JP2017024546A

JP2017024546A - ラックガイド装置

Info

Publication number: JP2017024546A
Application number: JP2015144854A
Authority: JP
Inventors: 洋巻幡; Hiroshi Makihata
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-22
Also published as: JP6531539B2

Abstract

【課題】ハウジングに形成された筒部内に移動可能に収容されてラック軸を押し付ける移動部材と、ハウジングに固定されて移動部材との間に付勢部材を挟む固定部材との間の隙間寸法を測定することが可能であるラックガイド装置を提供する。【解決手段】ラックガイド機構８は、ラックハウジング３の筒部３３内で進退移動可能に配置された移動部材としてのサポートヨーク８１と、筒部３３に螺合する雄ねじ部８２ｃを有し、ラックハウジング３に固定された固定部材としてのヨークプラグ８２と、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間に配置され、サポートヨーク８１をラックシャフト２側に付勢するコイルばね８３とを備え、ヨークプラグ８２には、サポートヨーク８１の対向面８１ａを外部に臨ませる貫通孔８２ａが形成されると共に、貫通孔８２ａの開口部を取り囲む範囲にシール部材８５が設けられている。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば車両のラックアンドピニオン式のステアリング装置に設けられ、ラック軸をピニオン軸側に弾性的に押し付けるラックガイド装置に関する。

従来、車両のステアリング装置には、ラック軸に設けられたラック歯とピニオン軸に設けられたピニオン歯との歯打ち音を抑制するため、ラック軸をピニオン軸側に弾性的に押し付けるラックガイド装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のラックガイド装置は、ピニオン軸及びラック軸を収容し、円孔からなるラックガイド収容孔を有するハウジングと、ラックガイド収容孔内に配置されてラック軸を摺動自在に支持するサポートヨークと、サポートヨークに一端部が当接し、サポートヨークを介してラック軸をピニオン軸の方向に付勢する付勢部材と、ラックガイド収容孔に螺合され、ラックガイド収容孔を塞ぐとともに付勢部材の他端部を受け止めて付勢力を調整可能なヨークプラグとを備えている。ラックガイド収容孔の内面には雌ねじが形成され、この雌ねじにヨークプラグの外周面に形成された雄ねじが螺合している。また、ヨークプラグは、その雄ねじに螺合するロックナットの締め付けによって、ハウジングに対して位置固定されている。

特開２０１４−２２７０７０号公報

上記のように構成されたラックガイド装置では、付勢部材がサポートヨークを付勢する付勢力がヨークプラグの軸方向の位置によって変化する。すなわち、ヨークプラグをラックガイド収容孔に深くねじ込めば、付勢部材による付勢力が増大し、サポートヨークがラック軸に強く押し付けられる。サポートヨークによってラック軸をピニオン軸に向かって強く押し付ければ、ラック歯とピニオン歯との歯打ち音が抑えられるが、この押し付け力が強すぎると、ピニオン軸を回転させる際の回転抵抗が大きくなってしまう。

したがって、サポートヨークの組み付け時には、ヨークプラグとの間に適切な寸法の隙間が形成された状態でサポートヨークがロックナットによって位置固定されることが望ましい。しかし、ヨークプラグをハウジングのラックガイド収容孔に螺合させた状態では、サポートヨークとヨークプラグとの間の隙間寸法を測定することができず、この隙間寸法を適切な範囲に調節することが難しかった。このため、例えばヨークプラグをロックナットによって位置固定した後にラック軸を軸方向移動させるために必要なピニオン軸のトルクを測定し、このトルクが所定の範囲内でなければ、ロックナットを緩めてヨークプラグの位置を修正し、再度ロックナットを締め付けるといった作業を行う必要があった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ハウジングに形成された筒部内に移動可能に収容されてラック軸を押し付ける移動部材と、ハウジングに固定されて移動部材との間に付勢部材を挟む固定部材との間の隙間寸法を測定することが可能なラックガイド装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、ピニオン軸に設けられたピニオン歯とラック軸に設けられたラック歯との噛み合い部を収容する収容空間を有し、前記ラック軸に対して直交する方向に開口する筒部を有するハウジングと、前記筒部内で移動可能に収容され、前記ラック歯とは反対側の前記ラック軸の背面に摺接する摺接面を有する移動部材と、前記筒部に螺合する螺子部を有し、前記ハウジングに固定された固定部材と、前記移動部材と前記固定部材との間に配置され、前記移動部材を前記ラック軸側に付勢する付勢部材とを備え、前記固定部材には、前記移動部材の前記開口側の端面の一部を外部に臨ませる貫通孔が形成されると共に、前記移動部材との対向面にシール部材が取り付けられ、前記シール部材は、少なくとも前記貫通孔の開口部を取り囲む範囲に設けられた、ラックガイド装置を提供する。

