JP2008168678A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センターテイクオフ型のステアリング装置の操縦安定性を向上する。
【解決手段】本ステアリング装置１は、車体９の左右方向Ｘの中央位置９ａから取り出された一対のタイロッド２８の内端２８ｂをラック軸１４に取り付けるための取付ブラケット３９を有している。取付ブラケット３９は、板状をなす。固定ねじ４１が、一対のねじ挿通孔３９ｃを挿通し、これにより、取付ブラケット３９がラック軸１４に固定されている。各タイロッド２８の内端２８ｂが、それぞれ対応する球面軸受４０を介して取付ブラケット３９に支持されており、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、ラック軸１４および各球面軸受４０が、板状の取付ブラケット３９の同側に配置されている。一対の球面軸受４０の中心４０ｃ同士の間隔を短くでき、ひいてはタイロッド２８を長くすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

ステアリング装置には、いわゆるセンターテイクオフ型のステアリング装置がある。このタイプのステアリング装置では、車輪につながるタイロッドが、車体の左右方向についての中央位置からとり出されている。例えば、操舵機構は、ラック軸と、これを受ける長尺の筒状のラックハウジングとを有している。長手方向についてのラックハウジングの中間部には、長孔が形成されている。この長孔を通じて、ラック軸とタイロッドとが、取付ブラケットを介して互いに連結されている（例えば、特許文献１，２参照。）。

特許文献１では、取付ブラケットは、直方体形状をなしており、その長手方向がラック軸に平行になるようにして、取付ブラケットはラック軸にボルトにより固定されている。ボルトは、取付ブラケットの長手方向に直角に取付ブラケットを貫通している。取付ブラケットの長手方向の端面に、タイロッドが球面軸受を介して連結されている。
特許文献２では、取付ブラケットは、Ｔ字形形状をなしており、ラック軸に一対のボルトにより固定されたベースと、このベースの中央部から立ち上がった支持ステーとを有している。この支持ステーに、左右両側から、タイロッドが球面軸受を介して連結されている。一対の球面軸受とラック軸とは、取付ブラケットのベースを挟んで互いに反対側に配置されている。
特開平１１−３２１６９４号公報 特開２００１−１５１１４０号公報

しかし、特許文献１では、ラック軸の軸方向に関して、一対の球面軸受の間に、ボルトが配置されているので、球面軸受間の距離が長くなり、ひいては、タイロッドが短くなる。タイロッドが短くなると、タイヤストローク時のトー変化が大きくなる。その結果、操縦安定性が低下する傾向にある。
また、特許文献２では、ラック軸の軸方向に関して、一対の球面軸受の間に支持ステーが介在するので、球面軸受間の距離が長くなり、操縦安定性が低下する傾向にある。

そこで、本発明の目的は、操縦安定性に優れたステアリング装置を提供することである。

本発明は、操舵部材（３）に連動して回転するピニオン（１３）の回転を車体（９）の左右方向（Ｘ）に延びるラック軸（１４）の直線変位に変換し、この直線変位を受けて一対の車輪（２）をそれぞれ転舵させるための一対のタイロッド（２８）を車体の左右方向の中央位置（９ａ）から取り出すようにしたセンターテイクオフ型のステアリング装置（１）において、上記一対のタイロッドの端部（２８ｂ）をラック軸に取り付けるための取付ブラケット（３９，４７）を備え、この取付ブラケットは、当該取付ブラケットをラック軸に固定するための固定ねじ（４１）が挿通されるねじ挿通孔（３９ｃ）を有し且つラック軸の軸方向（Ｘ１）に平行なベース板（３９，４７ａ）を含み、各タイロッドの端部が、それぞれ対応する球面軸受（４０）を介してベース板（３９）またはベース板（４７ａ）の端部（４７ｃ）から交差状に延設された延設板（４７ｂ）に支持されており、ラック軸の軸方向に沿って見たときに、ラック軸および各球面軸受が、ベース板の同側に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ラック軸と一対の球面軸受とがベース板に対して同側に配置されたので、取付ブラケットが邪魔になることなく、ラック軸と一対の球面軸受とを互いに近接させて配置することが可能となり、また、球面軸受同士の距離を短くすることが可能となる。従って、各タイロッドを長くすることが可能となるので、タイヤがストロークしたときのトー変化が小さくなる。その結果、直進安定性および操縦安定性を向上できる。また、ラック軸と一対の球面軸受とを互いに近接させることができるので、ステアリング装置の小型化にも寄与する。

