ステアリング装置
【課題】軽量で製造コストを低減することが可能なステアリングギヤのハウジングを有するステアリング装置を提供する。
【解決手段】ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【解決手段】ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリング装置、特に、ピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌する中空円筒部を有し、車体フレームに固定されるステアリングギヤを有するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラック軸を摺動可能に内嵌するステアリングギヤのハウジングは、ラック軸の軸方向に長く形成され、操舵時に車輪から伝達される操舵反力を受けるため、剛性が大きなアルミニウム合金等の金属を鋳造して一体的に成形されている。
【０００３】
このようなラックピニオン式のステアリング装置では、ラック軸がストローク端に達すると、ラック軸の車幅方向の両端に固定されたボールジョイントソケットが、ステアリングギヤのハウジングの車幅方向の両端に当接して、ラック軸が停止し、ラック軸の移動距離を制限している。
【０００４】
両端のボールジョイントソケットの車幅方向の間隔が広いため、ステアリングギヤのハウジングは車幅方向に長くなる。従って、車幅方向に長いステアリングギヤのハウジングの両端で、ボールジョイントソケットを当接した時のスラスト荷重を支持するため、ハウジングは大きな強度が必要で、肉厚を厚くしたり、強度の大きな金属製にするため、重量が増大し、製造コストも増大する問題があった。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に開示されたステアリングギヤのハウジングは、ハウジングを分割して成形することにより、鋳造や加工を容易にしている。しかし、ハウジングの車幅方向の両端で、ボールジョイントソケットを当接した時の荷重を支持する構造は同一であるため、ハウジングは大きな強度が必要で、肉厚を厚くしたり、強度の大きな金属製にすることが必要で、重量が増大し、製造コストが増大する問題は解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６１−１２９６７０号公報
【特許文献２】特開２００９−５６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、軽量で製造コストを低減することが可能なステアリングギヤのハウジングを有するステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、ステアリングシャフトの下端に取り付けられたピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌し、タイロッドを介して車輪の操舵角を変えるステアリングギヤ、上記ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、上記ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジング、上記ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケット、上記ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【０００９】
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記ステアリングギヤの反ピニオン側端部に形成され、上記ラック軸の反ピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジング、上記ラック軸の中間部を覆う中空円筒部を有し、一端が上記ピニオン側ハウジングに接続され他端が上記反ピニオン側ハウジングに接続されて、合成樹脂またはゴムで成形された中間筒部を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【００１０】
第３番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記反ピニオン側ハウジングは上記ラック軸の反ピニオン側端部を弾性部材を介して摺動可能に軸支していることを特徴とするステアリング装置である。
【００１１】
第４番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記ラック軸は、ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成され、上記中実軸と中空軸との接合部に上記係合凸部が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１２】
第５番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記係合凸部には、上記ピニオン側ハウジングの他端との当接面に弾性部材製のダンパーが取り付けられていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１３】
第６番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記中間筒部が上記ラック軸の軸方向に伸縮可能であることを特徴とするステアリング装置である。
【００１４】
第７番目の発明は、第６番目の発明のステアリング装置において、上記中間筒部の一端とピニオン側ハウジング、及び中間筒部の他端と反ピニオン側ハウジングとの接続部がバンドまたはワイヤーで固定されていることを特徴とするステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のステアリング装置は、ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジングと、ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケットと、ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えている。従って、ラック軸が移動端で当接した時の荷重を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジングの左右両端で支持するため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のステアリング装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施例１のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。
【図３】本発明の実施例２のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。
