JP2008247057A - ステアリング装置のタイロッド取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 タイロッドの内方端に設けられた左右一対のボールボールの中心間距離を短縮し、ステアリングの応答性、かつ操縦安定性の向上と、取付作業が容易となるタイロッド取付構造を提供する。
【解決手段】 タイロッド５，５の内方端に設けられたボールジョイント６，６は、ボールハウジング６ａ，６ａと、ボール６ｂ，６ｂとを有している。ボールハウジング６ａ，６ａは、ハウジング本体部６ｄ，６ｄと取付片６ｃ，６ｃとを備えており、この取付片６ｃ，６ｃは、ボルト挿通孔を有している。ボールジョイント６，６と取付ブラケット７の締結では、取付片６ｃ，６ｃはお互いに重ね合わされ、この重合状態の取付片６ｃ，６ｃのボルト挿通孔を貫通したボルト２２が、取付ブラケット７の取付突部７ｂに螺合されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、センターテイクオフ型ステアリング装置におけるタイロッドの取付構造に関する。

自動車のステアリング装置の一形式として、ラックアンドピニオン機構のステアリング装置がある。このステアリング装置では、舵輪（ステアリングホイール）がピニオンに連動連結され、このピニオンが車両の左右方向に延設されたラックの中途部に噛合されている。これによって、舵輪の回転操作がラックの車両左右方向の左右動に変換され、このラックの左右動が操向車輪に伝達されて舵取りが可能となる。

このようなラックアンドピニオン機構のステアリング装置は、更に、左右の操向車輪に舵角を与えるための左右一対のタイロッドをラックの両端部に各別に連結するエンドテイクオフ型と、左右一対のタイロッドをラックの中途部に一括して連結するセンターテイクオフ型とに大別される。

センターテイクオフ型のステアリング装置では、エンドテイクオフ型と比べて左右の操向車輪に至るタイロッドの長さが長くなり、タイロッドの車両左右方向に対する傾斜角度（図２のθ：以下、単に傾斜角度という。）が小さくなる。

このようにセンターテイクオフ型のステアリング装置では、タイロッドの傾斜角度がより小さくなるので、タイロッドの移動方向が車両左右方向に近づき、ラックの車両左右方向の左右動をより効率的に操向車輪に伝えることができる。これによって、舵輪の回転操作に対する応答性が向上され、かつ操縦安定性が高められる。また、ラックおよびこれを支承するラックハウジングの長さは短くすることができる。更に、タイロッドを長くすることが可能となるので、タイヤストローク時のトー変化を小さくできて、操縦安定性や車両の高速走行時の安定性を向上できる。また、この場合、ラックハウジングと車輪との相対的な位置関係では、設定の自由度が大きいという利点も有している。

かかるセンターテイクオフ型のステアリング装置における左右一対のタイロッドの取付構造として、それらのタイロッドのボールジョイントを単一の取付ブラケットを介してラックに取り付けるようにしたものがある。図６は、この従来のタイロッドの取付構造を示している。
図６に示すように、この従来の取付構造は、車両の左右方向に延びるラックハウジング４と、このラックハウジング４内に左右方向に移動自在に収納されたラック軸２と、このラック軸２の長手方向中途部に取り付けられた取付ブラケット３３と、左右一対のタイロッド３１，３１の先端部にそれぞれ設けられたボールジョイント３２，３２とを備えている。

上記取付ブラケット３３の中央部には、ラックハウジング４の径外方向に突出する取付突部３３ａが一体に形成され、ボールジョイント３２，３２のボールハウジング３２ａ，３２ａの先端面から、ラック軸２の長手方向に延びる工具係合部３２ｃ，３２ｃと取付ねじ３２ｄ，３２ｄとが一体に突設されている。
そして、従来の取付構造では、左右一体のボールハウジング３２ａ，３２ａの取付ねじ３２ｄ，３２ｄをそれぞれ取付ブラケットの取付突部３３ａの左右両側面にねじ込むことにより、タイロッド３１，３１を取付ブラケット３３に取り付けるようになっている（特許文献１参照）。

