(57)【要約】【課題】  第１部材をボルトを用いて第２部材の正確な位置に固定する。【解決手段】  第１部材５は貫通孔５ｃを有し、貫通孔５ｃにはテーパ部５ｄが形成されている。第２部材６はねじ孔６ｂを有し、ねじ孔６ｂにはテーパ部６ｄが形成されている。第１及び第２部材５，６のテーパ部５ｄ、６ｄ間には、位置決めリング８が組み付けられている。位置決めリング８は、中心軸線を同一とする同軸に配置した円筒状の第1及び第２リング部８ａ、８ｂを、軸方向断面をＵ字状に形成した環状の連結部８ｃで一体的に連結して構成されている。第１及び第２リング８ａ、８ｂの端部には、テーパ部８ｄ，８ｅがそれぞれ形成されている。第１及び第２部材５，６のテーパ部５ｄ、６ｄに位置決めリング８のテーパ部８ｄ、８ｅをそれぞれ当接させた状態で、ボルト７を、第１部材５及び位置決めリング８を貫通させて第２部材６のねじ孔６ｂにねじ結合する。【選択図】  図１
2009040217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１部材と第２部材との間に弾性体で形成した位置決めリングを介装して、前記第１部材を前記第２部材にボルトにより連結した部材連結構造であって、
前記第１部材に、前記第２部材との接触面の法線方向を中心軸とする貫通孔を設けるとともに、前記貫通孔の前記第２部材側の端部の内周面に前記第２部材との接触面から前記第２部材と反対側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、
前記第２部材に、前記第１部材との接触面の法線方向を中心軸として内周面に雌ねじ部を形成したねじ孔を設けるとともに、前記ねじ孔の入口部の内周面に前記第１部材との接触面から前記雌ねじ部側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、
前記位置決めリングを、中心軸線を同一とする円筒状の第1及び第２リング部の互いに対向する端部側を、軸方向断面をＵ字状に形成した環状の連結部で一体的に連結して構成し、前記第１及び第２リングの前記連結部で連結された端部と反対側の端部の外周面に、端面から前記連結部に向かうに従って外径を大きくするとともに、傾斜角を前記第１及び第２部材のテーパ部と同じにしたテーパ部をそれぞれ形成し、
前記第１部材及び第２部材のテーパ部に前記位置決めリングの第１及び第２リング部に設けたテーパ部をそれぞれ当接させた状態で、前記ボルトを前記第１部材の貫通孔及び前記位置決めリングを貫通させて、その雄ねじ部を前記第２部材の雌ねじ部にねじ結合させたことを特徴とする部材連結構造。
【請求項２】
軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、
左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、前記左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、
前記ラックバーの軸線方向の中央部にて固定されるとともに、前記左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、前記ラックバーと一体的に左右方向に変位して、前記左右操舵輪を左右に操舵するために前記左右一対のタイロッドを揺動させる連結器とを備え、
前記ラックバーと前記連結器との間に弾性体で形成した位置決めリングを介装して、前記連結器を前記ラックバーにボルトにより連結した車両のステアリング装置であって、
前記連結器に、前記ラックバーとの接触面の法線方向を中心軸とする貫通孔を設けるとともに、前記貫通孔の前記ラックバー側の端部の内周面に前記ラックバーとの接触面から前記ラックバーと反対側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、
前記ラックバーに、前記連結器との接触面の法線方向を中心軸として内周面に雌ねじ部を形成したねじ孔を設けるとともに、前記ねじ孔の入口部の内周面に前記連結器との接触面から前記雌ねじ部側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、
前記位置決めリングを、中心軸線を同一とする円筒状の第1及び第２リング部の互いに対向する端部側を、軸方向断面をＵ字状に形成した環状の連結部で一体的に連結して構成し、前記第１及び第２リングの前記連結部で連結された端部と反対側の端部の外周面に、端面から前記連結部に向かうに従って外径を大きくするとともに、傾斜角を前記連結器及びラックバーのテーパ部と同じにしたテーパ部を形成し、
前記連結器及びラックバーのテーパ部に前記位置決めリングの第１及び第２リング部に設けたテーパ部をそれぞれ当接させた状態で、前記ボルトを前記連結器の貫通孔及び前記位置決めリングを貫通させて、その雄ねじ部を前記ラックバーの雌ねじ部にねじ結合させたことを特徴とする車両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、第１部材を第２部材にボルトにより連結した部材連結構造、及び同部材連結構造を採用したセンターテイクオフ式の車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図６に示すように、第１部材１を第２部材２にボルト３を用いて連結する部材連結構造はよく知られている。この場合、一般的には、第１部材１に、第２部材２との接触面の法線方向を中心軸とする貫通孔１ａを設ける。第２部材２に、第１部材１との接触面の法線方向を中心軸として内周面に雌ねじ部を形成したねじ孔２ａを設ける。そして、第１部材１を第２部材２上に載せて、ボルト３を第１部材１の貫通孔１ａを貫通させて、その雄ねじ部３ａを第２部材２のねじ孔２ａにねじ結合させるようにしている。
