CN103732476A - 齿轮齿条式转向器单元 - Google Patents

Abstract

本发明为齿轮齿条式转向器单元，其能够有效防止用来旋转自如地支撑小齿轮轴（6）的中间部的球轴承（16）朝轴向位移，而且能够小型且低成本地构成。在构成箱体（10c）的副收纳部（12c）的内周面靠开口部分沿整周形成卡止槽（28b），使大致C字形的挡圈（29b）的靠外径部分与该卡止槽（28b）卡止。由此，把挡圈（29b）的靠内径部分的轴向侧面推压到构成被嵌插支承在副收纳部（12c）的内周面的球轴承（16）的外圈（18）的轴向侧面。而且，在副收纳部（12c）的开口缘部安装具有外径侧臂部（43）和内径侧臂部（44）的卡子（35），把由其中的内径侧臂部（44）的端头部构成的缩径阻止部（36）插入挡圈（29b）的不连续部（34）。

Description

齿轮齿条式转向器单元

技术领域

本发明涉及构成用来对机动车的转向轮赋予转向角的转向装置的齿轮齿条（日文：ラックアンドピニオン）式转向器（日文：ステアリングギヤ）单元。

背景技术

具备把齿轮齿条用作用来把从方向盘输入的转动转换成赋予转向角用的直线运动的机构的、齿轮齿条式转向器单元的转向装置，在现有技术中广为人知。而且，齿轮齿条式转向器单元可以小型且轻量地构成，而且刚性高，能取得良好的转向感，因而实际上广为采用。

图28～图30表示作为组装了这样的齿轮齿条式转向器单元的转向装置的1例记载在日本特开2012－51406号公报中的结构。在此转向装置中，把随着方向盘1的操作进行旋转的转向轴2的动作借助1对万向联轴器3及中间轴4传递到作为转向器单元5的输入轴的小齿轮轴（日文：ピニオン軸）6。

转向器单元5通过使设置在小齿轮轴6的前半部的小齿轮齿7与设置在齿条轴8的前面的齿条齿9啮合而构成。小齿轮轴6及齿条轴8的各自的一部分被收纳在箱体10内。箱体10具备分别为筒状的主收纳部11及副收纳部12。其中的主收纳部11的两端开口。而且，此副收纳部12设置在此主收纳部11的局部侧方，一端开口。这些主收纳部11的中心轴与副收纳部12的中心轴处于彼此扭转的位置关系。齿条轴8以能够沿轴向位移的方式插通其中的主收纳部11，使其两端部从主收纳部11突出。而且，齿条轴8的两端部分别通过球面接头13与转向横拉杆14的根端部结合。这些转向横拉杆14的端头部分别通过枢轴与未图示的肘臂的端头部结合。另外，齿条轴8因小齿轮齿7与齿条齿9啮合而不会绕齿条轴8自身的中心轴旋转。

小齿轮轴6被支撑为，仅使形成有小齿轮齿7的前半部能够在副收纳部12内旋转。为此，小齿轮轴6的端头部通过向心辊针轴承15旋转自如地支撑在副收纳部12的内端部。而且，小齿轮轴6的中间部通过单列球轴承16旋转自如地支撑在副收纳部12的靠开口的部分。构成球轴承16的内圈17被夹在形成在小齿轮轴6的中间部的内径侧阶梯面19和卡止在小齿轮轴6的中间部的圆锥状的挡圈20之间。而且，构成球轴承16的外圈18被夹在形成于副收纳部12的内周面中间部的外径侧阶梯面21与拧合在副收纳部12的开口侧端部的内侧的紧固螺纹套筒22之间。基于此结构，把小齿轮轴6的前半部支撑在副收纳部12内，从而能够支承径向载荷及推力载荷，并能够阻止轴向的位移且能进行旋转。

而且，在关于主收纳部11的直径方向与副收纳部12相反侧的部分设有缸筒部23。而且，在此缸筒部23内，以能朝轴向位移的方式收纳有旋转自如地支承推压辊24的滑动块25。而且，在通过螺钉固定在缸筒部23的开口侧端部的内侧的盖体26与推压块25之间设有弹簧27，把推压辊24朝齿条轴8进行推压。由此，把齿条轴8朝小齿轮轴6弹性地推压，消除小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的齿隙。而且，不论随着此啮合部处的动力传递施加到齿条轴8上的自小齿轮轴6离开的方向的力如何，都可以适当维持啮合部的啮合状态。

当向左右的前轮赋予转向角时，通过方向盘1的操作使小齿轮轴6旋转。由此，根据小齿轮齿7与齿条齿9と的啮合，齿条轴8朝轴向位移，对与齿条轴8的两端部结合的1对转向横拉杆14进行推拉。其结果为，对左右的前轮赋予所期望的转向角。

在具有这样的结构的现有构造的第1例的转向器单元5的情况下，利用紧固螺纹套筒22对支撑小齿轮轴6的球轴承16赋予预压力。由此，不论转向时施加到小齿轮轴6上的力如何，都可以防止此小齿轮轴6朝径向（图30的左右方向）、推力方向（图30的上下方向）位移，使小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的啮合状态稳定。而且，不仅能抑制在此啮合部产生击齿声，而且能防止转向力改变。这样，利用紧固螺纹套筒22，就易于对球轴承16施加所需的预压力，可以有效防止球轴承16朝轴向位移。但是，在利用紧固螺纹套筒22的情况下，设置空间变大，所以副收纳部12的全长容易变长，转向器单元5容易大型化。而且，存在用来调整预压力的作业时间变长等问题。

在日本特开2010－195278号公报中记载了取代这样的紧固螺纹套筒，利用缺口圆环状的挡圈对滚动轴承赋予预压力来谋求滚动轴承的止脱的结构。图31表示此文献中记载的现有结构的第2例的转向器单元5a。在此转向器单元5a的情况下，在构成箱体10a的副收纳部12a的内周面的靠开口的部分，沿整周形成有卡止槽28。而且，在缺口圆环状的挡圈（テーパースナップリング）29的靠外径的部分卡止在此卡止槽28中的状态下，把此挡圈29的靠内径的部分的轴向单侧面朝构成旋转自如地支撑小齿轮轴6的中间部的球轴承16的外圈18的轴向侧面推压。