本発明に係るラックガイド装置によれば、ハウジングに形成された筒部内に移動可能に収容されてラック軸を押し付ける移動部材と、ハウジングに固定されて移動部材との間に付勢部材を挟む固定部材との間の隙間寸法を測定することが可能である。

本発明における第１の実施の形態に係るステアリング装置を模式的に示す全体構成図である。ラックハウジングの一部を破断し、その周辺部と共に示す構成図である。操舵補助装置の構成を示す図２のＡ−Ａ線断面図である。ラックガイド機構の構成例を示す図３の要部拡大図である。ヨークプラグの構成を示し、（ａ）はラックハウジングの外側から見た場合の平面図、（ｂ）はサポートヨーク側から見た場合の平面図である。シール部材及びヨークプラグの構成を示す斜視図であり、（ａ）はシール部材のヨークプラグへの取付前の状態であり、（ｂ）はシール部材のヨークプラグへの取付後の状態である。サポートヨーク及びヨークプラグの隙間の測定方法について説明するための図であり、（ａ）は第１測定ステップの状態であり、（ｂ）は第２測定ステップの状態である。第２の実施の形態に係るラックガイド機構の構成例を示す要部拡大図である。第２の実施の形態に係るヨークプラグ及びシール部材の構成を示し、（ａ）はラックハウジングの外側から見た場合の平面図、（ｂ）はサポートヨーク側から見た場合の平面図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るステアリング装置を模式的に示す全体構成図である。このステアリング装置１は、車両に搭載され、運転者の操舵操作に応じて転舵輪である前輪を転舵させる。図１では、図面左側が車両の右側にあたり、図面右側が車両の左側にあたる。なお、図１における符号中の文字「Ｒ」は車両の右側を示し、文字「Ｌ」は車両の左側を示している。

ステアリング装置１は、運転者が回転操作するステアリングホイール１０１と、ステアリングホイール１０１が一端部に固定されたコラムシャフト１０２と、コラムシャフト１０２に自在継手１１１を介して連結されたインターミディエイトシャフト（中間シャフト）１０３と、インターミディエイトシャフト１０３に自在継手１１２を介して連結された第１ピニオンシャフト１０４と、第１ピニオンシャフト１０４に噛み合うラック軸としてのラックシャフト２と、運転者によるステアリングホイール１０１の操作を補助する操舵補助力を発生させる操舵補助装置１０とを備えている。

自在継手１１１，１１２は、例えばカルダンジョイントからなる。コラムシャフト１０２、インターミディエイトシャフト１０３、及び第１ピニオンシャフト１０４は、ステアリングホイール１０１に接続されるステアリングシャフト１００を構成する。第１ピニオンシャフト１０４の外周面には、斜歯からなるピニオン歯１０４ａが形成されている。

操舵補助装置１０は、ステアリングシャフト１００の第１ピニオンシャフト１０４における操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１２１と、操舵トルクセンサ１２１によって検出した操舵トルク及び車速に応じてモータ電流を出力する制御装置１３と、制御装置１３から出力されるモータ電流によって操舵補助力を発生する電動モータ１３０と、電動モータ１３０の出力軸１３１の回転を減速する減速機構１４と、減速機構１４によって減速された電動モータ１３０のトルクによって回転するピニオン軸としての第２ピニオンシャフト６とを備えている。

減速機構１４は、電動モータ１３０の出力軸１３１と一体回転するように連結された駆動ギヤとしてのウォーム１３２と、ウォーム１３２に噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイール１４０とからなる。ウォームホイール１４０は、操舵補助装置１０の第２ピニオンシャフト６と共に回転し、この第２ピニオンシャフト６に操舵補助力を付与する。第２ピニオンシャフト６の外周面には、斜歯からなるピニオン歯６ａが形成されている。

ラックシャフト２の両端部には、ボールジョイント１５Ｌ，１５Ｒを介して左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれ連結されている。左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒは、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒにそれぞれ連結されている。ラックシャフト２が車幅方向（左右方向）に進退移動すると、左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒがそれぞれラックシャフト２に対して揺動し、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒがそれぞれ転舵される。

ラックシャフト２には、ステアリングシャフト１００の第１ピニオンシャフト１０４に形成されたピニオン歯１０４ａに噛み合う第１のラック歯２ａ、及び操舵補助装置１０の第２ピニオンシャフト６に形成されたピニオン歯６ａに噛み合う第２のラック歯２ｂが形成されている。ラックシャフト２は、第１ピニオンシャフト１０４及び第２ピニオンシャフト６の回転に伴う軸方向移動によって、左右の前輪１７Ｌ，１７Ｒをそれぞれ転舵する。

