JP2012066670A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン軸と自在継手のヨークの半嵌合を確実に防止することができる車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】ピニオン軸７の突出部７１を第２の自在継手６の第２のヨーク１５の筒状部１８に仮嵌合する。ダストカバー１７は、筒状の本体３２と、本体３２から延設された延設板３３を有する。突出部７１に設けられた第１の凹部２９と延設板３３に設けられた第２の凹部３７とで、第２の締付軸挿通孔３８が区画される。筒状部１８に設けられた第１の締付軸挿通孔２２，２３と、第２の締付軸挿通孔３８との位置がずれていると、延設板３３の第２の凹部３７を区画する縁部３９によって、締付軸２４の挿通が阻止される。
【選択図】図８

Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。

一般に、車両用操舵装置では、ステアリングホイールからの回転力を、ステアリングシャフト、中間軸（インターミディエイトシャフト）等を介して、例えばラックアンドピニオン機構等の転舵機構へと伝達し、これにより転舵輪を操向するようにしている。
中間軸の上端は自在継手を介してステアリングシャフトと連結され、中間軸の下端は自在継手を介してピニオン軸と連結されている。

ハウジングから上方へ突出する、ピニオン軸の突出部は、対応する自在継手のヨークの筒状部にセレーション嵌合されている。締め付けボルトによって筒状部を締め付けることにより、ピニオン軸をヨークに固定される。
特許文献１では、ピニオン軸またはハウジングに対して軸方向に位置決めされたダストカバーのボスの延出部の上端面に、自在継手のヨークの下端面を当接させることにより、ピニオン軸に対してヨークを位置決めする。この状態でヨークのボルト穴に挿通したボルトを締め付けることにより、ピニオン軸にヨークを固定する。

特開平７−２５７４０７号公報

しかしながら、通例、ピニオン軸の外周に設けられた円弧状のボルト挿通溝は、ボルトの周面の１／４程度をガイドするのみである。したがって、ボルト挿通溝と、ヨークのボルト穴とが、多少位置ずれしていても、ボルトが挿通されてしまう。このため、ヨークがピニオン軸の軸方向の正規位置から位置ずれした状態でピニオン軸に嵌合する、いわゆる半嵌合が生ずるという問題がある。

そこで、本発明の目的は、ピニオン軸と自在継手のヨークの半嵌合を確実に防止することができる車両用操舵装置を提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、ハウジング（１３）から上方へ突出する突出部（７１）を有し、操舵力を伝達するピニオン軸（７）と、上記ピニオン軸の上記突出部の上部にセレーション嵌合された筒状部（１８）を有する、自在継手（６）のヨーク（１５）と、上記ピニオン軸の上記突出部の一部を覆うダストカバー（１７）と、上記筒状部を締め付ける締付軸（２４）と、を備え、上記筒状部は、上記ピニオン軸の軸方向（Ｘ１）に延びるスリット（１９）と、上記スリットを挟んだ両側に形成された一対のタブ（２０，２１）と、を含み、上記締付軸は、上記一対のタブに設けられた第１の締付軸挿通孔（２２，２３）に挿通され、上記ダストカバーは、上記ピニオン軸に対して上記軸方向に位置決めされた筒状の本体（３２）と、上記本体から上方に延設され上記ヨークの上記筒状部の上記スリット内に挿入された延設板（３３）と、を含み、上記ピニオン軸の外周に設けられた第１の凹部（２９）と上記延設板に設けられた第２の凹部（３７）によって、上記締付軸が挿通する第２の締付軸挿通孔（３８）が区画されている車両用操舵装置（１）を提供する（請求項１）。

本発明によれば、ピニオン軸に嵌合させた自在継手のヨークを仮嵌合させたときに、第１および第２の締付軸挿通孔が一致する状態でのみ、締付軸を挿通することができる。したがって、締付軸を確実にピニオン軸の第１の凹部に合わせて挿通できる。その結果、ピニオン軸の軸方向の所定位置に自在継手のヨークを嵌合させることができ、したがって、ヨークがピニオン軸の軸方向の正規位置からずれた状態でピニオン軸に嵌合される、いわゆる半嵌合を防止することができる。

具体的には、上記ダストカバーの上記延設板は、上記第２の凹部を区画する縁部（３９）を含み、上記縁部は、上記第１の締付軸挿通孔および上記第２の締付軸挿通孔が上記軸方向にオフセットされた状態での上記締付軸の挿通を規制する挿通規制部として機能する場合がある（請求項２）。この場合、第１の締付軸挿通孔およが第２の締付軸挿通孔の位置が軸方向にずれていると、延設板の凹部を区画する縁部によって、締付軸の挿通を阻止することができる。結果として、上記半嵌合を確実に防止することができる。

