JP2000006822A - ステアリングギヤボックス構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックガイドを介してラックバーとピニオン
とが噛み合う方向へ付勢する付勢手段の特性を理想的な
ものとする。 【解決手段】 キャップ２６が完全に螺合される前の状
態において、ばね・摩擦体３４の脚部３８は、ラックガ
イド２４の環状凹部４０の内側の周壁４０Ａに弾性的に
圧接されている。このため、ばね・摩擦体３４がラック
ガイド２４の軸線に対してセンタリングされ、組付位置
がずれることがなくなる。このため、ばね・摩擦体３４
の特性のバラツキが解消され、その意味においてばね・
摩擦体３４の特性を理想的なものにすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックアンドピニ
オン式のステアリングギヤボックス構造に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、剛性が高いわりに小型軽量でコストも安い等の理由
から、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤボッ
クスが多用されている。この種のラックアンドピニオン
式のステアリングギヤボックスの構造の一例について簡
単に触れると、ステアリングギヤボックスのハウジング
内には、ステアリングシャフトが回転されることにより
回転するピニオンシャフト（以下、単に「ピニオン」と
称す）、及び、このピニオンと噛み合いかつステアリン
グシャフトの回転運動を直線運動に変換するラックバー
が収容されている。

【０００３】さらに、ハウジングには筒状のラックガイ
ド収容部が一体に形成されており、このラックガイド収
容部内に略円柱状のラックガイドが収容されている。ま
た、ラックガイド収容部の開放端部にはキャップが螺合
されており、このキャップとラックガイドとの間に皿ば
ねが介在されている。これにより、皿ばねの付勢力がラ
ックガイドを介してラックバーに作用し、ラックバーと
ピニオンとの適正な噛み合い状態を確保するようになっ
ている。

【０００４】ところで、ラックガイドとキャップとの間
には、ラックバーの歯部とピニオンの歯部との噛み合い
誤差を吸収するべく、通常は僅かな間隙が設定されてい
る。この間隙は必要不可欠なものであるが、その反面に
おいて間隙を設定したことによりラックガイドの軸方向
移動が可能なストロークが形成されたことになり、ラッ
クバーの歯部とピニオンの歯部との歯打ち音（コトコト
といった異音）の発生を招くことになる。

【０００５】かかる歯打ち音の発生を防止する等の目的
で、ばね要素として機能する皿ばね部及びこの皿ばね部
と一体に形成されかつ摩擦要素として機能させるべく径
方向へ弾性変形可能な複数の脚部を備えたばね・摩擦体
を用いた構成が、既に本件出願人により出願されている
（特願平９−２５５６６号；現在未公開）。上記構成に
よれば、摩擦要素として機能する複数の脚部によってラ
ックガイドの軸方向移動に抵抗が付与されるため、歯打
ち音の発生が有効に防止されるというものである。

【０００６】しかしながら、上記構成による場合、ばね
・摩擦体に対する拘束手段が無いことから、ばね・摩擦
体をラックガイドに組付ける際に、ばね・摩擦体がラッ
クガイドの軸線に対して偏心して組付けられる可能性が
ある。この場合、図１１の特性図に示されるように、ば
ね・摩擦体のラックガイドに対する偏心量の大小によっ
てばね・摩擦体の特性にバラツキが生じることになる。

【０００７】また、図１１の特性図から判るように、ば
ね・摩擦体の皿ばね部のストローク（弾性変形量）が増
加して皿ばね部がラックガイドに密着されると、ばね・
摩擦体の荷重が急激に立ち上がる。荷重の立ち上がり自
体は必要なものであるが、ピーク荷重を下げた方がばね
・摩擦体の特性としては理想的といえる。

【０００８】これらのことから、ばね・摩擦体（広義に
は付勢手段）の特性が理想的なものになるようにコント
ロールしたいという要請が従来からあった。

【０００９】本発明は上記要請に鑑み、付勢手段の特性
を理想的なものにすることができるステアリングギヤボ
ックス構造を得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、ステアリングシャフトが回転することにより回転す
るピニオンと、このピニオンと噛み合うように配置さ
れ、当該ピニオンが回転することにより略車両幅方向へ
移動して舵角を変更させるラックバーと、これらのピニ
オン及びラックバーを収容すると共に、ラックバーを挟
んでピニオンと反対側となる位置に筒状部を備えたハウ
ジングと、このハウジングの筒状部内に軸方向移動可能
に収容されたラックガイドと、ハウジングの筒状部の開
放側端部を閉止する閉止部材と、ラックガイドと閉止部
材との間に介在され、当該ラックガイドを介してラック
バーをピニオンと噛み合う方向へ付勢すると共に当該ラ
ックガイドに径方向への付勢力を付与することで当該ラ
ックガイドに軸方向移動に対する摩擦抵抗を付与する付
勢手段と、を含んで構成されるステアリングギヤボック
ス構造であって、前記ラックガイドの軸線に対する前記
付勢手段の組付位置を規制する規制手段を設けた、こと
を特徴としている。

