特許 7324607 ステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-08-02

(45)【発行日】2023-08-10

(54)【発明の名称】ステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 3/12 20060101AFI20230803BHJP

   F16C 35/02 20060101ALI20230803BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20230803BHJP

【ＦＩ】

B62D3/12 503A

B62D3/12 503B

F16C35/02 C

F16C17/02 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019077434

(22)【出願日】2019-04-15

(65)【公開番号】P2020175704

(43)【公開日】2020-10-29

【審査請求日】2022-03-15

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000103644

【氏名又は名称】オイレス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104570

【弁理士】

【氏名又は名称】大関 光弘

(72)【発明者】

【氏名】池山 学

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 一哉

(72)【発明者】

【氏名】桑垣 隼哉

(72)【発明者】

【氏名】文元 祥充

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 正紀

(72)【発明者】

【氏名】谷口 智紀

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 拓造

(72)【発明者】

【氏名】藤掛 光彦

(72)【発明者】

【氏名】増田 大輝

(72)【発明者】

【氏名】菊池 宏之

(72)【発明者】

【氏名】大内 淳

(72)【発明者】

【氏名】明田 和彦

【審査官】森本 康正

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０２７５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８７０６０４３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７４２１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３７７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－００８２１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１４９５４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７７２３５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ３／００－ ３／１４

Ｆ１６Ｃ １７／０２

Ｆ１６Ｃ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングシャフトに設けられたピニオンギアを、タイロッドが揺動可能に連結されたステアリングラックのラックギアとかみ合わせて、前記ステアリングラックを当該ステアリングラックの軸心方向に往復移動させるステアリング装置であって、
前記ステアリングラックが前記ラックギア歯の配列方向に挿入される円筒状のラックハウジングと、
前記ステアリングラックと前記ラックハウジングの内周面との間に介在するように前記ラックハウジングの内周面に装着され、前記ステアリングラックを、前記ラックギア歯の配列方向に移動可能に支持するラックブッシュと、を備え、
前記ラックブッシュは、
前記ラックギア歯の配列方向に前記ステアリングラックが挿入される円筒状のブッシュ本体と、
前記ラックハウジングと前記ブッシュ本体との間に、前記ブッシュ本体の軸心回りに配置される環状の弾性体と、を備え、
前記ブッシュ本体は、
前記ラックギア歯の配列を横切るように前記ステアリングラックを前記ラックギア歯の歯丈方向に変位可能に囲み、前記ステアリングラックを、当該ブッシュ本体の周方向に並んだ３つの支持面で前記ラックギア歯の配列方向に往復移動可能に支持する内周面と、
前記弾性体を装着するための弾性体装着溝が、前記ブッシュ本体の周方向に沿って形成された外周面と、を有し、
前記内周面は、前記３つの支持面として、
前記ブッシュ本体の軸心を挟んで対向する２つの位置に、前記ラックギア歯の歯丈方向に設けられ、前記ラックギア歯の配列方向に移動するステアリングラックを、前記ラックギア歯の歯丈方向に変位可能に支持する第一の支持面および第二の支持面と、
前記ブッシュ本体の周方向において前記第一の支持面および第二の支持面の間に設けられ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記ラックギア歯の反対側の位置で、前記ステアリングラックの外周面との間に前記ラックギア歯の歯丈方向のクリアランスが設けられた状態で前記ステアリングラックの外周面に対向する第三の支持面と、を有し、
前記弾性体装着溝は、
前記ブッシュ本体の軸心上に中心を有する第一の仮想円に含まれ、かつ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記第一の支持面側に位置する円弧上に、当該円弧に沿った溝底を有する第一の溝部と、
前記第一の仮想円を前記第二の支持面側にずらした第二の仮想円に含まれ、かつ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記第二の支持面側に位置する円弧上に、当該円弧に沿った溝底を有する第二の溝部と、を有し、
前記第一の溝部は、前記ブッシュ本体の軸心に対して、前記タイロッドを押し込んだ前記ステアリングラックが前記タイロッドからの反力により前記ラックブッシュを前記ラックハウジングに押し当てる位置側に配置され、
前記ブッシュ本体の外周面と前記ラックハウジングの内周面との間には、前記弾性体装着溝に埋め込まれた弾性体により、前記ブッシュ本体の外周面からの当該弾性体の突出量に応じた隙間が形成されている
ことを特徴とするステアリング装置。

