JP2011079430A - ラック軸支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異音を抑制できる安価なラック軸支持装置を提供する。
【解決手段】本ラック軸支持装置２８は、ハウジング３０の保持孔３１内にその深さ方向に摺動可能に収容され且つラック軸を摺動可能に支持するラック軸支持部材と、保持孔３１に固定された封止部材３５と、封止部材３５によって支持されラック軸支持部材をラック軸側に付勢する付勢部材とを有している。ラック軸支持部材の後面の環状の領域および封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６が互いに対向している。ラック軸支持部材の後面および封止部材３５の前面３５２の少なくとも一方に、環状の領域間の摩擦を低減するための潤滑剤を収容した潤滑剤収容凹部としての潤滑剤収容溝４０を有する。
【効果】操舵感が向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ラック軸支持装置に関する。

ラック軸支持装置は、自動車におけるラックピニオン式の舵取り装置に用いられており、ピニオンとラック軸との噛み合いのバックラッシュを小さくするとともに、ラック軸をスムーズに軸方向移動できるようにするためのものである。具体的には、ラック軸支持装置は、ラック軸の一部を収容するハウジングと、このハウジングに形成された保持孔内に収容され且つラック軸を摺動可能に支持するラック軸支持部材と、保持孔の入口に固定された封止部材と、封止部材により支持されラック軸支持部材をラック軸側に付勢する付勢部材とを有している。ラック軸支持部材は、筒状をなしており、保持孔の深さ方向にハウジングに対して摺動可能とされている（例えば、特許文献１〜５参照。）。

また、ラック軸支持部材が保持孔に沿って摺動できるようにするために、ラック軸支持部材の外周と保持孔の内周との間に隙間が設けられている。その結果、ラック軸支持部材が保持孔内で傾き、さらには、ラック軸支持部材が保持孔の深さ方向にスムーズに摺動できなくなることがある。その結果、例えば、異音が生じることがある。
このような課題に対して、特許文献１では、ラック軸支持部材の外周面に形成した溝に、潤滑油を溜め、これにより、保持孔の内面に対するラック軸支持部材の摺動抵抗を抑制するようにしている。

また、特許文献２，３では、ラック軸支持部材の外周面と、保持孔の内面との間に、Ｏリングを介在させることにより、ラック軸支持部材の傾きを抑制するようにしている。
また、特許文献４では、封止部材に固定した軸状のガイド部を、ラック軸支持部材の後面に形成したガイド孔に嵌合させている。これにより、保持孔の深さ方向へのラック軸支持部材の移動を案内するようにしている。

また、特許文献５には、保持孔への封止部材のねじ込みにより、封止部材の固定位置を調整し、これにより保持孔の深さ方向に関するラック軸支持部材の移動量を規制することが記載されている。

特開２００２−３７０９０号公報 特開２００５−４１２５１号公報 特許第４１３５４１４号公報 特許第３５３３２８１号公報 特許第３６０８９１８号公報

ところで、特許文献１の構造において、異音の防止が不充分であることが判明した。また、特許文献２，３においても同様の課題が存在する。
また、特許文献４の技術を利用することが考えられるが、この場合には、ラック軸支持部材および封止部材の大きな変更が必要となる。従って、製造コストが高くなる。
そこで、本発明の目的は、異音を抑制できる安価なラック軸支持装置を提供することである。

本願発明者は、鋭意研究の結果、異音の発生の原因として、従来知られていなかった下記の知見を得た。すなわち、通例、ラック軸とピニオンとの噛み合い反力が大きいとき（高負荷時）に、ラック軸支持部材の後面が、封止部材の前面に接触するようになっている。通常は、ラック軸支持部材の軸線が保持孔の軸線に対して平行な状態で、ラック軸支持部材の後面が封止部材の前面に面当たりする。

一方で、ラック軸支持部材の軸線が保持孔の軸線に対して傾いた状態で、ラック軸支持部材の後面の外縁の一部と封止部材の前面の一部とが互いに局部的に接触する場合があることが判明した。この場合、噛み合い反力がラック軸支持部材に作用することにより、傾いたラック軸支持部材の後面の外縁の一部が封止部材の前面に沿って摺動し、その結果、ラック軸支持部材の後面が封止部材の前面に面当たりした上述の通常の状態になる。

ところが、従来、ラック軸支持部材の後面と封止部材の前面との間は、潤滑されていなかったので、傾いた状態のラック軸支持部材の後面の外縁の一部と封止部材の前面との摺動抵抗が大きい。このため、ラック軸支持部材および封止部材の間の大きな静止摩擦力を上回る相当大きな力が作用するまでは、ラック支持部材は動き出すことができない。このように相当大きな力を受けて、ラック軸支持部材が、傾きを戻すように保持孔内で勢いよく動くことになる。その結果、例えばラック軸支持部材の後面と封止部材の前面とが勢いよく衝突する。従って、異音が生じ易くなると考えられる。

