(57)【要約】【課題】ラックバーの両端に設けた接続部材とラックハウジングによる衝撃力を緩和しつつ、前記衝撃力に基づく運転者の操舵操作の違和感を軽減すること。【解決手段】ラックピニオン式ステアリング装置は、ピニオンシャフトの回転により左右方向にストロークして左右前輪を転舵させるラックバー４２と、ラックバー４２を保護するラックハウジング４３を備えている。ラックバー４２と同軸的に流体圧シリンダＡＣが構成されている。流体圧シリンダＡＣは、ラックバー４２に一体的に設けられてラックハウジング４３内を左右に仕切るピストン４４およびピストンシール４５と、ラックハウジング４３に設けられてピストン４４およびピストンシール４５とにより左右の圧力室ＲＬ、ＲＲを形成するシール部材４６Ｌ、４６Ｒと、各圧力室ＲＬ、ＲＲに封入されてピストン４４およびピストンシール４５とシール部材４６Ｌ、４６Ｒ間にて圧縮可能な空気を備えている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵操作に伴って回転されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトの回転に伴って初期位置から左右方向にストロークして車輪を転舵させるラックバーと、このラックバーを保護するラックハウジングを備えていて、前記ラックバーの両端に設けられた接続部材と前記ラックハウジングの当接によって前記ラックバーのストローク量が所定量に規制されているラックピニオン式ステアリング装置において、
前記ラックハウジング内にて前記ラックバーと一体的に初期位置から左右方向に所定量ストローク可能に設けられて前記ラックハウジング内を仕切る仕切り部材と、この仕切り部材の左右にて前記ラックハウジングに設けられて前記仕切り部材とにより左右の圧力室を形成する密閉部材と、前記各圧力室に封入されて前記仕切り部材と前記密閉部材間にて圧縮可能な圧縮性流体を設けて、前記ラックバーと同軸的に流体圧シリンダを構成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】
請求項１に記載のラックピニオン式ステアリング装置において、前記圧縮性流体は、空気であ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。
【請求項３】
請求項１または２に記載のラックピニオン式ステアリング装置において、前記仕切り部材が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするとき前記左右の圧力室を連通させ、前記仕切り部材が前記ストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするとき前記左右の圧力室の連通を遮断する連通手段を設け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４】
請求項３に記載のラックピニオン式ステアリング装置において、前記連通手段は、前記ラックハウジングの内壁に設けられて左右方向に所定長延びる連通溝であ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。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載のラックピニオン式ステアリング装置において、前記左右の圧力室のうちいずれか一方の圧力室の内圧が設定値に上昇することを制限する圧縮制限手段を設け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６】
請求項５に記載のラックピニオン式ステアリング装置において、
前記ラックバーは前記ピニオンシャフトに設けられたピニオンギヤと噛合する斜歯を有し前記ラックハウジングに対して軸線回りに所定量回転可能に設けられていて、
前記仕切り部材は前記ラックバーと一体回転可能なピストンと、このピストンに対して相対回転可能で前記ラックハウジングに対して回転不能なピストンシールで構成されており、
前記圧縮制限手段は、前記ピストンシールに周方向にて所要量離れて設けられて前記圧縮性流体を前記左右の圧力室間にて流通可能な少なくとも一対の連通孔と、前記ピストンに設けられて前記各連通孔を開閉可能で前記ラックバーが前記ラックハウジングに対して所定量回転したとき前記連通孔の一つを開放する弁板を備えた常閉弁で構成され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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラックピニオン式ステアリング装置に係り、特に、操舵操作に伴って回転されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトの回転に伴って初期