図２は、ラックシャフト２、第１ピニオンシャフト１０４、及び第２ピニオンシャフト６のそれぞれの少なくとも一部を収容するハウジングとしてのラックハウジング３の一部を破断して、その周辺部と共に示す構成図である。

ラックハウジング３は、例えば鋳造によって形成され、ラックシャフト２を軸方向移動可能に収容する円筒状の筒部３０と、ピニオン歯１０４ａを含む第１ピニオンシャフト１０４の一部を収容する第１ピニオン収容部３１と、ピニオン歯６ａを含む第２ピニオンシャフト６の一部を収容する第２ピニオン収容部３２とを有している。第１ピニオン収容部３１には、カバー部材３１０が固定され、このカバー部材３１０から突出した先端部には、自在継手１１２（図１参照）との連結のためのセレーション１０４ｂが形成されている。

ラックハウジング３の筒部３０における左右両端部と左右のタイロッド１６Ｌ，１６Ｒとの間には、伸縮可能な蛇腹構造を有するベローズ１８Ｌ，１８Ｒがそれぞれ設けられ、ラックハウジング３内への異物の侵入を防止している。このベローズ１８Ｌ，１８Ｒは、ボールジョイント１５Ｌ，１５Ｒ及びタイロッド１６Ｌ，１６Ｒの一部をそれぞれ収容し、ラックシャフト２の軸方向移動に伴って伸縮する。

また、ラックハウジング３の筒部３０における左右両端部における内側には、ラックシャフト２の軸方向移動をガイドする樹脂からなる左右のラックブッシュ１９Ｌ，１９Ｒが配置されている。

操舵補助装置１０は、前述の操舵トルクセンサ１２１，制御装置１３，電動モータ１３０，減速機構１４，及びピニオンシャフト６に加え、ラックハウジング３の第２ピニオン収容部３２に組み合わされるウォームハウジング４と、ウォームハウジング４の開口を閉塞する蓋部材５とを有している。以下、第２ピニオンシャフト６を単にピニオンシャフト６という。

図３は、ウォームハウジング４及び第２ピニオン収容部３２の構成を示す、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。ウォームハウジング４は、第２ピニオン収容部３２にボルト４０によって固定されている。また、蓋部材５は、ボルト５０によってウォームハウジング４に締結されている。

ウォーム１３２は、ウォームハウジング４に収容されたウォームホイール１４０に噛み合っている。ウォームホイール１４０は、芯金１４１と、この芯金１４１と一体に回転するように結合された樹脂からなるギヤ部１４２とからなる。芯金１４１は、後述するピニオンシャフト６の延在部６１に圧入嵌合され、ピニオンシャフト６と一体に回転する。ギヤ部１４２の外周面には、ウォーム１３２との噛み合いのための斜歯が形成されている。

ピニオンシャフト６は、ピニオン歯６ａが外周面に形成された歯部６０、歯部６０と同軸上に延在する円柱状の延在部６１、及び延在部６１との間に歯部６０を挟む位置に形成された被支持部６２を一体に有している。また、ピニオンシャフト６は、第１乃至第３軸受７１〜７３によって、その中心軸線Ｃを中心として回転可能に支持されている。

第１軸受７１は、針状ころ軸受であり、ピニオンシャフト６の被支持部６２に嵌合されている。第２軸受７２及び第３軸受７３は、玉軸受であり、ピニオンシャフト６の延在部６１に嵌合されている。第３軸受７３は、延在部６１における歯部６０とは反対側の端部に配置され、第２軸受７２は、第３軸受７３よりも歯部６０側の位置に嵌合されている。

ウォームハウジング４及び第２ピニオン収容部３２は、ピニオンシャフト６のピニオン歯６ａとラックシャフト２の第２のラック歯２ｂとの噛み合い部を収容する収容空間１ａを有している。ピニオンシャフト６は、歯部６０及び被支持部６２、ならびに延在部６１の一部がラックハウジング３における第２ピニオン収容部３２に収容されている。ウォームハウジング４には、第２ピニオン収容部３２から上方に突出した延在部６１の一部が、ウォームホイール１４０及びウォーム１３２と共に収容されている。

ラックハウジング３における第２ピニオン収容部３２には、収容空間１ａに連通する円筒状の筒部３３が設けられている。筒部３３は、ラックシャフト２に対して直交する方向に開口３３０を有している。この筒部３３の内部には、ラックシャフト２をピニオンシャフト６に弾性的に押し付け、ラックシャフト２の第２のラック歯２ｂとピニオンシャフト６のピニオン歯６ａとの噛み合いを良好に維持するためのラックガイド機構８が収容されている。

