JP2014020452A - ラック軸支持装置および車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噛み合い変動を吸収し長期にわたって騒音の発生を抑制するラック軸支持装置を提供する。
【解決手段】サポートヨーク１８を支持する支持部材２０を中間部材２１で受ける。サポートヨーク１８の摩耗の進行に伴い、回転力付勢ばねが、中間部材２１を回転させる。中間部材２１と支持部材２０の対向部に形成されたカム機構２４が、支持部材２０をサポートヨーク１８側へ駆動する。皿ばね２９（圧縮ばね）のセット長Ｌ１を規制するセット長規制機構３０が、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）の凹部４４と、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）に固定された凸軸４５とを含む。凸軸４５の先端部４５ｂの位置決め段部５０に、ばね座２８を受けるナット４６（受け部材）が当接する。
【選択図】図３

Description

本発明はラック軸支持装置およびこれを含む車両用操舵装置に関する。

ラックアンドピニオン式のステアリング装置には、通例、ラックとピニオンとの間のバックラッシを除去するためのラック軸支持装置が提供されている。ラック軸支持装置では、ハウジングに設けられた保持孔に、前後に摺動可能なサポートヨークと、このサポートヨークを付勢する圧縮コイルばねを収容している。圧縮コイルばねにより付勢されたサポートヨークによって、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持するとともにラック軸をピニオン軸側へ押圧している。

しかしながら、長期の使用によって、ラック軸およびサポートヨークの摺動部分の摩耗が進行すると、サポートヨークの前後方向のがたつきが大きくなり、その結果、ラトル音を発生するおそれがある。
特許文献１のラック軸支持装置では、前記摺動部分に摩耗が発生すると、捩じりばねによってカムを回転させて、カムの回転をカムフォロワの直進運動に変換する。前進したカムフォロワによってサポートヨークをラック軸側へ押し込み、前記摩耗に起因してラックとピニオンとの間に発生するおそれのある間隙の発生を未然に防止する。
特開２０１０−３６６１０号公報

特許文献１では、カムフォロワとサポートヨークとの間に、環状の弾性部材を介在している。サポートヨークに固定された固定部材が、カムフォロワを挿通しており、固定部材の端部に形成された係合部が、カムフォロワに係合したときに、サポートヨークとカムフォロワとの間の隙間が、所定量に設定されるようになっている。
しかしながら、固定部材を構成する例えばボルトの、サポートヨークに対するねじ込み位置がばらつくと、前記隙間がばらつくおそれがある。その場合、ピニオンおよびラックの噛み合い変動によるバックラッシ量の変動を吸収できないおそれがある。

そこで、本発明の目的は、噛み合い変動を吸収でき、且つ長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができるラック軸支持装置および車両用操舵装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ハウジング（１７）に固定された固定部材（１９；４１９）と、ラック軸（８）を摺動可能に支持するサポートヨーク（１８；２１８；３１８）と、前記固定部材と前記サポートヨークとの間に介在し、前記サポートヨークを支持する支持部材（２０；１２０；２２０；３２０；４２０）と、前記固定部材と前記支持部材との間に介在する中間部材（２１；４２１）と、前記固定部材と中間部材との一対の対向面（４１９ａ，４２１ｂ）、又は前記中間部材と前記支持部材との一対の対向面（２１ａ，２０ｂ；２１ａ，１２０ｂ；２１ａ，２２０ｂ；２１ａ，３２０ｂ）の何れか一方に設けられて、互いに係合した一対のカム面（２２，２３；４２２，４２３）を含むカム機構（２４；４２４）と、前記一対のカム面を形成した部材を相対回転させる回転力付勢ばね（２５）と、前記支持部材と前記サポートヨークとの一対の対向面（１８ｂ，２０ａ；１８ｂ，１２０ａ；２１８ａ，２２０ａ；３１８ｂ，３２０１ａ；１８ｂ，４２０ａ）の何れか一方からなる第１面と他方からなる第２面との間に介在し、挿通孔（２７）が形成されたばね座（２８）と、前記第２面とばね座との間に介在し、前記サポートヨークを前記ラック軸側へ付勢する圧縮ばね（２９）と、前記圧縮ばねのセット長を規制するセット長規制機構（３０；１３０；２３０；３３０；４３０）と、を備え、前記セット長規制機構は、前記第１面に設けられた凹部（４４；２４４；３４４）と、前記第２面に固定された基端部（４５ａ；２４５ａ；４４５ａ）と前記ばね座を受ける受け部（４６；１５１；２４６；３５１）が設けられた先端部（４５ｂ；２４５ｂ；４４５ｂ）とを有し、前記ばね座の挿通孔を挿通して前記凹部内へ突出した凸軸（４５；１４５；２４５；３４５；４４５）と、前記凸軸の基端部および先端部の何れか一方に設けられ、対応する前記第２面または前記受け部に当接した位置決め段部（４８；１５４；２４８；３５４；４４８）と、を含むラック軸支持装置（１２；１１２；２１２；３１２；４１２）を提供する。

