JP6283549B2 - ステアリング装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリング装置に関する。
車両等のステアリング装置では、ステアリングホイールなどの操舵部からの操舵力の入力を受ける入力部と、操舵力の伝達を受けて車輪などの被操舵部へと操舵力を伝達する出力部とが設けられる。そして、ステアリング装置は、入力部から出力部への力の伝達に、ピニオン軸と、このピニオン軸のピニオンと接続するラックを有するラック軸とを有するラック・ピニオン機構が用いられる。
このラック・ピニオン機構において、ピニオン軸と噛み合うラック軸の軸方向摺動を支持するブッシュが使用されることがある。このブッシュは、例えば樹脂製であり、ラック軸を収容するハウジングや、ハウジングに設けられた円筒状のラックストッパーに形成された溝部に嵌め込まれて設けられる。
例えば、特許文献1には、円筒状のラックストッパーに環状凹部を形成し、ラックストッパー本体を型の一部として射出成形されたブッシュが記載されている。
特開平11−198827号公報
ところで、ブッシュを有するステアリング装置においては、雰囲気温度(外気温)に応じて、ブッシュとブッシュが設けられる環状凹部との間で、ラック軸の軸方向における緩み、所謂ガタが発生することがある。このガタは、ラック軸が軸方向に移動することにともない異音を発生させ得る。
本発明の目的は、雰囲気温度が変化した場合においても、ブッシュが緩むことを抑制することにある。
かかる目的のもと、本発明は、操舵部における操舵に基づいて被操舵部を移動させるラック軸と、前記ラック軸を覆うとともに、当該ラック軸と対峙する内周面に当該ラック軸の周方向に沿う内周溝を有するカバー部と、前記カバー部の前記内周溝内に配置され前記ラック軸をスライド可能に支持するブッシュとを備え、前記内周溝の底部および前記ブッシュの外周面のいずれか一方が、他方に向けて突出する凸部を前記ラック軸の軸方向における異なる位置に複数備えるとともに、当該他方が当該凸部を受ける凹部を複数備えることを特徴とするステアリング装置である。
ここで、前記内周溝の前記底部および前記ブッシュの前記外周面は、線膨張率が互いに異なるとよい。
また、前記凸部は、前記ラック軸の軸方向における前記ブッシュの両端に設けられるとともに、当該ラック軸の周方向に沿って延びるとよい。
また、前記凹部の前記底部および前記凸部の前記外周面は、前記ラック軸を中心とした径方向において間隙を有するとよい。
また、前記ブッシュは、前記内周溝内に配置された状態において、前記ラック軸の軸方向の両端に間隙を形成する寸法であるとよい。
他の観点からみると、本発明は、操舵部における操舵に基づいて被操舵部を移動させるラック軸と、前記ラック軸を覆うとともに、当該ラック軸と対峙する内周面を有するカバー部と、前記カバー部の前記内周面に保持され前記ラック軸をスライド可能に支持するブッシュとを備え、前記カバー部は、前記内周面から前記ラック軸を中心とした径方向内側に突出する第1凸部と、当該内周面から径方向外側に凹む第1凹部を備え、前記ブッシュは、前記外周面から前記ラック軸を中心とした径方向外側に突出し前記第1凹部内に配置される第2凸部と、当該外周面から径方向内側に凹み前記第1凸部が内部に配置される第2凹部とを備え、前記第1凸部および前記第2凸部の少なくとも一方は、前記第2凹部あるいは前記第1凹部と噛み合うことを特徴とするステアリング装置である。
また、前記カバー部の前記第1凸部および前記第1凹部は、前記ラック軸の軸方向において隣り合う位置に設けられ、前記ブッシュの前記第2凸部および前記第2凹部は、前記ラック軸の軸方向において隣り合う位置に設けられるとよい。
本発明によれば、雰囲気温度が変化した場合においても、ブッシュが緩むことを抑制することができる。
電動パワーステアリング装置の概略正面図である。 図1に示す電動パワーステアリング装置のII−II線の断面図である。 ブッシュの斜視図である。 図1に示す電動パワーステアリング装置におけるブッシュ周辺の拡大断面図である。 (a)乃至(c)は、温度変化にともなうブッシュの突起とエンドケースの溝との位置関係の変化を説明する図である。 他の実施の形態におけるブッシュおよびエンドケースを説明する図である。 (a)乃至(c)は、ブッシュおよびエンドケースの変形例を説明する図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
〔電動パワーステアリング装置1の全体構成〕
図1は、電動パワーステアリング装置1の概略正面図である。
