JP2009056827A - ステアリングギヤユニット - Google Patents

Abstract

【課題】第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士を組み合わせる事によりハウジング５ａを構成する際に、これら両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士の円周方向に関する互いの位置関係を、必然的に所定の位置関係にできる構造を実現する。
【解決手段】上記ハウジング５ａを車体に固定する為の取付部１３ａを、上記第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂを構成する第一、第二両取付部素子２０ａ、２０ｂ同士を組み合わせる事により構成する。上記所定の位置関係が実現された場合にのみ、上記第一、第二両取付部素子２０ａ、２０ｂ同士が組み合わせ可能となる様に、これら第一、第二両取付部素子２０ａ、２０ｂの形成位置等を規制する。この様な構成を採用する事により、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

この発明は、自動車等の車両のステアリング装置を構成するステアリングギヤユニットの改良に関する。

自動車のステアリング装置は、例えば図８〜９に示す様に構成している。ステアリングホイール１の動きは、ステアリングシャフト２及び中間シャフト３を介してステアリングギヤ４に伝達され、このステアリングギヤ４によって操舵輪を操舵する。このステアリングギヤ４は、このステアリングギヤ４を収納したハウジング５と共に、ステアリングギヤユニット６を構成している。この様なステアリングギヤユニット６を構成する、上記ステアリングギヤ４は、上記中間シャフト３に連結した、回動軸であるピニオンシャフト７と、このピニオンシャフト７の下端部（ピニオン）を噛合させた、軸部材であるラック８とから成る。これらピニオンシャフト７とラック８とは、互いに捩れの位置に存在する。

又、上記ハウジング５は、アルミニウム合金製で、互いの中心軸同士が捩れの位置に存在する、長尺円筒状の主部９と、この主部９の軸方向一端（図９の右端）寄り部分に一体的に連結形成された短尺円筒状の副部１０とを備える。これら主部９と副部１０との径方向内側の空間は、互いに連通している。そして、上記主部９の径方向内側に上記ラック８を、軸方向変位可能に支持している。これに対し、上記副部１０の径方向内側に上記ピニオンシャフト７を、回動可能に支持している。又、上記主部９の外周面の軸方向両端部と軸方向中間部とにそれぞれ１個ずつ、上記ハウジング５を車体に固定する為の、マウント部と呼ばれる、取付部１１、１２、１３を一体形成している。図示の例の場合、上記軸方向両端部に形成した取付部１１、１２と、上記軸方向中間部に形成した取付部１３との、円周方向に関する配置の位相を互いに異ならせている。具体的には、図９に於いて、上記軸方向両端部に形成した取付部１１、１２を上記主部９の背面側に、上記軸方向中間部に形成した取付部１３を上記主部９の手前面側に、それぞれ配置している。又、図示の例では、上記副部１０に、電動式パワーステアリング装置１４を組み付けている。

上述の様に構成するステアリング装置の場合には、ステアリングホイール１の操作に基づいて、ステアリングシャフト２及び中間シャフト３と共にピニオンシャフト７が回動し、これに伴ってラック８が自身の軸方向に変位する事に基づき、操舵輪に舵角が付与される。又、図示の例では、上記電動式パワーステアリング装置１４により、上記ピニオンシャフト７に補助動力を付与する事で、上記ステアリングホイール１の操作力を軽減できる様にしている。

ところで、上記ステアリングギヤユニット６を構成するハウジング５は、ダイカスト等の鋳造法で造った一体成形品である。ところが、このハウジング５の如き大きな成形品を鋳造法で一体成形する場合には、当然に、大型の成形機が必要になる。又、成形時の湯流れが悪くなる為、成形品である上記ハウジング５に巣が入り易くなる。これに対し、特許文献１には、ステアリングギヤユニットを構成するハウジングを、主部の軸方向に２分割可能とした構造、即ち、この様に２分割して成る１対のハウジング素子同士を組み合わせる事によって、上記ハウジングを構成する構造が記載されている。この様にハウジングを１対のハウジング素子同士の組み合わせ構造とする場合には、上述した鋳造法による成形を、これら各ハウジング素子毎に行える為、使用する成形機も小型のもので済む。又、成形時の湯流れが良くなる為、成形品である上記両ハウジング素子に巣が入りにくくなる。従って、上記ハウジングを低コストで造れると共に、品質を向上させる事ができる。

