JP2024001907A - 操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することのできる操舵装置を提供すること。【解決手段】長手方向に直交する方向の最大幅が互いに異なる大径部３１と小径部４１とを有するラックバー３０と、大径貫通孔１２が形成される大径ハウジング部１１と、大径貫通孔１２に連通し大径貫通孔１２よりも直径が小さい小径貫通孔２２が形成される小径ハウジング部２１とを有し、ラックバー３０を格納するラックハウジング１０と、ラックバー３０の両端にそれぞれ配置されるボールジョイント５０と、ラックハウジング１０よりも縦弾性係数が高く、略円環状に形成されて大径貫通孔１２における小径貫通孔２２が位置する側の反対側の端部に配置されるストッパリング６０と、を備え、大径貫通孔１２は、ラックバー３０の大径部３１を格納し、小径貫通孔２２は、ラックバー３０の小径部４１を格納する。【選択図】図６

Description

本開示は、操舵装置に関する。

操舵装置は、ステアリングホイールを操舵した際の回転トルクにより回転するピニオンギヤと、ピニオンギヤと噛み合うラック歯を有するラックバーと、ラックバーを内側に配置するラックハウジングと、ラックバーの端部に配置されるボールジョイントとを備えている。操舵装置は、運転者の操舵力によってピニオンギヤが回転し、ピニオンギヤの回転に応じてラックバーが直線運動をすることにより、ボールジョイントに連結されるタイロッド及びナックルアームを介してタイヤを動かすことができ、操舵を行うことが可能になっている。また、操舵装置の一例である電動パワーステアリング装置は、操舵力を補助するアシスト力を発生する電動モータを有しており、電動モータで発生したアシスト力は、ラックバーを直線運動させる力として用いられることにより、運転者の操舵力をアシストすることが可能になっている。

操舵時に直線運動を行うラックバーを備える従来の操舵装置の中には、ラックバーの長手方向における場所に応じて、ラックバーの太さが異なって形成されているものがある。例えば、特許文献１に記載された電動パワーステアリング装置では、ラックバーにおいてラック歯が形成される部分と、ラック歯が形成される部分以外の部分とで、ラックバーの直径、或いはラックバーが延びる方向に対して直交する方向におけるラックバーの幅が異なって形成されている。

また、ラックバーを備える従来の操舵装置の中には、ラックバーが直線運動の移動範囲の端部の位置まで移動した際におけるボールジョイントとラックハウジングとの緩衝を行う部材が配置されているものがある。例えば、特許文献２に記載されたステアリング装置では、ボールジョイントにストッパ部材と緩衝部材を配置し、緩衝部材やストップ部材を、ラックハウジングの端部付近に配置した固定部材に当接させることにより、ボールジョイントとラックハウジングとの緩衝を行っている。

特開２００６－２７３１３号公報 特開２０１４－８０１４７号公報

ここで、ラックバーの長手方向における場所に応じてラックバーの太さを異ならせる場合、ラックバーに対してラックハウジングが不必要に大きくなって形成される部分が発生すことを抑制するために、ラックハウジングの大きさもラックバーの太さに応じて異ならせることが考えられる。このため、特許文献１においても、ラックバーの幅が広い部分では、ラックバーの幅が狭い部分よりも、ラックハウジングの径が大きくなっている。

一方で、ラックハウジングの最大径については、操舵装置の軽量化や小型化等の観点より、極力最大径を小さくすることが望まれる。このため、ラックハウジングの径を、ラックハウジングの長手方向における位置で異ならせた場合は、ラックハウジングの大径側の部分では、内径が大きくなって形成される一方で、外径については大きさが制限される。

しかしながら、ラックハウジングの大径側の部分で内径を大きくしつつ、外径を制限した場合、ラックハウジングを形成する部材の径方向における厚みを確保し難くなるため、ラックハウジングの大径側の部分では、ラックハウジングの強度を確保し難くなる。これにより、ラックハウジングの大径側の部分では、ラックバーの端部に配置されるボールジョイントが、ラックハウジングの端部に当接した際における耐久性を確保し難くなる。このため、軽量化や小型化を目的として、ラックハウジングの長手方向における位置によってラックハウジングの径を異ならせる操舵装置では、ラックハウジングの耐久性の観点で改良の余地があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することのできる操舵装置を提供することを目的とする。

本開示の操舵装置は、長手方向に直交する方向の最大幅が互いに異なる大径部と小径部とを有するラックバーと、大径貫通孔が形成される大径ハウジング部と、前記大径貫通孔に連通し前記大径貫通孔よりも直径が小さい小径貫通孔が形成される小径ハウジング部と、を有し、前記大径貫通孔と前記小径貫通孔との内部空間に、前記大径貫通孔及び前記小径貫通孔の軸方向と前記ラックバーの前記長手方向とが一致する向きで前記ラックバーを格納するラックハウジングと、前記ラックバーの両端にそれぞれ配置されるボールジョイントと、前記ラックハウジングよりも縦弾性係数が高く、略円環状に形成されて前記大径貫通孔における前記小径貫通孔が位置する側の反対側の端部に配置されるストッパリングと、を備え、前記ボールジョイントは、前記ラックハウジングまたは前記ストッパリングに当接すると共に、前記ラックハウジングに当接する前記ボールジョイントと前記ストッパリングに当接する前記ボールジョイントとは、当接箇所が同形状であり、前記大径貫通孔は、前記ラックバーの前記大径部を格納し、前記小径貫通孔は、前記ラックバーの前記小径部を格納する。

この構成によれば、大径貫通孔の端部にストッパリングを配置することにより、ラックバーを小径部が位置する方向に移動させた際には、ラックバーの大径部側の端部に配置されるボールジョイントとストッパリングとが当接することによって、ラックバーの移動を規制することができる。このため、直径が大きい大径貫通孔が形成されることによって、ボールジョイントが当接する部分の面積を確保し難く、応力が大きくなり易いラックハウジングの大径ハウジング部において、縦弾性係数が高いストッパリングにボールジョイントを当接させることができる。従って、ボールジョイントをラックハウジングに当接させることによってラックバーの移動を規制する際におけるラックハウジングの耐久性を確保することができる。また、ボールジョイントを当接させるにあたってのラックハウジングの耐久性を確保する際に、大径ハウジング部の外径を大きくすることなく、縦弾性係数が高いストッパリングを配置することによって耐久性を確保するため、ラックハウジングの重量の増加を抑制できる。これらの結果、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

望ましい形態として、前記ラックバーと前記ラックハウジングとは、前記ラックバーを前記大径部が位置する方向に移動させた際に、前記ラックバーの前記小径部側の端部に配置される前記ボールジョイントと、前記ラックハウジングの前記小径ハウジング部における前記小径貫通孔の端部の位置とが当接することによって、前記大径部が位置する方向への前記ラックバーの移動を規制し、前記ラックバーを前記小径部が位置する方向に移動させた際に、前記ラックバーの前記大径部側の端部に配置される前記ボールジョイントと、前記ストッパリングとが当接することによって、前記小径部が位置する方向への前記ラックバーの移動を規制する。

この構成によれば、ラックハウジングにおける、ボールジョイントが当接する部分の厚みを確保し易い小径ハウジング部側では、ストッパリングを配置することなく、ボールジョイントが当接する部分を確保できるので、ラックハウジングの軽量化を図ることができる。また、ボールジョイントが当接する部分の厚みを確保し難い大径ハウジング部側では、ボールジョイントをストッパリングに当接させることにより、ボールジョイントから受ける衝撃によるラックハウジングの損傷を抑制することができる。これらの結果、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