図2は、図1に示す電動パワーステアリング装置1のII−II線の断面図である。
本実施形態の電動パワーステアリング装置(ステアリング装置)1は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施形態においては車両、特に自動車に適用した構成を例示している。また、本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、いわゆるピニオンアシストタイプの装置である。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置1は、ドライバが操作するステアリングホイール(不図示、操舵部)からの操舵力が伝達される入力部10と、例えばタイヤ(不図示、被操舵部)に連結してタイヤの向きを変更するラック軸21と、入力部10からトルクを受けてラック軸21を軸方向に移動させるピニオン軸22(図2参照)とを備える。
また、電動パワーステアリング装置1は、ラック軸21の端部に設けられてナックルアーム(不図示)を介して例えばタイヤに連結するタイロッド23A,23Bと、各種部材を収容するハウジング30と、ピニオン軸22に操舵補助力を与えるアシスト部40とを備えている。
なお、以下の説明においては、ラック軸21の軸方向(図1の左右方向)を単に軸方向ということがあり、ラック軸21の軸方向に沿う一方側(図1の左側)を単に一方側といい、ラック軸21の軸方向に沿う他方側(図1の右側)を単に他方側ということがある。また、ラック軸21の中心軸に対する周方向を、単に周方向といい、ラック軸21の中心軸に対する径方向を、単に径方向ということがある。
また、図2に示すように、電動パワーステアリング装置1は、ラック軸21をピニオン軸22に向けて押し込むラックガイド24と、ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出装置50と、電子制御ユニット(ECU)51とを備える。
入力部10は、図2に示すように、ドライバが操作するハンドルからの操舵力が伝達される入力軸11と、入力軸11の内側に取り付けられるトーションバー12とを有している。
ラック軸21は、例えば鉄製の長尺状の円柱形状の部材であって、軸方向に並べられた複数の歯によって構成されるラック21Rを有する。また、ラック軸21は、ラック21Rがピニオン軸22の後述するピニオン22Pに噛み合って取り付けられる。そして、ラック軸21は、ピニオン軸22の回転を受けて軸方向に移動する。
ピニオン軸22は、図2に示すように、ピニオン22Pが形成された部材である。そして、上述のとおり、ピニオン軸22は、ピニオン22Pがラック軸21のラック21Rに接続する。そして、ピニオン軸22とラック軸21とによって、ピニオン軸22の回転力をラック軸21の軸方向の移動に変換する。
また、ピニオン軸22は、トーションバー12に接続される。従って、ピニオン軸22は、トーションバー12を介して入力軸11から操舵力を受けて回転する。また、本実施形態では、ピニオン軸22には、アシスト部40の後述するウォームホイール43が接続される。従って、ピニオン軸22は、入力軸11からの操舵力に加えてアシスト部40からの補助操舵力を受けて回転する。
図1に示すように、ハウジング30は、例えばアルミ製であり、主にラック軸21を収納するラックハウジング31Rと、主にピニオン軸22(図2参照)を収納するピニオンハウジング31Pとによって構成される。
ラックハウジング31Rは、略円筒状の部材であって、ラック軸21の軸方向に沿うように構成される。また、このラックハウジング31Rは、略円筒状の内部にブッシュ60とエンドケース80とを備える。
ここで、ブッシュ60は、略円環状の概形を有している。このブッシュ60は、ラックハウジング31Rの内部でラック軸21と同軸に設けられ、内側に挿入されるラック軸21を摺動可能に保持する。エンドケース80は、略円筒状の概形を有している。このエンドケース80は、ラックハウジング31Rの軸方向端部においてラックハウジング31Rの内側に挿入して設けられる。また、エンドケース80は、ラック軸21と同軸に設けられるとともに、内周面でブッシュ60を支持する。さらに、このエンドケース80は、ラック軸21の一部(またはラック軸21とともに移動する部材の一部)が突き当たることにより、ラック軸21の軸方向の移動距離(ストローク量)を規制する。
このように構成されたラックハウジング31Rは、ブッシュ60を介して、ラック軸21を軸方向に移動可能に収納する。