また、本発明において、上記各球面軸受が、ベース板によって支持されており、各球面軸受をベース板に取り付けるための取付ねじ（４０ｄ）の軸線（４０ｅ）が、上記固定ねじの軸線（４１ｃ）と平行である場合がある。この場合、取付ブラケットの形状を例えば平板状に簡素化できる。
また、本発明において、上記各球面軸受が、上記延設板によって支持されており、この延設板とラック軸との間に配置されている場合がある。この場合、球面軸受とラック軸とを互いに近接して配置することができる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、ステアリング装置が電動パワーステアリング装置である場合に則して説明するが、これには限らず、例えば、マニュアル操舵のステアリング装置であってもよい。図１は、本発明の第１の実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
図１を参照し、ステアリング装置１は、車輪２を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４からの操舵トルクにより車輪２を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構５と、ステアリングシャフト４および操舵機構５の間に設けられこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸６とを有している。

ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム７の内部を挿通して、ステアリングコラム７により回転自在に支持されている。ステアリングコラム７はブラケット８を介して車体９に支持されている。ステアリングシャフト４の一方の端部にステアリングホイール３が連結されていて、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト４の他方の端部に中間軸６が連結されている。

中間軸６は、動力伝達軸１０と、中間軸６の一方の端部に設けられた自在継手１１と、中間軸６の他方の端部に設けられた自在継手１２とを有している。
操舵機構５は、入力軸としてのピニオン１３と、自動車の左右方向Ｘ（直進方向と直交する方向である。）に延びる転舵軸としてのラック軸１４と、ピニオン１３およびラック軸１４を支持するラックハウジング１５とを有している。ピニオン１３のピニオン歯１３ａと、ラック軸１４のラック歯１４ａとが互いに噛み合っている。

ピニオン１３は、ラックハウジング１５に回動自在に支持されている。また、ラック軸１４は、ラックハウジング１５に直線往復動自在に支持されている。ラックハウジング１５は、車体９に固定されている。ラック軸１４が、後述するタイロッド２８およびナックルアーム（図示せず）を介して対応する車輪２に連結されている。
ステアリングホイール３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト４および中間軸６を介して操舵機構５に伝達され、その回転がピニオン歯１３ａおよびラック歯１４ａによって、自動車の左右方向Ｘに沿ってのラック軸１４の直線運動に変換される。これにより車輪２を操舵することができる。

ステアリング装置１は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、ステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルクセンサ１６と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１７と、操舵補助用の電動モータ１８と、歯車装置としての減速機１９とを有している。本実施形態では、電動モータ１８および減速機１９は、ステアリングコラム７に関連して設けられている。

ステアリングコラム７は、コラムチューブ２０と、ハウジング２１とを有している。ハウジング２１が、トルクセンサ１６を収容して支持し、電動モータ１８を支持し、また、減速機１９の一部を構成している。
ステアリングシャフト４は、軸方向下部として、入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４とを有し、軸方向上部としての連結軸２５を有している。入力軸２２および出力軸２３は、トーションバー２４を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸２２は連結軸２５を介してステアリングホイール３に連なっている。出力軸２３は中間軸６に連なっている。入力軸２２に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー２４が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸２２および出力軸２３が相対回転する。

トルクセンサ１６は、ステアリングシャフト４のトーションバー２４に関連して設けられ、トーションバー２４を介する入力軸２２および出力軸２３間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果は、ＥＣＵ１７に与えられる。
ＥＣＵ１７は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ１８を制御する。

ステアリングホイール３が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１６により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１８が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１９を介して操舵機構５に伝達される。これとともに、ステアリングホイール３の動きも、操舵機構５に伝わる。その結果、車輪２が操舵されるとともに、操舵が補助される。

本実施形態のステアリング装置１は、センターテイクオフ型のステアリング装置として構成されている。すなわち、一対のタイロッド２８が、車体９の左右方向Ｘに関しての中央位置９ａから導出されている。
操舵機構５は、上述のピニオン１３と、ラック軸１４と、ラックハウジング１５と、一対のタイロッド２８と、一対のタイロッド２８およびラック軸１４を互いに連結する連結部２９と、ダストカバー３０とを有している。