このラックガイド機構８は、ラックシャフト２における第２のラック歯２ｂの反対側の外周面（背面）に摺接する樹脂からなるラックガイドシート８１１を有する移動部材としてのサポートヨーク８１と、筒部３３の開口３３０を閉塞する固定部材としてのヨークプラグ８２と、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間に配置された付勢部材としてのコイルばね８３と、ヨークプラグ８２を筒部３３に固定する固定ナット８６と、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間に設けられたシール部材８５とを有して構成されている。ヨークプラグ８２には、筒部３３の中心軸線Ｏ（後述する図４参照）と平行な方向に沿って貫通した貫通孔８２ａが形成されている。このラックガイド機構８の構成について以下で詳細に説明する。

図４は、図３に示すラックガイド機構８の構成を示す要部拡大図である。

サポートヨーク８１は、筒部３３内で軸方向に進退移動可能に収容された略円筒状の本体部８１１と、本体部８１１のヨークプラグ８２とは反対側の端面に配置されたラックガイドシート８１２とを有している。本体部８１１のラックシャフト２における第２のラック歯２ｂ（図３に示す）の背面２ｃ側の端面には、円弧状に凹んだ円弧溝８１１ａが形成されている。この円弧溝８１１ａの内面に、円弧状に形成されたラックガイドシート８１２が設けられている。

ラックガイドシート８１２には、ラックシャフト２とは反対側に突出したボス部８１２ａが形成されており、このボス部８１２ａが円弧溝８１１ａの中心に形成された嵌合穴８１３に嵌合されている。また、ラックガイドシート８１２は、ラックシャフト２側を指向する円弧面がラックシャフト２の背面２ｃと摺接する摺接面８１２ｂとして形成されている。

サポートヨーク８１の本体部８１１における円弧溝８１１ａと反対側の端面には、コイルばね８３を収容する収容穴８１０が形成され、コイルばね８３の一端が収容穴８１０の底面８１０ａに当接し、他端がヨークプラグ８２のサポートヨーク８１と対向する対向面８２ｂに当接している。サポートヨーク８１のヨークプラグ８２を指向する端面のうち、収容穴８１０が形成されていない部分は、ヨークプラグ８２と対向する対向面８１ｂとして形成されている。サポートヨーク８１は、コイルばね８３の押圧力を底面８１０ａから受け、ラックシャフト２をピニオンシャフト６側に押し付けている。サポートヨーク８１における本体部５１１の外周面には一対のＯリング８１３が配置され、コイルばね８３の伸縮に伴ってサポートヨーク８１が進退移動すると、一対のＯリング８１３が筒部３３の内面に摺接する。

ヨークプラグ８２は、その外周面に筒部３３の内周面に形成された雌ねじ部３３ａに螺合する螺子部としての雄ねじ部８２ｃが形成されている。ヨークプラグ８２は、その雄ねじ部８２ｃの筒部３３の雌ねじ部３３ａに対する螺合量を変化させることにより、中心軸線Ｏ方向における位置が調整可能である。ヨークプラグ８２におけるサポートヨーク８１を指向する対向面８２ｂは、サポートヨーク８１の対向面８１ｂと所定の隙間を介して対向している。

ヨークプラグ８２の雄ねじ部８２ｃのうち筒部３３から露出した部位には、固定ナット８６の内面に形成された雌ねじ部８６ａが螺合している。これにより、ヨークプラグ８２が所定の位置において固定ナット８６により筒部３３に対して固定されている。なお、ヨークプラグ８２の対向面８２ｂが本発明における「対向面」に相当する。

ヨークプラグ８２の対向面８２ｂと反対側の端面には、ヨークプラグ８２の組付時に工具によって回転操作力が加えられるための取付穴８２０が形成されている。取付穴８２０は、貫通孔８２ａと連通している。

ヨークプラグ８２の貫通孔８２ａは、取付穴８２０の底面８２０ａとヨークプラグ８２の対向面８２ｂとの間を貫通している。また、貫通孔８２ａは、ヨークプラグ８２の中心軸線Ｏから偏倚し、サポートヨーク８１の対向面８１ｂを指向する位置に形成されている。この貫通孔８２ａは、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間の隙間を測定する測定器９（後述）を挿入するための導入孔として形成されている。

また、ヨークプラグ８２の対向面８２ｂには、シール部材８５を収容する凹部８２１が形成されている。シール部材８５は、厚さ方向の一部が凹部８２１に収容され、凹部８２１から露呈した部位がサポートヨーク８１の対向面８１ｂに当接している。つまり、シール部材８５は、凹部８２１の底面８２１ａとサポートヨーク８１の対向面８１ｂとに弾接し、ヨークプラグ８２とサポートヨーク８１との間で挟まれている。シール部材８５は、例えばゴム等の弾性体からなり、サポートヨーク８１がヨークプラグ８２側に押し付けられたときに弾性的に圧縮されるよう構成されている。

