(57)【要約】【課題】  ラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングを車体フレームに取り付ける取付構造で、ラック軸がハウジングに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない構成を提供する。【解決手段】  略円筒状のハウジング１１の内部には、左右端部付近にラック軸２２を左右に摺動自在に保持するブッシュ１３ａ、１３ｂが配置されている。ハウジング１１の外部には車体フレームに固定するハウジング取付部１１ａ、１１ｂが設けられ、ハウジング取付部１１ａとブッシュ１３ａ、及びハウジング取付部１１ｂとブッシュ１３ｂとは、いずれもハウジング長手方向の位置と略一致している。ラック軸２２からブッシュに半径方向の負荷Ｆ1 、Ｆ2 が作用してもハウジング取付部や車体フレームの固定部分に曲げモーメントが発生せず、大型車両に搭載するときも装置をコンパクトに構成できる。【選択図】        図１
2007118778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングを車体フレームに取り付けるハウジング取付構造において、
全体が略筒状に形成されたハウジングの外側には、長手方向にそって所定間隔を隔ててハウジングを車体フレームに取付ける第１及び第２ハウジング取付部が配置され、
前記ハウジングの内部には、長手方向にそって所定間隔を隔ててラック軸を軸方向に摺動自在に保持する第１及び第２のブッシュが配置され、
前記第１ハウジング取付部と第１ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致し、前記第２ハウジング取付部と第２ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致していること
を特徴とするラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジング取付構造。
【請求項２】
前記第１ハウジング取付部の配置位置と第１ブッシュの配置位置、前記第２ハウジング取付部の配置位置と第２ブッシュの配置位置は、いずれもラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない位置であること
を特徴とする請求項１に記載のラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジング取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ラック・ピニオン式のステアリング装置のハウジングを車体フレームに取り付ける取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のステアリング装置においては、運転者の操舵負荷を軽減することを目的とした動力舵取装置が知られており、コラムアシスト式やピニオンアシスト式のステアリングシステムが広く使用されており、最近はこのようなステアリングシステムが、車両重量の大きい大型車両にまで適用範囲が拡大されるようになった。
【０００３】
このように大型車両にまで適用範囲が拡大されるときは、ラック・ピニオン式ステアリング装置においては、ピニオン軸に高トルクを入力してラック軸に高推力を付与させる必要が生じるが、このとき、耐久性を確保するためには、ピニオン軸の軸径やラック軸の軸径を大きくすることが必要となる。
【０００４】
また、ラック、ピニオンなどを支持するハウジングについても、車体フレームとの取付部分の強度を高めることが求められる。
【０００５】
図６は、従来のラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングの断面構造を説明する概念図である。
【０００６】
略筒状のハウジング１０１の内部には、その左右端部付近にブッシュ１０４ａ、１０４ｂが配置されており、図示されていない操舵補助用のモータで駆動されるピニオンに噛合するラック歯を備えたラック軸１０２が、ブッシュ１０４ａ、１０４ｂを介して図６で左右に摺動自在に配置されている。ラック軸１０２の左右端部には、タイロッド１０３ａ、１０３ｂを介して図示されていない操向車輪の舵取機構に接続されている。また、ハウジング１０１の外側にはハウジング１０１を図示されていない車体フレームに固定するためのハウジング取付部１０１ａ、１０１ｂが設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した構成のラック・ピニオン式ステアリング装置では、ラック軸１０２とタイロッド１０３ａ、１０３ｂとは継手を介して接続されており、タイロッド１０３ａ、１０３ｂは走行状態に応じて常に動くため、タイロッド１０３ａ、１０３ｂの中心軸線とラック軸１０２の中心軸線とが同軸に配置されることはなく、常に変動する角度でもって連結されている。
【０００８】
このため、ラック軸１０２及びこれを支承するブッシュ１０４ａ、１０４ｂにはそれぞれ半径方向の力Ｆ1 、Ｆ2 が作用するから、ハウジング取付部１０１ａの中心線とブッシュ１０４ａの中心線との間隔をＬ1 、ハウジング取付部１０１ｂの中心線とブッシュ１０４ｂの中心線との間隔Ｌ2 とすれば、ハウジング取付部１０１ａには曲げモーメントＭ1（Ｍ1 ＝Ｆ1 ×Ｌ1 ）、ハウジング取付部１０１ｂには曲げモーメントＭ2 （Ｍ2 ＝Ｆ2×Ｌ2 ）が発生し、ハウジング１０２を曲げようとする力が作用することになる。
【０００９】
