JP2014227028A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】グリースの固着を防いで、ラック軸との摺接面にグリースを安定して供給することにより、長期に渡りラック軸をスムーズに摺動させるとともに、異音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】ピニオン軸と、ピニオン軸と噛合するラック軸３と、ラック軸３を収納するハウジング４と、ラック軸３とハウジング４との間に介装され、ラック軸３をハウジング４に摺動自在に支持するラックブッシュ６とを備える車両用操舵装置において、ラックブッシュ６の内周面は、ラック軸３と摺接する摺接面６２に軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状に形成された第１溝部６２ａを備え、第１溝部６２ａには粘性流体が封入される。
【選択図】図６

Description

本発明は車両用操舵装置に関する。

従来、車両用操舵装置には、ピニオン軸とラック軸とを噛合させることにより、ステアリング操作にともなうピニオン軸の回転をラック軸の往復動に変換するラックアンドピニオン式のものがある。このようなラックアンドピニオン式の車両用操舵装置のラック軸は、ラック軸とハウジングとの間に設けられたラックブッシュにより軸方向に摺動自在に支持されている。

ところで、車両の走行状態において、ラックブッシュに発生する軸直方向の振動により、ラック軸が摺動と引っ掛かりを繰り返す、いわゆるスティックスリップ現象が起きる場合があり、異音の発生の要因となることが知られている。このため、ラックブッシュとラック軸との間にグリース等の潤滑剤を配し、ラック軸をスムーズに摺動させるとともに、グリース切れが発生しないようにすることで異音の発生を抑制している。

例えば、特許文献１では、ラック軸と摺接するラックブッシュの内周面に複数のディンプル穴を設けた構成が開示されている。すなわち、このような構成とすることで、ディンプル穴にグリースを保持し、ラック軸との摺接面にグリースを供給できるので、ラック軸をスムーズに摺動させるとともに、グリース切れの発生を防いで、異音の発生を抑制することができる。

特開２００３−３２２１６５号公報

しかしながら、上記のディンプル穴では、グリースが常に同じ場所に保持されるため、厳しい環境下や長期に渡る使用において、ディンプル穴内でグリースの固着が生じる場合がある。ディンプル穴内で固着したグリースはラック軸との摺接面に供給されないため、この結果、グリース切れが発生するという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、グリースの固着を防いで、ラック軸との摺接面にグリースを安定して供給することにより、長期に渡りラック軸をスムーズに摺動させるとともに、異音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置を提供することにある。

請求項１に係わる発明は、ピニオン軸と、前記ピニオン軸と噛合するラック軸と、前記ラック軸を収納するハウジングと、前記ラック軸と前記ハウジングとの間に介装され、前記ラック軸を前記ハウジングに摺動自在に支持するラックブッシュとを備える車両用操舵装置において、前記ラックブッシュの内周面は、前記ラック軸と摺接する摺接面に軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状に形成された第１溝部を備え、前記第１溝部には粘性流体が封入されることを特徴とする。

上記のように構成した請求項１の発明によれば、ステアリング操作により、ラックブッシュに支持されたラック軸が軸方向に摺動すると、第１溝部に封入された粘性流体であるグリースが第１溝部に沿って螺旋状に移動するとともに、グリースをラック軸との摺接面に供給される。この第１溝部に封入されたグリースは、ラック軸とラックブッシュとの摺動にともなって、第１溝部内を移動し、特定の場所に留まることがないので、第１溝部内でグリースが固着するのを抑制することができる。従って、第１溝部に封入されたすべてのグリースを供給可能なグリースとして、グリースを安定してラック軸との摺接面に供給することができる。

請求項２に係わる発明は、請求項１に記載の車両用操舵装置であって、前記ラックブッシュは、前記第１溝部の両端を接続する軸方向に形成された第２溝部をさらに備えることを特徴とする。

上記のように構成した請求項２の発明によれば、第１溝部の両端が、軸方向に形成された第２溝部により接続されているので、ラック軸とラックブッシュとの摺動により、第１溝部に沿って移動して一方端に到達したグリースは、第２溝部を経由して他方端に戻される。このように、グリースを循環させることにより、グリースの流出が抑制されるので、長期に渡りグリースを保持して、グリースを安定して摺接面に供給することができる。

