車両のステアリングシャフト支持構造
【課題】電動パワーステアリングユニットが、その両端の支持部の位置関係の変化の影響を受けにくくなるようにする。
【解決手段】ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４に設けたインプットシャフト８１を連結し、電動パワーステアリングシャフト２４に設けたアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１下部で回転自在に支持した車両において、電動パワーステアリングユニット２４に備えるギヤケース１０２を車体フレーム１１下部に取付け、ステアリングシャフト３８の下端部を、ギヤケース１０２に付設したハウジング１０１で上部ベアリング１０７を介して回転自在に支持した。
【解決手段】ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４に設けたインプットシャフト８１を連結し、電動パワーステアリングシャフト２４に設けたアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１下部で回転自在に支持した車両において、電動パワーステアリングユニット２４に備えるギヤケース１０２を車体フレーム１１下部に取付け、ステアリングシャフト３８の下端部を、ギヤケース１０２に付設したハウジング１０１で上部ベアリング１０７を介して回転自在に支持した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリングシャフト支持構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両のステアリングシャフト支持構造として、パワーステアリング装置のインプット側のシャフトと、アウトプット側のシャフトとをそれぞれ車体フレームの異なる構成部材で支持したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２３１０１１公報
【０００３】
特許文献１の図４には、車体フレームを構成するアッパパイプ１８にステアリングシャフト５０の上部シャフト５０ａをシャフト支持部材５２で回転自在に取付け、上部シャフト５０ａにユニバーサルジョイント５１を介して電動パワーステアリング装置側に設けた下側シャフト５０ｂの一端を連結し、この下側シャフト５０ｂの他端を前クロスパイプ２３側に設けた下ブラケット５４にギヤケース５５を介して回転自在に取付けたことが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ステアリングシャフト５０を構成する上側シャフト５０ａと下側シャフト５０ｂとは、アッパパイプ１８と前クロスパイプ２３という異なる部材で支持されるため、例えば、車体フレームの製造誤差や、車体フレームに外力が作用したときの変形により、上部シャフト５０ａ側のシャフト支持部材５２と、下側シャフト５０ｂ側の下ブラケット５４との距離、位置関係が変化する。この変化が大きくなれば、ユニバーサルジョイント５１で吸収できなくなり、電動パワーステアリング装置の支持に影響を受けることになる。
【０００５】
本発明の目的は、電動パワーステアリングユニットが、その両端の支持部の位置関係の変化の影響を受けにくくなるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体フレーム上部でステアリングシャフトを回転自在に支持し、このステアリングシャフトの上端にバーハンドルを取付け、ステアリングシャフトの下端部に電動パワーステアリングユニットに設けたインプットシャフトを連結し、電動パワーステアリングユニットに設けたアウトプットシャフトを車体フレーム下部で回転自在に支持した車両において、電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを車体フレーム下部に取付け、ステアリングシャフトの下端部を、ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したことを特徴とする。
【０００７】
電動パワーステアリングユニットの支持の作用として、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフトを、ハウジング、ギヤケースを介して車体フレーム下部で支持し、電動パワーステアリングユニットのアウトプットシャフトをも車体フレーム下部で支持する。
【０００８】
このように、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフト及びアウトプットシャフトの両方を同じ車体フレーム下部で支持するため、電動パワーステアリングユニットが、車体フレームの製造誤差、変形等の影響を受けにくい。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことを特徴とする。
【００１０】
ハンドルストッパの作用として、ハンドルストッパでステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制し、例えば、電動パワーステアリングユニットに備える操舵トルク検出用トーションバーが所定角度よりも大きく捩られるのを防止する。
【００１１】
また、ハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことで、ハンドルストッパが作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部で受けることが可能になる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、ステアリングシャフトの下端部とインプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする。
【００１３】
ステアリングシャフトとインプットシャフトとの結合の作用として、車体フレームの製造誤差、組付誤差や車体フレームの変形によりステアリングシャフトに外力が作用したときに、ステアリングシャフトとインプットシャフトとが軸方向に相対移動することで、インプットシャフトにスラスト力が作用しにくい。
【００１４】
請求項４に係る発明は、ベアリングを複列式としたことを特徴とする。
ベアリングの作用として、複列式のベアリングによって軸受耐荷重が大きくなる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、ステアリングシャフトを、バーハンドル側のアッパシャフトとハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割し、アッパシャフト及びロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、ベアリングよりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする。
【００１６】
ステアリングシャフトの連結構造の作用として、アッパシャフト及びロアシャフトの軸状の一方の連結部と穴状の他方の連結部とを嵌合させ、一方の連結部に他方の連結部を締め付けることで、アッパシャフトとロアシャフトとの連結が容易に且つ確実に行える。
【００１７】
請求項６に係る発明は、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したことを特徴とする。
ロアシャフトの作用として、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したことで、例えば、ハウジングにベアリングを位置決めした後に、ベアリングに対してロアシャフトを位置決めし、次に、ロアシャフトに対してアッパシャフトの位置決めを行うことが可能になる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、バーハンドルによる左右の操舵を行う際、ハンドルストッパが第２のハンドルストッパよりも先に作動することを特徴とする。
【００１９】
ハンドルストッパ及び第２のハンドルストッパの作用として、インプットシャフトとアウトプットシャフトとを、例えば、操舵トルク検出用のトーションバーで連結した場合に、バーハンドルを左右に操舵すると、ハンドルストッパが先に作動するため、インプットシャフトからアウトプットシャフトに回転が伝わらなくなり、トーションバーに負荷が作用しない。
【００２０】
例えば、第２のハンドルストッパがハンドルストッパよりも先に作動する構造では、第２のハンドルストッパが作動した後も、ハンドルストッパが作動するまでインプットシャフトからアウトプットシャフトまで捩られ、トーションバーに大きな負荷が作用する場合がある。
【００２１】
請求項８に係る発明は、ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことを特徴とする。
ハウジングの開口の作用として、ハウジングの背面に開口を設けることで、ハウジング内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等が入りにくくなり、また、開口に電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことで、導線の取り回しが楽になる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明では、電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを車体フレーム下部に取付け、ステアリングシャフトの下端部を、ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したので、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフト及びアウトプットシャフトの両方を車体フレーム下部で支持するため、電動パワーステアリングユニットを車体フレームで支持する場合に、電動パワーステアリングユニットが車体フレームの製造誤差、変形等の影響を受けにくくすることができる。
