车辆用转向装置的制作方法

专利名称：车辆用转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在车辆上搭载的齿轮齿条式转向装置的改良技术。
背景技术：
齿轮齿条式转向装置是将通过操纵方向盘而产生的操舵扭矩从方向盘经齿轮齿条机构传给操舵车轮的装置。齿轮齿条机构将方向盘的旋转运动转换成向直线方向的运动。作为这种齿轮齿条式转向装置，公知各种技术(例如，参照专利文献I。)。在专利文献I公知的齿轮齿条式转向装置具备3个齿条支承部，它们用于支承齿轮齿条机构的形成有齿条的齿条轴并使齿条轴可滑动。3个齿条支承部将齿条轴支承为在轴长度方向上可滑动。该齿条轴将形成有齿条的部位的背面用齿条引导件支承为在轴长度方向可滑动。齿条引导件在支承齿条轴的方向上可进退，并被压缩螺旋弹簧推向齿条轴的 背面。但是，在专利文献I公知的齿条轴的长度需要是齿条向直线方向运动的范围的2倍以上。因此，齿轮齿条机构在齿条的长度方向不得不大型化。用于收纳齿轮齿条机构的外壳也变得大型化，因此，在实现转向装置的小型化及轻量化方面不利。尤其，在将这种转向装置搭载在车宽小的小型车上时，配置上的制约大，还存在着在齿条轴的两端连结的拉杆的长度的制约。为了提高车辆设计的自由度，有进一步改良的余地。为了实现转向装置的小型化，考虑使多个齿条支承部相互接近配置，以将位于操舵的中立位置的状态的齿条轴的、形成有齿条的部分的背面支承为可沿轴长度方向滑动。此时，齿条轴也将形成有齿条的部位的背面由齿条引导件支承为可沿轴长度方向滑动。齿条轴除了可沿轴长度方向滑动外，还会因作用于该齿条轴的外部干扰而多少有些振动。针对这种齿条轴的振动，优选齿条引导件在支承齿条轴的方向上快速进行进退运动，即所谓追随性好。该追随性是提高齿轮齿条式转向装置的操舵感觉的要因之一。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2006-088978公报

发明内容
本发明要解决的问题是，提供一种能够实现齿轮齿条式转向装置的小型化的技术。还提供一种能够在实现齿轮齿条式转向装置的小型化的同时，提高操舵感觉的技术。在技术方案I所述的发明中，提供一种车辆用转向装置，其将通过对方向盘进行操舵而产生的操舵扭矩从所述方向盘经齿轮齿条机构传给操舵车轮，其特征在于，其具备形成有所述齿轮齿条机构的齿条的齿条轴；相对于所述齿轮齿条机构的齿轮的位置而位于所述齿条轴的轴长度方向的两侧的两个齿条支承部；以及位于该两个齿条支承部之间的施力部，其中，所述两个齿条支承部相互接近配置，以仅将位于操舵的中立位置的状态下的所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的背面支承为可沿轴长度方向滑动，所述施力部的施力方向被设定为可至少向所述齿条以外的方向对所述齿条轴施力。在技术方案2所述的发明中，其特征在于，所述施力部包括将所述齿条轴的形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动的齿条引导件；以及向所述背面对该齿条引导件施力的压缩螺旋弹簧，所述齿条引导件具有用于按压所述背面的按压面，该按压面形成为仅可接触于所述背面之中的相对于与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线的任一方的面。在技术方案3所述的发明中，其特征在于，所述齿条轴的至少所述背面形成为大致圆弧状截面，所述按压面形成为沿着所述背面的大致圆弧状截面，所述按压面的圆弧状的半径被设定为大于所述背面的圆弧状的半径，所述按压面的中心相对于所述齿条轴的中心线向所述齿条的齿宽方向偏置。在技术方案4所述的发明中，其特征在于，所述施力部包括将所述齿条轴的形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动的齿条引导件，以及向所述背面对该齿条弓I导件施力的压缩螺旋弹簧，所述齿条弓I导件的中心线及所述压缩螺旋弹簧的中心线相对于与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线，向所述齿轮的轴向倾斜。在技术方案5所述的发明中，其特征在于，所述两个齿条支承部由圆筒状的轴承构成，所述齿条轴的中心线相对于所述轴承的中心线向远离所述齿轮的方向偏置且沿着所述齿轮的中心线偏置。在技术方案6所述的发明中，其特征在于，将与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线平行的直线作为齿轮平行基准线，所述两个齿条支承部由圆筒状的轴承构成，在所述齿条轴的外周面的同一周上形成有能够由所述两个轴承支承的两个齿条相反侧凸部，所述两个齿条相反侧凸部相对于所述齿轮平行基准线位于与所述齿条相反一侧，且位于所述齿轮正交基准线的两侧。在技术方案7所述的发明中，其特征在于，在所述齿条轴的外周面的同一周上形成有能够由所述两个轴承支承的两个齿条接近侧凸部，该两个齿条接近侧凸部位于所述齿 轮平行基准线和所述齿条之间，且位于所述齿轮正交基准线的两侧。在技术方案8所述的发明中，其特征在于，所述齿条轴由中空材料构成，所述两个齿条相反侧凸部和所述两个齿条接近侧凸部是从所述中空材料的内部向径外侧被压出成形而形成的部分。在技术方案9所述的发明中，其特征在于，所述车辆用转向装置还具备用于限制所述齿条弓I导件绕所述齿轮正交基准线摆动的摆动限制部。在技术方案10所述的发明中，其特征在于，所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并被收纳在齿条引导外壳中，该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔，所述摆动限制部由在所述齿条引导件的外周面的周方向上形成且可接触于所述支承用孔的内周面的至少两个凸部构成。在技术方案11所述的发明中，其特征在于，所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并被收纳在齿条引导外壳中，该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔，所述摆动限制部是由填充于所述齿条引导件的外周面与所述支承用孔的内周面之间的间隙之中的、液状填料等具有粘弹性的填充层构成的。在技术方案12所述的发明中，其特征在于，所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并在外周面形成用于安装0型密封圈的环状槽，并且被收纳在齿条引导外壳中，该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔，所述摆动限制部由在所述环状槽中安装的0型密封圈构成，该0型密封圈的外周面在全周上与所述支承用孔的内周面相接。在技术方案13所述的发明中，其特征在于，所述环状槽的中心相对于所述齿条引导件的中心线偏置。 在技术方案14所述的发明中，其特征在于，所述施力部对所述齿轮向使其相对于所述齿条哨合的方向施力。在技术方案15所述的发明中，其特征在于，所述齿条是齿线相对于所述齿条轴正交的直齿。在技术方案16所述的发明中，提供一种车辆用转向装置，其将通过对方向盘进行操舵而产生的操舵扭矩从所述方向盘经齿轮齿条机构传给操舵车轮，其特征在于，具备形成有所述齿轮齿条机构的齿条的齿条轴；相对于所述齿轮齿条机构的齿轮的位置而位于所述齿条轴的轴长度方向的两侧的两个齿条支承部；以及位于该两个齿条支承部之间，可至少向所述齿条以外的方向对所述齿条轴施力的施力部，所述两个齿条支承部相互接近配置，以仅将位于操舵的中立位置的状态下的所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的背面支承为可沿轴长度方向滑动，所述施力部包括齿条引导件和压缩螺旋弹簧，所述齿条引导件可沿与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线滑动，并将所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动，所述压缩螺旋弹簧朝向所述背面对所述齿条弓I导件施力，所述齿条引导件具有用于支承所述背面的支承面，该支承面形成为相对于所述齿轮正交基准线可仅与所述背面的单侧接触，所述齿条引导件的滑动方向的中心线相对于所述齿轮正交基准线向所述支承面与所述背面接触的方向偏置。在技术方案17所述的发明中，其特征在于，所述支承面相对于所述背面的接触部位在所述齿条轴的轴长度方向上呈直线状延伸，且位于使所述齿条引导件的大小在所述齿条轴的轴长度方向上达到最大的位置。在技术方案18所述的发明中，其特征在于，所述齿条引导件形成为以该齿条引导件的所述滑动方向的中心线为基准的圆形截面，所述接触部位位于该中心线上。发明效果在技术方案I所述的发明中，两个齿条支承部相互接近配置，从而在齿条轴中能够仅支承形成有齿条的部位的背面。在背面并没有齿条。位于两个齿条支承部之间的施力部能够将齿条轴向至少齿条以外的方向施力。即，施力部可将齿条轴向齿轮按压，并且进一步将齿条轴的背面向各齿条支承部按压(施加预压)。在各齿条支承部产生有与预压相应的反作用力。各齿条支承部支承齿条轴的背面。该齿条轴支承结构相当于所谓“梁从两个支点的两侧突出，在该梁的长度中央作用有集中载荷(齿轮的反作用力)”的平衡条件的支承结构。如此，齿条轴的背面通过齿轮与两个齿条支承部这三点而被可靠支承为能够向轴长度方向滑动。而且，齿条自身未被各齿条支承部支承(不会接触)。因此没必要设置用于支承齿条轴的另外的支承部件，可简化用于支承齿条轴的支承结构。进而，两个齿条支承部由于能够仅支承齿条轴中形成有齿条的部位的背面，所以可相互接近配置。可使各齿条支承部位于齿条的长度的范围内，因此与位于范围外的现有技术相比，可以缩短齿条轴的全长。因此，可使齿轮齿条机构在齿条的长度方向上小型化。对应于齿条轴变短的部分，会相应地使与该齿条轴的两端连结的拉杆延长。但是，拉杆的直径比齿条轴的直径细。因此，在齿条轴的重量上加上拉杆的重量的总重量減少。另外，用于收纳齿轮齿条机构的外壳可以小型化，小型化的部分是齿条轴可缩短的部分。如此，在实现转向装置的小型化及轻量化的同时可以实现低成本。进而，与现有技术相比缩短齿条轴的部分会相应地延长与齿条轴连结的拉杆。因 此，可以提高转向装置及搭载该转向装置的车辆的设计自由度。例如，可以提高由转向装置的拉杆与悬挂装置形成的悬挂几何学的设计自由度。尤其，在将这种转向装置搭载在车宽小的小型车上时，配置上的制约小。而且，只要延长拉杆，在左右的操舵车轮颠簸或反弹时，可以抑制车轮前端的变化的影响。结果是，可以提高车辆的操纵性。一般地说，在使用长的拉杆的情况下，尤其是操舵停车中的车辆时(所谓原地打轮操舵吋)那样在操舵角大的操舵区域中，在可降低作用于齿条轴的轴长度方向的力(推力，轴力)的转向几何学上容易设定。即，在操舵角大的操舵区域，可设为能够使作用于齿条轴的推力降低的转向几何学。通过减小推力，操舵方向盘的操舵扭矩变小。由于操舵扭矩小就可以，所以减轻齿轮齿条机构的负担。因此，在齿轮齿条机构的強度、耐久性上有富裕，因此齿轮齿条机构的可靠性提高。而且，当技术方案I的转向装置采用的是将电动马达对应于操舵扭矩而产生的辅助扭矩施加给齿轮齿条机构那样的所谓电动动カ转向装置的情况下，操舵扭矩变小的部分相应地可以降低电动马达产生的辅助扭矩。因此，电动马达可小型化。因此，可以使转向装置整体轻量化，并且带来转向装置的耗电的降低。相应地，减轻发动机的负担，因此搭载转向装置的车辆的燃料利用率提高。在技术方案2所述的发明中，施力部由齿条引导件、压缩螺旋弹簧构成。齿条引导件的按压面不是与齿条轴背面的整体接触，而形成为以齿轮正交基准线为基准而仅可接触于单侧。通过这种极其简单的结构的按压面能够将齿条轴向齿轮按压，并且将齿条轴的背面向各齿条支承部按压。不必为了将齿条轴的背面向各齿条支承部按压而设置另外的零件。而且，相对于齿条轴的背面，仅齿条引导件的按压面的一方的大致一半接触，相当于现有的齿条引导件的另一方的大致一半在齿条支承部接触。即，只作用有现有的ー个齿条引导件的量的摩擦阻力。在现有的转向装置上作用有齿条引导件的摩擦阻力与在轴长度方向支承齿条轴的齿条支承部的摩擦阻力的合计的摩擦阻力。相对于此，在技术方案2的转向装置中，只作用有相当于ー个齿条引导件的摩擦阻力，因此可以抑制齿条轴滑动时的摩擦阻力。
在技术方案3所述的发明中，齿条引导件的按压面的圆弧状的半径设定为大于齿条轴的背面的圆弧状的半径。按压面的中心相对于齿条轴的中心线向齿条的齿宽方向偏置。通过这种极其简单的结构的按压面能够将齿条轴向齿轮按压，并且能够将齿条轴的背面向各齿条支承部按压。而且，不必设置另外的用干支承齿条轴的支承部件。在技术方案4所述的发明中，齿条引导件的中心线相对于齿轮正交基准线向齿轮的轴向傾斜。通过这种极其简单的结构的齿条引导件能够将齿条轴向齿轮按压，并且能够将齿条轴的背面向各齿条支承部按压。而且，不必设置另外的用干支承齿条轴的支承部件。在技术方案5所述的发明中，两个齿条支承部由圆筒状的轴承构成。齿条轴的中心线相对于轴承的中心线向从齿轮远离的方向偏置且沿着齿轮的中心线偏置。因此，可以更可靠地防止齿条本身被两个轴承支承(接触)的情況。在技术方案6所述的发明中，齿条轴在除了具有齿条的部分外的外周面的同一周上形成有可由圆筒状的各轴承支承的两个齿条相反侧凸部。该两个齿条相反侧凸部相对于齿轮平行基准线位于齿条的相反侧，且位于齿轮正交基准线的两侧。进而，齿条引导件的中心线相对于齿轮正交基准线向齿轮的轴向傾斜。因此，各轴承不是支承齿条轴的背面的整体，而可以支承两个齿条相反侧凸部的至少任一方。一般地说，当在行驶中进行操舵时，路面和操舵车轮之间的摩擦力小，因此较小的操舵力就够。若从齿轮传给齿条的操舵力小，则将齿条轴的背面向各轴承侧按压的按压カ小。此时，相对于齿轮正交基准线位于齿条引导件的相反侧的齿条相反侧凸部被各轴承支承。可靠地确定齿条轴之中的由各轴承支承的支承点。
