WO2019078254A1 - ラックブッシュおよびステアリング機構 - Google Patents

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WO2019078254A1
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bush
rack
axial center
main body
mounting groove
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Inventor
学 池山
隼哉 桑垣
宏之 菊池
関根　敏彦
昇 中川
勝紀 斉藤
浩輔 嶋山
Original Assignee
マツダ株式会社
オイレス工業株式会社
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
    • B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/22—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system
    • B62D7/226—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting on the steering gear
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    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
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    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/02—Sliding-contact bearings
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C31/00—Bearings for parts which both rotate and move linearly
    • F16C31/02—Sliding-contact bearings

Definitions

  • the present invention relates to a rack and pinion type steering mechanism, and more particularly to a rack bush used for a rack and pinion type steering mechanism.
  • Patent Document 1 describes a rack bush used for a rack and pinion type steering mechanism.
  • the rack bush is accommodated in the cylindrical housing in a state in which axial movement is restricted, and supports the load applied to the rack bar while allowing axial movement of the rack bar,
  • the rack bar is inserted, and includes a cylindrical bearing main body which can be expanded and contracted in the radial direction, and an elastic ring which is mounted on the bearing main body and which biases the bearing main body radially inward.
  • the bearing main body is made of synthetic resin, and mounting grooves for mounting the elastic ring are formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface thereof.
  • the diameter of the bearing body is reduced by the elastic ring, and the rack bar inserted into the bearing body is tightened, so the clearance between the inner peripheral surface of the bearing body and the outer peripheral surface of the rack bar is made zero. It is possible to prevent generation of unpleasant noise due to a collision between the inner peripheral surface of the bearing body and the outer peripheral surface of the rack bar. In addition, it is possible to prevent the fluctuation of the friction torque due to the outer diameter dimension error of the rack bar.
  • the rotational movement of the steering shaft is achieved by the meshing between the pinion gear formed at the tip of the steering shaft and the rack gear formed on the rack bar. Is converted to linear motion of the rack bar.
  • the tie rods interlocked with the rack bar apply torque to the steering knuckle through the tie rod ends to rotate the tire around the king pins.
  • the reaction force from the tire is input to the rack bar through the steering knuckle, the tie rod end, and the tie rod.
  • the elastic ring 81 attached to the bearing main body 80 is in contact with the inner peripheral surface 91 of the housing 90 and the inside of the housing 90 It is housed. Therefore, as shown in FIG. 6B, the elastic ring 81 is compressed and deformed by the reaction force N from the tire input to the rack bar 93 through the tie rod 92, and the rack bar 93 is in the rack axial direction H. Before linear movement, the rack bush 8, the rack bar 93 and the tie rods 92 are displaced in the rack axial direction V (axial linear displacement amount ⁇ ). As a result, the time lag from the steering operation to the actual turning of the tire increases, which adversely affects the feeling of the steering operation.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a rack bush which can reduce the influence on the feeling of a steering operation.
  • the axial center of the mounting groove which is circumferentially formed on the outer peripheral surface of the bush main body into which the rack bar is inserted, for mounting the elastic ring It is shifted.
  • the sum of the radius of the outer peripheral surface of the bush main body and the shift amount from the axial center of the bush main body of the axial center of the mounting groove is the radius of the groove bottom of the mounting groove and the wire diameter of the elastic body constituting the elastic ring. It is preferable that the shift amount from the axial center of the bush main body of the axial center of the mounting groove is set so as to be equal to or more than the sum of the above.
  • the rack bush of the present invention is Radially telescopic bushing body, An elastic ring mounted on the bush body,
  • the bush body is It is formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface, and has a mounting groove for mounting the elastic ring,
  • the mounting groove is An axial center is offset from the axial center of the bush body.
  • the steering mechanism of the present invention is It is a rack and pinion type steering mechanism,
  • the rack bush supporting the load applied to the rack bar while allowing axial movement of the rack bar;
  • a cylindrical housing that accommodates the rack bush while constraining axial movement of the rack bush;
  • the rack bush is The inner periphery of the housing faces the axial direction of the reaction force input from the tire to the rack bar via the tie rod connected to the rack bar than the axial center of the mounting groove, rather than the axial center of the mounting groove It is accommodated in the said housing so that it may be located in the reaction force support surface side which is a surface.
  • the elastic ring protrudes from the outer peripheral surface of the bush main body, and the elastic ring Is embedded in the outer peripheral surface of the bush main body or an elastic ring embedded portion which protrudes slightly.
