JP2013119321A

JP2013119321A - 車両用操舵装置およびラックガイド機構

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Publication number: JP2013119321A
Application number: JP2011268230A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Watanabe; 和宏渡邉
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-12-07
Filing date: 2011-12-07
Publication date: 2013-06-17
Anticipated expiration: 2031-12-07
Also published as: JP5923957B2

Abstract

【課題】ラックガイドをラックシャフトに押さえつける力が低下することを抑制することが可能な車両操舵装置、およびラックガイド機構を提供する。
【解決手段】車両用操舵装置のラックガイド機構１Ｃは、ラックシャフト２０と、ラックハウジング４０と、移動方向Ｚに移動可能なラックガイド５１と、ラックガイド５１のプラグ方向側の端部に形成されるねじ部５３と、ねじ部５３に噛み合わせられるものであり、ラックガイド５１に対して回転するときにラックガイド５１に対してプラグ方向に移動する回転部材５４と、回転部材５４に対してラック方向および回転部材５４の回転方向の力を付与する押圧力付与機構１Ｄと、ラックハウジング４０に固定されるものであり、移動方向Ｚにおける回転部材５４との間隔が所定量未満のとき、回転部材５４の回転を規制し、上記間隔が所定量以上のとき、回転部材５４の回転を許容する回転規制突起とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、軸方向に移動するラックシャフトと、ラックシャフトを収容するハウジングとを有し、ラックシャフトの移動を案内する車両用操舵装置およびラックガイド機構に関する。

特許文献１のラックガイド機構は、ラックシャフトの移動を案内するラックガイドと、ラックガイドをラックシャフトに押さえつける弾性部材と、ラックガイドとラックシャフトとの間に設けられるシート部材とを有する。

特開２００８−３０７９６６号公報

上記ラックガイド機構においては、ラックシャフトに近づく方向（ラック方向）にラックガイドが移動することがある。ラックガイドがラック方向に移動する主な理由としては、ラックシャフトとの接触によるシート部材の摩耗、およびラックシャフトとピニオンシャフトとの噛み合い部分の摩耗が挙げられる。そして、ラックガイドがラック方向に移動した場合には、弾性部材がラックガイドに付与する力が低下して、ラックガイドをラックシャフトに押さえつける力が低下する。

本発明は、上記課題を解決するため、ラックガイドをラックシャフトに押さえつける力が低下することを抑制することが可能な車両操舵装置、およびラックガイド機構を提供することを目的とする。

（１）第１の手段は、請求項１に記載の発明すなわち、車両用操舵装置であって、軸方向に移動するラックシャフトと、前記ラックシャフトを収容するハウジングと、前記ラックシャフトの移動を案内するものであり、前記ラックシャフトに近づく方向であるラック方向および前記ラックシャフトから離れる方向である反ラック方向により規定される移動方向に移動可能な状態で前記ハウジングに収容されるラックガイドと、前記ラックガイドにおける前記反ラック方向側の端部に形成されるねじ部分と、前記ねじ部分に噛み合わせられるものであり、前記ラックガイドに対して回転一方向に回転するときに前記ラックガイドに対して前記反ラック方向に移動する回転部材と、前記回転部材に対して前記ラック方向および前記回転一方向の力を付与するものであり、前記回転部材に接触する押圧部材と、前記ラック方向に作用する力を前記押圧部材に付与する弾性部材とを有する押圧力付与機構と、前記回転部材に対して前記反ラック方向側に位置するとともに、前記ハウジングに固定されるものであり、前記移動方向における前記回転部材との間隔が所定量未満のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を規制し、前記移動方向における前記回転部材との間隔が前記所定量以上のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を許容する規制部分とを備えることを要旨とする。

この発明によれば、押圧力付与機構が、ラック方向の力を回転部材に対して付与することにより、回転部材およびラックガイドがラック方向に移動する。そして、ラックガイドの移動方向における規制部分と回転部材との間隔が所定量未満から所定量以上になったとき、規制部分による回転部材の回転の規制が解除される。そして、押圧力付与機構が、回転一方向の力を回転部材に対して付与することにより、回転部材が回転して、ねじ部分に噛み合わせられた回転部材が、ラックガイドに対して反ラック方向に移動する。回転部材が反ラック方向に移動することにより、押圧部材のラック方向への移動が抑制され、移動方向において弾性部材が長くなることが抑制される。このため、ラックガイドがラック方向に移動した分だけ弾性部材が長くなる構成と比較して、弾性部材から押圧部材に付与される力の低減が抑制され、ラックガイドをラックシャフトに押さえつける力が低下することを抑制することができる。

