JP2005503960A - ラックピニオン式のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ラックピニオン式のステアリング装置であって、ハウジング内に配置されてトラックロッドを介して操舵輪およびステアリングアームにその両端で接続されたラックと、ラックに連続的に係合するとともにステアリングコラムを介してハンドルに接続されたピニオンと、両端でハウジングとこのラックピニオン式のステアリング装置の軸方向可動部分との間で一体化されるとともにラックの両操舵方向の軸方向運動を制限するストッパ手段と、を備えたものにおいて、ストッパ手段（１０、１１、１２）が、軸方向に相対的に移動可能なストッパ手段（１０、１１、１２）の非弾性の部分（１０、１１）に完全に包囲された弾性的追従性材料（１２）を有していることを特徴とするステアリング装置に関する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴部分の前段に記載されるラックピニオン式のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックピニオン式のステアリング装置において、一般に、サスペンションリンクにぶつかるホイール支持体（ステアリングナックル）により、または、ステアリング機構内に入り込む制限手段により、操舵が制限されることが知られている。これらの操舵制限システムは、破壊的な衝突ノイズを生じさせる。
【０００３】
このような衝突ノイズは、ドイツ国特許公報ＤＥ３４２９５９７Ａ１によるラックピニオン式のステアリング装置において回避される。このステアリング装置は、ラックのハウジングに対する軸方向移動を制限するようにラックに固定されたストッパ部材を有する。接触面の一部に、弾性的追従性部材が設けられ、金属対金属の接触が発生する前に衝突衝撃を吸収するように、最初にこの弾性的追従性部材から接触が始まるようになっている。
【０００４】
特に、電気モータの回転出力運動がステアリングハンドルに負荷される手の力を補助するように用いられる電動アシストステアリング装置の場合においては、電気モータの慣性マスモーメントが原因で、トラックロッド等のストッパ対とステアリング機構ハウジングとの間の衝突ノイズをダンプする、従来のストッパシステムのダンピングコンセプトが十分でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
請求項１において特定される発明は、先に紹介したタイプのラックピニオン式のステアリング装置を設計する際の問題に基づいており、本装置においては、従来のステアリングシステム、及び、パワーアシストまたは外部アシストステアリングシステムの双方について、満足しうる変位制限が達成されるとともに、過程における破壊的な接触ノイズが回避される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この問題は、請求項１の特徴部分において特定される、ストッパ対の間で統合された弾性的追従性材料がストッパ手段の非弾性の部分に完全に包囲されている、という特徴により解決される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により達成される有利な特徴は、特に、材料や作業時間を相当に余分に消費することなく、操舵角の十分な制限が容易に可能となること、並びに、ストッパ手段自体が非常に単純且つ省スペースな態様で設計されることにある。本発明の有利な展開は、従属請求項により特定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
一つの本発明の例示的実施形態が、下記の文書により詳細に説明されるとともに、図面に示される。
【０００９】
異なる図において、実質的に同一な部材には同一符号が付されている。
【００１０】
図面は、一対のストッパ８、９と、一体化された（複数の部材を統合してなる）ストッパ手段１０、１１、１２を有するラックピニオン式のステアリング装置の詳細を示している。これと等価なシステムが、反対方向の操舵角を与えるために、ラック１の反対側に設けられている。ラック１は、ステアリング機構ハウジング４内に軸方向移動可能な態様で延在している。押圧片３によりラック１の歯との常時噛み合いを維持するピニオン２が、ピニオンハウジング５としての役割を果たすステアリング機構ハウジング４に一体に形成されたアタッチメントに取り付けられている。ステアリングホイール（図示せず）は、ステアリングコラム（図示せず）を介してピニオン２に接続されているため、手動操舵力はラック１に伝達され、その両端でラック１は、トラックロッド６およびステアリングアームを介して、ピニオン２の回転方向に依存して、操舵運動を操舵輪（図示せず）に伝達する。両トラックロッド６はそれぞれアキシャルジョイント７を介してラック１に接続されている。アキシャルジョイントの表面８およびハウジングの表面９は、ラック両端において、一対のストッパ８、９を形成する。ストッパ手段１０、１１、１２は、ストッパ８、９の各対のストッパ面８、９の間で一体化されている。ストッパ手段１０、１１、１２は、直径の異なる２つのフランジ１０、１１（図１ｂ）から形成されており、これら２つのフランジは、それらの短ウエブ１０’、１１’がそれぞれ他のフランジ１０または１１の対向する長ウエブ１０''または１１''の相互に向き合う側面上に乗るように、互いに所定の距離をおいて配置されており、これによりフランジ１０、１１は、弾性的追従性材料１２を完全に囲む概ね中空の円筒形チャンバを形成する。外側のフランジ１１はハウジング４内に固定的に設置されているのに対して、内側のフランジ１０は或る制限された範囲で軸方向に移動可能である。他の実施形態においては、外側のフランジ１１のチャンバ面をハウジングの環状溝１１（図１ａ）により形成することが有利であり、これによりストッパ手段１０、１１、１２自体を、よりスペースを節約して設計することができる。
【００１１】
