(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングから伸び出て、タイヤの向きを変更させる操舵軸が外周遊隙をあけて軸線方向変位自在に挿通された支持管体、
少なくとも大径部と小径部とからなる段付孔となった中空孔が形成された管端部材、
及び内周面が操舵軸の滑動支承面となり、外周面の一端に突出部が形成された支持ブッシュ
を具備し、
管端部材の中空孔の小径部に嵌着された支持ブッシュの突出部が中空孔の大径部と小径部との間の段部に形成された係合凹部に係合すると共に、管端部材の中空孔の大径部に嵌着された支持管体の先端面が前記段部に当接することにより、支持ブッシュの突出部が前記係合凹部と支持管体の先端面との間に拘束され、それにより抜止めされた支持ブッシュに対し、管端部材に挿通された操舵軸が挿入されている自動車のステアリング作動装置。
【請求項２】
ハウジングから伸び出て、タイヤの向きを変更させる操舵軸が外周遊隙をあけて軸線方向変位自在に挿通された支持管体、
少なくとも大径部と小径部とからなる段付孔となった中空孔が形成された管端部材、
内周面が操舵軸の滑動支承面となり、外周面の一端に突出部が形成された支持ブッシュ、
及び鞍状の帯体であり、その両脚部には、取付けボルト孔が穿設されている鞍型ブラケット
を具備し、
管端部材の中空孔の小径部に嵌着された支持ブッシュの突出部が中空孔の大径部と小径部との間の段部に形成された係合凹部に係合すると共に、管端部材の中空孔の大径部に嵌着された支持管体の先端面が前記段部に当接することにより、支持ブッシュの突出部が前記係合凹部と支持管体の先端面との間に拘束され、それにより抜止めされた支持ブッシュに対し、管端部材に挿通された操舵軸が挿入されており、管端部材の外周面に防振ブッシュを介して挟め込まれた鞍型ブラケットを介して支持管体の先端部が車体側に固定可能になっている自動車のステアリング作動装置。
【請求項３】
ハウジングから伸び出て、タイヤの向きを変更させる操舵軸が外周遊隙をあけて軸線方向変位自在に挿通された支持管体、
少なくとも大径部と小径部とからなる段付孔となった中空孔が形成された管端部材、
内周面が操舵軸の滑動支承面となり、外周面の一端に突出部が形成された支持ブッシュ、
及び管端部材と一体的に管端部材から外方に突出しており、且つ防振ブッシュが嵌着された取付けボルト孔が穿設されている取付部
を具備し、
管端部材の中空孔の小径部に嵌着された支持ブッシュの突出部が中空孔の大径部と小径部との間の段部に形成された係合凹部に係合すると共に、管端部材の中空孔の大径部に嵌着された支持管体の先端面が前記段部に当接することにより、支持ブッシュの突出部が前記係合凹部と支持管体の先端面との間に拘束され、それにより抜止めされた支持ブッシュに対し、管端部材に挿通された操舵軸が挿入されており、管端部材と一体の取付部を介して支持管体の先端部が車体側に固定可能となっている自動車のステアリング作動装置。
【請求項４】
支持ブッシュの突出部が１つ又は円周方向間歇配設の複数の突起部であり、係合凹部が突起部に対応して管端部材の中空孔段部に形成された凹部である請求項１乃至３のいずれかの項に記載の自動車のステアリング作動装置。
【請求項５】
操舵軸がラック軸である請求項１乃至４のいずれかの項に記載の自動車のステアリング作動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車のステアリング装置、特にそのステアリング作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のラック・ピニオン式ステアリング作動装置のギヤボックスに結合された例えば鋼管であるラックチューブには、ラック軸が挿通されており、ラックチューブ、特にラックチューブ先端においては、そのラック軸を軸線方向に滑動自在に支持する手段が講じられている。
そして、ラック・ピニオン式ステアリング作動装置は、通常、２箇所で車体側に固定されることにより装着され、その固定箇所の１つは、ラックチューブの先端部である。
【０００３】
従来の技術におけるラックチューブのラック軸支持手段は、例えば、特開平４−２１０１２１号公報に開示されている。