【０００３】
また、下記特許文献１に示されているように、センターテイクオフ式の車両のステアリング装置においても、この部材連結構造が採用されている。この車両のステアリング装置は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部に固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続する一対の連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器とを備えている。そして、この車両のステアリング装置においても、連結器をラックバーに固定する際に、前記連結方法により、ボルトを用いて連結器をラックバーに連結するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−３２１６９４号公報
【発明の開示】
【０００４】
上記のようなボルト３を用いた部材連結構造においては、第１部材１を第２部材２に固定する際に、第２部材２に対する第１部材１の高精度な位置決めが要求される場合がある。特に、前述した車両のステアリング装置においては、連結器をラックバーに高精度で位置決めして組付ける必要がある。しかし、ボルト３を第２部材２のねじ孔２ａに侵入させる際、ボルト３を第１部材１の貫通孔１ａを貫通させるために、第１部材１の貫通孔１ａの内径は、ボルト３の軸部の外径よりも若干大きく設定されている。すなわち、第１部材１の貫通孔１ａの内周面とボルト３の軸部の外周面の間には隙間が設けられている。特に、工場の生産ラインで、第１部材１を第２部材２にボルト３を用いて連結する場合には、生産効率上、前記隙間をあまり小さくすることができない。そのため、ボルト３の締め付け時に、第１部材１が第２部材２上を移動して、第１部材１が第２部材２に対して正確に位置決めされない場合がある。図６は、２点鎖線で示す位置にあるべき貫通孔１ａが、第１部材１の矢印方向の移動により実線位置までずれている場合を示している。
【０００５】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、第１部材をボルトを用いて第２部材の正確な位置に固定できるようにした部材連結構造を提供することにある。また、本発明の目的は、この部材連結構造をセンターテイクオフ式の車両のステアリング装置に適用することにもある。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、第１部材と第２部材との間に弾性体で形成した位置決めリングを介装して、第１部材を第２部材にボルトにより連結した連結構造であって、第１部材に、第２部材との接触面の法線方向を中心軸とする貫通孔を設けるとともに、貫通孔の第２部材側の端部の内周面に第２部材との接触面から第２部材と反対側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、第２部材に、第１部材との接触面の法線方向を中心軸として内周面に雌ねじ部を形成したねじ孔を設けるとともに、ねじ孔の入口部の内周面に第１部材との接触面から雌ねじ部側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、位置決めリングを、中心軸線を同一とする同軸に配置した円筒状の第1及び第２リング部の互いに対向する端部側を、軸方向断面をＵ字状に形成した環状の連結部で一体的に連結して構成し、第１及び第２リングの連結部で連結された端部と反対側の端部の外周面に、端面から連結部に向かうに従って外径を大きくするとともに、傾斜角を第１及び第２部材のテーパ部と同じにしたテーパ部をそれぞれ形成し、第１部材及び第２部材のテーパ部に位置決めリングの第１及び第２リング部に設けたテーパ部をそれぞれ当接させた状態で、ボルトを第１部材の貫通孔及び位置決めリングを貫通させて、その雄ねじ部を第２部材の雌ねじ部にねじ結合させたことにある。
【０００７】
このように構成した部材連結構造においては、第２部材のねじ孔のテーパ部に位置決めリングを載せ、第１部材の貫通孔のテーパ部を位置決めリング位置に合わせるように、第１部材を第２部材の上方に配置する。この状態では、第１部材の下面と第２部材の上面とは接していない。そして、この状態においては、第１部材及び第２部材の平行な各接触面の位置は、第２部材のテーパ部、第２リング部のテーパ部、Ｕ字状の連結部、第１リング部のテーパ部、及び第１部材のテーパ部によって決定され、隙間の要素は含まれていないので、第１部材の第２部材に対する位置精度は確保されている。言い換えれば、位置決めリングの自動調心作用により、第１部材は、第２部材の上方にて正確に位置する。そして、ボルトのねじ部を第２部材のねじ孔のねじ部にねじ結合させると、位置決めリングは、そのＵ字状の連結部を軸方向にのみに縮ませ、第１及び第２リング部間の水平方向の相対変位を抑制するので、第１部材の第２部材に対する位置が高精度に保たれたまま、第１部材はボルトにより第２部材に連結される。その結果、第１部材は、高精度に位置決めされて第２部材に連結される。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、軸線方向を左右方向にして延設され、操舵ハンドルの操舵操作に応じて左右方向に変位するラックバーと、左右操舵輪を外側端にてそれぞれ接続し、左右操舵輪を揺動により左右にそれぞれ操舵する左右一対のタイロッドと、ラックバーの軸線方向の中央部にて固定されるとともに、左右一対のタイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した連結部を有し、ラックバーと一体的に左右方向に変位して、左右操舵輪を左右に操舵するために左右一対のタイロッドを揺動させる連結器とを備えた車両のステアリング装置に前記本発明の部材連結構造を適用したことにある。この場合、前記第１部材を連結器とするとともに、前記第２部材をラックバーとして、前記本発明の部材連結構造を前記車両のステアリング装置に適用するとよい。
