JP2014084001A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸の並進運動に起因する騒音の発生を抑制することができるステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置１がハウジング３を挿通するラック軸６を備える。ラック軸６の第１ラック４に、操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸８の第１ピニオン７が噛み合い、ラック軸６の第２ラック５に、マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸１０の第２ピニオン９が噛み合う。両ピニオン軸８，１０は概ね平行に配置される。ラック軸６の軸方向Ｘ１に関して両ピニオン軸８，１０の間に、第１ラックブッシュ１６を配置する。第１ラックブッシュ１６は、ハウジング３により保持されてラック軸３を軸方向Ｘ１に摺動可能に支持し、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明はステアリング装置に関する。

ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、ハンドルからのマニュアル操舵力を伝達する主ピニオンと、電動モータによる操舵補助力を伝達する補助ピニオンとを、ラック軸の対応するラックにそれぞれ噛み合わせた２ピニオン式のステアリング装置が提案されている。
通例、ラック軸の一対の端部は、ハウジングに保持されたラックブッシュにより軸方向に摺動可能に支持されている。特許文献１では、ラック軸の一対の端部のうち、補助ピニオンに近い側の端部が、ラックブッシュとしての偏心軸受ブッシュによって受けられている。偏心軸受ブッシュは、その回動位置によってラック軸を枢支する位置を変化させて、補助ピニオンとラック軸との噛合状態を調整している。

実開昭６４−１８９７７号公報

ところで、概略図である図１８に示すように、互いに略同一方向のはす歯が形成され且つ互いの軸方向が概ね平行とされた２本のピニオン９１，９２のそれぞれが、ラック軸９３の略同じ側面に形成されたラック９４，９５と噛み合っている場合がある。この場合、操舵時のラック軸９３は、両ピニオン９１，９２から、両ピニオン９１，９２の軸方向と概ね平行な方向（図中、白抜き矢符で示す方向）に噛み合い反力の分力を受けて、並進運動をする。

この並進運動の影響で、ラックと各ピニオンの噛み合い率が低下し、その結果、噛み合い音が増大するおそれがある。
そこで、本発明の目的は、ラック軸の並進運動に起因する騒音の発生を抑制することができるステアリング装置を提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、軸方向（Ｘ１）に延びてハウジング（３）を挿通し、第１ラック（４）と第２ラック（５）とを前記軸方向に離隔して外周（６ａ）に有し、前記第１ラックと前記第２ラックとは前記軸方向に対して同側に傾斜するはす歯をなしているラック軸（６）と、前記第１ラックに噛み合うはす歯の第１ピニオン（７）を有する第１ピニオン軸（８）と、前記第２ラックに噛み合うはす歯の第２ピニオン（９）を有し、前記ラック軸の中心軸線（ＣＲ）を含み且つ前記第１ピニオン軸の中心軸線（Ｃ１）と平行な平面（ＰＰ）に対して、前記第１ピニオン軸と同側に配置された第２ピニオン軸（１０）と、前記ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸の間に配置され、前記ハウジングにより保持されて前記ラック軸を前記軸方向に摺動可能に支持し、両ピニオン軸と概ね平行な方向（Ｙ１）へのラック軸の移動を制限するラックブッシュ（１６；１１６；２１６；３１６）と、を備えたステアリング装置（１）を提供する。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２の発明は、軸方向（Ｘ１）に延びてハウジングを挿通し、第１ラック（４）と第２ラック（５Ｒ）とを前記軸方向に離隔して外周（６ａ）に有し、前記第１ラックと前記第２ラックとは前記軸方向に対して同側に傾斜するはす歯をなしているラック軸（６Ｒ）と、前記第１ラックに噛み合うはす歯の第１ピニオン（７）を有する第１ピニオン軸（８）と、前記第２ラックに噛み合うはす歯の第２ピニオン（９Ｒ）を有し、前記ラック軸の中心軸線（ＣＲ）を含み且つ前記第１ピニオン軸の中心軸線（Ｃ１）と平行な平面に対して、前記第１ピニオン軸と反対側に配置された第２ピニオン軸（１０Ｒ）と、前記ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸の間に配置され、前記ハウジングにより保持されて前記ラック軸を前記軸方向に摺動可能に支持し、両ピニオン軸と概ね平行な方向（Ｙ１）へのラック軸の移動を制限するラックブッシュと、を備えたステアリング装置（１Ｒ）を提供する。

また、請求項３のように、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する弾性凸部（６１Ａ，６１Ｂ；２６１Ａ，２６１Ｂ）を含んでいてもよい。
また、請求項４のように、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する弾性凸部（６１Ａ，６１Ｂ；２６１Ａ，２６１Ｂ）のみを含んでいてもよい。

