WO2012147724A1 - ラックピニオン式ステアリングギヤユニット - Google Patents

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WO2012147724A1
WO2012147724A1 PCT/JP2012/060934 JP2012060934W WO2012147724A1 WO 2012147724 A1 WO2012147724 A1 WO 2012147724A1 JP 2012060934 W JP2012060934 W JP 2012060934W WO 2012147724 A1 WO2012147724 A1 WO 2012147724A1
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WO
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pinion
rack
shaft
side housing
rack shaft
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/060934
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English (en)
French (fr)
Inventor
星治 上野
利幸 新井
亮太 杉原
Original Assignee
日本精工株式会社
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    • 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
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/18—Mechanical movements
    • Y10T74/18056—Rotary to or from reciprocating or oscillating
    • Y10T74/18088—Rack and pinion type
    • Y10T74/18096—Shifting rack

Definitions

  • the present invention relates to a rack and pinion type steering gear unit that constitutes a steering device for giving a steering angle to a steering wheel of an automobile.
  • a rack and pinion type steering gear unit is used as a mechanism for converting the rotational motion input from the steering wheel into a linear motion for giving a steering angle.
  • Steering devices including a rack and pinion type steering gear unit are described in Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 61-129670, 2005-96591, 2009-56827, and the like, and have been widely known in the past. It has been.
  • FIG. 14 shows a structure of an example of a steering apparatus incorporating a rack and pinion type steering gear unit. In this steering device, in order to reduce the operating force of the steering wheel 101, the steering assist force of the motor 102 attached to the intermediate portion of the steering column 105 is applied to the steering shaft.
  • the movement of the steering shaft that rotates in accordance with the operation of the steering wheel 101 is transmitted to the intermediate shaft 106, and the rack shaft of the rack and pinion type steering gear unit 103 is reciprocated through the pinion shaft 107, so that the tie rod 104 is moved.
  • the steered wheels are steered through the vehicle.
  • the steering gear unit 103 includes a rack shaft 109 and a gear housing 110 that accommodates the rack shaft inwardly so that the rack shaft can be displaced in the axial direction.
  • the gear housing 110 is integrally formed by die-casting a metal such as an aluminum alloy. By making the gear housing 110 made of metal in this way, it is possible to receive a steering reaction force transmitted from the wheels during steering.
  • the gear housing 110 is provided on a cylindrical main housing portion 111 having both ends in the lengthwise direction and an outer peripheral surface of a portion closer to one end in the lengthwise direction of the main housing portion 111, and is not twisted with respect to the central axis of the main housing portion 111.
  • a sub-accommodating portion 112 having a central axis in a positional relationship.
  • the internal spaces of the main housing part 111 and the sub housing part 112 communicate with each other.
  • the gear housing 110 is supported and fixed to the vehicle body (frame) by bolts or studs that are inserted through a pair of mounting flanges 113 that are fixedly provided at two positions separated in the axial direction on the outer peripheral surface of the main housing portion 111. Is done.
  • the rack shaft 109 includes rack teeth formed on a part of the side surface in the axial direction.
  • the rack shaft has a round bar shape with the outer peripheral surface being a cylindrical surface except for the portion where the rack teeth are formed.
  • the pinion shaft 107 is rotatably supported by the sub-accommodating portion 112 in a state where the pinion teeth provided at the tip and the rack teeth of the rack shaft 109 are engaged.
  • a cylinder part 108 for fitting the pressing block is provided on the opposite side of the sub storage container 112.
  • the length of the gear housing 110 in the vehicle width direction becomes longer due to the wide interval in the vehicle width direction of the ball joint sockets 114 fixed to both ends of the rack shaft 109. For this reason, since the thrust load when the ball joint socket 114 abuts is supported at both ends of the gear housing 110 that is long in the vehicle width direction, the gear housing 110 needs to have high strength. For this reason, it is necessary to form the gear housing 110 from a metal material having high rigidity and to increase the thickness of the gear housing 110. As a result, there is a problem that the weight of the gear housing 110 increases and the manufacturing cost also increases.
  • gear housing 110 is integrally formed by casting from a shape that is long in the axial direction of the rack shaft 109, there is a problem that material costs and processing costs increase.
  • Japanese Utility Model Laid-Open Nos. 61-129670, 2009-56827, and 2005-96591 disclose that the steering gear housing is divided into two or more members.
  • the gear housing is divided into three parts, a left and right mounting part attached to the vehicle body, and an intermediate part, and the left and right mounting parts are formed of an aluminum-based material.
  • a structure in which the intermediate portion is formed of an iron-based material is disclosed. According to such a structure, the axial lengths of the left and right mounting portions are shorter than the axial length of the integral gear housing, so that the casting operation is facilitated and other processing is also easy. Become.
  • An object of the present invention is to reduce the weight of the gear housing of the rack and pinion type steering gear unit and to reduce the manufacturing cost thereof in view of the above situation.
  • the rack and pinion type steering gear unit of the present invention is A rack shaft that reciprocates based on the rotation of the pinion shaft; A ball joint socket formed at both ends of the rack shaft with a diameter larger than that of the rack shaft; Among the rack shafts, a pinion side housing made of metal that slidably supports a pinion side end portion on which the pinion shaft is disposed and can be fixed to a vehicle body frame, Engagement convex portion formed larger in diameter than the rack shaft at an intermediate portion in the axial direction between the pinion side end portion of the rack shaft and the anti-pinion side end portion on the opposite side of the pinion side end portion When, Is provided.
  • a metal anti-pinion side housing that slidably supports the anti-pinion side end and can be fixed to a vehicle body frame, one end is connected to the pinion side housing, and the other end is It is preferable to further include a hollow cylindrical intermediate tube portion that is connected to the anti-pinion side housing and covers the intermediate portion of the rack shaft.
  • the anti-pinion side housing slidably supports the anti-pinion side end portion of the rack shaft via an elastic member such as rubber.
  • the rack shaft is formed by joining a solid shaft on which a rack is formed and a hollow shaft on which no rack is formed, and the engagement projection is formed around a joint portion between the solid shaft and the hollow shaft. It is more preferable to form the part.
  • a damper made of an elastic member such as rubber is attached to a contact surface that contacts the other end of the pinion-side housing among the engagement protrusions.
  • the intermediate cylinder portion can be expanded and contracted in the axial direction of the rack shaft.
  • the intermediate cylinder part is formed of a flexible material, and the entire length or a part of the intermediate cylinder part is formed into a bellows shape.
  • the flexible material include synthetic resin and rubber.
  • the movement of the rack shaft toward the non-pinion side is brought into contact with one end of the pinion side housing and the ball joint socket formed at the pinion side end of the rack shaft.
  • the movement of the rack shaft toward the pinion side is formed at an intermediate portion in the axial direction between the other end of the pinion side housing and the pinion side end and the anti-pinion side end of the rack shaft. It can regulate by contact with a joint convex part.
  • the thrust load acting when restricting the movement of the rack shaft in the left-right direction can be supported by using both ends of the pinion side housing having a short length in the vehicle width direction.
  • the portion requiring strength can be limited to the pinion side housing having a short length in the vehicle width direction. Therefore, the weight of the entire housing of the steering gear can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced by facilitating casting and other processing.
  • FIG. 1 is a front view, partly in section, showing a main part of a steering gear of a steering gear unit of a first example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view, partly in section, showing the main part of the steering gear of the steering gear unit of the second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projections formed on the rack shaft.
  • FIG. 4 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projections formed on the rack shaft.
  • FIG. 5 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projection formed on the rack shaft.
  • FIG. 6 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projection formed on the rack shaft.
  • FIG. 7 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projection formed on the rack shaft.
  • FIG. 8 is a front view, partly in section, showing a modification of the engaging projection formed on the rack shaft.
  • FIG. 9 is a plan view showing the main part of the steering gear of the steering gear unit of the third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a plan view showing the main part of the steering gear of the steering gear unit of the fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a plan view showing the main part of the steering gear of the steering gear unit of the fifth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a front view, partly in section, showing the main part of the steering gear of the steering gear unit of the sixth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a meshing portion between the pinion shaft and the rack of FIG.
  • FIG. 14 is a perspective view showing the entire steering apparatus to which the steering gear unit of the present invention is applied.
  • FIG. 15 is a plan view showing a conventional steering gear unit.
  • FIG. 1 is a front view, partly in section, showing the main part of the steering gear unit 103a of this example.
  • the steering gear 103a of this example is attached to a vehicle body frame (not shown) such as a front subframe.
  • the front side orthogonal to the paper surface of FIG. 1 is the vehicle body upper side
  • the rear side orthogonal to the paper surface of FIG. 1 is the vehicle body lower side
  • the left-right direction of FIG. 1 is the vehicle width direction
  • the upper direction of FIG. The direction corresponds to the front side of the vehicle body.
  • the steering gear 103a of this example includes a pinion-side housing 10 on the right side in FIG. 1, an anti-pinion-side housing 20 on the left side in FIG. 1, and an intermediate cylinder portion that connects the pinion-side housing 10 and the anti-pinion-side housing 20 to each other. 30.
  • the pinion-side housing 10 and the anti-pinion-side housing 20 are formed by casting a metal such as an aluminum alloy.
  • the hollow cylindrical intermediate tube portion 30 is formed by injection molding or blow molding synthetic resin.
