JPH10315990A - 軸 受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラック軸と軸受との間に打音が発生すること
なく、ラック軸にラジアル方向の力が作用した状態での
操舵操作においてもラック軸と軸受との間の摺動抵抗が
小さく円滑な操舵操作を可能とした軸受を提供する。 【解決手段】 軸受３１は、アウターブッシュ３２とイ
ンナーブッシュ３３とからなる。アウターブッシュ３２
の外周面３５には、ギアケース３６の内周面３７に当接
する領域３８とギアケース３６の内周面３７に部分的に
当接しない領域３９とが形成されている。アウターブッ
シュ３２の内周面４５には、軸支承面４６と拡径円筒面
４８とが形成されている。軸支承面４６は、ラック軸５
０の周面５１と所定の締め代をもって摺接する領域５２
とラック軸５０の周面５１と締め代をもたずに摺接する
領域５３とを備えている。領域３９の平坦面４０には、
軸方向に伸びた突条部５７が設けられている。切割り溝
６０がアウターブッシュ３２に設けられており、切割り
溝６０の開口部６１側の端部において、外周面３５に
は、係止用の突起６２が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌に
おけるラック・ピニオン式ステアリング装置において、
ラック軸をギアケース内に摺動自在に支承する軸受に関
する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】自動車等の車輌におけ
るラック・ピニオン式ステアリング装置は、操舵輪（ハ
ンドル）の回転によってこれに連なるピニオン軸を回転
させ、該ピニオン軸と噛合するラック軸をギアケース内
で左右方向に摺動させ、これに連繋する操向輪の操向を
行うようになっている。

【０００３】このようなラック・ピニオン式ステアリン
グ装置におけるラック軸をギアケース内に摺動自在に支
承する手段としては、例えば、図７に示すように、内側
リング１と外側リング２との間にゴム３を介在させ、ゴ
ム３においてラック軸４のラジアル（径）方向変位を吸
収しつつラック軸４を摺動自在に支承するように構成さ
れた軸受５、又は図８に示すように、外周面１０に、ギ
アケース１１の内周面１２と接触する円弧状をなす接触
領域１３とギアケース１１の内周面１２と接触しない平
坦状の非接触領域１４とを周方向に交互に備えると共に
接触領域１３の略中央部に係止突起１５を備え、内周面
１６に、ギアケース１１の内周面１２と接触しない非接
触領域１４に対応して配されており、内周面１６内に配
されるラック軸（図示せず）の周面と所定の締め代をも
って摺接する領域１９と、ギアケース１１の内周面１２
と接触する領域１３に対応して配されており、ラック軸
の周面と締め代をもたずに摺接する領域２０とを周方向
に交互に備えた弾性を有する合成樹脂からなる軸受２１
等がある。

【０００４】軸受５においては、ラック軸４の外径公差
及び軸受５の内側リング１の内径公差を考慮し、かつ軸
受５のラック軸４に対する摺動抵抗を最小限に抑えるよ
うに、ラック軸４と内側リング１との間に摺動隙間（ク
リアランス）が設けられるが、この摺動隙間が大きいと
きにはラック軸４の内側リング１への衝突による打音の
発生が問題となる。

【０００５】軸受２１にあっては、軸受２１の非接触領
域１４とギアケース１１の内周面１２との間に、寸法誤
差を吸収してかつ空気を流通するための隙間２２が形成
されることになるが、非接触領域１４では薄肉化されて
いるため、当該部位の剛性が低く、例えば操舵操作時等
において、ラック軸にラジアル方向の力が作用した場
合、隙間２２と対応する部位でラック軸が撓み、ラック
軸と軸受２１との間に打音が発生するという問題、ラッ
ク軸にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作に
おいては、ラック軸と軸受２１との間の摺動抵抗が増大
し、操舵操作が重たくなるという問題、軸受２１自体が
弾性を有する合成樹脂で形成されていることによるラッ
ク軸の変位量が大きいという問題がある。

