車両のステアリング装置
【課題】 センターテイクオフ式の車両のステアリング装置において、エンジンなどの熱源からの輻射熱を的確に遮断する。
【解決手段】 ブラケット41は、操舵ハンドル11の操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバー21の中央位置に一体変位するように固定されている。ブラケット41には、ボールジョイント機構50A,50が組み付けられている。ボールジョイント機構50A,50Bは、タイロッド31,32の内側端を回転可能に支持し、ラックバー21の変位に応じてタイロッド31,32を揺動させて、左右前輪FW1,FW2を操舵する。ヒートインシュレータ61は、互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されている。ヒートインシュレータ61は、ボルトを用いて、ボールジョイント機構50A,50Bを覆うようにブラケット41に正確に位置決めされて堅固に固定される。
【解決手段】 ブラケット41は、操舵ハンドル11の操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバー21の中央位置に一体変位するように固定されている。ブラケット41には、ボールジョイント機構50A,50が組み付けられている。ボールジョイント機構50A,50Bは、タイロッド31,32の内側端を回転可能に支持し、ラックバー21の変位に応じてタイロッド31,32を揺動させて、左右前輪FW1,FW2を操舵する。ヒートインシュレータ61は、互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されている。ヒートインシュレータ61は、ボルトを用いて、ボールジョイント機構50A,50Bを覆うようにブラケット41に正確に位置決めされて堅固に固定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、左右操舵輪をラックバーの左右方向の変位に応じて操舵するように、左右のタイロッドの内側端をラックバーの中央部に接続したセンターテイクオフ式の車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば下記特許文献1に示されているように、センターテイクオフ式の車両のステアリング装置は知られている。この車両のステアリング装置は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続する一対の連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器とを備えている。
【特許文献1】特開平11−321694号公報
【発明の開示】
【0003】
この場合、連結部を、左右のタイロッドの内側端をいずれの方向にも回転可能に支持するボールジョイント機構で構成したり、左右のタイロッドの内側端をラックバーと直交する方向回りに回転可能に支持する円筒状の回転支持機構で構成したりできる。これらの機構においては、タイロッドの内側端の回転を円滑にするために、樹脂部材、ゴム部材などが介装されているとともに、グリースなども塗布されている。しかし、センターテイクオフ式のステアリング装置においては、タイロッドの内側端の位置が高くなり、タイロッドの内側端の前方斜め下方に位置するエンジン及びその付属装置の輻射熱を受け易い。そして、この輻射熱によって、樹脂部材が変形したり、ゴム部材及びグリースなどが変質したりし易く、ステアリング装置の強度、耐久性、摩擦特性などの性能が悪化する。
【0004】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、エンジン及びその付属装置から、タイロッドの内側端をラックバーの中央部に連結する連結器への輻射熱をヒートインシュレータにより有効に遮断して、ステアリング装置の強度、耐久性、摩擦特性などの性能を良好に保つ車両のステアリング装置を提供することにある。また、本発明は、ヒートインシュレータを連結器に高精度で位置決めして固定することにもある。
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、前後方向におけるラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、一対の連結部を覆うように連結器に固定され、連結器の前方に位置する熱源から一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置にある。
【0006】
また、本発明の特徴は、前記車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置にて端面側を高く形成した段差部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、ねじ孔に対向する貫通孔と、貫通孔とラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設けるとともに、前記少なくとも一方の板部のラックバー側の端部を連結器への固定前において内側に向かって傾斜するように形成しておき、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とラックバー側の端面との間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定したことにもある。
【0007】
上記本発明の特徴によれば、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部の近傍、言い換えれば熱源であるエンジン及びその付属部品から遠い位置にヒートインシュレータを設けたので、熱源から連結部への輻射熱を効果的に遮断することができる。たとえば、エンジン及びその付属部品側にヒートインシュレータを設ける場合に比べて、前記輻射熱を効果的に遮断することができる。これにより、熱による変形及び変質し易い樹脂部材、ゴム部材、グリースなどを含む連結部を熱源から効果的に遮断することができ、連結器の性能を良好に保つことができる。また、ヒートインシュレータはラックバーと共に変位する連結器側に固定されているので、ラックバーが左右操舵輪の操舵のために左右方向に変位したり、タイロッドの内側端が左右前輪のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータは連結部を常に同じ状態で覆うことになる。これにより、ヒートインシュレータをラックバー及びタイロッドが相対変位する車体側などに設ける場合に比べて、ヒートインシュレータを小さく構成できる。
【0008】
さらに、本発明の特徴においては、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とラックバー側の端面との間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定している。これにより、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上する。その結果、ヒートインシュレータがラックバーと共に左右に変位し、またタイロッドがラックバーの左右の変位に応じて揺動しても、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0009】
また、本発明の他の特徴は、前記ラックバー、タイロッド、連結器及びヒートインシュレータを備えた車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置にて端面側を高く形成した段差部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、連結器への固定前においてねじ孔に対してラックバーと反対側に偏心させた位置に形成した貫通孔と、貫通孔とラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設け、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ねじ部と頭部の間の位置にて頭部に向かうに従って大径となるテーパ部を有するボルトを、前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とスリットとの間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定したことにある。これによっても、前述の場合と同様に、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上し、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0010】
また、本発明の他の特徴は、前記ラックバー、タイロッド、連結器及びヒートインシュレータを備えた車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置に形成した表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、ねじ孔と対向する貫通孔を設けるとともに、ラックバー側の端部を内側に屈曲させておき、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の屈曲させた端部を連結器の溝部に侵入させて係合させた状態で、ボルトを少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔からラックバー側に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことにもある。これによっても、前述の場合と同様に、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上し、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る車両のステアリング装置の全体外観図である。図2は、図1の2点鎖線で囲んだ部分の拡大横断面図である。なお、本願明細書においては、前後方向とは車両の前後方向を意味し、左右方向とは車両の左右方向を意味する。
【0012】
この車両のステアリング装置は、操舵ハンドル11、ラックバー21、左右一対のタイロッド31,32、連結器40及びヒートインシュレータ61を備えている。操舵ハンドル11は、操舵輪としての左右前輪FW1,FW2を操舵するために、運転者によって操舵操作される。ラックバー21は、操舵ハンドル11の操舵操作に応じて車両の左右方向に変位する。タイロッド31,32は、ラックバー21の左右方向への変位に応じて揺動して左右前輪FW1,FW2を左右に操舵する。連結器40は、ラックバー21とタイロッド31,32とを連結して、ラックバー21の左右方向への変位に応じてタイロッド31,32を揺動させる。ヒートインシュレータ61は、連結器40を覆って熱源から連結器40への輻射熱を遮断する。
【0013】
ラックバー21は、金属材料で長尺状に形成され、その一部にラック歯を有する。ラックバー21は、金属材料で円筒状に形成されたラックバーハウジング22内に、ラックバーハウジング22と軸線方向を同一にして、軸線方向に変位可能に組み込まれている。ラックバー21のラック歯には、ラックバーハウジング22に組み付けられたギヤボックス12内にて、ステアリングシャフト13の下端部に設けたピニオンギヤが噛み合っている。ステアリングシャフト13の上端には、操舵ハンドル11が組み付けられている。操舵ハンドル11が回動されると、ステアリングシャフト13が軸線回りに回転して、ラックバー21は左右方向に変位する。ラックバー21の中央前面側には、ラックバー21が中立位置にある状態で、車両の左右方向の中心位置を挟んで左右対称位置に、円形の凹部21a,21bがそれぞれ形成されている。また、ラックバー21の中央前面側には、凹部21a,21bの底面中心位置から後方に向かって内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔21c,21dが形成されている。
【0014】
ラックバーハウジング22は、車両の左右方向に延設された状態で、図示しない車体に固定されている。ラックバーハウジング22の中央部前側には、ラックバー21と連結器40の一体的な左右方向の変位を許容するために、横長の方形状の開口部22aが設けられている。この開口部22aの横方向の長さは、ラックバー21の左右方向への最大変位量よりも若干長く設定されている。
【0015】
ラックバーハウジング22の左右両端部を除く部分は、ダストブーツ23によって覆われている。ダストブーツ23は、ゴム材料で一体的に成型され、その中央部23aを厚肉に形成し、中央部23aの両側にて薄肉の蛇腹部23b,23cを有する。中央部23aは円筒状に形成され、その前側部分に垂直な平面を形成する凹部23a1を有する。この凹部23a1には、ラックバー21が中立状態にあるときにねじ孔21c,21dが対向する位置に、貫通孔23a2,23a3が設けられている。ダストブーツ23の両端部は、ラックバーハウジング22の外周上に固定されている。ダストブーツ23の中央部23aは、詳しくは後述するように、連結器40によりラックバー21に組み付けられている。したがって、ダストブーツ23の中央部23aは、ラックバー21の左右方向の変位に応じて、蛇腹部23b,23cの伸縮を伴いながら左右方向に変位する。
【0016】
タイロッド31,32は、各外側端にて、図示しないナックルアームを介して、揺動により左右前輪FW1,FW2を操舵可能にそれぞれ連結している。タイロッド31,32の各内側端は、連結器40の左右方向の変位に応じて左右方向に変位するように連結器40に接続されている。
【0017】
連結器40は、ブラケット41及び左右一対のボールジョイント機構50A,50Bからなる。ブラケット41は、図4A〜図4Eに示すように、本体部41a及び取付け部41b,41cからなり、金属材料を一体成型して平面視T字状に形成されている。図4Aは、ブラケット41の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケット41を前方から見た図である。図4Bはブラケット41の平面図であり、図4Cはブラケット41の側面図である。図4Dは図4Aの4D−4D線に沿って見たブラケット41の断面図であり、図4Eは図4Aの4E−4Eに沿って見たブラケット41の断面図である。
【0018】