また、請求項２のように、前記位置決め段部は、前記凸軸の先端部に設けられ、前記受け部は、前記凸軸の先端部の外周の雄ねじ部（４７；２４７；４４７）に嵌合されたナット（４６；２４６；４４６）により構成されていてもよい。
また、請求項３のように、前記凸軸の基端部は、前記第２面と単一の材料で一体に形成されていてもよい。

また、請求項４のように、前記凸軸は、前記第２面に設けられたねじ孔（１５７；３５７）にねじ込まれて前記位置決め段部に隣接した雄ねじ部（１５５；３５５）と、前記受け部を構成する頭部（１５１；３５１）と、を含む段付きボルト（１４５；３４５）により構成されていてもよい。
また、請求項５のように、前記凸軸は、前記皿ばねの圧縮時に前記ばね座に当接して前記皿ばねの圧縮量を規制する段部（５０；２５０；４５０）を含んでいてもよい。

また、請求項６の発明は、前記ラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向（Ｘ１）に摺動可能に支持する車両用操舵装置（１）を提供する。

請求項１の発明によれば、サポートヨークの摺動部分に摩耗が発生したときに、回転力付勢ばねによって、一対のカム面を形成した部材を相対回転させて、支持部材を介してラック軸支持部材をラック軸側へ押し込む。これにより、ばね座と第１面との間隔（圧縮ばねのセット長）を一定に維持できるので、長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。

また、支持部材とサポートヨークとの一対の対向面の何れか一方からなる第１面に凹部を設け、他方からなる第２面に凸軸を固定している。また、凸軸の例えば先端部の位置決め段部に、ばね座を受ける受け部が当接しているか、或いは、凸軸の例えば基端部の位置決め段部が第２面に当接している。したがって、ばね座と第１面との間の間隙（圧縮ばねのセット長に相当）を精度良く設定することができ、その間隙が、圧縮ばねの伸縮に伴って増減することにより、ラックとピニオンとの噛み合い変動を吸収することができる。

請求項２の発明によれば、凸軸の先端部の外周の雄ねじ部に嵌合固定された受け部としてのナットが、凸軸の先端部の位置決め部に当接することで、正確に位置決めされる。
請求項３の発明によれば、凸軸の基端部が第２面と単一の材料で一体に形成されるので、受け部としてのナットと第２面との間隔、ひいては受け部によって受けられたばね座と第２面との間隔を精度良く設定することができる。

請求項４の発明によれば、第２面の固定孔にねじ込まれて位置決め段部が第２面に当接した段付きボルトの、受け部としての頭部と、第２面との間隔、ひいては受け部によって受けられたばね座と第２面との間隔を精度良く設定することができる。
請求項５の発明によれば、圧縮ばねの圧縮時に、凸軸の段部がばね座に当接することにより、圧縮ばねとしての皿ばねの圧縮量を精度良く規制することができる。

請求項６の発明によれば、ラックとピニオンの噛み合い変動を吸収して長期にわたってラトル音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置が達成される。

本発明の一実施形態のラックアンドピニオン式の車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 ラック軸支持装置の断面図である。 ラック軸支持装置の要部の拡大断面図である。 本発明の別の実施形態のラック軸支持装置の要部の拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施形態のラック軸支持装置の要部の拡大断面図である。 本発明のさらに別の実施形態のラック軸支持装置の要部の拡大断面図である。 本発明のらさに別の実施形態のラック軸支持装置の断面図である。 図７の実施形態のラック軸支持装置の要部の拡大断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
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の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Ａが構成されている。

