JP2010280248A

JP2010280248A - ステアリングギヤボックス

Info

Publication number: JP2010280248A
Application number: JP2009133307A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Okamoto; 雄一郎岡本
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2009-06-02
Filing date: 2009-06-02
Publication date: 2010-12-16
Also published as: DE102010022015A1

Abstract

【課題】ゴムブッシュによる制振効果を得ながら、少ない固定部でステアリングギヤボックスを車体に確実に固定してダイレクトな操舵感を得る。
【解決手段】ステアリングギヤボックス本体５の幅方向の左端側と右端側に、ゴムブッシュ１９ｌを前後方向に配設した左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと、ゴムブッシュ１９ｒを前後方向に配設した右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒとを、ハウジング１５と一体に車体下方に向けて設けると共に、ステアリングギヤボックス本体５のハウジング１５のピニオン軸６が突出される近傍には、ゴムブッシュ２２を上下方向に配設した上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８を、車体後方に向けてハウジング１５と一体に設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の固定部にゴムブッシュを介装してボルト部材で車体に固定するステアリングギヤボックスに関する。

従来より、車両のステアリングギヤボックスは、振動を抑制しつつ確実に固定するためにゴムブッシュを用いて複数の固定部で車体に固定するものがある。例えば、特開平６−２８６６２８号公報（以下、特許文献１）では、ステアリングギヤボックスの端部に車体取付用のブラケットを一体に形成し、ステアリングギヤボックスをゴムブッシュを介してボルトにて車体に取り付ける技術が開示されている。

特開平６−２８６６２８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示されるようなゴムブッシュを介してステアリングギヤボックスを取り付ける従来のステアリングギヤボックスの取付構造では、ステアリングギヤボックスの固定があまくなる虞があり、ステアリングギヤボックスの固定があまくなると、操舵入力からラック変位に力が伝達する間にマウント変位が介在してダイレクトな操舵感が得られなくなる等の問題がある。そこで、確実な固定のために固定部を増加することも考えられるが、車体側の取り付けられる部品との形状的な制約もあり、また、固定部を増加すると部品、作業コストの増加等を招き好ましくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ゴムブッシュによる制振効果を得ながら、少ない固定部でステアリングギヤボックスを車体に確実に固定してダイレクトな操舵感を得ることができるステアリングギヤボックスを提供することを目的としている。

本発明は、ステアリングギヤボックス本体の複数の固定部にゴムブッシュを介装してボルト部材で車体に固定するステアリングギヤボックスにおいて、上記ステアリングギヤボックス本体の幅方向の一端側と他端側とに、上記ボルト部材の挿通方向に軸直する上記ゴムブッシュの圧縮方向でタイヤからの外力を受ける第１の固定部と第２の固定部を設けると共に、該第１の固定部と第２の固定部とは異なる向きに上記ゴムブッシュを介装した第３の固定部を設けたことを特徴としている。

本発明によるステアリングギヤボックスによれば、ゴムブッシュによる制振効果を得ながら、少ない固定部でステアリングギヤボックスを車体に確実に固定してダイレクトな操舵感を得ることができる。

本発明の実施の一形態に係る車両の前輪操舵系の概略構成図である。本発明の実施の一形態に係るステアリングギヤボックスの斜視図である。本発明の実施の一形態に係るステアリングギヤボックスの正面図と側面図である。図３のＩＶ−ＩＶ線に係る固定部の断面図である。図３のＶ−Ｖ線に係る固定部の断面図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１において、符号１は車両の前輪操舵装置を示し、この前輪操舵装置１は、ステアリングホイール（ハンドル）２から、ステアリングシャフト３が延出されており、ステアリングシャフト３の前端は、ユニバーサルジョイント４ａ、４ａ及びジョイント軸４ｂから成るジョイント部４を介してステアリングギヤボックス本体５から突出されたピニオン軸６と連結されている。