各タイロッド２８は、ラック軸１４の直線変位を受け、これに伴なって車輪２を転舵させるための棒状の連結部材であり、ラック軸１４と対応する車輪２とを互いに連結している。各タイロッド２８の外側の端部としての外端２８ａは、車輪２に連結されている。各タイロッド２８の内側の端部としての内端２８ｂは、車体９の左右方向Ｘについての車体９の略中央位置に配置され、ラック軸１４の軸方向Ｘ１についてのラック軸１４の中間部に連結されている。

図２は、操舵機構５の要部の斜視図であり、周辺部分を模式的に図示している。図３は、図２の操舵機構５の要部の一部断面図であり、図４のＳ３−Ｓ３断面を示す。図４は、図３のＳ４方向矢視図である。図５は、図２の操舵機構５の要部の分解斜視図である。
図２および図５を参照して、ラック軸１４は、その軸方向Ｘ１の中間部に、連結部２９を取り付けるための一対の取付部３１を有している。各取付部３１は、連結部２９の後述するスライダ３８のスペーサ４４を位置決め状態で受ける凹部３１ａと、凹部３１ａの底３１ｂに形成されたねじ孔３１ｃとを有している。このねじ孔３１ｃには、連結部２９の後述する固定ねじ４１がねじ込まれている。

図１および図３を参照して、ラックハウジング１５は、ラック軸１４を、当該ラック軸１４の軸方向Ｘ１に沿って摺動自在に支持している。ラックハウジング１５は、ピニオン１３が収容されたギヤハウジング３２と、ギヤハウジング３２に連設された長尺の筒状の筒部３３とを有している。筒部３３の長手方向（ラックハウジング１５の長手方向ともいう。）はラック軸１４の軸方向Ｘ１に平行に配置されている。筒部３３の一方の端部が、ギヤハウジング３２に固定されている。筒部３３は、内部にラック軸１４を収容し、ラック軸１４を支持している。ラックハウジング１５の長手方向に関しての筒部３３の中間部は長孔３４を有している。

長孔３４は、ラックハウジング１５の長手方向に延びている。長孔３４には、連結部２９が通されている。ラック軸１４が軸方向Ｘ１に変位するのに伴なって、連結部２９が移動できるように、連結部２９の移動範囲に応じて長孔３４が形成されている。
ダストカバー３０は、一方向に延びる筒状をなし、弾性部材としてのゴム部材または合成樹脂部材により、当該ダストカバー３０が延びる方向（長手方向）に伸縮自在に形成されている。ダストカバー３０の長手方向が、ラックハウジング１５の長手方向に平行に配置されている。ダストカバー３０は、ラックハウジング１５の長孔３４を覆っている。

ダストカバー３０の長手方向についてのダストカバー３０の両端部３５は、ラックハウジング１５の筒部３３に固定されている。ダストカバー３０の長手方向についてのダストカバー３０の中央部３６は、連結部２９に同行移動するようにされており、当該ダストカバー３０の内外に貫通する孔３６ｃを有している。孔３６ｃは、タイロッド２８およびラック軸１４を互いに連結するために設けられ、連結部２９の後述するスライダ３８のスペーサ４４および固定ねじ４１により貫通されている。

図３および図５を参照して、連結部２９は、ラック軸１４と一体に移動しつつラックハウジング１５の長孔３４の内周を摺動するスライダ３８と、スライダ３８に一対のタイロッド２８を取り付けるための取付ブラケット３９と、取付ブラケット３９と一対のタイロッド２８とを揺動自在にそれぞれ連結している一対の継手としての球面軸受４０と、取付ブラケット３９およびスライダ３８をラック軸１４に固定している複数、例えば２つの固定部材としての固定ねじ４１とを有している。タイロッド２８の内端２８ｂは、球面軸受４０、取付ブラケット３９、スライダ３８を介して、ラック軸１４に連結されている。

球面軸受４０は、ボールと、このボールを受ける凹湾曲形状をなす受け部材とを有している。受け部材は、部分球面を形成し、タイロッド２８の内端２８ｂに固定されている。また、ボールは、部分球面を形成している。ボールの部分球面の中心（受け部材の部分球面の中心に一致する。）が、球面軸受４０の中心４０ｃである。この中心４０ｃの周りにタイロッド２８が揺動自在とされている。また、ボールには、支軸として、取付ブラケット３９に取り付けるための取付ねじ４０ｄが突出して設けられている。取付ねじ４０ｄは、ボールと一体に形成されている。取付ねじ４０ｄには、雄ねじが形成されている。