ラック軸８は、車体に固定されるラックハウジング９内に、図示しない複数の軸受を介して、軸方向Ｘ１に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸８の両端部はラックハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０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１１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７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
図２を参照して、ピニオン軸７は、例えば玉軸受からなる第１の軸受１３と、例えば円筒ころ軸受からなる第２の軸受１４とによって、ピニオンハウジング１５内に回転可能に支持されている。ピニオン軸７のピニオン７ａとラック軸８のラック８ａとは、ピニオンハウジング１５内で相互に噛み合わされている。

車両用操舵装置１にはラック軸支持装置１２が装備されている。ラック軸８は、ラック軸支持装置１２と、ピニオンハウジング１５に連結されたラックハウジング９（図１参照）内に設けられた図示しない軸受とによって、その軸長方向（図２において紙面に直交する方向）に沿って摺動可能に支持されている。
ラック軸支持装置１２は、円孔からなる保持孔１６を有するハウジング１７と、保持孔１６に保持孔１６の深さ方向Ｙ１に摺動可能に収容され且つラック軸８のラック８ａの背面８ｂを摺動可能に支持するラック軸支持部材としてのサポートヨーク１８と、保持孔１６の入口にねじ込まれて固定されたプラグからなる固定部材１９とを備えている。

また、ラック軸支持装置１２は、サポートヨーク１８と固定部材１９との間に介在してサポートヨーク１８を支持し、深さ方向Ｙ１に移動可能な支持部材２０と、固定部材１９と支持部材２０との間に介在し、保持孔１６の中心軸線Ｃ１の回りに回転可能な中間部材２１とを備えている。
また、ラック軸支持装置１２は、中間部材２１の前面２１ａ（対向面）と支持部材２０の後面２０ｂ（対向面）とに設けられて互いに係合する一対のカム面２２，２３を含むカム機構２４と、固定部材１９と中間部材２１との間を接続し中間部材２１に中心軸線Ｃ１回りの回転力を付与する例えばねじりコイルばねからなり、中間部材２１と支持部材２０とを相対回転させる回転力付勢ばね２５と、固定部材１９に位置調整可能に取り付けられ、回転力付勢ばね２５の初期捩じり量を調整するための捩じり量調整部材としての調整ねじ２６とを備えている。

カム機構２４は、回転力付勢ばね２５の捩じり戻しによる中間部材２１の回転（中間部材２１と支持部材２０の相対回転）を、サポートヨーク１８側への、支持部材２０の深さ方向Ｙ１の移動に変換する機能を有している。一対のカム面２２，２３は、図示していないが、周方向Ｚ１に離隔して複数ずつが設けられており、周方向Ｚ１に向かうにしたがって深さ方向Ｙ１に起伏している。一対のカム面２３，２３は、互いに逆向きに傾斜し、互いに面接触している。

ただし、一対のカム面２２，２３間に、ボール等の転動体（図示せず）を介在させ、転動体を両カム面２２，２３に対して転動させながら、両カム面２２，２３（中間部材２１と支持部材２０）を少ない回転抵抗でスムーズに相対回転させるようにしてもよい。
また、ラック軸支持装置１２は、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（対向面）からなる第１面と支持部材２０の前面２０ａ（対向面）からなる第２面との間に介在してサポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）に当接し、挿通孔２７が形成されたばね座２８と、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）とばね座２８との間に介在し、ばね座２８を介してサポートヨーク１８をラック軸８側へ付勢する圧縮ばねとしての皿ばね２９と、皿ばね２９（圧縮ばね）のセット長を規制するセット長規制機構３０とを備えている。

皿ばね２９は、回転不能なサポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）に面接触するばね座２８と、支持部材２０の前面２０ａとに接して、両面（後面１８ｂおよび前面２０ａ）に押圧力を及ぼしており、皿ばね２９によって、中心軸線Ｃ１回りの支持部材２０の回転が規制されている。ただし、保持孔１６を径方向に貫通したピン（図示せず）を、支持部材２０の外周に設けた縦溝（深さ方向Ｙ１に延びる溝。図示せず）に係合させて、支持部材２０の深さ方向Ｙ１への移動を案内しつつ、支持部材２０の回転を規制するようにしてもよい。

