WO2022264890A1 - ステアリング装置 - Google Patents

ステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2022264890A1
WO2022264890A1 PCT/JP2022/023067 JP2022023067W WO2022264890A1 WO 2022264890 A1 WO2022264890 A1 WO 2022264890A1 JP 2022023067 W JP2022023067 W JP 2022023067W WO 2022264890 A1 WO2022264890 A1 WO 2022264890A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sector
plunger
tooth
shaft
sector shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/023067
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
正吾 石川
敬 佐々木
Original Assignee
クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社 filed Critical クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社
Priority to CN202280042022.7A priority Critical patent/CN117999214A/zh
Priority to JP2023529809A priority patent/JPWO2022264890A1/ja
Priority to DE112022003057.7T priority patent/DE112022003057T5/de
Publication of WO2022264890A1 publication Critical patent/WO2022264890A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
    • B62D3/06—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
    • B62D3/08—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut using intermediate balls or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/26—Racks
    • F16H55/28—Special devices for taking up backlash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/12—Arrangements for adjusting or for taking-up backlash not provided for elsewhere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
    • B62D5/24—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for worm type

Definitions

  • the present invention relates to steering devices.
  • Patent Document 1 As a conventional steering device, for example, the one described in Patent Document 1 below is known.
  • a steering shaft linked to a steering wheel and a sector shaft linked to a steered wheel are arranged in an intersecting manner, and a ball nut screwed to the steering shaft is formed. It is constructed by meshing the rack teeth provided on the sector shaft with the sector gear provided on the sector shaft.
  • a preload mechanism is provided between the ball nut and the sector shaft to adjust the backlash between the rack teeth and the sector gear at the neutral position of the sector shaft.
  • the preload mechanism is embedded in the ball nut together with a biasing member at a position facing the axial end of the sector gear, and is provided on the plunger and the sector shaft that are biased toward the sector gear via the biasing member.
  • a plunger sliding contact portion configured with a cam profile capable of elastically contacting the plunger within a predetermined rotation range about the neutral position of the sector shaft.
  • the preload mechanism rotates the ball nut in the rotational direction based on the reaction force from the plunger sliding contact portion generated by the plunger elastically contacting the plunger sliding contact portion within a predetermined range around the neutral position of the sector shaft. bias to one side.
  • the preload mechanism can reduce the backlash between the rack teeth and the sector gear near the neutral position of the sector shaft.
  • the present invention has been devised with a focus on such technical problems, and aims to provide a steering device capable of suppressing an increase in the size of the sector shaft.
  • the rack teeth formed on the outer side of the ball nut screwed to the steering shaft linked to the steering wheel and the sector shaft linked to the steered wheels correspond to the straight-ahead steering state.
  • a sector gear including a central tooth that meshes most deeply with the rack teeth at a neutral position of the sector shaft and meshing with the rack teeth with a plurality of sector teeth provided in the circumferential direction of the sector shaft;
  • a preload applying mechanism for adjusting engagement between the rack teeth and the sector gear, wherein the preload applying mechanism is a specific tooth of the rack tooth facing the tip of the central tooth in the vicinity of the neutral position of the sector shaft. It is provided at one end in the face width direction of the bottom, and urges the ball nut to one side in the rotational direction based on the reaction force generated by elastic contact with the tip of the central tooth.
  • the preload applying mechanism is configured to apply rotational torque to the ball nut by elastically contacting the tip of the central tooth of the sector gear. Therefore, in the present invention, unlike the conventional steering device, it is not necessary to provide a pressed portion for pressing by the preload applying mechanism in addition to the sector gear. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the sector shaft due to the formation of the pressed portion.
  • the preload applying mechanism includes a plunger receiving hole formed in the specific tooth bottom, and a preload applying mechanism that is accommodated in the plunger receiving hole so as to be able to move forward and backward, and is attached to the sector gear of the plunger receiving hole. a plunger whose tip side can protrude from the facing opening; and a biasing member interposed between the bottom of the plunger receiving hole and the plunger to bias the plunger toward the central tooth. It is desirable that
  • the preload applying mechanism is composed only of the plunger receiving hole formed in the ball nut, and the urging member and the plunger accommodated in the plunger receiving hole. By pressing the tip, rotational torque is generated for the ball nut.
  • the present invention has a simple configuration consisting only of the plunger, the biasing member, and the plunger receiving hole for accommodating them. you don't have to.
  • the preload applying mechanism can be constructed at a relatively low cost, and the manufacturing cost of the steering device can be reduced.
  • the plunger has a large-diameter portion that slides inside the plunger receiving hole, and a diameter-reduced portion that is stepped from the large-diameter portion. a protruding small-diameter portion, wherein the plunger receiving hole is formed by reducing the diameter of the opening so as to have an inner diameter smaller than the outer diameter of the large-diameter portion; A stopper is provided for restricting the amount of projection of the small diameter portion by abutting thereon, and when the rotational phase of the sector shaft is in the vicinity of the neutral position, the large diameter portion does not abut against the stopper and moves with the plunger.
  • the stopper is configured only by narrowing the opening of the plunger receiving hole. Therefore, it is possible to regulate the amount of protrusion of the plunger with a relatively simple configuration without forming a complicated cam profile as in the conventional steering device, for example. This can contribute to reducing the manufacturing cost of the steering device.
  • the tooth bottom of the sector gear is a flat surface parallel to the axis of the sector shaft.
  • the bottom of the sector teeth has a straight shape parallel to the axis of the sector shaft, and unlike the conventional steering device, the bottoms of the sector teeth are not tapered, and preloaded.
  • the meshing between the rack teeth and the sector gear is adjusted only by the preload applying mechanism without providing a mechanism for adjusting the meshing between the rack teeth and the sector gear in addition to the applying mechanism. This simplifies the structure of the steering device, which can contribute to improvement in productivity of the steering device and reduction in manufacturing cost.
  • the tooth bottom of the sector gear has a tapered surface in which the tooth depth of the sector gear gradually increases toward one end side in the axial direction of the sector shaft,
  • the sector shaft is moved toward one axial end of the sector shaft by an adjusting screw screwed from the other axial end of the sector shaft through a female threaded hole formed in an end wall of a housing that accommodates the sector shaft. It is desirable that the
  • the bottom of the sector teeth has a tapered gear shape, and by moving the sector shaft toward one end in the axial direction by means of the adjusting screw, meshing between the rack teeth and the sector gears can be achieved. It is possible to adjust. As a result, it is possible to ensure proper meshing between the rack teeth and the sector gear not only in the vicinity of the neutral position of the sector shaft but also over the entire rotation range of the sector shaft.
  • the sector shaft is formed to have a relatively large diameter on one end side in the axial direction across the sector gear, which is connected to the pitman arm.
  • the other end side is formed to have a relatively smaller diameter than the one axial end side, and the plunger receiving hole corresponds to the other axial end side of the sector shaft among the end portions in the face width direction of the specific tooth bottom. It is desirable that it is provided at the end where the
  • the plunger receiving hole that constitutes the preload applying mechanism is arranged on the side where the sector shaft has a relatively small diameter. Therefore, the preload applying mechanism can be arranged at a position farther from the center of rotation of the ball nut by such a small diameter. As a result, it becomes possible to apply a larger rotational torque to the ball nut, and it is possible to more effectively adjust the engagement between the rack teeth and the sector gear.
  • the present invention provides, as one aspect thereof, a rack tooth formed on the outside of a ball nut screwed to a steering shaft linked to a steering wheel, and a sector shaft linked to a steered wheel, a sector gear including a central tooth that meshes most deeply with the rack teeth at a neutral position of the sector shaft corresponding to a straight-ahead steering state, and meshing with the rack teeth with a plurality of sector teeth provided in the circumferential direction of the sector shaft; a preload applying mechanism that adjusts meshing between the rack teeth and the sector gear near the neutral position of the sector shaft, the preload applying mechanism being provided at one end of the central tooth in the face width direction, and
  • the ball nut is biased to one side in the rotational direction of the ball nut based on the biasing force generated by elastic contact with the specific tooth bottom of the rack tooth facing the tooth tip of the central tooth near the neutral position of the shaft. do.
  • the preload applying mechanism is configured to apply rotational torque to the ball nut by elastically contacting the specific tooth bottom of the rack tooth. In this way, even if the preload applying mechanism is arranged on the sector gear side, it is not necessary to provide a pressed portion that is used for pressing by the preload applying mechanism in addition to the sector gear. As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the sector shaft due to the formation of the pressed portion.
  • the preload applying mechanism is accommodated in a plunger receiving hole formed in the central tooth and in the plunger receiving hole so as to be able to advance and retreat, and faces the sector gear in the plunger receiving hole.
  • a plunger whose tip end side can protrude from an opening; and a biasing member interposed between the bottom of the plunger receiving hole and the plunger to bias the plunger toward the specific tooth bottom. It is desirable that
  • the preload applying mechanism can be simply configured with only the plunger, the biasing member, and the plunger receiving hole for accommodating them. , it is not necessary to process or form the pressed portion of the plunger as in the conventional steering device. As a result, the preload applying mechanism can be constructed at a relatively low cost, and the manufacturing cost of the steering device can be reduced.
  • the plunger has a large-diameter portion that slides inside the plunger receiving hole, and a diameter-reduced portion that is stepped from the large-diameter portion. a protruding small-diameter portion, wherein the plunger receiving hole is formed by reducing the diameter of the opening so as to have an inner diameter smaller than the outer diameter of the large-diameter portion; A stopper is provided for restricting the amount of projection of the small diameter portion by abutting thereon, and when the rotational phase of the sector shaft is in the vicinity of the neutral position, the large diameter portion does not abut against the stopper and moves with the plunger.
  • the stopper is formed by narrowing the opening of the plunger receiving hole, the structure can be relatively simple without forming a complicated cam profile as in the conventional steering device. Accordingly, the amount of protrusion of the plunger can be regulated. This can contribute to reducing the manufacturing cost of the steering device.
  • the sector shaft is formed to have a relatively large diameter on one end side in the axial direction across the sector gear, which is connected to the pitman arm.
  • the other end side is formed to have a relatively smaller diameter than the one axial end side, and the plunger receiving hole corresponds to the other axial end side of the sector shaft among the end portions in the face width direction of the central tooth. It is desirable to be provided at the end.
  • the plunger receiving hole constituting the preload applying mechanism is arranged on the side where the sector shaft has a relatively small diameter.
  • the preload applying mechanism can be arranged at a position farther from the center of rotation of the ball nut. As a result, it becomes possible to apply a larger rotational torque to the ball nut, and it is possible to more effectively adjust the engagement between the rack teeth and the sector gear.
  • the preload applying mechanism is configured to apply rotational torque to the ball nut by elastically contacting the tip of the central tooth of the sector gear or the specific tooth bottom of the rack tooth. Therefore, there is no need to provide a pressed portion to be pressed by the preload applying mechanism separately from the sector gear, and it is possible to suppress an increase in the size of the sector shaft due to the formation of such a pressed portion.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a steering device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main portion of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in the projection amount of the plunger according to the steering state, in which (a) is a neutral state with a steering angle of 0 degrees, (b) is a steering state with a steering angle of 12 degrees, and (c) is a steering angle. indicates a steering state of 25 degrees.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a steering device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1
  • FIG. 2 is an enlarged view of a main portion of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram showing changes in the projection amount of the plunger according to the steering state, in which (a) is a neutral state
  • FIG. 2 is a lateral cross-sectional view of the steering device, showing a modification of the first embodiment of the steering device according to the present invention, corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1; It is a vertical cross-sectional view of a steering device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6;
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main portion of FIG. 6;
  • FIG. 7 is a lateral cross-sectional view of the steering device, showing a modification of the second embodiment of the steering device according to the present invention, corresponding to the cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6;
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the steering device corresponding to the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, showing a third embodiment of the steering device according to the present invention
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the steering device corresponding to the BB line cross-sectional view of FIG. 6, showing a fourth embodiment of the steering device according to the present invention
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a steering device according to the present invention, and shows a vertical cross-sectional view of a steering device PS1 cut along the center of rotation of a steering shaft 2.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the steering device PS1 taken along line AA of FIG.
  • the side linked to the steering wheel (not shown) is referred to as "one end side”
  • the side linked to the ball nut 4 is referred to as the “other end side”.
  • the side linked to the steered wheels (not shown) in the Y direction of the sector shaft 3 is referred to as "one end”
  • the side linked to the ball nut 4 is referred to as the "other end”.
  • the steering device PS1 is a well-known ball-nut steering device comprising a steering shaft 2 linked to a steering wheel (not shown) and a sector shaft 3 linked to steered wheels (not shown). and have The steering shaft 2 and sector shaft 3 are housed inside the housing 1 .
  • a ball nut 4 is interposed between the steering shaft 2 and the sector shaft 3 , and rotation of the steering shaft 2 is converted into rotation of the sector shaft 3 via the ball nut 4 .
  • the housing 1 has a first housing 11, a second housing 12 and a third housing 13.
  • the first housing 11 functions as a housing body that accommodates the steering shaft 2, the sector shaft 3 and the ball nut 4 inside. That is, the first housing 11 includes a substantially cylindrical steering shaft accommodating portion 111 that extends in the direction of the rotation axis X and accommodates the steering shaft 2 and the ball nut 4, and a rotation axis Y perpendicular to the rotation axis X. and a generally cylindrical sector shaft receiving portion 112 that extends to receive the sector shaft 3 .
  • the steering shaft accommodating portion 111 is a bottomed cylinder whose one end in the direction of the rotation axis X opens to the outside through a first opening 111a and whose other end is closed by an end wall 111b. is presenting.
  • the first opening 111a is closed by the second housing 12 that fits into the first opening 111a.
  • the second housing 12 has a cylindrical shape whose outer diameter is reduced stepwise toward the other end. It has a second housing fitting portion 122 that is stepped in diameter with respect to the main body portion 121 and fits into the first opening portion 111a.
  • a first sealing member S1 is attached to the outer peripheral side of the second housing fitting portion 122 and is capable of elastic contact with the inner peripheral surface of the first opening 111a.
  • the inside of the steering shaft accommodating portion 111 is kept liquid-tight by elastically contacting the inner peripheral surface of the first opening portion 111a.
  • the second housing 12 also has a steering shaft insertion hole 123 penetrating through the central portion, and the steering shaft 2 is inserted into the steering shaft housing portion 111 from the outside through the steering shaft insertion hole 123 .
  • the steering shaft insertion hole 123 is configured such that the inner diameter of the steering shaft insertion hole 123 is stepwise reduced from one end side to the other end side. It has a small-diameter hole portion 123b having a relatively small diameter on its side.