【００１１】請求項２記載の本発明に係るステアリング
ギヤボックス構造は、請求項１に記載の発明において、
前記付勢手段は、閉止部材が閉止されることにより軸方
向へ弾性変形しラックガイドをラックバー側へ押圧付勢
する皿ばね部と、当該皿ばね部に一体的に設けられラッ
クガイドを径方向へ付勢する脚部と、を含んで構成され
ており、前記規制手段は、ラックガイドに設けられかつ
脚部を収容するための凹部内に形成された壁部とされ、
さらに、当該壁部における脚部挿入方向側には、挿入時
の脚部と干渉して当該脚部を弾性変形させつつ壁部側へ
案内する案内部が形成されている、ことを特徴としてい
る。

【００１２】請求項３記載の本発明は、ステアリングシ
ャフトが回転することにより回転するピニオンと、この
ピニオンと噛み合うように配置され、当該ピニオンが回
転することにより略車両幅方向へ移動して舵角を変更さ
せるラックバーと、これらのピニオン及びラックバーを
収容すると共に、ラックバーを挟んでピニオンと反対側
となる位置に筒状部を備えたハウジングと、このハウジ
ングの筒状部内に軸方向移動可能に収容されたラックガ
イドと、ハウジングの筒状部の開放側端部を閉止する閉
止部材と、ラックガイドと閉止部材との間に介在され、
当該ラックガイドを介してラックバーをピニオンと噛み
合う方向へ付勢すると共に当該ラックガイドに径方向へ
の付勢力を付与することで当該ラックガイドに軸方向移
動に対する摩擦抵抗を付与する付勢手段と、を含んで構
成されるステアリングギヤボックス構造であって、前記
閉止部材が閉止されて前記付勢手段が組付状態とされた
ときに、当該付勢手段がラックガイドによって押圧され
た際の最大弾性変形量を規制する規制手段を設けた、こ
とを特徴としている。

【００１３】請求項１記載の本発明の作用は、以下の通
りである。

【００１４】ステアリングシャフトが回転すると、これ
に伴いハウジング内に収容されたピニオンが回転され
る。このため、ピニオンと噛み合い状態にあるラックバ
ーが略車両幅方向へ移動し、これにより舵角が変更され
る。すなわち、ラックバー及びピニオンによって、ステ
アリングシャフトの回転運動がラックバーの直線運動に
変換される。

【００１５】前述したハウジングにおけるラックバーを
挟んでピニオンと反対側となる位置には筒状部が設けら
れており、この筒状部内にはラックガイドが軸方向移動
可能に収容されている。さらに、筒状部の開放側端部を
閉止する閉止部材とラックガイドとの間には付勢手段が
介在されており、この付勢手段によってラックバーはラ
ックガイドを介してピニオンと噛み合う方向へ常時付勢
されているため、ラックバーとピニオンとの適正な噛み
合い状態が確保される。

【００１６】また、一般に走行中にラックバーからラッ
クガイドへ荷重が入力されると、ラックガイドは付勢手
段の付勢力に抗してハウジングの筒状部内を閉止部材側
へ軸方向移動し、その後付勢手段の付勢力によってラッ
クガイドが元の位置に復帰した際にラックバーとピニオ
ンとの歯打ち音が発生するが、前述した付勢手段によっ
てラックガイドには径方向への付勢力が付与されて軸方
向移動に対する摩擦抵抗が付与されているため、ラック
ガイドの閉止部材側への軸方向移動が抑制されて異音の
発生が防止される。

【００１７】ここで、本発明では、ラックガイドの軸線
に対する付勢手段の組付位置を規制する規制手段を設け
たので、付勢手段がラックガイドの軸線に対してずれた
位置で組付けられるのを防止することができる。このた
め、付勢手段の特性にバラツキが生じるのを防止するこ
とができる。

【００１８】請求項２記載の本発明によれば、閉止部材
が閉止されることにより軸方向へ弾性変形しラックガイ
ドをラックバー側へ押圧付勢する皿ばね部と、当該皿ば
ね部に一体的に設けられラックガイドを径方向へ付勢す
る脚部と、を含んで前述した付勢手段が構成されてい
る。かかる付勢手段の組付に際しては、当該付勢手段の
脚部をラックガイドに設けられた凹部内へ挿入させる。
このとき、凹部内には案内部が形成されており、この案
内部によって付勢手段の脚部は弾性変形されつつ規制手
段である壁部に案内される。壁部に至った脚部は当該壁
部にてその組付位置が規制される。

【００１９】請求項３記載の本発明の作用は、以下の通
りである。

【００２０】上述したように、走行中にラックバーから
ラックガイドへ荷重が入力されると、ラックガイドは付
勢手段の付勢力に抗して、つまり付勢手段を弾性変形さ
せながら、ハウジングの筒状部内を閉止部材側へ軸方向
移動する。

【００２１】ここで、本発明では、閉止部材が閉止され
て付勢手段が組付状態とされたときに、当該付勢手段が
ラックガイドによって押圧された際の最大弾性変形量を
規制する規制手段を設けたので、付勢手段は規制手段に
よって規制された以上には弾性変形しない。すなわち、
付勢手段にはまだ弾性変形し得る余裕が残される。この
ため、付勢手段の特性を観た場合、付勢手段の弾性変形
量（弾性変形ストローク）の増加に伴って荷重が立ち上
がるが、本発明によれば荷重の立ち上がり後に急峻なピ
ーク荷重が生じるのを防止することができる。補足する
と、付勢手段の弾性変形ストロークの増加に伴って荷重
が立ち上がる特性自体は必要であるが、立ち上がり後に
急峻なピーク荷重が生じると、付勢手段に応力集中が生
じるので、このような急峻なピーク荷重は生じない方が
特性としては理想的といえる。

