JP2002114162A - 舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 支持剛性の不足を生じることなく舵取り軸を
安定して支持し、熱クリープの発生に伴う不具合を効果
的に抑制する。 【解決手段】 固定ハウジングの内部に舵取り軸を支持
する樹脂製の支持ブッシュ５に、両端部を残して軸長方
向に延びる長溝53，53，53を形成し、舵取り軸の摺動に
伴う摩擦熱による熱膨張分を、長溝53，53，53の幅の減
少により吸収して、熱クリープの発生に伴う不具合を抑
制する。また支持ブッシュ５の剛性を、長溝53，53，53
両端の筒部により確保し、舵取り軸を安定して支持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックピニオン式
の舵取装置等、舵取り操作に応じて軸長方向に摺動する
舵取り軸を備える舵取装置に関し、更に詳しくは、前記
舵取り軸を固定ハウジングの内部に支持する支持ブッシ
ュの構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の舵取装置の一形式として広く
用いられているラックピニオン式の舵取装置は、舵輪
（ステアリングホイール）に連動連結されたピニオンを
車体の左右方向に延設された舵取り軸としてのラック軸
の中途部に噛合させ、舵取りのための舵輪の回転操作を
ピニオンを介してラック軸の軸長方向に摺動に変換し、
この摺動を、各別のタイロッドを介して操向用の車輪
（一般的には左右の前輪）に伝えて舵取りを行わせる構
成となっている。

【０００３】このようなラックピニオン式の舵取装置に
おいて、ラック軸の摺動は、両端に連結された操向用の
車輪を介して加わる路面反力の作用下にて撓みを伴って
生じることから、固定ハウジング内にラック軸を支持す
る支持ブッシュには、該ラック軸の撓みをある程度まで
許容し得る弾性的な支持状態を実現することが要求され
ており、本願出願人による実開平4-135875号公報に開示
されているように、ポリエステルエラストマ等の樹脂材
を、外周面に軸方向に延びる多数の突条を備える円筒形
に成形してなる支持ブッシュを、各突条の頂部が固定ハ
ウジングに設けた嵌合孔の内周面に当接するように嵌合
保持させ、この支持ブッシュに挿通支持されたラック軸
の撓みを、前記突条の弾性変形により許容するようにし
た支持構造が採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如き
樹脂製の支持ブッシュは、山道走行時等、舵取り操作が
頻繁に繰り返されるような走行状態において、ラック軸
との摺動部位に発生する摩擦熱の作用により膨張し、こ
の膨張が温度低下後も継続する現象、所謂、熱クリープ
が発生する虞れがあり、ラック軸の摺動抵抗の増大、摺
動に伴う音の発生等、操舵感覚の悪化を伴う種々の不具
合が発生するという問題があった。

【０００５】前記実開平4-135875号公報に開示された舵
取装置においては、支持ブッシュの内面の周方向の３か
所に内向きに張り出す平坦部を設け、これらの平坦部に
ラック軸を摺接させて、他の部分とラック軸の外面との
間に熱膨張代を確保する構成を採用している。しかしな
がらこの構成は、熱クリープの発生時における前述した
問題の解消に対して十分ではなく、操舵感覚の悪化を防
ぎ得ない。

【０００６】また特開平6-115439号公報に開示された舵
取装置においては、周方向の一か所に軸長方向の全長に
亘るスリットを設けた支持ブッシュ、所謂、巻きブッシ
ュによりラック軸を支持し、前記摩擦熱の作用による膨
張を前記スリットの幅の減少により吸収する構成が採用
されている。ところが、このような巻きブッシュは、ラ
ック軸の支持剛性が十分ではなく、ラック軸の摺動時に
加わる作用力により、前記スリットの一側の幅を減ずる
ように変形し、この変形に伴う内径の減少によりラック
軸の摺動抵抗が増大するという新たな不具合が発生す
る。

【０００７】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、ラック軸等の舵取り軸を支持剛性の不足を生じ
ることなく安定して支持し、また熱クリープの発生に伴
う摺動抵抗の増加、音の発生等の不具合を効果的に抑制
することが可能な樹脂製の支持ブッシュを備える舵取装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る舵取装置
は、舵取り操作に応じて軸長方向に摺動する舵取り軸
を、固定ハウジングの一部に内嵌固定された樹脂製の支
持ブッシュに挿通支持してある舵取装置において、前記
支持ブッシュの周方向の一又は複数か所に、両端部を適
長残して軸長方向に延設された長孔又は長溝を備えるこ
とを特徴とする。

【０００９】本発明においては、ラック軸等の舵取り軸
を固定ハウジングの内部に支持する支持ブッシュに、両
端部を残して長孔又は長溝を形成し、舵取り軸の摺動に
伴う摩擦熱による支持ブッシュの膨張を、前記長孔又は
長溝の幅を減ずることにより吸収して、熱クリープに起
因する摺動抵抗の増大を緩和し、また通常の摺動時にお
ける舵取り軸の支持剛性を、両端部に残した長孔又は長
溝の非形成部分により確保して支持ブッシュの変形に伴
う摺動抵抗の増大を防ぎ、常に良好な操舵感覚を確保す
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る舵取
装置の要部の構成を示す一部破断正面図である。

