JP2009040076A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輪から入力があった場合においても、転舵軸に加えられる曲げモーメントが極力小さくされたステアリング装置を提供すること。
【解決手段】 移動型支持部材５０は、バネ５３の付勢力によりラックシャフト１０の一方の端部１０ａ側に設けられているワッシャ３３に係合する。このときラックシャフト１０が軸方向移動しても、移動型支持部材５０は上記係合状態を維持しつつラックシャフト１０の軸方向移動に追従して軸方向移動する。このため移動型支持部材５０は常にラックシャフト１０の端部１０ａにてラックシャフト１０を支持していることになり、車輪からの入力が作用する点（力点）とラックシャフト１０を支持する点（支点）との間の距離を小さくすることができる。したがって、車輪から入力があったとしても、上記距離が小さい分、ラックシャフト１０に作用する曲げモーメントが小さくなる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車輪に連結されて軸方向移動することにより車輪を転舵させる転舵軸と、この転舵軸の外周側を覆うハウジングとを有するステアリング装置に関する。

ステアリング装置は、操舵ハンドルの回動操作を車輪に伝達させて車輪を転舵させるための装置である。このステアリング装置は、軸方向に移動可能なラックシャフト（転舵軸）と、このラックシャフトを覆うように配置されたラックハウジングとを含んで構成されているものが多い。操舵ハンドルの回転は、例えばラックアンドピニオン機構によりラックシャフトの軸方向移動に変換される。ラックシャフトの軸方向移動により、ラックシャフトの両端にタイロッド、ナックルアームなどを介して連結した左右輪が転舵する。

ラックハウジングには通常ラックブッシュが装着されている。このラックブッシュによってラックシャフトはラックハウジング内にて軸方向移動可能に支持される。特許文献１には、ラックシャフトの端部に管端部材により抜け止めされたラックブッシュが取り付けられたステアリングギヤ装置が記載されている。
特開２０００−１６８５７８号公報

特許文献１に記載のステアリングギヤ装置は、ラックブッシュがラックシャフトの端部に管端部材により固定されている。そのためラックシャフトが軸方向移動すると、ラックブッシュによるラックシャフトの支持位置が軸方向に変化する。すなわち、ラックシャフトの軸方向移動によって上記支持位置がラックシャフトの端部から遠ざかる方向あるいは近づく方向に変位する。遠ざかる方向に変位した場合には、ラックシャフトの端部から支持位置までの距離が長くなる。このようにラックシャフトの端部から支持位置までの距離が長い状態において、上記端部に連結する車輪が縁石に乗り上げるなどして車輪側から入力があったときは、上記距離が長い分、支持位置に加えられる曲げモーメントが大きくなるという問題がある。

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、車輪から入力があった場合においても、転舵軸に加えられる曲げモーメントが極力小さくされたステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明に係るステアリング装置は、車輪に連結し、軸方向移動することにより車輪を転舵させる転舵軸と、転舵軸の外周側を覆うように転舵軸の軸方向に延びて形成されたハウジングとを備える。また、本発明のステアリング装置は、移動型支持手段と、係合手段と、付勢手段とをさらに備える。移動型支持手段は、ハウジングと転舵軸との間に配設されて転舵軸を支持するものであり、転舵軸の軸方向に沿って移動可能とされている。付勢手段は、移動型支持手段を転舵軸の一方の端部に向かう方向に付勢するものである。係合手段は、転舵軸の軸方向の外側から、すなわち付勢手段による移動型支持手段の付勢方向と対向する方向から移動型支持手段に係合可能となるように、転舵軸の上記一方の端部側に設けられている。

上記発明に係るステアリング装置によれば、移動型支持手段は付勢手段によって転舵軸の一方の端部側へ、すなわち転舵軸の軸方向外方に向かう方向へ付勢されている。この付勢力により移動型支持手段は転舵軸の一方の端部寄りに移動する。また、転舵軸の上記一方の端部側には移動型支持手段に軸方向外方から係合可能な係合手段が設けられている。よって、移動型支持手段は付勢手段の付勢力により転舵軸の一方の端部側に移動して、この一方の端部側に設けられた係合手段に押しつけられた状態とされる。この状態において、転舵軸が軸方向移動した場合には、移動型支持手段は、係合手段との係合を維持したまま転舵軸の軸方向に移動する。すなわち移動型支持手段は、転舵軸が軸方向移動してもその移動に追従して軸方向移動し、係合手段との係合を維持した状態とされるため、転舵軸の支持位置は変化しない。また、移動型支持手段は転舵軸の端部側に設けられた係合手段に係合しているので、移動型支持手段による転舵軸の支持位置も転舵軸の端部寄りとなり、転舵軸の端部から支持位置までの距離が小さい。よって、車輪から入力があったとしても、上記距離が小さい分、支持位置における曲げモーメントも小さくなる。このように、本発明によれば、車輪から入力があった場合においても、転舵軸に加えられる曲げモーメントが極力小さくされたステアリング装置を提供することができる。

