特開 2025-25485 ラック軸およびステアリングギヤユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025025485

(43)【公開日】2025-02-21

(54)【発明の名称】ラック軸およびステアリングギヤユニット

(51)【国際特許分類】

   B62D 3/12 20060101AFI20250214BHJP

   F16H 19/04 20060101ALI20250214BHJP

【ＦＩ】

B62D3/12 501B

F16H19/04 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023130286

(22)【出願日】2023-08-09

(71)【出願人】

【識別番号】523207386

【氏名又は名称】ＮＳＫステアリング＆コントロール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000811

【氏名又は名称】弁理士法人貴和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水谷 洋斗

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AA07

3J062AB05

3J062AC07

3J062BA16

3J062BA27

3J062CA15

(57)【要約】      （修正有）

【課題】耐久性を確保しやすいラック軸、およびステアリングギヤユニットを提供する。
【解決手段】ラック部１５は、外周面の円周方向１箇所位置に設けられた複数のラック歯１７と、外周面のうち径方向に関して複数のラック歯１７が設けられた部分と略反対側に位置する部分に設けられ、かつ、使用時にラックガイドと接触する被押圧面１９ａ、１９ｂと、外周面のうち、複数のラック歯１７が設けられた部分および被押圧面１９ａ、１９ｂから円周方向に外れた部分であって、使用時に複数のラック歯１７が設けられた部分および／または被押圧面１９ａ、１９ｂよりも上側に位置する部分に設けられた保油凹部２０とを有する。保油凹部２０は、少なくとも一部がラックガイドと径方向に対向する部分から外れた部分に開口している。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向一部にラック部を備え、
前記ラック部は、
外周面の円周方向１箇所位置に設けられた複数のラック歯と、
前記外周面のうち径方向に関して前記複数のラック歯が設けられた部分と略反対側に位置する部分に設けられ、かつ、使用時にラックガイドと接触する被押圧面と、
前記外周面のうち、前記複数のラック歯が設けられた部分および前記被押圧面から円周方向に外れた部分であって、使用時に前記複数のラック歯が設けられた部分および／または前記被押圧面よりも上側に位置する部分に設けられた保油凹部と
を有し、
前記保油凹部は、少なくとも一部が前記ラックガイドと径方向に対向する部分から外れた部分に開口している、
ラック軸。

【請求項2】

前記保油凹部の一部が、前記ラックガイドと径方向に対向する部分に開口するように設けられている、請求項１に記載のラック軸。

【請求項3】

前記ラック部は、前記外周面のうち、使用時に全体が前記ラックガイドと径方向に対向する部分に開口する補助保油凹部を有する、請求項１に記載のラック軸。

【請求項4】

前記ラック部は、前記外周面のうち、中心軸を含み、かつ、前記複数のラック歯の歯先面に直交する仮想平面に関して対称な位置に、疑似保油凹部を有する、請求項１に記載のラック軸。

【請求項5】

外周面の円周方向１箇所位置に複数のラック歯が設けられたラック部を有するラック軸と、
外周面に、前記複数のラック歯と噛合する複数のピニオン歯を有するピニオン軸と、
前記ピニオン軸との間で前記ラック軸を挟むように配置され、前記ラック軸を前記ピニオン軸に向けて押圧するラックガイドと、
を備え、
前記ラック軸が、請求項１～４のいずれかに記載のラック軸により構成されている、ステアリングギヤユニット。

【請求項6】

前記ラック軸と前記ラックガイドとの接触部が、前記保油凹部よりも下側に位置している、請求項５に記載のステアリングギヤユニット。

【請求項7】

前記複数のラック歯と前記複数のピニオン歯との噛合部が、前記保油凹部よりも下側に位置している、請求項５に記載のステアリングギヤユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ラック軸、および、該ラック軸を備えるステアリングギヤユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車用のステアリング装置では、運転者がステアリングホイールを操作する（回転させる）と、ステアリングホイールの回転は、ステアリングシャフトや中間シャフトを介して、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットのピニオン軸に伝達される。ピニオン軸が回転することにより、ステアリングギヤユニットのラック軸が車両の幅方向に変位すると、１対のタイロッドが押し引きされて、操舵輪に舵角が付与される。

【0003】

ステアリングギヤユニットは、外周面の円周方向１箇所位置に、複数のラック歯を等間隔に設けてなるラック部を有するラック軸と、外周面に、前記複数のラック歯と噛合する複数のピニオン歯を有するピニオン軸とを備える。

【0004】

ステアリングギヤユニットでは、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部で動力伝達を行う際に、ラック軸とピニオン軸とに互いに離れる方向の力が作用する。

【0005】

前記ラック軸は、長尺部材であり、軸方向両側部分のみがハウジングに対して支持されているため、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部で動力伝達を行う際には、ラック部がピニオン軸から離れる方向に弾性的に撓み変形しやすい。このため、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部でのバックラッシュが増大して、耳障りな歯打ち音が発生しやすい。

