JP6817449B2 - ステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

ステアリング装置として、例えば以下の特許文献１に記載されたステアリング装置が知られている。

特許文献１に記載のステアリング装置は、ラックハウジングの筒状本体部と、この筒状本体部から突出し、ボールジョイントの移動を規制するストローク規制部と、を備えている。筒状本体部とストローク規制部とは、同じ大きさの内径を有している。

特開２０１５−１８２７１３号公報

特許文献１のステアリング装置では、例えば外部入力により筒状本体部内のラックバーが筒状本体部の径方向に撓んだときに、ラックバーがストローク規制部の内周面に当接する。これにより、ストローク規制部の外周縁部に引張応力が作用し、この外周縁部が損傷してしまう虞があった。

本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、ラックハウジングのストローク規制部の損傷を抑制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している。

本発明によれば、その一つの態様において、ストローク規制部の内径が筒状本体部の内径の最小値よりも大きく形成されている。

本発明によれば、ラックハウジングのストローク規制部の損傷が抑制される。

第１の実施例のステアリング装置の概略図である。 第１端部側のラックバーおよび第１の実施例のラックハウジングの拡大断面図である。 基準軸線に沿って切断したときの緩衝部材の断面図である。 ラックバーおよび比較例のラックハウジングに掛かる荷重の分布のシミュレーション結果を示したものである。 ラックバーおよび第１の実施例のラックハウジングに掛かる荷重の分布のシミュレーション結果を示したものである。 第１端部側におけるラックバーおよび第２の実施例のラックハウジングの拡大断面図である。 第１端部側におけるラックバーおよび第３の実施例のラックハウジングの拡大断面図である。 第１端部側におけるラックバーおよび第４の実施例のラックハウジングの拡大断面図である。 第１端部側におけるラックバーおよび第５の実施例のラックハウジングの拡大断面図である。

以下、本発明のステアリング装置の実施例を図面に基づき説明する。

［第１の実施例］
（ステアリング装置の構成）
図１は、第１の実施例のステアリング装置１の概略図である。図１では、ステアリング装置１の一部を断面で示してある。

図１に示すように、ステアリング装置１は、運転者からの操舵力を伝達する操舵機構２と、運転者の操舵操作を補助する操舵アシスト機構３と、を備えている。

操舵機構２は、車両の運転室内に配置された図示せぬステアリングホイールと、車両の前輪である図示せぬ２つの転舵輪と、を機械的に連結している。操舵機構２は、ステアリングホイールからの回転力が伝達される入力軸４と、図示せぬトーションバーを介して入力軸４に接続された出力軸５と、を有した操舵軸６、およびこの操舵軸６の回転を転舵輪に伝達する伝達機構７を備えている。伝達機構７は、出力軸５の外周に設けられた図示せぬピニオンと、ラックバー８の外周に設けられた図示せぬラックと、からなるラック＆ピニオン機構（ラック＆ピニオン・ギヤ）により構成されている。

ラックバー８は、細長い円筒状のラックハウジング９内に、移動可能に収容されている。

操舵機構２側におけるラックバー８の端部８ａでは、ラックバー８の端部８ａに形成された雌ねじ部が第１ラックエンド１０の雄ねじ部と噛み合うことにより、第１ラックエンド１０がラックバー８の端部８ａに固定されている。ラックバー８の端部８ａにおいて、第１ラックエンド１０は、円弧状に窪んだ凹部１０ａを有しており、この凹部１０ａに、第１タイロッド１１の球状端部１１ａが嵌め込まれる。このように、凹部１０ａと球状端部１１ａとを組み合わせることによって、第１ボールジョイント１２が構成されており、この第１ボールジョイント１２を介して、ラックバー８と第１タイロッド１１が接続されている。

