JP2011161985A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸のねじれを確実に抑制することができ、かつ構造の簡易な車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】車両用操舵装置１のラック軸９のラック歯９１の背面９２には、軸方向Ｓ１に沿って延びる平坦部９３が形成されている。ラック軸支持装置２２の複数のころ２３は、平坦部９３とはラック軸９の幅方向に所定の接触長さで転がり接触しており、且つ、保持ユニット２４に保持されている。保持ユニット２４に隣接する板状の付勢部材２５は、略矩形の板状に形成されており、軸方向Ｓ１に関して複数のころ２３の両端のころ２３間の間隔Ｌ３以上の長さに、且つラック軸９の幅方向に関して平坦部９３以上の長さに形成されており、保持ユニット２４を介して各ころ２３を平坦部９３側に弾性的に付勢する。ラックハウジング１６に固定された蓋部材２６は、付勢部材２５を挟んで保持ユニット２４と対向し、付勢部材２５を支持する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。

ラックアンドピニオン式の車両用操舵装置には、通常、ピニオンとラックとの噛み合い状態を維持するためのラック軸支持装置が備えられている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１のラック軸支持装置は、ラック軸の背面を受けるラックガイドと、ラックガイドをラック軸側に付勢するコイルばねとを含んでいる。また、ラックガイドのうちラック軸の背面に対向する対向面には、ラック軸の軸方向に延びる凹部が形成されている。この凹部には、直動転がり軸受が配置されている。直動転がり軸受は、ラック軸の軸方向に関してラックガイドよりも数倍長く形成された板状の保持器と、保持器に保持された複数のころとを含んでいる。ラック軸が軸方向に移動すると、ころがラック軸の背面および凹部に対して転がるようになっている。

特許文献２のラック軸支持装置は、ラックの側方に一体成形されたリブと、このリブが嵌る溝状に形成されステアリングボディに固定されたすべり軸受とを含んでいる。
特許文献３のラック軸支持装置は、ラックの軸方向に並び、ラックの背面に接触する３つのローラを含んでいる。各ローラは、それぞれ、第１ハウジングによって回転自在に支持されている。各第１ハウジングは、それぞれ、コイルばねを介して第２ハウジングに支持されている。各コイルばねは、対応する第１ハウジングを介して対応するローラをラック軸側に付勢している。

実開昭５８−１６８９６５号公報 実開平２−３３１７１号公報 特開２００４−３３１０００号公報

ところで、ラック軸は、ラックとピニオンの噛み合い等に起因して、ラック軸の軸線回りにねじれる力を受ける。ラック軸がねじれると、ラック歯とピニオンの互いの噛み合い（歯当たり）の精度が悪くなり、その結果、ラック歯やピニオンの歯面の一部に大きな負荷が作用してしまう。したがって、ラック軸のねじれを抑制する必要がある。
しかしながら、特許文献１記載の構成では、ラック軸の軸方向に関して、ラックガイドがころを介してラック軸を支持できる長さが短く、しかも、ラック軸のねじれに伴うラックガイドのねじれ運動をコイルばねで抑制することができないので、ラック軸のねじれを抑制する効果が十分ではない。

また、特許文献２記載の構成では、ラック軸のリブと、ラックボディ側のすべり軸受との間に遊び（隙間）が必要であるので、リブがすべり軸受に接触するまでの間、ラック軸のねじれを抑制することができない。
また、特許文献３記載の構成では、各ローラごとにコイルばね、第１のハウジングおよび第２のハウジングを設ける必要があり、構造が複雑になってしまう。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ラック軸のねじれを確実に抑制することができ、かつ構造の簡易な車両用操舵装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ピニオン（８）に噛み合うラック歯（９１）、および前記ラック歯の背面（９２；９２Ｂ）に形成され前記ラック歯の移動方向（Ｓ１）に沿って延びる平坦部（９３；９３Ｂ）を含むラック軸（９；９Ｂ）と、前記平坦部とは前記ラック軸の幅方向（Ｗ１）に所定の接触長さ（Ｌ２；Ｌ２Ｂ）で転がり接触し、前記ラック軸の前記移動方向への移動を案内する複数の転動体（２３）と、前記移動方向に所定の間隔を隔てて前記複数の転動体を保持する保持ユニット（２４；２４Ａ；２４Ｂ；２４Ｃ）と、前記移動方向に関して前記複数の転動体の両端の転動体間の間隔（Ｌ３）以上の長さに、且つ前記幅方向に関して前記平坦部以上の長さに形成され、前記保持ユニットを介して前記複数の転動体を前記平坦部側に弾性的に付勢する略板状の付勢部材（２５）と、前記付勢部材を挟んで前記保持ユニットと対向し前記付勢部材を支持する支持部材（２６）と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置（１）を提供する（請求項１）。

