(57)【要約】【課題】ラック軸を摺動可能に支持する滑り軸受を、２部材間で軸方向に挟持せずに、ラックハウジングに対し軸方向のがたつきなく支持できる構造を実現する。【解決手段】ラックハウジング２２は、係合凹部４４のうち、ラックハウジング２２の開口側に位置する内側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した凹部第１傾斜面４５を有する。ラックブッシュ４７は、係合凸部５１のうち、凹部第１傾斜面４５と対向する外側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した凸部第１傾斜面５５を有する。凸部第１傾斜面５５を凹部第１傾斜面４５に径方向外側に押し付け、ラックハウジング２２の奥側を向いた係合凸部５１の他方の外側面を、ラックハウジング２２の開口側を向いた係合凹部４４の他方の内側面に軸方向に押し付ける。【選択図】図５
2020017503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を含むラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有するハウジングと、
筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部と、を有し、前記ラックハウジングに内嵌される、少なくとも１個の滑り軸受と、
ラック歯を有し、前記少なくとも１個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置されるラック軸と、
外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持されるピニオン軸と、を備え、
前記係合凸部は、前記少なくとも１個の滑り軸受の前記ラックハウジングの開口側に位置する部分に設けられており、
前記係合凹部は、１対の内側面を備え、該１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凹部第１傾斜面により構成されており、
前記係合凸部は、１対の外側面を備え、該１対の外側面のうち、前記凹部第１傾斜面と軸方向に対向する外側面に、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凸部第１傾斜面により構成されており、
前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面を、前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面に対して、軸方向に押し付けている、
ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項２】
前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面が、前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面により構成されており、
前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面が、前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面により構成されている、
請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項３】
前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凹部第２傾斜面により構成されており、
前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記凹部第２傾斜面と軸方向に対向し、かつ、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凸部第２傾斜面により構成されており、
前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して軸方向に押し付けており、かつ、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して軸方向に押し付けている、
請求項２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項４】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度とが同じであり、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度とが同じである、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項５】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度が、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度よりも大きく、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度が、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度よりも大きい、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項６】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度が、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度よりも小さい、請求項３〜５のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項７】
前記凹部第１傾斜面および前記凸部第１傾斜面の断面形状、並びに、前記凹部第２傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状が直線状である、請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項８】
前記凹部第１傾斜面および前記凹部第２傾斜面の断面形状が凹円弧形であり、前記凸部第１傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状が凸円弧形である、請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項９】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記筒体と前記係合凸部の全体とが一体に形成されたラックブッシュにより構成されている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１０】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記筒体を備えるラックブッシュと、前記係合凸部のうちで少なくとも前記凸部第１傾斜面を有する部分を備えたスナップリングとを含む、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１１】
前記係合凸部の全体が、前記スナップリングに備えられている、請求項１０に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１２】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向に関して前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛合部から遠い側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１３】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、１対の滑り軸受により構成されており、
前記１対の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向両側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項１２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１４】
前記ラック軸の外周面のうち、前記ラック歯が備えられた部分と径方向反対側に位置する被押圧部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する、押圧機構をさらに備え、