而且，使卡止槽28中的副收纳部12a的开口侧（图31的上侧）的侧面30，越是趋向径向内侧越朝使此卡止槽28的宽度尺寸扩宽的方向倾斜。而且，在挡圈29中的与侧面30抵接的部分形成锥面31，使此挡圈29的靠外径的部分的截面形状成为越是趋向径向外侧越朝使轴向的厚度尺寸变小的方向倾斜的楔形。在这样的结构的情况下，挡圈29的设置空间小，因此容易使转向器单元5a小型化。而且，用来组装挡圈29的作业时间短，且不需要调整预压力。

但是，根据转向时对小齿轮轴6施加的力，当对挡圈29作用朝图31的上方的推力时，此挡圈29被侧面30引导缩径，容易朝轴向位移。其结果为，球轴承16容易朝轴向位移，小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部可能会从正确位置偏离，而产生发出噪音、转向力改变的不良情形。

鉴于这样的情形，在日本特开2010－38254号公报中，记载了转向时不论施加到小齿轮轴的力如何，都能防止挡圈缩径的结构。图32表示此文献中记载的现有结构的第3例的转向器单元5b。在此转向器单元5b的情况下，在挡圈29a的锥面31a的外周缘部形成有朝轴向突出的多个突起32。而且，在形成在构成箱体10b的副收纳部12b的内周面的卡止槽28a的侧面30a，形成有环状凹槽33。而且，在把挡圈29a的靠外径的部分与卡止槽28a卡止的状态下，把突起32配置在环状凹槽33内。

因此，基于转向时施加到小齿轮轴6上的力，即使在挡圈29a上作用了朝图32的上方的推力的情况下，也能通过凸部32与环状凹槽33卡合来防止挡圈29a缩径。为此，挡圈29a难以朝轴向位移，能抑制球轴承16朝轴向位移，保持小齿轮齿与齿条齿的啮合位置正确。但是，由于卡止槽28a及挡圈29a的形状变得复杂，因此存在加工麻烦，制造成本高的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012－51406号公报

专利文献2：日本特开2010－195278号公报

专利文献3：日本特开2010－38254号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的是，鉴于这样的情形，实现一种齿轮齿条式转向器单元的结构，其能够有效防止用来旋转自如地支撑小齿轮轴的中间部的滚动轴承朝轴向位移，而且能够小型且低成本地构成。

用来解决课题的技术手段

本发明的齿轮齿条式转向器单元具备箱体、齿条轴、小齿轮轴、滚动轴承、挡圈、缩径阻止部。上述箱体具有两端开了口的筒状的主收纳部，及设置在相对于此主收纳部扭转的位置、一端开了口的筒状的副收纳部。上述齿条轴在前面具有齿条齿，以能进行轴向位移的方式配置在上述箱体的上述主收纳部的内侧。上述小齿轮轴在使形成在轴向前半部的小齿轮齿与上述齿条齿啮合，而且使轴向根端部穿过上述箱体的副收纳部的开口部朝外部突出的状态下，旋转自如地支撑在此副收纳部内。上述滚动轴承具备内圈、外圈、多个滚动体（滚珠或滚子）。上述内圈在外周面具有内圈轨道，上述外圈在内周面具有外圈轨道。而且，上述多个滚动体分别滚动自如地设置在上述内圈轨道与上述外圈轨道之间。而且，为了把上述小齿轮轴旋转自如地支撑在上述副收纳部的内侧，把上述内圈嵌套固定在此小齿轮轴中的比形成有上述小齿轮齿的部分靠轴向根端侧部分，而且，在使上述外圈的轴向单侧面与形成在上述副收纳部的内周面的阶梯面抵接的状态下，把此外圈嵌插支撑在上述副收纳部。而且，挡圈为缺口圆环状，配置在上述小齿轮轴的轴向中间部的周围，其靠外径的部分与形成在上述副收纳部的内周面的靠开口的部分的卡止槽卡止。而且，此状态下，把上述挡圈的靠内径的部分的轴向单侧面推压到上述外圈的轴向另一侧面。

缩径阻止部设置在被固定于上述副收纳部的部件的一部分，与上述挡圈卡合，阻止此挡圈缩径。作为使此缩径阻止部与上述挡圈卡合的样式，可以列举出使此缩径阻止部插入上述挡圈的不连续部（开口部）的结构，或使此缩径阻止部嵌插到上述挡圈的内周面的结构。

在把上述缩径阻止部插入上述挡圈的不连续部的情况下，例如，此缩径阻止部，可以由具备外径侧臂部与内径侧臂部，夹着上述副收纳部的开口侧端部弹性安装在此开口侧端部的卡子中的、配置在此副收纳部的内侧的上述内径侧臂部的端头部构成。取而代之，上述缩径阻止部，也可以由插入被形成于上述副收纳部的贯通孔的插入部件或固定在此插入部件上的部件中的、从此贯通孔突出到内径侧的部分构成。

在上述缩径阻止部由上述卡子的内径侧臂部的端头部构成的情况下，优选为，在上述卡子与上述副收纳部之间，设置用来防止此卡子从上述副收纳部的开口侧端部朝轴向脱出的防脱出结构。作为此防脱出结构，可以采用这样的结构，即，使形成在上述卡子的外径侧臂部且朝着越是趋于端头侧越接近上述内径侧臂部的方向倾斜的倾斜部，与形成在上述副收纳部的开口侧端部的外周面且朝着越是趋于开口侧上述开口侧端部的壁厚变得越大的方向倾斜的倾斜面抵接。取而代之，也可以采用使形成在上述卡子的外径侧臂部的外径侧卡合凸部与形成在上述副收纳部的开口侧端部的外周面的卡合凹槽卡合的结构。进而，也可以采用使形成在上述卡子的内径侧臂部的端头部的内径侧卡合凸部与形成在上述副收纳部的内周面的上述卡止槽卡合的结构。