（２）第２の手段は、請求項２に記載の発明すなわち、請求項１において、前記回転部材は、前記回転部材における前記反ラック方向側の端部に形成される回転側規制部分を有し、前記回転側規制部分は、前記回転一方向に向かうにつれて前記ラック方向側から前記反ラック方向側に向けて傾斜する回転側傾斜面と、前記回転側傾斜面に連続する回転側規制面とを有し、前記規制部分は、前記回転側傾斜面に対応する形状の固定側傾斜面と、前記回転側規制面に対応する形状の固定側規制面とを有し、前記固定側規制面は、前記移動方向における前記固定側傾斜面と前記回転側傾斜面との間隔が前記所定量未満のとき、前記回転側規制面に接触し、前記移動方向における前記固定側傾斜面と前記回転側傾斜面との間隔が前記所定量以上のとき、前記回転側規制面に接触しないことを要旨とする。

（３）第３の手段は、請求項３に記載の発明すなわち、請求項１または２において、前記規制部分は、前記回転部材が回転する方向に沿って周方向に複数形成されることを要旨とする。この発明によれば、回転部材が１回転するまでに、複数回にわたって回転部材の回転を規制することができる。

（４）第４の手段は、請求項４に記載の発明すなわち、請求項２を引用する請求項３において、前記回転側規制部分は、前記回転部材が回転する方向に沿って周方向に複数形成されることを要旨とする。

この発明によれば、複数の回転側規制部材の各々が有する回転側規制面を、複数の規制部分の各々が有する固定側規制面と接触させることにより、回転部材の回転を確実に規制することができる。

（５）第５の手段は、請求項５に記載の発明すなわち、請求項１〜４のいずれか一項において、前記車両用操舵装置は、前記移動方向における前記ラックガイドと前記回転部材との間に弾性部材を有することを要旨とする。

この発明によれば、移動方向におけるラックガイドと回転部材との間に位置する弾性部材を用いて、回転部材をラックガイドに対して反ラック方向に移動させる力を付与することができる。したがって、ラックガイドに対する反ラック方向への回転部材の移動を補助することができる。

（６）第６の手段は、請求項６に記載の発明すなわち、請求項１〜５のいずれか一項において、前記車両用操舵装置は、前記規制部分が形成される規制部材を有し、さらに、前記押圧部材と前記規制部材との間に弾性部材を有する。この発明によれば、押圧部材と規制部材との衝突を緩和することができる。

（７）第７の手段は、請求項７に記載の発明すなわち、ハウジングに収容されたラックシャフトの軸方向の移動を案内するラックガイド機構であって、前記ラックシャフトの移動を案内するものであり、前記ラックシャフトに近づく方向であるラック方向および前記ラックシャフトから離れる方向である反ラック方向により規定される移動方向に移動可能な状態で前記ハウジングに収容されるラックガイドと、前記ラックガイドにおける前記反ラック方向側の端部に形成されるねじ部分と、前記ねじ部分に噛み合わせられるものであり、前記ラックガイドに対して回転一方向に回転するときに前記ラックガイドに対して前記反ラック方向に移動する回転部材と、前記回転部材に対して前記ラック方向および前記回転一方向の力を付与するものであり、前記回転部材に接触する押圧部材と、前記ラック方向に作用する力を前記押圧部材に付与する弾性部材とを有する押圧力付与機構と、前記回転部材に対して前記反ラック方向側に位置するとともに、前記ハウジングに固定されるものであり、前記移動方向における前記回転部材との間隔が所定量未満のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を規制し、前記移動方向における前記回転部材との間隔が前記所定量以上のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を許容する規制部分とを備えることを要旨とする。

本発明は、ラックガイドがラック方向に移動した分だけ弾性部材が長くなる構成と比較して、弾性部材から押圧部材に付与される力の低減が抑制され、ラックガイドをラックシャフトに押さえつける力が低下することを抑制することができる車両用操舵装置、およびラックガイド機構を提供する。

本発明の実施形態の車両用操舵装置について、その全体構成を模式的に示す構成図。実施形態のラックガイド機構について、図１のラックシャフトの軸方向に垂直な断面構造を示す断面図。実施形態のラックガイド機構について、ラックガイド、ねじ部、回転部材、回転規制部材、および押圧部材の斜視構造を示す斜視図。実施形態のラックガイド機構について、回転部材のみを示す外観図。実施形態のラックガイド機構について、回転規制部材のみを示す外観図。実施形態のラックガイド機構について、押圧部材のみを示す外観図。実施形態のラックガイド機構について、回転部材、回転規制部材、および押圧部材の動作を示す模式図。実施形態のラックガイド機構について、シート部材の摩耗の度合が小さい状態を示す断面図。実施形態のラックガイド機構について、シート部材の摩耗の度合が大きい状態を示す断面図。

図１は、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置としての車両用操舵装置１の構成を示す。車両用操舵装置１は、ステアリングシャフト１０と、ラックシャフト２０と、アシスト装置３０と、ラックハウジング４０と、ラックアンドピニオン機構１Ａと、減速機構１Ｂと、ラックガイド機構１Ｃとを有する。

