ステアリング装置
【課題】ラックをピニオンに付勢する構成を有し、且つ部品点数の少ないステアリング装置を提供する。
【解決手段】環状の第１支持部材３１は、ラック軸１４を軸方向に摺動可能に支持している。ねじ部材４５は、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１を付与し、且つ第１支持部材３１をハウジング２３に固定している。第１支持部材３１の第１凸部５１は、所定の荷重Ｆ１を、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力としてラック軸１４に伝達する。第１支持部材３１は、ラック軸１４を支持するブッシュとしての機能と、ラック１７をピニオン１６側に付勢するサポートヨークとしての機能と、を兼ねている。
【解決手段】環状の第１支持部材３１は、ラック軸１４を軸方向に摺動可能に支持している。ねじ部材４５は、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１を付与し、且つ第１支持部材３１をハウジング２３に固定している。第１支持部材３１の第１凸部５１は、所定の荷重Ｆ１を、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力としてラック軸１４に伝達する。第１支持部材３１は、ラック軸１４を支持するブッシュとしての機能と、ラック１７をピニオン１６側に付勢するサポートヨークとしての機能と、を兼ねている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のステアリング装置には、ラックアンドピニオン機構を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。ラックアンドピニオン機構は、ラック（ラック歯）が形成されたラック軸と、ラックに噛み合うピニオン（ピニオン歯）が形成されたピニオン軸と、を含んでいる。ラック軸の両端側部分は、それぞれ、ブッシュを介してハウジングに支持されている。すなわち、２つのブッシュが用いられている。２つのブッシュの間には、ラックをピニオンに向けて付勢するラック軸支持装置が設けられている。ラック軸支持装置は、ラック軸に摺動可能に接触する半円形状のサポートヨークと、サポートヨークを付勢するばねと、ばねを受けハウジングに固定されるねじ部材と、を含んでいる。ばねは、サポートヨークを介してラックをピニオン側に付勢している。これにより、ラックとピニオンとの噛み合い部でがたつきが発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように、ラック軸支持装置は、サポートヨーク、ばね、およびねじ部材を含んでおり、部品点数が多い。その上、ラック軸を支持するブッシュ２つが設けられている結果、ラック軸を３箇所で支える３点支持構造となっており部品点数が多い。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ラックをピニオンに付勢する構成を有し、且つ部品点数の少ないステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、ピニオン（１６）と、このピニオンに噛み合うラック（１７）を含み転舵輪（３）を操向するためのラック軸（１４）と、このラック軸を軸方向（Ｘ１）に摺動可能に支持する環状の支持部材（３１；３１Ａ）と、この支持部材および前記ラック軸を収容するハウジング（２３）と、前記支持部材に所定の荷重（Ｆ１）を付与し、且つ前記支持部材を前記ハウジングに固定する固定部材（４５）と、を備え、前記支持部材は、前記所定の荷重を、前記ラックを前記ピニオンに付勢する付勢力として前記ラック軸に伝達する伝達部（５１）を含むことを特徴とするステアリング装置（１）を提供する（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、支持部材に作用する所定の荷重は、ラックをピニオンに付勢する付勢力として、伝達部からラック軸に伝達される。これにより、ラックとピニオンとの噛み合い領域でがたつき音（ラトル音）が発生することを抑制できる。また、環状の支持部材は、ラック軸を支持する機能、およびラックをピニオン側に付勢する機能の２つの機能を兼ねている。これにより、ラック軸を摺動可能に支持するためのブッシュと、ラックをピニオン側に付勢するラック軸支持装置とを別々に設ける必要がない。よって、ステアリング装置の部品点数を少なくできる。すなわち、支持部材と固定部材の２部品で、ラック軸の支持・付勢を実現できるので、ステアリング装置の部品点数を少なくできる。
【０００７】
また、本発明において、前記固定部材は、前記ハウジングに形成された挿通孔（４１）を挿通するねじ部材（４５）を含み、前記支持部材は、前記ねじ部材に結合する雌ねじ部（４９）を含む場合がある（請求項２）。
この場合、ハウジングの挿通孔を挿通したねじ部材を支持部材の雌ねじ部に結合させるという簡易な構成により、支持部材をハウジングに取り付けることができる。また、固定部材として、単一部材からなるねじ部材を用いることができるので、ステアリング装置の部品点数を、より少なくできる。さらに、雌ねじ部へのねじ部材のねじ込み深さを調整することにより、支持部材に作用する所定の荷重の値を容易に調整できる。これにより、伝達部からラック軸を介してラックとピニオンとの噛み合い領域に作用する荷重を最適な値にできるので、この噛み合い部で生じる噛み合い音を可及的に小さくできる。
【０００８】
また、本発明において、前記固定部材から前記支持部材に付与される前記所定の荷重の向きは、前記ラックが前記ピニオンを向く方向（Ｙ２）と合致している場合がある（請求項３）。
この場合、固定部材から支持部材に伝達される所定の荷重の向きを、ラックをピニオンに付勢する方向と一致させることができる。これにより、少ない部品点数で、ラックをピニオンに確実に付勢することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記ラック軸の周方向（Ｃ１）に関して、前記固定部材の位置は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域（３３）の位置と重なっている場合がある（請求項４）。
この場合、ラック軸の軸方向から見たときに固定部材と噛み合い領域とが近接するように、固定部材を配置できる。これにより、ステアリング装置をラック軸の軸方向に投影したときの、ラック軸に対して径方向外方に位置している部分の投影面積を小さくできる。その結果、ステアリング装置をよりコンパクトにできる。
【００１０】
また、本発明において、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する第２支持部材（３２）をさらに備え、前記第１および第２支持部材は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域を挟んで離隔して配置されている場合がある（請求項５）。
この場合、２つの支持部材でラック軸を２点支持することができる。このような簡易な２点支持構造により、ラック軸を長い支持スパンで支持できる上に、ラックをピニオン側に付勢する構成を実現できる。その結果、ラック軸を安定して支持できる構成を実現しつつ、ステアリング装置の小型化、軽量化、および製造コストの低減を実現できる。また、サポートヨークを用いる従来の構成と比べて、ハウジングに、サポートヨークやばねを収容するための孔部を形成する加工が不要となり、製造コストを更に低減できる。
