(57)【要約】【課題】共回りの防止とシール性の向上とを図ったステアリング装置を提共する。【解決手段】ステアリング装置１は、車両の転舵輪１１に連結されたタイロッド１２を介して転舵輪を転舵させる転舵軸６１と、転舵軸６１を軸方向移動可能に収容する筒状のハウジング６２と、転舵軸６１の端部及びタイロッド１２を連結するボールジョイント７と、一端部６３ｂがハウジング６２に固定され、ボールジョイント７を覆う伸縮可能な筒状のベローズ６３と、ベローズ６３の他端部６３ｃとタイロッド１２との間に介在し、タイロッド１２の回転に伴うベローズ６３の他端部６３ｃの回転を抑制する共回り防止部材９とを備える。【選択図】図２
2015000635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の転舵輪に連結されたタイロッドを介して前記転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸を軸方向移動可能に収容する筒状のハウジングと、
前記転舵軸の端部及び前記タイロッドを連結するボールジョイントと、
一端部が前記ハウジングに固定され、前記ボールジョイントを覆う伸縮可能な樹脂からなる筒状のベローズと、
前記ベローズの他端部と前記タイロッドとの間に介在し、前記タイロッドの回転に伴う前記ベローズの他端部の回転を抑制する共回り防止部材と、
を備えたステアリング装置。
【請求項２】
前記共回り防止部材は、内輪及び外輪と、前記内輪と前記外輪との間に転動可能に配置された複数の転動体とを備える軸受により構成され、
前記内輪が前記タイロッドの外周面に固定され、前記外輪が前記ベローズの内周面に固定されている、
請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記軸受は、前記内輪と前記外輪との間に配置されたシール部材を有するシール軸受からなる、
請求項２に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラックアンドピニオン機構を備えるステアリング装置は、ステアリングホイールの回転操作によって回転するピニオン軸と、ピニオン軸の回転によって軸方向に移動するラック軸と、ラック軸とナックルアームとを連結するタイロッドと、ラック軸の端部を覆うベローズとを備えて構成されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のステアリング装置は、タイロッドが雌ネジ部及び雄ネジ部を有し、雌ネジ部と雄ネジ部とを相対回転させることにより、タイロッドの長さ調節を行うことが可能である。雄ネジ部は、インナーボールジョイントを介してラック軸の端部に連結され、雌ネジ部は、アウターボールジョイントおよびナックルアームを介して転舵輪に連結されている。ベローズの一端部は、クリップによって雄ネジ部に取り付けられており、ベローズの他端部は、ラック軸を収容するラックハウジングに取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３９３２０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１０３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、例えば特許文献１に記載のステアリング装置を用いた車両の組立てラインにおいては、タイロッドの雌ネジ部と雄ネジ部とを相対回転させることによってタイロッドの長さを調節し、転舵輪の角度を調整するトーイン調整が行われる。このトーイン調整を行う際は、アウターボールジョイントおよびナックルアームを介して転舵輪が雌ネジ部に連結されているので、雌ネジ部を回転させることができず、雄ネジ部を回転させることとなる。一方、雄ネジ部には、ベローズの一端部が取り付けられているので、雄ネジ部を回転させるとベローズの一端部が雄ネジ部と共に回転し、ベローズが捩れてしまう場合がある。
【０００６】
特許文献２に記載のステアリング装置では、ベローズを捩れさせることなくトーイン調整を行うため、インナーボールジョイントの第１ロッド、及びアウターボールジョイントの第２ロッドに互いに逆方向にネジ切りを行い、第１ロッドと第２ロッドとを共に筒状の連結部材に形成された雌ネジに螺合させて連結している。そして、トーイン調整の際には、連結部材を回転させることにより、第１ロッドと第２ロッドとの軸方向の間隔を調節する。これにより、ベローズを捩れさせることなくトーイン調整を行うことが可能となる。
