(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギアケースとラック軸との間に介装されて、ラック軸をギアケース内で摺動可能に支持するための軸受であって、弾性を有する合成樹脂からなるアウターブッシュと、該アウターブッシュ内に固定されたインナーブッシュとからなり、アウターブッシュの外周面には、ギアケース内周面に当接する領域と、当該領域と軸方向において隣接して該ギアケース内周面に部分的に当接しない領域とが形成されていると共に、その内周面には、ラック軸の周面と所定の締め代をもって摺接する領域とラック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域とをギアケース内周面に部分的に当接しない領域に対応して周方向に備えた軸支承面と、該軸支承面と軸方向に隣接してかつ環状肩部を介して軸支承面に対して拡径した拡径円筒面とを備えており、アウターブッシュの外周面のギアケース内周面に部分的に当接しない領域における当該ギアケース内周面に当接しない部位には、軸方向に伸びた突条部が前記軸支承面の所定の締め代を有する領域に対応して設けられており、アウターブッシュの外周面の前記ギアケース内周面と部分的に当接しない領域において軸方向に伸びて切割り溝がアウターブッシュに設けられており、アウターブッシュの内周面の拡径円筒面には、インナーブッシュが固定されていることを特徴とする軸受。
【請求項２】
アウターブッシュの外周面において、少なくともギアケース内周面に当接する領域には、軸方向に伸びたセレーションが形成されている請求項１に記載の軸受。
【請求項３】
アウターブッシュの内周面の拡径円筒面には、環状肩部からその軸方向に所定の間隔を隔ててリップ部が形成されている請求項１又は２に記載の軸受。
【請求項４】
インナーブッシュは、鋼薄板と、該鋼薄板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結金属層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した巻きブッシュからなる請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受。
【請求項５】
インナーブッシュは、鋼薄板と、該鋼薄板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結金属層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、該合成樹脂層を内側にして絞り加工により形成された継ぎ目無しの円筒状ブッシュからなる請求項１から３のいずれか一項に記載の軸受。
【請求項６】
アウターブッシュの外周面には、ギアケース内周面に嵌合する係止用の突起が設けられている請求項１から５のいずれか一項に記載の軸受。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車輌におけるラック・ピニオン式ステアリング装置において、ラック軸をギアケース内に摺動自在に支承する軸受に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
自動車等の車輌におけるラック・ピニオン式ステアリング装置は、操舵輪（ハンドル）の回転によってこれに連なるピニオン軸を回転させ、該ピニオン軸と噛合するラック軸をギアケース内で左右方向に摺動させ、これに連繋する操向輪の操向を行うようになっている。
【０００３】
このようなラック・ピニオン式ステアリング装置におけるラック軸をギアケース内に摺動自在に支承する手段としては、例えば、図７に示すように、内側リング１と外側リング２との間にゴム３を介在させ、ゴム３においてラック軸４のラジアル（径）方向変位を吸収しつつラック軸４を摺動自在に支承するように構成された軸受５、又は図８に示すように、外周面１０に、ギアケース１１の内周面１２と接触する円弧状をなす接触領域１３とギアケース１１の内周面１２と接触しない平坦状の非接触領域１４とを周方向に交互に備えると共に接触領域１３の略中央部に係止突起１５を備え、内周面１６に、ギアケース１１の内周面１２と接触しない非接触領域１４に対応して配されており、内周面１６内に配されるラック軸（図示せず）の周面と所定の締め代をもって摺接する領域１９と、ギアケース１１の内周面１２と接触する領域１３に対応して配されており、ラック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域２０とを周方向に交互に備えた弾性を有する合成樹脂からなる軸受２１等がある。
【０００４】