  • a male screw 31 is formed on the outer peripheral surface at the right end of the intermediate cylinder portion 30.
  • the male screw 31 is screwed into the female screw 11 formed on the inner peripheral surface of the left end of the pinion side housing 10, thereby fixing the right end of the intermediate cylindrical portion 30 to the pinion side housing 10.
  • an O-ring 32 is interposed between the inner peripheral surface at the left end of the pinion side housing 10 and the outer peripheral surface at the right end of the intermediate cylindrical portion 30, and the connection between the pinion side housing 10 and the intermediate cylindrical portion 30 is made. The airtightness of the part is maintained.
  • a flange portion 33 is formed on the outer peripheral surface at the left end of the intermediate cylinder portion 30. And this flange part 33 is being fixed to the inner peripheral surface of the anti-pinion side housing 20 via the damper 34 made from an elastic member.
  • a rack shaft 40 is disposed inside the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylinder portion 30 so as to be slidable in the left-right direction in FIG.
  • a bearing bush 36 is fitted and fixed to the left end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylinder portion 30, and the left end of the rack shaft 40 is slidably supported.
  • Ball joint sockets 51 and 52 are formed at both ends of the rack shaft 40 in the axial direction. Tie rods 104 are connected to the ball joint sockets 51 and 52, respectively, and these tie rods 104 are connected to wheels via knuckle arms (not shown).
  • the ball joint sockets 51 and 52 are formed to have a larger diameter than the rack shaft 40.
  • the pinion-side housing 10 is integrally formed with a cylindrical boss 12 for inserting a pinion.
  • a pinion (not shown) that meshes with the rack shaft 40 is formed on the outer peripheral surface of the lower end of the pinion shaft 107 inserted into the cylindrical boss 12.
  • the upper end of the pinion 107 is connected to the lower end of the intermediate shaft 106 connected to the steering wheel 101 as shown in FIG.
  • a pair of vehicle body mounting boss portions 13 and 21 are formed in the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20, respectively.
  • circular mounting holes 131 and 211 are respectively formed in the vehicle body vertical direction.
  • the bolts (not shown) are inserted into the respective mounting holes 131 and 211, and the bolts are fastened to the vehicle body frame, whereby the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are attached to the vehicle body frame in a rigid structure.
  • the intermediate cylinder part 30 constituting the steering device of this example is made of synthetic resin, the ability to support the steering reaction force from the wheels is small. For this reason, in the case of this example, the metal pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing are attached to the vehicle body frame in a rigid structure, so that the steering reaction force from the wheels can be reduced. It is supported by the non-pinion side housing 20.
  • the anti-pinion side housing 20 supports the intermediate cylinder part 30 via the damper 34 made of an elastic member, the radial load applied to the intermediate cylinder part 30 from the bearing bush 36 can be reduced.
  • the rack shaft 40 is formed by joining a solid shaft 41 on which the rack shown on the right side of FIG. 1 is formed and a hollow shaft 42 on which the rack shown on the left side of FIG. 1 is not formed by friction welding. ing. Further, an engaging convex portion 43 is formed around the joint portion between the solid shaft 41 and the hollow shaft 42. The engagement convex portion 43 is formed at an intermediate portion in the axial direction between the pinion side end portion (right end portion in FIG. 1) and the anti-pinion side end portion (left end portion in FIG. 1) of the rack shaft 40.
  • the solid shaft 41 and the hollow shaft 42 are formed in a disk shape having a larger diameter than the outer diameter.
  • the rack shaft 40 is provided on the contact surface 15 at the left end of the pinion side housing 10.
  • the right side surface of the engaging convex portion 43 comes into contact.
  • the contact surface 15 of the pinion side housing 10 constitutes a moving end of the rack shaft 40 moving to the pinion side and restricts further movement of the rack shaft 40 to the pinion side (right side in FIG. 1). To do.
  • the thrust load that acts when restricting the movement of the rack shaft 40 in the left-right direction is supported using both ends of the pinion-side housing 10 in the vehicle width direction. .
  • a portion requiring high strength can be limited to the pinion side housing 10 having a short length in the vehicle width direction in the housing portion of the steering gear unit 103. Therefore, the weight of the entire housing can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced by facilitating casting and other processing.
  • the intermediate cylinder portion 30 is not only subjected to the thrust load when the right ball joint socket 51 or the engaging convex portion 43 is in contact with the left and right ends of the pinion side housing 10, but also in the radial direction from the wheel. It hardly receives steering reaction force. For this reason, it is only necessary to secure the waterproof and dustproof function of the rack shaft 40 because the need for ensuring high strength is low. Therefore, the intermediate cylinder part 30 can be formed by synthetic resin injection molding or the like, and can be thin and lightweight. For this reason, material costs can be kept low, and secondary processing can be made unnecessary, so that processing costs can be reduced.
  • FIG. 2 is a front view, partly in section, showing the main part of the steering gear constituting the steering device of the second example of the embodiment of the present invention.
  • the following description will focus on structural parts different from the first example of the embodiment, and overlapping descriptions will be omitted or simplified.
  • This example is a modification of the first example of the embodiment, and is an example in which the material of the intermediate cylinder part 30 is made a more flexible material.
  • the hollow cylindrical intermediate cylinder portion 30 is formed by rubber injection molding or blow molding.
  • the right end of the intermediate cylinder portion 30 is fixed to the pinion side housing 10.
  • the right end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylindrical portion 30 is fitted on the outer periphery of the cylindrical portion 16 provided at the left end of the pinion gear side housing 10, and further tightened from the periphery with a band or a wire.
  • the right end of the intermediate cylinder part 30 is fixed to the pinion side housing 10.
  • an adhesive that also serves as a sealing agent is applied to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 16 provided at the left end of the pinion-side housing 10, and then the right end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylindrical portion 30 is removed.
  • the right end of the intermediate cylinder part 30 can be fixed to the pinion side housing 10 by adhesion.
  • the left end of the intermediate cylinder part 30 is fixed to the bush holder 37.
  • the bush holder 37 has outward flange portions at both ends, and is fixed to the inner peripheral surface of the anti-pinion side housing 20 via a damper 34 made of an elastic material. Then, by fitting the left end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylinder part 30 to the outer periphery of the flange part on the right end side of the bush holder 37 and further tightening the band, the intermediate cylinder part 30 and the bush holder 37 The left end of the intermediate cylinder part 30 is fixed to the bush holder 37 in a state where the airtightness of the connecting part is maintained.
  • middle cylinder part 30 can also be made into the bellows shape which can expand-contract the full length or one part. If the bellows is formed, the manufacturing error of each member is expanded and absorbed by the bellows part, and the work of attaching the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 to the vehicle body frame becomes easy. Further, since the bellows part expands and contracts, it is not necessary to make the attachment holes 131 and 211 long slots in the axial direction of the rack shaft 40, and the attachment holes 131 and 211 may be simple round holes. Moreover, even if the rack shaft 40 has a different length, it can be used in common by flexibly extending and retracting the entire length of the intermediate cylinder portion 30.
  • a rack shaft 40 is disposed inside the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylinder portion 30 so as to be slidable in the left-right direction in FIG.
  • a bearing bush 36 is fitted in the inner periphery of the bush holder 37 to which the left end of the intermediate cylinder part 30 is fixed, and supports the left end of the rack shaft 40 so as to be slidable.
  • the ball joint sockets 51 and 52 are covered with bellows-shaped ball joint boots 53 and 54 for waterproofing and dustproofing.
  • These ball joint boots 53 and 54 may be formed integrally with the intermediate cylindrical portion 30 formed in a bellows shape.
  • the intermediate cylinder portion 30 of this example is also made of rubber, it cannot support the steering reaction force from the wheels.
  • the metal pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are attached to the vehicle body frame in a rigid structure, so that the steering reaction force from the wheels is applied to the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20. It is supported by the pinion side housing 20.
  • the intermediate cylinder part 30 is formed by flexible rubber injection molding, and is thin and lightweight. For this reason, the material cost can be kept low, and the secondary processing can be made unnecessary, so that the processing cost can be reduced.
  • the intermediate cylindrical portion 30 is made of a light metal such as an aluminum alloy in place of a flexible material such as a synthetic resin or rubber. Can also be adopted.
  • Other configurations and functions of the second example of the embodiment are the same as those of the first example.
  • FIG. 3 shows an example in which the solid shaft is welded to a hollow shaft having a diameter larger than that of the solid shaft, and the engaging convex portion of another part is fixed. More specifically, the left end of the solid shaft 41 is fitted into the right end of the inner peripheral surface 421 of the large-diameter hollow shaft 42, and the right end surface 422 of the hollow shaft 42 and the outer periphery 411 of the solid shaft 41 are welded. And fix.
  • the engaging convex portion 43 is then attached to the outer peripheral surface 411 of the solid shaft 41. Fix by caulking. Further, a damper 433 made of an elastic member is attached to the concave portion 432 on the right end surface of the engaging convex portion 43.
  • the rack shaft 40 moves to the right side, and the left end abutment surface 15 of the pinion-side housing 10 as shown in FIGS. 1 and 2 is interposed via the damper 433 made of an elastic member. Since the engagement convex part 43 contacts, the impact load at the time of contact can be relieved. Therefore, it is not necessary to increase the strength of components such as the rack shaft 40 and the pinion shaft 107, and these components can be reduced in size and weight.