前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に支持された枢軸と、該枢軸に周囲に回転自在に支持され、かつ、外周面を前記被押圧部に当接させた押圧ローラと、前記枢軸を前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有する、請求項１２または１３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の操舵輪に舵角を付与するためのステアリング装置を構成する、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置は、小型かつ軽量に構成でき、しかも剛性が高く良好な操舵感を得られるなどの理由から、自動車用のステアリング装置に広く使用されている。ラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置では、運転者が操作するステアリングホイールの回転運動を、ステアリングギヤユニットによって往復直線運動に変換し、タイロッドを介して操舵輪に舵角を付与する。【０００３】
ラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットは、ステアリングホイールの回転運動が伝達されるピニオン軸と、ピニオン軸の回転運動を直線運動に変換するラック軸と、これらピニオン軸およびラック軸を収容するハウジングとを備えており、ピニオン軸に設けられたピニオン歯とラック軸に設けられたラック歯とを噛合させている。これにより、ピニオン軸の回転運動をラック軸の直線運動に変換し、ラック軸の軸方向両側に接続されたタイロッドを押し引きすることで、操舵輪に舵角を付与するようにしている。【０００４】
ステアリングホイールの回転運動を操舵輪に効率良く伝達するためには、ラック軸を、ハウジングに備えられたラックハウジングの内側に、軸方向に関する円滑な変位を可能に支持することが重要になる。このために、ラックハウジングの内側に滑り軸受を配置し、該滑り軸受によりラック軸を摺動可能に支持することが行われている。図１７は、特開２０１５−１８９３７８号公報に記載された、ラック軸を滑り軸受によりラックハウジングの内側に支持する従来構造を示している。【０００５】
特開２０１５−１８９３７８号公報に記載された構造では、滑り軸受として、合成樹脂製のラックブッシュ１を使用している。ラックブッシュ１は、略円筒形状を有する筒体２と、該筒体２の外周面よりも径方向外方に突出した係合凸部３とを有している。ラックブッシュ１は、ラックハウジング４の開口部に内嵌された金属製のエンドケース５を介して、ラックハウジング４の内側に配置されている。【０００６】
具体的には、ラックブッシュ１の筒体２は、エンドケース５の内周面に備えられた小径孔部６に内嵌され、かつ、ラックブッシュ１の係合凸部３は、エンドケース５の内周面に備えられた大径孔部７の内側に配置されている。エンドケース５の大径孔部７には、金属製のストッパ８が内嵌されている。したがって、係合凸部３は、ストッパ８の軸方向側面と、エンドケース５の内周面のうちで小径孔部６と大径孔部７との間部分に存在する段差面９との間で、軸方向に挟持されている。【０００７】
上述の構造によれば、ラックブッシュ１の筒体２の内周面により、ラック軸１０の外周面を摺動可能に支持することができる。このため、ラック軸１０の軸方向に関する円滑な変位が可能になり、ステアリングホイールの回転運動を操舵輪に効率良く伝達することが可能になる。ラックブッシュ１の係合凸部３は、ストッパ８の軸方向側面とエンドケース５の段差面９との間で軸方向に挟持されているため、ラック軸１０の摺動時、ラックブッシュ１がエンドケース５に対して軸方向に移動することを抑制できる。したがって、ラックブッシュ１とエンドケース５またはストッパ８とが衝突することに起因して、異音が発生することを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１８９３７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特開２０１５−１８９３７８号公報に記載された構造は、ステアリングホイールを操舵限界まで操舵する、いわゆる端当て時に、ラック軸１０の軸方向両側部に取り付けられた図示しないエンド部材がエンドケース５に衝突し、該エンドケース５に大きな軸方向荷重が入力される可能性があり、ラックブッシュ１の姿勢を安定させる面などから改善の余地がある。【００１０】
本発明は、上述のような事情に鑑みて、ラック軸を摺動可能に支持する滑り軸受を、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジングに対して軸方向のがたつきなく支持することができる、ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットの構造の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットは、ハウジングと、少なくとも１個の滑り軸受と、ラック軸と、ピニオン軸とを備える。
前記ハウジングは、軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を有するラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有する。
前記少なくとも１個の滑り軸受は、筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部とを有し、前記ラックハウジングに内嵌される。
前記ラック軸は、ラック歯を有し、前記少なくとも１個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置される。
前記ピニオン軸は、外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持される。【００１２】
前記係合凸部は、前記少なくとも１個の滑り軸受の前記ラックハウジングの開口側に位置する部分に設けられている。
前記係合凹部は、１対の内側面を備え、該１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凹部第１傾斜面により構成される。
前記係合凸部は、１対の外側面を備え、該１対の外側面のうち、前記凹部第１傾斜面と軸方向に対向する外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凸部第１傾斜面により構成される。
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットでは、前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面を、前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面に対して、軸方向に押し付ける。【００１３】
前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面を、前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面により構成し、かつ、前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面を、前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面により構成することができる。【００１４】
前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面を、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凹部第２傾斜面により構成し、かつ、前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記凹部第２傾斜面と軸方向に対向し、かつ、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面を、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凸部第２傾斜面により構成することができる。この場合、前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して軸方向に押し付け、かつ、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して軸方向に押し付けることができる。【００１５】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度とを同じとし、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度とを同じとすることができる。
あるいは、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度を、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度よりも大きくし、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度を、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度よりも大きくすることもできる。【００１６】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度を、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度よりも小さくすることができる。【００１７】