【図４】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図５】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図６】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図７】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図８】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図９】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例のステアリング装置を示し、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置の全体斜視図である。図１に示すように、本発明の実施例のコラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、コラム１０５の中間部に取付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与している。そして、ステアリングシャフトの回転を中間シャフト１０６に伝達し、ピニオン軸１０７を介してラックピニオン式のステアリングギヤ１０３のラック軸を往復移動させ、タイロッド１０４を介して舵輪を操舵している。
【００１９】
図２は、本発明の実施例１のステアリング装置のステアリングギヤ１０３の要部を示す一部を断面した正面図である。本発明の実施例１のステアリングギヤ１０３は、フロントサブフレーム等の図示しない車体フレームに取り付けられている。図２の紙面に直交する手前側が車体上方側、図２の紙面に直交する奥側が車体下方側、図２の左右方向が車幅方向、図２の上方向が車体後方側、図２の下方向が車体前方側である。
【００２０】
ステアリングギヤ１０３は、図２の右側のピニオン側ハウジング１０、図２の左側の反ピニオン側ハウジング２０、ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０を接続する中間筒部３０を備えている。ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０はアルミニウム合金等の金属を鋳造して成形されている。
【００２１】
中空円筒状の中間筒部３０は合成樹脂を使用し、射出成形やブロー成型で成形している。ピニオン側ハウジング１０の左端の雌ねじ１１に中間筒部３０の右端の雄ねじ３１がねじ込まれて、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端が固定されている。ピニオン側ハウジング１０の左端の内周面と中間筒部３０の右端の外周面との間にはＯリング３２が介挿されて、ピニオン側ハウジング１０と中間筒部３０との接続部の気密性を保持している。また、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に中間筒部３０の左端のフランジ部３３が、弾性部材製のダンパー３４を介して固定されている。
【００２２】
中間筒部３０の内周３５には、図２の左右方向に摺動可能にラック軸４０が内嵌している。中間筒部３０の内周３５の左端には、軸受ブッシュ３６が内嵌され、ラック軸４０の左端を摺動可能に軸支している。ラック軸４０の左右両端にはボールジョイントソケット５１、５２が各々形成され、、ボールジョイントソケット５１、５２に連結されたタイロッド１０４、１０４が、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、ラック軸４０よりも大径に形成されている。
【００２３】
ピニオン側ハウジング１０には、ピニオン挿入用の円柱状ボス１２が一体的に形成され、このピニオン挿入用の円柱状ボス１２に挿入されたピニオン軸１０７の下端には、ラック軸４０に噛み合う図示しないピニオンが形成されている。ピニオン軸１０７の上端は、ステアリングホイール１０１に連結された図１の中間シャフト１０６の下端に連結されている。
【００２４】
運転者がステアリングホイール１０１を回転すると、ピニオン軸１０７のピニオンが回転し、ピニオンの回転に応じて、ラック軸４０が左右に摺動して、車輪の操舵角を変えることができる。
【００２５】
ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０には、車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１が各々形成されている。車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向（図２の紙面に直交する方向）に各々一箇所形成されている。
【００２６】
取り付け孔１３１、２１１に図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０は車体フレームにリジッド構造（剛体構造）で取り付けられている。本発明の実施例１の中間筒部３０は合成樹脂で形成され、車輪からの操舵反力を支持する能力が小さい。
【００２７】
従って、金属製のピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームにリジッド構造で取り付け、車輪からの操舵反力は、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０が支持する。反ピニオン側ハウジング２０は、軸受ブッシュ３６に加わるラジアル荷重を弾性部材製のダンパー３４を介して支持し、中間筒部３０に加わるラジアル荷重を軽減している。
【００２８】
ラック軸４０は、ラックが形成された図２の右側の中実軸４１と、ラックが形成されていない図２の左側の中空軸４２を摩擦溶接で接合して形成され、中実軸４１と中空軸４２との接合部に係合凸部４３が形成されている。係合凸部４３は、ラック軸４０のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置に形成され、中実軸４１及び中空軸４２よりも大径の円盤状に形成されている。
【００２９】
従って、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が左側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の右端の当接面１４に右側のボールジョイントソケット５１が当接して、ラック軸４０の反ピニオン側への移動端が規制される。
【００３０】
また、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が右側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５にラック軸４０の係合凸部４３が当接して、ラック軸４０のピニオン側への移動端が規制される。
【００３１】
本発明の実施例１では、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
本発明の実施例１の中間筒部３０は、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からのラジアル方向の操舵反力をあまり受けないため、ラック軸４０の防水防塵機能に限定することが可能となる。そのため、薄肉で軽量な合成樹脂を使用することが可能となり、材料費が安く、二次加工が不要なため加工費を軽減することができる。
【実施例２】
【００３３】
図３は本発明の実施例２のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は実施例１の変形例であって、中間筒部３０の材質を柔軟な材質にした例である。
【００３４】
実施例２のステアリングギヤ１０３は、実施例１と同様に、図３の右側のピニオン側ハウジング１０、図３の左側の反ピニオン側ハウジング２０、ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０を接続する中間筒部３０を備えている。ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０はアルミニウム合金等の金属を鋳造して成形されている。
【００３５】