但し、上記特許文献１に記載された構造の様に、ハウジングを１対のハウジング素子同士の組み合わせ構造とする場合には、組み合わせ後の状態で、これら両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係が、所定の位置関係になっている必要がある。この理由は、上記両ハウジング素子の外周面の一部に、それぞれ車体に固定する為の取付部が一体形成されている為である。即ち、これら両取付部（上記両ハウジング素子）同士の円周方向に関する互いの位置関係が所定の位置関係になっていないと、これら両取付部のうちの少なくとも一方の取付部を車体に固定できなくなる為である。

これに対し、上記特許文献１に記載された構造の場合には、上記両ハウジング素子同士を組み合わせる為に、一方のハウジング素子の一端部内周面と、他方のハウジング素子の一端部外周面とに、それぞれねじ部を形成している。そして、これら両ねじ部同士を、直接又は円筒状のねじ継手を介して螺合させる事により、上記両ハウジング素子同士を組み合わせている。ところが、この様な組み合わせ構造には、上記両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係を、所定の位置関係にする為の位置決め部が存在しない。この為、上記両ハウジング素子同士を組み合わせる際に、上記所定の位置関係を実現する作業が面倒になる。又、上記両ハウジング素子の一端部周面にねじ部を形成する作業を、これら両ハウジング素子の鋳造成形後に行う必要がある為、製造コストが嵩む。又、上記ねじ継手を使用する構造の場合には、このねじ継手の加工が複雑になって、製造コストが更に嵩む。

特開平１０−３３８１５０号公報

本発明のステアリングギヤユニットは、上述の様な事情に鑑み、１対のハウジング素子同士を組み合わせる事によりハウジングを構成する際に、これら両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係を、必然的に所定の位置関係にする事ができ、しかも低コストで造れる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のステアリングギヤユニットは、回動軸と、軸部材と、ハウジングとを備える。
このうちの回動軸は、ステアリングホイールの操作に基づいて回動する。
又、上記軸部材は、上記回動軸に対し捩れの位置に存在すると共に、この回動軸に対しギヤ機構を介して組み合わされる事により、この回動軸の回動に伴って自身の軸方向に変位し、この変位に基づいて操舵輪に舵角を付与する。
又、上記ハウジングは、その径方向内側に上記軸部材を軸方向変位可能に配置した主部と、この主部の外周面の軸方向中間部に設けた、車体に固定する為の取付部とを有する。
特に、本発明のステアリングギヤユニットの場合には、上記ハウジングは、第一主部素子及び第一取付部素子を有する第一ハウジング素子と、第二主部素子及び第二取付部素子を有する第二ハウジング素子とを組み合わせる事により構成している。具体的には、上記主部は、上記第一主部素子と上記第二主部素子とを、これら第一、第二両主部素子の軸方向一端部同士を嵌合させた状態で組み合わせる事により構成している。又、上記取付部は、上記第一、第二両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係を所定の位置関係にした場合にのみ組み合わせ可能な、上記第一取付部素子と上記第二取付部素子とを組み合わせる事により構成している。

上述の様な本発明（請求項１に記載した発明）を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した様に、上記第一主部素子と上記第二主部素子との互いの軸方向一端部同士を圧入（締り嵌めで）嵌合させる。
又、上述の様な請求項１〜２に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３に記載した様に、上記第一主部素子と上記第二主部素子との互いの軸方向一端部同士の嵌合部の全周にＯリングを介在させて、この嵌合部を密閉する。

又、上述の請求項１〜３に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項４に記載した様に、上記第一取付部素子と上記第二取付部素子とを組み合わせる事により構成した上記取付部を、上記主部の軸方向中間部の円周方向２個所以上の位置に、それぞれ１個ずつ設ける。
又、上述の請求項１〜４に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項５に記載した様に、上記第一取付部素子及び上記第二取付部素子のうちで、これら第一、第二両取付部素子を組み合わせる事により上記取付部を構成した状態で互いに整合する部分に、それぞれ通孔を形成する。これと共に、これら両通孔の内側に円筒状のブッシュを挿通した状態で、このブッシュを上記第一、第二両取付部素子に固定する。
更に、上述の請求項１〜５に記載した発明を実施する場合に、好ましくは、請求項６に記載した様に、上記第一取付部素子及び上記第二取付部素子のうちで、これら第一、第二両取付部素子を組み合わせる事により上記取付部を構成した状態で互いに整合する部分に、それぞれ小孔を形成する。これと共に、これら両小孔の内側に１本のピンを圧入する。

上述の様に構成する本発明のステアリングギヤユニットの場合、ハウジングを構成する主部を組み立てるべく、第一、第二両ハウジング素子を構成する第一、第二両主部素子同士を組み合わせる際には、これら第一、第二両主部素子の軸方向一端部同士を嵌合させれば良い。別な言い方をすれば、これら第一、第二両主部素子の軸方向一端部同士を、前記特許文献１に記載された従来構造の様に螺合させる必要はない。この為、上記主部の組立作業を容易に行なえる。又、第一、第二両主部素子の軸方向一端部の周面に、これら両軸方向一端部同士を螺合させる為のねじ部を形成する必要がない為、加工コストを抑えられる。