上記の課題を解決するため、本発明のラック軸支持装置（２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ）は、ハウジング（３０）に形成された保持孔（３１）内に上記保持孔の深さ方向（Ｚ３）に摺動可能に収容され且つラック軸（１０，１０Ｄ）を摺動可能に支持するラック軸支持部材（３４，３４Ａ，３４Ｃ，３４Ｄ）と、上記保持孔の入口（３１１）に固定された封止部材（３５）と、上記封止部材によって支持され上記ラック軸支持部材を上記ラック軸側に付勢する付勢部材（３６）と、を備え、上記ラック軸支持部材の後面（３４３，３４３Ａ，３４３Ｃ）およびこれに対向する上記封止部材の前面（３５２）が、互いに対向する環状の領域（３４６；３４６Ａ；３４６Ｃ，３５６）をそれぞれ含み、上記ラック軸支持部材の上記後面および上記封止部材の上記前面の少なくとも一方に、上記ラック軸支持部材および上記封止部材の上記環状の領域間の摩擦を低減するための潤滑剤（３９）を収容した潤滑剤収容凹部（４０，４３）を備えることを特徴とするものである。

本発明によれば、潤滑剤収容凹部に収容された潤滑剤により、ラック軸支持部材および封止部材の環状の領域間を潤滑できるので、この間の摩擦を低減することができる。従って、仮に、ラック軸とピニオンとの噛み合い反力が大きいときに、保持孔内で傾いたラック軸支持部材の後面の外縁の一部と封止部材の前面の一部とが局部的に接触することがあるとしても、傾いた状態のラック軸支持部材の後面の外縁の一部と封止部材の前面との摺動抵抗が小さくなる。このため、傾いた状態のラック軸支持部材が、大きな力を受けなくても、封止部材に沿って、傾きを戻すようにスムーズに動くことになる。ひいては、ラック軸支持部材と封止部材との衝突による異音も生じ難くなる。また、異音抑制のために潤滑剤収容凹部を単に設けるのみなので、製造コストを安価にできる。

また、本発明において、上記潤滑剤収容凹部は、上記ラック軸支持部材の上記後面および上記封止部材の上記前面の少なくとも一方に放射状に形成された複数の潤滑剤収容溝（４０，４３）を含む場合がある（請求項２）。
この場合、複数の潤滑剤収容溝が放射状に形成されたので、保持孔の周方向および径方向の両方向に関して広範囲にわたって、潤滑剤を環状の領域内に供給できる。また、放射状の溝であれば、保持孔内でのラック軸支持部材の傾きを戻すように、ラック軸支持部材の後面と封止部材の前面との環状の領域同士がスムーズに相対摺動できる。また、例えば、組立時に保持孔への封止部材のねじ込み量を調整することによりラック軸支持部材の移動可能量を調整する場合には、封止部材の前面とラック軸支持部材の後面との環状の領域同士を互いに近接させて相対回転させることになる。このときに、潤滑剤を、環状の領域内の広い範囲に供給することができる。

また、本発明において、上記潤滑剤収容溝は、上記封止部材の上記前面に形成され、上記ラック軸支持部材の上記後面に放射状に形成された複数の突条（４２，４２Ｂ）を備え、上記深さ方向に沿って見たときに、各上記潤滑剤収容溝とこれに対応する上記突条が互いに交差している場合がある（請求項３）。この場合、潤滑剤収容溝とこれに対応する上記突条とが相対移動するのに伴って、潤滑剤を突条が延びる方向に拡げることができるので、潤滑剤を環状の領域内のより広い範囲に供給できる。

また、本発明において、上記潤滑剤収容溝の内端（４０１）が、上記付勢部材の端部（３６１）に対向している場合がある（請求項４）。例えば、潤滑剤収容溝が封止部材に形成されている場合には、潤滑剤収容溝の内端に収容された潤滑剤により、付勢部材の端部と封止部材との間を潤滑できる。その結果、付勢部材の端部が封止部材に対してスムーズに摺動できる。従って、ラック軸支持部材の後面と封止部材の前面との相対摺動をスムーズにするのに寄与する。また、潤滑剤収容溝がラック軸支持部材に形成されている場合にも、同様の効果が得られる。

なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の第１の実施形態のラック軸支持装置を有する車両用操舵装置の概略構成の模式図である。 図１の車両用操舵装置の操舵機構とその周辺部分の断面図である。 図２の要部Ａ１の拡大図であり、保持孔の中心線を左右方向に平行に図示するとともに、保持孔の中心線に対して半断面表示されている。 図４（ａ）は、図２のIVＡ−IVＡ線に沿う断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVＢ−IVＢ線に沿う拡大断面図である。 本発明の第２の実施形態のラック軸支持装置の要部Ａ１の半断面図である。 図５のVI−VI線に沿って切った断面図であり、ラック軸支持部材の後面の突条が一点鎖線で図示されている。 本発明の第３の実施形態のラック軸支持装置の断面図であり、図６に相当する断面を図６と同様に示す。 本発明の第４の実施形態のラック軸支持装置の断面図であり、図３に相当する断面を示す。 本発明の第５の実施形態のラック軸支持装置の要部およびラック軸の断面図である。 動作を説明するための模式図であり、（ａ）にラック軸支持部材と封止部材とが局部的に当接した状態を、（ｂ）に面当たりした通常時の状態を示す。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ラック軸支持装置が車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置に用いられる場合に則して説明するが、ラック軸支持装置が、例えば、マニュアル操舵の車両用操舵装置に適用されてもよい。
図１は、本発明の第１の実施形態のラック軸支持装置を有する車両用操舵装置の概略構成の模式図である。図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を有して車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸１０とを有している。