【請求項2】

請求項１に記載のステアリング装置であって、
前記弾性体として、
前記第一の溝部の深さ寸法よりも小さく、かつ、前記第二の溝部の深さよりも大きな線径を有する環状の弾性体を備える
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に記載のステアリング装置であって、
前記第三の支持面として、
前記ブッシュ本体の軸心方向に設けられた、前記ステアリングラックの外周面の形状に沿った曲面を有する
ことを特徴とするステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、ラックギア歯の配列方向に往復移動するステアリングラックをラックギアの形成位置で支持するためのラックブッシュに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１および特許文献２には、ステアリングラックのラックギアに対して２つのピニオンギア（ステアリングシャフトに設けられた主ピニオンギアおよびアシストモータにより駆動される副ピニオンギア）が配置されたデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構において、ステアリングラックをその軸心方向に往復移動可能に支持する２つの樹脂製ラックブッシュが記載されている。

【0003】

これらのラックブッシュは、ステアリングラックの副ピニオンギア側端部、および、主ピニオンギアと副ピニオンギアとの間に位置するように円筒状のラックハウジングの内周に装着されている。各ラックブッシュは、ステアリングラックをその軸心回りに囲む環状部と、ステアリングラックの背面に対向するように環状部の一方の端面からステアリングラックの軸心方向に延びた断面円弧状部と、を有している。ここで、断面円弧状部の内周面には、ステアリングラックの背面に接触する３本の弾性凸部がステアリングラックの軸心方向に沿って形成されており、ステアリングラックは、これら３本の弾性凸部によって、ピニオンギア側に付勢されつつその軸心方向に摺動可能に支持される。

【0004】

ステアリングラックの副ピニオンギア側端部を支持する一方のラックブッシュの弾性凸部の弾性力によって、副ピニオンギアとラックギアとのかみ合い位置周りに、主ピニオンギアとラックギアとを引きはなす方向のモーメントが作用するが、主ピニオンギアと副ピニオンギアとの間の位置でステアリングラックを支持する他方のラックブッシュの弾性凸部の弾性力によって、このモーメントを打ち消す反モーメントが作用する。このため、主ピニオンギアとラックギアとのバックラッシの増大が防止される。

【0005】

一方、特許文献３には、ラックアンドピニオン式ステアリング機構に用いられるラックブッシュとして、ブッシュ本体の外周にＯリングが装着されたラックブッシュが記載されている。このラックブッシュにおいては、ステアリングラックが挿入されたブッシュ本体がＯリングによって縮径され、例えばピニオンの軸心方向に関してはステアリングラックが所定の剛性で支持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特許第５９８４０１０号公報

【文献】特許第６１２００４７号公報

【文献】特許第４９３５０８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、特許文献１および２に記載のラックブッシュにおいては、環状部が、ラックギアの形成位置においてステアリングラックの全周を囲んでいるため、プレッシャーパッドの付勢によってステアリングラックがピニオンギア側に変位すると、環状部の内周面にラックギア歯の歯先が接触する可能性がある。一方、特許文献３に記載のラックブッシュにおいては、Ｏリングによるブッシュ本体の縮径により、ブッシュ本体の内周面とラックギア歯の歯先とが接触する可能性がある。

【0008】

これにより、プレッシャーパッドの軸心方向へのステアリングラックの動きが阻害されると、トルクが変動し、安定な操舵感が得られない。また、ステアリングラックのラックギア歯との接触によってラックブッシュが損傷すると、ステアリングラックにガタつきが生じて操舵感が低下する。

【0009】

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、ラックアンドピニオン式のステアリング装置において、より長期により良い操舵感を維持することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決するために、本発明では、ステアリングラックの外周と、ラックギア歯の配列を横切るようにステアリングラックの外周を囲むブッシュ本体の内周との間にクリアランスを設けるとともに、ブッシュ本体の内周に、ブッシュ本体の軸心を挟んで対向する第一の支持面および第二の支持面と、ブッシュ本体の軸心に対してラックギアの反対側の位置でステアリングラックの外周面に対向する第三の支持面と、を、ラックギア歯の配列方向に沿って設けることによって、中立状態のステアリングラックは、第一の支持面および第二の支持面によって、ブッシュ本体の内部においてラックギア歯の歯丈方向に変位可能に支持され、作動中のステアリングラックは、第一、第二および第三の支持面によって３箇所で安定に支持されるようにした。さらに、ブッシュ本体の外周にその軸心周りに形成された弾性体装着溝の溝底の位置を、ブッシュ本体の軸心に対して第二の支持面側の区間のみ第二の支持面側にオフセットさせることにより、弾性体装着溝に装着された環状の弾性体が、ブッシュ本体の軸心に対して第二の支持面側の区間のみブッシュ本体の外周面から突出するようにした。

