JP2003048548A - ラック・ピニオン式ステアリング装置のラック軸保持用ブッシュの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックチューブに対する複雑な加工を要する
ことなく、しかも、ブッシュを容易に組み付けられるよ
うにして、製造コストの低減と組付作業性の向上を図
る。 【解決手段】 ラック軸１１をラックチューブ１２に保
持させるためのブッシュ１４の端部に径方向外側に突出
する外向き突部１６を設け、保護ブーツ１３の端部をラ
ックチューブ１２に取り付けるためのブーツホルダ１５
に径方向内側に突出するフランジ２１を設ける。ブッシ
ュ１４の外向き突部１６をブーツホルダ１５のフランジ
２１とラックチューブ１２の端部で挟持し、その状態で
ブーツホルダ１５をラックチューブ１２に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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ラックチューブ
に保持させるブッシュの取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラック・ピニオン式ステアリング装置
は、ステアリングシャフトの端部に設けられたピニオン
に、車幅方向に延出するラック軸のラック部分が噛合
し、ラック軸の両端部にホイールを操舵するためのタイ
ロッドが連繋されている。そして、ラック軸は、その周
域を囲繞するラックチューブを介して車体側に支持され
るが、ラックチューブに対しては、同チューブの端部に
取り付けられたブッシュに嵌挿され、そのブッシュを介
して摺動自在に保持されている。

【０００３】このブッシュの取付構造として図７に示す
ようなものがある。以下、この取付構造について簡単に
説明する。

【０００４】図面において、１は、ラックチューブであ
り、２は、ブッシュ３を介してラックチューブ１に保持
されたラック軸、４は、ボールジョイント５を介してラ
ック軸２の先端部に取り付けられたタイロッドである。
ブッシュ３は、ラックチューブ１の端部内周に嵌合され
ているが、この嵌合部においては、両者は凹凸係合によ
って位置固定されている。即ち、ブッシュ３の外周面に
はストッパ突起６が突設され、ラックチューブ１の周壁
には係合孔７が形成されており、ブッシュ３の嵌合時
に、このストッパ突起６を係合孔７に挿入係合すること
によって両者の位置固定が為されている。尚、図７中８
は、ラックチューブ１の端部からラック軸２の先端側に
かけてを覆う保護ブーツであり、９は、この保護ブーツ
８をラックチューブ１の外周面に締付固定するためのブ
ーツクランプである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の取
付構造においては、ラックチューブ１の周壁に対してブ
ッシュ３のストッパ突起６を係合すべく係合孔７を形成
しなければならないため、製造時における加工が難し
く、製造コストが高騰するという不具合があり、また、
ブッシュの組付時には、ラックチューブ１の内径よりも
大きく径方向に突出したストッパ突起６をラックチュー
ブ１内に押し込み入れなければならないため、組付作業
性が悪く、このことも問題となっている。

【０００６】そこで本発明は、ラックチューブに対する
複雑な加工を要することなく、しかも、ブッシュを容易
に組み付けられるようにして、製造コストの低減と組付
作業性の向上を図ることのできるラック・ピニオン式ス
テアリング装置のラック軸保持用ブッシュの取付構造を
提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ための手段として、本発明は、ステアリングシャフト側
のピニオンに噛合するラックを有するラック軸と、この
ラック軸を囲繞するように配置されたラックチューブ
と、ラックチューブの端部からラック軸の先端側にかけ
てを囲繞する保護ブーツの一端をラックチューブに取り
付けるためのブーツホルダと、を備えたラック・ピニオ
ン式ステアリング装置にあって、前記ラック軸をラック
チューブの端部に摺動自在に保持させるラック軸保持用
ブッシュの取付構造において、前記ブッシュの端部に径
方向外側に突出する外向き突部を設ける一方、ブーツホ
ルダに径方向内側に突出する内向き突部を設け、前記ブ
ッシュの外向き突部をブーツホルダの内向き突部とラッ
クチューブの端部で挟持し、その状態でブーツホルダを
ラックチューブに固定するようにした。

【０００８】この発明の場合、ブーツホルダをラックチ
ューブに固定する際に、ブーツホルダの内向き突部とラ
ックチューブの端部によってブッシュの外向き突部を挟
みこむだけで、ブッシュをラックチューブに確実に固定
することができる。