又、本発明の場合、ハウジングを組み立てるべく、第一、第二両ハウジング素子を構成する第一、第二両取付部素子同士を組み合わせる際には、これら第一、第二両ハウジング素子同士の円周方向の互いの位置関係を、所定の位置関係にする必要がある。即ち、本発明の場合には、ハウジングを組み立てるべく、第一、第二両ハウジング素子同士を組み合わせた状態で、これら第一、第二両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係が、必然的に所定の位置関係になる。従って、この所定の位置関係を実現する為の作業を、容易且つ確実に行なえる。

又、本発明を実施する場合に、請求項２に記載した構成を採用すれば、第一主部素子と第二主部素子との互いの軸方向一端部同士の嵌合部の気密性（液密性）及び剛性を向上させる事ができる。
又、本発明を実施する場合に、請求項３に記載した構成を採用すれば、第一主部素子と第二主部素子との互いの軸方向一端部同士の嵌合部の気密性（液密性）を、より向上させる事ができる。

又、本発明を実施する場合に、請求項４に記載した構成を採用すれば、ハウジングの剛性を向上させる事ができる。
又、本発明を実施する場合に、請求項５に記載した構成を採用すれば、円筒状のブッシュを、１対のハウジング素子同士の結合部材として利用できると共に、取付部の一部として利用できる。更には、ハウジングの剛性を向上させる事ができる。
又、本発明を実施する場合に、請求項６に記載した構成を採用すれば、ハウジングの剛性をより向上させる事ができる。

［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の特徴は、ハウジング５ａを、主部９ａの軸方向中央部分（図９のＣ部に対応する部分）を境として軸方向に２分割可能とした点、即ち、上記ハウジング５ａを、この様に２分割して成る第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士を組み合わせる事により構成した点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図８〜９に示した従来のステアリングギヤユニット６の場合と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の場合、上記第一ハウジング素子１５ａは、上記主部９ａの軸方向片半部（図１、２、４の右半部）を構成する、第一主部素子１６ａを備える。これに対し、上記第二ハウジング素子１５ｂは、上記主部９ａの軸方向他半部（図１、２、４の左半部）を構成する、第二主部素子１６ｂを備える。そして、上記ハウジング５ａ（上記主部９ａ）を完成させるべく、図４の（Ａ）→（Ｂ）の順に示す様に、上記第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士を組み合わせた状態で、上記第一主部素子１６ａの軸方向一端部（図１、２、４の左端部）に設けた大径円筒部１７を、上記第二主部素子１６ｂの軸方向一端部（図１、２、４の右端部）に設けた小径円筒部１８に、がたつきなく外嵌している。これと共に、上記大径円筒部１７の先端面を、上記小径円筒部１８の基端部に設けた段部１９に突き当てている。

又、本例の場合、上記主部９ａの軸方向中央部に設けた取付部１３ａは、上記第一ハウジング素子１５ａの一部と、上記第二ハウジング素子１５ｂの一部とを組み合わせる事により構成している。この為に、具体的には、上記第一主部素子１６ａの軸方向一端部外周面に、互いに平行な、１対の板状の第一取付部素子２０ａ、２０ａを一体形成すると共に、上記第二主部素子１６ｂの軸方向一端部外周面に、上記両第一取付部素子２０ａ、２０ａと平行な、１枚の第二取付部素子２０ｂを一体形成している。そして、上記ハウジング５ａ（上記取付部１３ａ）を完成させるべく、図４の（Ａ）→（Ｂ）の順に示す様に、上記第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士を組み合わせた状態で、上記両第一取付部素子２０ａ、２０ａの先半部同士の間に、上記第二取付部素子２０ｂの先半部をがたつきなく挿入している。これと共に、これら第一、第二各取付部素子２０ａ、２０ｂの先端部で互いに整合する部分に形成した円形の通孔２１、２１の内側に、円筒状のブッシュ２２を、がたつきなく挿通している。更にこの状態で、このブッシュ２２の外周面の軸方向両端部に形成した、１対の外向フランジ状の鍔部２３、２３により、上記両第一取付部素子２０ａ、２０ａの外側面を抑え付けている。これにより、上記第一、第二各取付部素子２０ａ、２０ｂ同士を結合固定する事で、上記取付部１３ａを構成している。