【０００９】
具体的には、連結器に、ラックバーとの接触面の法線方向を中心軸とする貫通孔を設けるとともに、貫通孔のラックバー側の端部の内周面にラックバーとの接触面からラックバーと反対側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、ラックバーに、連結器との接触面の法線方向を中心軸として内周面に雌ねじ部を形成したねじ孔を設けるとともに、ねじ孔の入口部の内周面に連結器との接触面から雌ねじ部側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部を形成し、連結器及びラックバーのテーパ部に、前記のように構成した位置決めリングの第１及び第２リング部に設けたテーパ部をそれぞれ当接させた状態で、ボルトを連結器の貫通孔及び位置決めリングを貫通させて、その雄ねじ部をラックバーの雌ねじ部にねじ結合させるとよい。また、連結器のラックバーへの組付けにおいては、ラックバーを下にして、連結器を上からラックバーに組付ける。これによれば、連結器が常に高精度に位置決めされてラックバーに組付けられ、車両のステアリング装置の作動が的確に保たれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明するが、まず、本発明に係る基本的な部材連結構造について図面を用いて説明する。図１は、第１部材５を第２部材６にボルト７により連結した部材連結構造を示す縦断面図である。第１部材５は金属製の部材であり、その上面５ａ及び下面５ｂは平面に形成されているが、全体形状はどのようでもよい。第２部材６も金属製の部材であり、第１部材５の下面５ｂと接触する上面６ａは平面に形成されているが、全体形状はどのようでもよい。
【００１１】
第１部材５には、上面５ａ及び下面５ｂの法線方向を中心軸とする円形の貫通孔５ｃが設けられている。貫通孔５ｃの下面５ｂ側端部の内周面には、下面５ｂから上面５ａ側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部５ｄが形成されている。第２部材６には、上面６ａの法線方向を中心軸とし、第１部材５の貫通孔５ｃと同径のねじ孔６ｂが設けられている。ねじ孔６ｂの奥に位置する内周面上には雌ねじ部６ｃが形成されている。ねじ孔６ｂの上面６ａ側端部の内周面には、上面６ａから雌ねじ部６ｃ側に向かうに従って内径を小さくするテーパ部６ｄが形成されている。第１部材５におけるテーパ部５ｄの下面６ｂ位置の直径と、第２部材６におけるテーパ部６ｄの上面６ａ位置の直径は等しいとともに、両テーパ部５ｄ，６ｄの傾斜角は等しく、両テーパ部５ｄ，６ｄの形状は上下に対称である。
【００１２】
ボルト７は、頭部７ａの直下に円形の鍔７ｂを有するとともに、断面円形の長尺状の軸部７ｃを有する。軸部７ｃの直径は、第１部材５の貫通孔５ｃ及び第２部材６のねじ孔６ｂの直径よりも若干小さい。軸部７ｃの下部には、第２部材６の雌ねじ部６ｃとねじ結合する雄ねじ部７ｄが設けられている。
【００１３】
第１部材５のテーパ部５ｄ及び第２部材６のテーパ部６ｄによって形成された空間には、弾性体で構成した位置決めリング８が組み付けられている。位置決めリング８は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、中心軸線を同一とする同軸に配置した円筒状の第1リング部８ａ及び第２リング部８ｂを備えている。位置決めリング８は、第１リング部８ａ及び第２リング部８ｂの互いに対向する端部側を、軸方向断面をＵ字状に形成した環状の連結部８ｃで一体的に連結して構成されている。第１リング８ａ及び第２リング８ｂの連結部８ｃで連結された端部と反対側の端部の外周面には、テーパ部８ｄ，８ｅがそれぞれ設けられている。テーパ部８ｄ，８ｅは、端面から連結部８ｃ側に向かうに従って外径が大きくなるように形成され、それらの傾斜角は第１及び第２部材５，６のテーパ部５ｄ，６ｄと同じである。
【００１４】
このように構成した部材連結構造においては、第２部材６のねじ孔６ｂのテーパ部６ｄに位置決めリング８のテーパ部８ｅを当接させて、第２部材６のねじ孔６ｂのテーパ部６ｄ上に位置決めリング８を載置する。次に、第１部材５の貫通孔５ｃの中心軸を第２部材６のねじ孔６ｂの中心軸に一致させた状態で、位置決めリング８のテーパ部８ｄに第１部材５のテーパ部５ｄを当接させて、第１部材５を位置決めリング８上に載置する。この状態においては、第１部材５の下面５ｂは、第２部材６の上面６ａに当接していない。第２部材６の上面６ａに対する第１部材５の位置は、第２部材６のテーパ部６ｄ、位置決めリング８の第２リング部８ｂのテーパ部８ｅ、連結部８ｃ、第１リング部８ａのテーパ部８ｄ、及び第１部材５のテーパ部５ｄによって決定され、隙間の要素は含まれていないので、第１部材５の第２部材６に対する位置精度は確保されている。
【００１５】