【００１１】
また、本発明において、前記伝達部は、前記ラック軸と摺動可能に接触しており、前記支持部材には、前記伝達部に隣接する位置に溝部（４８）が形成されている場合がある（請求項６）。
この場合、ラック軸が振動したときに、伝達部の溝部の周辺が撓むことにより、ラック軸の振動を吸収できる。また、ステアリング装置の組み立て時等において、ハウジングに対するラック軸の位置が設計上の位置からずれているときに、ラック軸に接触した伝達部の周辺が撓むことにより、この位置ずれを吸収できる。
【００１２】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の主要部の一部を破断して示した側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、ラック軸の軸方向と直交する切断面を示している。
【図４】本発明の別の実施形態の主要部の断面図であり、ラック軸の軸方向と直交する切断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１５】
本実施形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸１３にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸１４にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。また、本発明を、操舵補助機構の無いマニュアルステアリング装置に適用してもよい。
【００１６】
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ３０からの車速検出結果が、ＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。
【００１７】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構と、を含む。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００１８】
ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００１９】
ラック軸１４は、ラック１７が形成された第１部分２６と、ラック１７が形成されていない第２部分２７と、を含んでいる。第１部分２６と第２部分２７とは、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に並んで配置されている。第２部分２７は、第１部分２６を軸方向Ｘ１に挟んで配置されている。第２部分２７は、円柱状に形成されており、円筒状の外周面を有している。
【００２０】
転舵機構４は、ハウジング２３に収容されている。ハウジング２３は、車体（図示せず）に支持されている。ハウジング２３は、ピニオン１６を収容するピニオンハウジング２４と、ラック１７を収容するラックハウジング２５と、を含んでいる。ピニオンハウジング２４は、ピニオン１６の軸方向に延びる円筒状に形成されており、ピニオン１６を含むピニオン軸１３の一部を収容している。ラックハウジング２５は、軸方向Ｘ１に延びる円筒状に形成されている。ハウジング２３は、ラック１７を含むラック軸１４の大部分を収容している。
【００２１】
ラック軸１４は、環状の第１支持部材３１と、環状の第２支持部材３２と、を介して、ラックハウジング２５に支持（収容）されており、ラックハウジング２５に対して軸方向Ｘ１に変位可能である。第１および第２支持部材３１，３２は、それぞれ、ラックハウジング２５に支持され、且つ、ラック軸１４を軸方向Ｘ１に摺動可能に支持している。第１および第２支持部材３１，３２は、ラック１７とピニオン１６との噛み合い領域３３を軸方向Ｘ１に挟んで離隔して配置されており、ラック軸１４を２点支持している。
【００２２】
第１支持部材３１は、ラックハウジング２５の一端部２５ａの近傍に配置されており、噛み合い領域３３に隣接している。第１支持部材３１は、例えば、合成樹脂（弾性部材）を用いて形成されている。第１支持部材３１は、ラック１７に隣接して配置されている。
第２支持部材３２は、第１支持部材３１と同様の材料、または、第１支持部材３１よりも硬い材料を用いて形成されている。第２支持部材３２は、円環状に形成されており、ラック軸１４を取り囲んでいる。第２支持部材３２は、ラックハウジングの他端部２５ｂの近傍に配置されている。
【００２３】
上記の構成により、ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵（操向）される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２２内に収容されている。
【００２４】
ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６に一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動される。これにより、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６は、一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２５】
電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果や、車速センサ３０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２６】
図２は、電動パワーステアリング装置１の主要部の一部を破断して示した側面図であり、一部を想像線で示している。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、軸方向Ｘ１と直交する切断面を示している。図２および図３を参照して、ピニオン軸１３の中心軸線Ｌ１およびラック軸１４の中心軸線Ｌ２の双方と平行な平面（図２に示す平面）において、ピニオン軸１３の中心軸線Ｌ１は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２に対して、傾斜している。これにより、ラックハウジング２５のうち、ピニオン軸１３が突出している先端側が、ラックハウジング２５の一端部２５ａ側に傾いている。
【００２７】
ピニオンハウジング２４は、ピニオン１６と同軸に形成されている。また、ピニオンハウジング２４は、ラックハウジング２５に対して、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２（図３の右方）側に配置されている。
ラックハウジング２５は、第１支持部材３１を支持する支持部３５と、この支持部３５を軸方向Ｘ１に挟んで配置された第１段部３６および第２段部３７と、第２段部３７に隣接する雌ねじ部３８と、を含んでいる。
【００２８】