【０００７】
しかし、この特許文献２に記載の構成によれば、第１ロッド及び第２ロッドにそれぞれネジ切を行う必要があり、また内周面に雌ネジが形成された筒状の連結部材が新たに必要となるので、加工工数及び部品点数が増大してしまい、コスト上昇の要因となり得る。特許文献２に記載のステアリング装置は、この点において、なお改善の余地があった。
【０００８】
そこで、本発明は、コストの上昇を抑制しながらベローズを捩れを抑制することが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記目的を達成するために、車両の転舵輪に連結されたタイロッドを介して前記転舵輪を転舵させる転舵軸と、前記転舵軸を軸方向移動可能に収容する筒状のハウジングと、前記転舵軸の端部及び前記タイロッドを連結するボールジョイントと、一端部が前記ハウジングに固定され、前記ボールジョイントを覆う伸縮可能な樹脂からなる筒状のベローズと、前記ベローズの他端部と前記タイロッドとの間に介在し、前記タイロッドの回転に伴う前記ベローズの他端部の回転を抑制する共回り防止部材と、を備えたステアリング装置を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コストの上昇を抑制しながらベローズを捩れを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るベローズを備えたステアリング装置を示す概略構成図である。
【図２】ベローズの端部及びその内部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の変形例に係るベローズの端部を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るベローズ６３を備えたステアリング装置１を示す概略構成図である。図２は、ベローズ６３の端部及びその内部を示す断面図である。なお、図２では、一方のベローズ６３を示しているが、他方のベローズ６３も同様に構成されている。
【００１３】
（ステアリング装置の全体構成）
ステアリング装置１は、運転者が回転操舵するステアリングホイール２と、ステアリングホイール２が一端に固定されたステアリングシャフト３と、アシストトルクを発生させて操舵を補助する操舵補助装置４と、操舵補助装置４の出力軸４０に連結された中間軸５と、中間軸５に連結されたピニオン軸６０を有する転舵機構６とを備えている。
【００１４】
ステアリングシャフト３は、ステアリングコラム３０の内部に回転自在に支持され、ステアリングホイール２と一体に回転する。操舵補助装置４は、電動モータと減速機とを備え、ステアリングホイール２の操舵トルクに応じたアシストトルクを出力軸４０に付与する。
【００１５】
転舵機構６は、ステアリングホイール２の操作によって回転するピニオン軸６０と、ピニオン軸６０の外周面に形成されたピニオン歯６０１に噛み合うラック歯６１１を有するラック軸（転舵軸）６１と、ラック軸６１を軸方向移動可能に収容する筒状のハウジング６２とを有している。ラック軸６１は、図略のラックブッシュを介してハウジング６２に支持されている。ラック軸６１には、ラック軸方向端面に開口する雌ネジ孔６１０（図２に示す）が形成されている。
【００１６】
ラック軸６１は、車両の転舵輪１１に連結された棒状のタイロッド１２を介して転舵輪１１を転舵させる。タイロッド１２は、図示しない雌ネジ部と雄ネジ部とを相対回転させることによって軸方向の長さを調節可能である。ラック軸６１とタイロッド１２とは、ボールジョイント７によって連結されている。転舵輪１１の転舵角は、ラック軸６１の軸方向の変位量に応じて変化する。
【００１７】
ボールジョイント７は、図２に示すように、ラック軸６１の端部に固定されたジョイントハウジング７０と、タイロッド１２の車幅方向内側の端部に形成されたボールスタッド１２０とによって構成されている。ジョイントハウジング７０は、ボールスタッド１２０の球頭部１２１を回動可能に保持している。