  • the rack bush is used as the housing so that the elastic ring embedded portion faces the reaction force supporting surface which is the inner peripheral surface of the housing facing the input direction of the reaction force input from the tire to the rack bar through the tie rods.
  • the outer peripheral surface of the bush main body and the reaction force supporting surface can be brought into direct contact without interposing the elastic ring, or the clearance between the outer peripheral surface of the bush main body and the reaction force supporting surface is reduced.
  • Can. Therefore, the rigidity against the reaction force of the tire is improved, and the movement of the rack bar in the housing due to the reaction force of the tire can be suppressed. Therefore, the time lag from the steering operation to the actual turning of the tire It becomes smaller.
  • the inner diameter of the elastic ring does not need to be reduced to strengthen the tightening of the rack bar, which does not affect the sliding characteristics of the rack bush. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a rack bush which can reduce the influence on the feeling of steering operation.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a portion of a rack and pinion type steering mechanism according to an embodiment of the present invention.
  • 2 (A) and 2 (B) are a front view and a side view of the rack bush 1
  • FIG. 2 (C) is a cross-sectional view of the rack bush 1 taken along line AA of FIG. 2 (B).
  • . 3 (A), 3 (B) and 3 (C) are a front view, a side view and a rear view of the bush main body 2
  • FIG. 3 (D) is a bush main body shown in FIG. 3 (A).
  • FIG. 3 (E) is a cross-sectional view of the bush main body 2 taken along the line CC shown in FIG. 3 (B).
  • FIG. 4A and 4B are a front view and a side view of the elastic ring 3, and FIG. 4C is a cross-sectional view of the elastic ring 3 shown in FIG. .
  • 5 (A) and 5 (B) are a front view and a side view of the modification 1A of the rack bush 1
  • FIG. 5 (C) is a modification 1A of the rack bush 1 shown in FIG. 5 (B).
  • FIG. 6A and FIG. 6B are diagrams for explaining the problems of the conventional rack bush 8.
  • FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a part of a rack and pinion type steering mechanism according to the present embodiment.
  • the rack and pinion type steering mechanism supports the load applied to the rack bar 5 while allowing the movement of the rack bar 5 in the axial center O direction, and the rack bush 1
  • the cylindrical housing 4 which accommodates the rack bush 1 is provided, restraining the movement of the axial center O direction of the bush 1.
  • FIG. 2 (A) and 2 (B) are a front view and a side view of the rack bush 1
  • FIG. 2 (C) is a cross-sectional view of the rack bush 1 taken along line AA of FIG. 2 (B). .
  • the rack bush 1 includes a bush main body 2 into which the rack bar 5 is inserted, and an elastic ring 3 attached to the bush main body 2.
  • an elastic ring 3 attached to the bush main body 2.
  • one or three or more elastic rings 3 may be attached to the bush main body 2 .
  • FIG. 3 (A), 3 (B) and 3 (C) are a front view, a side view and a rear view of the bush main body 2, and FIG. 3 (D) is a bush main body shown in FIG. 3 (A).
  • FIG. 3 (E) is a cross-sectional view of the bush main body 2 taken along the line CC shown in FIG. 3 (B).
  • the bush main body 2 is formed of a synthetic resin having good sliding characteristics, such as polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, etc., and is a cylindrical member which can expand and contract in the radial direction, and is formed on the inner circumferential surface 20 as illustrated.
  • a synthetic resin having good sliding characteristics such as polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, etc.
  • the bush main body 2 is formed of a synthetic resin having good sliding characteristics, such as polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, etc., and is a cylindrical member which can expand and contract in the radial direction, and is formed on the inner circumferential surface 20 as illustrated.
  • a synthetic resin having good sliding characteristics such as polyacetal resin, polyamide resin, polyethylene resin, etc.
  • the first slit 25 is formed along the axis O direction from one end face 23 to the other end face 24, and the second slit 26 is from the other end face 24 to the one end face 23 in the axis O direction It is formed along the
  • the bush main body 2 can be deformed in the diameter reducing direction by the plurality of first slits 25 and the second slits 26 alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction.
  • the engagement convex portion 27 protrudes radially outward from the outer peripheral surface 22 on one end surface 23 side, and an engagement concave portion (not shown) formed to cut off the inner peripheral surface 40 on one end surface 41 of the housing 4 Housed in As a result, the rotation of the rack bush 1 housed in the housing 4 about the axis O is restricted. Further, the ring-shaped lid 6 is attached to the one end surface 41 of the housing 4 in a state in which the engagement convex portion 27 is accommodated in the engagement concave portion of the housing 4. Thereby, the movement of the rack bush 1 accommodated in the housing 4 in the direction of the axis O is restricted (see FIG. 1).