上記移動型支持手段は、ハウジングに支持されているのがよい。さらにハウジングは車体に支持されているのがよい。このように構成すれば、転舵軸は移動型支持手段、ハウジングを介して車体に支持される。また、上記移動型支持手段は、例えばリング状に形成されたブッシュ部材であり、内周側に転舵軸が接触し、外周側にハウジングの内壁が接触するようして、転舵軸とハウジングとの間に配設するように構成してもよい。また、上記移動型支持手段は、転舵軸の一方の端部側にて転舵軸の軸方向に移動可能に配設されているとよい。あるいは、２つの移動型支持手段が転舵軸のそれぞれの端側にて転舵軸の軸方向に移動可能に配設され、それぞれの移動型支持手段に対して付勢手段および係合手段を設けているものであってもよい。また、上記移動型支持手段は、転舵軸の径方向の外方から転舵軸を支持するものであるのがよい。この場合、転舵軸の全周を径方向外方から支持するものであるのがよい。一方、部分的に径方向外方から転舵軸を支持するものであってもよい。特に、ラックが形成されたラックシャフトを転舵軸とする場合には、ラックとの干渉を避けるために、ラックシャフトの径方向の一部分に対面する部分に移動型支持部材を配設した構造としてもよい。

上記付勢手段は、移動型支持手段を転舵軸の両端のうちのいずれか一方の端部に向かう方向に付勢する。この場合、移動型支持手段が転舵軸のいずれか一方寄りの領域を軸方向移動可能である場合には、付勢手段は、上記移動領域に近い端部に向かう方向に移動型支持手段を付勢するのがよい。付勢手段の具体的構成としては、スプリングやゴムのような弾性部材が挙げられるが、例えば磁力やその他の吸引力を付勢力として利用してもよい。また、付勢手段は、例えばハウジングの内壁にその一端が固定されているとともに他端が移動型支持手段に連結されていて、自身の伸張力により移動型支持手段を転舵軸の一方の端部に向かう方向（軸方向外方）に付勢するものであるとよい。また、付勢手段は、例えば転舵軸の一方の端部側にその一端が固定されているとともに他端が移動型支持手段に連結されていて、自身の収縮力により移動型支持手段を転舵軸の一方の端部に向かう方向に付勢するものであってもよい。

上記係合手段は、移動型支持手段に対して転舵軸の軸方向の外側から、すなわち移動型支持手段が付勢手段により付勢されている方向に対向する方向から係合できるような形状であればよい。この場合、転舵軸の端部寄りの部分、好ましくは転舵軸の端部に外周から径方向外方に延びた突起を形成し、この突起を係合手段としてもよい。また、通常、転舵軸の端部にはボールジョイントのような継手手段が連結されるため、この継手手段や、継手手段を転舵軸の端面に連結するときに用いるワッシャなどを係合手段としてもよい。継手手段やワッシャのようなステアリング装置の構造上必要な他の部品を係合手段とすることにより、別途係合手段を設ける必要がないので、コスト削減に寄与するとともに、転舵軸の最端部にて移動型支持手段に係合することになるために、車輪側からの入力により生じる曲げモーメントを最も小さくすることができる。

また、ハウジングは、転舵軸の上記一方の端部が突出するように開口した端部を備え、この端部には、移動型支持手段の軸方向移動を規制する規制部材が取り付けられているとよい。これによれば、付勢手段の付勢力により転舵軸の軸方向に移動する移動型支持手段は、規制部材によりハウジングの端部にてその移動が規制されることにより、ハウジングから抜け落ちることが防止される。

