本申請發明主張在2015年11月10日向日本專利局提交的專利申請no.2015-220606號的優先權，并在此引用包括說明書、附圖以及說明書摘要的全部內容。

本發明涉及轉向軸支承結構。

背景技術：

在汽車的轉向裝置中，提出有一種將作為轉向軸的齒條軸以能夠往復移動的方式支承于殼體內的齒條襯套(rackbush)(例如參照日本特開2013-142451號公報)。通常，對于從殼體的各端部突出的齒條軸的各端部而言，一端被外嵌于殼體的端部的對應的護罩覆蓋而被保護。隨著齒條軸的軸方向移動，任一方的護罩伸長，另一方的護罩縮短。隨著護罩的伸縮，護罩內被加壓或被減壓。因此，在齒條襯套的一端側與另一端側之間流通空氣，產生如吹笛音那樣的異響。

因此，提出有一種在齒條襯套的內周設置從齒條襯套的一端向另一端延伸的軸方向槽的技術(例如參照日本特開2004-183780號公報)。

在日本特開2004-183780號公報中，齒條襯套在一端形成向徑方向外側延伸的凸緣部。凸緣部與殼體的內周的臺階部卡合，由此，齒條襯套在軸方向上被定位。由于凸緣部與殼體內周的臺階部抵接，所以幾乎沒有穿過齒條襯套的外周側(即齒條襯套與殼體之間)的空氣的流通。因此，形成僅穿過齒條襯套的內周側(即齒條襯套與齒條軸之間)的空氣流通，流通截面積較窄，因此擔心不能抑制異響產生。

技術實現要素：

本發明的目的之一在于提供一種能夠抑制由空氣流通所引起的異響的產生的轉向軸支承結構。

本發明的一個實施方式的轉向軸支承結構的結構上的特征在于，具備：筒狀的殼體，轉向軸被同軸地貫穿插入該殼體中，在該殼體的內周形成有朝向殼體端側的臺階部；筒狀的襯套，其包括襯套主體和凸緣部，上述襯套主體具有上述殼體端側的第一軸方向端部、上述第一軸方向端部的相反側的第二軸方向端部、與上述殼體的上述內周對置的外表面、將上述轉向軸支承為能夠在軸方向上滑動的內表面、形成于上述外表面且沿周方向延伸的朝外凹部、和從上述第二軸方向端部起與上述朝外凹部交叉地延伸直至軸方向的中途部的軸方向狹縫，上述凸緣部從上述襯套主體的上述第一軸方向端部沿徑方向外側延伸且與上述臺階部卡合，從而在軸方向上被定位；以及環狀彈性部件，其收容于上述朝外凹部，以在上述殼體的上述內周與上述襯套主體的上述外表面之間形成與上述軸方向狹縫連通的縫隙空間的方式，相對于上述殼體彈性支承上述襯套上述凸緣部形成將上述殼體內的相比上述襯套配置在上述殼體端側的殼體端側空間與上述縫隙空間連通的連通路。

附圖說明

根據以下參照附圖對實施方式進行的詳細說明，本發明的上述以及更多的特點和優點會變得更加清楚，其中對相同的元素標注相同的附圖標記，其中，

圖1是表示應用有本發明的第一實施方式的轉向軸支承結構的轉向裝置的簡要結構的示意圖。

圖2是第一實施方式中齒條襯套的立體圖。

圖3是第一實施方式中齒條襯套的主要部分的概略俯視圖。

圖4是第一實施方式的轉向軸支承結構的剖視圖，詳細而言，是沿著第二軸方向狹縫剖切的剖視圖。

圖5是第一實施方式的轉向軸支承結構的剖視圖，詳細而言，是沿著第一軸方向狹縫剖切的剖視圖。

圖6是本發明的第二實施方式所涉及的齒條襯套的主要部分的概略俯視圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明的實施方式具體地進行說明。圖1是表示應用有本發明的第一實施方式的轉向軸支承結構的轉向裝置1的簡要結構的示意圖。如圖1所示，轉向裝置1具備被旋轉操作的方向盤等轉向操作部件2、以及轉向機構4。轉向機構4與轉向操作部件2的旋轉聯動地對轉向輪3進行轉向。轉向裝置1具備在一端安裝有轉向操作部件2的轉向軸5、以及中間軸6。