上記操舵装置において、前記ラックバーの前記大径部側に配置される前記ボールジョイントと前記ストッパリングとが当接した状態での前記ボールジョイントと前記ストッパリングとの対向面積は、前記ラックバーの前記小径部側に配置される前記ボールジョイントと前記ラックハウジングの前記小径ハウジング部の端部とが当接した状態での前記ボールジョイントと前記ラックハウジングとの対向面積よりも小さい。

この構成によれば、ラックバーの大径部側のボールジョイントとストッパリングとが当接した状態でのボールジョイントとストッパリングとの対向面積が小さくなっており、当接した部分の面圧が高くなり易くなるが、大径部側のボールジョイントが当接するストッパリングは、ラックハウジングよりも縦弾性係数が高くなっている。このため、ボールジョイントとの対向面積が小さいことにより、面圧が高くなり易いラックハウジングの大径ハウジング部において、ボールジョイントが当接した際における耐久性を確保することができる。この結果、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

上記操舵装置において、前記ボールジョイントは、前記ストッパリングに当接する部分の形状が、前記軸方向に見た場合において互いに平行な一対の対辺を有する形状になっており、前記ストッパリングの内径は、前記ボールジョイントの一対の前記対辺の二面幅よりも大きく、前記ボールジョイントにおける前記ストッパリングに当接する部分の、前記軸方向に直交する方向の最大幅よりも小さい。

この構成によれば、ボールジョイントがストッパリングに当接した際には、ストッパリングには局所的な応力が発生し易くなっているが、ストッパリングは、ラックハウジングよりも縦弾性係数が高くなっているため、ストッパリングに局所的な応力が発生しても、強度を確保することができる。従って、ストッパリングの耐久性を確保することができ、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

望ましい形態として、前記大径貫通孔には、前記ストッパリングよりも前記小径貫通孔側に、樹脂材料からなり前記ラックバーを支持するラックブッシュが配置され、前記ラックブッシュは、略円筒形の形状で形成され、前記ストッパリングに対して前記軸方向に離隔して配置される。

この構成によれば、ラックブッシュは、ストッパリングに対して軸方向に離隔して配置されるため、ストッパリングにボールジョイントが当接した際に、ボールジョイントからの力が、ラックブッシュに伝わることを抑制できる。これにより、樹脂材料からなることにより、ストッパリングよりも強度が低いラックブッシュが、軸方向に圧縮されて損傷することを抑制できる。この結果、ラックハウジングに配置される部材の耐久性を向上させることができる。

望ましい形態として、前記ラックブッシュは、外周面に径方向における外側に突出した移動止めを有し、前記移動止めが、前記大径貫通孔の内周面に形成される溝部に入り込むことにより、前記ラックハウジングに対する前記軸方向への移動が規制される。

この構成によれば、ラックブッシュ７０は、外周面に形成される移動止めによって軸方向への移動が規制されるため、ラックブッシュが、ストッパリングの方向に向かって移動してしまうことを抑制できる。これにより、ボールジョイントからストッパリングに作用する力がストッパリングからラックブッシュに伝わり、ラックブッシュが軸方向に圧縮されて損傷することを抑制できる。この結果、ラックハウジングに配置される部材の耐久性を向上させることができる。

望ましい形態として、前記ストッパリングは、前記大径ハウジング部に圧入される。

この構成によれば、ストッパリングは、大径ハウジング部に圧入されるため、ラックバーとストッパリングとの間のクリアランスを詰めることができる。これにより、ボールジョイントとストッパリングとの間の対向面積を増やすことができ、ボールジョイントとストッパリングとの間の面圧を低くすることができる。従って、ストッパリングの耐久性を確保することができ、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

望ましい形態として、前記ラックハウジングは、前記小径ハウジング部の少なくとも一部の外径が、前記大径ハウジング部の外径よりも小さい。

この構成によれば、ラックハウジングは、小径ハウジング部の少なくとも一部の外径が、大径ハウジング部の外径よりも小さいため、ラックハウジングの小径ハウジング部を軽量化することができる。この結果、ラックハウジングの軽量化を図ることができる。

望ましい形態として、前記ラックハウジングの前記小径貫通孔は、最小径が前記ラックバーの前記大径部の前記最大幅よりも小さい。

この構成によれば、ラックハウジングの小径貫通孔は、最小径がラックバーの大径部の最大幅よりも小さいため、ラックハウジングの小径ハウジング部を軽量化することができる。この結果、ラックハウジングの軽量化を図ることができる。

本開示に係る操舵装置は、ラックハウジングの軽量化と耐久性の確保とを両立することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態の操舵装置を説明するための模式図である。 図２は、実施形態に係る操舵装置の要部斜視図である。 図３は、図２に示すラックバーの平面図であり、操舵ラック歯を正面に見た平面図である。 図４は、図２に示すラックバーの平面図であり、アシストラック歯を正面に見た平面図である。 図５は、図４のＡ－Ａ断面を含むラックバーの斜視図である。 図６は、操舵装置が有するラックハウジングとラックバーの断面図である。 図７は、図６のＢ部詳細図である。 図８は、図６のＣ部詳細図である。 図９は、図６のＦ－Ｆ方向におけるストッパリングとボールジョイントとの形状の比較を示す説明図である。 図１０は、ラックバーが、大径部が位置する方向に移動した際において移動が規制される状態を示す説明図である。 図１１は、図１０のＤ部詳細図である。 図１２は、ラックバーが、小径部が位置する方向に移動した際において移動が規制される状態を示す説明図である。 図１３は、図１２のＥ部詳細図である。

以下、本開示につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本開示が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

［実施形態］
図１は、実施形態の操舵装置８０を説明するための模式図である。図２は、実施形態に係る操舵装置８０の要部斜視図である。なお、図２は、ラックバー３０を図示するため電動モータ１０２と第２ピニオンギヤ９２の図示は省略している。図１に示すように、操舵装置８０は、操作者から与えられる力が伝達する順に、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、インタミシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、スタブシャフト８７と、ステアリングギヤ９０と、タイロッド９３とを備える。また、操舵装置８０は、制御装置（以下、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）という。）１００と、トルクセンサ１０１と、電動モータ１０２を備える。車速センサ１０３は、車両に備えられ、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により車速信号ＶをＥＣＵ１００に出力する。

ステアリングシャフト８２は、一方の端部でステアリングホイール８１に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結される。

インタミシャフト８５は、一方の端部でユニバーサルジョイント８４に連結され、他方の端部でユニバーサルジョイント８６に連結される。スタブシャフト８７は、一方の端部がユニバーサルジョイント８６に連結され、他方の端部でトルクセンサ１０１に連結される。トルクセンサ１０１は、一方の端部でスタブシャフト８７に連結され、他方の端部でステアリングギヤ９０が有する第１ピニオンギヤ９１に連結されている。

詳しくは、第１ピニオンギヤ９１は、スタブシャフト８７に連結される側の反対側の端部に、後述するラックバー３０と噛み合うギヤ９１ａ（図７参照）が形成される軸状の部材になっており、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とは、トーションバー（図示省略）を介して連結されている。トーションバーは、一端がスタブシャフト８７に連結され、他端が第１ピニオンギヤ９１に連結され、トーションバーは、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１との間で回転トルクを伝達する。

トルクセンサ１０１は、トルクセンサ１０１に連結されるシャフトに作用するトルクを検出するトルク検出装置になっており、トーションバーを介してスタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１との間で伝達される回転トルクを検出する。即ち、トーションバーを介して連結されるスタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とは、トルクセンサ１０１によってトルクを検出する際における検出対象のシャフトになっている。