言い換えれば、第１部材５の貫通孔５ｃの中心軸と第２部材６のねじ孔６ｂの中心軸とがずれて、第１部材５を位置決めリング８上に組み付けても、位置決めリング８の自動調心作用により、第１部材５は、第２部材６の上方にて正確に位置するようになる。すなわち、貫通孔５ｃとねじ孔６ｂの両中心軸がずれて第１部材５が位置決めリング８上に載置された場合、第１部材５は、その自重により第２部材６に対して水平方向に変位して、貫通孔５ｃとねじ孔６ｂの両中心軸が一致するように自動的に調節される。また、第１部材５が、その自重により第２部材６に対して水平方向に変位しない場合には、第１部材５に上方から多少の力を加えたり、第１部材５を水平方向に揺すったりするとよい。
【００１６】
そして、図１に示すように、ボルト７のねじ部７ｄを第２部材６のねじ孔６ｂのねじ部６ｃにねじ結合させると、位置決めリング８は、そのＵ字状の連結部８ｃの作用により、同連結部８ｃを軸方向にのみに縮ませ、第１リング８ａ及び第２リング部８ｂ間の水平方向の相対変位を抑制するので、第１部材５と第２部材６との相対位置が高精度に保たれたまま、第１部材５はボルト７により第２部材６に連結される。その結果、第１部材５は、高精度に位置決めされて第２部材６に連結される。
【００１７】
この位置決めリング８の連結部８ｃの作用について、図３乃至図５を用いて詳しく説明する。図３に示すように第１部材５を位置決めリング８上に載置した状態では、位置決めリング８のＵ字状の連結部８ｃには、図４に示すように、パターンＡ〜Ｃの力が作用する。パターンＡは、矢印で示すように、連結部８ｃの上端部を下方に押し下げるとともに、連結部８ｃの下端部を上方に押し上げる力である。パターンＢは、矢印で示すように、連結部８ｃの上下の両端部の一方を径方向内側に変形させ、かつ他方を径方向外側に変形させようとうする力、すなわち連結部８ｃの上下の両端部を、環状の連結部８ｃの径方向であって互いに反対方向にそれぞれ変形させようとする力である。パターンＣは、矢印で示すように、連結部８ｃの上下の両端部を、環状の連結部８ｃの接線方向（すなわちパターンＢ，Ｃの矢印方向に直交する方向）であって互いに反対方向にそれぞれ変形させようとする力である。この場合、構造力学的には、パターンＡ、Ｂの力に対しては、連結部８ｃは変形し易い。しかし、パターンＣの力に対しては、連結部８ｃは変形しにくい。
【００１８】
このような構造力学的な理論に基づいて、連結部８ｃに作用する力と変形の状態について説明する。図５(Ａ)は、その図示下側の縦断面図の矢印で示すように、連結部８ｃに軸方向（垂直方向）の力が作用した場合を示している。この場合、図示上側の図面における連結部８ｃの「Ａ」を付した部分には、前述したパターンＡの力が作用する。前述のように、連結部８ｃはパターンＡの力に対して変形し易いので、連結部８ｃは、軸方向（垂直方向）の力によって軸方向（垂直方向）に縮む。一方、図５(Ｂ)は、その図示下側の縦断面図の矢印で示すように、連結部８ｃに軸方向に直交する方向（水平方向）の力が作用した場合を示している。この場合、図示上側の図面における連結部８ｃの「Ｂ」を付した部分には、前述したパターンＢの力が作用する。図示上側の図面における連結部８ｃの「Ｃ」を付した部分には、前述したパターンＣの力が作用する。前述のように、連結部８ｃは、パターンＢの力に対しては変形し易いが、パターンＣの力に対しては変形し難いので、連結部８ｃは、軸方向に直交する方向（水平方向）の力によっては、ほとんど変形しない。
【００１９】
このような位置決めリング８の作用によって、ボルト７を第２部材６のねじ部６ｃに締め付けても、第１部材５は、第２部材６に対し、そのねじ孔６ｂの中心軸に直交する方向（水平方向）に移動することはない。その結果、前述のように、第１部材５を位置決めリング８上に載置して、位置決めリング８による自動調心作用によって、第２部材６上に正確に位置決めされた第１部材５がそのまま第２部材６上に固定される。その結果、第１部材５は、高精度に位置決めされて第２部材６に連結される。
【００２０】
次に、前記のように機能する位置決めリング８の材料について説明する。位置決めリング８としては、連結部８ｃの変形のために弾性を有することに加えて、次のような特性も必要とする。すなわち、第１部材５の貫通孔５ｃの中心軸と第２部材６のねじ孔６ｂの中心軸とがずれて、第１部材５が位置決めリング８上に載置された場合、位置決めリング８のテーパ部８ｄ，８ｅは、第１及び第２部材５，６のテーパ部５ｄ、６ｄに正確に当接することなく片当りする。この状態では、位置決めリング８のテーパ部８ｄ，８ｅの先端が変形する可能性があるので、位置決めリング８の材料としては、ある程度硬い、すなわち高い硬度を有する材料が適している。さらに、第１部材５をボルト７によって第２部材６に固定した後、ボルト７を緩めてボルト７を再度締め付けた場合には、前回のボルト７の締め付けによる位置決めリング８の変形を回避するために、位置決めリング８の材料としては、塑性変形しない材料が適当である。
【００２１】
これらの位置決めリング８に必要な特性を考慮すると、位置決めリング８の材料としては、ばね用材料が適当である。鉄系ではばね鋼（ＳＵＰ）及びばね用ステンレス鋼（ＳＵＳ）が適当であり、樹脂系ではポリカーボネート（ＰＣ）及びポリアミドすなわちナイロン（ＰＡ６，ＰＡ６６）が適当である。ばね鋼（ＳＵＰ）の具体例としては、Ｓｉ−Ｍｎ鋼系のＳＵＰ６及びＳＵＰ７、Ｍｎ−Ｃｒ鋼系のＳＵＰ９及びＳＵＰ９Ａ、Ｃｒ−Ｖ鋼系のＳＵＰ１０、Ｍｎ−Ｃｒ−Ｂ鋼系のＳＵＰ１１Ａ、Ｓｉ−Ｃｒ鋼系のＳＵＰ１２、並びにＣｒ−Ｍｏ鋼系のＳＵＰ１３が適当である。また、ニッケル黄銅、りん青銅、ベリリウム青銅、コバルト合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金などの非鉄合金のばね用材料を用いてもよい。
【００２２】