軸受５においては、ラック軸４の外径公差及び軸受５の内側リング１の内径公差を考慮し、かつ軸受５のラック軸４に対する摺動抵抗を最小限に抑えるように、ラック軸４と内側リング１との間に摺動隙間（クリアランス）が設けられるが、この摺動隙間が大きいときにはラック軸４の内側リング１への衝突による打音の発生が問題となる。
【０００５】
軸受２１にあっては、軸受２１の非接触領域１４とギアケース１１の内周面１２との間に、寸法誤差を吸収してかつ空気を流通するための隙間２２が形成されることになるが、非接触領域１４では薄肉化されているため、当該部位の剛性が低く、例えば操舵操作時等において、ラック軸にラジアル方向の力が作用した場合、隙間２２と対応する部位でラック軸が撓み、ラック軸と軸受２１との間に打音が発生するという問題、ラック軸にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作においては、ラック軸と軸受２１との間の摺動抵抗が増大し、操舵操作が重たくなるという問題、軸受２１自体が弾性を有する合成樹脂で形成されていることによるラック軸の変位量が大きいという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記諸点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、ラック軸と軸受との間に打音が発生することなく、ラック軸にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作においてもラック軸と軸受との間の摺動抵抗が小さく円滑な操舵操作を可能とした軸受を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸受は、ギアケースとラック軸との間に介装されて、ラック軸をギアケース内で摺動可能に支持するための軸受であって、弾性を有する合成樹脂からなるアウターブッシュと、該アウターブッシュ内に固定されたインナーブッシュとからなり、アウターブッシュの外周面には、ギアケース内周面に当接する領域と、当該領域と軸方向において隣接して該ギアケース内周面に部分的に当接しない領域とが形成されていると共に、その内周面には、ラック軸の周面と所定の締め代をもって摺接する領域とラック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域とをギアケース内周面に部分的に当接しない領域に対応して周方向に備えた軸支承面と、該軸支承面と軸方向に隣接してかつ環状肩部を介して軸支承面に対して拡径した拡径円筒面とを備えており、アウターブッシュの外周面のギアケース内周面に部分的に当接しない領域における当該ギアケース内周面に当接しない部位には、軸方向に伸びた突条部が前記軸支承面の所定の締め代を有する領域に対応して設けられており、アウターブッシュの外周面の前記ギアケース内周面と部分的に当接しない領域において軸方向に伸びて切割り溝がアウターブッシュに設けられており、アウターブッシュの内周面の拡径円筒面には、インナーブッシュが固定されていることを特徴とする。
【０００８】
上記構成からなる軸受において、アウターブッシュの外周面において、少なくともギアケース内周面と当接する領域には、軸方向に伸びたセレーションが形成されている。軸受をギアケース内に圧入固定する際に、該ギアケースの内周面に軸受を密に圧接するが、このセレーションにより、アウターブッシュの拡径円筒面に圧入固定されたインナーブッシュの内径寸法精度への影響が防止される。なお、このセレーションと同等であって、当該セレーションと連続するセレーションを、ラック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域に対応するアウターブッシュの外周面のギアケース内周面と部分的に当接しない領域にも設けて、上記と同等の作用が得られるようにしてもよい。
【０００９】
また、アウターブッシュの内周面の拡径円筒面には、環状肩部からその軸方向に所定の間隔を隔ててリップ部が形成されている。このリップ部は、拡径円筒面に圧入さて固定されたインナーブッシュの軸方向の抜け止めの役割を果たす。リップは、拡径円筒面に周方向に連続して形成されてもよいが、不連続に形成されていてもよい。
【００１０】
アウターブッシュを形成する弾性を有する合成樹脂としては、柔軟であってかつ強靱であり、概ねショア硬さ（Ｄ型）４０〜６０、反発弾性値（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）が５０〜８０を有していてゴム状の弾性挙動を残存しているもので、例えばポリエステル・エーテル共重合体あるいはポリウレタン等が好適に使用される。