ピニオンハウジング31Pは、略円筒状の概形を有している。そして、ピニオンハウジング31Pは、ラックハウジング31Rの軸方向に対して円筒軸方向が交差する方向に設けられる。このピニオンハウジング31Pは、図2に示すように、第1軸受35および第2軸受36を介してピニオン軸22を回転可能に保持する。また、ピニオンハウジング31Pの開口部には、カバー33が取り付けられる。カバー33は、第3軸受37を介して入力軸11を回転可能に保持する。
なお、図示の例においては、ピニオン軸22の軸方向における中央部側から端部側に向けてウォームホイール43、第1軸受35および第2軸受36の順で配置されている。また、ピニオンハウジング31Pにおいて、ウォームホイール43を内側に収容する部分を第1外周部31A、第1軸受35を内側に収容する部分を第2外周部31B、第2軸受36を内部に収容する部分を第3外周部31Cとする。
アシスト部40は、図2に示すように、電動モータ41と、ウォームギヤ42と、ウォームホイール43とを備えて構成される。
電動モータ41は、電子制御ユニット51により制御されて、ウォームギヤ42を回転駆動する。
ウォームギヤ42は、電動モータ41の出力軸に連結され、電動モータからの駆動力を受けて回転する。
ウォームホイール43は、ウォームギヤ42に連結され、電動モータ41からの駆動力が伝達される。従って、電動モータ41の回転力がウォームホイール43により減速されてピニオン軸22に伝達される。
トルク検出装置50は、入力軸11とピニオン軸22との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー12の捩れ量に基づいてステアリングホイールの操舵トルクを検出する。トルク検出装置50によって検出した操舵トルクは、電子制御ユニット51に送られる。
電子制御ユニット51は、各種演算処理を行うCPUと、CPUにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたROMと、CPUの作業用メモリ等として用いられるRAMとを有する。そして、トルク検出装置50から得た操舵トルクに基づいて、アシスト部40の電動モータ41の駆動を制御する。
以上のように構成された電動パワーステアリング装置1においては、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクが入力軸11とピニオン軸22との相対回転角度として現れることから、トルク検出装置50が入力軸11とピニオン軸22との相対回転角度に基づいて操舵トルクを把握する。そして、トルク検出装置50の出力値に基づいて電子制御ユニット51が操舵トルクを把握し、把握した操舵トルクに基づいて電動モータ41の駆動を制御する。
そして、電動モータ41の発生トルクは、ウォームギヤ42およびウォームホイール43を介してピニオン軸22に伝達される。これにより、電動モータ41の発生トルクが、ステアリングホイールに加えるドライバの操舵力をアシストする。つまり、ピニオン軸22は、ステアリングホイールの回転によって発生する操舵トルクと電動モータ41から付与される補助トルクとで回転する。さらに、ピニオン軸22の回転を受けてラック軸21が軸方向に移動することで舵が切られる。
〔ブッシュ60の詳細構成〕
図3はブッシュ60の斜視図である。
図4は、図1に示す電動パワーステアリング装置1におけるブッシュ60周辺の拡大断面図である。
次に、図3または図4を参照しながら、ブッシュ60およびエンドケース80の詳細構成について説明をする。
まず、ブッシュ60について説明をする。
図3に示すように、ブッシュ60は、周方向の一部が切り離された略円環状のブッシュ本体61と、それぞれブッシュ本体61の外周面61c(後述)から径方向外側に向けて突出するとともにブッシュ本体61の周方向に延びる第1突起63および第2突起65と、ブッシュ本体61の周方向の一部における切り離された部分である離間部67とを備える。このブッシュ60は、例えばポリウレタン、ポリアセタール、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンなどの樹脂製の部材からなる。
ブッシュ本体61は、図4に示すようにエンドケース80内に配置された状態において、軸方向の一方側を向く端面である第1面61aと、他方側を向く端面である第2面61bと、外周側の端面である外周面61cと、内周側の端面である内周面61dとを備える。
凸部の一例である第1突起63は、ブッシュ本体61の一方側の端部において外周面61cよりも外径が大きい部分である。この第1突起63は、一方側を向く端面である第1面63aと、他方側を向く端面である第2面63bと、外周側の端面である外周面63cとを備える。
