JP2002067986A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング装置において、ピニオン軸の支
軸部が軸受に対する嵌め合い精度を高くすることなく、
軸受に対するピニオン軸のがたをなくすこと。 【解決手段】 ピニオン軸１４の回転運動をラック軸１
６の直線運動に変換して操舵輪に伝達するステアリング
装置１０において、ピニオン軸１４の支軸部４０を軸受
１４Ｂによりハウジング１１Ａに支持するに際し、該支
軸部４０と該軸受１４Ｂの間にＯリング４２（環状弾性
体）を介装したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はステアリング装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング装置は、ステアリング軸に
接続されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合うラック
軸をハウジングに支持し、ピニオン軸の回転運動をラッ
ク軸の直線運動に変換して操舵輪に伝達可能としてい
る。

【０００３】従来技術では、ラック軸がピニオン軸に噛
合っている部分の背面側にラックガイドを設け、このラ
ックガイドをばねによりピニオン軸の側に弾発し、ラッ
ク軸とピニオン軸の噛合隙間をなくしている。また、ピ
ニオン軸の支軸部をボール軸受によりハウジングに支持
するに際し、ピニオン軸の支軸部をボール軸受の内輪に
圧入することにより、軸受に対するピニオン軸のがたを
なくしている。これらにより、噛合部のバックラッシュ
によるピニオン軸の歯面がラック軸の歯面にあたること
による打音の発生を抑えるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、ピニオン軸トラック軸の噛合部での打音の発生を
確実に抑えようとするには、圧入部のピニオン軸の支軸
部と軸受の嵌め合い精度を高くする必要があり、また組
付性を考慮して圧入を隙間ばめにした場合でも最小限の
隙間を維持するために、高い寸法精度が必要でありコス
ト高となる。

【０００５】本発明の課題は、ステアリング装置におい
て、ピニオン軸の支軸部が軸受に対する嵌め合い精度を
高くすることなく、軸受に対するピニオン軸のがたをな
くすことができ、組付性も良好な軸支持構造を得ること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ステ
アリング軸に接続されたピニオン軸と、該ピニオン軸に
噛合うラック軸をハウジングに支持し、ピニオン軸の回
転運動をラック軸の直線運動に変換して操舵輪に伝達す
るステアリング装置において、ピニオン軸の支軸部を軸
受によりハウジングに支持するに際し、該支軸部と該軸
受の間に環状弾性体を介装したものである。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て更に、前記ピニオン軸の支軸部に環状溝を設け、前記
環状弾性体を上記環状溝に装填してなるものである。

【０００８】

【作用】請求項１の発明によれば、下記、の作用が
ある。 ピニオン軸の支軸部は環状弾性体を介して軸受に支持
されるから、ピニオン軸の支軸部と軸受の嵌め合い精度
に関係なく、軸受に対するピニオン軸のがたをなくすこ
とができる。

【０００９】上述により、ピニオン軸のがたをなく
すことができるから、ピニオン軸の歯面がラック軸の歯
面にあたる打音や衝撃の発生を低減できる。同時に、ピ
ニオン軸の支軸部と軸受の嵌め合い精度を低くでき、組
付自由度も向上できて、コスト低減できる。

【００１０】請求項２の発明によれば、下記の作用が
ある。 ピニオン軸の支軸部に設けた環状溝に環状弾性体を装
填した。これにより、ピニオン軸の支軸部のうち、環状
溝が設けられていない部分は、わずかな隙間を介して軸
受に支持可能とされる。従って、ピニオン軸に異常な操
舵反力等が作用したときには、ピニオン軸の支軸部が直
接的に軸受に支持され得るものとなり、操舵の安定を損
なわないし、環状弾性体に過大変形を生じさせることが
なく、その寿命を向上でき組付性も容易である。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１はパワーステアリング装置を
一部破断して示す正面図、図２は図１のII-II線に沿う
断面図、図３はピニオン軸と軸受の嵌合部を示す断面図
である。