【００２２】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、図１及び
図２を用いて、本発明の第１実施形態について説明す
る。

【００２３】図１には、ラックアンドピニオン式のステ
アリングギヤボックス１０の縦断面構造が示されてい
る。この図に示されるように、ステアリングギヤボック
ス１０は、ギヤボックスハウジング１２を備えている。
ギヤボックスハウジング１２は、略車両上下方向を長手
方向として配置されるシャフト収容部１２Ａと、このシ
ャフト収容部１２Ａから略車両後方側へ延出された「筒
状部」としてのガイド収容部１２Ｂと、シャフト収容部
１２Ａに対して直交して設けられかつ略車両幅方向を長
手方向として配置されるラック収容部（図示省略）と、
を含んで構成されている。なお、シャフト収容部１２
Ａ、ガイド収容部１２Ｂ、及びラック収容部は、いずれ
も円筒状に形成されている。

【００２４】シャフト収容部１２Ａの所定位置には一対
のベアリング１６（本図では片側のみ図示）が配設され
ており、これらのベアリング１６にピニオンシャフト
（以下、単に「ピニオン」と称す）１８が回転自在に軸
支されている。ピニオン１８の軸方向中間部にはピニオ
ン歯１８Ａが形成されており、更にピニオン１８の軸芯
部にはステアリングシャフトの一部を構成するトーショ
ンバー２０がスプライン嵌合されている。従って、図示
しないステアリングホイールを回転させると、ステアリ
ングメインシャフト、インターミディエイトシャフト、
及びトーションバー２０を介して、ピニオン１８が回転
するようになっている。

【００２５】ラック収容部内には、棒状のラックバー２
２が収容されている。このラックバー２２の所定範囲に
はラック歯２２Ａが形成されており、このラック歯２２
Ａがピニオン１８のピニオン歯１８Ａと噛み合ってい
る。なお、ラックバー２２の長手方向両端部にはタイロ
ッドが取り付けられており、更にタイロッドの外端部に
はボールジョイントを介してステアリングナックルと連
結されるタイロッドエンドが取り付けられている。従っ
て、ピニオン１８が回転してラックバー２２が略車両幅
方向へ移動すると、その移動量に応じて前輪（ステアリ
ングナックル）の舵角が変更されるようになっている。

【００２６】ガイド収容部１２Ｂ内には略円筒形状のラ
ックガイド２４がガイド収容部１２Ｂに沿って軸方向移
動可能に収容されており、更にガイド収容部１２Ｂの開
放側の端部には「閉止部材」としてのキャップ２６が螺
合されている。なお、本実施形態では、ラックガイド２
４をアルミ合金の焼結材によって構成しているが、鋳物
素材や樹脂等によってラックガイド２４を構成してもよ
い。

【００２７】ラックガイド２４の軸芯部には小径の貫通
孔２８が形成されており、更にラックガイド２４の前端
側には断面形状が半円形状とされた凹部３０が形成され
ている。この凹部３０の内周面には、ラックガイド２４
の磨耗防止等のためのシート３２が取り付けられてい
る。シート３２は円弧面状のシート本体３２Ａ及びこの
シート本体３２Ａの中央部から突出される突出部３２Ｂ
から成り、この突出部３２Ｂを貫通孔２８内へ圧入させ
ることによりシート本体３２Ａが凹部３０の内周面に密
着された状態で取り付けられている。そして、このシー
ト本体３２Ａの内側（即ち、凹部３０内）に、ラックバ
ー２２の後端側（ラック歯２２Ａが形成された側と反対
側）が相対的に収容されている。

【００２８】ここで、上述したラックガイド２４の後端
部とキャップ２６の前端部との間には、金属製（なお、
本実施形態では、ばね鋼を使用している）とされた所定
形状の「付勢手段」としてのばね・摩擦体３４が配設さ
れている。より詳しく説明すると、ばね・摩擦体３４
は、環状に形状されかつばね要素として機能する皿ばね
部３６と、この皿ばね部３６の内周縁の所定位置（本実
施形態では、１２０度間隔で三箇所）から屈曲垂下され
かつ摩擦要素として機能する複数の脚部３８と、によっ
て構成されている。これに対応して、ラックガイド２４
の後端部には、脚部３８を挿入させるための環状凹部４
０が形成されている。環状凹部４０の溝幅（環状凹部４
０のラックガイド径方向に沿った寸法）は、比較的狭く
設定されている。

【００２９】さらに、本実施形態では、図２に示される
如く、ばね・摩擦体３４の皿ばね部３６が自由状態（こ
こでいう「自由状態」とは、ばね・摩擦体３４の脚部３
８が環状凹部４０内へ挿入されて仮組付けされたもの
の、キャップ２６が完全には締め込まれておらず、ばね
・摩擦体３４の皿ばね部３６がキャップ２６から拘束力
を受けていない状態をいい、ばね・摩擦体３４の自然状
態に近い状態をいう）のときには、脚部３８が僅かに弾
性変形してその内側が環状凹部４０の「規制手段」とし
ての内側の周壁４０Ａに接触されている。