ピニオン軸７およびラック軸１０によりラックアンドピニオン機構からなる操舵機構１１が構成されている。ラック軸１０は、車体１２に固定されるラックハウジング１３内に図示しない複数の軸受を介して直線往復可能に支持されている。ラック軸１０には、一対のタイロッド１４が結合されている。各タイロッド１４は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１６に連結されている。

操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン８およびラック９によって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸１０の直線運動（ラック軸１０の軸方向移動に相当する。）に変換される。これにより、転舵輪１６の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸１７と、ピニオン軸７に連なる出力軸１８とに分割されている。これら入力軸１７および出力軸１８はトーションバー１９を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸１７に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー１９が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸１７および出力軸１８が相対回転するようになっている。

トーションバー１９を介する入力軸１７および出力軸１８の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ２０が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ２１が設けられている。また、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）２２が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ２３と、この電動モータ２３の出力回転を減速する減速機２４とが設けられている。

トルクセンサ２０および車速センサ２１からの検出信号が、ＥＣＵ２２に入力されるようになっている。ＥＣＵ２２は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ２３を制御する。電動モータ２３の出力回転が減速機２４を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラック軸１０の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。

図２は、図１の車両用操舵装置１の操舵機構１１とその周辺部分の断面図である。図２を参照して、車両用操舵装置１は、ピニオン軸７を回転可能に支持する一対の軸受２６，２７と、ラック軸１０を支持するラック軸支持装置２８と、ピニオン軸７の一部および一対の軸受２６，２７を収容するピニオンハウジング２９と、ラック軸支持装置２８の少なくとも一部を収容するハウジング３０とを有している。

図１および図２を参照して、ラックハウジング１３の少なくとも一部と、ハウジング３０と、ピニオンハウジング２９とは、互いに交差状に配置され、単一材料により互いに一体に形成されている。すなわち、ピニオンハウジング２９は、筒形状をなしており、ラックハウジング１３が延びる方向（図２の紙面垂直方向に相当する。）とは交差する方向に平行に延びている。ハウジング３０は、筒状をなしており、ラック軸１０を隔ててピニオン軸７とは反対側に配置されている。ハウジング３０は、保持孔３１を有している。

ハウジング３０および保持孔３１はともに、ピニオン軸７の軸方向Ｚ２およびラック軸１０の軸方向Ｚ１にともに直交する方向Ｚ３に延びている。互いに一体に形成されたラックハウジング１３の一部とピニオンハウジング２９とハウジング３０とにより、ピニオン軸７およびラック軸１０が互いに噛み合う部分が収容されている。
ラック軸１０は、図２の紙面垂直方向に延びている。ラック９は、はすばラックからなる。このはすばラックが、はすば歯車からなるピニオン８と互いに噛み合っている。ラック軸１０は、断面Ｄ字形形状をなす。ラック軸１０は、ラック９とは反対側に円筒面の一部からなる背面を有している。

図２を参照して、ラック軸支持装置２８は、ラック軸１０を摺動可能に支持する円筒状のラック軸支持部材３４を有している。ラック軸支持部材３４は、ハウジング３０に形成された保持孔３１内に保持孔３１の深さ方向（ハウジング３０が延びる方向Ｚ３に相当し、以下、深さ方向Ｚ３ともいう。）に摺動可能に収容されている。
また、ラック軸支持装置２８は、保持孔３１の入口３１１に固定されておりこの入口３１１を封止する封止部材３５と、封止部材３５によって支持されラック軸支持部材３４をラック軸１０側に付勢する付勢部材３６とを有している。

ハウジング３０の保持孔３１は、円孔からなる。保持孔３１は、入口３１１を有している。保持孔３１の内周は、ラック軸支持部材３４を保持する円筒面により形成された保持部３１２と、封止部材３５を螺合する雌ねじ３１３とを有している。雌ねじ３１３は、入口３１１を形成するとともに、入口３１１と保持部３１２との間に形成されている。
封止部材３５は、筒形状をなしており、アルミニウム合金により形成されている。封止部材３５の外周に、雄ねじ３５１が形成されている。雄ねじ３５１は、右ねじにより形成されており、保持孔３１の雌ねじ３１３にねじ嵌合されている。また、雄ねじ３５１には、ロックナット３７がねじ嵌合されている。ロックナット３７がハウジング３０の端面に押圧されることにより、封止部材３５がハウジング３０に止定されている。封止部材３５の後面３５３には、多角形形状の孔からなる工具係合孔３５４が設けられている。

付勢部材３６は、例えば、圧縮コイルばねからなる。この圧縮コイルばねは、弾性圧縮変形を受けた状態で、封止部材３５とラック軸支持部材３４との間に介在している。付勢部材３６は、ラック軸支持部材３４をラック軸１０側へ弾性的に付勢している。
ラック軸支持部材３４は、保持孔３１内に収容されており、この保持孔３１の深さ方向Ｚ３に進退可能に保持孔３１に保持されている。ラック軸支持部材３４は、アルミニウム合金により形成されており、略円柱形状をなしている。この略円柱形状の中心軸線が、保持孔３１の中心軸線に沿うように配置されている。