特開平４−２１０１２１号公報に開示されているものは、ラックチューブの端部に嵌着されている滑り軸受としてラックブッシュによりラック軸を支持している。
【０００４】
そのラックブッシュは、ラック軸が軸線方向に滑動自在に挿通される合成樹脂製の円筒体で、一端側の部分の外周面は段差をもって小径部となり、同じく内周面は外拡がりのテーパ面となっている。小径部と逆の大径部の端面から外径小径部に達する軸線方向のスリットが円周等間隔に形成され、隣接スリット間の外周面の円周中央域は縮径されており、その外周縮径部の外周面にはスリット開口端側で半径方向に突出した突起が形成されている。
【０００５】
ラックブッシュをラックチューブの端部に嵌着するのに際しては、小径部端をラックチューブに挿入し、更に、突起がラックチューブ内に入るように大径部側を弾性的に縮径変形させて（スリットにより弾性変形可能）ラックブッシュを押し込み、突起がラックブッシュの端部にあるラックブッシュの突起に対応させて半径方向に貫通した孔に達したとき、突起が孔に嵌まり、大径部側が弾性変形から解放される。
そして、ラックチューブ内のラック軸は、ラックチューブの端部に嵌着したラックブッシュに対しテーパ面開口から挿入される。
【０００６】
又、従来の技術のラックチューブの先端部の車体側への固定においては、例えば、ラックチューブの先端部を拡径塑性変形させ、ラックチューブの先端部内にラックブッシュを嵌着すると共に、ラックチューブの先端部は外周面に係合する鞍型ブラケットを介して車体側への固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来の技術によるラックチューブのラック軸支持手段においては、ラックブッシュにおける突起の突出量が大きいと縮径装着における弾性撓み量が大きくなり、破損の恐れがあるので、突起の突出量を大きくはできず、結合状態が不安定である。又、縮径による嵌着における弾性撓み変形に耐え得る寸法設定及び材料選定が必要となり、ラック軸を軸線方向に滑動自在に支持するという本来の目的のみに最適な寸法設定及び材料選定が困難である。
【０００８】
又、従来の技術では、ラックブッシュを嵌着するためにラックチューブの先端側の固定手段としては、ラックチューブの先端部の拡径塑性変形が必要となるが、拡径の度合は制限されるので、ラックブッシュの嵌着に必要な量の拡径塑性変形ができない場合には、ラックチューブ自体の径を大きくしなければならず、ステアリング作動装置が大形化してしまう。又、鋼管であるラックチューブ自体を直接固定部としているので、取付ボルト孔を有する取付部を一体に形成することができないで、別体の鞍型ブラケットの使用に限定され、設計の自由度が制限される。
【０００９】
この発明は、ラックブッシュを縮径させないでラックチューブに装着可能にすると同時に、車体側への固定構造として鞍型ブラケット以外の使用も可能にした自動車のステアリング作動装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明の自動車のステアリング作動装置は、ハウジングから伸び出て、タイヤの向きを変更させる操舵軸、例えばラック軸が外周遊隙をあけて軸線方向変位自在に挿通された支持管体、少なくとも大径部と小径部とからなる段付孔となった中空孔が形成された管端部材、及び内周面が操舵軸の滑動支承面となり、外周面の一端に突出部が形成された支持ブッシュを具備しており、管端部材の中空孔の小径部に嵌着された支持ブッシュの突出部が中空孔の大径部と小径部との間の段部に形成された係合凹部に係合すると共に、管端部材の中空孔の大径部に嵌着された支持管体の先端面が前記段部に当接することにより、支持ブッシュの突出部が前記係合凹部と支持管体の先端面との間に拘束され、それにより抜止めされた支持ブッシュに対し、管端部材に挿通された操舵軸が挿入されている。
【００１１】
そしてステアリング作動装置を車体に固定する構造として、鞍状の帯体であり、その両脚部には、取付けボルト孔が穿設されている鞍型ブラケット、又は管端部材と一体的に管端部材から半径方向外方に突出しており、且つ防振ブッシュが嵌着された取付けボルト孔が穿設されている取付部である。
【００１２】
鞍型ブラケットの場合は、管端部材の外周面に防振ブッシュを介して挟め込まれた鞍型ブラケットを介して支持管体の先端部が車体側に固定される。
