JP2015189378A - ステアリング装置および軸受部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部材の、軸方向への移動を抑制することを目的とする。
【解決手段】本発明のステアリング装置は、ピニオンが形成されたピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが形成されたラック軸２４と、ラック軸２４を軸方向に摺動可能に支持する軸受部５１と、軸受部５１から径方向および軸方向に突出する突出部５２とを有するラックブッシュ５０と、ラックブッシュ５０を収容するエンドケース６０と、エンドケース６０に軸方向に挿入され、エンドケース６０に対してラックブッシュ５０の突出部５２を軸方向に押し付けるストッパ７０とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、ステアリング装置および軸受部材に関する。

ステアリング装置は、入力軸に連結されるピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと接続するラックを有するラック軸とを備えて構成される。そして、ラック軸は、ラックストッパ等の収容部材に収容されるブッシュ等の軸受部材により、軸方向に摺動可能に支持される。

従来技術として、例えば特許文献１には、ラック軸を摺動させる合成樹脂製のブッシュと、ブッシュを固定するラックストッパとを備えたラックアンドピニオン式のステアリング装置が開示されている。このステアリング装置では、ブッシュが円筒状のブッシュ本体とブッシュ本体から径方向外方に突出する環状突起とを備え、ブッシュストッパに形成された凹部にブッシュの環状突起が嵌合することで、ブッシュの抜けを抑制している。

特開平１１−１９８８２７号公報

ところで、収容部材に軸受部材を収容する場合、ラック軸の摺動等に伴って、軸受部材が摺動部材の内部で軸方向に移動する場合がある。
例えば軸受部材が樹脂材料からなる場合、高温条件下における軸受部材の熱膨張や低温条件下における軸受部材の収縮等に起因して、収容部材における軸受部材の規制が不十分になり、ラック軸の摺動に伴って軸受部材が軸方向へ移動する場合がある。そして、軸受部材が軸方向へ移動した場合、軸受部材と軸受部材を収容する収容部材とが衝突して異音が発生するおそれがある。

本発明は、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部材の、軸方向への移動を抑制することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、ピニオンが形成されたピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが形成されたラック軸と、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部と、軸受部から径方向および軸方向に突出する突出部とを有する軸受部材と、軸受部材を収容する収容部材と、収容部材に軸方向に挿入され、収容部材に対して軸受部材の突出部を軸方向に押し付ける押圧部材とを備えるステアリング装置である。
ここで、上記のステアリング装置において、軸受部材は、樹脂材料からなり、突出部が、押圧部材と収容部材とに挟まれることで変形することを特徴とすることができる。この場合、例えば低温条件下においても、軸受部材の軸方向への移動を抑制することができる。
また、上記のステアリング装置において、軸受部材は、突出部の軸方向長さが、径方向内周側から外周側に向かうに従い長く形成されていることを特徴とすることができる。この場合、本構成を採用しない場合と比較して、軸受部の変形を抑制でき、ラック軸の摺動性の低下を抑制することができる。
さらに、上記のステアリング装置において、軸受部材は、複数の突出部が、周方向に間隙を介して設けられることを特徴とすることができる。この場合、本構成を採用しない場合と比較して、押圧部材にかかる荷重を低減することが可能になる。
さらにまた、上記のステアリング装置において、軸受部材は、軸受部の少なくとも一部が軸方向に沿って切り欠かれたスリットが形成されていることを特徴とすることができる。この場合、例えば高温条件下においても軸受部の変形を抑制でき、本構成を採用しない場合と比較して、ラック軸の摺動性の低下を抑制することができる。

また、かかる目的のもと、本発明は、ピニオンが形成されたピニオン軸と、ピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが形成されたラック軸と、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する支持面を有する軸受部材と、軸受部材を収容する収容部材と、収容部材に対して軸方向に挿入され、収容部材との間で、軸受部材を支持面に対して径方向および軸方向にずれた位置で軸方向に挟む挟み部材とを備えるステアリング装置である。
さらに、かかる目的のもと、本発明は、収容部材に収容され、ピニオン軸のピニオンに噛み合うラックが形成されたラック軸を支持する軸受部材であって、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部と、軸受部から径方向および軸方向に突出し、収容部材に収容された場合に収容部材に対して軸方向に押し付けられる突出部とを備える軸受部材である。

本発明によれば、ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部材の、軸方向への移動を抑制することができる。

本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置の伝達機構部を説明する構成図である。 本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置のアシスト部を説明する構成図である。 本実施の形態が適用されるラック支持部の構成を説明するための概略断面図である。 本実施の形態が適用されるラック支持部の構成を説明するための概略断面図である。 本実施の形態が適用されるラックブッシュの構成を示した概略斜視図である。 図６におけるＶＩＩ部を軸方向および径方向に平行な面で切断した断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
〔電動パワーステアリング装置１の全体構成〕
図１は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置１の全体構成図である。図２は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置１の伝達機構部Ａを説明する構成図であり、図１に示すＩＩ−ＩＩ断面である。図３は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置１のアシスト部Ｂを説明する構成図であり、図１に示すＩＩＩ−ＩＩＩ断面である。