前記凹部第１傾斜面および前記凸部第１傾斜面の断面形状、並びに、前記凹部第２傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状を、直線状とすることができる。
あるいは、前記凹部第１傾斜面および前記凹部第２傾斜面の断面形状を凹円弧形状とし、前記凸部第１傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状を凸円弧形状とすることもできる。【００１８】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記筒体と前記係合凸部の全体とが一体に形成されたラックブッシュにより構成することができる。
あるいは、前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記筒体を備えたラックブッシュと、前記係合凸部のうちで少なくとも前記凸部第１傾斜面を有する部分を備えたスナップリング（止め輪）とにより構成することができる。この場合、前記係合凸部の全体を、前記スナップリングにより構成することができる。【００１９】
前記少なくとも１個の滑り軸受を、前記ラックハウジングのうち、軸方向に関して前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛合部から遠い側の開口部の近傍部分に配置することができる。
この場合、前記少なくとも１個の滑り軸受を、１対の滑り軸受により構成し、前記１対の滑り軸受を、前記ラックハウジングのうち、軸方向両側の開口部の近傍部分に配置することができる。【００２０】
前記ラック軸の外周面のうち、前記ラック歯が備えられた部分と径方向反対側に位置する被押圧部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する、押圧機構をさらに備えることができる。
この場合、前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に支持された枢軸と、該枢軸に周囲に回転自在に支持され、かつ、外周面を前記被押圧部に当接させた押圧ローラと、前記枢軸を前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有することができる。
あるいは、前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に配置され、先端部を、前記被押圧部に摺接させたラックガイドと、該ラックガイドを前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有することができる。
いずれにしても、前記押圧機構は、前記ハウジングに備えられたシリンダ部の内側に収容することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットによれば、ラック軸を摺動可能に支持するための滑り軸受を、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジングに対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、実施の形態の第１例にかかるラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置を示す、斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態の第１例にかかるラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットを示す、部分断面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、ラック軸を省略して示す、図２のＢ部拡大図である。
【図５】図５は、図４の上部拡大図である。
【図６】図６は、実施の形態の第１例にかかるラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットからラックブッシュを取り出して示す斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態の第１例にかかるラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットからラックブッシュを取り出して示す断面図である。
【図８】図８は、実施の形態の第２例を示す、図５に相当する図である。
【図９】図９は、実施の形態の第３例を示す、図５に相当する図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の第４例を示す、図５に相当する図である。
【図１１】図１１は、実施の形態の第４例を示す、図６に相当する図である。
【図１２】図１２は、実施の形態の第４例を示す、図７に相当する図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、実施の形態の第４例にかかるラックアンドピニオン式のステアリング装置から、ラックブッシュとともに滑り軸受を構成するスナップリングを取り出して示す正面図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）の右側から見た側面図である。
【図１４】図１４は、実施の形態の第５例を示す、図５に相当する図である。
【図１５】図１５は、実施の形態の第６例を示す、図２に相当する図である。
【図１６】図１６は、図１５のＣ−Ｃ断面図である。
【図１７】図１７は、滑り軸受によるラック軸の支持部の従来構造を示す、図５に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１〜図７を用いて説明する。
なお、以下の説明において、前後方向は、車両の前後方向を意味し、上下方向は、車両の上下方向を意味し、左右方向は、車両の幅方向を意味する。
【００２４】
ステアリング装置１１は、図１に全体構成を示すように、運転者が操作するステアリングホイール１２の回転運動を、ピニオン軸１３とラック軸１４とを有するラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニット１５により往復直線運動に変換することで、図示しない左右の操舵輪に対し所望の舵角を付与する。ステアリングホイール１２は、ステアリングシャフト１６の後端部に固定されている。ステアリングシャフト１６の前端部は、１対の自在継手１７および中間シャフト１８を介して、ピニオン軸１３の基端部に接続されている。ピニオン軸１３と噛合するラック軸１４の軸方向両側の端部には、それぞれが左右の操舵輪に連結された１対のタイロッド１９が接続されている。
【００２５】
図２および図３に示すように、ステアリングギヤユニット１５は、ハウジング２０と、ピニオン軸１３と、ラック軸１４と、押圧機構２１とを備える。
【００２６】
ハウジング２０は、車体に固定可能であって、ラック軸１４の軸方向中間部を収容するラックハウジング２２と、ピニオン軸１３の先半部を収容するピニオンハウジング２３と、押圧機構２１を収容するシリンダ部２４と、車体に固定するための１対の取付フランジ部２５とを備える。ハウジング２０は、アルミニウム系合金などの軽合金をダイキャスト成形することにより一体的に造られている。ラックハウジング２２の内部空間と、ピニオンハウジング２３の内部空間と、シリンダ部２４の内部空間とは、互いに連通している。
【００２７】
ラックハウジング２２は、左右方向に伸長した円筒形状を有しており、左右両側に位置する軸方向両側が開口している。ラックハウジング２２は、略水平に、かつ、車両の幅方向に伸長するように配置されている。
【００２８】
ピニオンハウジング２３は、有底円筒形状を有しており、上端のみが開口している。ピニオンハウジング２３は、ラックハウジング２２の前側（図３の左側）で、かつ、ラックハウジング２２の軸方向片側（図２の左側）に偏った位置に配置されている。ピニオンハウジング２３は、ラックハウジング２２に対しねじれの位置関係に配置されている。すなわち、ピニオンハウジング２３の中心軸とラックハウジング２２の中心軸とは、ねじれの位置関係にある。また、前後方向から見て、ピニオンハウジング２３の中心軸は、ラックハウジング２２の中心軸に対して直交する方向には配置されておらず、直交する方向に対し傾斜して配置されている。
【００２９】
シリンダ部２４は、略円筒形状を有している。シリンダ部２４は、ラックハウジング２２の後側（図３の右側）で、かつ、ラックハウジング２２の軸方向片側に偏った位置に配置されている。具体的には、シリンダ部２４は、ラックハウジング２２の軸方向に関して、ピニオンハウジング２３と同じ位置に配置されている。シリンダ部２４は、ラックハウジング２２に対し直交する方向のうち前後方向に伸長している。このため、シリンダ部２４の中心軸は、ラックハウジング２２の中心軸に対して直交する方向に配置されている。
【００３０】
１対の取付フランジ部２５は、ラックハウジング２２の前側に、ラックハウジング２２の軸方向に離隔して配置されている。ハウジング２０は、取付フランジ部２５のそれぞれを挿通したボルトやスタッドなどの固定部材により、車体に対して固定される。
【００３１】