本発明によれば、所定間隔で並ぶ複数の転動体が、ラック軸の平坦部と幅方向に所定長さで接触している。これにより、ラック軸にねじり力が作用したときに、このねじり力を各転動体で堅固に受けることができるので、ラック軸のねじれを抑制することができる。したがって、ラック歯とピニオンとの噛み合いの精度が高い状態を維持することができる。その結果、ラックとピニオンの歯面の強度を高くすることができ、且つ操舵フィーリングを向上することができる。さらに、付勢部材は、保持ユニットと支持部材との間において、移動方向に長く、且つ幅方向に広い略板状に形成されている。これにより、ラック軸のねじれが転動体および保持ユニットを介して付勢部材に作用したときに、付勢部材は、このねじれ力を広い範囲で受けることができる。その結果、付勢部材は、ラック軸のねじれ運動をより確実に抑制することができる。しかも、付勢部材が転動体をラック軸の平坦部側に常時付勢しているので、ラック軸の平坦部から転動体が離れてしまうことがなく、ラック軸のねじれを確実に抑制することができる。また、付勢部材は、１つ用いればよいので、部品点数が少なくて済み、簡易な構造を実現することができる。

また、本発明において、前記ラック歯の背面は、断面Ｖ字形形状に形成されており、前記平坦部は、前記ラック歯の背面のＶ字の頂部（９２３Ｂ）を挟んで一対設けられ、前記複数の転動体は、前記一対の平坦部にそれぞれ配置されている場合がある（請求項２）。
この場合、複数の転動体が、ラック軸の背面のＶ字の頂部の両側に配置されているので、ラック軸のねじれを、これらの転動体によって、より確実に抑制することができる。

また、本発明において、前記保持ユニットは、前記複数の転動体を回転可能に保持する保持器（２９；２９Ｂ）を含み、前記付勢部材は、前記保持器を介して前記複数の転動体を付勢する場合がある（請求項３）。
この場合、付勢部材の付勢力を、保持器を介して複数の転動体のそれぞれに付与することができる。付勢部材の付勢力を直接複数の転動体に付与する構成と比べて、各転動体に付与される付勢力に偏りが生じることを抑制できる。

この場合において、例えば、前記保持器および前記複数の転動体は、前記移動方向への移動が規制されていてもよい。この場合において、ラック軸が移動方向へ移動しているとき、複数の転動体は、それぞれ、ラック軸の平坦部とは転がり接触しつつ、保持器とはすべり接触する。この場合、保持器および複数の転動体が移動方向へ移動するためのスペースを確保する必要がなく、車両用操舵装置をより小型にすることができる。

また、本発明において、前記保持ユニットは、前記複数の転動体を回転可能に保持する保持器（２９Ａ；２９Ｃ）と、前記複数の転動体と転がり接触する接触部（４０２；４０２Ｃ）を有し前記複数の転動体と前記付勢部材との間に介在する中間部材（４０；４０Ｃ）と、を含み、前記付勢部材は、前記中間部材を介して前記複数の転動体を付勢する場合がある（請求項４）。

この場合、付勢部材の付勢力を、中間部材を介して複数の転動体のそれぞれに付与することができる。付勢部材の付勢力を直接複数の転動体に付与する構成と比べて、各転動体に付与される付勢力に偏りが生じることを抑制できる。
この場合において、例えば、前記保持器および前記複数の転動体は、前記移動方向に移動可能であってもよい。この場合において、ラック軸が移動方向に沿って移動しているとき、複数の転動体は、それぞれ、ラック軸の平坦部および中間部材の接触部と転がり接触する。この場合、各転動体の回転抵抗が小さくて済むので、ラック軸の移動抵抗をより小さくすることができる。

なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、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。

本発明の一実施形態にかかる車両用操舵装置の概略構成を示す図解図である。 ラック軸支持装置の周辺の図解的な断面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の別の実施形態の要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の要部の概略構成を示す図解図である。 ラック軸支持装置の周辺の拡大図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の要部の断面図である。 図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両用操舵装置１の概略構成を示す図解図である。本実施形態では、車両用操舵装置がマニュアルステアリング装置である場合に則して説明するけれども、これに限らず、例えば、パワーステアリング装置であってもよい。
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と、操舵部材２に連結され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を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結される舵取り機構７とを備える。