この場合、転舵軸の端部がハウジングの内部に位置している状態にあっては、移動型支持手段も係合手段もハウジングの内部に位置しているために両者は係合した状態とされる。よって、移動型支持手段は転舵軸の端部寄りの位置にて転舵軸を支持していることになるので、車輪からの入力に対して支持位置に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。しかし、転舵軸の端部がハウジングの端部から突出している状態、より具体的には係合手段がハウジングの端部から突出している状態にあっては、支持手段はハウジングの端部にて規制部材により移動規制されるから係合手段と離間し、転舵軸の軸方向移動に追従して移動することはできない。この場合には、転舵軸の軸方向移動により転舵軸の端部から移動型支持手段による支持位置までの距離が変化する。しかし、移動型支持手段はハウジングの端部位置、すなわち移動型支持手段の軸方向外方への移動限界位置にて転舵軸を支持しているので、それよりも内側で転舵軸を支持している場合と比較して転舵軸の端部から支持位置までの距離が小さくなる。よって、支持位置に作用する曲げモーメントが小さくなる。

また、移動型支持手段は、転舵軸が撓んだときに転舵軸と当接することにより転舵軸を支持するものであってもよい。この場合、移動型支持手段による転舵軸の支持位置よりも転舵軸の上記一方の端部から軸方向内方に向かう位置にて転舵軸を軸方向移動可能に常時支持する固定型支持手段をさらに備えるものであるのがよい。これによれば、通常は固定型支持手段によって転舵軸が支持されているが、車輪側からの入力により転舵軸が撓んだ場合には、転舵軸は固定型支持手段に加えて移動型支持手段により支持される。このように軸方向に離れた２箇所で転舵軸を支持するために、支持剛性が増加するとともに、曲げ入力に対して移動型支持手段による支持によって転舵軸に加えられる曲げモーメントを小さくすることができる。また、固定型支持手段による支持により、ハウジングに加えられる曲げモーメントをも小さくすることができる。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係るステアリング装置について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態に係るステアリング装置１を平面（上面）から見た場合の部分断面図である。このステアリング装置１は、ラックシャフト１０とラックハウジング２０を備える（なお、ラックシャフト１０に嵌合するピニオンシャフト、ピニオンシャフトに連結するインターミディエイトシャフトおよびステアリングメインシャフトなど、ラックシャフトよりも上流側（操舵ハンドル側）の構成については省略する）。

ラックシャフト１０は、その両端がボールジョイント３０を介してタイロッド３１に連結されている。タイロッド３１は図示を省略するナックルアームを介して車輪に連結されている。ラックシャフト１０は図に示すように棒状に形成されており、その両端間にラック部１１およびボールネジ部１２が形成されている。ラック部１１にはラック歯１１ａが形成されており、このラック歯１１ａはピニオンシャフトに形成されたピニオンギヤ１３に噛合していて、このピニオンギヤ１３とともにラックアンドピニオン機構を構成している。したがって、操舵ハンドルの回動がピニオンシャフトに伝達されてピニオンシャフトが回転すると、上記ラックアンドピニオン機構により操舵ハンドルの回転がラックシャフト１０の軸方向移動に変換される。この軸方向移動により車輪が転舵される。

ボールネジ部１２の外周側にはボールナット１４が組み付けられている。このボールナット１４は、ラックハウジング２０内に組み付けられた電動モータ４０のモータシャフト４２に固定されている。電動モータ４０は、ラックシャフト１０の外周を取り囲むようにしてラックハウジング２０内に配置したロータとしてのモータシャフト４２と、モータシャフト４２に対面配置しラックハウジング２０の内壁に固定されたステータとしてのコイル部４１とを含んで構成されており、コイル部４１に通電することによりモータシャフト４２が回転するように構成されている。モータシャフト４２が回転すると、それに伴いボールナット１４も回転し、ボールナット１４とボールネジ部１２およびこれらの間に配設される複数のボールを含んで構成されるネジ送り機構によりボールネジ部１２が軸方向移動する。これによりラックシャフト１０が軸方向移動する。

電動モータ４０によるラックシャフト１０の軸方向移動は、操舵ハンドルから入力される操舵トルク量に関連付けて行われるように制御される。これにより、電動モータ４０は、操舵ハンドルの操舵操作に基づいてラックアンドピニオン機構を介して行われるラックシャフト１０の軸方向移動を助勢する。すなわち本実施形態におけるステアリング装置１は、ラックアシストタイプの電動パワーステアリング機構を搭載しているものである。電動モータ４０の具体的制御については省略する。