【００２３】
請求項２に係る発明では、ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたので、ハンドルストッパによって、例えば、電動パワーステアリングユニットに備える操舵トルク検出用トーションバーが所定角度よりも大きく捩られるのを防止することができる。
【００２４】
また、ハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことで、ハンドルストッパが作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部で受けることができる。
【００２５】
請求項３に係る発明では、ステアリングシャフトの下端部とインプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたので、車体フレームの製造誤差、組付誤差や車体フレームの変形によりステアリングシャフトに外力が作用したときに、インプットシャフトにスラスト力が作用しにくくすることができ、電動パワーステアリングユニットを保護することができる。
【００２６】
請求項４に係る発明では、ベアリングを複列式としたので、ベアリングが支持可能な軸受荷重（軸受耐荷重）が大きくすることができ、ステアリングシャフトの下端部の倒れをより一層抑制することができ、ステアリングシャフトに加わる倒れ荷重がインプットシャフトに作用しにくい。
【００２７】
請求項５に係る発明では、ステアリングシャフトを、バーハンドル側のアッパシャフトとハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割し、アッパシャフト及びロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、ベアリングよりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたので、アッパシャフトとロアシャフトとを容易に且つ確実に連結することができる。
【００２８】
請求項６に係る発明では、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したので、例えば、ハウジングにベアリングを位置決めし、ベアリングにロアシャフトを位置決めし、ロアシャフトにアッパシャフトを位置決めするというように、組付けを効率良く行うことができる。
【００２９】
請求項７に係る発明では、電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、バーハンドルによる左右の操舵を行う際、ハンドルストッパが第２のハンドルストッパよりも先に作動するようにしたので、電動パワーステアリングユニットに操舵トルク検出用のトーションバーを設けた場合には、バーハンドル操作時にトーションバーに大きな負荷が作用するのを防止することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明では、ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すので、ハウジング内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等を入りにくくすることができ、また、開口に電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことで、導線の取り回しを楽に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るステアリングシャフト支持構造を採用した車両の側面図であり、車両としての不整地走行車両１０は、車体フレーム１１の中央部にエンジン１２及び変速機１３からなるパワーユニット１４を搭載し、変速機１３の前部にフロントプロペラシャフト１６を介してフロント終減速装置１７を連結し、このフロント終減速装置１７に図示せぬドライブシャフトを介して左右の前輪１８，１８を連結し、変速機１３の後部にリヤプロペラシャフト２１を介してリヤ終減速装置２２を連結し、このリヤ終減速装置２２に図示せぬドライブシャフトを介して左右の後輪２３，２３を連結し、前輪１８，１８を操舵する操舵力を軽減する電動パワーステアリングユニット２４を備えた四輪駆動車である。
【００３２】
車体フレーム１１は、前後に延ばした左右一対のアッパメインフレーム３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）と、これらのアッパメインフレーム３１，３２の前端にそれぞれ連結した正面視逆Ｕ字形状のフロントフレーム３３と、このフロントフレーム３３の下端及びアッパメインフレーム３１，３２の中間部のそれぞれに連結した左右一対のロアメインフレーム３４，３６（手前側の符号３４のみ示す。）と、上端にバーハンドル３７を取付けたステアリングシャフト３８の上部を回転自在に支持するためにフロントフレーム３３の上端及びアッパメインフレーム３１，３２のそれぞれに連結した左右一対のくの字形状のフロントアッパフレーム４１，４２（手前側の符号４１のみ示す。）と、アッパメインフレーム３１，３２の前端から後下がりにロアメインフレーム３４，３６に連結した左右一対の傾斜フレーム４３，４４（手前側の符号４３のみ示す。）と、これらの傾斜フレーム４３，４４の中間部及びフロントフレーム３３のそれぞれに渡して連結することで電動パワーステアリング装置２４の下部を支持する左右一対のサブ傾斜フレーム４６，４７（手前側の符号４６のみ示す。）とを備える。
【００３３】
ここで、５５はフロントキャリア、５６は前輪１８の上方及び後方を覆うフロントフェンダ、５７は燃料タンク、５８はシート、６１はリヤキャリア、６２はエンジン１２のシリンダヘッド６３の後部側に連結したキャブレタ、６６はキャブレタ６２にコネクティングチューブ６７を介して連結したエアクリーナ、６８はシリンダヘッド６３の前部から車両後方に延ばした排気管、６９は排気管６８の後端に接続した消音器、７１はロアメインフレーム３４，３６側に対して後輪２３，２３をスイング自在に支持するスイングアーム、７２，７２（手前側の符号７２のみ示す。）はスイングアーム７１とアッパメインフレーム３１，３２側とに渡して取付けた左右一対のリヤクッションユニット、７３はパワーユニット１４の側方に配置したボディサイドカバー、７４は後輪２３の上方及び前方を覆うリヤフェンダ、７５はステップフロア、７６は左右のロアメインフレーム３４，３６の前部下部及びロアメインフレーム３４，３６の前方を覆うスキッドプレートである。
【００３４】
図２は本発明に係る車両の要部側面図であり、車体フレーム１１の上部でステアリングシャフト３８の中間部を回転自在に支持し、ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４の上部に備えるインプットシャフト８１を連結し、この電動パワーステアリングユニット２４の下部を車体フレーム１１の下部に取付けるとともに、電動パワーステアリングユニット２４の下部に備えるアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１の下部で回転自在に支持したことを示す。
【００３５】
ステアリングシャフト３８は、上端にバーハンドル３７（図１参照）を取付けたアッパシャフト８５と、このアッパシャフト８５の下端に上端をセレーションにて結合するとともに下端をインプットシャフト８１にセレーション結合したロアシャフト８６とからなる。
【００３６】
アッパシャフト８５は、左右のフロントアッパフレーム４１，４２に渡して取付けたステアリング支持ブラケット８８に上部軸受部９１を介して回転自在に取付けた部材であり、下端にロアシャフト８６の上端に設けた雄セレーション８６ａと結合する雌セレーション８５ａを形成するとともに、雌セレーション８５ａ側と外周面側とに通じる軸方向に延びる割り溝８５ｂを形成し、この割り溝８５ｂの両縁部にそれぞれ突出部８５ｃ、８５ｄ（奥側の符号８５ｄのみ示す。）を一体成形し、これらの突出部８５ｃ，８５ｄにそれぞれボルト挿通穴８５ｅを開け、これらのボルト挿通穴８５ｅにそれぞれボルト９２を通し、ボルト９２の先端にナット（不図示）にねじ込むことで、アッパシャフト８５の下端でロアシャフト８６の上端を締め付ける。なお、８６Ａはアッパシャフト８５の先端を当てて位置決めするためにロアシャフト８６に設けた位置決め部である。
【００３７】
ステアリング支持ブラケット８８は、フロントアッパフレーム４１，４２に渡したクロス部材９３と、このクロス部材９３に取付けた左右のボス部９４，９４（手前側の符号９４のみ示す。）とからなり、ボス部９４，９４にそれぞれボルト９５をねじ込むことで上部軸受部９１を固定する。
上部軸受部９１は、アッパシャフト８５に滑り自在に嵌合させたブッシュ（不図示）と、このブッシュを保持する一対の保持金具９７，９７とからなる。
【００３８】
ロアシャフト８６は、下部に軸部８６ｂ、中間部に後方にＬ字状に突出するＬ字突出部８６ｃを備え、軸部８６ｂに、インプットシャフト８１の先端に形成した雄セレーション８１ａに結合する雌セレーション８６ｄを形成した部材である。