位置から左右方向にストロークして車輪を転舵させるラックバーと、このラックバーを保護するラックハウジングを備えていて、前記ラックバーの両端に設けられた接続部材と前記ラックハウジングの当接によって前記ラックバーのストローク量が所定量に規制（規定）されているラックピニオン式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のラックピニオン式ステアリング装置においては、車輪の転舵による切れ角の規定が、ラックバーにおける左右方向のストローク量を規定すること、すなわち、ラックバーの両端に設けられた接続部材（ボールジョイント）とラックハウジングを当接させることによって行われていて、車輪を転舵させる伝達機構が、ラックバーの両端に設けられた接続部材とラックハウジングの当接による衝撃力によって損傷するおそれがあった。
【０００３】
このため、下記特許文献１に記載されているラックピニオン式ステアリング装置においては、ラックバーの両端に設けられたボールジョイントとラックハウジングとの当接部位に緩衝部材を設けて、ラックバーにおける左右方向のストローク量が規定されるときに、ボールジョイントとラックハウジングに作用する衝撃力を緩和することができるように構成されている。
【特許文献１】特開２００３−３１２４９１号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、上記した特許文献１に記載されたラックピニオン式ステアリング装置では、ラックバーにおけるストローク終端位置の近傍で、ラックバーの両端に設けられたボールジョイントとラックハウジングが緩衝部材を介して当接し、緩衝部材が前記当接による衝撃力を撓むこと（弾性変形）によって急に緩和する。このため、ラックバーにおけるストローク終端位置の近傍で、運転者による操舵操作が急に規制されて、運転者に違和感を与えるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記した問題に対処すべくなされたものであり、操舵操作に伴って回転されるピニオンシャフトと、このピニオンシャフトの回転に伴って初期位置から左右方向にストロークして車輪を転舵させるラックバーと、このラックバーを保護するラックハウジングを備えていて、前記ラックバーの両端に設けられた接続部材と前記ラックハウジングの当接によって前記ラックバーのストローク量が所定量に規制されているラックピニオン式ステアリング装置において、
前記ラックハウジング内にて前記ラックバーと一体的に初期位置から左右方向に所定量ストローク可能に設けられて前記ラックハウジング内を仕切る仕切り部材と、この仕切り部材の左右にて前記ラックハウジングに設けられて前記仕切り部材とにより左右の圧力室を形成する密閉部材と、前記各圧力室に封入されて前記仕切り部材と前記密閉部材間にて圧縮可能な圧縮性流体を設けて、前記ラックバーと同軸的に流体圧シリンダを構成したことに特徴がある。
【０００６】
本発明によるラックピニオン式ステアリング装置においては、運転者による操舵操作に伴ってピニオンシャフトが回転し、このピニオンシャフトの回転に伴ってラックバーが左右方向にストロークして、車輪が転舵する。このとき、車輪の転舵は、ラックバーの両端に設けられた接続部材がラックハウジングに当接することによって、規制される。
【０００７】
ところで、ラックバーが初期位置から左右方向に所定量ストロークするとき、ラックハウジング内を仕切る仕切り部材がラックバーと一体的に初期位置から左右方向に所定量ストロークする。このとき、仕切り部材がストローク終端位置（ラックバーの両端に設けられた接続部材とラックハウジングが当接する位置）に近づくにつれて、圧力室に封入された圧縮性流体が、仕切り部材と密閉部材間にて徐々に圧縮され、ラックバーの移動方向と逆向きの力が、仕切り部材に対して徐々に大きく作用する。
【０００８】
このため、運転者による操舵操作が徐々に規制（重たく）された状態で、ラックバーの両端に設けられた接続部材がラックハウジングに当接し、運転者による操舵操作が規制される。したがって、ラックバーの両端に設けられた接続部材とラックハウジングの当接による衝撃力を緩和しつつ、前記衝撃力に基づく運転者による操舵操作の違和感を軽減することが可能である。
【０００９】