尚、本例の場合、上記ブッシュ２２は、厚肉円筒状の内側素子２４に、薄肉円筒状の外側素子２５を、締り嵌め等により外嵌固定して成るもので、上記両鍔部２３、２３は、このうちの外側素子２５の軸方向両端部を、径方向外方に向け直角に折り曲げる事により形成している。但し、上述の様にして取付部１３ａを構成する場合に、上記両鍔部２３、２３のうちの何れか一方の鍔部２３は、上記ブッシュ２２を上記各通孔２１、２１の内側に挿通する以前に予め形成しておく。これに対し、他方の鍔部２３は、上記ブッシュ２２を上記各通孔２１、２１の内側に挿通した後に形成する。

又、本例の場合、上記第一ハウジング素子１５ａは、上記第一主部素子１６ａの軸方向他端部｛図１、２、４の右側の端部（図示せず）｝に一体形成した、副部１０及び取付部１１（図９参照）を備える。又、上記第二ハウジング素子１５ｂは、上記第二主部素子１６ｂの軸方向他端部｛図１、２、４の左側の端部（図示せず）｝に一体形成した、取付部１２（図９参照）を備える。尚、本例の場合、上記ハウジング５ａの完成状態で、上記主部９ａの軸方向両端部及び軸方向中央部に存在する各取付部１１、１２、１３ａ同士の円周方向に関する互いの位置関係は、前述の図９に示した従来構造に於ける、各取付部１１、１２、１３同士の円周方向に関する互いの位置関係と同じにしている。

上述の様に構成する本例のステアリングギヤユニットの場合、ハウジング５ａを構成する主部９ａを組み立てるべく、第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂを構成する第一、第二両主部素子１６ａ、１６ｂ同士を組み合わせる際には、これら第一、第二両主部素子１６ａ、１６ｂの軸方向一端部同士を嵌合させれば良い。別な言い方をすれば、これら第一、第二両主部素子１６ａ、１６ｂの軸方向一端部同士を、前記特許文献１に記載された従来構造の様に螺合させる必要はない。この為、上記主部９ａの組立作業を容易に行なえる。又、上記第一、第二両主部素子１６ａ、１６ｂの軸方向一端部の周面に、これら両軸方向一端部同士を螺合させる為のねじ部を形成する必要がない為、加工コストを抑えられる。

又、本例の場合、上記ハウジング５ａを組み立てるべく、上記第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂを構成する第一、第二両取付部素子２０ａ、２０ｂ同士を組み合わせる際には、これら第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士の円周方向の互いの位置関係を、所定の位置関係にする必要がある。即ち、本例の場合には、上記ハウジング５ａを組み立てるべく、上記第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ同士を組み合わせた状態で、これら第一、第二両ハウジング素子１５ａ、１５ｂ（両取付部１１、１２）同士の円周方向に関する互いの位置関係が、必然的に所定の位置関係になる。従って、この所定の位置関係を実現する為の作業を、容易且つ確実に行なえる。

尚、本例を実施する場合に、上記第一主部素子１６ａの軸方向一端部に設けた大径円筒部１７と、上記第二主部素子１６ｂの軸方向一端部に設けた小径円筒部１８とを圧入嵌合させる構成（請求項２の構成）を採用すれば、この嵌合部の気密性（液密性）及び剛性を向上させる事ができる。

［実施の形態の第２例］
図５は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例のステアリングギヤユニットを構成するハウジング５ｂの場合には、第一主部素子１６ａの軸方向一端部に設けた大径円筒部１７と、第二主部素子１６ｂの軸方向一端部に設けた小径円筒部１８との間に、Ｏリング２６を介在させている。具体的には、上記小径円筒部１８の外周面の軸方向中間部に係止溝２７を、全周に亙り形成すると共に、この係止溝２７内に上記Ｏリング２６を係止している。そして、このＯリング２６を、上記係止溝２７の底面と上記大径円筒部１７の内周面との間で弾性的に圧縮している。これにより、この大径円筒部１７の内周面と上記小径円筒部１８の外周面との間の気密性（液密性）を向上させている。その他の構成及び作用は、上述した第１例の場合と同様である。