同様に、操舵機構２とは反対側におけるラックバー８の端部８ｂでは、ラックバー８の端部８ｂに形成された雌ねじ部が第２ラックエンド１３の雄ねじ部と噛み合うことにより、第２ラックエンド１３は、ラックバー８の端部８ｂに固定されている。ラックバー８の端部８ｂにおいて、第２ラックエンド１３は、円弧状に窪んだ凹部１３ａを有しており、この凹部１３ａに、第２タイロッド１４の球状端部１４ａが嵌め込まれる。このように、凹部１３ａと球状端部１４ａとを組み合わせることによって、第２ボールジョイント１５が構成されており、この第２ボールジョイント１５を介して、ラックバー８と第２タイロッド１４が接続されている。

第１タイロッド１１および第２タイロッド１４は、図示せぬナックルアームを介して対応する転舵輪に連結されている。

ラックハウジング９の軸方向両端には、第１ラックエンド１０とラックハウジング９との衝突時、および第２ラックエンド１３とラックハウジング９との衝突時に、衝突による衝撃を緩和する後述する緩衝部材１６（図３参照）がそれぞれ設けられている。

さらに、ラックハウジング９の軸方向両端には、第１ボールジョイント１２および第２ボールジョイント１５の外周を覆う蛇腹状のブーツ１７，１７がそれぞれ設置されている。ブーツ１７は、弾性材料例えば合成ゴム材料により所定の可撓性を確保するように形成されており、ラックバー８等への水や埃等の浸入を防止している。

また、ラックハウジング９の軸方向両端部には、このラックハウジング９を車体に取り付けるためのマウントブラケット１８がそれぞれ設けられている。マウントブラケット１８には、図示せぬゴムブッシュが設置され、このゴムブッシュを介して、ラックハウジング９が車体に取り付けられる。

ここで、以下の説明の便宜上、ラックハウジング９に対するラックバー８の移動方向に直交する断面においてラックハウジング９の後述する筒状本体部１９（図２参照）の内周面によって形成される円の中心を通り、ラックバー８の移動方向と平行な軸線を「基準軸線Ｍ」と定義する。また、基準軸線Ｍと平行な方向を「軸方向」と定義する。さらに、基準軸線Ｍと直交する方向を基準軸線Ｍに対する「径方向」と定義する。

操舵アシスト機構３は、操舵機構２に操舵力を付与する電動モータであるモータ２０を備えており、このモータ２０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２１と一体に構成されている。

電子制御ユニット２１は、各種制御処理を記憶および実行する機能を有し、図示せぬトルクセンサからの操舵トルクの信号等に基づいてモータ２０を駆動制御する。

かかるステアリング装置１の構成から、運転者がステアリングホイールを回転操作すると、入力軸４が回転してトーションバーが捩られ、これにより生じるトーションバーの弾性力によって、出力軸５が回転する。そして、出力軸５の回転運動が上記ラック＆ピニオン機構によりラックバー８の軸方向に沿う直線運動に変換され、タイロッド１１，１４を介して図示せぬナックルアームが車幅方向へと押し引きされることによって、対応した転舵輪の向きが変更される。

図２は、第１端部９ａ側のラックバー８および第１の実施例のラックハウジング９の拡大断面図である。

ラックハウジング９は、操舵機構２（図１参照）側の第１端部９ａと、操舵機構２とは反対側の第２端部９ｂ（図１参照）と、を有した細長い円筒状に形成されている。ラックハウジング９は、ラックバー８が内部を通って移動する筒状本体部１９と、該筒状本体部１９と一体に形成された緩衝部材収容部２４と、同じく筒状本体部１９と一体に形成されたストローク規制部２５と、を備えている。ラックハウジング９は、単一の鋳造型に金属材料を流し込むことにより、筒状本体部１９、緩衝部材収容部２４およびストローク規制部２５を鋳造により一体に形成したうえで、ストローク規制部２５の後述する内周面２５ｂを機械加工することで形成されている。従って、筒状本体部１９の後述する支持面１９ａおよび傾斜部２６には、鋳肌面が残されている。