また、本発明の実施に際して、前記圧縮性流体は、空気であることも可能である。この場合には、圧縮性流体が空気であるため、例えば圧縮性流体が窒素ガスである場合に比して、安価かつ容易に実施することが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記仕切り部材が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするとき前記左右の圧力室を連通させ、前記仕切り部材が前記ストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするとき前記左右の圧力室の連通を遮断する連通手段を設けることも可能である。この場合には、仕切り部材が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするとき、圧縮性流体が、左右の圧力室間を流通し圧縮されない。一方、仕切り部材がストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするとき、圧縮性流体が、左右の圧力室間を流通不能となり圧縮される。したがって、仕切り部材がストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするときにのみ、ラックバーの移動方向と逆向きの力を仕切り部材に対して作用させることができて、仕切り部材が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするときの操作性（運転者による操舵性）を良好とすることが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、前記連通手段は、前記ラックハウジングの内壁に設けられて左右方向に所定長延びる連通溝であることも可能である。この場合には、連通手段を既存の構成部材（ラックハウジング）を利用して構成することができて、シンプルかつ容易に実施することが可能である
【００１２】
また、本発明の実施に際して、前記左右の圧力室のうちいずれか一方の圧力室の内圧が設定値に上昇することを制限する圧縮制限手段を設けることも可能である。この場合において、前記ラックバーは前記ピニオンシャフトに設けられたピニオンギヤと噛合する斜歯を有し前記ラックハウジングに対して軸線回りに所定量回転可能に設けられていて、前記仕切り部材は前記ラックバーと一体回転可能なピストンと、このピストンに対して相対回転可能で前記ラックハウジングに対して回転不能なピストンシールで構成されており、前記圧縮制限手段は、前記ピストンシールに周方向にて所要量離れて設けられて前記圧縮性流体を前記左右の圧力室間にて流通可能な少なくとも一対の連通孔と、前記ピストンに設けられて前記各連通孔を開閉可能で前記ラックバーが前記ラックハウジングに対して所定量回転したとき回転側にある前記連通孔を開放する弁板を備えた常閉弁で構成されていることも可能である。
【００１３】
この場合には、圧力制限手段が、左右の圧力室のうちいずれか一方の圧力室の内圧が設定値に上昇することを制限して、ラックバーの移動方向と逆向きの力が仕切り部材に対して必要以上に作用することを防止することが可能である。このため、ラックバーをストローク終端位置（ラックバーの両端に設けられた接続部材とラックハウジングが当接する位置）まで的確に左右方向にストロークさせることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。本発明に係るラックピニオン式ステアリング装置は、図１に示したように、運転者によって回動操作される操舵ハンドルＳＨと、この操舵ハンドルＳＨと左右前輪ＦＷＬ、ＦＷＲを連結している伝達機構ＣＭを備えている。操舵ハンドルＳＨは、運転者によって入力された操舵力を伝達機構ＣＭに伝達するためのものであり、伝達機構ＣＭの運転者側端部に連結されている。
【００１５】
伝達機構ＣＭは、操舵ハンドルＳＨを介して入力される操舵力によって左右前輪ＦＷＬ、ＦＷＲを転舵させるものであり、図１に示したように、ステアリングメインシャフト１０と、このステアリングメインシャフト１０にアシストトルク（補助力）を付与するＥＰＳ（電動式パワーステアリング）アクチュエータ２０と、ステアリングメインシャフト１０に連結されているインターミディエイトシャフト３０と、このインターミディエイトシャフト３０に連結されているラックピニオン式ステアリングギヤユニット４０と、このラックピニオン式ステアリングギヤユニット４０におけるラックバー４２の左右両端部に組付けられているボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒと、各ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒを介してラックバー４２の左右両端部に連結されている左右一対のタイロッド６０Ｌ、６０Ｒと、各タイロッド６０Ｌ、６０Ｒにボールジョイント（図示省略）を介して連結されているナックル（図示省略）を備えている。
【００１６】