ステアリングギヤ９０は、第１ピニオンギヤ９１と、ラックバー３０と、第２ピニオンギヤ９２とを備える。第１ピニオンギヤ９１は、トーションバーを介してスタブシャフト８７に連結される。ラックバー３０は、操舵ラック歯４４（図３参照）が第１ピニオンギヤ９１のギヤ９１ａ（図７参照）に噛み合う。また、ラックバー３０は、第１ピニオンギヤ９１とは異なる位置で第２ピニオンギヤ９２に噛み合う。

第２ピニオンギヤ９２には、ウォーム減速装置９４（図６参照）を介して、電動モータ１０２が連結されており、第２ピニオンギヤ９２は、電動モータ１０２から伝達される駆動力により回転される。電動モータ１０２は、ウォーム減速装置９４を介して、第２ピニオンギヤ９２を回転させる。電動モータ１０２は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。

ステアリングギヤ９０は、第１ピニオンギヤ９１や第２ピニオンギヤ９２に伝達された回転運動を、ラックハウジング１０の内側に配置されるラックバー３０で直進運動に変換する。本実施形態に係る操舵装置８０は、ラックバー３０が第１ピニオンギヤ９１や第２ピニオンギヤ９２から伝達される回転運動により直進運動を行うデュアルピニオンアシスト方式である。タイロッド９３は、ラックバー３０に連結される。すなわち、操舵装置８０は、ラックアンドピニオン式の電動パワーステアリング装置である。

トルクセンサ１０１は、ステアリングホイール８１を介してステアリングシャフト８２に伝達された運転者の操舵力を操舵トルクとして検出する。車速センサ１０３は、操舵装置８０が搭載される車両の走行速度（車速）を検出する。電動モータ１０２と、トルクセンサ１０１と、車速センサ１０３とがＥＣＵ１００に、電気的に接続される。

ＥＣＵ１００は、電動モータ１０２の動作を制御する。また、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１０１及び車速センサ１０３のそれぞれから信号を取得する。すなわち、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１０１から操舵トルクＴを取得し、かつ車速センサ１０３から車両の車速信号Ｖを取得する。ＥＣＵ１００は、イグニッションスイッチ１０４がオンの状態で、電源装置（例えば車載のバッテリ）１０５から電力が供給される。ＥＣＵ１００は、操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいてアシスト指令の補助操舵指令値を算出する。そして、ＥＣＵ１００は、その算出された補助操舵指令値に基づいて電動モータ１０２へ供給する電力値Ｘを調節する。ＥＣＵ１００は、電動モータ１０２から誘起電圧の情報又は電動モータ１０２に設けられたレゾルバ等の回転検出装置から出力される情報を動作情報Ｙとして取得する。

ステアリングホイール８１に入力された操作者（運転者）の操舵力は、第１ピニオンギヤ９１に伝達される。第１ピニオンギヤ９１に伝達された操舵力は、ステアリングギヤ９０を介してタイロッド９３に伝達され、車輪を変位させる。

また、ステアリングホイール８１に入力された操作者の操舵力は、ステアリングホイール８１から第１ピニオンギヤ９１までの操舵力の伝達経路に配置されるトルクセンサ１０１に伝わる。このとき、ＥＣＵ１００は、操舵トルクＴをトルクセンサ１０１から取得し、かつ車速信号Ｖを車速センサ１０３から取得する。そして、ＥＣＵ１００は、電動モータ１０２の動作を制御する。電動モータ１０２が作り出した補助操舵トルクは、第２ピニオンギヤ９２に伝達される。

第２ピニオンギヤ９２に伝達された補助操舵トルクは、ステアリングギヤ９０を介してタイロッド９３に伝達され、車輪を変位させる。すなわち、操舵装置８０は、第１ピニオンギヤ９１を介してラックバー３０に伝達された操作者の操舵力に加え、第２ピニオンギヤ９２を介してラックバー３０に伝達された電動モータ１０２の補助操舵トルクも用いて車輪を変位させる。本実施形態に係る操舵装置８０は、このように第２ピニオンギヤ９２にアシスト力が付与されるデュアルピニオン方式の電動パワーステアリング装置になっている。

図３は、図２に示すラックバー３０の平面図であり、操舵ラック歯４４を正面に見た平面図である。図４は、図２に示すラックバー３０の平面図であり、アシストラック歯３４を正面に見た平面図である。ラックバー３０は、ラックバー３０の長手方向に直交する方向の最大幅が互いに異なる大径部３１と小径部４１とを有している。大径部３１は、ラックバー３０の長手方向に直交する方向の最大幅Ｗａが、ラックバー３０の長手方向に直交する方向の小径部４１の最大幅Ｗｂよりも大きくなっている。これらの大径部３１と小径部４１とは、ラックバー３０の長手方向において互いに連結されている。大径部３１と小径部４１とは、例えば、摩擦圧接により接合されている。本実施形態では、大径部３１と小径部４１とは、ラックバー３０の長手方向における長さが同程度の長さになっている。

小径部４１には、第１ピニオンギヤ９１のギヤ９１ａ（図７参照）に噛み合う操舵ラック歯４４が形成されている。小径部４１は、丸棒状の小径丸棒部４２に、操舵ラック歯４４が形成されている。このため、ラックバー３０の長手方向に直交する方向の小径部４１の最大幅Ｗｂは、小径丸棒部４２の直径になっている。

大径部３１には、第２ピニオンギヤ９２に噛み合うアシストラック歯３４が形成されている。大径部３１に形成されるアシストラック歯３４は、小径部４１に形成される操舵ラック歯４４とは異なる方向を向いて形成されている。大径部３１は、小径丸棒部４２よりも直径が大きい丸棒状の大径丸棒部３２と、アシストラック歯３４が形成されるアシストラック歯形成部３３とを有している。大径丸棒部３２は、ラックバー３０の長手方向におけるアシストラック歯形成部３３の両側に配置されている。アシストラック歯形成部３３は、大径丸棒部３２の軸方向に直交する方向における最大幅Ｗａが、大径丸棒部３２の直径よりも大きくなって形成されている。

図５は、図４のＡ－Ａ断面を含むラックバー３０の斜視図である。ラックバー３０の大径部３１が有するアシストラック歯形成部３３は、大径丸棒部３２におけるアシストラック歯３４が形成される面が、大径丸棒部３２の軸方向に直交する方向に潰されることにより形成されている。アシストラック歯３４は、このように大径丸棒部３２が潰されて平面状になった面に形成されている。

また、アシストラック歯形成部３３は、大径丸棒部３２が一方向にのみ潰されるため、アシストラック歯形成部３３におけるアシストラック歯３４が形成される面の反対側の面は、アシストラック歯形成部３３の両側に位置する大径丸棒部３２から連続する形状で形成されている。つまり、アシストラック歯形成部３３におけるアシストラック歯３４が形成される面の反対側の面である背面３５は、ラックバー３０の長手方向に見た場合における形状が、大径丸棒部３２の外周面の曲率半径と実質的に同じ大きさの曲率半径となる、円弧状の形状で形成されている。

さらに、アシストラック歯形成部３３は、大径丸棒部３２が一方向にのみ潰されることにより、大径丸棒部３２を潰した方向、即ち、アシストラック歯３４が形成される面の法線方向と、ラックバー３０の長手方向との双方に直交する方向の幅が、大径丸棒部３２の直径よりも大きくなっている。これにより、アシストラック歯形成部３３は、大径丸棒部３２の軸方向に直交する方向における最大幅Ｗａが、大径丸棒部３２の直径よりも大きくなっている。このように形成されるアシストラック歯形成部３３の最大幅Ｗａが、大径部３１における、ラックバー３０の長手方向に直交する方向の最大幅Ｗａになっている。