【００３０】一方、図１に示される如く、キャップ２６
が完全に締め込まれた状態では、ばね・摩擦体３４の脚
部３８の外側が環状凹部４０の外側の周壁４０Ｂに弾性
変形した状態で垂直に圧接されている。なお、ばね・摩
擦体３４の組付後の状態では、ラックガイド２４の後端
部とキャップ２６の前端部との間にラックガイド２４の
軸方向移動を許容する所定（数１０〜数１００μｍ程
度）のクリアランス（以下、「設定間隙４２」と称す）
が設定されており（図１参照）、この設定間隙４２がラ
ック歯２２Ａとピニオン歯１８Ａとの噛み合い誤差吸収
用として利用されることになる。

【００３１】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。

【００３２】ラックガイド２４等の組付は、以下の手順
で行われる。まず、ラックガイド２４に予めシート３２
及びばね・摩擦体３４を組付けておく。このとき、図２
に示される如く、ばね・摩擦体３４の脚部３８か僅かに
弾性変形されその内側が環状凹部４０の内側の周壁４０
Ａに接触するように組付けられることにより、ばね・摩
擦体３４はラックガイド２４の軸線に対して自動的にセ
ンタリングされる。すなわち、ラックガイド２４の軸線
に対するばね・摩擦体３４の組付位置が環状凹部４０の
内側の周壁４０Ａによって規制され、これによりばね・
摩擦体３４がラックガイド２４に対して適正な位置に組
付けられる。

【００３３】次いで、ギヤボックスハウジング１２のシ
ャフト収容部１２Ａ内にピニオン１８を装着させかつラ
ック収容部内にラックバー２２を収容させた状態で、ガ
イド収容部１２Ｂの開放端側からラックガイド２４が挿
入される。このときにも、ばね・摩擦体３４の脚部３８
がラックガイド２４の環状凹部４０の内側の周壁４０Ａ
によって組付位置が規制された状態（センタリングされ
た状態）が維持されるので、ラックガイド２４に対する
ばね・摩擦体３４の組付位置がずれることはない。

【００３４】その後、ガイド収容部１２Ｂの開放側端部
にキャップ２６が螺合される。キャップ２６が完全に締
め込まれると、図１に示される如く、ばね・摩擦体３４
の皿ばね部３６が軸方向に圧縮されて弾性変形し、ラッ
クガイド２４の後端部とキャップ２６の前端部との間に
挟持される。これに伴い、皿ばね部３６と一体形成され
た複数の脚部３８は径方向外側へ変位し（開き）、環状
凹部４０の外側の周壁４０Ｂによって相対的に弾性変形
されて当該外側の周壁４０Ｂに圧接される。

【００３５】なお、組付手順は上記に限らず、ラックガ
イド２４を挿入した後にばね・摩擦体３４をラックガイ
ド２４に組付け、その後にキャップ２６を螺合させるよ
うにしてもよい。

【００３６】このように本実施形態では、ラックガイド
２４の軸線に対するばね・摩擦体３４の組付位置を環状
凹部４０の内側の周壁４０Ａによって規制し、ばね・摩
擦体３４が確実にセンタリングされるように構成したの
で、ばね・摩擦体３４がラックガイド２４の軸線に対し
てずれた位置（ラックガイド２４の軸線に対して大きく
偏心した位置）で組付けられるのを防止することができ
る。このため、ばね・摩擦体３４の特性にバラツキが生
じるのを防止することができる。

【００３７】このことを従来技術の問題点の説明のため
に用いた図１１のグラフを使って説明すれば、ばね・摩
擦体３４のセンタリング機能が得られる本実施形態によ
れば、常に偏心量小のばね特性が得られることになる。
その結果、本実施形態によれば、ばね・摩擦体３４の特
性にバラツキが生じなくなるという意味で、ばね・摩擦
体３４の特性を理想的なものにすることができる。

【００３８】また、本実施形態によれば、ラックガイド
２４の軸線に対してばね・摩擦体３４が確実にセンタリ
ングされて組付けがなされるので、皿ばね部３６の周方
向の数カ所に設けた脚部３８の特定の脚部３８に過度の
応力がかかるのを防止することができる。

【００３９】以上が本実施形態の主要な作用並びに効果
であるが、以下に本実施形態のばね・摩擦体３４を用い
たことの作用並びに効果についても触れておく。

【００４０】まず、キャップ２６が完全に螺合された状
態では、ばね・摩擦体３４の皿ばね部３６によってラッ
クガイド２４がラックバー２２側へ押圧付勢され、当該
ラックガイド２４を介してラックバー２２のラック歯２
２Ａがピニオン１８のピニオン歯１８Ａと噛み合う方向
へ押圧付勢される。すなわち、このときの皿ばね部３６
は、ばね要素としてのみ機能しており、これによりラッ
ク歯２２Ａとピニオン歯１８Ａとの適正な噛み合い状態
が確保される。

【００４１】一方、キャップ２６の前端部とラックガイ
ド２４の後端部との間には、上述した如く、ラックバー
２２のラック歯２２Ａとピニオン１８のピニオン歯１８
Ａとの噛み合い誤差吸収用の所定の設定間隙４２が設け
られているため、走行中にラックバー２２からラックガ
イド２４へ荷重が入力されると、ラックガイド２４は皿
ばね部３６の付勢力に抗してキャップ２６側へ軸方向移
動しようとし、この挙動が歯打ち音を発生させる原因と
なる。