【０００９】ブーツホルダはプレス加工によって形成す
ることが好ましい。この場合、ブーツホルダの成形が容
易になるうえ、ブーツホルダ自体に弾性を持たせること
ができるため、保護ブーツからブーツホルダに入力され
た衝撃や振動をブーツホルダ自体で吸収し、保護ブーツ
に作用する応力を低減することができると共に、衝撃や
振動がラックチューブやブッシュに入力されるのを阻止
することができる。さらに、この場合、ブーツホルダの
ラックチューブ固定面と保護ブーツ取付面の間を断面略
Ｕ字状に湾曲させれば、衝撃や振動に対する吸収性能を
より高めることができる。

【００１０】前記ブーツホルダはラックチューブの外周
面に圧入固定することが好ましく、こうした場合、特別
にシール部材を設けなくてもブーツホルダとラックチュ
ーブの間からの雨水等の浸入を防止することができる。

【００１１】また、このときラック軸を摺動自在に保持
するブッシュの内周面を、軸方向内側寄りに位置される
小内径部と、軸方向外側寄りに位置され前記小内径部よ
りも大径の大内径部とを備えた構成とし、ブーツホルダ
とラックチューブの圧入固定部を、前記ブッシュの小内
径部よりも軸方向外側に配置するようにしても良い。こ
の場合、ブッシュの内周面のうちの、小内径部が主にラ
ック軸との摺動部となり、また、ブーツホルダの圧入に
伴なう荷重は大内径部の周域に作用することとなる。し
かし、大内径部は小内径部よりも大径に形成されている
ため、ラック軸の外周面に対して強接触することはな
い。

【００１２】さらにまた、ブッシュをラックチューブの
軸方向外側に並べて配置すると共に、外向き突部をブッ
シュのラックチューブ側の端部に形成し、ブッシュの外
向き突部をブーツホルダの内向き突部とラックチューブ
の端部によって挟持すると共に、ブーツホルダによって
ブッシュの外周面を抱持するようにしても良い。この場
合、ブッシュがラックチューブの軸方向外側に並べられ
た状態で同チューブに取り付けられることとなるため、
ラックチューブ内にブッシュを収容しなくて良い分、ラ
ックチューブを小径にすることができる。

【００１３】また、ブーツホルダの内向き突部をブッシ
ュの外向き突部と共にラックチューブの端面に当接させ
るようにしても良い。この場合、ブーツホルダに作用す
る軸方向荷重をラックチューブの端面でも直接受けるこ
とができるため、内向き突部を通してブッシュに作用す
る軸方向荷重を小さくすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図１〜
図７に基づいて説明する。

【００１５】図１は、本発明の第１の実施形態を示すも
のであり、図中１１は、ステアリングシャフト側のラッ
クに噛合する図外のラックを有するラック軸、１２は、
このラック軸１１の周域を囲繞するように配置され、車
体側に支持されたラックチューブ、１３は、ラックチュ
ーブ１２の端部からラック軸１１の先端側にかけての周
域を覆う蛇腹状の保護ブーツである。

【００１６】ラックチューブ１２の先端部には、ラック
軸１１を摺動自在に保持するラック保持用ブッシュ１４
（以下、「ブッシュ１４」と呼ぶ。）と、保護ブーツ１
３の端部を取り付けるためのブーツホルダ１５が取り付
けられている。

【００１７】ブッシュ１４は、全体が略円筒状に形成さ
れ、その軸方向の一端側の外周に、径方向外側に突出す
る環状の外向き突部１６が一体に形成されている。この
外向き突部１６は、ラックチューブ１２の外径と略同径
となるように形成されており、ブッシュ１４の一般部を
ラックチューブ１２の端部に嵌入した状態において、ラ
ックチューブ１２の端面に突き当てられている。尚、図
中１７は、ラックチューブ１２に対するブッシュ１４の
挿入性を良好にするために、ブッシュ１４の一般部外周
に軸方向に沿って形成された溝である。