特開２００１−１５１１４０号公報

上記従来のタイロッド取付構造では、ボールハウジング３２ａ，３２ａの先端面から工具係合部３２ｃ，３２ｃと取付ねじ３２ｄ，３２ｄが一体に突設され、この取付ねじ３２ｄ，３２ｄを取付ブラケット３３の取付突部３３ａの左右両側面にねじ込んでいるので、図６に示す取付完了状態において、ボールジョイント３２，３２の中心間距離（Ｓ−Ｓ距離）に必ずボールハウジング３２ａ，３２ａの工具係合部３２ｃ，３２ｃの軸方向の長さが含まれることになり、その中心間距離の短縮化に限界がある。

また、従来のタイロッドの取付構造では、取付ブラケット３３の取付突部３３ａの左右両側面に対してボールハウジング３２ａ，３２ａの取付ねじ３２ｄ，３２ｄをそれぞれねじ込む作業が必要となるので、ボールハウジング３２ａ，３２ａを取付ブラケット３３に取り付けるためのねじ込み作業が多く、作業スペースが狭い車体内でのタイロッドの組み付け作業が煩雑化するという欠点もある。

本発明は、このような実情に鑑み、ボールジョイントの中心間距離をより短縮化することでステアリングの応答性を更に向上でき、車体内でのタイロッドの組み付け作業を容易に行えるセンターテイクオフ型ステアリング装置のタイロッドの取付構造を提供することを目的とする。

本発明は、車両の左右方向に延びるラックハウジングと、このハウジング内に左右方向に移動自在に収納されたラックと、このラックの長手方向中途部に取り付けられた取付ブラケットと、左右一対のタイロッドの先端部にそれぞれ設けられたボールジョイントとを備え、この各ボールジョイントがともに前記取付ブラケットに連結されているセンターテイクオフ型ステアリング装置のタイロッドの取付構造において、
前記ラックの長手方向に延びる取付片が前記各ボールジョイントのボールハウジングから突設され、一方の前記取付片が前記取付ブラケットに当接しかつ他方の前記取付片が一方の前記取付片に当接するようにその両取付片が重ね合わせられ、この重合状態の各取付片を前記ラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する１本の締結ボルトにより、当該各取付片が前記取付ブラケットに締結されていることを特徴とする。

本発明によれば、各ボールハウジングから突設された取付片が取付ブラケットに重ね合わせられ、この重合状態の各取付片をラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する１本の締結ボルトにより、当該各取付片を前記取付ブラケットに締結するようにしたので、各ボールハウジングからラックの長手方向に延びる工具係合部を形成する必要がない。このため、上記工具係合部が不要な分だけ、ボールジョイントの中心間距離を従来構造よりも更に短縮化することができる。

また、本発明によれば、取付片が取付ブラケットに重ね合わせられ、ラックハウジングの径外側から径内側に向かって取付ブラケットに螺合する１本の締結ボルトのみで、各取付片を取付ブラケットに締結するので、取付ブラケットに対して１回のねじ込み作業を行うだけで各ボールハウジングを当該取付ブラケットに取り付けることができる。このため、取付ブラケットの取付突部の左右両側面に対して２回のねじ込み作業を要する従来構造に比べて、タイロッドの組み付け作業が容易になる。

また、本発明は、車両の左右方向に延びるラックハウジングと、このハウジング内に左右方向に移動自在に収納されたラックと、このラックの長手方向中途部に取り付けられた取付ブラケットと、左右一対のタイロッドの先端部にそれぞれ設けられたボールジョイントとを備え、この各ボールジョイントがともに前記取付ブラケットに連結されているセンターテイクオフ型ステアリング装置のタイロッドの取付構造において、
左右一対の前記各ボールジョイントのボールハウジングを一体に連結する連結部が設けられ、この連結部が前記取付ブラケットに当接され、前記連結部を前記ラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する一本の締結ボルトにより、当該連結部が前記取付ブラケットに締結されていることを特徴とする。