支持部３５の内周面は、円筒状の受け部３９と、受け部３９に対して窪んだ凹部４０と、を含んでいる。凹部４０は、受け部３９に対して、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２に窪んでいる。凹部４０からラックハウジング２５の外方に向けて延びるねじ挿通孔４１が、ラックハウジング２５に形成されている。ねじ挿通孔４１は、ラック軸１４の径方向Ｒ１に沿って延びている。本実施形態では、ねじ挿通孔４１は、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２に向けて延びている。
【００２９】
第１段部３６は、噛み合い領域３３と支持部３５との間に配置された、環状の段部である。第２段部３７は、支持部３５と、ラックハウジング２５の一端部２５ａとの間に配置された、環状の段部である。雌ねじ部３８は、ラックハウジング２５の内周面に形成されており、第２段部３７からラックハウジング２５の一端部２５ａに向けて延びている。
ラック軸１４の第１部分２６は、断面Ｄ形形状に形成されている。第１部分２６は、ラック軸１４の周方向Ｃ１に関して、円弧状部４２と、ラック１７と、が並んだ構成を有している。円弧状部４２は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２を中心とする円弧面に形成されている。ラック１７の先端面１７ａは、車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ２を向いている。軸方向Ｘ１から見たとき、円弧状部４２と合致する仮想の円筒面４３と、ラック１７の先端面１７ａとの間には、ラック軸１４の一部を切り欠いてなる収容空間４４が規定されている。
【００３０】
第１支持部材３１は、固定部材としてのねじ部材４５を用いて、ラックハウジング２５に固定されている。第１支持部材３１は、全体として円環状に形成されている。第１支持部材３１は、車両前後方向Ｙ１に関して、ラックハウジング２５に対して微小量（例えば、数百μｍ程度）変位可能である。これにより、ねじ部材４５によって第１支持部材３１を噛み合い領域３３側に変位させることが可能である。
【００３１】
軸方向Ｘ１に見たとき、第１支持部材３１の内周面４６は、ラック軸１４の円弧状部４２と略同心に形成されている。この内周面４６は、円弧状に形成されており、ラック軸１４の円弧状部４２と径方向Ｒ１に相対向している。内周面４６には、複数の凸部５１，５２，５３が形成されている。凸部５１，５２，５３は、ラック軸１４の周方向Ｃ１に間隔をあけて複数（本実施形態において、３つ）設けられており、ラック軸１４の円弧状部４２に摺動可能に接触している。
【００３２】
第１凸部５１は、伝達部を構成している。第１凸部５１と、ねじ部材４５とは、ピニオン１６とラック１７とが向かい合う方向（車両前後方向Ｙ１）に相対向している。第１凸部５１は、ラック軸１４に対して車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ３側に配置されている。第１凸部５１は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２を挟んで、ねじ部材４５と、車両前後方向Ｙ１に相対向している。第１凸部５１は、ねじ部材４５から第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１を、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力として、ラック軸１４に伝達する。
【００３３】
第２凸部５２および第３凸部５３は、第１凸部５１から周方向Ｃ１に９０°離隔した位置に配置されており、車両前後方向Ｙ１と直交する方向（車両上下方向）に沿って、ラック軸１４の円弧状部４２を挟んでいる。
第１支持部材３１の外周面４７は、支持部３５の受け部３９および凹部４０に取り囲まれている。これにより、第１支持部材３１の一部は、ラックハウジング２５の凹部４０に嵌め込まれている。第１支持部材３１の外周面４７には、溝部４８が形成されている。溝部４８は、第１支持部材３１の弾性（可撓性）を増すために設けられている。溝部４８は、周方向Ｃ１に関する位置が、第１凸部５１と揃えられており、第１凸部５１と隣接している。
【００３４】
また、第１支持部材３１には、雌ねじ部４９が形成されている。軸方向Ｘ１から見たとき、雌ねじ部４９は、第１支持部材３１のうち、噛み合い領域３３の近傍を径方向Ｒ１（車両前後方向１の他方Ｙ２側）に貫通して形成されている。
雌ねじ部４９には、ねじ部材４５がねじ結合している。ねじ部材４５は、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１を付与するように構成されている。ねじ部材４５から第１支持部材３１に付与される所定の荷重Ｆ１の向きは、ラック１７がピニオン１６を向く方向（車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２）と合致している。これにより、第１凸部５１は、噛み合い領域３３側に付勢され、その結果、ラック１７をピニオン１６側に付勢する付勢力が発生する。
【００３５】
ねじ部材４５は、頭部５５と、雄ねじ部５６と、を含んでいる。軸方向Ｘ１から見たとき、ねじ部材４５は、ピニオンハウジング２４が配置されている領域内に位置している。また、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と重なっている。
頭部５５は、ラックハウジング２５の外周部に形成された平坦な座部５７に受けられている。雄ねじ部５６は、ラックハウジング２５のねじ挿通孔４１を挿通し、且つ、第１支持部材３１の雌ねじ部４９にねじ結合している。また、第１支持部材３１は、ラックハウジング２５の雌ねじ部３８に固定されたナット部材５８と、ラックハウジング２５の第１段部３６とによって、軸方向Ｘ１に挟まれており、第１支持部材３１は、ラックハウジング２５に固定されている。
【００３６】
雄ねじ部５６の先端は、ラック軸１４に形成された前述の収容空間４４に収容されている。これにより、雄ねじ部５６およびラック軸１４を全体としてコンパクトに配置できる。
上記の構成により、ねじ部材４５は、第１支持部材３１の雌ねじ部４９を、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２側に付勢しており、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１が作用している。これにより、第１支持部材３１は弾性変形し、その結果、第１凸部５１は、ラック１７をピニオン１６側に付勢している。これにより、ラック１７とピニオン１６との間で、がたつき音（ラトル音）が生じることを抑制できる。
【００３７】
また、電動パワーステアリング装置１を長期間使用することにより、ラック１７およびピニオン１６が摩耗したときでも、第１支持部材３１の弾性力は、噛み合い領域３３に作用する。これにより、ラック１７をピニオン１６に弾性的に押圧させた状態、すなわち、がたつき音が抑制された状態を長期間に亘って維持できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１は、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力として、第１凸部５１からラック軸１４に伝達される。これにより、ラック１７とピニオン１６との噛み合い領域３３でがたつき音（ラトル音）が発生することを抑制できる。
【００３８】