このようなハウジング取付部に発生する曲げモーメントは、ハウジング取付部や車体フレームの固定部分に負荷を与えるから、ハウジングや車体フレームの固定部分は強度の高い構造とする必要があり、特にこの種のラック・ピニオン式ステアリング装置を大型の車両に搭載するときは、ハウジングや車体フレームの固定部分の全体構造を大型にせざるを得ない。この発明は、この課題の解決を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、ラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングを車体フレームに取り付けるハウジング取付構造において、全体が略筒状に形成されたハウジングの外側には、長手方向にそって所定間隔を隔ててハウジングを車体フレームに取付ける第１及び第２ハウジング取付部が配置され、前記ハウジングの内部には、長手方向にそって所定間隔を隔ててラック軸を軸方向に摺動自在に保持する第１及び第２のブッシュが配置され、前記第１ハウジング取付部と第１ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致し、前記第２ハウジング取付部と第２ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致していることを特徴とするラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジング取付構造である。
【００１１】
そして、前記第１ハウジング取付部の配置位置と第１ブッシュの配置位置、前記第２ハウジング取付部の配置位置と第２ブッシュの配置位置は、いずれもラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によっても、ハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない位置である。
【発明の効果】
【００１２】
以上、詳細に説明したとおり、この発明によれば、第１ハウジング取付部と第１ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致し、第２ハウジング取付部と第２ブッシュのハウジング長手方向の位置は略一致しているから、ラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない。
【００１３】
これにより、ラック・ピニオン式ステアリング装置を大型の車両に搭載するときも、特別にハウジングに発生する曲げモーメントを考慮する必要がなく、ハウジングや車体フレームの固定部分の全体構造をコンパクトに纏めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
まず、先に説明した従来技術におけるハウジング取付部に発生する曲げモーメントを軽減するための基本構成について説明する。
【００１５】
図１は、この発明に係るラック・ピニオン式ステアリング装置１０のハウジングの断面構造を説明する概念図である。略円筒状のハウジング１１の内部には、その左右端部付近にブッシュ１３ａ、１３ｂが配置されており、図示されていない操舵補助用のモータで駆動されるピニオンに噛合するラック歯を備えたラック軸２２が、ブッシュ１３ａ、１３ｂを介して図１で左右に摺動自在に配置されている。ラック軸２２の左右端部には、タイロッド１２ａ、１２ｂを介して図示されていない操向車輪の舵取機構に接続されている。
【００１６】
ハウジング１１の外側にはハウジング１１を図示されていない車体フレームに固定するための第１のハウジング取付部１１ａ及び第２のハウジング取付部１１ｂが設けられており、ハウジング１１の内側にはラック軸２２を支承するブッシュ１３ａ及びブッシュ１３ｂとが配置されており、ハウジング取付部１１ａとブッシュ１３ａとのハウジング長手方向の位置、ハウジング取付部１１ｂとブッシュ１３ｂとのハウジング長手方向の位置とはそれぞれ略一致している。
【００１７】
この構成によれば、ラック軸１２から、これを支承するブッシュ１３ａ、１３ｂにそれぞれ半径方向の力Ｆ1 、Ｆ2 が作用しても、ハウジング取付部１１ａとブッシュ１３ａとのハウジング長手方向の位置、ハウジング取付部１１ｂとブッシュ１３ｂとのハウジング長手方向の位置は一致しているから、ハウジング取付部に曲げモーメントは発生せず、従来技術で説明したようなハウジングや車体フレームの固定部分に曲げモーメントによる負荷を与えることがない。
【００１８】
図２は、この発明を実施するに適した転がり形式のラックガイドを備えたラック・ピニオン式ステアリング装置１０の主要部の構成を説明する外観図である。
【００１９】
図２において、ラック・ピニオン式ステアリング装置１０は、ハウジング１１の内部に、ステアリング機構に連結されるピニオンとピニオンに噛合するラックから構成されるギア機構２０、及び軸方向に移動可能に配置されたラック軸から構成され、ラック軸の端部は継手を介してタイロッド１２ａ、１２ｂに連結されており、タイロッド１２ａ、１２ｂは図示しない操向車輪の操舵機構に連結されている。
【００２０】
ラック軸の端部から継手を介してタイロッドに連結される連結部の外側はブーツ１９ａ、１９ｂにより覆われている。また、ハウジング１１の外側にはハウジング１１を図示されていない車体フレームに取り付けるためのハウジング取付部１１ａ、１１ｂが設けられている。
【００２１】
図３は、ハウジング１１の内部に配置されたラックとピニオンとが噛合するギア機構２０の構成を説明する断面図である。ハウジング１１の内部には、ピニオン軸２１及びラック軸２２が配置されており、ピニオン軸２１は、４点接触玉軸受２３及びニードル軸受２４により回転自在に支承され、ラック軸２２のラック歯２２ａは、前記したピニオン軸２１に一体に形成されたピニオンのピニオン歯２１ａと噛合している。
【００２２】
さらに、ハウジング１１の内部には、ラック軸２２のピニオン軸２１と反対側にラックガイド２５が配置され、ラック軸２２を背面から押圧してピニオン歯２１ａとラック歯２２ａとの噛合状態を適正に維持するように構成されている。