本体部41aは、前端から後端近傍位置まで横方向に同一の幅を有し、後端部にて後方に向けて横方向の幅が徐々に大きくなるような形状に形成されている。また、この本体部41aは、横方向から見て、前部にてU字状(すなわち円弧状)の上下対称の外形を有し、後部にて直線状の上下対称の外形を有する。そして、後部の上面及び下面は平面を形成しており、この後部の上面及び下面は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた際の座面41a1,41a2を構成する。本体部41aの後端部には、横方向から見て、座面41a1,41a2から上方及び下方にそれぞれ突出して、座面41a1,41a2の後端にて横方向に直線上に延びた段差を形成する突出部41a3,41a4が設けられている。これらの突出部41a3,41a4の前後方向の幅は、座面41a1,41a2の前後方向の長さに比べて小さい。本体部41aの前部には、横方向に貫通して内周面に雌ねじを形成したねじ孔41a5が設けられている。本体部41aの後部には、座面41a1,41a2から内部に向けて内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔41a6,41a7が設けられている。
【0019】
取付け部41b,41cは、本体部41aの後端部(突出部41a3,41a4の前後位置に対応)から左右方向へそれぞれ延設されている。取付け部41b,41cの前後方向の幅は、突出部41a3,41a4の前後方向の幅に等しい。取付け部41b,41cは、正面から見てU字状(すなわち円弧状)の左右対称の外形を有する。また、両取付け部41b,41cには、前後方向に貫通する孔41b1,41c1が設けられている。
【0020】
ブラケット41は、取付け部41b,41cにて、一対のボルト42,43を用いてラックバー21に固定されている。ボルト42,43は、取付け部41b,41cの孔41b1,41c1及びダストブーツ23の貫通孔23a2,23a3を貫通して、ラックバー21のねじ孔21c,21dにねじ結合されている。連結器40をラックバー21及びダストブーツ23の正確な位置に堅固に固定するために、ボルト42,43の外周上には金属製のカラー44,45及び樹脂製の支持部材46が組み付けられている。カラー44,45は、段付き円筒状に形成され、後端部をラックバー21の凹部21a,21bに嵌合させるとともに、前端部をダストブーツ23の貫通孔23a2,23a3に嵌合させて、ボルト42,43を貫通させている。支持部材46は、長円状に一体成型されて一対の貫通孔を有し、貫通孔にボルト42,43及びカラー44,45を貫通させている。また、支持部材46は、カラー44,45の段差部とダストブーツ23の凹部23a1との間に介装されて、凹部23a1を連結器40との間に挟み込むようにしている。
【0021】
ボールジョイント機構50A,50Bは、金属製の球座部材51,52及び金属製のボール部材53,54を有する。球座部材51,52は、それらの内側部に設けた雄ねじ部51a,52aをブラケット41のねじ孔41a5に外側からそれぞれねじ結合させて、ブラケット41に固定されている。球座部材51,52の球座部51b,52bは、樹脂製のシート55,56を介して、ボール部材53,54の球状のボール部53a,54aを回転可能に支持している。球座部51b,52bは、ゴム製のダストブーツ57,58により覆われている。ボール部材53,54の外側部分にそれぞれ設けた雄ねじ部53b,54bは、タイロッド31,32の内側端部の内周面に設けた雌ねじにねじ結合されている。そして、ロックナット59,60により、ボール部材53,54はタイロッド31,32に堅固に固定されている。なお、ボール部53a,54aの円滑な回転を確保するために、球座部51b,52b内にはグリースなどが封入されている。このようなボールジョイント機構50A,50Bが、タイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した本願発明の連結部を構成する。
【0022】
ヒートインシュレータ61は、連結器40を前側から覆って、連結器40の前下方に位置するエンジン及びその付属部品から連結器40への輻射熱を遮断することにより、連結器40を保護する。特に、ヒートインシュレータ61は、連結器40内のシート55,56、球座部51b,52b内に封入されたグリースなどへの前記輻射熱を遮断して、ボールジョイント機構50A,50Bを保護する。このヒートインシュレータ61は、図5A〜図5Eに示されている。図5Aは、ヒートインシュレータ61の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータ61を前方から見た図である。図5Bはヒートインシュレータ61の平面図であり、図5Cはヒートインシュレータ61の側面図である。図5Dは、図5Cの矢印5Dによって示された部分のヒートインシュレータ61の部分拡大図である。図5Eは、図5Cの矢印5Eによって示された部分のヒートインシュレータ61の部分拡大図である。
【0023】
ヒートインシュレータ61は、金属プレート(例えば、鉄製の金属プレート)を曲げ加工して形成したもので、連結器40への組み付け状態にて前側に位置する連結部61aにて一体的に連結された上板部61b及び下板部61cを有する。上板部61b及び下板部61cは互いに上下に対向し、連結部61aと共に、縦断面U字状の後方に開放された空間SPを形成する。なお、この空間SPは、左右側方においても開放されている。下板部61cは、方形状に形成され、左右前端部において左右対称に小さく円弧状に切り欠かれている。上板部61bも、下板部61cの同じ方形状に形成され、中央部から左右対称に斜め前方に比較的大きく切り欠かれている。そして、上板部61bの面積は下板部61cの面積よりも小さく設定されている。言い換えれば、上板部61bが空間SPを覆う面積は、上板部61bの前記斜め前方に切り欠いた面積分だけ、下板部61cが空間SPを覆う面積よりも小さい。また、連結部61a、上板部61b及び下板部61cは、左右方向の中央部分を外側部分よりも窪ませて形成されている。
【0024】
上板部61b及び下板部61cの中央位置には、前端近傍位置から後方に向けて所定幅の平面部61b1,61c1が形成されている。平面部61b1,61c1の後端部分は、それらよりも左右外側の上板部61b及び下板部61cの後端面よりも方形状に突出して、突出部61b2,61c2を構成する。突出部61b2,61c2の後端部分には、内側に傾斜した傾斜部61b3,61c3が設けられている。これらの傾斜部61b3,61c3は図6,7に誇張して示されている。
【0025】
突出部61b2,61c2の前方の左右方向中心位置には、円形の貫通孔61b4,61c4が形成されている。これらの貫通孔61b4,61c4の直径は、ブラケット41に設けたねじ孔41a6,41a7の直径にほぼ等しい。貫通孔61b4,61c4の中心位置から傾斜部61b3,61c3の後端面までの水平距離は、ブラケット41のねじ孔41a6、41a7の中心位置から座面41a1,41a2に設けた突出部41a3、41a4の段差までの水平距離に等しい。これは、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた際に、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)を、ブラケット41の突出部41a3、41a4による段差面に当接させることにより、ヒートインシュレータ61を位置決めするためである。ヒートインシュレータ61に関しては、プレス打ち抜きにより、突出部61b2,61c2の端面を高精度に加工しておくとよい。また、ブラケット41の突出部41a3,41a4に関しては、切削などの機械加工により、高精度に突出部41a3,41a4の段差面を成型しておくとよい。
【0026】
突出部61b2,61c2には、貫通孔61b4,61c4と傾斜部61b3,61c3の間の位置にて、上下方向に貫通するスリット61b5,61c5がそれぞれ設けられている。スリット61b5,61c5は、貫通孔61b4,61c4側を内側にした円弧状の貫通孔である。
【0027】
このように構成したヒートインシュレータ61は、図3A及び図3Bに示すように、ブラケット41の本体部41aに固定される。図3Aは、図1及び図2からブラケット41及びヒートインシュレータ61のみを取り出して、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け状態を示す平面図である。図3Bは、図3Aの3B−3B線に沿って見た断面図である。すなわち、ボルト62,63を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4を介してブラケット41のねじ孔41a6,41a7に侵入させてねじ結合することにより、ヒートインシュレータ61はブラケット41に固定されている。この状態では、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)がブラケット41の突出部41a3,41a4の段差面にそれぞれ当接し、かつヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2の内側面がブラケット41の座面41a1,41a2に密着している。
【0028】
このヒートインシュレータ61のブラケット41への組付けについて、図6乃至図8を用いて詳しく説明する。なお、図6乃至図8において、(A)は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた状態を拡大して示す平面図である。ただし、図7(A)及び図8(A)においては、ボルト62を横断して示している。(B)は、前記(A)に対応した部分の縦断面図である。これらの図6乃至図8に示すように、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の入口近傍の内周面には、ねじが形成されておらず、その直径はヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の直径に等しい。ねじ孔41a6,41a7の奥の部分の内周面上には雌ねじ形成されていて、その直径は前記貫通孔61b4,61c4よりも僅かに小さく、ボルト62の軸部の直径に等しい。なお、ヒートインシュレータ61の平面部61c1及び突出部61c2、並びにブラケット41の座面41a2部に関しては、図示しないが、図6乃至図8の場合と同様である。
【0029】
まず、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図6に示すように、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)を、ブラケット41の突出部41a3,41a4の段差面にそれぞれ当接させる。この状態では、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の中心と、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の中心は共に同一の垂直軸線上にある。言い換えれば、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4は、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の上方にて対向している。
【0030】
この状態で、図7に示すように、ボルト62,63を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7に侵入させる。この場合、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の中心と、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の中心は共に同一の垂直軸線上にあるので、ボルト62,63の軸部が貫通孔61b4,61c4の内周面及びねじ孔41a6,41a7の入口部内周面と干渉することなく、ボルト62,63はねじ孔41a6,41a7にスムーズに組み付けられる。なお、図7は、ボルト62の円形の鍔62aがヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2に当接する前の状態を示している。
【0031】
図7の状態から、ボルト62,63をねじ孔41a6,41a7にさらにねじ込むと、ボルト62,63の鍔62a,63aが、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2の表面に当接して、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2をブラケット41の座面41a1,41a2側に押圧する。このとき、貫通孔61b4,61c4と突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)との間に位置する、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2が変形しながら、上板部61b及び下板部61cは前方(図8の左方)に若干量だけ変位する。そして、最終的には、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2(傾斜部61b3,61c3を含む)の内側面は、ブラケット41の座面41a1,41a2に密着する。また、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の後側内周面は、ボルト62,63の後側外周面に当接する。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5,61c5は前後方向の幅を狭くして、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形し易くする。
【0032】
すなわち、ボルト62,63をねじ孔41a6,41a7にねじ込む前のヒートインシュレータ61の各点P1,P2,P3,P4,P5は、ボルト62,63の軸部とヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の内周面との干渉を考慮しなければ、図8(B)の破線矢印のように変位する。なお、点P1は傾斜部61b3,61c3の曲げ位置を示し、点P2はスリット61b5,61c5の後端位置を示し、点P3はスリット61b5,61c5の前端位置を示し、点P4は貫通孔61b4,61c4の後端位置を示し、点P5は貫通孔61b4,61c4の前端位置を示している。
【0033】