  • FIG. 4 shows an example in which a solid shaft is welded to a hollow shaft whose right end is enlarged in diameter, and an engaging projection of another part is fixed. More specifically, the left side of the hollow shaft 42 is a small-diameter hollow portion 423, and the large-diameter hollow portion 424 is formed only on the right end side.
  • the solid shaft 41 is fitted into the inner peripheral surface 4241 of the large-diameter hollow portion 424, and the right end surface 4242 of the large-diameter hollow portion 424 and the outer periphery 411 of the solid shaft 41 are fixed by welding.
  • the hollow shaft 42 is configured such that the right ball joint socket 51 or the engaging convex portion 43 as shown in FIGS. 1 and 2 contacts the left and right ends of the pinion side housing 10. It is only necessary to support the steering reaction force from the wheels without receiving the thrust load. For this reason, it becomes possible to use a thin and light hollow material with a small diameter, and the material cost can be kept low, and the weight can be reduced.
  • FIG. 5 shows an example in which a solid shaft is welded to a hollow shaft, and an engaging projection is integrally formed on the hollow shaft. More specifically, an engaging flange 43 having an outward flange shape is integrally formed at the right end of the hollow shaft 42. A small-diameter solid portion 414 at the left end of the solid shaft 41 is fitted into the right end of the inner peripheral surface 421 of the hollow shaft 42, and the right end surface 434 of the engaging convex portion 43 and the outer peripheral surface 411 of the solid shaft 41 are fitted. And fix them. According to such a configuration, since the engaging convex portion 43 is formed integrally with the hollow shaft 42, the number of parts can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 6 shows an example in which a ring-shaped engagement convex portion, which is a separate part, is inserted and fixed in an annular groove formed on the outer peripheral surface of the solid shaft. More specifically, an annular groove 412 that is recessed inward in the radial direction is formed on the outer peripheral surface 411 of the solid shaft 41, and an engagement convex portion 43 that is formed in a retaining ring shape is externally fitted to the annular groove 412. The engaging projection 43 is fixed to the solid shaft 41.
  • FIG. 7 shows an example in which a solid shaft is externally fitted to a hollow shaft and welded, and an engaging convex portion is integrally formed on the solid shaft. More specifically, an engaging convex portion 43 having an outward flange shape is integrally formed at the left end of the solid shaft 41, and a small-diameter hollow portion 425 is formed at the right end of the hollow shaft 42. Then, the small-diameter hollow portion 425 of the hollow shaft 42 is fitted into the inner peripheral surface 413 at the left end of the solid shaft 41. Then, the left end surface 435 of the engagement convex part 43 and the outer peripheral surface 426 of the hollow shaft 42 are fixed by welding.
  • the rack shaft 40 moves to the right side of FIG. 7, and the engagement convex portion 43 is brought into contact with the contact surface 15 at the left end of the pinion side housing 10 as shown in FIGS.
  • the welded portion 44 supports the engaging convex portion 43 from behind, and prevents the engaging convex portion 43 from tilting. Therefore, it is possible to increase the rigidity of the engaging convex portion 43.
  • the engagement convex part 43 is integrally formed in the solid axis
  • FIG. 8 is an example in which the end surface of the hollow shaft is abutted against the end surface of the solid shaft and welded, and the engaging convex portion is integrally formed at the end portion of the solid shaft. More specifically, an engaging flange 43 having an outward flange shape is integrally formed at the left end of the solid shaft 41. Then, the right end surface 422 of the hollow shaft 42 is abutted against the left end surface 435 of the engaging convex portion 43. Then, the left end surface 435 of the engagement convex part 43 and the outer peripheral surface 426 of the hollow shaft 42 are fixed by welding.
  • the rack shaft 40 moves to the right side of FIG. 8, and the engagement convex portion 43 is formed on the contact surface 15 at the left end of the pinion side housing 10 as shown in FIGS. 1 and 2.
  • the welded portion 44 supports the engaging convex portion 43 from behind, and prevents the engaging convex portion 43 from tilting. Therefore, it is possible to increase the rigidity of the engaging convex portion 43.
  • the engagement convex part 43 is integrally formed in the solid axis
  • the present invention is not limited to the pinion assist type rack and pinion type power steering apparatus. It is also possible to apply to a manual type rack and pinion type steering device.
  • FIG. 9 is a plan view showing a main part of the steering gear 103c constituting the steering device of the third example of the embodiment of the present invention.
  • the steering gear 103c of this example is attached to a vehicle body frame (not shown) such as a front subframe.
  • the front side orthogonal to the paper surface of FIG. 9 is the vehicle body upper side
  • the rear side orthogonal to the paper surface of FIG. 9 is the vehicle body lower side
  • the left-right direction of FIG. 9 is the vehicle body left-right direction
  • the upper direction of FIG. The direction corresponds to the rear side of the vehicle body.
  • the steering gear 103c includes a pinion side housing 10 on the right side in FIG. 9, an anti-pinion side housing 20 on the left side in FIG. 9, and an intermediate cylinder portion 30 that connects the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 to each other. ing.
  • the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are formed by casting a metal such as an aluminum alloy.
  • the hollow cylindrical intermediate cylinder portion 30 is formed by injection molding or blow molding using a flexible non-metallic material such as synthetic resin or rubber. Synthetic resins and rubbers are lighter than metal materials, have great elasticity, have flexibility, and can be expanded and contracted.
  • the right end of the intermediate cylinder 30 is fixed to the left end of the pinion side housing 10. Specifically, a cylindrical portion (not shown) formed at the left end of the pinion side housing 10 is inserted into the right end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylindrical portion 30, and the right end of the intermediate cylindrical portion 30 and the pinion gear side are inserted. The left end of the housing 10 is fixed with a band 55.
  • the left end of the intermediate cylinder part 30 is fixed to the right end of the anti-pinion gear housing 20.
  • a cylindrical portion (not shown) formed at the right end of the anti-pinion gear-side housing 20 is inserted into the left end of the inner peripheral surface 35 of the intermediate cylindrical portion 30, and is opposite to the left end of the intermediate cylindrical portion 30.
  • the right end of the pinion gear side housing 20 is fixed with a band 55.
  • a wire may be used for fixing.
  • the pinion-side housing 10 is integrally formed with a cylindrical boss 56 for rack guide insertion that protrudes rearward of the vehicle body (lower side in FIG. 9) in a state adjacent to the cylindrical boss 12. ing.
  • a rack guide (not shown) is inserted into the cylindrical boss 56 for inserting the rack guide.
  • This rack guide guides the back surface (the surface opposite to the rack tooth surface) of the rack shaft 40 with a roller or the like to prevent the rack shaft 40 from being deformed by a reaction force when meshed with the pinion. It is designed to slide smoothly.
  • the intermediate cylinder part 30 is formed of a flexible synthetic resin or rubber and has elasticity and flexibility, so that the ability to support the steering reaction force from the wheels is small or is supported. Can not.
  • the metal pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing are attached to the vehicle body frame in a rigid structure, so that the steering reaction force from the wheels is applied to the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing. It is supported by the pinion side housing 20.
  • the intermediate cylinder part 30 of this example is formed using a non-metallic material having flexibility such as a synthetic resin or rubber, it is lighter than a case made of a metal material and has a large elasticity. And has flexibility and can be expanded and contracted. Further, the weight can be reduced and the material cost can be reduced as compared with the case where a metal material is used. Moreover, since secondary processing can be eliminated, processing costs can be reduced.
  • the pinion shaft 107 is disposed on or near the line connecting the two mounting holes 131 provided in the pinion side housing 10. For this reason, the reaction force from the rack and pinion during steering can be effectively received.
  • Other configurations and functions of the third example of the embodiment are the same as those of the first example and the second example of the embodiment.
  • FIG. 10 is a plan view showing a main part of the steering gear 103d constituting the steering device of the fourth example of the embodiment of the present invention. Since this example is a modification of the third example of the embodiment, the description of the parts overlapping with the third example will be omitted or simplified, and the same parts will be described with the same reference numerals. This example is an example in which bellows are formed at both ends of the intermediate cylinder part 30.
  • a flexible non-metallic material such as synthetic resin or rubber is used, and the bellows that can be expanded and contracted at the right end and the left end of the intermediate cylindrical portion 30 formed by injection molding or blow molding. 57 is formed.
  • the bellows 57 that can be expanded and contracted are formed at both ends of the intermediate cylindrical portion 30, so that manufacturing errors and assembly errors of the respective members are absorbed by the expansion and contraction of the bellows 57, and the pinion The operation of attaching the side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 to the vehicle body frame is facilitated. Further, since the bellows 57 expands and contracts, it is not necessary to make the mounting holes 131 and 211 long slots in the axial direction of the rack shaft 40, and the mounting holes 131 and 211 can be formed as simple round holes. Become.
  • FIG. 11 is a plan view showing a main part of the steering gear 103e constituting the steering device of the fifth example of the embodiment of the present invention. Since this example is a modification of the third example of the embodiment, the description of the parts overlapping with the third example will be omitted or simplified, and the same parts will be described with the same reference numerals. In this example, a bellows is formed on the entire length of the intermediate cylinder part 30.
  • the bellows 58 that can be expanded and contracted is formed over the entire length of the intermediate cylinder portion 30 formed by injection molding or blow molding using a non-metallic material having flexibility such as synthetic resin or rubber. Forming.