若从齿轮传给齿条的操舵カ变大，则将齿条轴的背面向各轴承侧按压的按压カ也变大。此时，相对于齿轮正交基准线位于两侧的两个齿条相反侧凸部的双方被各轴承支承。因此，由于不会有过大的操舵力作用于各轴承的一点，因此齿条轴及轴承的耐久性提高。在技术方案7所述的发明中，在齿条轴的外周面的同一周上形成有两个齿条接近侧凸部。该两个齿条接近侧凸部位于齿轮正交基准线和齿条之间，且位于齿轮正交基准线的两侧。当操舵停车中的车辆时，所谓原地打轮操舵时，路面和操舵车轮之间的摩擦カ大。即，路面反作用カ变大，因此需要更大的操舵力。更大的操舵カ从齿轮传给齿条。齿条轴支承结构是齿条轴从两个轴承的两侧突出，在该齿条轴的长度中央作用有集中载荷(齿轮的按压力)的结构。通过更大的按压カ从齿轮作用于齿条轴的长度中央，由此齿条轴的两侧向齿条侧挠曲。因此，在齿条轴上形成的齿条要与各轴承接触。但是，此时，由于两个齿条接近侧凸部的至少一方先与各轴承接触，因此齿条不会与各轴承接触。因此，齿条轴能够更圆滑地滑动。在技术方案8所述的发明中，两个齿条相反侧凸部和两个齿条接近侧凸部是通过从中空材料所构成的齿条轴的内部向径外侧被压出成形而形成的。因此，齿条相反侧凸部及齿条接近侧凸部的各表面变得更光滑(表面粗糙度变好)。因此，可以抑制齿条轴滑动时的各凸部相对于各轴承的摩擦阻力。另外，齿条相反侧凸部及齿条接近侧凸部通过冷锻的加工硬化而硬度増加。由此，可有效增加仅与各轴承接触的齿条相反侧凸部及齿条接近侧凸部，即仅滑动部分的硬度。结果是，可以减少齿条相反侧凸部及齿条接近侧凸部因滑动引起的磨损。
在技术方案9所述的发明中，能够由摆动限制部限制齿条引导件绕齿轮正交基准线摆动。因此，能够良好地维持齿条引导件的按压面相对于齿条轴的背面的接触状态。另夕卜，由此，可确保齿轮和齿条的良好的啮合状态，因此齿轮和齿条的強度、耐久性提高。进而，由于齿轮和齿条的啮合状态良好，所以可以降低啮合引起的摩擦阻力。结果是，可以提高转向装置的操舵感觉。在技术方案10所述的发明中，摆动限制部是由在齿条引导件的外周面的周方向形成的至少两个凸部构成的。因此，能够使摆动限制部成为极其简单的结构。在技术方案11所述的发明中，摆动限制部是由填充于齿条引导件的外周面与支承用孔的内周面之间的间隙中的液状填料等具有粘弹性的填充层构成的。因此，能够使摆动限制部成为极其简单的结构。在技术方案12所述的发明中，摆动限制部是在形成于齿条引导件的外周面的环状槽中安装0型密封圈的结构。通过在形成于齿条引导件的外周面的环状槽中安装0型密封圈这样极其简单的结构，可以构成摆动限制部。、在技术方案13所述的发明中，环状槽的中心相对于齿条引导件的中心线偏置。在支承用孔中嵌入齿条引导件吋，0型密封圈相对干支承用孔的内表面的接触压カ根据该0型密封圈的外周面的部位的不同而不同。即，接触压カ在0型密封圈的周方向上不同。由于接触压カ根据0型密封圈的外周面的部位而不同，所以能够更进一歩限制齿条引导件以齿轮正交基准线为大致中心摆动。在技术方案14所述的发明中，施力部将齿轮向使其与齿条哨合的方向施力。因此，齿条被齿轮按压。齿条轴的背面通过齿轮与两个齿条支承部的三点被可靠地支承为能够向轴长度方向滑动。而且，齿条本身未被各齿条支承部支承。因此，没必要设置用干支承齿条轴的另外的支承部件，可以简化支承结构。在技术方案15所述的发明中，齿条是“直齿”。对于与该齿条哨合的齿轮,将其设为“直齿”。或者，通过将齿轮设为“斜齿”，使齿轮轴以相当干“斜齿”的扭转角的角度向齿条轴的轴长度方向倾斜，实质上可得到“直齿”的结构。如此，齿轮和齿条的啮合结构与齿轮和齿条双方是“直齿”时实质上是等同的结构。因此，齿轮的齿线的方向与齿条的齿线的
方向一致。因此，在相对于齿条作用有齿条的齿线的方向的外力(包括振动)时，齿条容易向“齿线”的方向变位。例如，当从外部向齿条传递该齿条的齿线方向的振动时，齿条可在齿线的方向振动。因此，齿条的齿线方向的振动难以被转换为齿轮的旋转方向的振动而传给方向盘。结果是，给驾驶员的操舵感觉提高。另外，相对于齿轮的旋转方向的振动，“直齿”的齿条在限制的方向上动作。因此，齿轮的旋转方向的振动难以传给方向盘。结果是，给驾驶员的操航感觉提闻。另外，在齿条是“斜齿”的情况下，齿相对于齿条轴的中心线倾斜形成。因此，不管是与齿条轴的中心线正交的哪个剖面，都在一部分上有齿条的齿。相对于此，在技术方案15中，由于齿条是“直齿”，所以在沿着齿条轴的中心线ー个一个剖开齿条时，重复出现齿顶的部位和齿底的部位。即，根据截面，存在只有齿底的部位。只有齿底的部位的截面二次力矩小于其他部位的截面二次カ矩。因此，对于齿条轴整体而言，相比于齿条是“斜齿”的情况，比较容易挠曲。而且，如上所述，当相对于齿条作用有齿条的齿线的方向的外力(包括振动)时，齿条容易向“齿线”的方向变位。因此，齿条轴的背面通过齿轮和两个齿条支承部这三点被支承为可向轴长度方向滑动。进而，由于齿条是“直齿”，原地打轮操舵时那样有大的路面反作用力施加给齿条轴时，该齿条轴容易向齿条的“齿线”的方向(齿宽方向)变位。因此，齿条轴对应于路面反作用力可沿着各齿条支承部的支承孔的面抬升。即，构成由齿条支承部支承齿条轴的支承位置对应于施加给该齿条轴的反作用力的大小而变化这样ー种不稳定的支承构造。因此，通过齿轮和齿条的啮合点、各齿条支承部的支承点这三点能够充分支承齿条轴，并且可以充分且可靠承受反作用力。而且，各齿条支承部在对应于反作用力的大小的最佳的部位支承齿条轴，因此耐久性高。另外，如上所述，由于齿条轴的全长短，所以齿轮也可以位于车宽中央。相对于此，方向盘偏向左或右。即，齿轮轴向齿条轴的轴长度方向傾斜。齿轮轴的倾斜方向在右转向盘车和左转向盘车中是反向。但是，由于齿条是“直齿”，所以在右转向盘车和左转向盘车中可以共用。转向装置的零件的管理变容易，生产率提高。
在技术方案16所述的发明中，两个齿条支承部相互接近配置，从而在齿条轴中能够仅支承形成有齿条的部位的背面。在背面并没有齿条。位于两个齿条支承部之间的齿条引导件能够将齿条轴向至少齿条以外的方向施力。即，齿条引导件可将齿条轴向齿轮按压，并且进一步将齿条轴的背面向各齿条支承部按压(施加预压)。在各齿条支承部产生有与预压相应的反作用力。各齿条支承部支承齿条轴的背面。该齿条轴支承结构相当于所谓“梁从两个支点的两侧突出，在该梁的长度中央作用有集中载荷(齿轮的反作用力)”的平衡条件的支承结构。如此，齿条轴的背面通过齿轮与两个齿条支承部这三点而被可靠支承为能够向轴长度方向滑动。而且，齿条自身未被各齿条支承部支承(不会接触)。进而，两个齿条支承部由于能够仅支承齿条轴中形成有齿条的部位的背面，所以可相互接近配置。可使各齿条支承部位于齿条的长度的范围内，因此与位于范围外的现有技术相比，可以缩短齿条轴的全长。因此，可使齿轮齿条机构在齿条的长度方向上小型化。用于收纳齿轮齿条机构的外壳也可以小型化，因此，可实现转向装置的小型化及轻量化。进而，齿条引导件具有用干支承齿条的背面的支承面。该支承面不与齿条轴的背面的整体接触，而相对于齿轮正交基准线仅与单侧接触。因此，支承面的接触面积小就可以。而且，齿条弓I导件的滑动方向的中心线相对于齿轮正交基准线向支承面接触于背面的方向偏置。如上所述，支承面相对于齿轮正交基准线仅与背面的单侧接触。尽管这样，当齿条引导件的滑动方向的中心线与齿轮正交基准线一致时，支承面不与背面接触的无用的范围大。相应地不得不增大齿条引导件。相对于此，在技术方案16所述的发明中，齿条引导件的滑动方向的中心线相对于齿轮正交基准线向支承面接触于背面的方向偏置。因此，可以缩窄支承面未接触于背面的无用的范围。相应地，可以使齿条引导件小型化，其结果是，可使齿条引导件轻量。如此，能够在确保支承面可与背面接触的范围的同吋，实现齿条引导件的小型化、轻量化。在考虑由作为质量体的齿条引导件与一定的弹簧常数的压缩螺旋弹簧所构成的振动系统吋，该振动系统的固有振动频率(共振频率)因齿条引导件变轻量而变大。因此，齿条引导件相对于齿条轴的振动的追随性提高，因此，能够充分维持齿条相对于齿轮的良好的啮合状态。因此，齿轮和齿条的摩擦特性变好，因此，可使齿轮齿条式转向装置更顺畅地操舵，结果是可以提高操舵感觉。而且，由于能够充分维持齿轮和齿条的良好的啮合状态，因此可以提高齿轮齿条机构的強度和耐久性。进而，由于使齿条引导件的滑动方向的中心线相对于齿轮正交基准线向支承面接触于背面的方向偏置，因此，不用担心相对于齿条轴的背面在错误朝向上组装齿条引导件。在技术方案17所述的发明中，支承面相对于背面的接触部位向齿条轴的轴长度方向呈直线状延伸，并且位于使齿条引导件的大小在齿条轴的轴长度方向上达到最大的位置。因此，与齿条引导件的滑动方向的中心线与齿轮正交基准线一致的情况相比，支承面不与背面接触的无用范围窄就可以。因此，可以缩小齿条引导件的大小，因此结果是可使齿条引导件轻量。在技术方案18所述的发明中，齿条引导件形成为以该齿条引导件的滑动方向的中心线为基准的圆形截面，接触部位位于该中心线上。因此，与齿条引导件的滑动方向的中 心线与齿轮正交基准线一致的情况相比，支承面不与背面接触的无用范围窄就可以。因此，可以缩小齿条引导件的大小，因此结果是可使齿条引导件轻量。


图I是本发明的实施例I的车辆用转向装置的模式图。图2是表示图I所示的齿轮轴、齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的剖视图。图3是图2的3-3线剖视图。图4是表示图2所示的齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的立体图。图5是图2的5-5线剖视图。图6是模式地表示图3所示的齿轮齿条机构和齿条轴和施力部的关系的图。图7是说明图I所示的车辆用转向装置的作用的图。图8是表示本发明的实施例2的车辆用转向装置的齿轮齿条机构、齿条轴与施力部的组装结构的剖视图。图9是表示本发明的实施例2的车辆用转向装置的齿条轴和齿条支承部的组装结构的剖视图。图10是表示本发明的实施例3的车辆用转向装置的齿轮齿条机构、齿条轴与施力部的组装结构的剖视图。图11是表示本发明的实施例4的车辆用转向装置的齿轮齿条机构、齿条轴与施力部的组装结构的剖视图。图12是表示本发明的实施例5的车辆用转向装置的齿条轴和齿条支承部的组装结构的剖视图。图13是表示本发明的实施例6的车辆用转向装置的齿轮齿条机构、齿条轴与施力部的组装结构的剖视图。图14是图13所示的齿条轴的剖视图。图15是表示本发明的实施例6的车辆用转向装置的齿条轴和齿条支承部的组装结构的剖视图。图16是本发明的实施例7的车辆用转向装置的齿条轴的立体图。图17是表示图16所示的齿条轴的制造方法的图。图18是用于对图17所示的半完成齿条轴进行追加加工的ー对的二次成形用的分割模具的剖视图。图19是本发明的实施例8的车辆用转向装置的齿条引导件的剖视图。图20是表示将图19所示的齿条引导件嵌合于齿条引导外壳的结构的剖视图。图21是表示本发明的实施例9的车辆用转向装置的齿条轴与齿条引导件的组装结构的剖视图。图22是图21的22-22线剖视图。图23是表示在本发明的实施例10的车辆用转向装置的齿条引导件上具有0型密封圈的结构的剖视图。图24是表示在本发明的实施例11的车辆用转向装置的齿条引导件上具有偏置的0型密封圈的结构的剖视图。图25是表示本发明的实施例11的车辆用转向装置的齿条轴与齿条引导件的组装结构的剖视图。图26是表示本发明的实施例12的车辆用转向装置的齿轮齿条机构、齿条轴与施力部的组装结构的剖视图。图27是表示图26所示的齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的立体图。图28是表示本发明的实施例12的车辆用转向装置的齿条轴与齿条支承部的组装结构的剖视图。图29是说明图26所示的车辆用转向装置的作用的图。图30是图29的30-30线剖视图。图31是表不通过施カ部向相对于齿条哨合的方向对本发明的实施例13的车辆用转向装置的齿轮施力的组装结构的剖视图。图32是图31的32-32线剖视图。图33是表示图31所示的齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的立体图。图34是表示本发明的实施例13的车辆用转向装置的齿条轴与齿条支承部的组装结构的剖视图。图35是本发明的车辆用转向装置的模式图。图36是表示图35所示的齿轮轴、齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的剖视图。图37是图36的3-3线剖视图。图38是表示图36所示的齿轮齿条机构、齿条轴与2个齿条支承部的组装结构的立体图。图39是图36的5-5线剖视图。图40是模式地表示图37所示的齿轮齿条机构和齿条轴和施力部的关系的图。、
图41是说明图40(c)所示的齿条轴与齿条引导件的关系的图。图42是说明图35所示的车辆用转向装置的作用的图。图43是说明图41(a)所示的齿条轴与齿条引导件的关系的图。符号说明10、IOA IOL-车辆用转向装置11-方向盘14-齿轮轴、
15-齿轮齿条机构16-齿条轴16a_ 背面16Ea、16Eb_齿条相反侧凸部16Ec、16Ed_齿条接近侧凸部16E-中空材料的齿条轴21-操舵车轮31-齿轮32-齿条50-齿条支承部(圆筒状的轴承)51-支承孔60、60A 60 J-施力部6U61A 61C、61G 6IK-齿条引导件61a-按压面61Ia-环状槽62-压缩螺旋弹簧64-齿条引导外壳64a-支承用孔81G-摆动限制部81Ga、81Gb-凸部8IH-摆动限制部8 IHa-填充层82-0型密封圈91-施力部(板簧)Pj-轴承的中心线Pr-齿条轴的截面中心(齿条轴的中心)Pp-齿轮的中心线Lc-齿轮正交基准线Lp-齿轮平行基准线rl、r3、r4、r5~按压面的圆弧状的半径r2_背面的圆弧状的半径0-倾角
dl-齿条引导件的大小Qs-接触部位S -偏置量
具体实施例方式以下基于