舵取り機構７は、自在継手６を介して中間軸５に連結されるピニオン８と、ピニオン８に噛み合うラック歯９１を有し車両の左右方向に沿って延びるラック軸９とを含む。ピニオン８は、ラック軸９の軸方向Ｓ１に関するラック軸９の一端（図１の左端）寄りに配置されている。ラック軸９の両端には、タイロッド１０，１１を介してナックル（図示せず）が取り付けられている。これらのナックルは、転舵輪１２，１３を支持している。

上記の構成により、操舵部材２の操舵トルクは、ステアリングシャフト３および中間軸５を介してピニオン８に伝わる。そして、ピニオン８とラック歯９１との噛み合いによって、ラック軸９が、移動方向としてのラック軸９の軸方向Ｓ１（車両の左右方向）に移動する。ラック軸９がその軸方向Ｓ１に移動することで、タイロッド１０，１１が左右に移動し、その結果、左右のナックルおよび転舵輪１２，１３が回動する。これにより、車両を操向することができる。

車両用操舵装置１は、ハウジング１４を含む。ハウジング１４は、ピニオン８を図示しない軸受を介して回転可能に支持するピニオンハウジング１５と、ピニオンハウジング１５に接続され、ラック軸９を収容するラックハウジング１６とを含む。
ラックハウジング１６は、ラック軸９を取り囲む筒状に形成されており、ラック軸９の軸方向Ｓ１（以下、単に軸方向Ｓ１ともいう）に延びている。ラックハウジング１６の両端部１６１，１６２は、それぞれ、ラックブッシュ１８，１９を介して、ラック軸９を軸方向Ｓ１に往復移動可能に支持している。ラックハウジング１６の両端部１６１，１６２から、ラック軸９が突出している。ラックハウジング１６は、ブラケット２０を介して車体２１に支持されている。

車両用操舵装置１は、ラック軸９を支持するラック軸支持装置２２を含む。ラック軸支持装置２２は、ラック軸９を軸方向Ｓ１に移動可能に支持し、且つ、ラック歯９１とピニオン８との噛み合い部３０におけるラック軸９の背面９２を、ピニオン８側に付勢する。
図２は、ラック軸支持装置２２の周辺の図解的な断面図である。図２を参照して、ラック軸支持装置２２は、転動体としての複数の針状ころ等のころ２３と、これらのころ２３を保持する保持ユニット２４と、保持ユニット２４に当接する付勢部材２５と、付勢部材２５に当接する支持部材としての蓋部材２６と、付勢部材２５を軸方向Ｓ１に挟む一対の規制部材２７，２８と、を含む。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図２および図３を参照して、ラック軸９の背面９２は、軸方向Ｓ１に沿って延びる平坦部９３を含む。平坦部９３は、軸方向Ｓ１に延びているとともに、軸方向Ｓ１と直交するラック軸９の幅方向Ｗ１に所定の長さを有している。幅方向Ｗ１は、ピニオン８の軸方向と平行である。軸方向Ｓ１に沿って見たとき、平坦部９３の幅Ｌ２は、ラック歯９１の幅と略同じである。

各ころ２３は、ラック軸９の平坦部９３に転がり接触することにより、ラック軸９の軸方向Ｓ１への移動を案内する。各ころ２３は、幅方向Ｗ１に延びる円柱状に形成されており、幅方向Ｗ１に関して平坦部９３よりも長い。幅方向Ｗ１に関して、各ころ２３と平坦部９３との接触長さＬ２は、平坦部９３の幅Ｌ１と同じである。各ころ２３は、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて複数（例えば、５個）配置されている。

保持ユニット２４は、保持器２９を含む。保持器２９は、例えば、合成樹脂を用いて矩形板状に形成されており、各ころ２３を、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて保持する。保持器２９の上面２９１には、ころ２３の数と同じ数の保持部２９２が形成されている。各保持部２９２には、対応するころ２３が収容されている。
各保持部２９２は、対応するころ２３を、当該対応するころ２３の中心軸線回りに自転可能に支持している。軸方向Ｓ１において、１つのころ２３の位置は、ピニオン８とラック歯９１との噛み合い部３０の位置と略揃っている。また、噛み合い部３０を中心として、軸方向Ｓ１の両側にころ２３が配置されている。各保持器２９の下面２９３には、保持部２９２が開放されていない。