次に、上記部材連結構造をセンターテイクオフ式の車両のステアリング装置に適用した実施形態について、図面を用いて説明する。図７は、同実施形態に係る車両のステアリング装置の全体外観図である。図８は、図７の２点鎖線で囲んだ部分の拡大横断断面図である。なお、本願明細書においては、前後方向とは車両の前後方向を意味し、左右方向とは車両の左右方向を意味する。
【００２３】
この車両のステアリング装置は、操舵ハンドル１１、ラックバー２１、左右一対のタイロッド３１，３２、連結器４０及びヒートインシュレータ６１を備えている。操舵ハンドル１１は、操舵輪としての左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵するために、運転者によって操舵操作される。ラックバー２１は、操舵ハンドル１１の操舵操作に応じて車両の左右方向に変位する。タイロッド３１，３２は、ラックバー２１の左右方向への変位に応じて揺動して左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を左右に操舵する。連結器４０は、ラックバー２１とタイロッド３１，３２とを連結して、ラックバー２１の左右方向への変位に応じてタイロッド３１，３２を揺動させる。ヒートインシュレータ６１は、連結器４０を覆って熱源から連結器４０への輻射熱を遮断する。
【００２４】
ラックバー２１は、金属材料で長尺状に形成され、その一部にラック歯を有する。ラックバー２１は、金属材料で円筒状に形成されたラックバーハウジング２２内に、ラックバーハウジング２２と軸線方向を同一にして、軸線方向に変位可能に組み込まれている。ラックバー２１のラック歯には、ラックバーハウジング２２に組み付けられたギヤボックス１２内にて、ステアリングシャフト１３の下端部に設けたピニオンギヤが噛み合っている。ステアリングシャフト１３の上端には、操舵ハンドル１１が組み付けられている。操舵ハンドル１１が回動されると、ステアリングシャフト１３が軸線回りに回転して、ラックバー２１は左右方向に変位する。ラックバー２１の中央前面側には、左右方向に所定幅の平面部２１ａが設けられている。平面部２１ａには、左右に所定間隔をおいて、後方に向かって内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔２１ｂ，２１ｃが形成されている。このラックバー２１は、上述した図１の部材連結構造の第２部材６に対応するもので、ねじ孔２１ｂ，２１ｃの入口部分には第２部材６のテーパ部６ｄに対応したテーパ部が設けられている。
【００２５】
ラックバーハウジング２２は、車両の左右方向に延設された状態で、図示しない車体に固定されている。ラックバーハウジング２２の中央部前側には、ラックバー２１と連結器４０の一体的な左右方向の変位を許容するために、横長の方形状の開口部２２ａが設けられている。この開口部２２ａの横方向の長さは、ラックバー２１の左右方向への最大変位量よりも若干長く設定されている。
【００２６】
ラックバーハウジング２２の左右両端部を除く部分は、ダストブーツ２３によって覆われている。ダストブーツ２３は、ゴム材料で一体的に成型され、その中央部２３ａを厚肉に形成し、中央部２３ａの両側にて薄肉の蛇腹部２３ｂ，２３ｃを有する。中央部２３ａは円筒状に形成され、その前側部分に垂直な平面を形成する凹部２３ａ１を有する。この凹部２３ａ１には、ラックバー２１が中立状態にあるときにねじ孔２１ｂ，２１ｃが対向する位置に、貫通孔２３ａ２，２３ａ３が設けられている。ダストブーツ２３の両端部は、ラックバーハウジング２２の外周上に固定されている。ダストブーツ２３の中央部２３ａは、詳しくは後述するように、連結器４０によりラックバー２１に固定される。したがって、ダストブーツ２３の中央部２３ａは、ラックバー２１の左右方向の変位に応じて、蛇腹部２３ｂ，２３ｃの伸縮を伴いながら左右方向に変位する。
【００２７】
タイロッド３１，３２は、各外側端にて、図示しないナックルアームを介して、揺動により左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵可能にそれぞれ連結している。タイロッド３１，３２の各内側端は、連結器４０の左右方向の変位に応じて左右方向に変位するように連結器４０に接続されている。
【００２８】
連結器４０は、ブラケット４１及び左右一対のボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂからなる。ブラケット４１は、図１０Ａ〜図１０Ｅに示すように、本体部４１ａ及び取付け部４１ｂ，４１ｃからなり、金属材料を一体成型して平面視Ｔ字状に形成されている。図１０Ａは、ブラケット４１の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケット４１を前方から見た図である。図１０Ｂはブラケット４１の平面図であり、図１０Ｃはブラケット４１の側面図である。図１０Ｄは図１０Ａの１０Ｄ−１０Ｄ線に沿って見たブラケット４１の断面図であり、図１０Ｅは図１０Ａの１０Ｅ−１０Ｅに沿って見たブラケット４１の断面図である。
【００２９】