【0006】

特開２０１９－２１８９６７号公報には、ラック軸を挟んでピニオン軸と反対側にラックガイドを配置し、該ラックガイドによりラック軸をピニオン軸に向けて弾性的に押圧する、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤユニットが開示されている。特開２０１９－２１８９６７号公報に記載のステアリングギヤユニットによれば、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部で動力伝達を行う際にも、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部でのバックラッシュの発生を低減することができ、歯打ち音の発生を防止することができる。

【0007】

ステアリングギヤユニットでは、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部、および、ラックガイドとラック軸との接触部のそれぞれが、グリースにより潤滑されている。

【0008】

特開２０１９－２１８９６７号公報に記載のステアリングギヤユニットでは、ラック軸のうち、ラック歯が設けられた部分の径方向反対側に位置する部分に、グリースを保持するための凹部が設けられている。これにより、グリースをラックガイドとラック軸との接触部に長期間にわたり供給することができて、ステアリングギヤユニットの耐久性を確保しやすい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１９－２１８９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

特開２０１９－２１８９６７号公報に記載のステアリングギヤユニットでは、ラックガイドとラック軸との接触部のうち、重力の作用方向に関して凹部よりも上側に位置する部分には、凹部内に保持されたグリースが供給されにくく、当該部分の潤滑状態を長期にわたり良好に維持することが難しい。このため、ステアリングギヤユニットの耐久性の確保が難しくなる可能性がある。

【0011】

本開示は、耐久性を確保しやすいラック軸、およびステアリングギヤユニット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】

【0012】

本開示の一態様のラック軸は、軸方向一部にラック部を備える。

【0013】

前記ラック部は、
外周面の円周方向１箇所位置に設けられた複数のラック歯と、
前記外周面のうち径方向に関して前記複数のラック歯が設けられた部分と略反対側に位置する部分に設けられ、かつ、使用時にラックガイドと接触する被押圧面と、
前記外周面のうち、前記複数のラック歯が設けられた部分および前記被押圧面から円周方向に外れた部分であって、前記複数のラック歯が設けられた部分および／または前記被押圧面よりも上側に位置する部分に設けられた保油凹部と
を有する。

【0014】

特に、本開示の一態様のラック軸では、前記保油凹部は、少なくとも一部が前記ラックガイドと径方向に対向する部分から外れた部分に開口している。

【0015】

本開示の一態様のラック軸では、前記保油凹部の一部が、前記ラックガイドと径方向に対向する部分に開口するように設けられることができる。

【0016】

本開示の一態様のラック軸では、前記ラック部は、前記外周面のうち、使用時に全体が前記ラックガイドと径方向に対向する部分に開口する補助保油凹部を有することができる。

【0017】

本開示の一態様のラック軸では、前記ラック部は、前記外周面のうち、中心軸を含み、かつ、前記複数のラック歯の歯先面に直交する仮想平面に関して対称な位置に、疑似保油凹部を有することができる。

【0018】

本開示の一態様のステアリングギヤユニットは、
外周面の円周方向１箇所位置に複数のラック歯が設けられたラック部を有するラック軸と、
外周面に、前記複数のラック歯と噛合する複数のピニオン歯を有するピニオン軸と、
前記ピニオン軸との間で前記ラック軸を挟むように配置され、前記ラック軸を前記ピニオン軸に向けて押圧するラックガイドと、
を備える。

【0019】

特に、本開示の一態様のステアリングギヤユニットでは、前記ラック軸が、本開示の一態様のラック軸により構成されている。

【0020】

本開示の一態様のステアリングギヤユニットでは、前記ラック軸と前記ラックガイドとの接触部は、前記保油凹部よりも下側に位置することができる。

【0021】

本開示の一態様のステアリングギヤユニットでは、前記複数のラック歯と前記複数のピニオン歯との噛合部は、前記保油凹部よりも下側に位置することができる。

【発明の効果】

【0022】

本開示の一態様のラック軸およびステアリングギヤユニットによれば、複数のラック歯と複数のピニオン歯との噛合部またはラックガイドとラック軸との接触部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持することができて、耐久性を確保しやすい。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、本開示の実施の形態の第１例のステアリングギヤユニットを組み込んだ電動パワーステアリング装置を示す模式図である。

【図2】図２は、第１例のステアリングギヤユニットの要部拡大断面図である。

【図3】図３は、ラック軸、ピニオン軸、およびラックガイドを模式的に示す断面図である。

【図4】図４は、本開示の実施の形態の第２例についての図３に相当する図である。

【図5】図５は、本開示の実施の形態の第３例についての図３に相当する図である。

【図6】図６は、本開示の実施の形態の第４例についての図３に相当する図である。

【図7】図７は、本開示の実施の形態の第５例についての図３に相当する図である。

【図8】図８は、本開示の実施の形態の第６例についての図３に相当する図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

［第１例］
本開示の実施の形態の第１例として、本開示の一実施形態のラック軸を、デュアルピニオン式電動パワーステアリングシステムを備えるステアリング装置のステアリングギヤユニットに適用した例を、図１～図３により説明する。