本发明的ー实施方式。实施例I基于图I 图7说明实施例I的车辆用转向装置。如图I所示，实施例I的车辆用转向装置10在方向盘11上经转向轴12及万向轴 接头13、13连结齿轮轴14 (旋转轴14)，在该齿轮轴14上经齿轮齿条机构15连结齿条轴16，在该齿条轴16的两端，经球窝接头17、17，拉杆18、18及转向节19、19连结左右的操舵车轮21、21。根据车辆用转向装置10 (以下，简称为“转向装置10”。)，能够将通过驾驶员操纵方向盘11而产生的操舵扭矩从方向盘11经齿轮齿条机构15及左右的拉杆18、18传给左右的操舵车轮21、21。齿轮齿条机构15由形成于齿轮轴14上的齿轮31与形成于齿条轴16上的齿条32构成。齿轮31及齿条32构成为“斜齿”。齿轮轴14沿车辆的上下方向延伸。齿条轴16由沿车宽方向延伸的正圆状截面的圆棒构成。如图2及图3所示，齿条轴16上的至少形成有齿条32的部位的背面16a形成为大致圆弧状截面。齿轮轴14、齿轮齿条机构15与齿条轴16至少主要部分收纳在外壳41中。该外壳41是在车宽方向贯穿的细长筒状的部件，并从长度中央的上端向上方开ロ。齿条轴16的两端相比于外壳41的两端更向车宽方向外侧延伸。外壳41的两端与左右的拉杆18、18之间被护罩42、42覆盖。齿轮轴14通过在外壳41内安装的2个轴承(上方的第I轴承43和下方的第2轴承44)夹着齿轮31支承其上部及下端部，使得齿轮轴14能够旋转且限制轴向移动。两个轴承43、44由滚珠轴承构成，但第2轴承44也可以是滚针轴承那样的向心轴承。转向装置10具备相对于齿轮31的位置(齿轮31和齿条32的啮合位置)而言位于齿条轴16的轴长度方向两侧的两个齿条支承部50、50 ;以及位于该两个齿条支承部50、50之间的施力部60。如图2、图4及图5所示，两个齿条支承部50、50是支承齿条轴16的部件，并由圆筒状的轴承(例如套筒)构成。各齿条支承部50、50通过压入(过盈配合)等被安装在外壳41内，并分别具有正圆状的支承孔51、51。各支承孔51、51的直径被设定成比齿条轴16的直径稍大。因此，齿条轴16和各支承孔51、51之间的间隙很小。各齿条支承部50、50优选由具有耐磨损性且齿条轴16滑动时的摩擦阻力小的材料构成。例如，各齿条支承部50、50采用的是对表面实施了聚四氟こ烯树脂(简记为PTFE、特富龙(注册商标))等氟树脂涂敷的铜系金属制套筒。另外，在与所述铜系金属相比，可允许支承齿条轴16的支承刚性下降的情况下，各齿条支承部50、50例如可由聚缩醛树脂或含有聚缩醛的树脂，或者聚四氟こ烯树脂(简记为PTFE，特富龙(注册商标))等氟树脂等的树脂制品构成。另外，例如，各齿条支承部50、50可由能够弹性变形的树脂制套筒构成。在采用这种树脂制套筒吋，齿条轴16与各支承孔51、51之间的间隙可设定为零或者几乎为零的值。如图2所示，齿条32的长度Ler预先被设定为考虑了方向盘11(參照图I)的旋转范围、例如约3. 5圈的一定的长度。在齿条32位于操舵的中立位置的状态下，齿条32的长度Ler以与齿轮31的啮合位置为基准被大致均等地分配在轴向两侧。齿条32的两端在位于操舵的中立位置的状态下，相比于外壳41的两端更向车宽方向的外侧延伸。两个齿条支承部50、50彼此相互接近配置，使得只是将如图2及图4所示位于操舵的中立位置(车辆直行行驶的位置)的状态的齿条轴16的、形成有齿条32的部位的背面16a支承为在轴长度方向(车宽方向)上可滑动。如图3所示，施力部60的施力方向被设定为至少能够向齿条32以外的方向对齿条轴16施力。详细地说，施力部60由用于起到将齿条轴16按压向齿轮31的作用的齿条引导机构构成。该施カ部60 (齿条引导机构60)包括从齿条32的相反侧顶在齿条轴16上的齿条引导件61 ;朝向齿条轴16的背面16a对该齿条引导件61进行施力的压缩螺旋弹 簧62 ;用于经压缩螺旋弹簧62按压所述齿条引导件61并调整施カ的调整螺栓63。齿条引导件61具有用来按压齿条轴16的形成有齿条32的部位的背面16a的按压面6 Ia (用于支承背面16a的支承面61a)。即，齿条引导件61将背面16a支承为可在轴长度方向上滑动。该齿条引导件61优选由具有耐磨损性并且摩擦阻力小的材料构成，例如最好是聚缩醛树脂或包含聚缩醛的树脂，或者聚四氟こ烯树脂(简记为PTFE，特富龙(注册商标))等氟树脂等的树脂制品。需要说明的是，可以仅使齿条引导件61的按压面61a的部分为上述的树脂制品。另外，还可以由烧结金属构成齿条引导件61。在此，基于图6，如下述这样定义齿条轴16。需要说明的是，为了简化表示车辆用转向装置10的结构，结合齿轮轴14和齿条轴16正交的图6进行说明。但是，即便是使齿轮轴14向齿条轴16的轴长度方向倾斜的结构，即具有齿轮轴14和齿条轴16不正交的交叉角的情况，也可以是同样的结构。图6(a)是模式地表示图2所示的齿轮齿条机构15的立体图。图6 (b)是图6(a)所示的齿轮齿条机构15的俯视图。图6(c)是模式地表示图2所示的齿轮齿条机构15和齿条引导件61的关系的剖视图。如图6(a) (C)所示，将正交于齿条轴16的中心线Pr且正交于齿轮31的中心线P P的直线Lc称为“齿轮正交基准线Lc”。另外，将正交于齿条轴16的中心线Pr且平行于齿轮31的中心线Pp的直线Lp称为“齿轮平行基准线Lp”。该齿轮平行基准线Lp相对于齿轮正交基准线Lc正交。如图3及图6所示，齿条引导件61的中心线Lg及压缩螺旋弹簧62的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc 一致。齿条引导件61是以齿轮正交基准线Lc为中心的正圆的圆柱状的部件。齿条引导件61及压缩螺旋弹簧62被收纳在齿条引导外壳64中。该齿条引导外壳64 —体形成于外壳41，并具有能够将齿条引导件61支承为可沿齿轮正交基准线Lc滑动的圆形状(正圆状)的支承用孔64a。齿条引导件61的外周面和支承用孔64a的内表面之间的间隙是齿条引导件61可滑动的程度的极小的间隙。齿条引导件61的按压面61a形成为沿着齿条轴16的背面16a的大致圆弧状截面。该按压面61a形成为相对于齿轮正交基准线Lc，仅能够接触于齿条轴16的背面16a中任一方的面。例如，按压面61a相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅能够接触于上方或下方的面。更具体地说，按压面61a的圆弧状的半径rl被设定得大于背面16a的圆弧状的半径r2(rl > r2)。齿条轴16的背面16a的半径r2的中心位于齿轮正交基准线Lc上。另ー方面，按压面61a的圆弧状的半径rl的中心相对于齿轮正交基准线Lc而言，向上方或下方偏置，即，向齿条32的齿宽方向偏置。结果是，按压面61a相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅接触于齿条轴16的背面16a的上方或下方的面。在图3及图6中，按压面61a相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于背面16a上方的面。如图5所示，齿条轴16的剖面中心Pr (中心线Pr)相对于两个轴承50、50的剖面中心Pj (中心线Pj)而言沿着齿轮31的中心线Pp以偏置量A 2向齿条32的齿宽方向偏 置。因此，齿条轴16在连结各轴承50、50的剖面中心Pj和齿条轴16的剖面中心Pr的作用线上，即在齿轮平行基准线Lp上具有接触点Qu。该接触点Qu是齿条轴16的背面16a相接于各轴承的支承孔51、51的点。如此，齿条轴16相对于各轴承50、50的支承孔51、51的接触点Qu在齿轮平行基准线Lp和支承孔51、51的交点。该接触点Qu如图5及图6 (c)所示，相对于齿轮正交基准线Lc位于与齿条引导件61的按压面61a相反侧的位置。在图5中，接触点Qu相对于齿轮正交基准线Lc位于下側。反作用力F2从接触点Qu产生在齿轮平行基准线Lp的方向上。如此，由于接触点Qu远离齿条32 (位于远离其的部位)，因此，能够更进一步可靠防止齿条32本身被两个轴承50、50支承(接触)。下面，基于图3、图5及图7(a) (C)说明上述实施例I的转向装置10的作用。图7 (a)是以俯视模式地表示齿条32位于操舵的中立位置(车辆直行行驶的位置)的状态下的转向装置10。图7(b)是以俯视模式地表示通过将转向装置10向右操纵而使齿条32向右滑动变位的状态的转向装置10。图7(c)是以俯视模式地表示通过将转向装置10向左操纵而使齿条32向左滑动变位的状态的转向装置10。如图3所示，在齿条引导件61上形成的大致圆弧状截面的按压面61a相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于齿条轴16的背面16a之中的任一方的面。因此，齿条引导件61在压缩螺旋弹簧62的施力Fl的作用下，将齿条轴16向齿轮31按压，并且如图5所示，将齿条轴16的背面16a向各轴承50、50即各齿条支承部50、50按压(施加预压カ)。结果是，如图5及图7(a)所示，在各齿条支承部50、50上产生反作用力F2。各齿条支承部50、50支承齿条轴16的背面16a。该齿条轴支承结构相当于所谓“梁从两个支点的两侧突出，集中载荷(齿轮31的反作用力)作用于该梁的长度中央”平衡条件的支承结构。如此，齿条轴16的背面16a通过齿轮31和两个齿条支承部50、50的三点被可靠支承为能够向轴长度方向滑动且没有晃动的状态。而且，只要不是通过在齿条轴16上作用过大的弯曲カ而使得该齿条轴16的挠曲量变大，齿条32本身就不会被各齿条支承部50、50支承(不会接触)。没必要设置用干支承齿条轴16的另外的支承部件，可简化用干支承齿条轴16的支承结构。进而，利用形成为相对于大致水平的齿轮正交基准线Lc(參照图3)仅可接触于上下任一方的面这样极其简单的结构的按压面61a，可将齿条轴16向齿轮31按压，并且可将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压。因此，在将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压方面，没必要设置另外的零件。
而且，相对于齿条轴16的背面16a，仅是按压面61a的一方的大致一半(大致上半部分)接触，相当于现有的齿条引导件的另一方的大致一半(大致下半部分)成为齿条支承部50、50的接触。即，只作用有现有的齿条引导件部分的摩擦阻力。在现有的转向装置上，作用有齿条引导件的摩擦阻力与将齿条轴在轴长度方向上支承的齿条支承部的摩擦阻力的合计的摩擦阻力。相对于此，在实施例I的转向装置10上，只作用有相当于齿条引导件61部分的摩擦阻力，因此，可以抑制齿条轴16滑动时的摩擦阻力。另外，齿条引导件61由于成为仅是上半部分的结构，大致下半部分不再需要，因此，可以实现轻量化。齿条支承部50、50由于是圆筒状的简单的结构，因此是轻量的，几乎不产生转向装置10整体的重量増加。另外，由于可以缩短齿条轴16，因此该齿条轴16的弯曲刚性提高。因此，齿条支承部50、50处的齿条轴16的挠曲角变小，齿条轴16和各齿条支承部50、50的支承孔51、51之间的接触状态变得极好。齿条轴16缩短，且各齿条支承部50、50间的距离缩短，相应地，作用于齿条轴16的弯曲力引起的各齿条支承部50、50的反作用カ变大，但可有效使用各支承孔51、51的接触面。因此,几乎没必要增大各齿条支承部50、50的接触面积，因此各齿条 支承部50、50不会大型化。进而，两个齿条支承部50、50在齿条轴16上能够仅支承形成有齿条32的部位的背面16a，且相互接近配置。由于各齿条支承部50、50位于齿条32的长度的范围内，因此与位于范围外的现有技术相比，可以缩短齿条轴16的全长。因此，可使齿轮齿条机构15在齿条32的长度方向上小型化。由于还可以使用于收纳齿轮齿条机构15的外壳41 (參照图3)小型化，因此可以实现转向装置10的小型化及轻量化。进而，对应于齿条轴16与现有技术相比缩短的部分，相应地可以延长设定与齿条轴16连结的拉杆18、18。因此，可以提高转向装置10及搭载该转向装置10的车辆的设计自由度。例如，可以提高由转向装置10的拉杆18、18与未图示的悬挂装置形成的悬挂几何学意义上的设计自由度。尤其，在将这种转向装置10搭载在车宽小的小型车上时，配置上的制约小。而且，只要延长设定拉杆18、18，在左右的操舵车轮21、21颠簸或反弹时，可以抑制车轮前端的变化的影响。结果是，可以提高车辆的操纵性。进而，通过缩短齿条轴16，可以延长设定拉杆18、18。因此，可将拉杆18、18相对于齿条轴16的倾角小(也称为伸角￠)设定得较小。因此，如图7(b)及图7(c)所示，在齿条轴16向车宽方向滑动变位时，在垂直于齿条轴16的方向上作用的力fb (弯曲力fb)小就可以。由于弯曲力fb小，所以在齿条轴16产生的弯曲カ矩小。因此，可以充分提高齿条轴16的弯曲強度，并且可以抑制齿条轴16的挠曲。由于齿条轴16的挠曲小，所以可以提高操舵时的左右操舵车轮21、21的转舵角的精度。而且，可良好地保持齿条32相对于齿轮31的啮合状态，结果是，可充分确保齿轮齿条机构15的耐久性。一般地说，在使用长拉杆18、18时，尤其在操舵角大的操舵区域，容易在可以降低作用于齿条轴16的轴长度方向的力(推力，轴力)的转向几何学方面进行设定。即，操舵角大的操舵区域中的、齿条轴16和拉杆18、18及转向节19、19的配置关系(转向几何学)可良好地设定。作为在操纵角大的操纵区域使用的例子，例如有操纵停车中的车辆时、所谓的原地打轮操纵吋。