凸部の一例である第2突起65は、ブッシュ本体61の他方側の端部において外周面61cよりも外径が大きい部分である。この第2突起65は、一方側を向く端面である第1面65aと、他方側を向く端面である第2面65bと、外周側の端面である外周面65cとを備える。
また、図3に示すように、離間部67は、図示の例においては軸方向に対して傾斜する向きに延びる。付言すると、ブッシュ60のブッシュ本体61は、離間部67を挟んで周方向で相対する一方の端部67aと、他方の端部67bとを有する。なお、離間部67における一方の端部67aと他方の端部67bとの距離が変化することにより、ブッシュ本体61の外径が変化する。
図示の例においては、第1突起63および第2突起65を含むブッシュ60は、例えば射出成型などにより一体成型される。
〔エンドケース80の詳細構成〕
次に、エンドケース80について説明をする。
図4に示すように、カバー部の一例であるエンドケース80は、略円筒状の概形を有する部材であり、外周がラックハウジング31R(図1参照)によって保持される。
このエンドケース80は、内周面にて環状に設けられブッシュ60を受ける内周溝(環状溝)81を備える。また、このエンドケース80は、内周溝81の底部81c(後述)に第1溝83および第2溝85を備える。
このエンドケース80は、例えばアルミなどの金属製の部材からなる。さらに説明をすると、図示の例におけるエンドケース80は、ブッシュ60よりも熱変形量が小さい部材、すなわち線膨張率が小さい部材により形成される。ここで、線膨張率とは、温度の上昇に対応して長さが変化する割合をいう。
内周溝81は、エンドケース80の内周面から径方向外側に向けて凹み、かつ周方向に延びる略環状の溝である。この内周溝81は、断面が略長方形であり、一方向側に位置する端面である第1面81aと、他方側に位置する端面である第2面81bと、径方向外側の端面である底部81cとを備える。ここで、図示の例における内周溝81は、軸方向の長さが、ブッシュ60(ブッシュ本体61)の軸方向の長さよりも長い。
凹部の一例である第1溝83は、内周溝81の底部81cから径方向外側に向けて凹み、かつ周方向に延びる略環状の溝である。この第1溝83は、断面が略長方形であり、一方向側に位置する端面である第1面83aと、他方側に位置する端面である第2面83bと、径方向外側の端面である底部83cとを備える。ここで、図示の例における第1溝83の軸方向の長さは、ブッシュ60の第1突起63が内部に嵌まる寸法である。
凹部の一例である第2溝85は、第1溝83よりも軸方向他方側の位置にて、内周溝81の底部81cから径方向外側に向けて凹み、かつ周方向に延びる略環状の溝である。この第2溝85は、断面が略長方形であり、一方向側に位置する端面である第1面85aと、他方側に位置する端面である第2面85bと、径方向外側の端面である底部85cとを備える。ここで、図示の例における第2溝85の軸方向の長さは、ブッシュ60の第2突起65が内部に嵌まる寸法である。
〔ブッシュ60のエンドケース80に対する組み付け〕
次に、図4に示すように、ブッシュ60のエンドケース80に対する組み付けについて説明する。
まず、ブッシュ60は、例えばブッシュ本体61の一方の端部67aと他方の端部67bとの距離を縮め外径を小さくしながら、エンドケース80の内周溝81内に配置される。内周溝81内に配置されると、ブッシュ本体61の弾性力によりブッシュ60の外径が広がる。このとき、ブッシュ60の第1突起63および第2突起65は、それぞれ内周溝81の底部81cに設けられた第1溝83および第2溝85に嵌め合わされる。言い替えると、第1突起63および第2突起65が、第1溝83および第2溝85に圧入される。このことにより、ブッシュ60がエンドケース80に対して固定される。
〔ブッシュ60およびエンドケース80の位置関係〕
ここで、図4を参照しながら、ブッシュ60と、エンドケース80との位置関係について説明をする。
まず、径方向の位置関係について説明をすると、ブッシュ60が内周溝81内に配置された状態においては、内周溝81の底部81cがブッシュ本体61の外周面61cと対峙する。
また、図示の例においては、第1溝83の底部83cは第1突起63の外周面63cから離間し、第2溝85の底部85cは第2突起65の外周面65cから離間する。すなわち、ブッシュ60の第1突起63および第2突起65の外周は所謂クリアランス設定である。ここで、第1突起63および第2突起65の外周をクリアランス設定とすることにより、環境温度(雰囲気温度)が変化しブッシュ60が膨張した場合に、第1突起63および第2突起65が径方向外側に膨らむことが許容される。