【0025】

ただし、本開示の一実施形態のラック軸は、デュアルピニオン式の電動パワーステアリングシステムを備えるステアリング装置を構成するステアリングギヤユニットのラック軸に限定されるものではなく、ピニオンアシスト式もしくはコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置を備えるステアリング装置を構成するステアリングギヤユニットのラック軸、または、電動パワーステアリング装置を備えていないステアリング装置を構成するステアリングギヤユニットのラック軸などに適用することもできる。

【0026】

以下の説明において、前後方向、上下方向、および左右方向は、ステアリング装置１が組み込まれた車両を水平な平坦面に載置した状態での車両の前後方向、上下方向、および左右方向を意味する。また、左右方向は、ラック軸１０の軸方向と一致する。

【0027】

ステアリング装置１は、ステアリングホイール２と、ステアリングシャフト３と、ステアリングコラム４と、２つの自在継手５ａ、５ｂと、中間シャフト６と、ステアリングギヤユニット７とを備える。

【0028】

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３の後側の端部に支持固定されている。

【0029】

ステアリングシャフト３は、車体に支持されたステアリングコラム４の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト３の前側の端部は、後側の自在継手５ａと、中間シャフト６と、前側の自在継手５ｂとを介して、ステアリングギヤユニット７の操舵側ピニオン軸１１にトルク伝達可能に接続されている。

【0030】

運転者がステアリングホイール２を回転させると、ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト３と２つの自在継手５ａ、５ｂと中間シャフト６とを介して、操舵側ピニオン軸１１に伝達される。操舵側ピニオン軸１１の回転は、該操舵側ピニオン軸１１と噛合する、ステアリングギヤユニット７のラック軸１０の直線運動に変換される。ラック軸１０が直線運動すると、該ラック軸１０の軸方向両側の端部に接続された１対のタイロッド８が押し引きされ、１対の操舵輪９にステアリングホイール２の回転操作量に応じた舵角が付与される。

【0031】

ステアリングギヤユニット７は、ラック軸１０と、操舵側ピニオン軸１１と、操舵側ラックガイド１２と、アシスト側ピニオン軸１３と、アシスト側ラックガイドとを備える。

【0032】

ラック軸１０は、軸方向一方側（図１の右側）部分に、ラック部に相当する操舵側ラック部１５を有し、かつ、軸方向他方側（図１の左側）部分にアシスト側ラック部１６を有する。

【0033】

操舵側ラック部１５の外周面の円周方向１箇所位置には、複数の操舵側ラック歯１７が軸方向に関して等間隔または不等間隔に設けられている。本例では、複数の操舵側ラック歯１７は、操舵側ラック部１５の外周面のうち、前側かつ上側に位置する部分に設けられている。

【0034】

アシスト側ラック部１６の外周面の円周方向１箇所位置には、複数のアシスト側ラック歯１８が軸方向に関して等間隔または不等間隔に設けられている。本例では、複数のアシスト側ラック歯１８は、アシスト側ラック部１６の外周面のうち、前側かつ下側に位置する部分に設けられている。

【0035】

ただし、複数の操舵側ラック歯と複数のアシスト側ラック歯とのそれぞれは、任意の円周方向位置に形成することができる。複数の操舵側ラック歯の円周方向位置と、複数のアシスト側ラック歯の円周方向位置とを一致させることもできる。

【0036】

本例では、アシスト側ラック歯１８の歯幅が、操舵側ラック歯１７の歯幅よりも大きくなっている。ただし、アシスト側ラック歯の歯幅と操舵側ラック歯の歯幅とを同じにすることもできる。

【0037】

操舵側ラック部１５は、外周面のうち、径方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分と略反対側に位置する部分に、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂを有する。また、アシスト側ラック部１６は、外周面のうち、径方向に関して複数のアシスト側ラック歯１８が形成された部分と略反対側に位置する部分に、アシスト側被押圧面を有する。

【0038】

本例では、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂは、円周方向に離隔して配置された２つの部分円筒面状の操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂにより構成されている。本例では、２つの操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂは、同一の仮想円筒面上に存在する。

【0039】

ただし、操舵側被押圧面は、１つの操舵側被押圧面により構成することもできる。

【0040】

操舵側ラック部１５は、外周面のうち、複数の操舵側ラック歯１７が設けられた部分および操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂから円周方向に外れた部分であって、使用時に操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂよりも上側に位置する部分に開口する保油凹部２０を有する。本例では、保油凹部２０全体が、使用時に被押圧面１９ａ、１９ｂよりも上側に位置する部分に開口している。

【0041】

具体的には、保油凹部２０は、操舵側ラック部１５の外周面のうち、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分と上側の操舵側被押圧面１９ａとの間部分に設けられている。

【0042】

保油凹部２０は、少なくとも一部が操舵側ラックガイド１２と径方向に対向する部分から外れた部分に開口している。本例では、保油凹部２０全体が、操舵側ラックガイド１２と径方向に対向する部分から外れた部分に開口している。