  • a large-diameter hole portion 123 a of the steering shaft insertion hole 123 accommodates a steering bearing 113 such as a ball bearing, and the steering shaft 2 is rotatably supported by the steering bearing 113 .
  • the steering bearing 113 includes an inner race 113a integrally formed with the second steering shaft 22, an outer race 113b inserted into the large diameter hole portion 123a, and a plurality of balls interposed between the inner race 113a and the outer race 113b. and a member 113c. Further, the outer race 113b is held in a state in which axial movement is restricted by a lock nut 114 screwed into the large-diameter hole portion 123a.
  • the sector shaft accommodating portion 112 is arranged substantially tangentially to the steering shaft accommodating portion 111, and by sharing a portion of the circumferential direction with the steering shaft accommodating portion 111, the steering shaft can be accommodated. It is configured to be able to communicate with the accommodating portion 111 .
  • the sector shaft accommodating portion 112 has one end in the direction of the rotation axis Y open to the outside through a second opening 112a, and the other end to the outside through a third opening 112b.
  • the sector shaft accommodation portion 112 one end of the sector shaft 3 inserted into the sector shaft accommodation portion 112 through the third opening portion 112b faces the outside through the second opening portion 112a. is connected to the pitman arm (not shown) on the outside of the .
  • the third opening 112b is closed by the third housing 13 that fits into the third opening 112b after the sector shaft 3 is inserted into the sector shaft accommodating portion 112 through the third opening 112b.
  • the third housing 13 has a cylindrical shape whose outer diameter is reduced stepwise toward one end side. and a third housing fitting portion 132 that is stepwise reduced in diameter with respect to the portion 131 and fitted into the third opening portion 112b.
  • a second sealing member S2 is attached to the outer peripheral side of the third housing fitting portion 132 and is capable of elastically contacting the inner peripheral surface of the third opening 112b.
  • the inside of the sector shaft accommodating portion 112 is kept liquid-tight by elastically contacting the inner peripheral surface of the third opening portion 112b.
  • the shaft support portion 133 has a third housing tubular portion 134 that opens on one end side, and a third housing end wall 135 that closes the other end side of the third housing tubular portion 134 .
  • the steering shaft 2 includes a first steering shaft 21 having one end connected to a steering wheel (not shown) and a torsion bar 23 so that a portion of the steering shaft 21 overlaps the first steering shaft 21 in the radial direction. and a second steering shaft 22 that is relatively rotatably connected to the other end of the first steering shaft 21 via the first steering shaft 21 .
  • the first steering shaft 21 is connected to the torsion bar 23 via a first pin member 241 radially penetrating the other end of the first steering shaft 21 .
  • the second steering shaft 22 is connected to the torsion bar 23 via a second pin member 242 radially penetrating the other end of the second steering shaft 22 .
  • the steering shaft 2 may be mechanically connected to a steering wheel (not shown), or may be connected to a steering wheel (not shown) such as a well-known steer-by-wire system. It may be electrically connected to an external steering wheel. Further, the steering shaft 2 is connected to a steering wheel (not shown), and a steering torque is input through the steering wheel by manual operation. It is also applicable to a mode in which the steering torque is input via the steering torque. Further, the mode of manual operation includes a mode in which steering torque is input from the steering wheel (not shown) and steering assist torque is input from the motor (not shown).
  • the sector shaft 3 has a sector shaft portion 31 extending along the direction of the rotation axis Y that intersects the rotation axis X of the steering shaft 2 at a substantially right angle, and a ball at the other end of the sector shaft portion 31 . and a sector gear 32 arranged opposite the nut 4 .
  • the sector shaft portion 31 and the sector gear 32 are integrally formed, and when the sector gear 32 rotates, the sector shaft portion 31 rotates together with the sector gear 32 .
  • the sector shaft portion 31 is configured as a large diameter shaft portion 311 having a relatively large diameter at one end side relative to the sector gear 32, and as a small diameter shaft portion 312 having a relatively small diameter at the other end side relative to the sector gear 32. ing.
  • the large-diameter shaft portion 311 has one end connected to the pitman arm (not shown) and the other end rotatably supported by a large-diameter bearing 331 housed inside the second opening 112a. That is, the large-diameter shaft portion 311 applies a large torque to the steered wheels (not shown) via the pitman arm (not shown) connected to one end of the large-diameter shaft portion 311. It is formed with a relatively large diameter in order to ensure the rigidity that can be opposed.
  • a large-diameter seal member 341 is provided on one end side of the large-diameter bearing 331 and is capable of liquid-tightly sealing between the outer peripheral surface of the large-diameter shaft portion 311 and the inner peripheral surface of the second opening 112a. .
  • the hydraulic fluid filled inside the housing 1 shaft accommodating portion 112 is prevented from flowing out to the outside through the second opening portion 112a.
  • the small-diameter shaft portion 312 is rotatably supported by a small-diameter bearing 332 accommodated on the inner peripheral side of the third housing cylindrical portion 134 . That is, the small-diameter shaft portion 312 serves to support the rotation of the other end of the sector shaft 3, and since it does not receive a large torque like the large-diameter shaft portion 311, it has a high rigidity that can withstand such a large torque. is not necessary, so it is formed with a relatively small diameter.
  • a small-diameter seal member 342 is provided on the other end side of the small-diameter bearing 332 to allow liquid-tight sealing between the outer peripheral surface of the small-diameter shaft portion 312 and the inner peripheral surface of the third housing cylindrical portion 134 . .
  • the hydraulic fluid filled inside the housing 1 is prevented from flowing out to the outside through a female screw hole 136, which will be described later.
  • the sector gear 32 is provided between the large-diameter shaft portion 311 and the small-diameter shaft portion 312, and includes a connection base portion 320 connected to the large-diameter shaft portion 311 and the small-diameter shaft portion 312, A first sector tooth 321 , a second sector tooth 322 and a third sector tooth 323 are provided so as to face the rack teeth 42 of the ball nut 4 on the side of the connection base 320 .
  • the first sector tooth 321 protrudes along the Z-axis direction perpendicular to the rotation axis X and the rotation axis Y when the sector gear 32 is in a neutral state.
  • the second sector tooth 322 protrudes obliquely to the right of the first sector tooth 321 toward one end of the rotation axis X.
  • the third sector tooth 323 protrudes obliquely to the left of the first sector tooth 321 toward the other end of the rotation axis X. As shown in FIG.
  • the sector gear 32 is configured as a so-called tapered gear. That is, as shown in FIG. 2, the sector gear 32 has a first sector tooth root 325 located between a first sector tooth 321 and a second sector tooth 322, and a first sector tooth 321 and a third sector tooth 323.
  • a second sector tooth bottom 326 positioned between the sector shaft 3 and the second sector tooth bottom 326 is formed by a tapered surface in which the tooth depth T of the first to third sector teeth 321 to 323 gradually increases toward one end of the sector shaft 3 .
  • the third housing end wall 135 is formed with a female threaded hole 136 penetrating along the rotation axis Y. Through this female threaded hole 136, the other end of the third housing 13 is connected.
  • An adjusting screw 5 is screwed in from the side (outside). The adjusting screw 5 is screwed in contact with the other end of the sector shaft 3 (the small diameter shaft portion 312) to advance toward one end and urge the sector shaft 3 toward the one end. That is, when the adjusting screw 5 is screwed in and the sector shaft 3 moves toward one end, the first sector bottom 325 and second sector bottom 326 and the second rack tooth 422 and third rack tooth 423 are formed. The gap between them is reduced, making it possible to reduce the backlash of the sector gear 32 against the rack teeth 42 .
  • the sector gear 32 constituted by the tapered gear and the adjusting screw 5 for urging the sector shaft 3 are configured.
  • a backlash adjustment mechanism is provided to adjust the backlash of the gear 32 and the rack teeth 42 . This makes it possible to adjust the backlash of the sector gear 32 and the rack tooth 42 that increases due to wear of the sector gear 32 and the rack tooth 42 when the vehicle is maintained.
  • the ball nut 4 has a cylindrical shape, and a shaft hole 41 is formed along the rotation axis X direction. That is, the ball nut 4 is provided in a shaft-side ball groove 401 provided on the outer peripheral side of the second steering shaft 22 accommodated in the steering shaft accommodating portion 111 and on the inner peripheral side (shaft hole 41) of the ball nut 4. It is provided so as to move forward and backward in the direction of the rotation axis X through a plurality of balls 43 interposed between the nut-side ball groove 402 and the nut-side ball groove 402 .
  • Rack teeth 42 (first to fourth rack teeth 421 to 424 to be described later) meshing with the sector gear 32 are provided in a predetermined range facing the sector gear 32 on the outer side of the ball nut 4 in the direction of the rotation axis X. is formed.
  • one end and the other end of the nut side ball groove 402 are provided on the back side of the rack tooth 42, that is, on the opposite side of the rack tooth 42 with the rotation axis X interposed therebetween.
  • a cylindrical tube member 44 is arranged to connect the part and provide for the circulation of the plurality of balls 43 .
  • the rack teeth 42 are first rack teeth 421, second rack teeth 422, and 422, which are provided in parallel along the direction of the rotation axis X on the side of the ball nut 4 facing the sector gear 32. It has a third rack tooth 423 and a fourth rack tooth 424 . Between the second rack tooth 422 and the third rack tooth 423, a first rack tooth bottom 425, which is a specific tooth bottom, facing the first sector tooth 321, which is the center tooth, is formed. A second rack tooth bottom 426 facing the second sector tooth 322 is formed between the first rack tooth 421 and the second rack tooth 422 . A third rack tooth bottom 427 facing the third sector tooth 323 is formed between the third rack tooth 423 and the fourth rack tooth 424 .
  • the ball nut 4 functions as a piston of a power cylinder that is operated by the hydraulic pressure of the hydraulic fluid filled in the steering shaft housing portion 111, and is slidably provided within the steering shaft housing portion 111. . That is, the ball nut 4 allows two hydraulic chambers, a first hydraulic chamber P1 and a second hydraulic chamber P1 and a second hydraulic chamber, to be arranged inside the steering shaft accommodating portion 111 so as to face each other in the direction of the rotation axis X with the ball nut 4 interposed therebetween. P2 is defined.
  • the second hydraulic pressure chamber P2 is configured to be able to communicate with the sector shaft accommodating portion 112 through a communication hole 115 provided in the first housing 11, and the hydraulic fluid in the second hydraulic pressure chamber P2 is transferred to the sector shaft housing portion 112. Lubrication between the sector gear 32 and the rack teeth 42 is possible by being guided into the shaft housing portion 112 .
  • a well-known rotary valve RV is constructed as a control valve capable of selectively supplying power to the first hydraulic pressure chamber P1 or the second hydraulic pressure chamber P2.
  • the rotary valve RV includes a rotor 210 formed integrally with the other end of the first steering shaft 21, and a sleeve 220 provided on the outer peripheral side of the rotor 210 and integrally formed with one end of the second steering shaft 22. , has
  • an introduction port 124a, a supply port 124b, and a discharge port 124c which are circumferential grooves extending along the circumferential direction of the rotation axis X, are arranged in parallel in the direction of the rotation axis X.
  • an introduction passage 124d that connects the introduction pipe (not shown) and the introduction port 124a
  • a discharge passage 124e that connects the discharge port 124c and a discharge pipe (not shown).
  • a supply passage L connecting the supply port 124b and the first hydraulic pressure chamber P1 is provided inside the first housing 11 and the second housing 12 so as to straddle the first housing 11 and the second housing 12. ing.
  • the supply passage L is provided in the first housing supply passage 116 provided inside the first housing 11 and the second housing 12, and connects the supply port 124b and the first housing supply passage 116. and a second housing supply passage 126 that
  • the introduction port 124a is connected to the hydraulic source (not shown) through the introduction passage 124d and the introduction pipe (not shown).
  • the supply port 124b is connected via a supply passage L to the first hydraulic pressure chamber P1.
  • the discharge port 124c is connected to a reservoir tank (not shown) via the discharge passage 124e and the discharge pipe (not shown).
  • supply recesses 210a and discharge recesses (not shown) extending in a vertical groove shape along the direction of the rotation axis X are provided alternately in parallel in the circumferential direction.
  • right steering recesses 220a and left steering recesses (not shown) extending in the shape of vertical grooves along the direction of the rotation axis X are alternately arranged in parallel in the circumferential direction. is provided.
  • the sleeve 220 is provided with a first communication path 221, a second communication path 222, a supply communication path 223, and a discharge communication path 224 so as to communicate the inner circumference and the outer circumference of the sleeve 220.
  • the first communication path 221 opens to the right steering recess 220a
  • the second communication path 222 opens to the left steering recess (not shown).
  • a supply communication passage 223 or a discharge communication passage 224 is opened in a convex portion (not shown) sandwiched between the right steering recess portion 220a and the left steering recess portion (not shown) in the circumferential direction.
  • the communication paths 223 and the discharge communication paths 224 are arranged alternately in the circumferential direction.
  • the sector gear 32 between the sector gear 32 and the rack teeth 42, the sector gear 32 near the neutral position (position shown in FIG. 1) of the sector shaft 3 corresponding to the straight-ahead steering state.
  • a preload applying mechanism 6 is provided for adjusting the meshing of the rack teeth 42 with the .
  • the preload applying mechanism 6 has a first rack tooth bottom 425 that is a specific tooth bottom that meshes with the first sector tooth 321 that is a central tooth. and on the side facing one end side of the first sector tooth 321 near the large-diameter shaft portion 311 .
  • FIG. 3 shows an enlarged view of the essential part of FIG. 1, showing an enlarged view of the vicinity of the preload applying mechanism 6, which is the essential part of FIG.
  • the preload applying mechanism 6 includes a plunger receiving hole 60 formed in the first rack tooth bottom 425, a plunger 61 accommodated in the plunger receiving hole 60 so as to move forward and backward, and a plunger receiving hole 60. a biasing member 62 interposed between the bottom and the bottom of the plunger 61 and biasing the plunger 61 toward the first sector tooth 321 ;
  • the plunger receiving hole 60 has a substantially circular cross section, one end of which is open to the first rack tooth bottom 425 and the other end of which is closed by a bottom wall 600 . Further, the plunger receiving hole 60 is a circular hole having a constant inner diameter in the axial direction, and is formed in a tapered stepped shape by press-fitting an annular member 63 from the opening side. That is, the plunger receiving hole 60 is provided on the bottom wall 600 side and has a relatively large diameter, and a relatively small diameter hole portion 601 is provided on the opening side and is formed on the inner peripheral side of the annular member 63 . and a small-diameter hole portion 602 having a shape.
  • annular member 63 is provided between the large-diameter hole portion 601 and the small-diameter hole portion 602, to abut against the large-diameter portion 611 of the plunger 61.
  • a stopper 630 is formed to regulate the amount of protrusion of the .
  • the stopper 630 When the rotation phase of the sector shaft 3 is in the vicinity of the neutral position, the stopper 630 does not contact the plunger large diameter portion 611 and allows the contact between the plunger 61 and the first sector teeth 321 (FIG. 4A). reference). On the other hand, when the rotation phase of the sector shaft 3 exceeds the vicinity of the neutral position, the stopper 630 abuts against the plunger large diameter portion 611 to restrict the abutment between the plunger 61 and the first sector teeth 321 (Fig. 4(c)).
  • the plunger 61 is integrally formed of a resin material, and is tapered so that the outer diameter decreases stepwise toward the tip.
  • the plunger 61 has a plunger large diameter portion 611 received in the large diameter hole portion 601 of the plunger receiving hole 60 and a plunger small diameter portion slidably provided in the small diameter hole portion 602 of the plunger receiving hole 60 . 612 and .
  • the plunger large diameter portion 611 faces the bottom wall 600 of the plunger receiving hole 60 and functions as a seating surface for the biasing member 62 .
  • the plunger small-diameter portion 612 protrudes from the small-diameter hole portion 602 of the plunger receiving hole 60 and faces the outside to face the first sector teeth 321 .
  • the plunger small diameter portion 612 has a gently curved surface shape at the tip portion, and can smoothly come into sliding contact with the tooth surfaces of the first sector teeth 321 when the sector shaft 3 rotates.
  • the urging member 62 has one end seated on the bottom wall 600 of the plunger receiving hole 60 and the other end seated on the plunger large diameter portion 611 . It is accommodated with a predetermined pressurization between That is, the biasing member 62 is applied with the predetermined pressure so that the biasing force of the biasing member 62 acts on the plunger 61 even when the plunger large diameter portion 611 is in contact with the stopper 630. A biasing force is always applied to the plunger 61 .