中空円筒状の中間筒部３０はゴムを使用し、射出成形やブロー成型で成形している。ピニオン側ハウジング１０の左端の円筒部１６の外周に、中間筒部３０の内周３５の右端を外嵌し、バンドまたはワイヤーで締め付けて、ピニオン側ハウジング１０と中間筒部３０との接続部の気密性を保持し、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端を固定している。ピニオン側ハウジング１０の左端の円筒部１６の外周にシール剤を兼ねた接着剤を塗布した後、中間筒部３０の内周３５の右端を外嵌し、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端を接着して固定してもよい。
【００３６】
また、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に、フランジ部を有するブッシュホルダー３７が弾性部材製のダンパー３４を介して固定されている。このブッシュホルダー３７の外周の右端側に、中間筒部３０の内周３５の左端を外嵌し、バンドで締め付けて、ブッシュホルダー３７と中間筒部３０との接続部の気密性を保持し、ブッシュホルダー３７に中間筒部３０の左端を固定している。
【００３７】
中間筒部３０の全長または一部を、伸縮可能な蛇腹形状にしてもよい。蛇腹を形成すれば、各部の製造誤差を蛇腹が伸縮して吸収し、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームに取り付ける作業が容易になる。また、蛇腹が伸縮するため、取り付け孔１３１、２１１をラック軸４０の軸方向に長い長孔にする必要がなく、取り付け孔１３１、２１１が単純な丸孔で済む。また、ラック軸４０の長さが異なるモデルであっても、中間筒部３０の全長を柔軟に伸縮させることにより、共通に使用することが可能となる。
【００３８】
中間筒部３０の内周３５には、図３の左右方向に摺動可能にラック軸４０が内嵌している。ブッシュホルダー３７の内周には、軸受ブッシュ３６が内嵌され、ラック軸４０の左端を摺動可能に軸支している。ラック軸４０の左右両端にはボールジョイントソケット５１、５２が各々形成され、、ボールジョイントソケット５１、５２に連結されたタイロッド１０４、１０４が、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、ラック軸４０よりも大径に形成されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、防水と防塵のために、蛇腹状のボールジョイントブーツ５３、５４で覆われている。このボールジョイントブーツ５３、５４と蛇腹状に形成した中間筒部３０を一体的に形成してもよい。
【００３９】
ピニオン側ハウジング１０には、ピニオン挿入用の円柱状ボス１２が一体的に形成され、このピニオン挿入用の円柱状ボス１２に挿入されたピニオン軸１０７の下端には、ラック軸４０に噛み合う図示しないピニオンが形成されている。ピニオン軸１０７の上端は、ステアリングホイール１０１に連結された図１の中間シャフト１０６の下端に連結されている。
【００４０】
運転者がステアリングホイール１０１を回転すると、ピニオン軸１０７のピニオンが回転し、ピニオンの回転に応じて、ラック軸４０が左右に摺動して、車輪の操舵角を変えることができる。
【００４１】
ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０には、車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１が各々形成されている。車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向（図３の紙面に直交する方向）に各々一箇所形成されている。
【００４２】
取り付け孔１３１、２１１に図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０は車体フレームにリジッド構造（剛体構造）で取り付けられている。本発明の実施例２の中間筒部３０はゴムで形成され、車輪からの操舵反力を支持することができない。従って、金属製のピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームにリジッド構造で取り付け、車輪からの操舵反力は、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０が支持する。反ピニオン側ハウジング２０は、軸受ブッシュ３６に加わるラジアル荷重を、ブッシュホルダー３７及び弾性部材製のダンパー３４を介して支持している。
【００４３】
ラック軸４０は、ラックが形成された図３の右側の中実軸４１と、ラックが形成されていない図３の左側の中空軸４２を摩擦溶接で接合して形成され、中実軸４１と中空軸４２との接合部に係合凸部４３が形成されている。係合凸部４３は、ラック軸４０のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置に形成され、中実軸４１及び中空軸４２よりも大径の円盤状に形成されている。
【００４４】
従って、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が左側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の右端の当接面１４に右側のボールジョイントソケット５１が当接して、ラック軸４０の反ピニオン側への移動端が規制される。
【００４５】
また、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が右側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５にラック軸４０の係合凸部４３が当接して、ラック軸４０のピニオン側への移動端が規制される。
【００４６】
本発明の実施例２では、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００４７】
本発明の実施例２の中間筒部３０は、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からの操舵反力を支持する必要がないため、ラック軸４０の防水防塵機能だけに限定することが可能となる。そのため、薄肉軽量で柔軟性のあるゴムを使用することが可能となり、材料費が安く、二次加工が不要なため加工費を軽減することができる。
【００４８】
図４から図９に、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す。図４は中実軸よりも大径の中空軸に中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。図４に示すように、大径の中空軸４２の内周４２１に中実軸４１を内嵌し、中空軸４２の右端面４２２と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周４１１に別部品の係合凸部４３の内周４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周４１１にかしめ加工して固定する。係合凸部４３の右端面の凹部４３２に、弾性部材製のダンパー４３３を取り付けている。
【００４９】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、弾性部材製のダンパー４３３を介して係合凸部４３が当接するため、当接時の衝撃荷重が緩和される。従って、ラック軸４０やピニオン軸１０７等の部品を小型軽量化することが可能となる。
【００５０】
