JP2012236532A - 車両のステアリングギヤボックス取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングギヤボックスとスタビライザの取付剛性を共に高めて高い操縦安定性と乗心地とを確保することができる車両のステアリングギヤボックス取付構造を提供すること。
【解決手段】サスペンションフレーム２にボルト９によって取り付けられるステアリングギヤボックス４と、前記サスペンションフレーム２にスタビライザブラケット１１を用いて取り付けられるスタビライザ５を備える車両の前記ステアリングギヤボックス４の取付構造として、一端が前記ステアリングギヤボックス４とこれを固定するボルト９の頭部９ａとの間に挟み込まれた状態で共締めによってステアリングギヤボックス４に固定され、他端が前記スタビライザブラケット１１に固定された連結部材１０を設け、該連結部材１０によって前記ステアリングギヤボックス４を固定するボルト９と前記スタビライザブラケット１１とを連結する構成を採用する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の操舵系を構成するステアリングギヤボックスのサスペンションフレームへの取付構造に関するものである。

車両前部のエンジンルームの下方に配置されるサスペンションフレームは、左右のサスペンションアームを上下に揺動可能に支持するとともに、エンジンルームの左右両側に車両前後方向に沿って配置された一対のエプロンサイドメンバを連結して車体の剛性を高めるための部材であるが、このサスペンションフレームには操舵系を構成するステアリングギヤボックスと車体のローリングを抑制するためのスタビライザが取り付けられている。ここで、ステアリングギヤボックスとスタビライザのサスペンションフレームへの取り付け構造の従来例を図９に示す。

即ち、図９はステアリングギヤボックスとスタビライザの従来の取付構造を示すフロントサスペンションの部分斜視図であり、同図に示すように、車幅方向に配されたステアリングギヤボックス１０４の左右の２箇所（図９には右側の１箇所のみ図示）は、これに形成された円筒状のボス１０８に上方から挿通するボルト１０９によってサスペンションフレーム１０２上に固定されている。

又、上記ステアリングギヤボックス１０４と平行に車幅方向に配されたスタビライザ１０５の左右の２箇所（図９には右側の１箇所のみ図示）は、各２本のボルト１１５によってサスペンションフレーム１０２に取り付けられたスタビライザブラケット１１１によってサスペンションフレーム１０２上に固定されている。

ところで、特許文献１には、エンジンをマウントするロールマウントブラケットとステアリングギヤボックスとを共締めすることによって、ドライバがステアリングホイールを操舵したときのステアリングギヤボックスの固定ボルトの倒れを抑制する構成が提案されている。

特開２００４−２０３３２７号公報

ところで、図９に示す従来の取付構造では、ステアリングギヤボックス１０４とスタビライザ１０５はボルト１０９とスタビライザブラケット１１１によってサスペンションフレーム１０２にそれぞれ独立に固定されていた。このため、それらの取付剛性が十分でない場合、ドライバによるステアリングホイールの操舵操作によって発生する操舵輪からの反力を受けるボルト１０９に倒れが発生する可能性があった。このようにボルト１０９に倒れが発生すると、ステアリングホイールの切り始めの反応（応答）が鈍くなり、ステアリングホイールの回動量（操舵量）に対する操舵輪の転舵量が不足し、車両の操縦性能が向上できないという問題が発生する。

又、スタビライザ１０５の取付剛性が不足する場合には、該スタビライザ１０５の本来の機能が十分発揮されず、車両のロール方向の動きを抑制して高い乗心地と操縦安定性を達成することができないという問題が発生する。