【００１１】
インナーブッシュとしては、鋼薄板と、該鋼薄板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結金属層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した所謂巻きブッシュ又は同様に三層構造からなり、合成樹脂層を内側にして絞り加工により形成した継ぎ目無しの円筒状ブッシュが使用される。
【００１２】
本発明の軸受はギアケースとラック軸との間に介装されるが、抜け止め防止として、アウターブッシュの外周面には、ギアケース内周面に嵌合する係止用の突起が設けられる。この突起は、切割り溝を挟んで相対向するように、アウターブッシュの一端面側に一対設けてもよいが、これに代えて又はこれと共に、アウターブッシュの一端面側に切割り溝を挟むことなしに一個又は３個以上設けても、更には、アウターブッシュの他端面側に一個以上設けてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に本発明及び本発明の実施の形態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説明する。なお、本発明は、これら実施例に何ら限定されないのである。
【００１４】
【実施例】
図１乃至図４において、本例の軸受３１は、弾性を有する合成樹脂からなるアウターブッシュ３２と、アウターブッシュ３２内に固定されたインナーブッシュ３３とから構成されている。
【００１５】
アウターブッシュ３２の外周面３５には、ギアケース３６の内周面３７に当接する領域３８と、領域３８の軸方向の一方の端部に隣接してギアケース３６の内周面３７に部分的に当接しない領域３９とが形成されている。領域３９には、軸方向に伸びたセレーション４１と、当該領域３９におけるギアケース３６の内周面３７に当接しない部位としての、円筒を軸方向に切除してなる複数個、本例では３個の平坦面４０とが周方向に関して交代的に形成されている。
【００１６】
アウターブッシュ３２の内周面４５には、軸支承面４６と、軸支承面４６と軸方向において隣接してかつ環状肩部４７を介して軸支承面４６に対して拡径した拡径円筒面４８とが形成されている。拡径円筒面４８は、ギアケース３６の内周面３７に当接する領域３８にほぼ対応して設けられている。
【００１７】
軸支承面４６は、ラック軸５０の周面５１と所定の締め代をもって摺接する複数個、本例例では３個の領域５２と、ラック軸５０の周面５１と締め代をもたずに摺接する複数個、本例例では３個の領域５３とを領域３９に対応してかつ周方向において交代的に等間隔をもって備えている。各領域５２は、領域３９の平坦面４０に平行な平坦面５４として形成されており、各平坦面５４がラック軸５０の周面５１に締め代をもって摺接するようになっている。
【００１８】
ギアケース３６の内周面３７に当接しない部位としての領域３９の平坦面４０には、軸方向に伸びた断面三角形状の突条部５７が軸支承面４６の領域５２に対応して設けられている。なお、突条部５７の断面形状については三角形に限らず、その他四角形、半円形又は半楕円形等であってもよい。各突条部５７は、各平坦面４０におけるアウターブッシュ３２の補強リブとして機能する。
【００１９】
アウターブッシュ３２の外周面３５の領域３９において、アウターブッシュ３２の端面５９から軸方向伸びて複数個、本例では３個の切割り溝６０がアウターブッシュ３２に設けられており、各切割り溝６０の開口部６１側の端部において、アウターブッシュ３２の外周面３５には、切割り溝６０を挟んで相対向する抜け止め用である係止用の突起６２が一対設けられている。
【００２０】
アウターブッシュ３２の外周面３５において、領域３８には、軸方向に伸びたセレーション６５が形成されている。セレーション６５は、セレーション４１と軸方向において連続して形成されている。領域３８及び３９において、セレーション６５及び４１の各頂部がギアケース３６の内周面３７に実質的に当接するようになっている。
【００２１】
アウターブッシュ３２の内周面４５の拡径円筒面４８には、環状肩部４７から軸方向に所定の間隔を隔てて環状のリップ部７０が形成されており、環状肩部４７とリップ部７０との間にインナーブッシュ３３が圧入、固定されている。リップ部７０は、インナーブッシュ３３の軸方向への抜け止めの役割を果たす。
【００２２】
インナーブッシュ３３には、薄鋼板と、この薄鋼板の表面に一体に接合された焼結金属層と、この焼結金属層に含浸被覆された合成樹脂層の三層構造からなり、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した所謂巻きブッシュが使用される。また、この巻きブッシュに代えて、同様に三層構造からなり、合成樹脂層を内側にして絞り加工により形成される継ぎ目無しの円筒状ブッシュを使用してもよい。