実際には、ボルト62,63の軸部とヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の内周面との干渉により、点P3,P4は図8(B)に示す位置P6,P7に移動する。このとき、貫通孔61b4,61c4とスリット61b5,61c5の間に位置する平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2が、スリット61b5,61c5の前後方向の幅を狭くしながら変形する。この変形により、ヒートインシュレータ61には、貫通孔61b4,61c4の後側内周面でボルト62,63の軸部を図示矢印方向に押す力F1が発生するとともに、突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)でブラケット41の突出部41a3,41a4の段差部を後方に押す力F2が発生する。このとき、スリット61b5,61c5は、力F1,F2が適度な大きさとなるように調整する機能を有する。逆に言えば、力F1,F2が適度な大きさになるように、スリット61b5,61c5の前後方向の幅を調整するとよい。これにより、ヒートインシュレータ61は、ブラケット41に正確に位置決めされて堅固に固定される。
【0034】
上記のように構成した実施形態の動作について説明する。運転者が操舵ハンドル11を左右に回動操作すると、操舵ハンドル11の回動はステアリングシャフト13を介してラックバー21に伝達されて、ラックバー21は左右方向に変位する。このラックバー21の左右方向の変位により、ブラケット41及び球座部材51,52もラックバー21と一体的に左右に変位する。球座部材51,52の左右方向の変位により、ボール部材53,54のボール部53a,54aの回転を伴いながら、タイロッド31,32はボール部材53,54と一体的に揺動し、左右前輪FW1,FW2は操舵される。したがって、左右前輪FW1,FW2は、操舵ハンドル11の回動操作により操舵される。
【0035】
また、ヒートインシュレータ61は、エンジン及びその付属部品から連結器40、特にボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b、ボール部53a,54aへの輻射熱を遮断する。したがって、シート55,56、球座部51b、52b内のグリースなどが高い温度まで上昇しなくなるので、シート55,56、グリースなどが熱によって変形及び変質し難くなり、ボールジョイント機構50A、50Bの良好な作動が維持される。
【0036】
次に、上記のように構成されかつ動作する実施形態の具体的な作用効果について説明する。上記実施形態においては、熱源から保護すべき対象物すなわちボールジョイント機構50A,50B近傍にヒートインシュレータ61を設けた。言い換えれば、エンジン及びその付属部品すなわち熱源側ではなく、熱源から遠い位置にヒートインシュレータ61を設けた。これにより、熱源からボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aへの輻射熱を効果的に遮断することができる。このことは、熱源からの距離と同距離を隔てた位置における温度との関係を示した図9のグラフからも理解できる。図9のグラフにおいて、一点差線はヒートインシュレータ61を設けない場合の距離と温度との関係を示し、破線は熱源の近傍位置にヒートインシュレータ61を配置した場合の距離と温度との関係を示している。実線は、本実施形態のように、熱源から遠い位置にヒートインシュレータ61を配置した場合の距離と温度との関係を示しており、この場合、特に、熱源による保護すべき対象物の温度上昇を的確に抑えることができる。その結果、熱の影響を受け易いボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aの良好な作動が維持される。
【0037】
また、ヒートインシュレータ61はラックバー21と共に変位する連結器40に固定されるようにした。したがって、ラックバー21が左右前輪FW1,FW2の操舵のために左右方向に変位したり、タイロッド31,32の内側端が左右前輪FW1,FW2のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータ61は、ボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aを、常にほぼ同じ状態で覆うことになる。これにより、ヒートインシュレータ61をラックバー21及びタイロッド31,32が相対変位する車体側などに設ける場合に比べて、ヒートインシュレータ61を小さく構成できる。
【0038】
また、上記実施形態においては、ヒートインシュレータ61は、前後方向における球座部材51,52とラックバー21との間の位置(図2にて破線で示す位置P1)にて、ボルト62,63を用いてブラケット41に固定されている。すなわち、ヒートインシュレータ61は、ラックバー21からの距離がラックバー21からボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b,52b及びボール部53a,54aまでの距離よりも短いブラケット41上の位置に固定されている。したがって、ヒートインシュレータ61の熱が大きな熱容量を有するラックバー21にボルト62,63及びブラケット41を介して多く伝達されて、ヒートインシュレータ61自体の温度上昇を防ぐことができる。また、シート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aへの熱の伝達量を少なく抑えることもできる。これは、ヒートインシュレータ61を、球座部材51,52よりも前方位置にて、ブラケット41に固定することを想定すれば容易に理解される。その結果、シート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aの温度上昇を効果的に抑制できて、ボールジョイント機構50A,50Bの熱の影響を少なくすることができて、ボールジョイント機構50A,50Bの性能を良好に保つことができる。
【0039】
また、上記実施形態では、ブラケット41の上面及び下面のラックバー21側の位置に平坦な座面41a1,41a2をそれぞれ形成するとともに、ヒートインシュレータ61の上板部61b及び下板部61cの左右方向中央位置に平面部61b1,61c1をそれぞれ形成した。そして、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の内側面をブラケット41の座面41a1,41a2にそれぞれ密着させて、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63を用いて上下2点で固定した。この場合、ヒートインシュレータ61はラックバー21側の位置でブラケット41に固定されるので、ヒートインシュレータ61は片持ち梁状にブラケット41に支持されることになり、ヒートインシュレータ61のラックバー21と反対側の端部側部分が上下方向に振動し易くなる。しかし、前記のように、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の内側面をブラケット41の座面41a1,41a2にそれぞれ密着させるようにしたので、ヒートインシュレータ61は面接触状態でブラケット41に固定されることになり、前記振動が抑制される。言い換えれば、ブラケット41の座面41a1,41a2に面接触するヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1が振動抑制用のリブとして作用し、ヒートインシュレータ61の振動が良好に防止される。
【0040】
また、前記のように、ヒートインシュレータ61は片持ち梁状にブラケット41に支持されるので、ブラケット41のラックバー21と反対側の座面41a1,41a2の端部に接触するヒートインシュレータ61の境界線には、ヒートインシュレータ61の振動による応力が集中する。しかし、前記のように、ヒートインシュレータ61を上下の2点でブラケット41に固定するようにしたので、前記境界線に集中する応力を上板部61b及び下板部61cに分散させることができ、ヒートインシュレータ61の剛性を高めることができる。上側又は下側の一方でヒートインシュレータ61をブラケット41に固定しても、ヒートインシュレータ61のラックバー21と反対側の端部側部分の上下方向の振動を充分に抑制でき、かつヒートインシュレータ61の剛性を高めることができれば、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の一方の内側面を、ブラケット41の座面41a1,41a2の一方のみに密着させて、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63の一方のみを用いて上側または下側の1点で固定するようにしてもよい。
【0041】
また、上記実施形態では、上述のように、ブラケット41の上下の座面41a1,41a2のラックバー21側の端部に上方及び下方に突出した突出部41a3,41a4をそれぞれ設けて、座面41a1,41a2上にラックバー21の軸線方向に平行な段差部をそれぞれ設けた。また、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端側に傾斜部61b3,61c3を設けて、同傾斜部61b3,61c3の後端面を前記段差部の端面にそれぞれ当接させた。そして、ボルト62,63をブラケット41のねじ孔41a6,41a7にねじ込ませることにより、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4と突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)との間に位置する、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形させながら、上板部61b及び下板部61cを前方に若干量だけ変位させた。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5,61c5は前後方向の幅を狭くしながら、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の後側の内周面は、ボルト62,63の後側の外周面に当接する。その結果、ヒートインシュレータ61のブラケット41に対する組付けの位置決めが正確になされ、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け精度が向上する。そして、ヒートインシュレータ61がラックバー21と共に左右に変位し、またタイロッド31,32がラックバー21の左右の変位に応じて揺動しても、ヒートインシュレータ61とタイロッド31,32を含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0042】
また、上記実施形態では、ヒートインシュレータ61における上板部61bの面積を下板部61cの面積よりも小さくしている。具体的は、ヒートインシュレータ61における上板部61bは方形からラックバー21側の左右両側を斜め前方に切り欠いた形状に形成され、かつ下板部61cは方形状に形成されている。ただし、下板部61cのラックバー21側の両端は若干量だけ円形に切り欠かれている。また、ラックバー21の左右の変位によってブラケット41がいずれの左右位置に変位しても、上板部61b及び下板部61cは、熱源からボールジョイント機構50A,50Bの球座部51b,52b、ボール部53a,54a及びシート55,56への輻射熱を常に遮断するように構成されている。これによれば、ヒートインシュレータ61の上板部61bと下板部61cに挟まれた空間SP内の高熱の空気が上方に流れ易くなり、ヒートインシュレータ61内に熱がこもることがなくなるので、ブラケット41の温度上昇も良好に防ぐことができる。
【0043】
さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【0044】
例えば、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付けに関して、上記実施形態とは異なる次のような方法を採用できる。図10乃至図12は変形例に係るヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け構造を示している。なお、図10乃至図12において、(A)は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた状態を拡大して示す平面図である。ただし、図11(A)及び図12(A)においては、ボルト62を横断して示している。(B)は、前記(A)に対応した部分の縦断面図である。
【0045】
ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端部には、上記実施形態のように傾斜部61b3は設けられておらず、突出部61b2が直線的に後端まで延設されている。平面部61b1及び突出部61b2には、上記実施形態の場合と同様に、円形の貫通孔61b4及び円弧状のスリット61b5が設けられている。一方、ブラケット41に設けたねじ孔41a6に関しては、円筒状の入口部41a61の直径が、内周面に雌ねじを形成したねじ部41a62の直径よりも大きい。入口部41a61とねじ部41a62の間には、奥に向かって小径となるテーパ部41a63が設けられている。また、入り口部41a61の直径はヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の直径と同じである。しかし、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63で固定することなく、ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端面をブラケット41の座面41a1と突出部41a3との境界の段差部に単に当接させた状態では、貫通孔61b4の中心位置は、ブラケット41のねじ孔41a6の入口部41a61の中心位置に対して、前方へ所定の長さだけ偏心している(図10参照)。
【0046】
ヒートインシュレータ61をブラケット41に固定するためのボルト62は、上記実施形態の場合とは異なり、次のように構成されている。鍔62aの直下の軸上部62bの直径は、図11及び図12に示されているように、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4及びブラケット41のねじ孔41a6の入口部41a61の直径よりも若干小さい。ボルト62のねじ部62cは、ねじ孔41aのねじ部41a62にねじ決結合されるもので、軸上部62bの直径よりも小さい。軸上部62bとねじ部62cの間には、先端に向かうに従って細くなるテーパ部62dが設けられている。なお、ヒートインシュレータ61の平面部61c1及び突出部61c2、並びにブラケット41の座面41a2部に関しては、図示しないが、図10乃至図12の場合と同様である。
【0047】