ラック軸支持装置１２のハウジング１７は、ピニオンハウジング１５と一体に形成され、ラック軸８を隔ててピニオン軸７とは反対側に配置されている。ピニオンハウジング１５およびハウジング１７は例えばダイキャストにより製作される。
サポートヨーク１８は、ラック軸８に対向する前面１８ａと、中間部材２１に対向する対向面としての後面１８ｂと、保持孔１６の内周１６ａに嵌合した円筒面からなる外周１８ｃとを有している。サポートヨーク１８の前面１８ａには、ラック軸８の背面８ｂの形状に概ね一致する凹面３１が形成されており、この凹面３１に、ラック軸８の背面８ｂに摺接する低摩擦の摺接板３２が取り付けられている。

固定部材１９は、保持孔１６の入口の内周１６ａの雌ねじ１６ｂに嵌合した雄ねじ部３３を外周に有する筒状部３４と、筒状部３４の一端を閉塞する端壁３５とを備えている。雄ねじ部３３に螺合されたロックナット３６が、ハウジング１７の端面に押圧されることより、固定部材１９が、ハウジング１７に止定されている。
調整ねじ２６は、端壁３５に形成されたねじ孔３７にねじ込まれており、端壁３５を挿通している。調整ねじ２６に螺合するロックナット３８が、端壁３５の端面に押圧されることにより、調整ねじ２６が、固定部材１９に止定されている。筒状の固定部材１９内に配置された調整ねじ２６の先端には、回転力付勢ばね２５の一端２５ａを係止した例えば溝からなる係止部３９が設けられている。

固定部材１９の前面１９ａ（筒状部３４の環状の前端面に相当）とこれに接する中間部材２１の後面２１ｂとは、深さ方向Ｙ１に直交する平坦面からなる。固定部材１９の前面１９ａおよび中間部材２１の後面２１ｂは、中間部材２１の回転に伴って摺動する。図示していないが、中間部材２１がスムーズに回転するように、前面１９ａおよび後面２１ｂの少なくとも一方に、フッ素樹脂等の低摩擦材が被覆されていてもよいし、前面１９ａと後面２１ｂとの間に、低摩擦板が介在していてもよい。

中間部材２１は、固定部材１９の筒状部３４の内周に相対回転可能に嵌合したボス４０を有している。筒状をなす固定部材１９内において、中間部材２１のボス４０と固定部材１９の端壁３５との間に、回転力付勢ばね２５を収容する収容空間４１が区画されている。ボス４０の端面から突出する突起４２に、回転力付勢ばね２５の他端２５ｂを係止した例えば溝からなる係止部４３が設けられている。

調整ねじ２６の調整によって、回転力付勢ばね２５の一端２５ａと他端２５ｂとの位相（周方向Ｚ１の位置関係）を変更することよって、回転力付勢ばね２５が中間部材２１に与える回転力（ねじりトルク）を調整することができる。
回転力付勢ばね２５の捩じり戻しにより、中間部材２１が回転され、これにより、カム機構２４の一対のカム面２２，２３の働きで、中間部材２１が回転する力（回転力）が、支持部材２０がサポートヨーク１８をラック軸８側へ押す力に変換される。

図３に示すように、皿ばね２９（圧縮ばね）のセット長Ｌ１を調整するセット長規制機構３０は、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）に設けられた凹部４４と、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）から凹部４４内に突出した凸軸４５とを備えている。
凸軸４５は、支持部材２０と単一の材料で一体に形成されている。具体的には、凸軸４５は、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）に固定された基端部４５ａと、先端部４５ｂとを有している。先端部４５ｂの外周には、ばね座２８を受ける受け部材としてのナット４６が螺合した雄ねじ部４７と、雄ねじ部４７に隣接し、ナット４６の端面に当接して、ナット４６を凸軸４５の軸方向に位置決めした位置決め段部４８とが設けられている。

凸軸４５の基端部４５ａの外周には、拡径部４９が設けられ、拡径部４９の端面が、段部５０を構成している。段部５０は、皿ばね２９（圧縮ばね）の圧縮時に、ばね座２８に当接して、皿ばね２９の最大圧縮量（有効ストロークＳＴに相当）を規制する。
本実施の形態によれば、サポートヨーク１８の摺動部分（具体的には摺接板３２）に摩耗が発生したときに、回転力付勢ばね２５によって、一対のカム面２４，２５を形成した部材（中間部材２１と支持部材２０とに相当）を相対回転させて、支持部材２０を介してサポートヨーク１８をラック軸８側へ押し込む。これにより、ばね座２８と支持部材２０の前面２０ａ（第２面）との間隔（圧縮ばねとしての皿ばね２９のセット長Ｌ１に相当）を略一定に維持することができる。したがって、ラック８ａとピニオン７ａとの噛み合い部の押圧力を略一定に維持して、長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。

サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）に凹部４４を設け、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）に凸軸４５を固定している。また、凸軸４５の先端部４５ｂの位置決め段部５０に、ばね座２８を受ける受け部材としてのナット４６が当接している。したがって、支持部材２１とサポートヨーク１８との間の実質的な隙間（支持部部材２１の前面２１ａとサポートヨーク１８の後面１８ｂに当接したばね座２８との間の隙間であり、皿ばね２９のセット長Ｌ１に相当）を精度良く設定することができる。

その精度良く設定された隙間の増減を伴う圧縮ばね（皿ばね２９）の弾性変形によって、ラック８ａとピニオン７ａとの噛み合い変動を吸収することができる。したがって、ラック８ａとピニオン７ａとの間のバックラッシが過度に詰まるようなことがない。また、ラック軸８側から逆入力による大荷重が入力されたときには、圧縮ばね（皿ばね２９）の弾性圧縮に伴って前記隙間が消失し、大荷重を強固に受けることができる。

特に、サポートヨーク１８の摺動部分の摩耗の進行に伴って、回転力付勢ばね２５により支持部材２０がサポートヨーク１８側へ変位された後においても、前記隙間（セット長Ｌ１に相当）が所定に維持されるので、ラック８ａとピニオン７ａのバックラッシが極端に小さくなって操舵抵抗が過度に大きくなるようなことがない。
また、凸軸４５の先端部４５ｂの外周の雄ねじ部４７に嵌合固定された受け部（受け部材）としてのナット４６が、凸軸４５の先端部４５ｂの位置決め段部４８に当接することで、ナット４６が凸軸４５の軸方向に正確に位置決めされる。したがって、圧縮ばね（皿ばね２９）のセット長Ｌ１を確実に精度良く設定することができる。

また、凸軸４５の基端部４５ａが、支持部材２０の前面２０ａ（第２面）と単一の材料で一体に形成されるので、受け部としてのナット４６と支持部材２０の前面２０ａ（第２面）との間隔、ひいてはナット４６によって受けられたばね座２８と第２面（前面２０ａ）との間隔を精度良く設定することができる。したがって、圧縮ばね（皿ばね２９）のセット長Ｌ１を一層精度良く設定することができる。

また、圧縮ばねとしての皿ばね２９の圧縮時に、凸軸４５の段部５０が、ばね座２８に当接することにより、深さ方向Ｙ１に関するサポートヨーク１８の有効ストロークＳＴ（皿ばね２９の最大圧縮量に相当）を精度良く規制することができる。
すなわち、仮に段部５０がないとすると、サポートヨーク１８の有効ストロークは、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）と支持部材２０の前面２０ａ（第２面）との間隔Ｌ２から、ばね座２８の板厚ｔ１と皿ばね２９の板厚ｔ２とを減じた値となる。このため、前記有効ストロークが、ばね座２８の板厚ｔ１のばらつきと、皿ばね２９の板厚ｔ２のばらつきの影響をうけてしまう。

これに対して、段部５０を設けた本実施形態では、サポートヨーク１８の有効ストロークＳＴは、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）と段部５０との間隔Ｌ３から、ばね座２８の板厚ｔ１を減じた値となる。したがって、有効ストロークＳＴが、皿ばね２９の板厚ｔ２のばらつきの影響を受けないので、有効ストロークＳＴを精度良く設定することができる。

また、本ラック軸支持装置１２を用いた車両用操舵装置１では、ラック９ａとピニオン７ａの噛み合い変動を吸収して操舵抵抗の増大を抑制でき、且つ長期にわたってラトル音の発生を防止することができる。
次いで、図４は、本発明の別の実施形態のラック軸支持装置１１２を示している。本実施形態が、図３の実施形態と主に異なるのは、本実施形態では、セット長規制機構１３０の凸軸が、段付きボルト１４５により構成されて、支持部材１２０の前面１２０ａ（第２面）に、ねじ込み固定されている点である。