サポートヨーク８１の凹部８２１の深さは、シール部材８５の中心軸線Ｏに沿った方向における厚みよりも浅く形成されている。つまり、ヨークプラグ８２の凹部８２１の深さをｄとし、シール部材８５の厚みをｔ（後述する図６参照）とすると、厚みｔは、深さｄよりも大きい（ｔ＞ｄ）。なお、上記した厚みｔは、シール部材８５に外力が作用していない自然状態における厚みである。

次に、ヨークプラグ８２及びシール部材８５の構成について図５を参照して説明する。図５は、ヨークプラグ８２を中心軸線Ｏ方向から見た場合の構成例を示し、（ａ）は筒部３３の開口３３０側から見た場合の平面図であり、（ｂ）はサポートヨーク８１側から見た場合の平面図である。なお、図５（ｂ）では、サポートヨーク８１の収容穴８１０の輪郭線を二点鎖線で示している。図６は、シール部材８５及びヨークプラグ８２の凹部８２１の形状を示す斜視図であり、（ａ）はシール部材８５がヨークプラグ８２に取り付けられる前の状態であり、（ｂ）はシール部材８５がヨークプラグ８２に取り付けられた後の状態である。

図５（ａ）に示すように、ヨークプラグ８２の貫通孔８２ａは、取付穴８２０の底面８２０ａに一方の開口部を有する、ヨークプラグ８２の周方向に沿って円弧状に形成された円弧孔である。ここで、ヨークプラグ８２の取付穴８２０の底面８２０ａが中心軸線Ｏと交差する点を中心点Ｐとし、中心点Ｐと貫通孔８２ａの周方向における両端部とを結んで形成される仮想的な扇形（図５（ａ）に示す二点鎖線）の角度をθとすると、角度θは例えば９０°〜１００°である。ただし、角度θの大きさはこれに限定されるものではなく、後述する測定方法並びにヨークプラグ８２の強度等を考慮して当業者によって適宜設定されるものである。

図５（ｂ）に示すように、シール部材８５は、貫通孔８２ａの形状に対応するように、ヨークプラグ８２の周方向に沿った円弧状に形成され、貫通孔８２ａの他方の開口部を取り囲むように配置されている。また、シール部材８５は、貫通孔８２ａに対応して形成された円弧状のスリット８５ａを有している。貫通孔８２ａは、サポートヨーク８１の収容穴８１０よりもヨークプラグ８２の径方向外側に位置し、この貫通孔８２ａ及びスリット８５ａを介してサポートヨーク８１の対向面８１ｂ（図４に示す）が外部を臨むように構成されている。

シール部材８５のスリット８５ａのヨークプラグ８２の径方向における幅は、少なくとも貫通孔８２ａのヨークプラグ８２の径方向における幅と同等か又は大きく設定される。また、スリット８５ａのヨークプラグ８２における周方向の長さは、貫通孔８２ａのヨークプラグ８２における周方向の長さと同等か又は大きく設定される。この寸法設定により、貫通孔８２ａの開口付近における防水性が確保される。

ここで、シール部材８５のサポートヨーク８１を指向する端面８５ｃと平行な平面が中心軸線Ｏと交差する点を中心点Ｑとし、中心点Ｑとシール部材８５の径方向における内側円弧面８５ｂとの距離をＲ_１とし、サポートヨーク８１の収容穴８１０の外径をＲ_２とすると、Ｒ_１はＲ_２より僅かに大きい（Ｒ_１＞Ｒ_２）。これにより、例えばサポートヨーク８１がヨークプラグ８２側に押し付けられてシール部材８５が弾性圧縮した際に、この弾性圧縮に伴ってヨークプラグ８２の凹部８２１から露呈した部位のシール部材８５がヨークプラグ８２の径方向に拡径して、シール部材８５とコイルばね８３とが干渉することが防止される。

シール部材８５をヨークプラグ８２に取り付ける際には、図６（ａ）に示すように、スリット８５ａが成形されたシール部材８５を矢印方向に移動させて、ヨークプラグ８２の凹部８２１に嵌合させる。シール部材８５は凹部８２１の底面８２１ａに、例えば接着等の固定手段によって固定される。

ただし、シール部材８５の取付方法は、上記した方法に限定されるものではなく、例えば、円弧状の弾性体を貫通孔８２ａが形成されていない凹部８２１に取り付けた後に、エンドミル等の工具によってヨークプラグ８２及びシール部材８５を貫通するようにして貫通孔８２ａとスリット８５ａを同時に成形してもよい。これにより、シール部材８５のスリット８５ａ及びヨークプラグ８２の貫通孔８２ａを一体に成形できるので、スリット８５ａと貫通孔８２ａとの位置ずれが防止される。