  • the biasing member 62 is configured by stacking a plurality of well-known disc springs in series. Note that the biasing member 62 is not limited to a stack of a plurality of disk springs as in the present embodiment. The form can be changed arbitrarily.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing changes in the amount of protrusion of the plunger 61 according to the steering state.
  • FIG. 4A is a neutral state with a steering angle of 0 degrees
  • c) shows a steering state with a steering angle of 25 degrees.
  • the plunger 61 in the steering state where the steering angle is 12 degrees, the plunger 61 is in a forward state, just before the large-diameter portion 611 of the plunger comes into contact with the stopper 630, and the biasing member Based on the biasing force of 62, the tip of the plunger small diameter portion 612 is brought into a state of elastic contact with the tip of the first sector tooth 321. As shown in FIG. In this state, as the plunger 61 advances, the biasing member 62 expands, so that a relatively small biasing force acts on the plunger 61 compared to the neutral state.
  • the ball nut 4 is urged to one side in the rotational direction by the reaction force generated by the plunger 61 elastically contacting the tip of the first sector tooth 321 based on the urging force smaller than that in the neutral state. be.
  • the gap C between the first sector tooth 321 and the first rack tooth bottom 425 is reduced, and the gap between the first sector tooth 321 and the second and third rack teeth 422, 423 is reduced. Backlash is reduced.
  • a preload applying mechanism has a plunger provided inside a ball nut that can be biased toward the sector gear.
  • the backlash between the rack teeth and the sector gear near the neutral position of the sector shaft is reduced by urging the ball nut to one side in the rotation direction based on the reaction force from the sliding contact portion of the plunger generated by the contact.
  • a rack tooth 42 is formed on the outer side of the ball nut 4 screwed to the steering shaft 2 (second steering shaft 22) linked to the steering wheel (not shown). and a central tooth (first sector tooth 321) that is provided on the sector shaft 3 linked to the steered wheels (not shown) and meshes most deeply with the rack tooth 42 at the neutral position of the sector shaft 3 corresponding to the straight steering state,
  • the preload applying mechanism 6 adjusts the tip of the central tooth (first sector tooth 321) in the vicinity of the neutral position of the sector shaft 3. provided at one end in the tooth width direction of the specific tooth bottom (first rack tooth bottom 425) of the rack tooth 42 facing the , and generated by elastic contact with the tooth tip of the central tooth (first sector tooth 321) , the ball nut 4 is biased to one side in the direction of rotation of the ball nut 4 .
  • the rotational torque is applied to one side of the ball nut 4 in the rotational direction based on the reaction force generated when the plunger 61 elastically contacts the tip of the first sector tooth 321 of the sector gear 32. It is configured to Therefore, in this embodiment, unlike the conventional steering device, it is not necessary to provide a portion to be pressed by the plunger 61 in addition to the sector gear 32 . As a result, it is possible to suppress an increase in the size of the sector shaft 3 due to the formation of the pressed portion.
  • the preload applying mechanism 6 is accommodated in the plunger receiving hole 60 formed in the specific tooth bottom (first rack tooth bottom 425) and in the plunger receiving hole 60 so as to be able to move forward and backward.
  • a central tooth (first sector tooth 321) is interposed between the plunger 61 provided so that the tip side can protrude from the opening facing the sector gear 32, and the bottom (bottom wall 600) of the plunger receiving hole 60 and the plunger 61. and a biasing member 62 that biases the plunger 61 toward.
  • the preload applying mechanism 6 is composed only of the plunger receiving hole 60 formed in the ball nut 4, and the biasing member 62 and the plunger 61 accommodated in the plunger receiving hole 60. By pressing the tip of the first sector tooth 321 of the sector gear 32 , rotational torque is generated for the ball nut 4 .
  • the preload applying mechanism 6 has a simple configuration consisting only of the plunger 61, the biasing member 62, and the plunger receiving hole 60 that accommodates them. Therefore, in this embodiment, it is not necessary to process or form the pressed portion of the plunger 61 as in the conventional steering device. As a result, the preload applying mechanism 6 can be constructed at a relatively low cost, and the manufacturing cost of the steering device PS1 can be reduced.
  • the plunger 61 has a large-diameter portion (plunger large-diameter portion 611) that slides inside the plunger receiving hole 60, and is contracted stepwise with respect to the large-diameter portion (plunger large-diameter portion 611). a small-diameter portion (plunger small-diameter portion 612) which is formed in diameter and protrudes from the opening, and the plunger receiving hole 60 extends the opening outside the large-diameter portion (plunger large-diameter portion 611).
  • It has a stopper 630 that is reduced in diameter so that the inner diameter is smaller than the diameter, and that restricts the amount of projection of the small diameter portion (plunger small diameter portion 612) by coming into contact with the large diameter portion (plunger large diameter portion 611),
  • the large diameter portion (plunger large diameter portion 611) does not contact the stopper 630, and the plunger 61 and the central tooth (first sector tooth 321) contact each other.
  • the large-diameter portion (plunger large-diameter portion 611) contacts the stopper 630, and the plunger 61 and the central teeth (second It regulates contact with the 1-sector tooth 321).
  • the engagement between the rack teeth 42 and the sector gear 32 is adjusted only near the neutral position of the sector shaft 3 where a sense of rigidity is required. can do.
  • the plunger 61 comes into sliding contact with the first sector teeth 321. It is possible to suppress the deterioration of the steering feeling such as so-called rough feeling.
  • the stopper 630 is configured by simply narrowing the opening of the plunger receiving hole 60 with the annular member 63 . Therefore, in this embodiment, the amount of protrusion of the plunger 61 can be regulated with a relatively simple configuration without forming a complicated cam profile as in the conventional steering device. This can contribute to the reduction of the manufacturing cost of the steering device PS1.
  • the tooth depth T of the sector gear 32 extends toward one end side of the sector shaft 3 in the axial direction.
  • the sector shaft 3 is connected to the sector shaft 3 through an internal threaded hole 136 formed in the end wall (third housing 13) of the housing 1 (first housing 11) that accommodates the sector shaft 3.
  • the sector shaft 3 is configured to be movable toward one axial end side of the sector shaft 3 by an adjusting screw 5 screwed from the other axial end portion of the sector shaft 3 .
  • the sector gear 32 has a tapered gear shape in which the first sector root 325 and the second sector root 326 are tapered surfaces, and the adjusting screw 5 rotates the sector shaft 3 to one end in the axial direction.
  • the adjusting screw 5 rotates the sector shaft 3 to one end in the axial direction.
  • FIG. 5 shows a modification of the first embodiment of the invention.
  • the arrangement of the preload applying mechanism 6 in the first embodiment is changed, and other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are assigned to the same configurations as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 5 shows a steering device PS1' according to a modification of the first embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view of the steering device PS1' corresponding to the cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • the plunger receiving hole 60 is provided at a position on the other end side in the tooth width direction of the first rack tooth bottom 425, and the plunger 61 It is provided at a position facing the other end side of the first sector tooth 321 near the small diameter shaft portion 312 .
  • the plunger is arranged near the neutral position of the sector shaft 3 on the other end side in the tooth width direction of the first rack tooth bottom 425. 61 is brought into a state of elastic contact with the tip of the first sector tooth 321 of the sector gear 32 based on the biasing force of the biasing member 62 . In this state, the ball nut 4 is urged to the other side in the rotational direction by the reaction force generated when the plunger 61 elastically contacts the first sector teeth 321 based on the urging force of the urging member 62 .
  • the sector shaft 3 is formed to have a relatively large diameter at one end in the axial direction across the sector gear 32, which is connected to the pitman arm (not shown).
  • the other axial end side of the sector gear 32 is formed to have a relatively smaller diameter than the one axial end side. It is provided at an end corresponding to the other end of the sector shaft 3 in the axial direction.
  • the plunger receiving hole 60 that constitutes the preload applying mechanism 6 is arranged on the side of the small diameter shaft portion 312 where the sector shaft 3 has a relatively small diameter.
  • the space in which the preload applying mechanism 6 can be arranged is expanded by the amount that the sector shaft portion 31 is reduced in diameter like the small-diameter shaft portion 312 , and the preload is applied to a position farther from the rotation center of the ball nut 4 .
  • An application mechanism 6 can be arranged. As a result, it is possible to apply a larger rotational torque to the ball nut 4, and to more effectively adjust the engagement between the first sector tooth 321 and the second and third rack teeth 422, 423. .
  • FIG. 6 to 8 show a second embodiment of the steering device according to the invention.
  • the arrangement of the preload applying mechanism 6 in the first embodiment is changed, and other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the steering device according to the present invention, and shows a longitudinal sectional view of the steering device PS2 cut along the center of rotation of the steering shaft 2.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of the steering device PS2 taken along line BB in FIG.
  • FIG. 8 shows an enlarged view of the essential part of FIG. 6, showing an enlarged view of the vicinity of the preload applying mechanism 6, which is the essential part of FIG.
  • the preload applying mechanism 6 is provided on the sector gear 32 side instead of on the rack tooth 42 side as in the first embodiment. .
  • the plunger receiving hole 60 is located at one end in the face width direction of the first sector tooth 321, which is the central tooth (the end near the large diameter shaft portion 311). It is provided at the tip of the first sector tooth 321 .
  • the plunger 61 biased by the biasing force of the biasing member 62 is configured to be able to elastically contact the other end side of the first rack tooth bottom 425 in the tooth width direction. It is
  • the plunger 61 arranged on the other end side in the tooth width direction of the first sector tooth 321 near the neutral position of the sector shaft 3 is , the biasing force of the biasing member 62 elastically contacts the first rack tooth bottom 425 .
  • the ball nut 4 is biased to one side in the rotational direction by the reaction force generated by the plunger 61 elastically contacting the first rack tooth bottom 425 based on the biasing force of the biasing member 62 .
  • the preload applying mechanism 6 is provided at one end of the center tooth (first sector tooth 321) in the tooth width direction, in the direction of rotation of the ball nut 4 based on the biasing force generated by elastic contact with the tip of the central tooth (first sector tooth 321) and the specific tooth bottom (first rack tooth bottom 425) of the rack tooth 42 facing the opposite tooth.
  • the ball nut 4 is biased to one side.
  • the plunger 61 moves toward one side in the rotational direction based on the biasing force generated by the elastic contact of the plunger 61 with the tooth tip of the first rack tooth bottom 425 .
  • Rotational torque can be applied, and there is no need to provide a pressed portion to be pressed by the plunger 61 in addition to the sector gear 32 as in the conventional steering device.
  • FIG. 9 shows a modification of the second embodiment of the invention.
  • the arrangement of the preload applying mechanism 6 in the second embodiment is changed, and the rest of the configuration is the same as that of the second embodiment. Therefore, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • FIG. 9 shows a steering device PS2' according to a modification of the second embodiment of the present invention, and shows a cross-sectional view of the steering device PS2' corresponding to the cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the plunger receiving hole 60 is provided at a position on the other end side in the tooth width direction of the first sector tooth 321, and the preload applying mechanism 6 is , on the side facing the other end side of the first rack tooth bottom 425 near the small-diameter shaft portion 312 .
  • the plunger 61 arranged near the neutral position of the sector shaft 3 on the other end side in the tooth width direction of the first sector tooth 321 is elastically abutted against the first rack tooth bottom 425 based on the biasing force of the biasing member 62 .
  • the ball nut 4 is biased toward the other side in the rotational direction by the biasing force generated by the plunger 61 elastically contacting the first rack tooth bottom 425 based on the biasing force of the biasing member 62 .
  • the sector shaft 3 is formed with a relatively large diameter at one end in the axial direction across the sector gear 32, which is connected to the pitman arm (not shown).
  • the other axial end side of the sector gear 32 is formed to have a relatively smaller diameter than the one axial end side, and the plunger receiving hole 60 is located at the end of the center tooth (first sector tooth 321) in the face width direction. It is provided at the end corresponding to the other end of the sector shaft 3 in the axial direction.
  • the plunger receiving hole 60 that constitutes the preload applying mechanism 6 is arranged on the side of the small diameter shaft portion 312 where the sector shaft 3 has a relatively small diameter.
  • the space in which the preload applying mechanism 6 can be arranged is expanded by the amount that the sector shaft portion 31 is reduced in diameter like the small-diameter shaft portion 312 , and the preload is applied to a position farther from the rotation center of the ball nut 4 .
  • An application mechanism 6 can be arranged. As a result, it is possible to apply a larger rotational torque to the ball nut 4, and to more effectively adjust the engagement between the first sector tooth 321 and the second and third rack teeth 422, 423. .
  • FIG. 10 shows a third embodiment of a steering device according to the invention.
  • the present embodiment is obtained by changing the form of the sector gear 32 in the modified example of the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. For this reason, the same reference numerals are given to the same configurations as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
  • FIG. 10 shows a third embodiment of the steering device according to the present invention, showing a cross-sectional view of the steering device PS3 corresponding to the cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • the backlash adjustment mechanism is abolished, and the tooth bottom of the sector gear 32 is adjusted so that the tooth depth T of the sector gear 32 is generally constant. It is a flat surface parallel to the rotation axis Y of the sector shaft 3 .
  • the bottom of the sector gear 32 has a straight shape parallel to the rotation axis Y of the sector shaft 3 . That is, in this embodiment, unlike the first embodiment, the bottom of the sector gear 32 is not tapered, and in addition to the preload applying mechanism 6, a mechanism (back gear) for adjusting the engagement between the rack teeth 42 and the sector gear 32 is provided.
  • the meshing between the rack teeth 42 and the sector gears 32 is adjusted only by the preload applying mechanism 6 without providing a lash adjusting mechanism. Therefore, the structure of the steering device PS3 is simplified, which can contribute to improvement in productivity of the steering device PS3 and reduction in manufacturing cost.
  • the female screw hole 136 of the third housing 13 can be omitted because the backlash adjustment mechanism is abolished. As a result, it is possible to prevent the hydraulic fluid in the sector shaft accommodating portion 112 from leaking to the outside through the female screw hole 136 .
  • FIG. 11 shows a fourth embodiment of the steering device according to the invention. It should be noted that the present embodiment is obtained by changing the form of the sector gear 32 in the modified example of the second embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, the same components as those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.
  • FIG. 11 shows a fourth embodiment of the steering device according to the present invention, and shows a cross-sectional view of the steering device PS4 corresponding to the cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the backlash adjustment mechanism is abolished, and the tooth bottom of the sector gear 32 is adjusted so that the tooth depth T of the sector gear 32 is generally constant. It is a flat surface parallel to the rotation axis Y of the sector shaft 3 .
  • the bottom of the sector gear 32 has a straight shape parallel to the rotation axis Y of the sector shaft 3.
  • the meshing between the rack teeth 42 and the sector gear 32 is adjusted only by the preload applying mechanism 6 without providing a mechanism (backlash adjusting mechanism) for adjusting the meshing between the rack teeth 42 and the sector gear 32 . Therefore, the structure of the steering device PS4 is simplified, which can contribute to improvement in productivity of the steering device PS4 and reduction in manufacturing cost.
  • the backlash adjustment mechanism is abolished, it becomes possible to omit the female screw hole 136 in the third housing 13, and the hydraulic fluid in the sector shaft accommodating portion 112 can flow through the female screw hole 136 to the outside. It is possible to suppress the problem of leaking to.
  • the present invention is not limited to the configurations exemplified in each of the above-described embodiments and modifications, but the detailed configuration of the steering device, for example, the configuration of the steering shaft 2, the input mode for the steering shaft 2, the sector gear 32 and
  • the detailed configuration of the steering device for example, the configuration of the steering shaft 2, the input mode for the steering shaft 2, the sector gear 32 and
  • the preload applying mechanism 6 for example, the shapes of the plunger 61 and the biasing member 62 can be changed. etc., can be freely changed within the scope of the present invention according to the specifications of the steering device and the vehicle to which it is applied.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