  • the intermediate cylinder part 30 can be flexible. By expanding and contracting, it can be used in common.
  • FIG. 12 is a plan view showing a part of a steering gear 103f constituting the steering device of the sixth example of the embodiment of the present invention, a part of which is a sectional view, and FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows a meshing part with a rack. Since this example is a modification of the third example of the embodiment, the description of the parts overlapping with the third example will be omitted or simplified, and the same parts will be described with the same reference numerals. In this example, the present invention is applied to a pinion assist type rack and pinion type power steering apparatus.
  • the upper direction in FIG. 12 is the upper side of the vehicle body
  • the lower direction is the lower side of the vehicle body
  • the left and right direction in FIG. 12 is the left and right direction of the vehicle body
  • the lower end portion of the pinion shaft 02 is rotatably supported by a ball bearing 031.
  • a lock nut 032 is screwed onto a male screw 021 formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the pinion shaft 02.
  • the lock nut 032 supports and fixes the inner ring constituting the ball bearing 031 at a predetermined position on the lower end portion of the pinion shaft 02.
  • the outer ring constituting the ball bearing 031 is press-fitted into the bearing hole 042 formed in the lower gear box 041 provided in the lower half portion of the pinion side housing 10. Further, the outer ring constituting the ball bearing 031 is pressed upward by an end cover 033 screwed into an internal thread 043 formed on the inner peripheral surface of the opening side end portion of the bearing hole 042, while It is supported and fixed to the gear box 041.
  • a core bar 052 of a worm wheel 051 that meshes with a worm 053 constituting the worm reduction gear 05 is press-fitted into the upper end portion of the pinion shaft 02.
  • the worm 053 is connected to the output shaft of the steering assist electric motor 054 (see FIG. 12).
  • the lower portion of the portion into which the worm wheel 051 is press-fitted is rotatably supported by the lower gear box 041 while supporting the radial force by the ball bearing 034. Has been.
  • the input shaft 06 connected to the steering wheel 101 via the intermediate shaft 106 as shown in FIG. It is pivotally supported so that it can rotate.
  • the torsion bar 063 whose upper end is connected to the input shaft 06 by a pin 062 is supported at the outer periphery by a bush 064 and is press-fitted into the upper end of the pinion shaft 02 at a lower portion than the bush 064. It is connected by.
  • the torque sensor 07 for detecting the torque acting on the torsion bar 063 connected as described above includes a sensor shaft portion 071, a pair of detection coils 073 and 074, and a cylindrical member 075.
  • the sensor shaft portion 071 is formed at the lower end portion of the input shaft 06, and a plurality of ridges extending in the axial direction are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the detection coils 073 and 074 are disposed inside the yoke press-fitted inside the upper gear box 044.
  • the cylindrical member 075 is disposed between the sensor shaft portion 071 and the detection coils 073 and 074, and is fixed to the upper end of the pinion shaft 02.
  • the cylindrical member 075 is formed with a plurality of rectangular windows at equal intervals in the circumferential direction at positions facing the detection coils 073 and 074.
  • the increase / decrease in the magnetic flux generated in the sensor shaft portion 071 is detected by the detection coils 073 and 074 as changes in inductance, and the torque acting on the torsion bar 063 is detected. Based on this, the electric motor 054 is driven to rotate the worm 053 with a required steering assist force. The rotation of the worm 053 is transmitted to the worm wheel 051, the pinion shaft 02, and the rack shaft 40, and changes the direction of the steered wheels via the tie rod 104 connected to the rack shaft 40.
  • the rack guide 08 has a roller 083 pressed against the back surface of the rack shaft 40 by an adjustment cover 084.
  • the roller 083 is rotatably supported by a shaft 081 and a needle bearing 082 disposed around the shaft 081.
  • the adjustment cover 084 presses the roller 083 against the back surface of the rack shaft 40 via a disc spring.
  • the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are formed with vehicle body mounting boss portions 13 and 21 so as to protrude in the vehicle body longitudinal direction (vertical direction in FIG. 12). ing.
  • vehicle body mounting boss portions 13 and 21 circular mounting holes 131 and 211 are respectively formed in a vertical direction of the vehicle body (a direction perpendicular to the plane of FIG. 13).
  • the pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are attached to the vehicle body frame in a rigid structure. Yes.
  • the intermediate cylinder portion 30 of this example is also formed of a flexible synthetic resin or rubber, and has elasticity and flexibility, so that the ability to support the steering reaction force from the wheels is small or cannot be supported. For this reason, in the case of this example, the metal pinion side housing 10 and the anti-pinion side housing 20 are attached to the vehicle body frame in a rigid structure, so that the steering reaction force from the wheels is applied to the pinion side housing 10 and It is supported by the non-pinion side housing 20.