【００１８】また、ブーツホルダ１５は、金属板のプレ
ス成形によって内外二重の円筒形状に形成され、内筒壁
１８と外筒壁１９が断面略Ｕ字状の湾曲壁２０によって
連結されている。内筒壁１８の内周面はラックチューブ
１２の外周面に圧入固定されるラックチューブ固定面と
され、外筒壁１９の外周面は保護ブーツ１３の端部がバ
ンド固定される保護ブーツ取付面とされている。また、
内筒壁１８の端部には、径方向内側に突出する内向き突
部としてのフランジ２１が屈曲形成され、このフランジ
２１部分がブッシュ１４の外向き突部１６を含むブッシ
ュ１４の端面に突き当てられている。したがって、ブッ
シュ１４は外向き突部１６をラックチューブ１２の端面
とブーツホルダ１５のフランジ２１によって挟持され、
その状態においてブーツホルダ１５の内筒壁１８をラッ
クチューブ１２の外周面に圧入固定することにより、ラ
ックチューブ１２に対して位置決め固定されている。

【００１９】このブッシュ１４の取付構造は以上のよう
に、ブッシュ１４の外向き突部１６をラックチューブ１
２の端面とブーツホルダ１５のフランジ２１で挟みこむ
ことによってブッシュ１４の位置固定を行うため、ラッ
クチューブ１２側には特別に孔あけ加工等を行う必要が
なく、しかも、ブッシュ１４の外周に突出した部分をラ
ックチューブ１２に対して強引に押し込む必要もないた
め、組付作業も極めて容易となる。

【００２０】また、この実施形態ではブーツホルダ１５
の内筒壁１８をラックチューブ１２の外周面に圧入固定
するようにしているため、ブーツホルダ１５とラックチ
ューブ１２の間の水密性が高まり、特別にシール部材等
を設けることもなくブーツホルダ１５とラックチューブ
１２の隙間からの雨水等の浸入を確実に防止することが
できる。

【００２１】尚、ブッシュ１４の内周面は、軸方向内側
（図１中右側）寄り部分に小内径部を設け、ラック軸１
１の外周面に比較的密に接触させると共に、軸方向外側
寄り部分にこの小内径部よりも大径の大内径部を設け、
ブーツホルダ１５をラックチューブ１２に対してブッシ
ュ１４の大内径部の周域部分で圧入固定するようにして
も良い。こうした場合には、ラック軸１１の外周面に密
に接するブッシュ１４の小内径部にブーツホルダ１５の
圧入力が作用しなくなり、ブッシュ１４部分での安定し
た摺動性能を得ることが可能となる。

【００２２】また、上記の実施形態の場合、ブーツホル
ダ１５全体をプレス成形で形成し、しかも、ラックチュ
ーブ１２に取り付けられる内筒壁１８と、保護ブーツ１
３が取り付けられる外筒壁１９と、を断面略Ｕ字状の湾
曲壁２０で連結した形状としているため、ラック軸１１
の作動時に保護ブーツ１３に作用する引っ張り力等をブ
ーツホルダ１５、特に、その湾曲壁２０部分によって柔
軟に吸収することができる。したがって、保護ブーツ１
３に作用する応力を小さくすることができると共に、保
護ブーツ１３からブッシュ１４に伝達される衝撃や振動
をも抑えることができる。よって、保護ブーツ１３の耐
久性を高めることができるうえ、衝撃や振動による摺動
部の性能低下等のブッシュ１４への悪影響を無くすこと
ができる。

【００２３】つづいて、図２，図３に示す第２の実施形
態について説明する。

【００２４】この実施形態のブッシュの取付構造は、ブ
ッシュ１１４の端部に形成する外向き突部１１６の形状
と、ラックチューブ１１２の端部の形状が第１の実施形
態と異なり、その他の部分はほぼ同様の構成となってい
る。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付
し、重複する説明を省略するものとする。

【００２５】即ち、ブッシュ１１４の外向き突部１１６
は、環状ではなく、円弧状のものが円周方向に複数離間
して形成されており、ラックチューブ１１２の端部に
は、ブッシュ１１４の各外向き突部１１６に対応するよ
うに複数の切欠き３０が設けられている。そして、ブッ
シュ１１４の外向き突部１１６は、ブッシュ１１４をラ
ックチューブ１１２に嵌合するときに同チューブ１１２
の各切欠き３０に嵌合され、その状態でブーツホルダ１
５の内筒壁１８をラックチューブ１１２に圧入すること
により、切欠き３０の底部とブーツホルダ１５のフラン
ジ２１によって挟持されている。