アシストラック歯３４は、このように最大幅Ｗａが大径丸棒部３２の直径よりも大きいアシストラック歯形成部３３に形成されている。これにより、アシストラック歯３４は、大径丸棒部３２に直接アシストラック歯３４を形成する場合と比較して、アシストラック歯３４の長さを長くすることができる。また、アシストラック歯３４は、このように大径部３１が有するアシストラック歯形成部３３に形成されるため、歯の長さが、小径部４１に形成される操舵ラック歯４４の歯の長さよりも長くなっている。

図６は、操舵装置８０が有するラックハウジング１０とラックバー３０の断面図である。ラックバー３０は、ラックハウジング１０に格納されている。ラックハウジング１０は、大径貫通孔１２が形成される大径ハウジング部１１と、大径貫通孔１２に連通し大径貫通孔１２よりも直径が小さい小径貫通孔２２が形成される小径ハウジング部２１とを有している。大径ハウジング部１１と小径ハウジング部２１とは、それぞれ略円筒形の形成されており、軸方向において互いに連結して形成されている。

ラックハウジング１０に形成される大径貫通孔１２と小径貫通孔２２とは、直径に僅かなテーパを有して形成されている。具体的には、大径貫通孔１２と小径貫通孔２２は、双方が接続される部分の径が最も小さく、軸方向において互いに離れる方向に向かうに従って、直径がそれぞれ大きくなるテーパを有している。また、大径貫通孔１２と小径貫通孔２２とは、双方が接続される部分においても径が異なっており、このため、大径貫通孔１２と小径貫通孔２２との接続部分には段差が形成されている。

これらのように形成されるラックハウジング１０の大径貫通孔１２の最小径は、ラックバー３０の大径部３１の最大幅Ｗａよりも大きくなっている。また、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２の最小径は、ラックバー３０の小径部４１の最大幅Ｗｂよりも大きくなっている。

直径が異なる大径貫通孔１２と小径貫通孔２２とがそれぞれ形成されるラックハウジング１０の大径ハウジング部１１と小径ハウジング部２１とは、外径も異なっており、大径ハウジング部１１の大部分が、小径ハウジング部２１よりも外径が大きくなっている。即ち、ラックハウジング１０は、小径ハウジング部２１の少なくとも一部の外径が、大径ハウジング部１１の外径よりも小さくなっている。

ラックハウジング１０は、大径貫通孔１２と小径貫通孔２２との内部空間に、大径貫通孔１２及び小径貫通孔２２の軸方向とラックバー３０の長手方向とが一致する向きでラックバー３０を格納する。また、ラックハウジング１０にラックバー３０を格納する際におけるラックバー３０の向きは、ラックバー３０の大径部３１側がラックハウジング１０の大径ハウジング部１１側に位置し、ラックバー３０の小径部４１側がラックハウジング１０の小径ハウジング部２１側に位置する向きで格納する。このため、ラックハウジング１０の大径貫通孔１２は、ラックバー３０の大径部３１を主に格納し、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２は、ラックバー３０の小径部４１を主に格納する。

ラックバー３０の小径部４１を格納するラックハウジング１０の小径貫通孔２２は、小径貫通孔２２の最小径が、ラックバー３０の大径部３１の最大幅Ｗａよりも小さくなっている。換言すると、ラックバー３０は、大径部３１の最大幅Ｗａが、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２の最小径よりも大きくなっている。さらに、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２は、小径貫通孔２２の最小径が、ラックバー３０の大径部３１が有する大径丸棒部３２の直径よりも小さくなっている。

ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１には、小径ハウジング部２１が位置する側の反対側の端部に、ボールジョイント収容部１５が形成されている。大径ハウジング部１１に形成されるボールジョイント収容部１５は、内径が大径貫通孔１２の内径より大きく、外径が、大径ハウジング部１１における大径貫通孔１２が形成される部分の外径よりも大きい、略円筒形の形状で形成されている。このように形成されるボールジョイント収容部１５は、大径ハウジング部１１における大径貫通孔１２が形成される部分よりも、小径ハウジング部２１が位置する側の反対側に突出し、軸心が大径貫通孔１２の軸心に一致する向きで形成されている。

同様に、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１には、大径ハウジング部１１が位置する側の反対側の端部に、ボールジョイント収容部２５が形成されている。小径ハウジング部２１に形成されるボールジョイント収容部２５は、内径が小径貫通孔２２の内径より大きく、外径が、小径ハウジング部２１における小径貫通孔２２が形成される部分の外径よりも大きい、略円筒形の形状で形成されている。このように形成されるボールジョイント収容部２５は、小径ハウジング部２１における小径貫通孔２２が形成される部分よりも、大径ハウジング部１１が位置する側の反対側に突出し、軸心が小径貫通孔２２の軸心に一致する向きで形成されている。

ラックハウジング１０に格納されるラックバー３０の両端には、それぞれ配置されるボールジョイント５０が配置されている。即ち、ボールジョイント５０は、ラックバー３０の大径部３１の端部３６と、ラックバー３０の小径部４１の端部４６とのそれぞれに配置されている。ボールジョイント５０は、おねじにより形成されるねじ部５４を有しており、大径部３１の端部３６にはねじ孔３７が形成され、小径部４１の端部４６にはねじ孔４７が形成されている。このため、ボールジョイント５０のねじ部５４を、大径部３１の端部３６のねじ孔３７と、小径部４１の端部４６のねじ孔４７とにそれぞれ螺合することにより、ボールジョイント５０は、ラックハウジング１０の大径部３１の端部３６と小径部４１の端部４６とにそれぞれ配置される。

このように、ラックバー３０の両端に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０または後述するストッパリング６０に当接すると共に、ラックハウジング１０に当接するボールジョイント５０とストッパリング６０に当接するボールジョイント５０とは、当接箇所が同形状になっている。詳しくは、ボールジョイント５０は、軸方向に直交する方向における最大幅が、ラックバー３０における、ボールジョイント５０が配置される部分の直径よりも大きくなっている。つまり、ラックバー３０の大径部３１の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、軸方向に直交する方向における最大幅が、ラックバー３０の大径部３１の端部３６の直径よりも大きくなっている。同様に、ラックバー３０の小径部４１の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、軸方向に直交する方向における最大幅が、ラックバー３０の小径部４１の端部４６の直径よりも大きくなっている。

さらに、ラックバー３０の大径部３１の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、軸方向に直交する方向における最大幅が、ラックハウジング１０の大径貫通孔１２の端部に配置される、後述するストッパリング６０の内径よりも大きくなっている。また、ラックバー３０の小径部４１の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、軸方向に直交する方向における最大幅が、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２の内径よりも大きくなっている。

また、ラックバー３０の両端に配置されるボールジョイント５０には、ボールジョイント５０におけるねじ部５４が位置する側の反対側に、ジョイント部５１が形成されている。ジョイント部５１は、ボールジョイント５０におけるねじ部５４が位置する側の反対側の部分から凹む、凹部状に形成されている。ジョイント部５１には、タイロッド９３（図１参照）の端部が入り込むことが可能になっている。これにより、ボールジョイント５０には、タイロッド９３が連結することが可能になっており、ラックバー３０には、ボールジョイント５０を介してタイロッド９３が連結される。