  • the intermediate cylinder part 30 of this example is formed using a non-metallic material having flexibility such as a synthetic resin or rubber, it is lighter than a case made of a metal material and has a large elasticity. And has flexibility and can be expanded and contracted. In addition, the weight can be reduced and the material cost can be kept lower than when a metal material is used. Moreover, since secondary processing can be made unnecessary, processing cost can be reduced.
  • the example in which the present invention is applied to the column assist type rack and pinion type power steering device and the pinion assist type rack and pinion type power steering device has been described.
  • the invention may be applied to a manual rack and pinion type steering device.
  • the present invention is not limited to the structure of each example of the above-described embodiment, and various modifications are possible, and the present invention can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

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Abstract

【課題】ステアリングギヤユニットのギヤハウジングの軽量化と低コスト化を図る。 【解決手段】ラック軸４０の軸方向中間部に、外向フランジ状の係合凸部４３を形成するとともに、ギヤハウジングを、ピニオン側ハウジング１０と、反ピニオン側ハウジング２０と、中間筒部３０とから構成する。これにより、ラック軸４０のピニオン側および反ピニオン側への移動を、ピニオン側ハウジング１０の両端を利用して規制する。したがって、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、中間筒部３０の肉厚を小さくしたり、中間筒部３０を柔軟性材料により構成したりすることで、部材の軽量化を図ることができるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減させることが可能となる。

Description

ラックピニオン式ステアリングギヤユニット
　本発明は、自動車の操舵輪に舵角を付与するためのステアリング装置を構成する、ラックピニオン式ステアリングギヤユニットに関する。
　ステアリングホイールから入力された回転運動を、舵角付与のための直線運動に変換する機構としてラックピニオン式ステアリングギヤユニットが使用される。ラックピニオン式ステアリングギヤユニットを備えたステアリング装置は、実開昭６１－１２９６７０号公報、特開２００５－９６５９１号公報、特開２００９－５６８２７号公報などに記載されており、かつ、従来から広く知られている。図１４は、ラックピニオン式ステアリングギヤユニットを組み込んだステアリング装置の１例の構造を示している。このステアリング装置では、ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、ステアリングコラム１０５の中間部に取り付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与している。そして、ステアリングホイール１０１の操作に伴って回転するステアリングシャフトの動きを、中間シャフト１０６に伝達し、ピニオン軸１０７を介して、ラックピニオン式ステアリングギヤユニット１０３のラック軸を往復移動させ、タイロッド１０４を介して操舵輪を操舵するようにしている。
　ステアリングギヤユニット１０３は、図１５に示した様に、ラック軸１０９と、このラック軸を内側に軸方向の変位を可能に収納するギヤハウジング１１０を備える。ギヤハウジング１１０は、アルミニウム系合金などの金属をダイキャスト成形することにより、一体的に形成されている。このようにギヤハウジング１１０を金属製とすることで、操舵時に車輪から伝達される操舵反力を受けることを可能としている。ギヤハウジング１１０は、長さ方向両端が開口した円筒状の主収容部１１１と、主収容部１１１の長さ方向一端寄り部分の外周面に設けられ、主収容部１１１の中心軸とは捩れの位置関係にある中心軸を有する、副収容部１１２とを備える。主収容部１１１と副収容部１１２の内部空間は互いに連通している。ギヤハウジング１１０は、主収容部１１１の外周面のうちで軸方向に離隔した２箇所位置に固設した１対の取付フランジ１１３を挿通したボルトもしくはスタッドにより、車体（フレーム）に対して支持固定される。
　ラック軸１０９は、軸方向の一部側面に形成されたラック歯を備える。ラック軸は、このラック歯を形成した部分を除いて、外周面を円筒面とした丸棒状である。ピニオン軸１０７は、先端部に設けたピニオン歯とラック軸１０９のラック歯とを噛合させたた状態で、副収容部１１２に回転可能に支持されている。主収納容部１１１の直径方向に関して、副収納容部１１２と反対側部分に、押圧ブロックを嵌装するシリンダ部１０８が設けられている。
　このようなラックピニオン式ステアリングギヤユニットでは、運転者のステアリングホイール１０１の操作により、ラック軸１０９が、軸方向に移動し、ストローク端にまで達すると、ラック軸１０９の車幅方向の両端に固定されたボールジョイントソケット１１４が、ギヤハウジング１１０の主収容部１１１の車幅方向の両端にそれぞれ当接するように構成されており、これにより、ラック軸１０９の移動を停止させるとともに、ラック軸１０９の移動距離を制限している。
　このような構造の場合、ラック軸１０９の両端に固定されたボールジョイントソケット１１４の車幅方向の間隔が広いことに起因して、ギヤハウジング１１０の車幅方向の長さも長くなる。このため、ボールジョイントソケット１１４が当接する際のスラスト荷重を、車幅方向に長いギヤハウジング１１０の両端で支承することになるため、ギヤハウジング１１０には、大きな強度が必要とされる。このため、ギヤハウジング１１０を剛性の大きい金属材料により形成し、かつ、ギヤハウジング１１０の肉厚を厚くする必要ある。この結果、ギヤハウジング１１０の重量が増大し、製造コストも増大するという問題が生じている。
　さらに、ギヤハウジング１１０は、ラック軸１０９の軸方向に長い形状から、鋳造により一体的に形成する場合に、材料費や加工費が嵩んでしまうという問題もある。
　実開昭６１－１２９６７０号公報、特開２００９－５６８２７号公報および特開２００５－９６５９１号公報には、ステアリングギヤのハウジングを、２以上の部材に分割して構成することが開示されている。また、このうちの特開２００５－９６５９１号公報には、ギヤハウジングを、車体に取り付けられる左右のマウント部と中間部とに３分割し、このうちの左右のマウント部をアルミ系材料で形成するとともに、中間部を鉄系材料で形成する構造が開示されている。このような構造によれば、左右のマウント部の軸方向長さは、一体的なギヤハウジングの軸方向長さに比べて短くなるため、鋳造作業が容易になるとともに、その他の加工も容易になる。しかしながら、ギヤハウジングを分割して構成した場合でも、ギヤハウジングの車幅方向の両端で、ボールジョイントソケットが当接した際のスラスト荷重を支承するため、ギヤハウジングには、やはり大きな強度が必要とされる。このため、ギヤハウジングの肉厚を厚くしたり、ギヤハウジングを強度の大きい金属材料から造ったりする必要がある。このように、ギヤハウジングの重量の増大や製造コストが増大するという問題は解決されていないのが実情である。
実開昭６１－１２９６７０号公報 特開２００９－５６８２７号公報 特開２００５－９６５９１号公報
　本発明の目的は、上述のような事情に鑑みて、ラックピニオン式ステアリングギヤユニットのギヤハウジングの軽量化とその製造コストの低廉化を図ることにある。
　本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットは、
　ピニオン軸の回転に基づき往復移動するラック軸と、
　該ラック軸の両端に該ラック軸よりも大径に形成されたボールジョイントソケットと、
　前記ラック軸のうち、前記ピニオン軸が配置されるピニオン側端部を摺動可能に支持し、かつ、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジングと、
　前記ラック軸の前記ピニオン側端部と該ピニオン側端部の反対側にある反ピニオン側端部との間にある軸方向中間部に該ラック軸よりも大径に形成された係合凸部と、
を備える。
　本発明のラックピニオン式ステアリングギヤユニットでは、前記ラック軸の変位に際して、前記ボールジョイントソケットのうち、前記ピニオン側端部に取り付けられたボールジョイントソケットが、前記ピニオン側ハウジングの一端に当接することにより、該ラック軸の反ピニオン側への移動が規制され、前記係合凸部が、前記ピニオン側ハウジングの他端に当接することにより、該ラック軸のピニオン側への移動が規制される。
　前記ラック軸のうち、前記反ピニオン側端部を摺動可能に支持し、かつ、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジングと、一端が前記ピニオン側ハウジングに接続され、他端が前記反ピニオン側ハウジングに接続されて、前記ラック軸の中間部を覆う、中空円筒状の中間筒部とを、さらに備えることが好ましい。
　この場合、前記反ピニオン側ハウジングが、前記ラック軸の反ピニオン側端部を、ゴムなどの弾性部材を介して摺動可能に支持していることがより好ましい。
　前記ラック軸を、ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成して、該中実軸と該中空軸との接合部の周囲に、前記係合凸部を形成することがより好ましい。
　前記係合凸部のうち、前記ピニオン側ハウジングの他端と当接する当接面に、ゴムなどの弾性部材製のダンパが取り付けられていることがより好ましい。
　前記中間筒部を、前記ラック軸の軸方向に伸縮可能とすることがより好ましい。具体的には、該中間筒部を柔軟性のある材料により形成し、該中間筒部の全長または一部を蛇腹形状とする。なお、柔軟性のある材料としては、合成樹脂あるいはゴムを挙げることができる。
　上述のように構成する本発明のステアリング装置によれば、ラック軸の反ピニオン側への移動を、ピニオン側ハウジングの一端とラック軸のピニオン側端部に形成されたボールジョイントソケットとが当接することにより規制できるとともに、ラック軸のピニオン側への移動を、ピニオン側ハウジングの他端とラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間にある軸方向中間部に形成された係合凸部とが当接することにより規制できる。このため、本発明の場合には、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジングの両端を利用して、ラック軸の左右方向の移動を制限する際に作用するスラスト荷重を支承できるので、大きな強度が必要になる部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジングに限定することができる。したがって、ステアリングギヤのハウジング全体として軽量化を図ることができるとともに、鋳造やその他の加工が容易になることによる製造コストの低廉化を図ることもできる。