図２および図３を参照して、取付ブラケット３９は、各タイロッド２８の内端２８ｂをラック軸１４に取り付けるために設けられている。取付ブラケット３９は、板状部材であり、スライダ３８に対向する基部でありベース板として機能する。取付ブラケット３９は、互いに平行に対向する一対の主面としての板面３９ｇ，３９ｈを有している。各板面３９ｇ，３９ｈが、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に平行に配置されている。また、各板面３９ｇ，３９ｈは、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に対して微小な角度、例えば０度〜１０度の範囲内の角度をなしていてもよい。

取付ブラケット３９は、一対の第１のねじ挿通孔３９ｃと、一対の第２のねじ挿通孔３９ｄとを有している。各第１のねじ挿通孔３９ｃおよび各第２のねじ挿通孔３９ｄは、一対の板面３９ｇ，３９ｈを貫通している。
また、一方の板面３９ｇは、ダストカバー３０に対向しており、板面３９ｇの一部が、ダストカバー３０に当接している。また、一方の板面３９ｇには、凹部３９ｅが形成されていて、この凹部３９ｅの底に、後述するスライダ３８の凸部４３が嵌合状態で当接するようにされている。凹部３９ｅの底の中心に、第１のねじ挿通孔３９ｃが形成されている。固定ねじ４１が第１のねじ挿通孔３９ｃを挿通している。

第２のねじ挿通孔３９ｄは、球面軸受４０の取り付け用に設けられている。具体的には、球面軸受４０の取付ねじ４０ｄが、第２のねじ挿通孔３９ｄを挿通している。挿通した取付ねじ４０ｄの先端にナット４６がねじ嵌合されている。このナット４６と取付ねじ４０ｄの段部との間に、取付ブラケット３９が締め付け状態で挟持されている。取付ブラケット３９は、一対の球面軸受４０を介して、互いに対応する一対のタイロッド２８の内端２８ｂをそれぞれ支持している。球面軸受４０の固定のために、球面軸受４０のボールまたは受け部材とは別体のねじ部品としてのナット４６を用いるので、ねじ止めするときに、球面軸受４０を回転させずに、これを容易に固定できる。

本実施形態では、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、ラック軸１４および各球面軸受４０が、取付ブラケット３９の板面３９ｇの同側に配置されている。また、ラック軸１４の軸方向Ｘ１から見たときに、一対の球面軸受４０の中心４０ｃ同士が互いに重なり合うように配置されている。また、固定ねじ４１の軸方向に対して垂直な方向であり且つラック軸１４の軸方向Ｘ１に対して垂直な方向（図３のＳＡ方向）から見たときに、各球面軸受４０の中心４０ｃと、ラック軸１４の軸線１４ｃとが、互いに重なり合うように配置されている。

図２および図４を参照して、固定ねじ４１の軸方向から見たときに、各球面軸受４０の中心４０ｃが、ラック軸１４の軸線１４ｃから所定距離Ｌ１オフセットされている。オフセット量としての所定距離Ｌ１は、各球面軸受４０に関してそれぞれ同じ値とされている。各球面軸受４０の中心４０ｃがオフセットされる向きは、ラック軸１４の中心軸線１４ｃに対して同じ側とされている。

図２、図３および図４を参照して、各球面軸受４０の取付ねじ４０ｄの軸線４０ｅが、固定ねじ４１の軸線４１ｃと平行に配置されている。
図３と図５を参照して、固定ねじ４１は、取付ブラケット３９およびスライダ３８を貫通してラック軸１４に固定されている。固定ねじ４１は、具体的には、ボルトであり、頭部４１ａと、雄ねじが形成された軸部４１ｂとを有している。固定ねじ４１の中心軸線４１ｃは、本実施形態では、ラック軸１４の中心軸線１４ｃと垂直に交差しているが、ラック軸１４の中心軸線１４ｃに対して垂直に交差する方向に平行に配置される場合も考えられる。固定ねじ４１の軸部４１ｂの雄ねじが、ラック軸１４の取付部３１のねじ孔３１ｃにねじ込まれている。固定ねじ４１の頭部４１ａとラック軸１４の取付部３１の凹部３１ａの底３１ｂとの間に、取付ブラケット３９と、スライダ３８とが挟持されている。

