JPH09221044A - ラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラックの歯とピニオンの歯との衝突音を低減で
き、ピニオンの回転に対するラックの移動の追従性を向
上でき、材料選択の幅を広くして装置の改善を図れ、組
み立てを簡単化できるラックピニオン式ステアリング装
置を提供する。 【解決手段】ピニオン３に噛み合うラック４の一部を覆
うハウジング５に設けられる保持孔15に、ラック４の背
面に前端側が押し付けられるラック支持部材16が挿入さ
れる。そのラック支持部材16の後端側との対向位置で、
その保持孔15の開口を閉鎖部材18により閉鎖する。その
ハウジング５からのラック４の突出部分を覆う被覆部材
がハウジング５に圧入される。そのラック支持部材16に
設けられるガイド孔31の内周面31ａと、その閉鎖部材18
に一体化されるガイド部32の外周面32ａとの間の前後直
交方向の隙間が、その保持孔15の内周面15ａとラック支
持部材16の外周面16ａとの間の前後直交方向の隙間より
も小さい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックピニオン式
ステアリング装置におけるラックの支持構造の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図４に示すラックピニオン式ステアリン
グ装置１０１は、操舵により回転するピニオン１０２に
噛み合うラック１０３の一部をハウジング１０４により
覆い、そのハウジング１０４に設けられる保持孔１０５
に挿入されるラック支持部材１０６の前端側（図におい
て右方側）を、バネ１０７によりラック１０３の背面に
押し付けている。そのラック支持部材１０６の後端側に
対向する位置で、その保持孔１０５の開口をプラグ１０
８により閉鎖している。また、そのハウジング１０４か
ら突出するラック１０３の一部を、チューブ状の被覆部
材（図示省略）により覆い、その被覆部材をハウジング
１０４に圧入している。

【０００３】その保持孔１０５の内周面とラック支持部
材１０６の外周面とは円筒面に沿うものとされ、その保
持孔１０５の内周面によりラック支持部材１０６を前後
に案内する。そのラック支持部材１０６の前後移動によ
り、ラック１０３の曲がりやピニオン１０２とラック１
０３との噛み合い誤差が吸収され、その噛み合いの円滑
化が図られている。また、そのラック支持部材１０６の
後方への移動距離が過大になるのをプラグ１０８により
規制することで、その噛み合いを確保している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そのラック支持部材１
０６がピニオン１０２に対し前後直交方向に大きく移動
すると、ラック１０３の歯とピニオン１０２の歯との衝
突音が大きくなったり、ピニオン１０２の回転に対する
ラック１０３の移動の追従性が低下して操舵フィーリン
グが低下する。そのため、その保持孔１０５の内周面と
ラック支持部材１０６の外周面との間の前後直交方向の
隙間は、可及的に小さくされている。

【０００５】しかし、そのハウジング１０４から突出す
るラック１０３の一部を覆う被覆部材を、そのハウジン
グ１０４に圧入する際に、その保持孔１０５が歪んでし
まう。そのため、その保持孔１０５の内周面とラック支
持部材１０６の外周面との間の隙間寸法を、所定の精度
になるように管理するのが困難であった。

【０００６】また、そのラック支持部材１０６の材料の
熱膨張率を、そのハウジング１０４の材料の熱膨張率よ
りも小さくすることで、その保持孔１０５の内周面とラ
ック支持部材１０６の外周面との間の隙間を確保する必
要がある。

【０００７】しかし、そのように熱膨張率が規制されて
いると材料の選択が制限されてしまう。そのため、例え
ばラック支持部材を重量軽減のために熱膨張率の比較的
大きな合成樹脂製とし、ハウジングを強度確保のために
熱膨張率の比較的小さな金属製とするといった改良が制
限されてしまう。

【０００８】また、そのラック支持部材を一対の分割片
により構成し、各分割片を保持孔の内周面にバネにより
押し付けることで、ラック支持部材がピニオンに対し前
後直交方向に変位するのを規制することが提案されてい
る。しかし、この場合でも保持孔が歪むと、ラック支持
部材を前後に円滑に移動させることができない。また、
この場合は部品点数が多くなり、組み立てが煩雑なもの
になる。

【０００９】本発明は、上記課題を解決することのでき
るラックピニオン式ステアリング装置を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のラックピニオン
式ステアリング装置は、操舵により回転するピニオン
と、そのピニオンに噛み合うラックと、そのラックの一
部を覆うハウジングと、そのハウジングに前記ラックに
通じるように設けられる保持孔と、その保持孔に挿入さ
れるラック支持部材と、そのラック支持部材の前端側を
ラックの背面に押し付ける弾性体と、そのラック支持部
材の後端側に対向する位置で、その保持孔の開口を閉鎖
する閉鎖部材と、そのハウジングから突出するラック部
分を覆うと共に、そのハウジングに圧入される被覆部材
とを備えるラックピニオン式ステアリング装置におい
て、そのラック支持部材にガイド孔が後端側において開
口するように設けられ、そのガイド孔に嵌め合わされる
ガイド部が、その閉鎖部材に一体化され、そのガイド孔
の内周面とガイド部の外周面との間の前後直交方向の隙
間は、その保持孔の内周面とラック支持部材の外周面と
の間の前後直交方向の隙間よりも小さくされていること
を特徴とする。