本体部４１ａは、前端から後端近傍位置まで横方向に同一の幅を有し、後端部にて後方に向けて横方向の幅が徐々に大きくなるような形状に形成されている。また、この本体部４１ａは、横方向から見て、後部にてＵ字状（すなわち円弧状）の上下対称の外形を有し、後部にて直線状の上下対称の外形を有する。そして、後部の上面及び下面は平面を形成しており、この後部の上面及び下面は、ヒートインシュレータ６１をブラケット４１に組み付けた際の座面４１ａ１，４１ａ２を構成する。本体部４１ａの後端部には、横方向から見て、座面４１ａ１，４１ａ２から上方及び下方にそれぞれ突出して、座面４１ａ１，４１ａ２の後端にて横方向に直線上に延びた段差を形成する突出部４１ａ３，４１ａ４が設けられている。これらの突出部４１ａ３，４１ａ４の前後方向の幅は、座面４１ａ１，４１ａ２の前後方向の長さに比べて小さい。本体部４１ａの前部には、横方向に貫通して内周面に雌ねじを形成したねじ孔４１ａ５が設けられている。本体部４１ａの中間部には、座面４１ａ１，４１ａ２から内部に向けて内周面に雌ねじを形成した有底のねじ孔４１ａ６，４１ａ７が設けられている。
【００３０】
取付け部４１ｂ，４１ｃは、本体部４１ａの後端部（突出部４１ａ３，４１ａ４の前後位置に対応）から左右方向へそれぞれ延設されている。取付け部４１ｂ，４１ｃの前後方向の幅は、突出部４１ａ３，４１ａ４の前後方向の幅に等しい。取付け部４１ｂ，４１ｃは、正面から見てＵ字状（すなわち円弧状）の左右対称の外形を有する。取付け部４１ｂ、４１ｃの後端面には、後方に突出した円筒部４１ｂ１，４１ｃ１が一体的に形成されている。取付け部４１ｂ、４１ｃ及び円筒部４１ｂ１，４１ｃ１には、前後方向に貫通する断面円形の貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２が設けられている。貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２の直径は、ラックバー２１に設けたねじ孔２１ｂ、２１ｃの直径に等しい。ブラケット４１は、上述した図１の部材連結構造の第１部材５に対応するもので、貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２の後端部には第１部材５のテーパ部５ｄに対応したテーパ部が形成されている。
【００３１】
このように構成したブラケット４１は、一対のボルト４２，４３を用いてラックバー２１に組み付けられる。まず、ラックバー２１の平面部２１ａとダストブーツ２３の中央部２３ａとの間に支持部材４４を挟んだ状態で、ラックバー２１の平面部２１ａを上方に向ける。支持部材４４は、樹脂で長円状に一体成型されていて、ブラケット４１の円筒部４１ｂ１，４１ｃ１を挿通させるための一対の貫通孔を有する。ダストブーツ２３の凹部２３ａ１にも、支持部材４４の一対の貫通孔に対向して、ブラケット４１の円筒部４１ｂ１，４１ｃ１を挿通させるための一対の貫通孔２３ａ２，２３ａ３が設けられている。
【００３２】
この状態で、ラックバー２１のねじ孔２１ｂ，２１ｃに設けたテーパ部上に、上述した図１の部材連結構造の位置決めリング８に対応した位置決めリング４５，４６をそれぞれ載置する。そして、ブラケット４１の円筒部４１ｂ１，４１ｃ１をダストブーツ２３の貫通孔２３ａ２，２３ａ３及び支持部材４４の貫通孔をそれぞれ貫通させて、貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２の中心軸がねじ孔２１ｂ，２１ｃの中心軸に一致するように、ブラケット４１をラックバー２１上に載置する。その後、ボルト４２，４３を取付け部４１ｂ、４１ｃ及び円筒部４１ｂ１，４１ｃ１の貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２を貫通させて、ラックバー２１のねじ孔２１ｂ，２１ｃに挿入し、ボルト４２，４３をねじ孔２１ｂ、２１ｃにねじ結合する。これにより、ブラケット４１はラックバー２１に組み付けられる。また、ダストブーツ２３の凹部２３ａ１も、支持部材４４とブラケット４１の円筒部４１ｂ１，４１ｃ１に挟まれて固定される。
【００３３】
この場合、ブラケット４１、ラックバー２１、ボルト４２，４３及び位置決めリング４５，４６は、上記図１の部材連結構造の第１部材５、第２部材６、ボルト７及び位置決めリング８にそれぞれ対応する。そして、ブラケット４１の貫通孔４１ｂ２，４１ｃ２及びラックバー２１のねじ孔２１ｂ、２１ｃに設けたテーパ部は、上記図１の部材連結構造のテーパ部５ｄ、６ｄと同様に機能する。また、両端にテーパ部を有する位置決めリング４５，４６も、上記図１の部材連結構造の位置決めリング８と同様に機能する。したがって、位置決めリング４５，４６の自動調心作用により、ブラケット４１は、正確に位置決めされてラックバー２１に固定される。
【００３４】
ボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂは、金属製の球座部材５１，５２及び金属製のボール部材５３，５４を有する。球座部材５１，５２は、それらの内側部に設けた雄ねじ部５１ａ，５２ａをブラケット４１のねじ孔４１ａ５に外側からそれぞれねじ結合させて、ブラケット４１に固定されている。球座部材５１，５２の球座部５１ｂ，５２ｂは、樹脂製のシート５５，５６を介して、ボール部材５３，５４の球状のボール部５３ａ，５４ａを回転可能に支持している。球座部５１ｂ，５２ｂは、ゴム製のダストブーツ５７，５８により覆われている。ボール部材５３，５４の外側部分にそれぞれ設けた雄ねじ部５３ｂ，５４ｂは、タイロッド３１，３２の内側端部の内周面に設けた雌ねじにねじ結合されている。そして、ロックナット５９，６０により、ボール部材５３，５４はタイロッド３１，３２に堅固に固定されている。なお、ボール部５３ａ，５４ａの円滑な回転を確保するために、球座部５１ｂ，５２ｂ内にはグリースなどが封入されている。このようなボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂが、タイロッドの内側端をそれぞれ回転可能に接続した本発明の連結部を構成する。
【００３５】