轉向機構4例如由齒輪齒條機構構成。轉向機構4包括小齒輪軸7以及作為轉向軸的齒條軸8。小齒輪軸7經由中間軸6與轉向軸5連結。小齒輪軸7在其端部附近形成小齒輪7a。齒條軸8在軸方向x的一部分的外周形成與小齒輪軸7的小齒輪7a嚙合的齒條8a。

轉向裝置1具備支承齒條軸8(轉向軸)的轉向軸支承結構a。轉向軸支承結構a包括筒狀的殼體20(相當于齒條殼體)、圓筒狀的齒條襯套30、以及一對環狀彈性部件40。齒條襯套30由注塑成形樹脂形成。殼體20固定于車身。在殼體20同軸地插通有齒條軸8。齒條襯套30形成為在殼體20內包圍齒條軸8的圓筒狀。一對環狀彈性部件40為包圍齒條襯套30的例如o型環。利用一對環狀彈性部件40，將齒條襯套30彈性地支承于殼體20的內周20a。

齒條軸8包括一對齒條軸端8e。各齒條軸端8e從殼體20的分別對應的殼體端20e突出。各齒條軸端8e經由對應的球窩接頭9與對應的轉向橫拉桿10的一端連結。各轉向橫拉桿10的另一端經由對應的轉向節臂11連結于對應的轉向輪3。

轉向裝置1具備一對筒狀的護罩70。各護罩70覆蓋殼體端20e、齒條軸端8e、球窩接頭9、以及轉向橫拉桿10的一部分。護罩70例如由聚烯烴系彈性體等合成樹脂形成，能夠伸縮。各護罩70沿齒條軸8的軸方向延伸，具備環狀的第一護罩端71、環狀的第二護罩端72、以及波紋部73。各護罩70的內部被密封。即，第一護罩端71緊固固定于殼體端20e的外周。第二護罩端72緊固固定于轉向橫拉桿10的中途部的外周。波紋部73介于第一護罩端71與第二護罩端72之間，交替地配置峰部和谷部。

若旋轉操作轉向操作部件2來使轉向軸5旋轉，則該旋轉通過小齒輪7a和齒條8a轉換為齒條軸8的軸方向x的直線運動。由此，實現轉向輪3的轉向。另外，隨著齒條軸8的軸方向x的移動，任一方的護罩70伸長，另一方的護罩70縮短。此時，護罩70的波紋部73柔軟地伸縮來追隨齒條軸8的動作。

圖2是齒條襯套30的立體圖。圖3是齒條襯套30的主要部分的概略俯視圖。圖4以及圖5分別是轉向軸支承結構a的剖視圖。如圖2、圖4以及圖5所示，齒條襯套30具備襯套主體50、以及凸緣部60。襯套主體50具備殼體端20e側的第一軸方向端部51、以及第一軸方向端部51的相反側的第二軸方向端部52。

如圖4所示，在殼體20的內周20a形成有環狀槽21。在環狀槽21收容有齒條襯套30的凸緣部60。環狀槽21包括底部22、以及由一對內壁部構成的一對臺階部23、24。臺階部23朝向殼體端20e側。齒條襯套30的凸緣部60從襯套主體50的第一軸方向端部51向徑方向外側r1延伸。通過凸緣部60與殼體20的臺階部23或者臺階部24抵接，齒條襯套30相對于殼體20在軸方向x上定位。