ラック軸支持部材３４は、後面３４３を有している。後面３４３は、封止部材３５の前面３５２に対向して配置されている。後面３４３は、付勢部材３６を受ける領域として、付勢部材３６の少なくとも一部を収容する凹部３４５を有している。この凹部３４５の底が、付勢部材３６を受けている。
図３は、図２の要部Ａ１の拡大図であり、保持孔３１の中心線が左右に延びるように図示するとともに、保持孔３１の中心線に対して半断面表示されている。図２および図３を参照して、ラック軸支持部材３４の外周面は、円筒面により形成されており、複数（例えば２個）の周溝３４８を有している。複数の周溝３４８は、深さ方向Ｚ３に互いに離隔して配置されている。各周溝３４８には、環状の弾性部材、例えばＯリング３８が装着されている。Ｏリング３８は、保持孔３１の径方向に弾性圧縮変形した状態で、周溝３４８の底と保持孔３１の内周との間に介在している。これにより、ラック軸支持部材３４は、保持孔３１に弾性支持されている。また、ラック軸支持部材３４の外周面と保持孔３１の内周面との間の所定量の隙間に、潤滑剤（図示せず）が保持されている。

ラック軸支持部材３４は、ラック軸１０のラック９の背面を、このラック軸１０の軸方向Ｚ１（図２の紙面垂直方向に相当する。）に移動可能に支持している。ラック軸支持部材３４は、ラック軸１０の背面に対向して配置されておりラック軸１０の背面を軸方向Ｚ１に摺動可能に受ける受け部３４１を有している。受け部３４１は、凹湾曲面により形成され、ラック軸１０の背面の形状に概ね一致しており、例えば、部分円筒面に形成されている。

図４（ａ）は、図２のIVＡ−IVＡ線に沿う断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIVＢ−IVＢ線に沿う拡大断面図である。図３と図４を参照して、ラック軸支持部材３４の後面３４３は、深さ方向Ｚ３に沿って見たときに凹部３４５を取り囲む環状の領域３４６を有している。環状の領域３４６は、平面をなす。一方、封止部材３５の前面３５２は、付勢部材３６を受ける領域３５５と、この領域３５５を取り囲む環状の領域３５６とを有している。

図４（ａ）には、環状の領域３５６は、周方向に関して一部のみ図示している。環状の領域３５６は、外周縁５０と、内周縁５１との間の領域である。また、環状の領域３５５は、その外周縁５２と、内周縁５３との間の領域である。
ラック軸支持部材３４の環状の領域３４６と、封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６とが、深さ方向Ｚ３に沿って互いに対向している。環状の領域３４６，３５６の間隔は、所定の距離に設定されている。環状の領域３４６，３５６が互いに当接することにより、深さ方向Ｚ３に関してラック軸支持部材３４の移動量が規制されている。

図１０は、ラック軸支持装置２８の動作を説明するための模式図であり、（ａ）はラック軸支持部材３４と封止部材３５とが局部的に当接した状態を、（ｂ）は互いに面当たりした通常時の状態を示す。図２と図１０（ｂ）を参照して、ピニオン８とラック９との噛み合い反力がラック軸支持部材３４に作用したときには、付勢部材３６の付勢に抗して、ラック軸１０およびラック軸支持部材３４がピニオン軸７から遠ざかる向きに移動する。そして、噛み合い反力が大きいときには、ラック軸支持部材３４の後面３４３の環状の領域３４６と封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６とが互いに当接する。

通常は、ラック軸支持部材３４の中心軸線が保持孔３１の中心軸線に対して平行な状態で、ラック軸支持部材３４の後面３４３が封止部材３５の前面３５２に面当たりする。
図２と図１０（ａ）を参照して、一方で、ラック軸支持部材３４の中心軸線が保持孔３１の中心軸線に対して傾いた状態で、ラック軸支持部材３４の後面３４３の外縁の一部Ｐ１と封止部材３５の前面３５２の一部Ｐ２とが互いに局部的に接触する場合がある。この場合、噛み合い反力がラック軸支持部材３４に作用することにより、傾いたラック軸支持部材３４の後面３４３の外縁の一部Ｐ１が封止部材３５の前面３５２に沿って摺動し、その結果、ラック軸支持部材３４の後面３４３が封止部材３５の前面３５２に面当たりした上述の通常の状態になる。

このときに、従来のラック軸支持装置では、異音が生じていた。すなわち、傾いた状態のラック軸支持部材の後面の外縁の一部と封止部材の前面との摺動抵抗が大きいので、ラック軸支持部材および封止部材の間の大きな静止摩擦力を上回る相当大きな力が作用するまでは、ラック軸支持部材は動き出すことができない。換言すれば、相当大きな力を受けて、ラック軸支持部材が、傾きを戻すように保持孔内で勢いよく動くことになる。その結果、例えばラック軸支持部材の後面と封止部材の前面とが勢いよく衝突し、異音が生じていた。

図２と図３を参照して、これに対して本実施形態では、ラック軸支持装置２８は、ラック軸支持部材３４および封止部材３５の環状の領域３４６，３５６間の摩擦を低減するための潤滑剤３９を収容した潤滑剤収容凹部として、封止部材３５の前面３５２に形成された複数の潤滑剤収容溝４０を有している。
潤滑剤収容凹部としての潤滑剤収容溝４０に収容された潤滑剤３９により、ラック軸支持部材３４および封止部材３５の環状の領域３４６，３５６間を潤滑できるので、この間の摩擦を低減することができる。例えば、環状の領域３４６，３５６間の静止摩擦係数を、ひいては静止摩擦力を小さくすることができる。