通过减小作用于齿条轴16的推力，从而操纵方向盘11的操舵扭矩变小。由于小操舵扭矩就可以，因此减轻了齿轮齿条机构15的负担。因此,在齿轮齿条机构15的强度或耐久性上有富裕，因此齿轮齿条机构15的可靠性提高。进而，在转向装置10采用的是将与操舵扭矩对应而由电动马达产生的辅助扭矩施加给齿轮齿条机构15那样的、所谓电动动カ转向装置的情况下，对应于操舵扭矩变小的部分，相应地可使电动马达小型化。因此，可使转向装置10整体轻量化，并且还使转向装置10的耗电降低。相应地减轻发动机的负担，因此搭载转向装置10的车辆的燃料利用率提 闻。如图7(a)所示，因在行驶中施加到左右操舵车轮21、21上的外部干扰、例如路面凹凸等而产生的各操舵车轮21、21的振动从左右的操舵车轮21、21经拉杆18、18传给齿条轴16。相对于此在实施例I中，在齿条32位于操舵的中立位置附近的情况下，从齿条轴16的背面16a对左右的齿条支承部50、50施加预压。因此，在齿条轴16的背面16a和各齿条支承部50、50之间没有间隙。由于在施加预压的同时没有间隙，因此可以充分防止因所述振动而引起的使齿条轴16的背面16a碰撞各齿条支承部50、50的声音即叩打声音的产生。例如，在图7(b)所示的右操纵时，或图7(c)所示的左操纵时，齿条支承部50、50承受的反作用力的方向是从齿条轴16的背面16a对左右的齿条支承部50、50施加预压的方向。因此，在使右操纵和左操纵反转时，可以充分防止齿条轴16的背面16a碰撞各齿条支承部50、50的声音(叩打声音)的产生。而且，由于相比于现有技木，齿条轴16短，因此其是轻量的。即使在超过预压的大的外部干扰传给齿条轴16的情况下，也可以抑制叩打声音。因此，能够充分防止从转向装置10向车室传递的噪音，结果是，可以进一歩提高车室内环境。实施例2基于图8及图9说明实施例2的车辆用转向装置。图8对应于上述图3表示。图9对应于上述图5表示。实施例2的车辆用转向装置IOA的特征在于将上述图3及图5所示的齿条轴16、齿条支承部50及施力部60 (齿条引导机构60)改为图8及图9所示的齿条轴16A、齿条支承部50A及施力部60A (齿条引导机构60A)，由于其他结构和上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例2的齿条轴16A在从轴长度方向观察时，形成有齿条32的面的背面16Aa形成为大致锥状截面。该背面16Aa的锥面相对于齿轮正交基准线Lc形成为上下对称形状。因此，齿条轴16A的整体截面也是相对于齿轮正交基准线Lc的上下对称形状。齿条引导机构60A (施力部60A)包括从齿条32的相反侧顶在齿条轴16A上的齿条引导件61A;压缩螺旋弹簧62;以及调整螺栓63。齿条引导件61A的按压面61Aa形成为沿着齿条轴16A的背面16Aa的倾斜面。该按压面61Aa形成为相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于齿条轴16的背面16Aa之中的任一方的面。例如，按压面61Aa相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅可以接触于上方或下方的面。在图8中，按压面61Aa相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于上方的面。如图9所示，两个齿条支承部50A、50A是支承齿条轴16A的背面16Aa的部件，并由向外壳41内突出的突出部分构成。齿条支承部50A的支承面50Aa是与大致锥状的背面16Aa对应的倾斜面。由于按压面61Aa(參照图8)仅接触于相对于齿轮正交基准线Lc的上方的面，因此支承面50Aa仅与其相反侧，即相对于齿轮正交基准线Lc的下方的面接触。各齿条支承部50A、50A优选由齿轮轴14滑动时的摩擦阻力小的材料构成。根据实施例2，发挥与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。另外，通过使用这样的截面形状的齿条轴16A，齿条轴16A的弯曲刚性提高，并且齿条轴16A的挠曲角减小。结果是，齿条轴16A与各齿条支承部50A、50A的接触部分16Aa、50Aa (背面16A a和支承面50Aa)的接触状态变得更好。结果是，可使各齿条支承部50A、50A的轴承容量(载荷允许量)有富裕。因此，只要形成与实施例I同等的轴承容量，就可使各齿条支承部50A、50A小型化。进而，由于齿条轴16A的挠曲量減少，因此通过齿条32的挠曲而产生的操舵车轮21、21(參照图I)的转角精度提高，还有助于操纵性提高。实施例3
基于图10说明实施例3的车辆用转向装置。图10对应于上述图3表示。实施例3的车辆用转向装置IOB的特征在于将上述图3所示的施力部60 (齿条引导机构60)改为图10所示的施力部60B(齿条引导机构60B)，其他结构由于与上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例3的齿条引导机构60B (施力部60B)包括从与齿条32相反侧顶在齿条轴16上的齿条引导件61B ;压缩螺旋弹簧62 ;以及调整螺栓63。齿条引导件61B的按压面61Ba形成为沿着齿条轴16的背面16a的大致圆弧状截面。该按压面61Ba形成为仅可接触于齿条轴16的背面16a之中，相对于齿轮正交基准线Lc的任一方的面。例如，按压面61Ba仅可接触于相对于水平的齿轮正交基准线Lc上方或下方的面。齿条引导机构60B的齿条引导件6IB的中心线Lg及压缩螺旋弹簧62的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc以偏置量S I向上方或下方偏置。S卩，按压面61Ba的中心相对于齿条轴16的中心向齿条32的齿宽方向偏置。按压面61Ba的圆弧状的半径r3被设定为大于背面16a的圆弧状的半径r2 (r3 > r2)。更具体地说，齿条轴16的背面16a的半径r2的中心位于齿轮正交基准线Lc上。另ー方面，按压面61Ba的圆弧状的半径r3的中心相对于齿轮正交基准线Lc向上方或下方，即，向齿条32的齿宽方向偏置。结果是，按压面61Ba相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅接触于上方或下方的面。在图10中，按压面61Ba相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于上方的面。根据实施例3，起到与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。进而，根据实施例3，将齿条引导件61B的按压面61Ba的圆弧状的半径r3设定得大于齿条轴16的背面16a的圆弧状的半径r2，并且使按压面61Ba的中心相对于齿条轴16的中心向齿条32的齿宽方向偏置，仅通过这种极其简单的结构的按压面61Ba，就能将齿条轴16向齿轮31按压，并且可将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压。而且,没必要设置用于支承齿条轴16的另外的支承部件。但是，在上述图3所示的实施例I的结构中，即便上下颠倒地将齿条引导件61装入齿条引导外壳64，转向装置10(參照图I)的摩擦阻力也不变，因此无法检测出上下颠倒装入这ー情況。
另外，在上述图8及图9所示的实施例2的结构中，当上下颠倒地将齿条引导件61A装入齿条引导外壳64吋，齿条轴16A被压向不存在各齿条支承部50A、50A的方向。相对于此，在实施例3的结构中，即使上下颠倒地将齿条引导件61B装入齿条引导外壳64，力的作用方向相同，不存在误安装的顾虑，生产率提高。实施例4基于图11说明实施例4的车辆用转向装置。图11对应于上述图3表示。实施例4的车辆用转向装置IOC的特征在于将上述图3所示的施力部60 (齿条引导机构60)改为图11所示的施力部60C(齿条引导机构60C)，其他结构由于与上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例4的齿条引导机构60C (施力部60C)包括从与齿条32相反侧顶在齿条轴16上的齿条引导件61C ;压缩螺旋弹簧62 ;以及调整螺栓63。齿条引导件61C 的按压面61Ca形成为沿着齿条轴16的背面16a的大致圆弧状截面。齿条引导件61C的中心线Lg及压缩螺旋弹簧62的中心线Lg通过齿条轴16的截面中心(中心线Pr)，并且相对于齿轮正交基准线Lc向齿轮31的轴向以倾角0傾斜。按压面61Ca的形状不是尖端拱门形状，而是单ー的圆弧状。按压面61Ca的圆弧状的半径r 4被设定为与背面16a的圆弧状的半径r2相同或者比半径r2稍大(大致相同)(r4彡r2)。根据实施例4，起到与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。另外，与上述实施例3同样，即便上下颠倒地将齿条引导件61C装入齿条引导外壳64，力的作用方向也相同，不存在误组装的顾虑，生产率提高。进而，根据实施例4，齿条引导件61C的中心线Lg通过齿条轴16的截面中心，并且相对于齿轮正交基准线Lc向齿轮31的轴向以倾角0倾斜。通过这种极其简单的结构的齿条引导件61C，可将齿条轴16向齿轮31按压，并且将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压。而且，没必要设置用于支承齿条轴16的另外的支承部件。实施例5基于图12说明实施例5的车辆用转向装置。图12对应于上述图5表示。实施例5的车辆用转向装置IOD的特征在于改变了上述图5所示的齿条轴16相对于轴承50、50的偏置结构，基本结构与上述图11所示的实施例4相同。如此，对于实施例5的其他结构，由于与上述图I 图7及图11所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例5的齿条轴16的截面中心Pr (中心线Pr)相对于各齿条支承部50、50的截面中心Pj (中心线Pj)向远离齿轮31 (參照图6)的方向以偏置量A I偏置，且向齿条32的齿宽方向以偏置量A 2偏置。结果是，如图12所示，齿条轴16在连结各齿条支承部50、50的截面中心Pj与齿条轴16的截面中心Pr的作用线WL上具有接触点Qw，并在该作用线WL的方向上产生反作用力F2。各齿条支承部50、50支承齿条轴16的背面16a。该齿条轴支承结构相当于所谓的“梁从两个支点的两侧突出，集中载荷(齿轮31的反作用力)作用于该梁的长度中央”的平衡条件的支承结构。需要说明的是，也可以没有偏置量A I的偏置。此时，反作用力F2从齿条下点Qu产生。如此，齿条轴16的背面16a通过齿轮31和两个齿条支承部50、50的三点被可靠地支承为能够向轴长度方向滑动。而且，能够更进一步可靠防止齿条32本身被两个轴承50、50支承(接触)的情況。
实施例6基于图13 图15说明实施例6的车辆用转向装置。图13对应于上述图11表示。图14表示将实施例6的齿条轴16E切成圆片的截面形状。图15对应于上述图12表示，并表示由两个轴承50、50支承齿条轴16E的结构。实施例6的车辆用转向装置IOE的特征在于将上述图11及图12所示的齿条轴16改为图13 图15所示的齿条轴16E。施力部60C (齿条引导机构60C)实质上与上述图11所示的实施例4的结构相同，也可以使用实施例I或实施例3的结构。对于车辆用转向装置IOE的其他结构，由干与上述图I 图7及图11所示的结构相同，因此省略说明。如图14所示，齿条轴16E是锻造品，除了具有齿条32的部分外，在外周面的同一周上(图14中由假想线表示的正圆状的圆周面16Es)上，形成有能够由两个轴承50、50(參照图15)支承的、两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed。所述各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed是从圆周面16Es向径外侧突出的截面圆弧状的突出部，在齿条轴16E的全长上沿轴长度方向延伸。 两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb相对于齿轮平行基准线Lp位干与齿条32相反侦牝且位于齿轮正交基准线Lc的两侧。即，齿条相反侧凸部16Ea、16Eb位于齿条轴16E的形成有齿条32的部位的背面16Ee。另ー方面，两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed位于齿轮平行基准线Lp和齿条32之间，且位于齿轮正交基准线Lc的两侧。例如,截面圆弧状的齿条相反侧凸部16Ea、16Eb的半径rll被设定成小于正圆状的圆周面16Es的半径rl2。齿条相反侧凸部16Ea、16Eb的半径rll的中心Pd相对于齿轮 平行基准线Lp向齿条32的相反侧以偏置量△ 11偏置，并且向齿轮正交基准线Lc的两侧以偏置量A 12偏置。在此，在图14中，将图右上的齿条相反侧凸部16Ea称为“第I齿条相反侧凸部16Ea”。将图右下的齿条相反侧凸部16Eb称为“第2齿条相反侧凸部16Eb”。将图左下的齿条接近侧凸部16Ec称为“第I齿条接近侧凸部16Ec”。将图左上的齿条接近侧凸部16Ed称为“第2齿条接近侧凸部16Ed”。如图15所示，轴承50、50将第2齿条相反侧凸部16Eb支承为可沿齿条轴16E的
轴长度方向滑动。根据实施例6，起到与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。进而，在实施例6中，齿条轴16E除了具有齿条32的部分以外，在外周面的同一周上，形成有可由圆筒状的各轴承50、50支承的第I齿条相反侧凸部16Ea及第2齿条相反侧凸部16Eb。该两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb相对于齿轮平行基准线Lp位干与齿条32相反ー侧，且位于齿轮正交基准线Lc的两侧。进而，齿条引导件61C的中心线Lg通过齿条轴16的截面中心Pr (中心线Pr)，并且相对于齿轮正交基准线Lc向齿轮31的轴向以倾角0傾斜。因此，各轴承50、50并不是支承齿条轴16E的背面的整体，而可以支承两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb的至少任一方。例如，在图13所示的实施例6中，相对于齿轮正交基准线Lc而言，齿条引导件61C向上傾斜。因此，通常，相对于齿轮正交基准线Lc位于下方的第2齿条相反侧凸部16Eb被支承于各轴承50、50。一般地说，在行驶中进行操舵吋，由于路面与操舵车轮21、21(參照图I)之间的摩擦力小，因此较小的操舵力就够。此时，从操舵车轮21、21经转向节19、19并从拉杆18、18作用的反作用力之中的、施加于齿条轴16E的弯曲力fb(參照图7)小，因此，将齿条轴16E的背面16Ee按压向各轴承50、50侧的按压カ小。此时，相对于齿轮正交基准线Lc位于与齿条引导件61C相反ー侧的齿条相反侧凸部被各轴承支承。可靠地确定齿条轴16E中的被各轴承50、50支承的支承点。若从操舵车轮21、21经转向节19、19并从拉杆18、18输入的反作用力之中的作用于齿条轴16E的弯曲力fb(參照图7)变大，则将齿条轴16E的背面16Ee向各轴承50、50侧按压的按压カ也变大。此时，相对于齿轮正交基准线Lc位于两侧的两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb双方被各轴承50、50支承，横向载荷fb引起的施加于各轴承50、50的反作用力分散到两处。因此，不会有过大的操舵力作用于各轴承50、50的一点，因此齿条轴16E及轴承50、50的耐久性提高。进而，在实施例6中，在齿条轴16E的外周面的同一周上，形成有可由两个轴承50、50支承的第I齿条接近侧凸部16Ec及第2齿条接近侧凸部16Ed。该两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed位于齿轮平行基准线Lp和齿条32之间，且位于齿轮正交基准线Lc的两侧。 