また、環状の第１支持部材３１は、ラック軸１４を支持する機能、およびラック１７をピニオン１６側に付勢する機能の２つの機能を兼ねている。これにより、ラック軸１４を摺動可能に支持するためのブッシュと、ラック１７をピニオン１６側に付勢するラック軸支持装置とを別々に設ける必要がない。よって、電動パワーステアリング装置１の部品点数を少なくできる。すなわち、第１支持部材３１とねじ部材４５の２部品で、ラック軸１４の支持・付勢を実現できるので、電動パワーステアリング装置１の部品点数を少なくできる。
【００３９】
また、ラックハウジング２５のねじ挿通孔４１を挿通したねじ部材４５を、第１支持部材３１の雌ねじ部４９に結合させるという簡易な構成により、第１支持部材３１をラックハウジング２５に取り付けることができる。また、第１支持部材３１を固定する固定部材として、単一部材からなるねじ部材４５を用いることができるので、電動パワーステアリング装置１の部品点数を、より少なくできる。
【００４０】
さらに、雌ねじ部４９へのねじ部材４５のねじ込み深さを調整することにより、第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１の値を容易に調整できる。これにより、第１凸部５１からラック軸１４を介して噛み合い領域３３に作用する荷重を最適な値にできるので、この噛み合い領域３３で生じる噛み合い音を可及的に小さくできる。
また、ねじ部材４５から第１支持部材３１に伝達される所定の荷重Ｆ１の向きを、ラック１７をピニオン１６に付勢する方向と一致させている。これにより、少ない部品点数で、ラック１７をピニオン１６に確実に付勢することができる。
【００４１】
さらに、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と重なっている。これにより、ラック軸１４の軸方向Ｘ１から見たときに、ねじ部材４５と噛み合い領域３３とが近接するように、ねじ部材４５を配置できる。これにより、電動パワーステアリング装置１をラック軸１４の軸方向Ｘ１に投影したときの、ラック軸１４に対して径方向外方に位置している部分の投影面積を小さくできる。その結果、電動パワーステアリング装置１をよりコンパクトにできる。
【００４２】
また、第１および第２支持部材３１，３２は、噛み合い領域３３を挟んで離隔して配置されている。これにより、２つの支持部材３１，３２でラック軸１４を２点支持することができる。このような簡易な２点支持構造により、ラック１７を長い支持スパンで支持できる上に、ラック軸１４をピニオン１６側に付勢する構成を実現できる。その結果、ラック軸１４を安定して支持できる構成を実現しつつ、電動パワーステアリング装置１の小型化、軽量化、および製造コストの低減を実現できる。
【００４３】
また、サポートヨークを用いる従来の構成と比べて、ラックハウジング２５に、サポートヨークやばねを収容するための収容空間（収容孔部）を形成する加工が不要となり、製造コストを更に低減できる。
さらに、第１支持部材３１には、第１凸部５１に隣接する位置に溝部４８が形成されている。これにより、ラック軸１４が振動したときに、溝部４８の周辺が撓むことにより、ラック軸１４の振動を吸収できる。また、電動パワーステアリング装置１の組み立て時等において、ラックハウジング２５に対するラック軸１４の位置が設計上の位置からずれているときに、ラック軸１４に接触した第１凸部５１の近傍部分（溝部４８の周辺）が撓むことにより、この位置ずれを吸収できる。
【００４４】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図４に示す第１支持部材３１Ａおよびねじ部材４５を用いてもよい。なお、以下では、図１〜図３に示す上記実施形態と異なる点について説明し、上記実施形態と同様の構成には、図に同一の数字を付してその説明を省略する。
【００４５】
この場合、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と異なっている。図４においては、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と１８０°異なっている。この場合、ラックハウジング２５には、ねじ孔６０が形成されている。ねじ部材４５は、ねじ孔６０にねじ結合している。ねじ部材４５の雄ねじ部５６は、第１支持部材３１Ａの外周部に形成されたねじ挿通孔６１に挿通されている。ねじ挿通孔６１の底部は、雄ねじ部５６を受けている。これにより、ラック１７がピニオン１６を向く方向（車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ２）に向けて、ねじ部材４５は、第１支持部材３１Ａに所定の荷重Ｆ１を付与する。この荷重は、第１凸部５１を介してラック軸１４に伝わり、さらに、噛み合い領域３３に伝わる。
【００４６】
また、各上記実施形態において、第１支持部材３１，３１Ａのうち、ラック軸１４に接触する部分（凸部５１，５２，５３）の位置、大きさおよび形状は、上記実施形態に説明した態様に限定されない。
また、固定部材としてねじ部材４５を例示したけれども、これに限定されない。固定部材として、ピン部材等、ねじ部材以外の部材を用いてもよい。
【００４７】
また、第１支持部材３１，３１Ａの配置と、第２支持部材３２の配置とを入れ替えてもよい。さらに、溝部４８は、無くてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…電動パワーステアリング装置（ステアリング装置）、３…転舵輪、１４…ラック軸、１６…ピニオン、１７…ラック、２３…ハウジング、３１，３１Ａ…支持部材、３２…第２支持部材、３３…噛み合い領域、４１…ねじ挿通孔（挿通孔）、４５…ねじ部材（固定部材）、４８…溝部、４９…雌ねじ部、５１…第１凸部（伝達部）、Ｃ１…周方向、Ｆ１…所定の荷重、Ｘ１…軸方向、Ｙ２…車両前後方向の他方（ラックがピニオンを向く方向）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のステアリング装置には、ラックアンドピニオン機構を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。ラックアンドピニオン機構は、ラック（ラック歯）が形成されたラック軸と、ラックに噛み合うピニオン（ピニオン歯）が形成されたピニオン軸と、を含んでいる。ラック軸の両端側部分は、それぞれ、ブッシュを介してハウジングに支持されている。すなわち、２つのブッシュが用いられている。２つのブッシュの間には、ラックをピニオンに向けて付勢するラック軸支持装置が設けられている。ラック軸支持装置は、ラック軸に摺動可能に接触する半円形状のサポートヨークと、サポートヨークを付勢するばねと、ばねを受けハウジングに固定されるねじ部材と、を含んでいる。ばねは、サポートヨークを介してラックをピニオン側に付勢している。これにより、ラックとピニオンとの噛み合い部でがたつきが発生することを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８７５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように、ラック軸支持装置は、サポートヨーク、ばね、およびねじ部材を含んでおり、部品点数が多い。その上、ラック軸を支持するブッシュ２つが設けられている結果、ラック軸を３箇所で支える３点支持構造となっており部品点数が多い。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、ラックをピニオンに付勢する構成を有し、且つ部品点数の少ないステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、ピニオン（１６）と、このピニオンに噛み合うラック（１７）を含み転舵輪（３）を操向するためのラック軸（１４）と、このラック軸を軸方向（Ｘ１）に摺動可能に支持する環状の支持部材（３１；３１Ａ）と、この支持部材および前記ラック軸を収容するハウジング（２３）と、前記支持部材に所定の荷重（Ｆ１）を付与し、且つ前記支持部材を前記ハウジングに固定する固定部材（４５）と、を備え、前記支持部材は、前記所定の荷重を、前記ラックを前記ピニオンに付勢する付勢力として前記ラック軸に伝達する伝達部（５１）を含むことを特徴とするステアリング装置（１）を提供する（請求項１）。
