(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
舵輪の操作に応じたピニオンの回動を、該ピニオンに噛合するラック軸の軸長方向の移動に変換して舵取りを行わせるようにしてあり、前記ラック軸を前記ピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の前記移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドが前記ラック軸を押圧する側の面に被着され、前記ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備えるラックピニオン式舵取装置において、
前記ラックガイドは前記ラック軸を押圧する側の面に凹部を有し、該凹部に嵌入されて前記ラック受けシートが被着してある合成樹脂部材を備えることを特徴とするラックピニオン式舵取装置。
【請求項２】
舵輪の操作に応じたピニオンの回動を、該ピニオンに噛合するラック軸の軸長方向の移動に変換して舵取りを行わせるようにしてあり、前記ラック軸を前記ピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の前記移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備えるラックピニオン式舵取装置において、
前記ラックガイドは前記ラック軸を押圧する側の面に凹部を有し、前記ラック受けシートを前記面から離隔して支持すべく一部を突出させ、前記凹部に嵌入される合成樹脂部材を備えることを特徴とするラックピニオン式舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用の舵取装置の一形式として広く利用されているラックピニオン式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来のラックピニオン式舵取装置の要部構成を示す縦断面図である。ラックピニオン式舵取装置は、略直交するラック軸１及びピニオン軸２を備え、ピニオン軸２に一体形成されたピニオン２０をラック軸１の周面の一部に形成されたラック歯１０に噛み合わせて両軸を相互に噛合させると共に、ラック軸１の両端を図示しない左右の操向車輪（一般的には前輪）に夫々連結し、またピニオン軸２の先端を舵輪（ステアリングホイール）Ｓに連結して、舵輪Ｓの操作に応じて生じるピニオン軸２の回動をラック軸１の軸長方向の摺動に変換して左右の操向車輪を操向せしめ、舵取りを行わせる構成となっている。
【０００３】
このようなラックピニオン式舵取装置においては、ラック軸１の周面にピニオン軸２との噛合部の逆側から摺接し、該噛合部に予圧を加えつつラック軸１を移動案内するラックガイド５が用いられている。ラックガイド５はラック軸１を移動案内する側にラック軸１の外形に対応するＹ字形のテーパ面を有し、該テーパ面はラック受けシート４に被着されている。これにより、ラックガイド５はラック軸１の周面にラック受けシート４を介して摺接させてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したラックピニオン式舵取装置においては、ラック歯１０とピニオン２０との噛合により歯打ち音が生じ、該歯打ち音が噛合部周囲に伝播し、舵輪Ｓを操作する運転者に不快感を与えるという問題があるが、ラックガイド５の先端の前記テーパ面に被着されたラック受けシート４として合成樹脂製のシートが使用されている場合、ラック受けシート４が前記歯打ち音の伝播を抑制することが可能である。
【０００５】
しかしながら、操舵に要する力を平均化すべくラック軸１に形成されたラック歯１０の圧力角が中立位置から両端部に向けて小さくなるように設定されたバリアブルギアを採用している場合には、ラック歯１０の中立位置付近の圧力角が両端部に比べて大きく、ラック歯１０の中立位置付近とピニオン２０との噛合部からの作用力によりラック受けシート４に荷重が加わるので、ラック受けシート４としての合成樹脂製のシートは、前記荷重に耐えることができない。このため、前記荷重に耐えうる強度を有するラック受けシート４として、金属製のシートが使用される。その結果、前記歯打ち音はラック受けシート４により抑制されることなく前記噛合部周囲に伝播され、前記歯打ち音が運転者の耳に入り、該運転者に不快感を与えるという問題が発生する。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、ラック歯とピニオンとの噛合により生じる歯打ち音が運転者に与える不快感を低減することができるラックピニオン式舵取装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係るラックピニオン式舵取装置は、舵輪の操作に応じたピニオンの回動を、該ピニオンに噛合するラック軸の軸長方向の移動に変換して舵取りを行わせるようにしてあり、前記ラック軸を前記ピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の前記移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドが前記ラック軸を押圧する側の面に被着され、前記ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備えるラックピニオン式舵取装置において、前記ラックガイドは前記ラック軸を押圧する側の面に凹部を有し、該凹部に嵌入されて前記ラック受けシートが被着してある合成樹脂部材を備えることを特徴とする。