この変形例においても、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図10に示すように、ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端面を、ブラケット41の突出部41a3の段差面にそれぞれ当接させる。この状態では、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の中心は、ブラケット41のねじ孔41a6の中心位置に対して前方(図示左方)に若干ずれている。しかし、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a62の全ての外形は、ヒートインシュレータ61の平面部61b1に覆われることなく、貫通孔61b4を通して視認できる。なお、ねじ孔41a6の入口部41a61の外形の一部は、平面部61b1に覆われて視認できない。
【0048】
この状態で、図11に示すように、ボルト62を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a62にねじ結合する。この場合、ねじ部41a62の全ての外形は、ヒートインシュレータ61の平面部61b1に覆われていないので、ボルト62のねじ部62cはヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の内周面と干渉することはない。そして、この状態から、ボルト62をさらにねじ込むと、ボルトのテーパ部62dがヒートインシュレータ61の貫通孔61b4と干渉すなわちテーパ部62dの後方側外周面が貫通孔61b4の後方側内周面に当接する。ボルト62をさらにねじ込むと、テーパ部62dの後方側外周面が貫通孔61b4の後方側内周面を後方に押圧しながら、ボルト62はねじ孔41a6内に深く侵入する。このとき、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4とスリット61b5の間に位置する平面部61b1及び突出部61b2は変形する。そして、最終的には、ヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2は、ボルト62の鍔62aに押し付けられて、それらの内側面がブラケット41の座面41a1に密着する。また、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の後方側内周面は、ボルト62の軸上部62bの後方側外周面に当接する。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5は前後方向の幅を狭くして、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形し易くする。
【0049】
すなわち、ボルト62をねじ孔41a6にねじ込む前のヒートインシュレータ61の各点P8,P9は、各点P8’,P9’位置まで変位する。なお、点P8,P8’はスリット61b5の前端位置を示し、点P9,P9’は貫通孔61b4の後端位置を示す。このヒートインシュレータ61の変形により、ヒートインシュレータ61には、貫通孔61b4の後側内周面でボルト62の軸上部62bを図示矢印方向に押す力F1が発生するとともに、突出部61b2の後端面でブラケット41の突出部41a3の段差部を後方に押す力F2が発生する。これにより、ヒートインシュレータ61の平面部61b1は、ブラケット41の座面41a1に正確に位置決めされて堅固に固定される。また、この変形例においても、スリット61b5は力F1,F2が適度な大きさとなるように機能する。さらに、説明を省略したが、ヒートインシュレータ61の平面部61c1も、前記と同様な構成及び作用により、ブラケット61の座面41a2上に正確に位置決めされて固定される。
【0050】
図13及び図14は、他の変形例に係るヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け構造を縦断面図により示している。この他の変形例においては、ブラケット41の座面41a1上に、ねじ孔41a6と座面41a1の後端との間の位置にて、V字状すなわち表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部41a8が左右方向に沿って設けられている。また、ヒートインシュレータ61は、その突出部61b2の後端部に、下方に直角に曲げた屈曲部61b6を備えている。屈曲部61b6の板厚は、溝部41a8の入口部分の前後方向の幅よりも薄い。これらの溝部41a8及び屈曲部61b6は、ブラケット41及びヒートインシュレータ61のラックバー21への組付け状態においては、それらの延設方向をラックバー21の軸線方向と一致させている。そして、この場合、ヒートインシュレータ61の屈曲部61b6の前後方向の両表面の中央位置から貫通孔61b4の中心位置までの前後方向距離は、ブラケット41の溝部41a8の前後方向中心位置からねじ孔41a6の中心位置までの前後方向距離に等しい。
【0051】
この変形例においても、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図13に示すように、ヒートインシュレータ61の屈曲部61b6を溝部41a8内に侵入させる。そして、ボルト62を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a6にねじ結合する。この状態で、屈曲部61b6の先端部は、溝部41a8の内側面に当接して係合している。
【0052】
ボルト62をさらにねじ込むと、ボルト62の鍔62aがヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2を上面から押圧する。この押圧により、貫通孔61b4と屈曲部61b6の間に位置する平面部61b1及び突出部61b2は変形しながら、ボルト62はねじ孔41a6内に深く侵入する。そして、最終的には、図14に示すように、ヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2は、ボルト62の鍔62aに押し付けられて、それらの内側面の一部がブラケット41の座面41a1に密着する。屈曲部61b6は、平面部61b1及び突出部61b2の変形により、溝部41a8の内側面に強く押し付けられている。
【0053】
これにより、ヒートインシュレータ61の平面部61b1は、ブラケット41の座面41a1に正確に位置決めされて堅固に固定される。さらに、説明を省略したが、ヒートインシュレータ61の平面部61c1も、前記と同様な構成及び作用により、ブラケット61の座面41a2上に正確に位置決めされて固定される。
【0054】
さらに、上記実施形態及び変形例においては、ヒートインシュレータ61の上下後端部をブラケット41の上下後端部にそれぞれ固定するようにした。しかし、ヒートインシュレータ61のブラケット41に対する前述した振動及び位置決めの問題を解消することができれば、ヒートインシュレータ61の上側の後端部又は下側の後端部の一方のみを、ブラケット41の上側の後端部又は下側の後端部に固定するようにしてもよい。
【0055】
また、上記実施形態及び変形例では、ヒートインシュレータ61の上板部61b及び下板部61cの一部を平面に形成した平面部61b1,61c1を、ブラケット41の上面及び下面の一部を平面に形成した座面41a,41bに密着させるようにした。しかし、前記平面部61b1,61c1に該当するヒートインシュレータ61の部分と、ブラケット41の座面41a,41bを密着させることが可能であれば、特に、ヒートインシュレータ61の前記部分とブラケット41の座面41a,41bを平面にする必要もない。例えば、ヒートインシュレータ61の前記部分とブラケット41の座面41a,41bを、断面円弧状に形成したり、球面状に形成したりして、湾曲をもたせるようにしてもよい。
【0056】
また、上記実施形態及び変形例では、1枚の金属プレートを曲げ加工して連結部61a、上板部61ba及び下板部61cbを有するヒートインシュレータ61を一体形成するようにした。しかし、これに代えて、上板部61ba及び下板部61cを別々に形成しておいて、別々に形成した上板部61ba及び下板部61cbをその後に連結するようにしてもよい。この場合、上板部61ba及び下板部61cbを同一の材料で構成してもよいが、異なる材料で構成するようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態においては、ボールジョイント機構50A,50Bを用いて、タイロッド31,32の内側端をブラケット41に対して回転可能に接続するようにした。ボールジョイント機構50A,50Bを用いることは好ましいことであるが、本発明は、樹脂、ゴムなどを含む連結器を介して、タイロッド31,32の内側端をラックバー21の中央部位置にて回転可能に接続し、ラックバー21の左右方向の変位に応じてタイロッド31,32を揺動させて、左右前輪FW1,FW2を操舵する車両のステアリング装置に広く適用できる。具体的には、例えば、タイロッド31,32の内側端に形成した円筒部を貫通してラックバー21に固定されたボルトを設け、円筒部の内周面とボルトの外周面との間に、円筒状のゴムブッシュを介在させるように構成したステアリング装置にも適用できる。この場合も、ラックバー21が左右前輪FW1,FW2を操舵するために左右方向に変位したり、タイロッド31,32の内側端が左右前輪FW1,FW2のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータ61は、エンジン及びその付属部品から円筒状のゴムブッシュへの輻射熱を遮断するように、ボルト、ゴムブッシュなどを含む連結器を前方から後方に向けて覆うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両のステアリング装置の全体外観図である。
【図2】図1の2点鎖線で囲んだ部分の拡大横断面図である。
【図3A】ヒートインシュレータのブラケットへの組付け状態を示す平面図である。
【図3B】図3Aの3B−3B線に沿って見た断面図である。
【図4A】ブラケットの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケットを前方から見た図である。
【図4B】ブラケットの平面図である。
【図4C】ブラケットの側面図である。
【図4D】図4Aの4D−4D線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図4E】図4Aの4E−4E線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図5A】ヒートインシュレータの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータを前方から見た図である。
【図5B】ヒートインシュレータの平面図である。
【図5C】ヒートインシュレータの側面図である。
【図5D】図5Cの矢印5Dによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【図5E】図5Cの矢印5Eによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【図6】ヒートインシュレータをブラケット上に組み付けた状態を示す図である。
【図7】図6の状態から、ボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図8】図7の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【図9】ヒートインシュレータの作用を説明するための、熱源からの距離に対する温度の変化特性を示すグラフである。
【図10】変形例に係り、ヒートインシュレータをブラケット上に組み付けた状態を示す図である。
【図11】図10の状態から、ボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図12】図11の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【図13】他の変形例に係り、ヒートインシュレータをブラケット上に組み付け、かつボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図14】図13の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【符号の説明】
【0059】
11…操舵ハンドル、13…ステアリングシャフト、21…ラックバー、22…ラックバーハウジング、23…ダストブーツ、31,32…タイロッド、40…連結器、41…ブラケット、41a…本体部、41a1,41a2…座面、41a3,41a4…突出部、41b,41c…取付け部、41a8…溝部、50A,50B…ボールジョイント機構、61…ヒートインシュレータ、61b…上板部、61c…下板部、61b1,61c1…平面部、61b2,61c2…突出部、61b3,61c3…傾斜部、61b4,61c4…貫通孔、61b5,61c5…スリット、61b6…屈曲部、62,63…ボルト,62d…テーパ部
【技術分野】
【0001】
本発明は、左右操舵輪をラックバーの左右方向の変位に応じて操舵するように、左右のタイロッドの内側端をラックバーの中央部に接続したセンターテイクオフ式の車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、例えば下記特許文献1に示されているように、センターテイクオフ式の車両のステアリング装置は知られている。この車両のステアリング装置は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続する一対の連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器とを備えている。
【特許文献1】特開平11−321694号公報
【発明の開示】
【0003】
この場合、連結部を、左右のタイロッドの内側端をいずれの方向にも回転可能に支持するボールジョイント機構で構成したり、左右のタイロッドの内側端をラックバーと直交する方向回りに回転可能に支持する円筒状の回転支持機構で構成したりできる。これらの機構においては、タイロッドの内側端の回転を円滑にするために、樹脂部材、ゴム部材などが介装されているとともに、グリースなども塗布されている。しかし、センターテイクオフ式のステアリング装置においては、タイロッドの内側端の位置が高くなり、タイロッドの内側端の前方斜め下方に位置するエンジン及びその付属装置の輻射熱を受け易い。そして、この輻射熱によって、樹脂部材が変形したり、ゴム部材及びグリースなどが変質したりし易く、ステアリング装置の強度、耐久性、摩擦特性などの性能が悪化する。
【0004】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、エンジン及びその付属装置から、タイロッドの内側端をラックバーの中央部に連結する連結器への輻射熱をヒートインシュレータにより有効に遮断して、ステアリング装置の強度、耐久性、摩擦特性などの性能を良好に保つ車両のステアリング装置を提供することにある。また、本発明は、ヒートインシュレータを連結器に高精度で位置決めして固定することにもある。
