースＧが新たに歯溝２４に供給されるので、結果として、どの歯溝２４においても十分な量のグリースＧが常に供給されている。
さらに、上記条件（２）により、ピニオン７Ａのギヤ歯４１の歯先が貫通孔２５まで届かないので、ラック軸８とピニオン軸７との噛み合い位置におけるピニオン軸７（ピニオン７Ａのギヤ歯４１）の歯先とラック８Ａの歯底部分（本体部２０の内周面２０Ａに一致する部分）との間に隙間Ｑ（図４参照）を確保できる。この隙間Ｑには、グリースＧを常時溜めておくことができる。そのため、ピニオン軸７の回転に伴ってギヤ歯４１が歯溝２４に入り込んで歯溝２４内のグリースＧを貫通孔２５から中空部２０Ｂ内に押し出しても、隙間Ｑに一定量のグリースＧが残っているので、当該歯溝２４においてピニオン７Ａ（ギヤ歯４１）とラック８Ａ（ギヤ歯２３）との間における潤滑切れを最低限防止できる。
【００５０】
以上の結果、ラックアンドピニオン式の操舵装置１において、ピニオン７Ａ（ギヤ歯４１）とラック８Ａ（ギヤ歯２３）との噛み合い部分が潤滑された状態（潤滑切れのない状態）を維持できるので、潤滑性の向上を図ることができる。そして、潤滑性の向上により、ピニオン７Ａおよびラック８Ａの耐久性の向上を図ることもできる。
また、上記条件（１）により、ラック軸８の表面にラック８Ａを形成すれば、貫通孔２５も同時に形成することができるので、前述したように製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５１】
この発明は、以上に説明した実施形態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、この発明のラック軸は、操舵装置のラックアンドピニオン機構に用いられているが、操舵装置を問わず、いかなる装置のラックアンドピニオン機構にも適用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１…操舵装置、７…ピニオン軸、８…ラック軸、８Ａ…ラック、２０…本体部、２０Ａ…内周面、２０Ｂ…中空部、２０Ｃ…外周面、２１…第１延設部、２２…第２延設部、２４Ａ…溝底、２５…貫通孔、３３…ホルダ、３４…ピストン、３５…弾性部材、Ｇ…グリース、Ｓ…ラック軸８の軸中心、Ｔ…ラック８Ａの歯底部分、Ｖ…軸中心Ｓからラック軸８の内周面２０Ａまでの径方向寸法、Ｗ…軸中心Ｓからラック８Ａの歯底部分Ｔまでの最短直線距離、Ｘ…ラック軸８およびピニオン軸７の軸間距離、Ｙ…ピニオン軸７の歯先円半径、Ｚ…ＸからＹを差し引いた値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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