【０００８】
第１発明においては、ラックピニオン式舵取装置は、ラック軸をピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドが前記ラック軸を押圧する側の面に被着され、前記ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備える。前記ラックガイドが前記ラック軸を押圧する側の面に有する凹部に、合成樹脂部材が嵌入され、ラック受けシートに被着されることにより、ラック歯とピニオンとの噛合により生じる歯打ち音の伝播を抑制する、又は該歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変える。
【０００９】
第２発明に係るラックピニオン式舵取装置は、舵輪の操作に応じたピニオンの回動を、該ピニオンに噛合するラック軸の軸長方向の移動に変換して舵取りを行わせるようにしてあり、前記ラック軸を前記ピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の前記移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備えるラックピニオン式舵取装置において、前記ラックガイドは前記ラック軸を押圧する側の面に凹部を有し、前記ラック受けシートを前記面から離隔して支持すべく一部を突出させ、前記凹部に嵌入される合成樹脂部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明においては、ラックピニオン式舵取装置は、ラック軸をピニオンとの噛合部の逆側から押圧し、前記ラック軸の移動を案内するラックガイドと、該ラックガイドと前記ラック軸との間に介在するラック受けシートとを備える。前記ラックガイドが前記ラック軸を押圧する側の面に有する凹部に、合成樹脂部材が嵌入され、前記面から一部を突出させてラック受けシートを支持することで該ラック受けシートと接触することにより、ラック歯とピニオンとの噛合により生じる歯打ち音の伝播を抑制する、又は該歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変える。また、合成樹脂部材が、ラックガイドがラック軸を押圧する側の面から離隔してラック受けシートを支持することにより、ラック軸の軸長方向の移動に伴って発生するラック軸の軸長方向以外へのずれ又は回動等の動きに対して前記ラック受けシートだけが追従し、合成樹脂部材により該ラック受けシートと離隔されたラックガイドに、前記動きが影響を及ぼすのを防止する。さらに、ラック軸又はラック受けシートの摩耗によるラック軸の移動のがたつきが、合成樹脂部材により離隔されたラックガイドに対して影響を及ぼすのを防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１は、本発明に係るラックピニオン式舵取装置の実施の形態１の要部構成を示す縦断面図である。
【００１２】
図中Ｈ2はピニオンハウジングであり、このピニオンハウジングＨ2の内部にはピニオン軸２が配してある。ピニオン軸２は、下半分を拡径して一体形成されたピニオン２０を備えており、ピニオン２０の上下両側に位置する一対のアンギュラ玉軸受２１、２２により、ピニオンハウジングＨ2の内部に同軸上での回動自在に支持されている。また、ピニオンハウジングＨ2の外部に突出するピニオン軸２の上端部は、図中に模式的に示す舵輪（ステアリングホイール）Ｓに連結されている。而してピニオン軸２は、舵取りのための舵輪Ｓの回転操作に応じてピニオンハウジングＨ2の内部にて回動する。
【００１３】
前記ピニオンハウジングＨ2の下半分の一側には、円筒形をなすラックハウジングＨ1が軸心を交差させて連設されており、ラックハウジングＨ1の内部には、軸長方向への移動自在にラック軸１が支持されている。ラック軸１の周面には、ピニオンハウジングＨ2との連通部を臨む側に適長に亘ってラック歯１０が形成されており、ラック歯１０はピニオン２０に噛合させてある。またラック軸１の両端は、ラックハウジングＨ1の両側に突設され、図示しない左右の操向車輪に各別に連結されており、これらの操向車輪が、ラックハウジングＨ1内でのラック軸１の移動に応じて操向されるようになしてある。
【００１４】