  • the mounting groove 28 is formed on the outer peripheral surface 22 along the circumferential direction, and the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 deviates from the axial center O of the bush main body 2.
  • the radius of the outer peripheral surface 22 is ro
  • the radius of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 is rp
  • the wire diameter of the elastic body constituting the elastic ring 3 is d (see FIG. 4)
  • the shift amount s between the axial center P of the groove bottom 29 of the groove 28 and the axial center O of the bush main body 2 is set to satisfy ro + s + rp + d.
  • the elastic ring protrusion 10 in which the elastic ring 3 protrudes largely from the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 on the axial center P side of the mounting groove 29 with respect to the axial center O of the bush main body 2
  • an elastic ring embedded portion 11 in which the elastic ring 3 is embedded in the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 on the axis O side of the bush main body 2 than the axis P of the mounting groove 29 (see FIG. 2) .
  • FIGS. 4A and 4B are a front view and a side view of the elastic ring 3
  • FIG. 4C is a cross-sectional view of the elastic ring 3 shown in FIG. .
  • the elastic ring 3 is an annular member formed of an elastic body such as synthetic rubber or thermoplastic elastomer, and has an inner diameter Ri smaller than the diameter 2 ⁇ rp of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 of the bush main body 2. And an outer diameter Re larger than the inner diameter Rj (see FIG. 1).
  • the elastic ring 3 has an inner diameter Ri smaller than the diameter 2 ⁇ rp of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 of the bush main body 2, and hence the bush main body 2 is contracted by mounting in the mounting groove 28 of the bush main body 2. By radially biasing, the rack bar 5 inserted into the bush main body 2 is tightened. Further, since the elastic ring 3 has an outer diameter Re larger than the inner diameter Rj of the housing 4, when the rack bush 1 is accommodated in the housing 4, the elastic ring 3 is in pressure contact with the inner circumferential surface 40 of the housing 4 and is compressed and deformed. Thereby, the rack bush 1 is fitted with the housing 4.
  • the inner circumferential surface 40 of the housing 4 (housing opposed to the input direction of the reaction force N input to the rack bar 5 from a tire (not shown) via a tie rod (not shown) connected to the rack bar 5)
  • the rack bush 1 having the above-described configuration is configured such that, of the inner circumferential surfaces 40 of No. 4 as a reaction force supporting surface 42, a region including a portion that generates a maximum reaction force with respect to the reaction force N input to the rack bar 5.
  • the elastic ring embedded portion 11 is positioned on the reaction force supporting surface 42 side so that the axis O of the bush main body 2 is positioned on the reaction force supporting surface 42 side of the axis P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 Thus, the positioning is achieved by the engagement between the engagement convex portion 27 of the bush main body 2 and the engagement concave portion (not shown) of the housing 4.
  • the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 deviates from the axial center O of the bush main body 2, and the elastic ring 3 largely protrudes from the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2.
  • an elastic ring embedded portion 11 in which the elastic ring 3 is embedded in the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2, and the elastic ring embedded portion 11 is positioned on the reaction force supporting surface 42 side. are positioned and housed in the housing 4.
  • the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 and the inner peripheral surface 40 of the housing 4 abut each other without the elastic ring 3 interposed therebetween. There is no gap with the inner circumferential surface 40 of 4. Thereby, the rigidity on the reaction force supporting surface 42 side is improved, and the movement of the rack bar 5 in the housing 4 due to the reaction force N of the tire can be suppressed. Therefore, after the steering operation is performed, the tire is actually oriented. The time lag to change is smaller.
  • the inner diameter Ri of the elastic ring 3 need not be reduced to make the tightening of the rack bar 5 strong, so the sliding characteristics of the rack bush 1 are not affected. .
  • the rack bush 1 capable of reducing the influence on the feeling of the steering operation.
  • the axial center O of the rack bush 1 is smaller than that of the conventional rack bush in which the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 coincides with the axial center O of the bush main body 2.
  • the amount of compressive deformation of the elastic body constituting the elastic ring 3 can be increased on the side of the reaction force supporting surface 43 which is the inner circumferential surface 40 of the housing 4 facing the reaction force supporting surface 42 and sandwiching it.
  • a spring force as a force is loaded in the radial direction of the rack bush 1. Therefore, in addition to the reaction force supporting surface 42, the rigidity on the reaction force supporting surface 43 is also improved, and the influence on the feeling of the steering operation can be further reduced.