【００２３】
インナーブッシュ３３は、その内周面８０の直径が、平坦面５４で規定される領域３９でのアウターブッシュ３２の仮想内面８１の内径よりも、０．０２ｍｍ乃至０．５０程度、好ましくは０．２５乃至０．３５ｍｍ程度、好適設計では０．３２ｍｍ程度大きくなるように、形成される。
【００２４】
以上の軸受３１は、図４に示すように、ギアケース３６の内周面３７に、突起６２をギアケース３６の内周面３７に形成された環状凹所７５に嵌合して、固定される。環状凹所７５に嵌合の際に、軸受３１は、領域３９において切割り溝６０を介し若干縮径されて、ギアケース３６の内周面３７に配される。
【００２５】
軸受３１によれば、操舵輪（ハンドル）が操作（回転）されない際には、ラック軸５０は、アウターブッシュ３２において、突条部５７により外側から補強された領域５２の平坦面５４で実質的に軸方向に摺動自在に支持されており、したがって、操舵操作時等において、ラック軸５０にラジアル方向の力が作用した場合でも、ラック軸５０に撓みが生じ難く、ラック軸５０と軸受３１との間に打音が生じなく、そして、ラック軸５０にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作においては、ラック軸５０がインナーブッシュ３３の内周面８０により実質的に摺動自在に支持されるため、ラック軸５０と軸受３１との間の摺動抵抗の増大はそれ程なく、操舵操作が重たくなるということがない。
【００２６】
また、インナーブッシュ３３が鋼薄板を具備した巻きブッシュ又は円筒状ブッシュからなると、インナーブッシュ３３自体に加えて軸受３１全体のラジアル方向の変形が少なく、ラック軸５０にラジアル方向の力が作用してもラック軸５０がそれ程変形しなく、ラック軸５０の円滑な摺動を確保することができる。
【００２７】
更に、切割り溝６０がアウターブッシュ３２に設けられているため、ギアケース３６と軸受３１との熱膨張差による締め代の消失を回避し得、高温時においてもラック軸５０をがたなしに支持し得る。
【００２８】
前記例では、各切割り溝６０の開口部６１側の端部において、すなわち、アウターブッシュ３２の一端面８０側において、アウターブッシュ３２の外周面３５に突起６２を設けたが、これに代えて、図５及び図６に示すように、アウターブッシュ３２の他端面８１側の外周面３５に、軸方向において各切割り溝６０に対応してそれぞれ一個の係止用の突起８２を設けてもよい。なお、図５及び図６に示す軸受９０では、アウターブッシュ３２の外周面３５におけるギアケース３６の内周面３７に当接する領域３８が他端面８１まで伸びている。このようにアウターブッシュ３２を図５及び図６に示すように構成すると、切割り溝６０及び突起８２を含めたアウターブッシュ３２の型成形による製造が極めて容易になり、製造性の観点から極めて好ましい。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ラック軸と軸受との間に打音が発生することなく、ラック軸にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作においてもラック軸と軸受との間の摺動抵抗が小さく円滑な操舵操作を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい一実施例の側面図である。
【図２】図１に示す実施例のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す実施例の平面図である。
【図４】図１に示す実施例をラック・ピニオン式ステアリング装置におけるラック軸及びギアケース間に配した断面図である。
【図５】本発明の好ましい他の実施例の断面図である。
【図６】図５に示す実施例の平面図である。
【図７】従来例の説明図である。
【図８】他の従来例の説明図である。
【符号の説明】
３１  軸受
３２  アウターブッシュ
３３  インナーブッシュ
３５  外面
３８、３９  領域
４６  軸支承面
４８  拡径円筒面
５２、５３  領域
５７  突状部
６０  切割り溝
【図１】
0003807025.tif 000002
【図２】
0003807025.tif 000003
【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】
0003807025.tif 000008
【図８】
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