【００３９】
電動パワーステアリングユニット２４は、上部を覆うハウジング１０１を付設したものであり、ハウジング１０１は、下部を電動パワーステアリングユニット２４のギヤケース１０２に複数のボルト１０３で取付け、上部で中間部軸受部１０４を介してロアシャフト８６の軸部８６ｂを回転自在に支持した部材である。
【００４０】
中間部軸受部１０４は、ハウジング１０１の上部に開けた穴部１０１ａ及び軸部８６ｂに嵌合させた複列式の上部ベアリング１０７と、この上部ベアリング１０７の一端を位置決めする止め輪１０８と、この止め輪１０８に隣接させて穴部１０１ａの一端部に嵌めたシール部材１１１と、軸部８６ｂに嵌合させるとともに上部ベアリング１０７の他端に当てたカラー１１２と、軸部８６ｂの先端のおねじ８６ｆにねじ込むことでカラー１１２を介して上部ベアリング１０７の他端を押し付けて固定するナット１１３と、穴部１０１ａ及びカラー１１２のそれぞれの間に嵌合させたシール部材１１４とからなる。なお、８６Ｂは上部ベアリング１０７の一端を当てて位置決めするために軸部８６ｂに形成した位置決め部である。
【００４１】
以上に示したように、ステアリングシャフト３８のロアシャフト８６は、その下端部を上部ベアリング１０７を介してハウジング１０１で支持し、電動パワーステアリングユニット２４と共に車体フレーム１１に取付け、ステアリングシャフト３８のアッパシャフト８５と結合させた部材である。
【００４２】
電動パワーステアリングユニット２４は、前述のインプットシャフト８１及びアウトプットシャフト８２と、操舵トルクを検出するトルクセンサ部１２１と、操舵力を補助する動力を発生させるパワーアシスト部１２２とからなり、トルクセンサ部１２１によって検出した操舵トルク等に基づいてパワーアシスト部１２２を図示せぬ制御装置で制御する。
【００４３】
トルクセンサ部１２１は、インプットシャフト８１とアウトプットシャフト８２とに連結したトーションバー１２６を備えたものである。
バーハンドル３７（図１参照）の操作によりインプットシャフト８１を回転させると、インプットシャフト８１とアウトプットシャフト８２との間に相対回転角が生じ、トーションバー１２６が捩られる。この捩れ量をトルクに変換することで操舵トルクが求まる。
【００４４】
パワーアシスト部１２２は、電動モータ１２８と、この電動モータ１２８の出力軸及びアウトプットシャフト８２のそれぞれの間に介在させたクラッチ（不図示）及び減速機（不図示。ウォームギヤ及びウォームホイールからなる。）とで構成した部分である。
【００４５】
電動パワーステアリングユニット２４は、アウトプットシャフト８２よりも前側のギヤケース１０２をサブ傾斜フレーム４６，４７に渡して取付けたプレート状の下部ブラケット１３１に前部支持部材１３２を介してボルト１３３で取付け、アウトプットシャフト８２よりも後側のギヤケース１０２をサブ傾斜フレーム４６，４７に設けた後部支持部材１３４にボルト１３６で取付けたものである。
【００４６】
このように、電動パワーステアリングユニット２４は、ギヤケース１０２の下部を前部支持部材１３２及び後部支持部材１３４の前後２箇所でアウトプットシャフト８２を挟むように支持される部材である。
【００４７】
制御装置は、トルクセンサ部１２１により検出された操舵トルク、舵角センサ（不図示）により検出された舵角、不整地走行車両１０（図１参照）の車速等に基づいてパワーアシスト部１２２を制御する。
【００４８】
アウトプットシャフト８２を回転自在に支持する下部軸受部１４０は、下部ブラケット１３１の中央部に取付けた軸支持部材１４１と、アウトプットシャフト８２を回転自在に支持するために軸支持部材１４１に取付けた自動調心式の下部ベアリング１４２と、この下部ベアリング１４２をダスト等から保護するためのシール部材１４３とを備える。
【００４９】
軸支持部材１４１は、車両前方側にアウトプットシャフト８２にほぼ沿って下側に突出する下方突出部１４１ａを形成したものである。
１４７はセンターアームであり、雌スプライン１４７ａを形成することで、この雌スプライン１４７ａをアウトプットシャフト８２の下端部に形成した雄スプライン８２ａとスプライン結合する。
【００５０】
１５１はボールジョイントであり、端部に設けたボルト部１５１ａをセンターアーム１４７の後部にナット１５２で取付けた部材である。
１５４はアウトプットシャフト８２の先端に設けたおねじにねじ結合することでアウトプットシャフト８２にセンタアーム１４７を固定するナットである。
上記した軸支持部材１４１の下方突出部１４１ａとセンターアーム１４７とは、下部ハンドルストッパ１５６を構成するものである。
【００５１】
図３は本発明に係る車両の要部正面図であり、電動パワーステアリングユニット２４に複数のボルト１０３でハウジング１０１を取付け、電動パワーステアリングユニット２４の上部をハウジング１０１で覆ったことを示す。
【００５２】
このように、ハウジング１０１で電動パワーステアリングユニット２４の上部を覆うことで、電動パワーステアリングユニット２４を、飛び石、雨水、ダスト等から保護することができる。
【００５３】
図４は本発明に係る車両の要部平面図であり、ハウジング１０１の上部とロアシャフト８６のＬ字突出部８６ｃとで、バーハンドル３７の回転範囲を規制する上部ハンドルストッパ１６１を構成することを示す。
【００５４】
図５は本発明に係るハウジングの平面図であり、ハウジング１０１は、上部に設けた穴部１０１ａの車幅方向（図の上下方向である。）外側に側方に突出する側方突出部１０１ｂ，１０１ｃを一体成形し、これらの側方突出部１０１ｂ，１０１ｃのそれぞれに、ロアシャフト８６（図４参照）のＬ字突出部８６ｃ（図４参照）に当接可能な受け面１０１ｄを設けたものである。なお、１０１ｆはボルト１０３（図３参照）を通すためにハウジング１０１に設けたボルト挿通穴である。
受け面１０１ｄは、バーハンドル３７（図１参照）の回転角度を精度良く規制するために素材面に切削加工を施した部分である。
【００５５】
図６は図５の６矢視図であり、ハウジング１０１の後壁１０１ｈの中央よりも右方の部分に開口１０１ｊを形成し、上部の左右に平面とした受け面１０１ｄ，１０１ｄを形成したことを示す。
【００５６】
開口１０１ｊは、電動パワーステアリングユニット２４（図２参照）に接続する電力供給用及び電動パワーステアリングユニット２４の制御用の導線１５８（図２参照）を通すためのものである。
【００５７】
以上に述べた上部ハンドルストッパ１６１の作用を次に説明する。
図７は本発明に係る上部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
ロアシャフト８６に設けたＬ字突出部８６ｃの端面８６ｈ，８６ｊは、アッパシャフト８５（図２参照）の回転に伴ってロアシャフト８６が回転したときに、ハウジング１０１の受け面１０１ｄ，１０１ｄに当たって回動範囲が規制される。図に実線で示したＬ字形突出部８６ｃの位置は、バーハンドル３７（図１参照）が車両直進時の位置にあるときのものであり、図に想像線で示したＬ字形突出部８６ｃの位置は、回動範囲が規制されたときのものである。
θ１は、車両直進時からのロアアーム８６の時計回り及び反時計回りの回転角度範囲であり、バーハンドル３７、アッパシャフト８５の回転角度範囲でもある。
【００５８】
以上に述べた下部ハンドルストッパ１５６の作用を次に説明する。
図８は本発明に係る下部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
アウトプットシャフト８２の回転に伴って、センターアーム１４７の後部に設けたタイロッド連結部１４７ｃ，１４７ｄに連結したタイロッド１６５，１６６が車幅方向に移動し、これに伴って、左右の前輪１８，１８（図１参照）が転舵される。
【００５９】
センターアーム１４７の両側方に設けた側方突出部１４７ｆ，１４７ｇ、詳しくは、当接面１４７ｊ，１４７ｋは、アウトプットシャフト８２の回転に伴ってセンターアーム１４７が回転したときに、軸支持部材１４１（図２参照）の下方突出部１４１ａ、詳しくは、受け面１４１ｃ、１４１ｄに当たって回動範囲が規制される。
【００６０】
図に実線で示したセンターアーム１４７の位置は、バーハンドル３７（図１参照）が車両直進時の位置にあるときのものであり、図に想像線で示したセンターアーム１４７の位置は、バーハンドル３７を大きく切って回転が規制されたときのものである。
【００６１】
θ２は、車両直進時からのセンターアーム１４７の時計回り及び反時計回りの揺動角度範囲であり、アウトプットシャフト８２の回転角度範囲でもあり、図７に示したロアシャフト８６の回転角度範囲θ１よりも大きい。即ち、上部ハンドルストッパ１６１は下部ハンドルストッパ１５６よりも先に作動する、即ち先に回転角度規制が行われる。
【００６２】
図１に戻って、不整地走行車両１０は、図示せぬ転倒センサを備え、不整地走行車両１０が転倒した場合、エンジンへの燃料供給を停止させるとともに電動パワーステアリングユニット２４への電力供給を停止させる。
これにより、バーハンドル３７又は前輪１８からのトルクを検出したとしても電動モータは作動せず、アシスト力は発生しないので、トルクセンサ部に負荷は掛からない。また、バッテリの電力消費が抑えられる。
【００６３】