更に、特許文献１において提案された構成では、ステアリングギヤボックスを固定するボルトの倒れは抑制されるものの、ステアリングギヤボックスとスタビライザの取付剛性を共に高めることができないという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ステアリングギヤボックスとスタビライザの取付剛性を共に高めて高い操縦安定性と乗心地とを確保することができる車両のステアリングギヤボックス取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、サスペンションフレームにボルトによって取り付けられるステアリングギヤボックスと、前記サスペンションフレームにスタビライザブラケットを用いて取り付けられるスタビライザを備える車両の前記ステアリングギヤボックスの取付構造として、一端が前記ステアリングギヤボックスとこれを固定するボルトの頭部との間に挟み込まれた状態で共締めによってステアリングギヤボックスに固定され、他端が前記スタビライザブラケットに固定された連結部材を設け、該連結部材によって前記ステアリングギヤボックスを固定するボルトと前記スタビライザブラケットとを連結する構成を採用したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記ステアリングギヤボックスと前記スタビライザを前記サスペンションフレームに車幅方向に沿って略平行に固定し、前記スタビライザブラケットの上部に前記連結部材との連結部を形成し、該連結部を前記スタビライザの軸中心に対して前記ステアリングギヤボックス側にオフセットさせたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記スタビライザブラケットの上面を前記連結部材の取付面とし、該取付面にスタッドボルトを前記ステアリングギヤボックスを固定するボルトと平行に立設して前記連結部を構成したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記ステアリングギヤボックスの固定部の上面と前記スタビライザブラケットの取付面を高さの異なる平行な面としたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、ステアリングギヤボックスをサスペンションフレームに固定するボルトの頭部を連結部材によってスタビライザブラケットと連結したため、ボルトの倒れが抑制され、ステアリングギヤボックスの取付剛性が高められ、操舵時のステアリングギヤボックスの逃げ（操舵時のラック軸やタイロッドの動き方向と反対方向の動き）が減少して車両の操縦性能の向上が図られる。又、スタビライザブラケットが連結部材によってステアリングギヤボックスと連結されるため、該スタビライザブラケットによってサスペンションフレームに取り付けられるスタビライザの取付剛性も高められ、該スタビライザの機能が十分発揮されて車両のロール方向の動きが効果的に抑制され、車両に高い乗心地と操縦安定性が確保される。

請求項２記載の発明によれば、スタビライザブラケットの上部に形成された連結部材との連結部をスタビライザの軸中心に対してステアリングギヤボックス側にオフセットさせたため、連結部材のスタビライザブラケットとの連結部をステアリングギヤボックスに近接配置することができ、ステアリングギヤボックスの取付剛性を連結部材によって容易に高めることができる。又、連結部材の長さを短くすることができるため、ステアリングギヤボックスを固定するボルトの倒れを連結部材によって効果的に抑制することができる。

請求項３記載の発明によれば、スタビライザブラケットの上面を連結部材の取付面とし、該取付面にスタッドボルトを立設して連結部を構成したため、連結部材のステアリングギヤボックスとスタビライザブラケットへの取付方向が同方向となり、連結部材の取付作業性が高められる。

請求項４記載の発明によれば、ステアリングギヤボックスの固定部の上面とスタビライザブラケットの取付面を高さの異なる平行な面としたため、スタビライザブラケットの取付面に発生する連結部材のボルトの倒れ方向の移動に対抗する力が大きくなり、この力によってボルトの倒れを一層効果的に抑制することができる。

本発明に係るステアリングギヤボックス固定構造を示す車両のフロントサスペンションの斜視図である。 本発明に係るステアリングギヤボックス固定構造を示す部分平面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 （ａ），（ｂ）はスタビライザブラケットの斜視図である。 連結部材の斜視図である。 連結部材の平面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 図６のＣ−Ｃ線断面図である。 ステアリングギヤボックスとスタビライザの従来の取付構造を示すフロントサスペンションの部分斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係るステアリングギヤボックス固定構造を示す車両のフロントサスペンションの斜視図、図２は同ステアリングギヤボックス固定構造を示す部分平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４（ａ），（ｂ）はスタビライザブラケットの斜視図、図５は連結部材の斜視図、図６は同連結部材の平面図、図７は図６のＢ−Ｂ線断面図、図８は図６のＣ−Ｃ線断面図である。

図１に示す車両のフロントサスペンション１は、エンジンルーム（不図示）の下方に配置されるサスペンションフレーム２を備えている。このサスペンションフレーム２は、エンジンルームの左右両側に車両前後方向に沿って配置された一対のエプロンサイドメンバ（不図示）を連結して車体の剛性を高めるための部材であって、その左右両端部にはサスペンションアーム（不図示）が上下揺動可能に支持されている。

上記サスペンションフレーム２は、板金のプレス成形品であって、その上面の左右には取付座２ａがそれぞれ形成されており、これらの取付座２ａには操舵系を構成するステアリングギヤボックス４と車体のローリングを抑制するためのスタビライザ５がそれぞれ取り付けられている。取付座２ａには、ステアリングギヤボックス４を固定する不図示のボルト挿通孔とボルト挿通孔部分の下面に溶着されたナット２１（図３参照）及びスタビライザ５を固定する取付座２ａの前後に形成されたボルト挿通孔１６（図３参照）とボルト挿通孔１６部分の下面に溶着されたナット１７（図３参照）が配置されている。そして、取付座２ａのステアリングギヤボックス４の固定部とスタビライザ５の固定部は、ステアリングギヤボックス４の固定部を前にした状態で前後に配置されるとともに、これら固定部は、取付座２ａにおいて略同一面として形成されている。