図１は、本発明の実施の形態の第１例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、一部を断面にした正面図である。 図２は、本発明の実施の形態の第２例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、一部を断面にした正面図である。 図３は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図４は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図５は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図６は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図７は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図８は、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す、一部を断面にした正面図である。 図９は、本発明の実施の形態の第３例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、平面図である。 図１０は、本発明の実施の形態の第４例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、平面図である。 図１１は、本発明の実施の形態の第５例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、平面図である。 図１２は、本発明の実施の形態の第６例のステアリングギヤユニットのステアリングギヤの要部を示す、一部を断面にした正面図である。 図１３は、図１２のピニオン軸とラックとの噛み合い部を示す、縦断面図である。 図１４は、本発明のステアリングギヤユニットが適用される、ステアリング装置全体を示す斜視図である。 図１５は、従来のステアリングギヤユニットを示す平面図である。
　［実施の形態の第１例］
　図１は、本例のステアリングギヤユニット１０３ａの要部を示す、一部を断面にした正面図である。本例のステアリングギヤ１０３ａは、フロントサブフレームなどの図示しない車体フレームに取り付けられている。図１の紙面に直交する手前側が車体上方側、図１の紙面に直交する奥側が車体下方側、図１の左右方向が車幅方向、図１の上方向が車体後方側、図１の下方向が車体前方側に、それぞれ相当する。
　本例のステアリングギヤ１０３ａは、図１の右側のピニオン側ハウジング１０と、図１の左側の反ピニオン側ハウジング２０と、これらのピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０とを接続する中間筒部３０とを備えている。
　これらの部材のうち、ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０とは、アルミニウム合金などの金属を鋳造することにより形成されている。
　これに対し、中空円筒状の中間筒部３０は、合成樹脂を射出成形やブロー成形することにより形成されている。この中間筒部３０の右端の外周面には、雄ねじ３１が形成されている。そして、この雄ねじ３１を、ピニオン側ハウジング１０の左端の内周面に形成された雌ねじ１１にねじ込むことにより、このピニオン側ハウジング１０に、中間筒部３０の右端を固定している。また、ピニオン側ハウジング１０の左端の内周面と中間筒部３０の右端の外周面との間には、Ｏリング３２が介挿されており、ピニオン側ハウジング１０と中間筒部３０との接続部の気密性が保持されている。一方、中間筒部３０の左端の外周面には、フランジ部３３が形成されている。そして、このフランジ部３３が、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に、弾性部材製のダンパ３４を介して固定されている。
　中間筒部３０の内周面３５の内側には、図１の左右方向に摺動可能に、ラック軸４０が配置されている。また、この中間筒部３０の内周面３５の左端には、軸受ブッシュ３６が内嵌固定されており、ラック軸４０の左端を摺動可能に支持している。
　ラック軸４０の軸方向両端には、ボールジョイントソケット５１、５２がそれぞれ形成されている。これらのボールジョイントソケット５１、５２には、それぞれタイロッド１０４が連結されており、これらのタイロッド１０４は、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されている。また、ボールジョイントソケット５１、５２は、ラック軸４０よりも大径に形成されている。
　ピニオン側ハウジング１０には、ピニオン挿入用の円柱状ボス１２が一体的に形成されている。この円柱状ボス１２に挿入されたピニオン軸１０７の下端の外周面には、ラック軸４０に噛み合う図示しないピニオンが形成されている。一方、ピニオン１０７の上端は、図１４に示すように、ステアリングホイール１０１に連結された中間シャフト１０６の下端に連結されている。
　運転者が、ステアリングホイール１０１を回転させると、前記中間シャフト１０６および自在継手などにより回転が伝達され、ピニオン軸１０７のピニオンを回転させる。そして、このピニオンの回転に応じてラック軸４０を左右方向に摺動させ、車輪の操舵角を変える。
　また、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０には、それぞれ１対の車体取り付け用ボス部１３、２１が形成されている。これらの車体取り付け用ボス部１３、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向にそれぞれ一個所ずつ形成されている。
　それぞれの取り付け孔１３１、２１１には、図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０は、車体フレームに対し、リジッド構造で取り付けられる。
　本例のステアリング装置を構成する中間筒部３０は、合成樹脂により形成されているため、車輪からの操舵反力を支承する能力が小さい。このため、本例の場合には、金属製のピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジングを、車体フレームに対しリジッド構造で取り付けることで、車輪からの操舵反力を、これらのピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０により支承するようにしている。
　また、反ピニオン側ハウジング２０は、弾性部材製のダンパ３４を介して中間筒部３０を支持しているため、この中間筒部３０に軸受ブッシュ３６から加わるラジアル荷重を軽減できる。
　ラック軸４０は、図１の右側に示したラックが形成された中実軸４１と、図１の左側に示したラックが形成されていない中空軸４２とを、摩擦溶接により接合して形成されている。また、これらの中実軸４１と中空軸４２との接合部の周囲には、係合凸部４３が形成されている。この係合凸部４３は、ラック軸４０のピニオン側端部（図１の右端部）と反ピニオン側端部（図１の左側端部）との間の軸方向中間部に形成されており、中実軸４１および中空軸４２の外径よりも大径の円盤状に形成されている。
　このため、運転者がステアリングホイール１０１を一方向に回転させることにより、ラック軸４０が図１の左側に移動した場合には、ピニオン側ハウジング１０の右端の当接面１４に、右側のボールジョイントソケット５１の左側面が当接する。このようにピニオン側ハウジング１０の当接面１４が、ラック軸４０の反ピニオン側への移動の移動端を構成し、ラック軸４０の反ピニオン側（図１の左側）へのそれ以上の移動を規制する。
　一方、運転者がステアリングホイール１０１を他方向に回転させることにより、ラック軸４０が図１の右側に移動した場合には、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、ラック軸４０に設けた係合凸部４３の右側面が当接する。このようにピニオン側ハウジング１０の当接面１５が、ラック軸４０のピニオン側への移動の移動端を構成し、ラック軸４０のピニオン側（図１の右側）へのそれ以上の移動を規制する。
　以上のように、本例の場合には、ピニオン側ハウジング１０の車幅方向両端を利用して、ラック軸４０の左右方向の移動を制限する際に作用するスラスト荷重を支承するようにしている。このため、大きな強度が必要になる部分を、ステアリングギヤユニット１０３のハウジング部のうちで、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することができる。したがって、ハウジング全体として軽量化を図ることができるとともに、鋳造やその他の加工が容易になることによる製造コストの低廉化も図ることができる。
　また、中間筒部３０は、右側のボールジョイントソケット５１あるいは係合凸部４３が、ピニオン側ハウジング１０の左右両端に当接した際のスラスト荷重を受けないだけでなく、車輪からのラジアル方向の操舵反力もほとんど受けない。このため、強度を高く確保する必要性が低く、ラック軸４０の防水防塵機能を確保できればよい。したがって、中間筒部３０を、合成樹脂の射出成形などにより形成し、薄肉で軽量に構成することが可能である。このため、材料費を低く抑えることができるとともに、二次加工を不要にできるため、加工コストの軽減も図ることができる。
　［実施の形態の第２例］
　図２は、本発明の実施の形態の第２例のステアリング装置を構成するステアリングギヤの要部を示す、一部を断面にした正面図である。以下の説明は、実施の形態の第１例と異なる構造部分を中心に説明し、重複する説明は省略もしくは簡略にする。本例は、実施の形態の第１例の変形例であって、中間筒部３０の材質を、より柔軟な材質にした例である。
　本例のステアリングギヤユニット１０３ｂでは、中空円筒状の中間筒部３０として、ゴムを射出成形やブロー成形することにより形成したものを使用している。この中間筒部３０の右端は、ピニオン側ハウジング１０に固定されている。具体的には、この中間筒部３０の内周面３５の右端を、ピニオンギヤ側ハウジング１０の左端に設けられた円筒部１６の外周に外嵌し、さらにバンドまたはワイヤでその周囲から締め付けることにより、中間筒部３０の右端をピニオン側ハウジング１０に固定している。代替的には、ピニオン側ハウジング１０の左端に設けられた円筒部１６の外周面にシール剤を兼ねた接着剤を塗布し、その後、中間筒部３０の内周面３５のうちの右端を外嵌することで、この中間筒部３０の右端をピニオン側ハウジング１０に接着により固定することもできる。
　一方、中間筒部３０の左端は、ブッシュホルダ３７に固定されている。このブッシュホルダ３７は、両端部に外向きのフランジ部を有し、弾性材製のダンパ３４を介して、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に固定されている。そして、中間筒部３０の内周面３５のうちの左端を、ブッシュホルダ３７の右端側のフランジ部の外周に外嵌し、さらにバンドを締め付けることにより、これら中間筒部３０とブッシュホルダ３７との接続部の気密性を保持した状態で、この中間筒部３０の左端をブッシュホルダ３７に固定している。
　なお、本例において、中間筒部３０を、その全長または一部を、伸縮可能な蛇腹形状にすることもできる。蛇腹を形成すれば、それぞれの部材の製造誤差を蛇腹部分が伸縮して吸収し、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０を、車体フレームに取り付ける作業が容易になる。また、蛇腹部分が伸縮するため、取り付け孔１３１、２１１をラック軸４０の軸方向に長い長孔にする必要がなく、取り付け孔１３１、２１１が単純な丸孔で済む。また、ラック軸４０の長さが異なるモデルであっても、中間筒部３０の全長を柔軟に伸縮させることにより、共通に使用することが可能となる。
　前記中間筒部３０の内周面３５の内側には、図３の左右方向に摺動可能に、ラック軸４０が配置されている。また、中間筒部３０の左端が固定されたブッシュホルダ３７の内周には、軸受ブッシュ３６が内嵌されており、ラック軸４０の左端を摺動可能に支持している。
　本例でも、ボールジョイントソケット５１、５２は、防水と防塵のために、蛇腹状のボールジョイントブーツ５３、５４により覆われている。これらのボールジョイントブーツ５３、５４は、蛇腹状に形成した中間筒部３０と一体的に形成してもよい。
　本例の中間筒部３０も、ゴムにより形成されているため、車輪からの操舵反力を支承することができない。このため、本例の場合も、金属製のピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０を、車体フレームに対しリジッド構造で取り付けることで、車輪からの操舵反力を、これらピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０により支承するようにしている。