図５は右端側を拡径した中空軸に中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。図５に示すように、中空軸４２の左側を小径中空部４２３にし、右端側だけに大径中空部４２４を形成する。大径中空部４２４の内周４２４１に中実軸４１を内嵌し、大径中空部４２４の右端面４２４２と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周４１１に別部品の係合凸部４３の内周４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周４１１にかしめ加工して固定する。
【００５１】
中空軸４２は、ラック軸４０２が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からの操舵反力を支持するだけでよいため、小径で薄肉軽量な中空材を使用することが可能となり、材料費が安く、軽量化することができる。
【００５２】
図６は中空軸に中実軸を溶接し、中空軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図６に示すように、中空軸４２の右端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。この中空軸４２の内周４２１に、中実軸４１左端の小径中実部４１４を内嵌し、係合凸部４３の右端面４３４と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。中空軸４２に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５３】
図７は中実軸の外周に形成した環状溝に、別部品の係合凸部を挿入して固定した例である。図７に示すように、中実軸４１の外周４１１に環状溝４１２を形成し、この環状溝４１２に、止め輪状に形成した係合凸部４３を挿入して、係合凸部４３を中実軸４１に固定する。
【００５４】
図８は中空軸に中実軸を外嵌して溶接し、中実軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図８に示すように、中実軸４１の左端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。中空軸４２の右端に小径中空部４２５を形成し、中実軸４１の左端の内周４１３に中空軸４２の小径中空部４２５を内嵌する。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周４２６を溶接して固定する。
【００５５】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の倒れを防止する。従って、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能となる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５６】
図９は中空軸の端面に中実軸の端面を突き当てて溶接し、中実軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図９に示すように、中実軸４１の左端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。中空軸４２の右端面４２２を係合凸部４３の左端面４３５に突き当てる。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周４２６を溶接して固定する。
【００５７】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の倒れを防止する。従って、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能となる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５８】
上記実施例では、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置に適用した例について説明したが、ピニオンアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置やマニュアル型ラックピニオン式ステアリング装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０１ ステアリングホイール
１０２ モータ
１０３ ステアリングギヤ
１０４ タイロッド
１０５ コラム
１０６ 中間シャフト
１０７ ピニオン軸
１０ ピニオン側ハウジング
１１ 雌ねじ
１２ 円柱状ボス
１３ 車体取り付け用ボス部
１３１ 取り付け孔
１４ 当接面
１５ 当接面
１６ 円筒部
２０ 反ピニオン側ハウジング
２１ 車体取り付け用ボス部
２１１ 取り付け孔
３０ 中間筒部
３１ 雄ねじ
３２ Ｏリング
３３ フランジ部
３４ ダンパー
３５ 内周
３６ 軸受ブッシュ
３７ ブッシュホルダー
４０ ラック軸
４１ 中実軸
４１１ 外周
４１２ 環状溝
４１３ 内周
４１４ 小径中実部
４２ 中空軸
４２１ 内周
４２２ 右端面
４２３ 小径中空部
４２４ 大径中空部
４２４１ 内周
４２４２ 右端面
４２５ 小径中空部
４２６ 外周
４３ 係合凸部
４３１ 内周
４３２ 凹部
４３３ ダンパー
４３４ 右端面
４３５ 左端面
４４ 溶接部
５１、５２ ボールジョイントソケット
５３、５４ ボールジョイントブーツ
【技術分野】
【０００１】
本発明はステアリング装置、特に、ピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌する中空円筒部を有し、車体フレームに固定されるステアリングギヤを有するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラック軸を摺動可能に内嵌するステアリングギヤのハウジングは、ラック軸の軸方向に長く形成され、操舵時に車輪から伝達される操舵反力を受けるため、剛性が大きなアルミニウム合金等の金属を鋳造して一体的に成形されている。
【０００３】
このようなラックピニオン式のステアリング装置では、ラック軸がストローク端に達すると、ラック軸の車幅方向の両端に固定されたボールジョイントソケットが、ステアリングギヤのハウジングの車幅方向の両端に当接して、ラック軸が停止し、ラック軸の移動距離を制限している。
【０００４】
両端のボールジョイントソケットの車幅方向の間隔が広いため、ステアリングギヤのハウジングは車幅方向に長くなる。従って、車幅方向に長いステアリングギヤのハウジングの両端で、ボールジョイントソケットを当接した時のスラスト荷重を支持するため、ハウジングは大きな強度が必要で、肉厚を厚くしたり、強度の大きな金属製にするため、重量が増大し、製造コストも増大する問題があった。
【０００５】
特許文献１、特許文献２に開示されたステアリングギヤのハウジングは、ハウジングを分割して成形することにより、鋳造や加工を容易にしている。しかし、ハウジングの車幅方向の両端で、ボールジョイントソケットを当接した時の荷重を支持する構造は同一であるため、ハウジングは大きな強度が必要で、肉厚を厚くしたり、強度の大きな金属製にすることが必要で、重量が増大し、製造コストが増大する問題は解決されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開昭６１−１２９６７０号公報