本発明に係るステアリング装置（ＰＳ１）は、予圧付与機構（６）が、プランジャ（６１）がセクタ歯車（３２）の第１セクタ歯（３２１）の歯先に弾接することによって発生する反力に基づいて、ボールナット（４）の回転方向の一方側へ回転トルクを付与する。このため、当該ステアリング装置（ＰＳ１）では、従来のステアリング装置のように、セクタ歯車（３２）とは別にプランジャ（６１）に押圧される被押圧部を設ける必要がない。これにより、当該被押圧部の形成に伴うセクタシャフト（３）の大型化を抑制することができる。

Description

ステアリング装置
　本発明は、ステアリング装置に関する。
　従来のステアリング装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
　すなわち、下記の特許文献１に係るステアリング装置は、ステアリングホイールと連係する操舵軸と、転舵輪と連係するセクタシャフトとが交差状に配置されていて、操舵軸に螺合するボールナットに形成されたラック歯と、セクタシャフトに設けられたセクタ歯車とが噛み合うことによって構成される。
　そして、ボールナットとセクタシャフトとの間には、セクタシャフトの中立位置におけるラック歯とセクタ歯車とのバックラッシュを調整するプリロード機構が設けられている。このプリロード機構は、セクタギヤの軸方向端部と対向する位置においてボールナットの内部に付勢部材と共に埋設され、付勢部材を介してセクタ歯車側へ付勢されるプランジャと、セクタシャフトに設けられ、セクタシャフトの中立位置を中心として所定の回動範囲においてプランジャと弾接可能なカムプロファイルをもって構成されたプランジャ摺接部と、を含む。すなわち、プリロード機構は、セクタシャフトの中立位置を中心として所定の範囲おいて、プランジャがプランジャ摺接部に弾接することによって発生するプランジャ摺接部からの反力に基づき、ボールナットを回動方向一方側に付勢する。これにより、プリロード機構は、前記セクタシャフトの中立位置付近におけるラック歯とセクタ歯車のバックラッシュを低減することが可能となっている。
特開平５－３１９２８５号公報
　しかしながら、前記従来のステアリング装置では、セクタ歯車とは別にプランジャ摺接部を設ける必要がある。このため、当該プランジャ摺接部の分だけセクタシャフトの軸方向の大型化を招来してしまう、という点で、なおも改善の余地を残していた。
　本発明は、かかる技術的課題に着目して案出されたもので、セクタシャフトの大型化を抑制できるステアリング装置を提供することを目的としている。
　本発明は、その一態様として、ステアリングホイールに連係する操舵軸に螺合するボールナットの外側に形成されたラック歯と、転舵輪に連係するセクタシャフトに設けられ、直進操舵状態に相当する前記セクタシャフトの中立位置において前記ラック歯と最も深く噛み合う中央歯を含み、前記セクタシャフトの周方向に設けられた複数のセクタ歯をもって前記ラック歯と噛み合うセクタ歯車と、前記セクタシャフトの中立位置付近における前記ラック歯と前記セクタ歯車との噛み合いを調整する予圧付与機構と、を備え、前記予圧付与機構は、前記セクタシャフトの中立位置付近において前記中央歯の歯先と対向する前記ラック歯の特定歯底の歯幅方向の一端部に設けられ、前記中央歯の歯先に弾接することによって発生する反力に基づき、前記ボールナットの回転方向の一方側へ前記ボールナットを付勢する。
　このように、本発明では、予圧付与機構が、セクタ歯車の中央歯の歯先に弾接することをもって、ボールナットに回転トルクを付与する構成となっている。このため、本発明では、前記従来のステアリング装置のように、セクタ歯車とは別に、予圧付与機構の押圧に供する被押圧部を設ける必要がなくなる。これにより、当該被押圧部の形成に伴うセクタシャフトの大型化を抑制することができる。
　また、前記ステアリング装置の別の態様として、前記予圧付与機構は、前記特定歯底に形成されたプランジャ受容穴と、前記プランジャ受容穴に進退可能に収容され、前記プランジャ受容穴の前記セクタ歯車に臨む開口部から先端側が突出可能に設けられたプランジャと、前記プランジャ受容穴の底部と前記プランジャとの間に介在し、前記中央歯に向けて前記プランジャを付勢する付勢部材と、を備えている、ことが望ましい。
　すなわち、本発明では、予圧付与機構が、ボールナットに形成されたプランジャ受容穴と、プランジャ受容穴に収容される付勢部材及びプランジャのみで構成されていて、プランジャによりセクタ歯車の中央歯の歯先を押圧することにより、ボールナットに対する回転トルクを発生させている。
　このように、本発明は、プランジャと付勢部材、及びこれらを収容するプランジャ受容穴のみからなる簡素な構成を有するため、前記従来のステアリング装置のように、プランジャの被押圧部を加工又は形成する必要がない。これにより、予圧付与機構を比較的安価に構成することが可能となり、ステアリング装置の製造コストの低減化を図ることができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記プランジャは、前記プランジャ受容穴の内部を摺動する大径部と、前記大径部に対して段差状に縮径形成され、前記開口部から突出可能に設けられた小径部と、を有し、前記プランジャ受容穴は、前記開口部を前記大径部の外径よりも小さい内径となるように縮径してなり、前記大径部と当接することによって前記小径部の突出量を規制するストッパを有し、前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近の状態では、前記大径部は前記ストッパに当接することなく、前記プランジャと前記中央歯との当接が許容される一方、前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、前記大径部が前記ストッパに当接して、前記プランジャと前記中央歯との当接を規制する、ことが望ましい。
　すなわち、本発明では、セクタシャフトの回動位相が中立位置付近にあるときはプランジャと中央歯との当接を許容し、セクタシャフトの回動位相が中立位置付近を超えたときはストッパによってプランジャと中央歯との当接を規制する構成となっている。
　このように、ストッパによってプランジャの突出量を規制することにより、剛性感が必要となるセクタシャフトの中立位置付近についてのみ、ラック歯とセクタ歯車の噛み合いを調整することができる。換言すれば、剛性感を特に必要としないセクタシャフトの中立位置付近以外では、プランジャと中央歯との当接を規制することにより、プランジャが中央歯に摺接することよって生じる、いわゆるゴリゴリ感など、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
　また、本発明では、プランジャ受容穴の開口部を狭めるのみでストッパが構成されている。このため、例えば前記従来のステアリング装置のように、複雑なカムプロファイルを形成することなく、比較的簡素な構成でもって、プランジャの突出量を規制することができる。これにより、ステアリング装置の製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記セクタ歯車の歯底が、前記セクタシャフトの軸線に平行な平坦面となっている、ことが望ましい。
　このように、本発明では、セクタ歯の歯底がセクタシャフトの軸線に平行なストレート形状を有しており、前記従来のステアリング装置のように、セクタ歯の歯底をテーパ形状とせず、予圧付与機構のほかにラック歯とセクタ歯車の噛み合いを調整する機構を設けることなく、予圧付与機構のみによってラック歯とセクタ歯車の噛み合いを調整する構成となっている。これにより、ステアリング装置の構造が簡素化され、当該ステアリング装置の生産性の向上、及び製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記セクタ歯車の歯底は、前記セクタシャフトの軸方向の一端側に向かって前記セクタ歯車の歯たけが徐々に大きくなるテーパ面を有し、前記セクタシャフトは、前記セクタシャフトを収容するハウジングの端壁に形成された雌ねじ孔を介して前記セクタシャフトの軸方向他端部からねじ込まれたアジャストスクリュによって、前記セクタシャフトの軸方向一端側へ移動可能に構成されている、ことが望ましい。
　このように、本発明では、セクタ歯の歯底がテーパ面となるテーパギヤ形状を有しており、アジャストスクリュによってセクタシャフトを軸方向一端側に移動させることで、ラック歯とセクタ歯車の噛み合いを調整することが可能となっている。これにより、セクタシャフトの中立位置付近のみならず、セクタシャフトの回動範囲の全域において、ラック歯とセクタ歯車の適切な噛み合いを確保することができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記セクタシャフトは、ピットマンアームに接続される、前記セクタ歯車を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、前記セクタ歯車を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、前記プランジャ受容穴は、前記特定歯底の歯幅方向の端部のうち、前記セクタシャフトの軸方向他端側に対応する端部に設けられている、ことが望ましい。
　このように、本発明では、予圧付与機構を構成するプランジャ受容穴が、セクタシャフトが比較的小径となる側に配置されている。このため、かかる小径の分だけ、ボールナットの回転中心からさらに遠い位置に予圧付与機構を配置することができる。これにより、ボールナットに対してより大きな回転トルクを付与することが可能となり、ラック歯とセクタ歯車の噛み合いをより効果的に調整することができる。
　また、別の観点から、本発明は、その一態様として、ステアリングホイールに連係する操舵軸に螺合するボールナットの外側に形成されたラック歯と、転舵輪に連係するセクタシャフトに設けられ、直進操舵状態に相当する前記セクタシャフトの中立位置において前記ラック歯と最も深く噛み合う中央歯を含み、前記セクタシャフトの周方向に設けられた複数のセクタ歯をもって前記ラック歯と噛み合うセクタ歯車と、前記セクタシャフトの中立位置付近における前記ラック歯と前記セクタ歯車との噛み合いを調整する予圧付与機構と、を備え、前記予圧付与機構は、前記中央歯の歯幅方向の一端部に設けられ、前記セクタシャフトの中立位置付近において前記中央歯の歯先と対向する前記ラック歯の特定歯底に弾接することにより発生する付勢力に基づき、前記ボールナットの回転方向の一方側へ前記ボールナットを付勢する。
　すなわち、本発明では、予圧付与機構がラック歯の特定歯底に弾接することをもって、ボールナットに回転トルクを付与する構成となっている。このように、予圧付与機構をセクタ歯車側に配置した場合でも、セクタ歯車とは別に、予圧付与機構の押圧に供する被押圧部を設ける必要がなくなる。これにより、当該被押圧部の形成に伴うセクタシャフトの大型化を抑制することができる。
　また、前記ステアリング装置の別の態様として、前記予圧付与機構は、前記中央歯に形成されたプランジャ受容穴と、前記プランジャ受容穴に進退可能に収容され、前記プランジャ受容穴の前記セクタ歯車に臨む開口部から先端側が突出可能に設けられたプランジャと、前記プランジャ受容穴の底部と前記プランジャとの間に介在し、前記特定歯底に向けて前記プランジャを付勢する付勢部材と、を備えている、ことが望ましい。
　このように、予圧付与機構をセクタ歯車側に設けた場合であっても、当該予圧付与機構を、プランジャと付勢部材、及びこれらを収容するプランジャ受容穴のみからなる簡素な構成とすることで、前記従来のステアリング装置のように、プランジャの被押圧部を加工又は形成する必要がなくなる。これにより、予圧付与機構を比較的安価に構成することが可能となり、ステアリング装置の製造コストの低減化を図ることができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記プランジャは、前記プランジャ受容穴の内部を摺動する大径部と、前記大径部に対して段差状に縮径形成され、前記開口部から突出可能に設けられた小径部と、を有し、前記プランジャ受容穴は、前記開口部を前記大径部の外径よりも小さい内径となるように縮径してなり、前記大径部と当接することによって前記小径部の突出量を規制するストッパを有し、前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近の状態では、前記大径部は前記ストッパに当接することなく、前記プランジャと前記特定歯底との当接が許容される一方、前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、前記大径部が前記ストッパに当接して、前記プランジャと前記特定歯底との当接を規制する、ことが望ましい。
　このように、予圧付与機構をセクタ歯車側に設けた場合であっても、ストッパによりプランジャの突出量を規制することで、剛性感が必要となるセクタシャフトの中立位置付近についてのみ、ラック歯とセクタ歯車の噛み合いを調整することができる。換言すれば、剛性感を特に必要としないセクタシャフトの中立位置付近以外では、プランジャと特定歯底との当接を規制することで、プランジャが特定歯底に摺接することよって生じる、いわゆるゴリゴリ感など、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
　また、本発明では、プランジャ受容穴の開口部を狭めるのみでストッパが構成されているため、例えば前記従来のステアリング装置のように、複雑なカムプロファイルを形成することなく、比較的簡素な構成でもって、プランジャの突出量を規制することができる。これにより、ステアリング装置の製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、前記ステアリング装置のさらに別の態様として、前記セクタシャフトは、ピットマンアームに接続される、前記セクタ歯車を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、前記セクタ歯車を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、前記プランジャ受容穴は、前記中央歯の歯幅方向の端部のうち、前記セクタシャフトの軸方向他端側に対応する端部に設けられている、ことが望ましい。
　このように、予圧付与機構をセクタ歯車側に設けた場合であっても、予圧付与機構を構成するプランジャ受容穴が、セクタシャフトが比較的小径となる側に配置されていることで、かかる小径の分だけ、ボールナットの回転中心からさらに遠い位置に予圧付与機構を配置することができる。これにより、ボールナットに対してより大きな回転トルクを付与することが可能となり、ラック歯とセクタ歯車の噛み合いをより効果的に調整することができる。
　本発明によれば、予圧付与機構が、セクタ歯車の中央歯の歯先、又はラック歯の特定歯底に弾接することをもって、ボールナットに回転トルクを付与する構成となっている。このため、セクタ歯車とは別に予圧付与機構に押圧される被押圧部を設ける必要がなく、かかる被押圧部の形成に伴うセクタシャフトの大型化を抑制することができる。