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、前後方向におけるラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、一対の連結部を覆うように連結器に固定され、連結器の前方に位置する熱源から一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置にある。
【0006】
また、本発明の特徴は、前記車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置にて端面側を高く形成した段差部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、ねじ孔に対向する貫通孔と、貫通孔とラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設けるとともに、前記少なくとも一方の板部のラックバー側の端部を連結器への固定前において内側に向かって傾斜するように形成しておき、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とラックバー側の端面との間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定したことにもある。
【0007】
上記本発明の特徴によれば、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部の近傍、言い換えれば熱源であるエンジン及びその付属部品から遠い位置にヒートインシュレータを設けたので、熱源から連結部への輻射熱を効果的に遮断することができる。たとえば、エンジン及びその付属部品側にヒートインシュレータを設ける場合に比べて、前記輻射熱を効果的に遮断することができる。これにより、熱による変形及び変質し易い樹脂部材、ゴム部材、グリースなどを含む連結部を熱源から効果的に遮断することができ、連結器の性能を良好に保つことができる。また、ヒートインシュレータはラックバーと共に変位する連結器側に固定されているので、ラックバーが左右操舵輪の操舵のために左右方向に変位したり、タイロッドの内側端が左右前輪のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータは連結部を常に同じ状態で覆うことになる。これにより、ヒートインシュレータをラックバー及びタイロッドが相対変位する車体側などに設ける場合に比べて、ヒートインシュレータを小さく構成できる。
【0008】
さらに、本発明の特徴においては、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とラックバー側の端面との間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定している。これにより、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上する。その結果、ヒートインシュレータがラックバーと共に左右に変位し、またタイロッドがラックバーの左右の変位に応じて揺動しても、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0009】
また、本発明の他の特徴は、前記ラックバー、タイロッド、連結器及びヒートインシュレータを備えた車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置にて端面側を高く形成した段差部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、連結器への固定前においてねじ孔に対してラックバーと反対側に偏心させた位置に形成した貫通孔と、貫通孔とラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設け、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ねじ部と頭部の間の位置にて頭部に向かうに従って大径となるテーパ部を有するボルトを、前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔とスリットとの間に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を連結器の少なくとも一方の面に固定したことにある。これによっても、前述の場合と同様に、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上し、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0010】
また、本発明の他の特徴は、前記ラックバー、タイロッド、連結器及びヒートインシュレータを備えた車両のステアリング装置において、連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、ねじ孔とラックバー側の端面の間の位置に形成した表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部とを設け、ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、ねじ孔と対向する貫通孔を設けるとともに、ラックバー側の端部を内側に屈曲させておき、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の屈曲させた端部を連結器の溝部に侵入させて係合させた状態で、ボルトを少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、貫通孔からラックバー側に位置するヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことにもある。これによっても、前述の場合と同様に、ヒートインシュレータは正確に位置決めされて連結器に固定されるので、ヒートインシュレータの連結器への組付け精度が向上し、ヒートインシュレータとタイロッドを含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る車両のステアリング装置の全体外観図である。図2は、図1の2点鎖線で囲んだ部分の拡大横断面図である。なお、本願明細書においては、前後方向とは車両の前後方向を意味し、左右方向とは車両の左右方向を意味する。
【0012】
この車両のステアリング装置は、操舵ハンドル11、ラックバー21、左右一対のタイロッド31,32、連結器40及びヒートインシュレータ61を備えている。操舵ハンドル11は、操舵輪としての左右前輪FW1,FW2を操舵するために、運転者によって操舵操作される。ラックバー21は、操舵ハンドル11の操舵操作に応じて車両の左右方向に変位する。タイロッド31,32は、ラックバー21の左右方向への変位に応じて揺動して左右前輪FW1,FW2を左右に操舵する。連結器40は、ラックバー21とタイロッド31,32とを連結して、ラックバー21の左右方向への変位に応じてタイロッド31,32を揺動させる。ヒートインシュレータ61は、連結器40を覆って熱源から連結器40への輻射熱を遮断する。
【0013】
ラックバー21は、金属材料で長尺状に形成され、その一部にラック歯を有する。ラックバー21は、金属材料で円筒状に形成されたラックバーハウジング22内に、ラックバーハウジング22と軸線方向を同一にして、軸線方向に変位可能に組み込まれている。ラックバー21のラック歯には、ラックバーハウジング22に組み付けられたギヤボックス12内にて、ステアリングシャフト13の下端部に設けたピニオンギヤが噛み合っている。ステアリングシャフト13の上端には、操舵ハンドル11が組み付けられている。操舵ハンドル11が回動されると、ステアリングシャフト13が軸線回りに回転して、ラックバー21は左右方向に変位する。ラックバー21の中央前面側には、ラックバー21が中立位置にある状態で、車両の左右方向の中心位置を挟んで左右対称位置に、円形の凹部21a,21bがそれぞれ形成されている。また、ラックバー21の中央前面側には、凹部21a,21bの底面中心位置から後方に向かって内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔21c,21dが形成されている。
【0014】
ラックバーハウジング22は、車両の左右方向に延設された状態で、図示しない車体に固定されている。ラックバーハウジング22の中央部前側には、ラックバー21と連結器40の一体的な左右方向の変位を許容するために、横長の方形状の開口部22aが設けられている。この開口部22aの横方向の長さは、ラックバー21の左右方向への最大変位量よりも若干長く設定されている。
【0015】
ラックバーハウジング22の左右両端部を除く部分は、ダストブーツ23によって覆われている。ダストブーツ23は、ゴム材料で一体的に成型され、その中央部23aを厚肉に形成し、中央部23aの両側にて薄肉の蛇腹部23b,23cを有する。中央部23aは円筒状に形成され、その前側部分に垂直な平面を形成する凹部23a1を有する。この凹部23a1には、ラックバー21が中立状態にあるときにねじ孔21c,21dが対向する位置に、貫通孔23a2,23a3が設けられている。ダストブーツ23の両端部は、ラックバーハウジング22の外周上に固定されている。ダストブーツ23の中央部23aは、詳しくは後述するように、連結器40によりラックバー21に組み付けられている。したがって、ダストブーツ23の中央部23aは、ラックバー21の左右方向の変位に応じて、蛇腹部23b,23cの伸縮を伴いながら左右方向に変位する。
【0016】
タイロッド31,32は、各外側端にて、図示しないナックルアームを介して、揺動により左右前輪FW1,FW2を操舵可能にそれぞれ連結している。タイロッド31,32の各内側端は、連結器40の左右方向の変位に応じて左右方向に変位するように連結器40に接続されている。
【0017】
連結器40は、ブラケット41及び左右一対のボールジョイント機構50A,50Bからなる。ブラケット41は、図4A〜図4Eに示すように、本体部41a及び取付け部41b,41cからなり、金属材料を一体成型して平面視T字状に形成されている。図4Aは、ブラケット41の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケット41を前方から見た図である。図4Bはブラケット41の平面図であり、図4Cはブラケット41の側面図である。図4Dは図4Aの4D−4D線に沿って見たブラケット41の断面図であり、図4Eは図4Aの4E−4Eに沿って見たブラケット41の断面図である。
【0018】
本体部41aは、前端から後端近傍位置まで横方向に同一の幅を有し、後端部にて後方に向けて横方向の幅が徐々に大きくなるような形状に形成されている。また、この本体部41aは、横方向から見て、前部にてU字状(すなわち円弧状)の上下対称の外形を有し、後部にて直線状の上下対称の外形を有する。そして、後部の上面及び下面は平面を形成しており、この後部の上面及び下面は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた際の座面41a1,41a2を構成する。本体部41aの後端部には、横方向から見て、座面41a1,41a2から上方及び下方にそれぞれ突出して、座面41a1,41a2の後端にて横方向に直線上に延びた段差を形成する突出部41a3,41a4が設けられている。これらの突出部41a3,41a4の前後方向の幅は、座面41a1,41a2の前後方向の長さに比べて小さい。本体部41aの前部には、横方向に貫通して内周面に雌ねじを形成したねじ孔41a5が設けられている。本体部41aの後部には、座面41a1,41a2から内部に向けて内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔41a6,41a7が設けられている。
【0019】
取付け部41b,41cは、本体部41aの後端部(突出部41a3,41a4の前後位置に対応)から左右方向へそれぞれ延設されている。取付け部41b,41cの前後方向の幅は、突出部41a3,41a4の前後方向の幅に等しい。取付け部41b,41cは、正面から見てU字状(すなわち円弧状)の左右対称の外形を有する。また、両取付け部41b,41cには、前後方向に貫通する孔41b1,41c1が設けられている。
【0020】
ブラケット41は、取付け部41b,41cにて、一対のボルト42,43を用いてラックバー21に固定されている。ボルト42,43は、取付け部41b,41cの孔41b1,41c1及びダストブーツ23の貫通孔23a2,23a3を貫通して、ラックバー21のねじ孔21c,21dにねじ結合されている。連結器40をラックバー21及びダストブーツ23の正確な位置に堅固に固定するために、ボルト42,43の外周上には金属製のカラー44,45及び樹脂製の支持部材46が組み付けられている。カラー44,45は、段付き円筒状に形成され、後端部をラックバー21の凹部21a,21bに嵌合させるとともに、前端部をダストブーツ23の貫通孔23a2,23a3に嵌合させて、ボルト42,43を貫通させている。支持部材46は、長円状に一体成型されて一対の貫通孔を有し、貫通孔にボルト42,43及びカラー44,45を貫通させている。また、支持部材46は、カラー44,45の段差部とダストブーツ23の凹部23a1との間に介装されて、凹部23a1を連結器40との間に挟み込むようにしている。
【0021】
ボールジョイント機構50A,50Bは、金属製の球座部材51,52及び金属製のボール部材53,54を有する。球座部材51,52は、それらの内側部に設けた雄ねじ部51a,52aをブラケット41のねじ孔41a5に外側からそれぞれねじ結合させて、ブラケット41に固定されている。球座部材51,52の球座部51b,52bは、樹脂製のシート55,56を介して、ボール部材53,54の球状のボール部53a,54aを回転可能に支持している。球座部51b,52bは、ゴム製のダストブーツ57,58により覆われている。ボール部材53,54の外側部分にそれぞれ設けた雄ねじ部53b,54bは、タイロッド31,32の内側端部の内周面に設けた雌ねじにねじ結合されている。そして、ロックナット59,60により、ボール部材53,54はタイロッド31,32に堅固に固定されている。なお、ボール部53a,54aの円滑な回転を確保するために、球座部51b,52b内にはグリースなどが封入されている。このようなボールジョイント機構50A,50Bが、タイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した本願発明の連結部を構成する。
【0022】