図１からわかるように、ラックシャフト１０の外周にはラックハウジング２０が配設されている。ラックハウジング２０は、ラックアンドピニオン機構部分およびボールネジ部１２が外部からの汚れや水滴により汚染されることを防止し、またラックシャフト１０を軸方向移動可能に支持するために設けられるものである。ラックハウジング２０は、ラックシャフト１０の外周を覆うようにラックシャフト１０の軸方向に延びて筒状に形成されている。また、ラックハウジング２０の両端は開口しており、これらの開口端２０ａ，２０ｂからラックシャフト１０の端部１０ａ，１０ｂがそれぞれ突出可能となるように、その軸方向長さが設計されている。ラックハウジング２０の両開口端２０ａ，２０ｂにはブーツ３２の一端側がそれぞれ取り付けられている。ブーツ３２の他端側はラックシャフト１０の両端に連結したタイロッド３１にそれぞれ取り付けられている。

図２は、図１の左方部分、すなわちラックシャフト１０の端部１０ａおよびラックハウジング２０の端部２０ａ付近の拡大部分断面図である。図２に示すように、ラックハウジング２０の端部２０ａ寄りには管端部分２１が形成されている。管端部分２１は、ラックハウジング２０の端部２０ａから所定の距離に亘り軸方向に形成される円筒形状の部分であり、ラックシャフト１０やボールジョイント３０の外径よりも大きな内径を有する。また、管端部分２１は、その軸芯がラックハウジング２０に挿通されているラックシャフト１０の軸芯と同軸となるように配置形成されている。ラックハウジング２０にはさらに、管端部分２１に隣接して縮径部分２２が形成されている。この縮径部分２２は、ラックシャフト１０の外径よりも大きいが、管端部分２１の内径よりも小さい内径を有し、管端部分２１に隣接してラックハウジング２０の軸方向に所定の距離に亘り形成されている円筒状の部分である。管端部分２１と縮径部分２２との境界に位置する段差部分には、端部２０ａに向かう方向に立設した円形状の凸部２３が形成されている。

管端部分２１の内周には移動型支持部材５０が取り付けられている。移動型支持部材５０は、ラックハウジング２０の管端部分２１とラックシャフト１０との間の円筒状の空間内に配設されている。移動型支持部材５０はブッシュ５１および支持部５２からなる。ブッシュ５１は円筒形状を呈しており、その内周面はラックシャフト１０の側周に接している。支持部５２も円筒形状を呈しており、その軸方向長さはブッシュ５１の軸方向長さとほぼ同一とされている。支持部５２の外周面は管端部分２１の内壁に接している。ブッシュ５１は支持部５２の内周面に固着されていて、支持部５２とともに動作する。このような移動型支持部材５０は、支持部５２の外周面が管端部分２１の内壁面に摺接し、且つブッシュ５１の内周面がラックシャフト１０の外周面に摺接した状態を維持しつつ、管端部分２１の軸方向に亘る領域内で、ラックハウジング２０およびラックシャフト１０の軸方向に移動可能とされ、且つ上記状態にてラックシャフト１０を支持する。この移動型支持部材５０によりラックシャフト１０が径方向の外方から全周に亘りラックハウジング２０に支持される。なお、ラックハウジング２０は車体に固定されているので、ラックシャフト１０は移動型支持部材５０、ラックハウジング２０を介して車体に固定されることになる。

また、図２からわかるように、支持部５２の端面のうち縮径部分２２側を向いた面、すなわち軸方向内方を向いた面には、周方向に沿った円形状の溝５２ａが形成されている。この溝５２ａ内にはバネ５３の一端が取り付けられている。バネ５３の他端は、管端部分２１と縮径部分２２と境界に形成された凸部２３の外周に形成される溝状の部分２４に取り付けられている。また、バネ５３は常に自然長よりも短い状態とされている。このためバネ５３は常時伸張力を発生する。この伸張力により移動型支持部材５０が付勢される。移動型支持部材５０は上記付勢力（伸張力）により常時管端部分２１からラックハウジング２０の端部２０ａへ向かう方向、すなわちラックシャフト１０の一方の端部１０ａに向かう方向（軸方向外方）に付勢力を受けることになる。