殼體20內的空間包括第一空間p1以及第二空間p2。第一空間p1是配置為比齒條襯套30靠殼體端20e側的殼體端側空間。第二空間p2相對于齒條襯套30配置于第一空間p1的相反側。第一空間p1(殼體端側空間)是直接連通于護罩70內的空間。襯套主體50具備外表面50a、以及內表面50b。外表面50a與殼體20的內周20a對置。內表面50b將齒條軸8支承為能夠在軸方向x上滑動。在內表面50b與齒條軸8之間填充有潤滑用的潤滑脂。

如圖2以及圖4所示，在外表面50a形成有沿周方向y延伸且在軸方向x上分離的一對朝外凹部53。如圖4所示，一對環狀彈性部件40分別在收容于對應的朝外凹部53且被彈性地壓縮的狀態下，彈性嵌合于殼體20的內周20a。一對環狀彈性部件40以在殼體20的內周20a與齒條襯套30的襯套主體50的外表面50a之間形成有縫隙空間s的方式，相對于殼體20彈性支承齒條襯套30。

如圖2所示，齒條襯套30具備第一軸方向狹縫31以及第二軸方向狹縫32。如圖2以及圖5所示，第一軸方向狹縫31從第一軸方向端部51延伸至軸方向x的中途部為止。如圖2以及圖5所示，第二軸方向狹縫32從第二軸方向端部52延伸至軸方向x的齒條襯套30的中途部為止。如圖2所示，第一軸方向狹縫31以及第二軸方向狹縫32在周方向y上分別均等配置，并且彼此間沿周方向交替配置。齒條襯套30通過形成上述的軸方向狹縫31、32，從而能夠彈性地縮徑。

凸緣部60被第一軸方向狹縫31分割為在周方向y上分離的多個部分60sg。在凸緣部60的各部分60sg形成有作為連通路的凹槽61。如圖2以及圖4所示，凹槽61(連通路)在殼體20內將配置為比齒條襯套30靠殼體端20e側的第一空間p1與縫隙空間s連通。凹槽61(連通路)形成于與殼體20的內周20a對置的凸緣部60的外表面且沿軸方向x延伸。

如圖4所示，殼體20的內周20a包括與環狀槽21的臺階部23相鄰且劃分縫隙空間s的部分20a1。凸緣部60的凹槽61的底部62配置為比與臺階部23相鄰且劃分縫隙空間s的部分20a1靠徑方向內側r2。即，殼體20的中心軸c1(相當于作為轉向軸的齒條軸8的中心軸)與凹槽61的底部62的距離d1被設為比殼體20的中心軸c1與上述部分20a1的距離d2小(d1＜d2)。

如圖3所示，在周方向y上，凹槽61的寬度w1被設為比第二軸方向狹縫32的寬度w2大(w1＞w2)。參照圖2，在從軸方向x觀察齒條襯套30時，在齒條襯套30的周方向y上，凹槽61的至少一部分的位置配置于與第二軸方向狹縫32的至少一部分的位置相同的位置。

如圖4所示，在襯套主體50的內表面50b，在第一軸方向端部51、即在凸緣部60的徑方向內側r2，形成有使第二軸方向狹縫32與對應的護罩70側的第一空間p1連通的軸方向的連通槽33。如圖2以及圖5所示，在襯套主體50的內表面50b且在第二軸方向端部52，形成有使第一軸方向狹縫31與第二空間p2連通的軸方向的連通槽34。

如圖4所示，在殼體20內，在比齒條襯套30靠殼體端20e側的第一空間p1與和第二空間p2連通的第二軸方向狹縫32之間，形成有使空氣經由齒條襯套30的內周側的連通槽33流通的第一路徑k1。如圖5所示，在殼體20內，在和第一空間p1連通的第一軸方向狹縫31與第二空間p2之間，形成有使空氣經由齒條襯套30的內周側的連通槽34流通的第二路徑k2。另一方面，在第一軸方向狹縫31、第二軸方向狹縫32、以及連通槽33、34收容有潤滑脂。在齒條襯套30的內周側的連通槽33、34存在潤滑脂。因此，連通槽33、34中有助于空氣的流通的截面積變窄。假設，若僅利用經由連通槽33、34的第一路徑k1、第二路徑k2使空氣流通，則擔心產生吹笛音等異響。