ステアリングシャフト１０にはステアリングホイール２が接続される。ステアリングシャフト１０は、ステアリングホイール２が固定されるコラムシャフト１１と、ラックアンドピニオン機構１Ａに回転を伝達するピニオンシャフト１３と、コラムシャフト１１とピニオンシャフト１３とを接続するインターミディエイトシャフト１２とを有する。

ラックアンドピニオン機構１Ａは、ピニオンシャフト１３に形成されたピニオン１４と、ラックシャフト２０に形成されたラック２１とを有する。ピニオン１４およびラック２１は、ラックハウジング４０内において互いに噛み合わせられている。すなわち、ラックシャフト２０およびピニオンシャフト１３が互いに噛み合い、ラックアンドピニオン機構１Ａは、ステアリングシャフト１０とラックシャフト２０とを互いに接続する。ラックアンドピニオン機構１Ａは、ピニオンシャフト１３の回転運動をラックシャフト２０の直線運動に変換する。ラックシャフト２０には転舵輪３が接続される。

アシスト装置３０は、電動モーター３１と、電動モーター３１の回転を減速してコラムシャフト１１に伝達する減速機構１Ｂとを有する。減速機構１Ｂは、電動モーター３１の出力により回転するウォームシャフト３２と、ウォームシャフト３２に噛み合わせられるウォームホイール３３とを有する。ウォームホイール３３は、コラムシャフト１１と一体的に回転する。

ステアリングホイール２が回転したときの車両用操舵装置１の動作について説明する。
ステアリングホイール２の回転にともないステアリングシャフト１０が回転する。ラックシャフト２０は、ステアリングシャフト１０の回転にともない、図中の矢印Ｘで示す軸方向Ｘに移動する。軸方向Ｘは、「ラックシャフトの軸方向」に相当する。ラックシャフト２０が軸方向Ｘに移動することにより、転舵輪３の向きが変化する。電動モーター３１は、ステアリングシャフト１０が回転しているとき、ステアリングシャフト１０に付与されたトルクを検出するトルクセンサ（図示略）の出力に基づいてウォームホイール３３を回転させ、減速機構１Ｂを介して、ラックシャフト２０の移動を補助するアシストトルクをステアリングシャフト１０に付与する。これにより、ラックシャフト２０を移動させるためにステアリングホイール２の操作に要求される力が小さくなる。すなわち、アシスト装置３０が、ステアリングホイール２の操作をアシストする。

図２に示されるように、ラックガイド機構１Ｃは、ラックハウジング４０と、ラックガイド５１と、シート部材５２と、ねじ部５３と、回転部材５４と、回転規制部材５５と、押圧部材５６と、弾性部材５７と、プラグ５８とを有する。押圧部材５６と弾性部材５７は押圧力付与機構１Ｄを構成する。

図２は、ラックシャフト２０の軸方向Ｘ（図１）に垂直であって、かつ、ピニオンシャフト１３の軸方向Ｙに沿った、ラックハウジング４０等の断面を示す。なお、ラックハウジング４０内においてラックガイド５１が移動する直線方向を「移動方向Ｚ」とする。また、ラックガイド５１の移動方向Ｚにおいて、ラックシャフト２０に近づく方向を「ラック方向」とし、プラグ５８に近づく方向を「プラグ方向」とする。プラグ方向は、ラック方向の反対側の方向であって、ラックシャフト２０から離れる方向である「反ラック方向」に相当する。したがって、移動方向Ｚは、「ラック方向および反ラック方向により規定される移動方向」に相当する。

ラックハウジング４０は、ラックシャフト２０、ピニオンシャフト１３、およびラックガイド５１等を収容する。ラックハウジング４０は、ピニオンシャフト収容部４１と、ラックガイド収容部４２とを有する。ピニオンシャフト収容部４１およびラックガイド収容部４２は、ラックハウジング４０と一体的に形成されている。すなわち、ラックハウジング４０は、ピニオンハウジングとラックガイドハウジングとを兼ねる。なお、ラックハウジング４０は、「ラックシャフトを収容するハウジング」に相当する。

ピニオンシャフト収容部４１は、ピニオンシャフト１３の下端部を収容する。ピニオンシャフト収容部４１は、シール部材４３と、玉軸受４４と、針軸受４５とを有する。
シール部材４３は、ラックハウジング４０の外部に向けて開口するピニオンシャフト収容部４１の開口部４１Ａにおいて、ピニオンシャフト１３とラックハウジング４０との間に位置する。シール部材４３は、ラックハウジング４０内への異物の侵入を抑制する。

玉軸受４４および針軸受４５は、ピニオンシャフト１３の軸方向Ｙにおいて、互いに間隔を空けた箇所に位置する。玉軸受４４は、ピニオンシャフト１３のうちピニオン１４よりも上方の部分を支持する。針軸受４５は、ピニオンシャフト１３のうちピニオン１４よりも下方の部分を支持する。