筒状本体部１９は、細長い円筒状をなしており、ラックバー８を直接支持する内周面である支持面１９ａを有している。なお、本実施例では、ラックバー８は、支持面１９ａにより支持されているが、かかる形態に限られず、筒状本体部１９内でラックブッシュを介して移動可能に支持されていても良い。

緩衝部材収容部２４は、軸方向において筒状本体部１９よりも第１端部９ａ側であって、かつ径方向においてラックバー８よりも外側に設けられ、軸方向において第１端部９ａ側に向かって開口する凹形状を有している。つまり、緩衝部材収容部２４は、筒状本体部１９の外周側に位置し、筒状本体部１９の端部１９ｂから第１ラックエンド１０（図１参照）側に円筒状に突出することで、第１ラックエンド１０側に開口している。緩衝部材収容部２４の内周面２４ａには、筒状本体部１９の端部１９ｂに寄った位置に、ラックバー８側に開口した環状溝である緩衝部材保持部２４ｂが形成されている。緩衝部材保持部２４ｂは、緩衝部材１６の後述する基部２２の環状の突出部２２ｂよりも大きい外径を有している。緩衝部材収容部２４内に緩衝部材１６が非圧縮状態で収容された状態では、基部２２の突出部２２ｂは、図２に示すように、突出部２２ｂと緩衝部材保持部２４ｂとの間、ならびに外周面２２ａと内周面２４ａとの間に多少の隙間が残存するかたちで、緩衝部材保持部２４ｂに保持されている。また、この状態では、緩衝部材１６の後述する緩衝部２３の端面２３ｄが筒状本体部１９の端面１９ｂに当接しており、緩衝部２３の内周面２３ｅがストローク規制部２５から径方向に離間している。

一方、第１ラックエンド１０（図１参照）が後述する緩衝部２３の端面２３ｃに衝突すると、緩衝部２３は、軸方向において第１ラックエンド１０と筒状本体部１９との間で圧縮変形し、また、基部２２は、緩衝部材保持部２４ｂに対し圧縮した状態で当接する。つまり、緩衝部材１６の圧縮変形時に、突出部２２ｂと緩衝部材保持部２４ｂとが密着し、さらに、外周面２２ａと内周面２４ａとが密着した状態となる。

ストローク規制部２５は、筒状本体部１９の内周側の位置で、筒状本体部１９よりも第１端部９ａ側に設けられ、第１端部９ａ側に向かって環状に突出している。つまり、ストローク規制部２５は、筒状本体部１９の内周側の位置で、径方向において緩衝部材収容部２４よりも内側に設けられ、筒状本体部１９の端部１９ｂから第１端部９ａ側に環状に突出している。ストローク規制部２５の突出長さは、緩衝部材収容部２４の突出長さよりも短くなっている。ストローク規制部２５は、軸方向において緩衝部材収容部２４とオーバーラップしている。つまり、ストローク規制部２５は、緩衝部材収容部２４と径方向に対向している。

また、ストローク規制部２５は、ストローク規制部２５の先端に、第１ラックエンド１０との衝突時に第１ラックエンド１０と当接する環状の面である第１当接部２５ａを有している。この第１当接部２５ａにより、第１ラックエンド１０との衝突時に、第１ラックエンド１０の筒状本体部１９側へ向かう移動が規制される。非圧縮状態の緩衝部材１６がラックハウジング９に取り付けられた状態では、緩衝部材１６の後述する緩衝部２３の端面２３ｃは、軸方向において、第１当接部２５ａよりも第１端部９ａ側に位置している。

ストローク規制部２５の内周面２５ｂは、筒状本体部１９の内周面である支持面１９ａから径方向外側にオフセットした位置にある。即ち、ストローク規制部２５の内径は、筒状本体部１９の支持面１９ａの最も小さい内径よりも大きく形成されている。例えば、支持面１９ａが段差形状に形成されている場合に、筒状に連続した支持面１９ａの内径がストローク規制部２５の内径よりも大きくなる部分が存在し得るが、このような部分については、比較対象から除外している。

