JP2013103652A - ラックアンドピニオン式ステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ハウジング10は、ラック軸を覆う中空円筒部30と、該中空円筒部30の軸方向一方側に設けられ、ピニオン軸を支持するピニオン挿入用の円柱状ボス11と、中空円筒部30の周囲に設けられ、車体フレームに取付可能な取付け部13,21と、を有する。そして、中空円筒部30は、炭素繊維からなる連続繊維強化樹脂Aによって構成され、円柱状ボス11及び取付け部13,21は、長繊維強化樹脂B,C,Dによって構成される。
【選択図】図2
Description
(1) ハウジングと、
外周の少なくとも一部にラック歯を有し、前記ハウジングに往復移動可能に支持されるラック軸と、
ステアリングシャフトの下端に取り付けられて、前記ハウジングに回転可能に支持され、前記ラック軸のラック歯に噛み合うピニオンを有するピニオン軸と、
を有し、前記ピニオン軸の回転で前記ラック軸を往復移動し、タイロッドを介して車輪を操舵するラックアンドピニオン式ステアリング装置であって、
前記ハウジングは、前記ラック軸を覆う中空円筒部と、該中空円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記ピニオン軸を支持するピニオンハウジングと、前記中空円筒部の周囲に設けられ、車体フレームに取付可能な取付け部と、を有し、
少なくとも前記中空円筒部が、樹脂によって構成されることを特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。
(2) 前記中空円筒部は、炭素繊維からなる連続繊維強化樹脂によって構成されることを特徴とする(1)に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
(3) 前記ピニオンハウジング及び前記取付け部は、長繊維強化樹脂によって構成されることを特徴とする(1)または(2)に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
(4) 前記長繊維強化樹脂は、金属部材をインサートした状態で成形されることを特徴とする(1)から(3)のいずれかに記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
また、中空円筒部が、炭素繊維からなる連続繊維強化樹脂によって構成されることで、アルミダイカストに対して、強度、剛性に優れる。
さらに、ピニオン軸を支持するピニオンハウジング及び車体フレームに取付可能な取付け部は、長繊維強化樹脂によって構成されることで、射出成形が可能であり、容易に成形することができる。
また、中空円筒部を連続繊維強化樹脂によって、ピニオンハウジング及び取付け部を長繊維強化樹脂によってそれぞれ構成することで、アルミダイカストに比べて格段の軽量化を図ることができる。
なお、円柱状ボス12は、本実施形態では、車体後方側へ突出しているが、車体前方側に突出していてもよい。
なお、長繊維強化樹脂B,Cは、金属部材15a,15b,23aが連続繊維強化樹脂Aに組み付けられ、金属部材15a,15b,23aと連続繊維強化樹脂Aとが一体化された状態で、その周囲に成形されてもよい(図6(a)〜(c)参照)。
製造方法1では、まず、図4に示すように、金属部材11a,11b,15bをインサート成形して、長繊維強化樹脂Dからなるピニオンハウジング部を形成する。また、図5(a)に示すように、金属部材12a,13a,15aがインサート成形される円柱状ボス12、取付け部13、及び嵌合部分14を有する長繊維強化樹脂Bと、金属部材21a,23aがインサート成形される取付け部21及び嵌合部分22を有する長繊維強化樹脂Cと、を形成する。そして、長繊維強化樹脂B,Cが連続繊維強化樹脂Aからなる中空円筒部30に圧入によって接合される。
その後、長繊維強化樹脂Dからなるピニオンハウジング部が圧入により円柱状ボス11に組み付けられるとともに、金属部材16,24が連続繊維強化樹脂Aに接合されることで、ハウジング10を完成する。
製造方法2においても、まず、図4に示す金属部材11a,11b,15bを有する連続繊維強化樹脂Dからなるピニオンハウジング部を形成する。そして、連続繊維強化樹脂Dからなるピニオンハウジング部を中空円筒部30に圧入によって組み付けると共に、金属部材12a,15a,23aを圧入する(図6(b)参照)。その後、ピニオンハウジング部及び金属部材12a,15a,23aが組み付けられた中空円筒部30と、金属部材13a,21aを型に入れて、長繊維強化樹脂B,Cを射出成形する。さらに、金属部材16,24が連続繊維強化樹脂Aに接合されることで、ハウジング10が完成する。
なお、金属部材16,24を連続繊維強化樹脂Aに接合するタイミングは、いずれの製造方法においても、任意である。
さらに、ボールジョイントが接触する部位16aやラックブッシュが嵌合する部分16bが一体化された金属部材16やボールジョイントが接触する部位を有する金属部材24の周囲にスプラインを形成して連続繊維強化樹脂Aに接合されるので、これらの接触部位や嵌合部分での摩耗も防止することができる。
上記実施形態では、コラムアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置に適用した例について説明したが、ピニオンアシスト型ラックピニオン式パワーステアリング装置やマニュアル型ラックピニオン式ステアリング装置に適用してもよい。
103 ステアリングギヤ
104 タイロッド
105 コラム
106 中間シャフト
107 ピニオン軸
10 ハウジング
11 円柱状ボス
11a,11b 金属部材
12 円柱状ボス
12a 金属部材
13 車体取り付け用ボス部
13a 金属部材
131 取り付け孔
15a,15b 金属部材
16 金属部材
21 車体取り付け用ボス部
21a 金属部材
211 取り付け孔
24 金属部材
30 中空円筒部
40 ラック軸
A 連続繊維強化樹脂
B,C,D 長繊維強化樹脂
Claims (4)
- ハウジングと、
外周の少なくとも一部にラック歯を有し、前記ハウジングに往復移動可能に支持されるラック軸と、
ステアリングシャフトの下端に取り付けられて、前記ハウジングに回転可能に支持され、前記ラック軸のラック歯に噛み合うピニオンを有するピニオン軸と、
を有し、前記ピニオン軸の回転で前記ラック軸を往復移動し、タイロッドを介して車輪を操舵するラックアンドピニオン式ステアリング装置であって、
前記ハウジングは、前記ラック軸を覆う中空円筒部と、該中空円筒部の軸方向一方側に設けられ、前記ピニオン軸を支持するピニオンハウジングと、前記中空円筒部の周囲に設けられ、車体フレームに取付可能な取付け部と、を有し、
少なくとも前記中空円筒部が、樹脂によって構成されることを特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。 - 前記中空円筒部は、炭素繊維からなる連続繊維強化樹脂によって構成されることを特徴とする請求項1に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
- 前記ピニオンハウジング及び前記取付け部は、長繊維強化樹脂によって構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
- 前記長繊維強化樹脂は、金属部材をインサートした状態で成形されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置。
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- 2011-11-15 JP JP2011249877A patent/JP5831154B2/ja active Active
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