【０００６】
本発明によれば、支持部材に作用する所定の荷重は、ラックをピニオンに付勢する付勢力として、伝達部からラック軸に伝達される。これにより、ラックとピニオンとの噛み合い領域でがたつき音（ラトル音）が発生することを抑制できる。また、環状の支持部材は、ラック軸を支持する機能、およびラックをピニオン側に付勢する機能の２つの機能を兼ねている。これにより、ラック軸を摺動可能に支持するためのブッシュと、ラックをピニオン側に付勢するラック軸支持装置とを別々に設ける必要がない。よって、ステアリング装置の部品点数を少なくできる。すなわち、支持部材と固定部材の２部品で、ラック軸の支持・付勢を実現できるので、ステアリング装置の部品点数を少なくできる。
【０００７】
また、本発明において、前記固定部材は、前記ハウジングに形成された挿通孔（４１）を挿通するねじ部材（４５）を含み、前記支持部材は、前記ねじ部材に結合する雌ねじ部（４９）を含む場合がある（請求項２）。
この場合、ハウジングの挿通孔を挿通したねじ部材を支持部材の雌ねじ部に結合させるという簡易な構成により、支持部材をハウジングに取り付けることができる。また、固定部材として、単一部材からなるねじ部材を用いることができるので、ステアリング装置の部品点数を、より少なくできる。さらに、雌ねじ部へのねじ部材のねじ込み深さを調整することにより、支持部材に作用する所定の荷重の値を容易に調整できる。これにより、伝達部からラック軸を介してラックとピニオンとの噛み合い領域に作用する荷重を最適な値にできるので、この噛み合い部で生じる噛み合い音を可及的に小さくできる。
【０００８】
また、本発明において、前記固定部材から前記支持部材に付与される前記所定の荷重の向きは、前記ラックが前記ピニオンを向く方向（Ｙ２）と合致している場合がある（請求項３）。
この場合、固定部材から支持部材に伝達される所定の荷重の向きを、ラックをピニオンに付勢する方向と一致させることができる。これにより、少ない部品点数で、ラックをピニオンに確実に付勢することができる。
【０００９】
また、本発明において、前記ラック軸の周方向（Ｃ１）に関して、前記固定部材の位置は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域（３３）の位置と重なっている場合がある（請求項４）。
この場合、ラック軸の軸方向から見たときに固定部材と噛み合い領域とが近接するように、固定部材を配置できる。これにより、ステアリング装置をラック軸の軸方向に投影したときの、ラック軸に対して径方向外方に位置している部分の投影面積を小さくできる。その結果、ステアリング装置をよりコンパクトにできる。
【００１０】
また、本発明において、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する第２支持部材（３２）をさらに備え、前記第１および第２支持部材は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域を挟んで離隔して配置されている場合がある（請求項５）。
この場合、２つの支持部材でラック軸を２点支持することができる。このような簡易な２点支持構造により、ラック軸を長い支持スパンで支持できる上に、ラックをピニオン側に付勢する構成を実現できる。その結果、ラック軸を安定して支持できる構成を実現しつつ、ステアリング装置の小型化、軽量化、および製造コストの低減を実現できる。また、サポートヨークを用いる従来の構成と比べて、ハウジングに、サポートヨークやばねを収容するための孔部を形成する加工が不要となり、製造コストを更に低減できる。
【００１１】
また、本発明において、前記伝達部は、前記ラック軸と摺動可能に接触しており、前記支持部材には、前記伝達部に隣接する位置に溝部（４８）が形成されている場合がある（請求項６）。
この場合、ラック軸が振動したときに、伝達部の溝部の周辺が撓むことにより、ラック軸の振動を吸収できる。また、ステアリング装置の組み立て時等において、ハウジングに対するラック軸の位置が設計上の位置からずれているときに、ラック軸に接触した伝達部の周辺が撓むことにより、この位置ずれを吸収できる。
【００１２】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係るステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の主要部の一部を破断して示した側面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、ラック軸の軸方向と直交する切断面を示している。
【図４】本発明の別の実施形態の主要部の断面図であり、ラック軸の軸方向と直交する切断面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下には、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１５】
本実施形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸１３にアシスト力を与える構造や、操舵補助機構５が後述するラック軸１４にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。また、本発明を、操舵補助機構の無いマニュアルステアリング装置に適用してもよい。
【００１６】
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ３０からの車速検出結果が、ＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。
【００１７】
転舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構と、を含む。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００１８】
ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、上記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００１９】
ラック軸１４は、ラック１７が形成された第１部分２６と、ラック１７が形成されていない第２部分２７と、を含んでいる。第１部分２６と第２部分２７とは、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に並んで配置されている。第２部分２７は、第１部分２６を軸方向Ｘ１に挟んで配置されている。第２部分２７は、円柱状に形成されており、円筒状の外周面を有している。