【００１１】本図に示す舵取装置は、舵取り軸としての
ラック軸１と、該ラック軸１の中途部に噛合するピニオ
ン軸２とを備えるラックピニオン式の舵取装置である。
ラック軸１は、図示しない車体の一部に固定された円筒
形のラックハウジング（固定ハウジング）３の内部に軸
長方向への摺動自在に支持されている。ラックハウジン
グ３の一側端部近傍には、これと交叉する態様にピニオ
ンハウジング30が連設してあり、該ピニオンハウジング
30の内部には、軸心回りでの回転自在にピニオン軸２が
支承されている。ピニオンハウジング30の上部へ突出す
るピニオン軸２の上端部は、図示しない舵輪（ステアリ
ングホイール）に連結されており、該ピニオン軸２は、
舵取りのための前記舵輪の操作に応じて軸回りに回転す
るようになしてある。

【００１２】ラック軸１の外面には、ピニオンハウジン
グ30との交叉部を含む適長に亘ってラック歯10が形成さ
れており、該ラック歯10は、、前記ピニオン軸２の下半
部に一体的に形成されたピニオン20に噛合させてある。
またラック軸１の両端部は、ラックハウジング３の両端
開口部から適長突出され、夫々の突出端に玉継手40，40
を介して連結されたタイロッド４，４により、図示しな
い左右の操向車輪に連結されている。

【００１３】以上の構成により、図示しない舵輪が回転
操作された場合、これに連結されたピニオン軸２が回転
し、この回転が、ピニオン20とラック歯10との噛合部に
おいてラック軸１の軸長方向の摺動に変換され、この摺
動が、各別のタイロッド４，４を介して左右の操向車輪
に伝えられ、これらの車輪の向きが変わり舵取りが行わ
れる。

【００１４】図示の舵取装置において、ラックハウジン
グ３内部のラック軸１は、前記ラック歯10の形成部位に
背面側から弾接する公知のサポートヨーク（図示せず）
と、ラックハウジング３の他側（ピニオン20との噛合部
の逆側）端部近傍に内嵌固定された支持ブッシュ５とに
より２点支持されている。

【００１５】図２は、支持ブッシュ５による支持部近傍
の拡大断面図、図３は、図２のII−II線による横断面図
である。支持ブッシュ５は、ポリエステルエラストマ等
の樹脂材を円筒形に成形してなる樹脂成形品であり、そ
の外周面には、３角形の断面形状を有し軸長方向に延び
る多数の突条50，50…が周方向に並設されており、また
一側端部の外周には、矩形断面を有する３つの係合突起
51，51，51が周方向に等配をなして突設されている。

【００１６】一方支持ブッシュ５の内周面には、前記係
合突起51，51，51の夫々に対応する周方向位置に、半径
方向内向きに張り出す３か所の平坦部52，52，52が設け
てあり、また支持ブッシュ５には、前記平坦部52，52，
52の夫々の間に位置し、周壁を貫通する３つの長孔53，
53，53が形成されている。

【００１７】図４は、前記長孔53，53，53の内の一つの
側から見た支持ブッシュ５の正面図である。本図に示す
如く長孔53は、略一定の幅を有して軸長方向に延設され
た長円形の孔であり、支持ブッシュ５の両端部を適長残
して形成されている。図５は支持ブッシュの外観斜視図
であり、外周面に並設された前記突条50，50…及び係合
突起51，51，51、並びに、周壁を貫通する前記長孔53，
53，53の形成態様が明らかである。

【００１８】以上の如く構成された支持ブッシュ５は、
図２及び図３に示す如く、ラックハウジング３の該当部
位に形成された装着孔31に内嵌され、該装着孔31の内周
面に前記突条50，50…の先端を夫々弾接させて径方向に
位置決めし、また、前記係合突起51，51，51を、装着孔
31の周上に並設された係合溝32，32，32の夫々に係合さ
せ、軸回りの回転及び軸長方向の移動を拘束して固定さ
れている。

【００１９】前記ラック軸１は、以上の如く固定された
支持ブッシュ５に挿通され、図２及び図３中に２点鎖線
により示す如く、支持ブッシュ５の内面に設けた３か所
の平坦部52，52，52に外周面を当接させた状態で支持さ
れている。この支持によりラック軸１は、平坦部52，5
2，52との当接部に局所的に加わるわずかな抵抗に抗し
て滑らかに摺動することができる。

【００２０】またラック軸１の摺動は、両端部に連結さ
れた操向車輪を介して加わる路面反力の作用により撓み
を伴いつつ生じようとするが、前記支持ブッシュ５は、
外面に突設された突条50，50…を介して装着孔31の内周
面に弾接しており、前記撓みによるラック軸１の径方向
の変位は、対応する側の突条50，50…がつぶれ変形する
ことにより吸収される。従って、撓みが生じた状態での
ラック軸１の摺動を、過度の抵抗の増加を招くことなく
滑らかに行わせることができる。