本発明によれば、グリースの固着を防いで、グリースを安定して供給することにより、長期に渡りラック軸をスムーズに摺動させるとともに異音の発生を抑制することのできる車両用操舵装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両用操舵装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る車両用操舵装置を示す要部拡大断面図である。 図２のラックブッシュを示す斜視図である。 図２のIII−III線による拡大断面図である。 図２のラックブッシュの外観を示す側面図である。 図３のＶ−Ｖ線による断面図である。

以下、本発明の実施形態の車両用操舵装置を図面に従って説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の車両用操舵装置は、ピニオン軸２と、ピニオン軸２と噛合するラック軸３と、ラック軸３を収納するハウジング４とを備え、ステアリング１の操作にともなうピニオン軸２の回転をラック軸３の往復動に変換する、いわゆるラックアンドピニオン式の車両用操舵装置として構成されている。

ハウジング４は、略円筒状に形成され、ラック軸３は、その軸線に沿うようにハウジング４内に挿通されている。ラック軸３は、ハウジング４に収納されるとともに、その両端部近傍において、それぞれラックブッシュ５，６によって軸長方向に摺動自在に支持されている。

図３に示すように、ラックブッシュ６は、合成樹脂からなり、円筒形状をなす本体部６１と、本体部６１の一端に鍔状に突出する係合突起６１ｅを有している。また、ラックブッシュ６の周方向の一部には、軸長方向の一端側が開口するＵ字型のスリット６１Ｓが設けられている。

このスリット６１Ｓは、熱膨張によってラック軸（図示せず）の外径が拡大したとき、これにともなってスリット６１Ｓが狭まるようにラックブッシュ６が弾性変形する。そして、ラック軸が元の外径寸法に戻ったとき、ラックブッシュ６の形状も元に戻り、再び隙間なくラック軸を支持することができる。

図４に示すように、ラックブッシュ６の外周面には、その周方向にハウジング４の内周面４ｂと広い範囲で当接する領域６１ａと、ハウジング４の内周面４ｂとの間にエアー抜き用の空隙を形成し、狭い範囲でのみしかハウジング４の内周面４ｂと接触しない領域６１ｂとが交互に形成されている。

この領域６１ａには、その周方向中央部であって軸長方向の一端部に、ハウジング４に対する位置決め固定用の断面四角柱状をなす係合突起６１ｅが突設され、この突設位置を除く部分には、ハウジング４の内周面４ｂに締め代を有して嵌め合わされるセレーション６１ｆが形成されている。これにより、ハウジング４にラックブッシュ６を嵌合したとき、両者間の締め代がこのセレーション６１ｆの弾性変形により吸収される結果となり、ラックブッシュ６の内径が歪むことがない。

また、領域６１ｂは、あたかも軸長方向に切欠いた状態の平坦面６１ｉの幅方向中央部に、軸長方向の一端から他端近傍に延在する断面三角形状の突条部６１ｊを突設してなり、ラックブッシュ６をハウジング４とラック軸３との間に介装したとき、突条部６１ｊがハウジング４の内周面に圧接状態に接触し、その両側にはエアー通流用の空隙が形成されるようになっている。また、この空隙はラックブッシュ６に生じる外方への変形を吸収する作用もなす。なお、この突条部６１ｊの断面形状については、図示の三角形に限らず、四角柱，半円柱状等であってもよい。

図５に示すように、ラックブッシュ６の他端部側における突条部６１ｊの端面は、内奥側に向けてその高さを減ずるテーパ面６１ｋとしてある。このラックブッシュ６は、ハウジング４に固定された状態において、各突条部６１ｊが領域６１ｂの中央部においてハウジング４の内周面に圧接して領域６１ｂの剛性を高めている。

図６に示すように、ラックブッシュ６の内周面には、ラック軸３と摺接する摺接面６２が形成されている。この摺接面６２は、内径をラック軸３の直径と略等しくしている。また、ラックブッシュ６の内周面には、両端側に、端末側に向かうに従ってその内径をラック軸３の直径よりも僅かに大きくしたテーパ面６１ｃ，６１ｄがそれぞれ形成されている。