本発明の第１実施形態に係るステアリング装置の縦断面図である。 図１のＡ－Ａ線断面図である。 図１の要部拡大図である。 操舵状態に応じたプランジャの突出量の変遷を示す図であって、（ａ）は操舵角が０度の中立状態、（ｂ）は操舵角が１２度の操舵状態、（ｃ）は操舵角が２５度の操舵状態を示している。 本発明に係るステアリング装置の第１実施形態の変形例を示し、図１のＡ－Ａ線断面図に相当するステアリング装置の横断面図である。 本発明の第２実施形態に係るステアリング装置の縦断面図である。 図６のＢ－Ｂ線断面図である。 図６の要部拡大図である。 本発明に係るステアリング装置の第２実施形態の変形例を示し、図６のＢ－Ｂ線断面図に相当するステアリング装置の横断面図である。 本発明に係るステアリング装置の第３実施形態を示し、図１のＡ－Ａ線断面図に相当するステアリング装置の横断面図である。 本発明に係るステアリング装置の第４実施形態を示し、図６のＢ－Ｂ線断面図に相当するステアリング装置の横断面図である。
　以下、本発明に係るステアリング装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、下記の実施形態では、このステアリング装置を、トラックなど大型自動車等に用いられるインテグラル型のパワーステアリング装置として適用した例を示している。
　［第１実施形態］
　（ステアリング装置の構成）
　図１は、本発明に係るステアリング装置の第１実施形態を示し、操舵軸２の回転中心に沿って切断したステアリング装置ＰＳ１の縦断面図を示している。図２は、図１のＡ－Ａ線に沿って切断したステアリング装置ＰＳ１の横断面図を示している。なお、以下では、図１における操舵軸２の回転軸Ｘ方向のうち、ステアリングホイール（図示外）に連係する側を「一端側」、ボールナット４に連係する側を「他端側」として説明する。また、図２におけるセクタシャフト３の回転軸Ｙ方向のうち、転舵輪（図示外）に連係する側を「一端側」、ボールナット４に連係する側を「他端側」として説明する。
　図１、図２に示すように、ステアリング装置ＰＳ１は、周知のボールナット式ステアリング装置であって、図示外のステアリングホイールに連係する操舵軸２と、図示外の転舵輪に連係するセクタシャフト３と、を有する。この操舵軸２とセクタシャフト３は、ハウジング１の内部に収容される。また、操舵軸２とセクタシャフト３との間にはボールナット４が介在しており、当該ボールナット４を介して操舵軸２の回転がセクタシャフト３の回動に変換される。
　ハウジング１は、第１ハウジング１１、第２ハウジング１２及び第３ハウジング１３を有する。第１ハウジング１１は、操舵軸２、セクタシャフト３及びボールナット４を内部に収容するハウジング本体として機能する。すなわち、第１ハウジング１１は、回転軸Ｘの方向に延びて、操舵軸２及びボールナット４を収容する概ね円筒状の操舵軸収容部１１１と、回転軸Ｘに直交する回転軸Ｙの方向に延びて、セクタシャフト３を収容する概ね円筒状のセクタシャフト収容部１１２と、を有する。
　操舵軸収容部１１１は、図１に示すように、回転軸Ｘの方向の一端側が第１開口部１１１ａを介して外部に開口すると共に、他端側が端壁１１１ｂにより閉塞された、有底円筒状を呈している。第１開口部１１１ａは、当該第１開口部１１１ａに嵌合する第２ハウジング１２によって閉塞される。
　第２ハウジング１２は、他端側に向かって外径を段差状に縮小してなる円筒状を呈しており、第１開口部１１１ａの端面に当接する第２ハウジング本体部１２１と、第２ハウジング本体部１２１に対して段差状に縮径し、第１開口部１１１ａに嵌合する第２ハウジング嵌合部１２２と、を有する。そして、第２ハウジング嵌合部１２２の外周側には、第１開口部１１１ａの内周面と弾性的に当接可能な第１シール部材Ｓ１が取り付けられており、この第１シール部材Ｓ１が第１開口部１１１ａの内周面に弾性的に当接することによって、操舵軸収容部１１１内が液密に保持されている。
　また、第２ハウジング１２は、中央部を貫通する操舵軸挿入孔１２３を有し、この操舵軸挿入孔１２３を介して、外部から操舵軸収容部１１１内に操舵軸２が挿入されている。操舵軸挿入孔１２３は、一端側から他端側に向かって内径が段差状に縮小するように構成されていて、一端側に比較的大径状の大径孔部１２３ａを有すると共に、他端側に比較的小径状の小径孔部１２３ｂを有する。また、操舵軸挿入孔１２３の大径孔部１２３ａには、例えばボールベアリングからなる操舵軸受１１３が収容されていて、この操舵軸受１１３によって操舵軸２が回転可能に支持されている。
　なお、操舵軸受１１３は、第２操舵軸２２に一体に形成されたインナレース１１３ａと、大径孔部１２３ａに挿入されるアウタレース１１３ｂと、インナレース１１３ａとアウタレース１１３ｂの間に介在する複数のボール部材１１３ｃと、を有する。また、アウタレース１１３ｂは、大径孔部１２３ａにねじ込まれるロックナット１１４によって、軸方向の移動が規制された状態で保持されている。
　セクタシャフト収容部１１２は、図２に示すように、操舵軸収容部１１１に対して概ね接線状に配置されていて、周方向の一部を操舵軸収容部１１１と共有することにより、操舵軸収容部１１１と連通可能に構成されている。また、セクタシャフト収容部１１２は、回転軸Ｙの方向の一端側が第２開口部１１２ａを介して外部に開口すると共に、他端側が第３開口部１１２ｂを介して外部に開口している。
　すなわち、セクタシャフト収容部１１２では、第３開口部１１２ｂを介してセクタシャフト収容部１１２に挿入されたセクタシャフト３の一端部が、第２開口部１１２ａを介して外部に臨んでいて、ハウジング１の外部において前記図示外のピットマンアームに接続される。一方、第３開口部１１２ｂは、当該第３開口部１１２ｂを介してセクタシャフト３をセクタシャフト収容部１１２内に挿入後、第３開口部１１２ｂに嵌合する第３ハウジング１３によって閉塞される。
　第３ハウジング１３は、一端側に向かって外径を段差状に縮小してなる円筒状を呈しており、第３開口部１１２ｂの端面に当接する第３ハウジング本体部１３１と、第３ハウジング本体部１３１に対して段差状に縮径し、第３開口部１１２ｂに嵌合する第３ハウジング嵌合部１３２と、を有する。そして、第３ハウジング嵌合部１３２の外周側には、第３開口部１１２ｂの内周面と弾性的に当接可能な第２シール部材Ｓ２が取り付けられており、この第２シール部材Ｓ２が第３開口部１１２ｂの内周面に弾性的に当接することによって、セクタシャフト収容部１１２内が液密に保持されている。
　また、第３ハウジング嵌合部１３２の内周側には、セクタシャフト３の他端部の回転支持に供する有底円筒状のシャフト支持部１３３を有する。シャフト支持部１３３は、一端側に開口する第３ハウジング筒状部１３４と、この第３ハウジング筒状部１３４の他端側を閉塞する第３ハウジング端壁１３５と、を有する。
　操舵軸２は、図１に示すように、一端側が図示外のステアリングホイールに接続される第１操舵軸２１と、一部が第１操舵軸２１と径方向に重なるように、トーションバー２３を介して第１操舵軸２１の他端側に相対回転可能に接続される第２操舵軸２２と、を有する。第１操舵軸２１は、当該第１操舵軸２１の他端部において径方向に貫通された第１ピン部材２４１を介して、トーションバー２３と接続されている。同様に、第２操舵軸２２は、当該第２操舵軸２２の他端部において径方向に貫通された第２ピン部材２４２を介して、トーションバー２３と接続されている。
　なお、本実施形態では図示を省略するが、操舵軸２は、前記図示外のステアリングホイールに対して機械的に接続されていてもよく、また、周知のステア・バイ・ワイヤのように前記図示外のステアリングホイールに電気的に接続されていてもよい。さらに、操舵軸２は、前記図示外のステアリングホイールに接続され、手動運転により当該ステアリングホイールを介して操舵トルクが入力される態様のほか、図示外のモータに接続され、自動運転により当該モータを介して操舵トルクが入力される態様にも適用可能である。また、前記手動運転の態様には、前記図示外のステアリングホイールから操舵トルクが入力され、前記図示外のモータから操舵アシストトルクが入力される態様が含まれる。
　セクタシャフト３は、図２に示すように、操舵軸２の回転軸Ｘに概ね直角に交差する回転軸Ｙの方向に沿って延びるセクタ軸部３１と、セクタ軸部３１の他端部にボールナット４と対向して配置されるセクタ歯車３２と、を有する。セクタ軸部３１とセクタ歯車３２とは一体に形成されていて、セクタ歯車３２が回動することによって、当該セクタ歯車３２と一体となってセクタ軸部３１が回動する。
　セクタ軸部３１は、セクタ歯車３２よりも一端側が、比較的大径な大径軸部３１１として構成されていて、セクタ歯車３２よりも他端側が、比較的小径な小径軸部３１２として構成されている。大径軸部３１１は、一端側が前記図示外のピットマンアームに接続され、他端側が第２開口部１１２ａの内周側に収容された大径軸受３３１によって回転可能に支持される。すなわち、大径軸部３１１は、当該大径軸部３１１の一端部に接続される前記図示外のピットマンアームを介して前記図示外の転舵輪に大きなトルクを付与する関係上、かかる大きなトルクに対抗可能な剛性を確保するため、比較的大径に形成されている。
　また、大径軸受３３１の一端側には、大径軸部３１１の外周面と第２開口部１１２ａの内周面との間を液密にシール可能な大径シール部材３４１が設けられている。これにより、ハウジング１（シャフト収容部１１２）の内部に充填された作動液が第２開口部１１２ａを通じて外部へ流出することが抑制されている。
　一方、小径軸部３１２は、第３ハウジング筒状部１３４の内周側に収容された小径軸受３３２によって回転可能に支持される。すなわち、小径軸部３１２は、セクタシャフト３の他端側の回転支持に供するものであり、前記大径軸部３１１のような大きなトルクが作用しない関係上、かかる大きなトルクに対抗可能な高い剛性は必要ないため、比較的小径に形成されている。
　また、小径軸受３３２の他端側には、小径軸部３１２の外周面と第３ハウジング筒状部１３４の内周面との間を液密にシール可能な小径シール部材３４２が設けられている。これにより、ハウジング１（シャフト収容部１１２）の内部に充填された作動液が後述する雌ねじ孔１３６を通じて外部へ流出することが抑制されている。
　セクタ歯車３２は、図１、図２に示すように、大径軸部３１１と小径軸部３１２の間に設けられ、大径軸部３１１と小径軸部３１２に接続される接続基部３２０と、接続基部３２０の側部においてボールナット４のラック歯４２と対向するように設けられた、第１セクタ歯３２１、第２セクタ歯３２２及び第３セクタ歯３２３と、を有する。第１セクタ歯３２１は、セクタ歯車３２の中立状態において、回転軸Ｘ及び回転軸Ｙに直交するＺ軸の方向に沿って突出する。第２セクタ歯３２２は、回転軸Ｘの一端側に向かって、第１セクタ歯３２１の右斜め方向に突出する。第３セクタ歯３２３は、回転軸Ｘの他端側に向かって、第１セクタ歯３２１の左斜め方向に突出する。
　また、セクタ歯車３２は、いわゆるテーパギヤとして構成されている。すなわち、このセクタ歯車３２は、図２に示すように、第１セクタ歯３２１と第２セクタ歯３２２の間に位置する第１セクタ歯底３２５と、第１セクタ歯３２１と第３セクタ歯３２３の間に位置する第２セクタ歯底３２６とが、セクタシャフト３の一端側に向かって第１～第３セクタ歯３２１～３２３の歯たけＴが徐々に大きくなるテーパ面によって構成されている。
　また、上記テーパギヤの構成に伴い、第３ハウジング端壁１３５には、回転軸Ｙに沿って貫通する雌ねじ孔１３６が形成されていて、この雌ねじ孔１３６を介して、第３ハウジング１３の他端側（外部）からアジャストスクリュ５がねじ込まれている。このアジャストスクリュ５は、セクタシャフト３の他端部（小径軸部３１２）に当接した状態でねじ込まれることにより、一端側へ進出してセクタシャフト３を一端側へと付勢する。すなわち、アジャストスクリュ５がねじ込まれてセクタシャフト３が一端側へと移動することによって、第１セクタ歯底３２５及び第２セクタ歯底３２６と、第２ラック歯４２２及び第３ラック歯４２３との間の隙間が減少し、ラック歯４２に対するセクタ歯車３２のバックラッシュを低減することが可能となっている。
　このように、本実施形態では、前記テーパギヤにより構成されたセクタ歯車３２と、セクタシャフト３を付勢するアジャストスクリュ５と、によって構成され、アジャストスクリュ５を回転させる（ねじ込む）という手動作業によりセクタ歯車３２とラック歯４２のバックラッシュを調整可能なバックラッシュ調整機構が設けられている。これにより、車両を整備する際、セクタ歯車３２及びラック歯４２の摩耗等によって増大するセクタ歯車３２とラック歯４２のバックラッシュを調整することが可能となっている。
　ボールナット４は、図１、図２に示すように、円筒状を呈し、回転軸Ｘの方向に沿って軸孔４１が形成されている。すなわち、ボールナット４は、操舵軸収容部１１１に収容される第２操舵軸２２の外周側に設けられた軸側ボール溝４０１と、ボールナット４の内周側（軸孔４１）に設けられたナット側ボール溝４０２との間に介在する複数のボール４３を介して、回転軸Ｘの方向に進退移動可能に設けられている。また、ボールナット４における回転軸Ｘの方向の外側部には、セクタ歯車３２と対向する所定の範囲に、セクタ歯車３２と噛み合うラック歯４２（後述する第１～第４ラック歯４２１～４２４）が形成されている。また、ボールナット４における回転軸Ｘの方向の外側部には、ラック歯４２の背面側、すなわち回転軸Ｘを挟んでラック歯４２の反対側に、ナット側ボール溝４０２の一端部と他端部とを繋いで前記複数のボール４３の循環に供する円筒状のチューブ部材４４が配置されている。
　ラック歯４２は、図１に示すように、ボールナット４のセクタ歯車３２と対向する側部に回転軸Ｘの方向に沿って並列に設けられた第１ラック歯４２１、第２ラック歯４２２、第３ラック歯４２３及び第４ラック歯４２４を有する。第２ラック歯４２２と第３ラック歯４２３との間には、中央歯である前記第１セクタ歯３２１と対向する特定歯底である第１ラック歯底４２５が形成されている。第１ラック歯４２１と第２ラック歯４２２との間には、第２セクタ歯３２２と対向する第２ラック歯底４２６が形成されている。第３ラック歯４２３と第４ラック歯４２４との間には、第３セクタ歯３２３と対向する第３ラック歯底４２７が形成されている。
　また、ボールナット４は、操舵軸収容部１１１に充填された作動液の液圧によって作動するパワーシリンダのピストンとして機能するものであり、操舵軸収容部１１１内において摺動可能に設けられている。すなわち、ボールナット４により、操舵軸収容部１１１の内部に、ボールナット４を挟んで回転軸Ｘの方向に対向する２つの液圧室である、第１液圧室Ｐ１と第２液圧室Ｐ２が画定されている。なお、第２液圧室Ｐ２は、第１ハウジング１１に設けられた連通孔１１５を介して、セクタシャフト収容部１１２と連通可能に構成されていて、第２液圧室Ｐ２の作動液がセクタシャフト収容部１１２内へと導かれることによって、セクタ歯車３２とラック歯４２との間の潤滑が可能となっている。
　また、第２ハウジング１２の内部には、第１操舵軸２１と第２操舵軸２２の相対回転に応じて図示外の液圧源（例えばポンプ）により供給される作動液を前記パワーシリンダの第１液圧室Ｐ１又は第２液圧室Ｐ２へ選択的に供給可能なコントロールバルブとしての、周知のロータリバルブＲＶが構成されている。ロータリバルブＲＶは、第１操舵軸２１の他端部に一体に形成されたロータ２１０と、ロータ２１０の外周側に設けられ、第２操舵軸２２の一端部に一体に設けられたスリーブ２２０と、を有する。