ラックハウジング２０の開口した端部２０ａには、ストッパ５４が取り付けられている。このストッパ５４は円筒状の部分５４ａと、この円筒状の部分５４ａの端部から径方向外方に放射状に延びたフランジ状の部分５４ｂとからなり、円筒状の部分５４ａがラックハウジング２０の開口縁に例えば圧入などにより固定されている。このため、ラックハウジング２０の開口端の内径は、ストッパ５４が嵌り込んだ分だけ小さくされている。よって、バネ５３の付勢力により軸方向外方に押しやられた移動型支持部材５０は、ストッパ５４とラックハウジング２０の端部２０ａにて係合することによりそれ以上の外方への軸方向移動が規制される。これにより移動型支持部材５０は、ラックハウジング２０の開口した端部２０ａから抜け落ちるのが防止されている。

図２に示すように、ラックシャフト１０の一方の端部１０ａにはボールジョイント３０がとりつけられている（なお、他方の端部１０ｂにもボールジョイント３０が取り付けられている）。このボールジョイント３０は、例えばねじ止めなどによりラックシャフト１０の端面にワッシャ３３を介して固定される。これらボールジョイント３０やワッシャ３３の外径は、ラックシャフト１０の外径よりも大きいが、ラックハウジング２０の端部２０ａの開口縁の内径よりも小さくされている。したがって、ボールジョイント３０は管端部分２１の内周側に没入可能且つ管端部分２１から突出可能である。

図３は、ラックシャフト１０が図１および図２に示す状態から右方向に移動して、左側のボールジョイント３０が管端部分２１の内側に入り込んだ状態を示す拡大部分断面図である。図３に示すように、移動型支持部材５０の軸方向の外側（図示左側）、すなわち移動型支持部材５０がバネ５３により付勢されている方向に対向する方向には、ラックシャフト１０の端部１０ａに固定されたワッシャ３３が移動型支持部材５０と係合可能に配置している。よって、ワッシャ３３は、ラックシャフト１０の軸方向の外側から移動型支持部材５０に係合する。ワッシャ３３は上記のようにラックシャフト１０の一方の端部１０ａに固定されているので、移動型支持部材５０はワッシャ３３に係合することによりラックシャフト１０の端部１０ａに位置し、ラックシャフト１０の端部１０ａを支持していることになる。なお、図３において、移動型支持部材５０はラックハウジング２０の凸部２３に当接している。この当接によって、ラックシャフト１０はこれ以上右方向に移動することができない状態とされている。

このような状態において、ラックシャフト１０の一方の端部１０ａ側に連結する車輪が縁石に乗り上げるなどして、車輪から入力があった場合には、その入力はタイロッド３１を介してボールジョイント３０からラックシャフト１０の端部１０ａに伝わる。また、ラックシャフト１０は上述したように端部１０ａにて移動型支持部材５０により支持されている。ここで、ラックシャフト１０の端部１０ａは、車輪からの入力がラックシャフト１０に伝達されるときの力点となる。また、移動型支持部材５０によるラックシャフト１０の支持位置は、ラックシャフト１０を支えるための支点となる。力点の位置も支点の位置もラックシャフト１０の端部１０ａであるから、力点と支点との間の距離が小さくなり（この場合はほとんど０であり）、ラックシャフト１０へ作用する曲げモーメントは極めて小さくなる。したがって、車輪からの入力により作用する曲げモーメントによってラックシャフト１０が変形することはなく、また、ラックシャフト１０の強度を確保するため不必要にラックシャフト１０を大きくすることを防止できる。

図４は、ラックシャフト１０が図３に示す状態から左方に軸方向移動した状態を示す部分断面図である。図３と図４とを見てわかる通り、端部１０ａがラックハウジング２０の管端部分２１の内側に位置する状態において、ラックシャフト１０が軸方向（右方向および左方向）に移動した場合、移動型支持部材５０はバネ５３の付勢力によってワッシャ３３との係合を維持した状態でラックシャフト１０とともに軸方向に移動する。このため移動型支持部材５０によるラックシャフト１０の支持位置は変化せず、図４に示す場合においても移動型支持部材５０はラックシャフト１０の端部１０ａを支持している。したがって、車輪からの入力があった場合には、ラックシャフト１０に作用する曲げモーメントが小さくなる。