对此，在上述缩径阻止部由被插入形成于上述副收纳部的贯通孔的上述插入部件构成的情况下，可以采用这样的结构，即，使此插入部件为平板状的键部件，把此键部件压入上述贯通孔内或使此键部件的一部分塑性变形，由此把此键部件固定在上述箱体上。取而代之，也可以把上述插入部件由螺栓构成，使上述缩径阻止部为与此螺栓的头部或此螺栓的轴部拧合的螺母。

而且，也可以把上述缩径阻止部形成在被嵌插到上述副收纳部的开口部、将上述小齿轮轴的周围覆盖的盖罩的端部。在此情况下，也可以在此盖罩与上述副收纳部之间设置用来限制上述盖罩相对于上述副收纳部相对旋转的凹凸卡合部。进而，也可以使上述盖罩中的、与设置上述缩径阻止部的那一侧相反侧的端部通过弹性材料制成的垫圈与车身的一部分抵接。

而且，优选为，把上述挡圈配置成使上述不连续部位于上述齿条轴侧，对此挡圈的沿圆周方向的朝向加以限制。

发明效果

根据本发明，具有可以有效防止用来旋转自如地支撑小齿轮轴的滚动轴承沿轴向位移的结构，而且，可以实现能以小型且低成本地构成这样的结构的齿轮齿条式转向器单元。即，利用其靠外径的部分与形成在箱体的副收纳部的内周面的卡止槽卡止的挡圈，来防止滚动轴承朝轴向的位移，由此可以谋求装置的小型化。而且，通过使缩径阻止部与此挡圈卡合，从而基于在转向时施加到小齿轮轴的力，即使在作用了使此挡圈缩径的力的情况下，也可以有效防止此挡圈缩径缩径、滚动轴承朝轴向位移。而且，为了如此地防止挡圈缩径，无需使挡圈及卡止槽的形状复杂即可，因此可以低成本地构成这样的结构结构。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的第1例的转向器单元的齿条与小齿轮的啮合部的纵截面图。

图2是从上侧观察图1时的图。

图3是图1的D部放大图。

图4是表示本发明的实施方式的第2例的转向器单元中的、与图3的E部相当的部分的截面图。

图5是表示本发明的实施方式的第3例的转向器单元中的、与图3的E部相当的部分的截面图。

图6是表示本发明的实施方式的第4例的转向器单元中的、与图3的F部相当的部分的截面图。

图7是表示本发明的实施方式的第5例的转向器单元的齿条与小齿轮的啮合部的纵截面图。

图8是从上侧观察图7时的图。

图9是在省略了缸筒部及主收纳部的状态下从图7的右侧观察时的图。

图10是表示实施方式的第5例的转向器单元中的、与图3相当的部分的放大截面图。

图11是表示本发明的实施方式的第6例的转向器单元的齿条与小齿轮的啮合部的纵截面图。

图12是从上侧观察图11时的图。

图13是在省略了缸筒部及主收纳部的状态下从图11的右侧观察时的图。

图14是表示实施方式的第6例的转向器单元中的、与图3相当的部分的放大截面图。

图15（A）是表示本发明的实施方式的第7例的转向器单元中的、与图14的右上部相当的部分的截面图，图15（B）是图15（A）的G－G截面图。

图16是表示本发明的实施方式的第8例的转向器单元的齿条与小齿轮的啮合部的纵截面图。

图17是一部分省略、且一部分为截面状态的图16的正面图。

图18是图16中的球轴承的设置部分近旁的放大截面图。

图19是图16中的向心辊针轴承的设置部分近旁的放大截面图。

图20是图18的H－H截面图。

图21（A）是把表示实施方式的第8例中使用的盖罩脱出进行表示的纵截面图，图21（B）是表示其端面（下端面）的图。

图22是本发明的实施方式的第9例的转向器单元中的、与图20相当的截面图。

图23（A）是把实施方式的第9例中使用的盖罩脱出进行表示的纵截面图，图21（B）是表示其端面（下端面）的图。

图24是本发明的实施方式的第10例的转向器单元中的、与图20相当的截面图。

图25（A）是把在实施方式的第10例中使用的盖罩脱出进行表示的纵截面图，图25（B）是表示其端面（下端面）的图。

图26（A）～（C）是表示能用于本发明的挡圈的结构的3例的正面图。

图27是表示能在本发明中采用的挡圈及卡止槽的卡止结构的1例的截面图。

图28是表示组装有齿轮齿条式的转向器单元的机动车用转向装置的1例的局部剖切侧面图。

图29是图28的A－A截面图。

图30是表示与使用状态相应地把小齿轮轴的根端部朝向上方的状态的、图29的B－B截面图。

图31是表示现有结构的第2例的转向器单元的、与图29的B－B截面相当的图。

图32是表示现有结构的第3例的转向器单元的、与图31的C部相当的部分的放大图。

具体实施方式

（实施方式的第1例）

图1～图3表示本发明的实施方式的第1例。本例的转向器单元5d的情况下也使设置在小齿轮轴6的轴向的一部分的小齿轮齿7与设置在齿条轴8的前面的齿条齿9啮合。这些小齿轮轴6及齿条轴8把各自的一部分收纳在箱体10c内。此箱体10c具备分别为大致圆筒状的主收纳部11（参照图28及图29）及副收纳部12c。其中的主收纳部11的两端开口。而且，副收纳部12c设置在主收纳部11的一部分的侧方，一端（图1及图3的上端）开口。这些主收纳部11的中心轴与副收纳部12c的中心轴处于相互扭转的位置关系。