【００４２】この歯打ち音防止対策として、ばね・摩擦
体３４のばね要素である皿ばね部３６の付勢力を予め強
く設定することで、ラック歯２２Ａとピニオン歯１８Ａ
との歯打ち音を抑制することも可能であるが、この場合
にはラック歯２２Ａとピニオン歯１８Ａとの噛み合い状
態が強くなり過ぎるという不利が生じる。

【００４３】しかし、本実施形態のようにばね・摩擦体
３４の皿ばね部３６の弾性変形によって脚部３８を径方
向外側へ変位させ、環状凹部４０の外側の周壁４０Ｂに
よって当該脚部３８を相対的に弾性変形させることで、
当該外側の周壁４０Ｂとの間に摩擦力を発生させる構成
を採ることにより、皿ばね部３６のセット荷重に影響を
与える軸方向分力を発生させることなく、ラックガイド
２４の軸方向移動を抑制、即ち歯打ち音の発生を防止す
ることができる。

【００４４】言い換えれば、本実施形態のばね・摩擦体
３４は、皿ばね部３６の付勢力増強分を、摩擦要素とし
て機能する脚部３８によって得られる摩擦力に置換した
構造といえる。従って、操舵フィーリングも良好に維持
される。なお、本実施形態では、組付当初においてはば
ね・摩擦体３４の脚部３８が環状凹部４０の内側の周壁
４０Ａに弾性的に接触し、キャップ２６が完全に螺合さ
れた状態では脚部３８は環状凹部４０の外側の周壁４０
Ｂに弾性的に圧接される構成を採ったが、これに限ら
ず、逆の構成を採ってもよい。 〔第２実施形態〕次に、図３を用いて、本発明の第２実
施形態について説明する。なお、前述した実施形態と同
一構成部分については、同一番号を付してその説明を省
略する。

【００４５】図３に示されるように、この実施形態で
は、ラックガイド２４の後端部の外周縁に、キャップ２
６側へ向けて突出する「規制手段」としての突起５０が
形成されている。これに対応して、キャップ２６の前端
部の外周縁には、突起５０を収容可能な収容凹部５２が
形成されている。収容凹部５２の深さは、突起５０の突
出長さよりも僅かに長い深さに設定されている。また、
キャップ２６が完全に螺合されてばね・摩擦体３４の皿
ばね部３６が軸方向に弾性変形した状態では、皿ばね部
３６の外周縁が突起５０の内周面に当接している。換言
すれば、ばね・摩擦体３４の組付状態において、弾性変
形した皿ばね部３６の外径寸法が突起５０の内径寸法に
略一致するように両者の寸法が設定されている。

【００４６】上記構成によれば、キャップ２６を螺合さ
せることにより、ばね・摩擦体３４の皿ばね部３６の外
周縁をラックガイド２４に形成した突起５０の内周面に
よって規制（拘束）することができるので、前述した第
１実施形態と同様に、ラックガイド２４の軸線に対する
ばね・摩擦体３４のセンタリング作用が得られる。この
ため、本実施形態においても、ばね・摩擦体３４がラッ
クガイド２４の軸線に対してずれた位置（ラックガイド
２４の軸線に対して大きく偏心した位置）で組付けられ
るのを防止することができる。その結果、ばね・摩擦体
３４の特性にバラツキが生じるのを防止することがで
き、その意味で、ばね・摩擦体３４の特性を理想的なも
のにすることができる。

【００４７】なお、本実施形態では、ラックガイド２４
の後端部に突起５０を設けて、当該突起５０によってば
ね・摩擦体３４の皿ばね部３６の外周縁を拘束する構成
を採ったが、これに限らず、ギヤボックスハウジング１
２のガイド収容部１２Ｂの内周面によってばね・摩擦体
３４の皿ばね部３６の外周縁を拘束するようにしてもよ
い。 〔第３実施形態〕次に、図４及び図５を用いて、本発明
の第３実施形態について説明する。なお、前述した実施
形態と同一構成部分については、同一番号を付してその
説明を省略する。

【００４８】これらの図に示されるように、この実施形
態では、ラックガイド２４とキャップ２６とでばね・摩
擦体３４の皿ばね部３６の内周縁を拘束した点に特徴が
ある。

【００４９】具体的に説明すると、ラックガイド２４の
軸芯部にはキャップ２６側へ向けて突出された「規制手
段」としての突出部６０が形成されている。これに対応
して、キャップ２６の軸芯部には、突出部６０が嵌合可
能な「規制手段」としての嵌合凹部６２が形成されてい
る。組付状態におけるばね・摩擦体３４の皿ばね部３６
の内径寸法はラックガイド２４の突出部６０の外径寸法
に略一致されており、当該皿ばね部３６はラックガイド
２４の突出部６０の外周に嵌合されている。さらに、ラ
ックガイド２４の軸芯部には、ばね・摩擦体３４が自由
状態とされているときの脚部３８との干渉を避けるため
のスリット６４が上述した環状凹部４０と連通するかた
ちで形成されている。