以上の図２に示したように、本発明は第１に、車体フレーム１１上部でステアリングシャフト３８を回転自在に支持し、このステアリングシャフト３８の上端にバーハンドル３７（図１参照）を取付け、ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４に設けたインプットシャフト８１を連結し、電動パワーステアリングユニット２４に設けたアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１下部で回転自在に支持した車両としての不整地走行車両１０（図１参照）において、電動パワーステアリングユニット２４に備えるギヤケース１０２を車体フレーム１１下部に取付け、ステアリングシャフト３８の下端部を、ギヤケース１０２にやぐら状に付設したハウジング１０１でベアリングとしての上部ベアリング１０７を介して回転自在に支持したことを特徴とする。
【００６４】
これにより、電動パワーステアリングユニット２４のインプットシャフト８１及びアウトプットシャフト８２の両方を車体フレーム１１下部で支持するため、電動パワーステアリングユニット２４を車体フレーム１１で支持する場合に、電動パワーステアリングユニット２４が車体フレーム１１の製造誤差、変形等の影響を受けにくくすることができる。
【００６５】
本発明は第２に、図２及び図７に示したように、ステアリングシャフト３８の下部に、このステアリングシャフト３８の回転角度を所定角度θ１に規制する上部ハンドルストッパ１６１を設け、この上部ハンドルストッパ１６１の近傍のステアリングシャフト３８をハウジング１０１に上部ベアリング１０７を介して取付けたことを特徴とする。
【００６６】
これにより、上部ハンドルストッパ１６１によって、例えば、電動パワーステアリングユニット２４に備える操舵トルク検出用トーションバー１２６が所定角度よりも大きく捩られるのを防止することができる。
【００６７】
また、上部ハンドルストッパ１６１の近傍のステアリングシャフト３８、詳しくは、ロアシャフト８６をハウジング１０１に上部ベアリング１０７を介して取付けたことで、上部ハンドルストッパ１６１が作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部、詳しくは、中間部軸受部１０４を支持するハウジング１０１の上部で受けることができる。
【００６８】
本発明は第３に、図２に示したように、ステアリングシャフト３８の下端部、詳しくは、ロアシャフト８６とインプットシャフト８１とを結合するとともに、これらのステアリングシャフト３８とインプットシャフト８１とを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする。
【００６９】
これにより、車体フレーム１１の製造誤差、組付誤差や車体フレーム１１の変形によりステアリングシャフト３８に外力が作用したときに、インプットシャフト８１にスラスト力が作用しにくくすることができ、電動パワーステアリングユニット２４を保護することができる。
【００７０】
本発明は第４に、上部ベアリング１０７を複列式としたことを特徴とする。
これにより、上部ベアリング１０７が支持可能な軸受荷重が大きくすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００７１】
本発明は第５に、ステアリングシャフト３８を、バーハンドル３７側のアッパシャフト８５と上部ハンドルストッパ１６１を含むロアシャフト８６とに別体に分割し、アッパシャフト８５及びロアシャフト８６の一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝８５ｂを設け、上部ベアリング１０７よりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする。
これにより、アッパシャフト８５とロアシャフト８６とを容易に且つ確実に連結することができる。
【００７２】
本発明は第６に、ロアシャフト８６に、上部ベアリング１０７の位置決め部８６Ｂと、アッパシャフト８５の位置決め部８６Ａとを形成したことを特徴とする。
これにより、例えば、ハウジング１０１に上部ベアリング１０７を位置決めし、上部ベアリング１０７にロアシャフト８６を位置決めし、ロアシャフト８６にアッパシャフト８５を位置決めするというように、組付けを効率良く行うことができる。
【００７３】
本発明は第７に、電動パワーステアリングユニット２４の下方に第２のハンドルストッパとしての下部ハンドルストッパ１５６を設け、バーハンドル３７（図１参照）による左右の操舵を行う際、上部ハンドルストッパ１６１が下部ハンドルストッパ１５６よりも先に作動することを特徴とする。
【００７４】
これにより、電動パワーステアリングユニット２４に操舵トルク検出用のトーションバー１２６を設けた場合には、バーハンドル３７操作時にトーションバー１２６に大きな負荷が作用するのを防止することができる。
【００７５】
本発明は第８に、図２及び図６に示したように、ハウジング１０１の背面としての後壁１０１ｈに開口１０１ｊを設け、この開口１０１ｊに、電動パワーステアリングユニット２４に接続する導線１５８を通すことを特徴とする。
【００７６】
これにより、ハウジング１０１内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等を入りにくくすることができ、また、開口１０１ｊに電動パワーステアリングユニット２４に接続する導線１５８を通すことで、導線１５８の取り回しを楽に行うことができる。
【００７７】
尚、本実施形態では、図２に示したように、ステアリングシャフト３８のアッパシャフト８５とロアシャフト８６との結合、及びロアシャフト８６とインプットシャフト８１との結合をセレーション結合としたが、これに限らず、スプライン結合、あるいは他の結合（例えば、軸継手）としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のステアリングシャフト支持構造は、電動パワーステアリングユニットを備えた車両に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係るステアリングシャフト支持構造を採用した車両の側面図である。
【図２】本発明に係る車両の要部側面図である。
【図３】本発明に係る車両の要部正面図である。
【図４】本発明に係る車両の要部平面図である。
【図５】本発明に係るハウジングの平面図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】本発明に係る上部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
【図８】本発明に係る下部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…車両（不整地走行車両）、１１…車体フレーム、１８…前輪、２４…電動パワーステアリングユニット、３７…バーハンドル、３８…ステアリングシャフト、８１…インプットシャフト、８５…アッパシャフト、８５ｂ…割り溝、８６…ロアシャフト、８６Ａ…アッパシャフトの位置決め部、８６Ｂ…ベアリングの位置決め部、１０１…ハウジング、１０１ｈ…背面（後壁）、１０１ｊ…開口、１０２…ギヤケース、１０７…ベアリング（上部ベアリング）、１５６…第２のハンドルストッパ（下部ハンドルストッパ）、１５８…導線、１６１…ハンドルストッパ（上部ハンドルストッパ）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリングシャフト支持構造の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両のステアリングシャフト支持構造として、パワーステアリング装置のインプット側のシャフトと、アウトプット側のシャフトとをそれぞれ車体フレームの異なる構成部材で支持したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２３１０１１公報
【０００３】
特許文献１の図４には、車体フレームを構成するアッパパイプ１８にステアリングシャフト５０の上部シャフト５０ａをシャフト支持部材５２で回転自在に取付け、上部シャフト５０ａにユニバーサルジョイント５１を介して電動パワーステアリング装置側に設けた下側シャフト５０ｂの一端を連結し、この下側シャフト５０ｂの他端を前クロスパイプ２３側に設けた下ブラケット５４にギヤケース５５を介して回転自在に取付けたことが記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ステアリングシャフト５０を構成する上側シャフト５０ａと下側シャフト５０ｂとは、アッパパイプ１８と前クロスパイプ２３という異なる部材で支持されるため、例えば、車体フレームの製造誤差や、車体フレームに外力が作用したときの変形により、上部シャフト５０ａ側のシャフト支持部材５２と、下側シャフト５０ｂ側の下ブラケット５４との距離、位置関係が変化する。この変化が大きくなれば、ユニバーサルジョイント５１で吸収できなくなり、電動パワーステアリング装置の支持に影響を受けることになる。
【０００５】
本発明の目的は、電動パワーステアリングユニットが、その両端の支持部の位置関係の変化の影響を受けにくくなるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、車体フレーム上部でステアリングシャフトを回転自在に支持し、このステアリングシャフトの上端にバーハンドルを取付け、ステアリングシャフトの下端部に電動パワーステアリングユニットに設けたインプットシャフトを連結し、電動パワーステアリングユニットに設けたアウトプットシャフトを車体フレーム下部で回転自在に支持した車両において、電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを車体フレーム下部に取付け、ステアリングシャフトの下端部を、ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したことを特徴とする。
