JP2013226870A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering device.
ステアリング装置に関し、下記特許文献1では、ステアリングコラムが開示されている。このステアリングコラムは、車体において車室内に設けられたデッキクロスに対して、サポートブラケットを介して取り付けられている。ステアリングコラムでは、基端部に、ステアリングシャフトを介してステアリングホイールが取り付けられている一方、先端部は、車体において車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネルを貫通してエンジンルーム内に延設され、前輪操舵機構に連結されている。
With respect to the steering device,
特許文献1において、前輪操舵機構は、エンジンルーム側に配置されることから、前輪操舵機構とエンジンルームのエンジンや変速機との干渉を考慮しなければならない。この干渉を避けるためには、前輪操舵機構が構成上の制約を受けることが多く、その場合、前輪操舵機構の設計の自由度が狭まってしまう。
この発明は、かかる背景のもとでなされたもので、エンジンや変速機との干渉を極力避けて、設計の自由度の向上を図ることができるステアリング装置を提供することを目的とする。
In
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a steering apparatus capable of avoiding interference with an engine and a transmission as much as possible and improving design freedom.
請求項1記載の発明は、操舵部材(8)に連結されたピニオン軸(25)と、前記ピニオン軸のピニオン(24)に噛み合うラック歯(28)を有するラック軸(26)とを備えるラックアンドピニオン式のステアリング装置(20)であって、前記ラック軸は、車体(1)の一部である管状のリーンホース(11)の内部に収容され、前記リーンホースによって軸方向(X)へ移動可能に支持されており、転舵輪(22)に連結されたタイロッド(36)と、前記ラック軸の軸方向端部および前記タイロッドに連結され、前記ラック軸の移動に伴って転舵輪を転舵させるリンクアーム(35)とを含むことを特徴とする、ステアリング装置である。
The invention according to
請求項2記載の発明は、前記リンクアームは、前記ラック軸の軸方向端部に連結される一端部(35A)と、前記タイロッドに連結される他端部(35B)と、前記一端部および他端部の間に位置して車体に連結される支点(39)とを含み、前記ラック軸の移動に伴って前記支点を中心に揺動可能であることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置である。
The invention according to
請求項3記載の発明は、前記リンクアームの一端部と前記ラック軸の軸方向端部とは、遊びを持って連結されていることを特徴とする、請求項2記載のステアリング装置である。
請求項4記載の発明は、操舵部材を操舵するための駆動力を発生するモータ(51)と、前記モータが発生した駆動力を減速して操舵部材に伝達する減速機(52)とをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のステアリング装置である。
The invention according to claim 3 is the steering apparatus according to
The invention according to claim 4 further includes: a motor (51) that generates a driving force for steering the steering member; and a speed reducer (52) that decelerates the driving force generated by the motor and transmits the driving force to the steering member. The steering device according to any one of
請求項5記載の発明は、前記ラック軸に備えられたねじ軸部分(61)と、前記ねじ軸部分に外嵌され、前記ねじ軸部分とボール(64)を介してねじ結合しているボールナット(62)と、前記ボールナットを回転させるモータ(65)とを含み、前記ボールナットと前記ねじ軸部分との相対的な結合位置を変化させることによって、前記ラック軸の軸方向への移動をアシストするためのボールナット機構(60)をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のステアリング装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a screw shaft portion (61) provided on the rack shaft, and a ball externally fitted to the screw shaft portion and screw-coupled to the screw shaft portion via a ball (64). The rack shaft includes a nut (62) and a motor (65) for rotating the ball nut, and the rack shaft is moved in the axial direction by changing a relative coupling position between the ball nut and the screw shaft portion. The steering device according to any one of
なお、上記において、括弧内の数字等は、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。 In addition, in the above, the numbers in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
請求項1記載の発明によれば、ステアリング装置では、操舵部材の操舵に伴ってピニオン軸が回転すると、ラック軸が軸方向へ移動し、ラック軸の移動に連動して、リンクアームがタイロッドを動かすので、転舵輪の転舵を実現できる。ここで、ステアリング装置において比較的嵩張るラック軸は、車体の一部であるリーンホースの内部に収容されているので、エンジンや変速機とステアリング装置(特にラック軸)との干渉が避けられている。そのため、エンジンや変速機との干渉を考慮することなく、ステアリング装置を設計することができる。つまり、エンジンや変速機との干渉を極力避けて、設計の自由度の向上を図ることができるステアリング装置を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, in the steering device, when the pinion shaft rotates in accordance with the steering of the steering member, the rack shaft moves in the axial direction, and the link arm moves the tie rod in conjunction with the movement of the rack shaft. Since it moves, turning of the steered wheels can be realized. Here, since the rack shaft that is relatively bulky in the steering device is housed in a lean hose that is a part of the vehicle body, interference between the engine or transmission and the steering device (particularly the rack shaft) is avoided. . Therefore, the steering device can be designed without considering interference with the engine and the transmission. That is, it is possible to provide a steering device that can avoid the interference with the engine and the transmission as much as possible and can improve the degree of freedom in design.
