JP4258245B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵部材に加えられる操舵トルクを操向車輪へ伝達するステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備されるステアリング装置として広く用いられているラックピニオン式ステアリング装置は、操舵部材（ステアリングホイール）に連結されたピニオン軸に噛合するラック軸を、筒状をなすハウジングの内部で軸長方向への移動自在に支持し、操舵部材の回動操作に連動するピニオン軸の回動をラック軸の軸長方向への移動に変換し、ラック軸の両端部夫々に連結された操向車輪を操向するものである。
【０００３】
このようなステアリング装置を車体に取り付けるために、一般的には、貫通孔を穿設した複数の取付部を前記ハウジングに設け、貫通孔夫々には、金属筒が内側に配された円筒状のゴムブッシュが保持されている。また、車体には、ゴムブッシュの孔夫々に対応した位置に取付孔を穿設している。ステアリング装置の取り付けは、ゴムブッシュの孔と取付孔との位置を合わせるように前記ハウジングを車体上に載置し、連通したゴムブッシュの孔及び取付孔にボルトを挿通し、ボルトの先端にナットを螺合して締め付けることによりなされている。
【０００４】
このようにハウジングを車体に取り付けるようになした場合、前記ハウジング回りのスペース上の制約からゴムブッシュが大型化できず、防振性を高めることができない場合がある。このため、金属筒が内側に配された円筒状のゴムブッシュを車体に設けられた取付孔に保持し、ハウジングの取付部に穿設された貫通孔及びゴムブッシュの孔を挿通するボルトによりハウジングを車体に取り付けるステアリング装置がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１７８９３６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の一般的なステアリング装置及び特許文献１に開示されたステアリング装置においては、ステアリング装置を車両に取り付ける場合、ステアリング装置のハウジングを車体上に載置した後にボルトを挿通して固定する。このため、例えば、ハウジングの軸長方向に交叉する方向の一側にのみ取付部が設けられている場合には、ハウジングを車体上に載置してボルトにより固定する前の自立状態において、ハウジングに外力が作用したとき、取付部のない他側の方に転倒し易い。ハウジングが転倒した場合、車体側の部品に当接し、ステアリング装置の構成部品又は車体側の部品が損傷するという問題があった。
【０００７】
また、ハウジングの軸長方向に交叉する方向の両側に取付部が設けられている場合でも、車両の組立作業者の体がハウジングに不意に触れた場合は、ハウジングの位置が移動するから載置し直す必要があり、組立効率が悪くなるという問題があった。
【０００８】
このような問題は、ラックピニオン式ステアリング装置に限らず、操向車輪が連結された操向軸を支持するハウジングが、ボルトにより車体に固定されるステアリング装置において同様に発生する。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ステアリング装置のハウジングを車体に取り付ける部品の構成を工夫することによりハウジングを車体に載置するだけで仮固定でき、ハウジングが転倒することによる部品の損傷、及び位置ずれに起因する組立効率の悪化を防止す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。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るステアリング装置は、操舵に応じて軸長方向へ移動し、両端部夫々に連結された操向車輪を操向する操向軸と、貫通孔が形成された取付部が設けられ、前記操向軸を支持するハウジングと、前記貫通孔に保持され、金属材料により円筒状に形成された内周部を備えた筒状のブッシュと、該ブッシュに挿通してあり、前記取付部を車体に取り付けるボルトとを備えるステアリング装置において、前記ボルトは、頭部に連なるボルト軸部の前記頭部側に前記ボルト軸部の先端側外径よりも小径の部分を有し、該部分に外嵌してあり、前記ボルト軸部の先端側外径よりも内径が小さい孔を有する被掛止部を備え、前記ブッシュは、筒軸の一端部側に、弾性変形が可能な材料にて形成され、前記被掛止部の外径よりも小さい直径の内周面と、該内周面に設けられ、前記被掛止部の厚さ及び外径に対応した掛止溝とを有し、該掛止溝に前記被掛止部を掛止する掛止部を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、ボルトの小径部分に外嵌する被掛止部の孔は、ボルト軸部の先端側外径よりも内径が小さいから、ボルト軸部が被掛止部から抜脱することがない。