ラックガイド収容部４２は、ラックガイド５１、回転部材５４、回転規制部材５５、押圧部材５６、および弾性部材５７等を収容する。ラックガイド収容部４２は、Ｏリング４６，４７と、弾性部材４８，４９とを有する。ラックガイド収容部４２は、移動方向Ｚに平行な一点鎖線Ｃを中心軸線とする孔により形成されている。

Ｏリング４６は、ラックガイド収容部４２とラックガイド５１との間に位置する。Ｏリング４６は、ラックガイド収容部４２とラックガイド５１との衝突を緩和する。また、Ｏリング４７は、回転規制部材５５と押圧部材５６との間に位置する。Ｏリング４７は、回転規制部材５５と押圧部材５６との衝突を緩和する。なお、Ｏリング４７は、「押圧部材と規制部材との間」に位置する「弾性部材」に相当する。

弾性部材４８は、ラックガイド５１の移動方向Ｚにおいて、ラックガイド５１と回転部材５４との間に位置する。弾性部材４８は、角リングにより構成されている。弾性部材４８は、移動方向Ｚにおいてラックガイド５１と回転部材５４とを互いに離間させる弾性を有する。なお、弾性部材４８は、「移動方向におけるラックガイドと回転部材との間」に位置する「弾性部材」に相当する。

弾性部材４９は、ラックガイド５１の移動方向Ｚにおいて、回転規制部材５５と押圧部材５６との間に位置する。弾性部材４９は、角リングにより構成されている。弾性部材４９は、移動方向Ｚにおいて回転規制部材５５と押圧部材５６とを互いに離間させる弾性を有する。なお、弾性部材４９は、「押圧部材と規制部材との間」に位置する「弾性部材」に相当する。

ラックガイド５１は、移動方向Ｚにおいて回転部材５４とラックシャフト２０との間に位置する。ラックガイド５１は、移動方向Ｚに移動可能な状態でラックハウジング４０に収容される。ラックガイド５１は、回転部材５４を介して押圧部材５６によりラック方向に押される。ラックガイド５１は、軸方向Ｘ（図１）のラックシャフト２０の移動を案内するとともに、シート部材５２を介してラックシャフト２０をピニオンシャフト１３に押さえつける。

シート部材５２は、耐摩耗性に優れた摩擦係数の低い樹脂により形成される。シート部材５２は、ラックシャフト２０の軸方向Ｘ（図１）の移動により摩耗する。
ねじ部５３は、ラックガイド５１のプラグ方向の端部に位置する。すなわち、ねじ部５３は、「ラックガイドにおける反ラック方向側の端部に形成されるねじ部分」に相当する。また、ねじ部５３は、ラックガイド５１と一体的に形成される。すなわち、ねじ部５３は、ラックガイド５１のプラグ方向の端部を構成し、ねじ部５３自身が「ラックガイドの反ラック方向側の端部」に相当する。

回転部材５４は、移動方向Ｚにおいて回転規制部材５５および押圧部材５６とラックガイド５１との間に位置する。回転部材５４は、ねじ部５３に噛み合わせられる。プラグ方向から見て、回転部材５４は、一点鎖線Ｃを中心としてラックガイド５１に対して時計回りの方向に回転する。

回転規制部材５５は、ラックガイド５１に対してプラグ方向に間隔を空けた箇所であって、移動方向Ｚにおいてプラグ５８と回転部材５４との間に位置する。回転規制部材５５はラックガイド収容部４２に固定される。回転規制部材５５は、回転部材５４の回転を規制する。

押圧部材５６は、ラックガイド５１に対してプラグ方向に間隔を空けた箇所であって、かつ、移動方向Ｚにおいて弾性部材５７と回転部材５４との間に位置する。また、押圧部材５６は、回転規制部材５５内に位置する。押圧部材５６は、一点鎖線Ｃを中心として回転しないように構成され、かつ移動方向Ｚにおいて移動可能に配置される。すなわち、押圧部材５６は、回転部材５４と一体的に回転しない。押圧部材５６は、回転部材５４に接触して、シート部材５２が摩耗したときに、弾性部材５７の弾性により回転部材５４を押して、回転部材５４およびラックガイド５１をラック方向に移動させる。

弾性部材５７は、移動方向Ｚにおいてプラグ５８と押圧部材５６との間に位置する。また、弾性部材５７は、回転規制部材５５内に位置する。弾性部材５７は、コイルばねにより構成されている。弾性部材５７は、移動方向Ｚにおいてプラグ５８と押圧部材５６とを互いに離間させる弾性を有する。すなわち、弾性部材５７は、ラック方向に作用する力を押圧部材５６に付与する。押圧部材５６と弾性部材５７を含む押圧力付与機構１Ｄは、回転部材５４に対してラック方向および回転方向Ｒ（図４（ｂ））の力を付与する。