　第２ハウジング１２の内周側には、回転軸Ｘの周方向に沿って延びる周方向溝である、導入ポート１２４ａと、供給ポート１２４ｂと、排出ポート１２４ｃとが、回転軸Ｘの方向に並列に設けられている。また、第２ハウジング１２の内部には、図示外の導入用配管と導入ポート１２４ａとを接続する導入通路１２４ｄと、排出ポート１２４ｃと図示外の排出用配管とを接続する排出通路１２４ｅと、が設けられている。また、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２の内部には、供給ポート１２４ｂと第１液圧室Ｐ１とを接続する供給通路Ｌが、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とに跨って設けられている。具体的には、供給通路Ｌは、第１ハウジング１１の内部に設けられる第１ハウジング供給通路１１６と、第２ハウジング１２の内部に設けられ、供給ポート１２４ｂと第１ハウジング供給通路１１６とを接続する第２ハウジング供給通路１２６と、で構成される。導入ポート１２４ａは、導入通路１２４ｄと前記図示外の導入用配管を介して、前記図示外の油圧源と接続される。供給ポート１２４ｂは、供給通路Ｌを介して、第１液圧室Ｐ１と接続される。排出ポート１２４ｃは、排出通路１２４ｅと前記図示外の排出用配管を介して、図示外のリザーバタンクと接続される。
　ロータ２１０の外周側には、回転軸Ｘの方向に沿って縦溝状に延びる、供給用凹部２１０ａと排出用凹部（図示外）とが、周方向に交互に並列に設けられている。同様に、スリーブ２２０の内周側には、回転軸Ｘの方向に沿って縦溝状に延びる、右操舵用凹部２２０ａと左操舵用凹部（図示外）とが、周方向に交互に並列に設けられている。また、スリーブ２２０には、当該スリーブ２２０の内周と外周とを連通するように、第１連通路２２１と、第２連通路２２２と、供給連通路２２３と、排出連通路２２４と、が設けられている。第１連通路２２１は、右操舵用凹部２２０ａに開口し、第２連通路２２２は、図示外の左操舵用凹部に開口する。また、周方向において右操舵用凹部２２０ａと前記図示外の左操舵用凹部との間に挟まれた図示外の凸部には、供給連通路２２３又は排出連通路２２４が開口していて、供給連通路２２３と排出連通路２２４とが周方向に交互に配置される。
　また、図１、図２に示すように、セクタ歯車３２とラック歯４２との間には、直進操舵状態に相当するセクタシャフト３の中立位置（図１に示す位置）の付近におけるセクタ歯車３２とラック歯４２の噛み合いを調整する予圧付与機構６が設けられている。なお、本実施形態では、図１、図２に示すように、予圧付与機構６をボールナット４側に配置した態様を例示して説明する。また、本実施形態に係る予圧付与機構６は、特に図２に示すように、中央歯である第１セクタ歯３２１と噛み合う特定歯底である第１ラック歯底４２５の歯幅方向の一端側の位置であって、大径軸部３１１寄りの第１セクタ歯３２１の一端側と対向する側の位置に設けられている。
　（予圧付与機構の構成）
　図３は、図１の要部である予圧付与機構６の近傍を拡大して表示した、図１の要部拡大図を示している。
　図３に示すように、予圧付与機構６は、第１ラック歯底４２５に形成されたプランジャ受容穴６０と、プランジャ受容穴６０に進退移動可能に収容されたプランジャ６１と、プランジャ受容穴６０の底部とプランジャ６１の底部との間に介在し、第１セクタ歯３２１に向けてプランジャ６１を付勢する付勢部材６２と、を備える。
　プランジャ受容穴６０は、横断面がほぼ円形を呈し、一端が第１ラック歯底４２５に開口すると共に、他端が底壁６００によって閉塞されている。さらに、プランジャ受容穴６０は、軸方向において一定の内径を有する丸穴であって、開口部側から円環状の環状部材６３が圧入されることによって、先細りの段差径状に形成されている。すなわち、プランジャ受容穴６０は、底壁６００側に設けられ、比較的大径状の大径穴部６０１と、開口部側に設けられ、環状部材６３の内周側に形成された比較的小径状の小径穴部６０２と、を有する。また、大径穴部６０１と小径穴部６０２との間には、環状部材６３によって、プランジャ６１の大径部６１１と当接してプランジャ６１の進出量、すなわち小径穴部６０２から突出するプランジャ６１の突出量を規制するストッパ６３０が形成されている。
　ストッパ６３０は、セクタシャフト３の回動位相が中立位置付近の状態では、プランジャ大径部６１１と当接することなく、プランジャ６１と第１セクタ歯３２１の当接を許容する（図４（ａ）参照）。一方、ストッパ６３０は、セクタシャフト３の回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、プランジャ大径部６１１と当接し、プランジャ６１と第１セクタ歯３２１との当接を規制する（図４（ｃ）参照）。
　プランジャ６１は、樹脂材料によって一体に形成されたものであって、先端に向かって外径が段差状に縮小する先細り状に形成されている。具体的には、プランジャ６１は、プランジャ受容穴６０の大径穴部６０１に受容されるプランジャ大径部６１１と、プランジャ受容穴６０の小径穴部６０２を摺動可能に設けられたプランジャ小径部６１２と、を有する。プランジャ大径部６１１は、プランジャ受容穴６０の底壁６００と対向し、付勢部材６２の着座面として機能する。一方、プランジャ小径部６１２は、プランジャ受容穴６０の小径穴部６０２から突出して外部へ臨み、第１セクタ歯３２１と対峙する。また、プランジャ小径部６１２は、先端部が緩やかな曲面状をなし、セクタシャフト３の回動時において、第１セクタ歯３２１の歯面と滑らかに摺接することが可能となっている。
　付勢部材６２は、一端部がプランジャ受容穴６０の底壁６００に着座すると共に、他端部がプランジャ大径部６１１に着座し、プランジャ受容穴６０の底壁６００とプランジャ大径部６１１との間に所定の与圧をもって収容される。すなわち、付勢部材６２は、プランジャ大径部６１１がストッパ６３０に当接した状態でもプランジャ６１に対して付勢部材６２の付勢力が作用するように前記所定の与圧が付与されていて、プランジャ６１に対して付勢力を常時作用させている。また、本実施形態では、付勢部材６２は、周知の皿ばねを直列に複数重ねることによって構成されている。なお、付勢部材６２は、本実施形態のように複数の皿ばねを重ね合わせたものに限定されず、例えばコイルスプリングなど、プランジャ６１を継続的に付勢可能なものであれば、材質や形態は任意に変更可能である。
　（予圧付与機構の作動説明）
　図４は、操舵状態に応じたプランジャ６１の突出量の変遷を示す図であって、（ａ）は操舵角が０度の中立状態、（ｂ）は操舵角が１２度の操舵状態、（ｃ）は操舵角が２５度の操舵状態を示している。
　図４（ａ）に示すように、操舵角が０度の中立状態では、プランジャ６１は後退した状態にあり、プランジャ大径部６１１がストッパ６３０から離間した状態であって、付勢部材６２の付勢力に基づきプランジャ小径部６１２の先端面が第１セクタ歯３２１の歯先に弾性的に当接した状態となる。この状態では、プランジャ６１が第１セクタ歯３２１の歯先と弾性的に当接することによって発生する反力により、ボールナット４が回転方向の一方側へ付勢される。その結果、セクタ歯車３２の他端側において、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃが小さくなる。これにより、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３との噛み合いが深くなり、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュが減少する。
　図４（ｂ）に示すように、操舵角が１２度の操舵状態では、プランジャ６１は前進した状態にあり、プランジャ大径部６１１がストッパ６３０に当接する直前の状態であって、付勢部材６２の付勢力に基づきプランジャ小径部６１２の先端が第１セクタ歯３２１の歯先に弾性的に当接した状態となる。この状態では、プランジャ６１の進出に伴い付勢部材６２が伸長した分、前記中立状態と比べて比較的小さい付勢力が、プランジャ６１に作用する。すなわち、前記中立状態よりも小さい付勢力に基づきプランジャ６１が第１セクタ歯３２１の歯先と弾性的に当接することによって発生する反力により、ボールナット４が回転方向の一方側へ付勢される。その結果、セクタ歯車３２の他端側において、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃが減少し、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュが減少する。
　図４（ｃ）に示すように、操舵角が２５度の操舵状態では、プランジャ６１が最も前進した状態にあり、プランジャ大径部６１１がストッパ６３０に当接してプランジャ６１の進出移動が規制された状態であって、プランジャ小径部６１２の先端が第１セクタ歯３２１の歯先から離間した状態となる。この状態では、ボールナット４に対して付勢力が作用しないため、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃは変化せず、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュは調整されない。
　（本実施形態の作用効果）
　従来のステアリング装置では、予圧付与機構が、ボールナット内部にセクタ歯車側へ付勢可能に設けられたプランジャが、セクタ歯車に隣接された、所定のカムプロファイルを有するプランジャ摺接部に弾性的に当接することにより発生するプランジャ摺接部からの反力に基づき、ボールナットを回動方向の一方側に付勢することによって、セクタシャフトの中立位置付近におけるラック歯とセクタ歯車のバックラッシュを低減していた。しかしながら、前記従来のステアリング装置では、セクタ歯車とは別にプランジャ摺接部を設ける必要があった。このため、前記プランジャ摺接部の分だけセクタシャフトの軸方向の大型化を招来しまう、という点で、改善の余地を残していた。
　これに対して、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ１は、ステアリングホイール（図示外）に連係する操舵軸２（第２操舵軸２２）に螺合するボールナット４の外側に形成されたラック歯４２と、転舵輪（図示外）に連係するセクタシャフト３に設けられ、直進操舵状態に相当するセクタシャフト３の中立位置においてラック歯４２と最も深く噛み合う中央歯（第１セクタ歯３２１）を含み、セクタシャフト３の周方向に設けられた複数のセクタ歯（第１セクタ歯３２１、第２セクタ歯３２２及び第３セクタ歯３２３）をもってラック歯４２と噛み合うセクタ歯車３２と、セクタシャフト３の中立位置付近におけるラック歯４２とセクタ歯車３２との噛み合いを調整する予圧付与機構６と、を備え、予圧付与機構６は、セクタシャフト３の中立位置付近において中央歯（第１セクタ歯３２１）の歯先と対向するラック歯４２の特定歯底（第１ラック歯底４２５）の歯幅方向の一端部に設けられ、中央歯（第１セクタ歯３２１）の歯先に弾接することによって発生する反力に基づき、ボールナット４の回転方向の一方側へボールナット４を付勢する。
　このように、本実施形態では、プランジャ６１がセクタ歯車３２の第１セクタ歯３２１の歯先に弾接することにより発生する反力に基づき、ボールナット４の回転方向の一方側へ回転トルクを付与する構成となっている。このため、本実施形態では、前記従来のステアリング装置のように、セクタ歯車３２とは別にプランジャ６１に押圧される被押圧部を設ける必要がない。これにより、当該被押圧部の形成に伴うセクタシャフト３の大型化を抑制することができる。
　また、本実施形態では、予圧付与機構６が、特定歯底（第１ラック歯底４２５）に形成されたプランジャ受容穴６０と、プランジャ受容穴６０に進退可能に収容され、プランジャ受容穴６０のセクタ歯車３２に臨む開口部から先端側が突出可能に設けられたプランジャ６１と、プランジャ受容穴６０の底部（底壁６００）とプランジャ６１との間に介在し、中央歯（第１セクタ歯３２１）に向けてプランジャ６１を付勢する付勢部材６２と、を備えている。
　すなわち、本実施形態では、予圧付与機構６が、ボールナット４に形成されたプランジャ受容穴６０と、プランジャ受容穴６０に収容される付勢部材６２及びプランジャ６１のみで構成されていて、プランジャ６１によりセクタ歯車３２の第１セクタ歯３２１の歯先を押圧することによって、ボールナット４に対する回転トルクを発生させている。
　このように、本実施形態では、予圧付与機構６が、プランジャ６１と付勢部材６２、及びこれらを収容するプランジャ受容穴６０のみからなる簡素な構成を有する。このため、本実施形態では、前記従来のステアリング装置のように、プランジャ６１の被押圧部を加工又は形成する必要がない。これにより、予圧付与機構６を比較的安価に構成することが可能となり、ステアリング装置ＰＳ１の製造コストの低減化を図ることができる。
　また、本実施形態では、プランジャ６１は、プランジャ受容穴６０の内部を摺動する大径部（プランジャ大径部６１１）と、大径部（プランジャ大径部６１１）に対して段差状に縮径形成され、前記開口部から突出可能に設けられた小径部（プランジャ小径部６１２）と、を有し、プランジャ受容穴６０は、前記開口部を大径部（プランジャ大径部６１１）の外径よりも小さい内径となるように縮径してなり、大径部（プランジャ大径部６１１）と当接することによって小径部（プランジャ小径部６１２）の突出量を規制するストッパ６３０を有し、セクタシャフト３の回動位相が前記中立位置付近の状態では、大径部（プランジャ大径部６１１）はストッパ６３０に当接することなく、プランジャ６１と中央歯（第１セクタ歯３２１）との当接が許容される一方、セクタシャフト３の回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、大径部（プランジャ大径部６１１）がストッパ６３０に当接して、プランジャ６１と中央歯（第１セクタ歯３２１）との当接を規制する。
　すなわち、本実施形態では、セクタシャフト３の回動位相がステアリングの中立位置付近にあるときは、プランジャ６１と第１セクタ歯３２１との当接を許容する一方、セクタシャフト３の回動位相が前記中立位置付近を超えたときは、ストッパ６３０によってプランジャ６１と第１セクタ歯３２１との当接を規制する構成となっている。
　このように、本実施形態では、ストッパ６３０によりプランジャ６１の突出量を規制することによって、剛性感が必要となるセクタシャフト３の中立位置付近についてのみ、ラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整することができる。換言すれば、剛性感を特に必要としない前記中立位置付近以外では、プランジャ６１と第１セクタ歯３２１の当接を規制することによって、プランジャ６１が第１セクタ歯３２１に摺接することより生じる、いわゆるゴリゴリ感など、操舵フィーリングの悪化を抑制することができる。