ヒートインシュレータ61は、連結器40を前側から覆って、連結器40の前下方に位置するエンジン及びその付属部品から連結器40への輻射熱を遮断することにより、連結器40を保護する。特に、ヒートインシュレータ61は、連結器40内のシート55,56、球座部51b,52b内に封入されたグリースなどへの前記輻射熱を遮断して、ボールジョイント機構50A,50Bを保護する。このヒートインシュレータ61は、図5A〜図5Eに示されている。図5Aは、ヒートインシュレータ61の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータ61を前方から見た図である。図5Bはヒートインシュレータ61の平面図であり、図5Cはヒートインシュレータ61の側面図である。図5Dは、図5Cの矢印5Dによって示された部分のヒートインシュレータ61の部分拡大図である。図5Eは、図5Cの矢印5Eによって示された部分のヒートインシュレータ61の部分拡大図である。
【0023】
ヒートインシュレータ61は、金属プレート(例えば、鉄製の金属プレート)を曲げ加工して形成したもので、連結器40への組み付け状態にて前側に位置する連結部61aにて一体的に連結された上板部61b及び下板部61cを有する。上板部61b及び下板部61cは互いに上下に対向し、連結部61aと共に、縦断面U字状の後方に開放された空間SPを形成する。なお、この空間SPは、左右側方においても開放されている。下板部61cは、方形状に形成され、左右前端部において左右対称に小さく円弧状に切り欠かれている。上板部61bも、下板部61cの同じ方形状に形成され、中央部から左右対称に斜め前方に比較的大きく切り欠かれている。そして、上板部61bの面積は下板部61cの面積よりも小さく設定されている。言い換えれば、上板部61bが空間SPを覆う面積は、上板部61bの前記斜め前方に切り欠いた面積分だけ、下板部61cが空間SPを覆う面積よりも小さい。また、連結部61a、上板部61b及び下板部61cは、左右方向の中央部分を外側部分よりも窪ませて形成されている。
【0024】
上板部61b及び下板部61cの中央位置には、前端近傍位置から後方に向けて所定幅の平面部61b1,61c1が形成されている。平面部61b1,61c1の後端部分は、それらよりも左右外側の上板部61b及び下板部61cの後端面よりも方形状に突出して、突出部61b2,61c2を構成する。突出部61b2,61c2の後端部分には、内側に傾斜した傾斜部61b3,61c3が設けられている。これらの傾斜部61b3,61c3は図6,7に誇張して示されている。
【0025】
突出部61b2,61c2の前方の左右方向中心位置には、円形の貫通孔61b4,61c4が形成されている。これらの貫通孔61b4,61c4の直径は、ブラケット41に設けたねじ孔41a6,41a7の直径にほぼ等しい。貫通孔61b4,61c4の中心位置から傾斜部61b3,61c3の後端面までの水平距離は、ブラケット41のねじ孔41a6、41a7の中心位置から座面41a1,41a2に設けた突出部41a3、41a4の段差までの水平距離に等しい。これは、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた際に、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)を、ブラケット41の突出部41a3、41a4による段差面に当接させることにより、ヒートインシュレータ61を位置決めするためである。ヒートインシュレータ61に関しては、プレス打ち抜きにより、突出部61b2,61c2の端面を高精度に加工しておくとよい。また、ブラケット41の突出部41a3,41a4に関しては、切削などの機械加工により、高精度に突出部41a3,41a4の段差面を成型しておくとよい。
【0026】
突出部61b2,61c2には、貫通孔61b4,61c4と傾斜部61b3,61c3の間の位置にて、上下方向に貫通するスリット61b5,61c5がそれぞれ設けられている。スリット61b5,61c5は、貫通孔61b4,61c4側を内側にした円弧状の貫通孔である。
【0027】
このように構成したヒートインシュレータ61は、図3A及び図3Bに示すように、ブラケット41の本体部41aに固定される。図3Aは、図1及び図2からブラケット41及びヒートインシュレータ61のみを取り出して、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け状態を示す平面図である。図3Bは、図3Aの3B−3B線に沿って見た断面図である。すなわち、ボルト62,63を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4を介してブラケット41のねじ孔41a6,41a7に侵入させてねじ結合することにより、ヒートインシュレータ61はブラケット41に固定されている。この状態では、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)がブラケット41の突出部41a3,41a4の段差面にそれぞれ当接し、かつヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2の内側面がブラケット41の座面41a1,41a2に密着している。
【0028】
このヒートインシュレータ61のブラケット41への組付けについて、図6乃至図8を用いて詳しく説明する。なお、図6乃至図8において、(A)は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた状態を拡大して示す平面図である。ただし、図7(A)及び図8(A)においては、ボルト62を横断して示している。(B)は、前記(A)に対応した部分の縦断面図である。これらの図6乃至図8に示すように、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の入口近傍の内周面には、ねじが形成されておらず、その直径はヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の直径に等しい。ねじ孔41a6,41a7の奥の部分の内周面上には雌ねじ形成されていて、その直径は前記貫通孔61b4,61c4よりも僅かに小さく、ボルト62の軸部の直径に等しい。なお、ヒートインシュレータ61の平面部61c1及び突出部61c2、並びにブラケット41の座面41a2部に関しては、図示しないが、図6乃至図8の場合と同様である。
【0029】
まず、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図6に示すように、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)を、ブラケット41の突出部41a3,41a4の段差面にそれぞれ当接させる。この状態では、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の中心と、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の中心は共に同一の垂直軸線上にある。言い換えれば、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4は、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の上方にて対向している。
【0030】
この状態で、図7に示すように、ボルト62,63を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7に侵入させる。この場合、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の中心と、ブラケット41のねじ孔41a6,41a7の中心は共に同一の垂直軸線上にあるので、ボルト62,63の軸部が貫通孔61b4,61c4の内周面及びねじ孔41a6,41a7の入口部内周面と干渉することなく、ボルト62,63はねじ孔41a6,41a7にスムーズに組み付けられる。なお、図7は、ボルト62の円形の鍔62aがヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2に当接する前の状態を示している。
【0031】
図7の状態から、ボルト62,63をねじ孔41a6,41a7にさらにねじ込むと、ボルト62,63の鍔62a,63aが、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2の表面に当接して、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2をブラケット41の座面41a1,41a2側に押圧する。このとき、貫通孔61b4,61c4と突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)との間に位置する、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2が変形しながら、上板部61b及び下板部61cは前方(図8の左方)に若干量だけ変位する。そして、最終的には、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2(傾斜部61b3,61c3を含む)の内側面は、ブラケット41の座面41a1,41a2に密着する。また、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の後側内周面は、ボルト62,63の後側外周面に当接する。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5,61c5は前後方向の幅を狭くして、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形し易くする。
【0032】
すなわち、ボルト62,63をねじ孔41a6,41a7にねじ込む前のヒートインシュレータ61の各点P1,P2,P3,P4,P5は、ボルト62,63の軸部とヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の内周面との干渉を考慮しなければ、図8(B)の破線矢印のように変位する。なお、点P1は傾斜部61b3,61c3の曲げ位置を示し、点P2はスリット61b5,61c5の後端位置を示し、点P3はスリット61b5,61c5の前端位置を示し、点P4は貫通孔61b4,61c4の後端位置を示し、点P5は貫通孔61b4,61c4の前端位置を示している。
【0033】
実際には、ボルト62,63の軸部とヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の内周面との干渉により、点P3,P4は図8(B)に示す位置P6,P7に移動する。このとき、貫通孔61b4,61c4とスリット61b5,61c5の間に位置する平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2が、スリット61b5,61c5の前後方向の幅を狭くしながら変形する。この変形により、ヒートインシュレータ61には、貫通孔61b4,61c4の後側内周面でボルト62,63の軸部を図示矢印方向に押す力F1が発生するとともに、突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)でブラケット41の突出部41a3,41a4の段差部を後方に押す力F2が発生する。このとき、スリット61b5,61c5は、力F1,F2が適度な大きさとなるように調整する機能を有する。逆に言えば、力F1,F2が適度な大きさになるように、スリット61b5,61c5の前後方向の幅を調整するとよい。これにより、ヒートインシュレータ61は、ブラケット41に正確に位置決めされて堅固に固定される。
【0034】
上記のように構成した実施形態の動作について説明する。運転者が操舵ハンドル11を左右に回動操作すると、操舵ハンドル11の回動はステアリングシャフト13を介してラックバー21に伝達されて、ラックバー21は左右方向に変位する。このラックバー21の左右方向の変位により、ブラケット41及び球座部材51,52もラックバー21と一体的に左右に変位する。球座部材51,52の左右方向の変位により、ボール部材53,54のボール部53a,54aの回転を伴いながら、タイロッド31,32はボール部材53,54と一体的に揺動し、左右前輪FW1,FW2は操舵される。したがって、左右前輪FW1,FW2は、操舵ハンドル11の回動操作により操舵される。
【0035】
また、ヒートインシュレータ61は、エンジン及びその付属部品から連結器40、特にボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b、ボール部53a,54aへの輻射熱を遮断する。したがって、シート55,56、球座部51b、52b内のグリースなどが高い温度まで上昇しなくなるので、シート55,56、グリースなどが熱によって変形及び変質し難くなり、ボールジョイント機構50A、50Bの良好な作動が維持される。
【0036】
次に、上記のように構成されかつ動作する実施形態の具体的な作用効果について説明する。上記実施形態においては、熱源から保護すべき対象物すなわちボールジョイント機構50A,50B近傍にヒートインシュレータ61を設けた。言い換えれば、エンジン及びその付属部品すなわち熱源側ではなく、熱源から遠い位置にヒートインシュレータ61を設けた。これにより、熱源からボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aへの輻射熱を効果的に遮断することができる。このことは、熱源からの距離と同距離を隔てた位置における温度との関係を示した図9のグラフからも理解できる。図9のグラフにおいて、一点差線はヒートインシュレータ61を設けない場合の距離と温度との関係を示し、破線は熱源の近傍位置にヒートインシュレータ61を配置した場合の距離と温度との関係を示している。実線は、本実施形態のように、熱源から遠い位置にヒートインシュレータ61を配置した場合の距離と温度との関係を示しており、この場合、特に、熱源による保護すべき対象物の温度上昇を的確に抑えることができる。その結果、熱の影響を受け易いボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aの良好な作動が維持される。
【0037】
また、ヒートインシュレータ61はラックバー21と共に変位する連結器40に固定されるようにした。したがって、ラックバー21が左右前輪FW1,FW2の操舵のために左右方向に変位したり、タイロッド31,32の内側端が左右前輪FW1,FW2のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータ61は、ボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aを、常にほぼ同じ状態で覆うことになる。これにより、ヒートインシュレータ61をラックバー21及びタイロッド31,32が相対変位する車体側などに設ける場合に比べて、ヒートインシュレータ61を小さく構成できる。