図１に示すように、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置１は、いわゆるダブルピニオン型のパワーステアリング装置である。電動パワーステアリング装置１は、操舵部（ステアリングホイール）からの操舵力をラック軸２４に伝達する伝達機構部Ａと、駆動部３０からの操舵補助力をラック軸２４に伝達してラック軸２４の移動をアシストするアシスト部Ｂとを有する。

例えば車体フレーム（不図示）等に固定されるギヤハウジング１０は、図１に示すように、伝達機構部Ａを構成するハンドル側ギヤハウジング１０Ａと、アシスト部Ｂを構成するアシスト側ギヤハウジング１０Ｂとを有する。ハンドル側ギヤハウジング１０Ａとアシスト側ギヤハウジング１０Ｂとは、ラック軸２４周りで連結されてギヤハウジング１０を構成する。
ハンドル側ギヤハウジング１０Ａは、入力軸２１と、出力軸であるハンドル側ピニオン軸２３（図２参照）とを回転可能に支持している。入力軸２１は、ステアリングホイール（不図示）に連結されたアッパーシャフト（不図示）と連結している。

一方、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂは、アシスト側ピニオン軸３３（図３参照）を回転可能に支持している。ラック軸２４の両端部には左右のタイロッド４８Ａ、４８Ｂが連結されている。このタイロッド４８Ａ、４８Ｂはナックルアーム（不図示）を介して***舵部である例えばタイヤ（不図示）に連結されている。ラック軸２４はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１（図２参照）とアシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７（図３参照）とに設けられたラック支持部１００によって、図１の左右方向に摺動性を良好に保った状態で支持されている。
なお、ラック支持部１００の詳細な構成については、後述する。

〔伝達機構部Ａの構成・機能〕
図２に示すように、伝達機構部Ａのハンドル側ギヤハウジング１０Ａは、第１ハウジング１１、第２ハウジング１２および第３ハウジング１３に分割され、これらが組み付けられてハウジングを形成している。これら第１ハウジング１１、第２ハウジング１２および第３ハウジング１３は、それぞれ固定ボルト（不図示）によって固定されている。

そして、伝達機構部Ａは、図２に示すように、ステアリングホイール（不図示）に連結される入力軸２１を有している。また、この入力軸２１にトーションバー２２を介して連結されるハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３を、入力軸２１と同軸上に有している。
さらに、ハンドル側ピニオン軸２３はピニオン２３Ｐを有しており、このピニオン２３Ｐをラック軸２４のハンドル側ラック２４Ａに噛み合わせている。これにより、ラック軸２４は、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに従って直線運動が可能となり、図１に示すギヤハウジング１０の左右方向に移動する。
入力軸２１はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第３ハウジング１３に設けられた軸受２１Ｊにより保持され、ハンドル側ピニオン軸２３はハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１に設けられた軸受２３Ｊおよび第２ハウジング１２に設けられた軸受２３Ｋにより保持される。

また、ハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１内には、ラック軸２４のハンドル側ラック２４Ａをハンドル側ピニオン軸２３のピニオン２３Ｐに押付けるとともに、ラック軸２４を摺動自在に支持するラックガイド２５が設けられる。このラックガイド２５は、第１ハウジング１１のシリンダ部１４に挿入される。

さらに、伝達機構部Ａは、入力軸２１とハンドル側ピニオン軸（出力軸）２３との相対回転角度を検出し、検出した相対回転角度に基づいて操舵トルクを検出するトルク検出装置４０とを備えている。そして、トルク検出装置４０は、操舵トルクの検出結果を不図示のＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送る。そして、ＥＣＵは、トルク検出装置４０から取得した操作トルクの検出結果に基づいて、アシスト部Ｂの駆動部３０（図１参照）を制御する。

〔アシスト部Ｂの構成・機能〕
アシスト部Ｂは、図３に示すように、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂと、アシスト側ピニオン軸３３と、アシスト側ピニオン軸３３に接続するウォームホイール３４と、ウォームホイール３４を回転駆動する駆動部３０（図１参照）とを備えている。さらに、アシスト部Ｂは、アシスト側ピニオン軸３３に接続するラック軸２４の移動を案内するラックガイド３８を有している。

アシスト側ギヤハウジング１０Ｂは、図３に示すように、第１ハウジング１７と第２ハウジング１８とに分割され、これらが組み付けられてハウジングを形成している。さらに、第２ハウジング１８には、カバー部材１９が組み付けられる。第１ハウジング１７と第２ハウジング１８とは、それぞれ内側に筒状の空間を有する部材である。そして、第１ハウジング１７は、主にアシスト側ピニオン軸３３とラック軸２４との接続部分におけるハウジングを形成する。また、第２ハウジング１８は、主にアシスト側ピニオン軸３３とウォームホイール３４との接続部分におけるハウジングを形成する。

第１ハウジング１７は、第２ハウジング１８との嵌め合い箇所を構成する嵌合い部１７Ｊを有している。また、第２ハウジング１８は、第１ハウジング１７との嵌め合い箇所を構成する嵌合い部１８Ｊを有している。そして、本実施の形態では、嵌合い部１８Ｊの外径は、嵌合い部１７Ｊの内径よりも若干小さく形成されている。そして、第１ハウジング１７と第２ハウジング１８とは、シール部材Ｓを間に挟んだ状態で、嵌合い部１７Ｊに嵌合い部１８Ｊが挿入されて嵌め合わされる。また、第１ハウジング１７と第２ハウジング１８とは、固定ボルトＢＬによって固定される。
また、カバー部材１９は、図３に示すように、固定ボルト２０によって第２ハウジング１８に固定される。そして、カバー部材１９は、第１ハウジング１７の開口部を覆うように設けられる。