図６（ｂ）に示すように、シール部材８５の厚みは、前述したように、ヨークプラグ８２の凹部８２１の深さよりも大きく形成されているので、ヨークプラグ８２に組付けられた状態において、その一部が対向面８２ｂから突出する。ここで、シール部材８５の突出量（ヨークプラグ８２の対向面８２ｂとシール部材８５の端面８５ｃとの間の距離）をｈとする。

以上図１乃至図６において説明した構成を有するラックガイド機構８において、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間の隙間を測定する測定方法について図７を参照して説明する。この測定は、第１測定ステップ及び第２測定ステップの２段階で行われる。図７は、測定方法について説明するための説明図であり、（ａ）は第１測定ステップの状態であり、（ｂ）は第２測定ステップの状態である。

サポートヨーク８１及びヨークプラグ８２のそれぞれの対向面８１ｂ，８２ｂの間の隙間は、長尺状の測定器９によって測定される。この測定器９は、基準位置として所定の位置に固定される固定子９１と、固定子９１に対して長手方向に相対移動可能な可動子９２とを有して構成されている。固定子９１は基準位置として付された基準目盛９１ａを有し、可動子９２は所定の間隔で付された複数の測定目盛９２ａを有している。この構成により、固定子９１に対して可動子９２が相対移動した際の基準目盛９１ａと測定目盛９２ａとの差分量を測定することにより、相対移動時の移動量が計測可能である。可動子９２の測定目盛９２ａにおける所定の間隔は、求められる測定精度に応じて設定される。

サポートヨーク８１及びヨークプラグ８２の間の隙間の測定方法は、準備工程と測定工程からなる。準備工程では、ヨークプラグ８２の筒部３３への組み付け、及び測定器９の配置が行われる。先ず、ヨークプラグ８２の雄ねじ部８２ｃを筒部３３の雌ねじ部３３ａに螺合させてヨークプラグ８２を筒部３３内へ配置する。この際、上記した螺合量を調整することにより、図７（ａ）に示すように、サポートヨーク８１及びヨークプラグ８２のそれぞれの対向面８１ｂ，８２ｂの隙間が予め設定された許容値の範囲内となるようにヨークプラグ８２を配置する。

このヨークプラグ８２の配置方法としては、例えば、ヨークプラグ８２の対向面８２ｂがサポートヨーク８１の対向面８１ｂに接触するまでヨークプラグ８２を筒部３３内にねじ込んだ状態から、ヨークプラグ８２を所定角度だけ反対側に回すことにより、行うことができる。

上記したヨークプラグ８２の配置した後に、測定器９を配置する。具体的には、測定器９の固定子９１の一端をヨークプラグ８２における取付穴８２０の底面８２０ａに当接させて配置すると共に、可動子９２をヨークプラグ８２の貫通孔８２ａ及びシール部材８５のスリット８５ａに挿通して、その一端をサポートヨーク８１の対向面８１ｂに当接させる。これにより、準備工程が完了する。なお、この準備工程においては、固定ナット８６は仮締めされた状態であり、その雌ねじ部８６ａの一部だけがヨークプラグ８２の雄ねじ部８２ｃに螺合している。

次に、測定工程について説明する。この測定工程は、ラックシャフト２に外力が作用していな自然状態で測定を行う第１測定ステップと、ラックシャフト２に所定のトルクを付与して回転させた状態で測定を行う第２測定ステップとからなる。

第１測定ステップにおいて、先ず、準備工程が完了した状態で、可動子９２の測定目盛９２ａの固定子９１の基準目盛９１ａに対する位置を測定する。次に、第２測定ステップにおいて、ラックシャフト２（図４に示す）に所定のトルクを付与して回転させると、ラックシャフト２の第２のラック歯２ｂとピニオンシャフト６のピニオン歯６ａとの噛合い動作によって、図７（ｂ）に示すように、サポートヨーク８１がヨークプラグ８２側に移動する。そうすると、シール部材８５がサポートヨーク８１の対向面８１ｂに押し付けられて弾性圧縮されると共に、測定器９の可動子９２が固定子９１に対して相対移動する。

そして、サポートヨーク８１及びヨークプラグ８２のそれぞれの対向面８１ｂ，８２ｂが接触し、可動子９２の相対移動が停止する。このときの可動子９２の測定目盛９２ａの基準目盛９１ａに対する位置を測定する。これにより、可動子９２の移動前後における、固定子９１の基準目盛９１ａに対する可動子９２の測定目盛９２ａの差分をとることができる。すなわち、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間の隙間を測定することが可能である。なお、この測定は作業者による目視によって行ってもよいが、電気的方法によって行ってもよい。

そして、この測定結果によって得られた隙間が、予め設定された許容値の範囲内であれば、固定ナット６５をヨークプラグ８２に完全に締結させてヨークプラグ８２が筒部３３に対して固定され、測定工程を終了する。一方、測定結果が許容値の範囲外であれば、ヨークプラグ８２の位置を調整し、上述した測定工程を再度実行して測定結果が許容値の範囲内に収まるまでヨークプラグ８２の位置の調整及び隙間の測定を繰り返し実行する。