【００２３】
ラックガイド２５は、全体が略円筒状に形成されたラックガイドホルダ２６と、その内部空間に形成されたピン支承部２６ａにラック軸２２の軸方向に直交する方向に配置されたピン２７、及び中心部分にニードルベアリング２９が圧入され、外周面が鼓状に形成されたローラ２８から構成される。
【００２４】
前記ローラ２８はピン２７に装着されてラックガイドホルダ２６の内部空間に回転自在に配置され、ローラ２８の鼓状外周面はラック軸２２の背面（噛合面と反対側の面）に転がり接触し、ラック軸２２を噛合面に向けて押圧可能に構成されている。
【００２５】
ハウジング１１には、ラックガイドホルダ２６を案内する円筒状の孔からなるラックガイド案内部１１ｃが設けられ、ラックガイドホルダ２６の外周面がラックガイド案内部１１ｃに嵌合している。また、ハウジング１１のラックガイド案内部１１ｃの下側（ラック軸２２と反対側）には、調整スクリュー３０が螺合するように内面にねじが形成されている。調整スクリュー３０にはロックナット３１が螺合されており、ねじ込み量を調整した後の調整スクリュー３０を固定するためのものである。
【００２６】
調整スクリュー３０は有底円筒上の部材であって、ラックガイド案内部１１ｃに螺合し、ラックガイドホルダ２６との間に皿ばね３２を介在させてラックガイドホルダ２６をラック軸２２に向けて押圧するように構成されており、調整スクリュー３０のねじ込み量を調整することで、ラック歯２２ａとピニオン歯２１ａとの噛合状態を適正に調整することができる。ラックガイドホルダ２６は皿ばね３２の撓み量だけ変位することが可能に構成されている。
【００２７】
図４は、図２に示すラック・ピニオン式ステアリング装置１０のハウジング取付部１１ａ付近（図２で左側）の断面図である。ハウジング取付部１１ａとブッシュ１３ａとのハウジング長手方向の位置は略一致しており、ラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない位置である。なお、符号３３ａは、ラック軸２２の端部に設けられている図示されていないタイロッドを連結する継手が当接するストッパである。ラック軸２２が図４で右方向に限界位置まで移動すると継手がストッパ３２ａに当接し、ステアリング装置のハンドルを切る限界位置となる。
【００２８】
図５は、図２に示すラック・ピニオン式ステアリング装置１０のハウジング取付部１１ｂ付近（図２で右側）の断面図である。ハウジング取付部１１ｂとブッシュ１３ｂとのハウジング長手方向の位置は略一致しており、ラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しない位置である。なお、符号３３ｂは、ラック軸２２の端部に設けられている図示されていないタイロッドを連結する継手が当接するストッパである。ラック軸２２が図５で左方向に限界位置まで移動すると継手がストッパ３２ｂに当接し、ステアリング装置のハンドルを切る限界位置となる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
ラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングを車体フレームに取り付ける取付構造であって、ハウジング内部にブッシュを介してラック軸を摺動自在に支持したものにおいて、ハウジングを車体フレームに取り付けるハウジング取付部とブッシュのハウジング長手方向の位置を略一致させ、ラック軸からブッシュに作用する半径方向の負荷によってもハウジング取付部に実質的に曲げモーメントが発生しないように構成されており、ラック・ピニオン式ステアリング装置を大型の車両に搭載するときも、特別にハウジングや車体フレームの固定部分に発生する曲げモーメントを考慮する必要がなく、全体をコンパクトに構成できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明に係るラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングの断面構造を説明する概念図。
【図２】ラック・ピニオン式ステアリング装置の主要部の構成を説明する外観図。
【図３】ハウジングの内部に配置されたラックとピニオンとが噛合するギア部分の構成を説明する断面図。
【図４】図２に示すラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジング取付部付近（図２で左側）の断面図。
【図５】図２に示すラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジング取付部付近（図２で右側）の断面図。
【図６】従来のラック・ピニオン式ステアリング装置のハウジングの断面構造を説明する概念図。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ラック・ピニオン式ステアリング装置
１１  ハウジング
１１ａ、１１ｂ  ハウジング取付部
１１ｃ  ラックガイド案内部
１２ａ、１２ｂ  タイロッド
１３ａ、１３ｂ  ブッシュ
１９ａ、１９ｂ  ブーツ
２０  ギア機構
２１  ピニオン軸
２１ａ  ピニオン歯
２２  ラック軸
２２ａ  ラック歯
２３  ４点接触玉軸受
２４  ニードル軸受
２５  ラックガイド
２６  ラックガイドホルダ
２６ａ  ピン支承部
２７  ピン
２８  ローラ
２９  ニードルベアリング
３０  調整スクリュー
３１  ロックナット
３２  皿ばね
３３ａ、３３ｂ  ストッパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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