(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵により回転するピニオンと、
そのピニオンに噛み合うラックと、
そのラックを覆うハウジングとを備え、
そのラックは、そのハウジングにより一端側と他端側とにおいて円筒面に沿う支持面を介して、そのピニオンの回転により長手方向に案内されるように支持され、
そのラックの長手方向移動により舵角を変化させるラックピニオン式ステアリング装置において、
そのラックの一端側を支持する支持面の軸心は他端側を支持する支持面の軸心に対して偏心し、
そのラックは、一端側と他端側とに円が外接する被支持部を有し、その一端側の被支持部の軸心は他端側の被支持部の軸心に対し、そのラックの一端側の支持面の軸心に対する他端側の支持面の軸心の偏心量に対応する量だけ偏心していることを特徴とするラックピニオン式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵により回転するピニオンに噛み合うラックの移動により舵角を変化させるラックピニオン式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
操舵により回転するピニオンに噛み合うラックを覆うハウジングを備え、そのピニオンの回転によるラックの長手方向移動により舵角を変化させるラックピニオン式ステアリング装置が従来から用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなラックピニオン式ステアリング装置においては、ラックの両端に連結される車輪を介して道路から作用する力により、ラックが長手方向回りにツイスト運動をし、その結果ラックの歯とピニオンの歯との衝突音が発生するという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決することのできるラックピニオン式ステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操舵により回転するピニオンと、そのピニオンに噛み合うラックと、そのラックを覆うハウジングとを備え、そのラックは、そのハウジングにより一端側と他端側とにおいて円筒面に沿う支持面を介して、そのピニオンの回転により長手方向に案内されるように支持され、そのラックの長手方向移動により舵角を変化させるラックピニオン式ステアリング装置において、そのラックの一端側を支持する支持面の軸心は他端側を支持する支持面の軸心に対して偏心し、そのラックは、一端側と他端側とに円が外接する被支持部を有し、その一端側の被支持部の軸心は他端側の被支持部の軸心に対し、そのラックの一端側の支持面の軸心に対する他端側の支持面の軸心の偏心量に対応する量だけ偏心していることを特徴とする。
本発明の構成によれば、ラックは一端側と他端側において支持面を介して長手方向に案内され、かつ、その一端側の支持面の軸心は他端側の支持面の軸心に対して偏心するので、その長手方向回りのラックのツイスト運動は規制される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１、図２に示す車両用ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置１は、ステアリングホイールに連結されるステアリングシャフト２と、操舵により回転するヘリカルピニオン７と、このピニオン７に噛み合うヘリカルラック８と、このラック８を覆うハウジング１０とを備えている。そのハウジング１０は、バルブハウジング１０ａと、このバルブハウジング１０ａに一体化されるラックハウジング１０ｂとを有する。そのラックハウジング１０ｂの一端側開口１０ｂ′と他端開口１０ｂ″から突出するラック８の一端部と他端部は、ボールジョイント４４ａ、４４ｂ、タイロッド４５ａ、４５ｂを介して車輪（図示省略）に連結される。そのラックハウジング１０ｂの各端部外周と各タイロッド４５の外周との間は、それぞれ伸縮カバー４６により覆われる。
【０００７】
そのラックハウジング１０ｂの一端側は円筒状のシリンダとされ、このシリンダの内周とラック８の外周との間を油密状にシールする一対のシール機構１８ａ、１８ｂが設けられている。両シール機構１８ａ、１８ｂの間においてラック８の外周にピストン２０が取り付けられている。両シール機構１８ａ、１８ｂの間はピストン２０によって仕切られる一対の油室２１、２２とされ、これにより操舵補助力発生用油圧シリンダ１８が構成されている。各油室２１、２２に、上記バルブハウジング１０ａに内蔵される油圧制御弁が配管１９ａ、１９ｂを介して接続されている。その油圧制御弁は、操舵抵抗に応じてポンプＰから吐出される圧油を油室２１、２２の一方に送り、油室２１、２２の他方から排出される油をタンクＴに送る公知のものを用いることができる。これにより、そのピストン２０に作用する油圧に基づき操舵補助力が付与される。