  • the radius of the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 is ro
  • the radius of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 is rp
  • the wire diameter of the elastic body constituting the elastic ring 3 is d.
  • the shift amount s between the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 and the axial center O of the bush main body 2 is set such that ro + s ⁇ rp + d.
  • the present invention is not limited to this.
  • the shift amount s between the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28 and the axial center O of the bush main body 2 is such that the elastic ring 3 is embedded in the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 in the elastic ring embedded portion 11
  • the protrusion amount of the elastic ring 3 from the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 may be set smaller than that of the elastic ring protrusion 10.
  • the gap between the outer peripheral surface 22 of the bush main body 2 and the inner peripheral surface 40 of the housing 4 is made smaller on the reaction force supporting surface 42 side of the housing 4, and the rack bar 5 by the reaction force N of the tire Since the movement of the inside of the housing 4 can be suppressed, the time lag from the steering operation to the actual turning of the tire becomes small.
  • the elastic ring projecting portion 10 side (mounted from the axial center O of the bush main body 2) as in the modification 1A of the rack bush 1 shown in FIGS. 5 (A) to 5 (C)
  • the first slit 25 and the second slit 26 of the axial center P side of the groove bottom 29 of the groove 28 may be omitted from the bush main body 2. That is, the first slit 25 and the second slit 26 may be disposed only on the elastic ring embedded portion 11 (the axial center O side of the bush main body 2 than the axial center P of the groove bottom 29 of the mounting groove 28).
  • the elastic ring 3 is prevented from being elastically deformed and escaping into the first slit 25 and the second slit 26, thereby forming the elastic ring 3.
  • the amount of compressive deformation of the body can be further increased.
  • the reaction force of the elastic ring 3 on the reaction force bearing surface opposing surface 43 side is increased, and the rigidity on the reaction force bearing surface opposing surface 43 side is further improved.
  • the plurality of first slits 25 are formed in the bush main body 2 from the one end face 23 toward the other end face 24 along the axial center O direction, and from the other end face 24 A plurality of second slits 26 are formed along the axial center O direction toward the end face 23 of the lens.