なお、各ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒの構成は、周知の構成と同様であり、図１に示したように、左右一対のタイロッド６０Ｌ、６０Ｒを揺動可能に支持している。また、各タイロッド６０Ｌ、６０Ｒの構成は、周知の構成と同様であり、図１に示したように、内端にてボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒに連結され、外端にて左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲを軸支するナックル（図示省略）にボールジョイント（図示省略）を介して連結されている。これにより、左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲは、ラックバー４２における左右方向のストロークによって、転舵可能である。また、左右前輪ＦＷＬ，ＦＷＲは、転舵による切れ角をラックバー４２における左右方向のストローク量によって規定されている。
【００１７】
ステアリングメインシャフト１０は、図１に示したように、操舵ハンドルＳＨと一体回転可能な第１シャフト１１と、この第１シャフト１１にトーションバー１３を介して連結されている第２シャフト１２を備えている。第１シャフト１１は、上端側（運転者側）にて操舵ハンドルＳＨをトルク伝達可能に支持しており、操舵ハンドルＳＨの回動操作によって操舵ハンドルＳＨと一体的に回転可能である。第２シャフト１２は、上端部にてトーションバー１３を介して第１シャフト１１にトルク伝達可能に連結されていて、中間部にてＥＰＳアクチュエータ２０の電動モータ２１にトルク伝達可能に連結されており、下端部にてアッパーユニバーサルジョイント（図示省略）を介してインターミディエイトシャフト３０に連結されている。
【００１８】
ＥＰＳアクチュエータ２０は、図１に示したように、運転者が操舵ハンドルＳＨを回動操作するときに入力する操舵トルクを低減するために、アシストトルク（補助力）を第２シャフト１２に付与するためのものであり、電動モータ２１と、この電動モータ２１の出力を減速する減速機（図示省略）を備えている。電動モータ２１は、その出力軸２１ａが減速機を介して第２シャフト１２にトルク伝達可能に連結されていて、トーションバー１３のねじり量（トルクセンサ１４によって検出される操舵トルク）に応じて通電を制御されて回転駆動し、第２シャフト１２に操舵トルクに応じたアシストトルクを付与可能である。
【００１９】
インターミディエイトシャフト３０は、図１に示したように、上端部にて第２シャフト１２にアッパーユニバーサルジョイント（図示省略）を介して一体回転可能に連結されていて、下端部にてラックピニオン式ステアリングギヤユニット４０におけるピニオンシャフト４１にロアーユニバーサルジョイント（図示省略）を介して連結されている。なお、インターミディエイトシャフト３０は、車両衝突時にステアリングメインシャフト１０および操舵ハンドルＳＨが運転者側に押し出されてくることを防止するために、軸方向に収縮可能である。
【００２０】
ラックピニオン式ステアリングギヤユニット４０は、図１に示したように、インターミディエイトシャフト３０の回転に伴って回転されるピニオンシャフト４１と、このピニオンシャフト４１の回転に伴って初期位置（直進走行位置）から左右方向に所定量ストローク可能なラックバー４２と、ピニオンシャフト４１およびラックバー４２を保護するラックハウジング４３を備えている。
【００２１】
また、ラックピニオン式ステアリングギヤユニット４０は、図１に示したように、ラックバー４２と同軸的に構成された流体圧シリンダＡＣを備えている。流体圧シリンダＡＣは、図２に示したように、ラックハウジング４３内にて、ラックバー４２と一体的に設けられているピストン４４およびピストンシール４５と、このピストン４４およびピストンシール４５の左右に設けられている左右一対のシール部材４６Ｌ、４６Ｒを備えている。この流体圧シリンダＡＣでは、シール部材４６Ｌとピストン４４およびピストンシール４５の間に左方の圧力室ＲＬが区画形成され、シール部材４６Ｒとピストン４４およびピストンシール４５の間に右方の圧力室ＲＲが区画形成されていて、各圧力室ＲＬ、ＲＲには空気が封入されている。
【００２２】
ピニオンシャフト４１は、図１に示したように、上下方向に延びていて、上端部にてインターミディエイトシャフト３０にロアーユニバーサルジョイントを介して一体回転可能に接続されており、下端部にはピニオンギヤ４１ａが一体的に設けられている。ラックバー４２は、図１〜図３に示したように、左右方向に延びていて、ピニオンギヤ４１ａと噛合する斜歯状のラックギヤ４２ａを有しており、ピニオンギヤ４１ａの回転を伝達可能に接続されている。このラックバー４２は、ピニオンシャフト４１の回転が伝達されると初期位置から左右方向に所定量ストローク可能である。また、ラックバー４２は、斜歯状のラックギヤ４２ａに作用する伝達力の回転方向分力により軸線Ｌｏ回りに所定量回転可能に設けられている。
【００２３】