スライダ３８は、ラック軸１４と一体に移動できるようにこのラック軸１４の取付部３１に固定されている。スライダ３８は、取付ブラケット３９とラック軸１４との間に介在し、これら両者１４，３９を連結する。スライダ３８は、ダストカバー３０の中央部３６を、一体に移動できるように保持している。
スライダ３８は、ラック軸１４に固定状態で連結される第１の連結部３８ａと、取付ブラケット３９に固定状態で連結される第２の連結部３８ｂと、ラックハウジング１５の長孔３４の内周に摺動自在に嵌合される摺接部３８ｃと、取付ブラケット３９に対向しダストカバー３０を挟持状態で保持するための保持部３８ｄと、固定ねじ４１が挿通する挿通孔３８ｅとを有している。

また、スライダ３８は、主体部４２と、２つの凸部４３とを有している。２つの凸部４３は、互いに同様に形成されている。主体部４２は、保持部３８ｄよりもラック軸１４寄りに配置されている。主体部４２は、上述の第１の連結部３８ａと、摺接部３８ｃと、保持部３８ｄとを有している。凸部４３は、スライダ３８において保持部３８ｄよりも先端側にある部分により構成され、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に直角に交差する方向に主体部４２から突出している。凸部４３は、第２の連結部３８ｂを有している。また、挿通孔３８ｅは、主体部４２と凸部４３とを貫通している。

具体的には、スライダ３８は、筒状の一対のスペーサ４４と、一対のスペーサ４４を互いに連結する連結部材４５とを有している。一対のスペーサ４４と連結部材４５とは、互いに別体で形成されており、組み合わされることによりスライダ３８を構成している。
図２および図３を参照して、本実施形態のステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール３に連動して回転するピニオン１３の回転を車体９の左右方向Ｘに延びるラック軸１４の直線変位に変換し、この直線変位を受けて一対の車輪２をそれぞれ転舵させるための一対のタイロッド２８を車体９の左右方向Ｘの中央位置９ａから取り出すようにしたセンターテイクオフ型のステアリング装置である。ステアリング装置１は、一対のタイロッド２８の端部としての内端２８ｂをラック軸１４に取り付けるための取付ブラケット３９を備えている。この取付ブラケット３９は、当該取付ブラケット３９をラック軸１４に固定するための固定ねじ４１が挿通されるねじ挿通孔３９ｃを有し且つラック軸１４の軸方向Ｘ１に平行に設けられたベース板（本実施形態では取付ブラケット３９の全体が当該ベース板に相当する。）を含んでいる。各タイロッド２８の内端２８ｂが、それぞれ対応する球面軸受４０を介して取付ブラケット３９に支持されている。ラック軸１４の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、ラック軸１４および各球面軸受４０が、ベース板としての取付ブラケット３９の同側に配置されようにしている。

本実施形態では、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とが取付ブラケット３９に対して同側に配置されたので、取付ブラケット３９が邪魔になることなく、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とを互いに近接させて配置することが可能となり、また、球面軸受４０の中心４０ｃ同士の距離Ｌ２（図４参照）を短くすることが可能となる。その結果、各タイロッド２８を長くすることが可能となる。タイロッド２８が長くなると、タイヤストローク時、すなわち車輪２が上下方向に移動したときに、車輪２の整列状態（フロントホイールアライメント）の変化、すなわち、トー変化が小さくなり、直進安定性および操縦安定性が向上する。また、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とを互いに近接させることができるので、ステアリング装置１の小型化にも寄与する。

また、本実施形態において、上記各球面軸受４０が、ベース板としての取付ブラケット３９によって支持されており、各球面軸受４０を取付ブラケット３９に取り付けるための取付ねじ４０ｄの軸線４０ｅが、上記固定ねじ４１の軸線４１ｃと平行であるようにしている。この場合、取付ブラケット３９の形状を例えば平板状に簡素化できる。
なお、本実施形態では、取付ブラケット３９の全体がベース板として機能したが、これには限らず、取付ブラケットの一部のみがベース板として機能してもよい。