請求項2記載の発明によれば、ラック軸の移動に伴って、リンクアームが、車体に連結された支点を中心に揺動してタイロッドを動かすことによって、転舵輪の転舵を実現できる。
請求項3記載の発明によれば、リンクアームが揺動するときに、ラック軸に対して軸方向とは異なる方向(たとえば、軸方向に直交する方向)の力がリンクアームから作用することでラック軸の円滑な軸方向移動が阻害されることを防止できる。
According to the second aspect of the present invention, the steered wheels can be steered by moving the tie rod by swinging the link arm around the fulcrum connected to the vehicle body as the rack shaft moves.
According to the invention of claim 3, when the link arm swings, a force in a direction different from the axial direction (for example, a direction orthogonal to the axial direction) acts on the rack shaft from the link arm. It is possible to prevent the smooth axial movement of the rack shaft from being hindered.
請求項4記載の発明によれば、モータが発生した駆動力を減速機で減速してから操舵部材に伝達することによって、操舵部材の操舵を補助することができる。
請求項5記載の発明によれば、ボールナット機構によってラック軸の軸方向への移動をアシストすることによって、操舵部材の操舵を補助することができる。
According to the fourth aspect of the invention, steering of the steering member can be assisted by transmitting the driving force generated by the motor to the steering member after being decelerated by the reduction gear.
According to the fifth aspect of the present invention, the steering of the steering member can be assisted by assisting the movement of the rack shaft in the axial direction by the ball nut mechanism.
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、車体1の要部を説明するための模式図である。
図1を参照して、一般的な乗用車の車体(車体フレーム)1では、その内部が、上下に延びるダッシュパネル2(車体1の一部)によって、ダッシュパネル2より前側(図1における左側)のエンジンルーム3と、ダッシュパネル2より後側(図1における右側)の車室4とに仕切られている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a main part of the
Referring to FIG. 1, a general passenger car body (body frame) 1 has a dash panel 2 (a part of the vehicle body 1) extending vertically in front of the dash panel 2 (left side in FIG. 1). The engine room 3 and a vehicle compartment 4 on the rear side (right side in FIG. 1) of the
エンジンルーム3には、エンジン5や変速機6等が配置されている。
車室4には、座席7や、操舵部材としてのステアリングホイール8や、ステアリングコラム9等が配置されている。
ここで、ダッシュパネル2には、車室4内に向けて後方(座席7側)へ延びるステー10が設けられている。たとえば、ステー10の後端部の側断面は、後方へ傾いたU字状をなしている。ステー10の後端部には、車体1の車幅方向(図1では紙面に垂直な方向)に長手の管状(ここでは、円管状)をなすリーンホース11が取り付けられている。説明の便宜上、図1では、リーンホース11の側断面部分だけに、ハッチングを付している。リーンホース11の取り付けに関し、車体1には、前側へ傾いたU字状の側断面を有するブラケット12が存在する。ステー10の後端部の後方にリーンホース11を配置し、リーンホース11の後方にブラケット12を配置して、ステー10の後端部およびブラケット12によってリーンホース11を前後から挟み込んで、ステー10の後端部およびブラケット12をボルト13で組み合わせる。これによって、リーンホース11は、ステー10(ダッシュパネル2)に固定され、車体1の一部となっている。
In the engine room 3, an
In the passenger compartment 4, a
Here, the
ステアリングコラム9(ステアリングコラム9に支持されたステアリングホイール8も含む)は、リーンホース11に固定されている。