また、上記ダストカバーの上記本体は、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に設けられた位置決め段部（３０）に係合する被位置決め部（４０）を有している場合がある（請求項３）。この場合、ダストカバーをピニオン軸の軸方向に精度良く位置決めすることができる。その結果、第１の凹部と第２の凹部を精度良く位置合わせして、第２の締付軸挿通孔を精度良く区画することができる。

また、上記ダストカバーの上記本体は、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に締め代を有して弾性的に嵌合する筒状の嵌合部（３５）を含む場合がある（請求項４）。この場合、ピニオン軸の上記突出部をダストカバーで確実に保護することができるので、上記突出部が車室外に配置されるときにも、上記突出部に、防錆のためのメッキ等の高価な表面処理を施す必要がない。したがって、製造コストを安くすることができる。

また、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に、上記軸方向に延びる位置決め溝（３１）が形成され、上記ダストカバーの本体に、上記位置決め溝に嵌合する凸条（４１）が形成され、上記ダストカバーに、上記ピニオン軸のニュートラル位置を表示する表示（４２）が設けられている場合がある（請求項５）。この場合、位置決め溝の凸条の嵌合によってピニオン軸の周方向に位置決めされたダストカバーに、ピニオン軸のニュートラル位置を表示する表示を設けることにより、ステアリングホイール等の操舵部材と転舵機構との位置合わせが容易になる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態に係る車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。 ピニオン軸と自在継手の結合構造の概略側面図である。 図２のIII −III 線に沿う断面図である。 ピニオン軸と自在継手の結合構造の一部破断概略側面図である。 図４の要部の拡大断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 ダストカバーの斜視図である。 車両用操舵装置の一組立工程の概略側面図である。ピニオン軸を第２の自在継手の第２のヨークに仮嵌合させたときに、第１および第２の締付軸挿通孔が位置ずれしている状態を示している。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態に車両用操舵装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、車両用操舵装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に第１の自在継手４を介して連結された中間軸（インターミディエイトシャフト）５と、中間軸５に第２の自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Ａが構成されている。

ラック軸８は、車体に固定されるラックハウジング９内に、滑り軸受であるラックブッシュ１０を介して、軸方向Ｗ１に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸８の両端部はラックハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１１が結合されている。各タイロッド１１は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１２に連結されている。

操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１２の転舵が達成される。
第２の自在継手６とピニオン軸７との結合構造を示す図２に示すように、ピニオンハウジング１３から、ピニオン軸７の突出部７１が突出している。ピニオン軸７の突出部７１の上部に、第２の自在継手６の第２のヨーク１５がセレーション嵌合により連結されている。

すなわち、第２の自在継手６は、中間軸５の端部５ａが連結された第１のヨーク１４と、ピニオン軸７の上部が連結された上記第２のヨーク１５と、第１のヨーク１４および第２のヨーク１５を連結する十字軸１６とを備えている。
また、ピニオンハウジング１３の肩部に嵌合した状態でピニオン軸７の突出部７１を覆うダストカバー１７が設けられている。

図２のIII −III 線に沿う断面図である図３、および図２の一部を破断した側面図である図４を参照して、第２のヨーク１５は、ピニオン軸７の突出部７１の上部が嵌合される筒状部１８を有している。筒状部１８には、ピニオン軸７の軸方向（紙面に直交する方向：図４において軸方向Ｘ１で示す）に延びるスリット１９が設けられている。図３に示すように、第２のヨーク１５は、スリット１９を挟んだ両側に一対のタブ２０，２１を有している。

各タブ２０，２１に設けられた第１の締付軸挿通孔２２，２３に、ボルトからなる締付軸２４が挿通されている。締付軸２４の先端に係合されたナット２５と締付軸２４の頭部２４ａとの間で、一対のタブ２０，２１が締め付けられ、これにより、ピニオン軸７の突出部７１の上部が筒状部１８内で締め付けられて固定されている。
図４を参照して、ピニオン軸７の突出部７１の外周には、ピニオンハウジング１３から突出する円筒部２６と、円筒部２６の上方に設けられた雄セレーション２７とが設けられている。雄セレーション２７は、ピニオン軸７の上端７ｂから所定長さの範囲に設けられている。