なお、上記実施の形態において説明したラックハウジング３，サポートヨーク８１，ヨークプラグ８２，コイルばね８３及びシール部材８５が、本発明における「ラックガイド装置」を構成する。

以上説明した本実施の形態によれば、以下の作用及び効果を得ることができる。

（１）ラックガイド機構８は、測定器９を配置するための貫通孔８２ａが形成されたヨークプラグ８２と、貫通孔８２ａのサポートヨーク８１側の開口部を取り囲むように設けられたシール部材８５を有しているので、筒部３３の開口３３０から貫通孔８２ａを介してラックハウジング３の筒部３３内へ流入する水や塵等の異物の混入を防止した状態のまま、サポートヨーク８１とヨークプラグ８２と間の隙間を測定することができる。

（２）サポートヨーク８１がヨークプラグ８２側に移動したときに押し付けられて弾性的に圧縮するように構成されているので、サポートヨーク８１がヨークプラグ８２側に移動してサポートヨーク８１とヨークプラグ８２との間の隙間が変化した場合でも、シール部材８５が弾性変形により隙間の変化に追随し、防水性を維持することができる。

（３）ヨークプラグ８２の貫通孔８２ａは、円弧状に形成された円弧孔であるので、例えばヨークプラグ８２の貫通孔８２ａが可動子９２を挿通させることができる程度の大きさの円形である場合には、ヨークプラグ８２を筒部３３に配置する際のヨークプラグ８２の回転に伴って貫通孔８２ａの位置も変化するため、それに追従して可動子９２の位置決めをする必要があるが、本実施の形態によればそのような考慮が不要となり、ラックガイド機構８を組み付ける組み付け機によって自動的に測定工程を行うことが容易となる。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態に係るラックガイド機構８について図８及び図９を参照して説明する。図８は、第２の実施の形態に係るラックガイド機構８の構成を示す要部拡大図である。図９は、第２の実施の形態に係るシール部材８５Ａが取り付けられたヨークプラグ８２を中心軸線Ｏの方向に沿って見た場合の構成例を示し、（ａ）は筒部３３の開口側から見た場合の平面図であり、（ｂ）はサポートヨーク８１側から見た場合の平面図である。なお、図８及び図９では、第１の実施の形態について説明したものと共通する機能を有する構成要素については、同一の又は対応する符号及び名称を付してその説明を省略する。

図８に示すように、第２の実施の形態に係るヨークプラグ８２の対向面８２ｂには、シール部材８５を収容するための凹部８２１Ａが形成されている。凹部８２１Ａは、シール部材８５Ａの形状に対応して、環状に形成されている。シール部材８５Ａのサポートヨーク８１側を指向する端面８５ｃはサポートヨーク８１の対向面８１ｂと接触し、反対側の端面８５ｄ（ヨークプラグ８２を指向する端面）は、凹部８２１Ａの底面８２１ａと接触している。なお、図９（ａ）に示すように、本実施の形態においても、貫通孔８２ａは、第１の実施の形態と同様にヨークプラグ８２の周方向に沿って円弧状に形成された円弧孔である。

第１の実施の形態に係るシール部材８５は、円弧状に形成されていたが、本実施の形態に係るシール部材８５Ａは、図９（ｂ）に示すように、環状に形成されている。つまり、第１の実施の形態に係るシール部材８５では、貫通孔８２ａの開口部周辺のみを取り囲むように設けられていたが、本実施の形態に係るシール部材８５Ａは、貫通孔８２ａの開口部周辺だけでなく、ヨークプラグ８２の周方向全域に亘って設けられている。すなわち、シール部材８５Ａは、第１の実施の形態に係るシール部材８５に比べてサポートヨーク８１の対向面８１ｂとの接触面積が大きいため、サポートヨーク８１の中心軸線Ｏに沿った方向に対する傾動が抑制されて姿勢の安定化される。

また、シール部材８５Ａは、中心に挿通孔８５０が形成された環状であり、この挿通孔８５０の内側における対向面８２ｂにコイルばね８３の一端が当接している。つまり、コイルばね８３は、その一端が挿通孔８５０を介してヨークプラグ８２の対向面８２ｂに当接し、他端がサポートヨーク８１の収容穴８１０の底面８１０ａに当接している。

これにより、例えば、挿通孔８５０が無い場合は、コイルばね８３の一端が弾性体であるシール部材８５Ａの端面に当接するため、コイルばね８３が中心軸線Ｏに沿った方向に対して傾動し、これによってサポートヨーク８１の姿勢が不安定となるおそれがあるが、このような状態が回避される。