プラグ５８は、ラックハウジング４０の外部に向けて開口するラックガイド収容部４２の開口部４２Ａにおいて、ラックガイド収容部４２の内周にねじで嵌め合わせられている。すなわち、プラグ５８は、ラックガイド収容部４２に固定される。

図３に示されるように、ラックガイド５１は、シート部材５２およびラックシャフト２０（図２）が嵌まるガイド溝５１Ａと、Ｏリング４６（図２）が嵌まるリング溝５１Ｂとを有する。図３は、図２のラックガイド機構１Ｃを分解した状態の斜視図である。図３は、ラックガイド５１、ねじ部５３、回転部材５４、回転規制部材５５、および押圧部材５６のみを示す。

ねじ部５３は、回転部材５４が嵌め合わせられるおねじ５３Ａを有する。おねじ５３Ａは左ねじにより構成される。回転部材５４および回転規制部材５５は、互いに引っ掛かる形状を有する。また、押圧部材５６は、ラックガイド５１に対して一点鎖線Ｃを中心として回転部材５４を回転させる形状を有する。

図４に示されるように回転部材５４は、めねじ５４Ａと、傾斜突起５４Ｂとを有する。図４（ｂ）は、図４（ａ）の回転部材５４をプラグ方向から見た状態を示す。回転部材５４は、中心軸Ｃ１を回転の中心として、プラグ方向から見て時計回りの方向である回転方向Ｒに回転する。回転部材５４は、ラックガイド５１（図３）に対して回転方向Ｒに回転するときに、ラックガイド５１に対してプラグ方向に移動する。なお、傾斜突起５４Ｂは、「回転部材における反ラック方向側の端部に形成される回転側規制部分」に相当する。また、回転方向Ｒは、「回転一方向」に相当する。

めねじ５４Ａは、回転部材５４の内周を構成する。すなわち、めねじ５４Ａは、回転部材５４と一体的に形成されている。めねじ５４Ａは左ねじにより構成される。めねじ５４Ａは、おねじ５３Ａに嵌め合わせられる。

傾斜突起５４Ｂは、回転部材５４のプラグ方向の端部に位置する。傾斜突起５４Ｂは、回転部材５４と一体的に形成されている。すなわち、傾斜突起５４Ｂは、回転部材５４のプラグ方向の端部を構成する。傾斜突起５４Ｂは、ラックガイド５１（図２）の移動方向Ｚにおけるプラグ方向に向けて突出している。傾斜突起５４Ｂは、中心軸Ｃ１に対して傾斜している傾斜面５４Ｃと、回転方向Ｒに垂直な垂直面５４Ｄとを有する。傾斜突起５４Ｂがプラグ方向へ突出する度合いは、回転部材５４の回転方向Ｒに向かうにつれて大きくなる。４つの傾斜突起５４Ｂは、回転部材５４の周方向において等間隔に位置する。なお、傾斜面５４Ｃは、「回転一方向側に向かうにつれてラック方向側から反ラック方向側に向けて傾斜する回転側傾斜面」に相当する。また、垂直面５４Ｄは、「回転側傾斜面に連続する回転側規制面」に相当する。

図５に示されるように、回転規制部材５５は、押圧部材収容部５５Ａと、弾性部材収容部５５Ｂと、回転規制突起５５Ｃとを有する。図５（ｂ）は、図５（ａ）の回転規制部材５５をラック方向から見た状態を示す。

押圧部材収容部５５Ａは、ラック方向に開口する回転規制部材５５の内周を構成する。押圧部材収容部５５Ａは、押圧部材５６（図２）を収容する。また、弾性部材収容部５５Ｂは、プラグ方向に開口する回転規制部材５５の内周を構成する。弾性部材収容部５５Ｂは、押圧部材収容部５５Ａよりも小さな内径を有する。弾性部材収容部５５Ｂは、押圧部材５６のプラグ方向の端部と弾性部材５７（図２）を収容する。押圧部材収容部５５Ａと弾性部材収容部５５Ｂとは互いに連なっている。

回転規制突起５５Ｃは、回転規制部材５５のラック方向の端部に位置する。回転規制突起５５Ｃは、回転規制部材５５と一体的に形成されている。すなわち、回転規制突起５５Ｃは、回転規制部材５５のラック方向の端部を構成する。回転規制突起５５Ｃは、ラックガイド５１（図２）の移動方向Ｚにおけるラック方向に向けて突出している。回転規制突起５５Ｃは、移動方向Ｚに対して傾斜している傾斜面５５Ｄと、回転部材５４の回転方向Ｒ（図４）に垂直な垂直面５５Ｅとを有する。傾斜面５５Ｄは、回転する回転部材５４の反ラック方向への移動を案内する。垂直面５５Ｅは、傾斜突起５４Ｂの垂直面５４Ｄ（図４）に引っ掛かる。回転規制部材５５は、回転規制突起５５Ｃの垂直面５５Ｅと回転部材５４の垂直面５４Ｄとを互いに引っ掛けることにより、回転部材５４の回転方向Ｒへの回転を規制する。８つの回転規制突起５５Ｃは、ラック方向から見て、中心点Ｃ２を中心として円環状をなすように等間隔に位置する。中心点Ｃ２は、回転部材５４の中心軸Ｃ１上に位置する。回転規制突起５５Ｃは「回転部材に対して反ラック方向側に位置するとともに、ハウジングに固定されるものであり、移動方向における回転部材との間隔が所定量未満のとき、ラックガイドに対する回転部材の回転を規制し、移動方向における回転部材との間隔が所定量以上のとき、ラックガイドに対する回転部材の回転を許容する規制部分」に相当する。また、傾斜面５５Ｄは、「回転側傾斜面に対応する形状の固定側傾斜面」に相当する。また、垂直面５５Ｅは、「回転側規制面に対応する形状の固定側規制面」に相当する。