ピニオン軸１３は、外周面の先端寄り部分にピニオン歯２６を有する。ピニオン軸１３は、その先半部をピニオンハウジング２３の内側に配置し、かつ、ピニオンハウジング２３に対して、１対の軸受２７ａ、２７ｂにより回転のみ可能に支持されている。具体的には、ピニオン軸１３の先端部を、ピニオンハウジング２３の奥側部に対し、滑り軸受２７ａにより回転自在に支持し、かつ、ピニオン軸１３の中間部を、ピニオンハウジング２３の開口部の近傍部分に対し、深溝型、３点接触型、または４点接触型などの単列の転がり軸受（玉軸受）２７ｂにより回転自在に支持している。ピニオンハウジング２３の開口端に抑えねじ筒２８を螺着して、転がり軸受２７ｂの軸方向位置を規制している。抑えねじ筒２８の内周面とピニオン軸１３の外周面との間の隙間は、シールリング２９により塞がれている。
【００３２】
ラック軸１４は、炭素鋼やステンレス鋼などの金属製で、前面の軸方向片側に偏った位置にラック歯３０を有する。ラック軸１４の外周面は、ラック歯３０を備える部分を除き、円筒面により構成されている。すなわち、ラック軸１４のうち、軸方向に関してラック歯３０から外れた部分は、円形の断面形状を有し、かつ、ラック軸１４のうち、軸方向に関してラック歯３０と重なる部分は、弓形の断面形状を有する。ラック軸１４は、ラックハウジング２２の内側に、軸方向に関する往復移動を可能に配置されており、ラック歯３０をピニオン歯２６に噛合させている。ラック軸１４の軸方向両側の端部は、ラックハウジング２２の開口部から突出しており、球面継手３１を介してタイロッド１９の基端部に接続している。タイロッド１９の先端部は、それぞれ図示しないナックルアームの先端部に枢支されている。なお、ラック軸１４は、ピニオン歯２６とラック歯３０との噛合により、自身の中心軸周りで回転することはない。
【００３３】
押圧機構２１は、ラック軸１４の外周面のうち、ラック歯３０が備えられた前面と径方向反対側に位置する背面に備えられた被押圧部７６を、ピニオン軸１３に向けて押圧する。本例の押圧機構２１は、シリンダ部２４内に配置されたラックガイド３２と、シリンダ部２４の開口部に螺着されたカバー３３と、ラックガイド３２とカバー３３との間に配置されたコイルばね３４とを備える。ラックガイド３２は、シリンダ部２４の内側に、シリンダ部２４の軸方向である前後方向に関する移動、すなわち、ピニオン軸１３に対する遠近動を可能に配置されている。ラックガイド３２は、略円柱形状を有しており、ラック軸１４の背面（被押圧部７６）に対向する前側の端面には、ラック軸１４を摺動可能に支持するために、ラック軸１４の背面（被押圧部７６の）形状に合った部分円筒状凹面の押圧凹部３５を有する。なお、押圧凹部３５の表面には、摺動性に優れた合成樹脂製のシート３６が添設されている。
【００３４】
押圧機構２１は、ラック軸１４をピニオン軸１３に向けて弾性的に押圧することで、ピニオン歯２６とラック歯３０との噛合部のバックラッシュを解消する。さらには、噛合部での動力伝達に伴ってラック軸１４に加わるピニオン軸１３から離れる方向の力にかかわらず、ピニオン歯２６とラック歯３０との噛合状態を適正に維持する。
【００３５】
本例のステアリングギヤユニット１５は、ラック軸１４を、ラックハウジング２２の内側に軸方向に関する円滑な変位を可能に支持するために、ラックハウジング２２の軸方向両側の開口部の近傍部分のそれぞれに内嵌された、１対の滑り軸受３７を備える。本例のステアリングギヤユニット１５は、１対の滑り軸受３７の内周面により、ラック軸１４の外周面を摺動可能に支持することで、ラック軸１４がラックハウジング２２に対して、がたつきなく軸方向に変位できるように構成されている。
【００３６】
以下、図４〜図７を参照しつつ、ラックハウジング２２のうち、１対の滑り軸受３７を内嵌する部分の構造、および、滑り軸受３７の構造について、具体的に説明する。なお、ラックハウジング２２の軸方向両側（左右両側）が、ラックハウジング２２の開口側に対応し、ラックハウジング２２の軸方向中央側が、ラックハウジング２２の奥側に対応する。また、１対の滑り軸受３７のそれぞれの構造、および、ラックハウジング２２のうち、滑り軸受３７を内嵌する部分の構造は、軸方向（左右方向）に関して対称であるから、軸方向に関してピニオン歯２６とラック歯３０との噛合部から遠い側（図２の右側）の滑り軸受３７、および、ラックハウジング２２のうち、前記噛合部から遠い側の滑り軸受３７を内嵌する部分の構造についてのみ説明する。
【００３７】
ラックハウジング２２は、軸方向端部の内周面に、ラック軸１４を挿通するための段付孔であるラック挿通孔３８を有する。ラック挿通孔３８は、開口側端部に大径の開口孔部３９を備え、かつ、開口孔部３９の奥側に隣接する部分に、開口孔部３９の内径よりも小さい内径を有する支持孔部４０を備える。ラックハウジング２２は、内周面のうち、支持孔部４０の奥側に隣接する部分に、支持孔部４０の内径よりも小さい内径を有する中央孔部４１を備える。さらに、ラックハウジング２２は、ラック挿通孔３８のうち、開口孔部３９と支持孔部４０との間に、ラックハウジング２２の開口側を向いた大径段差面４２を備え、かつ、支持孔部４０と中央孔部４１との間に、ラックハウジング２２の開口側を向いた小径段差面４３を備える。
【００３８】
支持孔部４０は、滑り軸受３７を内嵌支持する部分であり、内周面のうちの開口寄り部分に、係合凹部４４を全周にわたり備える。係合凹部４４は、径方向内側の開口部の軸方向幅よりも径方向外側の奥部で軸方向幅が狭い、略台形状の断面形状を有する。支持孔部４０の内周面は、係合凹部４４が備えられた部分を除いて内径が一定の円筒面により構成されている。
【００３９】
係合凹部４４は、軸方向に互いに対向する１対の内側面のうち、ラックハウジング２２の開口側に位置する内側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した、凹部第１傾斜面４５を有し、かつ、ラックハウジング２２の奥側に位置する内側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の開口側に向かう方向に傾斜した、凹部第２傾斜面４６を有する。このため、凹部第１傾斜面４５と凹部第２傾斜面４６との間の軸方向間隔は、径方向外側（係合凹部４４の奥側）に向かうほど小さくなっている。凹部第１傾斜面４５は、直線状の母線形状を有する部分円すい凹面により構成され、かつ、凹部第２傾斜面４６は、直線状の母線形状を有する部分円すい凹面により構成されている。係合凹部４４の底面（内周面）は、円筒面により構成されている。
【００４０】
ラックハウジング２２の中心軸Ｏ２２に対する凹部第２傾斜面４６の傾斜角度θ４６は、ラックハウジング２２の中心軸Ｏ２２に対する凹部第１傾斜面４５の傾斜角度θ４５よりも小さい（θ４６＜θ４５）。具体的には、ラックハウジング２２の中心軸Ｏ２２に対する凹部第２傾斜面４６の傾斜角度θ４６は、例えば５度〜７０度であり、図示の例では４５度である。これに対し、ラックハウジング２２の中心軸Ｏ２２に対する凹部第１傾斜面４５の傾斜角度θ４５は、例えば５度〜７０度であり、図示の例では３０度である。これに伴って、図示の例では、凹部第１傾斜面４５の軸方向幅のほうが、凹部第２傾斜面４６の軸方向幅よりも大きくなっている。
【００４１】
滑り軸受３７は、ラックブッシュ４７のみから構成されている。ラックブッシュ４７は、ラックブッシュ本体４８と、該ラックブッシュ本体４８に外嵌された１対の弾性リング４９とを備えている。
【００４２】
ラックブッシュ本体４８は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、四フッ化エチレン樹脂などの弾性を有する合成樹脂により全体を一体に形成されている。具体的には、略円筒形状を有する筒体５０と、該筒体５０の外周面よりも径方向外方に突出した外向鍔状の係合凸部５１の全体とを一体に備える。つまり、ラックブッシュ本体４８は、合成樹脂を射出成形することにより得られた一体成形品からなる。
【００４３】
筒体５０は、軸方向中間部の内周面に、ラック軸１４の外周面を摺動可能に支持するための円筒面状の案内面５２を有し、かつ、軸方向両側の端部内周面に、案内面５２から離れるほど内径が大きくなったテーパ面５３ａ、５３ｂを有する。テーパ面５３ａ、５３ｂは、ラックハウジング２２の内部の通気性を確保し、かつ、ラック軸１４の挿通性を良好にするために備えられている。筒体５０は、外周面のうち、軸方向に離隔した２箇所位置に、弾性リング４９を係止するための１対の係止凹溝５４を有する。係止凹溝５４は、略矩形状の断面形状を有する。
【００４４】
係合凸部５１は、ラックブッシュ本体４８のうちでラックハウジング２２の開口側に位置する端部に備えられており、ラックブッシュ４７をラックハウジング２２の支持孔部４０に内嵌した状態で、係合凹部４４の内側に配置される。係合凸部５１は、略台形状の断面形状を有しており、筒体５０の外周面からの径方向突出量は、係合凹部４４の溝深さよりも小さい。このため、係合凸部５１を係合凹部４４の内側に配置した際に、係合凸部５１の頂面（外周面）が、係合凹部４４の底面に当接することはない。
【００４５】
係合凸部５１は、外面を構成する１対の外側面のうち、係合凹部４４の凹部第１傾斜面４５と軸方向に対向する外側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した、凸部第１傾斜面５５を有し、かつ、係合凹部４４の凹部第２傾斜面４６と軸方向に対向する外側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の開口側に向かう方向に傾斜した、凸部第２傾斜面５６を有する。係合凸部５１の頂面は、円筒面により構成されている。このため、係合凸部５１は、径方向外側に向かうほど軸方向幅が小さくなる先細形状になっている。凸部第１傾斜面５５および凸部第２傾斜面５６は、直線状の断面形状を有する部分円すい凸面により構成されている。