齿条轴8以能沿轴向位移的方式插通到主收纳部11中，使其两端部从此主收纳部11突出。而且，转向横拉杆14的根端部通过图29所示那样的球面接头13与齿条轴8的两端部结合。转向横拉杆14的端头部通过枢轴分别与未图示的肘臂的端头部结合。而且，在沿主收纳部11的直径方向与副收纳部12c相反侧的部分设置缸筒部23，在此缸筒部23内以能朝轴向移动的方式收纳有推压块63。而且，在通过螺钉固定在此缸筒部23的开口部的内侧的未图示的盖体与推压块63之间设有弹簧等弹性部件，把推压块63朝齿条轴8推压。由此，把齿条轴8朝小齿轮轴6弹性推压，消除小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的齿隙。进而，不论在此啮合部伴随动力传递施加到齿条轴8上的从小齿轮轴6离开的方向的力如何，都可以适当维持啮合部的啮合状态。另外，使推压块63的轴向两端面中的、推压齿条轴8的那一侧的内端面与齿条轴8的背面的形状相应地成为局部圆筒状凹面。

小齿轮轴6把形成有小齿轮齿7的前半部（图1的下半部）仅能旋转地支撑在副收纳部12c内。为此，把小齿轮轴6的端头部通过向心辊针轴承15旋转自如地支撑在此副收纳部12c的内端部。而且，把小齿轮轴6的中间部通过深槽型、3点接触型或4点接触型等单列球轴承16旋转自如地支撑在副收纳部12c的靠开口的部分。另一方面，小齿轮轴6的根端部穿过副收纳部12c的开口部突出到外部，如图28所示，通过万向联轴器3与中间轴4连结。

球轴承16具备内圈17、外圈18、多个滚珠37、保持器38。内圈17在外周面具有内圈轨道39。外圈18在内周面具有外圈轨道40。而且，各个滚珠37分别滚动自如地设置在内圈轨道39与外圈轨道40之间。而且，保持器38在圆周方向多个部位具有洼坑，各个滚珠37滚动自如地保持在这些洼坑内。而且，为了把小齿轮轴6的中间部旋转自如地支撑在副收纳部12c的内侧，把内圈17嵌套固定在小齿轮轴6中的比形成有小齿轮齿7的部分靠轴向根端侧（方向盘1侧）的部分。而且，把内圈17夹持在形成于小齿轮轴6的中间部的内径侧阶梯面19和跟小齿轮轴6的中间部卡止的圆锥状的挡圈20之间。而且，把外圈18在使其轴向单侧面与形成在副收纳部12c的内周面中间部的外径侧阶梯面21抵接的状态下嵌插支撑于副收纳部12c。

在副收纳部12c的内周面的靠开口的部分，沿整周形成有卡止槽28b。而且，在配置在小齿轮轴6的轴向中间部的周围的缺口圆环状（大致C字形）的挡圈29b的靠外径的部分卡止在卡止槽28b中的状态下，把此挡圈29b的靠内径的部分的轴向单侧面推压到外圈18的轴向另一侧面。

挡圈29b通过对弹簧钢、不锈弹簧钢等弹性材料制成的金属板进行冲压成形而形成为大致C字形的缺口圆环状，在组装状态下具有沿使直径扩开的方向的弹力。在夹着挡圈29b的不连续部34相向的部分，设有朝径向内方突出的1对卡止臂部41。而且，在卡止臂部41的大致中央部，分别形成有用来卡合缩径用工具（未图示）的端头部的卡止孔42。

把卡止槽28b中的副收纳部12c的开口侧（图1及图3的上侧）的侧面30b朝着越是趋于径向内侧，卡止槽28b的宽度尺寸越宽的方向倾斜。而且，在与挡圈29b中的侧面30b抵接的部分形成锥面31b，使此挡圈29b的靠外径的部分的截面形状，成为朝着越是趋于径向外侧，沿轴向的厚度尺寸变得越小的方向倾斜的楔形。由此，在挡圈29b与卡止槽28b卡止的状态下，通过基于使直径扩开的方向的弹力的轴向分力，推外圈18的轴向另一侧面进行推压，对球轴承16赋予预压力。

而且，在把挡圈29b与卡止槽28b卡止的状态下，使不连续部34位于此挡圈29b中的靠齿条轴8侧的部分（图1的右侧部分）。即，为了消除小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的齿隙，把齿条轴8朝小齿轮轴6弹性地推压，而此推压力（齿条反力、图1的箭头F的力）被向心辊针轴承15与球轴承16中的、反齿条轴8侧的部分（图1的左侧部分）支承。而且，在此情况下，假定齿条齿9不产生扭转，则在向心辊针轴承15及球轴承16上作用相对于各个中心轴朝直角方向的箭头A₀、B₀方向的力。对此，在齿条齿9产生扭转的情况下，作用相对于箭头A₀、B₀倾斜的、箭头A₁（A₂）、B₁（B₂）方向的力。而且，在作用了其中的A₁方向的力的情况下，力也通过球轴承16对挡圈29b进行作用。在此，缺口圆环状的挡圈29b，由于不连续部34及其近旁部分处的刚性变低，所以，当不连续部34存在于反齿条轴8侧时，挡圈29b容易产生变形而从卡止槽28b脱落。于是，在挡圈29b卡止了的状态下，使不连续部34位于齿条轴8侧。