当对停车中的车辆进行操舵吋，即在所谓的原地打轮操舵时，路面与操舵车轮21、21(參照图I)之间的摩擦カ大。即，路面反作用カ变大，因此需要有更大的操舵力。更大的操舵力从齿轮31传给齿条32。齿条轴支承结构是齿条轴16E从两个轴承50、50的两侧突出，并在该齿条轴16E的长度中央作用有集中载荷(齿轮31的按压力)的结构。由于更大的按压カ从齿轮31作用于齿条轴16E的长度中央，齿条轴16E的两侧向齿条32侧挠曲。因此，在齿条轴16E上形成的齿条32要与各轴承50、50接触。但是，此吋，由于两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed的至少一方先与各轴承50、50接触，因此齿条32不会与各轴承50、50接触。因此，齿条轴16E能够更圆滑地滑动。由于是这种结构，所以没必要使外壳40或各轴承50、50的中心Pj偏置。另外，有単一的齿条引导件61C的按压面61Ca的圆弧的中心即可。因此，车辆用转向装置IOE的生广率提尚。实施例7基于图16 图18说明实施例7的车辆用转向装置。实施例7的车辆用转向装置IOF的特征在于将上述图14所示的齿条轴16E改为图16所示的齿条轴16F，对于其他结构，由于与上述图I 图7及图13 图15所示的结构相同，因此省略说明。如图16所示，实施例7的齿条轴16F是通过对中空材料进行塑性加工而构成的。该中空材料由钢管等金属制管形成。两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed是通过从中空材料16F(齿条轴16F)的内部向径外侧被压出成形而形成的部分。下面说明齿条轴16F的制造方法的ー个例子。首先，准备由钢管形成的规定长度的管材(第I步骤)。接着，通过冲压将该管材的长度中途部压成平坦状，形成平坦部(第2步骤)。接着，通过对该平坦部进行塑性加工、例如滚压加工而形成齿条(第3步骤)。如此，在图17及图18表不在管材上形成有齿条的半完成品的齿条轴16Fh(半完成齿条轴16Fh)。需要说明的是，所述第I步骤到第3步骤的顺序，即用管材制造半完成齿条轴16Fh的制造方法已经在例如日本特公平3-5892号公报或日本特开2001-163228号公报所公知，而且由于可以采用各种任意的方法，因此省略详细说明。下面，如图17及图18所示，准备用于对半完成齿条轴16F h进行追加加工的ー对二次成形用的分割模具71A、71B和冲头72。ー对分割模具71A、71B通过组合而整体构成为圆筒状，在内周面具有用于形成图16所示的各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed的凹部71a、71b、71c、71d。另ー方面，在冲头72的外周面形成有用于形成各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed的凸部 72a、72b、72c、72d。在ー对分割模具71A、71B内安置半完成齿条轴16Fh，进行合模，之后向该半完成齿条轴16Fh内强制压入冲头72，由此在半完成齿条轴16Fh的外周面形成各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed。结果是，如图16所示，完成具有各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed的齿条轴16F。以上，为了说明而例示了分割加工的例子，但实际上为了提高成形后的齿条齿形和各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed的精度，第3步骤的エ序与各凸部16Ea、16Eb、16Ec、16Ed 的成形エ序还可以在冲头72上设置齿条齿形成型用的凸部而同时进行成形。根据实施例7，起到与上述实施例6的作用、效果同样的作用、效果。进而，在实施例7中，两个齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed是通过从由中空材料构成的齿条轴16F的内部向径外侧被压出成形而形成的。因此，齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及齿条接近侧凸部16Ec、16Ed的各表面变得更光滑(表面粗糙度变好)。因此，可以抑制齿条轴16F滑动时的、凸部16Ea 16Ed相对于各轴承50、50的摩擦阻力。另外，各齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及各齿条接近侧凸部16Ec、16Ed通过冷锻引起的加工硬化而使得硬度増加。由此，能够有效増加与各轴承50、50接触的各齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及各齿条接近侧凸部16Ec、16Ed，即仅滑动部分的硬度。结果是，各齿条相反侧凸部16Ea、16Eb及各齿条接近侧凸部16Ec、16Ed能够降低因滑动引起的的磨损。进而，由于齿条轴16F的重量降低，因此相对于来自操舵车轮21、21 (參照图I)的外部干扰而产生的叩打声音降低。另外，通过降低齿条轴16F的重量，能够降低齿条引导机构60C(參照图13)的压缩螺旋弹簧62的预压载荷。由此，转向装置IOF的摩擦阻力降低，进而得到良好的转向特性。实施例8基于图19及图20说明实施例8的车辆用转向装置。实施例8的车辆用转向装置IOG的特征在于将图3及图6所示的施力部60 (齿条引导机构60)的齿条引导件61改为图19及图20所示的施力部60G (齿条引导机构60G)的齿条引导件61G，对于其他结构，由干与上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。—般地说,在齿条引导件61G的外表面和支承用孔64a的内表面(形成有孔的壁面)之间产生有静摩擦力。另ー方面，通过齿条轴16(參照图3)滑动，在该齿条轴16和齿条引导件61G之间产生比所述静摩擦力大的动摩擦力。因此，由于齿条轴16滑动时的、静摩擦力与动摩擦力的大小的差异，在齿条引导件6IG上可作用有要使其绕齿轮正交基准线Lc摆动(摇头)的力、即所谓的摆动力。结果是，齿条引导件61G断续振动(自励振动)。这种现象对于维持齿条轴16的圆滑的滑动动作，維持齿条32相对于齿轮31的良好的啮合状态方面是不利的相对于此，在实施例8中，齿条弓丨导件61G具备摆动限制部81G，摆动限制部81G用于限制齿条引导件61G相对于齿轮正交基准线Lc的摆动。因此，当在嵌入支承用孔64a的齿条引导件61G上作用有要使其绕齿轮正交基准线Lc摆动的摆动カ的情况下，通过摆动限制部81G可以限制齿条引导件61G的摆动。因此，能够维持齿条轴16的圆滑的滑动动作，充分維持齿条32相对于齿轮31的良好的啮合状态，并且可以提高齿轮齿条机构15的耐久性。进而，还可以提高齿条引导件61G本身的耐久性。进而，该摆动限制部81G由在齿条引导件61G的外周面的周方向上形成的至少两个凸部81Ga、81Ga构成。在沿着齿轮正交基准线Lc观察齿条引导件61G时，各凸部81Ga、81Ga形成为半径r21的圆弧状。各凸部81Ga、81Ga的半径r21小于齿条引导件61G的半径r22。如此，仅在齿条引导件61G的外周面设置至少两个凸部81Ga、81Ga，就能够以极其简单的结构构成摆动限制部81G。而且，通过由烧结金属或树脂等构成齿条引导件61G，由此在齿条引导件61G上形成凸部81Ga、81Ga极其容易。根据实施例8，起到与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。实施例9基于图21及图22说明实施例9的车辆用转向装置。实施例9的车辆用转向装置IOH的特征在于将图19及图20所示的施力部60G(齿条引导机构60G)的齿条引导件61G与摆动限制部8IG改为图21及图22所示的施力部60H (齿条引导机构60H)的齿条引导件61H与摆动限制部81H，对于其他结构，由于与上述图I 图7、图19及图20所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例9的齿条引导件61H具备摆动限制部81H，摆动限制部81H用于限制齿条引导件61H相对于齿轮正交基准线Lc的摆动。该摆动限制部81H是通过在齿条引导件61H的外周面和齿条引导外壳64的支承用孔64a的内周面之间的间隙填充的液状填料等具有粘弹性的填充层SlHa构成的。仅通过在间隙设置填充层81Ha，就能以极其简单的结构形成摆动限制部81H。实施例10基于图23说明实施例10的车辆用转向装置。实施例10的车辆用转向装置101的特征在于将图21及图22所示的施力部60H(齿条引导机构60H)的齿条引导件61H和摆动限制部81H改为图23所示的施力部601 (齿条引导机构601)的齿条引导件611和摆动限制部811，对于其他结构，由干与上述图21及图22所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例10的齿条引导件611具备摆动限制部811，摆动限制部811用于限制齿条引导件611绕齿轮正交基准线Lc的摆动。齿条引导件611在外周面形成有用于安装0型密封圈82的环状槽611a，并且被收纳在齿条引导外壳64中。环状槽611a例如可通过对齿条引导件611实施切削加工来设置。在齿条引导外壳64上形成有支承用孔64a，支承用孔64a将安装了 0型密封圈82的齿条引导件611支承为可滑动。摆动限制部811由安装于环状槽611a的0型密封圈82构成。该0型密封圈82的外周面在整体上与所述支承用孔64a的内表面相接。如此，通过只是在形成于齿条引导件611外周面的环状槽611a中安装0型密封圈82这样的极其简单的结构，就能够构成摆动限制部811。而且，为了在齿条引导件611的外周面和支承用孔64a的内周面之间的狭窄的间隙设置摆动限制部811，仅通过在齿条引导件611的外周面形成环状槽611a的エ序、在该环、状槽611a安装O型密封圈82的エ序、将安装了 O型密封圈82的状态下的齿条引导件611嵌入支承用孔64a的エ序这样的简单的エ序就能够实现。实施例11基于图24及图25说明实施例11的车辆用转向装置。实施例11的车辆用转向装置IOJ的特征在于将图23所示的施力部601 (齿条引导机构601)的齿条引导件611和摆动限制部811改为图24及图25所示的施力部60J (齿条引导机构60J)的齿条引导件61J和摆动限制部81J，对于其他结构，由干与上述图23所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，实施例11的摆动限制部81J与图23所示的摆动限制部811同样，由在环状槽611a安装的0型密封圈82构成。进而，实施例11的齿条引导件61J的环状槽611a的中心611b相对于齿条引导件61J的中心线Lg以偏置量A 21偏置。因此，环状槽611a的深度根据齿条引导件61J的圆周方向的位置的不同而不同。因此，嵌入环状槽611a的0、型密封圈82从齿条引导件61J的外周面突出的突出量根据齿条引导件61J的圆周方向的位置的不同而不同。偏置的方向是相对于齿条引导件61J的中心线Lg而言，与按压面61a接触于齿条轴16的背面16a的部位相反的ー侧。如此，在齿条引导件61J嵌入支承用孔64a的情况下，0型密封圈82相对于支承用孔64a的内周面的接触压カ根据该0型密封圈82的外周面的部位的不同而不同。S卩，接触压カ在0型密封圈82的周方向上不同。由于接触压カ根据0型密封圈82的外周面的部位的不同而不同，因此，能够更进一歩限制齿条引导件61J绕齿轮正交基准线Lc摆动。因此，通过齿条引导外壳64将齿条引导件61J保持在适当位置的保持性能提高。结果是，能够维持齿条轴16的圆滑的滑动动作，充分维持齿条32相对于齿轮31的良好的啮合状态。车辆用转向装置IOJ能够确保不存在齿轮齿条机构15的动作的响应滞后的良好的操舵间隔。进而，环状槽61 Ia的偏置的方向是相对于齿条引导件61J的中心线Lg而言，与按压面61a接触于齿条轴16的背面16a的部位相反的ー侧。相对于中心线Lg而言，按压面61a接触于背面16a的部位侧的槽深度最大。因此，在将齿条引导件61J嵌入支承用孔64a的情况下，在槽深度大的部位的0型密封圈82的弹性变形量大。0型密封圈82在弹性变形量大的部位的弹簧特性大。而且，由于0型密封圈82被偏置安装于齿条弓I导件61J，因此当向支承用孔64a嵌入齿条引导件61J时，通过目视可以容易确认嵌入方向。因此，齿条引导件61J的组装可靠性提闻。实施例12基于图26 图30说明实施例12的车辆用转向装置。图26对应于上述图3表示。图27对应于上述图4表示。图28对应于上述图5表示。实施例12的车辆用转向装置IOK的特征在于将上述图3 图5所示的齿轮齿条机构15及施力部60 (齿条引导机构60)改为图26 图28所示的齿轮齿条机构15K及施力部60K (齿条引导机构60K)，对于其他结构，由干与上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。具体地说，如图26及图27所示，实施例12的齿轮齿条机构15K包括齿轮31K和齿条32K。齿轮31K及齿条32K相当于上述图3所示的齿轮31及齿条32。但是，实施例12的齿轮3IK及齿条32K都是“直齿”的结构。即，齿轮3IK是齿线相对于该齿轮3IK的中心线Pp正交的“直齿”的结构。齿条32K是齿线相对于齿条轴16 (相对于齿条轴16的中心线Pr)正交的“直齿”的结构。此时，齿轮轴14和齿条轴16相互正交。即，齿轮轴14未向齿条轴16的轴长度方向傾斜。需要说明的是，也可以仅设齿条32K为“直齿”，与该齿条32K啮合的齿轮31K是齿线具有规定扭转角的“斜齿”的结构。此时，齿轮轴14向齿条轴16的轴长度方向倾斜与齿轮31K的“斜齿”的扭转角相当的角度，即，进行所谓斜交。因此，齿轮31K和齿条32K的啮合结构与齿轮31K和齿条32K双方为“直齿”时实质上是等同的结构。如图26所示，实施例12的齿条引导机构60K (施力部60K)包括从齿条32K的相反侧顶在齿条轴16上的齿条引导件61K、压缩螺旋弹簧62以及调整螺栓63。齿条引导件61K是以滑动方向的中心线Lg为中心的正圆的圆柱状的部件。滑动方向的中心线Lg与齿轮正交基准线Lc平行。S卩，齿条引导件61K形成为以中心线Lg为基准的圆形状截面。