付勢部材２５は、保持器２９を介して各ころ２３をラック軸９の平坦部９３側へ弾性的に付勢するためのものである。付勢部材２５は、例えば、矩形の金属板等の弾性部材を波形形状に形成した略矩形状の波状板ばねであり、保持器２９の下面２９３に隣接して配置されている。付勢部材２５の軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さは、それぞれ、保持器２９の軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さと略等しい。また、付勢部材２５は、軸方向Ｓ１に関して、複数のころ２３の両端のころ２３，２３間の間隔Ｌ３以上の長さに、且つ、幅方向Ｗ１に関して平坦部９３以上の長さに形成されている。

付勢部材２５は、軸方向Ｓ１に沿って起伏する波形形状をなす付勢部材本体３１と、幅方向Ｗ１に関する付勢部材本体３１の両端部に形成された耳部３２，３３とを含んでいる。
付勢部材本体３１は、保持器２９に向けて凸となる凸条の部分の先端のそれぞれが、保持器２９と接触する接触部３１１とされている。軸方向Ｓ１に関して、接触部３１１が形成されている領域と、ころ２３が配置されている領域とは略重なっている。また、軸方向Ｓ１に関して、ころ２３が配置されている領域よりも、接触部３１１が形成されている領域のほうが長い。

耳部３２，３３は、付勢部材本体３１の幅方向Ｗ１の両端部からそれぞれ蓋部材２６に向けて延び、平状に形成されている。耳部３２，３３が設けられていることにより、付勢部材２５のねじれ強度（軸方向Ｓ１に沿ってみたときの付勢部材２５のねじれに対する強度）が向上されている。
蓋部材２６は、付勢部材２５を挟んで保持器２９と対向し付勢部材２５を支持する支持部材として設けられている。蓋部材２６は、ラックハウジング１６のうち付勢部材２５が対向する部分に形成された矩形の孔部１６３に取り付けられている。

蓋部材２６は、孔部１６３を塞ぐ蓋本体２６１と、蓋本体２６１から突出する取付フランジ２６２，２６３とを含む。蓋本体２６１は、矩形の板状に形成されており、付勢部材２５と対向している。蓋本体２６１は、付勢部材２５の耳部３２，３３を受けている。これにより、付勢部材２５は、蓋部材２６と保持器２９との間で弾性的に圧縮されている。付勢部材２５は、保持器２９を介して各ころ２３平坦部９３側を向く弾性反発力を付与している。また、蓋本体２６１には、幅方向Ｗ１に関して付勢部材２５および保持器２９を位置決めする位置決め突起２６４，２６５が形成されている。位置決め突起２６４，２６５は、付勢部材２５および保持器２９を挟んでいる。

取付フランジ２６２，２６３は、例えば、軸方向Ｓ１に関する蓋本体２６１の両端部に設けられている。各取付フランジ２６２，２６３は、ラックハウジング１６の孔部１６３の周縁部に取付ねじ３４，３５を用いて固定されている。例えば、取付フランジ２６２，２６３とラックハウジング１６の互いの対向面の間に図示しないシムを挟むことにより、蓋本体２６１の位置を調整し、これにより、蓋部材２６による付勢部材２５の押圧量を調整することができる。

一対の規制部材２７，２８は、保持器２９および付勢部材２５を軸方向Ｓ１に位置決めするためのものである。各規制部材２７，２８は、環状の板部材を用いて形成されており、ラック軸９が挿通されている。各規制部材２７，２８は、ラックハウジング１６に固定されている。各規制部材２７，２８は、保持器２９を軸方向Ｓ１に挟んでおり、且つ、付勢部材２５を軸方向Ｓ１に挟んでいる。

なお、一対の規制部材２７，２８の厚みを変更する事等により、一対の規制部材２７，２８が付勢部材２５を軸方向Ｓ１に圧縮する量を調整してもよい。これにより、付勢部材２５が保持器２９を介して各ころ２３を付勢する力を調整することができる。
上記の構成により、ピニオン８の回転に伴いラック軸９が軸方向Ｓ１に変位するとき、ラック軸９の平坦部９３は、各ころ２３と転がり接触する。各ころ２３は、保持器２９の対応する保持部２９２に対して滑りながら自転する。このとき、保持器２９および各ころ２３は、軸方向Ｓ１に変位しない。

以上説明したように、本実施形態によれば、付勢部材２５が保持器２９を介して複数のころ２３をラック軸９の平坦部９３側に弾性的に付勢している。これにより、ラック歯９１とピニオン８との噛み合い部３０のバックラッシを詰めることができるので、ラック歯９１とピニオン８との噛み合いの精度を高くすることができる。ラック歯９１とピニオン８との接触面積が小さくなることを抑制できるので、ラック歯やピニオン８に局所的に大きな負荷が作用することを抑制できる。その結果、ピニオン８およびラック歯９１の歯面の強度を高くすることができる。また、ピニオン８の回転に伴いラック軸９が軸方向Ｓ１に変位するときは、ラック軸９の平坦部９３に対してころ２３が転がるので、ラック軸９の軸方向Ｓ１への移動抵抗が小さくて済む。