車体1には、ステアリング装置20が備えられている。
図2は、本発明の一実施形態に係るステアリング装置20の概略構成を示す模式図である。図2では、車体1の前方からステアリング装置20およびその周囲の部品を見ている。
The steering column 9 (including the
The
FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the
図2を参照して、ステアリング装置20は、前述したステアリングコラム9(図2以降では図示せず)と、ステアリングホイール8が連結されたステアリング軸21と、ステアリングホイール8の回転に連動して転舵輪22を転舵するステアリング機構23とを備えている。
ステアリング軸21は、前後に傾いた状態で上下方向に延びている。ステアリング軸21は、上端部がはみ出した状態でステアリングコラム9に収容され、ステアリングコラム9によって回転可能に支持されている(図1参照)。ステアリング軸21の上端部にステアリングホイール8が連結されている。
Referring to FIG. 2, the
The
ステアリング軸21の長さ方向途中には、ピニオン24が設けられている。以下では、ステアリング軸21においてピニオン24が設けられた部分を、ピニオン軸25ということにする。なお、ステアリング軸21は、ピニオン軸25と、それ以外の部分とが、図2のように一体化されていてもよいし、分離可能に連結されていてもよい。ただし、ステアリング軸21において、ピニオン軸25と、それ以外の部分とが一体化されている方が、ステアリングホイール8の回転を、むらなくステアリング機構23に伝達できる。
A pinion 24 is provided midway in the length direction of the
ステアリング機構23は、前述したピニオン軸25とラック軸26とを備えている。ラック軸26は、車体1の前述した車幅方向に延びる柱状である。そのため、ラック軸26の軸方向(長さ方向)Xは、車幅方向と一致している。ラック軸26は、前述したリーンホース11の内部に収容されていて、リーンホース11と平行に延びている(図1も参照)。ラック軸26の軸方向Xにおける複数箇所(たとえば両端部)において、ラック軸26の外周面とリーンホース11の内周面との間には、環状(途中で途切れていてもよい)のブッシュ27が介在されていて、リーンホース11は、ブッシュ27を介してラック軸26を軸方向Xへ直線移動(スライド)可能に支持している。
The
ラック軸26の外周面の軸方向Xにおける途中に、ピニオン軸25に設けられたピニオン24に噛み合うラック歯28が、軸方向Xに沿って形成されている。なお、隣り合うラック歯28の間隔が領域毎に異なるバリアブルギヤ比が、ラック軸26に適用されていてもよい。
このようなラック歯28およびピニオン24によって、ラックアンドピニオン機構が構成されている。そのため、ステアリング装置20は、ラックアンドピニオン式のステアリング装置である。
In the middle of the outer peripheral surface of the
The
ステアリングホイール8の操舵に伴うステアリング軸21(ピニオン軸25)の回転は、ラック歯28およびピニオン24によって、ラック軸26の軸方向Xへの往復直線移動に変換される。ラック軸26は、軸方向Xへ移動する際、ブッシュ27の内周面に対して摺擦する。また、ラック軸26は、静止中および移動中のいずれにおいても、リーンホース11の内部に収容されている。
The rotation of the steering shaft 21 (pinion shaft 25) accompanying the steering of the
ラック軸26の軸方向Xにおける両端部には、継手部材30が1つずつ設けられている。継手部材30は、ラック軸26と一体的に設けられていてもよいし、単独の部品としてラック軸26に対して分離可能に取り付けられていてもよい。各継手部材30は、ベース部31と、ベース部31から軸方向Xに沿ってラック軸26の外側へ平行に延びる2本の腕部32と、当該2本の腕部32の先端部(ベース部31側とは反対側の端部)の間に架設された軸部33とを一体的に含んでいる(後述する図3および図4も参照)。
One
ステアリング機構23は、リンクアーム35およびタイロッド36をさらに含んでいる。リンクアーム35およびタイロッド36のそれぞれは、ラック軸26の両端側に1つずつ設けられていて、全部で1対存在する。
リンクアーム35は、上下に長手の棒状であって、その一端部をなす上端部35Aは、2つの分岐部37に分岐している。なお、各リンクアーム35は、上下方向に対して前後や左右に傾斜していてもよい。各リンクアーム35において、2つの分岐部37は、リンクアーム35の長手方向に沿って平行に延びていて、これらの分岐部37の間には、当該長手方向に長手の長孔38が形成されている。これらの分岐部37の先端(図2における上端)同士はつながっていてもよく、つながっていなくてもよい。この実施形態では、これらの分岐部37の先端はつながっていないので、これらの分岐部37の間の長孔38は、リンクアーム35を上端から切欠くU字状に形成されていて、リンクアーム35の上端において上方へ開放されている。これらの分岐部37の先端同士が(別部品を介する等によって)つながっている場合には、これらの分岐部37の間の長孔38は、前記長手方向に長手の略楕円形状になっている。
The
The