【０００８】
そのラックハウジング１０ｂの一端側の内周に円筒状のブッシュ３１が挿入され、そのブッシュ３１の内周面がラック８の一端側の外周を支持する支持面３１ａを構成する。また、そのラックハウジング１０ｂの他端側の内周に円筒状のブッシュ３２が挿入され、そのブッシュ３２の内周面がラック８の他端側の外周を支持する支持面３２ａを構成する。なお、本実施形態では、その一方のブッシュ３１はラックハウジング１０ｂの内周に固定されるストッパー３５により抜けが防止され、その他方のブッシュ３２はラックハウジング１０ｂの内周に例えば圧入されることで抜けが防止される。また、その一端側のブッシュ３１は、その内周と外周とにオイルシール４１とシールリング４２とが嵌め合わされることで、上記一方のシール機構１８ａを構成する。
【０００９】
そのラック８は例えば鍛造により成形され、一端側と他端側とが円筒面に沿う外周面を有する被支持部とされる。その一方の支持面３１ａにより支持されるラック８の一端側の被支持部に外接する円の径は、ラック８の長手方向移動が阻止されない程度に支持面３１ａの径よりも僅かに小径とされ、その径の差はラック８等の部品加工公差や組み立て公差に応じて定められる。同様に、その他方の支持面３２ａにより支持されるラック８の他端側の被支持部に外接する円の径は、ラック８の長手方向移動が阻止されない程度にその支持面３２ａの径よりも僅かに小径とされ、その径の差はラック８等の部品加工公差や組み立て公差に応じて定められる。これによりラック８は、ラックハウジング１０ｂにより一端側と他端側とにおいて円筒面に沿う支持面３１ａ、３２ａを介して、そのピニオン７の回転により長手方向に案内されるように支持され、そのラック８の長手方向移動により舵角を変化させる。
【００１０】
図３、図４に示すように、そのラック８の一端側を支持する支持面３１ａの軸心３１ａ′は他端側を支持する支持面３２ａの軸心３２ａ′に対して偏心する。その偏心量ｅに対応する量だけラック８の一端側の被支持部の軸心は他端側の被支持部の軸心に対して偏心している。本実施形態では、ラックハウジング１０ｂの一端側開口１０ｂ′の中心と、他端開口１０ｂ″の中心と、一方の支持面３１ａの軸心３１ａ′と、ラック８の一端側の被支持部の軸心と、両ボールジョイント４４ａ、４４ｂの中心とが同一直線上に配置可能とされ、他方の支持面３２ａの軸心３２ａ′とラック８の他端側の被支持部の軸心とが同一直線上に配置可能とされている。そのため、上記偏心量ｅだけ、他方のブッシュ３２の内周の中心は外周の中心に対して偏心され、また、ラック８の中間部に段差部８ａが設けられることでラック８の一端側の軸心は他端側の軸心に対して偏心される。その偏心量ｅは、ラック８の長手方向回りの回転を、両支持面３１ａ、３２ａによりラック８の両被支持部を拘束することで規制できれば特に限定されない。
【００１１】
上記構成によれば、ラック８は一端側と他端側において支持面３１ａ、３２ａを介して長手方向に案内され、かつ、その一端側の支持面３１ａの軸心３１ａ′は他端側の支持面３２ａの軸心３２ａ′に対して偏心するので、車輪を介して道路から力が作用してもラック８が長手方向回りにツイスト運動をするのを規制できる。これにより、ラック８の歯８′とピニオン７の歯との衝突音が発生するのを防止できる。
【００１２】
本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、本発明をマニュアルタイプのラックピニオン式ステアリング装置に適用してもよい。また、ラックの被支持部の外周面は円筒面に沿う必要はなく、例えば横断面が楕円形であってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックの歯とピニオンの歯との衝突音の発生を防止できるラックピニオン式ステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリング装置の一部破断正面図
【図２】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリング装置の部分断面図
【図３】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリング装置における要部の構成説明図
【図４】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリング装置における要部の断面図
【符号の説明】
１  ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置
７  ピニオン
８  ラック
１０ｂ  ラックハウジング
３１ａ、３２ａ  支持面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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