このように、本実施形態のステアリング装置１によれば、ラックシャフト１０の端部１０ａがラックハウジング２０の管端部分２１の内側に位置する場合には、バネ５３の付勢力により移動型支持部材５０がラックシャフト１０の一方の端部１０ａ側に設けられているワッシャ３３に係合する。このときラックシャフト１０が軸方向移動しても、移動型支持部材５０は上記係合状態を維持しつつラックシャフト１０の軸方向移動に追従して軸方向移動する。このため移動型支持部材５０は常にラックシャフト１０の端部１０ａにてラックシャフト１０を支持していることになり、車輪からの入力が作用する点（力点）であるラックシャフト１０の端部１０ａとラックシャフト１０を支持する点（支点）との間の距離を小さくすることができる。したがって、車輪から入力があったとしても、上記距離が小さい分、ラックシャフト１０に作用する曲げモーメントを小さくすることができる。ここで、特に本実施形態のステアリング装置１のようにラックシャフト１０にボールネジ部１２が形成されている場合には、このボールネジ部１２にボールナット１４を組み付ける必要があることからボールネジ部１２以外の部分の外径を小さくしなければならない。ラックシャフト１０の外径を小さくすると車輪からの入力に対するラックシャフト１０の強度不足が懸念されるが、本実施形態のようにラックシャフト１０に作用する曲げモーメントを小さくすることにより、外径の小さいラックシャフトでも十分に車輪からの入力に耐え得ることができる。特に、大型車向けの電動パワーステアリング装置を搭載したステアリング装置に本実施形態に記載の発明を適用することにより、ラックシャフトの強度確保とラックシャフトの小径化による搭載性を両立できるため、極めて有効である。

上述の図２は、ラックシャフト１０が図４に示す状態から更に左方に軸方向移動した状態を示す拡大部分断面図である。図２において、ラックシャフト１０は、その端部１０ａがラックハウジング２０の管端部分２１から外方に突出した状態で移動型支持部材５０に支持されている。このような状態では、ワッシャ３３も管端部分２１から外方に突出するが、移動型支持部材５０はストッパ５４によって軸方向外方への移動が規制されるために管端部分２１から外方に突出することができない。このため移動型支持部材５０はワッシャ３３と離間し、バネ５３の付勢力によってストッパ５４に押しつけられる。したがって、移動型支持部材５０はラックシャフト１０の移動にしたがって移動することができず、このため移動型支持部材５０によるラックシャフト１０の支持位置は、ラックシャフト１０の軸方向移動に伴い変化する。しかしながら、移動型支持部材５０はラックハウジング２０の端部２０ａにてラックシャフト１０を支持しているので、この支持点と、車輪の入力が作用する力点であるラックシャフト１０の端部１０ａとの間の距離は、移動型支持部材５０が移動し得る領域において最小の距離である。よって、この場合においても、車輪からの入力があったときにはラックシャフト１０に作用する曲げモーメントを極力小さくすることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、ラックシャフトの軸方向に移動可能な移動型支持部材が常時ラックを支持している構成について説明したが、本実施形態では、移動型支持部材はラックシャフトが撓んだときのみラックシャフトを支持する構成とされる。

図５は、本実施形態に係るステアリング装置において、ラックシャフト１０の一方の端部１０ａとラックハウジング２０の一方の端部２０ａ付近の構造を示す拡大部分断面図であり、上記第１実施形態の図２に対応する図である。本実施形態においても上記第１実施形態と同様に、ラックハウジング２０は管端部分２１および縮径部分２２を有する。ただし、縮径部分２２の内周面には固定ブッシュ２５が挿入・固定されている。この固定ブッシュ２５は円筒状とされ、内周面がラックシャフト１０に接触しており、ラックシャフト１０を軸方向移動可能に常時支持している。

また、管端部分２１には上記第１実施形態と同じようにブッシュ部１５１および支持部１５２からなる移動型支持部材１５０が取り付けられている。ただし、ブッシュ部１５１の内径はラックシャフト１０の外径よりも僅かに大きくされていて、通常の状態（ラックシャフト１０が撓んでいない状態）ではブッシュ部１５１はラックシャフト１０と非接触状態を維持する。したがって、このような状態では移動型支持部材１５０はラックシャフト１０を支持しておらず、ラックシャフト１０は縮径部分２２に嵌め込まれた固定ブッシュ２５により支持されていることになる。なお、移動型支持部材１５０は第１実施形態と同じようにバネ５３により軸方向外方に付勢されている。また、ラックハウジング２０の端部２０ａにはストッパ５４が取り付けられており、このストッパ５４によって移動型支持部材１５０がラックハウジング２０から抜け落ちないように移動を規制している。その他の構成は上記第１実施形態と同様であるので、同一部分については同一符合で示してその具体的説明を省略する。