また、請求項５のように、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する第１弾性凸部（１６１Ａ，１６１Ｂ；３６１Ａ，３６１Ｂ）と、前記ラック軸を前記第１ピニオンおよび前記第２ピニオンの少なくとも一方側へ付勢する第２弾性凸部（１６２；３６２）とを含んでいてもよい。

また、請求項６のように、前記第１ピニオン軸は操舵補助力伝達用であり、前記第２ピニオン軸は、マニュアル操舵力伝達用であってもよい。
また、請求項７のように、前記ラックブッシュは、前記ラック軸の前記軸方向に関して、前記第１ピニオン軸と前記第２ピニオン軸との間の中央位置（Ｐ１）よりも前記第１ピニオン軸側に配置されていてもよい。

また、請求項８のように、前記ラック軸は、前記第１ピニオン軸に相対的に近く且つ前記第２ピニオン軸から相対的に遠い第１端部（１１）と、前記第１端部とは反対側の第２端部（１２）と、を含み、前記ラックブッシュとしての第１ラックブッシュ（１６；１１６；２１６；３１６）と、前記第１ラックブッシュから離隔して前記ハウジングにより保持され、前記ラック軸の前記第１端部を前記軸方向に摺動可能に支持する第２ラックブッシュ（１７）と、を備えていてもよい。

請求項１の発明によれば、各ピニオンに噛み合うラックが、ラック軸の軸方向に対して同側に傾斜するはす歯をなしており、また、第２ピニオン軸が、ラック軸の中心軸線を含み且つ第１ピニオン軸の中心軸線と平行な平面に対して、第１ピニオン軸と同側に配置されているので、ラック軸が、両ピニオン軸と概ね平行な方向へ並進運動する傾向にある。これに対して、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動を制限するラックブッシュを、ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸間に配置したので、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動（並進運動）を効率良く制限することができる。これにより、ラック軸の各ラックに対して対応するピニオンの噛み合い率が向上するので、噛み合い音を低減することができる。

請求項２の発明によれば、各ピニオンに噛み合うラックが、ラック軸の軸方向に対して互いに同側に傾斜するはす歯をなしており、また、第２ピニオン軸が、ラック軸の中心軸線を含み且つ第１ピニオン軸の中心軸線と平行な平面に対して、第１ピニオン軸と反対側に配置されているので、ラック軸が、両ピニオン軸と概ね平行な方向へ並進運動する傾向にある。これに対して、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動を制限するラックブッシュを、ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸間に配置したので、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動（並進運動）を効率良く制限することができる。これにより、ラック軸の各ラックに対して対応するピニオンの噛み合い率が向上するので、噛み合い音を低減することができる。

請求項３の発明によれば、ラックブッシュがラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向にラック軸を付勢する弾性凸部を含むので、ラック軸の並進運動を効果的に抑制して静音化を図ることができる。
請求項４の発明によれば、ラックブッシュがラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向にラック軸を付勢する弾性凸部のみを含むので、ラック軸の並進運動を抑制して静音化を図りつつ、各ラックと対応するピニオンの噛み合い力の過大化を抑制して操舵フィーリングを向上することができる。

請求項５の発明によれば、ラックブッシュによって、ラック軸を両ピニオンの少なくとも一方側へ弾性的に付勢することができるので、少なくとも一方側のピニオンとラック軸の対応するラックとの噛み合い率を効果的に向上することができる。
請求項６の発明によれば、第１ラックに対する操舵補助力伝達用の第１ピニオンの噛み合い率を向上し、第２ラックに対するマニュアル操舵力伝達用の第２ピニオンの噛み合い率を向上することができる。

請求項７の発明によれば、ラックブッシュがマニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸よりも操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸に相対的に近い位置に配置される。したがって、ラックブッシュによって、第１ラックに対する第１ピニオンの噛み合い率をより効果的に向上して、通常マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオンと対応する第２ラックとの噛み合い音よりも大きい、操舵補助力伝達用の第１ピニオンと対応する第１ラックとの噛み合い音をより効果的に低減することができる。

請求項８の発明によれば、操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸に相対的に近い、ラック軸の第１端部を第２ラックブッシュによって摺動可能に支持することにより、通常マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオンと対応する第２ラックとの噛み合い音よりも大きい噛み合い音を発生する、操舵補助力伝達用の第１ピニオンと対応する第１ラックとの噛み合いにおける噛み合い率を向上させて、騒音防止効果を高くすることができる。