従って、仮に、ラック９とピニオン８との噛み合い反力が大きいときに、保持孔３１内で傾いたラック軸支持部材３４の後面３４３の外縁の一部Ｐ１と封止部材３５の前面３５２の一部Ｐ２とが局部的に接触すること（図１０（ａ）参照）があるとしても、傾いた状態のラック軸支持部材３４の後面３４３の外縁の一部Ｐ１と封止部材３５の前面３５２との摺動抵抗が小さくなる。このため、傾いた状態のラック軸支持部材３４が、大きな力を受けなくても、封止部材３５に沿って、傾きを戻すようにスムーズに動くことになる。ひいては、ラック軸支持部材３４と封止部材３５との衝突による異音も生じ難くなる。

また、異音抑制のために潤滑剤収容凹部を単に設けるのみなので、製造コストを安価にできる。例えば、潤滑剤収容凹部は、あまり高精度に加工する必要がないので、潤滑剤収容凹部の製造には、例えば塑性加工、鋳造等の型を用いた製造方法を採用でき、その結果、製造コストを安価にできる。
また、ラック軸支持部材３４の後面３４３の環状の領域３４６と封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６の耐久性が向上する。

なお、後述するように、潤滑剤収容凹部は、ラック軸支持部材３４の後面３４３および封止部材３５の前面３５２の少なくとも一方の環状の領域３４６，３５６に配置されていればよい。本実施形態では、潤滑剤収容凹部が封止部材３５の前面３５２のみに形成された複数の潤滑剤収容溝４０からなる場合に則して説明する。
図３および図４（ａ）を参照して、ラック軸支持部材３４の後面３４３と封止部材３５の前面３５２との環状の領域３４６，３５６においては、潤滑剤収容溝４０以外の部分が、互いに当接可能な当接可能部として機能する。これら当接可能部同士が互いに当接することにより、ラック軸支持部材３４の移動量が規制される。

複数の潤滑剤収容溝４０は、放射状をなしている。これにより、保持孔３１の周方向および径方向の両方向に関して広範囲にわたって、潤滑剤３９を環状の領域３４６，３５６内に供給できる。また、放射状であれば、同心円形状と比較して、保持孔３１内でのラック軸支持部材３４の傾きを戻すように、ラック軸支持部材３４の後面３４３と封止部材３５の前面３５２との環状の領域３４６，３５６同士がスムーズに相対摺動できる。

また、放射状の複数の潤滑剤収容溝４０は、保持孔３１の周方向に関する封止部材３５の位置にかかわらず、潤滑剤３９を、環状の領域３４６，３５６間に供給できる。
また、本実施形態では、後述するように、組立時に保持孔３１への封止部材３５のねじ込み量を調整することによりラック軸支持部材３４の移動可能量を調整するようにしている。この場合には、封止部材３５の前面３５２とラック軸支持部材３４の後面３４３との環状の領域３４６，３５６同士を互いに近接させて相対回転させることになる。このときに、放射状の複数の潤滑剤収容溝４０は、潤滑剤３９を、環状の領域３４６，３５６内の広い範囲に供給することができる。

この効果を得るための放射状の複数の潤滑剤収容溝４０は、ラック軸支持部材３４の後面３４３および封止部材３５の前面３５２の少なくとも一方に形成されていればよい。また、放射状をなす潤滑剤収容溝４０の数は、８つの場合を図示しているが、例えば、３以上の８以外の数であってもよい。また、放射状の複数の潤滑剤収容溝４０のそれぞれは、本実施形態で図示したように保持孔３１の径方向に沿って延びていることや、保持孔３１の径方向に対して傾斜状に延びているのが（図示せず）、上述の効果を得るのに好ましい。

具体的には、複数の潤滑剤収容溝４０は、封止部材３５の中心軸線に沿って見たときに、この中心軸線を中心とする放射状をなしている。各潤滑剤収容溝４０は、封止部材３５の径方向に沿って真直に所定長で延びている。潤滑剤収容溝４０は、保持孔３１の径方向に関して相対的に内方に配置された内端４０１と、径方向に関して相対的に外方に配置された外端４０２とを有している。

複数の潤滑剤収容溝４０の内端４０１は、封止部材３５の周方向（保持孔３１の周方向に相当。）に関して均等に互いに離隔して配置されている。複数の潤滑剤収容溝４０の外端４０２は、封止部材３５の周方向に関して均等に互いに離隔して配置されている。
内端４０１は、径方向内方に向けて閉塞されている。外端４０２は、径方向外方に向けて閉塞されている。保持孔３１の径方向に関する潤滑剤収容溝４０の内端４０１および外端４０２が閉じられることにより、重力により潤滑剤３９が下方に落下することを防止でき、その結果、潤滑不良の発生を防止できる。

外端４０２は、ラック軸支持部材３４の後面３４３の外周縁部に、保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って対向している。複数の潤滑剤収容溝４０の外端４０２の外接円の直径は、ラック軸支持部材３４の後面３４３の外径と等しい値か、この値よりも大きい値とされるのが、好ましい。これにより、環状の領域３４７，３５６が互いに局部的に接触するときに潤滑剤３９を確実に供給できる。なお、複数の潤滑剤収容溝４０の外端４０２の外接円の直径がラック軸支持部材３４の後面３４３の外径と等しい値よりも小さい場合も考えられる。

