(57)【要約】【課題】ラック軸の摺動抵抗を低減することができるラックブッシュを提供する。【解決手段】円筒状のラックブッシュ２０が、筒状のハウジング９とハウジング９に同軸的に挿通されたラック軸８との間に介在し、ラック軸８を軸方向Ｗに摺動可能に支持する。ラックブッシュ２０は、径方向内方Ｒ１へ突出する内向凸部６０が形成された内周２４を備える。内向凸部６０は、線接触状態または点接触状態でラック軸８に摺動接触する頂部６１を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のハウジングと前記ハウジングに同軸的に挿通されたラック軸との間に介在し、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する円筒状のラックブッシュであって、
径方向内方へ突出する内向凸部が形成された内周を備え、
前記内向凸部は、線接触状態または点接触状態で前記ラック軸に摺動接触する頂部を含むラックブッシュ。
【請求項２】
請求項１において、軸方向に離隔した一対の外向凹部が形成された外周と、
前記一対の外向凹部の底と前記内周との間に形成される一対の薄肉部と、
前記一対の外向凹部間を仕切る仕切り部を含んで前記一対の薄肉部間に介在し前記一対の薄肉部よりも厚肉の厚肉部と、を備えて、射出成形樹脂により形成され、
前記頂部は、前記厚肉部の径方向内方に配置されているラックブッシュ。
【請求項３】
請求項２において、一対の軸方向端部から周方向互い違いに交互に軸方向の途中部まで延びて周方向に等配で離隔する複数の軸方向スリットと、周方向に関して前記軸方向スリットと交互に配置された前記軸方向に延びる複数の軸方向部を含み前記軸方向に蛇行しながら前記周方向に連続する蛇行部と、を備えて、弾性的に縮径可能であり、
前記一対の外向凹部、前記仕切り部、前記内向凸部、前記一対の薄肉部および前記厚肉部は、前記蛇行部の各前記軸方向部に配置されているラックブッシュ。
【請求項４】
請求項２または３において、前記仕切り部に、除肉部が形成されているラックブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はラックブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウジング内においてラック軸を軸方向に摺動可能に支持するラックブッシュが種々提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
特許文献１では、円筒状のラックブッシュの内周において、軸方向の中央部を含む軸方向の略１／３程度の長さの領域が、ラック軸に対して面接触している。
特許文献２のラックブッシュでは、円筒状の本体の内周において、軸方向の中央部にグリース溜め用の凹部が設けられており、前記凹部を挟んだ軸方向の両側に、円筒面状の一対のラック支持部が設けられている。一対のラック支持部が、ラック軸に対して面接触している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２６７１５号公報
【特許文献２】特開２００９−２８６１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１，２では、ラックブッシュ（本体）が、ラック軸に対して広い領域で面接触するため、ラック軸の摺動抵抗が大きくなる。
そこで、本発明の目的は、ラック軸の摺動抵抗を低減することができるラックブッシュを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、筒状のハウジング（９）と前記ハウジングに同軸的に挿通されたラック軸（８）との間に介在し、前記ラック軸を軸方向（Ｗ）に摺動可能に支持する円筒状のラックブッシュ（２０；２０Ｐ；２０Ｑ）であって、径方向内方（Ｒ１）へ突出する内向凸部（６０）が形成された内周（２４）を備え、前記内向凸部は、線接触状態または点接触状態で前記ラック軸に摺動接触する頂部（６１）を含むラックブッシュを提供する。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、軸方向（Ｘ）に離隔した一対の外向凹部（２５，２６）が形成された外周（２３）と、前記一対の外向凹部の底（２５ａ，２６ａ）と前記内周との間に形成される一対の薄肉部（５１，５２）と、前記一対の外向凹部間を仕切る仕切り部（２７；２７Ｐ；２７Ｑ）を含んで前記一対の薄肉部間に介在し前記一対の薄肉部よりも厚肉の厚肉部（５３）と、を備えて、射出成形樹脂により形成され、前記頂部は、前記厚肉部の径方向内方に配置されていてもよい。