尤其是，为了防止挡圈29b缩径和旋转，把卡子35，在夹着构成箱体10c的副收纳部12c的开口侧端部（开口缘部）中的、齿条轴8侧的部分（图1及图2的右侧部分）的状态下安装在该部分。卡子35通过把不锈钢的弹簧钢板等具有弹性及耐蚀性的板材折曲成大致U字形而形成，由相互大致平行地配置的外径侧臂部43及内径侧臂部44，和把外径侧臂部43及内径侧臂部44的根端部彼此相连的根部45构成。而且，通过外径侧臂部43与内径侧臂部44，在把设置在副收纳部12c的开口侧端部中的齿条轴8侧的相互平行的外径侧平坦面部46及内径侧平坦面部47从两侧弹性地夹住的状态下，使根部45的内侧面与副收纳部12c的开口侧端面接近并相向以至于碰接。而且，在如此地把卡子35安装在副收纳部12c的状态下，把设置在副收纳部12c的内侧的内径侧臂部44的端头部插入挡圈29b的不连续部34。因此，在本例的情况下，内径侧臂部44的端头部相当于缩径阻止部36。而且，通过这样的结构，不仅能阻止挡圈29b进一步缩径，而且可以防止此挡圈29b旋转。为此，使内径侧臂部44的端头部（缩径阻止部36）的宽度尺寸，为比将挡圈29c卡止的状态（使挡圈29c从自由状态按某种程度进行缩径后的状态）下的不连续部34的宽度尺寸稍小的值。

在本例的转向器单元5d的情况下，能够有效防止用来对小齿轮轴6旋转自如地进行支撑的球轴承16朝轴向位移，而且，可以小型且低成本地构成这样的结构。即，利用挡圈29b防止球轴承16朝轴向位移，并对此球轴承16赋予预压力。为此，与以往的利用紧固螺纹套筒的结构相比较，容易缩短副收纳部12的全长，可以谋求装置的小型化。而且，在挡圈29b的不连续部34插入通过卡子35的内径侧臂部44的端头部构成的缩径阻止部36。为此，即使基于转向时施加到小齿轮轴6上的力对挡圈29b作用了使其缩径的力（向径向内方的力）的情况下，也可以可靠阻止此挡圈29b缩径。由此，由于可以防止挡圈29b朝轴向位移，所以能有效防止球轴承16朝轴向位移。而且，本例的结构不需要挡圈及卡止槽的形状复杂，所以能够以低成本来构成。

而且，使挡圈29b的不连续部34位于齿条轴8侧，把此挡圈29b中的刚性变低的部分配置在远离齿条反力的作用方向那一侧（直径方向相反侧）。为此，在车辆行驶时，即使在轮胎骑上马路牙子等而从齿条轴8对小齿轮轴6施加大的力的情况下，也可以有效防止挡圈29b变形，使此挡圈29b难以从卡止槽28b脱落。而且，由于可谋求挡圈29b止转，所以可以长期有效地谋求防止此挡圈29b脱落。本例的其它的部分的结构及效果与现有结构相同。

（实施方式的第2例）

图4表示本发明的实施方式的第2例。本例的特征为，安装在构成箱体10d的副收纳部12d的开口侧端部的卡子35a，设有用来防止朝轴向（副收纳部12d的开口侧）脱出的防脱出结构48。

在本例的情况下，在副收纳部12d的外周面中的外径侧平坦面部46，形成有朝着越是趋于副收纳部12d的开口侧使开口侧端部的壁厚变得越大的方向倾斜的倾斜面49。而且，在构成卡子35a的外径侧臂部43a的根端部以至于中间部，形成有朝着越是趋于端头侧越接近内径侧臂部44（参照图1～图3）的方向倾斜的倾斜部64。而且，通过使倾斜部64与倾斜面49抵接且卡合，来构成防脱出结构48。

因此，即便行驶在坏路上等的时候，对卡子35a作用了朝副收纳部12d的开口侧的方向（图4中朝上）的力的情况下，也可以有效防止卡子35a从副收纳部12d脱落，长期稳定地防止挡圈29b（参照图1～3）缩径而从卡止槽28b（参照图1及图3）脱出。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例相同。

（实施方式的第3例）

图5表示本发明的实施方式的第3例。在本例的情况下，也与上述实施方式的第2例的情况下相同地，在卡子35b与构成箱体10e的副收纳部12e之间设置防脱出结构48a，防止卡子35b脱落。

为此，在副收纳部12e的开口侧端部的外周面中的外径侧平坦面部46形成有截面为矩形的卡止凹槽50。而且，在构成卡子35b的外径侧臂部43b的靠端头的部分，形成有朝着接近内径侧臂部44（参照图1～图3）的方向突出的截面为大致V字形的外径侧卡合凸部51。而且，通过使外径侧卡合凸部51与卡止凹槽50卡合来构成防脱出结构48a。

在具有这样的结构的本例的情况下，也与实施方式的第2例的结构的场合相同地，可以有效防止卡子35b从副收纳部12e脱落。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例及第2例相同。

（实施方式的第4例）

图6表示本发明的实施方式的第4例。在本例的情况下也与实施方式的第2例及第3例的情况相同地，在卡子35c与构成箱体10c的副收纳部12c之间设置防脱出结构48b，防止此卡子35c的脱落。

在本例中，把构成卡子35c的内径侧臂部44a的端头部朝着接近外径侧臂部43（参照图1～图3）的方向折曲成大致直角，在该部分形成内径侧卡合凸部52。而且，通过在把内径侧臂部44a的端头部插入挡圈29b（参照图1～图3）的不连续部34的状态下，把内径侧卡合凸部52与形成在副收纳部12c的内周面用来卡止挡圈29b的卡止槽28b卡合，来构成防脱出结构48b。

在本例的情况下也与实施方式的第2例及第3例的结构的情形相同地，可以有效防止卡子35c从副收纳部12c脱落。而且，由于利用卡止槽28b来谋求防止卡子35c脱出，所以无需对副收纳部12c实施用来防止卡子35c脱出的专用的加工。为此，可以把加工成本抑制成较低。另外，防脱出结构48b也可以与实施方式的第2例或第3例的防脱出结构48、48a一起实施。本例的其它的结构及效果与实施方式的第1例～第3例相同。

（实施方式的第5例）

图7～图10表示本发明的实施方式的第5例。本例的转向器单元5e的特征为，通过把设置在矩形平板状的键部件53的一部分的缩径阻止部36a插入挡圈29b的不连续部34，来阻止此挡圈29b缩径。

