(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラック・ピニオン機構により操舵輪の回転運動を直線運動に変換し、該ラック軸の直線運動により左右のタイロッドを介して車輪を旋回させるラック・ピニオン式ステアリング装置において、
前記ラック軸と同軸上で摺動可能に補助軸を支持すると共に、該補助軸の回転を規制するキー部材を設け、
該補助軸と前記ラック軸とを軸廻りの回転を許容する軸継手を介して連結し、前記補助軸に前記左右のタイロッドを連結したことを特徴とするラック・ピニオン式ステアリング装置。
【請求項２】
前記軸継手は、ボール軸継手であることを特徴とする請求項１記載のラック・ピニオン式ステアリング装置。
【請求項３】
前記タイロッドと前記補助軸とを球状部を前記タイロッドの軸線上に配置したボールジョイントを介して連結したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のラック・ピニオン式ステアリング装置。
【請求項４】
前記ボールジョイントは、前記キー部材上に取り付けたことを特徴とする請求項３記載のラック・ピニオン式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラック・ピニオン機構により操舵輪の回転運動を直線運動に変換し、タイロッドを介して車輪を旋回させるラック・ピニオン式ステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ラック・ピニオン式ステアリング装置では、図３に示すように、ラック軸１００が装置本体１０２に摺動可能に支持されており、ラック軸１００の一端に取り付けられたピストン１０４がシリンダチューブ１０６内を摺動可能に挿入されている。図示しない操舵輪の回転により、入力軸１０８が回転し、ラック・ピニオン機構１１０により回転運動がラック軸１００の直線運動に変換される。その際、回転方向に応じてピストン１０４に油圧が作用して、ラック軸１００の直線運動をアシストするように構成されている。
【０００３】
また、装置本体１０２には、軸方向に沿ってスリット１１２が形成されており、スリット１１２にはラック軸１００に取り付けられたキー部材１１４が摺動可能に嵌入されている。キー部材１１４にはそれぞれ左右のタイロッド１１６，１１８がボールジョイント１２０，１２２を介して取り付けられている。尚、スリット１１２を覆うように蛇腹１２４が装置本体１０２に取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来のものでは、操舵輪の操作時の反力、車輪からのキックバック等により、左右のタイロッド１１６，１１８を介してラック軸１００に回転モーメントが作用するが、この回転モーメントは、スリット１１２に嵌入されたキー部材１１４により受ける。
【０００５】
キー部材１１４がスリット１１２内を摺動するためには、キー部材１１４とスリット１１２の内壁との間に適度なクリアランスが必要であり、また、ラック・ピニオン機構１１０での図示しないラックとピニオンとの噛み合いにも適度なクリアランスが必要である。
【０００６】
例えば、キー部材１１４とスリット１１２とのクリアランスを少なくすると、ラックとピニオンとの噛み合いが阻害され、クリアランスを少なくするにも限界があった。このため、それぞれに必要以上のクリアランスを設定しなければならず、回転モーメントにより異音や振動の発生を招く場合があるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、異音や振動の発生を低減したラック・ピニオン式ステアリング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
ラック・ピニオン機構により操舵輪の回転運動を直線運動に変換し、該ラック軸の直線運動により左右のタイロッドを介して車輪を旋回させるラック・ピニオン式ステアリング装置において、
前記ラック軸と同軸上で摺動可能に補助軸を支持すると共に、該補助軸の回転を規制するキー部材を設け、
該補助軸と前記ラック軸とを軸廻りの回転を許容する軸継手を介して連結し、前記補助軸に前記左右のタイロッドを連結したことを特徴とするラック・ピニオン式ステアリング装置がそれである。
【０００９】
また、前記軸継手は、ボール軸継手であってもよい。更に、前記タイロッドと前記補助軸とを球状部を前記タイロッドの軸線上に配置したボールジョイントを介して連結した構成としてもよい。前記ボールジョイントは、前記キー部材上に取り付けた構成としてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
１は装置本体であり、装置本体１には所定間隔で２対の取付座２，４が形成されている。装置本体１には、挿入孔６及び大径孔８が同軸上に、かつ、連接して形成されており、大径孔８にはラック軸１０が挿入されている。
【００１１】
挿入孔６には大径孔８と同軸上に配置された補助軸１２が挿入されており、補助軸１２は挿入孔６の両端に嵌入された一対の軸受け１３，１４により軸方向に摺動可能に支持されている。また、ラック軸１０と補助軸１２とは軸継手１５により連結されている。
【００１２】
軸継手１５は、補助軸１２の一端に形成された球状部１６を備え、球状部１６がラック軸１０の一端に揺動可能に挿入されると共に、かしめ加工により球状部１６の抜け止めが施されている。尚、軸継手１５は、球状部１６を備えたボール軸継手に限らず、補助軸１２とラック軸１０とを軸廻りの回転を許容する軸継手１５であればよい。
【００１３】
補助軸１２の先端は装置本体１の外部にまで突出されており、その先端にピストン１７が固定されている。ピストン１７は装置本体１に取り付けられたシリンダチューブ１１に摺動可能に装着されており、シリンダチューブ１１の端はプラグ１１ａにより閉塞されている。