【0012】

本発明のステアリング装置は、
ステアリングシャフトに設けられたピニオンギアを、タイロッドが揺動可能に連結されたステアリングラックのラックギアとかみ合わせて、前記ステアリングラックを当該ステアリングラックの軸心方向に往復移動させるステアリング装置であって、
前記ステアリングラックが前記ラックギア歯の配列方向に挿入される円筒状のラックハウジングと、
前記ステアリングラックと前記ラックハウジングの内周面との間に介在するように前記ラックハウジングの内周面に装着され、前記ステアリングラックを、前記ラックギア歯の配列方向に移動可能に支持するラックブッシュと、を備え、
前記ラックブッシュは、
前記ラックギア歯の配列方向に前記ステアリングラックが挿入される円筒状のブッシュ本体と、
前記ラックハウジングと前記ブッシュ本体との間に、前記ブッシュ本体の軸心回りに配置される環状の弾性体と、を備え、
前記ブッシュ本体は、
前記ラックギア歯の配列を横切るように前記ステアリングラックを前記ラックギア歯の歯丈方向に変位可能に囲み、前記ステアリングラックを、当該ブッシュ本体の周方向に並んだ３つの支持面で前記ラックギア歯の配列方向に往復移動可能に支持する内周面と、
前記弾性体を装着するための弾性体装着溝が、前記ブッシュ本体の周方向に沿って形成された外周面と、を有し、
前記内周面は、前記３つの支持面として、
前記ブッシュ本体の軸心を挟んで対向する２つの位置に、前記ラックギア歯の歯丈方向に設けられ、前記ラックギア歯の配列方向に移動するステアリングラックを、前記ラックギア歯の歯丈方向に変位可能に支持する第一の支持面および第二の支持面と、
前記ブッシュ本体の周方向において前記第一の支持面および第二の支持面の間に設けられ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記ラックギア歯の反対側の位置で、前記ステアリングラックの外周面との間に前記ラックギア歯の歯丈方向のクリアランスが設けられた状態で前記ステアリングラックの外周面に対向する第三の支持面と、を有し、
前記弾性体装着溝は、
前記ブッシュ本体の軸心上に中心を有する第一の仮想円に含まれ、かつ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記第一の支持面側に位置する円弧上に、当該円弧に沿った溝底を有する第一の溝部と、
前記第一の仮想円を前記第二の支持面側にずらした第二の仮想円に含まれ、かつ、前記ブッシュ本体の軸心に対して前記第二の支持面側に位置する円弧上に、当該円弧に沿った溝底を有する第二の溝部と、を有し、
前記第一の溝部は、前記ブッシュ本体の軸心に対して、前記タイロッドを押し込んだ前記ステアリングラックが前記タイロッドからの反力により前記ラックブッシュを前記ラックハウジングに押し当てる位置側に配置され、
前記ブッシュ本体の外周面と前記ラックハウジングの内周面との間には、前記弾性体装着溝に埋め込まれた弾性体により、前記ブッシュ本体の外周面からの当該弾性体の突出量に応じた隙間が形成されている。

【発明の効果】

【0013】

本発明では、ラックギア歯の配列を横切る位置でステアリングラックをラックギア歯の歯丈方向に変位可能に囲む円筒状のブッシュ本体の内周に、ブッシュ本体の軸心を挟んで対向する第一の支持面および第二の支持面がラックギア歯の配列方向に沿って設けられており、これら第一の支持面および第二の支持面によって、ステアリングラックが、ラックギア歯の歯丈方向に変位可能に支持されるため、ステアリングラックは、ブッシュ本体の内周にラックギアを接触させることなく、プレッシャーパッドの軸心方向へ移動することができる。