【0043】

具体的には、保油凹部２０は、操舵側ラックガイド１２と径方向に対向する部分から、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分に近い側にわずかに外れた部分に設けられている。

【0044】

本例では、保油凹部２０は、操舵側ラック部１５の軸方向全長にわたって伸長し、かつ、略矩形の断面形状を有する凹溝により構成されている。

【0045】

また、本例では、保油凹部２０の円周方向両側の内側面のうちの下側、すなわち操舵側被押圧面１９ａに近い側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２１が設けられている。これに対し、保油凹部２０の円周方向両側の内側面のうちの上側、すなわち操舵側ラック歯１７が形成された部分に近い側の内側面の径方向外側の端部は、断面直角の角部により構成されている。

【0046】

なお、保油凹部は、ラック部の外周面の軸方向の複数箇所、好ましくは等間隔複数箇所に断続的に設けることもできる。また、保油凹部の断面形状は、特に限定されるものではなく、半円形、略三角形などの任意の形状とすることができる。

【0047】

操舵側ラック部１５は、外周面のうち、ラック軸１０の中心軸Ｏ_１０を含み、複数の操舵側ラック歯１７の歯先面に直交する仮想平面αに関して保油凹部２０と対称な位置に、疑似保油凹部２２を有する。

【0048】

なお、ラック軸１０の中心軸Ｏ_１０は、操舵側ラック部１５およびアシスト側ラック部１６から軸方向に外れた部分であって、ラック軸１０のうちで円形の断面形状を有する部分の中心軸である。本例では、ラック軸１０の中心軸Ｏ_１０は、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂの曲率中心に一致する。

【0049】

本例では、疑似保油凹部２２は、操舵側ラック部１５の外周面のうち、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分と下側の操舵側被押圧面１９ｂとの間部分であって、操舵側ラックガイド１２と対向する部分から、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分に近い側にわずかに外れた部分に設けられている。

【0050】

疑似保油凹部２２は、仮想平面αに関して保油凹部２０と対称な形状を有する。

【0051】

具体的には、疑似保油凹部２２は、操舵側ラック部１５の軸方向全長にわたって伸長し、かつ、略矩形の断面形状を有する凹溝により構成されている。疑似保油凹部２２の円周方向両側の内側面のうちの下側、すなわち操舵側被押圧面１９ｂに近い側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２３が設けられている。これに対し、疑似保油凹部２２の円周方向両側の内側面のうちの上側、すなわち操舵側ラック歯１７が形成された部分に近い側の内側面の径方向外側の端部は、断面直角の角部により構成されている。

【0052】

保油凹部２０および疑似保油凹部２２は、ラック軸１０の外形形状を鍛造加工により成形する際に同時に成形される。

【0053】

ラック軸１０は、自身の中心軸Ｏ_１０を左右方向に向け、かつ、軸方向両側の端部を、ハウジング２４の左右方向両側の開口から突出させるようにして、ハウジング２４の内側に軸方向の直線運動を可能に支持されている。なお、ハウジング２４は、車体に対して支持固定されている。

【0054】

操舵側ピニオン軸１１は、軸方向中間部外周面に、複数の操舵側ラック歯１７と噛合する複数の操舵側ピニオン歯２５を有する。複数の操舵側ラック歯１７と複数の操舵側ピニオン歯２５との噛合部は、グリースにより潤滑されている。

【0055】

操舵側ピニオン軸１１は、自身の中心軸をラック軸１０の中心軸Ｏ_１０に対してねじれの位置に配置し、かつ、先端側の半部を、ハウジング２４の操舵側ピニオン収容部２６の内側に、ラジアル軸受２７ａ、２７ｂにより回転のみ自在に支持されている。

【0056】

本例では、ラック軸１０の中心軸Ｏ_１０と操舵側ピニオン軸１１の中心軸とに直交する方向から見た場合に、ラック軸１０の中心軸Ｏ_１０と操舵側ピニオン軸１１の中心軸とが斜交している。ただし、ラック軸の中心軸と操舵側ピニオン軸の中心軸とを直交させることもできる。

【0057】

操舵側ラックガイド１２は、操舵側ピニオン軸１１との間でラック軸１０を挟むように配置され、ラック軸１０を操舵側ピニオン軸１１に向けて弾性的に押圧する。これにより、複数の操舵側ラック歯１７と複数の操舵側ピニオン歯２５との噛合部のバックラッシュが解消され、かつ、該噛合部でのトルク伝達に伴ってラック軸１０に加わる操舵側ピニオン軸１１から離れる方向の力にかかわらず、複数の操舵側ラック歯１７と複数の操舵側ピニオン歯２５との噛合状態を適正に維持することができる。

【0058】

操舵側ラックガイド１２は、先端部に操舵側押圧面２８ａ、２８ｂを有する。

【0059】

本例では、操舵側押圧面２８ａ、２８ｂは、ラック軸１０の２つの操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂのそれぞれに滑り接触する２つの部分円筒面状の操舵側押圧面２８ａ、２８ｂにより構成されている。また、操舵側押圧面２８ａ、２８ｂの曲率半径は、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂの曲率半径と略同じとなっている。したがって、２つの操舵側押圧面２８ａ、２８ｂは、それぞれのほぼ全面が、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂに接触する。