また、ラックハウジングＨ1のピニオンハウジングＨ2との交差部の逆位置には、これら夫々と略直交する向きにガイドハウジングＨ3が突設されている。ガイドハウジングＨ3は、ラック軸１の背面側（ピニオン２０との噛合部の逆側）からラックハウジングＨ1の内部に連通する円筒形状を有し、軸心部を貫通する円形断面の保持孔３０を備えており、保持孔３０には、軸長方向への摺動自在にラックガイド３が内嵌保持されている。
【００１５】
ラックガイド３の基端は、保持孔３０の外側開口部にねじ込まれ、ロックナット３３により位置決め固定された支持キャップ３２に臨ませてあり、支持キャップ３２との間に介装された押しばね３４により、ラックハウジングＨ1との連設側に向けて、即ち、ラック軸１に向けて押圧付勢されている。
【００１６】
図２は、ラック軸１とピニオン軸２との噛合部近傍の拡大断面図である。本図に示す如く、ラック軸１の背面側（ピニオン２０との噛合部の逆側）の半部には、ラック歯１０の歯幅方向の中心線に対して夫々が逆向きに所定角度傾斜し、Ｖ字形に交差するテーパ面として構成された支え面１ａ、１ｂが設けられている。
【００１７】
また、ラック軸１との当接側の面となるラックガイド３の先端部には、支え面１ａ、１ｂに対応するＹ字形のテーパ面として構成された受け面３ａ、３ｂが設けられ、受け面３ａ、３ｂには合成樹脂部材５ａ、５ｂを介してラック受けシート４が配設されている。
【００１８】
図３は、ラックガイド３、ラック受けシート４、及び合成樹脂部材５ａ、５ｂの外観斜視図である。ラックガイド３は、ガイドハウジングＨ3に設けられた保持孔３０の断面に対応する円筒形状を有し、その先端（図の上端）部には、前述の如く、ラック軸１の背面の支え面１ａ、１ｂに対応する受け面３ａ、３ｂが形成されている。
【００１９】
合成樹脂部材５ａ、５ｂは直方体形状の部材であり、ラックガイド３は、合成樹脂部材５ａ、５ｂを嵌合できる直方体形状の凹部３１ａ、３１ｂを、受け面３ａ、３ｂ夫々の略中央部に有している。合成樹脂部材５ａ、５ｂは、図３中に矢符により示す如く、夫々凹部３１ａ、３１ｂに嵌入され、一部を受け面３ａ、３ｂから突出させる。
【００２０】
ラック受けシート４は、ラックガイド３に設けた受け面３ａ、３ｂに対応するように形成された薄肉の金属製のシートである。ラック受けシート４の略中央には、円形断面を有する係合突起４１が、ラック受けシート４の凸側に向けて一体に突設され、またラックガイド３には、係合突起４１に対応する係合孔３６が、受け面３ａ、３ｂの境界部中央に開口を有して形成されている。ラック受けシート４は、図３中に矢符により示す如く、係合突起４１をラックガイド３の係合孔３６に嵌め込み、合成樹脂部材５ａ、５ｂの受け面３ａ、３ｂから突出している部分に当接されて位置決めされ、合成樹脂部材５ａ、５ｂにより受け面３ａ、３ｂから離隔されて支持される。
【００２１】
以上の如く構成されたラックガイド３は、ガイドハウジングＨ3に形成された保持孔３０内に前述の如く装着され、ラック受けシート４をラック軸１の背面に当接せしめて使用される。
【００２２】
而してラックガイド３は、押しばね３４のばね力によりラック受けシート４を介してラック軸１の背面に押し付けられ、ラック軸１をピニオン軸２に向けて押圧し、ラック軸１に形成されたラック歯１０とピニオン軸２の該当部分に設けられたピニオン２０との噛合部に予圧を付与し、両者をバックラッシなしに良好に噛合させる作用をなす。前記予圧は、支持キャップ３２のねじ込み量の増減により適正に設定される。
【００２３】
以上の構成により、舵取りのための舵輪Ｓの操作がなされた場合、舵輪Ｓに連結されたピニオン軸２が回動し、この回動が、ラックガイド３による予圧下にて噛合するピニオン２０とラック歯１０とによりラック軸１の軸長方向の移動に変換され、この移動が左右の操向車輪に伝達されて舵取りがなされる。
【００２４】
このときラック軸１は、ピニオン２０とラック歯１０との噛合により、ラック軸１の背面にラック受けシート４を介して当接するラックガイド３により移動案内される。ここで、ラック受けシート４とラック軸１とは当接しているために、ピニオン２０とラック歯１０との噛合により生じる歯打ち音は金属製のラック受けシート４に伝播されるが、ラック受けシート４を支持することでラック受けシート４と接触している合成樹脂部材５ａ、５ｂにより、隣接部への前記歯打ち音の伝播を抑制する、又は前記歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変えることができる。
【００２５】
また、ピニオン２０とラック歯１０との噛合によりラック軸１が軸長方向へ移動するのに伴って、該軸長方向以外へのずれ又は回動等の動きが行われる場合、ラック軸１と当接するラック受けシート４だけが前記動きに追従し、ラックガイド３は合成樹脂部材５ａ、５ｂによりラック受けシート４と隔離されているために、ラックガイド３に対して前記動きが影響を及ぼすのを防止することができる。
【００２６】
さらに、ラック軸１又はラック受けシート４の摩耗によって、ラック軸１の移動にがたつきが生じた場合、合成樹脂部材５ａ、５ｂが前記がたつきを吸収し、合成樹脂部材５ａ、５ｂによりラック受けシート４と隔離されているラックガイド３に対して前記がたつきが影響を及ぼすのを防止することができる。