【００２１】更に、ラック軸１の摺動に伴い支持ブッシ
ュ５は、摺動部に発生する摩擦熱の作用により熱膨張
し、この熱膨張は、山道走行時等、舵取り操作が頻繁に
繰り返されるような走行状態において顕著に発生する
が、前記支持ブッシュ５は、周方向の３か所に周壁を貫
通する長孔53，53，53を備えており、前記熱膨張による
体積増加分は、各長孔53，53，53内に侵入し、これらの
幅を減少することにより、内径及び外径に影響を及ぼす
ことなく吸収される。

【００２２】従って、ラック軸１の摺動抵抗が増大する
虞れがなく、また過度の昇温により支持ブッシュ５に発
生する熱クリープを軽微に抑え、摺動抵抗の増大、音の
発生等、熱クリープに起因する不具合の発生を有効に防
止することができる。

【００２３】また前記長孔53，53，53は、支持ブッシュ
５の両端近傍を適長残して形成されており、これらの形
成によるラック軸１の支持剛性の低下を小さく抑えるこ
とができ、該支持ブッシュ５がラック軸１の摺動に伴っ
て変形する虞れが緩和され、常に良好な操舵感覚が得ら
れるようになる。

【００２４】以上の作用をなす長孔53，53，53の数は、
以上の実施の形態に示す３つに限らず、１つ又は２つで
あってもよく、更には、４つ以上であってもよい。ま
た、長孔53，53，53の形状は、図示の長円形に限らず、
支持ブッシュ５の両端部を残して軸長方向に延びる形成
態様を満たす条件下において如何なる形状であってもよ
い。

【００２５】図６は、支持ブッシュ５の他の実施の形態
を示す外観斜視図である。この支持ブッシュ５は、その
外周面の３か所に、略一定の幅を有し、軸長方向に延び
る長円形の長溝54，54，54（２つのみ図示）を備えてお
り、図５に示す支持ブッシュと同様、図２及び図３に示
す如くラックハウジング３端部の装着孔31に内嵌固定さ
れ、内側に挿通されたラック軸１を支持すべく用いられ
る。

【００２６】この構成においても、ラック軸１との摺動
部に発生する摩擦熱の作用による熱膨張分が、前記長溝
54，54，54の幅の減少により、支持ブッシュ５の内径及
び外径に影響を及ぼすことなく吸収され、熱クリープに
起因する不都合の発生を有効に緩和することができる。

【００２７】前記長溝54，54，54は、支持ブッシュ５の
内面に形成してもよく、また内外両面に形成してもよ
く、また、長溝54，54，54の数及び形状は、前記長孔5
3，53，53と同様、図示の数及び形状に限らない。

【００２８】更に以上の実施の形態においては、ラック
ピニオン式の舵取装置において、舵取り軸としてのラッ
ク軸１の支持構造について述べたが、本発明は、他の形
式の舵取装置において、軸長方向に摺動する舵取り軸の
支持部において同様に適用し得ることは言うまでもな
い。

【００２９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る舵取装置
においては、舵取り操作に応じて摺動する舵取り軸を固
定ハウジング内に支持する支持ブッシュに、軸長方向に
延設された長孔又は長溝を形成したから、舵取り軸の摺
動に伴う摩擦熱による支持ブッシュの膨張が、前記長孔
又は長溝の幅を減ずることにより吸収され、熱クリープ
の発生を緩和し、摺動抵抗の増加、音の発生等の不具合
を有効に抑制することが可能となり、また、前記長孔又
は長溝の形成範囲を支持ブッシュの両端部を残して設定
したから、支持剛性の不足を生じることなく舵取り軸を
安定して支持することができ、摺動抵抗の増加を来す虞
れがなく、常に良好な操舵感覚が得られるようになる
等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る舵取装置の要部の構成を示す一部
破断正面図である。

【図２】支持ブッシュによる支持部近傍の拡大断面図で
ある。

【図３】図２のII−II線による横断面図である。

【図４】支持ブッシュの正面図である。

【図５】支持ブッシュの外観斜視図であり、

【図６】支持ブッシュの他の実施の形態を示す外観斜視
図である。

【符号の説明】

１ ラック軸（舵取り軸） ２ ピニオン軸 ３ ラックハウジング ５ 支持ブッシュ 53 長孔 54 長溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵取り操作に応じて軸長方向に摺動する
   舵取り軸を、固定ハウジングの一部に内嵌固定された樹
   脂製の支持ブッシュに挿通支持してある舵取装置におい
   て、 前記支持ブッシュの周方向の一又は複数か所に、両端部
   を適長残して軸長方向に延設された長孔又は長溝を備え
   ることを特徴とする舵取装置。