【００１１】本発明の構成によれば、ガイド孔の内周面
とガイド部の外周面との間の前後直交方向の隙間を小さ
くすることで、そのラック支持部材のピニオンに対する
前後直交方向への移動量を大きくすることなく、ラック
支持部材を前後に案内することができる。しかも、被覆
部材のハウジングへの圧入により保持孔が歪んだとして
も、そのガイド孔はラック支持部材に設けられ、そのガ
イド部は閉鎖部材に設けられているので、その隙間の寸
法は影響を受けることなく所定の精度を維持できる。こ
れにより、ラック支持部材を前後に円滑に移動させるこ
とができ、ラックの歯とピニオンの歯との衝突音が大き
くなったり、ピニオンの回転に対するラックの移動の追
従性が低下するのを防止できる。

【００１２】また、その保持孔の内周面とラック支持部
材の外周面との間の前後直交方向の隙間を大きくするこ
とで、そのラック支持部材の材料とガイド部の材料の熱
膨張率を、そのハウジングの材料の熱膨張率よりも大き
くし、材料選択の幅を広くして装置の改善を図ることが
できる。

【００１３】その保持孔の内周面と、ラック支持部材の
外周面と、ガイド孔の内周面と、ガイド部の外周面と
が、同心の円筒面に沿うように形成され、その保持孔に
閉鎖部材をねじ合わせることでガイド孔にガイド部を嵌
め合わせることが可能とされているのが好ましい。これ
により、組み立ての簡単化を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。

【００１５】図１、図２に示すラックピニオン式ステア
リング装置１は、ステアリングホイール（図示省略）に
連結される入力シャフト２と、この入力シャフト２の外
周に設けられるヘリカルピニオン３と、このピニオン３
の歯に噛み合う歯が前方側（図１において右方側）に形
成されているヘリカルラック４と、このラック４の一部
を覆うハウジング５とを備え、そのハウジング５に入力
シャフト２はベアリング６、７を介して支持される。そ
の入力シャフト２とハウジング５との間に筒状のネジ部
材１０がねじ込まれ、このネジ部材１０により入力シャ
フト２とベアリング６、７の軸方向移動が防止され、そ
のネジ部材１０と入力シャフト２との間にオイルシール
９が介在される。そのステアリングホイールの操作によ
るピニオン３の回転によりラック４が車両の左右方向に
移動することで、そのラック４の両端にナックルアーム
等を介して連結される操舵用車輪の転舵がなされる。な
お、そのラック４の軸線に直角な方向であって、且つ、
そのラック４からピニオン３に向かう方向が前方向とさ
れる。

【００１６】図２に示すように、そのラック４はハウジ
ング５の左端側と右端側とから突出し、その右端側から
突出する部分はチューブ（被覆部材）８により覆われ
る。そのハウジング５の右端側は円筒状部５ａとされ、
この円筒状部５ａの内周にそのチューブ８が圧入され
る。

【００１７】そのハウジング５に、後端側において開口
する保持孔１５が、そのラック４に通じるように設けら
れている。その保持孔１５の内周面１５ａは円筒面に沿
うように形成される。

【００１８】その保持孔１５にサポートヨーク（ラック
支持部材）１６が前後移動可能に挿入される。このサポ
ートヨーク１６の前端側は、そのラック４の背面の曲率
に応じ凹んだ支持面１６′とされ、この支持面１６′に
よりシート１７を介してラック４が支持される。このサ
ポートヨーク１６に、ガイド孔３１が後端側において開
口するように設けられる。

【００１９】そのサポートヨーク１６の後端側に対向す
る位置で、その保持孔１５の後端内周にねじ込まれるプ
ラグ（閉鎖部材）１８により、その保持孔１５の後端側
開口１５′が閉鎖される。このプラグ１８の前端側に、
前方に突出するガイド部３２が一体的に形成される。こ
のガイド部３２の外周面３２ａと、保持孔１５の内周面
１５ａと、サポートヨーク１６の外周面１６ａと、ガイ
ド孔３１の内周面３１ａとは、同心の円筒面に沿うよう
に形成される。これにより、上記保持孔１５にプラグ１
８をねじ合わせることで、ガイド部３２を上記ガイド孔
３１に前後相対移動可能に嵌め合わせることができる。
なお、そのプラグ１８の後端側には工具挿入用凹部１８
ａが形成され、その外周にはロックナット１９がねじ合
わされる。

【００２０】図３に示すように、そのガイド孔３１の内
周面３１ａとガイド部３２の外周面３２ａとの間に前後
直交方向の隙間δ１が形成され、その保持孔１５の内周
面１５ａとサポートヨーク１６の外周面１６ａとの間に
前後直交方向の隙間δ２が形成され、前者の隙間δ１は
後者の隙間δ２よりも小さくされる。例えば、前者の隙
間δ１は数十μｍ程度とされ、後者の隙間は数百μｍ程
度とされる。