さらに、内周面２５ｂは、第１当接部２５ａから、筒状本体部１９の端部１９ｂよりも筒状本体部１９側へ延びるように形成され、ストローク規制部２５と筒状本体部１９との双方に跨って形成されている。内周面２５ｂと支持面１９ａとは、円錐状に傾斜した傾斜部２６によって互いに接続されており、傾斜部２６は、筒状本体部１９の内径が第１当接部２５ａ側に向かうほど大きくなっている。

また、上述したように鋳造後にストローク規制部２５の内周面２５ｂのみを機械加工してラックハウジング９を形成したことから、鋳肌面である支持面１９ａに加えて、傾斜部２６にも、鋳肌面が残されている。なお、傾斜部２６の鋳肌面は、傾斜部２６全体に残っていても良く、また、傾斜部２６の一部分に残っていても良い。傾斜部２６は、軸方向において筒状本体部１９とオーバーラップする位置に設けられている。つまり、傾斜部２６は、筒状本体部１９の軸方向領域に及んでいる。傾斜部２６は、軸方向において筒状本体部１９の第１端部９ａ側に位置する端部２６ａと、第１端部９ａとは反対側に位置する端部２６ｂと、を有している。

なお、図２では、ラックハウジング９の第１端部９ａ側について説明したが、第２端部９ｂ側についても、ラックハウジング９は、第１端部９ａ側と同様に構成されている。

（緩衝部材の構造）
図３は、基準軸線Ｍに沿って切断したときの緩衝部材１６の断面図である。なお、緩衝部材１６は、環状に形成されているが、説明の都合上、緩衝部材１６の一切断面のみを示してある。

緩衝部材１６は、弾性材料で形成されており、基準軸線Ｍを包囲するように環状に形成された基部２２と、該基部２２と一体に形成され、径方向において基部２２の内周側に設けられた環状の緩衝部２３と、を備えている。

基部２２は、基準軸線Ｍに沿って切断した断面が概ね長方形に形成されており、図３に示すように、基部２２の長辺が径方向に延びる姿勢で配置されている。基部２２は、軸方向中間において基部２２の外周面２２ａから外側に突出した環状の突出部２２ｂを備えている。突出部２２ｂは、基準軸線Ｍに沿って切断した断面が概ね半円状となるように形成されている。

緩衝部２３は、基準軸線Ｍに沿って切断した断面が概ね長方形であり、緩衝部２３の長辺が軸方向に延びる姿勢で配置されている。緩衝部２３の軸方向に沿った寸法は、基部２２の軸方向に沿った寸法よりも大きくなっている。緩衝部２３は、基準軸線Ｍを通る軸方向断面において、基部２２のうち軸方向の端面２２ｃ（図３に破線で示す）と、緩衝部２３のうち径方向外側の面２３ａ，２３ｂとの間の角度のうち劣角αが鈍角となるように形成されている。即ち、緩衝部２３の径方向外側の面２３ａ，２３ｂは、基部２２を挟んで軸方向に対称となるように基準軸線Ｍ側に劣角αで傾斜している。

さらに、緩衝部２３は、第１ラックエンド１０の衝突時に第１ラックエンド１０と当接する端面２３ｃと、非圧縮状態の緩衝部材１６がラックハウジング９に取り付けられたときに、筒状本体部１９の端部１９ｂ（図２参照）と当接する端面２３ｄと、を備えている。緩衝部２３の面２３ａと端面２３ｃとの間、ならびに面２３ｂと端面２３ｄとの間は、それぞれ円弧状に接続されている。同様に、端面２３ｃと内周面２３ｅとの間、ならびに端面２３ｄと内周面２３ｅとの間も、それぞれ円弧状に接続されている。