図６、図７は、ラックシャフト１０の端部１０ａに連結した車輪からの入力などによってラックシャフト１０が撓んだ状態を示した部分断面図である。これらの図からわかるように、ラックシャフト１０が撓んだ場合、撓んだ方向に対面する移動型支持部材１５０のブッシュ部１５１にラックシャフト１０が当接する。この当接によってラックシャフト１０は移動型支持部材１５０によっても支持されることになる。すなわち、ラックシャフト１０が撓んだ場合、ラックシャフト１０は固定ブッシュ２５のみならず、移動型支持部材１５０によっても支持される。

ラックシャフト１０が撓むような場合は、車輪からの入力がかなり大きい場合である。このように車輪からの入力が大きい場合にラックシャフト１０を２箇所で支持することにより支持剛性が向上する。また、移動型支持部材１５０および固定ブッシュ２５によりラックハウジング２０の軸方向の異なった２点でラックシャフト１０を支持するため、ラックハウジング２０に作用する曲げモーメントも小さくすることができる。

以上のように、本実施形態のステアリング装置においては、移動型支持部材１５０はラックシャフト１０が撓んだときにこのラックシャフト１０と当接してラックシャフト１０を支持するものであり、また、移動型支持部材１５０によるラックシャフト１０の支持位置よりもラックシャフト１０の一方の端部１０ａから軸方向内方に向かう位置にてラックシャフト１０を軸方向移動可能に常時支持する固定ブッシュ２５を備えている。よって、ラックシャフト１０が撓んだときは移動型支持部材１５０および固定ブッシュ２５により軸方向の異なる２箇所でラックシャフト１０が支持される。このため支持剛性が増加するとともに、ラックハウジング２０に作用する曲げモーメントをも小さくすることができ、ラックハウジング２０の割れを防止することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態においては、移動型支持部材を付勢する付勢手段としてバネを用いた例を示したが、これ以外にも、例えば弾性を有するゴムや樹脂、あるいは蛇腹状のものを用いて上記バネに代用してもよい。あるいは、図８に示すように、支持部５２の軸方向外方を向いた面にリング状の磁石１５３を取り付けておき、ストッパ５４およびワッシャ３３を鉄製の部材で形成し、磁石１５３とストッパ５４またはワッシャ３３との間に生じる磁力を利用して移動型支持部材５０を軸方向外方に付勢するようにしてもよい。この場合、ラックシャフト１０の端部１０ａがラックハウジング２０の外側で軸方向移動（ストローク）する場合は、移動支持部材５０は磁石１５３がストッパ５４に吸引されることによりストッパ５４にてその軸方向位置が保持される。また、また、ラックシャフト１０の端部１０ａが管端部分２１内で軸方向移動する場合は、移動支持部材５０は磁石１５３がワッシャ３３に吸引されることにより端部１０ａにてその軸方向位置が保持される

また、上記実施形態においては、付勢手段としてのバネ５３を管端部分２１の内側に配設する態様を示したが、図９に示すように、ボールジョイント３０またはワッシャ３３などの管端部分２１よりも軸方向外方に位置する部材にバネ５３の一端を固定し、他端を移動型支持部材５０に固定し、バネ５３が常に収縮力を発生するようにしておいてもよい。付勢手段をこのように構成した場合においても、付勢手段によって移動型支持部材５０を軸方向外方（ラックシャフト１０の一方の端部１０ａに向かう方向）に付勢することができる。なお、図１０は、図９に示す構成において、ラックシャフトが図８において右方向に移動したときの状態を示した拡大部分断面図である。

また、上記実施形態においては、ラックシャフト１０のボールネジ部１２の図１において左側の端部１０ａ側に移動型支持部材５０，１５０を取り付けた構成について説明したが、図１の右側の端部１０ｂ側にも移動型支持部材を取り付けてもよい。この場合、図１１に示すように管端部分２２１にラック歯１１ａが入り込んでいるために、ラックシャフト１０の全周に亘り移動型支持部材により支持することはできないが、半円筒形状のブッシュ部２５１および支持部２５２からなる移動型支持部材２５０によりラックシャフト１０の周方向の一部の領域を支持することにより、車輪からの入力を受けることができる。またこのとき半円形の磁石２５３を移動型支持部材２５０に付設して、磁力により付勢力を発生することができる。