図６に示されるように、押圧部材５６は、押圧突起５６Ａと、Ｏリング４７（図２）が嵌まるリング溝５６Ｂとを有する。図６（ｂ）は、図６（ａ）の押圧部材５６をラック方向から見た状態を示す。

押圧突起５６Ａは、押圧部材５６のラック方向の端部に位置する。押圧突起５６Ａは、押圧部材５６と一体的に形成されている。すなわち、押圧突起５６Ａは、押圧部材５６のラック方向の端部を構成する。押圧突起５６Ａは、ラックガイド５１（図２）の移動方向Ｚにおけるラック方向に向けて突出している。押圧部材５６は、押圧突起５６Ａにより回転部材５４の傾斜突起５４Ｂ（図４）をラック方向に押す。押圧部材５６は、傾斜突起５４Ｂを押すことにより、回転部材５４を回転方向Ｒ（図４参照）へ回転させる。８つの押圧突起５６Ａは、ラック方向から見て、中心点Ｃ３を中心として円環状をなすように等間隔に位置する。中心点Ｃ３は、回転部材５４の中心軸Ｃ１上に位置する。

図７を参照してラックガイド機構１Ｃの動作を説明する。
図７（ａ）に示されるように、回転規制部材５５は、シート部材５２（図２）の摩耗の度合いが小さいとき、回転部材５４の回転を規制する。図７（ｂ）に示されるように、シート部材５２が摩耗したとき、押圧部材５６は、回転部材５４の傾斜突起５４Ｂを押すことにより、回転部材５４およびラックガイド５１（図２）をラック方向に移動させる。図７（ｃ）に示されるように、シート部材５２の摩耗の度合いが所定以上となったとき、回転部材５４の傾斜突起５４Ｂが、回転規制部材５５の回転規制突起５５Ｃを乗り越えることが可能となる。すなわち、回転規制部材５５による回転部材５４の回転の規制が解除される。このため、図７（ｄ）に示されるように、押圧部材５６が傾斜突起５４Ｂの傾斜面５４Ｃを押すことにより、回転部材５４が回転方向Ｒに回転する。このとき、ねじ部５３のおねじ５３Ａおよび回転部材５４のめねじ５４Ａにより、回転部材５４の回転運動が移動方向Ｚにおける直線運動に変換される。その結果、回転部材５４は、移動方向Ｚにおけるプラグ方向に移動する。そして、図７（ｅ）に示されるように、回転規制部材５５は回転部材５４の回転を再び規制する。

図８は、図７（ａ）に示す状態に対応するラックガイド機構１Ｃの全体を示す。また、図９は、図７（ｅ）に示す状態に対応するラックガイド機構１Ｃの全体を示す。図９のシート部材５２の摩耗の度合いは、図８のシート部材５２の摩耗の度合いに比べて大きい。シート部材５２が所定量以上摩耗すると、回転規制部材５５による回転部材５４の回転の規制が解除され、回転部材５４が回転するとともに、回転部材５４がプラグ方向へ移動する。これによって、ラックガイド５１から回転部材５４までの寸法が変化する。すなわち、シート部材５２の摩耗の度合いが小さいときのラックガイド５１から回転部材５４までの寸法Ｄ１に比べて、シート部材５２の摩耗の度合いが大きいときのラックガイド５１から回転部材５４までの寸法Ｄ２が大きくなる。こうして、ラックガイド機構１Ｃは、シート部材５２の摩耗によって生じる隙間を補償して、ラック方向にラックガイド５１を押す力の低減を抑制する。すなわち、ラックシャフト２０をピニオンシャフト１３に押さえつける力の低減を抑制する。