上記ステアリングギヤボックス４は、サスペンションフレーム２の上部に車幅方向に配されており、そのピニオン軸６には不図示のユニバーサルジョイントによってステアリングシャフトが連結されており、ステアリングシャフトの上端には不図示のステアリングホイールが結着されている。そして、ステアリングギヤボックス４の内部にはピニオン軸６に噛合するラック軸７（図３参照）が内蔵されており、ドライバがステアリングホイールを転舵操作すると、その回転はステアリングシャフトとユニバーサルジョイントを介してピニオン軸６に伝達され、該ピニオン軸６が回転する。すると、このピニオン軸６の回転によってラック軸７が左右方向に移動し、このラック軸７の移動がタイロッドを介してナックルアーム（不図示）に伝達されることによって操舵輪である前輪の向きが変更される。

而して、ステアリングギヤボックス４の左右の２箇所（サスペンションフレーム２の左右の取付座２ａに対応する２箇所）にはブッシュが圧入保持された円筒状のボス８が垂直に形成されており、ステアリングギヤボックス４は、円筒状のボス８（ブッシュ）がボルト９による連結部材１０との共締めによって左右の２箇所がサスペンションフレーム２の取付座２ａに連結部材１０と共に固定される。尚、連結部材１０の詳細については後述する。

又、前記スタビライザ５は、金属棒の左右両端部を折り曲げることによって構成され、その中間部が前記ステアリングギヤボックス４と平行となるようサスペンションフレーム２上を車幅方向に配されている。そして、このスタビライザ５の左右両端は、不図示のサスペンションアーム等に取り付けられており、中間の左右２箇所（サスペンションフレーム２の左右の取付座２ａに対応する２箇所）は、スタビライザブラケット１１によってサスペンションフレーム２の取付座２ａに固定されている。

ここで、スタビライザブラケット１１の構成の詳細を図４（ａ），（ｂ）に基づいて以下に説明する。尚、スタビライザブラケット１１の構成は左右で同じである。

左右の各スタビライザブラケット１１は、板金のプレス成形品である２部材１１Ａ，１１Ｂを溶接によって接合一体化して構成されており、一方の部材１１Ａは、中央に前記スタビライザ５が挿通するための半円筒部１１ａを有する鞍型状に成形され、半円筒部１１ａの両側から半円筒部１１ａの反対側に水平に延びて取付座２ａに重ねられるフランジ１１ｂが形成されている。各フランジ１１ｂには円孔状のボルト挿通孔１２がそれぞれ形成されている。

又、他方の部材１１Ｂは、下方が開口する逆チャンネル状に成形されており、垂直に起立する左右の側壁１１ｃの上端同士を連結する上壁１１ｄは水平な取付面を形成しており、この取付面１１ｄにはスタッドボルト（溶接固定されたボルト）１３が垂直に立設されている。そして、左右の側壁１１ｃの後端部（サスペンションフレーム２への取付状態において車両後方に位置する部分）には、上壁１１ｄを有さず後方に向かって下がるよう斜めにカットされた斜面部１１ｃ−１が形成されている。尚、スタビライザブラケット１１の取付面１１ｄとこれに立設されたスタッドボルト１３は、前記連結部材１０を連結するための連結部を構成している。

左右の各スタビライザブラケット１１は、板金のプレス成形品である２部材１１Ａ，１１Ｂを溶接によって接合一体化して構成されているが、上壁１１ｄは部材１１Ａの半円筒部１１ａよりも上方に配置されている。左右の側壁１１ｃにはそれぞれ半円筒部１１ａが入り込む切欠きが形成され、左右の側壁１１ｃは半円筒部１１ａが延びる方向に並んで半円筒部１１ａが延びる方向に垂直な状態で配置され、それぞれ切欠き部分で半円筒部１１ａに溶接されている。又、斜面部１１ｃ−１の下端は、車両の後方側となるフランジ１１ｂのボルト挿通孔１２よりも車両の後方まで延設されており、当該フランジ１１ｂに溶接されている。

而して、左右の各スタビライザブラケット１１は、部材１１Ａの半円筒部１１ａにスタビライザ５の中間部をブッシュ１４（図３参照）を介して通した状態（スタビライザ５を上から押さえ込んだ状態）で、サスペンションフレーム２の左右の取付座２ａ（図１参照）に載せ、フランジ１１ｂに形成されたボルト挿通孔１２に上方から挿通するボルト１５をサスペンションフレーム２の取付座２ａの前後に形成されたボルト挿通孔１６（図３参照）に通し、サスペンションフレーム２の下面のボルト挿通孔１６の周りに溶着されたナット１７（図３参照）にボルト１５をねじ込むことによってサスペンションフレーム２の取付座２ａに固定され、このスタライザブラケット１１によってスタビライザ５の中間部の左右２箇所が図１に示すようにサスペンションフレーム２上に固定される。