ヒートインシュレータ６１は、連結器４０を前側から覆って、連結器４０の前下方に位置するエンジン及びその付属部品から連結器４０への輻射熱を遮断することにより、連結器４０を保護する。特に、ヒートインシュレータ６１は、連結器４０内のシート５５，５６、球座部５１ｂ，５２ｂ内に封入されたグリースなどへの前記輻射熱を遮断して、ボールジョイント機構５０Ａ,５０Ｂを保護する。このヒートインシュレータ６１は、図１１Ａ〜図１１Ｅに示されている。図１１Ａは、ヒートインシュレータ６１の正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータ６１を前方から見た図である。図１１Ｂはヒートインシュレータ６１の平面図であり、図１１Ｃはヒートインシュレータ６１の側面図である。図１１Ｄは、図１１Ｃの矢印１１Ｄによって示された部分のヒートインシュレータ６１の部分拡大図である。図１１Ｅは、図１１Ｃの矢印１１Ｅによって示された部分のヒートインシュレータ６１の部分拡大図である。
【００３６】
ヒートインシュレータ６１は、金属プレート（例えば、鉄製の金属プレート）を曲げ加工して形成したもので、連結器４０への組み付け状態にて前側に位置する連結部６１ａにて一体的に連結された上板部６１ｂ及び下板部６１ｃを有する。上板部６１ｂ及び下板部６１ｃは互いに上下に対向し、連結部６１ａと共に、縦断面Ｕ字状の後方に開放された空間ＳＰを形成する。なお、この空間ＳＰは、左右側方においても開放されている。下板部６１ｃは、方形状に形成され、左右前端部において左右対称に小さく円弧状に切り欠かれている。上板部６１ｂも、下板部６１ｃの同じ方形状に形成され、中央部から左右対称に斜め前方に比較的大きく切り欠かれている。そして、上板部６１ｂの面積は下板部６１ｃの面積よりも小さく設定されている。言い換えれば、上板部６１ｂが空間ＳＰを覆う面積は、上板部６１ｂの前記斜め前方に切り欠いた面積分だけ、下板部６１ｃが空間ＳＰを覆う面積よりも小さい。これにより、ヒートインシュレータ６１内の熱が上方に逃げ易くなり、ヒートインシュレータ６１内の空間ＳＰの温度上昇が良好に抑制される。また、連結部６１ａ、上板部６１ｂ及び下板部６１ｃは、左右方向の中央部分を外側部分よりも窪ませて形成されている。
【００３７】
上板部６１ｂ及び下板部６１ｃの中央位置には、前端近傍位置から後方に向けて所定幅の平面部６１ｂ１，６１ｃ１が形成されている。平面部６１ｂ１，６１ｃ１の後端部分は、それらよりも左右外側の上板部６１ｂ及び下板部６１ｃの後端面よりも方形状に突出して、突出部６１ｂ２，６１ｃ２を構成する。突出部６１ｂ２，６１ｃ２の前方の左右方向中心位置には、ブラケット４１に設けたねじ孔４１ａ６，４１ａ７と同径の円形の貫通孔６１ｂ３，６１ｃ３が形成されている。これらの貫通孔６１ｂ３，６１ｃ３の入口の最も後方の位置から突出部６１ｂ２，６１ｃ２の前端までの長さは、ブラケット４１のねじ孔４１ａ６、４１ａ７の入口の最も後方の位置から座面４１ａ１，４１ａ２に設けた突出部４１ａ３、４１ａ４の段差までの長さに等しい。これは、ヒートインシュレータ６１をブラケット４１に組み付けた際に、ヒートインシュレータ６１の突出部６１ｂ２，６１ｃ２の前端面を、ブラケット４１の突出部４１ａ３、４１ａ４による段差面に当接させることにより、ヒートインシュレータ６１を位置決めするためである。ヒートインシュレータ６１に関しては、プレス打ち抜きにより、突出部６１ｂ２，６１ｃ２の端面を高精度に加工しておくとよい。また、ブラケット４１の突出部４１ａ３，４１ａ４に関しては、切削などの機械加工により、高精度に突出部４１ａ３，４１ａ４の段差面を成型しておくとよい。
【００３８】
このように構成したヒートインシュレータ６１は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ブラケット４１の本体部４１ａに固定される。図９Ａは、図７及び図８からブラケット４１及びヒートインシュレータ６１のみを取り出して、ヒートインシュレータ６１のブラケット４１への組付け状態を示す平面図である。図９Ｂは、図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線に沿って見た断面図である。
【００３９】
ヒートインシュレータ６１は、上板部６１ｂの平面部６１ｂ１の下面をブラケット４１の座面４１ａ１上に密着させるとともに、下板部６１ｃの平面部６１ｃ１の下面をブラケット４１の座面４１ａ２上に密着させる。そして、ヒートインシュレータ６１の上板部６１ｂの突出部６１ｂ２の後端面をブラケット４１の突出部４１ａ３の段差面に当接させるとともに、ヒートインシュレータ６１の下板部６１ｃの突出部６１ｃ２の後端面をブラケット４１の突出部４１ａ４の段差面に当接させる。そして、ボルト６２，６３を、ヒートインシュレータ６１の貫通孔６１ｂ３，６１ｃ３を介してブラケット４１のねじ孔４１ａ６，４１ａ７に侵入させてねじ結合させる。これにより、ヒートインシュレータ６１は、ブラケット４１に堅固に固定される。
【００４０】
上記のように構成した実施形態の動作について説明する。運転者が操舵ハンドル１１を左右に回動操作すると、操舵ハンドル１１の回動はステアリングシャフト１３を介してラックバー２１に伝達されて、ラックバー２１は左右方向に変位する。このラックバー２１の左右方向の変位により、ブラケット４１及び球座部材５１，５２もラックバー２１と一体的に左右に変位する。球座部材５１，５２の左右方向の変位により、ボール部材５３，５４のボール部５３ａ，５４ａの回転を伴いながら、タイロッド３１，３２はボール部材５３，５４と一体的に揺動し、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は操舵される。したがって、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２は、操舵ハンドル１１の回動操作により操舵される。