　本例でも、中間筒部３０を、柔軟性のあるゴムの射出成形により形成して、薄肉で軽量に構成している。このため、材料費を低く抑えることができるとともに、二次加工を不要にできるため、加工費の軽減も図ることができる。なお、本発明において、この中間筒部３０を、合成樹脂やゴムなどの柔軟性のある材料に代替して、アルミニウム合金などの軽金属製とするが、その肉厚を小さくして薄肉化したものも採用することは可能である。実施の形態の第２例のその他の構成および機能は、第1例と同様である。
　［実施の形態の第１例および第２例の変形例］
　図３～図８には、ラック軸の移動を制限するために設けた係合凸部の変形例を示す。図３は、中実軸よりも大径の中空軸に、この中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。より詳しくは、大径の中空軸４２の内周面４２１の右端に、中実軸４１の左端を内嵌するとともに、中空軸４２の右端面４２２と中実軸４１の外周４１１とを溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周面４１１に、別部品である円輪状の係合凸部４３の内周面４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周面４１１にかしめ加工して固定する。また、係合凸部４３の右端面の凹部４３２には、弾性部材製のダンパ４３３を取り付けている。
　以上のような構成によれば、ラック軸４０が右側に移動し、図１および図２に示したようなピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、弾性部材製のダンパ４３３を介して係合凸部４３が当接するため、当接時の衝撃荷重を緩和することができる。したがって、ラック軸４０やピニオン軸１０７などの部品の強度を高くする必要がなくなり、これらの部品を小型軽量化することが可能となる。
　図４は、右端側を拡径した中空軸に、中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。より詳しくは、中空軸４２の左側を小径中空部４２３とし、右端側だけに大径中空部４２４を形成する。そして、このうちの大径中空部４２４の内周面４２４１に中実軸４１を内嵌し、大径中空部４２４の右端面４２４２と中実軸４１の外周４１１とを溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周４１１に、別部品である円輪状の係合凸部４３の内周面４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周４１１にかしめ加工して固定する。
　以上のような構成によれば、中空軸４２は、図１および図２に示したような右側のボールジョイントソケット５１あるいは係合凸部４３が、ピニオン側ハウジング１０の左右両端に当接した際のスラスト荷重を受けず、車輪からの操舵反力を支承するだけでよい。このため、小径で、薄肉軽量な中空材を使用することが可能になり、材料費を低く抑えることができるとともに、軽量化を図ることができる。
　図５は、中空軸に中実軸を溶接し、中空軸に係合凸部を一体的に形成した例である。より詳しくは、中空軸４２の右端に、一体的に外向フランジ状の係合凸部４３を形成する。そして、この中空軸４２の内周面４２１の右端に、中実軸４１左端の小径中実部４１４を内嵌するとともに、係合凸部４３の右端面４３４と中実軸４１の外周面４１１とを溶接して固定する。このような構成によれば、中空軸４２に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減でき、製造コストを低減することができる。
　図６は、中実軸の外周面に形成した環状溝に、別部品の円輪状の係合凸部を挿入して固定した例である。より詳しくは、中実軸４１の外周面４１１に径方向内方に凹んだ環状溝４１２を形成するとともに、この環状溝４１２に、止め輪状に形成した係合凸部４３を外嵌して、係合凸部４３を中実軸４１に固定する。
　図７は、中空軸に中実軸を外嵌して溶接し、中実軸に係合凸部を一体的に形成した例である。より詳しくは、中実軸４１の左端に、一体的に外向フランジ状の係合凸部４３を形成するとともに、中空軸４２の右端に小径中空部４２５を形成する。そして、中実軸４１の左端の内周面４１３に、中空軸４２の小径中空部４２５を内嵌する。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周面４２６とを溶接して固定する。
　このような構成によれば、ラック軸４０が図７の右側に移動し、図１および図２に示したようなピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の傾きを防止する。したがって、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能になる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減でき、製造コストを低減することができる。
　図８は、中空軸の端面を中実軸の端面に突き当てて溶接するとともに、中実軸の端部に係合凸部を一体的に形成した例である。より詳しくは、中実軸４１の左端に、一体的に外向フランジ状の係合凸部４３を形成する。そして、中空軸４２の右端面４２２を係合凸部４３の左端面４３５に突き当てる。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周面４２６とを溶接して固定する。
　以上のような構成によれば、ラック軸４０が図８の右側に移動し、図１および図２に示したようなピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の傾きを防止する。したがって、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能となる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減でき、製造コストを低減することができる。
　実施の形態の第１例および第２例は、コラムアシスト型のラックピニオン式パワーステアリング装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、ピニオンアシスト型のラックピニオン式パワーステアリング装置や、マニュアル型のラックピニオン式ステアリング装置に適用することも可能である。
　［実施の形態の第３例］
　図９は、本発明の実施の形態の第３例のステアリング装置を構成するステアリングギヤ１０３ｃの要部を示す、平面図である。以下、実施の形態の各例の場合と重複する説明は省略もしくは簡略にし、同一部品には同一符号を付して説明する。本例のステアリングギヤ１０３ｃは、フロントサブフレームなどの図示しない車体フレームに取り付けられている。図９の紙面に直交する手前側が車体上方側、図９の紙面に直交する奥側が車体下方側、図９の左右方向が車体左右方向、図９の上方向が車体前方側、図９の下方向が車体後方側に、それぞれ相当する。
　ステアリングギヤ１０３ｃは、図９の右側のピニオン側ハウジング１０と、図９の左側の反ピニオン側ハウジング２０と、これらピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０とを接続する中間筒部３０とを備えている。
　このうちのピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０とは、アルミニウム合金などの金属を鋳造することにより成形されている。一方、中空円筒状の中間筒部３０は、合成樹脂やゴムなどの柔軟性を有する非金属製の材料を使用し、射出成形やブロー成形することにより形成されている。合成樹脂やゴムは、金属材料に比べて軽量で、大きな弾性を有するとともに、柔軟性があって、伸縮が可能である。
　このような中間筒部３０の右端は、ピニオン側ハウジング１０の左端に固定されている。具体的には、この中間筒部３０の内周面３５のうちの右端に、ピニオン側ハウジング１０の左端に形成された図示しない円筒部を挿入するとともに、これら中間筒部３０の右端とピニオンギヤ側ハウジング１０の左端とをバンド５５で固定している。
　一方、中間筒部３０の左端は、反ピニオンギヤハウジング２０の右端に固定されている。具体的には、この中間筒部３０の内周面３５のうちの左端に、反ピニオンギヤ側ハウジング２０の右端に形成された図示しない円筒部を挿入するとともに、これら中間筒部３０の左端と反ピニオンギヤ側ハウジング２０の右端とをバンド５５で固定している。このように、中間筒部３０の両端を、バンド５５を利用して固定しているため、接続部の機密性を保つことができる。代替的に、バンド５５に代えてワイヤを使用して固定してもよい。
　本例では、ピニオン側ハウジング１０には、円柱状ボス１２に隣接する状態で、車体後方側（図９の下側）に突出した、ラックガイド挿入用の円柱状ボス５６が一体的に形成されている。このラックガイド挿入用の円柱状ボス５６には、図示しないラックガイドが挿入されている。このラックガイドは、ラック軸４０の背面（ラック歯面と反対側の面）をローラなどにより案内して、ピニオンとの噛み合い時の反力によるラック軸４０の変形を防止し、ラック軸４０が円滑に摺動するようにしている。
　本例でも、中間筒部３０は、柔軟性を有する合成樹脂やゴムにより形成されており、弾性を有し、柔軟性があるため、車輪からの操舵反力を支承する能力が小さいかあるいは支承できない。このため、本例の場合には、金属製のピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジングを、車体フレームに対しリジッド構造で取り付けることで、車輪からの操舵反力を、これらピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０により支承するようにしている。
　また、本例の中間筒部３０は、合成樹脂やゴムなどの柔軟性を有する非金属製の材料を使用し形成しているため、金属材料により造った場合ものに比べて軽量で、大きな弾性を有するとともに、柔軟性があって、伸縮が可能である。また、金属材料を使用した場合に比べて、軽量にできるとともに、材料費を低く抑えることができる。また、二次加工を不要にできるため、加工コストの軽減も図ることができる。
　本例の場合にも、ピニオン側ハウジング１０に設けた２つの取り付け孔１３１同士を結ぶ線上あるいはその近傍に、ピニオン軸１０７を配置している。このため操舵時のラックおよびピニオンからの反力を効果的に受けることができる。実施の形態の第３例のその他の構成および機能は、実施の形態の第１例および第２例と同様である。
　［実施の形態の第４例］
　図１０は、本発明の実施の形態の第４例のステアリング装置を構成するステアリングギヤ１０３ｄの要部を示す、平面図である。本例は、実施の形態の第３例の変形例であるため、この第３例と重複する部分の説明は省略もしくは簡略にするとともに、同一部品には同一符号を付して説明する。本例は、中間筒部３０の両端に蛇腹を形成した例である。
　すなわち、本例では、合成樹脂やゴムなどの柔軟性を有する非金属製の材料を使用し、射出成形やブロー成形することにより形成された中間筒部３０の右端と左端に、伸縮可能な蛇腹５７を形成している。
　本例の場合には、中間筒部３０の両端に、伸縮可能な蛇腹５７が形成されているため、それぞれの部材の製造誤差や組み付け誤差などを、蛇腹５７が伸縮することにより吸収し、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームに取り付ける作業が容易になる。また、蛇腹５７が伸縮するため、それぞれの取り付け孔１３１、２１１をラック軸４０の軸方向に長い長孔にする必要がなく、取り付け孔１３１、２１１を単純な丸孔で形成することが可能となる。
　［実施の形態の第５例］
　図１１は、本発明の実施の形態の第５例のステアリング装置を構成するステアリングギヤ１０３ｅの要部を示す、平面図である。本例は、実施の形態の第３例の変形例であるため、この第３例と重複する部分の説明は省略もしくは簡略にするとともに、同一部品には同一符号を付して説明する。本例は、中間筒部３０の全長に蛇腹を形成した例である。
　すなわち、本例では、合成樹脂やゴムなどの柔軟性を有する非金属製の材料を使用し、射出成形やブロー成形することにより形成された中間筒部３０の全長にわたって、伸縮可能な蛇腹５８を形成している。