本発明の一実施形態のステアリング装置の概略図である。 図１のステアリング装置において、ラック軸と両ピニオン軸の模式的側面図であり、ラック軸の軸方向から見た両ピニオン軸の配置態様を示している。 ラック軸と両ピニオン軸の模式的側面図であり、ラック軸の軸方向から見た両ピニオン軸の配置態様の変更例を示している。 ラック軸と両ピニオン軸の模式的正面図であり、ラック軸の中心軸線および第１ピニオン軸の中心軸線の双方に直交する方向から見た両ピニオン軸の配置態様の変更例を示している。 図１のステアリング装置の要部の概略断面図であり、操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸の中心軸線に沿って切断した断面を示している。 図１のステアリング装置の要部の概略断面図であり、マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸の中心軸線に沿って切断した断面を示している。 第１ラックブッシュの概略斜視図である。 第１ラックブッシュによる支持構造の概略断面図である。 図８Ａの８Ｂ−８Ｂ線に沿う断面図であり、第１ラックブッシュの環状部とラック軸との関係を示している。 図８Ａの８Ｃ−８Ｃ線に沿う断面図であり、第１ラックブッシュの断面円弧状部とラック軸との関係を示している。 図１のステアリング装置においてラック軸を支持する構造の模式図である。 本発明の別の実施形態のステアリング装置においてラック軸を支持する構造の模式図である。 図１０のステアリング装置において、ラック軸と両ピニオン軸の模式的側面図であり、ラック軸の軸方向から見た両ピニオン軸の配置態様を示している。 ラック軸と両ピニオン軸の模式的側面図であり、ラック軸の軸方向から見た両ピニオン軸の配置態様の変更例を示している。 ラック軸と両ピニオン軸の模式的正面図であり、ラック軸の中心軸線および第１ピニオン軸の中心軸線の双方に直交する方向から見た両ピニオン軸の配置態様を示している。 本発明のさらに別の実施形態における第１ラックブッシュの概略斜視図である。 図１４の第１ラックブッシュによる支持構造の概略断面図である。 図１５Ａの１５Ｂ−１５Ｂ線に沿う断面図であり、第１ラックブッシュの環状部とラック軸との関係を示している。 図１５Ａの１５Ｃ−１５Ｃ線に沿う断面図であり、第１ラックブッシュの断面円弧状部とラック軸との関係を示している。 本発明のさらに別の実施形態において、第１ラックブッシュによってラックを支持する構造の断面図である。図８Ｃの第１ラックブッシュの変更例を示している。 本発明のさらに別の実施形態において、第１ラックブッシュによってラックを支持する構造の断面図である。図１５Ｃの第１ラックブッシュの変更例を示している。 従来のステアリング装置の概略図であり、ラック軸の並進運動を説明する図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態のステアリング装置の概略図である。図１を参照して、ステアリング装置１は、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構２を備えている。転舵機構２は、車体に固定された筒状の第１ハウジング３（ラックハウジングに相当）を挿通し、軸方向Ｘ１に離隔したはす歯の第１ラック４とはす歯の第２ラック５とを有する転舵軸としてのラック軸６と、第１ラック４に噛み合うはす歯の第１ピニオン７を有する第１ピニオン軸８と、第２ラック５に噛み合うはす歯の第２ピニオン９を有する第２ピニオン軸１０と、ラック軸６の軸方向Ｘ１の第１端部１１および第２端部１２にそれぞれタイロッド１３およびナックル１４を介して連結された転舵輪１５とを備えている。

第２ピニオン軸１０は、マニュアル操舵力伝達用であり、運転者がステアリングホイール等の操舵部材１８に与えるマニュアル操舵力を伝達する。すなわち、操舵部材１８は、ステアリングシャフト１９、自在継手２０、中間軸２１、自在継手２２を介してトルク伝達可能に第２ピニオン軸１０に連結されている。
運転者が操舵部材１８を操作することで、そのマニュアル操舵力（操舵トルク）により、ステアリングシャフト１９、自在継手２０、中間軸２１、自在継手２２、第２ピニオン軸１０、ラック軸６、タイロッド１３およびナックル１４を介して転舵輪１５を操舵することができる。すなわち、操舵部材１８、ステアリングシャフト１９、自在継手２０、中間軸２１、自在継手２２、第２ピニオン軸１０、ラック軸６によってマニュアル操舵系ＭＳが構成されている。

第１ピニオン軸８は、操舵補助力伝達用である。すなわち、ステアリング装置１は、操舵補助機構２３を備えている。操舵補助機構２３は、操舵補助力を発生する電動モータ２４と、電動モータ２４の回転出力を減速して第１ピニオン軸８に伝達するウォームギヤ機構等の減速機構２５とを備えている。
電動モータ２４は、車体に固定されたモータハウジング２６と、出力軸としての回転軸２７とを備えている。減速機構２５は、継手２８を介して回転軸２７とトルク伝達可能に連結されたウォーム軸等の駆動ギヤ２９と、駆動ギヤ２９と噛み合い第１ピニオン軸８と一体回転可能に連結されたウォームホイール等の被動ギヤ３０とを備えている。