潤滑剤収容溝４０は、封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６から、径方向内方に連続して延び出している。内端４０１が、付勢部材３６の端部３６１に、保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って対向している。例えば、複数の潤滑剤収容溝４０の内端４０１の内接円の直径が、付勢部材３６のコイルの外径と等しい値よりも小さくされており、例えば、付勢部材３６のコイルの内径と等しくされている。

潤滑剤収容溝４０の内端４０１に収容された潤滑剤３９により、付勢部材３６の端部３６１と封止部材３５との間を潤滑できる。その結果、付勢部材３６の端部３６１が封止部材３５に対してスムーズに摺動できる。従って、ラック軸支持部材３４の後面３４３と封止部材３５の前面３５２との相対摺動をスムーズにするのに寄与する。なお、潤滑剤収容溝４０がラック軸支持部材３４に形成されている場合にも、付勢部材３６の端部３６１とラック軸支持部材３４との間を潤滑できるので、同様の効果が得られる。

図３および図４（ｂ）を参照して、潤滑剤収容溝４０の肩部４０３は、面取りを施されている。面取りとしては、凸湾曲形状をなしていてもよいし、平面状（図示せず）であってもよい。面取りにより、潤滑剤収容溝４０内の潤滑剤３９が、対応する環状の領域、例えばラック軸支持部材３４の環状の領域３４６に付着し易くなっている。
図２および図３を参照して、ラック軸支持装置２８は、例えば、下記のように組み立てることができる。

先ず、ラック軸支持部材３４の後面３４３および封止部材３５の前面３５２の少なくとも一方に、潤滑剤３９、具体的にはグリースを塗布する。ラック軸支持部材３４にＯリング３８を取り付ける。
ピニオンハウジング２９にピニオン軸７を組み付け、ラックハウジング１３にラック軸１０を組みつける。次に、ハウジング３０にラック軸支持部材３４および付勢部材３６を組み込む。ハウジング３０に封止部材３５を組み付ける。

次に、保持孔３１における封止部材３５の固定位置を調整する。すなわち、先ず、封止部材３５を右周りでハウジング３０の保持孔３１の雌ねじ３１３にねじ嵌合し、保持孔３１の奥側へ挿入する。これにより、封止部材３５の前面３５２をラック軸支持部材３４の後面３４３に当接させる。この状態から、封止部材３５を左周りで回転させて、封止部材３５を所定距離、保持孔３１の深さ方向Ｚ３に入口３１１側へ後退させる。これにより、封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６と、ラック軸支持部材３４の後面３４３の環状の領域３４６との間に、所定量の隙間を確保できる。このように調整された固定位置に、封止部材３５をロックナット３７により固定する。

封止部材３５を保持孔３１にねじ嵌合することにより、環状の領域３４６，３５６の間を潤滑することができる。すなわち、封止部材３５を保持孔３１にねじ嵌合するときには、封止部材３５の前面３５２と、ラック軸支持部材３４の後面３４３とは、保持孔３１の軸線の周りに相対回動しながら、封止部材３５の前面３５２が、ラック軸支持部材３４の後面３４３に接近し、そして互いに当接する。この間、封止部材３５の前面３５２に付着した潤滑剤３９は、ラック軸支持部材３４の後面３４３に、付着し、環状の領域３４６，３５６の広い範囲、例えば全体に押し拡げられる。

その後に、封止部材３５を保持孔３１内で後退させるときには、封止部材３５の前面３５２と、ラック軸支持部材３４の後面３４３とは、保持孔３１の軸線の周りに相対回動しながら、封止部材３５の前面３５２が、ラック軸支持部材３４の後面３４３から離れる。このとき、潤滑剤収容溝４０内の潤滑剤３９の一部は、ラック軸支持部材３４の後面３４３に付着している。従って、封止部材３５を後退させるのに伴って、潤滑剤３９の一部が、潤滑剤収容溝４０から、その周囲に引き出されて広がる。このようにして、環状の領域３４６，３５６が、潤滑剤３９により潤滑される。

本実施形態では、封止部材３５の前面３５２がラック軸支持部材３４の後面３４３に当接した状態では、潤滑剤３９は、環状の領域３４６，３５６全体に押し拡げられるとともに、潤滑剤収容溝４０内に保持されている。従って、潤滑不良が生じる虞はない。
これに対して、従来は、封止部材の前面の環状の領域の全面とラック軸支持部材の後面の環状の領域の全面とがそれぞれ平面により形成されていたので、互いに当接したときに、潤滑剤が押し出され、潤滑不良が生じる虞があった。

このように本実施形態の車両用操舵装置１では、潤滑剤収容凹部としての潤滑剤収容溝４０により、ラック軸支持装置２８における異音の発生を防止でき、且つ操舵部材２の操作に伴いラック軸１０をスムーズに動作させることができる。ひいては、操舵するときの追従性を高め、ハンドル戻りをスムーズにでき、操舵感を向上させることができる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、他の構成については、上述の実施形態と同様である。