ピニオン軸７の突出部７１の外周には、雄セレーション２７を軸方向の上下に分断する環状凹部２８が形成されており、環状凹部２８の周方向の一部によって、締付軸２４を挿通するための円弧状の第１の凹部２９が区画されている。
ピニオン軸７の突出部７１の円筒部２６と雄セレーション２７の間には、位置決め段部３０が形成されている。図５に示すように、位置決め段部３０は、例えば、雄セレーション２７を形成するときの転造下径となる部分と円筒部２６との間の断面Ｒ形状の段差部であってもよい。位置決め部３０に、ダストカバー１７の後述する被位置決め部４０が当接することにより、ダストカバー１７がピニオン軸７の軸方向Ｘ１に位置決めされるようになっている。

また、ピニオン軸７の突出部７１の外周には、軸方向に延びる位置決め溝３１が形成されている。図６に示すように、位置決め溝３１に、ダストカバー１７の後述する凸条４１が嵌合されることにより、ダストカバー１７がピニオン軸７の周方向Ｙ１に位置決めされるようになっている。
図４および図７に示すように、ダストカバー１７は、筒状の本体３２と、本体３２から上方に延設された延設板３３とを備えている。本体３２は、ピニオンハウジング１３の肩部１３ａの外周を隙間を設けて覆う大径筒状の覆い部３４と、ピニオン軸７の突出部７１の外周に締め代を有して弾性的に嵌合された小径筒状の嵌合部３５と、覆い部３４および嵌合部３５間を連結するテーパ状の連結部３６とを有している。

延設板３３は、第２の自在継手６の第２のヨーク１５の筒状部１８のスリット１９に挿入された例えば矩形板からなる。延設板３３は、第２の凹部３７が形成されている。
図４に示すように、ピニオン軸７の突出部７１の外周に設けられた第１の凹部２９と、ダストカバー１７の延設板３３の第２の凹部３７とが共同して、締付軸２４を挿通するための第２の締付軸挿通孔３８が区画されている。

すなわち、ダストカバー１７の延設板３３は、第２の凹部３７を区画する円弧状の縁部３９を有している。第２の凹部３７の縁部３９が、第１の締付軸挿通孔２２，２３および第２の締付軸挿通孔３８が軸方向にオフセットされた状態での締付軸２４の挿通を規制する挿通規制部として機能する。
図４および図５に示すように、ダストカバー１７の本体３２の内周３２ａには、ピニオン軸７の突出部７１の外周の位置決め段部３０に係合する、例えば環状の段部からなる被位置決め部４０が設けられている。

また、図４および図７に示すように、ダストカバー１７の本体３２の内周３２ａには、ピニオン軸７の突出部７１の軸方向Ｘ１に延びる位置決め溝３１に嵌合する凸条４１が形成されている。凸条４１は、延設板３３の一部に連なるように延びている。
また、ダストカバー１７の例えば本体３２の外周には、ピニオン軸７（すなわち転舵機構Ａ）のニュートラル位置を表示する、任意の文字、図形、記号、色彩等の表示４２が設けられている。表示４２は、レーザーマーキング、印刷、シールの貼付等を用いてなされている。

本実施の形態によれば、まず、ピニオンハウジング１３から突出するピニオン軸７の突出部７１に、ダストカバー１７を装着する。このとき、ダストカバー１７の覆い部３４が、当該覆い部３４とピニオン軸１３の肩部１３ａとの間に隙間が設けられる状態で、肩部１３ａを覆う。すなわち、ダストカバー１７がピニオン軸７と一体的に回転するときに、そのダストカバー１７の回転をピニオンハウジング１３が妨げることがないようにされている。

次いで、ダストカバー１７の延設板３３が、第２の自在継手６の第２のヨーク１５の筒状部１８のスリット１９に挿入されるようにして、ピニオン軸７の突出部７１を第２の自在継手６の第２のヨーク１５の筒状部１８に仮嵌合する。
この仮嵌合の状態で、第１の締付軸挿通孔２２，２３および第２の締付軸挿通孔３８が一致する状態でのみ、締付軸２４を挿通することができる。したがって、締付軸２４を確実にピニオン軸７の第１の凹部２９に合わせて挿通できる。その結果、ピニオン軸７の軸方向Ｘ１の正規位置に第２のヨーク１５を嵌合させることができ、したがって、いわゆる半嵌合を防止することができる。

すなわち、図８に示すように、第１の締付軸挿通孔２２，２３および第２の締付軸挿通孔３８の位置が軸方向Ｘ１にずれていると、延設板３３の第２の凹部３７を区画する縁部３９によって、締付軸２４の挿通を阻止することができる。換言すると、半嵌合防止のために、ダストカバー１７の延設板３３の第２の凹部３７の縁部３９が、第１の締付軸挿通孔２２，２３および第２の締付軸挿通孔３８が軸方向Ｘ１にオフセットされた状態での締付軸２４の挿通を規制する挿通規制部として機能する。