齿条引导件61K及压缩螺旋弹簧62被收纳在齿条引导外壳64中。该齿条引导外壳64与外壳41 一体形成，并具有能够将齿条引导件61K支承为可沿中心线Lg滑 动的圆形状(正圆状)的支承用孔64a。齿条引导件61K的按压面61Ka形成为沿着齿条轴16的背面16a的大致圆弧状截面。该按压面61Ka形成为相对于齿轮正交基准线Lc仅可接触于齿条轴16的背面16a之中的任一方的面。例如，按压面61Ka相对于水平的齿轮正交基准线Lc，仅可接触于上方或下方的面。更具体地说，按压面61Ka的圆弧状的半径r5被设定为大于背面16a的圆弧状的半径r2(r5 > r2)。齿条轴16的背面16a的半径r2的中心位于齿轮正交基准线Lc上。另一方面，按压面61Ka的圆弧状的半径r5的中心相对于齿轮正交基准线Lc向上方或下方，即，向齿条32K的齿宽方向(齿线方向)偏置。结果是，按压面61Ka相对于水平的齿轮正交基准线Lc，仅接触于齿条轴16的背面16a的上方或下方的面。在图26中，按压面61Ka相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于背面16a的上方的面。如上所述，由于是“r5 > r2”的关系，所以相对于齿条轴16的背面16a而言，按压面6IKa仅在ー个接触部位Qs接触。按压面6IKa相对于背面16a的接触部位Qs沿齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸，并且位置设置成使齿条引导件61K的大小在齿条轴16的轴长度方向上达到最大。更具体地说，齿条引导件61K的滑动方向的中心线Lg及压缩螺旋弹簧62的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc，向按压面61Ka与背面16a接触的一方以偏置量S 2偏置。即，按压面61Ka的中心相对于齿条轴16的中心向齿条32K的齿宽方向偏置。下面，说明实施例12的作用。如图26及图27所示，齿条32K是“直齿”。对于啮合于该齿条32K的齿轮31K,设为“直齿”。或者,通过将齿轮3IK设为“斜齿”,并且使齿轮轴14以相当干“斜齿”的扭转角的角度向齿条轴16的轴长度方向傾斜，由此，可实质上构成“直齿”的结构。如此，齿轮31K和齿条32K的啮合结构与齿轮31K和齿条32K双方为“直齿”时实质上是等同的结构。因此，齿轮31K的齿线的方向与齿条32K的齿线的方向一致。因此，相对于齿条32K，当作用有齿条32K的齿线的方向的外力(包括振动)吋，齿条32K容易向“齿线”的方向(齿宽方向)变位。例如，当该齿条32K的齿线的方向的振动从外部传给该齿条32K时，齿条32K可在齿线的方向上振动。因此，齿条32K的齿线方向的振动不易被转换为齿轮31K的旋转方向的振动而传给方向盘11 (參照图I)。结果是，给驾驶员的操舵感得到提高。另外，相对于齿轮31K的旋转方向的振动，“直齿”的齿条32K在限制的方向上动作。因此，齿轮31K的旋转方向的振动难以传给方向盘11。结果是，给驾驶员的操航感得到提闻。如图7(a)所示，在未操舵转向装置吋，并没有伴随着操舵而从操舵车轮21、21经拉杆18、18传给齿条轴16的反作用力。因此，如图26所示，齿条引导件61K仅在ー个接触部位Q s接触于齿条轴16的背面16a，利用压缩螺旋弹簧62的施力Fl将齿条轴16向齿轮31K按压，并且如图27及图28所示，将齿条轴16的背面16 a向各齿条支承部50、50按压(施加预压。)。齿条轴16的截面中心Pr (中心线Pr)相对于两个轴承50、50的截面中心Pj (中心线Pj)，沿着齿轮31K的中心线Pp向齿条32K的齿宽方向以偏置量A 2偏置。因此，齿条轴16在连结各轴承50、50的截面中心Pj与齿条轴16的截面中心Pr的作用线上，即在齿轮平行基准线Lp上具有接触点Qu。该接触点Qu是齿条轴16的背面16a相对于各轴承50,50的支承孔51、51相接的点。结果是，在各轴承50、50上产生反作用力F2。各轴承50、50支承齿条轴16的背面16a。如此，齿条轴16的背面16a通过齿轮31和两个轴承的三点被支承为可向轴长度方向滑动。之后，在操舵转向装置时，如下所述。图29是以俯视来模式地表示通过将转向装置IOK向右操舵，从而齿条32K向右滑动变位的状态的转向装置10K。拉杆18、18相对于齿条轴16向车辆前后方向以倾角小(參照图7(a))傾斜。因此，在齿条轴16向车宽方向滑动变位时，在齿条轴16上，在垂直于该齿条轴16的方向作用有力fb、fb (弯曲力fb、fb)。例如，在将转向装置IOK向右操舵的情况下，由于路面和操舵车轮21、21之间的摩擦力而产生路面反作用力。该路面反作用カ从操舵车轮21、21经拉杆18、18作用于齿条轴16。因此，在齿条轴16的左端作用有向车辆后方的弯曲力fb，在齿条轴16的右端作用有向车辆前方的弯曲力fb。当该弯曲力fb小吋，齿条轴16的背面16a通过齿轮31与两个轴承50、50的三点被支承为可向轴长度方向滑动。齿条轴16滑动时的摩擦力只是与图26所示的齿条引导件61K按压齿条轴16的施力Fl对应的较小的摩擦力。因此，是摩擦力小的具有良好的摩擦特性的转向装置10K。另ー方面，优选即便是弯曲力fb变大而超过与施力Fl对应的摩擦力吋，也可通过各轴承50、50将齿条轴16的背面16a可靠地支承为能够向轴长度方向滑动。S卩，支承齿条轴16的背面16a，并且齿条32K尽量不受反作用力的影响。因此，在实施例12中，形成在弯曲力fb变大时，在齿轮31K与齿条32K的啮合点、各轴承50、50的支承点这三点的不稳定的支承形态。详细地说，受到大弯曲力fb的齿条轴16将要以齿轮31K和齿条32K的啮合点为支点，朝向左端后退且右端前进的方向(在图29中为逆时针方向)进行前后摆动运动。即，齿条轴16要向车宽方向右侧滑动同时左侧后退。此时，图28所示的状态的齿条轴16的左侧部位要沿着左边的轴承50的支承孔51的面朝向后上方(箭头Up方向)ー边抬升ー边后退。齿条轴16抬升的所谓“抬升量”随着弯曲力fb的变大而变大。如上所述，齿轮31K和齿条32K的啮合结构与齿轮31K和齿条32K双方是“直齿”时实质上是等同的结构。因此，齿轮31K的齿线的方向与齿条32K的齿线的方向一致。因此，当相对于齿条32K作用有抬升方向的外力，即齿条32K的齿线的方向的外力吋，齿条32K容易向“齿线”的方向(齿宽方向)变位。如此，由于齿条32K是“直齿”，所以齿条轴16的抬升运动各易。图30表不齿条轴16 —边抬升一边后退的结果。图30表不的是通过齿条轴16抬升，相对于各轴承50、50的支承孔51、51而言，齿条轴16的背面16a相接的接触点Qr位于齿轮正交基准线Lc上的状态。齿条轴16的背面16a的后端与左边的轴承50的支承孔51的后表面相接，因此轴承50能够充分支承齿条轴16，并且可以充分且可靠地承受反作用力。如上所述，在大的反作用力施加于齿条轴16时，弯曲力fb对应于该反作用カ的大小而变大。对应于该弯曲力fb,齿条轴16 —边沿轴承50的支承孔51的面滑动,一边向后上方抬升。即，构成为由轴承50 (齿条支承部50)支承齿条轴16的支承位置对应于施加给该齿条轴16的反作用力的大小而变化的所谓不稳定的支承构造。轴承50能够牢固支承齿条轴16的背面16a之中的与反作用力的大小相应的最佳部位，例如接触点Qr。结果是，齿 条轴16在齿轮31K与齿条32K的啮合点、各轴承50、50的支承点这三点被支承。而且，轴承50由于在与反作用力的大小对应的最佳部位支承齿条轴16的背面16a，因此耐久性高。但是，在齿条32K是“斜齿”的情况下，齿相对于齿条轴16的中心线Pr倾斜形成。因此，不管是与齿条轴16的中心线Pr正交的哪个截面，都在一部分上有齿条32K的齿。相对于此，在实施例12中，由于齿条32K是“直齿”,所以在沿着齿条轴16的中心线Pr —个ー个剖开齿条32K时，重复出现齿顶的部位和齿底的部位。即，根据截面的不同，存在只有齿底的部位。只有齿底的部位的截面二次力矩小于其他部位的截面二次カ矩。因此，对于齿条轴16整体而言，相比于齿条32K是“斜齿”的情况，比较容易挠曲。而且，如上所述，当相对于齿条32K作用有齿条32K的齿线的方向的外力(包括振动)时，齿条32K容易向“齿线”的方向变位。因此，齿条轴16的背面通过齿轮31K和两个齿条支承部50、50这三点被可靠支承为可向轴长度方向滑动。如此，齿条轴16即便在施加大的反作用カ时也可以被左右的轴承50、50和齿轮31K这三点充分支承。齿条轴16的右端的变位相对于左端的变位而言是前后颠倒，省略说明。需要说明的是，对于齿条轴16，优选是图14及图15所示的实施例6的齿条轴16E的结构。这是因为，当齿条轴16E向齿轮31K侧接近时，两个齿条接近侧凸部16Ec、16Ed的至少一方先接触于各轴承50、50，因此齿条32K不会接触于各轴承50、50。进而，如上所述，由于齿条轴16的全长短，因此齿轮31K可位于车宽中央。相对于此，方向盘11偏向左或右。S卩，齿轮轴14向齿条轴16的轴长度方向傾斜。齿轮轴14的倾斜方向在右转向盘车和左转向盘车中为反向。但是，由于齿条32K是“直齿”，因此在右转向盘车和左转向盘车中可共用。转向装置IOK的零件的管理变容易，生产率提高。根据实施例12，进而可得到与上述实施例I的作用、效果同样的作用、效果。实施例13基于图31 图34说明实施例13的车辆用转向装置。实施例13的车辆用转向装置IOL的特征在于将上述图3所示的施力部60 (齿条引导机构60)改为图31 图34所示的施力部91、91，对于其他结构，由干与上述图I 图7所示的结构相同，因此省略说明。
具体地说，实施例13的施力部91、91将齿轮31向使其相对于齿条32啮合的方向施力。该两个施力部91、91由在外壳41与两个轴承43、44的外周面之间设置的带板状的“板簧”构成。通过使板簧91、91向板厚方向挠曲成弓形，同时将两端嵌入外壳41,从而板簧91、91卡在外壳41上。在外壳41上安装的状态的板簧91、91挠曲成圆弧状，从而分别包入两个轴承43、44的外周面。因此，板簧91、91通过轴承43、44及齿轮轴14对齿轮31向使其相对于齿条32啮合的方向施力。因此，可以维持齿轮31和齿条32的良好的啮合状态。如图31所示，各板簧91、91的施力FI、F2的合力F3从齿轮31经齿条32传给齿条轴16。此时，如图33所示，在支承齿条轴16的背面16a的两个轴承50、50上分别产生反作用力Fll、F12。如此，齿条轴16的背面16a通过齿轮31和两个轴承50、50的三点被可靠支承为能够向轴长度方向滑动。该齿条轴支承结构相当于所谓“梁从两个支点的两侧突出，在该梁的长度中央作用有集中载荷(合力F3)”的平衡条件的支承结构。而且，齿条32本身未被各轴承50、50支承。因此，没必要设置用于支承齿条轴16的另外的支承部件，可 以简化支承结构。需要说明的是，在实施例13中，齿轮31和齿条32虽然是“斜齿”的结构，但也可以是使齿条32成为相对于齿条轴16正交的“直齿”，使齿轮31为“斜齿”，且使齿轮轴14向齿条轴16的轴长度方向倾斜的结构。另外，齿轮31和齿条32双方都可以是“直齿”。以下基于

本发明的另ー实施方式。实施例说明实施例的车辆用转向装置。如图35所示，车辆用转向装置10在方向盘11上经转向轴12及万向轴接头13、13连结齿轮轴14 (旋转轴14)，在该齿轮轴14上经齿轮齿条机构15连结齿条轴16，在该齿条轴16的两端，经球窝接头17、17，拉杆18、18及转向节19、19连结左右的操舵车轮21、21。根据车辆用转向装置10 (以下，简称为“转向装置10”。)，能够将通过驾驶员操舵方向盘11而产生的操舵扭矩从方向盘11经齿轮齿条机构15及左右的拉杆18、18传给左右的操舵车轮21、21。齿轮齿条机构15由形成于齿轮轴14上的齿轮31与形成于齿条轴16上的齿条32构成。齿轮轴14沿车辆的上下方向延伸。齿条轴16由沿车宽方向延伸的正圆状截面的圆棒构成。该齿条轴16例如是机械构造用碳素钢钢材(JIS-G-4051)或铬钥钢钢材(JIS-G-4105)等的钢铁产品。如图36及图37所示，齿条轴16上的至少形成有齿条32的部位的背面16a形成为大致圆弧状截面。齿轮轴14、齿轮齿条机构15与齿条轴16至少主要部分收纳在外壳41中。该外壳41是在车宽方向贯穿的细长筒状的部件，并从长度中央的上端向上方开ロ。齿条轴16的两端相比于外壳41的两端更向车宽方向外侧延伸。外壳41的两端与左右的拉杆18、18之间被护罩42、42覆盖。齿轮轴14通过在外壳41内安装的2个轴承(上方的第I轴承43和下方的第2轴承44)夹着齿轮31支承其上部及下端部，使得齿轮轴14能够旋转且限制轴向移动。两个轴承43、44由滚珠轴承构成，但第2轴承44也可以是滚针轴承那样的向心轴承。转向装置10具备相对于齿轮31的位置(齿轮31和齿条32的啮合位置)而言位于齿条轴16的轴长度方向两侧的两个齿条支承部50、50 ;以及位于该两个齿条支承部50、50之间的施力部60。如图36、图38及图39所示，两个齿条支承部50、50是支承齿条轴16的部件，并由圆筒状的轴承(例如套筒)构成。各齿条支承部50、50通过压入(过盈配合)等被安装在外壳41内，并分别具有正圆状的支承孔51、51。各支承孔51、51的直径被设得成比齿条轴16的直径稍大。因此，齿条轴16和各支承孔51、51之间的间隙很小。各齿条支承部50、50优选由具有耐磨损性且齿条轴16滑动时的摩擦阻力小的材料构成。各齿条支承部50、50例如可由聚缩醛树脂或含有聚缩醛的树脂，或者聚四氟こ烯树脂(简记为PTFE，特富龙(注册商标))等氟树脂等的树脂制品构成。另外，例如，各齿条支承部50、50可由能够弹性变形的树脂制套筒构成。在采用这种树脂制套筒时，齿条轴16与各支承孔51、51之间的间隙可设定为零或者几乎为零的值。如图36所示，齿条32的长度Ler预先被设定为考虑了方向盘11 (參照图35)的旋转范围，例如约3. 5圈的一定的长度。在齿条32位于操舵的中立位置的状态下，齿条32 的长度Ler以与齿轮31的啮合位置为基准被大致均等地分配在轴向两侧。齿条32的两端在位于操舵的中立位置的状态下，相比于外壳41的两端更向车宽方向的外侧延伸。如图36及图38所示，两个齿条支承部50、50彼此相互接近配置，使得只是将位于操舵中立位置(车辆直行行驶的位置)的状态的齿条轴16的、形成有齿条32的部位的背面16a支承为在轴长度方向(车宽方向)上可滑动。