次に、前記連結部材１０の構成の詳細を図５〜図８に基づいて以下に説明する。

連結部材１０は、板金のプレス成形品であって、上部材１０Ａと下部材１０Ｂを溶接によって接合一体化して構成されている。ここで、上部材１０Ａは、その後端部（サスペンションフレーム２への取付状態において車両後方となる部分）が下方に向かって折り曲げられたカバー部１０ａを構成しており、このカバー部１０ａは、前記スタビライザブラケット１１の左右の側壁１１ｃに形成された斜面部１１ｃ−１の上端縁の傾斜と同角度で折り曲げられている。

又、上部材１０Ａの前端部（サスペンションフレーム２への取付状態において車両前方となる部分）には水平な取付面１０ｂが形成されており、この水平な取付面１０ｂには前後に長孔状のボルト挿通孔１８が形成されている。上部材１０Ａの前端部とその後端部との間は、取付面１０ｂよりもやや上方に隆起して膨出部が形成されており、この隆起した部分に周縁が下方に折り曲げられた円孔１９が形成されている。そして、上部材１０Ａの幅方向両端縁１０ｃは下方に向かって直角に折り曲げられており、上部材１０Ａの内幅寸法（幅方向両端縁１０ｃ間の内寸法）はスタビライザブラケット１１の幅寸法（詳細には、左右の側壁１１ｃ同士の外寸法）よりも若干大きく設定されている。

他方、下部材１０Ｂは、上部材１０Ａの前記円孔１９を下方から覆うように上部材１０Ａの幅方向両端縁１０ｃ間の下面に溶接によって結着されて、取付面１０ｂと平行でスタビライザブラケット１１への取付面を構成しており、その一部には上部材１０Ａの円孔１９の中心に開口する小径のボルト挿通孔２０が形成されている。

而して、連結部材１０は、その長手方向を車両の前後方向となるように配置され、その前端部がステアリングギヤボックス２のボス８の上面に当てられ、この先端部に形成されたボルト挿通孔１８とボス８に組み込まれた不図示のブッシュに上方から挿通するボルト９をサスペンションフレーム２の取付座２ａに形成された不図示のボルト挿通孔に通し、サスペンションフレーム２の下面に溶着されたナット２１（図３参照）にボルト９をねじ込むことによって、図２及び図３に示すようにステアリングギヤボックス４との共締めによってサスペンションフレーム２に固定される。即ち、連結部材１０の前端部は、図３に示すようにステアリングギヤボックス４のボス８とこれを固定するボルト９の頭部９ａとの間に挟み込まれた状態でボルト９による共締めによってステアリングギヤボックス４のボス８に固定される。

又、連結部材１０は、その後端部がスタビライザブラケット１１に上方から嵌め込まれて被せられる。すると、スタビライザブラケット１１に立設されたスタッドボルト１３が連結部材１０の下部材１０Ｂに形成されたボルト挿通孔２０に挿通され（図３参照）、該スタッドボルト１３に螺合するナット２２を締め付けることによって、連結部材１０がスタビライザブラケット１１に取り付けられる。ここで、図３に示すように、スタビライザブラケット１１の連結部を構成するスタッドボルト１３は、スタビライザ５の中間部の軸中心に対してステアリングギヤボックス４側（車両前方）に図示のｅだけオフセットされている。又、スタビライザブラケット１１の取付面１１ｄは、半円筒部１１ａ高い位置でサスペンションフレーム２の取付座２ａと平行な面に形成されている。そして、ステアリングギヤボックス４のボス８の上面（取付面）とスタビライザブラケット１１の取付面１１ｄとは高さの異なる平行な面として構成されており、ボス８の取付面の方がスタビライザブラケット１１の取付面１１ｄよりも図３に示すｈだけ高く設定されている。

尚、連結部材１０がスタビライザブラケット１１に取り付けられると、連結部材１０の後端部に形成されたカバー部１０ａがスタビライザブラケット１１の後部（詳細には、斜面部１１ｃ−１の上端縁）を上方から覆い隠すため、後方に配置された不図示のダッシュパネルのエンジンルーム側の面に沿って配索された不図示の配管やハーネスがスタビライザブラケット１１の角部に接触して損傷する等の不具合の発生が防がれる。又、連結部材１０は上部材１０Ａと下部材１０Ｂとで二重構造として構成されているため、下部材１０Ｂのボルト挿通孔２０に挿通するスタッドボルト１３やこれに螺着されるナット２２の周囲が上部材１０Ａ（詳細には膨出部）によって覆い隠され、これらが外部に突出することがない。