ラックハウジング４３は、図１〜図３に示したように、車体にブラケット（図示省略）を介して組付けされていて、筒状でピニオンシャフト４１およびラックバー４２を覆うように形成されている。また、ラックハウジング４３は、ラックバー４２を左右方向にストローク可能に支持していて、ラックバー４２を挿通している内壁に一対のレール４３ａ、４３ｂと一対の連通溝４３ｃ、４３ｄを備えるとともに、ラックバー４２を挿通している左端部および右端部にエンドストッパ４３ｅ、４３ｆ（図１および図２参照）を備えている。
【００２４】
各レール４３ａ、４３ｂは、図２および図３に示したように、ラックハウジング４３内にてピストン４４およびピストンシール４５を左右方向にストローク可能に組付けるためのものであり、シール部材４６Ｌ、４６Ｒ間にて上下一対で左右方向に延びるように形成されている。これらレール４３ａ、４３ｂの左右方向における中間の位置が、ラックバー４２または、ピストン４４およびピストンシール４５における初期位置（車両直進位置）となっている。
【００２５】
各連通溝４３ｃ、４３ｄは、左右両端（溝の深さが端部に向けて順次浅くなっている）を除いて溝の深さが一定に形成されていて、図２および図３に示したように、左右方向に所定長延びている。各連通溝４３ｃ、４３ｄの左右端の位置が、ラックバー４２または、ピストン４４およびピストンシール４５におけるストローク中間規定位置となっている。このため、各連通溝４３ｃ、４３ｄは、ピストン４４およびピストンシール４５が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするとき、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲを連通させ、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて空気の流通を許容している。一方、各連通溝４３ｃ、４３ｄは、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク中間規定位置とストローク終端位置（ピストン４４がシール部材４６Ｌ、４６Ｒに近接する位置）の間をストロークするとき、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲの連通を遮断し、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて空気の流通を規制している。
【００２６】
左方のエンドストッパ４３ｅは、図１に示したように、ラックバー４２の右方向へのストロークを規制するためのものであり、ラックバー４２が右方向にストロークするときにラックバー４２の左端部に組付けられたボールジョイント５０Ｌが当接可能である。右方のエンドストッパ４３ｆは、図１および図２に示したように、ラックバー４２の左方向へのストロークを規制するためのものであり、ラックバー４２が左方向にストロークするときにラックバー４２の右端部に組付けられたボールジョイント５０Ｒが当接可能である。これら各ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒがエンドストッパ４３ｅ、４３ｆに当接する位置が、ラックバー４２または、ピストン４４およびピストンシール４５におけるストローク終端位置となっている。
【００２７】
ピストン４４は、ラックバー４２が初期位置にあるとき、図２および図３に示したように、シール部材４６Ｌ、４６Ｒ間における中間の位置（図２に示した初期位置）にあり、内周にてラックバー４２に一体的に固着されていて、外周の左右に半円形状の切欠４４Ｌ、４４Ｒを有する弁板部４４ａ、４４ｂを備えている。また、ピストン４４は、ラックバー４２と一体的に初期位置からストローク終端位置まで左右方向にストローク可能であり、ラックバー４２が軸線Ｌｏ回りに所定量回転するときラックバー４２と一体的にラックバー４２の軸線Ｌｏ回りに所定量回転可能である。
【００２８】
ピストンシール４５は、図２および図３に示したように、外周上部および外周下部にレール溝４５ａ、４５ｂを有していて、左方および右方にそれぞれ上下一対の連通孔４５ＬＵ、４５ＲＵ、４５ＬＤ、４５ＲＤを有している。また、ピストンシール４５は、内周にてピストン４４に組付けられていて、レール溝４５ａ、４５ｂをラックハウジング４３におけるレール４３ａ、４３ｂに嵌合させて状態で組付けられている。これにより、ピストンシール４５は、ラックバー４２およびピストン４４と一体的に左右方向にストローク可能であり、ピストン４４に対してラックバー４２の軸線Ｌｏ回りに相対回転可能でラックハウジング４３に対して回転不能に設けられている。
【００２９】
