(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに入力軸を回転可能に支持し、入力軸に接続したピニオンをラック軸に噛合いさせるとともに、操舵アシスト力発生装置の発生力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能とし、
左右のタイロッドを該ラック軸に連結する連結部材を、ハウジングの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けてなるセンターテイクオフ式パワーステアリング装置において、
前記連結部材がハウジングの窓状部に摺接して往復動可能に挿入され、その摺動方向に沿う長手方向の２位置に左右のタイロッドが取付けられるカラーを備えてなるスライダを備え、
このスライダの上記２つのカラーに挟まれる中央部に設けられて該窓状部に摺接する両スライド面が、外方に凸をなす円弧状面とされ、該窓状部に摺動直交方向で締め代をもって締り嵌めされてなることを特徴とするセンターテイクオフ式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置、油圧パワーステアリング装置等のセンターテイクオフ式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、パワーステアリング装置では、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに入力軸を回転可能に支持し、入力軸に接続したピニオンをラック軸に噛合いさせるとともに、操舵アシスト力発生装置の発生力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能としている。そして、これらのパワーステアリング装置のうち、特開平11-222140 号公報に記載のものでは、左右のタイロッドを該ラック軸の中間部に連結する連結部材を、ハウジングの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けている。図８は、左右のタイロッド取付部材１をハウジング２の内部のラック軸３に連結するための連結部材４を示しており、連結部材４はボルト５により取付部材１とともにラック軸３に固定され、連結部材４のスライダ４Ａがハウジング２の窓状部２Ａに往復動可能に配置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、従来技術には以下の問題点がある。
▲１▼入力軸に接続したピニオンが噛合うラック軸のラックは該ラック軸の軸方向に傾斜している。このため、入力軸に加える操舵力がピニオンからラック軸に伝えられるとき、ラック軸はピニオンが付与する操舵力により軸方向推力だけでなく、回転力も付与される。従って、入力軸に加えられる操舵力の方向が左右に切換わると、ラック軸に付与される回転力の向きが変わり、ラック軸は回転方向に転ぶものとなる。
【０００４】
▲２▼車輪からの操舵反力がタイロッドを介してラック軸に伝えられるとき、ラック軸に作用する軸方向反力が上述▲１▼の傾斜状ラックとピニオンとの噛合いに起因してラック軸を回転方向に転ばせるものとなる。また、車輪からの振動力がタイロッドを介してラック軸に伝えられることによっても、ラック軸は回転方向に転ぶ可能性がある。
【０００５】
▲３▼上述▲１▼、▲２▼により、ラック軸が転ぶと、ラックとピニオンとの正常な噛合いが阻害され、ピニオンからラックへの操舵力伝達効率が悪化したり、ラック軸とピニオンの耐久性が悪化し、またラック軸回りで異音を生ずることがある。
【０００６】
尚、図８において、ラック軸３に固定されている連結部材４のスライダ４Ａがハウジング２の窓状部２Ａを往復動する際に、スライダ４Ａが窓状部２Ａに摺接するものの、従来技術では、スライダ４Ａは窓状部２Ａに隙間嵌めされているため、この隙間ｇ（図８（Ｂ））の範囲でガタを生じ、ラック軸３の転びを防止できない。
【０００７】
本発明の課題は、センターテイクオフ式パワーステアリング装置において、ラック軸の転びを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ハウジングに入力軸を回転可能に支持し、入力軸に接続したピニオンをラック軸に噛合いさせるとともに、操舵アシスト力発生装置の発生力を該ラック軸に付与して操舵力をアシスト可能とし、左右のタイロッドを該ラック軸に連結する連結部材を、ハウジングの側壁に形成した窓状部に往復動可能に設けてなるセンターテイクオフ式パワーステアリング装置において、前記連結部材がハウジングの窓状部に摺接して往復動可能に挿入され、その摺動方向に沿う長手方向の２位置に左右のタイロッドが取付けられるカラーを備えてなるスライダを備え、このスライダの上記２つのカラーに挟まれる中央部に設けられて該窓状部に摺接する両スライド面が、外方に凸をなす円弧状面とされ、該窓状部に摺動直交方向で締め代をもって締り嵌めされてなるようにしたものである。
【００１０】
【作用】