また、上記実施形態においては、ラックシャフト１０とボールジョイント３０との間に配設されるワッシャ３３を係合手段とし、このワッシャ３３に移動型支持部材５０，１５０が係合する構成について説明したが、図１２に示すようにラックシャフト１０の側周から径方向外方に延びる突起１０ｃを設け、この突起１０ｃに移動型支持部材５０が係合するように構成してもよい（図１３参照）。また、ボールジョイント３０自身を係合手段としてもよい。

また、上記実施形態においては、ラックアシストタイプの電動パワーステアリング機構を備えたステアリング装置について本発明を適用した例を示したが、電動パワーステアリング機構が取り付けられていないステアリング装置についても本発明は適用可能である。さらに、ラックアンドピニオン機構によりラックシャフトが軸方向移動するステアリング装置について本発明を適用した例を示したが、転舵軸が軸方向移動するものであれば、必ずしもラックアンドピニオン機構を必要としない。例えば、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置において、図１に示すボールネジ機構が動作することにより転舵軸が軸方向移動するようなものについても本発明を適用することができる。

第１実施形態に係るステアリング装置を平面から見た部分断面図である。 図１のステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 ラックシャフトが図２に示す状態から右方に移動した状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 ラックシャフトが図３に示す状態から左方に移動した状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 第２実施形態に係るステアリング装置を平面から見た場合における、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 図５に示す状態からラックシャフトが一方に撓んだ状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 図５に示す状態からラックシャフトが他方に撓んだ状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 付勢手段として磁石を用いた例を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 付勢手段としてのバネの取付位置を変えた例を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 図９に示す状態からラックシャフトが右方に移動した状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 ラックシャフトの他方端側に移動型支持部材を取り付けた例を示す、ステアリング装置の他方端側の拡大部分断面図である。 ラックシャフトの一方端側に係合手段としての突起を設けた例を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。 図１２に示す状態からラックシャフトが右方に移動した状態を示す、ステアリング装置の一方端側の拡大部分断面図である。

符号の説明

１…ステアリング装置、１０…ラックシャフト（転舵軸）、１０ａ…端部（一方の端部）、１０ｃ…突起（係合手段）、２０…ラックハウジング（ハウジング）、２０ａ…端部、２１，２２１…管端部分、２２…縮径部分、２３…凸部、２５…固定ブッシュ（固定型支持手段）、３０…ボールジョイント、３３…ワッシャ（係合手段）、５０，１５０，２５０…移動型支持部材（移動型支持手段）、５１，１５１，２５１…ブッシュ、５２，１５２，２５２…支持部、５３…バネ（付勢手段）、５４…ストッパ（規制部材）、１５３，２５３…磁石（付勢手段）

Claims (3)

1. 車輪に連結し、軸方向移動することにより車輪を転舵させる転舵軸と、
   前記転舵軸の外周側を覆うように前記転舵軸の軸方向に延びて形成されたハウジングと、を備えるステアリング装置において、
   前記ハウジングと前記転舵軸との間に前記転舵軸の軸方向に沿って移動可能に配設され、前記転舵軸を支持する移動型支持手段と、
   前記移動型支持手段を前記転舵軸の一方の端部に向かう方向に付勢する付勢手段と、
   前記転舵軸の軸方向の外側から前記移動型支持手段に係合可能となるように、前記転舵軸の前記一方の端部側に形成された係合手段と、
   を備えることを特徴とする、ステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記ハウジングは、前記転舵軸の前記一方の端部が突出するように開口した端部を備え、前記ハウジングの前記端部には、前記移動型支持手段の軸方向移動を規制する規制部材が取り付けられていることを特徴とする、ステアリング装置。
3. 請求項１または２に記載のステアリング装置において、
   前記移動型支持手段は、前記転舵軸が撓んだときに前記転舵軸と当接することにより前記転舵軸を支持するものであり、
   前記移動型支持手段による前記転舵軸の支持位置よりも前記転舵軸の前記一方の端部から軸方向内方に向かう位置にて前記転舵軸を軸方向移動可能に常時支持する固定型支持手段をさらに備えることを特徴とする、ステアリング装置。

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