左方の連通孔４５ＬＵ、４５ＬＤは、ピストンシール４５に周方向にて所要量離れて設けられていて、空気を左右の圧力室ＲＬ、ＲＲ間にて流通可能であり、ピストン４４に設けられてピストンシール４５に摺動可能に係合する左方の弁板部４４ａとによって常閉弁Ｖａが構成されている。また、右方の連通孔４５ＲＵ、４５ＲＤは、ピストンシール４５に周方向にて所要量離れて設けられていて、空気を左右の圧力室ＲＬ、ＲＲ間にて流通可能であり、ピストン４４に設けられてピストンシール４５に摺動可能に係合する右方の弁板部４４ｂとによって常閉弁Ｖｂが構成されている。各常閉弁Ｖａ、Ｖｂでは、ラックバー４２がラックハウジング４３に対して所定量回転したとき、切欠４４Ｌ、４４Ｒに対して反時計方向側にある４５ＬＤ、４５ＲＵまたは切欠４４Ｌ、４４Ｒに対して時計方向側にある連通孔４５ＬＵ、４５ＲＤが開放されるように設定されている。
【００３０】
各シール部材４６Ｌ、４６Ｒは、図２に示したように、圧力室ＲＬ、ＲＲ内に空気を封入するためのものであり、ピストン４４およびピストンシール４５の左右にてラックバー４２とラックハウジング４３間に気密的に介装されている。なお、シール部材４６Ｌは、左端部にてストッパ部材４７に支持されていて、シール部材４６Ｒは、右端部にてエンドストッパ４３ｆに支持されている
【００３１】
各圧力室ＲＬ、ＲＲは、左右対称に形成されているため、圧力室ＲＲについて説明し、圧力室ＲＬについては、その説明を省略する。圧力室ＲＲは、ピストン４４およびピストンシール４５とシール部材４６Ｒ間にて圧縮可能な空気を収容している。この圧力室ＲＲは、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲ間にて空気の流通が規制された状態で、ピストン４４およびピストンシール４５が右方向へストロークするとき、圧力室ＲＲ内の空気が圧縮されるため、内圧を上昇させる。一方、圧力室ＲＲは、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲ間にて空気の流通が許容された状態で、ピストン４４およびピストンシール４５が右方向へストロークするとき、圧力室ＲＲ内の空気が圧縮されないため、内圧を上昇させない。
【００３２】
上記のように構成した実施形態においては、運転者による操舵ハンドルＳＨの操舵操作に伴ってピニオンシャフト４１が回転し、このピニオンシャフト４１の回転に伴ってラックバー４２が、左右方向にストロークして、左右前輪ＦＷＬ、ＦＷＲが転舵する。このとき、左右前輪ＦＷＬ、ＦＷＲの転舵は、ラックバー４２の両端に設けられたボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒがラックハウジング４３に設けられたエンドストッパ４３ｅ、４３ｆに当接することによって、規制される。
【００３３】
ところで、ラックバー４２が初期位置（直進走行位置）からストローク終端位置（ボールジョイント５０Ｌがエンドストッパ４３ｅに当接する位置）まで図１および図２の右方向にストロークするとき、ピストン４４およびピストンシール４５が、ラックバー４２と一体的に初期位置（図２に示した位置）からストローク終端位置（ピストン４４がシール部材４６Ｒに近接する位置）まで図１および図２の右方向にストロークする。
【００３４】
このストローク時において、ピストン４４およびピストンシール４５が初期位置からストローク中間規定位置（図４に示した位置）にストロークするとき、右方の圧力室ＲＲに封入された空気が連通溝４３ｃ、４３ｄを通って左方の圧力室ＲＬに流通し、右方の圧力室ＲＲに封入された空気が圧縮されない。これにより、右方の圧力室ＲＲの内圧が上昇しない。この結果、ラックバー４２の移動方向と逆向きの力がピストン４４およびピストンシール４５に対して作用しないため、ラックバー４２が円滑に右方向にストロークする。
【００３５】
また、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク中間規定位置からストローク終端近傍位置（図５に示した位置）にストロークするとき、右方の圧力室ＲＲに封入された空気が左方の圧力室ＲＬへの流通を規制される。このため、右方の圧力室ＲＲに封入された空気が、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク終端近傍位置に近づくにつれて、徐々に圧縮される。これにより、右方の圧力室ＲＲの内圧が徐々に上昇する。この結果、ラックバー４２の移動方向と逆向きの力がピストン４４およびピストンシール４５に対して徐々に大きく作用するため、ラックバー４２が移動方向と逆向きの力を徐々に大きく受けながら右方向にストロークする。
【００３６】
かくして、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク終端近傍位置にストロークすると、右方の圧力室ＲＲの内圧が所定の設定値まで大きくなる。このため、ピニオンシャフト４１からラックバー４２に作用する伝達力が所定の設定値より大きくなり、ラックバー４２およびピストン４４が、図３に示した状態から図６に示したように、軸線Ｌｏ回りに反時計方向に所定量回転する。これにより、ピストン４４の左右の切欠４４Ｌ、４４Ｒとピストンシール４５の連通孔４５ＬＤ、４５Ｒが連通して、連通孔４５ＬＤ、４５Ｒがピストン４４の弁板部４４ａ、４４ｂから開放され、右方の圧力室ＲＲに封入された空気が切欠４４Ｌ、４４Ｒと連通孔４５ＬＤ、４５Ｒを通って左方の圧力室ＲＬに流通する。このため、右方の圧力室ＲＲの内圧が所定の設定値に上昇することが制限される。