アシスト側ピニオン軸３３は、車両に搭載された状態で、鉛直方向に対して交差配置される。本実施の形態では、アシスト側ピニオン軸３３が車両の前後方向に沿うように、概ね水平方向に横置きされる（図１参照）。
アシスト側ピニオン軸３３は、図３に示すように、ピニオン３３Ｐを有している。そして、アシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｐがラック軸２４のアシスト側ラック２４Ｂに接続する。なお、本実施の形態のアシスト部Ｂでは、アシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｐとラック軸２４のアシスト側ラック２４Ｂの双方又は少なくとも一方を、それらの歯すじがそれらの中心軸に斜交する斜歯歯車としている。なお、本実施の形態のアシスト側ピニオン軸３３は金属製である。
また、アシスト側ピニオン軸３３には、ウォームホイール３４が設けられる。そして、アシスト側ピニオン軸３３は、ウォームホイール３４を介して駆動部３０から回転駆動力を受けて回転する。

アシスト側ピニオン軸３３は、一端側が第１ハウジング１７に設けられる第１軸受３３Ｊに保持され、他端側が第２ハウジング１８に設けられる第２軸受３３Ｋに保持される。
第２軸受３３Ｋの内輪は、アシスト側ピニオン軸３３のハブ３３Ｈとロックナット３６とに挟まれるようにして、アシスト側ピニオン軸３３の外周に取り付けられる。また、第２軸受３３Ｋの外輪は、第２ハウジング１８に形成される保持部１８ＨとサークリップＣとの間に挟まれるようにして第２ハウジング１８に固定される。
一方、第１軸受３３Ｊの外輪は第１ハウジング１７に圧入され、アシスト側ピニオン軸３３の一端部は第１軸受３３Ｊの内輪に隙間嵌めされている。

そして、アシスト側ピニオン軸３３は、第１ハウジング１７に圧入される第１軸受３３Ｊに保持されることで、第１ハウジング１７側に向けた方向の移動が制限される。
また、アシスト側ピニオン軸３３には、埋込ねじ形式のロックナット３６によって第２軸受３３Ｋの内輪が固定される。そして、この第２軸受３３Ｋの外輪は、サークリップＣによって第２ハウジング１８の保持部１８Ｈに固定される。これによって、アシスト側ピニオン軸３３は、第２ハウジング１８側に向けた方向の移動が制限される。
以上のようにして、アシスト側ピニオン軸３３は、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂにおいて、回転可能に保持されるとともに、軸方向には移動しないように取り付けられる。

ウォームホイール３４は、アシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｐが形成される側とは逆側の端部に設けられる。ウォームホイール３４の回転軸は、アシスト側ピニオン軸３３と同軸になるように形成される。そして、図３に示すように、ウォームホイール３４は、駆動部３０のウォームギヤ３２と噛み合う。なお、本実施の形態のウォームホイール３４は、この金属製のアシスト側ピニオン軸３３のハブ３３Ｈに一体成形された樹脂で構成される。

また、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７内には、ラック軸２４のアシスト側ラック２４Ｂをアシスト側ピニオン軸３３のピニオン３３Ｐに押付けるとともに、ラック軸２４を摺動自在に支持するラックガイド３８が取り付けられる。ラックガイド３８は、第１ハウジング１７のシリンダ部１７Ａに挿入される。

駆動部３０は、図１に示すように、電動モータ３１と、電動モータ３１によって回転駆動されるウォームギヤ３２（図３参照）とを有している。そして、電動モータ３１は、トルク検出装置４０（図２参照）の検出結果に応じて不図示のＥＣＵによって駆動制御される。また、ウォームギヤ３２は、図３に示すように、ウォームホイール３４に接続し、電動モータ３１の出力トルクをウォームホイール３４に伝達する。

続いて、本実施の形態のラック支持部１００の構成について説明する。本実施の形態の電動パワーステアリング装置１では、図１に示すように、アシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７、およびハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１にそれぞれ設けられ、ラック軸２４の両端部を支持する。以下では、ハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１に設けられるラック支持部１００を例に挙げて説明する。

〔ラック支持部１００の構成〕
図４および図５は、本実施の形態が適用されるラック支持部１００の構成を説明するための概略断面図である。図４は、電動パワーステアリング装置１のラック支持部１００周辺をラック軸２４の軸方向に沿って切った断面図であり、図１におけるＩＶ部の断面図に対応する。また、図５は、図４におけるＶ部の拡大図である。
本実施の形態のラック支持部１００は、全体として円筒状の形状を有しており、内部に軸方向に延びる円柱状の孔が形成されている。そして、ラック支持部１００は、図４および図５に示すように、ハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１（アシスト側ギヤハウジング１０Ｂの第１ハウジング１７；図１参照）に挿入されるとともに、内部に形成された孔にラック軸２４が挿入される。
本実施の形態では、ラック軸２４がラック支持部１００により支持されることで、ラック軸２４が第１ハウジング１１（第１ハウジング１７）等にぶつかることによるラック軸２４の摩耗等を抑制している。