【０００６】本発明は、前記諸点に鑑みてなされたもの
であって、その目的とするところは、ラック軸と軸受と
の間に打音が発生することなく、ラック軸にラジアル方
向の力が作用した状態での操舵操作においてもラック軸
と軸受との間の摺動抵抗が小さく円滑な操舵操作を可能
とした軸受を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の軸受は、ギアケ
ースとラック軸との間に介装されて、ラック軸をギアケ
ース内で摺動可能に支持するための軸受であって、弾性
を有する合成樹脂からなるアウターブッシュと、該アウ
ターブッシュ内に固定されたインナーブッシュとからな
り、アウターブッシュの外周面には、ギアケース内周面
に当接する領域と、当該領域と軸方向において隣接して
該ギアケース内周面に部分的に当接しない領域とが形成
されていると共に、その内周面には、ラック軸の周面と
所定の締め代をもって摺接する領域とラック軸の周面と
締め代をもたずに摺接する領域とをギアケース内周面に
部分的に当接しない領域に対応して周方向に備えた軸支
承面と、該軸支承面と軸方向に隣接してかつ環状肩部を
介して軸支承面に対して拡径した拡径円筒面とを備えて
おり、アウターブッシュの外周面のギアケース内周面に
部分的に当接しない領域における当該ギアケース内周面
に当接しない部位には、軸方向に伸びた突条部が前記軸
支承面の所定の締め代を有する領域に対応して設けられ
ており、アウターブッシュの外周面の前記ギアケース内
周面と部分的に当接しない領域において軸方向に伸びて
切割り溝がアウターブッシュに設けられており、アウタ
ーブッシュの内周面の拡径円筒面には、インナーブッシ
ュが固定されていることを特徴とする。

【０００８】上記構成からなる軸受において、アウター
ブッシュの外周面において、少なくともギアケース内周
面と当接する領域には、軸方向に伸びたセレーションが
形成されている。軸受をギアケース内に圧入固定する際
に、該ギアケースの内周面に軸受を密に圧接するが、こ
のセレーションにより、アウターブッシュの拡径円筒面
に圧入固定されたインナーブッシュの内径寸法精度への
影響が防止される。なお、このセレーションと同等であ
って、当該セレーションと連続するセレーションを、ラ
ック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域に対応す
るアウターブッシュの外周面のギアケース内周面と部分
的に当接しない領域にも設けて、上記と同等の作用が得
られるようにしてもよい。

【０００９】また、アウターブッシュの内周面の拡径円
筒面には、環状肩部からその軸方向に所定の間隔を隔て
てリップ部が形成されている。このリップ部は、拡径円
筒面に圧入さて固定されたインナーブッシュの軸方向の
抜け止めの役割を果たす。リップは、拡径円筒面に周方
向に連続して形成されてもよいが、不連続に形成されて
いてもよい。

【００１０】アウターブッシュを形成する弾性を有する
合成樹脂としては、柔軟であってかつ強靱であり、概ね
ショア硬さ（Ｄ型）４０〜６０、反発弾性値（ＪＩＳ−
Ｋ６３０１）が５０〜８０を有していてゴム状の弾性挙
動を残存しているもので、例えばポリエステル・エーテ
ル共重合体あるいはポリウレタン等が好適に使用され
る。

【００１１】インナーブッシュとしては、鋼薄板と、該
鋼薄板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結
金属層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からな
り、該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した所謂巻
きブッシュ又は同様に三層構造からなり、合成樹脂層を
内側にして絞り加工により形成した継ぎ目無しの円筒状
ブッシュが使用される。

【００１２】本発明の軸受はギアケースとラック軸との
間に介装されるが、抜け止め防止として、アウターブッ
シュの外周面には、ギアケース内周面に嵌合する係止用
の突起が設けられる。この突起は、切割り溝を挟んで相
対向するように、アウターブッシュの一端面側に一対設
けてもよいが、これに代えて又はこれと共に、アウター
ブッシュの一端面側に切割り溝を挟むことなしに一個又
は３個以上設けても、更には、アウターブッシュの他端
面側に一個以上設けてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明及び本発明の実施の形
態を、図に示す好ましい実施例に基づいて更に詳細に説
明する。なお、本発明は、これら実施例に何ら限定され
ないのである。

【００１４】

【実施例】図１乃至図４において、本例の軸受３１は、
弾性を有する合成樹脂からなるアウターブッシュ３２
と、アウターブッシュ３２内に固定されたインナーブッ
シュ３３とから構成されている。

【００１５】アウターブッシュ３２の外周面３５には、
ギアケース３６の内周面３７に当接する領域３８と、領
域３８の軸方向の一方の端部に隣接してギアケース３６
の内周面３７に部分的に当接しない領域３９とが形成さ
れている。領域３９には、軸方向に伸びたセレーション
４１と、当該領域３９におけるギアケース３６の内周面
３７に当接しない部位としての、円筒を軸方向に切除し
てなる複数個、本例では３個の平坦面４０とが周方向に
関して交代的に形成されている。

【００１６】アウターブッシュ３２の内周面４５には、
軸支承面４６と、軸支承面４６と軸方向において隣接し
てかつ環状肩部４７を介して軸支承面４６に対して拡径
した拡径円筒面４８とが形成されている。拡径円筒面４
８は、ギアケース３６の内周面３７に当接する領域３８
にほぼ対応して設けられている。