また、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１には、ウォーム減速装置９４のギヤボックス１６が設けられている。ギヤボックス１６内には、第２ピニオンギヤ９２（図１参照）や、電動モータ１０２で発生した駆動力を第２ピニオンギヤ９２に伝達するウォームホイール９５等が配置されている。第２ピニオンギヤ９２は、ラックバー３０の大径部３１のアシストラック歯形成部３３に形成されるアシストラック歯３４に噛み合って配置されている。これにより、第２ピニオンギヤ９２は、電動モータ１０２で発生してウォームホイール９５を介して伝達された駆動力を、アシストラック歯３４に伝達することができ、電動モータ１０２で発生した駆動力を、ラックバー３０に伝達することができる。

図７は、図６のＢ部詳細図である。ラックハウジング１０は、小径ハウジング部２１側で、ラックバー３０の小径部４１に形成される操舵ラック歯４４に第１ピニオンギヤ９１を噛み合わせて支持している。ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１には、ラックバー３０の操舵ラック歯４４が形成される側の反対側の位置に、貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６には、押圧部材９６と、バネ９７と、封止部材９８とが収容されている。押圧部材９６は、ラックバー３０における第１ピニオンギヤ９１が位置する側の反対側から、ラックバー３０に当接している。封止部材９８は、貫通孔２６の開口部に配置されて開口部を封止している。

バネ９７は、圧縮バネからなり、封止部材９８と押圧部材９６との間で押し縮められた状態で封止部材９８と押圧部材９６との間に配置されている。このため、押圧部材９６は、バネ９７からの付勢力によりラックバー３０に押し付けられており、ラックバー３０は、押圧部材９６からの付勢力により、操舵ラック歯４４が形成される面が、第１ピニオンギヤ９１のギヤ９１ａに押し付けられている。これにより、ラックバー３０は、操舵ラック歯４４が第１ピニオンギヤ９１のギヤ９１ａに対して噛み合う状態が維持される。

図８は、図６のＣ部詳細図である。ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１には、大径貫通孔１２における小径貫通孔２２が位置する側の反対側の端部１３に、ストッパリング６０が配置されている。ストッパリング６０は、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１には配置されておらず、大径ハウジング部１１にのみ配置されている。ストッパリング６０は、略円環状の形状で形成されており、縦弾性係数が、ラックハウジング１０よりも縦弾性係数が高くなっている。例えば、ラックハウジング１０は、アルミニウムやマグネシウム合金からなり、ストッパリング６０は鉄からなる。これにより、ストッパリング６０は、ラックハウジング１０を形成する材料よりも縦弾性係数が高い材料により形成される。

円環状の形状で形成されるストッパリング６０は、内径が大径貫通孔１２の直径と同程度の大きさになっている。ストッパリング６０は、軸方向が大径貫通孔１２の軸方向と一致する向きで、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１における、大径貫通孔１２がボールジョイント収容部１５の内側に向けて開口する開口部を形成する端部１３に接して配置されている。

また、ストッパリング６０は、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１に圧入されている。詳しくは、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１に形成されるボールジョイント収容部１５の内周面には、大径貫通孔１２寄りの位置に、内径がストッパリング６０の外径と同程度の大きさで形成される部分である嵌合部１５ａを有している。ストッパリング６０は、大径ハウジング部１１のボールジョイント収容部１５の内周面に形成される嵌合部１５ａに圧入して嵌合し、大径貫通孔１２の開口部を形成する端部１３に接触させることにより配置されている。

ラックハウジング１０に格納されるラックバー３０は、ラックハウジング１０に対して軸方向に相対移動することが可能になっており、ストッパリング６０には、ラックバー３０が軸方向に移動した際に、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０が当接する部分になっている。ストッパリング６０は、円環状の形状で形成されるのに対し、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する部分は、ボールジョイント５０を軸方向に見た場合における形状が、円形とは異なる形状で形成されている。

図９は、図６のＦ－Ｆ方向におけるストッパリング６０とボールジョイント５０との形状の比較を示す説明図である。図９では、ストッパリング６０の形状を実線で示し、ボールジョイント５０の外周面５２の形状を二点鎖線で示している。ストッパリング６０は、円環状の形状で形成されているため、軸方向に見た場合は、図９に示すように、内周面と外周面とのいずれも円形となって形成される。

一方、ボールジョイント５０は、ストッパリング６０に当接する部分、即ち、ボールジョイント５０におけるラックバー３０に対して取り付ける面の形状が、軸方向に見た場合において互いに平行な一対の対辺５３を有する形状になっている。ボールジョイント５０の一対の対辺５３は、ラックバー３０に対してボールジョイント５０を取り付ける際に、工具によって保持する部分になっている。このように、一対の対辺５３を有するボールジョイント５０の、一対の対辺５３の二面幅Ｊｂは、ストッパリング６０の内径Ｓｂよりも小さくなっている。つまり、ストッパリング６０の内径Ｓｂは、ボールジョイント５０の一対の対辺５３の二面幅Ｊｂよりも大きくなっている。

また、ストッパリング６０の内径Ｓｂは、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する部分の、軸方向に直交する方向の最大幅Ｊａよりも小さくなっている。また、ストッパリング６０の外径Ｓａは、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する部分の、軸方向に直交する方向の最大幅Ｊａよりも大きくなっている。なお、ストッパリング６０の内径Ｓｂは、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１に形成される小径貫通孔２２の内径よりも大きくなっている。

つまり、ストッパリング６０は、加工コストを安くするために、外周面と内周面との双方が円形で形成されている。一方、ボールジョイント５０は、ボールジョイント５０のねじ部５４をラックバー３０のねじ孔３７、４７に締め付けることによってラックバー３０にボールジョイント５０を取り付ける際に、ボールジョイント５０を工具によって保持することができるように、一対の対辺５３が形成されている。ストッパリング６０とボールジョイント５０とは、これらの制約によって形状が決められており、ボールジョイント５０の一対の対辺５３の二面幅Ｊｂは、ストッパリング６０の内径Ｓｂよりも小さくなっている。また、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する部分の、軸方向に直交する方向の最大幅Ｊａは、ストッパリング６０の内径Ｓｂよりも大きく、ストッパリング６０の外径Ｓａよりも小さくなっている。

さらに、ラックハウジング１０の大径貫通孔１２には、ラックバー３０を支持するラックブッシュ７０が配置されている。ラックブッシュ７０は、樹脂材料からなり、略円筒形の形状で形成されている。ラックブッシュ７０は、大径貫通孔１２における、ストッパリング６０よりも小径貫通孔２２側の位置に、ストッパリング６０に対して軸方向に離隔して配置されている。

詳しくは、ラックブッシュ７０は、ラックバー３０の大径部３１に形成されるアシストラック歯形成部３３を支持することができるように、周方向における位置によって厚みがことなっており、厚みが相対的に薄い部分を有している。また、ラックブッシュ７０は、外周面７１に径方向における外側に突出した移動止め７２を有している。移動止め７２は、ラックブッシュ７０の外周面７１に、１周に亘って形成されている。

一方、ラックハウジング１０の大径貫通孔１２は、ボールジョイント収容部１５の内側に開口する部分の近傍の部分が、ブッシュ配置部１２ａとして形成されている。ブッシュ配置部１２ａは、大径貫通孔１２におけるブッシュ配置部１２ａ以外の部分よりも、内径が僅かに大きくなっている。ラックブッシュ７０は、大径貫通孔１２において内径が僅かに大きくなって形成されるブッシュ配置部１２ａに配置されている。