図４および図５に示すように、本実施の形態のラック支持部１００は、ラック軸２４を軸方向に摺動可能に支持する軸受部材の一例としてのラックブッシュ５０と、ラックブッシュ５０を収容する収容部材の一例としてのエンドケース６０と、エンドケース６０に挿入されラックブッシュ５０をエンドケース６０に押し付ける押圧部材または挟み部材の一例としてのストッパ７０と、を備えている。
詳細については後述するが、本実施の形態のラック支持部１００では、ラックブッシュ５０が、ラック軸２４を摺動可能に支持する軸受面５１０からラック軸２４の径方向及び軸方向にずれた位置に突出する突出部５２を有している。そして、突出部５２をエンドケース６０とストッパ７０とで挟んで保持することで、ラックブッシュ５０の軸方向への移動を規制している。
なお、ラック支持部１００、ラックブッシュ５０、エンドケース６０およびストッパ７０等の構造を説明するにあたり、ラック支持部１００がラック軸２４を支持している状態で、ラック軸２４の軸方向における方向を「軸方向」とよび、ラック軸２４の軸心から外周に向かう方向を「径方向」とよび、ラック軸２４の外周方向を「周方向」とよぶ。

〔ラックブッシュ５０の構成〕
続いて、本実施の形態が適用されるラックブッシュ５０の構成について説明する。
図６は、本実施の形態が適用されるラックブッシュ５０の構成を示した概略斜視図である。また、図７は、図６におけるＶＩＩ部を軸方向および径方向に平行な面で切断した断面図である。ここで、図６および図７では、エンドケース６０およびストッパ７０により挟まれていない状態のラックブッシュ５０を示している。

本実施の形態のラックブッシュ５０は、例えばポリアセタール樹脂、熱可塑性エラストマー、ポリアミド樹脂等の樹脂材料から構成され、通常、潤滑油が含浸されて使用される。
なお、詳細については後述するが、ラックブッシュ５０は、樹脂材料により構成されることで、例えば金属等で構成されるエンドケース６０（図４参照）と比較して、熱膨張率（線膨張係数）が大きくなっている。また、ラックブッシュ５０は、エンドケース６０およびストッパ７０（図４参照）と比較して剛性が低くなっており、エンドケース６０およびストッパ７０により挟まれることで変形可能に構成されている。
本実施の形態では、ラックブッシュ５０を樹脂材料で構成することで、ラック軸２４（図４参照）のガタ（微振動）をラックブッシュ５０にて吸収することが可能になり、本構成を採用しない場合と比較してラックブッシュ５０とラック軸２４との衝突に生じる異音が抑制される。

図６に示すように、本実施の形態のラックブッシュ５０は、全体として円筒形状を有し内周にラック軸２４が挿入される円柱形状のラック軸孔５０Ｈが形成された軸受部５１と、軸受部５１の外周側に設けられ、軸受部５１から軸方向および径方向に突出する突出部５２と、を備えている。

〔軸受部５１の構成について〕
軸受部５１は、ラック軸孔５０Ｈを形成し、ラック軸孔５０Ｈに挿入されたラック軸２４の外周面を軸方向に摺動可能に支持する軸受面５１０と、軸受部５１の外周側において軸受面５１０に対向して設けられ、エンドケース６０におけるブッシュ挿入孔６１Ｈ（図５参照）の内周面に接触して軸受面５１０の変動を抑制する接触面５１２と、を有している。

また、軸受部５１には、軸方向の一端から軸方向に沿って軸受面５１０および接触面５１２が切欠かれたスリット５１１が、軸方向に沿って形成されている。
本実施の形態では、図６に示すように、スリット５１１は、軸受部５１に対して周方向に等間隔に３つ設けられている。そして、それぞれのスリット５１１は、互いに１２０°の間隔を介して軸受部５１に設けられている。
さらに、軸受部５１は、図６および図７に示すように、突出部５２が設けられた位置に対応して、軸受面５１０の一部が厚さ方向に切欠かれることにより形成された薄肉部５１３が形成されている。

また、本実施の形態のラックブッシュ５０では、ラック軸孔５０Ｈの内径（軸受面５１０の内径）が、ラック軸２４の外径と比較して僅かに大きくなっている。これにより、軸受部５１は、軸受面５１０により形成されるラック軸孔５０Ｈにおいてラック軸２４を軸方向に摺動可能に支持できるようになっている。

〔突出部５２の構成〕
本実施の形態のラックブッシュ５０では、突出部５２は、軸受部５１の軸方向の一端側に対して周方向に等間隔に３つ設けられている。言い換えると、隣接する突出部５２同士の間には、周方向に間隙が形成されるようになっている。具体的には、それぞれの突出部５２は、互いに１２０°の間隔を介して設けられている。
図５および図６に示すように、それぞれの突出部５２は、軸受部５１の軸受面５１０と比較して軸方向の外周側に設けられる。さらに、それぞれの突出部５２は、軸受部５１の軸受面５１０に対して、軸方向の一端側（図５における左側）にずれて設けられる。