管端部材と一体的に成形された取付部の場合は、この取付部を介して支持管体の先端部が車体側に固定される。
車種により車体側の固定条件が異なる場合があるが、それに対応した鞍型ブラケット又は取付部を一体に設けた管端部材を用意して共通の支持管体の先端部にそれらを適宜取り付ければよい。
【００１３】
操舵において支持管体内の操舵軸は、管端部材に案内支持されて軸線方向に変位し、タイヤの向きを変更させる。
そして、走行中、ステアリング作動装置には路面からタイヤを介して伝達される力が絶えず働いており、その力がタイヤを転向させるように作用する結果、タイヤに連結された操舵軸及びステアリング作動装置全体に加わる操舵軸の軸線方向の振動や衝撃は、鞍型ブラケットの場合は、防振ブッシュと鞍型ブラケットと管端部材の外周面との間の摩擦、更には防振ブッシュ自体の剪断応力による弾性変形により吸収される。同じく、管端部材と一体の取付部の場合は、ボルト孔の防振ブッシュの半径方向の圧縮・引張応力による弾性変形により吸収される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態における自動車のステアリング作動装置、例えばラック・ピニオン式ステアリング作動装置を図面に従って説明する。
図１及び図２に示す自動車のラック・ピニオン式ステアリング作動装置において、操舵ハンドルに連結されたピニオン等からなる駆動部を内蔵するハウジングであるところのギアボックス１から伸び出て、前記ピニオンと噛み合うことにより駆動部に接続された操舵軸であるところのラック軸２が外周遊隙をあけて軸線方向変位自在に挿通された鋼管製のラックチューブ３の先端部には、管端部材４が取り付けられ、管端部材４の先端には、蛇腹構造のダストブーツ５が結合されている。管端部材４は、例えばアルミニューム管又はアルミニューム鋳造物で形成されている。又は鉄の鋳造物でもよい。
【００１５】
図３に示すように、管端部材４内には、ラックチューブ３に挿通されたラック軸２を滑動自在に支承するラック支持ブッシュ６が嵌着されている。ラック支持ブッシュ６は、例えば金属、合成樹脂等の適宜の材料で成形された管状片で、均一径の内周面がラック軸支承面６１となり、外周面の一端部には、突出部として、１つ又は円周方向間歇配設の複数の突起部６２が形成されている。突起部６２でなく、適宜大径となって全周に亘る突縁部６２でもよい。突起部６２の先端（突縁部の外周面）の径は、ラックチューブ３の内径より大きく外径より小さい。
【００１６】
又、ラック軸支持ブッシュ６の内周面は、均一径でなくてもよく、例えば内周面の３箇所に隆起を設け、これら３箇所でラック軸２を支承するようにすれば、ラック軸２の軸線方向変位は一層円滑になる。
そして、ラックチューブ３の端部、即ちラック支持ブッシュ６からダストブーツ５内に突出したラック軸２の端部には、ラック軸２の軸線方向運動をタイヤの揺動（転向）運動に変換するステアリング連結棒７の基端部が結合されている。（図１参照）
【００１７】
ラックチューブ３、管端部材４及びラック支持ブッシュ６の結合構造について詳述すると、図３に示すように、管端部材４は、後述するようにラック・ピニオン式ステアリング装置の車体側への固定におけるブラケットに適応するように設定されている外径を有する肉厚管体で、軸線方向の半分は緩い先細テーパ面となり、段付孔となった中空孔８は、テーパ先端側から、順次第１孔部８１、第２孔部８２及び第３孔部８３となっており、第１孔部８１が大径部に、第２孔部８２が小径部に夫々相当する。
【００１８】
それらの軸線方向長さは、適宜の長さの第３孔部８３は短く、中空孔８の大部分は、例えば略５対３の長さの第１孔部８１と第２孔部８２とで占められており、又内径は、第３孔部８３、第１孔部８１、第２孔部８２の順に小さくなり、第２孔部８２の軸線方向両側には段部８４が形成されている。
【００１９】
第１孔部８１の内径は、ラックチューブ３が嵌着される内径であり、第２孔部８２の内径は、ラック支持ブッシュ６が嵌着される内径であり、第１孔部８１・第２孔部８２間の段部８４には、係合凹部として、ラック支持ブッシュ６の突起部６２が係合する凹部８５が形成され、軸線方向長さは、凹部８５の方が突起部６２より多少長い。