【００２０】
転舵機構４は、ハウジング２３に収容されている。ハウジング２３は、車体（図示せず）に支持されている。ハウジング２３は、ピニオン１６を収容するピニオンハウジング２４と、ラック１７を収容するラックハウジング２５と、を含んでいる。ピニオンハウジング２４は、ピニオン１６の軸方向に延びる円筒状に形成されており、ピニオン１６を含むピニオン軸１３の一部を収容している。ラックハウジング２５は、軸方向Ｘ１に延びる円筒状に形成されている。ハウジング２３は、ラック１７を含むラック軸１４の大部分を収容している。
【００２１】
ラック軸１４は、環状の第１支持部材３１と、環状の第２支持部材３２と、を介して、ラックハウジング２５に支持（収容）されており、ラックハウジング２５に対して軸方向Ｘ１に変位可能である。第１および第２支持部材３１，３２は、それぞれ、ラックハウジング２５に支持され、且つ、ラック軸１４を軸方向Ｘ１に摺動可能に支持している。第１および第２支持部材３１，３２は、ラック１７とピニオン１６との噛み合い領域３３を軸方向Ｘ１に挟んで離隔して配置されており、ラック軸１４を２点支持している。
【００２２】
第１支持部材３１は、ラックハウジング２５の一端部２５ａの近傍に配置されており、噛み合い領域３３に隣接している。第１支持部材３１は、例えば、合成樹脂（弾性部材）を用いて形成されている。第１支持部材３１は、ラック１７に隣接して配置されている。
第２支持部材３２は、第１支持部材３１と同様の材料、または、第１支持部材３１よりも硬い材料を用いて形成されている。第２支持部材３２は、円環状に形成されており、ラック軸１４を取り囲んでいる。第２支持部材３２は、ラックハウジングの他端部２５ｂの近傍に配置されている。
【００２３】
上記の構成により、ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵（操向）される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム軸２０と、このウォーム軸２０と噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール２１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２２内に収容されている。
【００２４】
ウォーム軸２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト６に一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動される。これにより、ウォームホイール２１およびステアリングシャフト６は、一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２５】
電動モータ１８は、ＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果や、車速センサ３０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２６】
図２は、電動パワーステアリング装置１の主要部の一部を破断して示した側面図であり、一部を想像線で示している。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図であり、軸方向Ｘ１と直交する切断面を示している。図２および図３を参照して、ピニオン軸１３の中心軸線Ｌ１およびラック軸１４の中心軸線Ｌ２の双方と平行な平面（図２に示す平面）において、ピニオン軸１３の中心軸線Ｌ１は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２に対して、傾斜している。これにより、ラックハウジング２５のうち、ピニオン軸１３が突出している先端側が、ラックハウジング２５の一端部２５ａ側に傾いている。
【００２７】
ピニオンハウジング２４は、ピニオン１６と同軸に形成されている。また、ピニオンハウジング２４は、ラックハウジング２５に対して、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２（図３の右方）側に配置されている。
ラックハウジング２５は、第１支持部材３１を支持する支持部３５と、この支持部３５を軸方向Ｘ１に挟んで配置された第１段部３６および第２段部３７と、第２段部３７に隣接する雌ねじ部３８と、を含んでいる。
【００２８】
支持部３５の内周面は、円筒状の受け部３９と、受け部３９に対して窪んだ凹部４０と、を含んでいる。凹部４０は、受け部３９に対して、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２に窪んでいる。凹部４０からラックハウジング２５の外方に向けて延びるねじ挿通孔４１が、ラックハウジング２５に形成されている。ねじ挿通孔４１は、ラック軸１４の径方向Ｒ１に沿って延びている。本実施形態では、ねじ挿通孔４１は、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２に向けて延びている。
【００２９】
第１段部３６は、噛み合い領域３３と支持部３５との間に配置された、環状の段部である。第２段部３７は、支持部３５と、ラックハウジング２５の一端部２５ａとの間に配置された、環状の段部である。雌ねじ部３８は、ラックハウジング２５の内周面に形成されており、第２段部３７からラックハウジング２５の一端部２５ａに向けて延びている。
ラック軸１４の第１部分２６は、断面Ｄ形形状に形成されている。第１部分２６は、ラック軸１４の周方向Ｃ１に関して、円弧状部４２と、ラック１７と、が並んだ構成を有している。円弧状部４２は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２を中心とする円弧面に形成されている。ラック１７の先端面１７ａは、車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ２を向いている。軸方向Ｘ１から見たとき、円弧状部４２と合致する仮想の円筒面４３と、ラック１７の先端面１７ａとの間には、ラック軸１４の一部を切り欠いてなる収容空間４４が規定されている。
【００３０】
第１支持部材３１は、固定部材としてのねじ部材４５を用いて、ラックハウジング２５に固定されている。第１支持部材３１は、全体として円環状に形成されている。第１支持部材３１は、車両前後方向Ｙ１に関して、ラックハウジング２５に対して微小量（例えば、数百μｍ程度）変位可能である。これにより、ねじ部材４５によって第１支持部材３１を噛み合い領域３３側に変位させることが可能である。
【００３１】
軸方向Ｘ１に見たとき、第１支持部材３１の内周面４６は、ラック軸１４の円弧状部４２と略同心に形成されている。この内周面４６は、円弧状に形成されており、ラック軸１４の円弧状部４２と径方向Ｒ１に相対向している。内周面４６には、複数の凸部５１，５２，５３が形成されている。凸部５１，５２，５３は、ラック軸１４の周方向Ｃ１に間隔をあけて複数（本実施形態において、３つ）設けられており、ラック軸１４の円弧状部４２に摺動可能に接触している。
【００３２】