【0060】

ただし、操舵側押圧面２８ａ、２８ｂの曲率半径を、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂの曲率半径よりも大きくすることもできる。

【0061】

本例では、操舵側ラックガイド１２は、先端部のうち、２つの操舵側押圧面２８ａ、２８ｂ同士の間部分に、ラック軸１０の軸方向に伸長する凹溝２９を有する。

【0062】

ただし、操舵側押圧面は、１つの操舵側押圧面により構成することもできる。

【0063】

本例では、操舵側ラックガイド１２は、自身の中心軸を、ラック軸１０の中心軸と操舵側ピニオン軸１１の中心軸とに直交する方向に配置するように、ハウジング２４の操舵側ガイド収容部３０の内側に、軸方向の移動を可能に収容されている。

【0064】

操舵側ガイド収容部３０の開口部には、カバー３１が螺着されている。操舵側ラックガイド１２とカバー３１との間には、弾性部材３２が弾性的に圧縮された状態で挟持されている。本例では、弾性部材３２は、コイルばねにより構成されている。ただし、弾性部材は、板ばねなどにより構成されることもできる。

【0065】

操舵側ラックガイド１２は、弾性部材３２が弾性復元しようとする力に基づいて、操舵側押圧面２８ａ、２８ｂにより操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂを押圧する。

【0066】

運転者がステアリングホイール２を回転させることに伴い、ラック軸１０が直線運動する際には、ラック軸１０の操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂが、操舵側ラックガイド１２の操舵側押圧面２８ａ、２８ｂに対して滑り接触する。

【0067】

なお、本例では、操舵側ラック部１５の外周面のうち、２つの操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂの間に存在する部分は、操舵側ラックガイド１２に接触していない。

【0068】

操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂと操舵側押圧面２８ａ、２８ｂとの滑り接触部は、グリースにより潤滑されている。

【0069】

本例では、操舵側ラック部１５の外周面のうち、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分と上側の操舵側被押圧面１９ａとの間部分に、グリースを保持するための保油凹部２０が設けられている。換言すれば、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂと操舵側押圧面２８ａ、２８ｂとの滑り接触部が、保油凹部２０よりも下側に位置する。

【0070】

保油凹部２０に保持されたグリース、特に基油は、車両の走行やステアリングホイール２の操作に伴う振動、グリースの自重などにより、図３に矢印Ａで示すように、操舵側ラック部１５の外周面に沿って下側に移動して、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂと操舵側押圧面２８ａ、２８ｂとの滑り接触部に供給される。このため、操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂと操舵側押圧面２８ａ、２８ｂとの滑り接触部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持することができて、耐久性を確保しやすくできる。

【0071】

本例では、保油凹部２０は、操舵側ラック部１５の外周面のうち、操舵側ラックガイド１２と対向する部分から、円周方向に関して複数の操舵側ラック歯１７が形成された部分に近い側にわずかに外れた部分に設けられている。このため、保油凹部２０を設けたことによる操舵側被押圧面１９ａ、１９ｂと操舵側押圧面２８ａ、２８ｂとの接触面積の減少を防止することができる。

【0072】

また、本例では、保油凹部２０の円周方向両側の内側面のうち、下側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２１が設けられている。このため、保油凹部２０から下側に向けて、グリースを送り込みやすくできる。

【0073】

本例では、操舵側ラック部１５の外周面のうち、仮想平面αに関して保油凹部２０と対称な位置に、該仮想平面αに関して該保油凹部２０と対称な形状を有する疑似保油凹部２２が設けられている。このため、ラック軸１０の外形形状を鍛造加工により成形する際に、金属材料の流動を円滑にできる。

【0074】

ただし、疑似保油凹部は省略することもできる。また、保油凹部および疑似保油凹部は切削加工により形成されることもできる。

【0075】

アシスト側ピニオン軸１３は、外周面に、複数のアシスト側ラック歯１８と噛合する複数のアシスト側ピニオン歯３３を有する。複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部は、グリースにより潤滑されている。

【0076】

アシスト側ピニオン軸１３は、自身の中心軸をラック軸１０の中心軸に対してねじれの位置に配置し、かつ、先端側の半部を、ハウジング２４のアシスト側ピニオン収容部の内側に回転のみ自在に支持されている。

【0077】

本例では、ラック軸１０の中心軸とアシスト側ピニオン軸１３の中心軸とに直交する方向から見た場合に、ラック軸１０の中心軸とアシスト側ピニオン軸１３の中心軸とが直交している。ただし、ラック軸の中心軸とアシスト側ピニオン軸の中心軸とを斜交させることもできる。