  • the bush main body 2 only needs to be expandable in the radial direction, and may be provided with, for example, only one of the first slit 25 and the second slit 26.
  • the shape of the bush main body 2 is made cylindrical, it should just be a cylindrical shape which adapts the shape of the rack bar 5 inserted.

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Abstract

ステアリング操作のフィーリングに与える影響を低減することができるラックブッシュを提供する。　ラックブッシュ(１)は、円筒状のハウジング(４)内に収容され、ラックバー(５)の軸心（Ｏ）方向の移動を許容しつつ、ラックバー(５)に加わる荷重を支持するものであり、径方向に伸縮自在なブッシュ本体(２)と、ブッシュ本体(２)に装着された弾性リング(３)と、を備えている。ブッシュ本体(２)は、外周面(２２)に周方向に形成され、弾性リング(３)を装着するための装着溝(２８)を有し、装着溝(２８)は、軸心Ｐがブッシュ本体(２)の軸心(Ｏ)から偏移している。これにより、弾性リング(３)がブッシュ本体(２)の外周面(２２)から大きく突出する弾性リング突出部(１０)と、弾性リング３がブッシュ本体(２)の外周面(２２)に埋没する弾性リング埋没部(１１)と、が形成されている。

Description

ラックブッシュおよびステアリング機構
　本発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング機構に関し、特に、ラックアンドピニオン式のステアリング機構に用いられるラックブッシュに関する。
　特許文献１には、ラックアンドピニオン式のステアリング機構に用いられるラックブッシュが記載されている。このラックブッシュは、円筒状のハウジング内に軸心方向の移動が規制された状態で収容され、ラックバーの軸心方向の移動を許容しつつ、ラックバーに加わる荷重を支持するものであり、ラックバーが挿入され、径方向に伸縮自在な円筒状の軸受本体と、軸受本体に装着され、軸受本体を径方向内方に付勢する弾性リングと、を備えている。軸受本体は合成樹脂製であり、その外周面には、弾性リングを装着するための装着溝が周方向に形成されている。
　このラックブッシュによれば、弾性リングによって軸受本体が縮径し、軸受本体に挿入されたラックバーを締め付けるので、軸受本体の内周面とラックバーの外周面との間のクリアランスをゼロにして、軸受本体の内周面とラックバーの外周面との衝突による不快音の発生を防止することができる。また、ラックバーの外径寸法誤差による摩擦トルクの変動を防止することができる。
特開２００８－１５１２８９号公報
　ところで、ラックアンドピニオン式のステアリング機構において、ステアリング操作によりステアリングシャフトが回転すると、このステアリングシャフトの先端に形成されたピニオンギアと、ラックバーに形成されたラックギアとの噛み合いにより、ステアリングシャフトの回転運動がラックバーの直線運動に変換される。これにより、ラックバーと連動するタイロッドがタイロッドエンドを介してステアリングナックルに、タイヤをキングピン周りに回転させるトルクを付与する。この際、タイヤからの反力がステアリングナックル、タイロッドエンド、およびタイロッドを介してラックバーに入力する。
　ここで、図６（Ａ）に示すように、特許文献１に記載のラックブッシュ８は、軸受本体８０に装着された弾性リング８１がハウジング９０の内周面９１と当接してハウジング９０内に収容されている。このため、図６（Ｂ）に示すように、タイロッド９２を介してラックバー９３に入力されたタイヤからの反力Ｎにより、弾性リング８１が圧縮変形し、ラックバー９３がラック軸方向Ｈに直線運動する前に、ラックブッシュ８、ラックバー９３およびタイロッド９２がラック軸直方向Ｖに変位してしまう（軸直方向変位量Δ）。これにより、ステアリング操作がなされてから実際にタイヤが向きを変えるまでのタイムラグが大きくなり、これがステアリング操作のフィーリングに悪影響を与えている。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリング操作のフィーリングに与える影響を低減することができるラックブッシュを提供することにある。
　上記課題を解決するために、本発明では、ラックバーが挿入されるブッシュ本体の外周面に周方向に形成され、弾性リングを装着するための装着溝の軸心を、ブッシュ本体の軸心から偏移させている。ここで、ブッシュ本体の外周面の半径と装着溝の軸心のブッシュ本体の軸心からの偏移量との合計が、装着溝の溝底の半径と弾性リングを構成する弾性体の線径との合計以上となるように、装着溝の軸心のブッシュ本体の軸心からの偏移量が設定されていることが好ましい。
　例えば、本発明のラックブッシュは、
　径方向に伸縮自在なブッシュ本体と、
　前記ブッシュ本体に装着された弾性リングと、を備え、
　前記ブッシュ本体は、
　外周面に周方向に形成され、前記弾性リングを装着するための装着溝を有し、
　前記装着溝は、
　軸心が前記ブッシュ本体の軸心から偏移している。
　また、本発明のステアリング機構は、
　ラックアンドピニオン式のステアリング機構であって、
　ラックバーの軸心方向の移動を許容しつつ、ラックバーに加わる荷重を支持する前記ラックブッシュと、
　前記ラックブッシュの軸心方向の移動を拘束しつつ、当該ラックブッシュを収容する円筒状のハウジングと、を備え、