本実施形態の車両用操舵装置１およびラックガイド機構１Ｃは以下の効果を奏する。
（１）車両用操舵装置１のラックガイド機構１Ｃは、ラックシャフト２０と、ラックハウジング４０と、ラックガイド５１と、ねじ部５３と、回転部材５４と、押圧力付与機構１Ｄと、回転規制突起５５Ｃとを備える。押圧力付与機構１Ｄが、ラック方向の力を回転部材５４に対して付与することにより、回転部材５４およびラックガイド５１がラック方向に移動する。そして、ラックガイド５１の移動方向における回転規制突起５５Ｃと回転部材５４との間隔が所定量未満から所定量以上になったとき、回転規制突起５５Ｃによる回転部材５４の回転の規制が解除される。そして、押圧力付与機構１Ｄが、回転方向Ｒの力を回転部材５４に対して付与することにより、回転部材５４が回転して、ねじ部５３に噛み合わせられた回転部材５４が、ラックガイド５１に対してプラグ方向に移動する。回転部材５４がプラグ方向に移動することにより、押圧部材５６のラック方向への移動が抑制され、移動方向において弾性部材５７が長くなることが抑制される。このため、ラックガイド５１がラック方向に移動した分だけ弾性部材５７が長くなる構成と比較して、弾性部材５７から押圧部材５６に付与される力の低減が抑制され、ラックガイド５１をラックシャフト２０に押さえつける力が低下することを抑制することができる。

（２）回転規制突起５５Ｃにより回転部材５４の回転が規制されない場合には、押圧力付与機構１Ｄが付与する回転方向Ｒの力により回転部材５４が回転しようとするため、ラックハウジング４０内の構成要素が振動したときに、ラックガイド５１がラック方向に一時的に移動する。このため、振動が収まった状態において、ラックガイド５１がラックシャフト２０を押さえつける力が過剰となるおそれがある。本発明によれば、回転規制突起５５Ｃが回転部材５４の回転を規制している状態においては、回転部材５４は回転しないため、回転部材５４がラックガイド５１に対してプラグ方向に移動しない。このため、ラックガイド５１がラックシャフト２０に過剰に押さえつけられることを抑制することが可能である。

（３）回転規制突起５５Ｃは、回転部材５４が回転する方向に沿って周方向に複数形成されている。このため、回転部材５４が１回転するまでに、複数回にわたって回転部材５４の回転を規制することができる。

（４）傾斜突起５４Ｂは、回転部材５４が回転する方向に沿って周方向に複数形成されている。このため、複数の傾斜突起５４Ｂの各々が有する垂直面５４Ｄを、複数の回転規制突起５５Ｃの各々が有する垂直面５５Ｅと接触させることにより、回転部材５４の回転を確実に規制することができる。

（５）車両用操舵装置１のラックガイド機構１Ｃは、移動方向Ｚにおけるラックガイド５１と回転部材５４との間に弾性部材４８を有する。このため、弾性部材４８を用いて、回転部材５４をラックガイド５１に対してプラグ方向に移動させる力を付与することができる。したがって、ラックガイド５１に対するプラグ方向への回転部材５４の移動を補助することができる。

（６）車両用操舵装置１は、回転規制突起５５Ｃが形成される回転規制部材５５を有し、さらに、押圧部材５６と回転規制部材５５との間にＯリング４７および弾性部材４９を有する。このため、押圧部材５６と回転規制部材５５との衝突を緩和することができる。

本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。

・実施形態の車両用操舵装置１において、ねじ部５３と回転部材５４とは、回転部材５４のめねじ５４Ａおよびねじ部５３のおねじ５３Ａにより互いに嵌め合わせられている。一方、変形例の車両用操舵装置１において、回転部材５４はおねじ（図示略）を有し、ねじ部はめねじ（図示略）を有し、ねじ部５３と回転部材５４とは、回転部材５４のおねじおよびねじ部５３のめねじにより互いに嵌め合わせられる。

・実施形態のねじ部５３は、ラックガイド５１と一体的に形成されている。一方、変形例のねじ部５３は、ラックガイド５１と異なる別体により形成され、ラックガイド５１の反ラック方向の端部に固定される。すなわち、ねじ部分とラックガイドとは一体的に形成されなくてもよい。

・実施形態の回転規制突起５５Ｃは、回転規制部材５５に形成されている。一方、変形例の回転規制突起（図示略）は、プラグ５８に形成される。すなわち、規制部分が形成される部材を変更することもできる。

・実施形態の車両用操舵装置１は、コラムアシスト式の電動パワーステアリング装置として構成されている。一方、変形例の車両用操舵装置は、ピニオンアシスト式またはラックアシスト式の電動パワーステアリング装置として構成される。