【００２６】したがって、この実施形態の場合、ラック
チューブ１１２に対する加工工数は多少多くなるもの
の、第１の実施形態と同様の効果に加えて、ブッシュ１
１４を円周方向に正確に位置決めすることができるとい
う効果を得ることができる。また、ブーツホルダ１５の
フランジ２１はブッシュ１１４の外向き突部１６に当接
すると共に、ラックチューブ１１２の端面にも当接する
ため、ラック軸１１の後退操作時等に図示しないタイロ
ッドからブーツホルダ１５に入力される軸方向荷重をラ
ックチューブ１１２によっても直接受けることができ
る。したがって、ブッシュ１１４の外向き突部１６に作
用する応力を低減して、ブッシュ１４の機能を長期に亙
って変わらず維持することができる。

【００２７】最後に、図４〜図６に示す本発明の第３の
実施形態について説明する。

【００２８】この実施形態のブッシュの取付構造は、第
１，第２の実施形態のものがブッシュをラックチューブ
の端部内に嵌合しているのに対し、ブッシュ２１４をラ
ックチューブ２１２の端部に軸方向に並べて配置してい
る点で大きく異なっている。

【００２９】即ち、ブッシュ２１４は一般部のその外径
がラックチューブ２１２の内径とほぼ同径に形成され、
ラックチューブ２１２側に配置される端部の外周に円弧
状の複数の外向き突部２１６が形成されている。この外
向き突部２１６は、図６に拡大して示すように、ラック
チューブ２１２の厚みのほぼ半分の厚み分だけ径方向外
側に突出し、その軸方向の一方の端面がラックチューブ
２１２の端面にほぼ突き当てられている。

【００３０】一方、ブーツホルダ２１５は全体がほぼ円
筒状に形成され、内周面に、ブッシュ２１４の外周面に
嵌合される小径部４０と、ラックチューブ２１２の外周
面が嵌合される大径部４１が形成されると共に、小径部
４０の大径部４１側の端部に、ラックチューブ２１２側
に向けて開口するように複数の円弧状の切欠き４２が形
成されている。この各切欠き４２にはブッシュ２１４の
各外向き突部２１６が嵌合され、切欠き４２の軸方向の
端面４２ａには対応する外向き突部２１６のうちの、軸
方向の他方の端面が突き当てられている。この実施形態
の場合、ブーツホルダ２１５の小径部４０と大径部４１
の間の段差面４３と、切欠き４２の軸方向の端面４２ａ
とが本発明における内向き突部を構成している。また、
ブーツホルダ２１５のラックチューブ２１２と逆側の端
部には大径のブーツ取付部４４が延設されている。

【００３１】この実施形態の場合、ブーツホルダ２１５
は鋳造と切削加工等によって形成され、全体が比較的肉
厚に形成されており、その内周面においてブッシュ２１
４全体を抱持し、その状態でラックチューブ２１２の端
部に取り付けられている。即ち、ブーツホルダ２１５に
は、各切欠き４２に外向き突部２１６を係合させるよう
にして小径部４０にブッシュ２１４が嵌合され、その状
態においてブーツホルダ２１５の大径部４１がラックチ
ューブ２１２の外周面に圧入固定されている。

【００３２】したがって、この取付構造の場合にも、ブ
ッシュ２１４は外向き突部２１６をブーツホルダ２１５
の切欠き４２の端面４２ａとラックチューブ２１２の端
面で挟持された状態でラックチューブ２１２に固定され
るため、ラックチューブ２１２の加工が容易になると共
に、ブッシュ２１４の組付作業も容易となる。

【００３３】また、ブーツホルダ２１５は切欠き４２の
端面４２ａでブッシュ２１４の外向き突部２１６に突き
当てられると共に、図６に示すように、小径部４０と大
径部４１の段差面４３でラックチューブ２１２の端面に
突き当てられているため、タイロッドからブーツホルダ
２１５に入力された軸方向荷重をラックチューブ２１２
で直接受け、ブッシュ２１４の外向き突部２１６に作用
する応力を低減することができる。特に、この実施形態
の場合、ブーツホルダ２１５が鋳造によって形成され、
比較的肉厚となっており、ブーツホルダ２１５自体に衝
撃緩衝機能を有しないため、ブッシュ２１４に作用する
応力の低減は非常に重要となる。尚、ブッシュ２１４の
外向き突部２１６の軸長を、予めブーツホルダ２１５の
切欠き４２の軸長よりも若干短く設定しておけば、ブッ
シュ２１４に作用する応力をより小さくすることができ
る。