【0014】

さらに、ブッシュ本体の軸心に対して第二の支持面側の区間のみ、ブッシュ本体の外周に設けられた環状の弾性体装着溝の溝底位置が第二の支持面側にずれているので、この弾性体装着溝に装着された環状の弾性体の、ブッシュ本体の外周からの突出量は、第二の支持面の位置において最も大きく、それ以外の領域において小さくなる。このため、ラックハウジングの内周と弾性体装着溝の溝底とに押圧された環状弾性体の反力が、ラックギア歯の歯丈方向において小さくなるので、ブッシュ本体の内周とラックギアとの接触が、より確実に防止される。

【0015】

したがって、本発明によれば、トルク変動が抑制されるとともにラックブッシュの損傷が防止され、より長期に安定な操舵感が維持される。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の一実施の形態に係るデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構の部分断面図である。

【図2】図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、ラックブッシュ１の平面図、正面図および側面図である。

【図3】図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、ブッシュ本体２の平面図、正面図および側面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）のＢ－Ｂ断面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。

【図4】図４（Ａ）は、図３（Ａ）のＣ－Ｃ断面図であり、図４（Ｂ）は、弾性体装着溝２４の溝底の位置を説明するための図である。

【図5】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、本発明の一実施の形態に係るラックブッシュ１と、ブッシュ本体の外周面全周から弾性リング３が突出したラックブッシュ１とをデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構に用いた場合の相違を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。なお、本実施の形態においては、本発明が適用されるラックアンドピニオン式のステアリング装置の一例としてデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構を挙げる。

【0018】

図１は、本実施の形態に係るデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構の部分断面図である。なお、説明の便宜上、図１においては、ステアリングラック５のラックギア５３におけるラックギア歯５０の配列方向に沿ったＸ軸、ラックギア歯５０の歯丈方向に沿ったＺ軸、および、ＸＺ面に対して垂直なＹ軸を有する座標系が定義されており、他の図においても、適宜、この座標系が利用される。

【0019】

図示するように、本実施の形態に係るデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構は、車体に固定にされるシリンダ状のキャップ６付きラックハウジング４と、ラックハウジング４にＸ軸方向に挿入された円柱状のステアリングラック５と、ラックハウジング４の内周とステアリングラック５の例えば一方の端部の外周との間に介在するようにラックハウジング４の内周に装着された１つ以上のデュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング用ラックブッシュ（以下、単にラックブッシュと呼ぶ）１と、ステアリングシャフトに設けられた第一ピニオンギア（不図示）と、アシストモータにより駆動される第二ピニオンギア（不図示）と、を有している。

【0020】

ここで、ステアリングラック５は、その両端にタイロッドが揺動可能に連結された状態でラックハウジング４内のラックブッシュ１によってＸ軸方向に往復移動可能に支持されており、第一および第二のピニオンギアは、ステアリングラック５の外周にその軸心Ｏ方向に配列されたラックギア５３にかみ合うようにそれぞれ所定のかみ合い位置に配置されている。なお、図１には、ステアリングラック５の一方の端部に配置されるラックブッシュ１を例示しているが、ピニオンギアとピニオンギアとの間等、ステアリングラック５の一方の端部以外の位置にもラックブッシュ１がさらに配置されていてもよい。

【0021】

図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）は、ラックブッシュ１の平面図、正面図および側面図である。なお、図２には、説明の便宜上、ラックブッシュ１以外の構成（例えば、破線により示されたステアリングラック５）も図示してある。

【0022】

図示するように、ラックブッシュ１は、ステアリングラック５がＸ軸方向に挿入される円筒状のブッシュ本体２と、ブッシュ本体２の外周にその軸心Ｏ回りに装着された１本以上の弾性リング３と、を備えている。なお、本実施の形態では、２本の弾性リング３が適当な間隔でブッシュ本体２の外周に装着されている場合を例示しているが、１本または３本以上の弾性リング３がブッシュ本体２の外周に適当な間隔で装着されていてもよい。

【0023】

図３（Ａ）、図３（Ｂ）および図３（Ｃ）は、ブッシュ本体２の平面図、正面図および側面図であり、図３（Ｄ）は、図３（Ｂ）のＢ－Ｂ断面図であり、図３（Ｅ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。なお、図３においても、説明の便宜上、ラックブッシュ１以外の構成（例えば、破線により示されたステアリングラック５）も図示してある。