支持ブッシュ６の外周面の一端部に形成された突出部が突起部６２でなく突縁部の場合は、係合凹部は、第２孔部８２は段部８４側で突縁部が嵌着されるように拡径されて形成され、拡径部の軸線方向長さ（係合凹部８５の深さ）は突縁部の軸線方向長さ（厚さ）より多少長い。
【００２０】
先ず、管端部材４の第１孔部８１側からラック支持ブッシュ６が突起部６２（突縁部）と逆の端部から挿入され、突起部６２が凹部８５に係合するまで（突縁部が第２孔部８２の拡径部に嵌着されるまで）、第２孔部８２内に挿入される。そして、ラックチューブ３が嵌挿されたラック軸２の先端にラック支持ブッシュ６付きの管端部材４を第１孔部８１側から嵌挿し、支持ブッシュ６をラック軸２に挿通すると共に、ラックチューブ３の先端面が段部８４に当接するまでラックチューブ３を第１孔部８１に圧入させる。
【００２１】
ラック支持ブッシュ６の突起部６２（突縁部）は、凹部８５（第２孔部８２の拡径部）に嵌まり、ラックチューブ３の先端面に抜け止めされる。
以上のように、この実施の形態におけるラック支持ブッシュ６は、縮径変形させることなく取り付けられる。従って、縮径による弾性撓み変形に耐え得るような寸法設定や材料選定を考慮することなく、ラック軸を軸線方向に滑動自在に支持するという、本来の目的のみに最適な設計ができ、ラック支持ブッシュ６の品質向上を図ることができる。
【００２２】
又、縮径変形が不要であるので、ラック支持ブッシュ６の突起部６２（突縁部）の突出高さを十分に大きくすることが可能となり、ラック支持ブッシュ６の抜けについての信頼性も向上できる。
ラック・ピニオン式ステアリング装置は、通常、２箇所で車体側に固定されることにより装着される。その固定箇所の１つは、ラックチューブ３の先端部である。
【００２３】
そこで、ラックチューブ３の先端部の固定においては、管端部材４にブラケットが取り付けられ、ラック・ピニオン式ステアリング装置は、そのブラケットを介して車体側に固定されている。
固定構造としては、管端部材４とは別体の鞍型ブラケット１０（図１参照）及び管端部材４の外周に一体に形成された目玉型取付部２０（図４参照）によるものがある。
【００２４】
走行中、ステアリング作動装置には路面からタイヤを介して伝達される力が絶えず働いており、その力がタイヤを転向させるように作用するので、タイヤに連結されたラック軸及びステアリング作動装置全体にラック軸の軸線方向の振動や衝撃を与える。その振動や衝撃がハンドルを介して運転者に伝わると、操舵フィーリングの快適性を損ねる。
【００２５】
なお、路面からタイヤを介して伝達される上下方向（鉛直方向）の振動・衝撃は、サスペンション装置により吸収されるので、ステアリング装置に加わる上下方向（鉛直方向）の振動・衝撃は無視できる。
そこで、ブラケットは、ラック軸の軸線方向の振動を吸収すると共に、上下方向（鉛直方向）には高い剛性をもって、ステアリング作動装置を車体側に取り付ければよい。
【００２６】
鞍型ブラケット１０は、管端部材４の外周面の半周を囲繞するＵ字形の鞍状の帯体となっており、Ｕ字形の両脚部１１，１１には、互に平行となったボルト孔１２，１２が貫通して穿設されている。そして、鞍型ブラケット１０は、管端部材４の外周面に嵌着された防振ゴムブッシュ１３を外周から押圧するようにして挟み込み、ボルト孔１２，１２に挿入されたボルト１４，１４により車体側に固締される。
【００２７】
目玉型取付部２０は、管端部材４と一体に成形されている。管端部材４の外周面から半径方向に両側に突出し、夫々に管端部材４の軸線方向に垂直交差するボルト孔２１が穿設された取付部であるところの耳部２２，２２とから形成されており、各ボルト孔２１に防振ゴムブッシュ２３が嵌着されている。そして、目玉型取付部２０、即ちラックチューブ３の先端部は、防振ゴムブッシュ２３，２３に挿入されたボルト１４，１４により車体側に固締される。
【００２８】
車種により車体側のボルト１４，１４のねじ孔の位置が異なる場合がある。
そこで、夫々に対応したボルト孔位置の鞍型ブラケット１０及び耳部２２，２２が一体的に形成された管端部材４を用意して共通のラックチューブ３の先端部にそれらを適宜取り付ければよい。
【００２９】