【００５０】上記構成によれば、キャップ２６を完全に
螺合させる前の状態においては、皿ばね部３６がラック
ガイド２４の突出部６０に嵌合され、脚部３８が環状凹
部４０と連通されたスリット６４内に進入されている
（図４の二点鎖線図示状態にある）。この状態からキャ
ップ２６を完全に螺合させることにより、ラックガイド
２４の突出部６０がキャップ２６の嵌合凹部６２内へ嵌
合されて、ばね・摩擦体３４の皿ばね部３６が挟持され
る。このため、皿ばね部３６は軸方向に圧縮されて弾性
変形し、その内周縁がラックガイド２４の突出部６０の
外周面によって径方向への動きが規制（拘束）される。
また、これと同時に、脚部３８が径方向外側へ変位して
環状凹部４０の外側の周壁４０Ｂに弾性的に圧接され
る。

【００５１】従って、本実施形態においても、前述した
実施形態と同様に、ラックガイド２４の軸線に対するば
ね・摩擦体３４のセンタリング作用が得られる。このた
め、本実施形態においても、ばね・摩擦体３４がラック
ガイド２４の軸線に対してずれた位置（ラックガイド２
４の軸線に対して大きく偏心した位置）で組付けられる
のを防止することができる。その結果、ばね・摩擦体３
４の特性にバラツキが生じるのを防止することができ、
その意味で、ばね・摩擦体３４の特性を理想的なものに
することができる。 〔第４実施形態〕次に、図６を用いて、本発明の第４実
施形態について説明する。なお、前述した実施形態と同
一構成部分については、同一番号を付してその説明を省
略する。

【００５２】図６（Ａ）に示されるように、この実施形
態では、ラックガイド２４の環状凹部４０における内側
の周壁４０Ａ側に、「案内部」としての傾斜壁７０及び
「壁部」としての中間壁７２が一体に形成されている点
に特徴がある。

【００５３】傾斜壁７０は環状凹部４０においてばね・
摩擦体３４の脚部３８の挿入方向側に形成されており、
中間壁７２は傾斜壁７０に連なって内側の周壁４０Ａに
対して平行（同心円上）に形成されている。

【００５４】上記構成によれば、ラックガイド２４にば
ね・摩擦体３４を組付けるに際には、脚部３８の先端部
が傾斜壁７０に干渉し、当該脚部３８を径方向外側へ弾
性変形させつつ中間壁７２に至らせる。そして、脚部３
８の先端部が中間壁７２の内周面に弾性的に圧接された
状態（即ち、規制された状態）で仮組付状態となる（図
６（Ｂ）の実線図示状態参照）。その後、キャップ２６
が螺合されることにより、ばね・摩擦体３４の皿ばね部
３６が軸方向に圧縮されて弾性変形し、脚部３８は径方
向外側へ変位して環状凹部４０の外側の周壁４０Ｂに弾
性的に圧接される。この状態がばね・摩擦体３４の完全
な組付状態である（図６（Ｂ）の二点鎖線図示状態参
照）。

【００５５】従って、本実施形態においても、前述した
実施形態と同様に、ラックガイド２４の軸線に対するば
ね・摩擦体３４のセンタリング作用が得られる。このた
め、本実施形態においても、ばね・摩擦体３４がラック
ガイド２４の軸線に対してずれた位置（ラックガイド２
４の軸線に対して大きく偏心した位置）で組付けられる
のを防止することができる。その結果、ばね・摩擦体３
４の特性にバラツキが生じるのを防止することができ、
その意味で、ばね・摩擦体３４の特性を理想的なものに
することができる。

【００５６】さらに、本実施形態では、環状凹部４０の
内部に傾斜壁７０が形成されており、当該傾斜壁７０に
よってばね・摩擦体３４の仮組付時に脚部３６が中間壁
７２へガイドされるため、ばね・摩擦体４０の組付作業
性を向上させることができる。

【００５７】なお、図６（Ｂ）について補足すると、脚
部３６は１２０度間隔で形成されているため、実際に破
断した場合には一方の脚部３６しか図示されない筈であ
るが、組付状態の理解の容易化のために他方の脚部３６
も図示している。 〔第５実施形態〕次に、図７及び図８を用いて、本発明
の第５実施形態について説明する。なお、前述した実施
形態と同一構成部分については、同一番号を付してその
説明を省略する。

【００５８】図７に示されるように、この実施形態で
は、キャップ２６の前端側の軸芯部８０が前端側の外周
部８２よりも若干ラックガイド２４側へ突出されてい
る。これにより、キャップ２６の軸芯部８０と外周部８
２との間には、所定高さＷの段差が形成されている。

【００５９】一方、ラックガイド２４の軸芯部８４の後
端面及び外周部８６の後端面は、いずれも同一平面上に
位置されており、キャップ２６の軸芯部８０の前端面に
ラックガイド２４の軸芯部８４が当接された状態では、
キャップ２６の外周部８２の前端面とラックガイド２４
の外周部８６の後端面との間に間隙寸法Ｗの「規制手
段」としてのクリアランス８８が形成されている。そし
て、このクリアランス８８にばね・摩擦体３４の皿ばね
部３６が軸方向に圧縮されて弾性変形した状態で配置さ
れており、本実施形態では、このクリアランス８８の間
隙寸法Ｗを皿ばね部３６の板厚ｔに微小な寸法であるα
を加えた（ｔ＋α）に設定している。