【００４６】
ラックブッシュ４７の中心軸Ｏ４７（＝Ｏ２２）に対する凸部第１傾斜面５５の傾斜角度θ５５は、凹部第１傾斜面４５の傾斜角度θ４５と同じである（θ５５＝θ４５）。また、ラックブッシュ４７の中心軸Ｏ４７に対する凸部第２傾斜面５６の傾斜角度θ５６は、凹部第２傾斜面４６の傾斜角度θ４６と同じである（θ５６＝θ４６）。
【００４７】
ラックブッシュ本体４８は、ラックハウジング２２の開口側の端部から軸方向中間部にわたり形成され、かつ、円周方向に間隔をあけて配置された複数本の第１軸方向スリット５７ａと、ラックハウジング２２の奥側の端部から軸方向中間部にわたり形成され、かつ、円周方向に間隔をあけて配置された複数本の第２軸方向スリット５７ｂとを備える。図示の例では、ラックブッシュ本体４８は、４本の第１軸方向スリット５７ａと、８本の第２軸方向スリット５７ｂとを備える。これにより、ラックブッシュ本体４８は、径方向の拡縮が可能に構成されている。ラックブッシュ本体４８を構成する筒体５０および係合凸部５１は、第１軸方向スリット５７ａおよび第２軸方向スリット５７ｂが存在する部分で、円周方向に関して不連続になっている。
【００４８】
弾性リング４９は、天然ゴム、合成ゴム、弾性を有する熱可塑性合成樹脂などの弾性材製で、Ｏリングの如く、自由状態で円形状の断面形状を有する。弾性リング４９は、自由状態で、ラックハウジング２２の支持孔部４０の内径よりも大きな外径を有し、かつ、ラックブッシュ本体４８の係止凹溝５４の底面の外径よりも小さい内径を有する。弾性リング４９は、自由状態で、係止凹溝５４の溝深さよりも大きい線径を有する。弾性リング４９は、第１軸方向スリット５７ａおよび第２軸方向スリット５７ｂを横切るように、ラックブッシュ本体４８の係止凹溝５４に係止されており、ラックブッシュ本体４８の周囲に弾性的に外嵌されている。
【００４９】
ラックブッシュ４７をラックハウジング２２に組み付けるには、先ず、ラックブッシュ本体４８の係止凹溝５４に弾性リング４９を係止することにより、第１軸方向スリット５７ａおよび第２軸方向スリット５７ｂの円周方向幅を縮め、ラックブッシュ本体４８を縮径させる。次いで、所定の治具を利用してラックブッシュ４７をさらに縮径させた状態で、ラックハウジング２２のラック挿通孔３８に挿入する。この際、係合凸部５１が、ラックブッシュ４７の挿入方向に関して後側に位置するように、ラックブッシュ４７の挿入方向を規制する。
【００５０】
ラックブッシュ４７を、係合凸部５１が係合凹部４４の内径側に位置するまで挿入したならば、ラックブッシュ４７から治具を取り外し、ラックブッシュ４７を拡径させる。これにより、係合凸部５１を係合凹部４４の内側に進入させる。この際、ラックブッシュ本体４８の弾性復元力により、係合凸部５１の凸部第１傾斜面５５を、係合凹部４４の凹部第１傾斜面４５に対して径方向外側に押し付け、かつ、係合凸部５１の凸部第２傾斜面５６を、係合凹部４４の凹部第２傾斜面４６に対して径方向外側に押し付ける。
【００５１】
その後、ラック軸１４を、ラックブッシュ４７（ラックブッシュ本体４８）の内側に挿通することで、ラックブッシュ４７をさらに拡径する。これにより、凹部第１傾斜面４５に対する凸部第１傾斜面５５の径方向外側への押し付け力を大きくし、かつ、凹部第２傾斜面４６に対する凸部第２傾斜面５６の径方向外側への押し付け力を大きくする。また、弾性リング４９を、係止凹溝５４の底面と支持孔部４０の内周面との間で弾性的に圧縮し、かつ、ラックブッシュ本体４８の外周面の軸方向中間部を、支持孔部４０の内周面に弾性的に接触させる。さらに、ラックブッシュ本体４８の内周面に備えられた案内面５２を、ラック軸１４の外周面に弾性的に押し付け、ラック軸１４をがたつきなく保持する。その後、ラック軸１４の軸方向両側の端部に、球面継手３１を介してタイロッド１９を接続する。
【００５２】
本例のステアリングギヤユニット１５によれば、ラック軸１４を摺動可能に支持するための滑り軸受３７を構成するラックブッシュ４７を、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
すなわち、係合凸部５１の凸部第１傾斜面５５を、係合凹部４４の凹部第１傾斜面４５に対して径方向外側に押し付けた際に、凹部第１傾斜面４５が傾斜していることに起因して、ラックブッシュ４７には、ラックハウジング２２の奥側を向いた反力（分力）Ｆ１が作用する。このため、反力Ｆ１を利用して、ラックハウジング２２の奥側を向いた面である凸部第２傾斜面５６を、ラックハウジング２２の開口側を向いた面である凹部第２傾斜面４６に対して、軸方向に押し付けることができる。また、係合凸部５１の凸部第２傾斜面５６を、係合凹部４４の凹部第２傾斜面４６に対して径方向外側に押し付けた際に、凹部第２傾斜面４６が傾斜していることに起因して、ラックブッシュ４７には、ラックハウジング２２の開口側を向いた反力（分力）Ｆ２が作用する。このため、反力Ｆ２を利用して、ラックハウジング２２の開口側を向いた面である凸部第１傾斜面５５を、ラックハウジング２２の奥側を向いた面である凹部第１傾斜面４５に対して、軸方向に押し付けることができる。換言すれば、係合凹部４４の凹部第１傾斜面４５が傾斜しているため、凸部第１傾斜面５５を径方向外側に押し付けた際に、凹部第１傾斜面４５に沿って係合凸部５１がラックハウジング２２の奥側に案内されるため、凸部第２傾斜面５６が凹部第２傾斜面４６に対して軸方向に押し付けられる。また、係合凹部４４の凹部第２傾斜面４６が傾斜しているため、凸部第２傾斜面５６を径方向外側に押し付けた際に、凹部第２傾斜面４６に沿って係合凸部５１がラックハウジング２２の開口側に案内されるため、凸部第１傾斜面５５が凹部第１傾斜面４５に対して軸方向に押し付けられる。
【００５３】
このため、係合凸部５１の凸部第１傾斜面５５および凸部第２傾斜面５６が、係合凹部４４の凹部第１傾斜面４５および凹部第２傾斜面４６の間で、軸方向に突っ張る。したがって、凸部第１傾斜面５５と凹部第１傾斜面４５とを隙間なく当接させることができ、かつ、凸部第２傾斜面５６と凹部第２傾斜面４６とを隙間なく当接させることができるため、係合凸部５１を、係合凹部４４に対して軸方向のがたつきなく係合させることができる。この結果、滑り軸受３７（ラックブッシュ４７）を、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。このため、滑り軸受３７が軸方向にがたつくことに起因して異音が発生することも有効に防止できる。
【００５４】
ラック軸１４が軸方向に摺動する際には、滑り軸受３７にラック軸１４から軸方向の力（摩擦力）が作用する。ただし、ラック軸１４から軸方向の力が作用した際に、滑り軸受３７を軸方向に変位させるには、ラックブッシュ本体４８の弾性復元力に抗して、係合凸部５１を凹部第１傾斜面４５または凹部第２傾斜面４６に沿って内径側に変形させる必要がある。このため、滑り軸受３７がラックハウジング２２に対して軸方向に相対変位することを有効に防止できる。
【００５５】
凸部第１傾斜面５５の傾斜角度θ５５と凹部第１傾斜面４５の傾斜角度θ４５とを同じとし、かつ、凸部第２傾斜面５６の傾斜角度θ５６と凹部第２傾斜面４６の傾斜角度θ４６とを同じとしている。このため、凸部第１傾斜面５５と凹部第１傾斜面４５とを面接触させることができ、かつ、凸部第２傾斜面５６と凹部第２傾斜面４６とを面接触させることができる。したがって、凸部第１傾斜面５５と凹部第１傾斜面４５との当接状態、および、凸部第２傾斜面５６と凹部第２傾斜面４６との当接状態を、安定させることができて、係合凹部４４に対する係合凸部５１の軸方向のがたつきを有効に防止できる。また、係合凹部４４の１対の内側面のうち、ラックハウジング２２の開口側に位置する内側面に凹部第１傾斜面４５を備えるため、滑り軸受３７をラックハウジング２２から取り外す際に、係合凸部５１を、凹部第１傾斜面４５を利用して縮径させられる。このため、滑り軸受３７を軸方向に引き抜くだけで、滑り軸受３７をラックハウジング２２から取り外すことができる。
【００５６】
本例のステアリング装置１１では、ステアリングホイール１２を操舵限界まで操舵した際に、ラック軸１４の軸方向両側の端部に接続した球面継手３１（を構成するソケット）が、ラックハウジング２２の大径段差面４２に直接または図示しない円環状のストッパ部材を介して衝突する。このため、いわゆる端当て時においても、大きな軸方向荷重力が、滑り軸受３７に作用することはない。したがって、滑り軸受３７の姿勢を安定させる面からも有利になる。
【００５７】
［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図８を用いて説明する。
本例は、実施の形態の第１例の変形例である。本例では、係合凹部４４ａの１対の内側面のうち、ラックハウジング２２の開口側に位置する内側面に備えられた凹部第１傾斜面４５ａの傾斜角度θ４５ａが、係合凸部５１ａの１対の外側面のうち、凹部第１傾斜面４５ａと軸方向に対向する外側面に備えられた凸部第１傾斜面５５ａの傾斜角度θ５５ａよりも大きくなっている（θ４５ａ＞θ５５ａ）。また、係合凹部４４ａの１対の内側面のうち、ラックハウジング２２の奥側に位置する内側面に備えられた凹部第２傾斜面４６ａの傾斜角度θ４６ａが、係合凸部５１ａの１対の外側面のうち、凹部第２傾斜面４６ａと軸方向に対向する外側面に備えられた凸部第２傾斜面５６ａの傾斜角度θ５６ａよりも大きくなっている（θ４６ａ＞θ５６ａ）。