凸軸としての段付きボルト１４５は、例えば六角形状をなし受け部を構成する頭部１５１と、頭部１５１に隣接し、ばね座２８の挿通孔２７に挿通された大径軸部１５２と、大径軸部１５２よりも先端（凸軸の基端部に相当）に配置され、大径軸部１５２よりも小径の小径軸部１５３と、大径軸部１５２と小径軸部１５３との間に形成された位置決め段部１５４と、位置決め段部１５４に隣接して小径軸部１５３の外周に設けられた雄ねじ部１５５とを備えている。位置決め段部１５４は、凸軸の基端部（段付きボルト１４５の先端部に相当）に配置されている。

支持部材１２０の前面１２０ａから突出するボス１５６が、支持部材１２０と単一の材料で一体に形成されている。段付きボルト１４５の雄ねじ部１５５が、ボス１５６に設けられたねじ孔１５７に、ねじ込まれており、位置決め段部１５４が、ボス１５６の端面からなる段部１５８に当接している。支持部材１２０の後面１２０ｂ（対向面）にカム面２３が設けられている。

図４の実施形態の構成要素において、図３の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図３の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施形態においても、図３の実施形態と同じく、噛み合い変動を吸収でき、且つ長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。また、支持部材１２０の前面１２０ａ（第２面）のねじ孔１５７にねじ込まれて位置決め段部１５４が、前面１２０ａに当接した段付きボルト１４５の、受け部としての頭部１５１と、前面１２０ａとの間隔、ひいては頭部１５１によって受けけられたばね座２８と第２面（前面１２０ａ）との間隔を精度良く設定することができる。

次いで、図５は本発明のさらに別の実施形態のラック軸支持装置２１２を示している。本実施形態が、図３の実施形態と主に異なるのは下記である。すなわち、図３の実施形態では、凹部４４が設けられる第１面をサポートヨーク１８の後面１８ｂとし、凸軸４５が設けられる第２面を支持部材２０の前面２０ａとしていた。
これに対して、本実施形態のセット長規制機構２３０では、凹部２４４が設けられる第１面を支持部材２２０の前面２２０ａとし、凸軸２４５が設けられる第２面をサポートヨーク２１８の後面２１８ｂとしている。支持部材２２０の後面２２０ｂ（対向面）に、カム面２３が設けられている。

凸軸１４５は、サポートヨーク２１８と単一の材料で一体に形成されている。具体的には、凸軸１４５は、サポートヨーク２１８の後面２１８ｂ（第２面）に固定された基端部２４５ａと、先端部２４５ｂとを有している。先端部２４５ｂの外周には、ばね座２８を受ける受け部材としてのナット２４６が螺合した雄ねじ部２４７と、雄ねじ部２４７に隣接し、ナット２４６の端面に当接して、ナット２４６を凸軸２４５の軸方向に位置決めした位置決め段部２４８とが設けられている。

凸軸２４５の基端部２４５ａの外周には、拡径部２４９が設けられ、拡径部２４９の端面が、段部２５０を構成している。段部２５０は、皿ばね２９（圧縮ばね）の圧縮時に、ばね座２８に当接して、皿ばね２９の最大圧縮量を規制する。
図５の実施形態の構成要素において、図３の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図３の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施形態においても、図３の実施形態と同じく、噛み合い変動を吸収でき、且つ長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。

次いで、図６は本発明のさらに別の実施形態のラック軸支持装置３１２を示している。本実施形態が、図４の実施形態と主に異なるのは下記である。すなわち、図４の実施形態のセット長規制機構３０では、凹部４４が設けられる第１面をサポートヨーク１８の後面１８ｂとし、凸軸としての段付きボルト１４５が固定される第２面を支持部材１２０の前面１２０ａとしていた。

これに対して、本実施形態のセット長規制機構３３０では、凹部３４４が設けられる第１面を支持部材３２０の前面３２０ａとし、凸軸としての段付きボルト３４５が固定される第２面をサポートヨーク３１８の後面３１８ｂとしている。
凸軸としての段付きボルト３４５は、例えば六角形状をなし受け部を構成する頭部３５１と、頭部３５１に隣接し、ばね座２８の挿通孔２７に挿通された大径軸部３５２と、大径軸部３５２よりも先端（凸軸の基端部に相当）に配置され、大径軸部３５２よりも小径の小径軸部３５３と、大径軸部３５２と小径軸部３５３との間に形成された位置決め段部３５４と、位置決め段部３５４に隣接して小径軸部３５３の外周に設けられた雄ねじ部３５５とを備えている。位置決め段部３５４は、凸軸の基端部（段付きボルト３４５の先端部に相当）に配置されている。

