(57)【要約】【課題】  車両の衝突時にステアリングハンドルの車室内への突出を最小限に抑える。【解決手段】  ステアリングハンドル１５の回転操作により左右のナックル２７Ｌ，２７Ｒを揺動させて左右の前輪ＷＬ，ＷＲを転舵するステアリング装置は、ステアリングハンドル１５に接続された中空の入力軸１４と、右側のナックル２７Ｒに接続された中実の出力軸１７と、入力軸１４の回転運動を出力軸１７の軸方向の往復運動に変換して右側のナックル２７Ｒを揺動させるボールねじ機構２０と、左右のナックル２７Ｌ，２７Ｒを連動して揺動させるタイロッド２９とを備える。車両が衝突した衝撃で後退するエンジンＥおよびトランスミッションＭに押されて出力軸１７が後退しても、ボールねじ機構２０により出力軸１７の後退が入力軸１４の回転に変換されるので、入力軸１４の後退によるステアリングハンドル１５の車室内への突出を最小限に抑えることが可能になる。【選択図】        図１
2005255092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングハンドル（１５）の回転操作により左右の前輪（ＷＬ，ＷＲ）を転舵するステアリング装置において、
ステアリングハンドル（１５）に接続された入力軸（１４）と、
入力軸（１４）の回転運動を出力軸（１７）の軸方向の往復運動に変換する操舵力変換手段（２０）と、
出力軸（１７）の軸方向の往復運動により左右の前輪（ＷＬ，ＷＲ）を転舵する転舵手段（２７Ｌ，２７Ｒ，２９）と、
を備えたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記操舵力変換手段（２０）がボールねじ機構であることを特徴とする、請求項１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、ステアリングハンドルの回転操作により左右の前輪を転舵するステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールに接続された中空のインプットシャフトと、インプットシャフトの内部に嵌合してステアリングギヤボックスに接続された中実のアウトプットシャフトと、アウトプットシャフトの外周に軸方向摺動自在に嵌合する円筒状のスライダと、アウトプットシャフトおよびスライダ間に配置されてスライダの直線運動をアウトプットシャフトの回転運動に変換するボールねじ機構とを備え、モータでスライダを軸方向に移動させることで、インプットシャフトの回転角に対するアウトプットシャフトの回転角の比、つまり舵角比を任意に変更するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２００３−２９１８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ステアリングハンドルの回転をステアリングシャフトからラック・アンド・ピニオン機構を収納したステアリングギヤボックスを介して左右の前輪に伝達する従来のステアリング装置では、車両の衝突時に後退するエンジンによってステアリングギヤボックスが後方に押されると、ステアリングギヤボックスに接続されたステアリングシャフトが後退してステアリングハンドルが車室内に突出する問題があった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両の衝突時にステアリングハンドルの車室内への突出を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ステアリングハンドルの回転操作により左右の前輪を転舵するステアリング装置において、ステアリングハンドルに接続された入力軸と、入力軸の回転運動を出力軸の軸方向の往復運動に変換する操舵力変換手段と、出力軸の軸方向の往復運動により左右の前輪を転舵する転舵手段とを備えたことを特徴とするステアリング装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記操舵力変換手段がボールねじ機構であることを特徴とするステアリング装置が提案される。
【０００７】
尚、実施例のボールねじ機構２０は本発明の操舵力変換手段に対応し、実施例のナックル２７Ｌ，２７Ｒおよびタイロッド２９は本発明の転舵手段に対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、ステアリングハンドルに接続された入力軸の回転を操舵力変換手段で出力軸の軸方向の往復運動に変換し、出力軸の軸方向の往復運動により転舵手段で左右の前輪を転舵するので、車両が衝突した衝撃で後退する出力軸の荷重を操舵力変換手段で入力軸の回転運動に変換することが可能になり、これにより入力軸の後退によるステアリングハンドルの車室内への突出を最小限に抑えることができる。
【０００９】
請求項２の構成によれば、操舵力変換手段をボールねじ機構で構成したので、入力軸の回転運動を出力軸の軸方向の往復運動に変換する際の摩擦力を低減して操舵フィーリングを高めることができ、しかもボールねじ機構は従来のステアリングギヤボックスに比べて小型なためにレイアウト性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
先ず、図１に基づいて第１実施例に係るステアリング装置の構造を説明する。
【００１２】
車体に固定されたステアリングコラム１１に一対のベアリング１２，１３を介して中空の入力軸１４が回転自在に支持されており、入力軸１４の後端に円形のステアリングハンドル１５が設けられる。入力軸１４の内部に設けたスライドガイド１６に出力軸１７が軸方向摺動自在に支持されており、入力軸１４と出力軸１７とが雌ねじ部１８および雄ねじ部１９よりなるボールねじ機構２０で接続される。出力軸１７に固定したピン２１がステアリングコラム１１に設けたガイド部材２２のガイド溝に摺動自在に係合する。