１…車両用操舵装置、１Ａ…ラックアンドピニオン機構、１Ｂ…減速機構、１Ｃ…ラックガイド機構、１Ｄ…押圧力付与機構、２…ステアリングホイール、１０…ステアリングシャフト、１１…コラムシャフト、１２…インターミディエイトシャフト、１３…ピニオンシャフト、１４…ピニオン、２０…ラックシャフト、２１…ラック、３０…アシスト装置、３１…電動モーター、３２…ウォームシャフト、３３…ウォームホイール、４０…ラックハウジング（ハウジング）、４１…ピニオンシャフト収容部、４１Ａ…開口部、４２…ラックガイド収容部、４２Ａ…開口部、４３…シール部材、４４…玉軸受、４５…針軸受、４６，４７…Ｏリング、４８，４９…弾性部材、５１…ラックガイド、５１Ａ…ガイド溝、５１Ｂ…リング溝、５２…シート部材、５３…ねじ部（ねじ部分）、５３Ａ…おねじ、５４…回転部材、５４Ａ…めねじ、５４Ｂ…傾斜突起（回転側規制部分）、５４Ｃ…傾斜面（回転側傾斜面）、５４Ｄ…垂直面（回転側規制面）、５５…回転規制部材（規制部材）、５５Ａ…押圧部材収容部、５５Ｂ…弾性部材収容部、５５Ｃ…回転規制突起（規制部分）、５５Ｄ…傾斜面（固定側傾斜面）、５５Ｅ…垂直面（固定側規制面）、５６…押圧部材、５６Ａ…押圧突起、５６Ｂ…リング溝、５７…弾性部材、５８…プラグ。

Claims

軸方向に移動するラックシャフトと、
前記ラックシャフトを収容するハウジングと、
前記ラックシャフトの移動を案内するものであり、前記ラックシャフトに近づく方向であるラック方向および前記ラックシャフトから離れる方向である反ラック方向により規定される移動方向に移動可能な状態で前記ハウジングに収容されるラックガイドと、
前記ラックガイドにおける前記反ラック方向側の端部に形成されるねじ部分と、
前記ねじ部分に噛み合わせられるものであり、前記ラックガイドに対して回転一方向に回転するときに前記ラックガイドに対して前記反ラック方向に移動する回転部材と、
前記回転部材に対して前記ラック方向および前記回転一方向の力を付与するものであり、前記回転部材に接触する押圧部材と、前記ラック方向に作用する力を前記押圧部材に付与する弾性部材とを有する押圧力付与機構と、
前記回転部材に対して前記反ラック方向側に位置するとともに、前記ハウジングに固定されるものであり、前記移動方向における前記回転部材との間隔が所定量未満のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を規制し、前記移動方向における前記回転部材との間隔が前記所定量以上のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を許容する規制部分と
を備える車両用操舵装置。
請求項１において、
前記回転部材は、前記回転部材における前記反ラック方向側の端部に形成される回転側規制部分を有し、
前記回転側規制部分は、前記回転一方向側に向かうにつれて前記ラック方向側から前記反ラック方向側に向けて傾斜する回転側傾斜面と、前記回転側傾斜面に連続する回転側規制面とを有し、
前記規制部分は、前記回転側傾斜面に対応する形状の固定側傾斜面と、前記回転側規制面に対応する形状の固定側規制面とを有し、
前記固定側規制面は、前記移動方向における前記固定側傾斜面と前記回転側傾斜面との間隔が前記所定量未満のとき、前記回転側規制面に接触し、前記移動方向における前記固定側傾斜面と前記回転側傾斜面との間隔が前記所定量以上のとき、前記回転側規制面に接触しない。
請求項１または２において、
前記規制部分は、前記回転部材が回転する方向に沿って周方向に複数形成される。
請求項２を引用する請求項３において、
前記回転側規制部分は、前記回転部材が回転する方向に沿って周方向に複数形成される。
請求項１〜４のいずれか一項において、
前記車両用操舵装置は、前記移動方向における前記ラックガイドと前記回転部材との間に弾性部材を有する。
請求項１〜５のいずれか一項において、
前記車両用操舵装置は、前記規制部分が形成される規制部材を有し、さらに、前記押圧部材と前記規制部材との間に弾性部材を有する。
ハウジングに収容されたラックシャフトの軸方向の移動を案内するラックガイド機構であって、
前記ラックシャフトの移動を案内するものであり、前記ラックシャフトに近づく方向であるラック方向および前記ラックシャフトから離れる方向である反ラック方向により規定される移動方向に移動可能な状態で前記ハウジングに収容されるラックガイドと、
前記ラックガイドにおける前記反ラック方向側の端部に形成されるねじ部分と、
前記ねじ部分に噛み合わせられるものであり、前記ラックガイドに対して回転一方向に回転するときに前記ラックガイドに対して前記反ラック方向に移動する回転部材と、
前記回転部材に対して前記ラック方向および前記回転一方向の力を付与するものであり、前記回転部材に接触する押圧部材と、前記ラック方向に作用する力を前記押圧部材に付与する弾性部材とを有する押圧力付与機構と、
前記回転部材に対して前記反ラック方向側に位置するとともに、前記ハウジングに固定されるものであり、前記移動方向における前記回転部材との間隔が所定量未満のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を規制し、前記移動方向における前記回転部材との間隔が前記所定量以上のとき、前記ラックガイドに対する前記回転部材の回転を許容する規制部分と
を備えるラックガイド機構。