如图37所示，施力部60的施力方向被设定为至少能够向齿条32以外的方向对齿条轴16施力。详细地说，施力部60由用于起到将齿条轴16按压向齿轮31的作用的齿条引导机构构成。该施カ部60 (齿条引导机构60)包括从齿条32的相反侧顶在齿条轴16上的齿条引导件61 ;朝向齿条轴16的背面16a对该齿条引导件61进行施力的压缩螺旋弹簧62 ;用于经压缩螺旋弹簧62按压所述齿条引导件61并调整施カ的调整螺栓63。齿条引导件61具有用来按压齿条轴16的形成有齿条32的部位的背面16a的按压面6 Ia (用于支承背面16a的支承面61a)。即，齿条引导件61将背面16a支承为可在轴长度方向上滑动。该齿条引导件61优选由具有耐磨损性并且摩擦阻力小的材料构成，例如最好是聚缩醛树脂或包含聚缩醛的树脂，或者聚四氟こ烯树脂(简记为PTFE，特富龙(注册商标))等氟树脂等的树脂制品。需要说明的是，可以仅使齿条引导件61的按压面61a的部分为上述的树脂制品。另外，还可以由烧结金属构成齿条引导件61。在此，基于图40，如下述这样定义齿条轴16。图40(a)是模式地表示图36所示的齿轮齿条机构15的立体图。图40(b)是图40(a)所示的齿轮齿条机构15的俯视图。图40(c)是模式地表示图36所示的齿轮齿条机构15和齿条引导件61的关系的剖视图。如图40(a) (C)所示，将正交于齿条轴16的中心线Pr且正交于齿轮31的中心线Pp的直线Lc称为“齿轮正交基准线Lc”。另外，将正交于齿条轴16的中心线Pr且平行于齿轮31的中心线Pp的直线Lp称为“齿轮平行基准线Lp”。该齿轮平行基准线Lp相对于齿轮正交基准线Lc正交。如图37及图40所示，齿条引导件61是以滑动方向的中心线Lg为中心的正圆的圆柱状的部件。滑动方向的中心线Lg平行于齿轮正交基准线Lc。即，齿条引导件61形成为以中心线Lg为基准的圆形截面。齿条引导件61及压缩螺旋弹簧62被收纳在齿条引导外壳64中。该齿条引导外壳64 —体形成于外壳41,并具有能够将齿条引导件61支承为可沿中心线Lg滑动的圆形状(正圆状)的支承用孔64a。齿条引导件61的外径为dl。齿条引导件61的外周面和支承用孔64a的内表面之间的间隙是齿条引导件61在支承齿条轴16的方向上可滑动的(可进退运动的)程度的极小的间隙。齿条引导件61的支承面61a形成为沿着齿条轴16的背面16a的大致圆弧状截面。该支承面61a形成为相对于齿轮正交基准线Lc，仅能够接触于齿条轴16的背面16a中的任一方的面。例如，支承面61a相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅能够接触于上方或下方的面。更具体地说，支承面61a的圆弧状的半径rl被设定得大于背面16a的圆弧状的半径r2(rl > r2)。齿条轴16的背面16a的半径r2的中心位于齿轮正交基准线Lc上。另ー方面，支承面61a的圆弧状的半径rl的中心相对于齿轮正交基准线Lc而言，向上方或下方偏置，即，向齿条32的齿宽方向偏置。结果是，支承面61a相对于水平的齿轮正交基准线Lc仅接触于齿条轴16的背面16a的上方或下方的面。在图37及图40中，支承面61a相对于 齿轮正交基准线Lc仅接触于背面16a上方的面。在此，基于图41 (a)、(b)说明支承面61a相对于齿条轴16的背面16a的接触关系。图41 (a)匹配于图40 (c)表不齿条轴16和齿条引导件61的关系。图41 (b)表不从齿条引导件61的滑动方向观察图41 (a)所示的齿条引导件61的构成。如上所述，由于是“rl > r2”的关系，因此相对于齿条轴16的背面16a，支承面61a仅在ー个接触部位Qs接触。支承面61a相对于背面16a的接触部位Qs向齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸(參考图41 (b))，并且位于使齿条引导件61的大小在齿条轴16的轴长度方向上达到最大的位置。更具体地说，齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg以及压缩螺旋弹簧62的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc，以偏置量8向支承面61a接触于背面16a的方向偏置。在图37、图40以及图41(a)、(b)中，齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc向上方偏置。接触部位Qs位于形成为圆形截面的齿条引导件61的中心线Lg上。因此，支承面61a相对于背面16a的接触部位Qs向齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸，其延伸长度与齿条引导件61的外径dl相同。如图39所示，齿条轴16的截面中心Pr(中心线Pr)相对于两个轴承50、50的截面中心Pj (中心线Pj)而言，以偏置量A I向从齿轮31 (參照图40)尚开的方向偏置,且沿着齿轮31的中心线Pp以偏置量A 2向齿条32的齿宽方向偏置。因此，能够更进一步可靠防止齿条32本身被两个轴承50、50支承(接触)。下面，说明上述实施例的转向装置10的作用。图42(a)是以俯视模式地表示齿条32位于操舵的中立位置(车辆直行行驶的位置)的状态下的转向装置10。图42(b)是以俯视模式地表示通过将转向装置10向右操舵而使齿条32向右滑动变位的状态的转向装置10。图42(c)是以俯视模式地表示通过将转向装置10向左操舵而使齿条32向左滑动变位的状态的转向装置10。如图37所示，在齿条引导件61上形成的大致圆弧状截面的按压面61a相对于齿轮正交基准线Lc仅接触于齿条轴16的背面16a之中的任一方的面。因此，齿条引导件61在压缩螺旋弹簧62的施力F I的作用下，将齿条轴16向齿轮31按压，并且如图39所示，将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压(施加预压カ)。如图39所示，齿条轴16的截面中心Pr (中心线Pr)相对于各齿条支承部50、50的截面中心Pj (中心线Pj)而言，以偏置量A I向从齿轮31 (參照图40)尚开的方向偏置，且以偏置量A 2向齿条32的齿宽方向偏置。其结果是，如图39以及图42(a)所示，齿条轴16在连结各齿条支承部50、50的截面中心Pj与齿条轴16的截面中心Pr的作用线WL上具有接点Qw，在该作用线WL的方向产生反作用力F2。各齿条支承部50、50支承齿条轴16的背面16a。该齿条轴支承结构相当于所谓“梁从两个支点的两侧突出，集中载荷(齿轮31的反作用力)作用于该梁的长度中央”平衡条件的支承结构。需要说明的是，也可以没有偏置量A I的偏置。此时，从齿条下点Qu产生反作用力F2。如此，齿条轴16的背面16a通过齿轮31和两个齿条支承部50、50的三点被可靠支承为能够向轴长度方向滑动。而且，齿条32本身就不会被各齿条支承部50、50支承(不会接触)。没必要设置用干支承齿条轴16的另外的支承部件，可简化用干支承齿条轴16的支承结构。 进而，利用形成为相对于齿轮正交基准线Lc (參照图37)仅可接触于任一方的面这样极其简单的结构的按压面61a，可将齿条轴16向齿轮31按压，并且可将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压。因此，在将齿条轴16的背面16a向各齿条支承部50、50按压方面，没必要设置另外的零件。而且，相对于齿条轴16的背面16a，仅是按压面61a的大致一半接触。按压面61a的接触面积小，因此，可以精度良好且顺利加工按压面61a。结果是，可以抑制齿条轴16滑动时的摩擦阻力。进而，两个齿条支承部50、50在齿条轴16仅能够支承形成有齿条32的部位的背面16a,且相互接近配置。由于各齿条支承部50、50位于齿条32的长度的范围内，因此与位于范围外的现有技术相比，可以缩短齿条轴16的全长。因此，可使齿轮齿条机构15在齿条32的长度方向上小型化。由于还可以使用于收纳齿轮齿条机构15的外壳41 (參照图37)小型化，因此可以实现转向装置10的小型化及轻量化。进而，对应于齿条轴16与现有技术相比缩短的部分，相应地可以延长设定与齿条轴16连结的拉杆18、18。因此，可以提高转向装置10及搭载该转向装置10的车辆的设计自由度。例如，可以提高由转向装置10的拉杆18、18与未图示的悬挂装置形成的悬挂几何学意义上的设计自由度。尤其，在将这种转向装置10搭载在车宽小的小型车上时，配置上的制约小。而且，只要延长设定拉杆18、18，在左右的操舵车轮21、21颠簸或反弹时，可以抑制车轮前端的变化的影响。结果是，可以提高车辆的操舵性。进而，通过缩短齿条轴16，可以延长设定拉杆18、18。因此，可将拉杆18、18相对于齿条轴16的倾角小(也称为伸角￠)设定得较小。因此，如图42(b)及图42(c)所示，在齿条轴16向车宽方向滑动变位时,在垂直于齿条轴16的方向上作用的力fb (弯曲力fb)小就可以。由于弯曲力fb小，所以在齿条轴16产生的弯曲カ矩小。因此，可以充分提高齿条轴16的弯曲強度，并且可以抑制齿条轴16的挠曲。由于齿条轴16的挠曲小，所以可以提高操舵时的左右操舵车轮21、21的转舵角的精度。而且，可良好地保持齿条32相对于齿轮31的啮合状态，结果是，可充分确保齿轮齿条机构15的耐久性。如图42(a)所示，因在行驶中施加到左右操舵车轮21、21上的外部干扰、例如路面凹凸等而产生的各操舵车轮21、21的振动从左右的操舵车轮21、21经拉杆18、18传给齿条轴16。相对于此在实施例中，在齿条32位于操舵的中立位置附近的情况下，从齿条轴16的背面16a对左右的齿条支承部50、50施加预压。因此，在齿条轴16的背面16a和各齿条支承部50、50之间没有间隙。由于在施加预压的同时没有间隙，因此可以充分防止因所述振动而使齿条轴16的背面16a碰撞各齿条支承部50、50的声音即叩打声音的产生。例如，在图42(b)所示的右操舵时，或图42 (C)所示的左操舵时，齿条支承部50、50承受的反作用力的方向是从齿条轴16的背面16a对左右的齿条支承部50、50施加预压的方向。因此，在使右操舵和左操舵反转时，可以充分防止齿条轴16的背面16a碰撞各齿条支承部50、50的声音(叩打声音)的产生。而且，由于相比于现有技木，齿条轴16短，因此其是轻量的。即使在超过预压的大的外部干扰传给齿条轴16的情况下，也可以抑制叩打声音。因此，能够充分防止从转向装置10向车室传递的噪音，结果是，可以进一歩提高车室内环境。接着说明相对于齿轮正交基准线Lc使齿条引导件61的中心线Lg偏置的作用。图41 (c)表示相对于齿轮正交基准线Lc，齿条引导件61A的中心线Lg未偏置的情况(比较例)。图41(b)表不从齿条引导件61、61A的滑动方向观察图41 (a)所不的实施例的滑动引导件61和图41(c)所示的比较例的滑动引导件61A的结构。
如图41 (C)所示，比较例的施力部60A的基本结构实质上与图41 (a)所示的实施例的施力部60相同，S卩，包括齿条引导件60A和压缩螺旋弹簧62。如图41(b)、(c)所示，比较例的齿条引导件60A的支承面61Aa相对于齿轮正交基准线Lc仅与背面16a的单侧接触。尽管这样，齿条引导件61A的滑动方向的中心线Lg与齿轮正交基准线Lc 一致。因此，支承面61Aa不与背面16a接触的无用的范国大。相应地不得不增大齿条引导件61A的外径d2。进而，如图41(c)所示，压缩螺旋弹簧62的施力点Qc (压缩螺旋弹簧62的中心)位于齿轮正交基准线Lc上。从该齿轮正交基准线Lc到接触部位Qs的距离为SA。因此，通过压缩螺旋弹簧62的施力，齿条引导件61的接触部位Qs按压齿条轴16时，从该齿条轴16对接触部位Qs施加反作用力Po。该反作用力Po与压缩螺旋弹簧62的施力相等。因此，在齿条引导件61上产生カ矩Ma(Ma = S AXPo)。如图37所示，齿条引导件61可滑动地嵌合于齿条引导外壳64的支承用孔64a。在齿条引导件61和支承用孔64a的壁面之间作用有与力矩Ma相应的“偏心力”(偏心载荷)。因此，在该“偏心力”上乘以摩擦系数的值的摩擦カ产生在齿条引导件61和支承用孔64a的壁面之间。该摩擦力成为阻碍齿条引导件61的滑动运动的阻力。这种阻力在提高齿条引导件61相对于齿条轴16的振动的追随性方面并不优选。而且，在齿条引导件61和支承用孔64a的壁面之间由于产生偏心的磨损现象，成为齿条引导件61松动的要因，因此，在提高施力部60A的耐久性方面有改良的余地。相对于此，如图41(a)、(b)所示，在实施例中，齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc向支承面61a接触于背面16a的方向偏置。因此，可以缩窄支承面61a未接触于背面16a的无用的范围。相应地，可以缩小齿条引导件61的外径dl，因此，其结果是，可使齿条引导件61轻量。如此，能够在确保支承面61a可与背面16a接触的范围的同吋，实现齿条引导件61的小型化、轻量化。在考虑由作为质量体的齿条引导件61与规定的弹簧常数的压缩螺旋弹簧62所构成的振动系统时，该振动系统的固有振动频率(共振频率)因齿条引导件61变轻量而变大。因此，齿条引导件61相对于齿条轴16的振动的追随性提高，因此，能够充分維持齿条32相对于齿轮31 (參照图37)的良好的啮合状态。因此，齿轮31和齿条32的摩擦特性变好，因此，可使齿轮齿条式转向装置10 (參照图35)更顺畅地操舵，结果是可以提高操舵感觉。而且，由于能够充分維持齿轮31和齿条32的良好的啮合状态，因此可以提高齿轮齿条机构15的強度和耐久性。进而，如图41 (b)所示，支承面61a相对于背面16a的接触部位Qs向齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸，并且位于使齿条引导件61的大小在齿条轴16的轴长度方向上达到最大(外径dl的值)的位置。即，齿条引导件61形成为以该齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg为基准的圆形截面，接触部位Qs位于该中心线Lg上。因此，支承面61a相对于背面16a的接触部位Qs向齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸，其直线状的延伸长 度和齿条引导件61的外径dl相同，为最大。