【0038】
また、上記実施形態においては、ヒートインシュレータ61は、前後方向における球座部材51,52とラックバー21との間の位置(図2にて破線で示す位置P1)にて、ボルト62,63を用いてブラケット41に固定されている。すなわち、ヒートインシュレータ61は、ラックバー21からの距離がラックバー21からボールジョイント機構50A,50Bのシート55,56、球座部51b,52b及びボール部53a,54aまでの距離よりも短いブラケット41上の位置に固定されている。したがって、ヒートインシュレータ61の熱が大きな熱容量を有するラックバー21にボルト62,63及びブラケット41を介して多く伝達されて、ヒートインシュレータ61自体の温度上昇を防ぐことができる。また、シート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aへの熱の伝達量を少なく抑えることもできる。これは、ヒートインシュレータ61を、球座部材51,52よりも前方位置にて、ブラケット41に固定することを想定すれば容易に理解される。その結果、シート55,56、球座部51b、52b及びボール部53a,54aの温度上昇を効果的に抑制できて、ボールジョイント機構50A,50Bの熱の影響を少なくすることができて、ボールジョイント機構50A,50Bの性能を良好に保つことができる。
【0039】
また、上記実施形態では、ブラケット41の上面及び下面のラックバー21側の位置に平坦な座面41a1,41a2をそれぞれ形成するとともに、ヒートインシュレータ61の上板部61b及び下板部61cの左右方向中央位置に平面部61b1,61c1をそれぞれ形成した。そして、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の内側面をブラケット41の座面41a1,41a2にそれぞれ密着させて、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63を用いて上下2点で固定した。この場合、ヒートインシュレータ61はラックバー21側の位置でブラケット41に固定されるので、ヒートインシュレータ61は片持ち梁状にブラケット41に支持されることになり、ヒートインシュレータ61のラックバー21と反対側の端部側部分が上下方向に振動し易くなる。しかし、前記のように、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の内側面をブラケット41の座面41a1,41a2にそれぞれ密着させるようにしたので、ヒートインシュレータ61は面接触状態でブラケット41に固定されることになり、前記振動が抑制される。言い換えれば、ブラケット41の座面41a1,41a2に面接触するヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1が振動抑制用のリブとして作用し、ヒートインシュレータ61の振動が良好に防止される。
【0040】
また、前記のように、ヒートインシュレータ61は片持ち梁状にブラケット41に支持されるので、ブラケット41のラックバー21と反対側の座面41a1,41a2の端部に接触するヒートインシュレータ61の境界線には、ヒートインシュレータ61の振動による応力が集中する。しかし、前記のように、ヒートインシュレータ61を上下の2点でブラケット41に固定するようにしたので、前記境界線に集中する応力を上板部61b及び下板部61cに分散させることができ、ヒートインシュレータ61の剛性を高めることができる。上側又は下側の一方でヒートインシュレータ61をブラケット41に固定しても、ヒートインシュレータ61のラックバー21と反対側の端部側部分の上下方向の振動を充分に抑制でき、かつヒートインシュレータ61の剛性を高めることができれば、ヒートインシュレータ61の平面部61b1,61c1の一方の内側面を、ブラケット41の座面41a1,41a2の一方のみに密着させて、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63の一方のみを用いて上側または下側の1点で固定するようにしてもよい。
【0041】
また、上記実施形態では、上述のように、ブラケット41の上下の座面41a1,41a2のラックバー21側の端部に上方及び下方に突出した突出部41a3,41a4をそれぞれ設けて、座面41a1,41a2上にラックバー21の軸線方向に平行な段差部をそれぞれ設けた。また、ヒートインシュレータ61の突出部61b2,61c2の後端側に傾斜部61b3,61c3を設けて、同傾斜部61b3,61c3の後端面を前記段差部の端面にそれぞれ当接させた。そして、ボルト62,63をブラケット41のねじ孔41a6,41a7にねじ込ませることにより、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4と突出部61b2,61c2の後端面(傾斜部61b3,61c3の後端面)との間に位置する、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形させながら、上板部61b及び下板部61cを前方に若干量だけ変位させた。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5,61c5は前後方向の幅を狭くしながら、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4,61c4の後側の内周面は、ボルト62,63の後側の外周面に当接する。その結果、ヒートインシュレータ61のブラケット41に対する組付けの位置決めが正確になされ、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け精度が向上する。そして、ヒートインシュレータ61がラックバー21と共に左右に変位し、またタイロッド31,32がラックバー21の左右の変位に応じて揺動しても、ヒートインシュレータ61とタイロッド31,32を含む周辺部品との干渉の問題がなくなる。
【0042】
また、上記実施形態では、ヒートインシュレータ61における上板部61bの面積を下板部61cの面積よりも小さくしている。具体的は、ヒートインシュレータ61における上板部61bは方形からラックバー21側の左右両側を斜め前方に切り欠いた形状に形成され、かつ下板部61cは方形状に形成されている。ただし、下板部61cのラックバー21側の両端は若干量だけ円形に切り欠かれている。また、ラックバー21の左右の変位によってブラケット41がいずれの左右位置に変位しても、上板部61b及び下板部61cは、熱源からボールジョイント機構50A,50Bの球座部51b,52b、ボール部53a,54a及びシート55,56への輻射熱を常に遮断するように構成されている。これによれば、ヒートインシュレータ61の上板部61bと下板部61cに挟まれた空間SP内の高熱の空気が上方に流れ易くなり、ヒートインシュレータ61内に熱がこもることがなくなるので、ブラケット41の温度上昇も良好に防ぐことができる。
【0043】
さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【0044】
例えば、ヒートインシュレータ61のブラケット41への組付けに関して、上記実施形態とは異なる次のような方法を採用できる。図10乃至図12は変形例に係るヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け構造を示している。なお、図10乃至図12において、(A)は、ヒートインシュレータ61をブラケット41に組み付けた状態を拡大して示す平面図である。ただし、図11(A)及び図12(A)においては、ボルト62を横断して示している。(B)は、前記(A)に対応した部分の縦断面図である。
【0045】
ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端部には、上記実施形態のように傾斜部61b3は設けられておらず、突出部61b2が直線的に後端まで延設されている。平面部61b1及び突出部61b2には、上記実施形態の場合と同様に、円形の貫通孔61b4及び円弧状のスリット61b5が設けられている。一方、ブラケット41に設けたねじ孔41a6に関しては、円筒状の入口部41a61の直径が、内周面に雌ねじを形成したねじ部41a62の直径よりも大きい。入口部41a61とねじ部41a62の間には、奥に向かって小径となるテーパ部41a63が設けられている。また、入り口部41a61の直径はヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の直径と同じである。しかし、ヒートインシュレータ61をブラケット41にボルト62,63で固定することなく、ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端面をブラケット41の座面41a1と突出部41a3との境界の段差部に単に当接させた状態では、貫通孔61b4の中心位置は、ブラケット41のねじ孔41a6の入口部41a61の中心位置に対して、前方へ所定の長さだけ偏心している(図10参照)。
【0046】
ヒートインシュレータ61をブラケット41に固定するためのボルト62は、上記実施形態の場合とは異なり、次のように構成されている。鍔62aの直下の軸上部62bの直径は、図11及び図12に示されているように、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4及びブラケット41のねじ孔41a6の入口部41a61の直径よりも若干小さい。ボルト62のねじ部62cは、ねじ孔41aのねじ部41a62にねじ決結合されるもので、軸上部62bの直径よりも小さい。軸上部62bとねじ部62cの間には、先端に向かうに従って細くなるテーパ部62dが設けられている。なお、ヒートインシュレータ61の平面部61c1及び突出部61c2、並びにブラケット41の座面41a2部に関しては、図示しないが、図10乃至図12の場合と同様である。
【0047】
この変形例においても、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図10に示すように、ヒートインシュレータ61の突出部61b2の後端面を、ブラケット41の突出部41a3の段差面にそれぞれ当接させる。この状態では、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の中心は、ブラケット41のねじ孔41a6の中心位置に対して前方(図示左方)に若干ずれている。しかし、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a62の全ての外形は、ヒートインシュレータ61の平面部61b1に覆われることなく、貫通孔61b4を通して視認できる。なお、ねじ孔41a6の入口部41a61の外形の一部は、平面部61b1に覆われて視認できない。
【0048】
この状態で、図11に示すように、ボルト62を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a62にねじ結合する。この場合、ねじ部41a62の全ての外形は、ヒートインシュレータ61の平面部61b1に覆われていないので、ボルト62のねじ部62cはヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の内周面と干渉することはない。そして、この状態から、ボルト62をさらにねじ込むと、ボルトのテーパ部62dがヒートインシュレータ61の貫通孔61b4と干渉すなわちテーパ部62dの後方側外周面が貫通孔61b4の後方側内周面に当接する。ボルト62をさらにねじ込むと、テーパ部62dの後方側外周面が貫通孔61b4の後方側内周面を後方に押圧しながら、ボルト62はねじ孔41a6内に深く侵入する。このとき、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4とスリット61b5の間に位置する平面部61b1及び突出部61b2は変形する。そして、最終的には、ヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2は、ボルト62の鍔62aに押し付けられて、それらの内側面がブラケット41の座面41a1に密着する。また、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4の後方側内周面は、ボルト62の軸上部62bの後方側外周面に当接する。このとき、ヒートインシュレータ61のスリット61b5は前後方向の幅を狭くして、平面部61b1,61c1及び突出部61b2,61c2を変形し易くする。
【0049】
すなわち、ボルト62をねじ孔41a6にねじ込む前のヒートインシュレータ61の各点P8,P9は、各点P8’,P9’位置まで変位する。なお、点P8,P8’はスリット61b5の前端位置を示し、点P9,P9’は貫通孔61b4の後端位置を示す。このヒートインシュレータ61の変形により、ヒートインシュレータ61には、貫通孔61b4の後側内周面でボルト62の軸上部62bを図示矢印方向に押す力F1が発生するとともに、突出部61b2の後端面でブラケット41の突出部41a3の段差部を後方に押す力F2が発生する。これにより、ヒートインシュレータ61の平面部61b1は、ブラケット41の座面41a1に正確に位置決めされて堅固に固定される。また、この変形例においても、スリット61b5は力F1,F2が適度な大きさとなるように機能する。さらに、説明を省略したが、ヒートインシュレータ61の平面部61c1も、前記と同様な構成及び作用により、ブラケット61の座面41a2上に正確に位置決めされて固定される。
【0050】
図13及び図14は、他の変形例に係るヒートインシュレータ61のブラケット41への組付け構造を縦断面図により示している。この他の変形例においては、ブラケット41の座面41a1上に、ねじ孔41a6と座面41a1の後端との間の位置にて、V字状すなわち表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部41a8が左右方向に沿って設けられている。また、ヒートインシュレータ61は、その突出部61b2の後端部に、下方に直角に曲げた屈曲部61b6を備えている。屈曲部61b6の板厚は、溝部41a8の入口部分の前後方向の幅よりも薄い。これらの溝部41a8及び屈曲部61b6は、ブラケット41及びヒートインシュレータ61のラックバー21への組付け状態においては、それらの延設方向をラックバー21の軸線方向と一致させている。そして、この場合、ヒートインシュレータ61の屈曲部61b6の前後方向の両表面の中央位置から貫通孔61b4の中心位置までの前後方向距離は、ブラケット41の溝部41a8の前後方向中心位置からねじ孔41a6の中心位置までの前後方向距離に等しい。