本発明によれば、各ボールハウジングを一体に連結する連結部が設けられており、この連結部をラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する１本の締結ボルトにより、当該連結部を前記取付ブラケットに締結するようにしたので、各ボールハウジングからラックの長手方向に延びる工具係合部を形成する必要がない。このため、上記工具係合部が不要な分だけ、ボールジョイントの中心間距離を従来構造よりも更に短縮化することができる。

また、本発明によれば、ラックハウジングの径外側から径内側に向かって取付ブラケットに螺合する１本の締結ボルトのみで、連結部を取付ブラケットに締結するので、取付ブラケットに対して１回のねじ込み作業を行うことだけで各ボールハウジングを当該取付ブラケットに取り付けることができる。このため、取付ブラケットの取付突部の左右両側面に対して２回のねじ込み作業を要する従来構造に比べて、タイロッドの組み付け作業が容易になる。また、このとき、左右一対のタイロッドは、各ボールジョイントのボールハウジングと連結部を介して一体化しているので、左右一対のタイロッドがそれぞれ分離された部品となる従来構造に比べて、部品点数は削減される。これによって、部品の管理が容易になる。

以上の通り、本発明によれば、ボールジョイントの中心間距離を従来構造よりも短縮化できるので、ステアリングの応答性をより向上できるとともに、１回のねじ込み作業を行うだけで各ボールハウジングを取付ブラケットに取り付けられるので、車体内でのタイロッドの取付作業が容易になる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態（第１実施形態）を説明する。図１は、本実施形態に係る取付構造を備えたセンターテイクオフ型ステアリング装置の要部を示す一部破断正面図であり、図２は、図１の要部拡大図である。また、図３は、取付ブラケットへのタイロッドの取付構造分解図であり、図４は、図２の車体前後方向の前から見た（図２のＣ方向）側面図である。

図１において、本実施形態のステアリング装置１は、車両の左右方向に延設されたラックハウジング４と、ラックハウジング４に連結されたピニオンハウジング１３と、舵輪の操舵軸９に連結されたピニオン軸と、ラックハウジング４に支持され軸方向に左右動自在なラック軸（ラック）２と、ラック軸２と連動され操行車輪に舵角を与える左右一対のタイロッド５，５と、ラック軸２の左右動をアシストする電動モータ１１と、電動モータ１１の駆動をラック軸２に伝達する減速機構１０と、伸縮自在なダストブーツ８と、タイロッド５，５とラック軸２を連結するための取付ブラケット７とを備えている。
ラックハウジング４の内部には、ラック軸２が収容されており、ラックハウジング４は伸縮自在なダストブーツ８に覆われている。

ピニオンハウジング１３の内部には、ピニオン軸１２が挿通されており、このピニオン軸１２の下端に、図示していないラック歯と噛合しピニオン軸１２の回転をラック軸２の左右動に変換するピニオンギア３が連結されている。また、ピニオンハウジング１３には、操舵トルクを検出するトルクセンサ１４と、ピニオンギア３と当該ラック歯との噛合部に予圧を与えるサポートヨーク１５と、図示していないが、ピニオン軸１２と操舵軸９を互いに相対角変位可能に連結するトーションバーとが設けられている。更に、ピニオンハウジング１３には、電動モータ１１の操舵補助力をピニオン軸１２に伝達する減速機構１０が収容されている。

トルクセンサ１４は、ピニオン軸１２と操舵軸９間の相対角変位に基づいた操舵トルクを検出して、この検出結果に応じた信号を電動モータ１１の駆動制御のための図示しない電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に伝達するものである。
減速機構１０は、電動モータ１１の図示していない回動軸に形成された駆動ギア１７と、駆動ギア１７と噛み合う大径の従動ギア１８とを備えている。
電動モータ１１は、トルクセンサ１４の信号を受けた前記電子制御装置によって算出された駆動信号により駆動され、減速機構１０の駆動ギア１７と従動ギア１８とを介してピニオン軸１２に操舵補助力を与えている。つまり、電動モータ１１は、ピニオン軸１２の回転をアシストしている。この場合、ピニオン軸１２の回転はラック軸２の左右動に変換されるので、電動モータ１１はラック軸２の左右動をアシストしていることになる。