　本例の場合には、中間筒部３０の全長に、伸縮可能な蛇腹５８を形成しているため、ラック軸４０の長さが異なるモデルであっても、中間筒部３０の全長を柔軟に伸縮させることにより、共通に使用することを可能としている。
　［実施の形態の第６例］
　図１２は、本発明の実施の形態の第６例のステアリング装置を構成するステアリングギヤ１０３ｆの要部を示す、一部を断面図にした平面図であり、図１３は、図１２におけるピニオンとラックとの噛み合い部を示す縦断面図である。本例は、実施の形態の第３例の変形例であるため、この第３例と重複する部分の説明は省略もしくは簡略にするとともに、同一部品には同一符号を付して説明する。本例は、ピニオンアシスト型のラックピニオン式パワーステアリング装置に、本発明を適用した例である。
　本例のステアリングギヤ１０３ｆでは、図１２の上方向が車体上方側、下方向が車体下方側、図１２の左右方向が車体左右方向、図１２の紙面に直交する方向が車体前後方向に、それぞれ相当する。
　図１３に示すように、ピニオン軸０２の下端部は、ボール軸受０３１により回転可能に軸支されている。また、このピニオン軸０２の下端部の外周面に形成された雄ネジ０２１には、ロックナット０３２が螺合されている。このロックナット０３２は、ボール軸受０３１を構成する内輪を、ピニオン軸０２の下端部の所定位置に支持固定している。
　ボール軸受０３１を構成する外輪は、ピニオン側ハウジング１０のうちで、下半部に設けられた下ギヤボックス０４１に形成された軸受孔０４２に圧入されている。また、ボール軸受０３１を構成する外輪は、軸受孔０４２のうちの開口側端部の内周面に形成された雌ネジ０４３に螺合されたエンドカバー０３３により、上方に向け押圧されつつ、下ギヤボックス０４１に支持固定されている。
　また、ピニオン軸０２の上端部には、ウォーム減速機０５を構成するウォーム０５３と噛み合うウォームホイール０５１の芯金０５２が圧入されている。このウォーム０５３は、操舵補助用の電動モータ０５４（図１２参照）の出力軸に連結されている。また、ピニオン軸０２のうちで、ウォームホイール０５１が圧入された部分の下方側部分は、下ギヤボックス０４１に対して、ボール軸受０３４により、ラジアル方向の力を支承しつつ、回転可能に軸支されている。
　一方、下ギヤボックス０４１の上端面に固定された上ギヤボックス０４４には、図１４に示したような中間シャフト１０６を介して、ステアリングホイール１０１に連結された入力軸０６が、ボール軸受０６１により回転可能に軸支されている。この入力軸０６に対し、その上端をピン０６２により連結されたトーションバー０６３は、その下端がブッシュ０６４により外周を軸支され、このブッシュ０６４よりも下方部分で、ピニオン軸０２の上端部に圧入により連結されている。
　上述のように連結されたトーションバー０６３に作用するトルクを検出するためのトルクセンサ０７は、センサシャフト部０７１と、１対の検出コイル０７３、０７４と、円筒部材０７５とから構成されている。このうちのセンサシャフト部０７１は、入力軸０６の下端部に形成されており、軸方向に延びた複数の凸条が円周方向に等間隔に形成されている。また、検出コイル０７３、０７４は、上ギヤボックス０４４の内側に圧入されたヨークの内側に配置されている。さらに、円筒部材０７５は、センサシャフト部０７１と検出コイル０７３、０７４の間に配置され、ピニオン軸０２の上端に固定されている。また、円筒部材０７５には、検出コイル０７３、０７４に対向する位置に、円周方向に等間隔に複数の長方形の窓が形成されている。
　ステアリングホイール１０１を操作することにより、入力軸０６が回転すると、その回転力がトーションバー０６３を介してピニオン軸０２に伝達される。この際、操舵輪側の抵抗により、入力軸０６とピニオン軸０２とを連結しているトーションバー０６３に捩れが生じ、センサシャフト部０７１の表面に形成した凸条と円筒部材０７５の窓との間に相対回転が生じる。そして、センサシャフト部０７１に発生する磁束が増減する。
　センサシャフト部０７１に発生した磁束の増減は、検出コイル０７３、０７４がインダクタンスの変化として検出し、トーションバー０６３に作用しているトルクを検出する。これに基づき、電動モータ０５４を駆動して、ウォーム０５３を所要の操舵補助力で回転させる。このウォーム０５３の回転は、ウォームホイール０５１、ピニオン軸０２、ラック軸４０に伝達され、ラック軸４０に連結されたタイロッド１０４を介して、操舵輪の向きを変更する。
　ラックガイド０８は、ラック軸４０の背面に対しローラ０８３を、アジャストカバー０８４によって押し付けている。このローラ０８３は、軸０８１とその周囲に配置されたニードル軸受０８２により、回転可能に軸支されている。アジャストカバー０８４は、皿バネを介して、ラック軸４０の背面にローラ０８３を押し付けている。これにより、ピニオン０２２とラック軸４０との噛み合い部のバックラッシュをなくし、ラック軸４０が円滑に移動できるようにしている。
　図１２に示したように、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０には、車体前後方向（図１２の上下方向）に突出するようにして、車体取り付け用ボス部１３、２１がそれぞれ形成されている。これらの車体取り付け用ボス部１３、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向（図１３の紙面に直交する方向）に各々一個所ずつ形成されている。
　前記各取り付け孔１３１、２１１には、図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０は、車体フレームに対し、リジッド構造で取り付けられている。
　本例の中間筒部３０も、柔軟性を有する合成樹脂やゴムにより形成されており、弾性を有し、柔軟性があるため、車輪からの操舵反力を支承する能力が小さいか支承できない。このため、本例の場合には、金属製のピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０を、車体フレームに対しリジッド構造で取り付けることで、車輪からの操舵反力を、これらピニオン側ハウジング１０および反ピニオン側ハウジング２０により支承するようにしている。
　また、本例の中間筒部３０は、合成樹脂やゴムなどの柔軟性を有する非金属製の材料を使用し形成しているため、金属材料により造った場合ものに比べて軽量で、大きな弾性を有するとともに、柔軟性があって、伸縮が可能である。また、金属材料を使用した場合に比べて、軽量にできるとともに、材料費を低く抑えることができる。また、二次加工を不要にできるため、加工コストの軽減も図ることができる。
　実施の形態の第３例～第６例では、コラムアシスト型のラックピニオン式パワーステアリング装置、および、ピニオンアシスト型のラックピニオン式パワーステアリング装置に、本発明を適用した例について説明したが、本発明は、マニュアル型のラックピニオン式ステアリング装置に適用してもよい。
　なお、本発明は、上述した実施の形態の各例の構造に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施の形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
　１０１　ステアリングホイール
　１０２　モータ
　１０３、１０３ａ～ｆ　ステアリングギヤユニット
　１０４　タイロッド
　１０５　コラム
　１０６　中間シャフト
　１０７　ピニオン軸
　１０８　シリンダ部
　１０９　ラック軸
　１１０　ギヤハウジング
　１１１　主収容部
　１１２　副収容部
　１０　ピニオン側ハウジング
　１１　雌ねじ
　１２　円柱状ボス
　１３　車体取り付け用ボス部
　１３１　取り付け孔
　１４　当接面
　１５　当接面
　１６　円筒部
　２０　反ピニオン側ハウジング
　２１　車体取り付け用ボス部
　２１１　取り付け孔
　３０　中間筒部
　３１　雄ねじ
　３２　Ｏリング
　３３　フランジ部
　３４　ダンパ
　３５　内周面
　３６　軸受ブッシュ
　３７　ブッシュホルダ
　４０　ラック軸
　４１　中実軸
　４１１　外周面
　４１２　環状溝
　４１３　内周面
　４１４　小径中実部
　４２　中空軸
　４２１　内周面
　４２２　右端面
　４２３　小径中空部
　４２４　大径中空部
　４２４１　内周面
　４２４２　右端面
　４２５　小径中空部
　４２６　外周面
　４３　係合凸部
　４３１　内周面
　４３２　凹部
　４３３　ダンパ
　４３４　右端面
　４３５　左端面
　４４　溶接部
　５１、５２　ボールジョイントソケット
　５３、５４　ボールジョイントブーツ
　５５　バンド
　５６　円柱状ボス
　５７　蛇腹
　５８　蛇腹
　５９　円筒部
　６０　円筒部
　０２　ピニオン軸
　０２１　雄ネジ
　０２２　ピニオン
　０３１　ボール軸受
　０３２　ロックナット
　０３３　エンドカバー
　０３４　ボール軸受
　０４１　下ギヤボックス
　０４２　軸受孔
　０４３　雌ネジ
　０４４　上ギヤボックス
　０５　ウォーム減速機構
　０５１　ウォームホイール
　０５２　芯金
　０５３　ウォーム
　０５４　電動モータ
　０６　入力軸
　０６１　ボール軸受
　０６２　ピン
　０６３　トーションバー
　０６４　ブッシュ
　０７　トルクセンサ
　０７１　センサシャフト部
　０７２　ヨーク
　０７３、７４　検出コイル
　０７５　円筒部材
　０８　ラックガイド
　０８１　軸
　０８２　ニードル軸受
　０８３　ローラ
　０８４　アジャストカバー

Claims (8)

  1. 　ピニオン軸の回転に基づき往復移動するラック軸と、
    　該ラック軸の両端に該ラック軸よりも大径に形成されたボールジョイントソケットと、
    　前記ラック軸のうち、前記ピニオン軸が配置されるピニオン側端部を摺動可能に支持し、かつ、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジングと、
    　前記ラック軸の前記ピニオン側端部と該ピニオン側端部の反対側にある反ピニオン側端部との間にある軸方向中間部に該ラック軸よりも大径に形成された係合凸部と、
    を備え、
    　前記ラック軸の変位に際して、前記ボールジョイントソケットのうち、前記ピニオン側端部に取り付けられたボールジョイントソケットが、前記ピニオン側ハウジングの一端に当接することにより、該ラック軸の反ピニオン側への移動が規制され、前記係合凸部が、前記ピニオン側ハウジングの他端に当接することにより、該ラック軸のピニオン側への移動が規制される、
    ラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  2. 　前記ラック軸のうち、前記反ピニオン側端部を摺動可能に支持し、かつ、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジングと、
    　一端が前記ピニオン側ハウジングに接続され、他端が前記反ピニオン側ハウジングに接続されて、前記ラック軸の中間部を覆う、中空円筒状の中間筒部と、
    をさらに備える、請求項１に記載されたラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  3. 　前記反ピニオン側ハウジングは、前記ラック軸の反ピニオン側端部を、弾性部材を介して摺動可能に支持している、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  4. 　前記ラック軸は、ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成され、該中実軸と該中空軸との接合部の周囲に、前記係合凸部が形成されている、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  5. 　前記係合凸部のうち、前記ピニオン側ハウジングの他端と当接する当接面に、弾性部材製のダンパが取り付けられている、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  6. 　前記中間筒部が、前記ラック軸の軸方向に伸縮可能である、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  7. 　前記中間筒部の材質が合成樹脂である、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
  8. 　前記中間筒部の材質がゴムである、請求項２に記載のラックピニオン式ステアリングギヤユニット。
PCT/JP2012/060934 2011-04-25 2012-04-24 ラックピニオン式ステアリングギヤユニット WO2012147724A1 (ja)

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