マニュアル操舵系ＭＳのステアリングシャフト１９から第２ピニオン軸１０までの経路の何れかの位置に、操舵部材１８に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ３１が配置されている。
トルクセンサ３１のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）３２に与えられる。ＥＣＵ３２では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、内蔵の駆動回路を介して電動モータ２４を駆動制御する。電動モータ２４の出力回転が減速機構２５を介して減速されて第１ピニオン軸８に伝達され、ラック軸６の直線運動に変換されて、操舵が補助される。

第１ラック４と第２ラック５とは、ラック軸６の軸方向Ｘ１に対して同側に傾斜するはす歯をなしている。ラック軸６を軸方向から見た模式図である図２ないし図３（図２および図３において、紙面と直交する方向がラック軸６の軸方向Ｘ１に相当する）に示すように、第２ピニオン軸１０は、ラック軸６の中心軸線ＣＲを含み且つ第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と平行な平面ＰＰに対して、第１ピニオン軸８と同側に配置されている。

第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０とは概ね平行に配置されている。具体的には、ラック軸６の軸方向から見たときに、図２に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０の中心軸線Ｃ２とが一致するか、或いは、図３に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０の中心軸線Ｃ２とのなす角度θ１の絶対値｜θ１｜が、０＜｜θ１｜≦３０°の範囲内の角度に設定されている。

また、ラック軸６の中心軸線ＣＲおよび第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１の双方に直交する方向から見たときに、図１や図９に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０の中心軸線Ｃ２とが平行であるか、或いは、図４に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０の中心軸線Ｃ２とのなす角度θ２の絶対値｜θ２｜が、０＜｜θ２｜≦３０°の範囲内の角度に設定されている。

再び図１を参照して、ラック軸６は、第１ハウジング３により保持され、ラック軸６の軸方向Ｘ１に離隔した第１ラックブッシュ１６と第２ラックブッシュ１７とにより、軸方向Ｘ１に摺動可能に支持されている。図１において、第１ラックブッシュ１６と第２ラックブッシュ１７とは、模式的に示されている。
第１ラックブッシュ１６は、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動を制限する機能を有している。図２のように、ラック軸６の軸方向から見て、両ピニオン軸８，１０の中心軸線Ｃ１，Ｃ２が一致する場合、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１とは、両ピニオン軸８，１０の中心軸線Ｃ１，Ｃ２と平行な方向、または該平行な方向に対して３０度以内の角度をなして傾斜する方向である。図３のように、ラック軸６の軸方向から見て、両ピニオン軸８，１０の中心軸線Ｃ１，Ｃ２が、互いに傾斜している場合には、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１に平行な方向から第２ピニオン軸１０の中心軸線Ｃ２に平行な方向までの間の方向である。

第１ラックブッシュ１６は、ラック軸６の軸方向Ｘ１に関して両ピニオン軸８，１０の間に配置されている。より具体的には、第１ラックブッシュ１６は、ラック軸６の軸方向Ｘ１に関して、第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０との間の中央位置Ｐ１よりも、第１ピニオン軸８側に配置されている。
ラック軸６の第１端部１１は、第１ピニオン軸８に相対的に近く且つ第２ピニオン軸１０から相対的に遠い。また、ラック軸６の第２端部１２は、第１端部１１とは反対側の端部であり、第２ピニオン軸１０に相対的に近く且つ第１ピニオン軸８から相対的に遠い。第２ラックブッシュ１７は、ラック軸６の第１端部１１を軸方向Ｘ１に摺動可能に支持している。

図５は、操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸８の中心軸線に沿って切断した、ステアリング装置１の要部の概略断面図である。図５に示すように、ラック軸６が挿通された第１ハウジング３と交差状に連続した筒状の第２ハウジング３３が設けられている。第２ハウジング３３内には、ラック軸６が挿通されるとともに、第１ピニオン軸８および減速機構２５が収容されている。

第２ハウジング３３は、第１ピニオン軸８および被動ギヤ３０を収容した本体部３４と、本体部３４の一端の開口を閉塞した蓋部３５と、本体部３４に連続し駆動ギヤ２９を収容した駆動ギヤ収容部（図示せず）とを備えている。
第１ピニオン軸８は、蓋部３５によって支持された例えば玉軸受からなる第１軸受３６と、本体部３４によって支持された例えば玉軸受からなる第２軸受３７とによって回転可能に支持されている。第１ピニオン軸８の軸方向に関して、第１軸受３６と第２軸受３７との間に、被動ギヤ３０が配置されている。また、第１ピニオン軸８の先端部は、本体部３４によって支持された例えば針状ころ軸受からなる第３軸受３８によって回転可能に支持されている。第１ピニオン軸８の軸方向に関して、第２軸受３７と第３軸受３８との間に、第１ピニオン７が配置されている。