大径貫通孔１２におけるブッシュ配置部１２ａの内周面には、内周面から凹んだ溝部１４が形成されている。溝部１４は、ブッシュ配置部１２ａの内周面に、１周に亘って形成されている。大径貫通孔１２のブッシュ配置部１２ａに配置されるラックブッシュ７０は、外周面７１に形成される移動止め７２が、ブッシュ配置部１２ａの内周面に形成される溝部１４に入り込んだ状態となって配置される。ラックブッシュ７０は、このように移動止め７２が、ブッシュ配置部１２ａに形成される溝部１４に入り込むことにより、ラックハウジング１０に対する軸方向への移動が規制される。

ラックハウジング１０には、小径貫通孔２２にも、ラックバー３０を支持するラックブッシュ７５（図７参照）が配置されている。小径貫通孔２２に配置されるラックブッシュ７５も樹脂材料からなり、略円筒形の形状で形成されている。一方、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２は、ボールジョイント収容部２５の内側に開口する部分の近傍の部分が、ブッシュ配置部２２ａとして形成されている。ブッシュ配置部２２ａは、小径貫通孔２２におけるブッシュ配置部２２ａ以外の部分よりも、内径が僅かに大きくなっている。小径貫通孔２２に配置されるラックブッシュ７５は、小径貫通孔２２において内径が僅かに大きくなって形成されるブッシュ配置部２２ａに配置されている。

次に、操舵装置８０の作用について説明する。操舵装置８０が搭載される車両の運転時に、ステアリングホイール８１が操作をされた場合は、ステアリングホイール８１に付与された操舵力は、ステアリングホイール８１からステアリングシャフト８２に伝えられる。ステアリングシャフト８２に伝えられた操舵力は、操舵トルクとしてステアリングシャフト８２からインタミシャフト８５に伝達され、インタミシャフト８５からスタブシャフト８７を経て第１ピニオンギヤ９１に伝達される。これにより、第１ピニオンギヤ９１を有するステアリングギヤ９０は、第１ピニオンギヤ９１から伝達された回転運動を、ラックバー３０の直線運動に変換し、タイロッド９３を動作させる。

また、本実施形態に係る操舵装置８０は、運転者の操舵をアシストする補助操舵トルクを発生させる電動モータ１０２を有している。電動モータ１０２は、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１と間に亘って配置されるトルクセンサ１０１により検出した操舵トルクに基づいて補助操舵トルクを発生する。

トルクセンサ１０１は、スタブシャフト８７に付与された操舵トルクを、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とが相対回転した際における相対回転の角度に基づいて検出する。即ち、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とは、トーションバー（図示省略）を介して連結されているため、スタブシャフト８７に操舵トルクが付与された際には、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１との間では、トーションバーを介して操舵トルクが伝達される。その際に、トーションバーが僅かに捩じれることにより、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とは、相対回転をする。トルクセンサ１０１は、トーションバーが僅かに捩じれることによるスタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１との相対回転を検出し、電気信号としてＥＣＵ１００に伝達する。

ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１０１から伝達された電気信号に基づいて電動モータ１０２を作動させ、電動モータ１０２に補助操舵トルクを発生させる。つまり、トルクセンサ１０１からＥＣＵ１００に伝達された電気信号は、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１との間で作用する操舵トルクＴに基づいて変化する。このため、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１０１から伝達された電気信号を、スタブシャフト８７及び第１ピニオンギヤ９１に作用する操舵トルクＴによって変化する情報として使用し、トルクセンサ１０１から伝達される電気信号に基づいて電動モータ１０２へ供給する電力値Ｘを調節し、電動モータ１０２に補助操舵トルクを発生させる。

即ち、ＥＣＵ１００は、トルクセンサ１０１から操舵トルクＴの信号を取得し、車速センサ１０３から車両の車速信号Ｖを取得し、さらに、電動モータ１０２に設けられた回転検出装置から電動モータ１０２の動作情報Ｙを取得し、これらの動作情報Ｙと操舵トルクＴと車速信号Ｖとに基づいて電動モータ１０２に補助操舵トルクを発生させる。電動モータ１０２で発生した補助操舵トルクは、第２ピニオンギヤ９２に伝達される。第２ピニオンギヤ９２を有するステアリングギヤ９０は、第２ピニオンギヤ９２から伝達された回転運動を、ラックバー３０の直線運動に変換する。これにより、運転者がステアリングホイール８１に付与した操舵力は、電動モータ１０２で発生した補助操舵トルクによりアシストされる。

詳しくは、運転者がステアリングホイール８１を操舵した際には、スタブシャフト８７と第１ピニオンギヤ９１とは、操舵力が伝達されることにより回転をする。第１ピニオンギヤ９１が回転をした場合、第１ピニオンギヤ９１の操舵トルクは、第１ピニオンギヤ９１から、第１ピニオンギヤ９１に噛み合うラックバー３０の操舵ラック歯４４に伝達される。これにより、ラックバー３０は、ラックハウジング１０によって支持されながら軸方向に直線運動をする。

また、電動モータ１０２で発生した駆動力は、ウォーム減速装置９４を介して第２ピニオンギヤ９２に伝達され、第２ピニオンギヤ９２は電動モータ１０２で発生した駆動力により回転をする。第２ピニオンギヤ９２が回転をした場合、第２ピニオンギヤ９２の補助操舵トルクは、第２ピニオンギヤ９２から、第２ピニオンギヤ９２に噛み合うラックバー３０のアシストラック歯３４に伝達される。これにより、ラックバー３０は、第１ピニオンギヤ９１からの操舵トルクによる直線運動が、第２ピニオンギヤ９２からの補助操舵トルクによってアシストされながら直線運動をする。

ラックバー３０の直線運動は、ラックバー３０の両端に配置されるボールジョイント５０から、ボールジョイント５０の連結されるタイロッド９３に伝達され、車輪は、タイロッド９３の動きに伴い向きが変えられる。

ラックバー３０は、車輪の向きを変える際に、これらのように運転者がステアリングホイール８１を操舵することにより、直線運動をするが、ラックバー３０の直線運動は、ラックバー３０の両端に配置されるボールジョイント５０が、ボールジョイント５０の移動を規制する部材に当接することにより、移動が規制される。

図１０は、ラックバー３０が、大径部３１が位置する方向に移動した際において移動が規制される状態を示す説明図である。図１１は、図１０のＤ部詳細図である。操舵トルクや補助操舵トルクによってラックバー３０を直線運動させることにより、ラックバー３０を大径部３１が位置する方向に移動させた際に、ラックバー３０が大きく移動した場合、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０が、ラックハウジング１０に当接する。つまり、ラックバー３０を、軸方向において大径部３１が位置する方向に移動させた場合には、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０から離れ、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０に近付く。

このため、ラックバー３０を大径部３１が位置する方向に大きく移動させた際には、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１における小径貫通孔２２の端部２３の位置に当接部５５が当接する。ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０では、当接部５５は、ボールジョイント５０が取り付けられるラックバー３０の小径部４１の径方向における外側に位置し、軸方向において小径貫通孔２２が位置する側に面する部分になっている。ラックバー３０を大径部３１が位置する方向に大きく移動させた際には、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１側のボールジョイント収容部２５の内側に入り込み、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１における、小径貫通孔２２の端部２３の位置に当接部５５が当接する。

詳しくは、小径貫通孔２２の軸方向における端部で、ボールジョイント５０の方向に向かって開口する部分を小径貫通孔２２の開口部とする場合に、ボールジョイント５０は、ラックハウジング１０における小径貫通孔２２の開口部の、径方向における外側に位置する部分である端部２３に当接部５５が当接する。これにより、ラックバー３０は、それ以上は大径部３１が位置する方向へ移動することが出来なくなり、大径部３１が位置する方向へのラックバー３０の移動が規制される。つまり、ラックバー３０とラックハウジング１０とは、ラックバー３０を大径部３１が位置する方向に移動させた際に、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０と、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１における小径貫通孔２２の端部２３の位置とが当接することによって、大径部３１が位置する方向へのラックバー３０の移動を規制する。