ステアリングギヤボックス本体５からは、左前輪７flに向けてタイロッド８ｌが延出される一方、右前輪７frに向けてタイロッド８ｒが延出されている。

タイロッド８ｌ、８ｒのタイロッドエンド９ｌ、９ｒは、ナックルアーム１０ｌ、１０ｒを介して、それぞれの側の車輪７fl、７frを回転自在に支持するアクスルハウジング１１ｌ、１１ｒと連結されている。

図２、図３に示すように、ステアリングギヤボックス本体５は、ハウジング１５からタイロッド８ｌ、８ｒが幅方向に延出される部分は、ブーツ１６ｌ、１６ｒで被覆されている。

また、ステアリングギヤボックス本体５のハウジング１５の幅方向の左端側と右端側には、第１の固定部としての、左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒが、車体下方に向けてハウジング１５と一体に設けられている。

更に、ステアリングギヤボックス本体５のハウジング１５のピニオン軸６が突出される近傍には、第２の固定部としての、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８が、車体後方に向けてハウジング１５と一体に設けられている。

左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒは、図４に示すように、前後方向の孔１７lh、１７rhが設けられており、該孔１７lh、１７rhに、金属製の内筒を有するゴムブッシュ１９ｌ、１９ｒが介装されている。そして、ゴムブッシュ１９ｌ、１９ｒの内筒に、ボルト２０ｌ、２０ｒを車体後方から挿通して車体のクロスメンバ２１にボルト止めすることにより、ステアリングギヤボックス本体５が車体に固定されている。

また、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８は、図５に示すように、上下方向の孔１８ｈが設けられており、該孔１８ｈに、金属製の内筒を有するゴムブッシュ２２が介装されている。そして、クロスメンバ２１から後方に向けて延設したブラケット２３の孔２４とゴムブッシュ２２の内筒に、ボルト２５を上方から挿通してナット２６で止めることにより、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８をクロスメンバ２１に固定して、ステアリングギヤボックス本体５が車体に固定されている。尚、ボルト２５−ナット２６は、下方からボルト２５を挿通してナット２６で止めるようにしても良い。

このように本実施の形態では、左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒのゴムブッシュ１９ｌ、１９ｒと、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８のゴムブッシュ２２とは、略直行する向きに設けられている。

上述のように構成されるステアリングギヤボックス本体５では、車輪７fl、７fr側からタイロッド８ｌ、８ｒを経て外力が入力されると、この外力の車幅方向成分は、左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒを挿通した、ボルト２０ｌ、２０ｒの挿通方向に軸直するゴムブッシュ１９ｌ、１９ｒの圧縮方向で受けることができ、この外力の車幅方向成分に対してステアリングギヤボックス本体５は、車体に剛性高く確実に保持される。また、外力の上下方向成分も、左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒを挿通した、ボルト２０ｌ、２０ｒの挿通方向に軸直するゴムブッシュ１９ｌ、１９ｒの圧縮方向で受けることができ、この外力の上下方向成分に対してもステアリングギヤボックス本体５は、車体に剛性高く確実に保持される。また、外力の前後方向成分も、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８を挿通した、ボルト２５の挿通方向に軸直するゴムブッシュ２２の圧縮方向で受けることができ、この外力の前後方向成分に対してもステアリングギヤボックス本体５は、車体に剛性高く確実に保持される。

更に、ステアリングホイール２の側からドライバによる操舵力やアシストトルク等が入力されると、ジョイント部４等で発生する２次偶力によるモーメント力が作用してピニオン軸６を傾ける方向に力が作用することがあるが、この２次偶力による作用力が、上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８を挿通した、ボルト２５の挿通方向に軸直するゴムブッシュ２２の圧縮方向で受けることができ、この２次偶力による作用力に対しても、ステアリングギヤボックス本体５は、車体に剛性高く確実に保持される。

このように、本実施の形態によれば、ステアリングギヤボックス本体５の幅方向の左端側と右端側に、ゴムブッシュ１９ｌを前後方向に配設した左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと、ゴムブッシュ１９ｒを前後方向に配設した右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒとを、ハウジング１５と一体に車体下方に向けて設けると共に、ステアリングギヤボックス本体５のハウジング１５のピニオン軸６が突出される近傍には、ゴムブッシュ２２を上下方向に配設した上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８を、車体後方に向けてハウジング１５と一体に設ける。このため、ゴムブッシュによる制振効果を得ながら、車輪７fl、７fr側からの外力に対して十分な剛性を有し、且つ、ステアリングホイール２側から入力される操舵力に対しても十分な保持剛性を有する。そして、３点という少ない固定部でステアリングギヤボックス本体５を車体に確実に固定してダイレクトな操舵感を得ることができる。