【００１８】
ジョイントハウジング７０は、ボールスタッド１２０の球頭部１２１を収容するソケット状の本体部７１と、ラック軸６１の雌ネジ孔６１０に螺合するネジ部７２とを一体に有している。本体部７１には、球頭部１２１を収容する空間７１０が形成され、ボールスタッド１２０の軸部が空間７１０から導出されている。
【００１９】
ハウジング６２は、ラック軸６１を軸方向移動可能に収容する筒状の本体部６２ａと、本体部６２ａの端部６２ｂの内部に設けられた環状のラックストッパ６２０とを有している。本実施の形態では、ラックストッパ６２０が本体部６２ａの端部６２ｂに形成された凹部６２ｃに圧入されている。
【００２０】
（ベローズの端部の構成）
ベローズ６３は、ゴム等の可撓性を有する樹脂からなる。ベローズ６３は、ラック軸６１及びタイロッド１２の連結部分であるボールジョイント７を覆う伸縮可能な筒状の蛇腹部６３ａと、ハウジング６２の端部６２ｂに嵌め合される筒状の一端部６３ｂと、タイロッド１２に共回り防止部材９を介して嵌め合される筒状の他端部６３ｃとを一体に有している。ベローズ６３は、例えばゴム又は柔軟性を有するプラスチック等の樹脂からなる。
【００２１】
ベローズ６３の一端部６３ｂは、ベローズバンド８１を締め付けることでハウジング６２の端部６２ｂに緊迫して固定されている。一方、ベローズ６３の他端部６３ｃは、ベローズバンド８２を締め付けることでタイロッド１２に緊迫して固定されている。ベローズバンド８１，８２は、例えばステンレス材からなる。
【００２２】
共回り防止部材９は、ベローズ６３の他端部６３ｃとタイロッド１２との間に介在し、タイロッド１２の回転に伴うベローズ６３の他端部６３ｃの回転を抑制する。本実施の形態では、共回り防止部材９が、タイロッド１２の外周面にベローズ６３の他端部６３ｃを支持する軸受９０により構成されている。軸受９０は、内輪９１と、外輪９２と、内輪９１及び外輪９２の間に回転自在に保持された複数の球状の転動体９３と、複数の転動体９３を保持する保持器９４と、内輪９１と外輪９２との間に配置された第１及び第２シール部材９５，９６とを備えている。
【００２３】
第１シール部材９５は、転動体９３よりもボールジョイント７側に配置され、第２シール部材９６は、その反対側に配置されている。すなわち、軸受９０は、第１及び第２シール部材９５，９６によって複数の転動体９３の収容空間が封止されたシール軸受である。
【００２４】
内輪９１は、タイロッド１２の外周面に嵌め合されて固定されている。一方の外輪９２は、ベローズ６３の他端部６３ｃの内周面に嵌め込まれて固定されている。内輪９１と外輪９２とは、転動体９３の転動によって円滑に相対回転可能である。
【００２５】
タイロッド１２の外周面には、軸受９０を支持する小径段差状の軸受支持部１２２が形成されている。軸受支持部１２２の軸方向の両側には、軸受９０を支持する環状の段差支持面１２２ａと、止め輪１０を挿入するリング溝１２２ｂとが形成されている。リング溝１２２ｂの深さは、例えば２〜３ｍｍである。内輪９１は、球頭部１２１とは反対側の端部からタイロッド１２に嵌合され、軸受支持部１２２まで移動する。軸受支持部１２２は、軸受９０の圧入部（締代）として構成され、段差支持面１２２ａと止め輪１０とによって、軸受支持部１２２から軸方向への軸受９０の抜けが防止されている。
【００２６】
軸受９０は、例えばタイロッド１２の長さを調整するトーイン調整時におけるタイロッド１２の回転に伴って、ベローズ６３が追従して回転しないようにする部材であり、タイロッド１２の回転に伴うベローズ６３の一端部６３ｂに対する他端部６３ｃの周方向変位を吸収する。従って、タイロッド１２が回転しても、ベローズ６３の他端部６３ｃが軸受９０によって支持されることから、ベローズ６３とタイロッド１２とは共回りしない。なお、タイロッド１２の回転は、トーイン調整時のみならず、ステアリングホイール２の回転操作による転舵輪１１の転舵によっても発生し得るが、軸受９０は、このタイロッド１２の回転をも吸収し、ベローズ６３の捩じれを抑制する。
【００２７】
［実施の形態の効果］
以上のように説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００２８】