在本例的情况下，以在直径方向上贯通构成箱体10f的副收纳部12f的靠开口的部分中的、沿圆周方向靠齿条轴8侧的部分（图7及图8的右侧部分）的状态，形成截面大致为矩形的贯通孔54。而且，把不锈钢钢板等金属板制成的大致矩形板状的键部件53压入贯通孔54内，把此键部件53固定在箱体10f上。而且，把如此固定了的键部件53中的、从贯通孔54突出到内径侧的部分，作为缩径阻止部36a插入挡圈29b的不连续部34。

在本例的情况下，也能在基于转向时施加到小齿轮轴6上的力而对挡圈29b作用了使其缩径的力（向径向内方的力）的情况下，可靠地阻止挡圈29b缩径。由此，由于可以防止挡圈29b朝轴向位移，因此可以有效防止球轴承16朝轴向位移。

而且，由于可以利用形状简单且小型的键部件53阻止挡圈29b缩径，因此，与使用实施方式的第1例～第4例那样的卡子35～35c的情况相比较，不仅可以谋求降低材料成本，而且可以谋求降低加工成本。而且，由于通过把键部件53压入贯通孔54来固定在箱体10f上，因此与使用卡子35～35c情形相比，可以有效谋求防止键部件53脱落。另外，为了把键部件固定在箱体10上，例如，也可以使键部件中的、从副收纳部的外周面突出的部分塑性变形（使其进行凿密变形）。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例相同。

（实施方式的第6例）

图11～图14表示本发明的实施方式的第6例。本例的转向器单元5f的特征为，通过在挡圈29b的不连续部34中插入设置在螺栓55的一部分的缩径阻止部36b来阻止挡圈29b缩径。

在本例的情况下，作为螺栓55，使用具备长方体状的头部56，和在外周面形成有阳螺纹的圆柱状的轴部57的螺栓。而且，以在直径方向上贯穿构成箱体10G的副收纳部12G的靠开口的部分中的、沿圆周方向靠齿条轴8侧的部分（图11及图12的右侧部分）的状态形成贯通孔54a。贯通孔54a由形成在外径侧半部的圆孔部58，和形成在内径侧半部的四方孔状的非圆孔部59构成。而且，在副收纳部12G的外周面中的、贯通孔54a（圆孔部58）开口的部分的周围形成有外径侧平坦面部46a。

而且，通过把螺栓55从内径侧插入贯通孔54a，而把轴部57配置在圆孔部58的内侧，而且，把头部56不发生晃荡地配置在非圆孔部59的内侧。而且，在此状态下，把轴部57的端头部从副收纳部12G的外周面（外径侧平坦面部46a）突出到外部，而且，把头部56的内径侧部分从非圆孔部59的内侧突出到内径侧。而且，把螺母60拧合固定在轴部57中的、从副收纳部12G的外周面突出的部分，把螺栓55及螺母60固定在副收纳部12G上。而且，把构成螺栓55的头部56中的、从非圆孔部59突出到内径侧的部分作为缩径阻止部36b插入挡圈29b的不连续部34的内侧。

在本例的情况下，也能在基于转向时施加到小齿轮轴6上的力而对挡圈29b作用了使其缩径的力（向径向内方的力）的情况下可靠地阻止挡圈29b缩径。由此，可以防止挡圈29b朝轴向位移，因此能有效防止球轴承16朝轴向位移。

而且，由于把固定在副收纳部12G上的螺栓55的头部56用作缩径阻止部36b，因此，缩径阻止部36b能有效防止挡圈29b从不连续部34被脱出。而且，通过把螺栓55及螺母60采用通用件，可以谋求降低成本。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例及第5例相同。

（实施方式的第7例）

图15表示本发明的实施方式的第7例。在本例的情况下也与实施方式的第6例的情况相同地，利用螺栓55a与螺母60a，阻止挡圈29b缩径。在本例中，作为螺栓55a使用具备六角形的头部56a，和在外周面形成有阳螺纹的圆柱状的轴部57a的螺栓。而且，以在直径方向上贯穿构成箱体10H的副收纳部12H的靠开口的部分中的、沿圆周方向靠齿条轴8（参照图1、图7、图11等）侧的部分的状态形成贯通孔54b。贯通孔54b由形成在外径侧半部的圆孔部58a，和形成在内径侧半部的六角孔状的非圆孔部59a构成。

而且，在非圆孔部59a的内侧不发生晃荡地配置了六角形的螺母60a，在此状态下把螺栓55a从外径侧插入贯通孔54b，把轴部57a拧合到螺母60a中。由此，把螺栓55a及螺母60a固定在副收纳部12H。而且，把螺母60a中的、从非圆孔部59a突出到内径侧的部分作为缩径阻止部36c插入挡圈29b的不连续部34的内侧。

在本例的情况下，也能在基于转向时施加到小齿轮轴6上的力对挡圈29b作用使其缩径的力（向径向内方的力）的情况下，可靠地阻止挡圈29b缩径。由此，可以防止挡圈29b朝轴向位移，因此可以有效防止球轴承16朝轴向位移。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例、第5例及第6例相同。

（实施方式的第8例）

图16～图22表示本发明的实施方式的第8例。本例的转向器单元5G的特征为，在副收纳部12i的开口部设置盖罩65，而且把盖罩65的端头部（图16的下端部）的嵌合筒部66压入副收纳部12i的开口部，把形成在盖罩65的端头面67的突起68作为缩径阻止部36d插入挡圈29b的不连续部34，由此阻止挡圈29b缩径。