【００１７】軸支承面４６は、ラック軸５０の周面５１
と所定の締め代をもって摺接する複数個、本例例では３
個の領域５２と、ラック軸５０の周面５１と締め代をも
たずに摺接する複数個、本例例では３個の領域５３とを
領域３９に対応してかつ周方向において交代的に等間隔
をもって備えている。各領域５２は、領域３９の平坦面
４０に平行な平坦面５４として形成されており、各平坦
面５４がラック軸５０の周面５１に締め代をもって摺接
するようになっている。

【００１８】ギアケース３６の内周面３７に当接しない
部位としての領域３９の平坦面４０には、軸方向に伸び
た断面三角形状の突条部５７が軸支承面４６の領域５２
に対応して設けられている。なお、突条部５７の断面形
状については三角形に限らず、その他四角形、半円形又
は半楕円形等であってもよい。各突条部５７は、各平坦
面４０におけるアウターブッシュ３２の補強リブとして
機能する。

【００１９】アウターブッシュ３２の外周面３５の領域
３９において、アウターブッシュ３２の端面５９から軸
方向伸びて複数個、本例では３個の切割り溝６０がアウ
ターブッシュ３２に設けられており、各切割り溝６０の
開口部６１側の端部において、アウターブッシュ３２の
外周面３５には、切割り溝６０を挟んで相対向する抜け
止め用である係止用の突起６２が一対設けられている。

【００２０】アウターブッシュ３２の外周面３５におい
て、領域３８には、軸方向に伸びたセレーション６５が
形成されている。セレーション６５は、セレーション４
１と軸方向において連続して形成されている。領域３８
及び３９において、セレーション６５及び４１の各頂部
がギアケース３６の内周面３７に実質的に当接するよう
になっている。

【００２１】アウターブッシュ３２の内周面４５の拡径
円筒面４８には、環状肩部４７から軸方向に所定の間隔
を隔てて環状のリップ部７０が形成されており、環状肩
部４７とリップ部７０との間にインナーブッシュ３３が
圧入、固定されている。リップ部７０は、インナーブッ
シュ３３の軸方向への抜け止めの役割を果たす。

【００２２】インナーブッシュ３３には、薄鋼板と、こ
の薄鋼板の表面に一体に接合された焼結金属層と、この
焼結金属層に含浸被覆された合成樹脂層の三層構造から
なり、合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した所謂巻
きブッシュが使用される。また、この巻きブッシュに代
えて、同様に三層構造からなり、合成樹脂層を内側にし
て絞り加工により形成される継ぎ目無しの円筒状ブッシ
ュを使用してもよい。

【００２３】インナーブッシュ３３は、その内周面８０
の直径が、平坦面５４で規定される領域３９でのアウタ
ーブッシュ３２の仮想内面８１の内径よりも、０．０２
ｍｍ乃至０．５０程度、好ましくは０．２５乃至０．３
５ｍｍ程度、好適設計では０．３２ｍｍ程度大きくなる
ように、形成される。

【００２４】以上の軸受３１は、図４に示すように、ギ
アケース３６の内周面３７に、突起６２をギアケース３
６の内周面３７に形成された環状凹所７５に嵌合して、
固定される。環状凹所７５に嵌合の際に、軸受３１は、
領域３９において切割り溝６０を介し若干縮径されて、
ギアケース３６の内周面３７に配される。

【００２５】軸受３１によれば、操舵輪（ハンドル）が
操作（回転）されない際には、ラック軸５０は、アウタ
ーブッシュ３２において、突条部５７により外側から補
強された領域５２の平坦面５４で実質的に軸方向に摺動
自在に支持されており、したがって、操舵操作時等にお
いて、ラック軸５０にラジアル方向の力が作用した場合
でも、ラック軸５０に撓みが生じ難く、ラック軸５０と
軸受３１との間に打音が生じなく、そして、ラック軸５
０にラジアル方向の力が作用した状態での操舵操作にお
いては、ラック軸５０がインナーブッシュ３３の内周面
８０により実質的に摺動自在に支持されるため、ラック
軸５０と軸受３１との間の摺動抵抗の増大はそれ程な
く、操舵操作が重たくなるということがない。

【００２６】また、インナーブッシュ３３が鋼薄板を具
備した巻きブッシュ又は円筒状ブッシュからなると、イ
ンナーブッシュ３３自体に加えて軸受３１全体のラジア
ル方向の変形が少なく、ラック軸５０にラジアル方向の
力が作用してもラック軸５０がそれ程変形しなく、ラッ
ク軸５０の円滑な摺動を確保することができる。