【００６０】なお、前記寸法αは微小値であるため、図
７においては皿ばね部３６が完全に圧縮されたように描
いている。

【００６１】上記構成によれば、走行時の路面入力がラ
ックバー２２を介してラックガイド２４に入力され、当
該ラックガイド２４が皿ばね部３６の付勢力に抗してキ
ャップ２６側へ軸方向移動した場合、ラックガイド２４
の軸芯部８４の後端面がキャップ２６の軸芯部８０の前
端面に当接した時点でラックガイド２４の軸方向移動が
規制される。すなわち、ラックガイド２４はこれ以上は
キャップ２６側へは軸方向移動しない。

【００６２】この規制状態における皿ばね部３６の状態
を考察すると、本実施形態ではクリアランス８８の間隙
寸法Ｗを（ｔ＋α）に設定したので、皿ばね部３６がキ
ャップ２６の外周部８２の前端面及びラックガイド２４
の外周部８６の後端面の双方の面に密着されることはな
い。つまり、α分だけ皿ばね部３６の最大弾性変形量が
規制されたことになる。

【００６３】このことをばね・摩擦体３４の特性に置き
換えて観ると、仮に皿ばね部３６が完全に圧縮されて皿
ばね部３６の前端面がラックガイド２４の外周部８６の
後端面に又皿ばね部３６の後端面がキャップ２６の外周
部８２の前端面に密着されたとすると、図８に二点鎖線
で示されるような特性（即ち、皿ばね部３６のばねスト
ロークの増加がある程度以上になると、荷重が急激に立
ち上がるだけでなく、急峻なピーク荷重を迎えるような
特性）になる。これに対し、本実施形態によれば、皿ば
ね部３６の最大弾性変形量がα分だけ規制されるので、
荷重の急激な立ち上がりは残しつつも、ピーク荷重を抑
えることができる。

【００６４】その結果、本実施形態によれば、ピーク荷
重の絶対値を抑えることができ、これによりばね・摩擦
体３４の脚部３８の付け根に過大な応力が集中するのを
防止することができる。その意味で、本実施形態によれ
ば、ばね・摩擦体３４の特性を理想的なものにすること
ができる。 〔第６実施形態〕次に、図９及び図１０を用いて、本発
明の第６実施形態について説明する。なお、前述した実
施形態と同一構成部分については、同一番号を付してそ
の説明を省略する。

【００６５】図９に示されるように、本実施形態は、前
述した第５実施形態の構成において、キャップ２６側の
構成とラックガイド２４側の構成とを逆にしたものであ
る。すなわち、ラックガイド２４の軸芯部８４は外周部
８６よりも若干キャップ２６側へ突出されている。これ
により、ラックガイド２４の軸芯部８４と外周部８６と
の間には、所定高さＷの段差が形成されている。

【００６６】一方、キャップ２６の前端面は凹凸の無い
平坦面とされており、キャップ２６の軸芯部８６の後端
面がキャップ２６の前端面に当接した状態では、キャッ
プ２６の前端面とラックガイド２４の外周部８６の後端
面との間に間隙寸法Ｗのクリアランス８８が形成されて
いる。そして、このクリアランス８８にばね・摩擦体３
４の皿ばね部３６が軸方向に圧縮されて弾性変形した状
態で配置されており、本実施形態では、前述した第５実
施形態と同様に、このクリアランス８８の間隙寸法Ｗを
皿ばね部３６の板厚ｔに微小な寸法であるαを加えた
（ｔ＋α）に設定している。

【００６７】従って、本実施形態においても、前述した
第５実施形態の場合と同様の作用並びに効果が得られ
る。図１０を用いて補足すると、急峻なピーク荷重が訪
れる構造の場合、即ち皿ばね部３６が完全に密着する構
造の場合には、弾性変形後の脚部３８は二点鎖線で示さ
れる位置に至ろうとし、これが実際には環状凹部４０の
外側の周壁４０Ｂによって実線で示される位置まで押し
戻される結果、脚部３８の付け根に過度な応力集中が生
じることになるが、本実施形態によれば、α分の余裕が
あるため、脚部３８は二点鎖線で示される位置に至ろう
とすることはなく、実線で示される位置までの弾性変形
に止まる。よって、脚部３８の付け根に過度の応力集中
が生じることはない。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明に係るステアリングギヤボックス構造は、ラックガ
イドの軸線に対する付勢手段の組付位置を規制する規制
手段を設けたので、付勢手段の特性にバラツキが生じる
のを防止することができ、その結果、特性にバラツキが
生じないという意味で、付勢手段の特性を理想的なもの
にすることができるという優れた効果を有する。

【００６９】請求項２記載の本発明に係るステアリング
ギヤボックス構造は、請求項１に記載の発明において、
付勢手段は、閉止部材が閉止されることにより軸方向へ
弾性変形しラックガイドをラックバー側へ押圧付勢する
皿ばね部と、当該皿ばね部に一体的に設けられラックガ
イドを径方向へ付勢する脚部と、を含んで構成されてお
り、規制手段は、ラックガイドに設けられかつ脚部を収
容するための凹部内に形成された壁部とされ、さらに、
当該壁部における脚部挿入方向側には、挿入時の脚部と
干渉して当該脚部を弾性変形させつつ壁部側へ案内する
案内部が形成されているため、付勢手段の組付作用性を
向上させることができるという優れた効果を有する。