【０００７】
電動パワーステアリングユニットの支持の作用として、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフトを、ハウジング、ギヤケースを介して車体フレーム下部で支持し、電動パワーステアリングユニットのアウトプットシャフトをも車体フレーム下部で支持する。
【０００８】
このように、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフト及びアウトプットシャフトの両方を同じ車体フレーム下部で支持するため、電動パワーステアリングユニットが、車体フレームの製造誤差、変形等の影響を受けにくい。
【０００９】
請求項２に係る発明は、ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことを特徴とする。
【００１０】
ハンドルストッパの作用として、ハンドルストッパでステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制し、例えば、電動パワーステアリングユニットに備える操舵トルク検出用トーションバーが所定角度よりも大きく捩られるのを防止する。
【００１１】
また、ハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことで、ハンドルストッパが作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部で受けることが可能になる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、ステアリングシャフトの下端部とインプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする。
【００１３】
ステアリングシャフトとインプットシャフトとの結合の作用として、車体フレームの製造誤差、組付誤差や車体フレームの変形によりステアリングシャフトに外力が作用したときに、ステアリングシャフトとインプットシャフトとが軸方向に相対移動することで、インプットシャフトにスラスト力が作用しにくい。
【００１４】
請求項４に係る発明は、ベアリングを複列式としたことを特徴とする。
ベアリングの作用として、複列式のベアリングによって軸受耐荷重が大きくなる。
【００１５】
請求項５に係る発明は、ステアリングシャフトを、バーハンドル側のアッパシャフトとハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割し、アッパシャフト及びロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、ベアリングよりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする。
【００１６】
ステアリングシャフトの連結構造の作用として、アッパシャフト及びロアシャフトの軸状の一方の連結部と穴状の他方の連結部とを嵌合させ、一方の連結部に他方の連結部を締め付けることで、アッパシャフトとロアシャフトとの連結が容易に且つ確実に行える。
【００１７】
請求項６に係る発明は、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したことを特徴とする。
ロアシャフトの作用として、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したことで、例えば、ハウジングにベアリングを位置決めした後に、ベアリングに対してロアシャフトを位置決めし、次に、ロアシャフトに対してアッパシャフトの位置決めを行うことが可能になる。
【００１８】
請求項７に係る発明は、電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、バーハンドルによる左右の操舵を行う際、ハンドルストッパが第２のハンドルストッパよりも先に作動することを特徴とする。
【００１９】
ハンドルストッパ及び第２のハンドルストッパの作用として、インプットシャフトとアウトプットシャフトとを、例えば、操舵トルク検出用のトーションバーで連結した場合に、バーハンドルを左右に操舵すると、ハンドルストッパが先に作動するため、インプットシャフトからアウトプットシャフトに回転が伝わらなくなり、トーションバーに負荷が作用しない。
【００２０】
例えば、第２のハンドルストッパがハンドルストッパよりも先に作動する構造では、第２のハンドルストッパが作動した後も、ハンドルストッパが作動するまでインプットシャフトからアウトプットシャフトまで捩られ、トーションバーに大きな負荷が作用する場合がある。
【００２１】
請求項８に係る発明は、ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことを特徴とする。
ハウジングの開口の作用として、ハウジングの背面に開口を設けることで、ハウジング内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等が入りにくくなり、また、開口に電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことで、導線の取り回しが楽になる。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１に係る発明では、電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを車体フレーム下部に取付け、ステアリングシャフトの下端部を、ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したので、電動パワーステアリングユニットのインプットシャフト及びアウトプットシャフトの両方を車体フレーム下部で支持するため、電動パワーステアリングユニットを車体フレームで支持する場合に、電動パワーステアリングユニットが車体フレームの製造誤差、変形等の影響を受けにくくすることができる。
【００２３】
請求項２に係る発明では、ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたので、ハンドルストッパによって、例えば、電動パワーステアリングユニットに備える操舵トルク検出用トーションバーが所定角度よりも大きく捩られるのを防止することができる。
【００２４】
また、ハンドルストッパの近傍のステアリングシャフトをハウジングにベアリングを介して取付けたことで、ハンドルストッパが作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部で受けることができる。
【００２５】
請求項３に係る発明では、ステアリングシャフトの下端部とインプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたので、車体フレームの製造誤差、組付誤差や車体フレームの変形によりステアリングシャフトに外力が作用したときに、インプットシャフトにスラスト力が作用しにくくすることができ、電動パワーステアリングユニットを保護することができる。
【００２６】
請求項４に係る発明では、ベアリングを複列式としたので、ベアリングが支持可能な軸受荷重（軸受耐荷重）が大きくすることができ、ステアリングシャフトの下端部の倒れをより一層抑制することができ、ステアリングシャフトに加わる倒れ荷重がインプットシャフトに作用しにくい。
【００２７】
請求項５に係る発明では、ステアリングシャフトを、バーハンドル側のアッパシャフトとハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割し、アッパシャフト及びロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、ベアリングよりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたので、アッパシャフトとロアシャフトとを容易に且つ確実に連結することができる。
【００２８】
請求項６に係る発明では、ロアシャフトに、ベアリングの位置決め部と、アッパシャフトの位置決め部とを形成したので、例えば、ハウジングにベアリングを位置決めし、ベアリングにロアシャフトを位置決めし、ロアシャフトにアッパシャフトを位置決めするというように、組付けを効率良く行うことができる。
【００２９】
請求項７に係る発明では、電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、バーハンドルによる左右の操舵を行う際、ハンドルストッパが第２のハンドルストッパよりも先に作動するようにしたので、電動パワーステアリングユニットに操舵トルク検出用のトーションバーを設けた場合には、バーハンドル操作時にトーションバーに大きな負荷が作用するのを防止することができる。
【００３０】