【特許文献２】特開２００９−５６８２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、軽量で製造コストを低減することが可能なステアリングギヤのハウジングを有するステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、ステアリングシャフトの下端に取り付けられたピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌し、タイロッドを介して車輪の操舵角を変えるステアリングギヤ、上記ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、上記ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジング、上記ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケット、上記ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【０００９】
第２番目の発明は、第１番目の発明のステアリング装置において、上記ステアリングギヤの反ピニオン側端部に形成され、上記ラック軸の反ピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジング、上記ラック軸の中間部を覆う中空円筒部を有し、一端が上記ピニオン側ハウジングに接続され他端が上記反ピニオン側ハウジングに接続されて、合成樹脂またはゴムで成形された中間筒部を備えたことを特徴とするステアリング装置である。
【００１０】
第３番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記反ピニオン側ハウジングは上記ラック軸の反ピニオン側端部を弾性部材を介して摺動可能に軸支していることを特徴とするステアリング装置である。
【００１１】
第４番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記ラック軸は、ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成され、上記中実軸と中空軸との接合部に上記係合凸部が形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１２】
第５番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記係合凸部には、上記ピニオン側ハウジングの他端との当接面に弾性部材製のダンパーが取り付けられていることを特徴とするステアリング装置である。
【００１３】
第６番目の発明は、第２番目の発明のステアリング装置において、上記中間筒部が上記ラック軸の軸方向に伸縮可能であることを特徴とするステアリング装置である。
【００１４】
第７番目の発明は、第６番目の発明のステアリング装置において、上記中間筒部の一端とピニオン側ハウジング、及び中間筒部の他端と反ピニオン側ハウジングとの接続部がバンドまたはワイヤーで固定されていることを特徴とするステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のステアリング装置は、ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジングと、ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケットと、ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えている。従って、ラック軸が移動端で当接した時の荷重を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジングの左右両端で支持するため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のステアリング装置の全体斜視図である。
【図２】本発明の実施例１のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。
【図３】本発明の実施例２のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。
【図４】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図５】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図６】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図７】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図８】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【図９】ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す一部を断面した正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施例１から実施例２を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例のステアリング装置を示し、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置の全体斜視図である。図１に示すように、本発明の実施例のコラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１０１の操作力を軽減するために、コラム１０５の中間部に取付けたモータ１０２の操舵補助力をステアリングシャフトに付与している。そして、ステアリングシャフトの回転を中間シャフト１０６に伝達し、ピニオン軸１０７を介してラックピニオン式のステアリングギヤ１０３のラック軸を往復移動させ、タイロッド１０４を介して舵輪を操舵している。
【００１９】
図２は、本発明の実施例１のステアリング装置のステアリングギヤ１０３の要部を示す一部を断面した正面図である。本発明の実施例１のステアリングギヤ１０３は、フロントサブフレーム等の図示しない車体フレームに取り付けられている。図２の紙面に直交する手前側が車体上方側、図２の紙面に直交する奥側が車体下方側、図２の左右方向が車幅方向、図２の上方向が車体後方側、図２の下方向が車体前方側である。
【００２０】
ステアリングギヤ１０３は、図２の右側のピニオン側ハウジング１０、図２の左側の反ピニオン側ハウジング２０、ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０を接続する中間筒部３０を備えている。ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０はアルミニウム合金等の金属を鋳造して成形されている。
【００２１】
中空円筒状の中間筒部３０は合成樹脂を使用し、射出成形やブロー成型で成形している。ピニオン側ハウジング１０の左端の雌ねじ１１に中間筒部３０の右端の雄ねじ３１がねじ込まれて、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端が固定されている。ピニオン側ハウジング１０の左端の内周面と中間筒部３０の右端の外周面との間にはＯリング３２が介挿されて、ピニオン側ハウジング１０と中間筒部３０との接続部の気密性を保持している。また、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に中間筒部３０の左端のフランジ部３３が、弾性部材製のダンパー３４を介して固定されている。
【００２２】
中間筒部３０の内周３５には、図２の左右方向に摺動可能にラック軸４０が内嵌している。中間筒部３０の内周３５の左端には、軸受ブッシュ３６が内嵌され、ラック軸４０の左端を摺動可能に軸支している。ラック軸４０の左右両端にはボールジョイントソケット５１、５２が各々形成され、、ボールジョイントソケット５１、５２に連結されたタイロッド１０４、１０４が、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、ラック軸４０よりも大径に形成されている。