【0078】

アシスト側ピニオン軸１３は、減速機３４を介して電動モータ３５により回転駆動される。

【0079】

本例では、減速機３４は、ウォーム減速機により構成されている。具体的には、減速機３４は、電動モータ３５の出力軸にトルクの伝達を可能に接続されたウォーム３６と、該ウォーム３６と噛合し、かつ、アシスト側ピニオン軸１３に支持固定されたウォームホイール３７とを備える。

【0080】

電動モータ３５は、操舵側ピニオン軸１１の周囲に設けられたトルクセンサ３８によって測定される操舵側ピニオン軸１１の回転方向およびトルクに基づいて駆動制御される。

【0081】

電動モータ３５の出力トルクは、減速機３４とアシスト側ピニオン軸１３とを介して、ラック軸１０に付与される。これにより、運転者がステアリングホイール２を操作するために要する力が低減される。

【0082】

アシスト側ラックガイドは、アシスト側ピニオン軸１３との間でラック軸１０を挟むように配置され、ラック軸１０をアシスト側ピニオン軸１３に向けて弾性的に押圧する。これにより、複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部のバックラッシュが解消され、かつ、該噛合部でのトルク伝達に伴ってラック軸１０に加わるアシスト側ピニオン軸１３から離れる方向の力にかかわらず、複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合状態を適正に維持することができる。

【0083】

アシスト側ラックガイドによりラック軸１０をアシスト側ピニオン軸１３に向けて弾性的に押圧する部分の構成は、操舵側ラックガイド１２によりラック軸１０を操舵側ピニオン軸１１に向けて弾性的に押圧する部分の構成と基本的に同じである。

【0084】

アシスト側ラックガイドは、先端部に、ラック軸１０のアシスト側被押圧面に滑り接触するアシスト側押圧面を有する。

【0085】

アシスト側ラックガイドは、自身の中心軸を、ラック軸１０の中心軸とアシスト側ピニオン軸１３の中心軸とに直交する方向に配置するように、ハウジング２４のアシスト側ガイド収容部の内側に、自身の軸方向の移動を可能に収容されている。

【0086】

アシスト側ガイド収容部の開口部には、カバーが螺着されている。アシスト側ラックガイドとカバーとの間には、弾性部材が弾性的に圧縮された状態で挟持されている。

【0087】

アシスト側ラックガイドは、弾性部材が弾性復元しようとする力に基づいて、アシスト側押圧面によりアシスト側被押圧面を押圧する。

【0088】

運転者がステアリングホイール２を回転させることに伴い、ラック軸１０が直線運動する際には、ラック軸１０のアシスト側被押圧面が、アシスト側ラックガイドのアシスト側押圧面に対して滑り接触する。

【0089】

アシスト側被押圧面とアシスト側押圧面との滑り接触部は、グリースにより潤滑されている。

【0090】

本開示を実施する場合、グリースを保持するための保油凹部を、操舵側ラック部１５の外周面に加えて、あるいは、操舵側ラック部１５の外周面に代えて、アシスト側ラック部１６の外周面に設けることができる。

【0091】

保油凹部に保持されたグリースは、車両の走行やステアリングホイール２の操作に伴う振動、グリースの自重などにより、アシスト側ラック部１６の外周面に沿って下側に移動して、アシスト側押圧面とアシスト側被押圧面との滑り接触部、および／または、複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部に供給される。

【0092】

複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部では、電動モータ３５を動力源とする比較的大きな補助トルクが伝達される場合がある。したがって、複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部からラック軸１０に加わる噛み合い反力も比較的大きくなって、アシスト側押圧面とアシスト側被押圧面との接触面圧も比較的大きくなる。

【0093】

このため、アシスト側ラック部１６の外周面に保油凹部を設けることで、アシスト側押圧面とアシスト側被押圧面との滑り接触部、および／または、複数のアシスト側ラック歯１８と複数のアシスト側ピニオン歯３３との噛合部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持できれば、ステアリングギヤユニット７の耐久性確保の効果は大きくなる。

【0094】

［第２例］
本開示の実施の形態の第２例について、図４を用いて説明する。

【0095】

本例では、保油凹部２０ａの一部が、ラックガイド３９と径方向に対向する部分から外れた部分に開口しており、保油凹部２０ａの一部（残部）が、ラックガイド３９と径方向に対向する部分に開口している。具体的には、保油凹部２０ａの上側部分が、ラックガイド３９と径方向に対向する部分から外れた部分に開口しており、保油凹部２０ａの下側部分が、ラックガイド３９のうちで上側の押圧面４２ａから上側に外れた端部と径方向に対向している。

【0096】

本例によれば、ラック軸１０ａの直線運動またはピニオン軸４０に対する遠近動に伴い、保油凹部２０ａに保持されたグリースを、ラック軸１０ａの被押圧面４１ａとラックガイド３９の押圧面４２ａとの接触部に巻き込みやすくすることができる。このため、ラック軸１０ａの被押圧面４１ａ、４１ｂとラックガイド３９の押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部の潤滑状態の維持を図りやすくすることができる。