サポートヨーク３１８の後面３１８ｂから突出するボス３５６が、サポートヨーク３１８と単一の材料で一体に形成されている。段付きボルト３４５の雄ねじ部３５５が、ボス３５６に設けられたねじ孔３５７に、ねじ込まれており、位置決め段部３５４が、ボス３５６の端面からなる段部３５８に当接している。支持部材３２０の後面３２０ｂ（対向面）にカム面２３が設けられている。

本実施形態の構成要素において、図４の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図４の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施形態においても、図４の実施形態と同じく、噛み合い変動を吸収でき、且つ長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。
次いで、図７は、本発明のさらに別の実施形態のラック軸支持装置４１２を示している。図２の実施形態では、中間部材２０の前面２０ａ（対向面）と支持部材２１の後面２０ｂ（対向面）とに一対のカム面２２，２３を設けてカム機構２４を構成していた。

これに対して、本実施形態では、図７に示すように、固定部材４１９の前面４１９ａ（対向面）と中間部材４２１の後面４２１ｂ（対向面）とに、一対のカム面４２２，４２３を設けてカム機構４２４を構成した。また、中間部材４２１の前面４２１ａと支持部材４２０の後面４２０ｂとは、中心軸線Ｃ１に直交する平坦面とした。また、セット長調整機構４３０が、サポートヨーク１８の後面１８ｂ（第１面）に設けられた凹部４４と、支持部材４２０の前面４２０ａ（第２面）に単一の材料で一体に設けられた凸軸４４５とを含んでいる。

図８に示すように、凸軸４４５は、支持部材４２０と単一の材料で一体に形成されている。具体的には、凸軸４４５は、支持部材４２０の前面４２０ａ（第２面）に固定された基端部４４５ａと、先端部４４５ｂとを有している。先端部４４５ｂの外周には、ばね座２８を受ける受け部材としてのナット４４６が螺合した雄ねじ部４４７と、雄ねじ部４４７に隣接し、ナット４４６の端面に当接して、ナット４４６を凸軸４４５の軸方向に位置決めした位置決め段部４４８とが設けられている。

凸軸４４５の基端部４４５ａの外周には、拡径部４４９が設けられ、拡径部４４９の端面が、段部４５０を構成している。段部４５０は、皿ばね２９（圧縮ばね）の圧縮時に、ばね座２８に当接して、皿ばね２９の最大圧縮量（有効ストロークＳＴに相当）を規制する。
本実施形態の構成要素において、図２、図３の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図２、図３の実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施形態においても、図２の実施形態と同じく、噛み合い変動を吸収でき、且つ長期にわたって騒音の発生を確実に抑制することができる。本実施形態において、凸軸４４５に代えて、凸軸として図４に示す段付きボルト１４５を用いてもよい。また、本実施形態において、セット長規制機構４５０に代えて、図５のセット長規制機構２３０や図６のセット長規制機構３３０を用いてもよい。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、前記実施形態では、回転力付勢ばね２５として、ねじりコイルばねを用いたが、これに代えて、ぜんまいばねを用いてもよい。また、図３、図４、図５、図６および図８の各実施形態において、段部５０；２５０；４５０；１５８；３５８を廃止してもよい。また、前記実施形態では、回転力付勢ばね２５のねじり量を調整する調整ねじ２６を用いたが、調整ねじを廃止し、回転力付勢ばねの一端を固定部材に固定してもよい。

また、前記実施形態では、いわゆるマニュアル式の車両用操舵装置に適用された例に則して説明したが、これに限らず、各種（いわゆる、コラムアシスト式、ピニオンアシスト式、およびラックアシスト式など）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。
また、例えば、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比を変更可能な伝達比可変機構を備え、伝達比可変機構を駆動するために電動モータの出力を用いる伝達比可変式の車両用操舵装置や、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。