【００２３】
ピニオン側ハウジング１０には、ピニオン挿入用の円柱状ボス１２が一体的に形成され、このピニオン挿入用の円柱状ボス１２に挿入されたピニオン軸１０７の下端には、ラック軸４０に噛み合う図示しないピニオンが形成されている。ピニオン軸１０７の上端は、ステアリングホイール１０１に連結された図１の中間シャフト１０６の下端に連結されている。
【００２４】
運転者がステアリングホイール１０１を回転すると、ピニオン軸１０７のピニオンが回転し、ピニオンの回転に応じて、ラック軸４０が左右に摺動して、車輪の操舵角を変えることができる。
【００２５】
ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０には、車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１が各々形成されている。車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向（図２の紙面に直交する方向）に各々一箇所形成されている。
【００２６】
取り付け孔１３１、２１１に図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０は車体フレームにリジッド構造（剛体構造）で取り付けられている。本発明の実施例１の中間筒部３０は合成樹脂で形成され、車輪からの操舵反力を支持する能力が小さい。
【００２７】
従って、金属製のピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームにリジッド構造で取り付け、車輪からの操舵反力は、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０が支持する。反ピニオン側ハウジング２０は、軸受ブッシュ３６に加わるラジアル荷重を弾性部材製のダンパー３４を介して支持し、中間筒部３０に加わるラジアル荷重を軽減している。
【００２８】
ラック軸４０は、ラックが形成された図２の右側の中実軸４１と、ラックが形成されていない図２の左側の中空軸４２を摩擦溶接で接合して形成され、中実軸４１と中空軸４２との接合部に係合凸部４３が形成されている。係合凸部４３は、ラック軸４０のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置に形成され、中実軸４１及び中空軸４２よりも大径の円盤状に形成されている。
【００２９】
従って、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が左側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の右端の当接面１４に右側のボールジョイントソケット５１が当接して、ラック軸４０の反ピニオン側への移動端が規制される。
【００３０】
また、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が右側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５にラック軸４０の係合凸部４３が当接して、ラック軸４０のピニオン側への移動端が規制される。
【００３１】
本発明の実施例１では、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
本発明の実施例１の中間筒部３０は、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からのラジアル方向の操舵反力をあまり受けないため、ラック軸４０の防水防塵機能に限定することが可能となる。そのため、薄肉で軽量な合成樹脂を使用することが可能となり、材料費が安く、二次加工が不要なため加工費を軽減することができる。
【実施例２】
【００３３】
図３は本発明の実施例２のステアリング装置のステアリングギヤの要部を示す一部を断面した正面図である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。実施例２は実施例１の変形例であって、中間筒部３０の材質を柔軟な材質にした例である。
【００３４】
実施例２のステアリングギヤ１０３は、実施例１と同様に、図３の右側のピニオン側ハウジング１０、図３の左側の反ピニオン側ハウジング２０、ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０を接続する中間筒部３０を備えている。ピニオン側ハウジング１０と反ピニオン側ハウジング２０はアルミニウム合金等の金属を鋳造して成形されている。
【００３５】
中空円筒状の中間筒部３０はゴムを使用し、射出成形やブロー成型で成形している。ピニオン側ハウジング１０の左端の円筒部１６の外周に、中間筒部３０の内周３５の右端を外嵌し、バンドまたはワイヤーで締め付けて、ピニオン側ハウジング１０と中間筒部３０との接続部の気密性を保持し、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端を固定している。ピニオン側ハウジング１０の左端の円筒部１６の外周にシール剤を兼ねた接着剤を塗布した後、中間筒部３０の内周３５の右端を外嵌し、ピニオン側ハウジング１０に中間筒部３０の右端を接着して固定してもよい。
【００３６】
また、反ピニオン側ハウジング２０の内周面に、フランジ部を有するブッシュホルダー３７が弾性部材製のダンパー３４を介して固定されている。このブッシュホルダー３７の外周の右端側に、中間筒部３０の内周３５の左端を外嵌し、バンドで締め付けて、ブッシュホルダー３７と中間筒部３０との接続部の気密性を保持し、ブッシュホルダー３７に中間筒部３０の左端を固定している。
【００３７】
中間筒部３０の全長または一部を、伸縮可能な蛇腹形状にしてもよい。蛇腹を形成すれば、各部の製造誤差を蛇腹が伸縮して吸収し、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームに取り付ける作業が容易になる。また、蛇腹が伸縮するため、取り付け孔１３１、２１１をラック軸４０の軸方向に長い長孔にする必要がなく、取り付け孔１３１、２１１が単純な丸孔で済む。また、ラック軸４０の長さが異なるモデルであっても、中間筒部３０の全長を柔軟に伸縮させることにより、共通に使用することが可能となる。
【００３８】
中間筒部３０の内周３５には、図３の左右方向に摺動可能にラック軸４０が内嵌している。ブッシュホルダー３７の内周には、軸受ブッシュ３６が内嵌され、ラック軸４０の左端を摺動可能に軸支している。ラック軸４０の左右両端にはボールジョイントソケット５１、５２が各々形成され、、ボールジョイントソケット５１、５２に連結されたタイロッド１０４、１０４が、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、ラック軸４０よりも大径に形成されている。ボールジョイントソケット５１、５２は、防水と防塵のために、蛇腹状のボールジョイントブーツ５３、５４で覆われている。このボールジョイントブーツ５３、５４と蛇腹状に形成した中間筒部３０を一体的に形成してもよい。
【００３９】
ピニオン側ハウジング１０には、ピニオン挿入用の円柱状ボス１２が一体的に形成され、このピニオン挿入用の円柱状ボス１２に挿入されたピニオン軸１０７の下端には、ラック軸４０に噛み合う図示しないピニオンが形成されている。ピニオン軸１０７の上端は、ステアリングホイール１０１に連結された図１の中間シャフト１０６の下端に連結されている。
【００４０】
運転者がステアリングホイール１０１を回転すると、ピニオン軸１０７のピニオンが回転し、ピニオンの回転に応じて、ラック軸４０が左右に摺動して、車輪の操舵角を変えることができる。
【００４１】
ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０には、車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１が各々形成されている。車体取り付け用ボス部１３、１３、２１、２１には、円形の取り付け孔１３１、２１１が車体上下方向（図３の紙面に直交する方向）に各々一箇所形成されている。
【００４２】
取り付け孔１３１、２１１に図示しないボルトを挿入し、このボルトを車体フレームに締め付けることで、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０は車体フレームにリジッド構造（剛体構造）で取り付けられている。本発明の実施例２の中間筒部３０はゴムで形成され、車輪からの操舵反力を支持することができない。従って、金属製のピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０を車体フレームにリジッド構造で取り付け、車輪からの操舵反力は、ピニオン側ハウジング１０及び反ピニオン側ハウジング２０が支持する。反ピニオン側ハウジング２０は、軸受ブッシュ３６に加わるラジアル荷重を、ブッシュホルダー３７及び弾性部材製のダンパー３４を介して支持している。
【００４３】
ラック軸４０は、ラックが形成された図３の右側の中実軸４１と、ラックが形成されていない図３の左側の中空軸４２を摩擦溶接で接合して形成され、中実軸４１と中空軸４２との接合部に係合凸部４３が形成されている。係合凸部４３は、ラック軸４０のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置に形成され、中実軸４１及び中空軸４２よりも大径の円盤状に形成されている。
【００４４】
従って、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が左側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の右端の当接面１４に右側のボールジョイントソケット５１が当接して、ラック軸４０の反ピニオン側への移動端が規制される。
【００４５】
また、運転者がステアリングホイール１０１を回転し、ラック軸４０が右側に移動すると、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５にラック軸４０の係合凸部４３が当接して、ラック軸４０のピニオン側への移動端が規制される。
【００４６】
本発明の実施例２では、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を、ピニオン側ハウジング１０の左右両端で支持するようにしている。従って、大きな強度が必要な部分を、車幅方向の長さが短いピニオン側ハウジング１０に限定することが可能となるため、材料が軽量化されるとともに、加工が容易になるため、製造コストを低減することが可能となる。
【００４７】
本発明の実施例２の中間筒部３０は、ラック軸４０が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からの操舵反力を支持する必要がないため、ラック軸４０の防水防塵機能だけに限定することが可能となる。そのため、薄肉軽量で柔軟性のあるゴムを使用することが可能となり、材料費が安く、二次加工が不要なため加工費を軽減することができる。
【００４８】
図４から図９に、ラック軸に形成された係合凸部の変形例を示す。図４は中実軸よりも大径の中空軸に中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。図４に示すように、大径の中空軸４２の内周４２１に中実軸４１を内嵌し、中空軸４２の右端面４２２と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周４１１に別部品の係合凸部４３の内周４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周４１１にかしめ加工して固定する。係合凸部４３の右端面の凹部４３２に、弾性部材製のダンパー４３３を取り付けている。
【００４９】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に、弾性部材製のダンパー４３３を介して係合凸部４３が当接するため、当接時の衝撃荷重が緩和される。従って、ラック軸４０やピニオン軸１０７等の部品を小型軽量化することが可能となる。
【００５０】
図５は右端側を拡径した中空軸に中実軸を溶接し、別部品の係合凸部を固定した例である。図５に示すように、中空軸４２の左側を小径中空部４２３にし、右端側だけに大径中空部４２４を形成する。大径中空部４２４の内周４２４１に中実軸４１を内嵌し、大径中空部４２４の右端面４２４２と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。次に、中実軸４１の外周４１１に別部品の係合凸部４３の内周４３１を外嵌した後、係合凸部４３を中実軸４１の外周４１１にかしめ加工して固定する。
【００５１】
中空軸４２は、ラック軸４０２が移動端で当接した時の荷重を受けず、車輪からの操舵反力を支持するだけでよいため、小径で薄肉軽量な中空材を使用することが可能となり、材料費が安く、軽量化することができる。
【００５２】
図６は中空軸に中実軸を溶接し、中空軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図６に示すように、中空軸４２の右端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。この中空軸４２の内周４２１に、中実軸４１左端の小径中実部４１４を内嵌し、係合凸部４３の右端面４３４と中実軸４１の外周４１１を溶接して固定する。中空軸４２に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５３】
図７は中実軸の外周に形成した環状溝に、別部品の係合凸部を挿入して固定した例である。図７に示すように、中実軸４１の外周４１１に環状溝４１２を形成し、この環状溝４１２に、止め輪状に形成した係合凸部４３を挿入して、係合凸部４３を中実軸４１に固定する。
【００５４】
図８は中空軸に中実軸を外嵌して溶接し、中実軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図８に示すように、中実軸４１の左端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。中空軸４２の右端に小径中空部４２５を形成し、中実軸４１の左端の内周４１３に中空軸４２の小径中空部４２５を内嵌する。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周４２６を溶接して固定する。
【００５５】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の倒れを防止する。従って、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能となる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５６】
図９は中空軸の端面に中実軸の端面を突き当てて溶接し、中実軸に係合凸部を一体的に形成した例である。図９に示すように、中実軸４１の左端にフランジ状に一体的に係合凸部４３を形成する。中空軸４２の右端面４２２を係合凸部４３の左端面４３５に突き当てる。その後、係合凸部４３の左端面４３５と中空軸４２の外周４２６を溶接して固定する。
【００５７】