【００３４】さらに、この実施形態においては、ブッシ
ュ２１４をラックチューブ２１２内に嵌合せずに軸方向
に並べて配置しているため、ラックチューブ２１２の外
径をより小さくすることができ、したがって、車両設計
上の要求により柔軟に対応することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、ブーツホルダの
内向き突部とラックチューブの端部によってブッシュの
外向き突部を挟みこむだけで、ブッシュをラックチュー
ブに確実に固定することができるため、ラックチューブ
の周壁に対して孔あけ等の複雑な加工を施す必要がなく
なるうえ、ブッシュの組付作業も容易になる。したがっ
て、本発明によれば、製造コストの低減と組付作業性の
向上を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す縦断面図。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図。

【図３】同実施形態を示すラックチューブの端面図。

【図４】本発明の第３の実施形態を示す縦断面図。

【図５】同実施形態を示す図４のＡ方向から見たブーツ
ホルダの端面図。

【図６】同実施形態を示す図４の要部拡大図。

【図７】従来の技術を示す縦断面図。

【符号の説明】

１１…ラック軸 １２，１１２…ラックチューブ １３…保護ブーツ １４，１１４…ブッシュ １５…ブーツホルダ １６，１１６…外向き突部 ２１…フランジ（内向き突部） ４２ａ…端面(内向き突部) ４３…段差面(内向き突部)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 昌三 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフト側のピニオンに噛
   合するラックを有するラック軸と、このラック軸を囲繞
   するように配置されたラックチューブと、ラックチュー
   ブの端部からラック軸の先端側にかけてを囲繞する保護
   ブーツの一端をラックチューブに取り付けるためのブー
   ツホルダと、を備えたラック・ピニオン式ステアリング
   装置にあって、前記ラック軸をラックチューブの端部に
   摺動自在に保持させるラック軸保持用ブッシュの取付構
   造において、 前記ブッシュの端部に径方向外側に突出する外向き突部
   を設ける一方、ブーツホルダに径方向内側に突出する内
   向き突部を設け、前記ブッシュの外向き突部をブーツホ
   ルダの内向き突部とラックチューブの端部で挟持し、そ
   の状態でブーツホルダをラックチューブに固定したこと
   を特徴とするラック・ピニオン式ステアリング装置のラ
   ック軸保持用ブッシュの取付構造。
2. 【請求項２】 ブーツホルダをプレス加工によって形成
   したことを特徴とする請求項１に記載のラック・ピニオ
   ン式ステアリング装置のラック軸保持用ブッシュの取付
   構造。
3. 【請求項３】 ブーツホルダのラックチューブ固定面と
   保護ブーツ取付面の間を断面略Ｕ字状に湾曲させて形成
   したことを特徴とする請求項２に記載のラック・ピニオ
   ン式ステアリング装置のラック軸保持用ブッシュの取付
   構造。
4. 【請求項４】 ブーツホルダをラックチューブの外周面
   に圧入固定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   かに記載のラック・ピニオン式ステアリング装置のラッ
   ク軸保持用ブッシュの取付構造。
5. 【請求項５】 ラック軸を摺動自在に保持するブッシュ
   の内周面を、軸方向内側寄りに位置される小内径部と、
   軸方向外側寄りに位置され前記小内径部よりも大径の大
   内径部とを備えた構成とし、ブーツホルダとラックチュ
   ーブの圧入固定部を、前記ブッシュの小内径部よりも軸
   方向外側に配置したことを特徴とする請求項４に記載の
   ラック・ピニオン式ステアリング装置のラック軸保持用
   ブッシュの取付構造。
6. 【請求項６】 ブッシュをラックチューブの軸方向外側
   に並べて配置すると共に、外向き突部をブッシュのラッ
   クチューブ側の端部に形成し、ブッシュの外向き突部を
   ブーツホルダの内向き突部とラックチューブの端部によ
   って挟持すると共に、ブーツホルダによってブッシュの
   外周面を抱持したことを特徴とする請求項１または２に
   記載のラック・ピニオン式ステアリング装置のラック軸
   保持用ブッシュの取付構造。
7. 【請求項７】 ブーツホルダの内向き突部をブッシュの
   外向き突部と共にラックチューブの端面に当接させたこ
   とを特徴とする請求項１〜６に記載のラック・ピニオン
   式ステアリング装置のラック軸保持用ブッシュの取付構
   造。