以上のように、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス４をサスペンションフレーム２に固定するボルト９の頭部９ａが連結部材１０によってスタビライザブラケット１１に連結されるため、ボルト９がサスペンションフレーム２と連結部材１０によって所謂両持ち状態で支持されることとなり、その結果、該ボルト９の倒れが抑制され、ステアリングギヤボックス４の取付剛性が高められて車両の操舵性能の向上が図られる。特に、本実施の形態では、スタビライザブラケット１１の上部に形成された連結部材１０との連結部を構成するスタッドボルト１３をスタビライザ５の中間部の軸中心に対してステアリングギヤボックス４側（車両前方）に図３に示すｅだけオフセットさせたため、連結部材１０のスタビライザブラケット１１との連結部をステアリングギヤボックス４に近接配置することができ、ステアリングギヤボックス４の取付剛性を連結部材１０によって容易に高めることができる。又、連結部材１０の長さを短くすることができるため、ステアリングギヤボックス４を固定するボルト９の倒れを連結部材１０によって効果的に抑制することができる。

そして、スタビライザブラケット１１が連結部材１０によってステアリングギヤボックス４と連結されるため、該スタビライザブラケット１１によってサスペンションフレーム２に取り付けられるスタビライザ５の取付剛性も高められ、該スタビライザ５の機能が十分発揮されて車両のロール方向の動きが効果的に抑制され、高い乗心地と操縦安定性が確保される。

又、本実施の形態では、スタビライザブラケット１１の上面を連結部材１０の取付面１１ｄとし、該取付面１１ｄにスタッドボルト１３を立設して連結部を構成したため、連結部材１０のステアリングギヤボックス４とスタビライザブラケット１１への取付方向が同方向となり、連結部材１０の取付作業性が高められる。

更に、本実施の形態では、ステアリングギヤボックス４のボス８の上面とスタビライザブラケット１１の取付面１１ｄを図３に示すｈだけ高さの異なる平行な面としたため、スタビライザブラケット１１の取付面１１ｄに発生する連結部材１０のボルト９の倒れ方向の移動に対抗する力が大きくなり、この力によってボルト９の倒れを一層効果的に抑制することができるという効果が得られる。

尚、以上の実施の形態では、連結部材１０をスタビライザブラケット１１とは独立した部材として構成したが、両者を一体に形成しても良い。この場合、連結部材１０は、先端部にボルト挿通孔１８を有する突出部としてスタビライザブラケット１１に一体に形成される。

１ フロントサスペンション
２ サスペンションフレーム
４ ステアリングギヤボックス
５ スタビライザ
８ ボス
９ ボルト
９ａ ボルトの頭部
１０ 連結部材
１１ スタビライザブラケット
１１ｄ スタビライザブラケットの取付面
１３ スタッドボルト
１８ 連結部材のボルト挿通孔
１９ 連結部材の円孔
２０ 連結部材のボルト挿通孔
２２ ナット

Claims (4)

1. サスペンションフレームにボルトによって取り付けられるステアリングギヤボックスと、前記サスペンションフレームにスタビライザブラケットを用いて取り付けられるスタビライザを備える車両の前記ステアリングギヤボックスの取付構造であって、
   一端が前記ステアリングギヤボックスとこれを固定するボルトの頭部との間に挟み込まれた状態で共締めによってステアリングギヤボックスに固定され、他端が前記スタビライザブラケットに固定された連結部材を設け、該連結部材によって前記ステアリングギヤボックスを固定するボルトと前記スタビライザブラケットとを連結したことを特徴とする車両のステアリングギヤボックス取付構造。
2. 前記ステアリングギヤボックスと前記スタビライザを前記サスペンションフレームに車幅方向に沿って略平行に固定し、前記スタビライザブラケットの上部に前記連結部材との連結部を形成し、該連結部を前記スタビライザの軸中心に対して前記ステアリングギヤボックス側にオフセットさせたことを特徴とする請求項１記載の車両のステアリングギヤボックス取付構造。
3. 前記スタビライザブラケットの上面を前記連結部材の取付面とし、該取付面にスタッドボルトを前記ステアリングギヤボックスを固定するボルトと平行に立設して前記連結部を構成したことを特徴とする請求項２記載の車両のステアリングギヤボックス取付構造。
4. 前記ステアリングギヤボックスの固定部の上面と前記スタビライザブラケットの取付面を高さの異なる平行な面としたことを特徴とする請求項３記載の車両のステアリングギヤボックス取付構造。
   

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