JP5268784B2 - 車両用ステアリング操作装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリングハンドルに連動連結されるラックギヤを嵌入させて車体に弾性体を介し締結されるギヤハウジングを備えた車両用ステアリング操作装置に関するものである。

上記車両用ステアリング操作装置には、従来、下記特許文献１，２に示されるものがある。これら公報のものによれば、車両用ステアリング操作装置は、軸心が車体の幅方向に延びるパイプ形状のギヤハウジングと、このギヤハウジングに軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、ステアリングハンドルに連動連結されると共に、軸方向の各端部がそれぞれ操向車輪に連結されるラックギヤ軸と、上記ギヤハウジングに一体的に形成されると共に、上記軸心にほぼ直交する仮想線に平行な孔軸心を有するボルト孔が形成されたボス部と、上記ボルト孔に挿通されて上記ボス部を弾性体を介し車体の一部に締結する締結具とを備えている。

そして、車両の走行時に上記ステアリングハンドルを操向操作すれば、このハンドルにラックギヤ軸を介し各操向車輪が連動して操向回動し、これにより車両が所望方向に操向される。

また、通常、車両の走行時には、走行路面から上記各操向車輪およびラックギヤ軸を介しギヤハウジングに衝撃力が与えられる。この場合、この衝撃力は上記弾性体により吸収され、上記衝撃力がそのまま車体側に伝達されることが抑制される。

実開平５−９２０４８号公報 実開昭５９−２６７７号公報

ところで、上記従来の技術では、上記締結具の軸方向で車体の一部側と弾性体とが互いに接触する接触面積は小さく、もしくはこの接触面積は０であるため、上記したようにギヤハウジングに衝撃力が与えられたときには、上記弾性体は上記締結具の軸方向で比較的大きく弾性変形しがちとなる。このため、この弾性変形により、上記車体の一部に対するギヤハウジングのアラインメントに変化が生じ易くなって、車両の操縦性が阻害されるおそれを生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の走行時に、走行路面から各操向車輪およびラックギヤ軸を介しギヤハウジングに衝撃力が与えられるとき、この衝撃力の方向がいずれであるとしても、車体の一部に対する上記ギヤハウジングのアラインメントに変化が生じることが抑制されるようにして、操縦性を良好に保持可能にすることである。

請求項１の発明は、軸心２０が車体２の幅方向に延びるパイプ形状のギヤハウジング２１と、このギヤハウジング２１に軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、ステアリングハンドル１７に連動連結されると共に、軸方向の各端部がそれぞれ操向車輪１４に連結されるラックギヤ軸２２と、上記ギヤハウジング２１に一体的に形成されると共に、上記軸心２０にほぼ直交する仮想線２７に平行な孔軸心２８を有するボルト孔２９が形成されたボス部２６と、上記ボルト孔２９に挿通されて上記ボス部２６を弾性体３０を介し車体２の一部に締結する締結具３１とを備えた車両用ステアリング操作装置において、
上記ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見て（図１）、上記車体２の一部に対面する上記ボス部２６自体の端面に、上記孔軸心２８上に位置する台形状の凹部４２を形成すると共に、上記車体２の一部に、上記弾性体３０を挟んで上記凹部４２と嵌合する台形状の凸部４３を形成したことを特徴とする車両用ステアリング操作装置である。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、軸心が車体の幅方向に延びるパイプ形状のギヤハウジングと、このギヤハウジングに軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、ステアリングハンドルに連動連結されると共に、軸方向の各端部がそれぞれ操向車輪に連結されるラックギヤ軸と、上記ギヤハウジングに一体的に形成されると共に、上記軸心にほぼ直交する仮想線に平行な孔軸心を有するボルト孔が形成されたボス部と、上記ボルト孔に挿通されて上記ボス部を弾性体を介し車体の一部に締結する締結具とを備えた車両用ステアリング操作装置において、
上記ギヤハウジングの軸心に沿った視線で見て、上記車体の一部に対面する上記ボス部自体の端面に、上記孔軸心上に位置する台形状の凹部を形成すると共に、上記車体の一部に、上記弾性体を挟んで上記凹部と嵌合する台形状の凸部を形成している。