また、軸方向Ｓ１に所定間隔で並ぶ複数のころ２３が、ラック軸９の平坦部９３と幅方向Ｗ１に所定の接触長さＬ２で接触している。これにより、ラック軸９にねじり力（ラック軸９の中心軸線回りのねじり力）が作用したときに、このねじり力を各ころ２３で堅固に受けることができるので、ラック軸９のねじれを抑制することができる。したがって、ラック歯９１とピニオン８との噛み合いの精度が高い状態を維持することができる。その結果、ラック軸９とピニオン８の歯面の強度を高くすることができ、且つ操舵フィーリングを向上することができる。

さらに、付勢部材２５は、保持器２９と蓋部材２６との間において、軸方向Ｓ１に長く、且つ幅方向Ｗ１に広い板状に形成されている。これにより、ラック軸９のねじれ力が、各ころ２３および保持器２９を介して付勢部材２５に作用したときに、付勢部材２５は、このねじれ力を広い範囲で受けることができる。その結果、付勢部材２５は、ラック軸９のねじれ運動をより確実に抑制することができる。しかも、付勢部材２５がころ２３をラック軸９の平坦部２３側に常時付勢しているので、ラック軸９の平坦部９３からころ２３が離れてしまうことがなく、ラック軸９のねじれを確実に抑制することができる。また、付勢部材２５は、１つ用いればよいので、部品点数が少なくて済み、簡易な構造を実現することができる。

さらに、付勢部材２５は、波状のばねで形成され、軸方向Ｓ１に沿って起伏するように配置されている。これにより、ラック軸９がその中心軸線回りにねじれたときの、付勢部材２５の支持の剛性を高くすることができるので、ラック軸９のねじれをより確実に抑制することができる。
また、付勢部材２５は、保持器２９を介して各ころ２３をラック軸９側に付勢している。このように、付勢部材２５の付勢力を、保持器２９を介して各ころ２３に付与することができる。付勢部材２５の付勢力を直接各ころ２３に付与する構成と比べて、各ころ２３に付与される付勢力に偏りが生じることを抑制できる。

また、保持器２９および各ころ２３は、一対の規制部材２７，２８によって、軸方向Ｓ１への移動が規制されている。ラック軸９が軸方向Ｓ１へ移動しているとき、複数のころ２３は、それぞれ、ラック軸９の平坦部９３とは転がり接触しつつ、保持器２９とはすべり接触する。その結果、保持器２９および複数のころ２３が軸方向Ｓ１へ移動するためのスペースを確保する必要がなく、車両用操舵装置１をより小型にすることができる。

この実施形態では、保持ユニット２４が保持器２９によって形成されている構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、保持ユニット２４に代えて、図４に示すように、保持器２９Ａと中間部材４０とを含む保持ユニット２４Ａを用いてもよい。
なお、以下では、図１〜図３に示す実施形態と異なる点について説明し、同様の構成には図に同様の符号を付してその説明を省略する。

保持ユニット２４Ａの保持器２９Ａは、各ころ２３を、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて保持する。保持器２９Ａの保持部２９２Ａは、対応するころ２３を回転可能に保持している。各ころ２３は、保持器２９Ａの上方および下方に突出している。保持器２９Ａは、軸方向Ｓ１に関して一対の規制部材２７，２８間の間隔よりも短く形成されており、一対の規制部材２７，２８の間で軸方向Ｓ１に移動可能である。

中間部材４０は、ころ２３と付勢部材２５との間に配置された矩形の板状部材である。中間部材４０は、軸方向Ｓ１において一対の規制部材２７，２８に挟まれており、幅方向Ｗ１において蓋部材２６の位置決め突起２６４，２６５（図３参照）に挟まれている。
図４を参照して、中間部材４０の上面４０１は、平坦部９３と平行に延びており、ころ２３と接触部４０２で転がり接触している。中間部材４０の下面４０３は、付勢部材２５の接触部３１１と軸方向Ｓ１の複数箇所で接触している。