また、ステアリング装置１は、ラック軸６を挟んで第１ピニオン軸８とは反対側に配置された第１ラックガイド３９を備えている。第１ラックガイド３９は、第２ハウジング３３の本体部３４に設けられた筒状の第１ガイドハウジング４０と、第１ガイドハウジング４０に形成された第１保持孔４１内に第１保持孔４１の深さ方向Ｚ１に摺動可能に収容され且つラック軸６を軸方向（図５において、紙面とは直交する方向）に摺動可能に支持する第１サポートヨーク４２とを備えている。また、第１ラックガイド３９は、第１保持孔４１の入口にねじ込み固定された第１調整ねじ４３と、第１調整ねじ４３によって受けられ第１サポートヨーク４２をラック軸６側に弾性的に付勢する例えば圧縮コイルばねからなる第１付勢部材４４と、第１調整ねじ４３を第１ガイドハウジング４０に止定する第１ロックナット４５とを備えている。

第１調整ねじ４３は、深さ方向Ｚ１に関して第１サポートヨーク４２を可動させる隙間の量（第１調整ねじ４３と第１サポートヨーク４２との間の隙間量に相当）を規制する。第１付勢部材４４が、第１サポートヨーク４２を介して、ラック軸６の第１ラック４を第１ピニオン軸８の第１ピニオン７に押圧する。これにより、第１ラック４と第１ピニオン７との噛み合い部に予圧が与えられ、バックラッシが抑制される。

次いで、図６は、マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸１０の中心軸線に沿って切断した、ステアリング装置１の要部の概略断面図である。図６に示すように、ラック軸６が挿通された第１ハウジング３と交差状に第３ハウジング４６が設けられている。第３ハウジング４６内には、ラック軸６が挿通されるとともに、第２ピニオン軸１０が収容されている。

第２ピニオン軸１０は、第３ハウジング４６によって支持された例えば玉軸受からなる第４軸受４７と、第３ハウジング４６によって支持された例えば針状ころ軸受からなる第５軸受４８とによって回転可能に支持されている。第２ピニオン軸１０の軸方向に関して、第４軸受４７と第５軸受４８との間に、第２ピニオン９が配置されている。また、ステアリング装置１は、ラック軸６を挟んで第２ピニオン軸１０とは反対側に配置された第２ラックガイド４９を備えている。

第２ラックガイド４９は、第３ハウジング４６に設けられた筒状の第２ガイドハウジング５０と、第２ガイドハウジング５０に形成された第２保持孔５１内に第２保持孔５１の深さ方向Ｚ２に摺動可能に収容され且つラック軸６を軸方向（図６において、紙面とは直交する方向）に摺動可能に支持する第２サポートヨーク５２とを備えている。また、第２ラックガイド４９は、第２保持孔５１の入口にねじ込み固定された第２調整ねじ５３と、第２調整ねじ５３によって受けられ第２サポートヨーク５２をラック軸６側に弾性的に付勢する例えば圧縮コイルばねからなる第２付勢部材５４と、第２調整ねじ５３を第２ガイドハウジング５０に止定する第２ロックナット５５とを備えている。

第２調整ねじ５３は、深さ方向Ｚ２に関して第２サポートヨーク５２を可動させる隙間の量（第２調整ねじ５３と第２サポートヨーク５２との間の隙間量に相当）を規制する。第２付勢部材５４が、第２サポートヨーク５２を介して、ラック軸６の第２ラック５を第２ピニオン軸１０の第２ピニオン９に押圧する。これにより、第２ラック５と第２ピニオン９との噛み合い部に予圧が与えられ、バックラッシが抑制される。

第２ピニオン軸１０の一端は、第３ハウジング４６の一端の開口にねじ込み固定された蓋部材５６を挿通して第３ハウジング４６から突出し、図６では図示していないが、自在継手２２を介して中間軸２１に連結されている（図１を参照）。
図７および図８Ａに示すように、第１ラックブッシュ１６は、ラック軸６の全周を取り囲む環状部５８と、環状部５８から軸方向に延びる断面円弧状部５９とを備えており、例えば樹脂により形成されている。環状部５８の外周５８ａには、径方向外方へ突出する係合凸部６０が設けられている。また、断面円弧状部５９の内周５９ａには、一対の断面山形の弾性凸部６１Ａ，６１Ｂが、軸方向に延びる凸条として形成されている。

図８Ａの８Ｂ−８Ｂ線に沿う断面図である図８Ｂに示すように、環状部５８の外周５８ａの係合凸部６０は、第１ハウジング３の内周３ａに設けられた係合凹部６３に係合している。係合凸部６０と係合凹部６３との係合により、第１ラックブッシュ１６の回転と軸方向移動とが規制されている。
図８Ａの８Ｃ−８Ｃ線に沿う断面図である図８Ｃに示すように、一対の弾性凸部６１Ａ，６１Ｂは、断面円弧状部５９の内周５９ａにおいて、ラック軸６を挟んで径方向に対向する位置に配置され、ラック軸６の外周６ａを押圧してラック軸６を第１ピニオン軸８と概ね平行な方向Ｙ１に沿って互いに逆向きに弾性的に付勢する機能を果たす。第１ラックブッシュ１６は、ラック軸６を付勢する付勢部として、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１にラック軸６を付勢する弾性凸部６１Ａ，６１Ｂのみを含んでいる。