【００２１】その保持孔１５に圧縮コイルバネ（弾性
体）２０が挿入され、このバネ２０がサポートヨーク１
６とプラグ１８とに挟まれて圧縮されることで発生する
弾力により、サポートヨーク１６の前端側はラック４の
背面に押し付けられる。これにより、そのラック４とピ
ニオン３との間のバックラッシをなくし、そのサポート
ヨーク１６の前後移動により、ラック４の曲がりやピニ
オン３とラック４との噛み合い誤差を吸収し、その噛み
合いの円滑化を図っている。また、そのサポートヨーク
１６の後方への移動距離を、ガイド部３２の前端面３２
ｂとガイド孔３１の底面３１ｂとの前後間の設定寸法Ｓ
内に規制することで、ピニオン３とラック４の噛み合い
を確保している。

【００２２】上記構成によれば、サポートヨーク１６の
ガイド孔３１の内周面３１ａとガイド部３２の外周面３
２ａとの間の前後直交方向の隙間δ１を小さくすること
で、そのサポートヨーク１６のピニオン３に対する前後
直交方向への移動量を大きくすることなく、サポートヨ
ーク１６を前後に案内することができる。しかも、チュ
ーブ８のハウジング５への圧入により保持孔１５が歪ん
だとしても、その隙間δ１の寸法は影響を受けることな
く所定の精度を維持できる。これにより、サポートヨー
ク１６を前後に円滑に移動させることができ、ラック４
の歯とピニオン３の歯との衝突音が大きくなったり、ピ
ニオン３の回転に対するラック４の移動の追従性が低下
するのを防止できる。

【００２３】また、その保持孔１５の内周面１５ａとサ
ポートヨーク１６の外周面１６ａとの間の前後直交方向
の隙間δ２を大きくすることで、そのサポートヨーク１
６の材料とガイド部３２の材料の熱膨張率を、そのハウ
ジング５の材料の熱膨張率よりも大きくし、材料選択の
幅を広くして装置の改善を図ることができる。例えば、
そのサポートヨーク１６とガイド部３２を構成するプラ
グ１８とを硬質合成樹脂製とし、そのハウジング５をア
ルミダイカスト製とすることで、強度を維持しつつ重量
軽減を図ることができる。

【００２４】また、その保持孔１５にプラグ１８をねじ
合わせるだけで、ガイド孔３１にガイド部３２を嵌め合
わせることができ、組み立て工程を簡単化できる。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、本発明を適用するラックピニオン式ステア
リング装置はマニュアルタイプに限定されず、パワース
テアリングタイプであってもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明のラックピニオン式ステアリング
装置によれば、ラックの歯とピニオンの歯との衝突音が
大きくなったり、ピニオンの回転に対するラックの移動
の追従性が低下するのを防止でき、材料選択の幅を広く
して装置の改善を図ることができ、組み立ての簡単化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリ
ング装置の要部の縦断面図

【図２】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリ
ング装置の要部の背面部分断面図

【図３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図

【図４】従来のラックピニオン式ステアリング装置の部
分断面図

【符号の説明】

３ ピニオン ４ ラック ５ ハウジング ８ チューブ（被覆部材） １５ 保持孔 １６ サポートヨーク（ラック支持部材） １８ プラグ（閉鎖部材） ２０ バネ（弾性体） ３１ ガイド孔 ３２ ガイド部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵により回転するピニオンと、 そのピニオンに噛み合うラックと、 そのラックの一部を覆うハウジングと、 そのハウジングに前記ラックに通じるように設けられる
   保持孔と、 その保持孔に挿入されるラック支持部材と、 そのラック支持部材の前端側をラックの背面に押し付け
   る弾性体と、 そのラック支持部材の後端側に対向する位置で、その保
   持孔の開口を閉鎖する閉鎖部材と、 そのハウジングから突出するラック部分を覆うと共に、
   そのハウジングに圧入される被覆部材とを備えるラック
   ピニオン式ステアリング装置において、 そのラック支持部材にガイド孔が後端側において開口す
   るように設けられ、 そのガイド孔に嵌め合わされるガイド部が、その閉鎖部
   材に一体化され、 そのガイド孔の内周面とガイド部の外周面との間の前後
   直交方向の隙間は、その保持孔の内周面とラック支持部
   材の外周面との間の前後直交方向の隙間よりも小さくさ
   れているラックピニオン式ステアリング装置。
2. 【請求項２】 そのラック支持部材の材料とガイド部の
   材料の熱膨張率が、そのハウジングの材料の熱膨張率よ
   りも大きくされている請求項１に記載のラックピニオン
   式ステアリング装置。
3. 【請求項３】 その保持孔の内周面と、ラック支持部材
   の外周面と、ガイド孔の内周面と、ガイド部の外周面と
   が、同心の円筒面に沿うように形成され、その保持孔に
   閉鎖部材をねじ合わせることでガイド孔にガイド部を嵌
   め合わせることが可能とされている請求項１または２に
   記載のラックピニオン式ステアリング装置。