　また、本実施形態では、環状部材６３によってプランジャ受容穴６０の開口部を狭めるのみで、ストッパ６３０が構成されている。このため、本実施形態では、例えば前記従来のステアリング装置のように、複雑なカムプロファイルを形成することなく、比較的簡素な構成でもって、プランジャ６１の突出量を規制することができる。これにより、ステアリング装置ＰＳ１の製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、本実施形態では、セクタ歯車３２の歯底（第１セクタ歯底３２５及び第２セクタ歯底３２６）は、セクタシャフト３の軸方向の一端側に向かってセクタ歯車３２の歯たけＴが徐々に大きくなるテーパ面を有し、セクタシャフト３は、セクタシャフト３を収容するハウジング１（第１ハウジング１１）の端壁（第３ハウジング１３）に形成された雌ねじ孔１３６を介してセクタシャフト３の軸方向他端部からねじ込まれたアジャストスクリュ５によって、セクタシャフト３の軸方向一端側へ移動可能に構成されている。
　このように、本実施形態では、セクタ歯車３２の第１セクタ歯底３２５及び第２セクタ歯底３２６がテーパ面となるテーパギヤ形状を有しており、アジャストスクリュ５によってセクタシャフト３を軸方向一端側に移動させることで、ラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整することが可能となっている。これにより、セクタシャフト３の中立位置付近のみならず、セクタシャフト３の回動範囲の全域において、ラック歯４２とセクタ歯車３２の適切な噛み合いを確保することができる。
　（変形例）
　図５は、本発明の第１実施形態の変形例を示す。なお、本変形例は、前記第１実施形態における予圧付与機構６の配置を変更したものであって、他の構成については、前記第１実施形態と同様である。このため、前記第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、具体的な説明を省略する。
　図５は、本発明の第１実施形態の変形例に係るステアリング装置ＰＳ１´を示し、図１のＡ－Ａ線断面図に相当するステアリング装置ＰＳ１´の横断面図を示している。
　図５に示すように、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ１´では、プランジャ受容穴６０が、第１ラック歯底４２５の歯幅方向の他端側の位置に設けられていて、プランジャ６１が、小径軸部３１２寄りの第１セクタ歯３２１の他端側と対向する側の位置に設けられている。
　このような構成により、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ１´の予圧付与機構６では、セクタシャフト３の中立位置付近において、第１ラック歯底４２５における歯幅方向の他端側に配置されたプランジャ６１が、付勢部材６２の付勢力に基づき、セクタ歯車３２の第１セクタ歯３２１の歯先に弾性的に当接した状態となる。この状態では、付勢部材６２の付勢力に基づきプランジャ６１が第１セクタ歯３２１に弾性的に当接して発生する反力によって、ボールナット４が回転方向の他方側へ付勢される。その結果、セクタ歯車３２の一端側において、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃが減少し、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュが減少する。
　以上のように、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ１´では、セクタシャフト３は、ピットマンアーム（図示外）に接続される、セクタ歯車３２を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、セクタ歯車３２を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、プランジャ受容穴６０は、特定歯底（第１ラック歯底４２５）の歯幅方向の端部のうち、セクタシャフト３の軸方向他端側に対応する端部に設けられている。
　すなわち、本変形例では、予圧付与機構６を構成するプランジャ受容穴６０が、セクタシャフト３が比較的小径となる小径軸部３１２側に配置されている。このため、当該小径軸部３１２のようにセクタ軸部３１が小径化されている分だけ、予圧付与機構６を配置可能なスペースが拡大されて、ボールナット４の回転中心からさらに遠い位置に予圧付与機構６を配置することができる。これにより、ボールナット４に対してより大きな回転トルクを付与することが可能となり、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３の噛み合いを、より効果的に調整することができる。
　［第２実施形態］
　図６～図８は、本発明に係るステアリング装置の第２実施形態を示している。なお、本実施形態は、前記第１実施形態における予圧付与機構６の配置を変更したものであり、他の構成については、前記第１実施形態と同様である。このため、前記第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
　図６は、本発明に係るステアリング装置の第２実施形態を示し、操舵軸２の回転中心に沿って切断したステアリング装置ＰＳ２の縦断面図を示している。図７は、図６のＢ－Ｂ線に沿って切断したステアリング装置ＰＳ２の横断面図を示している。図８は、図６の要部である予圧付与機構６の近傍を拡大して表示した、図６の要部拡大図を示している。
　図６～図８に示すように、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ２では、予圧付与機構６が、前記第１実施形態のようなラック歯４２側はなく、セクタ歯車３２側に設けられている。具体的には、本実施形態に係る予圧付与機構６は、プランジャ受容穴６０が、中央歯である第１セクタ歯３２１の歯幅方向の一端部（大径軸部３１１寄りの端部）における当該第１セクタ歯３２１の歯先に設けられている。そして、セクタシャフト３の中立位置付近において、付勢部材６２の付勢力により付勢されたプランジャ６１が、第１ラック歯底４２５の歯幅方向の他端側と弾性的に当接可能に構成されている。
　このような構成により、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ２の予圧付与機構６では、セクタシャフト３の中立位置付近において、第１セクタ歯３２１の歯幅方向の他端側に配置されたプランジャ６１が、付勢部材６２の付勢力により、第１ラック歯底４２５に弾性的に当接した状態となる。この状態では、付勢部材６２の付勢力に基づきプランジャ６１が第１ラック歯底４２５に弾接することで発生する反力により、ボールナット４が回転方向の一方側へと付勢される。その結果、セクタ歯車３２の他端側において、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃが減少し、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュが減少することとなる。
　以上のように、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ２では、とりわけ、予圧付与機構６が、中央歯（第１セクタ歯３２１）の歯幅方向の一端部に設けられ、セクタシャフト３の中立位置付近において中央歯（第１セクタ歯３２１）の歯先と対向するラック歯４２の特定歯底（第１ラック歯底４２５）に弾接することにより発生する付勢力に基づき、ボールナット４の回転方向の一方側へボールナット４を付勢する。
　したがって、本実施形態でも、前記第１実施形態と同様に、プランジャ６１が第１ラック歯底４２５の歯先に弾接することにより発生する付勢力に基づき、ボールナット４の回転方向の一方側へ回転トルクを付与することができ、前記従来のステアリング装置のように、セクタ歯車３２とは別にプランジャ６１に押圧される被押圧部を設ける必要がなくなる。その結果、当該被押圧部の形成に伴うセクタシャフト３の大型化を抑制することができる。
　（変形例）
　図９は、本発明の第２実施形態の変形例を示す。なお、本変形例は、前記第２実施形態における予圧付与機構６の配置を変更したものであって、他の構成については、前記第２実施形態と同様である。このため、前記第２実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、具体的な説明を省略する。
　図９は、本発明の第２実施形態の変形例に係るステアリング装置ＰＳ２´を示し、図６のＢ－Ｂ線断面図に相当するステアリング装置ＰＳ２´の横断面図を示している。
　図９に示すように、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ２´では、プランジャ受容穴６０が、第１セクタ歯３２１の歯幅方向の他端側の位置に設けられていて、予圧付与機構６が、小径軸部３１２寄りの第１ラック歯底４２５の他端側と対向する側の位置に設けられている。
　このような構成により、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ２´の予圧付与機構６では、セクタシャフト３の中立位置付近において、第１セクタ歯３２１の歯幅方向の他端側に配置されたプランジャ６１が、付勢部材６２の付勢力に基づいて、第１ラック歯底４２５に弾性的に当接した状態となる。この状態では、付勢部材６２の付勢力に基づきプランジャ６１が第１ラック歯底４２５に弾性的に当接して発生する付勢力によって、ボールナット４が回転方向の他方側へ付勢される。その結果、セクタ歯車３２の一端側において、第１セクタ歯３２１と第１ラック歯底４２５との隙間Ｃが減少し、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３とのバックラッシュが減少することとなる。
　以上のように、本変形例に係るステアリング装置ＰＳ２´では、セクタシャフト３は、ピットマンアーム（図示外）に接続される、セクタ歯車３２を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、セクタ歯車３２を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、プランジャ受容穴６０は、中央歯（第１セクタ歯３２１）の歯幅方向の端部のうち、セクタシャフト３の軸方向他端側に対応する端部に設けられている。
　すなわち、本変形例では、予圧付与機構６を構成するプランジャ受容穴６０が、セクタシャフト３が比較的小径となる小径軸部３１２側に配置されている。このため、当該小径軸部３１２のようにセクタ軸部３１が小径化されている分だけ、予圧付与機構６を配置可能なスペースが拡大されて、ボールナット４の回転中心からさらに遠い位置に予圧付与機構６を配置することができる。これにより、ボールナット４に対してより大きな回転トルクを付与することが可能となり、第１セクタ歯３２１と第２、第３ラック歯４２２，４２３の噛み合いを、より効果的に調整することができる。
　［第３実施形態］
　図１０は、本発明に係るステアリング装置の第３実施形態を示している。なお、本実施形態は、前記第１実施形態の変形例におけるセクタ歯車３２の形態を変更したものであり、他の構成については、前記第１実施形態と同様である。このため、前記第１実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
　図１０は、本発明に係るステアリング装置の第３実施形態を示し、図１のＡ－Ａ線断面図に相当するステアリング装置ＰＳ３の横断面図を示している。
　図１０に示すように、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ３では、前記バックラッシュ調整機構が廃止されていて、セクタ歯車３２の歯たけＴが概ね一定となるように、セクタ歯車３２の歯底がセクタシャフト３の回転軸Ｙに平行な平坦面となっている。
　このように、本実施形態では、セクタ歯車３２の歯底が、セクタシャフト３の回転軸Ｙに平行なストレート形状を有している。すなわち、本実施形態では、前記第１実施形態のように、セクタ歯車３２の歯底をテーパ形状とせず、予圧付与機構６のほかにラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整する機構（バックラッシュ調整機構）を設けることなく、予圧付与機構６のみによってラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整する構成となっている。このため、ステアリング装置ＰＳ３の構造が簡素化され、ステアリング装置ＰＳ３の生産性の向上や、製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、本実施形態では、前記バックラッシュ調整機構が廃止されたことで、第３ハウジング１３の雌ねじ孔１３６を省略することが可能となる。その結果、セクタシャフト収容部１１２内の作動液が雌ねじ孔１３６を通じて外部へ漏出してしまう不具合を抑制することができる。
　［第４実施形態］
　図１１は、本発明に係るステアリング装置の第４実施形態を示している。なお、本実施形態は、前記第２実施形態の変形例におけるセクタ歯車３２の形態を変更したものであり、他の構成については、前記第１実施形態と同様である。このため、前記第２実施形態と同じ構成については、同一の符号を付すことにより、その説明を省略する。
　図１１は、本発明に係るステアリング装置の第４実施形態を示し、図６のＢ－Ｂ線断面図に相当するステアリング装置ＰＳ４の横断面図を示している。
　図１１に示すように、本実施形態に係るステアリング装置ＰＳ４では、前記バックラッシュ調整機構が廃止されていて、セクタ歯車３２の歯たけＴが概ね一定となるように、セクタ歯車３２の歯底がセクタシャフト３の回転軸Ｙに平行な平坦面となっている。
　このように、本実施形態でも、前記第３実施形態と同様に、セクタ歯車３２の歯底がセクタシャフト３の回転軸Ｙに平行なストレート形状を有し、予圧付与機構６のほかにラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整する機構（バックラッシュ調整機構）を設けることなく、予圧付与機構６のみによってラック歯４２とセクタ歯車３２の噛み合いを調整する構成となっている。このため、ステアリング装置ＰＳ４の構造が簡素化され、ステアリング装置ＰＳ４の生産性の向上や、製造コストの低減化に寄与することができる。
　また、前記第３実施形態と同様、前記バックラッシュ調整機構が廃止されたことにより、第３ハウジング１３における雌ねじ孔１３６を省略可能となり、セクタシャフト収容部１１２内の作動液が雌ねじ孔１３６を通じて外部へ漏出してしまう不具合を抑制することができる。
　本発明は、前記各実施形態や前記各変形例に例示の構成に限定されるものではなく、ステアリング装置の細部の構成、例えば操舵軸２の構成や操舵軸２に対する入力態様、セクタ歯車３２及びラック歯４２の形状など、本発明の構成と直接関係しない細部の構成は勿論、予圧付与機構６など本発明の構成と直接関係する部分であっても、例えばプランジャ６１や付勢部材６２の形態など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、適用対象であるステアリング装置や車両の仕様等に応じて自由に変更することができる。