【０００７】
請求項３のように、一対の軸方向端部（２１，２２）から周方向互い違いに交互に軸方向（Ｘ）の途中部まで延びて周方向（Ｙ）に等配で離隔する複数の軸方向スリット（３１，３２）と、周方向に関して前記軸方向スリットと交互に配置された前記軸方向に延びる複数の軸方向部（４１；４１Ｐ；４１Ｑ）を含み前記軸方向に蛇行しながら前記周方向に連続する蛇行部（４０；４０Ｐ；４０Ｑ）と、を備えて、弾性的に縮径可能であり、前記一対の外向凹部、前記仕切り部、前記内向凸部、前記一対の薄肉部および前記厚肉部は、前記蛇行部の各前記軸方向部に配置されていてもよい。
【０００８】
請求項４のように、前記仕切り部に、除肉部（８０Ｐ；８０Ｑ）が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明では、内周において径方向内方へ突出する内向凸部の頂部が、線接触または点接触でラック軸と摺動接触する。このため、ラック軸に対して摺動接触する面積を低減して、ラック軸の摺動抵抗を低減することができる。
請求項２の発明では、一対の薄肉部間に介在する厚肉部では、射出成形後の材料引けが起こり易い。これに対して、内向凸部では、径方向内方への突出量が最も大きくなる頂部を厚肉部の径方向内方に配置している。このため、材料引けの影響に拘らず、ラック軸と線接触等する頂部の突出形状を確保することができる。
【００１０】
請求項３の発明では、内向凸部は、内周の全周に配置されるものではなく、蛇行部において軸方向スリットを隔てて周方向に離隔する各軸方向部に配置されている。このため、ラック軸に対して摺動接触する面積をより低減して、ラック軸の摺動抵抗をより低減することができる。
請求項４の発明では、厚肉部に含まれる仕切り部に、除肉部を形成することで、厚肉部の肉量を減じて薄肉部の肉量に近づけることができる。このため、射出成形後の材料引けの量自体を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態のラックブッシュが適用されたステアリング装置の概略構成の模式図である。
【図２】第１実施形態のラックブッシュを含むラック軸支持構造の断面図である。
【図３】第１実施形態のラックブッシュの概略斜視図である。
【図４】第１実施形態のラックブッシュを内周側から見た模式図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態のラックブッシュの概略斜視図である。
【図８】本発明の第３実施形態のラックブッシュにおいて蛇行部の軸方向部の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のラックブッシュ２０が適用されたステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、回転操作されるステアリングホイール等の操舵部材２と、操舵部材２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４とを備える。また、ステアリング装置１は、一端に操舵部材２が取り付けられたステアリングシャフト５と、中間軸６とを備える。
【００１３】
転舵機構４は、例えばラックアンドピニオン機構により構成されている。転舵機構４は、ピニオン軸７と、転舵軸としてのラック軸８とを含む。ピニオン軸７は、中間軸６を介してステアリングシャフト５と連結されている。ピニオン軸７は、その端部近傍にピニオン７ａを形成している。ラック軸８は、軸方向Ｗの一部の外周に、ピニオン軸７のピニオン７ａに噛み合うラック８ａを形成している。
【００１４】
また、ステアリング装置１は、ラック軸８を支持するラック軸支持構造Ｂとして、筒状のラックハウジング９と、射出成形樹脂により形成された円筒状のラックブッシュ２０と、一対の環状弾性部材７０とを備えている。
ラックハウジング９は、車体に固定されている。ラックハウジング９には、ラック軸８が同軸的に挿通されている。ラックブッシュ２０は、ラックハウジング９内でラック軸８を取り囲む円筒状をなしている。一対の環状弾性部材７０は、ラックブッシュ２０を取り囲む例えばＯリングである。一対の環状弾性部材７０によって、ラックブッシュ２０が、ラックハウジング９の内周９ａに保持されている。
【００１５】
ラック軸８の各端部は、ラックハウジング９の対応する端部から両側へ突出している。ラック軸８の各端部は、それぞれ対応するタイロッド１０（図２参照）および対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪３と連結されている。