すなわち、模式図である図９に示すように、一対の弾性凸部６１Ａ，６１Ｂは、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動（並進運動：図９において白抜き矢符で示す）を制限する機能を果たす。
第２ラックブッシュ１７は、例えば樹脂により形成されており、円筒状をなしている。図示していないが、第２ラックブッシュ１７の外周には、周方向に等間隔で離隔した弾性凸部が設けられており、これら弾性凸部の弾性変形により、ラック軸６の撓みを許容する構成とされている。

本実施形態によれば、各ピニオン７，９に噛み合うラック４，５が、ラック軸６の軸方向Ｘ１に対して同側に傾斜するはす歯をなしており、また、第２ピニオン軸１０が、ラック軸６の中心軸線ＣＲを含み且つ第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と平行な平面ＰＰに対して、第１ピニオン軸８と同側に配置されているので、ラック軸６が、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へ並進運動する傾向にある。これに対して、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動を制限するラックブッシュ（第１ラックブッシュ１６）を、ラック軸６の軸方向Ｘ１に関して両ピニオン軸８，１０間に配置したので、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動（並進運動：図９において白抜き矢符で示す）を効率良く制限することができる。これにより、ラック軸６の各ラック（第１ラック４および第２ラック５）に対して対応するピニオン７，９の噛み合い率が向上するので、噛み合い音を低減することができる。

また、ラックブッシュ（第１ラックブッシュ１６）がラック軸６を付勢する付勢部として、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１にラック軸６を付勢する弾性凸部６１Ａ，６１Ｂを含むので、ラック軸６の並進運動を効果的に抑制して静音化を図ることができる。
特に、ラックブッシュ（第１ラックブッシュ１６）がラック軸６を付勢する付勢部として、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１にラック軸６を付勢する弾性凸部６１Ａ，６１Ｂのみを含むので、ラック軸６の並進運動を抑制して静音化を図りつつ、各ラック４，５と対応するピニオン７，９の噛み合い力の過大化を抑制して操舵フィーリングを向上することができる。

また、第１ピニオン軸８が操舵補助力伝達用であり、第２ピニオン軸１０がマニュアル操舵力伝達用であるので、第１ラック４に対する操舵補助力伝達用の第１ピニオン７の噛み合い率を向上し、第２ラック５に対するマニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン９の噛み合い率を向上することができる。
また、第１ラックブッシュ１６が、ラック軸６の軸方向Ｘ１に関して、第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０との間の中央位置Ｐ１よりも第１ピニオン軸８側に配置されている。すなわち、第１ラックブッシュ１６がマニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸１０よりも操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸８に相対的に近い位置に配置される。したがって、第１ラックブッシュ１６によって、第１ラック４に対する第１ピニオン７の噛み合い率をより効果的に向上して、通常第２ピニオン９と第２ラック５との噛み合い音よりも大きい、第１ピニオン７と第１ラック４との噛み合い音をより効果的に低減することができる。

また、ラック軸６の両端部１１，１２のうち、操舵補助力伝達用の第１ピニオン軸８に相対的に近い、ラック軸６の第１端部１１を第２ラックブッシュ１７によって摺動可能に支持している。したがって、通常第２ピニオン９と第２ラック５との噛み合い音よりも大きい噛み合い音を発生する、第１ピニオン７と対応する第１ラック４との噛み合いにおける噛み合い率を向上させて、騒音防止効果を高くすることができる。特に、第２ラックブッシュ１７は、両ピニオン軸８，１０に平行な面に沿ってのラック軸６の揺動運動（図９において、破線矢符で示す）を効果的に制限することができる。

一方、ラック軸６の両端部１１，１２のうち、マニュアル操舵力伝達用の第２ピニオン軸１０に相対的に近い、ラック軸６の第２端部１２には、当該第２端部１２を支持するラックブッシュの構成を本実施形態のように廃止してもよい。ただし、ラック軸６の第２端部１２を支持するラックブッシュを設けてもよい。また、図６に示した第２ラックガイド４９を廃止してもよい。

図１０は、本発明の別の実施形態のステアリング装置１Ｒのラック軸６Ｒの支持構造を模式的に示している。図１０を参照して、本実施形態が図９の実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図９の実施形態では、第１ラック４と第２ラック５とが、ラック軸６の軸方向Ｘ１に対して同側に傾斜するはす歯をなしており、また、図２ないし図３に示すように第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０とが、ラック軸６の中心軸線ＣＲを含み且つ第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と平行な平面ＰＰに対して同側に配置されている。