例えば、図５は、本発明の第２の実施形態のラック軸支持装置２８Ａの要部Ａ１の半断面図である。図６は、図５のVI−VI線に沿って切った断面図である。図５および図６を参照して、本実施形態のラック軸支持装置２８Ａは、図２のラック軸支持装置２８に代えて用いられ、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
ラック軸支持装置２８Ａは、ラック軸支持部材３４Ａを有している。ラック軸支持部材３４Ａの後面３４３Ａの環状の領域３４６Ａ（図６には一部のみ図示。）は、放射状の複数の突条４２（図６には一点鎖線で図示。）を有している。各突条４２は、ラック軸支持部材３４Ａの径方向に対して斜めに交差する方向に沿って真直に所定長で延びている。この点を除いて、環状の領域３４６Ａでの放射状の複数の突条４２の配置は、環状の領域３５６での複数の潤滑剤収容溝４０の配置と同様に設定されている。例えば、突条４２の数は、潤滑剤収容溝４０の数と等しくされている。複数の突条４２の内端は、周方向に均等に配置されている。複数の突条４２の外端は、周方向に均等に配置されている。

封止部材３５の前面３５２に形成された放射状の複数の潤滑剤収容溝４０と、ラック軸支持部材３４Ａの後面３４３Ａに放射状に形成された複数の突条４２とが、深さ方向Ｚ３に沿って見たときに、互いに交差している。これにより、潤滑剤収容溝４０とこれに対応する突条４２とが相対移動するのに伴って、潤滑剤３９を突条４２が延びる方向に拡げることができるので、潤滑剤３９を環状の領域３４６Ａ，３５６内のより広い範囲に供給できる。

例えば、封止部材３５をハウジング３０に取り付けるに際して封止部材３５の固定位置を調整するときに、潤滑剤収容溝４０と突条４２とが互いに近接して相対回転し、これに伴い潤滑剤３９を環状の領域３４６Ａ，３５６内に、周方向および径方向の両方向について二次元的に広く供給することができる。
なお、潤滑剤３９を突条４２が延びる方向に拡げることができる効果は、突条４２が保持孔３１の径方向に対して斜めに傾斜していればよく、潤滑剤収容凹部の形状や突条４２の傾斜方向および傾斜角度に関係なく得られる（第３の実施形態参照。）。

図５および図６を参照して、環状の領域３４６Ａにおいて、突条４２の間は、相対的に窪んでおり、潤滑剤収容凹部として機能する。また、突条４２の傾斜方向は、ラック軸支持部材３４の径方向（保持孔３１の径方向に相当する。）に対して、９０度未満の所定角度で斜めに傾斜している。保持孔３１の入口３１１側から保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って見たときに、突条４２が、径方向外方に向かうにしたがって、保持孔３１の周方向に関して時計回り（右回り）に延びている。

封止部材３５を保持孔３１にねじ込むときに、潤滑剤収容溝４０内の潤滑剤３９は、突条４２に沿って径方向内方に移動するようになる。また、封止部材３５の固定位置を調整するために封止部材３５のねじ込みを所定量戻すときには、潤滑剤収容溝４０内の潤滑剤３９は、突条４２に沿って径方向外方に移動するようになる。
ラック軸支持部材３４Ａの後面３４３Ａの環状の領域３４６Ａの突条４２と、封止部材３５の前面３５２の環状の領域３５６の潤滑剤収容溝４０以外の部分とは、少なくとも３箇所で接触できるようになっている。

保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って見るときに、保持孔３１の径方向に対して突条４２がなす角度と、保持孔３１の径方向に対して潤滑剤収容溝４０がなす角度とは、互いに異なっている。また、封止部材３５の環状の領域３５６において潤滑剤収容溝４０がなす中心角Ｄ１は、ラック軸支持部材３４Ａの環状の領域３４６Ａにおいて突条４２がなす中心角Ｄ２よりも小さくされている。これにより、保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って見るときに、突条４２と、潤滑剤収容溝４０との一部同士が、互いに重なりあって配置されるようになっている。

図７は、本発明の第３の実施形態のラック軸支持装置２８Ｂの断面図であり、図６に相当する断面を同様に示す。図７に示す本実施形態のラック軸支持装置２８Ｂおよび突条４２Ｂは、図６に示す対応する第２の実施形態のラック軸支持装置２８Ａおよび突条４２に代えて用いられ、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
図７を参照して、ラック軸支持装置２８Ｂは、突条４２Ｂを有している。突条４２Ｂの傾斜方向は、図６の突条４２の傾斜方向とは逆向きに、保持孔３１の径方向に対して傾斜している。保持孔３１への封止部材３５のねじ嵌合に伴って、第２の実施形態で説明したのと逆方向に、潤滑剤３９が移動することになる。

図８は、本発明の第４の実施形態のラック軸支持装置２８Ｃの断面図であり、図３に相当する断面を示す。図８を参照して、本実施形態のラック軸支持装置２８Ｃは、図６に示す第２の実施形態のラック軸支持装置２８Ａに代えて用いられ、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。
ラック軸支持装置２８Ｃは、ラック軸支持部材３４Ｃを有している。ラック軸支持部材３４Ｃの後面３４３Ｃの環状の領域３４６Ｃは、潤滑剤収容凹部としての放射状に形成された複数の潤滑剤収容溝４３を含んでいる。ラック軸支持部材３４Ｃの複数の潤滑剤収容溝４３は、第２の実施形態の突条４２と同様の角度で径方向に対して傾斜して延びていてもよいし、第３の実施形態の突条４２と同様の角度で径方向に対して傾斜して延びていてもよい。上述の点を除いて、各潤滑剤収容溝４３は、潤滑剤収容溝４０と同様に形成されている。

