[发明专利]齿轮齿条式转向器单元

说明书

本申请是名称为“齿轮齿条式转向器单元”、国际申请日为2012年8月24日、国际申请号为PCT/JP2012/071435、国家申请号为201280039173.3的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及构成用来对机动车的转向轮赋予转向角的转向装置的齿轮齿条(日文：ラックアンドピニオン)式转向器(日文：ステアリングギヤ)单元。

背景技术

具备把齿轮齿条用作用来把从方向盘输入的转动转换成赋予转向角用的直线运动的机构的、齿轮齿条式转向器单元的转向装置，在现有技术中广为人知。而且，齿轮齿条式转向器单元可以小型且轻量地构成，而且刚性高，能取得良好的转向感，因而实际上广为采用。

图28～图30表示作为组装了这样的齿轮齿条式转向器单元的转向装置的1例记载在日本特开2012－51406号公报中的结构。在此转向装置中，把随着方向盘1的操作进行旋转的转向轴2的动作借助1对万向联轴器3及中间轴4传递到作为转向器单元5的输入轴的小齿轮轴(日文：ピニオン軸)6。

转向器单元5通过使设置在小齿轮轴6的前半部的小齿轮齿7与设置在齿条轴8的前面的齿条齿9啮合而构成。小齿轮轴6及齿条轴8的各自的一部分被收纳在箱体10内。箱体10具备分别为筒状的主收纳部11及副收纳部12。其中的主收纳部11的两端开口。而且，此副收纳部12设置在此主收纳部11的局部侧方，一端开口。这些主收纳部11的中心轴与副收纳部12的中心轴处于彼此扭转的位置关系。齿条轴8以能够沿轴向位移的方式插通其中的主收纳部11，使其两端部从主收纳部11突出。而且，齿条轴8的两端部分别通过球面接头13与转向横拉杆14的根端部结合。这些转向横拉杆14的端头部分别通过枢轴与未图示的肘臂的端头部结合。另外，齿条轴8因小齿轮齿7与齿条齿9啮合而不会绕齿条轴8自身的中心轴旋转。

小齿轮轴6被支撑为，仅使形成有小齿轮齿7的前半部能够在副收纳部12内旋转。为此，小齿轮轴6的端头部通过向心辊针轴承15旋转自如地支撑在副收纳部12的内端部。而且，小齿轮轴6的中间部通过单列球轴承16旋转自如地支撑在副收纳部12的靠开口的部分。构成球轴承16的内圈17被夹在形成在小齿轮轴6的中间部的内径侧阶梯面19和卡止在小齿轮轴6的中间部的圆锥状的挡圈20之间。而且，构成球轴承16的外圈18被夹在形成于副收纳部12的内周面中间部的外径侧阶梯面21与拧合在副收纳部12的开口侧端部的内侧的紧固螺纹套筒22之间。基于此结构，把小齿轮轴6的前半部支撑在副收纳部12内，从而能够支承径向载荷及推力载荷，并能够阻止轴向的位移且能进行旋转。

而且，在关于主收纳部11的直径方向与副收纳部12相反侧的部分设有缸筒部23。而且，在此缸筒部23内，以能朝轴向位移的方式收纳有旋转自如地支承推压辊24的滑动块25。而且，在通过螺钉固定在缸筒部23的开口侧端部的内侧的盖体26与推压块25之间设有弹簧27，把推压辊24朝齿条轴8进行推压。由此，把齿条轴8朝小齿轮轴6弹性地推压，消除小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的齿隙。而且，不论随着此啮合部处的动力传递施加到齿条轴8上的自小齿轮轴6离开的方向的力如何，都可以适当维持啮合部的啮合状态。

当向左右的前轮赋予转向角时，通过方向盘1的操作使小齿轮轴6旋转。由此，根据小齿轮齿7与齿条齿9と的啮合，齿条轴8朝轴向位移，对与齿条轴8的两端部结合的1对转向横拉杆14进行推拉。其结果为，对左右的前轮赋予所期望的转向角。

在具有这样的结构的现有构造的第1例的转向器单元5的情况下，利用紧固螺纹套筒22对支撑小齿轮轴6的球轴承16赋予预压力。由此，不论转向时施加到小齿轮轴6上的力如何，都可以防止此小齿轮轴6朝径向(图30的左右方向)、推力方向(图30的上下方向)位移，使小齿轮齿7与齿条齿9的啮合部的啮合状态稳定。而且，不仅能抑制在此啮合部产生击齿声，而且能防止转向力改变。这样，利用紧固螺纹套筒22，就易于对球轴承16施加所需的预压力，可以有效防止球轴承16朝轴向位移。但是，在利用紧固螺纹套筒22的情况下，设置空间变大，所以副收纳部12的全长容易变长，转向器单元5容易大型化。而且，存在用来调整预压力的作业时间变长等问题。