【0097】

第２例についてのその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同じである。

【0098】

［第３例］
本開示の実施の形態の第３例について、図５を用いて説明する。

【0099】

本例では、ラック部４３は、外周面のうち、全体がラックガイド３９と径方向に対向する部分に開口する補助保油凹部４４を有する。

【0100】

本例では、補助保油凹部４４は、ラック部４３の外周面のうち、径方向に関してラック歯４５が形成された部分と反対側の端部に設けられている。補助保油凹部４４は、ラックガイド３９の先端部のうち、２つの押圧面４２ａ、４２ｂ同士の間に設けられた凹溝４６と対向する。すなわち、ラック部４３の外周面のうち、補助保油凹部４４が設けられた部分は、ラックガイド３９の先端部と接触しない。

【0101】

補助保油凹部４４は、略矩形の断面形状を有する凹溝により構成されている。また、保油凹部２０の断面積よりも小さい断面積を有する。

【0102】

本例によれば、補助保油凹部４４により、被押圧面４１ａ、４１ｂと押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部にグリースを保持しやすくできて、滑り接触部の潤滑状態を良好な状態に維持しやすくすることができる。

【0103】

なお、補助保油凹部４４は、ラック軸１０ｂの外形形状を鍛造加工により成形する際に同時に成形することができる。この場合、補助保油凹部４４の底面を、金型からラック軸１０ｂを取り出す際に、ノックアウトピンを突き当てる面として利用することもできる。

【0104】

第３例についてのその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同じである。

【0105】

［第４例］
本開示の実施の形態の第４例について、図６を用いて説明する。

【0106】

本例では、ラック部４３ａは、外周面のうち、下側かつ後側に位置する部分に、複数のラック歯４５を有し、かつ、外周面のうち、径方向に関して複数のラック歯４５が形成された部分と略反対側に位置する部分に、２つの被押圧面４１ａ、４１ｂを有する。

【0107】

また、ラック部４３ａは、外周面のうち、複数のラック歯４５が形成された部分および被押圧面４１ａ、４１ｂから円周方向に外れた部分であって、使用時に複数のラック歯４５とピニオン軸４０に設けられた複数のピニオン歯４７との噛合部よりも上側に位置する部分に開口する保油凹部２０ｂを有する。

【0108】

具体的には、保油凹部２０ｂは、ラック部４３ａの外周面のうち、円周方向に関して複数のラック歯４５が設けられた部分と上側の被押圧面４１ａとの間部分であって、複数のラック歯４５が設けられた部分から、円周方向に関して上側の被押圧面４１ａに近い側にわずかに外れた部分に設けられている。

【0109】

また、本例では、保油凹部２０ｂの円周方向両側の内側面のうちの下側、すなわちラック歯４５に近い側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２１ａが設けられている。これに対し、保油凹部２０ｂの円周方向両側の内側面のうちの上側、すなわち上側の被押圧面４１ａに近い側の内側面の径方向外側の端部は、断面直角の角部により構成されている。

【0110】

ラック部４３ａは、外周面のうち、ラック軸１０ａの中心軸Ｏ_１０を含み、複数のラック歯４５の歯先面に直交する仮想平面αに関して保油凹部２０ｂと対称な位置に、疑似保油凹部２２ａを有する。

【0111】

疑似保油凹部２２ａは、仮想平面αに関して保油凹部２０ｂと対称な形状を有する。

【0112】

すなわち、疑似保油凹部２２ａの円周方向両側の内側面のうちの下側、すなわちラック歯４５に近い側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２３ａが設けられている。これに対し、疑似保油凹部２２ａの円周方向両側の内側面のうちの上側、すなわち下側の被押圧面４１ｂに近い側の内側面の径方向外側の端部は、断面直角の角部により構成されている。

【0113】

本例によれば、保油凹部２０ｂに保持されたグリースは、車両の走行やステアリングホイール２の操作に伴う振動、グリースの自重などにより、図６に矢印Ａで示すように、ラック部４３ａの外周面に沿って下側に移動して、複数のラック歯４５と複数のピニオン歯４７との噛合部に供給される。このため、複数のラック歯４５と複数のピニオン歯４７との噛合部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持することができて、耐久性を確保しやすい。

【0114】

第４例についてのその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同じである。

【0115】

［第５例］
本開示の実施の形態の第５例について、図７を用いて説明する。

【0116】

本例では、ラック部４３ｂは、外周面のうち、上側に位置する部分に、複数のラック歯４５を有し、かつ、外周面のうち、複数のラック歯４５が形成された部分と略径方向反対側に位置する下側部分に、２つの被押圧面４１ａ、４１ｂを有する。

【0117】

また、ラック部４３ｂは、外周面のうちの水平方向両側の端部に、２つの保油凹部２０ｃを有する。

【0118】

具体的には、一方の保油凹部２０ｃは、ラック部４３ｂの外周面のうち、円周方向に関してラック歯４５が形成された部分と一方の被押圧面４１ａとの間部分であって、ラックガイド３９と対向する部分から上側にわずかに外れた部分に設けられている。また、他方の保油凹部２０ｃは、ラック部４３ｂの外周面のうち、円周方向に関してラック歯４５が形成された部分と他方の被押圧面４１ｂとの間部分であって、ラックガイド３９と対向する部分から上側にわずかに外れた部分に設けられている。