第１凸部５１は、伝達部を構成している。第１凸部５１と、ねじ部材４５とは、ピニオン１６とラック１７とが向かい合う方向（車両前後方向Ｙ１）に相対向している。第１凸部５１は、ラック軸１４に対して車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ３側に配置されている。第１凸部５１は、ラック軸１４の中心軸線Ｌ２を挟んで、ねじ部材４５と、車両前後方向Ｙ１に相対向している。第１凸部５１は、ねじ部材４５から第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１を、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力として、ラック軸１４に伝達する。
【００３３】
第２凸部５２および第３凸部５３は、第１凸部５１から周方向Ｃ１に９０°離隔した位置に配置されており、車両前後方向Ｙ１と直交する方向（車両上下方向）に沿って、ラック軸１４の円弧状部４２を挟んでいる。
第１支持部材３１の外周面４７は、支持部３５の受け部３９および凹部４０に取り囲まれている。これにより、第１支持部材３１の一部は、ラックハウジング２５の凹部４０に嵌め込まれている。第１支持部材３１の外周面４７には、溝部４８が形成されている。溝部４８は、第１支持部材３１の弾性（可撓性）を増すために設けられている。溝部４８は、周方向Ｃ１に関する位置が、第１凸部５１と揃えられており、第１凸部５１と隣接している。
【００３４】
また、第１支持部材３１には、雌ねじ部４９が形成されている。軸方向Ｘ１から見たとき、雌ねじ部４９は、第１支持部材３１のうち、噛み合い領域３３の近傍を径方向Ｒ１（車両前後方向１の他方Ｙ２側）に貫通して形成されている。
雌ねじ部４９には、ねじ部材４５がねじ結合している。ねじ部材４５は、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１を付与するように構成されている。ねじ部材４５から第１支持部材３１に付与される所定の荷重Ｆ１の向きは、ラック１７がピニオン１６を向く方向（車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２）と合致している。これにより、第１凸部５１は、噛み合い領域３３側に付勢され、その結果、ラック１７をピニオン１６側に付勢する付勢力が発生する。
【００３５】
ねじ部材４５は、頭部５５と、雄ねじ部５６と、を含んでいる。軸方向Ｘ１から見たとき、ねじ部材４５は、ピニオンハウジング２４が配置されている領域内に位置している。また、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と重なっている。
頭部５５は、ラックハウジング２５の外周部に形成された平坦な座部５７に受けられている。雄ねじ部５６は、ラックハウジング２５のねじ挿通孔４１を挿通し、且つ、第１支持部材３１の雌ねじ部４９にねじ結合している。また、第１支持部材３１は、ラックハウジング２５の雌ねじ部３８に固定されたナット部材５８と、ラックハウジング２５の第１段部３６とによって、軸方向Ｘ１に挟まれており、第１支持部材３１は、ラックハウジング２５に固定されている。
【００３６】
雄ねじ部５６の先端は、ラック軸１４に形成された前述の収容空間４４に収容されている。これにより、雄ねじ部５６およびラック軸１４を全体としてコンパクトに配置できる。
上記の構成により、ねじ部材４５は、第１支持部材３１の雌ねじ部４９を、車両前後方向Ｙ１の一方Ｙ２側に付勢しており、第１支持部材３１に所定の荷重Ｆ１が作用している。これにより、第１支持部材３１は弾性変形し、その結果、第１凸部５１は、ラック１７をピニオン１６側に付勢している。これにより、ラック１７とピニオン１６との間で、がたつき音（ラトル音）が生じることを抑制できる。
【００３７】
また、電動パワーステアリング装置１を長期間使用することにより、ラック１７およびピニオン１６が摩耗したときでも、第１支持部材３１の弾性力は、噛み合い領域３３に作用する。これにより、ラック１７をピニオン１６に弾性的に押圧させた状態、すなわち、がたつき音が抑制された状態を長期間に亘って維持できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１は、ラック１７をピニオン１６に付勢する付勢力として、第１凸部５１からラック軸１４に伝達される。これにより、ラック１７とピニオン１６との噛み合い領域３３でがたつき音（ラトル音）が発生することを抑制できる。
【００３８】
また、環状の第１支持部材３１は、ラック軸１４を支持する機能、およびラック１７をピニオン１６側に付勢する機能の２つの機能を兼ねている。これにより、ラック軸１４を摺動可能に支持するためのブッシュと、ラック１７をピニオン１６側に付勢するラック軸支持装置とを別々に設ける必要がない。よって、電動パワーステアリング装置１の部品点数を少なくできる。すなわち、第１支持部材３１とねじ部材４５の２部品で、ラック軸１４の支持・付勢を実現できるので、電動パワーステアリング装置１の部品点数を少なくできる。
【００３９】
また、ラックハウジング２５のねじ挿通孔４１を挿通したねじ部材４５を、第１支持部材３１の雌ねじ部４９に結合させるという簡易な構成により、第１支持部材３１をラックハウジング２５に取り付けることができる。また、第１支持部材３１を固定する固定部材として、単一部材からなるねじ部材４５を用いることができるので、電動パワーステアリング装置１の部品点数を、より少なくできる。
【００４０】
さらに、雌ねじ部４９へのねじ部材４５のねじ込み深さを調整することにより、第１支持部材３１に作用する所定の荷重Ｆ１の値を容易に調整できる。これにより、第１凸部５１からラック軸１４を介して噛み合い領域３３に作用する荷重を最適な値にできるので、この噛み合い領域３３で生じる噛み合い音を可及的に小さくできる。
また、ねじ部材４５から第１支持部材３１に伝達される所定の荷重Ｆ１の向きを、ラック１７をピニオン１６に付勢する方向と一致させている。これにより、少ない部品点数で、ラック１７をピニオン１６に確実に付勢することができる。
【００４１】
さらに、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と重なっている。これにより、ラック軸１４の軸方向Ｘ１から見たときに、ねじ部材４５と噛み合い領域３３とが近接するように、ねじ部材４５を配置できる。これにより、電動パワーステアリング装置１をラック軸１４の軸方向Ｘ１に投影したときの、ラック軸１４に対して径方向外方に位置している部分の投影面積を小さくできる。その結果、電動パワーステアリング装置１をよりコンパクトにできる。
【００４２】
また、第１および第２支持部材３１，３２は、噛み合い領域３３を挟んで離隔して配置されている。これにより、２つの支持部材３１，３２でラック軸１４を２点支持することができる。このような簡易な２点支持構造により、ラック１７を長い支持スパンで支持できる上に、ラック軸１４をピニオン１６側に付勢する構成を実現できる。その結果、ラック軸１４を安定して支持できる構成を実現しつつ、電動パワーステアリング装置１の小型化、軽量化、および製造コストの低減を実現できる。
【００４３】
また、サポートヨークを用いる従来の構成と比べて、ラックハウジング２５に、サポートヨークやばねを収容するための収容空間（収容孔部）を形成する加工が不要となり、製造コストを更に低減できる。