次に、軸方向の位置関係について説明する。ブッシュ60が内周溝81内に配置された状態においては、内周溝81の第1面81aとブッシュ60の第1面61aとの間に間隙が形成され、内周溝81の第2面81bとブッシュ60の第2面61bとの間に間隙が形成される。すなわち、ブッシュ60の軸方向における両端は、クリアランス設定となる。ここで、ブッシュ60の軸方向両端をクリアランス設定とすることにより、環境温度が変化しブッシュ60が膨張した場合に、ブッシュ60が軸方向に膨らむことが許容される。
なお、図示の例とは異なり、ブッシュが軸方向において膨らむことが制限されると、ブッシュ60は径方向内側に向けて膨らみ得る。そして、仮にブッシュ60が径方向内側に膨らむと、ブッシュ60がラック軸21の軸方向の移動に抵抗(摺動抵抗)を与える状態となる。
また、ブッシュ60の径方向内側への膨張量が多いと、ブッシュ60がラック軸21を噛みこみ(ブッシュ60がラック軸21に対して固定される)ことも想定される。この場合、ラック軸21が軸方向に移動することにともないブッシュ60も軸方向に移動し、例えば内周溝81の第1面81aあるいは第2面81bにブッシュ60が衝突し、異音が生じる。
〔温度変化にともなう軸方向位置の変化〕
図5(a)乃至(c)は、温度変化にともなうブッシュ60の突起(第1突起63,第2突起65)とエンドケース80の溝(第1溝83,第2溝85)との位置関係の変化を説明する図である。
次に、温度変化にともない、ブッシュ60の突起(第1突起63,第2突起65)と、エンドケース80の溝(第1溝83,第2溝85)との軸方向における位置関係が変化することについて説明する。
ここではまず、基準となる温度(基準温度、例えば室温)における軸方向の位置関係について説明した後に、基準温度よりも高い状態(高温)および基準温度よりも低い状態(低温)における軸方向の位置関係について説明をする。
図5(a)に示すように、基準温度においては、次のような位置関係となる。すなわち、ブッシュ60の第1突起63および第2突起65が、それぞれエンドケース80の第1溝83および第2溝85に嵌め合わされている状態である。具体的には、第1突起63の第1面63aおよび第2面63bは、それぞれ第1溝83の第1面83aおよび第2面83bと互いに押圧し合う状態である。また、第2突起65の第1面65aおよび第2面65bは、それぞれ第2溝85の第1面85aおよび第2面85bと互いに押圧し合う状態である。
付言すると、第1突起63の第1面63aから第2突起65の第2面65bまでの軸方向の長さは、第1溝83の第1面83aから第2溝85の第2面85bまでの軸方向の長さと一致する(距離Lout参照)。また、第1突起63の第2面63bから第2突起65の第1面65aまでの軸方向の長さは、第1溝83の第2面83bから第2溝85の第1面85aまでの軸方向の長さと一致する(距離Lin参照)。
次に、図5(b)に示すように、基準温度よりも高い温度(高温)における位置関係を説明する。
まず、上述のように、ブッシュ60は、エンドケース80よりも線膨張率が大きい。したがって、基準温度と比較して、ブッシュ60が熱膨張により軸方向で延びる長さは、エンドケース80が軸方向で延びる長さよりも大きい。したがって、熱膨張に伴い、第1突起63の第1面63aから第2突起65の第2面65bまでの軸方向の長さは、第1溝83の第1面83aから第2溝85の第2面85bまでの軸方向の長さよりも長くなろうとする。このことにより、第1突起63の第1面63aおよび第2突起65の第2面65bを介して、ブッシュ60が軸方向において突っ張る状態となる。
すなわち、第1突起63の第1面63aおよび第1溝83の第1面83aが互いに押圧し、第2突起65の第2面65bおよび第2溝85の第2面85bが互いに押圧する状態となる。このことにより、ブッシュ60がエンドケース80の内周溝81内で軸方向に移動することが抑制される。
次に、図5(c)に示すように、基準温度よりも低い温度(低温)における位置関係を説明する。
ブッシュ60は、エンドケース80よりも線膨張率が大きいため、基準温度と比較して、ブッシュ60が熱膨張により軸方向で縮む長さは、エンドケース80が軸方向で縮む長さよりも大きい。したがって、熱収縮に伴い、第1突起63の第2面63bから第2突起65の第1面65aまでの軸方向の長さは、第1溝83の第2面83bから第2溝85の第1面85aまでの軸方向の長さよりも短くなろうとする。このことにより、第1突起63の第2面63bおよび第2突起65の第1面65aを介して、ブッシュ60が、エンドケース80の一部(軸方向における第1溝83の第2面83bから第2溝85の第1面85aまでの部分)を、軸方向において挟み込む状態となる。