ダストブーツ８は、ラック軸２の左右動の可動域を含む領域において、ラックハウジング４を覆う蛇腹状のカバーよりなる。このダストブーツ８は、その一部をラック軸２と取付ブラケット７に挟着することにより、ラック軸２の左右動と一体となる取付ブラケット７の左右の往復動にも伸縮自在に対応可能となっている。
タイロッド５，５は、各内方端に設けられたボールジョイント６，６と取付ブラケット７とを介してラック軸２に連結されている。
図１は車両が直進走行している状態のステアリング装置１を示しており、このとき、取付ブラケット７は車両左右方向の中央位置にある。

図２に示すように、タイロッド５，５の内方端に設けられたボールジョイント６，６は、ボールハウジング６ａ，６ａとボール６ｂ，６ｂを備えている。ボール６ｂ，６ｂは、ボールハウジング６ａ，６ａに揺動自在にかつ離脱不能に挿入されている。ボールハウジング６ａ，６ａは、ボール６ｂ，６ｂを収容しているハウジング本体部６ｄ，６ｄと、ボール６ｂ，６ｂの挿入口とは反対側にラック軸２の長手方向に突設させた取付片６ｃ，６ｃとを備えている。取付片６ｃ，６ｃは、ボルト挿通孔を有している。

取付ブラケット７は、平面視でＴ字状に形成され、左右一対の取付基部７ａ，７ａと取付突部７ｂとを有している。ボールジョイント６，６の一方の取付片６ｃは、取付ブラケット７の取付突部７ｂにラックハウジング４の径外側から径内側に向かって当接され、この取付片６ｃに他方の取付片６ｃが重ね合わされている。この重合状態の取付片６ｃ，６ｃのボルト挿通孔を貫通したボルト２２が、取付ブラケット７の取付突部７ｂに螺合され、ボールジョイント６，６が取付ブラケット７に締結されている。

この場合、ボールハウジング６ａ，６ａのハウジング本体部６ｄ，６ｄは、取付片６ｃ，６ｃのボルト挿通孔の中心線で左右対称に取り付けられている。
取付ブラケット７の取付基部７ａ，７ａにはボルト２１，２１が貫通しており、このボルト２１，２１がラック軸２に螺合されている。これによって、タイロッド５，５の内方端に設けられたボールジョイント６，６は、取付ブラケット７を介してラック軸２に連結されている。

図３は図２に示す取付構造の分解図である。図３に示すように、タイロッド５，５の内方端に設けられたボールジョイント６，６と取付ブラケット７との取付作業は、次のようにして行うことができる。

先ず、取付作業者は、図３の矢印Ａに示すように、ボールジョイント６，６の一方の取付片６ｃに他方の取付片６ｃを重ね合わせ、この重合状態の取付片６ｃ，６ｃを取付ブラケット７の取付突部７ｂにラックハウジング４の径外側から径内側に向かって当接させる。
次に、取付作業者は、図３の矢印Ｂに示すように、ボルト２２を重合状態の取付片６ｃ，６ｃのボルト挿通孔にラックハウジング４の径外側から径内側に向かって貫通させ、このボルト２２を取付ブラケット７の取付突部７ｂに螺合させ、同ボルト２２を図示しない工具で締め付ける。

このようにして、タイロッド５，５の内方端に設けられたボールジョイント６，６は、取付ブラケット７に締結される。
上記構成を有する本実施形態のステアリング装置１によれば、重合状態の取付片６ｃ，６ｃをラックハウジング４の径外側から径内側に向かって貫通して取付ブラケット７に螺合する１本の締結ボルト２２により、取付片６ｃ，６ｃを取付ブラケット７に締結するようにしたので、左右一対のボールジョイント６，６のボール６ｂ，６ｂの中心間において、工具係合部の確保が不要となり、左右一対のボールジョイントのボールの中心間距離が短縮できる。また、１回のねじ込み作業を行うだけで、左右一対のボールジョイント６，６が取付ブラケット７に取り付けられるので、タイロッドの組み付けが容易にできる。