本実施形態の潤滑剤収容溝４３は、潤滑剤収容溝４０と組み合わされたときに、突条４２と同様の効果を有し、潤滑剤収容溝４０，４３が、相対移動、例えば組立時に接近または離隔しつつ相対回転するときに、潤滑剤３９を周方向および径方向の両方向について二次元的に広く供給することができる。
図９は、本発明の第５の実施形態のラック軸支持装置２８Ｄの要部およびラック軸１０Ｄの断面図である。図９を参照して、本実施形態のラック軸１０Ｄとラック軸支持装置２８Ｄは、図２に示す第１の実施形態のラック軸１０とラック軸支持装置２８に代えて用いられ、以下の点で異なり、他の構成については同じとされている。

ラック軸１０Ｄの軸方向を切る断面形状は、略Ｙ字形形状の多角形形状をなしている。ラック軸支持装置２８は、ラック軸支持部材３４Ｄを有している。ラック軸支持部材３４Ｄの受け部３４１Ｄは、ラック軸１０Ｄの背面の形状に略一致した形状、例えば略Ｖ字形形状の溝形状に形成されている。なお、第５の実施形態のラック軸１０Ｄの断面形状を他の実施形態に適用してもよい。

また、第１の実施形態では、潤滑剤収容溝４０は、封止部材３５の前面３５２のみに形成されていたが、ラック軸支持部材３４の後面３４３のみに形成されてもよい。
また、第２の実施形態では、潤滑剤収容溝４０が、封止部材３５の前面３５２に形成され、突条４２が、ラック軸支持部材３４Ａの後面３４３Ａに形成されていたが、これに代えて、潤滑剤収容溝４０が、ラック軸支持部材３４Ａの後面３４３Ａに形成され、突条４２が、封止部材３５の前面３５２に形成されることも考えられる。第３の実施形態についても同様の変形例が考えられる。

また、第２の実施形態では、潤滑剤収容溝４０が、保持孔３１の径方向に平行に延びており、突条４２が、保持孔３１の径方向に対して傾斜して延びていたが、これには限定されない。例えば、潤滑剤収容溝４０および突条４２がともに、保持孔３１の径方向に対して傾斜して延びており、保持孔３１の深さ方向Ｚ３に沿って見たときに、潤滑剤収容溝４０と突条４２とが互いに交差するようにしてもよい。第３の実施形態や、第４の実施形態の潤滑剤収容溝４０，４３についても同様の変形例が考えられる。

また、第１の実施形態において、潤滑剤収容溝４０の内端４０１が環状の領域３５６内に配置されることや、潤滑剤収容凹部として潤滑剤収容溝４０に代えて多数の半球状の凹部を形成することも考えられる。これと同様の変形例が上述の他の実施形態についても考えられる。
また、上述の実施形態では、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１０，１０Ｄ…ラック軸、２８，２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ…ラック軸支持装置、３０…ハウジング、３１…保持孔、３４，３４Ａ，３４Ｃ，３４Ｄ…ラック軸支持部材、３５…封止部材、３６…付勢部材、３９…潤滑剤、４０，４３…潤滑剤収容溝（潤滑剤収容凹部）、４２，４２Ｂ…突条、３１１…入口、３４３，３４３Ａ，３４３Ｃ…（ラック軸支持部材の）後面、３４６，３４６Ａ，３４６Ｃ…（ラック軸支持部材の後面の）環状の領域、３５２…（封止部材の）前面、３５６…（封止部材の前面の）環状の領域、３６１…（付勢部材の）端部、４０１…潤滑剤収容溝の内端、Ｚ３…深さ方向。

Claims (4)

1. ハウジングに形成された保持孔内に上記保持孔の深さ方向に摺動可能に収容され且つラック軸を摺動可能に支持するラック軸支持部材と、
   上記保持孔の入口に固定された封止部材と、
   上記封止部材によって支持され上記ラック軸支持部材を上記ラック軸側に付勢する付勢部材と、を備え、
   上記ラック軸支持部材の後面およびこれに対向する上記封止部材の前面が、互いに対向する環状の領域をそれぞれ含み、
   上記ラック軸支持部材の上記後面および上記封止部材の上記前面の少なくとも一方に、上記ラック軸支持部材および上記封止部材の上記環状の領域間の摩擦を低減するための潤滑剤を収容した潤滑剤収容凹部を備えることを特徴とするラック軸支持装置。
2. 請求項１において、
   上記潤滑剤収容凹部は、上記ラック軸支持部材の上記後面および上記封止部材の上記前面の少なくとも一方に放射状に形成された複数の潤滑剤収容溝を含むことを特徴とするラック軸支持装置。
3. 請求項２において、
   上記潤滑剤収容溝は、上記封止部材の上記前面に形成され、
   上記ラック軸支持部材の上記後面に放射状に形成された複数の突条を備え、
   上記深さ方向に沿って見たときに、各上記潤滑剤収容溝とこれに対応する上記突条が互いに交差していることを特徴とするラック軸支持装置。
4. 請求項２または３において、
   上記潤滑剤収容溝の内端が、上記付勢部材の端部に対向していることを特徴とするラック軸支持装置。

Images