請求項８に係る発明では、ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すので、ハウジング内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等を入りにくくすることができ、また、開口に電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことで、導線の取り回しを楽に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るステアリングシャフト支持構造を採用した車両の側面図であり、車両としての不整地走行車両１０は、車体フレーム１１の中央部にエンジン１２及び変速機１３からなるパワーユニット１４を搭載し、変速機１３の前部にフロントプロペラシャフト１６を介してフロント終減速装置１７を連結し、このフロント終減速装置１７に図示せぬドライブシャフトを介して左右の前輪１８，１８を連結し、変速機１３の後部にリヤプロペラシャフト２１を介してリヤ終減速装置２２を連結し、このリヤ終減速装置２２に図示せぬドライブシャフトを介して左右の後輪２３，２３を連結し、前輪１８，１８を操舵する操舵力を軽減する電動パワーステアリングユニット２４を備えた四輪駆動車である。
【００３２】
車体フレーム１１は、前後に延ばした左右一対のアッパメインフレーム３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）と、これらのアッパメインフレーム３１，３２の前端にそれぞれ連結した正面視逆Ｕ字形状のフロントフレーム３３と、このフロントフレーム３３の下端及びアッパメインフレーム３１，３２の中間部のそれぞれに連結した左右一対のロアメインフレーム３４，３６（手前側の符号３４のみ示す。）と、上端にバーハンドル３７を取付けたステアリングシャフト３８の上部を回転自在に支持するためにフロントフレーム３３の上端及びアッパメインフレーム３１，３２のそれぞれに連結した左右一対のくの字形状のフロントアッパフレーム４１，４２（手前側の符号４１のみ示す。）と、アッパメインフレーム３１，３２の前端から後下がりにロアメインフレーム３４，３６に連結した左右一対の傾斜フレーム４３，４４（手前側の符号４３のみ示す。）と、これらの傾斜フレーム４３，４４の中間部及びフロントフレーム３３のそれぞれに渡して連結することで電動パワーステアリング装置２４の下部を支持する左右一対のサブ傾斜フレーム４６，４７（手前側の符号４６のみ示す。）とを備える。
【００３３】
ここで、５５はフロントキャリア、５６は前輪１８の上方及び後方を覆うフロントフェンダ、５７は燃料タンク、５８はシート、６１はリヤキャリア、６２はエンジン１２のシリンダヘッド６３の後部側に連結したキャブレタ、６６はキャブレタ６２にコネクティングチューブ６７を介して連結したエアクリーナ、６８はシリンダヘッド６３の前部から車両後方に延ばした排気管、６９は排気管６８の後端に接続した消音器、７１はロアメインフレーム３４，３６側に対して後輪２３，２３をスイング自在に支持するスイングアーム、７２，７２（手前側の符号７２のみ示す。）はスイングアーム７１とアッパメインフレーム３１，３２側とに渡して取付けた左右一対のリヤクッションユニット、７３はパワーユニット１４の側方に配置したボディサイドカバー、７４は後輪２３の上方及び前方を覆うリヤフェンダ、７５はステップフロア、７６は左右のロアメインフレーム３４，３６の前部下部及びロアメインフレーム３４，３６の前方を覆うスキッドプレートである。
【００３４】
図２は本発明に係る車両の要部側面図であり、車体フレーム１１の上部でステアリングシャフト３８の中間部を回転自在に支持し、ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４の上部に備えるインプットシャフト８１を連結し、この電動パワーステアリングユニット２４の下部を車体フレーム１１の下部に取付けるとともに、電動パワーステアリングユニット２４の下部に備えるアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１の下部で回転自在に支持したことを示す。
【００３５】
ステアリングシャフト３８は、上端にバーハンドル３７（図１参照）を取付けたアッパシャフト８５と、このアッパシャフト８５の下端に上端をセレーションにて結合するとともに下端をインプットシャフト８１にセレーション結合したロアシャフト８６とからなる。
【００３６】
アッパシャフト８５は、左右のフロントアッパフレーム４１，４２に渡して取付けたステアリング支持ブラケット８８に上部軸受部９１を介して回転自在に取付けた部材であり、下端にロアシャフト８６の上端に設けた雄セレーション８６ａと結合する雌セレーション８５ａを形成するとともに、雌セレーション８５ａ側と外周面側とに通じる軸方向に延びる割り溝８５ｂを形成し、この割り溝８５ｂの両縁部にそれぞれ突出部８５ｃ、８５ｄ（奥側の符号８５ｄのみ示す。）を一体成形し、これらの突出部８５ｃ，８５ｄにそれぞれボルト挿通穴８５ｅを開け、これらのボルト挿通穴８５ｅにそれぞれボルト９２を通し、ボルト９２の先端にナット（不図示）にねじ込むことで、アッパシャフト８５の下端でロアシャフト８６の上端を締め付ける。なお、８６Ａはアッパシャフト８５の先端を当てて位置決めするためにロアシャフト８６に設けた位置決め部である。
【００３７】
ステアリング支持ブラケット８８は、フロントアッパフレーム４１，４２に渡したクロス部材９３と、このクロス部材９３に取付けた左右のボス部９４，９４（手前側の符号９４のみ示す。）とからなり、ボス部９４，９４にそれぞれボルト９５をねじ込むことで上部軸受部９１を固定する。
上部軸受部９１は、アッパシャフト８５に滑り自在に嵌合させたブッシュ（不図示）と、このブッシュを保持する一対の保持金具９７，９７とからなる。
【００３８】
ロアシャフト８６は、下部に軸部８６ｂ、中間部に後方にＬ字状に突出するＬ字突出部８６ｃを備え、軸部８６ｂに、インプットシャフト８１の先端に形成した雄セレーション８１ａに結合する雌セレーション８６ｄを形成した部材である。
【００３９】
電動パワーステアリングユニット２４は、上部を覆うハウジング１０１を付設したものであり、ハウジング１０１は、下部を電動パワーステアリングユニット２４のギヤケース１０２に複数のボルト１０３で取付け、上部で中間部軸受部１０４を介してロアシャフト８６の軸部８６ｂを回転自在に支持した部材である。
【００４０】
中間部軸受部１０４は、ハウジング１０１の上部に開けた穴部１０１ａ及び軸部８６ｂに嵌合させた複列式の上部ベアリング１０７と、この上部ベアリング１０７の一端を位置決めする止め輪１０８と、この止め輪１０８に隣接させて穴部１０１ａの一端部に嵌めたシール部材１１１と、軸部８６ｂに嵌合させるとともに上部ベアリング１０７の他端に当てたカラー１１２と、軸部８６ｂの先端のおねじ８６ｆにねじ込むことでカラー１１２を介して上部ベアリング１０７の他端を押し付けて固定するナット１１３と、穴部１０１ａ及びカラー１１２のそれぞれの間に嵌合させたシール部材１１４とからなる。なお、８６Ｂは上部ベアリング１０７の一端を当てて位置決めするために軸部８６ｂに形成した位置決め部である。
【００４１】
以上に示したように、ステアリングシャフト３８のロアシャフト８６は、その下端部を上部ベアリング１０７を介してハウジング１０１で支持し、電動パワーステアリングユニット２４と共に車体フレーム１１に取付け、ステアリングシャフト３８のアッパシャフト８５と結合させた部材である。
【００４２】
電動パワーステアリングユニット２４は、前述のインプットシャフト８１及びアウトプットシャフト８２と、操舵トルクを検出するトルクセンサ部１２１と、操舵力を補助する動力を発生させるパワーアシスト部１２２とからなり、トルクセンサ部１２１によって検出した操舵トルク等に基づいてパワーアシスト部１２２を図示せぬ制御装置で制御する。
【００４３】
トルクセンサ部１２１は、インプットシャフト８１とアウトプットシャフト８２とに連結したトーションバー１２６を備えたものである。
バーハンドル３７（図１参照）の操作によりインプットシャフト８１を回転させると、インプットシャフト８１とアウトプットシャフト８２との間に相対回転角が生じ、トーションバー１２６が捩られる。この捩れ量をトルクに変換することで操舵トルクが求まる。
【００４４】
パワーアシスト部１２２は、電動モータ１２８と、この電動モータ１２８の出力軸及びアウトプットシャフト８２のそれぞれの間に介在させたクラッチ（不図示）及び減速機（不図示。ウォームギヤ及びウォームホイールからなる。）とで構成した部分である。
【００４５】
電動パワーステアリングユニット２４は、アウトプットシャフト８２よりも前側のギヤケース１０２をサブ傾斜フレーム４６，４７に渡して取付けたプレート状の下部ブラケット１３１に前部支持部材１３２を介してボルト１３３で取付け、アウトプットシャフト８２よりも後側のギヤケース１０２をサブ傾斜フレーム４６，４７に設けた後部支持部材１３４にボルト１３６で取付けたものである。
【００４６】
このように、電動パワーステアリングユニット２４は、ギヤケース１０２の下部を前部支持部材１３２及び後部支持部材１３４の前後２箇所でアウトプットシャフト８２を挟むように支持される部材である。
【００４７】
制御装置は、トルクセンサ部１２１により検出された操舵トルク、舵角センサ（不図示）により検出された舵角、不整地走行車両１０（図１参照）の車速等に基づいてパワーアシスト部１２２を制御する。
【００４８】
アウトプットシャフト８２を回転自在に支持する下部軸受部１４０は、下部ブラケット１３１の中央部に取付けた軸支持部材１４１と、アウトプットシャフト８２を回転自在に支持するために軸支持部材１４１に取付けた自動調心式の下部ベアリング１４２と、この下部ベアリング１４２をダスト等から保護するためのシール部材１４３とを備える。
【００４９】
軸支持部材１４１は、車両前方側にアウトプットシャフト８２にほぼ沿って下側に突出する下方突出部１４１ａを形成したものである。
１４７はセンターアームであり、雌スプライン１４７ａを形成することで、この雌スプライン１４７ａをアウトプットシャフト８２の下端部に形成した雄スプライン８２ａとスプライン結合する。