（１）ラック軸６１の回転に伴うベローズ６３の一端部６３ｂに対する他端部６３ｃの周方向変位を吸収する軸受９０を備えていることから、例えばベローズ６３の他端部６３ｃの内面にグリスを塗布することによってベローズ６３の他端部６３ｃとタイロッド１２とを相対回転させるようにした場合に比較して、より確実にベローズ６３がタイロッド１２と共回りすることを未然に防止することができる。また、経年劣化等により、ベローズ６３とタイロッド１２との相対回転の円滑性が損なわれることを抑制することができる。
【００２９】
（２）ベローズ６３とタイロッド１２との間の界面に潤滑のためのグリスを塗布したり、あるいはシリコーンゴムを塗着したりする必要がないので、組立工数を短縮することが可能となる。また、タイロッド１２の防錆等を目的とした表面処理の有無にかかわらず、ベローズ６３とタイロッド１２とを円滑に相対回転させることが可能となる。
【００３０】
（３）共回り防止部材９にシール軸受である軸受９０を用いたので、ベローズ６３の内部への異物の進入や浸水を防止することができる。
【００３１】
［変形例］
次に、図３を参照しながら、本発明の実施の形態の変形例に係るベローズ６３の端部について説明する。図３は、本変形例に係るベローズ６３の端部を示す部分断面図である。なお、図３において、図２と同一又は同等の機能をもつ部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３２】
この変形例においては、軸受９０を支持する小径段差状の軸受支持部１２２をタイロッド１２の外周面に形成しない点で、上記実施の形態とは異なっている。タイロッド１２の同一径の軸部には、軸受９０の内輪９１を圧入支持する軸受支持部１２３が形成されている。軸受支持部１２３の軸方向の両側には、止め輪１０の一部を収容するリング溝１２２ｂ，１２２ｂが形成されている。内輪９１は、リング溝１２２ｂ，１２２ｂにそれぞれ嵌入された一対の止め輪１０によって、軸受支持部１２３から軸方向への軸受９０の抜けが規制されている。
【００３３】
本変形例によれば、内輪９１を球頭部１２１とは反対側の端部から軸受支持部１２３まで移動させる際の押し付け力を低減することができるので、軸受９０の組み付けを容易にすることができる。
【００３４】
以上、本発明のステアリング装置を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。
【００３５】
例えば、上記実施の形態では、軸受９０として球状の転動体９３を用いた玉軸受を用いた場合について説明したが、これに限らない。軸受９０としては、例えば針状ころ軸受や滑り軸受などを用いてもよい。
【００３６】
また、上記実施の形態では、共回り防止部材９の一構成例として、タイロッド１２の外周面に軸受９０の内輪９１を設けた場合について説明したが、これに限らない。転動体９３を転がす内周転動溝が形成された内輪９１に代えて、例えば内周転動溝をタイロッド１２の外周面に形成した共回り防止部材９としてもよい。この場合は、止め輪１０を廃止することが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１…ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３…ステアリングシャフト、４…操舵補助装置、５…中間軸、６…転舵機構、７…ボールジョイント、９…共回り防止部材、１０…止め輪、１１…転舵輪、１２…タイロッド、３０…ステアリングコラム、４０…出力軸、６０…ピニオン軸、６１…ラック軸（転舵軸）、６２…ハウジング、６２ａ…本体部、６２ｂ…端部、６２ｃ…凹部、６３…ベローズ、６３ａ…蛇腹部、６３ｂ…一端部、６３ｃ…他端部、７０…ジョイントハウジング、７１…本体部、７２…ネジ部、８１，８２…ベローズバンド、９０…軸受、９１…内輪、９２…外輪、９３…転動体、９４…保持器、９５…第１シール部材、９６…第２シール部材、１２０…ボールスタッド、１２１…球頭部、１２２，１２３…軸受支持部、１２２ａ…段差支持面、１２２ｂ…リング溝、６０１…ピニオン歯、６１０…雌ネジ孔、６１１…ラック歯、６２０…ラックストッパ、７１０…空間
【図１】
2015000635.tif 000003
【図２】
2015000635.tif 000004
【図３】
2015000635.tif 000005