すなわち、第1突起63の第2面63bおよび第1溝83の第2面83bが互いに押圧し、第2突起65の第1面65aおよび第2溝85の第1面85aが互いに押圧する状態となる。このことにより、ブッシュ60がエンドケース80の内周溝81内で軸方向に移動することが抑制される。
上記のように、温度変化が生じた場合でも、ブッシュ60がエンドケース80の内周溝81内で、軸方向に移動することが抑制される。
なお、図5(b)に示す例においては、第1突起63の第2面63bおよび第1溝83の第2面83bが互いに離間し、第2突起65の第1面65aおよび第2溝85の第1面85aが互いに離間することを示す。また、図5(c)に示す例においては、第1突起63の第1面63aおよび第1溝83の第1面83aが互いに離間し、第2突起65の第2面65bおよび第2溝85の第2面85bが互いに離間することを示す。付言すると、これらの面どうしは、互いに離間しない構成であってももちろんよい。
〔他の実施の形態〕
図6は、他の実施の形態におけるブッシュ600およびエンドケース800を説明する図である。なお、図6は、上記の実施の形態における図4に対応する図であり、電動パワーステアリング装置1におけるブッシュ600周辺の拡大断面図である。
さて、上記の実施の形態においては、ブッシュ60が第1突起63および第2突起65を有するとともに、エンドケース80が内周溝81を有し、この内周溝81に第1溝83および第2溝85が形成されることを説明したが、この構成に限定されない。
例えば、図6に示すようにブッシュ600およびエンドケース800を構成してもよい。
まず、エンドケース800は、内周溝81(図4参照)を備えず、エンドケース800の内周面でブッシュ600の外周面を保持する。
また、ブッシュ600は、外周面から径方向外側(エンドケース800側)に突出する第1突出部(第1凸部)630と、第1突出部630から他方側に離間した位置で外周面から径方向外側に突出する第2突出部650とを備える。
ここで、ブッシュ600は、軸方向における第1突出部630と第2突出部650との間に、第1凹部660を備える構成としても捉えられる。また、図示の例においては、第1突出部630と第1凹部660とが軸方向において隣り合う位置に設けられる構成として捉えられる。
ここで、第1突出部630および第2突出部650は、周方向に沿って延びる。また、第1突出部630は、一方側を向く端面である第1面630aと、他方側を向く端面である第2面630bとを有する。また、第2突出部650は、一方側を向く端面である第1面650aを有する。
一方、エンドケース800は、内周面から径方向内側(ブッシュ600側)に突出する第3突出部(第2凸部)830と、第3突出部830から一方側に離間した位置で内周面から径方向内側に突出する第4突出部850とを備える。
ここで、エンドケース800は、軸方向における第3突出部830と第4突出部850との間に、第2凹部860を備える構成としても捉えられる。また、図示の例においては、第3突出部830と第2凹部860とが軸方向において隣り合う位置に設けられる構成として捉えられる。
ここで、第3突出部830および第4突出部850は、周方向に沿って延びる。また、第3突出部830は、一方側を向く端面である第1面830aと、他方側を向く端面である第2面830bとを有する。また、第4突出部850は、他方側を向く端面である第1面850bを有する。
次に、ブッシュ600がエンドケース800に組み付けられた状態について説明する。図6に示すように、ブッシュ600の第1突出部630が、エンドケース800の第4突出部850および第3突出部830の間(第2凹部860)に配置され、エンドケース800の第3突出部830が、ブッシュ600の第1突出部630および第2突出部650の間(第1凹部660)に配置される。付言すると、軸方向に沿って、エンドケース800の第4突出部850、ブッシュ600の第1突出部630、エンドケース800の第3突出部830、ブッシュ600の第2突出部650がこの順で配置される。
また、第1突出部630の第1面630aおよび第4突出部850の第1面850bが互いに押圧(接触)し、第1突出部630の第2面630bおよび第3突出部830の第1面830aが互いに押圧(接触)し、第2突出部650の第1面650aおよび第3突出部830の第2面830bが互いに押圧(接触)する。