【００１２】電動パワーステアリング装置１０は、図
１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フ
レーム等に固定されるハウジング１１（第１〜第３のハ
ウジング１１Ａ〜１１Ｃ）を有する。そして、ステアリ
ングホイールが結合されるステアリング軸１２にトーシ
ョンバー１３を介してピニオン軸１４を連結し、このピ
ニオン軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５
に噛合うラック１７を備えたラック軸１６を第１ハウジ
ング１１Ａに左右動可能に支持している。これにより、
ピニオン軸１４の回転運動をラック軸１６の直線運動に
変換して操舵輪に伝達する。尚、ステアリング軸１２と
ピニオン軸１４の間には、操舵トルク検出装置２０を設
けてある。ステアリング軸１２とピニオン軸１４はボー
ル軸受等の軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してハウジ
ング１１に支持される。

【００１３】操舵トルク検出装置２０は、図２に示す如
く、ステアリング軸１２、ピニオン軸１４に係合してい
る円筒状のコア２０Ｃを囲む２個の検出コイル２０Ａ、
２０Ｂを第３ハウジング１１Ｃに設けている。コア２０
Ｃは、ピニオン軸１４のガイドピン２０Ｄに係合する縦
溝２０Ｅを備えて軸方向にのみ移動可能とされるととも
に、ステアリング軸１２のスライダピン２０Ｆに係合す
るスパイラル溝２０Ｇを備える。これにより、ステアリ
ングホイールに加えた操舵トルクがステアリング軸１２
に付与され、トーションバー１３の弾性ねじり変形によ
り、ステアリング軸１２とピニオン軸１４の間に回転方
向の相対変位を生ずると、ステアリング軸１２とピニオ
ン軸１４の回転方向の変位がコア２０Ｃを軸方向に変位
させるものとなり、このコア２０Ｃの変位による検出コ
イル２０Ａ、２０Ｂの周辺の磁気的変化に起因する検出
コイル２０Ａ、２０Ｂのインダクタンスが変化する。即
ち、コア２０Ｃがステアリング軸１２側へ移動すると、
コア２０Ｃが近づく方の検出コイル２０Ａのインダクタ
ンスが増加し、コア２０Ｃが遠ざかる方の検出コイル２
０Ｂのインダクタンスが減少し、このインダクタンスの
変化により操舵トルクを検出できる。

【００１４】第１ハウジング１１Ａ内でラック軸１６を
挟んでピニオン１５と相対する部分に設けられているシ
リンダ部２１には、図２に示す如く、ラックガイド２２
が内蔵され、ラックガイド２２（ブッシュ２２Ａ）はシ
リンダ部２１に被着されるキャップ２３により背面支持
されるばね２４によりラック軸１６の側に弾発され、ラ
ック軸１６のラック１７をピニオン１５に押し付けて両
者の噛合隙間をなくすようにするとともに、ラック軸１
６の一端を摺動自在に支持する。尚、ラック軸１６の他
端側は軸受２５により支持される。また、ラック軸１６
の中間部には連結ボルト２６Ａ、２６Ｂにより左右のタ
イロッド２７Ａ、２７Ｂが連結される。

【００１５】第２ハウジング１１Ｂは、図１に示す如
く、電動モータ３０を支持する。電動モータ３０の出力
軸にはクラッチを介して駆動軸（不図示）が結合され、
駆動軸（不図示）は軸受装置によりハウジング１１Ｂに
両端支持されるとともに、駆動軸（不図示）の中間部に
ウォームギヤ３５を一体に備える。そして、このウォー
ムギヤ３５に噛合うウォームホイール３６をピニオン軸
１４の中間部に固定してある。電動モータ３０の発生ト
ルクは、ウォームギヤ３５とウォームホイール３６の噛
合い、ピニオン１５とラック１７の噛合いを介してラッ
ク軸１６に操舵アシスト力となって付与され、運転者が
ステアリング軸１２に付与する操舵力をアシストする。

【００１６】然るに、電動パワーステアリング装置１０
にあっては、駆動連結時にピニオン軸１４のピニオン１
５がラック軸１６のラック１７にあたることによる打音
の発生を防止するため、前述のラックガイド２２を用い
てピニオン１５とラック１７の噛合隙間をなくすように
したことに加え、ピニオン１５とラック１７の噛合部に
至近の軸受１４Ｂにおいて以下の如くによりピニオン軸
１４のがたをなくすようにしている。