これに対して、図１０に示す本実施形態では、第１ラック４と第２ラック５Ｒとが、ラック軸６Ｒの軸方向Ｘ１に対して同側に傾斜するはす歯をなしており、また、図１１ないし図１２に示すように、第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０Ｒとが、ラック軸６Ｒの中心軸線ＣＲを含み且つ第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と平行な平面ＰＰに対して反対側に配置されている。第２ピニオン軸１０Ｒの第２ピニオン９Ｒが第２ラック５Ｒと噛み合っている。

第１ピニオン軸８と第２ピニオン軸１０Ｒとは概ね平行に配置されている。具体的には、ラック軸６の軸方向から見たときに、図１１に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０Ｒの中心軸線Ｃ２とが一致するか、或いは、図１２に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０Ｒの中心軸線Ｃ２とのなす角度θ１の絶対値｜θ１｜が、０＜｜θ１｜≦３０°の範囲内の角度に設定されている。

また、ラック軸６の中心軸線ＣＲおよび第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１の双方に直交する方向から見たときに、図１０に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０Ｒの中心軸線Ｃ２とが平行であるか、或いは、図１３に示すように、第１ピニオン軸８の中心軸線Ｃ１と第２ピニオン軸１０Ｒの中心軸線Ｃ２とのなす角度θ２の絶対値｜θ２｜が、０＜｜θ２｜≦３０°の範囲内の角度に設定されている。

本実施形態の構成要素において、図１〜図９の実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図１〜図９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１〜図９の実施形態と同じ作用効果を奏し、両ピニオン軸８，１０Ｒと概ね平行な方向Ｙ１へのラック軸６の移動（並進運動：図１０において白抜き矢符で示す）を効率良く制限することができる。これにより、ラック軸６の各ラック（第１ラック４および第２ラック５Ｒ）に対して対応するピニオン７，９Ｒの噛み合い率が向上するので、噛み合い音を低減することができる。

次いで、図１４並びに図１５Ａ，図１５Ｂおよび図１５Ｃは、図７並びに図８Ａ，図８Ｂおよび図８Ｃの実施形態の変更形態を示している。図７並びに図８Ａ，図８Ｂおよび図８Ｃの実施形態では、第１ラックブッシュ１６が、ラック軸６を付勢する付勢部として、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１にラック軸６を付勢する弾性凸部６１Ａ，６１Ｂのみを含んでいる。

これに対して、図１４並びに図１５Ａ，図１５Ｂおよび図１５Ｃの実施形態では、ラック軸６を付勢する付勢部として、両ピニオン軸８，１０と概ね平行な方向Ｙ１にラック軸６を付勢する一対の第１弾性凸部１６１Ａ，１６１Ｂと、ラック軸６を両ピニオン７，９の少なくとも一方側に付勢する第２弾性凸部１６２とを含んでいる。両ピニオン７，９の少なくとも一方側とは、図９、図２および図３に示すように両ピニオン軸８，１０が前記した平面ＰＰに対して同側に配置されている場合には、両ピニオン７，９側であり、図１０、図１１および図１２に示すように両ピニオン軸８，１０Ｒが前記した平面ＰＰに対して反対側に配置されている場合には、操舵補助力伝達用の第１ピニオン７側である。一対の第１弾性凸部１６１Ａ，１６１Ｂと第２弾性凸部１６２とは、断面円弧状部１５９の内周１５９ａに設けられている。本実施形態の構成要素において、図７並びに図８Ａ，図８Ｂおよび図８Ｃの実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図７並びに図８Ａ，図８Ｂおよび図８Ｃ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。

本実施形態によれば、第２弾性凸部１６２によって、ラック軸６を少なくとも一方のピニオン７，９へ弾性的に付勢することができるので、そのピニオン７，９と対応するラック４，５との噛み合い率を効果的に向上することができる。
本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。例えば、図８Ｃの実施形態では、第１ラックブッシュ１６の断面円弧状部５９の内周５９ａに、断面山形の一対の弾性凸部６１Ａ，６１Ｂを設けている。これに対して、図１６に示すように、一対の弾性凸部２６１Ａ，２６１Ｂを、第１ラックブッシュ２１６の断面円弧状部２５９の円弧状の内周２５９ａの一部を平坦面状に突出させて形成してもよい。

また、図１５Ｃの実施形態では、第１ラックブッシュ１１６の断面円弧状部１５９の内周１５９ａに、断面山形の一対の第１弾性凸部１６１Ａ，１６１Ｂと断面山形の第２弾性凸部１６２を設けていた。これに対して、図１７に示すように、一対の第１弾性凸部３６１Ａ，３６１Ｂおよび第２弾性凸部３６２を、第１ラックブッシュ３１６の断面円弧状部３５９の円弧状の内周３５９ａの一部を平坦面状に突出させて形成してもよい。