　前記ラックブッシュは、
　前記ブッシュ本体の軸心が、前記装着溝の軸心よりも、前記ラックバーに連結されたタイロッドを介してタイヤから前記ラックバーに入力される反力の入力方向と対向する前記ハウジングの内周面である反力支持面側に位置するように、前記ハウジング内に収容されている。
　本発明では、弾性リングを装着するための装着溝の軸心をブッシュ本体の軸心から偏移させているので、弾性リングがブッシュ本体の外周面から大きく突出する弾性リング突出部と、弾性リングがブッシュ本体の外周面に埋没するか小さく突出する弾性リング埋没部と、が形成される。そして、弾性リング埋没部が、タイロッドを介してタイヤからラックバーに入力される反力の入力方向と対向するハウジングの内周面である反力支持面と対向するように、ラックブッシュをハウジングに装着することにより、弾性リングを介さずにブッシュ本体の外周面と反力支持面とを直接当接させることができる、あるいは、ブッシュ本体の外周面と反力支持面との隙間を小さくすることができる。このため、タイヤの反力に対する剛性が向上し、タイヤの反力によるラックバーのハウジング内の移動を抑制することができるので、ステアリング操作がなされてから実際にタイヤが向きを変えるまでのタイムラグが小さくなる。また、本発明では、タイヤの反力に対する剛性を向上させるために、弾性リングの内径を小さくして、ラックバーの締め付けを強くする必要がないので、ラックブッシュの摺動特性に影響しない。したがって、本発明によれば、ステアリング操作のフィーリングに与える影響を低減することができるラックブッシュを提供することができる。
図１は、本発明の一実施の形態に係るラックアンドピニオン式のステアリング機構の一部の部分断面図である。 図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、ラックブッシュ１の正面図および側面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に示すラックブッシュ１のＡ－Ａ断面図である。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、ブッシュ本体２の正面図、側面図および背面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すブッシュ本体２のＢ－Ｂ断面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）に示すブッシュ本体２のＣ－Ｃ断面図である。 図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、弾性リング３の正面図および側面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す弾性リング３のＤ－Ｄ断面図である。 図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、ラックブッシュ１の変形例１Ａの正面図および側面図であり、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）に示すラックブッシュ１の変形例１ＡのＥ－Ｅ断面図である。 図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、従来のラックブッシュ８の問題点を説明するための図である。
　以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
　図１は、本実施の形態に係るラックアンドピニオン式のステアリング機構の一部の部分断面図である。
　図示するように、本実施の形態に係るラックアンドピニオン式のステアリング機構は、ラックバー５の軸心Ｏ方向の移動を許容しつつ、ラックバー５に加わる荷重を支持するラックブッシュ１と、ラックブッシュ１の軸心Ｏ方向の移動を拘束しつつ、ラックブッシュ１を収容する円筒状のハウジング４と、を備えている。
　図２（Ａ）および図２（Ｂ）は、ラックブッシュ１の正面図および側面図であり、図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）に示すラックブッシュ１のＡ－Ａ断面図である。
　図示するように、ラックブッシュ１は、ラックバー５が挿入されるブッシュ本体２と、ブッシュ本体２に装着された弾性リング３と、を備えている。本実施の形態では、２個の弾性リング３がブッシュ本体２に装着されている場合を例示しているが、１個または３個以上の弾性リング３がブッシュ本体２に装着されていてもよい。
　図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、ブッシュ本体２の正面図、側面図および背面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ａ）に示すブッシュ本体２のＢ－Ｂ断面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ｂ）に示すブッシュ本体２のＣ－Ｃ断面図である。
　ブッシュ本体２は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂等の摺動特性のよい合成樹脂で形成され、径方向に伸縮自在な円筒状部材であり、図示するように、内周面２０に形成され、挿入されたラックバー５の外周面５０と摺接する摺動面２１と、周方向に等間隔で交互に配置された複数の第一スリット２５および第二スリット２６と、外周面２２に形成された係合凸部２７と、外周面２２に周方向に形成され、弾性リング３を装着するための装着溝２８と、を備えている。
　第一スリット２５は、一方の端面２３から他方の端面２４に向けて軸心Ｏ方向に沿って形成され、第二スリット２６は、他方の端面２４から一方の端面２３に向けて軸心Ｏ方向に沿って形成されている。ブッシュ本体２は、周方向に等間隔で交互に配置された複数の第一スリット２５および第二スリット２６により、縮径方向に変形することができる。