図５は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態では、左右一対のボールジョイント２３は、お互いのボールハウジング２３ａ，２３ａを一体に連結するための連結部２３ｃが設けられており、この連結部２３ｃが取付ブラケット７の取付突部７ｂに締結されている。

すなわち、第１実施形態における左右一対のボールジョイント６，６は、それぞれが取付片６ｃ，６ｃを有する分離型であるのに対して、本実施形態においては、図５に示すように、ボールジョイント２３は、左右一対のボールハウジング２３ａ，２３ａと、この左右一対のボールハウジング２３ａ，２３ａを一体化する連結部２３ｃとを備える一体型である。

本実施形態の、タイロッドの取付構造では、左右一対のタイロッド５，５が各ボールジョイントのボールハウジングと連結部を介して一体化しているので、左右一対のタイロッドがそれぞれ分離された部品となる第１実施形態と比べて、部品点数が削減され、部品の管理が容易となる。
その他の点については、第１実施形態と異なるところは無いので詳細な説明は省略する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
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。

第１実施形態に係る取付構造を備えたセンターテイクオフ型ステアリング装置の要部を示す一部破断正面図である。 図１の要部拡大図である。 取付ブラケットへのタイロッドの取付構造分解図である。 図２の車体前後方向の前から見た側面図である。 第２実施形態に係る取付構造を備えたセンターテイクオフ型ステアリング装置の要部拡大図である。 従来のタイロッド取付構造を備えたセンターテイクオフ型ステアリング装置の要部拡大図である。

符号の説明

１ ステアリング装置
２ ラック軸（ラック）
３ ピニオンギア
４ ラックハウジング
５ タイロッド
６ ボールジョイント
７ 取付ブラケット
８ ダストブーツ
１０ 減速機構
１１ 電動モーター
１３ ピニオンハウジング
２１ ボルト（取付ブラケットとラック軸の連結）
２２ ボルト（ボールジョイントと取付ブラケットの連結）
２３ 一体型ボールジョイント
３１ タイロッド
３２ ボールジョイント
３３ 取付ブラケット

Claims (2)

1. 車両の左右方向に延びるラックハウジングと、このハウジング内に左右方向に移動自在に収納されたラックと、このラックの長手方向中途部に取り付けられた取付ブラケットと、左右一対のタイロッドの先端部にそれぞれ設けられたボールジョイントとを備え、この各ボールジョイントがともに前記取付ブラケットに連結されているセンターテイクオフ型ステアリング装置のタイロッドの取付構造において、
   前記ラックの長手方向に延びる取付片が前記各ボールジョイントのボールハウジングから突設され、一方の前記取付片が前記取付ブラケットに当接しかつ他方の前記取付片が一方の前記取付片に当接するようにその両取付片が重ね合わせられ、この重合状態の各取付片を前記ラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する一本の締結ボルトにより、当該各取付片が前記取付ブラケットに締結されていることを特徴とするタイロッド取付構造。
2. 車両の左右方向に延びるラックハウジングと、このハウジング内に左右方向に移動自在に収納されたラックと、このラックの長手方向中途部に取り付けられた取付ブラケットと、左右一対のタイロッドの先端部にそれぞれ設けられたボールジョイントとを備え、この各ボールジョイントがともに前記取付ブラケットに連結されているセンターテイクオフ型ステアリング装置のタイロッドの取付構造において、
   左右一対の前記各ボールジョイントのボールハウジングを一体に連結する連結部が設けられ、この連結部が前記取付ブラケットに当接され、前記連結部を前記ラックハウジングの径外側から径内側に向かって貫通して前記取付ブラケットに螺合する一本の締結ボルトにより、当該連結部が前記取付ブラケットに締結されていることを特徴とするタイロッドの取付構造。

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