【００５８】
図示の例では、凹部第２傾斜面４６ａの傾斜角度θ４６ａは、凹部第１傾斜面４５ａの傾斜角度θ４５ａよりも小さくなっており（θ４６ａ＜θ４５ａ）、凸部第１傾斜面５５ａの傾斜角度θ５５ａは、凸部第２傾斜面５６ａの傾斜角度θ５６ａと同じになっている（θ５５ａ＝θ５６ａ）。
【００５９】
本例では、係合凸部５１ａを係合凹部４４ａの内側に配置した状態で、係合凸部５１ａの凸部第１傾斜面５５ａの縁部が、係合凹部４４ａの凹部第１傾斜面４５ａに対して径方向外側に押し付けられ、かつ、係合凸部５１ａの凸部第２傾斜面５６ａの縁部が、係合凹部４４ａの凹部第２傾斜面４６ａに対して径方向外側に押し付けられる。凸部第１傾斜面５５ａと凹部第１傾斜面４５ａとは、線接触し、かつ、凸部第２傾斜面５６ａと凹部第２傾斜面４６ａとは線接触する。
【００６０】
係合凸部５１ａの凸部第１傾斜面５５ａおよび凸部第２傾斜面５６ａは、係合凹部４４ａの凹部第１傾斜面４５ａおよび凹部第２傾斜面４６ａの間で、軸方向に突っ張る。このため、係合凸部５１ａを、係合凹部４４ａに対して軸方向のがたつきなく係合させることができる。したがって、滑り軸受３７をラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
【００６１】
特に本例では、凹部第１傾斜面４５ａの傾斜角度θ４５ａが、凸部第１傾斜面５５ａの傾斜角度θ５５ａよりも大きく（θ４５ａ＞θ５５ａ）、かつ、凹部第２傾斜面４６ａの傾斜角度θ４６ａが、凸部第２傾斜面５６ａの傾斜角度θ５６ａよりも大きい（θ４６ａ＞θ５６ａ）。このため、係合凸部５１ａの頂部（径方向外側部）の軸方向幅を、係合凹部４４ａの開口部（径方向内側部）の軸方向幅に比べて十分に小さくでき、係合凸部５１ａを係合凹部４４ａの内側に進入させやすくなる。さらに、筒体５０の外周面からの係合凸部５１ａの径方向突出量を抑えられるため、滑り軸受３７をラック挿通孔３８に挿入する作業の作業性が向上する。
【００６２】
また、本例では、ラックハウジング２２の奥側に位置し、ラックハウジング２２の開口側を向いた凹部第２傾斜面４６ａの傾斜角度θ４６ａが、ラックハウジング２２の開口側に位置する凹部第１傾斜面４５ａの傾斜角度θ４５ａよりも小さいため、この面からも、滑り軸受３７をラック挿通孔３８に挿入する作業の作業性が向上する。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。
【００６３】
［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図９を用いて説明する。
本例は、実施の形態の第１例の変形例である。本例では、係合凹部４４ｂの１対の内側面に備えられた凹部第１傾斜面４５ｂおよび凹部第２傾斜面４６ｂは、それぞれ凹円弧形の断面形状を有する凹曲面により構成されている。係合凹部４４ｂの底面は、凹部第１傾斜面４５ｂおよび凹部第２傾斜面４６ｂよりも曲率半径の小さい凹円弧形の断面形状（母線形状）を有する。また、係合凸部５１ｂの１対の外側面に備えられた凸部第１傾斜面５５ｂおよび凸部第２傾斜面５６ｂは、それぞれ凸円弧形の断面形状を有する凸曲面により構成されている。凸部第１傾斜面５５ｂの曲率半径は、凹部第１傾斜面４５ｂの曲率半径よりも小さく、凸部第２傾斜面５６ｂの曲率半径は、凹部第２傾斜面４６ｂの曲率半径よりも小さい。なお、図示の例では、係合凸部５１ｂの頂部を含む外面全体の断面形状が、単一の曲率半径を有する凸円弧形により構成されている。
【００６４】
本例では、係合凸部５１ｂを係合凹部４４ｂの内側に配置した状態で、係合凸部５１ｂの凸部第１傾斜面５５ｂが、係合凹部４４ｂの凹部第１傾斜面４５ｂに対して径方向外側に押し付けられ、かつ、係合凸部５１ｂの凸部第２傾斜面５６ｂが、係合凹部４４ｂの凹部第２傾斜面４６ｂに対して径方向外側に押し付けられている。このため、係合凸部５１ｂの凸部第１傾斜面５５ｂおよび凸部第２傾斜面５６ｂが、係合凹部４４ｂの凹部第１傾斜面４５ｂおよび凹部第２傾斜面４６ｂの間で、軸方向に突っ張る。したがって、係合凸部５１ｂを、係合凹部４４ｂに対して軸方向のがたつきなく係合させることができる。この結果、滑り軸受３７をラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。係合凸部５１ｂが角部を有していないため、滑り軸受３７をラック挿通孔３８に挿入する際の作業性を向上することができる。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例および第２例と同じである。
【００６５】
［実施の形態の第４例］
実施の形態の第４例について、図１０〜図１３を用いて説明する。
本例では、ラックハウジング２２は、内周面に備えられた係合凹部４４ｃの１対の内側面うち、ラックハウジング２２の開口側に位置する内側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した凹部第１傾斜面４５ｃを有し、かつ、ラックハウジング２２の奥側に位置する内側面に、ラックハウジング２２の中心軸Ｏ２２に直交する仮想平面上に存在する円輪状の平坦面５８を有する。
【００６６】
ラック軸１４（図２および図３参照）を摺動可能に支持するための滑り軸受３７ａは、ラックブッシュ５９とスナップリング（止め輪）６０とを備える。
【００６７】
ラックブッシュ５９は、ブッシュ本体６１と、該ブッシュ本体６１に外嵌された１対の弾性リング４９とを備える。ブッシュ本体６１は、合成樹脂製で、略円筒形状を有する筒体６２と、該筒体６２の外周面よりも径方向外方に突出した、外向鍔状の係合凸片６３とを備える。
【００６８】
係合凸片６３は、ブッシュ本体６１のうちでラックハウジング２２の開口側に位置する端部に備えられている。本例では、係合凸片６３とスナップリング６０とにより、係合凹部４４ｃの内側に配置される係合凸部６４が構成されている。係合凸片６３は、係合凹部４４ｃの軸方向幅よりも小さい軸方向幅を有する。係合凸片６３は、ラックブッシュ５９をラックハウジング２２の支持孔部４０に内嵌した状態で、係合凹部４４ｃの内側のうち、ラックハウジング２２の奥側に配置される。係合凸片６３は、略矩形状の断面形状を有しており、筒体６２の外周面からの径方向突出量は、係合凹部４４ｃの溝深さよりも小さい。
【００６９】
係合凸片６３は、外面を構成する１対の外側面のうち、ラックハウジング２２の奥側に位置する外側面に、ラックブッシュ５９（ブッシュ本体６１）の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面６８を有する。なお、係合凸片６３の外面を構成する１対の外側面のうち、ラックハウジング２２の開口側に位置する外側面は、平坦面６８と平行に配置された平坦面により構成されている。
【００７０】
スナップリング６０は、ばね鋼、ステンレスばね鋼などの弾性材製の金属板にプレスによる打ち抜き加工、面押し加工などを施すことにより、円周方向の１箇所に不連続部を有する欠円環状（略Ｃ字形状）に造られている。スナップリング６０は、円周方向両側の端部に、径方向内側に突出した１対の突起部６５を有し、かつ、突起部６５のそれぞれに、スナップリング６０を弾性的に縮径する際に使用する、スナップリングプライヤなどの工具を係止するための係止孔６６を有する。
【００７１】
スナップリング６０は、係合凹部４４ｃの内側のうち、ラックハウジング２２の開口側に配置される。すなわち、スナップリング６０は、係合凹部４４ｃの凹部第１傾斜面４５ｃと係合凸片６３との間に配置される。スナップリング６０は、１対の外側面のうち、凹部第１傾斜面４５ｃと軸方向に対向する外側面に、径方向外側に向かうほどラックハウジング２２の奥側に向かう方向に傾斜した、凸部第１傾斜面６７を有する。これに対し、スナップリング６０の１対の外側面のうち、係合凸片６３と軸方向に対向する外側面は、スナップリング６０の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面により構成されている。したがって、スナップリング６０と係合凸片６３とからなる係合凸部６４は、ラックハウジング２２の開口側に位置する外側面に凸部第１傾斜面６７を有し、かつ、ラックハウジング２２の奥側に位置する外側面に平坦面６８を有する。
【００７２】
本例では、ラックブッシュ５９をラックハウジング２２の支持孔部４０に内嵌し、係合凸片６３を係合凹部４４ｃの内側に配置した後、スナップリング６０を係合凹部４４ｃの内側に進入させる。具体的には、スナップリング６０を、スナップリングプライヤなどの工具を利用して縮径した状態で、係合凹部４４ｃの内径側に位置するまで挿入し、スナップリング６０から工具を取り外し、スナップリング６０を拡径させる。これにより、スナップリング６０を係合凹部４４ｃの内側に進入させる。この際、スナップリング６０の弾性復元力により、凸部第１傾斜面６７を係合凹部４４ｃの凹部第１傾斜面４５ｃに対して径方向外側に押し付ける。
【００７３】