操舵部材２が回転操作されてステアリングシャフト５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、ラック軸８の軸方向Ｗの直線運動に変換される。これにより、転舵輪３の転舵が達成される。
【００１６】
図２は、ラック軸支持構造Ｂの断面図であり、図３は、ラックブッシュ２０の斜視図である。図４はラックブッシュ２０を径方向内方側からみた概略図である。
図２および図３に示すように、ラックブッシュ２０は、軸方向Ｘの反対側に配置された第１軸方向端部２１および第２軸方向端部２２と、外周２３と、内周２４とを備えている。
【００１７】
図２に示すように、第１軸方向端部２１における内周２４には、軸方向Ｘの外側に向かうにしたがって内径が拡がるように傾斜したテーパ部２８が形成されている。また、第２軸方向端部２２における内周２４には、軸方向Ｘの外側に向かうにしたがって内径が拡がるように傾斜したテーパ部２９が形成されている。テーパ部２８とテーパ部２９とは、軸方向Ｘに対して互いに逆向きに傾斜している。
【００１８】
第２軸方向端部２２における外周２３には、径方向外方に突出するフランジ３０が形成されている。フランジ３０がラックハウジング９の内周９ａの位置決め段部９ｂに当接することにより、ラックブッシュ２０が、ラックハウジング９に対して軸方向Ｘに位置決めされている。
外周２３には、軸方向Ｘに離隔し周方向Ｙに延びる一対の外向凹部２５，２６が形成されている。一対の外向凹部２５，２６間には、一対の外向凹部２５，２６間を仕切る仕切り部２７が介在している。
【００１９】
図２に示すように、一対の環状弾性部材７０は、それぞれ、一対の外向凹部２５，２６に収容されて弾性的に圧縮された状態で、ラックハウジング９の内周９ａに弾性嵌合されている。
図２ないし図４に示すように、ラックブッシュ２０は、軸方向Ｘに互いに逆向きに延びて周方向Ｙに離隔する第１軸方向スリット３１および第２軸方向スリット３２を備えている。ラックブッシュ２０は、これらの軸方向スリット３１，３２を形成することで、弾性的に縮径可能である。
【００２０】
第１軸方向スリット３１は、第１軸方向端部２１から軸方向Ｘの途中部まで延び、第２軸方向スリット３２は、第２軸方向端部２２から軸方向Ｘの途中部まで延びている。第１軸方向スリット３１および第２軸方向スリット３２は、周方向Ｙに関してそれぞれ等配で且つ互い違いに交互に配置されている。
第１軸方向スリット３１および第２軸方向スリット３２が形成されることで、ラックブッシュ２０に、軸方向Ｘに蛇行しながら周方向Ｙに連続する蛇行部４０（理解を容易にするため一点鎖線で示してある）が形成されている。蛇行部４０は、周方向Ｙに関して軸方向スリット３１，３２と交互に配置されて軸方向Ｘに延びる複数の軸方向部４１を含み、軸方向Ｘに蛇行しながら周方向Ｙに連続するように全周に延びている。
【００２１】
図２に示すように、ラックブッシュ２０は、一対の薄肉部５１，５２と、一対の薄肉部５１，５２よりも厚肉の厚肉部５３とを備えている。一対の薄肉部５１，５２は、一対の外向凹部２５，２６の底２５ａ，２６ａと内周２４との間に形成されている。厚肉部５３は、仕切り部２７を含み一対の薄肉部５１，５２間に介在している。
内周２４には、径方向内方Ｒ１へ突出する内向凸部６０が形成されている。内向凸部６０は、頂部６１と、一対の軸方向斜面部６２，６３（図４のＶ−Ｖ断面である図５を参照）と、一対の周方向斜面部６４，６５（図４のＶＩ−ＶＩ断面である図６を参照）とを備えている。
【００２２】
頂部６１は、線接触状態または点接触状態でラック軸８に摺動接触する。頂部６１は、厚肉部５３の径方向内方Ｒ１に配置されている。線接触状態とは実質的に線接触する状態を言う。また、点接触状態とは実質的に点接触する状態を言う。
図５に示すように、一対の軸方向斜面部６２，６３は、軸方向Ｘに関して頂部６１の両側に配置され、軸方向Ｘに対して互いに逆向きに傾斜している。図６に示すように、一対の周方向斜面部６４，６５は、周方向Ｙに関して頂部６１の両側に配置され、周方向Ｙに対して互いに逆向きに傾斜している。
【００２３】
一対の外向凹部２５，２６、仕切り部２７、内向凸部６０、一対の薄肉部５１，５２および厚肉部５３は、蛇行部４０の各軸方向部４１に配置されている。
本実施形態では、ラックブッシュ２０の内周２４において径方向内方Ｒ１へ突出する内向凸部６０の頂部６１が、線接触または点接触でラック軸８と摺動接触する。このため、ラックブッシュ２０がラック軸８に対して摺動接触する面積を低減して、ラック軸８の摺動抵抗を低減することができる。
【００２４】