また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
例えば、図６は、本発明の第２の実施形態の操舵機構５の要部の斜視図であり、周辺部分を模式的に図示している。図７は、図６の操舵機構５の要部の一部断面図であり、図８のＳ７−Ｓ７断面を示す。図８は、図７のＳ８方向矢視図である。図９は、図６の操舵機構５の要部の分解斜視図である。

図２と図６を参照して、本実施形態の連結部２９は、第１の実施形態の取付ブラケット３９に代えて、取付ブラケット４７を用いている。これに伴い、球面軸受４０の取付ねじ４０ｄの延びる方向が互いに異なっている。
図６〜図９を参照して、取付ブラケット４７は、スライダ３８に対向する基部としてのベース板４７ａと、このベース板４７ａから突出した腕部としての延設板４７ｂとを有している。ベース板４７ａと延設板４７ｂとは、単一の部材により一体に形成されており、互いに連結されることにより、ラック軸１４の軸方向Ｘ１から見たときにＬ字形形状をなしている。なお、ベース板４７ａと延設板４７ｂとは、互いに別体で形成されて、互いに固定されてもよいが、本実施形態では、一体に形成された場合に則して説明する。また、取付ブラケット４７は、一対の第１のねじ挿通孔３９ｃと、一対の第２のねじ挿通孔３９ｄとを有している。

ベース板４７ａは、板状部材であり、互いに平行に対向する一対の主面としての板面３９ｇ，３９ｈを有し、また、一対の第１のねじ挿通孔３９ｃを有している。
延設板４７ｂは、ラック軸１４の軸方向Ｘ１に垂直に交差する方向に関するベース板４７ａの端部４７ｃから立ち上がり、板面３９ｇに垂直に交差する方向にラック軸１４に近づく向きに延びている。延設板４７ｂに、第２のねじ挿通孔３９ｄが形成されている。第２のねじ挿通孔３９ｄは、延設板４７ｂをその板厚方向に貫通している。

また、本実施形態では、取付ねじ４０ｄの軸線４０ｅは、固定ねじ４１の軸線４１ｃと垂直に交差する方向に、またはこの方向に平行な方向に延びている。また、取付ねじ４０ｄの軸線４０ｅは、ラック軸１４の軸線１４ｃに垂直に交差するか、または、軸線１４ｃに垂直な方向に平行とされている。
各球面軸受４０が、延設板４７ｂとラック軸１４との間に、より詳しくは、延設板４７ｂとラックハウジング１５との間に配置されている。仮に取付ねじ４０ｄが緩むことがあったとしても、取付ねじ４０ｄが第２のねじ挿通孔３９ｄから脱落しそうになると、球面軸受４０がラックハウジング１５にぶつかり、球面軸受４０の脱落が阻止される。

このように本実施形態では、取付ブラケット４７は、当該取付ブラケット４７をラック軸１４に固定するための固定ねじ４１が挿通される第１のねじ挿通孔３９ｃを有し且つラック軸１４の軸方向Ｘ１に平行に配置されたベース板４７ａを含んでいる。各タイロッド２８の端部としての内端２８ｂが、それぞれ対応する球面軸受４０を介して、ベース板４７ａの端部４７ｃから交差状に延設された延設板４７ｂに支持されている。ラック軸１４の軸方向Ｘ１に沿って見たときに、ラック軸１４および各球面軸受４０が、ベース板４７ａの同側に配置されるようにしている。

本実施形態によれば、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とがベース板４７ａに対して同側に配置されたので、取付ブラケット４７が邪魔になることなく、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とを互いに近接させて配置することが可能となり、また、球面軸受４０同士の距離を短くすることが可能となる。従って、各タイロッド２８を長くすることが可能となるので、タイヤがストロークしたときのトー変化が小さくなる。その結果、直進安定性および操縦安定性を向上できる。また、ラック軸１４と一対の球面軸受４０とを互いに近接させることができるので、ステアリング装置１の小型化にも寄与する。

また、本実施形態では、各球面軸受４０が、延設板４７ｂによって支持されており、この延設板４７ｂとラック軸１４との間に配置されている。この場合、各球面軸受４０の中心４０ｃとラック軸１４とを互いに近接して配置することができる。また、球面軸受４０を延設板４７ｂに固定する場合に、球面軸受４０の固定用に球面軸受４０とは別体とされたねじ部品としてのナット４６を用いて、ラック軸１４から遠い側となる外側から、容易に固定できる。また、球面軸受４０が取付ブラケット４７から不用意に脱落することを阻止することも可能となる。