また、取付部の貫通孔に保持されたブッシュが備える掛止部は、被掛止部の外径よりも小さい直径の内周面に設けられ、被掛止部の厚さ及び外径に対応した掛止溝に被掛止部を掛止するから、被掛止部は掛止溝に確実に保持され、ボルトが取付部から脱落することがない。よって、取付部の貫通孔に保持されたブッシュを挿通したボルトと車体の取付孔との位置を合わせるようにハウジングを車体上に載置することによりボルトが取付孔に挿入される。これによりハウジングに外力が加わっても、ボルトがハウジングの支持部材として機能するから、ハウジングと車体とが仮固定され、ハウジングの転倒及び位置ずれを防止できる。加えて、掛止部が弾性変形が可能な材料にて形成されているから、掛止部を弾性変形させることによって、被掛止部の外径よりも小さい直径の内周面に設けた掛止溝に被掛止部を容易に掛止することができる。さらに、ブッシュの内周部が金属材料にて形成されているので、外力を受けてボルトが動いた場合でも、ブッシュの内周部がボルトのネジ部によって傷つけられることが防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１５】
図１は本発明に係るステアリング装置のハウジングを示す斜視図である。
【００１６】
図において１は円筒状をなすラックハウジングであり、ラックハウジング（ハウジング）１の内部には、図３及び図４に示すラック軸（操向軸）２が軸長方向への移動自在に支持されている。このラック軸２の両端部は、夫々図示しない操向車輪に連結されている。ラックハウジング１の一端部側には、円筒状をなすピニオンハウジング３が軸心間に適宜の距離を持って交叉するように連設されており、このピニオンハウジング３の内部には、ピニオン軸４が回動自在に支持されている。ピニオンハウジング３の内部に延設されたピニオン軸４の一端部には、図示しないピニオンが一体的に形成されており、このピニオンは、ラック軸２に形成された図示しないラック歯に噛合している。ピニオン軸４の他端部は、ピニオンハウジング３から突出しており、図示しない操舵部材に連結されている。
【００１７】
以上の構成により操舵部材が回動操作された場合は、ピニオン軸４が連動して回動する。ピニオン軸４とラック軸２とが噛合し、ラック軸２が軸長方向への移動自在に支持されているから、ピニオン軸４の回動は、ラック軸２の軸長方向への移動に変換され、ラック軸２が軸長方向へ移動することにより、両端部夫々に連結された操向車輪を操向する。
【００１８】
このように構成されたステアリング装置を車体に取り付けるために、ラックハウジング１の両端部夫々には、後述する貫通孔５０，５０（図３参照）が形成された取付部５，５が一体的に設けられている。これらの取付部５，５は、平面視において矩形をなし、適宜の厚さとされ、双方ともラックハウジング１の軸長方向に交叉する方向の一側に設けられている。貫通孔５０，５０には、円筒状をなすブッシュ８，８が保持されており、このブッシュ８，８には、取付部５，５を車体に固定するためのボルト７，７が挿通されている。
【００１９】
図２は、ボルト７及びブッシュ８を示した斜視図である。ボルト７，７及びブッシュ８，８は、夫々同一の構成のため、以下は一のボルト７及びブッシュ８について説明する。
【００２０】
ボルト７は金属製であり、頭部７１にボルト軸部７０が連なる六角ボルトである。ボルト軸部７０の長さは、ブッシュ８の軸長方向の長さよりも適宜の寸法だけ長く形成されており、ボルト軸部７０の頭部７１側には、ボルト軸部７０の先端側外径よりも小径の部分である小径部７００が、頭部７１との連設位置から軸長方向へ適長に亘って設けられている。この小径部７００には、ねじが形成されておらず、座金（被掛止部）７２が外嵌している。この座金７２の内径部（孔）７２１は、小径部７００の外径よりも大きく、ボルト軸部７０の先端側外径よりも小さく形成されていることから、座金７２は、小径部７００の軸長方向の長さの範囲内において移動自在となり、ボルト軸部７０から抜脱しないように構成されている。
【００２１】