また、一対の薄肉部５１，５２間に介在する厚肉部５３では、射出成形後の材料引けが起こり易い傾向にある。これに対して、内向凸部６０では、径方向内方Ｒ１への突出量が最も大きくなる頂部６１を厚肉部５３の径方向内方Ｒ１に配置している。このため、材料引けの影響に拘らず、ラック軸８と線接触等する頂部６１の突出形状を確保することができる。
【００２５】
また、内向凸部６０は、内周２４の全周に配置されるものではなく、蛇行部４０において軸方向スリット３１，３２を隔てて周方向Ｙに離隔する各軸方向部４１に配置されている。このため、ラックブッシュ２０がラック軸８に対して摺動接触する面積をより低減して、ラック軸８の摺動抵抗をより低減することができる。
内向凸部６０の突出量（頂部６１の高さ）は、材料引けに拘らず線接触状態等を確保するためには、大きくすることが好ましい。一方、ラックブッシュ２０を射出成形する場合では、射出成形後において内向凸部６０の部分が金型から無理抜きされるため、内向凸部６０の突出量は、小さくすることが好ましい。無理抜きされる肉量が多いと、成形後のラックブッシュの寸法がばらつくからである。それら２つの観点（線接触状態等の確保と無理抜き肉量の低減）から、内向凸部６０の突出量（頂部６１の高さ）は、好ましくは５０μｍ〜３００μｍの範囲に設定され、より好ましくは１００μｍ〜２００μｍの範囲に設定され、より好ましくは１００μｍ〜１５０μｍの範囲に設定される。
（第２実施形態、第３実施形態）
図７は本発明の第２実施形態のラックブッシュ２０Ｐの概略斜視図である。図８は本発明の第３実施形態のラックブッシュ２０Ｐの模式的側面図である。
【００２６】
図７の第２実施形態のラックブッシュ２０Ｐが、図３の第１実施形態のラックブッシュ２０と異なるのは、蛇行部４０Ｐの軸方向部４１Ｐにおいて、仕切り部２７Ｐの周方向Ｙの中央部に、凹部からなる除肉部８０Ｐが形成されている点である。除肉部８０Ｐの底は、一対の外向凹部２５，２６の底と面一でなくてもよい。
図８の第３実施形態のラックブッシュ２０Ｑが、図２の第１実施形態のラックブッシュ２０と異なるのは、蛇行部４０Ｑの軸方向部４１Ｑにおいて、仕切り部２７Ｑの軸方向Ｘの中央部に、凹部からなる除肉部８０Ｑが形成されている点である。除肉部８０Ｑの底は、一対の外向凹部２５，２６の底と面一でなくてもよい。
【００２７】
第２実施形態および第３実施形態では、仕切り部２７Ｐ；２７Ｑに除肉部８０Ｐ；８０Ｑを形成することで、厚肉部５３（図７、図８では図示せず）の肉量を減じて薄肉部５１，５２の肉量に近づけることができる。このため、射出成形後の材料引けの量自体を低減することができる。
材料引けの量を低減できるので、内向凸部６０の突出量を小さく設定することが可能となる。このため、離型時の無理抜きの肉量を低減することができ、ひいては、寸法精度の高いラックブッシュ２０Ｐ；２０Ｑを実現することができる。
【００２８】
第２実施形態および第３実施形態において、図示していないが、内周２４に設けられる内向凸部６０の頂部６１は、除肉部８０Ｐ，８０Ｑを避けた位置で仕切り部２７Ｐ，２７Ｑの径方向内方Ｒ１に配置されてもよいし、また、除肉部８０Ｐ，８０Ｑの径方向内方Ｒ１に配置されてもよい。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、内向凸部６０の頂部６１は、軸方向Ｘに所定長さで線状に延びていてもよいし、周方向Ｙに所定長さで線状に延びていてもよい。また、各軸方向部４１に、周方向に離隔する複数の内向凸部６０が配置されてもよい。
【００２９】
また、内向凸部は、切削加工により形成されてもよい。その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１…ステアリング装置、２…操舵部材、３…転舵輪、４…転舵機構、７…ピニオン軸、８…ラック軸、９…ラックハウジング、２０；２０Ｐ；２０Ｑ…ラックブッシュ、２１…第１軸方向端部、２２…第２軸方向端部、２３…外周、２４…内周、２５，２６…外向凹部、２５ａ，２６ａ…底、２７…仕切り部、３１…第１軸方向スリット、３２…第２軸方向スリット、４０；４０Ｐ；４０Ｑ…蛇行部、４１；４１Ｐ；４１Ｑ…軸方向部、５１，５２…薄肉部、５３…厚肉部、６０…内向凸部、６１…頂部、６２，６３…斜面部、７０…環状弾性部材、８０Ｐ；８０Ｑ…除肉部、Ｂ…ラック軸支持構造、Ｒ１…径方向内方、Ｗ…（ラック軸の）軸方向、Ｘ…（ラックブッシュの）軸方向、Ｙ…（ラックブッシュの）周方向
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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