因此，与齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg与齿轮正交基准线Lc 一致的情况(參照图41 (C))相比，支承面61a不与背面16a接触的无用范围窄就可以。因此，可以缩小齿条引导件61的大小(外径dl)，因此结果是可使齿条引导件61轻量。进而，如图41(a)所示，压缩螺旋弹簧62的施力点Qc与接触部位Qs—致。因此，不会因从齿条轴16施加给接触部位Qs的反作用力Po而产生カ矩。因此，可以提高齿条引导件61相对于齿条轴16的振动的追随性。而且，可以提高施力部60的耐久性。例如，由于不产生所述カ矩，所以不会有该カ矩引起的过大的“偏心力”(偏心载荷)作用于齿条引导件61、压缩螺旋弹簧62以及调整螺栓63 (參照图37)。因此，不存在由于在齿条引导件61的各座面(支承面61a或弹簧承载面)或调整螺栓63的座面(弹簧承载面)上产生变形(压溃现象)或损耗而引起的、齿条引导件61和调整螺栓63之间的间隙増大的情況。进而，由于使齿条引导件61的滑动方向的中心线Lg相对于齿轮正交基准线Lc向支承面61a接触于背面16a的方向偏置，因此,不用担心相对于齿条轴16的背面16a在错误朝向上组装齿条引导件61。因此，车辆用转向装置10的生产率提高。例如在相对于齿条轴16的背面16a上下颠倒地组装齿条引导件61的情况下，齿条引导件61的支承面61a从背面16a离开。因此，作业人员可容易目视而意识到这一错误的朝向。接着，说明相对于齿轮正交基准线Lc将支承面61a的接触部位Qs仅设置于单侧的作用。图43 (a)匹配于图41 (a)表不齿条轴16和齿条引导件61的关系。图43 (b)表示相对于齿轮正交基准线Lc，齿条引导件61B的中心线Lg未偏置的情况(比较例)。图43(c)表不从齿条引导件61、61B的滑动方向观察图43(a)所不的实施例的齿条引导件61与图43(b)所示的比较例的齿条引导件61B的结构。如图43(b)、(C)所示，比较例的施力部60B包括齿条引导件61B和压缩螺旋弹簧62。齿条引导件61B的滑动方向的中心线Lg与齿轮正交基准线Lc 一致。而且，齿条引导件60B的支承面61Ba相对于齿轮正交基准线Lc与背面16a的两侧接触。即，相对于齿轮正交基准线Lc而言，支承面61Ba的接触部位Qs为两处。如图43(b)所示，压缩螺旋弹簧62的施力点Qc (压缩螺旋弹簧62的中心)位于齿轮正交基准线Lc上。从该齿轮正交基准线Lc到各接触部位Qs、Qs的距离为SB、SB。因此，通过压缩螺旋弹簧62的施力，齿条引导件61的各接触部位Qs、Qs按压齿条轴16吋，从该齿条轴16对各接触部位Qs、Qs分别施加反作用力Po/2、Po/2。该反作用力Po/2是压缩螺旋弹簧62的施力Po的一半。因此，在齿条引导件61B上相对于齿轮正交基准线Lc在两侧产生カ矩Mb、Mb (Mb = SBXPo/2)。进而，如图42(a)以及图42(b)所示，在操舵左右的操舵车轮21、21时，齿条轴16从操舵车轮21、21受到推力(要使齿条轴16向车宽方向滑动变位的力)。该推力通过齿条32的压カ角而转换为齿条32在齿轮正交基准线Lc方向的反作用力。对应于该反作用力，施加于各接触部位Qs、Qs的反作用力Po/2、Po/2进ー步变大。因此，齿条引导件61B需要采用考虑了カ矩Mb、Mb的大的高强度材料、例如钢材。相对于此，如图43(a)、(b)所示，在实施例中，齿条引导件60的支承面61a相对于齿轮正交基准线Lc仅与背面16a的单侧接触。而且，齿条引导件61的滑动方向的中心线 Lg相对于齿轮正交基准线Lc向支承面61a接触于背面16a的方向偏置。进而，压缩螺旋弹簧62的施力点Qc与接触部位Qs —致。因此，不会因从齿条轴16施加给接触部位Qs的反作用力Po而产生カ矩。因此，齿条引导件61可以采用不考虑力矩的低強度材料，例如上述那样采用树脂。通过采用树脂制的齿条引导件61，可使作为质量体的齿条引导件61轻量。在考虑由作为质量体的齿条引导件61与压缩螺旋弹簧62所构成的振动系统时，该振动系统的固有振动频率因齿条引导件61变轻量而变大。因此，齿条引导件61相对于齿条轴16的振动的追随性进ー步提高，因此，能够更充分維持齿条32相对于齿轮31 (參照图40)的良好的啮合状态。因此，齿轮31和齿条32的摩擦特性变好，因此，可使齿轮齿条式转向装置10 (參照图35)更顺畅地操舵，结果是可以提高操舵感觉。需要说明的是，在本发明中，齿条引导件61最优选设定齿条引导件61的形状或相对于齿轮正交基准线Lc的偏置量8，使得支承面61a相对于齿条轴16的背面16a的接触部位Qs沿齿条轴16的轴长度方向呈直线状延伸，并且齿条引导件61的大小在齿条轴16的轴长度方向上最大(直线状延伸的接触部位Qs的长度最大)。例如，从支承面61a侧观察齿条引导件61的端面(面向齿条轴16的一方的端面)的形状，即从齿条引导件61的滑动方向观察时(沿滑动方向的中心线Lg观察时)的截面形状除了正圆的圆形截面外，可以形成为椭圆状的截面、相对于齿条轴16的中心线Pr设定为多边形(四边形或三角形等)的截面。另外，齿条引导件61的支承面61a的形状除了图37所示的大致圆弧状截面外，可以是相对于齿条轴16的背面16a，以“通过接触部位Qs的接线”为基准的平坦面。另外，齿轮31和齿条32是“斜齿”的结构，但可以是将齿条32设为相对于齿条轴16正交的“直齿”，将齿轮31设为“斜齿”，使齿轮轴14向齿条轴16的轴长度方向倾斜的结构。另外，齿轮31和齿条32双方都可以是“直齿”。エ业实用性本发明的车辆用齿轮齿条式转向装置10 IOL适于搭载在车宽小的小型车上。
权利要求
1.一种车辆用转向装置，其将通过对方向盘进行操舵而产生的操舵扭矩从所述方向盘经齿轮齿条机构传给操舵车轮，其特征在于，具备 形成有所述齿轮齿条机构的齿条的齿条轴； 相对于所述齿轮齿条机构的齿轮的位置而位于所述齿条轴的轴长度方向的两侧的两个齿条支承部；以及 位于该两个齿条支承部之间的施力部， 所述两个齿条支承部相互接近配置，以仅将位于操舵的中立位置的状态下的所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的背面支承为可沿轴长度方向滑动， 所述施力部的施力方向被设定为可至少向所述齿条以外的方向对所述齿条轴施力。
2.如权利要求I所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述施力部包括 将所述齿条轴的形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动的齿条引导件；以及 向所述背面对该齿条引导件施力的压缩螺旋弹簧， 所述齿条弓I导件具有用于按压所述背面的按压面， 该按压面形成为仅可接触于所述背面之中的相对于与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线的靠任一方的面。
3.如权利要求2所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条轴的至少所述背面形成为大致圆弧状截面， 所述按压面形成为沿着所述背面的大致圆弧状截面， 所述按压面的圆弧状的半径被设定为大于所述背面的圆弧状的半径， 所述按压面的中心相对于所述齿条轴的中心线向所述齿条的齿宽方向偏置。
4.如权利要求I所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述施力部包括 将所述齿条轴的形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动的齿条引导件；以及 向所述背面对该齿条引导件施力的压缩螺旋弹簧， 所述齿条引导件的中心线及所述压缩螺旋弹簧的中心线相对于与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线，向所述齿轮的轴向倾斜。
5.如权利要求I至4中任一项所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述两个齿条支承部由圆筒状的轴承构成， 所述齿条轴的中心线相对于所述轴承的中心线向远离所述齿轮的方向偏置且沿着所述齿轮的中心线偏置。
6.如权利要求4所述的车辆用转向装置，其特征在于， 将与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线平行的直线作为齿轮平行基准线， 所述两个齿条支承部由圆筒状的轴承构成， 在所述齿条轴的外周面的同一周上形成有能够由所述两个轴承支承的两个齿条相反侧凸部，所述两个齿条相反侧凸部相对于所述齿轮平行基准线位于与所述齿条相反一侧，且位于所述齿轮正交基准线的两侧。
7.如权利要求6所述的车辆用转向装置，其特征在于， 在所述齿条轴的外周面的同一周上形成有能够由所述两个轴承支承的两个齿条接近侧凸部， 该两个齿条接近侧凸部位于所述齿轮平行基准线和所述齿条之间，且位于所述齿轮正交基准线的两侧。
8.如权利要求7所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条轴由中空材料构成， 所述两个齿条相反侧凸部和所述两个齿条接近侧凸部是从所述中空材料的内部向径 外侧压出成形而形成的部分。
9.如权利要求2所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述车辆用转向装置还具备用于限制所述齿条引导件绕所述齿轮正交基准线摆动的摆动限制部。
10.如权利要求9所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并被收纳在齿条引导外壳中， 该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔， 所述摆动限制部由在所述齿条引导件的外周面的周方向上形成且可接触于所述支承用孔的内周面的至少两个凸部构成。
11.如权利要求9所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并被收纳在齿条引导外壳中， 该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔， 所述摆动限制部是由填充于所述齿条引导件的外周面与所述支承用孔的内周面之间的间隙之中的、液状填料等具有粘弹性的填充层构成的。
12.如权利要求9所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条引导件是以所述齿轮正交基准线为中心的圆形状的部件，并在外周面形成有用于安装O型密封圈的环状槽，并且被收纳在齿条引导外壳中， 该齿条引导外壳具有能够将所述齿条引导件支承为可沿着所述齿轮正交基准线滑动的圆形状的支承用孔， 所述摆动限制部由在所述环状槽中安装的O型密封圈构成， 该O型密封圈的外周面在全周上与所述支承用孔的内周面相接。
13.如权利要求12所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述环状槽的中心相对于所述齿条引导件的中心线偏置。
14.如权利要求I所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述施力部对所述齿轮向使其相对于所述齿条啮合的方向施力。
15.如权利要求I至14中任一项所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条是齿线相对于所述齿条轴正交的直齿。
16.一种车辆用转向装置，其将通过对方向盘进行操舵而产生的操舵扭矩从所述方向盘经齿轮齿条机构传给操舵车轮，其特征在于，具备 形成有所述齿轮齿条机构的齿条的齿条轴； 相对于所述齿轮齿条机构的齿轮的位置而位于所述齿条轴的轴长度方向的两侧的两个齿条支承部；以及 位于该两个齿条支承部之间，可至少向所述齿条以外的方向对所述齿条轴施力的施力部， 所述两个齿条支承部相互接近配置，以仅将位于操舵的中立位置的状态下的所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的背面支承为可沿轴长度方向滑动， 所述施力部包括齿条引导件和压缩螺旋弹簧，所述齿条引导件可沿与所述齿条轴的中心线正交且与所述齿轮的中心线正交的齿轮正交基准线滑动，并将所述齿条轴的、形成有所述齿条的部位的所述背面支承为可沿轴长度方向滑动，所述压缩螺旋弹簧朝向所述背面对所述齿条引导件施力， 所述齿条引导件具有用于支承所述背面的支承面， 该支承面形成为相对于所述齿轮正交基准线仅可与所述背面的单侧接触， 所述齿条引导件的滑动方向的中心线相对于所述齿轮正交基准线向所述支承面与所述背面接触的方向偏置。
17.如权利要求16所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述支承面相对于所述背面的接触部位在所述齿条轴的轴长度方向上呈直线状延伸，且位于使所述齿条引导件的大小在所述齿条轴的轴长度方向上达到最大的位置。
18.如权利要求17所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述齿条引导件形成为以该齿条引导件的所述滑动方向的中心线为基准的圆形截面，所述接触部位位于该中心线上。
全文摘要
一种车辆用转向装置，其可实现车辆用齿轮齿条式转向装置的小型化，提高操舵感觉。从方向盘经齿轮齿条机构(15)将操舵扭矩传给操舵车轮(21、21)的车辆用转向装置(10)具备形成有齿条(32)的齿条轴(16)；相对于齿轮(31)的位置而位于齿条轴的轴长度方向两侧的两个齿条支承部(50、50)；以及位于两个齿条支承部之间的施力部(60)。两个齿条支承部相互接近配置，以仅将位于操舵的中立位置的状态下的齿条轴的、形成有齿条的部位的背面(16a)支承为可沿轴长度方向滑动。施力部的施力方向被设定为可至少向齿条以外的方向对齿条轴施力。施力部的齿条引导件(61)的滑动方向的中心线相对于齿轮正交基准线向支承面接触于背面的方向偏置。
文档编号B62D3/12GK102730051SQ20121008350
公开日2012年10月17日 申请日期2012年3月27日 优先权日2011年3月31日
发明者服部宪治, 渡边胜治 申请人:本田技研工业株式会社