【0024】

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た、径方向に伸縮可能な円筒状の部材であり、図示するように、ラックギア歯５０の配列を横切ってステアリングラック５をその軸心Ｏ周りに囲むように配置される。

【0025】

ここで、ブッシュ本体２の内周面２０は、ラックギア歯５０の歯先コーナ部５１との間に適当なクリアランスが形成されるように、ステアリングラック５の外周面を支持する次述の支持面（第一の支持面２１Ａ、第二の支持面２１Ｂおよび第三の支持面２１Ｃ）の形成領域を除き、ステアリングラック５の外径ｒ１よりも大きな内径Ｒ１を有する柱面形状を有している。このため、プレッシャーパッドによってＺ軸方向に付勢されるステアリングラック５は、ラックギア歯５０の歯先コーナ部５１をブッシュ本体２の内周面２０に接触させることなく、ギアの摩耗等によるバックラッシの増大を防止すべくＺ方向に変位することができる。

【0026】

また、ブッシュ本体２の内周面２０には、第一および第二のピニオンギア等からＺ軸方向の荷重を受ける作動中のステアリングラック５の外周の柱面形状領域（ラックギア５３の形成領域以外の領域）５２を支持するための支持面（第三の支持面２１Ｃ）として、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対してラックギア５３の反対側の位置でステアリングラック５の柱面形状領域５２に対向する面が形成されている。本実施の形態においては、第三の支持面２１Ｃとして、ステアリングラック５外周の柱面形状領域５２に沿った凹曲面をＸ方向に沿って形成している。さらに、ブッシュ本体２の内周面２０には、ステアリングラック５の外周の柱面形状領域５２をＹ軸方向直径両側の位置で支持する２つの支持面（第一の支持面２１Ａ、第二の支持面２１Ｂ）として、ブッシュ本体２の軸心Ｏを挟んで対向する２つの平坦面がＺＸ面に沿って形成されている。

【0027】

ステアリングラック５が中立状態にある場合、ステアリングラック５は、外周の柱面形状領域５２と第三の支持面２１Ｃとの間にＺ軸方向のクリアランスが設けられている状態で、第一の支持面２１Ａと第二の支持面２１ＢとによってＹ軸方向の変位が拘束されつつＺ軸方向に変位可能に支持されている。このため、ステアリング操作開始時に、ステアリングラック５がＺ軸方向に変位してもその動きが阻害されることはなく、車体向き変更の遅れを生じさせるステアリングラック５のＹ軸方向の動きは阻止されるため、ドライバーは、より安定な操舵感を得ることができる。また、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂを平坦面としたことにより、ステアリングラック５の外周の柱面形状領域５２と第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１ＢとはＸ軸方向の線状領域で接触する。このため、ステアリングラック５を面接触で支持する場合と比べて、面圧が高くなり、ステアリングラック５に対する第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂの摩擦係数が小さくなるため、ステアリングラック５と第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂとの間の摩擦を低減することができる。

【0028】

ステアリングラック５が作動中である場合、ステアリングラック５は、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂと、周方向において第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂの間に位置する第三の支持面２１Ｃとの三箇所で支持されるため、より安定な姿勢を維持することができる。また、ステアリングラック５外周の柱面形状領域５２に沿った凹曲面を有する第三の支持面２１Ｃは、ステアリングラック５と面接触し、ステアリングラック５からの荷重をより広い面積で荷重を受けるため、ステアリングラック５との摺動による第三の支持面２１Ｃの摩耗が抑制される。

【0029】

一方、ブッシュ本体２の外周面２３には、一方の端部に凸部２７が形成されている。ラックハウジング４には、この凸部２７に対応する位置に切欠き部が形成されており、ブッシュ本体２の凸部２７がラックハウジング４の切欠き部にはめ込まれることにより、ラックハウジング４に対するラックブッシュ１の軸心Ｏ周りの回転が拘束される。さらに、ブッシュ本体２の凸部２７がラックハウジング４の切欠き部にはめ込まれた状態で、ラックハウジング４の開口端部にリング状のキャップ６が取り付けられることにより、ラックハウジング４からのラックブッシュ１の抜け出しが阻止される（図１参照）。