このため、上記ギヤハウジングの軸心に沿った視線で見た上記締結具回りでの周方向、および上記締結具の径方向および軸方向の各方向で、それぞれ上記車体の一部およびボス部と、上記弾性体とが互いに接触する各接触面積のうち、いずれかがあまりに小さくなるよう偏る、ということが防止される。

よって、車両の走行中、走行路面からの衝撃力が上記各操向車輪およびラックギヤ軸を介し上記ギヤハウジングに与えられる場合において、上記衝撃力が、上記ギヤハウジングの軸心に沿った視線で見た場合での上記締結具回りでのモーメントであったり、上記締結具の径方向や軸方向に向かうものであったりするとしても、このギヤハウジングに与えられる各衝撃力は、それぞれある程度面積の大きい弾性体で支持されることとなる。この結果、上記衝撃力に基づきこの弾性体がある一方向に向かって過大に弾性変形することは抑制されることから、車体の一部に対する上記ギヤハウジングのアラインメントに変化が生じることが抑制されて、操縦性が良好に保持可能とされる。

一方、上記車体の一部にギヤハウジングの組み付け作業をする場合には、まず、上記車体の一部における凸部に、上記ギヤハウジングに一体的に形成したボス部の凹部を嵌合する。すると、上記車体の一部に対するギヤハウジングの位置決めが精度よくできることから、このギヤハウジングの組み付け作業が容易にできる。

図２のI−I線矢視断面図である。 車両用ステアリング操作装置の平面図である。 図１で示したものの斜視展開図である。

本発明の車両用ステアリング操作装置に関し、車両の走行時に、走行路面から各操向車輪およびラックギヤ軸を介しギヤハウジングに衝撃力が与えられるとき、この衝撃力の方向がいずれであるとしても、車体の一部に対する上記ギヤハウジングのアラインメントに変化が生じることが抑制されるようにして、操縦性を良好に保持可能にする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。

即ち、車両用ステアリング操作装置は、軸心が車体の幅方向に延びるパイプ形状のギヤハウジングと、このギヤハウジングに軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、ステアリングハンドルに連動連結されると共に、軸方向の各端部がそれぞれ操向車輪に連結されるラックギヤ軸と、上記ギヤハウジングに一体的に形成されると共に、上記軸心にほぼ直交する仮想線に平行な孔軸心を有するボルト孔が形成されたボス部と、上記ボルト孔に挿通されて上記ボス部を弾性体を介し車体の一部に締結する締結具とを備える。

上記ギヤハウジングの軸心に沿った視線で見て、上記車体の一部に対面する上記ボス部自体の端面に、上記孔軸心上に位置する台形状の凹部を形成すると共に、上記車体の一部に、上記弾性体を挟んで上記凹部と嵌合する台形状の凸部を形成する。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は自動車で例示される車両であり、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。

車両１の車体２の下部を構成する板金製の車体フレーム３は、車体２の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ４，４と、これら左右サイドメンバ４，４に架設されて互いに強固に結合されるサスペンションメンバ５とを備えている。このサスペンションメンバ５は、上、下板６，７を互いに最中状に結合することにより形成され、閉断面構造をなして、大きい剛性と強度とを備えている。

上記サスペンションメンバ５の左右各側部には、それぞれ前後一対の枢支具１０，１０により上下に揺動可能となるようロアリンク１１が枢支されている。これら各ロアリンク１１と不図示の緩衝器とにより、それぞれ縦向きの操向軸心１２回りに操向回動可能となるようステアリングナックル１３が支持され、これら各ステアリングナックル１３に前車輪で例示される操向車輪１４が支持されている。

上記車体２内部の車室に設けられるステアリングハンドル１７に対し上記各操向車輪１４をラックピニオン式により連動連結させるステアリング操作装置１８が設けられている。以下、このステアリング操作装置１８につき説明する。

上記ステアリング操作装置１８は、軸心２０が車体２の幅方向に延びる円形パイプ形状のギヤハウジング２１と、このギヤハウジング２１に軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、上記ハンドル１７に連動連結されるラックギヤ軸２２と、このラックギヤ軸２２の軸方向の各端部をそれぞれ上記ステアリングナックル１３を介し各操向車輪１４に連結させるタイロッド２３とを備えている。