【００５０】
１５１はボールジョイントであり、端部に設けたボルト部１５１ａをセンターアーム１４７の後部にナット１５２で取付けた部材である。
１５４はアウトプットシャフト８２の先端に設けたおねじにねじ結合することでアウトプットシャフト８２にセンタアーム１４７を固定するナットである。
上記した軸支持部材１４１の下方突出部１４１ａとセンターアーム１４７とは、下部ハンドルストッパ１５６を構成するものである。
【００５１】
図３は本発明に係る車両の要部正面図であり、電動パワーステアリングユニット２４に複数のボルト１０３でハウジング１０１を取付け、電動パワーステアリングユニット２４の上部をハウジング１０１で覆ったことを示す。
【００５２】
このように、ハウジング１０１で電動パワーステアリングユニット２４の上部を覆うことで、電動パワーステアリングユニット２４を、飛び石、雨水、ダスト等から保護することができる。
【００５３】
図４は本発明に係る車両の要部平面図であり、ハウジング１０１の上部とロアシャフト８６のＬ字突出部８６ｃとで、バーハンドル３７の回転範囲を規制する上部ハンドルストッパ１６１を構成することを示す。
【００５４】
図５は本発明に係るハウジングの平面図であり、ハウジング１０１は、上部に設けた穴部１０１ａの車幅方向（図の上下方向である。）外側に側方に突出する側方突出部１０１ｂ，１０１ｃを一体成形し、これらの側方突出部１０１ｂ，１０１ｃのそれぞれに、ロアシャフト８６（図４参照）のＬ字突出部８６ｃ（図４参照）に当接可能な受け面１０１ｄを設けたものである。なお、１０１ｆはボルト１０３（図３参照）を通すためにハウジング１０１に設けたボルト挿通穴である。
受け面１０１ｄは、バーハンドル３７（図１参照）の回転角度を精度良く規制するために素材面に切削加工を施した部分である。
【００５５】
図６は図５の６矢視図であり、ハウジング１０１の後壁１０１ｈの中央よりも右方の部分に開口１０１ｊを形成し、上部の左右に平面とした受け面１０１ｄ，１０１ｄを形成したことを示す。
【００５６】
開口１０１ｊは、電動パワーステアリングユニット２４（図２参照）に接続する電力供給用及び電動パワーステアリングユニット２４の制御用の導線１５８（図２参照）を通すためのものである。
【００５７】
以上に述べた上部ハンドルストッパ１６１の作用を次に説明する。
図７は本発明に係る上部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
ロアシャフト８６に設けたＬ字突出部８６ｃの端面８６ｈ，８６ｊは、アッパシャフト８５（図２参照）の回転に伴ってロアシャフト８６が回転したときに、ハウジング１０１の受け面１０１ｄ，１０１ｄに当たって回動範囲が規制される。図に実線で示したＬ字形突出部８６ｃの位置は、バーハンドル３７（図１参照）が車両直進時の位置にあるときのものであり、図に想像線で示したＬ字形突出部８６ｃの位置は、回動範囲が規制されたときのものである。
θ１は、車両直進時からのロアアーム８６の時計回り及び反時計回りの回転角度範囲であり、バーハンドル３７、アッパシャフト８５の回転角度範囲でもある。
【００５８】
以上に述べた下部ハンドルストッパ１５６の作用を次に説明する。
図８は本発明に係る下部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
アウトプットシャフト８２の回転に伴って、センターアーム１４７の後部に設けたタイロッド連結部１４７ｃ，１４７ｄに連結したタイロッド１６５，１６６が車幅方向に移動し、これに伴って、左右の前輪１８，１８（図１参照）が転舵される。
【００５９】
センターアーム１４７の両側方に設けた側方突出部１４７ｆ，１４７ｇ、詳しくは、当接面１４７ｊ，１４７ｋは、アウトプットシャフト８２の回転に伴ってセンターアーム１４７が回転したときに、軸支持部材１４１（図２参照）の下方突出部１４１ａ、詳しくは、受け面１４１ｃ、１４１ｄに当たって回動範囲が規制される。
【００６０】
図に実線で示したセンターアーム１４７の位置は、バーハンドル３７（図１参照）が車両直進時の位置にあるときのものであり、図に想像線で示したセンターアーム１４７の位置は、バーハンドル３７を大きく切って回転が規制されたときのものである。
【００６１】
θ２は、車両直進時からのセンターアーム１４７の時計回り及び反時計回りの揺動角度範囲であり、アウトプットシャフト８２の回転角度範囲でもあり、図７に示したロアシャフト８６の回転角度範囲θ１よりも大きい。即ち、上部ハンドルストッパ１６１は下部ハンドルストッパ１５６よりも先に作動する、即ち先に回転角度規制が行われる。
【００６２】
図１に戻って、不整地走行車両１０は、図示せぬ転倒センサを備え、不整地走行車両１０が転倒した場合、エンジンへの燃料供給を停止させるとともに電動パワーステアリングユニット２４への電力供給を停止させる。
これにより、バーハンドル３７又は前輪１８からのトルクを検出したとしても電動モータは作動せず、アシスト力は発生しないので、トルクセンサ部に負荷は掛からない。また、バッテリの電力消費が抑えられる。
【００６３】
以上の図２に示したように、本発明は第１に、車体フレーム１１上部でステアリングシャフト３８を回転自在に支持し、このステアリングシャフト３８の上端にバーハンドル３７（図１参照）を取付け、ステアリングシャフト３８の下端部に電動パワーステアリングユニット２４に設けたインプットシャフト８１を連結し、電動パワーステアリングユニット２４に設けたアウトプットシャフト８２を車体フレーム１１下部で回転自在に支持した車両としての不整地走行車両１０（図１参照）において、電動パワーステアリングユニット２４に備えるギヤケース１０２を車体フレーム１１下部に取付け、ステアリングシャフト３８の下端部を、ギヤケース１０２にやぐら状に付設したハウジング１０１でベアリングとしての上部ベアリング１０７を介して回転自在に支持したことを特徴とする。
【００６４】
これにより、電動パワーステアリングユニット２４のインプットシャフト８１及びアウトプットシャフト８２の両方を車体フレーム１１下部で支持するため、電動パワーステアリングユニット２４を車体フレーム１１で支持する場合に、電動パワーステアリングユニット２４が車体フレーム１１の製造誤差、変形等の影響を受けにくくすることができる。
【００６５】
本発明は第２に、図２及び図７に示したように、ステアリングシャフト３８の下部に、このステアリングシャフト３８の回転角度を所定角度θ１に規制する上部ハンドルストッパ１６１を設け、この上部ハンドルストッパ１６１の近傍のステアリングシャフト３８をハウジング１０１に上部ベアリング１０７を介して取付けたことを特徴とする。
【００６６】
これにより、上部ハンドルストッパ１６１によって、例えば、電動パワーステアリングユニット２４に備える操舵トルク検出用トーションバー１２６が所定角度よりも大きく捩られるのを防止することができる。
【００６７】
また、上部ハンドルストッパ１６１の近傍のステアリングシャフト３８、詳しくは、ロアシャフト８６をハウジング１０１に上部ベアリング１０７を介して取付けたことで、上部ハンドルストッパ１６１が作動したときに生じる捩れ力を剛性の高いベアリング支持部、詳しくは、中間部軸受部１０４を支持するハウジング１０１の上部で受けることができる。
【００６８】
本発明は第３に、図２に示したように、ステアリングシャフト３８の下端部、詳しくは、ロアシャフト８６とインプットシャフト８１とを結合するとともに、これらのステアリングシャフト３８とインプットシャフト８１とを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする。
【００６９】
これにより、車体フレーム１１の製造誤差、組付誤差や車体フレーム１１の変形によりステアリングシャフト３８に外力が作用したときに、インプットシャフト８１にスラスト力が作用しにくくすることができ、電動パワーステアリングユニット２４を保護することができる。
【００７０】
本発明は第４に、上部ベアリング１０７を複列式としたことを特徴とする。
これにより、上部ベアリング１０７が支持可能な軸受荷重が大きくすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００７１】
本発明は第５に、ステアリングシャフト３８を、バーハンドル３７側のアッパシャフト８５と上部ハンドルストッパ１６１を含むロアシャフト８６とに別体に分割し、アッパシャフト８５及びロアシャフト８６の一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝８５ｂを設け、上部ベアリング１０７よりも上方で一方の連結部に他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする。
これにより、アッパシャフト８５とロアシャフト８６とを容易に且つ確実に連結することができる。
【００７２】
本発明は第６に、ロアシャフト８６に、上部ベアリング１０７の位置決め部８６Ｂと、アッパシャフト８５の位置決め部８６Ａとを形成したことを特徴とする。
これにより、例えば、ハウジング１０１に上部ベアリング１０７を位置決めし、上部ベアリング１０７にロアシャフト８６を位置決めし、ロアシャフト８６にアッパシャフト８５を位置決めするというように、組付けを効率良く行うことができる。
【００７３】
本発明は第７に、電動パワーステアリングユニット２４の下方に第２のハンドルストッパとしての下部ハンドルストッパ１５６を設け、バーハンドル３７（図１参照）による左右の操舵を行う際、上部ハンドルストッパ１６１が下部ハンドルストッパ１５６よりも先に作動することを特徴とする。