なお、ラックブッシュ６の他端部側における係合突起６１ｅの端面は、ハウジング４に対する挿入を容易にすべく、内奥側に向けてその高さを減ずるテーパ面６１ｇとしてあり、セレーション６１ｆの他端部側もまた、内奥側に向けてその高さを減じるテーパ面６１ｈとしてある。

この摺接面６２には、軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状となった第１溝部６２ａと、この第１溝部６２ａの両端を接続する軸方向に形成された第２溝部６２ｂが形成されている。この第１溝部６２ａには、粘性流体であるグリースが封入されている。

ハウジング４の内周面４ｂには、ラックブッシュ６を装着するために、本体部６１の外形と略同一の寸法を有する凹面の装着面４ａ、係合突起６１ｅと係合するために、装着面４ａの外側に設けられた環状溝４ｂ、および装着面４ａと環状溝４ｂとを繋ぐ段部に設けられ、外側へ向かうに従い拡径するテーパ面４ｃが備えられている。

このラックブッシュ６は、ハウジング４の端部から、ハウジング４の内周面４ｂにセレーション６１ｆを嵌合させるべく挿入し、ハウジング４の環状溝４ｂに係合突起６１ｅを係入させたとき、ハウジング４に対して回り止め、移動止めされた状態でハウジング４に固定される。

上記のように構成されたラックブッシュ６を備えた車両用操舵装置によれば、ステアリング操作により、ラックブッシュ６に支持されたラック軸３が軸方向に摺動すると、第１溝部６２ａに封入されたグリースが第１溝部６２ａに沿って螺旋状に移動するとともに、グリースをラック軸３との摺接面６２に供給される。

そして、この第１溝部６２ａに封入されたグリースは、ラック軸３とラックブッシュ６との摺動にともなって、第１溝部６２ａ内を移動し、特定の場所に留まることがないので、第１溝部６２ａ内でグリースが固着するのを抑制することができる。従って、第１溝部６２ａに封入されたすべてのグリースを供給可能なグリースとして、グリースを安定してラック軸３との摺接面６２に供給することができる。

また、第１溝部６２ａの両端が、軸方向に形成された第２溝部６２ｂにより接続されているので、ラック軸３とラックブッシュ６との摺動により、第１溝部６２ａに沿って移動して一方端に到達したグリースは、第２溝部６２ｂを経由して他方端に戻される。このように、グリースを循環させることにより、グリースの流出が抑制されるので、長期に渡りグリースを保持して、グリースを安定して摺接面６２に供給することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、本実施形態では、セレーションにより、ハウジングにラックブッシュを嵌合させているが、Ｏリング等の弾性リングを介して、ハウジングにラックブッシュを嵌合させてもよい。また、車両用操舵装置として、マニュアルステアリング装置に適用しているが、電動パワーステアリング装置に適用してもよい。

１：ステアリング、 ２：ピニオン軸、 ３：ラック軸、 ４：ハウジング、
４ａ：装着面、 ４ｂ：内周面、 ４ｃ：テーパ面、 ４ｄ：環状溝、
５，６：ラックブッシュ、 ６１：本体部、 ６１ａ，６１ｂ：領域、
６１ｃ，６１ｄ：テーパ面、 ６１ｅ：係合突起、 ６１ｆ：セレーション、
６１ｇ，６１ｈ：テーパ面、 ６１ｉ：平坦面、 ６１ｊ：突条部、
６１ｋ：テーパ面、 ６１Ｓ スリット、
６２ 摺接面、 ６２ａ 第１溝部、 ６２ｂ 第２溝部

Claims (2)

1. ピニオン軸と、前記ピニオン軸と噛合するラック軸と、前記ラック軸を収納するハウジングと、前記ラック軸と前記ハウジングとの間に介装され、前記ラック軸を前記ハウジングに摺動自在に支持するラックブッシュとを備える車両用操舵装置において、
   前記ラックブッシュの内周面は、前記ラック軸と摺接する摺接面に軸方向の一方から他方に伸びて螺旋状に形成された第１溝部を備え、前記第１溝部には粘性流体が封入されることを特徴とする車両用操舵装置。
2. 請求項１に記載の車両用操舵装置であって、
   前記ラックブッシュは、前記第１溝部の両端を接続する軸方向に形成された第２溝部をさらに備えることを特徴とする車両用操舵装置。

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