凸部第１傾斜面６７を凹部第１傾斜面４５ｃに対して径方向外側に押し付けると、スナップリング６０には、ラックハウジング２２の奥側を向いた反力Ｆ１が作用する。このため、反力Ｆ１を利用して、係合凸片６３を軸方向に押圧し、ラックハウジング２２の奥側を向いた面である係合凸部６４の平坦面６８を、ラックハウジング２２の内周面のうちの開口側を向いた面である係合凹部４４ｃの平坦面５８に対して、軸方向に押し付けることができる。これにより、係合凸部６４を、係合凹部４４ｃに対して軸方向のがたつきなく係合させることができる。このため、滑り軸受３７ａを、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。
【００７４】
［実施の形態の第５例］
実施の形態の第５例について、図１４を用いて説明する。
本例は、実施の形態の第４例の変形例である。本例では、ブッシュ本体６１ａは、略円筒形状を有する筒体６２ａのみからなる。換言すれば、ブッシュ本体６１ａは、実施の形態の第４例の構造のような係合凸片を有していない。このため、本例の滑り軸受３７ｂでは、ラックハウジング２２の係合凹部４４ｃの内側に配置される係合凸部６４ａは、スナップリング６０のみから構成されている。
【００７５】
本例では、ラックブッシュ５９ａをラックハウジング２２の支持孔部４０に内嵌した後、スナップリング６０を係合凹部４４ｃの内側に進入させる。この際、スナップリング６０の弾性復元力により、凸部第１傾斜面６７を係合凹部４４ｃの凹部第１傾斜面４５ｃに対して径方向外側に押し付ける。凸部第１傾斜面６７を凹部第１傾斜面４５ｃに対して径方向外側に押し付けると、スナップリング６０には、ラックハウジング２２の奥側を向いた反力Ｆ１が作用する。このため、反力Ｆ１を利用して、ラックブッシュ５９ａ（ブッシュ本体６１ａ）を軸方向に押圧する。これにより、ラックハウジング２２の奥側を向いた面であるブッシュ本体６１ａの奥側端面６９の径方向外側部分を、ラックハウジング２２の内周面のうちの開口側を向いた面である小径段差面４３に対して、軸方向に押し付ける。このため、滑り軸受３７ｂを、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
その他の構成および作用効果については、実施の形態の第１例および第４例の構造と同じである。
【００７６】
［実施の形態の第６例］
実施の形態の第６例について、図１５および図１６を用いて説明する。
本例のステアリングギヤユニット１５ａは、ラック軸１４の外周面のうち、ラック歯３０が備えられた前面と径方向反対側に位置する背面を、ピニオン軸１３に向けて押圧する押圧機構２１ａの構造が、実施の形態の第１例の押圧機構２１と異なる。本例の押圧機構２１ａは、ラックハウジング２２のシリンダ部２４の内側に収容されており、枢軸７０と、押圧ローラ７１と、弾性部材７２とを備える。
【００７７】
枢軸７０は、ラック軸１４と平行に、かつ、シリンダ部２４の軸方向に関してラック軸１４に対する遠近動を可能に配置されている。このために、押圧ブロック７３が、シリンダ部２４の内側に、シリンダ部２４の軸方向である前後方向に関する移動を可能に嵌装され、枢軸７０が、押圧ブロック７３の前面に開口したスロット７４の内側に、ラック軸１４の軸方向に関するがたつきなく係合されている。なお、図示の例では、押圧ブロック７３の外周面に係止されたＯリング７７を、シリンダ部２４の内周面に弾性的に摺接させている。
【００７８】
押圧ローラ７１は、枢軸７０の周囲に、ラジアルニードル軸受７５により回転自在に支持され、かつ、外周面を、ラック軸１４の背面に備えられた被押圧部７６に当接させている。押圧ローラ７１の外周面は、ラック軸１４の背面（被押圧部７６）の断面形状に沿った母線形状を有する。
【００７９】
弾性部材７２は、１個ないし複数個の皿ばねやコイルばねにより構成され、枢軸７０を、シリンダ部２４の軸方向に関してラック軸１４に向けて、すなわち、前方側に向けて押圧する。本例では、弾性部材７２は、シリンダ部２４の開口部に螺着されたカバー３３ａと、押圧ブロック７３との間に配置された皿ばねにより構成されている。
【００８０】
押圧機構２１ａは、弾性部材７２の弾力に基づいて、押圧ブロック７３を前方側に向けて押圧することで、枢軸７０を前方側に向けて押圧し、該枢軸７０の周囲に回転自在に支持された押圧ローラ７１の外周面により、ラック軸１４の被押圧部７６を押圧する。これにより、ピニオン歯２６とラック歯３０との噛合部のバックラッシュを解消し、かつ、噛合部での動力伝達に伴ってラック軸１４に加わるピニオン軸１３から離れる方向の力にかかわらず、ピニオン歯２６とラック歯３０との噛合状態を適正に維持する。
【００８１】
本例のステアリングギヤユニット１５ａでは、ラック軸１４が軸方向に摺動する際には、押圧ローラ７１が回転することにより、ラック軸１４の摺動抵抗が低減される。
【００８２】
本例において、ラック軸１４をラックハウジング２２に摺動可能に支持する構造については、実施の形態の第１例の構造と同じである。すなわち、ラック軸１４は、ラックハウジング２２の軸方向両側の開口部の近傍部分のそれぞれに、１対の滑り軸受３７により摺動可能に支持され、かつ、滑り軸受３７に備えられた係合凸部５１と、ラックハウジング２２に備えられた係合凹部４４とが係合している。このため、滑り軸受３７を、２つの部材同士の間で軸方向に挟持しなくても、ラックハウジング２２に対し軸方向のがたつきなく支持することができる。
【００８３】
特に、本例のステアリングギヤユニット１５ａは、押圧ローラ７１を有する押圧機構２１ａにより、ラック軸１４の被押圧部７６をピニオン軸１３に向けて押圧する構造を備える。押圧ローラ７１を備える押圧機構２１ａでは、押圧ローラ７１の外周面とラック軸１４の背面（被押圧部７６）との接触部のなす角度αが、実施の形態の第１例の押圧機構２１において、ラックガイド３２の押圧凹部３５に添設されたシート３６と、ラック軸１４の背面との接触部がなす角度β（図３参照）に比べて小さくなりやすい。押圧機構２１ａの押圧面と、ラック軸１４の背面との接触部のなす角度が小さくなると、ラック軸１４がピニオン軸１３の軸方向にがたつきやすくなる。このため、本例のように、押圧ローラ７１を有する押圧機構２１ａを備えるステアリングギヤユニット１５ａでは、ラック軸１４を滑り軸受３７により支持することによる効果が顕著になる。
その構成および作用効果については、実施の形態の第１例および第４例の構造と同じである。
【００８４】
本発明を実施する場合に、実施の形態の第１例〜第６例の構造は、適宜組み合わせて実施することができる。また、本発明を実施する場合に、ブッシュ本体に外嵌する弾性リングは、２本に限らず、１本または３本以上としても良いし、省略することもできる。また、スナップリングの形状についても、実施の形態の第１例〜第６例で示した構造に限定されず、少なくとも傾斜した外側面（凸部第１傾斜面）を備えていれば、従来から知られた各種の構造を採用することができる。また、ブッシュ本体に形成する軸方向スリット（第１軸方向スリットおよび第２軸方向スリット）の数は、実施の形態の第１例〜第６例で示した数に限定されない。ブッシュ本体を拡縮可能であれば、軸方向スリットは省略することもできる。また、実施の形態の第１例〜第６例では、軸方向スリットを設けたことにより、係合凸部が不連続になった構造を示したが、係合凸部は、軸方向スリットの存在に関係なく、円周方向に不連続となった形状を採用できる。
【００８５】
実施の形態の第１例〜第６例では、ラック軸１４を、ラックハウジング２２の軸方向両側の開口部の近傍部分に、１対の滑り軸受３７により摺動可能に支持する場合について説明したが、本発明のラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニットにおいては、ラック軸を、ラックハウジングのうち、軸方向に関してピニオン歯とラック歯との噛合部から遠い側の開口部の近傍部分のみに、滑り軸受により摺動可能に支持することもできる。ただし、ラック軸のがたつきを抑える面からは、ラック軸を、ラックハウジングの軸方向両側の開口部の近傍部分に、１対の滑り軸受により摺動可能に支持することが好ましい。この場合、１対の滑り軸受を互いに同じ構造を有するものとすることもできるし、異なる構造を有するものとすることもできる。
【符号の説明】
【００８６】
１  ラックブッシュ
２  筒体
３  係合凸部
４  ラックハウジング
５  エンドケース
６  小径孔部
７  大径孔部
８  ストッパ
９  段差面
１０  ラック軸
１１  ステアリング装置
１２  ステアリングホイール
１３  ピニオン軸
１４  ラック軸
１５、１５ａ  ステアリングギヤユニット
１６  ステアリングシャフト
１７  自在継手
１８  中間シャフト
１９  タイロッド
２０  ハウジング
２１、２１ａ  押圧機構
２２  ラックハウジング
２３  ピニオンハウジング
２４  シリンダ部
２５  取付フランジ部
２６  ピニオン歯
２７ａ  滑り軸受
２７ｂ  転がり軸受
２８  抑えねじ筒
２９  シールリング
３０  ラック歯
３１  球面継手
３２  ラックガイド
３３、３３ａ  カバー
３４  コイルバネ
３５  押圧凹部
３６  シート
３７、３７ａ、３７ｂ  滑り軸受
３８  ラック挿通孔
３９  開口孔部
４０  支持孔部
４１  中央孔部
４２  大径段差面
４３  小径段差面
４４、４４ａ、４４ｂ、４４ｃ  係合凹部
４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ  凹部第１傾斜面