その他、本発明の請求項記載の範囲で種々の変更を施すことができる。

１；１Ｒ…ステアリング装置、２…転舵機構、３…第１ハウジング、４…第１ラック、５；５Ｒ…第２ラック、６；６Ｒ…ラック軸、７…第１ピニオン、８…第１ピニオン軸、９；９Ｒ…第２ピニオン、１０；１０Ｒ…第２ピニオン軸、１１…（ラック軸の）第１端部、１２…（ラック軸の）第２端部、１６；１１６；２１６；３１６…第１ラックブッシュ、１７…第２ラックブッシュ、１８…操舵部材、１９…ステアリングシャフト、２０，２２…自在継手、２１…中間軸、２３…操舵補助機構、２４…電動モータ、２５…減速機構、２９…駆動ギヤ、３０…被動ギヤ、３３…第２ハウジング、３９…第１ラックガイド、４９…第２ラックガイド、５８…本体、５９；１５９；２５９；３５９…断面円弧状部、６１Ａ，６１Ｂ；２６１Ａ，２６１Ｂ…弾性凸部、１６１Ａ，１６１Ｂ；３６１Ａ，３６２Ｂ…第１弾性凸部、１６２；３６２…第２弾性凸部、ＣＲ…（ラック軸の）中心軸線、Ｃ１…（第１ピニオン軸の）中心軸線、Ｃ２…（第２ピニオン軸の）中心軸線、ＰＰ…ラック軸の中心軸線を含み且つ第１ピニオン軸の中心軸線と平行な平面、Ｘ１…（ラック軸の）軸方向、Ｙ１…両ピニオン軸と概ね平行な方向、Ｚ１，Ｚ２…深さ方向

Claims (8)

1. 軸方向に延びてハウジングを挿通し、第１ラックと第２ラックとを前記軸方向に離隔して外周に有し、前記第１ラックと前記第２ラックとは前記軸方向に対して同側に傾斜するはす歯をなしているラック軸と、
   前記第１ラックに噛み合うはす歯の第１ピニオンを有する第１ピニオン軸と、
   前記第２ラックに噛み合うはす歯の第２ピニオンを有し、前記ラック軸の中心軸線を含み且つ前記第１ピニオン軸の中心軸線と平行な平面に対して、前記第１ピニオン軸と同側に配置された第２ピニオン軸と、
   前記ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸の間に配置され、前記ハウジングにより保持されて前記ラック軸を前記軸方向に摺動可能に支持し、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動を制限するラックブッシュと、を備えたステアリング装置。
2. 軸方向に延びてハウジングを挿通し、第１ラックと第２ラックとを前記軸方向に離隔して外周に有し、前記第１ラックと前記第２ラックとは前記軸方向に対して同側に傾斜するはす歯をなしているラック軸と、
   前記第１ラックに噛み合うはす歯の第１ピニオンを有する第１ピニオン軸と、
   前記第２ラックに噛み合うはす歯の第２ピニオンを有し、前記ラック軸の中心軸線を含み且つ前記第１ピニオン軸の中心軸線と平行な平面に対して、前記第１ピニオン軸と反対側に配置された第２ピニオン軸と、
   前記ラック軸の軸方向に関して両ピニオン軸の間に配置され、前記ハウジングにより保持されて前記ラック軸を前記軸方向に摺動可能に支持し、両ピニオン軸と概ね平行な方向へのラック軸の移動を制限するラックブッシュと、を備えたステアリング装置。
3. 請求項１または２において、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する弾性凸部を含むステアリング装置。
4. 請求項１から３の何れか１項において、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する弾性凸部のみを含むステアリング装置。
5. 請求項１から３の何れか１項において、前記ラックブッシュは、前記ラック軸を付勢する付勢部として、両ピニオン軸と概ね平行な方向に前記ラック軸を付勢する第１弾性凸部と、前記ラック軸を前記第１ピニオンおよび前記第２ピニオンの少なくとも一方側へ付勢する第２弾性凸部とを含むステアリング装置。
6. 請求項１から５の何れか１項において、前記第１ピニオン軸は操舵補助力伝達用であり、前記第２ピニオン軸は、マニュアル操舵力伝達用であるステアリング装置。
7. 請求項６において、前記ラックブッシュは、前記ラック軸の前記軸方向に関して、前記第１ピニオン軸と前記第２ピニオン軸との間の中央位置よりも前記第１ピニオン軸側に配置されているステアリング装置。
8. 請求項６または７において、前記ラック軸は、前記第１ピニオン軸に相対的に近く且つ前記第２ピニオン軸から相対的に遠い第１端部と、前記第１端部とは反対側の第２端部と、を含み、
   前記ラックブッシュとしての第１ラックブッシュと、前記第１ラックブッシュから離隔して前記ハウジングにより保持され、前記ラック軸の前記第１端部を前記軸方向に摺動可能に支持する第２ラックブッシュと、を備えるステアリング装置。

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