【００３７】
この結果、ピストン４４およびピストンシール４５が、ラックバー４２の移動方向と逆向きの力を必要以上に受けることなく、ストローク終端位置まで右方向にストロークすると共に、ラックバー４２の左端に設けられたボールジョイント５０Ｌが、ラックハウジング４３に設けられたエンドストッパ４３ｅに当接する位置までストロークする。なお、ラックバー４２が、初期位置（直進走行位置）からストローク終端位置（ボールジョイント５１Ｒがエンドストッパ４３ｆに当接する位置）まで左方向にストロークするときは、上記した作動と左右逆の作動が得られるため、その説明は省略する。
【００３８】
このため、この実施形態においては、運転者による操舵操作が徐々に規制（重たく）された状態で、ラックバー４２に設けられたボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒをラックハウジング４３に設けられたエンドストッパ４３ｅ、４３ｆに当接させて、運転者による操舵操作を規制することができる。したがって、ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒとエンドストッパ４３ｅ、４３ｆの当接による衝撃力を緩和しつつ、前記衝撃力に基づく運転者による操舵操作の違和感を軽減することが可能である。
【００３９】
また、この実施形態においては、ラックバー４２と同軸的に流体圧シリンダＡＣを構成していて、ラックバー４２に設けられたボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒとラックハウジング４３に設けられたエンドストッパ４３ｅ、４３ｆとの当接部位に緩衝部材等が設けられていない。このため、ラックバー４２における左右方向のストローク量を緩衝部材等にて減少することなく、ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒとエンドストッパ４３ｅ、４３ｆの当接による衝撃力を緩和することが可能である。したがって、左右前輪ＦＷＬ、ＦＷＲの転舵による切れ角の減少を防止することが可能である。
【００４０】
また、この実施形態においては、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲに封入する圧縮性流体として空気を用いているため、例えば圧縮性流体として窒素ガスを用いる場合に比して、安価かつ容易に実施することが可能である。
【００４１】
また、この実施形態においては、ピストン４４およびピストンシール４５が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするとき、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて空気の流通が、連通溝４３ｃ、４３ｄによって許容され、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするとき、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて連通溝４３ｃ、４３ｄによる空気の流通が規制されている。
【００４２】
したがって、ピストン４４およびピストンシール４５がストローク中間規定位置とストローク終端位置の間をストロークするときにのみ、ラックバー４２の移動方向と逆向きの力をピストン４４およびピストンシール４５に対して作用させることができて、ピストン４４およびピストンシール４５が初期位置とストローク中間規定位置の間をストロークするときの操作性（運転者による操舵性）を良好とすることが可能である。
【００４３】
また、この実施形態においては、連通溝４３ｃ、４３ｄが、ラックハウジング４３の内壁に左右方向に所定長延びるように設けられている。このため、連通溝４３ｃ、４３ｄを既存の構成部材であるラックハウジング４３を利用して構成することができて、シンプルかつ容易に実施することが可能である。
【００４４】
また、この実施形態においては、ラックバー４２が右方向にストロークするときには、ラックバー４２およびピストン４４が軸線Ｌｏ回りに反時計方向に所定量回転することによって、図６に示したように、右方の圧力室ＲＲに封入された空気を切欠４４Ｌ、４４Ｒと連通孔４５ＬＤ、４５ＲＵを通って左方の圧力室ＲＬに流通させることが可能である。また、ラックバー４２が左方向にストロークするときには、ラックバー４２およびピストン４４が軸線Ｌｏ回りに時計方向に所定量回転することによって、左方の圧力室ＲＬに封入された空気を切欠４４Ｌ、４４Ｒと連通孔４５ＬＵ、４５ＲＤを通って右方の圧力室ＲＲに流通させることが可能である。