リンクアーム35の上端部35Aは、ラック軸26において車幅方向(前述した軸方向Xと同じ)で同じ側にある継手部材30に対して連結されている。詳しくは、図3に示すように、リンクアーム35の上端部35Aにおける2つの分岐部37の間の長孔38に対して、継手部材30の軸部33が上から嵌まり込むように、各リンクアーム35は、車幅方向で同じ側にある継手部材30に対して下側から連結されている(図3の破線矢印参照)。なお、リーンホース11(図2参照)には、リンクアーム35の上端部35Aをリーンホース11内に通して継手部材30に連結させるための穴や切欠きが適宜形成されている。
The
ここで、図2を参照して、ラック軸26の(軸方向Xにおける)両端部の継手部材30において、軸部33は、長孔38内に遊嵌されていて、長孔38内において長孔38の長手方向(リンクアーム35の長手方向)に移動できる。つまり、各リンクアーム35の上端部35Aと、ラック軸26の軸方向端部(軸方向Xにおける端部であって、詳しくは継手部材30)とは、遊びを持って連結されている。
Here, referring to FIG. 2, in the
リンクアーム35の上下方向途中(前述した一端部としての上端部35Aと他端部としての下端部35Bとの間であって、詳しくは、上下方向略中央位置)には、車体1の前後方向に延びる軸状の支点39が設けられている。
図4は、図2の要部を詳しく示した図である。
支点39に関し、図4を参照して、車体1と左右の各転舵輪22との間は、上下に延びるショックアブソーバ40とスプリング41とによって連結されている。そして、車体1には、ショックアブソーバ40の上端部40Aが連結されるとともにスプリング41を収容するストラットハウス42が設けられている。ストラットハウス42は、車体1の一部である。支点39は、車体1(ここでは、一例として、ストラットハウス42)に連結されていて、車体1によって、回動自在に支持されている。
In the middle of the
FIG. 4 is a diagram showing in detail the main part of FIG.
With respect to the
図2に戻り、各リンクアーム35は、支点39を中心として、揺動可能である。具体的には、車体1を正面から見た場合において、各リンクアーム35は、支点39を中心として、時計回りおよび反時計回りの両方に揺動可能である(図2の太線矢印参照)。たとえば、図2において、リンクアーム35が時計回りに揺動すると、リンクアーム35の上端部35Aは右側へ移動し、リンクアーム35の下端部35Bは左側へ移動する。逆に、図2において、リンクアーム35が反時計回りに揺動すると、リンクアーム35の上端部35Aは左側へ移動し、リンクアーム35の下端部35Bは右側へ移動する。なお、各リンクアーム35では、支点39を中心とする揺動以外の動きは規制されているので、各リンクアーム35は、当該揺動のみ可能である。
Returning to FIG. 2, each
また、各リンクアーム35の下端部35Bは、車幅方向で同じ側(車体1の左側または右側)にある転舵輪22に対して内側(車体1の中心側)に位置している。つまり、1対のリンクアーム35は、左右1対の転舵輪22の間に位置している。
タイロッド36は、車幅方向で同じ側にあるリンクアーム35の下端部35Bと、当該下端部35Bよりも車幅方向における外側にある転舵輪22との間に架設されている。タイロッド36は、リンクアーム35の下端部35Bと転舵輪22とのそれぞれに対して、ボールジョイント等の自在継手43を介して連結されている。タイロッド36は、転舵輪22において、転舵輪22の回転中心からずれた位置に連結されている。
Further, the
The
このように、ラック軸26の両端部のそれぞれは、リンクアーム35およびタイロッド36を介して転舵輪22に連結されている。この場合、前述したようにステアリングホイール8を回転させて、ラック軸26を軸方向Xに移動させると、ラック軸26の両端部に連結された各リンクアーム35が、ラック軸26の移動に伴って支点39を中心に揺動する。これにより、各リンクアーム35の下端部35Bに連結されたタイロッド36が、転舵輪22を車幅方向内側へ引き寄せたり、車幅方向外側へ押したりするので、各転舵輪22が、ステアリングホイール8の回転方向(操舵方向)に転舵する。
Thus, each of the both ends of the
たとえば、図2において、ステアリングホイール8の回転に伴ってラック軸26が右側(図2における右側)へ移動すると、リンクアーム35が時計回りに揺動することで、前述したように、リンクアーム35の上端部35Aは右側へ移動し、リンクアーム35の下端部35Bは左側へ移動する。これにより、図2における左側の転舵輪22は、左側のリンクアーム35の下端部35Bに連結されたタイロッド36によって左側へ押され、図2における右側の転舵輪22は、右側のリンクアーム35の下端部35Bに連結されたタイロッド36によって左側へ引き寄せられる。これにより、左右の転舵輪22は、同じ向きに転舵する。
For example, in FIG. 2, when the
逆に、図2において、ステアリングホイール8の逆回転に伴ってラック軸26が左側(図2における左側)へ移動すると、リンクアーム35が反時計回りに揺動することで、前述したように、リンクアーム35の上端部35Aは左側へ移動し、リンクアーム35の下端部35Bは右側へ移動する。これにより、図2における左側の転舵輪22は、左側のリンクアーム35の下端部35Bに連結されたタイロッド36によって右側へ引き寄せられ、図2における右側の転舵輪22は、右側のリンクアーム35の下端部35Bに連結されたタイロッド36によって右側へ押される。これにより、左右の転舵輪22は、同じ向き(先程とは逆向き)に転舵する。