【0030】

また、ブッシュ本体２の外周面２３には、弾性リング３を埋め込むための１本以上の弾性体装着溝２４が、ブッシュ本体２の周方向に沿って形成されている。なお、本実施の形態では、２本の弾性リング３を用いるため、それぞれの弾性リング３を埋め込むための２本の弾性体装着溝２４がブッシュ本体２の外周面２３に形成されている場合を例示しているが、１本または３本以上の弾性体装着溝２４がブッシュ本体２の外周面２３に装着されていてもよい。

【0031】

図４（Ａ）は、図３（Ａ）のＣ－Ｃ断面図であり、図４（Ｂ）は、弾性体装着溝２４の溝底の位置を説明するための図である。

【0032】

図示するように、各弾性体装着溝２４は、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して第一の支持面２１Ａ側に位置する第一の溝部２４１Ａと、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して第二の支持面２１Ｂ側に位置する第二の溝部２４１Ｂと、を含んでいる。例えば、ブッシュ本体２のＹＺ断面において、ブッシュ本体２の外径Ｒ２よりも所定の寸法Ｄだけ小さい径Ｒ３を有する第一の仮想円Ｃ１をブッシュ本体２の軸心Ｏ周りに定義した場合、第一の溝部２４１Ａの溝底２４２Ａは、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して第一の支持面２１Ａ側に位置する、第一の仮想円Ｃ１の半円弧上に、この半円弧に沿って形成されている。一方、第二の溝部２４１Ｂの溝底２４２Ｂは、第一の仮想円Ｃ１を第二の支持面２１Ｂ側に所定の間隔Ｓ（＜Ｄ）だけオフセットさせた第二の仮想円Ｃ２の、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して第二の支持面２１Ｂ側に位置する半円弧上に、この半円弧に沿って形成されている。

【0033】

このため、第一の溝部２４１Ａ、および、第一の溝部２４１Ａと第二の溝部２４１Ｂとの連結部２４１Ｃにおいては、寸法Ｄの溝深さが確保されているが、第二の溝部２４１Ｂにおいては、溝深さが、第一の溝部２４１Ａと同程度の寸法Ｄから、第二の支持面２１Ｂに近づくにしたがい徐々に小さくなり、第二の支持面２１Ｂの位置において最小寸法（Ｄ－Ｓ）となる。

【0034】

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の弾性部材である。この弾性リング３として、例えば、図２（Ｂ）に示したように、第一の溝部２４１Ａの溝深さ寸法Ｄ以下、第二の溝部２４１Ｂの溝深さの最小寸法（Ｄ－Ｓ）以上の線径Ｔの弾性リングを用いることができる。この弾性リング３をブッシュ本体２の弾性体装着溝２４に装着した場合、図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示したように、この弾性リング３は、第一の溝部２４１Ａの区間、および、第一の溝部２４１Ａと第二の溝部２４１Ｂとの連結部２４１Ｃにおいては、ブッシュ本体２の外周面２３から突出せずに、第二の溝部２４１Ｂの区間においてのみ、ブッシュ本体２の外周面２３から突出し、第二の支持面２１Ｂの位置においてその突出量が最大となる。

【0035】

例えば、図５（Ｂ）に示すように、ブッシュ本体の外周面全周から弾性リングが突出しているラックブッシュをラックハウジングの内周に装着した場合、タイロッド６０から反力Ｎを受けたステアリングラック５が、Ｘ軸方向に直線運動する前に、弾性リングを圧縮しながらＹ軸方向に変位する（軸直方向変位量Δ）。このため、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にタイムラグが生じ、これが操舵感に悪影響を与えている。

【0036】

これに対して、図５（Ａ）に示すように、第一の溝部２４１Ａが、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して、タイロッド６０から反力Ｎを受けたステアリングラック５がラックハウジング４に押し当てられる領域６１側に位置付けられるように、本実施の形態に係るラックブッシュ１がラックハウジング４に収容された場合、ブッシュ本体２の外周面２３とラックハウジング４の内周面との間には、弾性体装着溝２４に埋め込まれた弾性体リング３によって、ブッシュ本体２の外周面２３からのその突出量に応じた隙間が形成されるが、タイロッド６０から反力Ｎを受けたステアリングラック５によりラックブッシュ１がラックハウジング４に押し当てられる領域６１においては、第一の溝部２４１Ａに弾性リング３が完全に埋め込まれているため、ブッシュ本体２の外周面２３とラックハウジング４の内周面とが隙間なく当接している。このため、タイロッド６０から反力Ｎを受けたステアリングラック５の変位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を小さくすることができ、操舵に違和感がない。