１…車両用操舵装置、２…操舵部材、７…ピニオン軸、７ａ…ピニオン、８…ラック軸、８ａ…ラック、１２；１１２；２１２；３１２；４１２…ラック軸支持装置、１６…保持孔、１７…（ラック軸支持装置の）ハウジング、１８…サポートヨーク、１８ｂ…後面（一対の対向面の何れか一方。第１面）、１９；４１９…固定部材、２０；１２０；４２０…支持部材、２０ａ；１２０ａ；４２０ａ…前面（一対の対向面の他方。第２面）、２０ｂ；１２０ｂ；４２０ｂ…後面（対向面）、２１；４２１…中間部材、２１ｂ…後面（対向面）、２２，２３；４２２，４２３…カム面、２４；４２４…カム機構、２５…回転力付勢ばね、２５ａ…一端、２５ｂ…他端、２８…ばね座、２９…皿ばね（圧縮ばね）、３０；１３０；２３０；３３０；４３０…セット長規制機構、４４；２４４…凹部、４５；２４５；４４５…凸軸、４５ａ；２４５ａ；４４５ａ…基端部、４５ｂ；２４５ｂ；４４５ｂ…先端部、４６；２４６；４４６…ナット（受け部材）、４７；２４７；…雄ねじ部、４８；２４８；４４８…位置決め段部、４９；２４９；４４９…拡径部、５０；２５０；４５０…段部、１５１；３５１…頭部、１５２；３５２…大径軸部、１５３；３５３…小径軸部、１５４；３５４…位置決め段部、１５５；３５５…雄ねじ部、１５６；３５６…ボス、１５７；３５７…ねじ孔、１５８；３５８…段部、２１８…サポートヨーク、２１８ｂ…後面（第２面）、２２０…支持部材、２２０ａ…前面（第１面）、２２０ｂ…後面（対向面）、３１８…サポートヨーク、３１８ｂ…後面（第２面）、３２０…支持部材、３２０ａ…前面（第１面）、３２０ｂ…後面（対向面）、Ｌ１…セット長、Ｙ１…深さ方向、Ｚ１…周方向

Claims (6)

1. ハウジングに固定された固定部材と、
   ラック軸を摺動可能に支持するサポートヨークと、
   前記固定部材と前記サポートヨークとの間に介在し、前記サポートヨークを支持する支持部材と、
   前記固定部材と前記支持部材との間に介在する中間部材と、
   前記固定部材と中間部材との一対の対向面、又は前記中間部材と前記支持部材との一対の対向面の何れか一方に設けられて、互いに係合した一対のカム面を含むカム機構と、
   前記一対のカム面を形成した部材を相対回転させる回転力付勢ばねと、
   前記支持部材と前記サポートヨークとの一対の対向面の何れか一方からなる第１面と他方からなる第２面との間に介在し、挿通孔が形成されたばね座と、
   前記第２面とばね座との間に介在し、前記サポートヨークを前記ラック軸側へ付勢する圧縮ばねと、
   前記圧縮ばねのセット長を規制するセット長規制機構と、を備え、
   前記セット長規制機構は、前記第１面に設けられた凹部と、前記第２面に固定された基端部と前記ばね座を受ける受け部が設けられた先端部とを有し、前記ばね座の挿通孔を挿通して前記凹部内へ突出した凸軸と、前記凸軸の基端部および先端部の何れか一方に設けられ、対応する前記第２面または前記受け部に当接した位置決め段部と、を含むラック軸支持装置。
2. 請求項１において、前記位置決め段部は、前記凸軸の先端部に設けられ、
   前記受け部は、前記凸軸の先端部の外周の雄ねじ部に嵌合されたナットにより構成されているラック軸支持装置。
3. 請求項２において、前記凸軸の基端部は、前記第２面と単一の材料で一体に形成されているラック軸支持装置。
4. 請求項１において、前記凸軸は、前記第２面に設けられたねじ孔にねじ込まれて前記位置決め段部に隣接した雄ねじ部と、前記受け部を構成する頭部と、を含む段付きボルトにより構成されているラック軸支持装置。
5. 請求項１から４の何れか１項において、前記ばね部材は、皿ばねを含み、
   前記凸軸は、前記皿ばねの圧縮時に前記ばね座に当接して前記皿ばねの圧縮量を規制する段部を含むラック軸支持装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１項に記載のラック軸支持装置を用いてラック軸を軸方向に摺動可能に支持することを特徴とする車両用操舵装置。

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