また、ダストカバー１７の本体３２の被位置決め部４０が、ピニオン軸７の突出部７１の位置決め段部３０に係合することより、ダストカバー１７をピニオン軸７の軸方向Ｘ１に精度良く位置決めすることができる。その結果、第１の凹部２９と第２の凹部３７を精度良く位置合わせして、第２の締付軸挿通孔３８を精度良く区画することができる。
また、ダストカバー１７の本体３２は、ピニオン軸７の突出部７１の外周に締め代を有して弾性的に嵌合する筒状の嵌合部３５を有している。これにより、ピニオン軸７の突出部７１をダストカバー１７で確実に保護することができる。したがって、突出部７１が車室外に配置されるときにも、突出部７１に、防錆のためのメッキ等の高価な表面処理を施す必要がない。したがって、製造コストを安くすることができる。

また、ピニオン軸７の突出部７１の外周の軸方向Ｘ１に延びる位置決め溝３１に、ダストカバー１７の凸条４１が嵌合することにより、ダストカバー１７をピニオン軸７の周方向Ｙ１に位置決めすることができる。一方、ダストカバー１７に、ピニオン軸７（すなわち転舵機構Ａ）のニュートラル位置を表示する表示４２が設けられている。したがって、ステアリングホイール等の操舵部材２と転舵機構Ａとの位置合わせ作業が容易になる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…車両用操舵装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、５…中間軸、６…第２の自在継手、７…ピニオン軸、１３…ピニオンハウジング、１３ａ…肩部、１５…第２のヨーク、１７…ダストカバー、１８…筒状部、１９…スリット、２０，２１…タブ、２２，２３…第１の締付軸挿通孔、２４…締付軸、２５…ナット、２６…円筒部、２７…雄セレーション、２８…環状凹部、２９…第１の凹部、３０…位置決め段部、３１…位置決め溝、３２…本体、３３…延設板、３４…覆い部、３５…嵌合部、３６…連結部、３７…第２の凹部、３８…第２の締付軸挿通孔、３９…縁部（挿通規制部）、４０…被位置決め部、４１…凸条、４２…表示、７１…突出部、Ｘ１…軸方向

Claims (5)

1. ハウジングから上方へ突出する突出部を有し、操舵力を伝達するピニオン軸と、
   上記ピニオン軸の上記突出部の上部にセレーション嵌合された筒状部を有する、自在継手のヨークと、
   上記ピニオン軸の上記突出部の一部を覆うダストカバーと、
   上記筒状部を締め付ける締付軸と、を備え、
   上記筒状部は、上記ピニオン軸の軸方向に延びるスリットと、上記スリットを挟んだ両側に形成された一対のタブと、を含み、
   上記締付軸は、上記一対のタブに設けられた第１の締付軸挿通孔に挿通され、
   上記ダストカバーは、上記ピニオン軸に対して上記軸方向に位置決めされた筒状の本体と、上記本体から上方に延設され上記ヨークの上記筒状部の上記スリット内に挿入された延設板と、を含み、
   上記ピニオン軸の外周に設けられた第１の凹部と上記延設板に設けられた第２の凹部によって、上記締付軸が挿通する第２の締付軸挿通孔が区画されている車両用操舵装置。
2. 請求項１において、上記ダストカバーの上記延設板は、上記第２の凹部を区画する縁部を含み、
   上記縁部は、上記第１の締付軸挿通孔および上記第２の締付軸挿通孔が上記軸方向にオフセットされた状態での上記締付軸の挿通を規制する挿通規制部として機能する車両用操舵装置。
3. 請求項１または２において、上記ダストカバーの上記本体は、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に設けられた位置決め段部に係合する被位置決め部を有している車両用操舵装置。
4. 請求項１から３の何れか１項において、上記ダストカバーの上記本体は、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に締め代を有して弾性的に嵌合する筒状の嵌合部を含む車両用操舵装置。
5. 請求項１から４の何れか１項において、上記ピニオン軸の上記突出部の外周に、上記軸方向に延びる位置決め溝が形成され、上記ダストカバーの本体に、上記位置決め溝に嵌合する凸条が形成され、
   上記ダストカバーに、上記ピニオン軸のニュートラル位置を表示する表示部が設けられている車両用操舵装置。

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