【0119】

また、本例では、それぞれの保油凹部２０ｃの円周方向両側の内側面のうちの下側、すなわち被押圧面４１ａ、４１ｂに近い側の内側面の径方向外側の端部に、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２１ａが設けられている。これに対し、それぞれの保油凹部２０ｃの円周方向両側の内側面のうちの上側、すなわちラック歯４５に近い側の内側面の径方向外側の端部は、断面直角の角部により構成されている。

【0120】

２つの保油凹部２０ｃに保持されたグリースは、車両の走行やステアリングホイール２の操作に伴う振動、グリースの自重などにより、図７に矢印Ａで示すように、ラック部４３ｂの外周面に沿って下側に移動して、被押圧面４１ａ、４１ｂと押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部に供給される。このため、被押圧面４１ａ、４１ｂと押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持することができて、耐久性を確保しやすい。

【0121】

第５例についてのその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同じである。

【0122】

［第６例］
本開示の実施の形態の第６例について、図８を用いて説明する。

【0123】

本例では、ラック部４３ｃは、外周面のうち、前側に位置する部分に、複数のラック歯４５を有し、かつ、外周面のうち、複数のラック歯４５が形成された部分と径方向に関して略反対側に位置する後側部分に、２つの被押圧面４１ａ、４１ｂを有する。

【0124】

また、ラック部４３ｃは、外周面のうち、円周方向に関して複数のラック歯４５が設けられた部分と上側の被押圧面４１ａとの間部分であって、複数のラック歯４５が設けられた部分および被押圧面４１ａ、４１ｂよりも上側に位置する上側の端部に、保油凹部２０ｄを有する。

【0125】

また、本例では、保油凹部２０ｄの円周方向両側の内側面の径方向外側の端部のそれぞれに、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２１が設けられている。

【0126】

ラック部４３ｃは、外周面のうち、ラック軸１０ｂの中心軸Ｏ_１０を含み、複数のラック歯４５の歯先面に直交する仮想平面αに関して保油凹部２０ｄと対称な位置に、疑似保油凹部２２ｂを有する。具体的には、疑似保油凹部２２ｂは、ラック部４３ｃの外周面の下側の端部に設けられている。

【0127】

疑似保油凹部２２ｂは、仮想平面αに関して保油凹部２０ｄと対称な形状を有する。

【0128】

すなわち、疑似保油凹部２２ｂの円周方向両側の内側面の径方向外側の端部のそれぞれに、円弧形の断面形状を有する角Ｒ部２３が設けられている。

【0129】

保油凹部２０ｄに保持されたグリースは、車両の走行やステアリングホイール２の操作に伴う振動、グリースの自重などにより、図８に矢印Ａ_１およびＡ_２で示すように、ラック部４３ｃの外周面に沿って下側に移動して、複数のラック歯４５と複数のピニオン歯４７との噛合部、および、被押圧面４１ａ、４１ｂと押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部に供給される。このため、複数のラック歯４５と複数のピニオン歯４７との噛合部の潤滑状態、および、被押圧面４１ａ、４１ｂと押圧面４２ａ、４２ｂとの滑り接触部の潤滑状態を長期間にわたり良好に維持することができて、耐久性を確保しやすい。

【0130】

第６例についてのその他の部分の構成および作用効果は、第１例と同じである。

【符号の説明】

【0131】

１ ステアリング装置
２ ステアリングホイール
３ ステアリングシャフト
４ ステアリングコラム
５ａ、５ｂ 自在継手
６ 中間シャフト
７ ステアリングギヤユニット
８ タイロッド
９ 操舵輪
１０、１０ａ、１０ｂ ラック軸
１１ 操舵側ピニオン軸
１２ 操舵側ラックガイド
１３ アシスト側ピニオン軸
１５ 操舵側ラック部
１６ アシスト側ラック部
１７ 操舵側ラック歯
１８ アシスト側ラック歯
１９ａ、１９ｂ 操舵側被押圧面
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ 保油凹部
２１、２１ａ 角Ｒ部
２２、２２ａ、２２ｂ 疑似保油凹部
２３、２３ａ 角Ｒ部
２４ ハウジング
２５ 操舵側ピニオン歯
２６ 操舵側ピニオン収容部
２７ａ、２７ｂ ラジアル軸受
２８ａ、２８ｂ 操舵側押圧面
２９ 凹溝
３０ 操舵側ガイド収容部
３１ カバー
３２ 弾性部材
３３ アシスト側ピニオン歯
３４ 減速機
３５ 電動モータ
３６ ウォーム
３７ ウォームホイール
３８ トルクセンサ
３９ ラックガイド
４０ ピニオン軸
４１ａ、４１ｂ 被押圧面
４２ａ、４２ｂ 押圧面
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ ラック部
４４ 補助保油凹部
４５ ラック歯
４６ 凹溝
４７ ピニオン歯

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】