【0037】

また、第二の溝部２４１Ｂの区間においてのみ、その溝底とラックハウジング４の内周面との間で弾性体リング３が圧縮されるため、ブッシュ本体２は、弾性体リング３の反力Ｆにより、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂをステアリングラック４に押し当てる方向（Ｙ軸方向）に圧縮される。このため、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂにより、Ｙ軸方向へのステアリングラック５の変位が確実に拘束されるため、第一ピニオンギアまたは第二ピニオンギアの軸方向へのステアリングラック５のガタツキが抑制される。さらに、Ｚ軸方向にはブッシュ本体２がほぼ圧縮されないため、ラックギア歯５０の歯先とブッシュ本体２の内周面２０とのクリアランスが維持され、それらの接触を防止することができる。

【0038】

以上説明したように、本実施の形態では、ラックギア歯５０の配列を横切る位置でステアリングラック５をラックギア歯５０の歯丈方向に変位可能に囲む円筒状のブッシュ本体２の内周に、ブッシュ本体２の軸心Ｏを挟んで対向する第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂがラックギア歯５０の配列方向に沿って設けられており、これら第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂによって、ステアリングラック５が、ラックギア歯５０の歯丈方向に変位可能に支持される。このため、ステアリングラック５は、ブッシュ本体２の内周にラックギア歯５０の歯先を接触させることなく、プレッシャーパッドの軸心方向へ移動することができる。

【0039】

さらに、ブッシュ本体２の軸心Ｏに対して第二の支持面２１Ｂ側の区間のみ、ブッシュ本体２の外周に設けられた弾性体装着溝２４の溝底位置が第二の支持面２１Ｂ側にずれているため、この弾性体装着溝２４に装着された弾性体リング３の、ブッシュ本体２の外周面２３からの突出量は、第二の支持面２１Ｂの位置において最も大きく、それ以外の領域において小さくなる。したがって、第二の溝部２４１Ｂの区間においてのみ、その溝底とラックハウジング４の内周面との間で弾性リング３が圧縮され、その反力Ｆにより、ブッシュ本体２が、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂをラックハウジング４に押し当てる方向（Ｙ軸方向）に圧縮されるため、第一の支持面２１Ａおよび第二の支持面２１Ｂによって、Ｙ軸方向へのステアリングラック５の変位が確実に拘束される。このため、第一ピニオンギアまたは第二ピニオンギアの軸方向へのステアリングラック５のガタツキを抑制することができる。さらに、弾性リングによりブッシュ本体を積極的に縮径する場合とは異なり、ラックハウジング４の内周と弾性体装着溝２４の溝底とに押圧された弾性リングの反力Ｆが、ラックギア歯５０の歯丈方向においては小さくなるので、ブッシュ本体２の内周面とラックギア歯５０の歯先との接触が、より確実に防止される。

【0040】

したがって、本実施の形態によれば、トルク変動が抑制されるとともにラックブッシュの損傷が防止されるため、デュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構において、より長期に安定な操舵感が維持される。

【0041】

なお、本発明は、上記の実施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、デュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構への適用例を挙げているが、本発明は、デュアルピニオンアシスト電動パワーステアリング機構に限らず、例えばピニオンギアとラックギアとのかみ合い位置の近接部でステアリングラックを支持する構造を有するラックアンドピニオン式のステアリング装置全般に広く適用することができる。

【符号の説明】

【0042】

１：ラックブッシュ ２：ブッシュ本体 ３：弾性リング
４：ラックハウジング ５：ステアリングラック ６：キャップ
２０：ブッシュ本体２の内周面 ２１Ａ：第一の支持面
２１Ｂ：第二の支持面 ２１Ｃ：第三の支持面
２３：ブッシュ本体２の外周面 ２４：弾性体装着溝 ２５：突起部
５０：ラックギア歯 ５１：ラックギア歯の歯先コーナ部
５２：ステアリングラック外周の柱面形状領域 ５３：ラックギア
２４１Ａ：第一の溝部 ２４１Ｂ：第二の溝部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】