JP5243846B2 - ラックブッシュ - Google Patents
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図11に示すように、例えば、特許文献1等に記載された一般的なラックブッシュ100は、ばね要素を持った合成樹脂によって形成されて、金属製のラックハウジング200内に収納され、ラック軸300を車幅方向へ摺動自在に軸支している。ラックブッシュ100は、このラックブッシュ100をラックハウジング200内に固定するために、一方向の端部(開口部側)に鍔部110を有し、全体が軸方向に非対称な形状に形成されている。ラックブッシュ100は、鍔部110が、ラックハウジング200の軸穴210に連設された段差部220と、この段差部220の開口側に装着される環状ストッパ400とで挟持されることによって、軸穴210に固定されている。
また、グリスが減少すると、フリクションが増大して、磨耗が大きくなり、フリクションと磨耗が安定しなくなるという問題点があった。
このように、ラックブッシュは、スリットを交互に複数有することによって、貫通した一本のスリットと比べて、径方向の収縮量を増やすことができると共に、ばね定数の細かい調整が可能となる。
なお、本発明の一実施形態として、自動車の前輪側に搭載されるステアリングギヤボックスのラックハウジングにラック軸を軸支するのに使用されるラックブッシュを例に挙げて説明する。
ラックブッシュ3を説明する前に、ラックブッシュ3が設置されるステアリング機構Sおよびステアリングギヤボックス1について説明する。
図1に示すように、ステアリング機構Sは、例えば、ステアリングホイールStの操舵入力に応じて駆動源Mを駆動し、その動力を利用してステアリングホイールStの操作力を軽減させてアシストするパワーステアリング装置からなる。ステアリング機構Sは、ステアリングホイールStからの操舵力がラックハウジング2内のラック・ピニオン機構4に伝達され、ラック軸5と、このラック軸5の両端にタイロッド6等を介在して転舵車輪(前輪)12が転舵されるようになっている。
図1に示すように、ステアリングギヤボックス1は、ステアリング軸Ssの回転を、ラック・ピニオン機構4によってラック軸5を横方向の動きに変換して転舵させる装置であり、ラックハウジング2内に収納されている。ラックハウジング2は、例えば、複数に分割して形成したケース体を1つに一体化してなる。
ラック軸5は、車両の転舵を行うためにラックハウジング2内に設けられる軸であり、ラックブッシュ3を介在してラックハウジング2内に車幅方向へ摺動自在に軸支されている。ラック軸5の外周部には、滑動性をよくするためにグリスG(図2参照)が塗付されている。
ラックブッシュ3は、ラック軸5を弾性的に軸支する部材であり、例えば、ラック軸5の中央部と、両端部の合計三箇所に設置されて、ラック軸5を三点支持している。なお、ラック軸5に設置するラックブッシュ3の個数は、特に限定されず、必要に応じて適宜に設ければよい。以下、ラック軸5に設置されたラックブッシュ3のうちの1つを例に挙げて説明する。
図2に示すように、凸部3a,3aは、ラックブッシュ3をラックハウジング2に固定するためのものであり、基部3bの外周面から外方向へ突設した円柱形状の突起からなる。凸部3a,3aは、例えば、基部3bの上端部および下端部の中央に設置されている。
図2および図3に示すように、基部3bは、ラックハウジング2の軸受部2aの内壁に当接した状態に設けられる部位であり、円筒状に形成されている。基部3bは、例えば、8本のスリット3e(図4〜図6参照)によって、縦断面視して円筒形を8等分に分割した円弧状に形成されている。基部3bの内面側は、環状の凹部3kが形成されて、この凹部3kによって、ラック軸5との間に空間が形成されている。
ばね部3c,3cは、ラックブッシュ3が、ラック軸5とラックハウジング2との間にがたつきなく設置されるためのばね成分を有する部分である。つまり、ばね部3c,3cは、基部3bから軸方向へ延設されていることによって、ばね要素を持っている。ばね部3c,3cは、凸部3a,3aおよび基部3bに対して径方向外側に付勢して、凸部3a,3aおよび基部3bがラックハウジング2の軸受部2aの内壁面に押し付けられるように押圧している。また、ばね部3c,3cは、ラック支持部3d,3dに対して、径方向内側に付勢して、ラック支持部3d,3dがラック軸5の外周面に押し付けられるように押圧している。ばね部3c,3cは、基部3bの軸方向の両端からラック支持部3d,3dに向かって軸線方向へ縮径するようにテーパ状に連続形成されている。ばね部3c,3cも、基部3bと同様、8本のスリット3eによって、縦断面視して円筒形を8等分に分割した円弧状に形成されている。ばね部3c,3cは、スリット3eが形成されたことによって、板ばね状態に形成されている。ばね部3c,3cの内面側には、前記凹部3kが連設されて空間が形成されている。このため、ばね部3c,3cは、凹部3kによって弾性変形し易くなっている。そのため、ラックブッシュ3は、ラックハウジング2への挿入性が向上されている。
図2に示すように、ラック支持部3d,3dは、ラックブッシュ3において、両端部の2箇所にそれぞれ形成されて、ラックブッシュ3の軸方向の両端部でラック軸5を摺動自在に軸支するようになっている。ラック支持部3d,3dは、他の部分と比較して肉厚に形成され、内側にラック軸5に摺接する摺動面3hが形成され、外側がラックハウジング2の軸受部2aの内壁面から僅かな隙間L(図3参照)を介した状態に配置されている。ラック支持部3d,3dは、ラックハウジング22との間に隙間Lがあることと、ばね部3cの軸方向の外側に連設されたことと、厚肉に形成されていることと、によって径方向へ弾性を備えている。ラック支持部3d,3dの外径D2は、ラックハウジング2の軸受部2aの内径D1より小さく形成されている。ラック支持部3d,3dの内径は、ラック軸5の外径D3と略同じ長さに形成されている。ラック支持部3d,3dは、それぞれ4本のスリット3eによって、縦断面視して円筒形を4等分に分割した円弧状に形成されている(図6参照)。