【００１７】即ち、ピニオン軸１４の下端側の支軸部４
０を軸受１４Ｂ（外輪４１Ａ、内輪４１Ｂ）により第１
ハウジング１１Ａに支持するに際し、支軸部４０と軸受
１４Ｂの内輪４１Ｂの間にＯリング４２（環状弾性体）
を全周に渡り均等な径方向圧縮状態にて介装し、Ｏリン
グ４２が介装されない支軸部４０と内輪４１Ｂとは隙間
ばめとした。具体的には、支軸部４０に軸受１４Ｂ（内
輪４１Ｂ）より狭巾の環状溝４３を設け、Ｏリング４２
をこの環状溝４３に装填した。Ｏリング４２の自由状態
での外径は、支軸部４０の外径より大きく、内輪４１Ｂ
の内径より大きい。

【００１８】従って、第１ハウジング１１Ａに対するピ
ニオン軸１４の組付作業は、軸受１４Ｂの外輪４１Ａを
予め第１ハウジング１１Ａの軸受固定孔４４に圧入して
おき、ピニオン軸１４のＯリング４２が装填された支軸
部４０を、軸受１４Ｂの内輪４１Ｂに嵌合することにて
なされる。このとき、Ｏリング４２は軸受１４Ｂの内輪
４１Ｂに圧縮装填状態にて嵌合し、支軸部４０は軸受１
４Ｂの内輪４１Ｂに隙間ばめにて嵌合する。

【００１９】尚、ピニオン軸１４の上端側の支軸部５０
を軸受１４Ａにより第２ハウジング１１Ｂに支持するに
際しても、支軸部５０と軸受１４Ａの内輪の間に、下端
側の支軸部４０におけると同様にして、Ｏリング（環状
弾性体）を介装するようにしても良い。

【００２０】本実施形態によれば、以下の作用がある。 ピニオン軸１４の支軸部４０はＯリング４２を介して
軸受１４Ｂに支持されるから、ピニオン軸１４の支軸部
４０と軸受１４Ｂの嵌め合い精度に関係なく、軸受１４
Ｂに対するピニオン軸１４のがたをなくすことができ
る。

【００２１】上述により、ピニオン軸１４のがたを
なくすことができるから、ピニオン軸１４の歯面がラッ
ク軸１６の歯面にあたる打音や衝撃の発生を低減でき
る。同時に、ピニオン軸１４の支軸部４０と軸受１４Ｂ
の嵌め合い精度を低くでき、組付自由度も向上できて、
コスト低減できる。

【００２２】ピニオン軸１４の支軸部４０に設けた環
状溝４３にＯリング４２を装填した。これにより、ピニ
オン軸１４の支軸部４０のうち、環状溝４３が設けられ
ていない部分は、わずかな隙間を介して軸受１４Ｂに支
持可能とされる。従って、ピニオン軸１４に異常な操舵
反力等が作用したときには、ピニオン軸１４の支軸部４
０が直接的に軸受１４Ｂに支持され得るものとなり、操
舵の安定を損なわないし、Ｏリング４２に過大変形を生
じさせることがなく、その寿命を向上でき組付性も容易
である。

【００２３】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明は、パワーステアリング装置に限らず、広く一般の
ステアリング装置に適用できる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ステアリ
ング装置において、ピニオン軸の支軸部が軸受に対する
嵌め合い精度を高くすることなく、軸受に対するピニオ
ン軸のがたをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はパワーステアリング装置を一部破断して
示す正面図である。

【図２】図２は図１のII-II線に沿う断面図である。

【図３】図３はピニオン軸と軸受の嵌合部を示す断面図
である。

【符号の説明】

１０ 電動パワーステアリング装置 １１（１１Ａ〜１１Ｃ） ハウジング １２ ステアリング軸 １４ ピニオン軸 １４Ｂ 軸受 １６ ラック軸 ４０ 支軸部 ４２ Ｏリング（環状弾性体） ４３ 環状溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング軸に接続されたピニオン軸
   と、該ピニオン軸に噛合うラック軸をハウジングに支持
   し、ピニオン軸の回転運動をラック軸の直線運動に変換
   して操舵輪に伝達するステアリング装置において、 ピニオン軸の支軸部を軸受によりハウジングに支持する
   に際し、該支軸部と該軸受の間に環状弾性体を介装した
   ことを特徴とするステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記ピニオン軸の支軸部に環状溝を設
   け、前記環状弾性体を上記環状溝に装填してなる請求項
   １記載のステアリング装置。