［実施の形態の第３例］
図６〜７は、請求項１、４、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のステアリングギヤユニットを構成するハウジング５ｃの場合には、主部９ａの軸方向中央部外周面の径方向反対側となる２個所位置に、それぞれ上述した第１〜２例の場合と同様の構造を有する取付部１３ａ、１３ａを１つずつ設けている。更に本例の場合には、これら各取付部１３ａ、１３ａを構成する第一、第二各取付部素子２０ａ、２０ｂ同士を重ね合わせた部分のうち、上記主部９ａの近傍で互いに整合する部分に、それぞれ小孔２８、２８を形成している。そして、この様に互いに整合する各小孔２８、２８同士の間に掛け渡す状態で、これら各小孔２８、２８の内側にピン２９、２９を、１本ずつ圧入している。この様に構成する本例の場合には、上記取付部１３ａ、１３ａの個数を２個に増やすと共に、上記各小孔２８、２８にピン２９、２９を圧入した分だけ、ハウジング５ｂの剛性を向上させる事ができる。その他の構成及び作用は、上述した第１〜２例の場合と同様である。

本発明の実施の形態の第１例を示す、図９のＣ部に相当する部分の拡大側面図。 図１のＡ−Ａ断面図 図１のＢ−Ｂ断面図。 第一、第二両ハウジング素子同士を組み合わせてハウジングを構成する前後の状態を示す、図１と同じ部分の斜視図。 本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。 同第３例を示す、図１と同様の図。 図６と同じ部分の斜視図。 本発明の対象となるステアリングギヤユニットを備えた自動車用ステアリング装置の１例を示す側面図。 ステアリングギアユニットの従来構造の１例を示す正面図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ 中間シャフト
４ ステアリングギヤ
５、５ａ〜５ｃ ハウジング
６ ステアリングギヤユニット
７ ピニオンシャフト
８ ラック
９、９ａ 主部
１０ 副部
１１ 取付部
１２ 取付部
１３、１３ａ 取付部
１４ 電動式パワーステアリング装置
１５ａ、１５ｂ （第一、第二）ハウジング素子
１６ａ、１６ｂ （第一、第二）主部素子
１７ 大径円筒部
１８ 小径円筒部
１９ 段部
２０ａ、２０ｂ （第一、第二）取付部素子
２１ 通孔
２２ ブッシュ
２３ 鍔部
２４ 内側素子
２５ 外側素子
２６ Ｏリング
２７ 係止溝
２８ 小孔
２９ ピン

Claims (6)

1. 回動軸と、軸部材と、ハウジングとを備え、
   このうちの回動軸は、ステアリングホイールの操作に基づいて回動するものであり、
   上記軸部材は、上記回動軸に対し捩れの位置に存在すると共に、この回動軸に対しギヤ機構を介して組み合わされる事により、この回動軸の回動に伴って自身の軸方向に変位し、この変位に基づいて操舵輪に舵角を付与するものであり、
   上記ハウジングは、その径方向内側に上記軸部材を軸方向変位可能に配置した主部と、この主部の外周面の軸方向中間部に設けた、車体に固定する為の取付部とを有するものである、
   ステアリングギヤユニットであって、
   上記ハウジングは、第一主部素子及び第一取付部素子を有する第一ハウジング素子と、第二主部素子及び第二取付部素子を有する第二ハウジング素子とを組み合わせる事により構成したものであり、上記主部は、上記第一主部素子と上記第二主部素子とを、これら第一、第二両主部素子の軸方向一端部同士を嵌合させた状態で組み合わせる事により構成したものであり、上記取付部は、上記第一、第二両ハウジング素子同士の円周方向に関する互いの位置関係を所定の位置関係にした場合にのみ組み合わせ可能な、上記第一取付部素子と上記第二取付部素子とを組み合わせる事により構成したものである事を特徴とするステアリングギヤユニット。
2. 第一主部素子と第二主部素子との互いの軸方向一端部同士を圧入嵌合させている、請求項１に記載したステアリングギヤユニット。
3. 第一主部素子と第二主部素子との互いの軸方向一端部同士の嵌合部の全周にＯリングを介在させて、この嵌合部を密閉している、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したステアリングギヤユニット。
4. 第一取付部素子と第二取付部素子とを組み合わせる事により構成した取付部を、主部の軸方向中間部の円周方向２個所以上の位置にそれぞれ１個ずつ設けている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したステアリングギヤユニット。
5. 第一取付部素子及び第二取付部素子のうちで、これら第一、第二両取付部素子を組み合わせる事により取付部を構成した状態で互いに整合する部分に、それぞれ通孔を形成すると共に、これら両通孔の内側に円筒状のブッシュを挿通した状態で、このブッシュを上記第一、第二両取付部素子に固定している、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載したステアリングギヤユニット。
6. 第一取付部素子及び第二取付部素子のうちで、これら第一、第二両取付部素子を組み合わせる事により取付部を構成した状態で互いに整合する部分に、それぞれ小孔を形成すると共に、これら両小孔の内側に１本のピンを圧入している、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したステアリングギヤユニット。

Images