上記ギヤハウジング２１の径方向の一方向の部分である後部に左右一対のボス部２６，２６が一体的に形成されている。これら各ボス部２６には、上記ギヤハウジング２１の軸心２０にほぼ直交する縦向きの仮想線２７に平行な孔軸心２８を有するボルト孔２９がそれぞれ形成されている。また、上記各ボス部２６を、上記各ボルト孔２９に挿通され弾性体３０を介して車体２の一部である前記サスペンションメンバ５の上板６に締結する締結具３１が設けられている。

上記弾性体３０は、上、下弾性体３４，３５を備えている。このうち、上弾性体３４は上記ボルト孔２９の上部に嵌入される円筒部３６と、この円筒部３６の上端部に一体的に形成される鍔部３７とを備えている。また、上記下弾性体３５は、上記ボルト孔２９の下部に嵌入される円筒部３８と、この円筒部３８の下端部に一体的に形成される鍔部３９とを備えている。

上記ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見て（図１）、上記上板６に対面する上記各ボス部２６自体の端面（下端面）には、上記孔軸心２８上に位置する台形状の凹部４２、具体的には円錐台形状の凹部４２が形成されている。また、上記上板６には、上記下弾性体３５の鍔部３９を挟んで上記凹部４２と嵌合する台形状の凸部４３、具体的には円錐台形状の凸部４３がプレス加工により形成されている。

また、上記ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見て（図１）、上記孔軸心２８の軸方向における上記各ボス部２６の他の端面（上端面）には上記孔軸心２８上に位置する倒立台形状の凹部４５、具体的には倒立円錐台形状の凹部４５が形成されている。この凹部４５には、倒立円錐台筒形状の座金４６が上記上弾性体３４の鍔部３７を挟んで嵌入されている。また、上記座金４６の孔縁部から一体的に突出し、上記ボルト孔２９に嵌入される円筒形状のスペーサ４７が設けられ、このスペーサ４７の突出端は上記サスペンションメンバ５の上板６の上面に当接させられている。

前記締結具３１は、上記孔軸心２８上で、上記サスペンションメンバ５の上板６の下面に固着されるナット４９と、上記座金４６とスペーサ４７とに挿入され、頭部が上記座金４６に当接して、上記ナット４９に螺合されるボルト５０とを備えている。

その他、前記左右サイドメンバ４，４には走行用の駆動装置５２が支持され、上記各操向車輪１４は上記駆動装置５２に推進軸５３により連動連結されている。

そして、車両１の走行時に上記ステアリングハンドル１７を操向操作すれば、このハンドル１７に上記ラックギヤ軸２２と各タイロッド２３とを介し上記各操向車輪１４，１４が連動して操向回動し、これにより車両１が所望方向に操向される。

また、通常、車両１の走行時には、走行路面から上記各操向車輪１４，１４、各タイロッド２３、およびラックギヤ軸２２を介しギヤハウジング２１に衝撃力が与えられる。この場合、この衝撃力は上記弾性体３０により吸収される。よって、上記衝撃力がそのまま車体２側に伝達されることが抑制されて、良好な乗り心地が得られる。

ここで、前記構成によれば、ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見て（図１）、上記車体２の一部に対面する上記ボス部２６自体の端面に、上記孔軸心２８上に位置する台形状の凹部４２を形成すると共に、上記車体２の一部に、上記弾性体３０を挟んで上記凹部４２と嵌合する台形状の凸部４３を形成している。

このため、上記ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見た（図１）上記締結具３１回りでの周方向Ａ、および上記締結具３１の径方向および軸方向の各方向で、それぞれ上記車体２の一部（サスペンションメンバ５の上板６）およびボス部２６と、上記弾性体３０とが互いに接触する各接触面積のうち、いずれかがあまりに小さくなるよう偏る、ということが防止される。

よって、車両１の走行中、走行路面からの衝撃力が上記各操向車輪１４，１４、各タイロッド２３、およびラックギヤ軸２２を介し上記ギヤハウジング２１に与えられる場合において、上記衝撃力が、上記ギヤハウジング２１の軸心２０に沿った視線で見た場合（図１）での上記締結具３１回りでのモーメントであったり、上記締結具３１の径方向や軸方向に向かうものであったりするとしても、このギヤハウジング２１に与えられる各衝撃力は、それぞれある程度面積の大きい弾性体３０で支持されることとなる。この結果、上記衝撃力に基づきこの弾性体３０がある一方向に向かって過大に弾性変形することは抑制されることから、車体２の一部に対する上記ギヤハウジング２１のアラインメントに変化が生じることが抑制されて、操縦性が良好に保持可能とされる。