Claims (12)

  1. 　ステアリングホイールに連係する操舵軸に螺合するボールナットの外側に形成されたラック歯と、
    　転舵輪に連係するセクタシャフトに設けられ、直進操舵状態に相当する前記セクタシャフトの中立位置において前記ラック歯と最も深く噛み合う中央歯を含み、前記セクタシャフトの周方向に設けられた複数のセクタ歯をもって前記ラック歯と噛み合うセクタ歯車と、
    　前記セクタシャフトの中立位置付近における前記ラック歯と前記セクタ歯車との噛み合いを調整する予圧付与機構と、
    　を備え、
    　前記予圧付与機構は、前記セクタシャフトの中立位置付近において前記中央歯の歯先と対向する前記ラック歯の特定歯底の歯幅方向の一端部に設けられ、前記中央歯の歯先に弾接することによって発生する反力に基づき、前記ボールナットの回転方向の一方側へ前記ボールナットを付勢する、
    　ことを特徴とするステアリング装置。
  2. 　前記予圧付与機構は、
    　前記特定歯底に形成されたプランジャ受容穴と、
    　前記プランジャ受容穴に進退可能に収容され、前記プランジャ受容穴の前記セクタ歯車に臨む開口部から先端側が突出可能に設けられたプランジャと、
    　前記プランジャ受容穴の底部と前記プランジャとの間に介在し、前記中央歯に向けて前記プランジャを付勢する付勢部材と、
    　を備えている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
  3. 　前記プランジャは、前記プランジャ受容穴の内部を摺動する大径部と、前記大径部に対して段差状に縮径形成され、前記開口部から突出可能に設けられた小径部と、を有し、
    　前記プランジャ受容穴は、前記開口部を前記大径部の外径よりも小さい内径となるように縮径してなり、前記大径部と当接することによって前記小径部の突出量を規制するストッパを有し、
    　前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近の状態では、前記大径部は前記ストッパに当接することなく、前記プランジャと前記中央歯との当接が許容される一方、
    　前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、前記大径部が前記ストッパに当接して、前記プランジャと前記中央歯との当接を規制する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。
  4. 　前記セクタ歯車の歯底が、前記セクタシャフトの軸線に平行な平坦面となっている、ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
  5. 　前記セクタ歯車の歯底は、前記セクタシャフトの軸方向の一端側に向かって前記セクタ歯車の歯たけが徐々に大きくなるテーパ面を有し、
    　前記セクタシャフトは、前記セクタシャフトを収容するハウジングの端壁に形成された雌ねじ孔を介して前記セクタシャフトの軸方向他端部からねじ込まれたアジャストスクリュによって、前記セクタシャフトの軸方向一端側へ移動可能に構成されている、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
  6. 　前記セクタシャフトは、ピットマンアームに接続される、前記セクタ歯車を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、前記セクタ歯車を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、
    　前記プランジャ受容穴は、前記特定歯底の歯幅方向の端部のうち、前記セクタシャフトの軸方向他端側に対応する端部に設けられている、
    　ことを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。
  7. 　ステアリングホイールに連係する操舵軸に螺合するボールナットの外側に形成されたラック歯と、
    　転舵輪に連係するセクタシャフトに設けられ、直進操舵状態に相当する前記セクタシャフトの中立位置において前記ラック歯と最も深く噛み合う中央歯を含み、前記セクタシャフトの周方向に設けられた複数のセクタ歯をもって前記ラック歯と噛み合うセクタ歯車と、
    　前記セクタシャフトの中立位置付近における前記ラック歯と前記セクタ歯車との噛み合いを調整する予圧付与機構と、
    　を備え、
    　前記予圧付与機構は、前記中央歯の歯幅方向の一端部に設けられ、前記セクタシャフトの中立位置付近において前記中央歯の歯先と対向する前記ラック歯の特定歯底に弾接することにより発生する付勢力に基づき、前記ボールナットの回転方向の一方側へ前記ボールナットを付勢する、
    　ことを特徴とするステアリング装置。
  8. 　前記予圧付与機構は、
    　前記中央歯に形成されたプランジャ受容穴と、
    　前記プランジャ受容穴に進退可能に収容され、前記プランジャ受容穴の前記セクタ歯車に臨む開口部から先端側が突出可能に設けられたプランジャと、
    　前記プランジャ受容穴の底部と前記プランジャとの間に介在し、前記特定歯底に向けて前記プランジャを付勢する付勢部材と、
    　を備えている、
    　ことを特徴とする請求項７に記載のステアリング装置。
  9. 　前記プランジャは、前記プランジャ受容穴の内部を摺動する大径部と、前記大径部に対して段差状に縮径形成され、前記開口部から突出可能に設けられた小径部と、を有し、
    　前記プランジャ受容穴は、前記開口部を前記大径部の外径よりも小さい内径となるように縮径してなり、前記大径部と当接することによって前記小径部の突出量を規制するストッパを有し、
    　前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近の状態では、前記大径部は前記ストッパに当接することなく、前記プランジャと前記特定歯底との当接が許容される一方、
    　前記セクタシャフトの回動位相が前記中立位置付近を超えた状態では、前記大径部が前記ストッパに当接して、前記プランジャと前記特定歯底との当接を規制する、
    　ことを特徴とする請求項８に記載のステアリング装置。
  10. 　前記セクタ歯車の歯底が、前記セクタシャフトの軸線に平行な平坦面となっている、ことを特徴とする請求項７に記載のステアリング装置。
  11. 　前記セクタ歯車の歯底は、前記セクタシャフトの軸方向の一端側に向かって前記セクタ歯車の歯たけが徐々に大きくなるテーパ面を有し、
    　前記セクタシャフトは、前記セクタシャフトを収容するハウジングの端壁に形成された雌ねじ孔を介して前記セクタシャフトの軸方向他端部からねじ込まれたアジャストスクリュによって、前記セクタシャフトの軸方向一端側へ移動可能に構成されている、
    　ことを特徴とする請求項７に記載のステアリング装置。
  12. 　前記セクタシャフトは、ピットマンアームに接続される、前記セクタ歯車を挟んで軸方向一端側が比較的大径に形成され、前記セクタ歯車を挟んで軸方向他端側が前記軸方向一端側よりも比較的小径に形成されていて、
    　前記プランジャ受容穴は、前記中央歯の歯幅方向の端部のうち、前記セクタシャフトの軸方向他端側に対応する端部に設けられている、
    　ことを特徴とする請求項８に記載のステアリング装置。
PCT/JP2022/023067 2021-06-14 2022-06-08 ステアリング装置 WO2022264890A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202280042022.7A CN117999214A (zh) 2021-06-14 2022-06-08 转向装置
JP2023529809A JPWO2022264890A1 (ja) 2021-06-14 2022-06-08
DE112022003057.7T DE112022003057T5 (de) 2021-06-14 2022-06-08 Lenkvorrichtung

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-098408 2021-06-14
JP2021098408 2021-06-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022264890A1 true WO2022264890A1 (ja) 2022-12-22

Family

ID=84527416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/023067 WO2022264890A1 (ja) 2021-06-14 2022-06-08 ステアリング装置

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2022264890A1 (ja)
CN (1) CN117999214A (ja)
DE (1) DE112022003057T5 (ja)
WO (1) WO2022264890A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024106456A1 (ja) * 2022-11-15 2024-05-23 クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社 ステアリング装置、ステアリング装置の製造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5431132A (en) * 1977-08-10 1979-03-07 Zahnradfabrik Friedrichshafen Steering gear device of automobile
US4217811A (en) * 1978-09-25 1980-08-19 General Motors Corporation Lash compensator for power steering gear
JPH0586754U (ja) * 1992-04-24 1993-11-22 光洋精工株式会社 ボールねじ式舵取り装置
JPH0647079U (ja) * 1992-12-04 1994-06-28 自動車機器株式会社 インテグラル型動力舵取装置
US6070483A (en) * 1997-08-01 2000-06-06 Trw Inc. Lash adjustment assembly
JP2019156082A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社 ステアリング装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05319285A (ja) 1992-05-18 1993-12-03 Koyo Seiko Co Ltd ボールねじ式舵取り装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5431132A (en) * 1977-08-10 1979-03-07 Zahnradfabrik Friedrichshafen Steering gear device of automobile
US4217811A (en) * 1978-09-25 1980-08-19 General Motors Corporation Lash compensator for power steering gear
JPH0586754U (ja) * 1992-04-24 1993-11-22 光洋精工株式会社 ボールねじ式舵取り装置
JPH0647079U (ja) * 1992-12-04 1994-06-28 自動車機器株式会社 インテグラル型動力舵取装置
US6070483A (en) * 1997-08-01 2000-06-06 Trw Inc. Lash adjustment assembly
JP2019156082A (ja) * 2018-03-12 2019-09-19 クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社 ステアリング装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024106456A1 (ja) * 2022-11-15 2024-05-23 クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社 ステアリング装置、ステアリング装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117999214A (zh) 2024-05-07
JPWO2022264890A1 (ja) 2022-12-22
DE112022003057T5 (de) 2024-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5592319B2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
WO2022264890A1 (ja) ステアリング装置
JP3922265B2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
US20060175122A1 (en) Damper valve and hydraulic power steering apparatus
JP5498421B2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
JPH04118371A (ja) ラックピニオン式ステアリング装置
US6021864A (en) Servo valve for power assisted steering gear
WO2024106456A1 (ja) ステアリング装置、ステアリング装置の製造方法
JP2024066137A (ja) ステアリング装置
JPH0581464B2 (ja)
JP6106196B2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
JP4151436B2 (ja) ボールねじ式舵取装置
US7428945B2 (en) Hydraulic power steering apparatus
JP4350668B2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
JP2914455B2 (ja) 動力舵取装置
JP5964775B2 (ja) パワーステアリング装置
JP3634014B2 (ja) 油圧パワーステアリング装置
JP2556183Y2 (ja) インテグラル型パワーステアリング装置
JP2000247248A (ja) 油圧式パワーステアリング装置の反力機構
JPH0586754U (ja) ボールねじ式舵取り装置
JPS59134064A (ja) パワ−ステアリングのロ−タリ型作動弁装置
JP2007308076A (ja) パワーステアリング装置
JP2006168579A (ja) 油圧パワーステアリング装置とその製造方法
JPS642546B2 (ja)
JPH07117698A (ja) インテグラル型動力舵取装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22824882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023529809

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 202280042022.7

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112022003057

Country of ref document: DE