On the contrary, in FIG. 2, when the
このように、ステアリング装置20では、ステアリングホイール8の回転に伴ってラック軸26が軸方向Xに移動し、各リンクアーム35は、ラック軸26の移動に伴って(支点39を中心に)揺動することによって、タイロッド36を動かし、転舵輪22を転舵させる。つまり、ステアリング装置20では、リンクアーム35を用いたリンク機構によってラック軸26から各タイロッド36に荷重を伝達することで、転舵輪22の転舵を実現できる。
Thus, in the
ここで、図1を参照して、ステアリング装置20において比較的嵩張るラック軸26は、車体1の一部であるリーンホース11の内部に収容されている。つまり、ステアリング装置20の主要部品(ラック軸26)が、車室4内に搭載されている。これにより、エンジンルーム3内のエンジン5や変速機6とステアリング装置20(特にラック軸26)との干渉が避けられている。そのため、エンジン5や変速機6との干渉を考慮することなく、ステアリング装置20を設計することができる。つまり、エンジン5や変速機6との干渉を極力避けて、設計の自由度の向上を図ることができるステアリング装置20を提供することができる。さらに、ステアリング装置20がエンジンルーム3の外に配置されるので、ステアリング装置20に求められる熱的な条件(耐高温性等)が緩和されるので、その点においても、ステアリング装置20の設計の自由度の向上を図ることができる。
Here, referring to FIG. 1, the
また、車体1が正面側から衝突した場合において、そのときの衝撃がエンジンルーム3内で緩和されることから、車室4内のステアリング装置20(特に、ステアリング軸21)に直接伝わらなくなる。これにより、ステアリングホイール8を握る運転者に対して前記衝撃が伝わりにくくなる点で、メリットがある。
また、エンジンルーム3内にステアリング装置20が存在しない分、エンジンルーム3内でのエンジン5や変速機6の設計やパッケージングやレイアウトについての自由度の向上を図ることができる。
Further, when the
Further, since the
また、リーンホース11は、一般的には、金属製のパイプであることから、単体で存在する場合には、何らかのタイミングで振動(共鳴)する虞がある。リーンホース11の共鳴を抑制するためには、リーンホース11の肉厚を増やす等によってリーンホース11の剛性を高める必要があるが、リーンホース11の肉厚を増やると、リーンホース11のコストが増加してしまう。そこで、リーンホース11内部にラック軸26を配置することによって、リーンホース11が補強されるので、リーンホース11の剛性を簡易的に高めて、リーンホース11の共鳴を緩和することができる。
Moreover, since the
また、図2を参照して、前述したように、各リンクアーム35の上端部35Aとラック軸26の軸方向端部(継手部材30)とが遊びを持って連結されている。そのため、リンクアーム35が揺動するときに、ラック軸26(継手部材30)に対して軸方向Xとは異なる方向(たとえば、軸方向Xに直交する方向)の力がリンクアーム35から作用することでラック軸26の円滑な軸方向移動が阻害されることを防止できる。
2, as described above, the
そして、ステアリング装置20は、ステアリングホイール8の操舵を補助するためのモータ51および減速機52を含んだ電動パワーステアリング装置であってもよい。減速機52は、モータ51の出力軸(図示せず)に連結されるウォーム軸53と、ウォーム軸53に噛み合った状態でステアリング軸21と一体回転可能なウォームホイール54とを含む。さらに、ステアリング装置20は、モータ51の駆動を制御するためのECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)を含んでいてもよい(図示せず)。この場合、ECUは、ステアリングホイール8の回転トルク(操舵トルク)や、車速(車体1の進行速度)に基づいて、モータ51に対して必要な駆動力を発生させる。
The
モータ51が発生した駆動力は、ウォーム軸53とウォームホイール54との間で減速されてから、ステアリング軸21(換言すれば、ステアリングホイール8)に伝達される。これにより、ステアリングホイール8の操舵に対して補助力(アシスト力)が与えられる。
なお、図2では、ウォームホイール54(モータ51および減速機52の全体)は、ステアリング軸21の下端部(ピニオン24とラック歯28との噛み合い部分よりもステアリングホイール8から遠い部分)に取り付けられているが、当該噛み合い部分よりもステアリングホイール8に近い側に取り付けられてもよい。
The driving force generated by the
In FIG. 2, the worm wheel 54 (the
このように、モータ51が発生した駆動力を減速機52で減速してからステアリングホイール8に伝達することによって、ステアリングホイール8の操舵を補助することができる。
また、ステアリング装置20は、電動パワーステアリング装置として構成される場合、ステアリングホイール8の操舵を補助するための別の構成として、図5に示すボールナット機構60を含んでいてもよい。
Thus, the steering force of the
Further, when the
図5を参照して、ボールナット機構60は、ねじ軸部分61と、ボールナット62と、軸受63と、ボール64と、モータ65とを含んでいる。