図１２は、ラックバー３０が、小径部４１が位置する方向に移動した際において移動が規制される状態を示す説明図である。図１３は、図１２のＥ部詳細図である。操舵トルクや補助操舵トルクによってラックバー３０を直線運動させることにより、ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に移動させた際に、ラックバー３０が大きく移動した場合には、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０が、ストッパリング６０に当接する。

つまり、ラックバー３０を、軸方向において小径部４１が位置する方向に移動させた場合には、ラックバー３０の小径部４１側の端部４６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０から離れ、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０に近付く。

このため、ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に大きく移動させた際には、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１に配置されるストッパリング６０に当接部５５が当接する。ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０では、当接部５５は、ボールジョイント５０が取り付けられるラックバー３０の大径部３１の径方向における外側に位置し、軸方向において大径貫通孔１２が位置する側に面する部分になっている。ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に大きく移動させた際には、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０は、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１側のボールジョイント収容部１５の内側に入り込み、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１に配置されるストッパリング６０に当接部５５が当接する。

つまり、ストッパリング６０の内径Ｓｂ（図９参照）は、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する当接部５５の、軸方向に直交する方向の最大幅Ｊａ（図９参照）よりも小さくなっており、ストッパリング６０の外径Ｓａ（図９参照）は、当該最大幅Ｊａよりも大きくなっている。これにより、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０が、ストッパリング６０に当接した際には、ラックバー３０は、それ以上は小径部４１が位置する方向へ移動することが出来なくなる。このため、ラックバー３０は、小径部４１が位置する方向へのラックバー３０の移動が規制される。即ち、ラックバー３０とラックハウジング１０とは、ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に移動させた際に、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０と、ストッパリング６０とが当接することによって、小径部４１が位置する方向へのラックバー３０の移動を規制する。

また、ラックハウジング１０の大径ハウジング部１１側に配置されるストッパリング６０の内径Ｓｂは、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１に形成される小径貫通孔２２の内径よりも大きくなっている。このため、ラックバー３０の大径部３１側に配置されるボールジョイント５０とストッパリング６０とが当接した状態での、ボールジョイント５０とストッパリング６０との対向面積は、ラックバー３０の小径部４１側に配置されるボールジョイント５０とラックハウジング１０の小径ハウジング部２１の端部とが当接した状態でのボールジョイント５０とラックハウジング１０との対向面積よりも小さくなっている。

つまり、ラックバー３０の大径部３１側に配置されるボールジョイント５０とストッパリング６０との対向面積は、ボールジョイント５０とストッパリング６０とが上述した制約によって形状が決められることにより、ラックバー３０の小径部４１側に配置されるボールジョイント５０とラックハウジング１０との対向面積よりも小さくなっている。鉄製のストッパリング６０は、このようにボールジョイント５０が当接した状態でのボールジョイント５０との対向面積が、ラックバー３０の小径部４１側のボールジョイント５０がラックハウジング１０に当接した状態でのボールジョイント５０とラックハウジング１０との対向面積よりも小さい状態で、ラックバー３０の移動を規制する。

また、ラックバー３０の大径部３１側の端部３６に配置されるボールジョイント５０が、ストッパリング６０に当接するまでラックバー３０が小径部４１側に移動をした場合でも、ラックバー３０の大径部３１は、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２の位置までは移動しない。つまり、ラックバー３０が、小径部４１が位置する側に移動をした際には、ボールジョイント５０がストッパリング６０に当接してラックバー３０の移動が規制されることにより、ラックバー３０の大径部３１がラックハウジング１０の小径貫通孔２２の位置に移動することが規制される。

以上のように、本実施形態に係る操舵装置８０は、ラックハウジング１０が、大径貫通孔１２が形成される大径ハウジング部１１と、小径貫通孔２２が形成される小径ハウジング部２１とを有し、大径貫通孔１２における小径貫通孔２２が位置する側の反対側の端部に、ラックハウジング１０よりも縦弾性係数が高いストッパリング６０が配置される。これにより、ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に移動させた際には、ラックバー３０の大径部３１側の端部に配置されるボールジョイント５０と、ストッパリング６０とが当接することによって、小径部４１が位置する方向へのラックバー３０の移動を規制することができる。

このため、直径が大きい大径貫通孔１２が形成されることによって、ボールジョイント５０が当接する部分の面積を確保し難く、応力が大きくなり易いラックハウジング１０の大径ハウジング部１１において、縦弾性係数が高いストッパリング６０にボールジョイント５０を当接させることができる。従って、ボールジョイント５０をラックハウジング１０に当接させることによってラックバー３０の移動を規制する際におけるラックハウジング１０の耐久性を確保することができる。また、ボールジョイント５０を当接させるにあたってのラックハウジング１０の耐久性を確保する際に、大径ハウジング部１１の外径を大きくすることなく、縦弾性係数が高いストッパリング６０を配置することによって耐久性を確保するため、ラックハウジング１０の重量の増加を抑制できる。これらの結果、ラックハウジング１０の軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

また、ラックバー３０とラックハウジング１０とは、ラックバー３０を大径部３１が位置する方向に移動させた際には、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２の端部２３の位置とボールジョイント５０とが当接することによってラックバー３０の移動を規制する。これにより、ラックハウジング１０における、ボールジョイント５０が当接する部分の厚みを確保し易い小径ハウジング部２１側では、ストッパリング６０を配置することなく、ボールジョイント５０が当接する部分を確保できるので、ラックハウジング１０の軽量化を図ることができる。また、ラックバー３０とラックハウジング１０とは、ラックバー３０を小径部４１が位置する方向に移動させた際には、ボールジョイント５０とストッパリング６０とが当接することによってラックバー３０の移動を規制する。これにより、ボールジョイント５０が当接する部分の厚みを確保し難い大径ハウジング部１１側では、ボールジョイント５０をストッパリング６０に当接させることにより、ボールジョイント５０から受ける衝撃によるラックハウジング１０の損傷を抑制することができる。これらの結果、ラックハウジング１０の軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

また、ラックバー３０の大径部３１側のボールジョイント５０とストッパリング６０とが当接した状態でのボールジョイント５０とストッパリング６０との対向面積は、上述したボールジョイント５０とストッパリング６０との形状的な制約により、小径部４１側のボールジョイント５０とラックハウジング１０の小径ハウジング部２１の端部とが当接した状態でのボールジョイント５０とラックハウジング１０との対向面積よりも小さくなっている。このため、ラックバー３０の大径部３１側のボールジョイント５０は、当接した部分との面圧が高くなり易くなるが、大径部３１側のボールジョイント５０が当接するストッパリング６０は、ラックハウジング１０よりも縦弾性係数が高くなっている。従って、ボールジョイント５０との対向面積が小さいことにより、面圧が高くなり易いラックハウジング１０の大径ハウジング部１１において、ボールジョイント５０が当接した際における耐久性を確保することができる。この結果、ラックハウジング１０の軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

また、ボールジョイント５０は、工具によってボールジョイント５０を保持する際に用いる一対の対辺５３を有しており、ストッパリング６０の内径Ｓｂは、ボールジョイント５０の一対の対辺５３の二面幅Ｊｂよりも大きくなっている。このため、ボールジョイント５０がストッパリング６０に当接した際には、ボールジョイント５０におけるストッパリング６０に当接する部分が円形で形成される場合と比較して、局所的な応力が発生し易くなっている。これに対し、本実施形態では、ストッパリング６０は、ラックハウジング１０よりも縦弾性係数が高くなっているため、ストッパリング６０に局所的な応力が発生しても、強度を確保することができ、耐久性を確保することができる。この結果、ラックハウジング１０の軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