それぞれの突出部５２は、ラック支持部１００として組み立てられた場合に、ストッパ７０の後述するブッシュ押圧面７２により押されるストッパ押圧面５２１と、ストッパ押圧面５２１に対向して設けられ、ストッパ押圧面５２１がストッパ７０により押圧されることでエンドケース６０の後述するブッシュ支持面６３に押し付けられるエンドケース押圧面５２２とを有している。

本実施の形態では、図７に示すように、変形前のラックブッシュ５０において、ストッパ押圧面５２１は、径方向の内周側から外周側に向かうに従い軸受部５１側から離れるように傾斜した形状となっている。言い換えると、突出部５２では、エンドケース押圧面５２２からストッパ押圧面５２１までの軸方向長さが、内周側から外周側に向かうに従い大きくなっている。
また、本実施の形態のラックブッシュ５０では、図５等に示すように、エンドケース押圧面５２２が、軸受部５１の軸受面５１０に対して軸方向にずれた位置（図５中左側）に設けられている。

〔エンドケース６０の構成〕
エンドケース６０は、ラック支持部１００として組み立てられた場合に、ラックブッシュ５０を収容・支持するとともにストッパ７０が圧入される部材である。
本実施の形態のエンドケース６０は、図５に示すように、ラックブッシュ５０の軸受部５１が挿入されるブッシュ挿入孔６１Ｈが形成されたブッシュ挿入部６１と、ブッシュ挿入部６１に対して軸方向に隣接して設けられ、ストッパ７０が挿入（圧入）されるストッパ挿入孔６２Ｈが形成されたストッパ挿入部６２と、を備えている。
ここで、本実施の形態では、ブッシュ挿入孔６１Ｈの内径と比較して、ストッパ挿入孔６２Ｈの内径が大きくなっている。また、本実施の形態では、エンドケース６０およびラックブッシュ５０を軸方向に見た場合に、ストッパ挿入孔６２Ｈの半径（エンドケース６０の軸中心からストッパ挿入孔６２Ｈの内周面までの長さ）が、ラックブッシュ５０の軸中心から突出部５２の外周部までの長さよりも長くなっている。

また、本実施の形態のエンドケース６０には、ブッシュ挿入部６１とストッパ挿入部６２との間に、ラックブッシュ５０の突出部５２におけるエンドケース押圧面５２２が押し付けられるブッシュ支持面６３が形成されている。ブッシュ支持面６３は軸方向に垂直な方向および径方向に延びる面であり、本実施の形態では、エンドケース６０の周方向全域に亘って設けられる。

〔ストッパ７０の構成〕
ストッパ７０は、ラック支持部１００として組み立てられた場合にエンドケース６０のストッパ挿入部６２（ストッパ挿入孔６２Ｈ）に挿入され、ラックブッシュ５０の突出部５２をエンドケース６０に対して押し付ける部材である。
本実施の形態のストッパ７０は、図５に示すように、軸方向に延びラック軸２４が挿入されるラック挿入孔７０Ｈが形成される。また、ストッパ７０は、エンドケース６０のストッパ挿入部６２（ストッパ挿入孔６２Ｈ）に挿入される被挿入部７１を有している。被挿入部７１は、円筒状の形状を有しており、その先端に突出部５２のストッパ押圧面５２１を押圧するブッシュ押圧面７２が形成されている。

本実施の形態のストッパ７０では、被挿入部７１の外径が、エンドケース６０のストッパ挿入孔６２Ｈの内径と比較して、僅かに大きく形成される。詳細については後述するが、被挿入部７１の外径とストッパ挿入孔６２Ｈの内径とがこのような関係を有することで、ラック支持部１００を組み立てるに際して、被挿入部７１がストッパ挿入孔６２Ｈに対して圧入されるようになっている。これにより、ラック支持部１００では、ストッパ７０の軸方向位置が固定されるようになる。

〔従来のラック支持部における課題〕
ところで、従来、ラック軸を摺動可能に支持するラックブッシュと、ラックブッシュを収容する溝部が形成されたエンドケースとを備えるラック支持部が存在する。このような従来のラック支持部では、例えばラック軸の摺動に伴ってラックブッシュが溝部内を軸方向に動く場合があり、ラックブッシュが動くことでラックブッシュとエンドケースにおける溝壁とが衝突し、異音が発生する場合がある。
このような異音の発生を抑制するために、例えばラックブッシュの軸方向の移動を規制するストッパを設け、ラックブッシュを、エンドケースとストッパとで軸方向に挟むことでラックブッシュの移動を抑制することが挙げられる。より具体的には、ラックブッシュのうち、ラック軸を摺動可能に支持する軸受面が形成された軸受部を、エンドケースとストッパとで挟む構成が挙げられる。これにより、ラックブッシュの軸方向への移動が抑制され、異音の発生が抑制される。

ここで、上述したように、ラックブッシュは、例えばラック軸のガタ（微振動）を吸収するために、金属等からなるエンドケースと比較して剛性が低い樹脂材料で構成される。したがって、ラックブッシュの移動を規制するために、ラックブッシュの軸受部をエンドケースとストッパとで軸方向に挟んだ場合、軸受部が変形する場合がある。具体的には、軸受部は、エンドケースとストッパとにより軸方向に押圧されることで、径方向に撓む場合がある。そして、軸受部が径方向に撓んだ場合、ラック軸を摺動可能に支持する軸受面が内周側（ラック軸の軸中心側）に張り出し、ラック軸の摺動性が低下するおそれがある。