具体来说，本例的转向器单元5G被安装在前副车架等未图示的车身车架上。而且，空心圆筒状的盖罩65，通过把设置在其端头部（图16的下端部）的嵌合筒部66压入副收纳部12i的开口部，从而被固定在副收纳部12i的开口部。而且，把设置在盖罩65的中间部的凸缘部69的侧面70与副收纳部12i的开口端面71抵接，谋求盖罩65相对于副收纳部12i进行上下方向的定位。而且，如图17所示，在凸缘部69的侧面70形成有凸卡合部72，把此凸卡合部72与形成在副收纳部12i的开口端面71的凹卡合部73卡合。由此，防止盖罩65相对于副收纳部12i进行相对旋转。

盖罩65将小齿轮轴6中的、从副收纳部12i的开口部突出的部分的周围覆盖。而且，在盖罩65中的、与嵌插在副收纳部12i的开口部中的部分相反侧的端部（根端部、图16的上端部）固定着橡胶制成的垫圈74。而且，此垫圈74与脚踏板（车身）75抵接。因此，盖罩65通过垫圈74对朝图16的上方的移动加以限制。垫圈74吸收车辆行驶时的振动造成的箱体10i的位移，将冲击缓和，并防止尘埃、异物侵入盖罩65与小齿轮轴6间的间隙。

盖罩65通过在尼龙、聚乙缩醛（POM）等耐油性优异的合成树脂中混入了玻璃、碳等加强用纤维的材料形成。如图18、图20及图21所示，在盖罩65的端头面67（下端面），一体地形成有朝端头侧突出的突起68，此突起68相当于缩径阻止部36d。此突起68被形成为沿圆周方向上的宽度尺寸小的小片状，以与挡圈29b的不连续部（开口部）34成为相同相位的方式使其沿圆周方向上的位置受到限制。因此，当把盖罩65的端头部的嵌合筒部66压入副收纳部12i的开口部的内侧时，突起68被插入挡圈29b的不连续部34，阻止挡圈29b进一步缩径。

在本例的情况下，只要把突起68与盖罩65的端头面67一体地形成即可，因此加工容易，可以抑制制造成本的上升。而且，通过把设置在盖罩65上的凸卡合部72与设置在副收纳部12i的凹卡合部73卡合，来使盖罩65与副收纳部12i沿圆周方向的相位固定不变，因此还可以容易地使设置在盖罩65上的突起68与挡圈29b的不连续部34沿圆周方向的相位一致。进而，由于把盖罩65的根端部通过垫圈74与脚踏板（车身）75抵接，限制盖罩65朝根端侧的移动，因此，可防止盖罩65从副收纳部12i被脱出。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第1例相同。

（实施方式的第9例）

图22及图23表示本发明的实施方式的第9例。本例为实施方式的第8例的变型例。在本例的情况下，在盖罩65a的端头面67a形成有朝端头侧突出的大致C字形的突起68a，此突起68a相当于缩径阻止部36e。把盖罩65a的端头部的嵌合筒部66压入副收纳部12i的开口部的内侧时，突起68a嵌插到挡圈29b的内周面76，阻止挡圈29b进一步缩径。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第8例相同。

（实施方式的第10例）

图24及图25表示本发明的实施方式的第10例。本例为施方式的第8例及第9例的变型例。在本例的情况下，分别朝端头侧突出的小片状的突起68和大致C字形的突起68a双方一体地形成在盖罩65b的端头面67b。也就是说，在本例的情况下，在盖罩65b的端头面67b具备用来插入挡圈29b的不连续部34的缩径阻止部36d，和用来嵌插到此挡圈29b的内周面76的缩径阻止部36e的双方。当把盖罩65b的端头部的嵌合筒部66压入副收纳部12i的开口部的内侧时，突起68（缩径阻止部36d）被插入挡圈29b的不连续部34，而且突起68a（缩径阻止部36e）被嵌插到挡圈29b的内周面76，阻止挡圈29b进一步缩径。本例的其它的部分的结构及效果与实施方式的第8例及第9例相同。

在实施本发明的情况下，挡圈的结构（形状）不限于实施方式的各个例子所示那样的，也可以使用图26（A）～（C）所示的挡圈。图26（A）表示JIS B2804中规定的C形孔用偏心挡圈的1例。也可以如图26（A）的结构那样，采用挡圈29c的沿径向的宽度尺寸在圆周方向上不固定的结构，具体来说，也可以采用在不连续部34的直径方向相反侧的宽度尺寸大的结构。而且，图26（B）表示JIS B2804中规定的C形孔用同心挡圈的1例。也可以如图26（B）的结构那样，采用挡圈29d的沿径向的宽度尺寸在圆周方向上固定不变，在此挡圈29d夹着不连续部34相向的部分未设置卡止臂部的结构。进而，也可以如图26（C）的结构那样，采用通过把线材折曲成大致C字形形成的挡圈29e。进而，尽管图示省略，但是也可以采用在单面不具备锥面的结构的挡圈。

在实施本发明的情况下，例如如图27所示，还可以采用卡止槽28c与挡圈29f的卡合结构。即，使挡圈29f的锥面31c的倾斜角度α大于卡止槽28c的侧面30c的倾斜角度β，使此侧面30c的开口缘部与此锥面31c抵接。而且，在卡止槽28c中，与侧面30c相反侧的侧面61跟挡圈29f之间设置间隙62。如果采用这样的结构，可以减小基于从构成球轴承16的外圈18作用的推力作用在挡圈29f上的力矩。即，由于可以缩短力点（X）到支点（Y）的距离（Z），因此，可以减小作用在此挡圈29f上的力矩。因此，可以更有效地防止此挡圈29f的脱落。

在实施方式的各个例子中，对把本发明适用于转向柱辅助（日文：コラムアシスト）式齿条小齿轮式动力转向装置的例子进行了说明，但是本发明也可以适用于小齿轮辅助式齿条小齿轮式动力转向装置、手动式齿条小齿轮式转向装置等。