ねじ軸部分61は、ラック軸26の途中(ここでは、軸方向Xにおいてラック歯28を避けた領域)に備えられている。ねじ軸部分61は、ラック軸26に一体形成されていてもよい。ねじ軸部分61は、ラック軸26においてラック軸26の軸中心を中心とした螺旋状の溝(ねじ部)であり、ラック軸26の外周面において、軸方向Xに亘って形成されている。
Referring to FIG. 5, the
The
ボールナット62は、環状体であり、軸方向に所定の長さを有している。ボールナット62は、本体部66と、延設部67とを一体的に備えている。本体部66および延設部67は、いずれも環状体であり、軸方向に並んだ状態で同軸状に配置されている。図5では、本体部66の左側に延設部67が配置されている。本体部66の外径と延設部67の外径とはほぼ同じであるが、本体部66の内径は、延設部67の内径よりも小さい。本体部66の内周面には、ねじ部68が形成されている。ねじ部68は、本体部66の軸中心を中心とした螺旋状の溝であり、本体部66の内周面の全域に形成されている。ボールナット62は、ラック軸26とともにリーンホース11内に配置され、ラック軸26のねじ軸部分61に対して外嵌されており、ラック軸26およびリーンホース11のそれぞれと同軸状になっている。この状態で、ボールナット62の本体部66のねじ部68が、ねじ軸部分61に対して径方向外側から対向している。
The
軸受63は、環状の玉軸受であり、外輪63Aと、内輪63Bと、転動体63Cとを含む。軸受63は、リーンホース11内に配置されている。外輪63Aの外周面がリーンホース11の内周面に対して内嵌されていて、内輪63Bの内周面がボールナット62の本体部66の外周面に対して外嵌されている。たとえば、リーンホース11の内周面に形成された溝69に外輪63Aが嵌まることによって、軸受63は、リーンホース11の内周面における定位置に固定されている。これにより、ボールナット62は、軸方向Xにおける定位置において、軸受63を介してリーンホース11によって回転自在に支持されている。
The
ボール64は、球体である。ボール64は、ボールナット62の本体部66のねじ部68とねじ軸部分61との間に多数介在されており、ねじ部68およびねじ軸部分61のそれぞれの溝に嵌まっている。これにより、ボールナット62は、ねじ軸部分61とボール64を介してねじ結合している。そのため、ボールナット機構60では、ボールナット62を回転させると、ボールナット62とねじ軸部分61との相対的な結合位置がラック軸26の軸方向Xにおいて変化する。これにより、ボールナット機構60は、ラック軸26を軸方向Xに変位させることができる。
The
たとえば、軸方向Xから見てボールナット62を一方向に回転させると、ラック軸26が左側にスライドし、ボールナット62を逆方向に回転させると、ラック軸26が右側にスライドする。このように、ボールナット機構60は、ボールナット62の回転を、ラック軸26の軸方向Xにおける往復直線移動に変換する。なお、ボールナット機構60には、ボールナット62の回転に伴ってラック軸26が軸回りに回転することを防止するための回り止め機構(図示せず)が設けられている。
For example, when the
モータ65は、ロータ70と、ステータ71とを含む。ロータ70は、ボールナット62の延設部67の外周面において、周方向全域に亘って設けられている。これにより、ロータ70は、ボールナット62と一体化されている。ステータ71は、リーンホース11の内周面に固定されていて、ロータ70を非接触で取り囲んでいる。モータ65は、前述したECU(図示せず)に対して電気的に接続されている。モータ65は、ECUから指令を受けるとともに、車体1から電力供給されることによって、駆動される。駆動されたモータ65では、ロータ70が、ボールナット62を伴って、前述した一方向または逆方向に回転する。これによって、前述したようにボールナット62とねじ軸部分61との相対的な結合位置が変化することで、ラック軸26が軸方向Xに変位する。これにより、運転者がステアリングホイール8を回転させることでラック軸26を移動させる以外に、モータ65の駆動力に補助されることによって、ラック軸26が移動する。つまり、ボールナット機構60は、ラック軸26の軸方向Xの移動をアシストする。これによって、ステアリングホイール8の操舵を補助することができる。
The
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、ボールナット機構60以外でラック軸26の移動をアシストする構成として、ラック軸26に連結されたエンドレスベルト(図示せず)をモータ(図示せず)で正転または逆転させることで、ラック軸26を軸方向Xに移動させてもよい。
The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, as a configuration for assisting the movement of the
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1…車体、8…ステアリングホイール、11…リーンホース、20…ステアリング装置、22…転舵輪、24…ピニオン、25…ピニオン軸、26…ラック軸、28…ラック歯、35…リンクアーム、35A…上端部、35B…下端部、36…タイロッド、39…支点、51…モータ、52…減速機、60…ボールナット機構、61…ねじ軸部分、62…ボールナット、64…ボール、65…モータ、X…軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ラック軸は、車体の一部である管状のリーンホースの内部に収容され、前記リーンホースによって軸方向へ移動可能に支持されており、