すなわち、自動車用ステアリングシステムの場合、ユニバーサルジョイント交差角の影響で発生する２次偶力によるラック軸周りの動きを効果的に抑えることで、操舵入力をラック変位に効率的に遅れなく伝達することができる。

２次偶力は、コラムアシスト型パワーステアリングシステムやノンアシストステアリングシステム等のユニバーサルジョイントへの入力トルクが大きい車両で特に大きくなるが、このような車両においてもステアリングギヤボックス本体５の動きを確実に抑制できる。

車輪７fl、７fr側からの外力を受けるマウント部（左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌ、右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒ）と、入力軸の力を受けるマウント部（上部ステアリングギヤボックス本体固定部１８）を分離することで、車体側のクロスメンバ２１等の形状自由度を持たせることが可能となる。

尚、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス本体５の幅方向の左端側と右端側に、ゴムブッシュ１９ｌを前後方向に配設した左端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｌと、ゴムブッシュ１９ｒを前後方向に配設した右端側ステアリングギヤボックス本体固定部１７ｒとを、ハウジング１５と一体に車体下方に向けて設けるようにしたが、ゴムブッシュ１９ｌを上下方向に配設した左端側ステアリングギヤボックス本体固定部と、ゴムブッシュ１９ｒを上下方向に配設した右端側ステアリングギヤボックス本体固定部とを、ハウジング１５と一体に車体前方、或いは、後方に向けて設けると共に、ステアリングギヤボックス本体５のハウジング１５のピニオン軸６が突出される近傍に、ゴムブッシュ２２を前後方向に配設したステアリングギヤボックス本体固定部を、車体上方、或いは、車体下方に向けてハウジング１５と一体に設けるようにしても良い。

１前輪操舵装置
２ステアリングホイール
３ステアリングシャフト
４ジョイント部
４ａユニバーサルジョイント
４ｂジョイント軸
５ステアリングギヤボックス本体
６ピニオン軸
７fl、７fr 前輪
８ｌ、８ｒタイロッド
９ｌ、９ｒタイロッドエンド
１０ｌ、１０ｒナックルアーム
１１ｌ、１１ｒアクスルハウジング
１５ハウジング
１６ｌ、１６ｒブーツ
１７ｌ左端側ステアリングギヤボックス本体固定部（第１の固定部）
１７ｒ右端側ステアリングギヤボックス本体固定部（第１の固定部）
１８上部ステアリングギヤボックス本体固定部（第２の固定部）
１９ｌ、１９ｒゴムブッシュ
２０ｌ、２０ｒボルト
２１クロスメンバ
２２ゴムブッシュ
２３ブラケット
２５ボルト
２６ナット

Claims

ステアリングギヤボックス本体の複数の固定部にゴムブッシュを介装してボルト部材で車体に固定するステアリングギヤボックスにおいて、
上記ステアリングギヤボックス本体の幅方向の一端側と他端側とに、上記ボルト部材の挿通方向に軸直する上記ゴムブッシュの圧縮方向でタイヤからの外力を受ける第１の固定部と第２の固定部を設けると共に、該第１の固定部と第２の固定部とは異なる向きに上記ゴムブッシュを介装した第３の固定部を設けたことを特徴とするステアリングギヤボックス。
上記第１の固定部と第２の固定部のゴムブッシュの向きと上記第３の固定部のゴムブッシュの向きとは略直行する向きに設けたことを特徴とする請求項１記載のステアリングギヤボックス。
上記ステアリングギヤボックス本体は、ステアリングホイールからの操舵入力がユニバーサルジョイントを介して、該ステアリングギヤボックス本体から突出するピニオン軸に入力されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のステアリングギヤボックス。