【００７４】
これにより、電動パワーステアリングユニット２４に操舵トルク検出用のトーションバー１２６を設けた場合には、バーハンドル３７操作時にトーションバー１２６に大きな負荷が作用するのを防止することができる。
【００７５】
本発明は第８に、図２及び図６に示したように、ハウジング１０１の背面としての後壁１０１ｈに開口１０１ｊを設け、この開口１０１ｊに、電動パワーステアリングユニット２４に接続する導線１５８を通すことを特徴とする。
【００７６】
これにより、ハウジング１０１内に車両前方から飛び石、雨水、ダスト等を入りにくくすることができ、また、開口１０１ｊに電動パワーステアリングユニット２４に接続する導線１５８を通すことで、導線１５８の取り回しを楽に行うことができる。
【００７７】
尚、本実施形態では、図２に示したように、ステアリングシャフト３８のアッパシャフト８５とロアシャフト８６との結合、及びロアシャフト８６とインプットシャフト８１との結合をセレーション結合としたが、これに限らず、スプライン結合、あるいは他の結合（例えば、軸継手）としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のステアリングシャフト支持構造は、電動パワーステアリングユニットを備えた車両に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明に係るステアリングシャフト支持構造を採用した車両の側面図である。
【図２】本発明に係る車両の要部側面図である。
【図３】本発明に係る車両の要部正面図である。
【図４】本発明に係る車両の要部平面図である。
【図５】本発明に係るハウジングの平面図である。
【図６】図５の６矢視図である。
【図７】本発明に係る上部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
【図８】本発明に係る下部ハンドルストッパの作用を示す作用図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０…車両（不整地走行車両）、１１…車体フレーム、１８…前輪、２４…電動パワーステアリングユニット、３７…バーハンドル、３８…ステアリングシャフト、８１…インプットシャフト、８５…アッパシャフト、８５ｂ…割り溝、８６…ロアシャフト、８６Ａ…アッパシャフトの位置決め部、８６Ｂ…ベアリングの位置決め部、１０１…ハウジング、１０１ｈ…背面（後壁）、１０１ｊ…開口、１０２…ギヤケース、１０７…ベアリング（上部ベアリング）、１５６…第２のハンドルストッパ（下部ハンドルストッパ）、１５８…導線、１６１…ハンドルストッパ（上部ハンドルストッパ）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレーム上部でステアリングシャフトを回転自在に支持し、このステアリングシャフトの上端にバーハンドルを取付け、前記ステアリングシャフトの下端部に電動パワーステアリングユニットに設けたインプットシャフトを連結し、電動パワーステアリングユニットに設けたアウトプットシャフトを車体フレーム下部で回転自在に支持した車両において、
前記電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを前記車体フレーム下部に取付け、前記ステアリングシャフトの下端部を、前記ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したことを特徴とする車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項２】
前記ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍の前記ステアリングシャフトを前記ハウジングに前記ベアリングを介して取付けたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項３】
前記ステアリングシャフトの下端部と前記インプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項４】
前記ベアリングを複列式としたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車両のステアリングシャフト支持構造
【請求項５】
前記ステアリングシャフトは、前記バーハンドル側のアッパシャフトと前記ハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割され、前記アッパシャフト及び前記ロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、前記ベアリングよりも上方で前記一方の連結部に前記他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項６】
前記ロアシャフトに、前記ベアリングの位置決め部と、前記アッパシャフトの位置決め部とを形成したことを特徴とする請求項５記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項７】
前記電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、前記バーハンドルによる左右の操舵を行う際、前記ハンドルストッパが前記第２のハンドルストッパよりも先に作動することを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項８】
前記ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、前記電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項１】
車体フレーム上部でステアリングシャフトを回転自在に支持し、このステアリングシャフトの上端にバーハンドルを取付け、前記ステアリングシャフトの下端部に電動パワーステアリングユニットに設けたインプットシャフトを連結し、電動パワーステアリングユニットに設けたアウトプットシャフトを車体フレーム下部で回転自在に支持した車両において、
前記電動パワーステアリングユニットに備えるギヤケースを前記車体フレーム下部に取付け、前記ステアリングシャフトの下端部を、前記ギヤケースに付設したハウジングでベアリングを介して回転自在に支持したことを特徴とする車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項２】
前記ステアリングシャフトの下部に、このステアリングシャフトの回転角度を所定角度に規制するハンドルストッパを設け、このハンドルストッパの近傍の前記ステアリングシャフトを前記ハウジングに前記ベアリングを介して取付けたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項３】
前記ステアリングシャフトの下端部と前記インプットシャフトとを結合するとともに、これらのステアリングシャフトとインプットシャフトとを軸方向に相対移動可能としたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項４】
前記ベアリングを複列式としたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の車両のステアリングシャフト支持構造
【請求項５】
前記ステアリングシャフトは、前記バーハンドル側のアッパシャフトと前記ハンドルストッパを含むロアシャフトとに別体に分割され、前記アッパシャフト及び前記ロアシャフトの一方の連結部を軸状とし、他方の連結部を穴状にするとともにこの連結部の外周面と穴内周面との間に割り溝を設け、前記ベアリングよりも上方で前記一方の連結部に前記他方の連結部を嵌合するとともに締め付けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項６】
前記ロアシャフトに、前記ベアリングの位置決め部と、前記アッパシャフトの位置決め部とを形成したことを特徴とする請求項５記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項７】
前記電動パワーステアリングユニットの下方に第２のハンドルストッパを設け、前記バーハンドルによる左右の操舵を行う際、前記ハンドルストッパが前記第２のハンドルストッパよりも先に作動することを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【請求項８】
前記ハウジングの背面に開口を設け、この開口に、前記電動パワーステアリングユニットに接続する導線を通すことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項記載の車両のステアリングシャフト支持構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−９８９８４（Ｐ２００７−９８９８４Ａ）
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２８８０３１（Ｐ２００５−２８８０３１）
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月３０日（２００５．９．３０）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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