【００２７】
実施の形態２
図４は、本発明に係るラックピニオン式舵取装置の実施の形態２におけるラック軸１とピニオン軸２との噛合部近傍の拡大断面図である。実施の形態２のラックピニオン式舵取装置は、合成樹脂部材５ｃ、５ｄを、ラックガイド３の凹部３１ａ、３１ｂと同じ形状としたものである。
【００２８】
図４に示すラックガイド３は、受け面３ａ、３ｂに合成樹脂部材５ｃ、５ｄと同形の凹部３１ａ、３１ｂを有しており、合成樹脂部材５ｃ、５ｄは、凹部３１ａ、３１ｂに嵌入される。合成樹脂部材５ｃ、５ｄが凹部３１ａ、３１ｂと同じ形状であるために、受け面３ａ、３ｂから突出しない。これにより、ラック受けシート４は受け面３ａ、３ｂに夫々直接被着され、受け面３ａ、３ｂがラック受けシート４に被着されるのに伴って合成樹脂部材５ｃ、５ｄもラック受けシート４に被着される。
その他の構成は、実施の形態１で説明したラックピニオン式舵取装置の構成と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、説明を省略する。
【００２９】
このような形態においても、ピニオン２０とラック歯１０との噛合により生じる歯打ち音に対して、ラック受けシート４が被着してあることでラック受けシート４と接触している合成樹脂部材５ｃ、５ｄにより、さらに隣接部への伝播を抑制する、又は前記歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変えることができる。
【００３０】
以上の実施の形態において、ラック軸１の背面側（ピニオン２０との噛合部の逆側）にはＶ字形に交差するテーパ面として構成された支え面１ａ、１ｂが設けられており、ラック軸１との当接側の面となるラックガイド３の先端部には、支え面１ａ、１ｂに対応するＹ字形のテーパ面として構成された受け面３ａ、３ｂが設けられる構成としたが、これに限定するものではなく、ラック軸１の背面側（ピニオン２０との噛合部の逆側）には円弧を含む適宜の曲面が支え面として設けられており、ラック軸１の当接側の面となるラックガイド３の先端部には、前記支え面に対応する曲面が受け面として設けられる構成であってもよい。また、合成樹脂部材５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、直方体形状を有しているが、これに限定するものではなく、円柱等の適宜の形状であってもよい。
【００３１】
さらに、以上の実施の形態においては、運転者により舵輪Ｓに加えられる操作力のみで舵取りを行わせるマニュアルステアリング装置への適用例について述べたが、本発明は、油圧アクチュエータ又は電動モータの発生力により舵取りを補助するパワーステアリング装置への適用も可能であることは言うまでもない。
【００３２】
【発明の効果】
第１発明によれば、ラック歯とピニオンとの噛合により生じる歯打ち音の伝播を抑制する、又は該歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変えることができる。
【００３３】
第２発明によれば、ラック歯とピニオンとの噛合により生じる歯打ち音の伝播を抑制する、又は該歯打ち音を緩和する、あるいは該歯打ち音の音色を不快感を与えない音色に変えることができる。また、ラック軸の軸長方向の移動に伴って発生するラック軸の軸長方向以外へのずれ又は回動等の動きに対して前記ラック受けシートだけが追従し、合成樹脂部材により該ラック受けシートと離隔されたラックガイドに、前記動きが影響を及ぼすのを防止することができる。さらに、ラック軸又はラック受けシートの摩耗によるラック軸の移動のがたつきが、合成樹脂部材により離隔されたラックガイドに対して影響を及ぼすのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の実施の形態１の要部構成を示す縦断面図である。
【図２】図１に示すラックピニオン式舵取装置におけるラック軸とピニオン軸との噛合部近傍の拡大断面図である。
【図３】ラックガイド、ラック受けシート、及び合成樹脂部材の外観斜視図である。
【図４】本発明に係るラックピニオン式舵取装置の実施の形態２におけるラック軸とピニオン軸との噛合部近傍の拡大断面図である。
【図５】従来のラックピニオン式舵取装置の要部構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  ラック軸
１０  ラック歯
２  ピニオン軸
２０  ピニオン
３  ラックガイド
３１ａ、３１ｂ  凹部
４  ラック受けシート
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ  合成樹脂部材
Ｓ  舵輪（ステアリングホイール）
【図１】
0003871553.tif 000002
【図２】
0003871553.tif 000003
【図３】
0003871553.tif 000004
【図４】
0003871553.tif 000005
【図５】
0003871553.tif 000006