さらに、第１支持部材３１には、第１凸部５１に隣接する位置に溝部４８が形成されている。これにより、ラック軸１４が振動したときに、溝部４８の周辺が撓むことにより、ラック軸１４の振動を吸収できる。また、電動パワーステアリング装置１の組み立て時等において、ラックハウジング２５に対するラック軸１４の位置が設計上の位置からずれているときに、ラック軸１４に接触した第１凸部５１の近傍部分（溝部４８の周辺）が撓むことにより、この位置ずれを吸収できる。
【００４４】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図４に示す第１支持部材３１Ａおよびねじ部材４５を用いてもよい。なお、以下では、図１〜図３に示す上記実施形態と異なる点について説明し、上記実施形態と同様の構成には、図に同一の数字を付してその説明を省略する。
【００４５】
この場合、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と異なっている。図４においては、周方向Ｃ１に関して、ねじ部材４５の位置は、噛み合い領域３３の位置と１８０°異なっている。この場合、ラックハウジング２５には、ねじ孔６０が形成されている。ねじ部材４５は、ねじ孔６０にねじ結合している。ねじ部材４５の雄ねじ部５６は、第１支持部材３１Ａの外周部に形成されたねじ挿通孔６１に挿通されている。ねじ挿通孔６１の底部は、雄ねじ部５６を受けている。これにより、ラック１７がピニオン１６を向く方向（車両前後方向Ｙ１の他方Ｙ２）に向けて、ねじ部材４５は、第１支持部材３１Ａに所定の荷重Ｆ１を付与する。この荷重は、第１凸部５１を介してラック軸１４に伝わり、さらに、噛み合い領域３３に伝わる。
【００４６】
また、各上記実施形態において、第１支持部材３１，３１Ａのうち、ラック軸１４に接触する部分（凸部５１，５２，５３）の位置、大きさおよび形状は、上記実施形態に説明した態様に限定されない。
また、固定部材としてねじ部材４５を例示したけれども、これに限定されない。固定部材として、ピン部材等、ねじ部材以外の部材を用いてもよい。
【００４７】
また、第１支持部材３１，３１Ａの配置と、第２支持部材３２の配置とを入れ替えてもよい。さらに、溝部４８は、無くてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…電動パワーステアリング装置（ステアリング装置）、３…転舵輪、１４…ラック軸、１６…ピニオン、１７…ラック、２３…ハウジング、３１，３１Ａ…支持部材、３２…第２支持部材、３３…噛み合い領域、４１…ねじ挿通孔（挿通孔）、４５…ねじ部材（固定部材）、４８…溝部、４９…雌ねじ部、５１…第１凸部（伝達部）、Ｃ１…周方向、Ｆ１…所定の荷重、Ｘ１…軸方向、Ｙ２…車両前後方向の他方（ラックがピニオンを向く方向）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオンと、
このピニオンに噛み合うラックを含み転舵輪を操向するためのラック軸と、
このラック軸を軸方向に摺動可能に支持する環状の支持部材と、
この支持部材および前記ラック軸を収容するハウジングと、
前記支持部材に所定の荷重を付与し、且つ前記支持部材を前記ハウジングに固定する固定部材と、を備え、
前記支持部材は、前記所定の荷重を、前記ラックを前記ピニオンに付勢する付勢力として前記ラック軸に伝達する伝達部を含むことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記固定部材は、前記ハウジングに形成された挿通孔を挿通するねじ部材を含み、
前記支持部材は、前記ねじ部材に結合する雌ねじ部を含むことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記固定部材から前記支持部材に付与される前記所定の荷重の向きは、前記ラックが前記ピニオンを向く方向と合致していることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、前記ラック軸の周方向に関して、前記固定部材の位置は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域の位置と重なっていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する第２支持部材をさらに備え、
前記第１および第２支持部材は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域を挟んで離隔して配置されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、前記伝達部は、前記ラック軸と摺動可能に接触しており、
前記支持部材には、前記伝達部に隣接する位置に溝部が形成されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１】
ピニオンと、
このピニオンに噛み合うラックを含み転舵輪を操向するためのラック軸と、
このラック軸を軸方向に摺動可能に支持する環状の支持部材と、
この支持部材および前記ラック軸を収容するハウジングと、
前記支持部材に所定の荷重を付与し、且つ前記支持部材を前記ハウジングに固定する固定部材と、を備え、
前記支持部材は、前記所定の荷重を、前記ラックを前記ピニオンに付勢する付勢力として前記ラック軸に伝達する伝達部を含むことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記固定部材は、前記ハウジングに形成された挿通孔を挿通するねじ部材を含み、
前記支持部材は、前記ねじ部材に結合する雌ねじ部を含むことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記固定部材から前記支持部材に付与される前記所定の荷重の向きは、前記ラックが前記ピニオンを向く方向と合致していることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、前記ラック軸の周方向に関して、前記固定部材の位置は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域の位置と重なっていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項において、前記ラック軸を軸方向に摺動可能に支持する第２支持部材をさらに備え、
前記第１および第２支持部材は、前記ラックおよび前記ピニオンが噛み合っている噛み合い領域を挟んで離隔して配置されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項において、前記伝達部は、前記ラック軸と摺動可能に接触しており、
前記支持部材には、前記伝達部に隣接する位置に溝部が形成されていることを特徴とするステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−１６２２４０（Ｐ２０１２−１６２２４０Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２６７（Ｐ２０１１−２６２６７）
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月９日（２０１１．２．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]