ハウジング４に対して軸方向に移動可能に設けられたフランジ１０は、その解放状態においてその環状の端面１３がアキシャルジョイント７の反対を向きハウジング４の軸方向を向いた面１４からの距離を維持する。間隔を置いて配置されるとともに機械的エンドストッパ１３、１４として機能する表面１３、１４は、誤使用による過剰な応力に対して包囲された弾性的追従性材料１２を保護する。
【００１２】
弾性的追従性材料１２はアンダーカット１２'を有しており、これによりステアリング操作によって当該材料１２に導入された力の作用が意図する態様で影響を受け、また、その変形が所定の方向に向けられる（ギャップ押出がない）。
【００１３】
例えば、弾性的追従性材料１２は、ハウジング４に直接的に固着されるか、または弾性的スナップ作用接続により外側のフランジ１１に形状嵌合接続される。当該材料１２を、例えば、固定リング、若しくは、コーキング、加硫、または接着剤結合等の追加の要素によって、所定位置に固定することも可能である。ハウジング４またはフランジ１１への固定的な接続の結果、相対移動による剪断応力が生じ、それはダンピングに更に寄与する。更に、弾性的材料１２におけるギャップ押出しの発生が回避される。同様に、フランジ１０を、同様の接続要素または方法を用いて、弾性的追従性材料１２に固着することも可能である。例えば、フランジ１０は、接着剤結合により材料１２に固着される。しかし、形状嵌合式のまたは力伝達可能な接続によらずに、一またはそれ以上の部品内の弾性的材料１２を、それを囲むチャンバに挿入することも可能である。
【００１４】
上述の例示的な実施の形態において、ステアリング機構ハウジング４は、弾性ストッパ手段１０、１１、１２の支持部材（４又は７）として使用され、これによりストッパ手段１０、１１、１２に対応する表面８は、トラックロッド／ラック接続部のアキシャルジョイント７上に機械加工される。しかし、アキシャルジョイント７またはラック１自体に弾性ストッパ手段１０、１１、１２を一体化することも可能であり、また、ハウジング４にストッパ手段１０、１１、１２と向き合う方向を向いた端面９を一体化することも可能である。
【００１５】
上記の従来のステアリングシステムの他に、弾性ストッパ手段１０、１１、１２は、油圧、空気圧、電磁油圧、及び電気等のパワーアシストステアリングシステム、若しくは、ステアリング機構と共に動作するステアバイワイヤステアリング等の外部アシストステアリングシステムにおいて、簡単に使用することができる。すなわち、上記で紹介した、ステアリング補助に用いられる電気モータの慣性のマスモーメントにより発生する接触ノイズが除去される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ステアリング機構の断面図である。
【図１ａ】Ｘ部分の詳細を示す図である。
【図１ｂ】Ｘ部分の詳細の変形例を示す図である。

Claims (9)

1. ラックピニオン式のステアリング装置であって、ハウジング内に配置されるとともにトラックロッドを介して操舵輪およびステアリングアームにその両端で接続されたラックと、ラックに連続的に係合するとともにステアリングコラムを介してハンドルに接続されたピニオンと、両側でハウジングとこのラックピニオン式のステアリング装置の軸方向可動部分との間で一体化されるとともにラックの両操舵方向の軸方向運動を制限するストッパ手段とを備えたものにおいて、
   ストッパ手段（１０、１１、１２）が、軸方向に相対的に移動可能なストッパ手段（１０、１１、１２）の非弾性の部分（１０、１１）に完全に包囲された弾性的追従性材料（１２）を有していることを特徴とする、ステアリング装置。
2. このステアリング装置の支持部材（４または７）の表面が、部分的に、弾性的追従性材料（１２）を包囲するために用いられ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のステアリング装置。
3. ストッパ手段（１０、１１、１２）が、両端でハウジング（４）内で若しくはハウジング（４）上で一体化されるとともに、トラックロッド（６）のアキシャルジョイント（７）の端面（８）に対応していることを特徴とする、請求項１または２に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
4. ストッパ手段（１０、１１、１２）が、トラックロッド側に設けられるとともに、ストッパ手段（１０、１１、１２）と反対方向を向いたハウジング（４）の端面（９）にぶつかることを特徴とする、請求項１または２に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
5. 弾性的追従性材料（１２）は、その一端がステアリング機構の支持部材（４又は７）の溝（１１）に埋設され、その他端が或る制限された範囲で軸方向に移動可能なフランジ（１０）に囲まれることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
6. ストッパ手段（１０、１１、１２）の解放状態において、ストッパ面（８又は９）の反対を向いたフランジ（１０）の面（１３）は、それと対応する支持部材（４又は７）の面（１４）からの距離を維持することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
7. 弾性的追従性材料（１２）が、アンダーカット（１２’）を有していることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
8. ストッパ手段（１０、１１、１２）が、追加の要素により、及び／又は支持部材（４又は７）又はフランジ（１１）に向けた変位により適合されていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のラックピニオン式のステアリング装置。
9. フランジ（１０）が、力伝達可能な接続若しくは形状嵌合式の接続により、弾性的追従性材料（１２）に接続されていることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のラックピニオン式のステアリング装置。