付勢部材２５は、中間部材４０を介して各ころ２３をラック軸９の平坦部９３側へ弾性的に付勢している。付勢部材２５の軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さは、それぞれ、中間部材４０の軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さと略等しい。
上記の構成により、ピニオン８の回転に伴いラック軸９が軸方向Ｓ１に変位するとき、ラック軸９の平坦部９３は、各ころ２３と転がり接触する。また、各ころ２３は、中間部材４０の上面４０１上を転がる。このとき、保持器２９Ａおよび各ころ２３は、軸方向Ｓ１のうちラック軸９が移動する方向に変位する。

この場合、付勢部材２５の付勢力を、中間部材４０を介して複数のころ２３のそれぞれに付与することができる。付勢部材２５の付勢力を直接複数のころ２３に付与する構成と比べて、各ころ２３に付与される付勢力に偏りが生じることを抑制できる。
また、保持器２９Ａおよび複数のころ２３が軸方向Ｓ１に移動可能である。ラック軸９が軸方向Ｓ１に沿って移動しているとき、複数のころ２３は、それぞれ、ラック軸９の平坦部９３および中間部材４０の接触部４０２と転がり接触する。この場合、各ころ２３の回転抵抗が小さくて済むので、ラック軸９の移動抵抗をより小さくすることができる。

図５は、本発明のさらに別の実施形態の要部の概略構成を示す図解図である。図５を参照して、この実施形態では、ラック軸支持装置２２Ｂと、ラックブッシュ１９とを介して、ラック軸９Ｂがラックハウジング１６に支持されている。すなわち、ラックハウジング１６の一端１６１にはラックブッシュが配置されておらず、ラックブッシュの数が少なくされている。

図６は、ラック軸支持装置２２Ｂの周辺の拡大図であり、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。図６および図７を参照して、ラック軸９Ｂの背面９２Ｂは、軸方向Ｓ１に沿って見たときの断面がＶ字形形状に形成されている。背面９２Ｂの平坦部９３Ｂは、この背面９２ＢのＶ字の頂部９２３Ｂを挟んで一対設けられており、第１平坦部９３１Ｂと第２平坦部９３２Ｂとを含む。第１平坦部９３１Ｂおよび第２平坦部９３２Ｂは、幅方向Ｗ１に対称な形状である。

ラック軸支持装置２２Ｂは、複数の針状ころ２３と、これらのころ２３を保持する保持ユニット２４Ｂと、保持ユニット２４Ｂに当接する付勢部材２５と、付勢部材２５に当接する蓋部材２６と、付勢部材２５を軸方向Ｓ１に挟む一対の規制部材２７，２８と、を含む。
ころ２３は、第１平坦部９３１Ｂと第２平坦部９３２Ｂのそれぞれにおいて、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて複数（例えば、５個）配置されている。各ころ２３は、その全長に亘って対応する第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂと接触している。第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂは、対応するころ２３とは幅方向Ｗ１に関して所定の接触長さＬ２Ｂで接触している。第１平坦部９３１Ｂに接触するころ２３と、第２平坦部９３２Ｂに接触するころ２３とは、幅方向Ｗ１に対称に配置されている。

保持ユニット２４Ｂは、保持器２９Ｂを含む。保持器２９Ｂは、例えば、合成樹脂を用いて形成されており、軸方向Ｓ１に沿って見たときに、断面溝形形状に形成されている。保持器２９Ｂは、各ころ２３を、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて保持する。保持器２９Ｂの上面２９１Ｂは、第１平坦部９３１Ｂと平行に対向する第１対向面２９４Ｂと、第２平坦部９３２Ｂと平行に対向する第２対向面２９５Ｂとを含む。

図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。図７および図８を参照して、第１対向面２９４Ｂおよび第２対向面２９５Ｂには、ころ２３の数と同じ数の保持部２９２Ｂが形成されている（図８において、第２対向面２９５Ｂ側のみを図示）。各保持部２９２Ｂには、対応するころ２３が収容されている。各保持部２９２Ｂは、対応するころ２３を、当該対応するころ２３の中心軸線回りに自転可能に支持している。

図６を参照して、軸方向Ｓ１において、１つのころ２３の位置は、ピニオン８とラック歯９１との噛み合い部３０の位置と略揃っている。また、噛み合い部３０を中心として、軸方向Ｓ１の両側にころ２３が配置されている。各保持部２９２Ｂの下面２９３Ｂには、保持部２９２Ｂが開放されていない。
図６および図７を参照して、付勢部材２５は、保持器２９Ｂを介して各ころ２３をラック軸９Ｂの対応する第１平坦部９３１Ｂおよび第２平坦部９３２Ｂ側へ弾性的に付勢する。付勢部材２５の軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さは、それぞれ、保持器２９Ｂの軸方向Ｓ１の長さおよび幅方向Ｗ１の長さと略等しい。また、付勢部材２５は、軸方向Ｓ１に関して、複数のころ２３の両端のころ２３，２３間の間隔Ｌ３以上の長さに、且つ、幅方向Ｗ１に関して第１平坦部９３１Ｂおよび第２平坦部９３２Ｂ以上の長さに形成されている。