(1)左右のタイロッドをラック軸に連結する連結部材のスライダが、ハウジングの窓状部に摺動直交方向で締め代をもって締り嵌めされる。従って、ラック軸に固定の連結部材のスライダはハウジングの窓状部と、該ラック軸の回転方向において係合し合い、転びを防止される。これにより、ラックとピニオンの正常な噛合いを確保できるから、ピニオンからラックへの操舵力伝達効率を向上するとともに、ラック軸とピニオンの耐久性を向上し、ラック軸回りでの異音の発生も防止できる。
【００１１】
(2)連結部材のスライダに付与する締め代を調整することにより、スライダが収縮する低温時にも、その熱変形量をスライダの弾性変形によって吸収し、そのガタ発生を回避でき、ラック軸の転びを確実に防止できる。
【００１２】
(3)スライダの窓状部に摺接するスライド面を凸状にしたから、スライダと窓状部との接触面積を小さくして摺動抵抗を小にでき、操舵のスムースを図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１はパワーステアリング装置を一部破断して示す正面図、図２は図１のII-II 線に沿う断面図、図３は図１の要部拡大図、図４は図２の側面図、図５は図３のV-V 線に沿う断面図、図６は図５の要部拡大図、図７は連結部材を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図、図８は従来例を示す模式図である。
【００１４】
センターテイクオフ式電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるハウジング１１（第１〜第３のハウジング１１Ａ〜１１Ｃ）を有する。そして、ステアリングホイールが結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４を連結し、この出力軸１４にピニオン１５を設け、このピニオン１５に噛合うラック１６Ａを備えたラック軸１６を第１ハウジング１１Ａに左右動可能に支持している。入力軸１２と出力軸１４の間には、操舵トルク検出装置１７を設けてある。尚、入力軸１２と出力軸１４は軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してハウジング１１に支持される。
【００１５】
操舵トルク検出装置１７は、図２に示す如く、入力軸１２、出力軸１４に係合している円筒状のコア１７Ｃを囲む２個の検出コイル１７Ａ、１７Ｂを第３ハウジング１１Ｃに設けている。コア１７Ｃは、出力軸１４のガイドピン１７Ｄに係合する縦溝１７Ｅを備えて軸方向にのみ移動可能とされるとともに、入力軸１２のスライダピン１７Ｆに係合するスパイラル溝１７Ｇを備える。これにより、ステアリングホイールに加えた操舵トルクが入力軸１２に付与され、トーションバー１３の弾性ねじり変形により、入力軸１２と出力軸１４の間に回転方向の相対変位を生ずると、入力軸１２と出力軸１４の回転方向の変位がコア１７Ｃを軸方向に変位させるものとなり、このコア１７Ｃの変位による検出コイル１７Ａ、１７Ｂの周辺の磁気的変化に起因する検出コイル１７Ａ、１７Ｂのインダクタンスが変化する。即ち、コア１７Ｃが入力軸１２側へ移動すると、コア１７Ｃが近づく方の検出コイル１７Ａのインダクタンスが増加し、コア１７Ｃが遠ざかる方の検出コイル１７Ｂのインダクタンスが減少し、このインダクタンスの変化により操舵トルクを検出できる。
【００１６】
第１ハウジング１１Ａ内でラック軸１６の一端を挟んでピニオン１５と相対する部分に設けられているシリンダ部１８には、図２に示す如く、ラックガイド１９が内蔵され、ラックガイド１９（ブッシュ１９Ａ）はシリンダ部１８に被着されるキャップ２０により背面支持されるばね２１によりラック軸１６の側に弾発され、ラック軸１６のラック１６Ａをピニオン１５に押し付けるとともに、ラック軸１６の一端を摺動自在に支持する。尚、ラック軸１６の他端側は軸受２２により支持される。
【００１７】
第２ハウジング１１Ｂは電動モータ３０（操舵アシスト力発生装置）を支持する。電動モータ３０の出力軸にはクラッチを介してウォームギヤ３１が結合され、このウォームギヤ３１に噛合うウォームホイール３２を出力軸１４の中間部に固定してある。電動モータ３０の発生トルクは、ウォームギヤ３１とウォームホイール３２の噛合い、ピニオン１５とラック１６Ａの噛合いを介してラック軸１６に付与され、運転者が入力軸１２に加える操舵力をアシストする。
【００１８】
然るに、パワーステアリング装置１０は、センターテイクオフ式であり、図３〜図５に示す如く、左右のタイロッド４１Ａ、４１Ｂをラック軸１６の中間部に連結する連結部材４２を、第１ハウジング１１Ａの側壁に形成した窓状部４３に往復動可能としている。連結部材４２は、図７に示す如く、窓状部４３に摺接可能に挿入されるスライダ４４と、スライダ４４の長手方向の２位置のそれぞれに圧入されるカラー４５、４５の組立体である。
【００１９】