附图标记说明

1方向盘

2转向轴

3万向联轴器

4中间轴

5、5a～5G转向器单元

6小齿轮轴

7小齿轮齿

8齿条轴

9齿条齿

10、10a～10i箱体

11主收纳部

12、12a～12i副收纳部

13球面接头

14转向横拉杆

15向心辊针轴承

16球轴承

17内圈

18外圈

19内径侧阶梯面

20挡圈

21外径侧阶梯面

22、22a紧固螺纹套筒

23缸筒部

24推压辊

25滑动块

26盖体

27弹簧

28、28a、28b、28c卡止槽

29、29a、29b、29c、29d、29e、29f挡圈

30、30a、30b、30c侧面

31、31a、31b、31c锥面

32突起

33环状凹槽

34不连续部（开口部）

35、35a、35b、35c卡子

36、36a～36e缩径阻止部

37滚珠

38保持器

39内圈轨道

40外圈轨道

41卡止臂部

42卡止孔

43、43a、43b外径侧臂部

44、44a内径侧臂部

45根部

46、46a外径侧平坦面部

47内径侧平坦面部

48、48a、48b、48c防脱出结构

49倾斜面

50卡止凹槽

51外径侧卡合凸部

52内径侧卡合凸部

53键部件

54、54a、54b贯通孔

55、55a螺栓

56、56a头部

57轴部

58、58a圆孔部

59、59a非圆形孔部

60、60a螺母

61侧面

62间隙

63推压块

64倾斜部

65、65a、65b盖罩

66嵌合筒部

67、67a、67b端头面

68、68a突起

69凸缘部

70侧面

71开口端面

72凸卡合部

73凹卡合部

74垫圈

75脚踏板

76内周面

Claims (15)

1.一种齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，具备：

箱体，该箱体具有两端开了口的筒状的主收纳部，及设置在相对于此主收纳部扭转的位置、一端开了口的筒状的副收纳部；

齿条轴，该齿条轴在前面具有齿条齿，以能进行轴向位移的方式配置在上述箱体的主收纳部的内侧；

小齿轮轴，该小齿轮轴在使形成在轴向前半部的小齿轮齿与上述齿条齿啮合，而且使轴向根端部穿过上述箱体的副收纳部的开口部朝外部突出的状态下，旋转自如地支撑在此副收纳部内；

滚动轴承，该滚动轴承具备在外周面上有内圈轨道的内圈、在内周面上有外圈轨道的外圈，和滚动自如地设置在这些内圈轨道与外圈轨道之间的多个滚动体；为了把上述小齿轮轴旋转自如地支撑在上述副收纳部的内侧，所述内圈被嵌套固定在此小齿轮轴中的比形成有上述小齿轮齿的部分靠轴向根端侧部分，而且，在使上述外圈的轴向单侧面与形成在上述副收纳部的内周面的阶梯面抵接的状态下，此外圈被嵌插支撑在上述副收纳部；

挡圈，该挡圈为缺口圆环状，被配置在上述小齿轮轴的轴向中间部的周围，在该挡圈的靠外径的部分与形成在上述副收纳部的内周面的靠开口的部分的卡止槽卡止的状态下，其靠内径的部分的轴向单侧面被推压到上述外圈的轴向另一侧面；和

缩径阻止部，该缩径阻止部设置在被固定于上述副收纳部的部件的一部分，与上述挡圈卡合而阻止此挡圈缩径。

2.如权利要求1所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述缩径阻止部被插入上述挡圈的不连续部，由此来阻止此挡圈缩径。

3.如权利要求2所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述缩径阻止部，由具备外径侧臂部与内径侧臂部，以夹着上述副收纳部的开口侧端部的方式弹性地安装在此开口侧端部的卡子中的、配置在此副收纳部的内侧的上述内径侧臂部的端头部构成。

4.如权利要求3所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，在上述卡子与上述副收纳部之间，设有用来防止此卡子从上述副收纳部的开口侧端部朝轴向脱出的防脱出结构。

5.如权利要求4所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述防脱出结构由倾斜面和倾斜部构成，上述倾斜面形成在上述副收纳部的开口侧端部的外周面，朝着越是趋于开口侧上述开口侧端部的壁厚变得越大的方向倾斜；上述倾斜部形成在上述卡子的外径侧臂部，朝着越是趋于端头侧越接近内径侧臂部的方向倾斜，且与上述倾斜面抵接。

6.如权利要求4所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述防脱出结构由形成在上述副收纳部的开口侧端部的外周面的卡合凹槽，和形成在上述卡子的外径侧臂部，与上述卡合凹槽卡合的外径侧卡合凸部构成。

7.如权利要求4所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述防脱出结构由形成在上述副收纳部的内周面的上述卡止槽，和形成在上述卡子的内径侧臂部的端头部，与上述卡止槽卡合的内径侧卡合凸部构成。

8.如权利要求2所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述缩径阻止部，由被插入形成于上述副收纳部的贯通孔的插入部件或固定在此插入部件上的部件中的从此贯通孔朝内径侧突出的部分构成。

9.如权利要求8所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述插入部件由通过被压入上述贯通孔内或使其一部分塑性变形而固定在上述箱体上的平板状的键部件构成。

10.如权利要求8所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述插入部件由螺栓构成，上述缩径阻止部由与此螺栓的头部或此螺栓的轴部拧合的螺母构成。

11.如权利要求1所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述缩径阻止部，通过嵌插到上述挡圈的内周面来阻止此挡圈缩径。

12.如权利要求1所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述缩径阻止部形成在盖罩的端部，该盖罩嵌插到上述副收纳部的开口部中，将上述小齿轮轴的周围覆盖。

13.如权利要求12所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，在上述盖罩与上述副收纳部之间设有用来限制盖罩相对于此副收纳部相对旋转的凹凸卡合部。

14.如权利要求12所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述盖罩中的与设有上述缩径阻止部的那一侧相反侧的端部，通过弹性材料制成的垫圈与车身的一部分抵接。

15.如权利要求1所述的齿轮齿条式转向器单元，其特征在于，上述挡圈的不连续部位于此挡圈中的靠上述齿条轴侧的部分。

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