ブッシュ８は、ゴム等の弾性材料により円筒状に形成された外周部８０と、外周部８０の内側に接着して設けられ、金属材料により円筒状に形成された内周部８１とを備えて構成されている。外周部８０の外側形状は、樽形状をなした部分の両端部夫々にフランジ８２，８４を設けたような形状をしており、内周部８１の内径は、ボルト７のボルト軸部７０が挿通できる寸法とされている。フランジ８２，８４の外径は、座金７２の外径と略同一にされており、樽形状をなした部分の外径よりも適宜の寸法だけ大きくされている。また、フランジ８２，８４間の長さは、取付部５の厚さに対応している。
【００２２】
外周部８０の一端部側のフランジ８２には、外周に連設された２つの掛止部８３，８３がフランジ８２の径方向に対向するように形成されている。この掛止部８３，８３は、外周部８０と同一材料にて一体的に形成されており、平面視においてフランジ８２と略同軸の外周面８３０，８３０と内周面８３１，８３１とを備える扇状をしている。掛止部８３，８３の厚さは、フランジ８２の厚さよりも適宜の寸法だけ厚く形成されており、掛止部８３，８３は、外周部８０の一端部の端面よりも突出している。この突出した部分に内周面８３１，８３１が形成されており、この内周面８３１，８３１の直径は、座金７２の外径よりも適宜の寸法だけ小さくされている。また、内周面８３１，８３１には、座金７２の厚さ及び外径に対応し、外周部８０の一端部の端面に沿って形成された掛止溝８３２，８３２が設けられている。
【００２３】
図３は、ボルト７及びブッシュ８が組み付けられた取付部５の断面図であり、図４は、車体上に載置されたラックハウジング１の取付部５の断面図である。取付部５，５近傍の構成は双方とも同一の構成のため、以下は一の取付部５の近傍の構成について説明する。
【００２４】
図において５０は、取付部５に穿設された貫通孔であり、貫通孔５０は、本発明に係るステアリング装置が取り付けられる車体のクロスメンバ９に臨む取付面５１と、この取付面５１に対向する面とを貫通するように設けられている。貫通孔５０の内径は、外周部８０の樽形状をなした部分の外径に対応しており、この貫通孔５０にはブッシュ８が保持されている。ブッシュ８は、外周部８０の他端部側が取付面５１側になるように、取付面５１に対向する面側から、貫通孔５０に圧入され、他端部側のフランジ８４が貫通孔５０を通過し、他端部側のフランジ８４と一端部側のフランジ８２との間に取付部５を挟み込むように組み付けられる。
【００２５】
ブッシュ８には、ボルト７が挿通されており、座金７２が掛止部８３，８３に掛止されている。掛止部８３，８３の内周面８３１，８３１の直径は、座金７２の外径よりも小さいが、掛止部８３，８３が外周部８０と同一の弾性材料にて形成されており、弾性を有するから、掛止部８３，８３を弾性変形させて掛止溝８３２，８３２に座金７２を容易に掛止することができる。
【００２６】
以上の構成により本発明に係るステアリング装置は、車体のクロスメンバ９上にラックハウジング１を載置すべく、取付部５の取付面５１を下側にした場合、ボルト７は、頭部７１が座金７２に当接し、ボルト軸部７０の先端側がブッシュ８から突出する。
【００２７】
この状態において、ボルト７のボルト軸部７０とクロスメンバ９の取付孔９０との位置を合わせてラックハウジング１をクロスメンバ９上に載置することにより、図４に示すように、ボルト７のボルト軸部７０がクロスメンバ９の取付孔９０に挿通される。
【００２８】
これにより、外力がラックハウジング１に作用しても、ボルト７は、取付部５の貫通孔５０に保持されたブッシュ８を挿通して座金７２が掛止部８３，８３に掛止されており、ボルト７のボルト軸部７０がクロスメンバ９の取付孔９０に挿通されているから、ボルト７がラックハウジング１の支持部材として機能する。ボルト７がラックハウジング１を支持することにより、ラックハウジング１がクロスメンバ９上に仮固定され、ラックハウジング１の転倒及び位置ずれを防止でき、転倒及び位置ずれに起因する部品の損傷及び組立効率の悪化がない。
【００２９】
ラックハウジング１とクロスメンバ９との固定は、取付孔９０を挿通したボルト７のボルト軸部７０の先端にナット９１を組み付けることによりなされる。
【００３０】
本発明に係るステアリング装置においては、ブッシュ８の掛止部８３，８３にボルト７の座金７２が掛止されている。この座金７２とボルト軸部７０との相対移動は、小径部７００の長さの範囲内に規制され、ボルト軸部７０が座金７２から抜脱することがない。よって、例えば、ラックハウジング１を車体のクロスメンバ９に載置してからボルト７のボルト軸部７０の先端にナット９１を組み付けるまでの間に外力がボルト７に加わっても、ボルト７がブッシュ８から脱落することがない。