このように、ブッシュ600の第1突出部630が、エンドケース800の第2凹部860に配置され、かつエンドケース800の第3突出部830が、ブッシュ600の第1凹部660に配置されることにより、温度変化が生じた場合であっても、ブッシュ600がエンドケース800の軸方向に移動することが抑制される。
ここで、エンドケース800の方が、ブッシュ600よりも線膨張率が小さい場合を例として説明をすると、高温状態においては、ブッシュ600の第1突出部630が膨張し、第1突出部630がエンドケース800の第2凹部860内において軸方向において突っ張る状態となる。また、低温状態においては、第1突出部630の第2面630bと第2突出部650の第1面650aとの間が収縮し、第1突出部630および第2突出部650が、軸方向において第3突出部830を挟み込む状態となる。これらのことにより、温度変化が生じた場合であっても、ブッシュ600がエンドケース800の軸方向に移動することが抑制される。
なお、詳細な説明は省略するが、エンドケース800の方が、ブッシュ600よりも線膨張率が大きい場合も、温度の変化に関わらず、ブッシュ600がエンドケース800の軸方向に移動することが抑制される。
また、ここでは、エンドケース800は内周溝81(図4参照)を備えず、エンドケース800の内周面に第3突出部830および第4突出部850を備えることを説明した。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、エンドケース800が内周溝81を備え、この内周溝81の底部81c(図4参照)に、上記の第3突出部830および第4突出部850を備える構成であってもよい。
〔変形例〕
図7(a)乃至(c)は、ブッシュ60およびエンドケース80の変形例を説明する図である。
さて、上記の実施形態におけるブッシュ60およびエンドケース80は、次に説明する変形例のように構成してもよい。なお、図7(a)乃至(c)において、図4に示す実施の形態と同一の構成部材については同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
まず、図3を参照しながら説明した実施の形態においては、軸方向におけるブッシュ60の両端に、第1突起63および第2突起65を設けることを説明した。しかしながら、図7(a)に示すように、軸方向におけるブッシュ601の両端よりも中央側に、第1突起631および第2突起635を設ける構成であってもよい。この構成においては、エンドケース801は、内周溝81の底部81cにおける第1突起631および第2突起635に対応する位置に、第1溝831および第2溝851を備える。
付言すると、第1突起631および第2突起651は、軸方向のどの位置に設けられてもよい。一方で、軸方向における第1突起631および第2突起651間の距離が長い方が、温度変化にともなう第1突起631および第2突起651間の距離の変形量が大きくなり、結果としてブッシュ601とエンドケース801とが互いを固定する力が大きくなる。
また、ここでは、ブッシュ601が第1突起631および第2突起651の2つの突起を備え、エンドケース801が第1溝831および第2溝851の2つの溝を備えることを説明したが、それぞれが3つ以上の突起あるいは溝を備える構成であってもよい。
また、図3を参照しながら説明した実施の形態においては、ブッシュ60が、第1突起63および第2突起65を有することを説明した。しかしながら、図7(b)に示すように、ブッシュ602が、外周面に溝を備える構成でもよい。具体的には、ブッシュ602は外周面に、径方向内側に向けて凹む第1溝632と、この第1溝632から他方側に離間した位置にて径方向内側に向けて凹む第2溝652とを有する。これらの第1溝632および第2溝652は、ともに周方向に延びる。また、この構成のエンドケース802は、内周溝81の底部81cにおける第1溝632および第2溝652に対応する位置に、底部81cから径方向内側に突出する第1突起832および第2突起852を備える。
さらに、図3を参照しながら説明した実施の形態においては、ブッシュ60が第1突起63および第2突起65を有し、エンドケース80が第1溝83および第2溝85を有することを説明した。しかしながら、図7(c)に示すように、ブッシュ603が外周面に突起を備えるとともに、エンドケース803における内周溝81の底部81cが突起を有する構成でもよい。
具体的には、ブッシュ603は外周面に、径方向外側に向けて突出する第1突起633と、この第1突起633から他方側に離間した位置に径方向外側に向けて突出する第2突起653とを有する。そして、エンドケース803は、内周溝81の底部81cであって、軸方向において第1突起633および第2突起653のそれぞれを挟み込む位置に、底部81cから径方向内側に突出する第3突起833、第4突起834、第5突起853、および第6突起854を備える。