また、前記したように、車体２の一部であるサスペンションメンバ５の上板６をプレス加工して凸部４３を形成したため、この凸部４３により板金製である上記上板６の面剛性と強度とが向上する。よって、上記車体２の一部へのギヤハウジング２１の支持強度が向上することから、その分、車体２の一部に対する上記ギヤハウジング２１のアラインメントがより確実に保持されて、操縦性がより良好に保持可能とされる。

一方、上記車体２の一部（サスペンションメンバ５の上板６）にギヤハウジング２１の組み付け作業をする場合には、まず、上記車体２の一部における凸部４３に、上記ギヤハウジング２１に一体的に形成したボス部２６の凹部４２を嵌合する。すると、上記車体２の一部に対するギヤハウジング２１の位置決めが精度よくできることから、このギヤハウジング２１の組み付け作業が容易にできる。

また、上記孔軸心２８の軸方向における上記ボス部２６の各端面にそれぞれ凹部４２，４５を形成して、上記ボス部２６を締結具３１により車体２の一部に締結するようにしたため、上記締結具３１のボルト５０をより短くでき、よって、その分、上記ステアリング操作装置１８の構成をより簡単にすることができる。

なお、上記各ボス部２６に加え、図２中二点鎖線で示すように、上記ギヤハウジング２１の前部に他のボス部２６を設けてもよい。

なお、以上は図示の例によるが、上記ボス部２６の各凹部４２，４５は、上記ギヤハウジング２１の軸方向に延びる凹溝であってもよい。この場合、車体２の一部（サスペンションメンバ５の上板６）の凸部４３を上記ギヤハウジング２１の軸方向に延びる凸条体とし、上記座金４６を倒立角錐台筒形状としてもよい。また、上記ボス部２６の上面は孔軸心２８に直交する平坦形状としてもよい。

また、上記各ボス部２６をギヤハウジング２１の上部に設け、各孔軸心２８が車体２の前後方向に延びるよう各ボルト孔２９を形成してもよい。また、上記ギヤハウジング２１の軸方向の一端部に前、後一対のボス部２６を設け、上記ギヤハウジング２１の他端部を、このギヤハウジング２１とは別体のブラケットにより上記車体２の一部に締結するようにしてもよい。

１ 車両
２ 車体
３ 車体フレーム
４ サイドメンバ
５ サスペンションメンバ
６ 上板
７ 下板
１２ 操向軸心
１４ 操向車輪
１７ ハンドル
１８ ステアリング操作装置
２０ 軸心
２１ ギヤハウジング
２２ ラックギヤ軸
２６ ボス部
２７ 仮想線
２８ 孔軸心
２９ ボルト孔
３０ 弾性体
３１ 締結具
３４ 上弾性体
３５ 下弾性体
４２ 凹部
４３ 凸部
４５ 凹部
４６ 座金
４７ スペーサ
４９ ナット
５０ ボルト
Ａ 周方向

Claims (1)

1. 軸心が車体の幅方向に延びるパイプ形状のギヤハウジングと、このギヤハウジングに軸方向に摺動可能となるよう嵌入され、ステアリングハンドルに連動連結されると共に、軸方向の各端部がそれぞれ操向車輪に連結されるラックギヤ軸と、上記ギヤハウジングに一体的に形成されると共に、上記軸心にほぼ直交する仮想線に平行な孔軸心を有するボルト孔が形成されたボス部と、上記ボルト孔に挿通されて上記ボス部を弾性体を介し車体の一部に締結する締結具とを備えた車両用ステアリング操作装置において、
   上記ギヤハウジングの軸心に沿った視線で見て、上記車体の一部に対面する上記ボス部自体の端面に、上記孔軸心上に位置する台形状の凹部を形成すると共に、上記車体の一部に、上記弾性体を挟んで上記凹部と嵌合する台形状の凸部を形成したことを特徴とする車両用ステアリング操作装置。

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