鞍型ブラケット１０の場合は、Ｕ字形の内周は同一で、ボルト孔間隔が異なる種々の鞍型ブラケット１０を用意しておき、それから選択された鞍型ブラケット１０を管端部材４の外周面に嵌着された防振ゴムブッシュ１３の外周に挟め込めばよい。
又、別の形式として、種々の外径の管端部材４及びそれに対応した鞍型ブラケット１０を用意しておき、それから選択された管端部材４と鞍型ブラケット１０とで管端部材４の外周面に嵌着された防振ゴムブッシュ１３を挟め込んでもよい。
【００３０】
目玉型取付部２０の場合は、ボルト孔間隔が異なる耳部２２，２２をもつ種々の管端部材４を用意しておき、それから選択された管端部材４をラック支持ブッシュ６共々ラックチューブ３の先端部に取り付ければよい。
操舵においてハウジング１内のピニオンが回転すると、ラックチューブ３内のラック軸２は、ラック支持ブッシュ６に案内支持されて軸線方向に変位し、ステアリング連結棒７を軸線方向に変位させ、車輪の向きを変更させる。
【００３１】
そして、走行中、ステアリングり作動装置には路面からタイヤを介して伝達される力が絶えず働いており、その力がタイヤを転向させるように作用する結果、タイヤに連結されたラック軸及びステアリング装置全体に加わるラック軸の軸線方向の振動や衝撃は、鞍型ブラケット１０の場合は、防振ゴムブッシュ１３と鞍型ブラケット１０のＵ字形の内周面及び管端部材４の外周面との間の摩擦、更には防振ゴムブッシュ１３自体の剪断応力による弾性変形により吸収される。
【００３２】
同じく、目玉型取付部２０の場合は、ボルト孔２１の防振ゴムブッシュ２３の半径方向の圧縮・引張応力による弾性変形により吸収される。
このように鞍型ブラケット１０と目玉型取付部２０との両方が選択可能なため、取付部を含むステアリング作動装置の設計の自由度が増すことになる。
【００３３】
図示（図１及び図２）された上記の実施の形態における自動車のステアリング作動装置は、手動のラック・ピニオン式ステアリング作動装置であるが、他の駆動機構によるステアリング作動装置やパワーステアリングのステアリング作動装置においても同様である。
【００３４】
【発明の効果】
この発明の自動車のステアリング作動装置においては、操舵軸支持ブッシュは、変形なしに、しかも安定して支持管体に取り付けられるので、設計上、強度上の寸法設定及び材料選定を考慮しないで軸線方向に滑動自在に支持するという本来の目的のみに最適な寸法設定及び材料選定することができる。
【００３５】
しかも、ステアリング作動装置の車体側への固定において、特に支持管体の先端側の固定手段としては、車種により車体側の固定位置条件が異なる場合があるが、それに対応した鞍型ブラケット又は取付部を一体に形成された管端部材を用意して、支持管体の寸法変更、特に先端部の変形を要しないで、共通の支持管体の先端部にそれらブラケットを選定して適宜取り付ければよい。しかも、支持管体自体を直接固定部としていないので、取付部を一体に形成された管端部材を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における自動車のステアリング作動装置の断面部分（ラックチューブ先端部）図である。
【図２】この発明の実施の形態における自動車のステアリング作動装置の断面部分（他端部）図である。
【図３】図１の拡大部分図である。
【図４】この発明の実施の形態における自動車のステアリング作動装置の目玉型取付部の側面図である。
【符号の説明】
１  ギヤボックス（ハウジング）
２  ラック軸（操舵軸）
３  ラックチューブ（支持管体）
４  管端部材
５  ダストブーツ
６  ラック支持ブッシュ
６１  ラック軸支承面
６２  突起部（突出部）
７  ステアリング連結棒
８  中空孔
８１  第１孔部（大径部）
８２  第２孔部（小径部）
８３  第３孔部
８４  段部
８５  凹部（係合部）
１０  鞍型ブラケット
１１  脚部
１２  ボルト孔（取付ボルト孔）
１３  防振ゴムブッシュ
１４  ボルト
２０  目玉型取付部
２１  ボルト孔
２２  耳部（取付部）
２３  防振ゴムブッシュ
【図１】
0003591350.tif 000002
【図２】
0003591350.tif 000003
【図３】
0003591350.tif 000004
【図４】
0003591350.tif 000005