４６、４６ａ、４６ｂ  凹部第２傾斜面
４７  ラックブッシュ
４８  ラックブッシュ本体
４９  弾性リング
５０  筒体
５１、５１ａ  係合凸部
５２  案内面
５３ａ、５３ｂ  テーパ面
５４  係止凹溝
５５、５５ａ  凸部第１傾斜面
５６、５６ａ  凸部第２傾斜面
５７ａ  第１軸方向スリット
５７ｂ  第２軸方向スリット
５８  平坦面
５９、５９ａ  ラックブッシュ
６０  スナップリング
６１、６１ａ  ブッシュ本体
６２、６２ａ  筒体
６３  係合凸片
６４、６４ａ  係合凸部
６５  突起部
６６  係止孔
６７  凸部第１傾斜面
６８  平坦面
６９  奥側端面
７０  枢軸
７１  押圧ローラ
７２  弾性部材
７３  押圧ブロック
７４  スロット
７５  ラジアルニードル軸受
７６  被押圧部
７７  Ｏリング
【図１】
2020017503.tif 000003
【図２】
2020017503.tif 000004
【図３】
2020017503.tif 000005
【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】
2020017503.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020017503.tif 000012
【図１１】
2020017503.tif 000013
【図１２】
2020017503.tif 000014
【図１３】
2020017503.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2020017503.tif 000017
【図１６】
2020017503.tif 000018
【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月16日(2020.12.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向両側が開口した筒状で、内周面に係合凹部を含むラックハウジングと、ピニオンハウジングと、を有するハウジングと、
筒体と、該筒体の外周面よりも径方向外方に突出し、かつ、前記係合凹部の内側に配置される係合凸部と、を有し、前記ラックハウジングに内嵌される、少なくとも１個の滑り軸受と、
ラック歯を有し、前記少なくとも１個の滑り軸受の内周面により軸方向の摺動を可能に支持され、かつ、前記ラックハウジングの内側に配置されるラック軸と、
外周面に、前記ラック歯と噛合するピニオン歯を有し、前記ピニオンハウジングの内側に回転自在に支持されるピニオン軸と、を備え、
前記係合凸部は、前記少なくとも１個の滑り軸受の前記ラックハウジングの開口側に位置する部分に設けられており、
前記係合凹部は、１対の内側面を備え、該１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの開口側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凹部第１傾斜面により構成されており、
前記係合凸部は、１対の外側面を備え、該１対の外側面のうち、前記凹部第１傾斜面と軸方向に対向する外側面に、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの奥側に向かう方向に傾斜した凸部第１傾斜面により構成されており、
前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面を、前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面に対して、軸方向に押し付けており、
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記筒体と前記係合凸部の全体とが一体に形成されたラックブッシュにより構成されている、
ラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項２】
前記ラックハウジングの内周面のうちの開口側を向いた面が、前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面により構成されており、
前記少なくとも１個の滑り軸受のうちで前記ラックハウジングの奥側を向いた面が、前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面により構成されている、
請求項１に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項３】
前記係合凹部の前記１対の内側面のうち、前記ラックハウジングの奥側に位置する内側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凹部第２傾斜面により構成されており、
前記係合凸部の前記１対の外側面のうち、前記凹部第２傾斜面と軸方向に対向し、かつ、前記ラックハウジングの奥側を向いた外側面は、径方向外側に向かうほど前記ラックハウジングの開口側に向かう方向に傾斜した凸部第２傾斜面により構成されており、
前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して軸方向に押し付けており、かつ、前記凸部第２傾斜面を前記凹部第２傾斜面に対して径方向外側に押し付けることで、前記凸部第１傾斜面を前記凹部第１傾斜面に対して軸方向に押し付けている、
請求項２に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項４】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度とが同じであり、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度と、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度とが同じである、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項５】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度が、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第１傾斜面の傾斜角度よりも大きく、かつ、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度が、前記滑り軸受の中心軸に対する前記凸部第２傾斜面の傾斜角度よりも大きい、請求項３に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項６】
前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第２傾斜面の傾斜角度が、前記ラックハウジングの中心軸に対する前記凹部第１傾斜面の傾斜角度よりも小さい、請求項３〜５のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項７】
前記凹部第１傾斜面および前記凸部第１傾斜面の断面形状、並びに、前記凹部第２傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状が直線状である、請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項８】
前記凹部第１傾斜面および前記凹部第２傾斜面の断面形状が凹円弧形であり、前記凸部第１傾斜面および前記凸部第２傾斜面の断面形状が凸円弧形である、請求項３〜６のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項９】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向に関して前記ラック歯と前記ピニオン歯との噛合部から遠い側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１０】
前記少なくとも１個の滑り軸受は、１対の滑り軸受により構成されており、
前記１対の滑り軸受は、前記ラックハウジングのうち、軸方向両側の開口部の近傍部分に内嵌されている、請求項９に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【請求項１１】
前記ラック軸の外周面のうち、前記ラック歯が備えられた部分と径方向反対側に位置する被押圧部を、前記ピニオン軸に向けて押圧する、押圧機構をさらに備え、
前記押圧機構は、前記ラック軸に対する遠近動を可能に支持された枢軸と、該枢軸に周囲に回転自在に支持され、かつ、外周面を前記被押圧部に当接させた押圧ローラと、前記枢軸を前記ピニオン軸に向けて押圧する弾性部材とを有する、請求項９または１０に記載したラックアンドピニオン式ステアリングギヤユニット。
【国際調査報告】
2020017503.tif 000020
2020017503.tif 000021
2020017503.tif 000022
2020017503.tif 000023
2020017503.tif 000024
2020017503.tif 000025