以上説明した本実施の形態によっても、第１の実施の形態と同様の作用及び効果が得られる。

（付記）
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

上記実施の形態では、ヨークプラグ８２の貫通孔８２ａが円弧状の円弧孔であったが、貫通孔８２ａの形状はこれに限定されものではなく、作業者が測定を行う場合には、例えば円孔であってもよい。この場合、円孔の外径は測定器９の可動子９２の外径よりも大径に設定される。

また、上記実施の形態では、ラックガイド機構８がラックハウジング３における第２ピニオン収容部３２に適用されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、第１ピニオン収容部３１に適用されていてもよい。

またさらに、上記実施の形態では、操舵補助装置１０を備えたステアリング装置１にラックガイド機構８を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵補助装置１０を備えていないステアリング装置にもラックガイド機構８を適用してもよい。

１…ステアリング装置、２…ラックシャフト（ラック軸）、２ａ…第１のラック歯、２ｂ…第２のラック歯、２ｃ…背面、３…ラックハウジング（ハウジング）、４…ウォームハウジング、５…蓋部材、６…ピニオンシャフト（ピニオン軸）、６ａ…ピニオン歯、８…ラックガイド機構、９…測定器、１０…操舵補助装置、１３…制御装置、１４…減速機構、１５Ｌ，１５Ｒ …ボールジョイント、１６Ｌ，１６Ｒ …タイロッド、１７Ｌ，１７Ｒ …前輪、１８Ｌ，１８Ｒ…ベローズ、１９Ｌ，１９Ｒ…ラックブッシュ、３０…筒部、３１…第１ピニオン収容部、３２…第２ピニオン収容部、３３…筒部、３３ａ…雌ねじ部、６０…歯部、６１…延在部、６２…被支持部、６５…固定ナット、７１〜７３…第１乃至第３軸受、８１…サポートヨーク（移動部材）、８１ａ…円弧溝、８１ｂ，８２ｂ…対向面、８２…ヨークプラグ（固定部材）、８２ａ…貫通孔、８２ｂ…対向面、８２ｃ…雄ねじ部、８３…コイルばね（付勢部材）、８５…シール部材、８５，８５Ａ…シール部材、８５ａ…スリット、８５ｂ…内側円弧面、８５ｃ…端面、８５ｄ…端面、８６…固定ナット、８６ａ…雌ねじ部、９１…固定子、９１ａ…基準目盛、９２…可動子、９２ａ…測定目盛、１００…ステアリングシャフト、１０１…ステアリングホイール、１０２…コラムシャフト、１０３…インターミディエイトシャフト、１０４…第１ピニオンシャフト、１０４ａ…ピニオン歯、１０４ｂ…セレーション、１１１，１１２ …自在継手、１２１…操舵トルクセンサ、１３０…電動モータ、１３１…出力軸、１３２…ウォーム、１４０…ウォームホイール、１４１…芯金、１４２…ギヤ部、３１０…カバー部材、３２０…筒部、３３０…開口、４１，５１…ボルト、８１０…収容穴、８１０ａ…底面、８１１…本体部、８１２…ラックガイドシート、８１２ａ…ボス部、８１２ｂ…摺接面、８１３…嵌合穴、８１３…Ｏリング、８２０…取付穴、８２０ａ…底面、８２１，８２１Ａ…凹部、８２１ａ…底面、８５０…挿通孔

Claims

ピニオン軸に設けられたピニオン歯とラック軸に設けられたラック歯との噛み合い部を収容する収容空間を有し、前記ラック軸に対して直交する方向に開口する筒部を有するハウジングと、
前記筒部内で移動可能に収容され、前記ラック歯とは反対側の前記ラック軸の背面に摺接する摺接面を有する移動部材と、
前記筒部に螺合する螺子部を有し、前記ハウジングに固定された固定部材と、
前記移動部材と前記固定部材との間に配置され、前記移動部材を前記ラック軸側に付勢する付勢部材とを備え、
前記固定部材には、前記移動部材の前記開口側の端面の一部を外部に臨ませる貫通孔が形成されると共に、前記移動部材との対向面にシール部材が取り付けられ、
前記シール部材は、少なくとも前記貫通孔の開口部を取り囲む範囲に設けられた、
ラックガイド装置。
前記固定部材の前記移動部材との対向面には、前記シール部材の厚みよりも浅い凹部が形成され、
前記シール部材は、厚さ方向の一部が前記凹部に収容され、
前記移動部材が前記固定部材側に押し付けられたとき、前記シール部材が圧縮されて前記移動部材が前記固定部材に接触する、
請求項１に記載のラックガイド装置。
前記貫通孔は、前記固定部材の周方向に沿って円弧状に形成された円弧孔である、
請求項１又は２に記載のラックガイド装置。