転舵輪に連結されたタイロッドと、
前記ラック軸の軸方向端部および前記タイロッドに連結され、前記ラック軸の移動に伴って転舵輪を転舵させるリンクアームとを含むことを特徴とする、ステアリング装置。 A rack and pinion type steering apparatus comprising a pinion shaft connected to a steering member and a rack shaft having rack teeth meshing with the pinion of the pinion shaft,
The rack shaft is accommodated inside a tubular lean hose that is a part of a vehicle body, and is supported by the lean hose so as to be movable in the axial direction.
A tie rod connected to the steered wheels;
A steering device comprising: a link arm connected to an axial end of the rack shaft and the tie rod, and for turning a steered wheel as the rack shaft moves.
前記ラック軸の軸方向端部に連結される一端部と、前記タイロッドに連結される他端部と、前記一端部および他端部の間に位置して車体に連結される支点とを含み、
前記ラック軸の移動に伴って前記支点を中心に揺動可能であることを特徴とする、請求項1記載のステアリング装置。 The link arm is
One end connected to the axial end of the rack shaft, the other end connected to the tie rod, and a fulcrum located between the one end and the other end and connected to the vehicle body,
The steering apparatus according to claim 1, wherein the steering apparatus is swingable about the fulcrum as the rack shaft moves.
前記モータが発生した駆動力を減速して操舵部材に伝達する減速機とをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のステアリング装置。 A motor for generating a driving force for steering the steering member;
The steering apparatus according to claim 1, further comprising a speed reducer that decelerates the driving force generated by the motor and transmits the driving force to a steering member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012098916A JP2013226870A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2012098916A JP2013226870A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Steering device |
Publications (1)
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Family
ID=49675026
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JP2012098916A Pending JP2013226870A (en) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Steering device |
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JP (1) | JP2013226870A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113044112A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 丰田自动车株式会社 | Steering device |
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2012
- 2012-04-24 JP JP2012098916A patent/JP2013226870A/en active Pending
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CN113044112A (en) * | 2019-12-26 | 2021-06-29 | 丰田自动车株式会社 | Steering device |
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