在本實施方式中，抑制這樣的異響的產生。即，如圖4所示，在殼體20內，第一空間p1(殼體端側空間)、以及與從襯套主體50的第二軸方向端部52延伸的第二軸方向狹縫32連通的齒條襯套30的外周側的縫隙空間s經由連通路(凹槽61)而連通(相當于第3路徑k3)，該連通路(凹槽61)形成于從襯套主體50的第一軸方向端部51延伸的凸緣部60。

因此，在殼體20內，能夠增大有助于空氣在第一軸方向端部51側的空間(第一空間p1)與第二軸方向端部52側的空間(第二空間p2)之間流通的流路的截面積。因此，能夠抑制由空氣流通所引起的異響的產生。由于在凸緣部60形成凹槽61作為連通路，所以容易制造。

凹槽61的底部62配置為比在殼體20的內周20a與臺階部23相鄰且劃分縫隙空間s的部分20a1靠徑方向內側r2的位置。由此，能夠實際上使凹槽61作為連通路發揮作用。從軸方向x觀察齒條襯套30時，在周方向y上，凹槽61的至少一部分的位置配置于與第二軸方向狹縫32的至少一部分的位置相同的位置(參照圖2)。因此，凹槽61與第二軸方向狹縫32的距離變近，使得空氣更加容易流通。

如圖2以及圖4所示，凹槽61的底部62在襯套主體50的外表面50a上配置在比劃分縫隙空間s的部分50a1靠徑方向外側r1的位置。因此，能夠抑制齒條襯套30的強度降低。如圖3所示，在周方向y上，凹槽61的寬度w1被設為比第二軸方向狹縫32的寬度w2大(w1＞w2)。因此，能夠擴大凹槽61的流路截面積，能夠進一步抑制異響產生。圖6是本發明的第二實施方式的轉向軸支承結構中使用的齒條襯套30p的凸緣部60p周邊的概略俯視圖。圖6的第二實施方式的齒條襯套30p與圖3的第一實施方式的齒條襯套30的不同之處在于，在凸緣部60p設置有多個作為連通路的凹槽61p。具體而言，一對凹槽61p在周方向y上等間隔且分離地配置于第二軸方向狹縫32的兩側。

根據本實施方式，由于利用多個凹槽61p來擴大流路截面積，所以能夠更加抑制異響產生。凹槽61p以及第二軸方向狹縫32的位置相互在周方向y上分離，從而能夠抑制齒條襯套30p的強度降低。凹槽61p也可以設置有三個以上。在周方向y上，凹槽61p的寬度w1可以小于等于第二軸方向狹縫32的寬度w2，也可以比寬度w2寬。

在圖6的第二實施方式的結構要素中，對與圖3的第一實施方式的結構要素相同的結構要素標注與圖3的第一實施方式的結構要素的參照附圖標記相同的參照附圖標記。本發明并未限定于各上述實施方式，雖然并未圖示，但例如凹槽61的底部62可以配置為與劃分縫隙空間s的齒條襯套的部分50a1共面，也可以配置為比部分50a1靠徑方向內側r2。

也可以去除連通槽33、34的至少一方。也可以在周方向y上從第一軸方向狹縫31和第二軸方向狹縫32離開的位置、且在襯套主體50的內表面50b形成有連通槽(未圖示)，該連通槽從第一軸方向端部51沿軸方向x向第二軸方向端部52延伸。作為連通路，也可以使用將凸緣部60在軸方向上貫通的貫通孔來代替凹槽61、61p。

此外，本發明能夠在權利要求書記載的范圍內實施各種變更。