【００１４】
一方、ラック軸１０に形成されたラック歯１０ａには、図２に示すように、装置本体１に回転可能に支持されたピニオンギヤ１８が噛合されており、ピニオンギヤ１８は入力軸２０の回転によって回転されるように構成されている。ラック歯１０ａと反対側のラック軸１０外周には、ばね１７により付勢されたブッシュ１９が接触されている。
【００１５】
ブッシュ１９は装置本体１に螺入されたプラグ２１により、ラック歯１０ａとピニオンギヤ１８とのクリアランスが、噛み合いに適するように調整されると共に、ラック軸１０が滑らかに摺動するように調整される。これらのラック軸１０、ばね１７、ピニオンギヤ１８、ブッシュ１９、入力軸２０、プラグ２１によりラック・ピニオン機構２２が構成されている。
【００１６】
また、図示しない操舵輪の操作により、入力軸２０を回転した際の負荷の大小に応じて、一対の配管２４，２６を介して作動油の給排が行われて、ピストン１７に油圧が作用し、ラック軸１０の直線運動をアシストするように構成されている。尚、油圧に限らず、電動モータによりラック軸１０の直線運動をアシストするように構成してもよい。
【００１７】
一方、装置本体１には、挿入孔６に沿ってスリット２８が形成されており、スリット２８には補助軸１２に固定されたキー部材３０が摺動可能に挿入されている。キー部材３０はスリット２８から装置本体１の外部に臨まされており、このキー部材３０上に左右のタイロッド３８，４０がボールジョイント４２，４４を介して連結されている。
【００１８】
ボールジョイント４２，４４は、その軸部４６，４８がキー部材３０、補助軸１２に螺入されて固定されている。ボールジョイント４２，４４の球状部５４，５６は、左右のタイロッド３８，４０の軸線上に配置されており、左右のタイロッド３８，４０は球状部５４，５６を中心として、３次元的な揺動ができるように構成されている。尚、スリット２８を覆うように蛇腹５８が装置本体１に取り付けられている。
【００１９】
次に、前述した本実施形態のラック・ピニオン式ステアリング装置の作動について説明する。
図示しない操舵輪が操作されると、入力軸２０を介してピニオンギヤ１８が回転される。これにより、ラック軸１０が軸方向に摺動して、回転運動を直線運動に変換する。ラック軸１０の直線運動により、軸継手１５を介して補助軸１２がラック軸１０と同軸上で直線運動を行う。よって、ボールジョイント４２，４４、左右のタイロッド３８，４０を介して図示しない車輪が旋回される。
【００２０】
操舵輪の操作時の反力あるいは車両走行時の車輪からのキックバック等により、車輪側から左右のタイロッド３８，４０が押される。これにより、ボールジョイント４２，４４を介して、補助軸１２をその軸方向中心の廻りに回転させようとする回転モーメントが作用する。
【００２１】
スリット２８とキー部材３０とのクリアランスは、キー部材３０がスリット２８内を摺動できる最小のクリアランスに設定できる。即ち、軸継手１５により補助軸１２とラック軸１０とが連結されているので、球状部１６とラック軸１０との間で滑りが生じて、回転は伝わらない。
【００２２】
よって、スリット２８とキー部材３０とのクリアランスの設定が、ラック歯１０ａとピニオンギヤ１８との噛み合いに影響を及ぼすことはない。ラック歯１０ａとピニオンギヤ１８との噛み合いのクリアランスを、ブッシュ１９、プラグ２１により調整して、最適なクリアランスに他の影響を受けることなく調整できる。
【００２３】
スリット２８とキー部材３０とのクリアランスを、ラック歯１０ａとピニオンギヤ１８との噛み合いに影響されることなく設定できる。補助軸１２の作用する回転モーメントは、キー部材３０とスリット２８により受けられ、そのクリアランスを小さくできるので、補助軸１２にその軸中心廻りの回転モーメントが加わっても、異音や振動の発生を低減できる。
【００２４】
更に、タイロッド３８，４０と補助軸１２とをボールジョイント４２，４４を介して連結したので、ラック軸１０のストロークが大きくなっても、それに伴ってフリクションが増大することを防止でき、また、剛性の低下を招くこともない。ボールジョイント４２，４４を両軸受け１３，１４の間に配置したので、十分な剛性が得られる。
【００２５】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明のラック・ピニオン式ステアリング装置は、操舵輪の操作時の反力あるいは車両走行時の車輪からのキックバック等により、車輪側から左右のタイロッドが押されても、キー部材のクリアランスを小さくできるので、回転モーメントによる異音や振動の発生を低減できるという効果を奏する。
【００２７】
また、タイロッドと補助軸とをボールジョイントを介して連結したので、ラック軸のストロークが大きくなっても、それに伴ってフリクションが増大することを防止でき、また、剛性の低下を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのラック・ピニオン式ステアリング装置の断面図である。
【図２】本実施形態のラックピニオン式ステアリング装置のラック・ピニオン機構の要部断面図である。
【図３】従来のラック・ピニオン式ステアリング装置の断面図である。
【符号の説明】
１，１０２…装置本体    １０，１００…ラック軸
１０ａ…ラック歯        １２…補助軸
１３，１４…軸受け      １５…軸継手
２２，１１０…ラック・ピニオン機構
２８…スリット          ３０…キー部材
３８，４０，１１６，１１８…タイロッド
４２，４４，１２０，１２２…ボールジョイント
【図１】
0003878723.tif 000002
【図２】
0003878723.tif 000003
【図３】
0003878723.tif 000004