【００１３】
出力軸１７の前端にユニバーサルジョイント２３を介して後部ロッド２４の後端が接続されており、後部ロッド２４の前端が筒状の前部ロッド２５の後端に摺動自在に嵌合してシヤピン２６により結合される。左右の前輪ＷＬ，ＷＲを転舵可能に支持する左右のナックル２７Ｌ，２７Ｒのうち、その一方（実施例では右側）のナックル２７Ｒに前部ロッド２５の前端がボールジョイント２８を介して枢支される。そして左右のナックル２７Ｌ，２７Ｒに車幅方向に延びるタイロッド２９の両端がボールジョイント３０，３０を介して枢支される。
【００１４】
ステアリングコラム１１に支持したモータ３１により回転するウオーム３２が出力軸１７に固定したウオームホイール３３に噛合しており、モータ３１が発生するアシストトルクを入力軸１４に伝達してドライバーによるステアリング操作をアシストすることができる。ステアリングハンドル１５に入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ３４が入力軸１４に設けられており、電子制御ユニット３５は操舵トルクセンサ３４で検出した操舵トルクに基づいてモータ３１が発生するアシストトルクの大きさを制御する。
【００１５】
次に、上記構成を備えた第１実施例の作用を説明する。
【００１６】
ドライバーがステアリングハンドル１５を操作して入力軸１４を回転させると、その回転運動がボールねじ機構２０で出力軸１７の軸方向の往復運動に変換される。このとき、出力軸１７に固定したピン２１がステアリングコラム１１に設けたガイド部材２２のガイド溝に摺動自在に案内されることで、出力軸１７の連れ回りが防止される。出力軸１７の軸方向の往復運動はユニバーサルジョイント２３、後部ロッド２４および前部ロッド２５を介して右側のナックル２７Ｒを揺動させ、右側のナックル２７Ｒにタイロッド２９で接続された左側のナックル２７Ｌが揺動することで、左右の前輪ＷＬ，ＷＲが連動して転舵される。電子制御ユニット３５は操舵トルクセンサ３４で検出した操舵トルクの大きさに応じてモータ３１にアシストトルクを発生させ、そのアシストトルクがウオーム３２およびウオームホイール３３を介して入力軸１４に伝達されてドライバーのステアリング操作をアシストする。
【００１７】
さて車両の衝突によりエンジンＥおよびトランスミッションＭが後退したとき、エンジンＥおよびトランスミッションＭに押されて前部ロッド２５が後方に移動しても、シヤピン２６が剪断して後部ロッド２４に対して前部ロッド２５が後方に摺動することで、後部ロッド２４の後方への移動が阻止される。衝突の衝撃が大きいために後部ロッド２４および出力軸１７が後方に移動しても、入力軸１４およびステアリングハンドル１５はボールねじ機構２０を介して回転するだけであり、ステアリングハンドル１５の車室内への突出が最小限に抑えられる。
【００１８】
また小型で摩擦力が小さいボールねじ機構２０を用いたことにより、従来の大型で摩擦力が大きいラック・アンド・ピニオン式のステアリングギヤボックスを用いた場合に比べて、重量の軽減およびレイアウト性の向上が可能になるだけでなく、操舵トルクの伝達効率を高めてダイレクトな操舵フィーリングを得ることができる。
【００１９】
次に、図２に基づいて本発明の第２実施例を説明する。尚、第２実施例において、第１実施例の構成要素に対応する構成要素に第１実施例の符号と同じ符号を付すことで、重複する説明を省略する。
【００２０】
第１実施例では後部ロッド２４および前部ロッド２５をシヤピン２６で結合して衝突の衝撃が出力軸１７に伝わり難くしているが、第２実施例では出力軸１７および右側のナックル２７Ｒを接続するロッド３６に設けたＳ字状の屈曲部を座屈させることで衝突の衝撃が出力軸１７に伝わり難くしている。また第１実施例ではアシストトルクを発生するモータ３１で入力軸１４を駆動しているが、第２実施例ではタイロッド２９を直接駆動している。即ち、車幅方向に配置されたタイロッド２９の両端にボールジョイント３７，３７を介して一対のリンク３８，３８の内端が接続され、リンク３８，３８の外端がボールジョイント３９，３９を介して左右のナックル２７Ｌ，２７Ｒに接続される。そしてタイロッド２９の中間部にボールねじ機構２０を介してモータ３１が接続される。
【００２１】
しかして、この第２実施例によっても、前述した第１実施例と同じ作用効果を達成することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２３】
例えば、実施例では入力軸１４を中空軸で構成して出力軸１７を中実軸で構成しているが、その関係を逆にすることができる。
【００２４】
また実施例のステアリング装置は転舵手段としてナックル２７Ｌ，２７Ｒおよびタイロッド２９を備えているが、本発明は他の任意の形式の転舵手段を備えたステアリング装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施例に係るステアリング装置の構造を示す図
【図２】第２実施例に係るステアリング装置の構造を示す図
【符号の説明】
【００２６】
１４        入力軸
１５        ステアリングハンドル
１７        出力軸
２０        ボールねじ機構（操舵力変換手段）
２７Ｌ      ナックル（転舵手段）
２７Ｒ      ナックル（転舵手段）
２９        タイロッド（転舵手段）
ＷＬ        前輪
ＷＲ        前輪
【図１】
2005255092.tif 000003
【図２】
2005255092.tif 000004