ラック軸４０が右側に移動し、ピニオン側ハウジング１０の左端の当接面１５に係合凸部４３が当接すると、溶接部４４が係合凸部４３を背後から支持して、係合凸部４３の倒れを防止する。従って、係合凸部４３の剛性を大きくすることが可能となる。また、中実軸４１に一体的に係合凸部４３を形成するため、部品点数が削減されて、製造コストを低減することができる。
【００５８】
上記実施例では、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置に適用した例について説明したが、ピニオンアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置やマニュアル型ラックピニオン式ステアリング装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１０１ ステアリングホイール
１０２ モータ
１０３ ステアリングギヤ
１０４ タイロッド
１０５ コラム
１０６ 中間シャフト
１０７ ピニオン軸
１０ ピニオン側ハウジング
１１ 雌ねじ
１２ 円柱状ボス
１３ 車体取り付け用ボス部
１３１ 取り付け孔
１４ 当接面
１５ 当接面
１６ 円筒部
２０ 反ピニオン側ハウジング
２１ 車体取り付け用ボス部
２１１ 取り付け孔
３０ 中間筒部
３１ 雄ねじ
３２ Ｏリング
３３ フランジ部
３４ ダンパー
３５ 内周
３６ 軸受ブッシュ
３７ ブッシュホルダー
４０ ラック軸
４１ 中実軸
４１１ 外周
４１２ 環状溝
４１３ 内周
４１４ 小径中実部
４２ 中空軸
４２１ 内周
４２２ 右端面
４２３ 小径中空部
４２４ 大径中空部
４２４１ 内周
４２４２ 右端面
４２５ 小径中空部
４２６ 外周
４３ 係合凸部
４３１ 内周
４３２ 凹部
４３３ ダンパー
４３４ 右端面
４３５ 左端面
４４ 溶接部
５１、５２ ボールジョイントソケット
５３、５４ ボールジョイントブーツ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの下端に取り付けられたピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌し、タイロッドを介して車輪の操舵角を変えるステアリングギヤ、
上記ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、上記ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジング、
上記ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケット、
上記ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記ステアリングギヤの反ピニオン側端部に形成され、上記ラック軸の反ピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジング、
上記ラック軸の中間部を覆う中空円筒部を有し、一端が上記ピニオン側ハウジングに接続され他端が上記反ピニオン側ハウジングに接続されて、合成樹脂またはゴムで成形された中間筒部を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記反ピニオン側ハウジングは上記ラック軸の反ピニオン側端部を弾性部材を介して摺動可能に軸支していること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記ラック軸は、
ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成され、
上記中実軸と中空軸との接合部に上記係合凸部が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記係合凸部には、上記ピニオン側ハウジングの他端との当接面に弾性部材製のダンパーが取り付けられていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記中間筒部が上記ラック軸の軸方向に伸縮可能であること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたステアリング装置において、
上記中間筒部の一端とピニオン側ハウジング、及び中間筒部の他端と反ピニオン側ハウジングとの接続部がバンドまたはワイヤーで固定されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項１】
ステアリングシャフトの下端に取り付けられたピニオンの回転で往復移動するラック軸を摺動可能に内嵌し、タイロッドを介して車輪の操舵角を変えるステアリングギヤ、
上記ステアリングギヤのピニオン側端部に形成され、上記ラック軸のピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製のピニオン側ハウジング、
上記ラック軸のピニオン側端部にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの一端に当接してラック軸の反ピニオン側への移動端を規制するボールジョイントソケット、
上記ラック軸のピニオン側端部と反ピニオン側端部との間の軸方向位置にラック軸よりも大径に形成され、上記ピニオン側ハウジングの他端に当接してラック軸のピニオン側への移動端を規制する係合凸部を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたステアリング装置において、
上記ステアリングギヤの反ピニオン側端部に形成され、上記ラック軸の反ピニオン側端部を摺動可能に軸支し、車体フレームに固定可能な金属製の反ピニオン側ハウジング、
上記ラック軸の中間部を覆う中空円筒部を有し、一端が上記ピニオン側ハウジングに接続され他端が上記反ピニオン側ハウジングに接続されて、合成樹脂またはゴムで成形された中間筒部を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記反ピニオン側ハウジングは上記ラック軸の反ピニオン側端部を弾性部材を介して摺動可能に軸支していること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記ラック軸は、
ラックが形成された中実軸とラックが形成されていない中空軸を接合して形成され、
上記中実軸と中空軸との接合部に上記係合凸部が形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記係合凸部には、上記ピニオン側ハウジングの他端との当接面に弾性部材製のダンパーが取り付けられていること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項６】
請求項２に記載されたステアリング装置において、
上記中間筒部が上記ラック軸の軸方向に伸縮可能であること
を特徴とするステアリング装置。
【請求項７】
請求項６に記載されたステアリング装置において、
上記中間筒部の一端とピニオン側ハウジング、及び中間筒部の他端と反ピニオン側ハウジングとの接続部がバンドまたはワイヤーで固定されていること
を特徴とするステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４０５６３（Ｐ２０１２−２４０５６３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１３２４２（Ｐ２０１１−１１３２４２）
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２０日（２０１１．５．２０）
【出願人】（０００００４２０４）日本精工株式会社 (8,378)
【Ｆターム（参考）】
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