　係合凸部２７は、一方の端面２３側において外周面２２から径方向外方に突出し、ハウジング４の一方の端面４１において、内周面４０を切り取るように形成された係合凹部（不図示）に収容される。これにより、ハウジング４内に収容されたラックブッシュ１の軸心Ｏ周りの回転が拘束される。また、係合凸部２７がハウジング４の係合凹部に収容された状態で、ハウジング４の一方の端面４１にリング状の蓋６が取り付けられる。これにより、ハウジング４内に収容されたラックブッシュ１の軸心Ｏ方向の移動が拘束される（図１参照）。
　装着溝２８は、周方向に沿って外周面２２に形成されており、装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐがブッシュ本体２の軸心Ｏから偏移している。ここで、外周面２２の半径をｒｏとし、装着溝２８の溝底２９の半径をｒｐとし、そして、弾性リング３を構成する弾性体の線径をｄ（図４参照）とした場合、装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐとブッシュ本体２の軸心Ｏとの偏移量ｓは、ｒｏ＋ｓ≧ｒｐ＋ｄとなるように設定されている。このようにすることにより、ラックブッシュ１に、ブッシュ本体２の軸心Ｏよりも装着溝２９の軸心Ｐ側において弾性リング３がブッシュ本体２の外周面２２から大きく突出する弾性リング突出部１０と、装着溝２９の軸心Ｐよりもブッシュ本体２の軸心Ｏ側において弾性リング３がブッシュ本体２の外周面２２に埋没する弾性リング埋没部１１と、が形成される（図２参照）。
　図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、弾性リング３の正面図および側面図であり、図４（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す弾性リング３のＤ－Ｄ断面図である。
　弾性リング３は、合成ゴム、熱可塑性エラストマー等の弾性体で形成された円環状部材であり、ブッシュ本体２の装着溝２８の溝底２９の直径２×ｒｐより小さな内径Ｒｉと、ハウジング４の内径Ｒｊ（図１参照）より大きな外径Ｒｅと、を有している。
　弾性リング３は、ブッシュ本体２の装着溝２８の溝底２９の直径２×ｒｐより小さな内径Ｒｉを有しているので、ブッシュ本体２の装着溝２８に装着することにより、ブッシュ本体２を縮径方向に付勢して、ブッシュ本体２に挿入されたラックバー５を締め付ける。また、弾性リング３は、ハウジング４の内径Ｒｊより大きな外径Ｒｅを有しているので、ラックブッシュ１をハウジング４に収容した場合に、ハウジング４の内周面４０と圧接し圧縮変形する。これにより、ラックブッシュ１がハウジング４と嵌合する。
　図１において、ラックバー５に連結されたタイロッド（不図示）を介してタイヤ（不図示）からラックバー５に入力される反力Ｎの入力方向と対向するハウジング４の内周面４０（ハウジング４の内周面４０のうちラックバー５に入力される反力Ｎに対して最大の反力を発生させる部位を含む領域）を反力支持面４２とした場合、上記構成のラックブッシュ１は、ブッシュ本体２の軸心Ｏが装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐよりも反力支持面４２側に位置するように、すなわち弾性リング埋没部１１が反力支持面４２側に位置するように、ブッシュ本体２の係合凸部２７とハウジング４の係合凹部（不図示）との係合により位置決めされている。
　以上、本発明の一実施の形態について説明した。
　本実施の形態において、ラックブッシュ１は、装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐがブッシュ本体２の軸心Ｏから偏移して、弾性リング３がブッシュ本体２の外周面２２から大きく突出する弾性リング突出部１０と、弾性リング３がブッシュ本体２の外周面２２に埋没する弾性リング埋没部１１と、を有しており、この弾性リング埋没部１１が反力支持面４２側に位置するように位置決めされて、ハウジング４に収容されている。
　このため、ハウジング４の反力支持面４２側において、ブッシュ本体２の外周面２２とハウジング４の内周面４０とが弾性リング３を介さずに当接し、ブッシュ本体２の外周面２２とハウジング４の内周面４０との隙間がない。これにより、反力支持面４２側における剛性が向上し、タイヤの反力Ｎによるラックバー５のハウジング４内の移動を抑制することができるので、ステアリング操作がなされてから実際にタイヤが向きを変えるまでのタイムラグが小さくなる。
　また、反力支持面４２側における剛性を向上させるために、弾性リング３の内径Ｒｉを小さくして、ラックバー５の締め付けを強くする必要がないので、ラックブッシュ１の摺動特性に影響しない。
　したがって、本実施の形態によれば、ステアリング操作のフィーリングに与える影響を低減することができるラックブッシュ１を提供することができる。
　また、ラックブッシュ１は、ハウジング４に装着した場合、装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐがブッシュ本体２の軸心Ｏと一致している従来のラックブッシュに比べて、軸心Ｏを挟んで反力支持面４２と対向するハウジング４の内周面４０である反力支持面対向面４３側において、弾性リング３を構成する弾性体の圧縮変形量を増加させることができ、その反力としてのばね力がラックブッシュ１の内径方向に負荷される。このため、反力支持面４２側に加えて、反力支持面対向面４３側における剛性も向上し、ステアリング操作のフィーリングに与える影響をさらに低減することができる。
　なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形は可能である。