また、第２の実施形態において、球面軸受４０が、ラック軸１４から遠い側である延設板４７ｂの外側に配置されることも考えられる。
また、上述の各実施形態において、球面軸受４０のボールが、タイロッド２８の内端２８ｂに固定され、球面軸受４０の受け部材に、支軸としての取付ねじ４０ｄが突出して設けられてもよい。また、第２のねじ挿通孔３９ｄの内周に、球面軸受４０の取付ねじ４０ｄの雄ねじがねじ嵌合される雌ねじが形成される場合も考えられる。また、取付ブラケット３９，４７が単一の固定ねじ４１によりラック軸１４に固定されるようにしてもよい。

また、上述の各実施形態において、図示しないが、球面軸受４０の固定に、取付ねじとしてのボルトを用いることも考えられる。例えば、球面軸受４０のボールまたは受け部材に、支軸を突出して設け、この支軸に同心に雌ねじを形成する。この雌ねじに、第２のねじ挿通孔３９ｄを挿通させたボルトの雄ねじをねじ嵌合することにより、球面軸受４０を取付ブラケット３９，４７に固定する。

また、上述のステアリング装置１は、操舵補助力を得る駆動源として電動モータを用いていたが、液圧アクチュエータとしての油圧パワーシリンダを利用してもよい。また、操舵補助力を得るための駆動源を、ステアリングコラム７の他、ラックハウジング１５に設けてもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の第１の実施形態のステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 図１の操舵機構の要部の斜視図であり、周辺部分を模式的に図示している。 図２の操舵機構の要部の一部断面図であり、図４のＳ３−Ｓ３断面を示す。 図３のＳ４方向矢視図である。 図２の操舵機構の要部の分解斜視図である。 本発明の第２の実施形態の操舵機構の要部の斜視図であり、周辺部分を模式的に図示している。 図６の操舵機構の要部の一部断面図であり、図８のＳ７−Ｓ７断面を示す。 図７のＳ８方向矢視図である。 図６の操舵機構の要部の分解斜視図である。

符号の説明

１…ステアリング装置、２…車輪、３…ステアリングホイール（操舵部材）、９…車体、９ａ…中央位置、１３…ピニオン、１４…ラック軸、２８…タイロッド、２８ｂ…内端（タイロッドの端部）、３９…取付ブラケット（ベース板）、３９ｃ…第１のねじ挿通孔、４０…球面軸受、４０ｃ…（球面軸受の）中心、４０ｄ…取付ねじ、４０ｅ…（取付ねじの）軸線、４１…固定ねじ、４１ｃ…（固定ねじの）軸線、４７…取付ブラケット、４７ａ…ベース板、４７ｂ…延設板、４７ｃ…（ベース板の）端部、Ｘ…車体の左右方向、Ｘ１…ラック軸の軸方向

Claims (3)

1. 操舵部材に連動して回転するピニオンの回転を車体の左右方向に延びるラック軸の直線変位に変換し、この直線変位を受けて一対の車輪をそれぞれ転舵させるための一対のタイロッドを車体の左右方向の中央位置から取り出すようにしたセンターテイクオフ型のステアリング装置において、
   上記一対のタイロッドの端部をラック軸に取り付けるための取付ブラケットを備え、
   この取付ブラケットは、当該取付ブラケットをラック軸に固定するための固定ねじが挿通されるねじ挿通孔を有し且つラック軸の軸方向に平行なベース板を含み、
   各タイロッドの端部が、それぞれ対応する球面軸受を介してベース板またはベース板の端部から交差状に延設された延設板に支持されており、
   ラック軸の軸方向に沿って見たときに、ラック軸および各球面軸受が、ベース板の同側に配置されていることを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１において、上記各球面軸受が、ベース板によって支持されており、各球面軸受をベース板に取り付けるための取付ねじの軸線が、上記固定ねじの軸線と平行であることを特徴とするステアリング装置。
3. 請求項１において、上記各球面軸受が、上記延設板によって支持されており、この延設板とラック軸との間に配置されていることを特徴とするステアリング装置。

Images