【００４１】
また、ヒートインシュレータ６１は、エンジン及びその付属部品から連結器４０、特にボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂのシート５５，５６、球座部５１ｂ、５２ｂ、ボール部５３ａ，５４ａへの輻射熱を遮断する。したがって、シート５５，５６、球座部５１ｂ、５２ｂ内のグリースなどが高い温度まで上昇しなくなるので、シート５５，５６、グリースなどが熱によって変形及び変質し難くなり、ボールジョイント機構５０Ａ、５０Ｂの良好な作動が維持される。
【００４２】
さらに、上記実施形態においては、ブラケット４１は、正確に位置決めされてラックバー２１に固定される。また、ヒートインシュレータ６１も、正確に位置決めされてブラケット４１に堅固に固定される。したがって、ラックバー２１、ブラケット４１及びヒートインシュレータ６１が、操舵ハンドル１１の回動操作に応じて左右方向に変位したり、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２のバウンド及びリバウンドにより上下に変位しても、ブラケット４１及びヒートインシュレータ６１の他の部品と干渉することがなくなる。
【００４３】
さらに、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【００４４】
例えば、上記実施形態においては、ボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂを用いて、タイロッド３１，３２の内側端をブラケット４１に対して回転可能に接続するようにした。ボールジョイント機構５０Ａ，５０Ｂを用いることは好ましいことであるが、本発明は、樹脂、ゴムなどを含む連結器を介して、タイロッド３１，３２の内側端をラックバー２１の中央部位置にて回転可能に接続し、ラックバー２１の左右方向に変位に応じてタイロッド３１，３２を揺動させて、左右前輪ＦＷ１，ＦＷ２を操舵する車両のステアリング装置に広く適用できる。具体的には、例えば、タイロッド３１，３２の内側端に形成した円筒部を貫通してラックバー２１に固定されたボルトを設け、円筒部の内周面とボルトの外周面との間に、円筒状のゴムブッシュを介在させるように構成したステアリング装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る部材連結構造の縦断面図である。
【図２Ａ】図1の位置決めリングの縦断面図である。
【図２Ｂ】前記位置決めリングの平面図である。
【図３】第１部材を第２部材に組み付けた状態を示す縦断面図である。
【図４】位置決めリングの連結部に作用する力と同連結部の変形の関係を説明するための説明図である。
【図５】位置決めリングの連結部の変形態様を説明するための説明図である。
【図６】(Ａ)は従来の部材連結構造の平面図であり、(Ｂ)は同連結構造の縦断面図である。
【図７】本発明に係る部材連結構造を適用した車両のステアリング装置の全体外観図である。
【図８】図７の２点鎖線で囲んだ部分の拡大横断断面図である。
【図９Ａ】ヒートインシュレータのブラケットへの組付け状態を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの９Ｂ−９Ｂ線に沿って見た断面図である。
【図１０Ａ】ブラケットの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてブラケットを前方から見た図である。
【図１０Ｂ】ブラケットの平面図である。
【図１０Ｃ】ブラケットの側面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ａの１０Ｄ−１０Ｄ線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図１０Ｅ】図１０Ａの１０Ｅ−１０Ｅ線に沿って見たブラケットの断面図である。
【図１１Ａ】ヒートインシュレータの正面図、すなわち車両への組み付け状態にてヒートインシュレータを前方から見た図である。
【図１１Ｂ】ヒートインシュレータの平面図である。
【図１１Ｃ】ヒートインシュレータの側面図である。
【図１１Ｄ】図１１Ｃの矢印１１Ｄによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【図１１Ｅ】図１１Ｃの矢印１１Ｅによって示された部分のヒートインシュレータの部分拡大図である。
【符号の説明】
【００４６】
５…第１部材、６…第２部材、７…ボルト、８…位置決めリング、１１…操舵ハンドル、１３…ステアリングシャフト、２１…ラックバー、２２…ラックバーハウジング、２３…ダストブーツ、３１，３２…タイロッド、４０…連結器、４１…ブラケット、４２，４３…ボルト、４５，４６…位置決めリング、５０Ａ，５０Ｂ…ボールジョイント機構、５１，５２…球座部材、５３，５４…ボール部材、５５，５６…シート、６１…ヒートインシュレータ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
2009040217.tif 000015
【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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