また、大径貫通孔１２には、ストッパリング６０よりも小径貫通孔２２側に、樹脂材料からなりラックバー３０を支持するラックブッシュ７０が配置され、ラックブッシュ７０は、ストッパリング６０に対して軸方向に離隔して配置される。このため、ストッパリング６０にボールジョイント５０が当接した際に、ボールジョイント５０からの力が、ラックブッシュ７０に伝わることを抑制できる。これにより、樹脂材料からなることにより、ストッパリング６０よりも強度が低いラックブッシュ７０が、軸方向に圧縮されて損傷することを抑制できる。この結果、ラックハウジング１０に配置される部材の耐久性を向上させることができる。

また、ラックブッシュ７０は、外周面７１に移動止め７２を有し、移動止め７２が、大径貫通孔１２に形成される溝部１４に入り込むことにより、ラックハウジング１０に対する軸方向への移動が規制されるため、ラックブッシュ７０が、ストッパリング６０の方向に向かって移動してしまうことを抑制できる。これにより、ボールジョイント５０からストッパリング６０に作用する力がストッパリング６０からラックブッシュ７０に伝わり、ラックブッシュ７０が軸方向に圧縮されて損傷することを抑制できる。この結果、ラックハウジング１０に配置される部材の耐久性を向上させることができる。

また、ストッパリング６０は、大径ハウジング部１１に圧入されるため、ラックバー３０とストッパリング６０との間のクリアランスを詰めることができる。これにより、ボールジョイント５０とストッパリング６０との間の対向面積を増やすことができ、ボールジョイント５０とストッパリング６０との間の面圧を低くすることができる。従って、ストッパリング６０の耐久性を確保することができる。この結果、ラックハウジング１０の軽量化と耐久性の確保とを両立することができる。

また、ラックハウジング１０は、小径ハウジング部２１の少なくとも一部の外径が、大径ハウジング部１１の外径よりも小さいため、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１を軽量化することができる。この結果、ラックハウジング１０の軽量化を図ることができる。

また、ラックハウジング１０の小径貫通孔２２は、最小径がラックバー３０の大径部３１の最大幅よりも小さいため、ラックハウジング１０の小径ハウジング部２１を軽量化することができる。この結果、ラックハウジング１０の軽量化を図ることができる。

以上、本開示の好適な実施形態を説明したが、本開示は上記の実施形態に記載されたものに限定されない。実施形態や変形例として説明した構成は、適宜組み合わせてもよい。

１０ ラックハウジング
１１ 大径ハウジング部
１２ 大径貫通孔
１３、２３ 端部
１４ 溝部
１５、２５ ボールジョイント収容部
２１ 小径ハウジング部
２２ 小径貫通孔
３０ ラックバー
３１ 大径部
３２ 大径丸棒部
３３ アシストラック歯形成部
３４ アシストラック歯
３５ 背面
３６、４６ 端部
４１ 小径部
４２ 小径丸棒部
４４ 操舵ラック歯
５０ ボールジョイント
５２ 外周面
５３ 対辺
６０ ストッパリング
７０、７５ ラックブッシュ
７２ 移動止め
８０ 操舵装置
８１ ステアリングホイール
８２ ステアリングシャフト
８４、８６ ユニバーサルジョイント
８５ インタミシャフト
８７ スタブシャフト
９０ ステアリングギヤ
９１ 第１ピニオンギヤ
９２ 第２ピニオンギヤ
９３ タイロッド
９４ ウォーム減速装置
１００ ＥＣＵ
１０１ トルクセンサ
１０２ 電動モータ
１０３ 車速センサ
１０４ イグニッションスイッチ
１０５ 電源装置

Claims (9)

1. 長手方向に直交する方向の最大幅が互いに異なる大径部と小径部とを有するラックバーと、
   大径貫通孔が形成される大径ハウジング部と、前記大径貫通孔に連通し前記大径貫通孔よりも直径が小さい小径貫通孔が形成される小径ハウジング部と、を有し、前記大径貫通孔と前記小径貫通孔との内部空間に、前記大径貫通孔及び前記小径貫通孔の軸方向と前記ラックバーの前記長手方向とが一致する向きで前記ラックバーを格納するラックハウジングと、
   前記ラックバーの両端にそれぞれ配置されるボールジョイントと、
   前記ラックハウジングよりも縦弾性係数が高く、略円環状に形成されて前記大径貫通孔における前記小径貫通孔が位置する側の反対側の端部に配置されるストッパリングと、
   を備え、
   前記ボールジョイントは、前記ラックハウジングまたは前記ストッパリングに当接すると共に、前記ラックハウジングに当接する前記ボールジョイントと前記ストッパリングに当接する前記ボールジョイントとは、当接箇所が同形状であり、
   前記大径貫通孔は、前記ラックバーの前記大径部を格納し、
   前記小径貫通孔は、前記ラックバーの前記小径部を格納する操舵装置。
2. 前記ラックバーと前記ラックハウジングとは、
   前記ラックバーを前記大径部が位置する方向に移動させた際に、前記ラックバーの前記小径部側の端部に配置される前記ボールジョイントと、前記ラックハウジングの前記小径ハウジング部における前記小径貫通孔の端部の位置とが当接することによって、前記大径部が位置する方向への前記ラックバーの移動を規制し、
   前記ラックバーを前記小径部が位置する方向に移動させた際に、前記ラックバーの前記大径部側の端部に配置される前記ボールジョイントと、前記ストッパリングとが当接することによって、前記小径部が位置する方向への前記ラックバーの移動を規制する請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記ラックバーの前記大径部側に配置される前記ボールジョイントと前記ストッパリングとが当接した状態での前記ボールジョイントと前記ストッパリングとの対向面積は、
   前記ラックバーの前記小径部側に配置される前記ボールジョイントと前記ラックハウジングの前記小径ハウジング部の端部とが当接した状態での前記ボールジョイントと前記ラックハウジングとの対向面積よりも小さい請求項２に記載の操舵装置。
4. 前記ボールジョイントは、前記ストッパリングに当接する部分の形状が、前記軸方向に見た場合において互いに平行な一対の対辺を有する形状になっており、
   前記ストッパリングの内径は、前記ボールジョイントの一対の前記対辺の二面幅よりも大きく、前記ボールジョイントにおける前記ストッパリングに当接する部分の、前記軸方向に直交する方向の最大幅よりも小さい請求項３に記載の操舵装置。
5. 前記大径貫通孔には、前記ストッパリングよりも前記小径貫通孔側に、樹脂材料からなり前記ラックバーを支持するラックブッシュが配置され、
   前記ラックブッシュは、略円筒形の形状で形成され、前記ストッパリングに対して前記軸方向に離隔して配置される請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵装置。
6. 前記ラックブッシュは、外周面に径方向における外側に突出した移動止めを有し、前記移動止めが、前記大径貫通孔の内周面に形成される溝部に入り込むことにより、前記ラックハウジングに対する前記軸方向への移動が規制される請求項５に記載の操舵装置。
7. 前記ストッパリングは、前記大径ハウジング部に圧入される請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵装置。
8. 前記ラックハウジングは、前記小径ハウジング部の少なくとも一部の外径が、前記大径ハウジング部の外径よりも小さい請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵装置。
9. 前記ラックハウジングの前記小径貫通孔は、最小径が前記ラックバーの前記大径部の前記最大幅よりも小さい請求項１から４のいずれか１項に記載の操舵装置。

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