付勢部材２５は、保持器２９Ｂを介して各ころ２３に、ラック軸９Ｂの対応する第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂ側へ向かう弾性反発力を付与している。
各規制部材２７，２８は、軸方向Ｓ１に関して保持器２９Ｂを挟んでおり、且つ、付勢部材２５を挟んでいる。
上記の構成により、ピニオン８の回転に伴いラック軸９Ｂが軸方向Ｓ１に変位するとき、ラック軸９Ｂの第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂに対して、対応するころ２３が転がり接触する。このとき、保持器２９Ｂおよび各ころ２３は、軸方向Ｓ１に変位しない。

以上説明したように、本実施形態によれば、図１〜図３に示す実施形態と同様の効果を得ることができる。また、複数のころ２３が、ラック軸９Ｂの背面９２ＢのＶ字の頂部９２３Ｂの両側に配置されているので、ラック軸９Ｂのねじれを、これらのころ２３によって、より確実に抑制することができる。
さらに、保持器２９ＢがＶ字形形状に形成され、ラック軸９ＢのＶ字の背面９２Ｂを支持している。ラック軸９Ｂとピニオン８との噛み合いに起因して、ラック軸９Ｂに、ラック軸９Ｂの中心軸線およびピニオン８の中心軸線の双方に直交する軸線（図５において、上下に延びる軸線）回りの回転力が作用したとき、保持器２９Ｂおよびラックブッシュ１９によってこの回転力を受けることができる。したがって、ラック軸９Ｂの両端部の両方にラックブッシュを設ける必要がなく、車両用操舵装置１の部品点数を少なくすることができる。

なお、ラック軸支持装置２２Ｂを軸方向Ｓ１に関してより長く形成することにより、ラック軸９Ｂを軸方向Ｓ１に関してより長い範囲に亘って支持してもよい。この場合、ラックブッシュ１９を廃止することも可能となる。
この実施形態では、保持ユニット２４Ｂが保持器２９Ｂによって形成されている構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、保持ユニット２４Ｂに代えて、図９および図１０に示すように、保持器２９Ｃと中間部材４０Ｃとを含む保持ユニット２４Ｃを用いてもよい。

なお、以下では、図６〜図８に示す実施形態と異なる点について説明し、同様の構成には図に同様の符号を付してその説明を省略する。
保持ユニット２４Ｃの保持器２９Ｃは、ラック軸９Ｂの第１平坦部９３１Ｂの近傍および第２平坦部９３２Ｂの近傍のそれぞれに配置されている。各保持器２９Ｃは、ころ２３を、軸方向Ｓ１に所定の間隔を隔てて保持する。各保持器２９Ｃの保持部２９２Ｃは、対応するころ２３を保持している。各ころ２３は、対応する保持器２９Ｃの厚み方向の両側に突出している。各保持器２９Ｃは、軸方向Ｓ１に関して一対の規制部材２７，２８（図６参照）間の間隔よりも短く形成されており、一対の規制部材２７，２８の間で軸方向Ｓ１に移動可能となっている。

図９および図１０を参照して、中間部材４０Ｃは、ころ２３と付勢部材２５との間に配置されており、軸方向Ｓ１に沿って見たときに、断面溝形形状に形成されている。中間部材４０Ｃは、中間部材４０（図４参照）と同様に、軸方向Ｓ１において一対の規制部材２７，２８の間に配置されるようになっている。また、中間部材４０Ｃは、幅方向Ｗ１において蓋部材２６の位置決め突起２６４，２６５に挟まれている。

中間部材４０Ｃの上面４０１Ｃは、第１平坦部９３１Ｂと平行に対向する第１対向面４０３Ｃと、第２平坦部９３２Ｂと平行に対向する第２対向面４０４Ｃとを含む。第１対向面４０３Ｃおよび第２対向面４０４Ｃは、それぞれ、ころ２３と接触部４０２Ｃで転がり接触している。中間部材４０Ｃの下面は、付勢部材２５と軸方向Ｓ１に関して複数箇所で接触するようになっている。