また、ラックブッシュが樹脂材料で構成される場合、エンドケース等と比較してラックブッシュの熱膨張率（線膨張係数）が大きいため、例えば低温条件下では、ラックブッシュが収縮し、ラックブッシュがエンドケース等から移動したり脱落したりするおそれがある。
また、例えば高温条件下では、ラックブッシュが熱膨張することにより、ラック軸を支持する軸受面が内周側に張り出し、ラック軸の摺動性が低下するおそれがある。

これに対し、本実施の形態のラック支持部１００では、ラックブッシュ５０に突出部５２を設け、突出部５２をエンドケース６０とストッパ７０とで挟んでラックブッシュ５０を支持することで、上記問題を解決している。

〔ラック支持部１００の詳細な構造〕
続いて、ラック支持部１００におけるラックブッシュ５０、エンドケース６０およびストッパ７０の構造および本実施の形態のラック支持部１００による作用について、より詳細に説明する。
本実施の形態においてラック支持部１００は、エンドケース６０のブッシュ挿入孔６１Ｈに対してラックブッシュ５０を軸方向（図４において左から右に向かう方向）に挿入した後、ラックブッシュ５０を挿入したエンドケース６０のストッパ挿入孔６２Ｈに対してストッパ７０の被挿入部７１を軸方向（図４において左から右に向かう方向）に圧入することにより組み立てられる。

図４および図５に示すように、本実施の形態のラック支持部１００では、ストッパ７０がエンドケース６０に圧入されることで、ラックブッシュ５０の突出部５２におけるストッパ押圧面５２１がストッパ７０のブッシュ押圧面７２により軸方向に押される。そして、突出部５２におけるエンドケース押圧面５２２が、エンドケース６０のブッシュ支持面６３に押し付けられるようになる。
この結果、ラック支持部１００では、ラックブッシュ５０の突出部５２が、ストッパ７０のブッシュ押圧面７２とエンドケース６０のブッシュ支持面６３とに挟まれた状態となる。

また、ラック支持部１００においてラックブッシュ５０の軸受部５１に着目すると、軸受部５１の軸方向の両端は、ストッパ７０およびエンドケース６０に接触しておらず、軸受部５１は、ストッパ７０とエンドケース６０とにより挟まれていない。
言い換えると、本実施の形態のラック支持部１００では、ラックブッシュ５０は、軸方向における一部の領域（突出部５２）で、ストッパ７０とエンドケース６０とにより支持されている。

ここで、上述したように、本実施の形態のラックブッシュ５０は、エンドケース６０およびストッパ７０と比較して剛性が低い樹脂材料で構成されている。これにより、ラック支持部１００では、突出部５２は、ストッパ７０のブッシュ押圧面７２とエンドケース６０のブッシュ支持面６３とにより挟まれることでつぶれ、変形する。そして、本実施の形態のラック支持部１００では、変形した突出部５２の弾性力によって、ストッパ７０のブッシュ押圧面７２とエンドケース６０のブッシュ支持面６３との間で突出部５２が固定される。
これにより、ラック支持部１００において、ラックブッシュ５０の軸方向への移動が規制され、ラックブッシュ５０が軸方向へ移動してエンドケース６０等に衝突することが抑制される。この結果、ラックブッシュ５０とエンドケース６０等とが衝突することによる異音の発生が抑制される。

本実施の形態では、エンドケース６０のストッパ挿入孔６２Ｈに対するストッパ７０（被挿入部７１）の圧入長さは、以下のように設定されることが好ましい。
すなわち、ストッパ７０の圧入長さは、ストッパ７０に押されたラックブッシュ５０（突出部５２）によってエンドケース６０（ブッシュ支持面６３）にかかる応力が、エンドケース６０の許容応力を超えない範囲で設定されることが好ましい。また、ストッパ７０の圧入長さは、ストッパ７０とエンドケース６０とにより挟まれて変形した突出部５２の弾性力によってストッパ７０がエンドケース６０から抜けない範囲で設定されることが好ましい。
さらに、ストッパ７０の圧入長さは、ラック軸２４による摺動抵抗や低温条件下におけるラックブッシュ５０の収縮により、ストッパ７０およびラックブッシュ５０との間に空隙が生じたりラックブッシュ５０のガタ（微振動）が生じたりしない範囲で設定されることが好ましい。

なお、組み立てられたラック支持部１００は、例えばハンドル側ギヤハウジング１０Ａの第１ハウジング１１に対して軸方向（図４において右から左に向かう方向）に挿入されることにより、電動パワーステアリング装置１に取り付けられる。

ここで、上述したように、本実施の形態のラックブッシュ５０において突出部５２は、軸受部５１（軸受面５１０）に対して径方向外周側にずれた位置に設けられている。
これにより、エンドケース６０に対してストッパ７０を軸方向に挿入し、突出部５２をストッパ７０とエンドケース６０とで挟むことで突出部５２に対して軸方向に力がかかった場合であっても、軸受部５１に対して直接、軸方向の力が付加されることが抑制される。