図4〜図6に示すように、スリット3eは、ラックブッシュ3に径方向へ伸縮する弾性を備えさせるためと、ラックブッシュ3内に塗付されたグリスGがラックブッシュ3外へ流出するのを抑制するために形成されている。スリット3eは、ラックブッシュ3の一方向の端部で開口していると共に、その一方向の端部から他方向の端部近傍まで切欠形成された4本の第1スリット3fと、ラックブッシュ3の他方向の端部で開口していると共に、その他方向の端部から一方向の端部近傍まで切欠形成された4本の第2スリット3gと、を左右交互に設置位置をずらして設けられている。各スリット3eは、ラック支持部3d,3dの端部で、軸方向に対して折れ曲がって形成された折曲溝部3iを有している。
なお、スリット3eの長さは、スリット3eがラックブッシュ3を貫通しない長さ、あるいは、ラッシュブッシュ3の長さの半分以上の長さであって、一方向および他方向のスリット3eがすれ違うように設置されてあれば、その長さは特に限定されない。
次に、図1〜図6を参照しながら本発明の実施形態に係るラックブッシュ3の作用を組み付け手順と共に説明する。
図1に示すラックブッシュ3をラックハウジング2の軸受部2aに内設する場合は、まず、ラックブッシュ3の内部にグリスGを塗付する。次に、ラックブッシュ3の両端のどちらか一方のラック支持部3d(図2参照)を、ラックハウジング2の開口端に挿入する。
図6に示すように、ラックブッシュ3には、複数の第1スリット3fと、複数の第2スリット3gが軸方向に互い違いに形成されているので、ラックブッシュ3をラックハウジング2内に圧入させると、それらの各スリット3eの間隔が狭くなるようにラックブッシュ3が弾性変形して、外周部の外径が小さくなる。
このため、ラックブッシュ3は、図2に示すように、基部3bの外側に突設された凸部3a,3a間の長さがラックハウジング2の軸受部2aの内径D1よりも長くても、凸部3a,3aを係合部2b,2bに係合させることが可能である。
第2スリット3g内にあったグリスGは、一方向側へ移動して第2スリット3g内の一方向の側部に形成された折曲溝部3iによりグリスGの流れが抑制される。
また、ラックブッシュ3内の中央部にあるグリスGは、凹部3k内に貯留する。
なお、ラックブッシュ3は、従来のラックブッシュと比較して、折曲溝部3iがなくても、凹部3kがあることによって、ラックブッシュ3の周長に比べて穴の割合が小さく、グリスGの保持性がよい。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
例えば、ラックブッシュ7のスリット7eは、図7〜図10に示すように、折曲溝部7f,7gが一方向の端部および他方向の端部(左右の端部)に形成されるものであれば、1つの溝状のものでも構わない。このように形成されたラックブッシュ7は、軸直交方向の断面が略C字型になっている。
また、折曲溝部7fと折曲溝部7gは、略鍔状(略環状)の凸部7aを中心として線対称の状態の向きになるように形成しても構わない。
なお、このように形成されたラックブッシュ7をラックハウジング2の軸受部2a内に取り付ける場合には、図7に示すように、軸受部2a内に凸部7aを挿入することができる大径部2cを形成する。そして、その大径部2cに凸部7aを挿入して、新たな部材である圧入部材8を圧入して、ラックブッシュ7が軸受部2aから脱落するのを抑制させる。
2 ラックハウジング
5 ラック軸
3,7 ラックブッシュ
3a,7a 凸部
3b,7b 基部
3c,7c ばね部
3d,7d ラック支持部
3e,7e スリット
3f 第1スリット
3g 第2スリット
G グリス
Claims (1)
- 車両の転舵を行うためにラックハウジング内に設けられるラック軸を支持するためのラックブッシュであって、
前記ラックブッシュは、前記ラックハウジング内に形成された凹状の係止部に係合される凸部を外周部の軸方向中央に有する略筒状の基部と、
前記基部の両端から前記ラックブッシュの両端部側にそれぞれ向かって径方向へ縮径するようにテーパ状に形成され、前記凸部および前記基部に対して径方向外側に付勢して、前記基部が前記ラックハウジングの軸受部の内壁面に押し付けられるように押圧するばね部と、
前記ばね部の軸方向の両側先端部に連設されて径方向内側に付勢されて前記ラック軸の外周面に押し付けられ、前記ラック軸に摺接する摺動面が形成されたラック支持部と、
軸方向に延設され、前記ラック支持部の端部で、軸方向に対して折れ曲がって形成されてグリスの流出を規制するスリットと、
前記基部、前記ばね部および前記スリットの内側に形成され、前記ラック軸との間に前記グリスを貯留する空間を形成する環状の凹部と、を有すると共に、
前記スリットは、前記ラックブッシュの一方向の端部で開口していると共に、その一方向の端部から他方向の端部近傍まで切欠形成された第1スリットと、
前記ラックブッシュの他方向の端部で開口していると共に、その他方向の端部から一方向の端部近傍まで切欠形成された第2スリットと、からなり、
前記凸部を中心として軸方向に略対称の形状に形成されていることを特徴とするラックブッシュ。
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