付勢部材２５は、中間部材４０Ｃを介して、各ころ２３をラック軸９Ｂの対応する第１平坦部９３１Ｂおよび第２平坦部９３２Ｂ側へ弾性的に付勢している。
上記の構成により、ピニオン８の回転に伴いラック軸９Ｂが軸方向Ｓ１に変位するとき、ラック軸９Ｂの第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂは、各ころ２３と転がり接触する。また、各ころ２３は、中間部材４０Ｃの対応する第１対向面４０３Ｃおよび第２対向面４０４Ｃ上を転がる。このとき、保持器２９Ｃおよび各ころ２３は、軸方向Ｓ１のうちラック軸９Ｂが移動する方向に変位する。

この場合、付勢部材２５の付勢力を、中間部材４０Ｃを介して複数のころ２３のそれぞれに付与することができる。付勢部材２５の付勢力を直接複数のころ２３に付与する構成と比べて、各ころ２３に付与される付勢力に偏りが生じることを抑制することができる。
また、保持器２９Ｃおよび複数のころ２３が軸方向Ｓ１に移動可能である。ラック軸９Ｂが軸方向Ｓ１に沿って移動しているとき、各ころ２３は、ラック軸９Ｂの対応する第１および第２平坦部９３１Ｂ，９３２Ｂと、中間部材４０Ｃの対応する第１および第２対向面４０３Ｃ，４０４Ｃとに転がり接触する。この場合、各ころ２３の回転抵抗が小さくて済むので、ラック軸９Ｂの移動抵抗をより小さくすることができる。

本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図１〜図３に示す実施形態において、保持器２９や各ころ２３が、ラック軸９の移動に伴って軸方向Ｓ１に移動できるようにしてもよい。同様に、図５〜図８に示す実施形態において、保持器２９Ｂや各ころ２３が、ラック軸９Ｂの移動に伴って軸方向Ｓ１に移動できるようにしてもよい。

また、付勢部材２５は、ころ２３を弾性的に付勢できるものであればよく、波状のばね以外の他の弾性部材を用いてもよい。さらに、蓋部材２６を廃止し、ラックハウジング１６で付勢部材２５を支持してもよい。この場合、ラックハウジング１６が支持部材となる。

１…車両用操舵装置、８…ピニオン、９，９Ｂ…ラック軸、２３…ころ（転動体）、２４，２４Ａ，２４Ｂ，２４Ｃ…保持ユニット、２５…付勢部材、２６…蓋部材（支持部材）、２９，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ…保持器、４０，４０Ｃ…中間部材、９１…ラック歯、９２，９２Ｂ…ラック歯の背面、９３，９３Ｂ…平坦部、４０２，４０２Ｃ…接触部、９２３Ｂ…頂部、Ｌ２，Ｌ２Ｂ…接触長さ、Ｌ３…両端の転動体間の間隔、Ｓ１…軸方向（移動方向）、Ｗ１…幅方向。

Claims (4)

1. ピニオンに噛み合うラック歯、および前記ラック歯の背面に形成され前記ラック歯の移動方向に沿って延びる平坦部を含むラック軸と、
   前記平坦部とは前記ラック軸の幅方向に所定の接触長さで転がり接触し、前記ラック軸の前記移動方向への移動を案内する複数の転動体と、
   前記移動方向に所定の間隔を隔てて前記複数の転動体を保持する保持ユニットと、
   前記移動方向に関して前記複数の転動体の両端の転動体間の間隔以上の長さに、且つ前記幅方向に関して前記平坦部以上の長さに形成され、前記保持ユニットを介して前記複数の転動体を前記平坦部側に弾性的に付勢する略板状の付勢部材と、
   前記付勢部材を挟んで前記保持ユニットと対向し前記付勢部材を支持する支持部材と、を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１において、前記ラック歯の背面は、断面Ｖ字形形状に形成されており、前記平坦部は、前記ラック歯の背面のＶ字の頂部を挟んで一対設けられ、
   前記複数の転動体は、前記一対の平坦部にそれぞれ配置されていることを特徴とする車両用操舵装置。
3. 請求項１または２において、前記保持ユニットは、前記複数の転動体を回転可能に保持する保持器を含み、
   前記付勢部材は、前記保持器を介して前記複数の転動体を付勢することを特徴とする車両用操舵装置。
4. 請求項１または２において、前記保持ユニットは、前記複数の転動体を回転可能に保持する保持器と、前記複数の転動体と転がり接触する接触部を有し前記複数の転動体と前記付勢部材との間に介在する中間部材と、を含み、
   前記付勢部材は、前記中間部材を介して前記複数の転動体を付勢することを特徴とする車両用操舵装置。

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