また、上述したように、本実施の形態のラックブッシュ５０において突出部５２は、軸受部５１（軸受面５１０）に対して軸方向一端側にずれた位置に設けられている。
これにより、突出部５２をストッパ７０とエンドケース６０とで挟むことで突出部５２が径方向に撓んだ場合であっても、突出部５２の径方向への変形が軸受部５１に及ぶことが抑制される。

このように、本実施の形態のラック支持部１００では、ラックブッシュ５０を、軸受面５１０から軸方向および径方向にずれた位置に設けられた突出部５２にて挟むことで、本構成を採用しない場合と比較して、突出部５２の変形が軸受部５１に及ぶことが抑制される。この結果、本実施の形態では、軸受部５１の軸受面５１０が径方向に撓むことが抑制され、本構成を採用しない場合と比較して、軸受面５１０に支持されるラック軸２４の摺動性が低下することが抑制される。

また、本実施の形態のラック支持部１００では、上述したように、エンドケース６０におけるストッパ挿入孔６２Ｈの半径が、ラックブッシュ５０の軸中心から突出部５２の外周部までの径方向長さよりも長くなっている。これにより、ラック支持部１００では、図５に示すように、突出部５２の外周面とストッパ挿入孔６２Ｈの内周面との間に、空隙Ｃ１が形成されている。
さらに、本実施の形態のラック支持部１００では、図５に示すように、ラックブッシュ５０において突出部５２が軸受部５１に対して軸方向および径方向にずれて形成されることで、突出部５２の内周側に空隙Ｃ２が形成されている。

言い換えると、本実施の形態のラック支持部１００では、突出部５２は、径方向内周側および径方向外周側に隣接して空隙（空隙Ｃ１、空隙Ｃ２）が形成されている。
これにより、ラック支持部１００では、突出部５２がストッパ７０とエンドケース６０とに軸方向に挟まれた場合に、空隙Ｃ１または空隙Ｃ２に向けて突出するように、突出部５２が径方向に変形できるようになっている。この結果、突出部５２がつぶされることによる変形が軸受部５１まで及ぶことがより抑制され、軸受面５１０に支持されるラック軸２４の摺動性の低下がより抑制される。

さらにまた、本実施の形態の突出部５２は、上述したように、ストッパ押圧面５２１が、径方向の内周側から外周側に向かうに従い軸受部５１から離れるように傾斜した形状となっている。言い換えると、ストッパ押圧面５２１が、径方向の内周側から外周側に向かうに従い、ストッパ７０側に突出するように傾斜した形状となっている。これにより、本実施の形態の突出部５２は、軸方向長さが、内周側から外周側に向かうに従い長くなっている。

突出部５２がこのような形状を有することで、ラック支持部１００において突出部５２をストッパ７０とエンドケース６０とで挟んだ場合に、突出部５２が、突出部５２の外周側に設けられた空隙Ｃ１側により撓みやすくなる。この結果、本実施の形態のラック支持部１００では、本構成を採用しない場合と比較して、突出部５２がつぶされることによる変形が、軸受部５１まで及ぶことがより抑制される。
なお、図７に示す例では、突出部５２におけるストッパ押圧面５２１を傾斜した形状としたが、突出部５２の軸方向長さが内周側から外周側に向かうに従い長くなる形状であれば、例えばエンドケース押圧面５２２を内周側から外周側にかけて傾斜した形状としてもよい。

また、上述したように、ラックブッシュ５０は、突出部５２を周方向に複数（３つ）備えており、隣接する突出部５２同士の間には、周方向に間隙が形成されている。これにより、本実施の形態のラック支持部１００では、ストッパ７０およびエンドケース６０によって、ラックブッシュ５０を周方向における一部の領域で挟み、支持している。
ラック支持部１００では、このような構成を採用することで、例えば、突出部５２を周方向の全域に連続して設け、周方向の全域に亘って突出部５２を挟むような場合と比較して、ストッパ７０およびエンドケース６０により突出部５２を変形させる際に要する圧力を低減させることが可能になる。そして、ストッパ７０をエンドケース６０に圧入した場合に、変形した突出部５２からストッパ７０に係る荷重を低減でき、ストッパ７０がエンドケース６０から抜け落ちることが抑制される。

さらに、本実施の形態のラック支持部１００では、図４および図５に示すように、ラックブッシュ５０の接触面５１２が、エンドケース６０のブッシュ挿入孔６１Ｈにおける内周面に接触するようになっている。これにより、ラックブッシュ５０の軸受部５１が径方向に動くことが抑制され、本構成を採用しない場合と比較して、軸受部５１の軸受面５１０にてラック軸２４を安定して支持することが可能になる。

さらにまた、本実施の形態のラックブッシュ５０では、上述したように、軸受面５１０のうち突出部５２が設けられる位置に対応して薄肉部５１３（図６参照）が形成されている。これにより、たとえ突出部５２の変形に伴って軸受部５１が変形した場合でも、軸受部５１の軸受面５１０がラック軸孔５０Ｈに突出することが抑制される。この結果、本構成を採用しない場合と比較して、ラック軸２４とラックブッシュ５０の軸受面５１０とが干渉することが抑制され、ラック軸２４の摺動性の低下が抑制される。