【００２７】更に、切割り溝６０がアウターブッシュ３
２に設けられているため、ギアケース３６と軸受３１と
の熱膨張差による締め代の消失を回避し得、高温時にお
いてもラック軸５０をがたなしに支持し得る。

【００２８】前記例では、各切割り溝６０の開口部６１
側の端部において、すなわち、アウターブッシュ３２の
一端面８０側において、アウターブッシュ３２の外周面
３５に突起６２を設けたが、これに代えて、図５及び図
６に示すように、アウターブッシュ３２の他端面８１側
の外周面３５に、軸方向において各切割り溝６０に対応
してそれぞれ一個の係止用の突起８２を設けてもよい。
なお、図５及び図６に示す軸受９０では、アウターブッ
シュ３２の外周面３５におけるギアケース３６の内周面
３７に当接する領域３８が他端面８１まで伸びている。
このようにアウターブッシュ３２を図５及び図６に示す
ように構成すると、切割り溝６０及び突起８２を含めた
アウターブッシュ３２の型成形による製造が極めて容易
になり、製造性の観点から極めて好ましい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ラック軸
と軸受との間に打音が発生することなく、ラック軸にラ
ジアル方向の力が作用した状態での操舵操作においても
ラック軸と軸受との間の摺動抵抗が小さく円滑な操舵操
作を可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好ましい一実施例の側面図である。

【図２】図１に示す実施例のＩＩ−ＩＩ線断面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例の平面図である。

【図４】図１に示す実施例をラック・ピニオン式ステア
リング装置におけるラック軸及びギアケース間に配した
断面図である。

【図５】本発明の好ましい他の実施例の断面図である。

【図６】図５に示す実施例の平面図である。

【図７】従来例の説明図である。

【図８】他の従来例の説明図である。

【符号の説明】

３１ 軸受 ３２ アウターブッシュ ３３ インナーブッシュ ３５ 外面 ３８、３９ 領域 ４６ 軸支承面 ４８ 拡径円筒面 ５２、５３ 領域 ５７ 突状部 ６０ 切割り溝

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ギアケースとラック軸との間に介装され
   て、ラック軸をギアケース内で摺動可能に支持するため
   の軸受であって、弾性を有する合成樹脂からなるアウタ
   ーブッシュと、該アウターブッシュ内に固定されたイン
   ナーブッシュとからなり、アウターブッシュの外周面に
   は、ギアケース内周面に当接する領域と、当該領域と軸
   方向において隣接して該ギアケース内周面に部分的に当
   接しない領域とが形成されていると共に、その内周面に
   は、ラック軸の周面と所定の締め代をもって摺接する領
   域とラック軸の周面と締め代をもたずに摺接する領域と
   をギアケース内周面に部分的に当接しない領域に対応し
   て周方向に備えた軸支承面と、該軸支承面と軸方向に隣
   接してかつ環状肩部を介して軸支承面に対して拡径した
   拡径円筒面とを備えており、アウターブッシュの外周面
   のギアケース内周面に部分的に当接しない領域における
   当該ギアケース内周面に当接しない部位には、軸方向に
   伸びた突条部が前記軸支承面の所定の締め代を有する領
   域に対応して設けられており、アウターブッシュの外周
   面の前記ギアケース内周面と部分的に当接しない領域に
   おいて軸方向に伸びて切割り溝がアウターブッシュに設
   けられており、アウターブッシュの内周面の拡径円筒面
   には、インナーブッシュが固定されていることを特徴と
   する軸受。
2. 【請求項２】 アウターブッシュの外周面において、少
   なくともギアケース内周面に当接する領域には、軸方向
   に伸びたセレーションが形成されている請求項１に記載
   の軸受。
3. 【請求項３】 アウターブッシュの内周面の拡径円筒面
   には、環状肩部からその軸方向に所定の間隔を隔ててリ
   ップ部が形成されている請求項１又は２に記載の軸受。
4. 【請求項４】 インナーブッシュは、鋼薄板と、該鋼薄
   板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結金属
   層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、
   該合成樹脂層を内側にして円筒状に捲回した巻きブッシ
   ュからなる請求項１から３のいずれか一項に記載の軸
   受。
5. 【請求項５】 インナーブッシュは、鋼薄板と、該鋼薄
   板の表面に一体に接合された焼結金属層と、該焼結金属
   層に含浸被覆された合成樹脂層との三層構造からなり、
   該合成樹脂層を内側にして絞り加工により形成された継
   ぎ目無しの円筒状ブッシュからなる請求項１から３のい
   ずれか一項に記載の軸受。
6. 【請求項６】 アウターブッシュの外周面には、ギアケ
   ース内周面に嵌合する係止用の突起が設けられている請
   求項１から５のいずれか一項に記載の軸受。