左右のタイロッド４１Ａ、４１Ｂは、図３、図５に示す如くの取付部４６を備える。取付部４６は、タイロッド４１Ａ、４１Ｂの端部に形成されたフランジ４７にマウント４８を圧入して構成される。マウント４８は、ゴム筒４８Ａの内外に内筒４８Ｂ、外筒４８Ｃを焼付けたものである。これにより、左右のボルト５１Ａ、５１Ｂは、１枚の取付板５２の長手方向の２位置のそれぞれに挿通され、タイロッド４１Ａ、４１Ｂの取付部４６に設けた上述のマウント４８、座金５３を介して、ハウジング１１Ａの周囲に配置したブーツホルダ５４の長手方向の２位置のそれぞれに挿通され、更に連結部材４２のカラー４５を貫通し、それらの取付板５２、タイロッド４１Ａ、４１Ｂのマウント４８、座金５３、ブーツホルダ５４、連結部材４２をラック軸１６の長手方向の２位置のそれぞれに設けた取着座５５Ａ、５５Ｂに締結する。尚、ブーツホルダ５４の両端部には、左右のダストブーツ５６Ａ、５６Ｂの一端部が取着され、ダストブーツ５６Ａ、５６Ｂの他端部はそれぞれハウジング１１Ａに取着される。
【００２０】
このとき、パワーステアリング装置１０にあっては、ラック軸１６の転びを防止するため、ラック軸１６に前述の如くに締結される連結部材４２のスライダ４４をウレタン樹脂、プラスチック樹脂等の弾性材料によって構成するとともに、このスライダ４４をハウジング１１Ａ（例えばアルミ合金製）の窓状部４３に対する摺動直交方向にて締め代をもって締り嵌めしている（図６）。スライダ４４は長手方向の２位置に圧入したカラー４５、４５に挟まれる中央部に設けた両スライド面４４Ａ、４４Ａを、外方に凸をなす円弧状面とし、両スライド面４４Ａ、４４Ａの巾Ｈに窓状部４３の巾Ｗに対する締め代を付すものである（図４）。
【００２１】
従って、パワーステアリング装置１０にあっては、操舵トルク検出装置１７、車速センサ等からの信号が入力されると、制御装置（ＥＣＵ）により電動モータ３０への供給電力が決定され、これに基づき電源を含む外部駆動装置により電動モータ３０を駆動する。電動モータ３０の回転トルクは前述の如くにラック軸１６に伝えられ、ラック軸１６に伝えられた操舵アシスト力は左右のタイロッド４１Ａ、４１Ｂを介して左右の車輪に伝えられ、運転者の操舵力をアシストするものとなる。
【００２２】
従って、本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼左右のタイロッド４１Ａ、４１Ｂをラック軸１６に連結する連結部材４２のスライダ４４が、ハウジング１１Ａの窓状部４３に摺動直交方向で締め代をもって締り嵌めされる。従って、ラック軸１６に固定の連結部材４２のスライダ４４はハウジング１１Ａの窓状部４３と、該ラック軸１６の回転方向において係合し合い、転びを防止される。これにより、ラック１６Ａとピニオン１５の正常な噛合いを確保できるから、ピニオン１５からラック１６Ａへの操舵力伝達効率を向上するとともに、ラック軸１６とピニオン１５の耐久性を向上し、ラック軸１６回りでの異音の発生も防止できる。
【００２３】
▲２▼連結部材４２のスライダ４４に付与する締め代を調整することにより、スライダ４４が収縮する低温時にも、その熱変形量をスライダ４４の弾性変形によって吸収し、そのガタ発生を回避でき、ラック軸１６の転びを確実に防止できる。
【００２４】
▲３▼スライダ４４の窓状部４３に摺接するスライド面４４Ａを凸状にしたから、スライダ４４と窓状部４３との接触面積を小さくして摺動抵抗を小にでき、操舵のスムースを図ることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明は電動パワーステアリング装置に限らず、操舵アシスト力発生装置を油圧ポンプ、パワーシリンダにて構成する油圧パワーステアリング装置にも適用できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、センターテイクオフ式パワーステアリング装置において、ラック軸の転びを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はパワーステアリング装置を一部破断して示す正面図である。
【図２】  図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】  図３は図１の要部拡大図である。
【図４】  図４は図２の側面図である。
【図５】  図５は図３のV−V線に沿う断面図である。
【図６】  図６は図５の要部拡大図である。
【図７】  図７は連結部材を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＢ−Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】  図８は従来例を示す模式図である。
【符号の説明】
１０  電動パワーステアリング装置
１１、１１Ａ  ハウジング
１２  入力軸
１５  ピニオン
１６  ラック軸
３０  電動モータ（操舵アシスト力発生装置）
４１Ａ、４１Ｂ  タイロッド
４２  連結部材
４３  窓状部
４４  スライダ
４４Ａ  スライド面
４５  カラー
【図１】
0004441773.tif 000002
【図２】
0004441773.tif 000003
【図３】
0004441773.tif 000004
【図４】
0004441773.tif 000005
【図５】
0004441773.tif 000006
【図６】
0004441773.tif 000007
【図７】
0004441773.tif 000008
【図８】
0004441773.tif 000009