【００４５】
このため、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲの内圧が設定値に上昇することを制限でき、ラックバー４２の移動方向と逆向きの力がピストン４４およびピストンシール４５に対して必要以上に作用することを防止することが可能である。したがって、ラックバー４２をストローク終端位置（ボールジョイント５０Ｌ、５０Ｒとエンドストッパ４３ｅ、４３ｆが当接する位置）まで的確に左右動させることが可能である。
【００４６】
上記した実施形態においては、ピストン４４の左右に切欠４４Ｌ、４４Ｒを設けて、ラックバー４２が軸線Ｌｏ回りに所定量回転したときに、切欠４４Ｌ、４４Ｒがピストンシール４５に設けた連通孔４５ＬＵ、４５ＲＵ、４５ＬＤ、４５ＲＤと連通するように構成して実施したが、ピストン４４の左右に連通孔（４４Ｌ）、（４４Ｒ）を設けて、ラックバー４２が軸線Ｌｏ回りに所定量回転したときに、連通孔（４４Ｌ）、（４４Ｒ）がピストンシール４５に設けた連通孔４５ＬＵ、４５ＲＵ、４５ＬＤ、４５ＲＤと連通するように構成して実施することも可能である。
【００４７】
また、上記した実施形態において、連通溝４３ｃは、溝の深さが一定であるように構成して実施したが、連通溝（４３ｃ）は、ピストン４４およびピストンシール４５における初期位置からストローク中間規定位置へ近づくにつれて、溝の深さが順次浅くなるように構成して実施することも可能である。この場合には、ピストン４４およびピストンシール４５が初期位置からストローク中間規定位置へ近づくにつれて、連通溝４３ｃを通って左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて流通する空気の流通量が、徐々に減少する。
【００４８】
このため、左右の圧力室ＲＬ、ＲＲにて流通する空気の流通量をコントロールして、ピストン４４およびピストンシール４５に対してラックバー４２の移動方向と逆向きに作用する力をコントロールすることが可能である。なお、連通溝の左右方向の長さおよび形状（溝の深さ、溝の幅）は、上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能である。
【００４９】
また、上記した実施形態においては、ステアリングメインシャフト１０の第２シャフト１２に対してアシストトルクを付与するコラムアシスト方式のＥＰＳアクチュエータ２０を用いて実施したが、例えば、ピニオンシャフト４１に対してアシストトルクを付与するピニオンアシスト方式のＥＰＳアクチュエータを用いて実施することや、ラックバー４２に対してアシストトルクを付与するラックアシスト方式のＥＰＳアクチュエータを用いて実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明によるラックピニオン式ステアリング装置の一実施形態を概略的に示した全体構成図である。
【図２】図１に示したラックピニオン式ステアリングギヤユニットにおける流体圧シリンダ部分の拡大縦断正面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った拡大縦断側面図である。
【図４】図２に示したピストンおよびピストンシールが右方のストローク中間規定位置に移動したときの作動説明図である。
【図５】図２に示したピストンおよびピストンシールが右方のストローク終端近傍位置に移動したときの作動説明図である。
【図６】図３に示したラックバーおよびピストンがラックバーの軸線周りに反時計方向に所定量回転したときの作動説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
ＳＨ…操舵ハンドル、ＣＭ…伝達機構、ＦＷＬ、ＦＷＲ…左右前輪、１０…ステアリングメインシャフト、１１…第１シャフト、１２…第２シャフト、１３…トーションバー、１４…トルクセンサ、２０…ＥＰＳアクチュエータ、２１…電動モータ、３０…インターミディエイトシャフト、４０…ラックピニオン式ユニット、４１…ピニオンシャフト、４２…ラックバー、４３…ラックハウジング、４３ａ，４３ｂ…レール、４３ｃ，４３ｄ…連通溝、４３ｅ，４３ｆ…エンドストッパ、４４…ピストン、４４ａ，４４ｂ…弁板部、４４Ｌ，４４Ｒ…切欠、４５…ピストンシール、４５ＬＵ，４５ＲＵ，４５ＬＤ，４５ＲＤ…連通孔、Ｖａ、Ｖｂ…常閉弁、４６Ｌ，４６Ｒ…シール部材、４７…ストッパ部材、ＲＬ，ＲＲ…圧力室、５０Ｌ，５０Ｒ…ボールジョイント、６０Ｌ，６０Ｒ…タイロッド
【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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