【００３１】
また、ボルト７が予め取付部５に組み付けられているから、車両の組立ラインにおいてボルト７を組み付ける手間がない。
【００３２】
以上の実施の形態では、取付部５，５が、双方ともラックハウジング１の軸長方向に交叉する方向の一側に設けられた構成としたが、取付部５，５の構成は前述の構成に限らず、例えば、ラックハウジング１の軸長方向に交叉する方向の両側夫々に取付部５，５が設けられてもよい。
【００３３】
また、ボルト７，７を六角ボルトとしたが、ボルト７，７は六角ボルトに限らない。
【００３４】
また、掛止部８３，８３は、２つの掛止部８３，８３がフランジ８２の径方向に対向するように形成されているが、掛止部８３，８３の数は２つに限らず、また対向するように形成される必要もない。
【００３５】
また、掛止部８３，８３は、平面視においてフランジ８２と略同軸の外周面８３０，８３０と内周面８３１，８３１とを備える扇状とし、内周面８３１，８３１に掛止溝８３２，８３２を設けたが、掛止部８３，８３の形状及び構成はこれに限らない。
【００３６】
さらに、以上の実施の形態においては、ラックピニオン式ステアリング装置についての適用例として説明したが、本発明は、ラックピニオン式ステアリング装置に限らず、両端部夫々に操向車輪が連結された操向軸のハウジングに設けられた取付部をボルトにより車体に固定するステアリング装置であれば、適用することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳述したように、本発明に係るステアリング装置においては、ボルトが備える座金（被掛止部）を、座金の厚さ及び外径に対応するように取付部の貫通孔に保持されたブッシュの掛止部の内周面に設けた掛止溝に確実に掛止することができるから、ボルトが取付部から脱落することがなく、ボルトとクロスメンバ（車体）の取付孔との位置を合わせてラックハウジングをクロスメンバ上に載置することにより、ボルトがクロスメンバの取付孔に挿通される。これにより、ラックハウジングに外力が加わっても、ボルトがラックハウジングの支持部材として機能してラックハウジングとクロスメンバとが仮固定され、ラックハウジングの転倒及び位置ずれに起因する部品の損傷及び組立効率の悪化を防止できる。
【００３８】
加えて、掛止部が弾性変形することが可能であるから、ボルトの座金を直径が該座金の外径よりも小さい掛止部の内周面に設けた掛止溝に掛止することが容易にでき、また、ブッシュの内周部が金属材料にて形成されているから、ボルトのネジ部によって傷つけられることが防止できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置のハウジングを示す斜視図である。
【図２】ボルト及びブッシュを示した斜視図である。
【図３】ボルト及びブッシュが組み付けられた取付部の断面図である。
【図４】車体上に載置されたラックハウジングの取付部の断面図である。
【符号の説明】
１ ラックハウジング（ハウジング）
２ ラック軸（操向軸）
５ 取付部
７ ボルト
８ ブッシュ
５０ 貫通孔
７０ ボルト軸部
７１ （ボルトの）頭部
７２ 座金（被掛止部）
８３ 掛止部
７００ 小径部（ボルト軸部の先端側外径よりも小径の部分）
７２１ 内径部（孔）

Claims (1)

1. 操舵に応じて軸長方向へ移動し、両端部夫々に連結された操向車輪を操向する操向軸と、貫通孔が形成された取付部が設けられ、前記操向軸を支持するハウジングと、前記貫通孔に保持され、金属材料により円筒状に形成された内周部を備えた筒状のブッシュと、該ブッシュに挿通してあり、前記取付部を車体に取り付けるボルトとを備えるステアリング装置において、
   前記ボルトは、頭部に連なるボルト軸部の前記頭部側に前記ボルト軸部の先端側外径よりも小径の部分を有し、
   該部分に外嵌してあり、前記ボルト軸部の先端側外径よりも内径が小さい孔を有する被掛止部を備え、
   前記ブッシュは、筒軸の一端部側に、弾性変形が可能な材料にて形成され、前記被掛止部の外径よりも小さい直径の内周面と、該内周面に設けられ、前記被掛止部の厚さ及び外径に対応した掛止溝とを有し、該掛止溝に前記被掛止部を掛止する掛止部を備える
   ことを特徴とするステアリング装置。

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