さて、上記の第1突起63、第2突起65、第1溝83、および第2溝85などは、周方向に沿って設けられることを説明したが、これらは周方向全体に設けられても、周方向の一部に沿って設けられてもよい。言い替えると、第1突起63、第2突起65、第1溝83、および第2溝85などは、周方向における全周に設けられても、周方向に沿って断続的に設けられてもよい。
また、上記では、ブッシュ60が樹脂製であり、エンドケース80が金属製であることを説明したが、ブッシュ60とエンドケース80との線膨張率が異なれば、材質はこれに限定されない。例えば、樹脂どうし、金属どうし、あるいは他の部材との組み合わせなど、種々の材料により構成され得る。
また、上記での詳細な説明を省略したが、上記構成においては、環境温度が変化した場合であっても、ブッシュ60とラック軸21との間の摺動性に与える影響は抑制される。
例えば、図4を参照しながら、エンドケース80をアルミ製、ラック軸21を鉄製とする構成を例に説明すると、この構成においては、アルミ製のエンドケース80の方が、鉄製のラック軸21よりも線膨張率が大きくなる。
そのため、高温時は、ラック軸21およびエンドケース80の径方向におけるクリアランスが大きくなり、ブッシュ60が熱膨張しても、ブッシュ60およびラック軸21の摺動性に与える影響は抑制される。一方、低温時は、ラック軸21およびエンドケース80の径方向におけるクリアランスが小さくなり、ブッシュ60が熱収縮しても、ブッシュ60およびラック軸21の摺動性に与える影響は抑制される。
上記では、ブッシュ60と、エンドケース80との関係について説明をしたが、上記の説明は、ブッシュ60とブッシュ60を覆う部材との関係に適用できる。さらに説明をすると、例えばエンドケース80を介さずに、ハウジング30がブッシュ60を支持する場合には、上記の説明を、ブッシュ60とハウジング30との関係としても適用可能である。
付言すると、まず、エンドケース80は、ハウジング30(ラックハウジング31R)と一体として形成されてもよい。したがって、上記の説明を、ブッシュ60と、ブッシュ60を覆う部材であるエンドケース80およびハウジング30が一体となった部材との関係として適用してもよい。
上記では種々の実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例どうしを組み合わせて構成してももちろんよい。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
1…電動パワーステアリング装置、21…ラック軸、60…ブッシュ、63…第1突起、65…第2突起、80…エンドケース、81…内周溝、83…第1溝、85…第2溝

Claims (5)

  1. 操舵部における操舵に基づいて被操舵部を移動させるラック軸と、
    前記ラック軸を覆うとともに、当該ラック軸と対峙する内周面に当該ラック軸の周方向に沿う内周溝を有するカバー部と、
    前記カバー部の前記内周溝内に配置され前記ラック軸をスライド可能に支持するブッシュと
    を備え、
    前記内周溝の底部および前記ブッシュの外周面のいずれか一方が、他方に向けて突出する凸部を前記ラック軸の軸方向における異なる位置に複数備えるとともに、当該他方が当該凸部を受ける凹部を複数備える
    ことを特徴とするステアリング装置。
  2. 前記内周溝の前記底部および前記ブッシュの前記外周面は、線膨張率が互いに異なることを特徴とする請求項1記載のステアリング装置。
  3. 前記凸部は、前記ラック軸の軸方向における前記ブッシュの両端に設けられるとともに、当該ラック軸の周方向に沿って延びることを特徴とする請求項1または2記載のステアリング装置。
  4. 前記凹部の前記底部および前記凸部の前記外周面は、前記ラック軸を中心とした径方向において間隙を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のステアリング装置。
  5. 前記ブッシュは、前記内周溝内に配置された状態において、前記ラック軸の軸方向の両端に間隙を形成する寸法であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のステアリング装置。
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