　例えば、上記の実施の形態では、ブッシュ本体２の外周面２２の半径をｒｏとし、装着溝２８の溝底２９の半径をｒｐとし、弾性リング３を構成する弾性体の線径をｄとした場合に、装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐとブッシュ本体２の軸心Ｏとの偏移量ｓが、ｒｏ＋ｓ≧ｒｐ＋ｄとなるように設定している。しかし、本発明はこれに限定されない。
　装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐとブッシュ本体２の軸心Ｏとの偏移量ｓは、弾性リング埋没部１１において、弾性リング３がブッシュ本体２の外周面２２に埋没するか、あるいは、弾性リング３のブッシュ本体２の外周面２２からの突出量が弾性リング突出部１０より小さくなるように設定されていればよい。このようにすることにより、ハウジング４の反力支持面４２側において、ブッシュ本体２の外周面２２とハウジング４の内周面４０との隙間を小さくして、タイヤの反力Ｎによるラックバー５のハウジング４内の移動を抑制することができるので、ステアリング操作がなされてから実際にタイヤが向きを変えるまでのタイムラグが小さくなる。
　また、上記の実施の形態において、図５（Ａ）～図５（Ｃ）に示すラックブッシュ１の変形例１Ａのように、弾性リング突出部１０側（ブッシュ本体２の軸心Ｏよりも装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐ側）の第一スリット２５および第二スリット２６をブッシュ本体２から省略してもよい。つまり、第一スリット２５および第二スリット２６を、弾性リング埋没部１１（装着溝２８の溝底２９の軸心Ｐよりもブッシュ本体２の軸心Ｏ側）にのみ配置してもよい。このようにすることにより、反力支持面対向面４３側において、弾性リング３が弾性変形して第一スリット２５、第二スリット２６内に逃げるのを回避して、弾性リング３を構成する弾性体の圧縮変形量をさらに増加させることができる。これにより、反力支持面対向面４３側における弾性リング３の反力が大きくなり、反力支持面対向面４３側における剛性がさらに向上する。
　また、上記の実施の形態では、ブッシュ本体２に、一方の端面２３から他方の端面２４に向けて複数の第一スリット２５を軸心Ｏ方向に沿って形成するとともに、他方の端面２４から一方の端面２３に向けて複数の第二スリット２６を軸心Ｏ方向に沿って形成している。しかし、本発明はこれに限定されない。ブッシュ本体２は、径方向に伸縮自在であればよく、例えば第一スリット２５および第二スリット２６のいずれか一方のみを備えるものでもよい。また、上記の実施の形態では、ブッシュ本体２の形状を円筒状としているが、挿入されるラックバー５の形状に適合する筒形状であればよい。
　１、１Ａ：ラックブッシュ、　２：ブッシュ本体、　３：弾性リング、　４：ハウジング、　５：ラックバー、　６：蓋、　１０：弾性リング突出部、　１１：弾性リング埋没部、　２０：ブッシュ本体２の内周面、　２１：ブッシュ本体２の摺動面、　２２：ブッシュ本体２の外周面、　２３、２４：ブッシュ本体２の端面、　２５：第一スリット、　２６：第二スリット、　２７：係合部、　２８：装着溝、　２９：装着溝２８の溝底、　４０：ハウジング４の内周面、　４１：ハウジング４の端面、　４２：ハウジング４の反力支持面、　４３：ハウジング４の反力支持面対向面
 

Claims (6)

  1. 　径方向に伸縮自在なブッシュ本体と、
    　前記ブッシュ本体に装着された弾性リングと、を備え、
    　前記ブッシュ本体は、
    　外周面に周方向に形成され、前記弾性リングを装着するための装着溝を有し、
    　前記装着溝は、
    　軸心が前記ブッシュ本体の軸心から偏移している
    　ことを特徴とするラックブッシュ。
  2. 　請求項１に記載のラックブッシュであって、
    　前記ブッシュ本体の軸心よりも前記装着溝の軸心側における前記装着溝からの前記弾性リングの突出量が、前記装着溝の軸心よりも前記ブッシュ本体の軸心側における前記装着溝からの突出量より大きい
    　ことを特徴とするラックブッシュ。
  3. 　請求項１に記載のラックブッシュであって、
    　前記ブッシュ本体の前記外周面の半径と前記装着溝の軸心の前記ブッシュ本体の軸心からの偏移量との合計が、前記装着溝の溝底の半径と前記弾性リングを構成する弾性体の線径との合計以上となるように、前記装着溝の軸心の前記ブッシュ本体の軸心からの偏移量が設定されている
    　ことを特徴とするラックブッシュ。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか一項に記載のラックブッシュであって、
    　前記ブッシュ本体は、
    　一方の端面から他方の端面に向かって形成されたスリットを有する
    　ことを特徴とするラックブッシュ。
  5. 　請求項４に記載のラックブッシュであって、
    　前記スリットは、
    　前記装着溝の軸心よりも前記ブッシュ本体の軸心側において前記ブッシュ本体の円周方向に配置されている
    　ことを特徴とするラックブッシュ。
  6. 　ラックアンドピニオン式のステアリング機構であって、
    　ラックバーの軸心方向の移動を許容しつつ、ラックバーに加わる荷重を支持する請求項１ないし５のいずれか一項に記載のラックブッシュと、
    　前記ラックブッシュの軸心方向の移動を拘束しつつ、当該ラックブッシュを収容する円筒状のハウジングと、を備え、
    　前記ラックブッシュは、
    　前記ブッシュ本体の軸心が、前記装着溝の軸心よりも、前記ラックバーに連結されたタイロッドを介してタイヤから前記ラックバーに入力される反力の入力方向と対向する前記ハウジングの内周面である反力支持面側に位置するように、前記ハウジング内に収容されている
    　ことを特徴とするステアリング機構。
     
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