【0051】
この変形例においても、ブラケット41の座面41a1,41a2上に、ヒートインシュレータ61の上板部61bの平面部61b1及び下板部61cの平面部61c1を押し入れる。そして、図13に示すように、ヒートインシュレータ61の屈曲部61b6を溝部41a8内に侵入させる。そして、ボルト62を、ヒートインシュレータ61の貫通孔61b4を介して、ブラケット41のねじ孔41a6のねじ部41a6にねじ結合する。この状態で、屈曲部61b6の先端部は、溝部41a8の内側面に当接して係合している。
【0052】
ボルト62をさらにねじ込むと、ボルト62の鍔62aがヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2を上面から押圧する。この押圧により、貫通孔61b4と屈曲部61b6の間に位置する平面部61b1及び突出部61b2は変形しながら、ボルト62はねじ孔41a6内に深く侵入する。そして、最終的には、図14に示すように、ヒートインシュレータ61の平面部61b1及び突出部61b2は、ボルト62の鍔62aに押し付けられて、それらの内側面の一部がブラケット41の座面41a1に密着する。屈曲部61b6は、平面部61b1及び突出部61b2の変形により、溝部41a8の内側面に強く押し付けられている。
【0053】
これにより、ヒートインシュレータ61の平面部61b1は、ブラケット41の座面41a1に正確に位置決めされて堅固に固定される。さらに、説明を省略したが、ヒートインシュレータ61の平面部61c1も、前記と同様な構成及び作用により、ブラケット61の座面41a2上に正確に位置決めされて固定される。
【0054】
さらに、上記実施形態及び変形例においては、ヒートインシュレータ61の上下後端部をブラケット41の上下後端部にそれぞれ固定するようにした。しかし、ヒートインシュレータ61のブラケット41に対する前述した振動及び位置決めの問題を解消することができれば、ヒートインシュレータ61の上側の後端部又は下側の後端部の一方のみを、ブラケット41の上側の後端部又は下側の後端部に固定するようにしてもよい。
【0055】
また、上記実施形態及び変形例では、ヒートインシュレータ61の上板部61b及び下板部61cの一部を平面に形成した平面部61b1,61c1を、ブラケット41の上面及び下面の一部を平面に形成した座面41a,41bに密着させるようにした。しかし、前記平面部61b1,61c1に該当するヒートインシュレータ61の部分と、ブラケット41の座面41a,41bを密着させることが可能であれば、特に、ヒートインシュレータ61の前記部分とブラケット41の座面41a,41bを平面にする必要もない。例えば、ヒートインシュレータ61の前記部分とブラケット41の座面41a,41bを、断面円弧状に形成したり、球面状に形成したりして、湾曲をもたせるようにしてもよい。
【0056】
また、上記実施形態及び変形例では、1枚の金属プレートを曲げ加工して連結部61a、上板部61ba及び下板部61cbを有するヒートインシュレータ61を一体形成するようにした。しかし、これに代えて、上板部61ba及び下板部61cを別々に形成しておいて、別々に形成した上板部61ba及び下板部61cbをその後に連結するようにしてもよい。この場合、上板部61ba及び下板部61cbを同一の材料で構成してもよいが、異なる材料で構成するようにしてもよい。
【0057】
また、上記実施形態においては、ボールジョイント機構50A,50Bを用いて、タイロッド31,32の内側端をブラケット41に対して回転可能に接続するようにした。ボールジョイント機構50A,50Bを用いることは好ましいことであるが、本発明は、樹脂、ゴムなどを含む連結器を介して、タイロッド31,32の内側端をラックバー21の中央部位置にて回転可能に接続し、ラックバー21の左右方向の変位に応じてタイロッド31,32を揺動させて、左右前輪FW1,FW2を操舵する車両のステアリング装置に広く適用できる。具体的には、例えば、タイロッド31,32の内側端に形成した円筒部を貫通してラックバー21に固定されたボルトを設け、円筒部の内周面とボルトの外周面との間に、円筒状のゴムブッシュを介在させるように構成したステアリング装置にも適用できる。この場合も、ラックバー21が左右前輪FW1,FW2を操舵するために左右方向に変位したり、タイロッド31,32の内側端が左右前輪FW1,FW2のバウンド及びリバウンドにより上下方向に変位したりしても、ヒートインシュレータ61は、エンジン及びその付属部品から円筒状のゴムブッシュへの輻射熱を遮断するように、ボルト、ゴムブッシュなどを含む連結器を前方から後方に向けて覆うようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両のステアリング装置の全体外観図である。
【図2】図1の2点鎖線で囲んだ部分の拡大横断面図である。
【図3A】ヒートインシュレータのブラケットへの組付け状態を示す平面図である。
【図3B】図3Aの3B−3B線に沿って見た断面図である。
【図4A】ブラケットの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケットを前方から見た図である。
【図4B】ブラケットの平面図である。
【図4C】ブラケットの側面図である。
【図4D】図4Aの4D−4D線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図4E】図4Aの4E−4E線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図5A】ヒートインシュレータの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータを前方から見た図である。
【図5B】ヒートインシュレータの平面図である。
【図5C】ヒートインシュレータの側面図である。
【図5D】図5Cの矢印5Dによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【図5E】図5Cの矢印5Eによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【図6】ヒートインシュレータをブラケット上に組み付けた状態を示す図である。
【図7】図6の状態から、ボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図8】図7の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【図9】ヒートインシュレータの作用を説明するための、熱源からの距離に対する温度の変化特性を示すグラフである。
【図10】変形例に係り、ヒートインシュレータをブラケット上に組み付けた状態を示す図である。
【図11】図10の状態から、ボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図12】図11の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【図13】他の変形例に係り、ヒートインシュレータをブラケット上に組み付け、かつボルトをブラケットのねじ孔に侵入させ始めた状態を示す図である。
【図14】図13の状態から、ボルトをさらにねじ孔に侵入させて、ヒートインシュレータをボルトによりブラケット上に固定した状態を示す図である。
【符号の説明】
【0059】
11…操舵ハンドル、13…ステアリングシャフト、21…ラックバー、22…ラックバーハウジング、23…ダストブーツ、31,32…タイロッド、40…連結器、41…ブラケット、41a…本体部、41a1,41a2…座面、41a3,41a4…突出部、41b,41c…取付け部、41a8…溝部、50A,50B…ボールジョイント機構、61…ヒートインシュレータ、61b…上板部、61c…下板部、61b1,61c1…平面部、61b2,61c2…突出部、61b3,61c3…傾斜部、61b4,61c4…貫通孔、61b5,61c5…スリット、61b6…屈曲部、62,63…ボルト,62d…テーパ部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置にて前記端面側を高く形成した段差部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記ねじ孔に対向する貫通孔と、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設けるとともに、前記少なくとも一方の板部の前記ラックバー側の端部を前記連結器への固定前において内側に向かって傾斜するように形成しておき、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を前記連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項2】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置にて前記端面側を高く形成した段差部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記連結器への固定前において前記ねじ孔に対して前記ラックバーと反対側に偏心させた位置に形成した貫通孔と、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設け、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を前記連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ねじ部と頭部の間の位置にて頭部に向かうに従って大径となるテーパ部を有するボルトを、前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔と前記スリットとの間に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項3】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置に形成した表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記ねじ孔と対向する貫通孔を設けるとともに、前記少なくとも一方の板部のラックバー側の端部を内側に屈曲させておき、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の前記屈曲させた端部を前記連結器の溝部に侵入させて係合させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔から前記ラックバー側に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項1】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置にて前記端面側を高く形成した段差部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記ねじ孔に対向する貫通孔と、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設けるとともに、前記少なくとも一方の板部の前記ラックバー側の端部を前記連結器への固定前において内側に向かって傾斜するように形成しておき、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を前記連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項2】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置にて前記端面側を高く形成した段差部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記連結器への固定前において前記ねじ孔に対して前記ラックバーと反対側に偏心させた位置に形成した貫通孔と、前記貫通孔と前記ラックバー側の端面との間の位置にて前記少なくとも一方の板部を上下方向に貫通するスリットとを設け、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の端面を前記連結器に形成した段差部に当接させた状態で、ねじ部と頭部の間の位置にて頭部に向かうに従って大径となるテーパ部を有するボルトを、前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔と前記スリットとの間に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項3】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器と、
前後方向における前記ラックバーと反対側端にて連結されて互いに対向する上板部及び下板部を有するように一体形成されていて、前記一対の連結部を覆うように前記連結器に固定され、前記連結器の前方に位置する熱源から前記一対の連結部への輻射熱を遮断するヒートインシュレータとを備えた車両のステアリング装置であって、
前記連結器の上面及び下面のうちの少なくとも一方の面に、ねじ孔と、前記ねじ孔と前記ラックバー側の端面の間の位置に形成した表面から内部に向かうに従って幅が狭くなる溝部とを設け、
前記ヒートインシュレータの上板部及び下板部のうちの少なくとも一方の板部に、前記ねじ孔と対向する貫通孔を設けるとともに、前記少なくとも一方の板部のラックバー側の端部を内側に屈曲させておき、
前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部の前記屈曲させた端部を前記連結器の溝部に侵入させて係合させた状態で、ボルトを前記少なくとも一方の板部に設けた貫通孔を貫通させて前記連結器に設けたねじ孔にねじ結合させ、前記貫通孔から前記ラックバー側に位置する前記ヒートインシュレータの板部を変形させて、前記ヒートインシュレータの少なくとも一方の板部を前記連結器の少なくとも一方の面に固定したことを特徴とする車両のステアリング装置。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2009−40219(P2009−40219A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−207371(P2007−207371)
【出願日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】
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