【００７０】請求項３記載の本発明に係るステアリング
ギヤボックス構造は、閉止部材が閉止されて付勢手段が
組付状態とされたときに、当該付勢手段がラックガイド
によって押圧された際の最大弾性変形量を規制する規制
手段を設けたので、付勢手段の弾性変形量（弾性変形ス
トローク）の増加に伴って荷重が立ち上がった後に急峻
なピーク荷重が生じるのを防止することができ、その結
果、ピーク荷重の絶対値を抑えることができるという意
味で、付勢手段の特性を理想的なものにすることができ
るという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造をキャップが完全に締め
込まれた状態で示す縦断面図である。

【図２】図１に示されるラックアンドピニオン式のステ
アリングギヤボックス構造をキャップが完全に締め込ま
れていない状態で示す縦断面図である。

【図３】第２実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造を示す図１に対応する縦
断面図である。

【図４】第３実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造を示す図１に対応する縦
断面図である。

【図５】図４に示されるばね・摩擦体及びラックガイド
を軸方向から見た組付図である。

【図６】第４実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造におけるラックガイドの
縦断面図である。

【図７】第５実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造を示す図１に対応する縦
断面図である。

【図８】第５実施形態の場合のばね・摩擦体の特性を示
すグラフである。

【図９】第６実施形態に係るラックアンドピニオン式の
ステアリングギヤボックス構造を示す図１に対応する縦
断面図である。

【図１０】図９に示されるばね・摩擦体の脚部と勘定凹
部との関係を拡大して示す要部拡大断面図である。

【図１１】従来構造の問題点を説明するためのグラフで
ある。

【符号の説明】

１０ ステアリングギアボックス １２ ギヤボックスハウジング（ハウジング） １２Ｂ ガイド収容部（筒状部） １８ ピニオン ２２ ラックバー ２４ ラックガイド ２６ キャップ（閉止部材） ３４ ばね・摩擦体（付勢手段） ３６ 皿ばね部 ３８ 脚部 ４０ 環状凹部（凹部） ４０Ａ 内側の周壁（規制手段） ５０ 突起（規制手段） ６０ 突出部（規制手段） ６２ 嵌合凹部（規制手段） ７０ 傾斜壁（壁部） ７２ 中間壁（案内部） ８８ クリアランス（規制手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトが回転することに
   より回転するピニオンと、 このピニオンと噛み合うように配置され、当該ピニオン
   が回転することにより略車両幅方向へ移動して舵角を変
   更させるラックバーと、 これらのピニオン及びラックバーを収容すると共に、ラ
   ックバーを挟んでピニオンと反対側となる位置に筒状部
   を備えたハウジングと、 このハウジングの筒状部内に軸方向移動可能に収容され
   たラックガイドと、 ハウジングの筒状部の開放側端部を閉止する閉止部材
   と、 ラックガイドと閉止部材との間に介在され、当該ラック
   ガイドを介してラックバーをピニオンと噛み合う方向へ
   付勢すると共に当該ラックガイドに径方向への付勢力を
   付与することで当該ラックガイドに軸方向移動に対する
   摩擦抵抗を付与する付勢手段と、 を含んで構成されるステアリングギヤボックス構造であ
   って、 前記ラックガイドの軸線に対する前記付勢手段の組付位
   置を規制する規制手段を設けた、 ことを特徴とするステアリングギヤボックス構造。
2. 【請求項２】 前記付勢手段は、閉止部材が閉止される
   ことにより軸方向へ弾性変形しラックガイドをラックバ
   ー側へ押圧付勢する皿ばね部と、当該皿ばね部に一体的
   に設けられラックガイドを径方向へ付勢する脚部と、を
   含んで構成されており、 前記規制手段は、ラックガイドに設けられかつ脚部を収
   容するための凹部内に形成された壁部とされ、 さらに、当該壁部における脚部挿入方向側には、挿入時
   の脚部と干渉して当該脚部を弾性変形させつつ壁部側へ
   案内する案内部が形成されている、 ことを特徴とする請求項１に記載のステアリングギヤボ
   ックス構造。
3. 【請求項３】 ステアリングシャフトが回転することに
   より回転するピニオンと、 このピニオンと噛み合うように配置され、当該ピニオン
   が回転することにより略車両幅方向へ移動して舵角を変
   更させるラックバーと、 これらのピニオン及びラックバーを収容すると共に、ラ
   ックバーを挟んでピニオンと反対側となる位置に筒状部
   を備えたハウジングと、 このハウジングの筒状部内に軸方向移動可能に収容され
   たラックガイドと、 ハウジングの筒状部の開放側端部を閉止する閉止部材
   と、 ラックガイドと閉止部材との間に介在され、当該ラック
   ガイドを介してラックバーをピニオンと噛み合う方向へ
   付勢すると共に当該ラックガイドに径方向への付勢力を
   付与することで当該ラックガイドに軸方向移動に対する
   摩擦抵抗を付与する付勢手段と、 を含んで構成されるステアリングギヤボックス構造であ
   って、 前記閉止部材が閉止されて前記付勢手段が組付状態とさ
   れたときに、当該付勢手段がラックガイドによって押圧
   された際の最大弾性変形量を規制する規制手段を設け
   た、 ことを特徴とするステアリングギヤボックス構造。