ここで、上述したように本実施の形態のラックブッシュ５０は樹脂材料で構成されるため、通常、エンドケース６０等と比較して、熱膨張率（線膨張係数）が大きい。したがって、低温条件下では、エンドケース６０等と比較してラックブッシュ５０が収縮しやすく、また高温条件下では、エンドケース６０等と比較してラックブッシュ５０が膨張しやすい傾向がある。

本実施の形態のラック支持部１００では、上述したように、組み立てられた状態で、ストッパ７０とエンドケース６０とによりラックブッシュ５０の突出部５２が押しつぶされるようになっている。言い換えると、ラック支持部１００では、ストッパ７０およびエンドケース６０と、ラックブッシュ５０における突出部５２との間に予圧が生じた状態となっている。
これにより、例えば低温条件下でラックブッシュ５０が収縮した場合であっても、ストッパ７０およびエンドケース６０と、ラックブッシュ５０における突出部５２との間に隙間ができることが抑制される。これにより、低温条件下においてラックブッシュ５０にガタ（微振動）が生じて異音が発生したり、ラックブッシュ５０が脱落したりすることが抑制される。

また、上述したように、本実施の形態のラックブッシュ５０では、ストッパ７０とエンドケース６０とにより挟まれる突出部５２を、軸受部５１における軸受面５１０に対して軸方向および径方向にずれた位置に設けている。
したがって、例えば高温条件下においてラックブッシュ５０が熱膨張し、突出部５２が軸方向または径方向に変形したような場合でも、突出部５２の変形による影響は軸受部５１には及びにくく、本構成を採用しない場合と比較して軸受部５１が変形しにくくなっている。

さらに、上述したように、本実施の形態のラックブッシュ５０は、軸受部５１にスリット５１１を設けており、軸受面５１０は、スリット５１１により複数に分断されている。
そして、例えば高温条件下においてラックブッシュ５０が熱膨張した場合には、軸受部５１は、スリット５１１を閉じるように周方向に変形するようになる。これにより、軸受部５１が径方向に変形することが抑制され、軸受面５１０が内周側に張り出すことが抑制される。
以上より、本実施の形態では、高温条件下においてラックブッシュ５０が熱膨張により変形した場合であっても、ラック軸２４の摺動性が低下することが抑制される。

なお、本実施の形態のラックブッシュ５０では、突出部５２を、軸受部５１における軸方向の一端側において、周方向に等間隔に３つ設ける構成とした。しかし、突出部５２は、軸受部５１の軸受面５１０に対して軸方向および径方向にずれた位置にてストッパ７０とエンドケース６０とにより挟まれるものであれば、その形状、位置および個数は特に限定されるものではない。

また、上述した実施形態においては、ラック軸２４およびラック支持部１００を、ダブルピニオン型の電動パワーステアリング装置に適用した構成について説明したが、例えば、ラックアシスト型など他の形式の電動パワーステアリング装置に適用してもよい。また、油圧によりアシスト力を発揮するパワーステアリング装置、あるいはパワーアシスト力を発揮しないステアリング装置に適用してもよい。

１…電動パワーステアリング装置、１０Ａ…ハンドル側ギヤハウジング、１０Ｂ…アシスト側ギヤハウジング、５０…ラックブッシュ、５１…軸受部、５２…突出部、６０…エンドケース、７０…ストッパ、１００…ラック支持部

Claims (7)

1. ピニオンが形成されたピニオン軸と、
   前記ピニオン軸の前記ピニオンと噛み合うラックが形成されたラック軸と、
   前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部と、当該軸受部から径方向および軸方向に突出する突出部とを有する軸受部材と、
   前記軸受部材を収容する収容部材と、
   前記収容部材に軸方向に挿入され、当該収容部材に対して前記軸受部材の前記突出部を軸方向に押し付ける押圧部材とを備えるステアリング装置。
2. 前記軸受部材は、樹脂材料からなり、前記突出部が、前記押圧部材と前記収容部材とに挟まれることで変形す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. 前記軸受部材は、前記突出部の軸方向長さが、径方向内周側から外周側に向かうに従い長く形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のステアリング装置。
4. 前記軸受部材は、複数の前記突出部が、周方向に間隙を介して設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
5. 前記軸受部材は、前記軸受部の少なくとも一部が軸方向に沿って切り欠かれたスリットが形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステアリング装置。
6. ピニオンが形成されたピニオン軸と、
   前記ピニオン軸の前記ピニオンと噛み合うラックが形成されたラック軸と、
   前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する支持面を有する軸受部材と、
   前記軸受部材を収容する収容部材と、
   前記収容部材に対して軸方向に挿入され、当該収容部材との間で、前記軸受部材を前記支持面に対して径方向および軸方向にずれた位置で軸方向に挟む挟み部材とを備えるステアリング装置。
7. 収容部材に収容され、ピニオン軸のピニオンに噛み合うラックが形成されたラック軸を支持する軸受部材であって、
   前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する軸受部と、
   前記軸受部から径方向および軸方向に突出し、前記収容部材に収容された場合に当該収容部材に対して軸方向に押し付けられる突出部とを備える軸受部材。

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