また、第２ラックエンド１３の衝突時には、第２ラックエンド１３は、緩衝部２３の端面２３ｄに衝突する。

なお、上記端面２２ｃは、請求の範囲に記載の「第２当接部」に相当する。

［第１の実施例の効果］
図４は、特許文献１のラックハウジングと同様の形状を有した比較例のラックハウジング９において、ラックバー８が径方向に撓んでストローク規制部２５に当接したときにラックバー８およびラックハウジング９に掛かる荷重の分布をシミュレーションし、その結果を示したものである。

図４では、ラックバー８およびラックハウジング９に掛かる荷重の大きさを、小荷重領域Ａ、この小荷重領域Ａよりも密なドットで示された中荷重領域Ｂ、この中荷重領域Ｂよりも密なドットで示された大荷重領域Ｃ、この大荷重領域Ｃよりも密なドットで示された最大荷重領域Ｄで示してある。

図４に示すように、ラックバー８が径方向に撓んでストローク規制部２５の内周面に当接すると、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃに引張応力が作用し、最も荷重が大きい最大荷重領域Ｄが外周縁部２５ｃに存在している。この最大荷重領域Ｄに掛かる引張応力は、外周縁部２５ｃに亀裂を生じさせる要因となる。また、外周縁部２５ｃを除くストローク規制部２５の部分は、最大荷重領域Ｄよりも荷重が小さい大荷重領域Ｃとなっている。

図５は、第１の実施例のラックハウジング９において、ラックバー８が径方向に撓んで筒状本体部１９に接触したときにラックバー８およびラックハウジング９に掛かる荷重の分布をシミュレーションし、その結果を示したものである。なお、図５では、ラックバー８を破線で示してある。

図５では、ラックハウジング９に掛かる荷重の大きさを、小荷重領域Ｅ、この小荷重領域Ｅよりも密なドットで示された中荷重領域Ｆ、この中荷重領域Ｆよりも密なドットで示された大荷重領域Ｇ、この大荷重領域Ｇよりも密なドットで示された最大荷重領域Ｈで示してある。

図５に示すように、ラックバー８が径方向に撓んだとき、ラックバー８は、筒状本体部１９の支持面１９ａに形成された傾斜部２６の端部２６ｂと当接するが、端部２６ｂよりも径方向外側に位置するストローク規制部２５の内周面２５ｂとは当接しない。このため、ストローク規制部２５には、過度な荷重が入力されず、最大荷重領域Ｈよりも荷重が小さい大荷重領域Ｇのみが存在することになる。

第１の実施例では、ステアリング装置１は、１対のボールジョイントである第１ボールジョイント１２と第２ボールジョイント１５と接続されるラックバー８と、ラックハウジング９であって、金属材料で形成され、筒状本体部１９と、緩衝部材収容部２４と、ストローク規制部２５と、１対の端部である第１端部９ａおよび第２端部９ｂを備え、筒状本体部１９は、ラックバー８を移動可能に支持し、ラックハウジング９に対するラックバー８の移動方向に直交する断面において筒状本体部１９の内周面によって形成される円の中心を通りラックバー８の移動方向と平行な軸線を基準軸線Ｍとしたとき、緩衝部材収容部２４は、基準軸線Ｍの方向において筒状本体部１９よりも第１端部９ａ側であって、かつ基準軸線Ｍに対する径方向においてラックバー８よりも外側に設けられ、基準軸線Ｍの方向において第１端部９ａ側に向かって開口する凹形状を有し、ストローク規制部２５は、基準軸線Ｍに対する径方向において緩衝部材収容部２４より内側であって、基準軸線Ｍの方向において緩衝部材収容部２４とオーバーラップしており、かつ筒状本体部１９よりも第１端部９ａ側に設けられ、第１端部９ａ側に向かって突出し、第１ボールジョイント１２と当接可能な第１当接部２５ａを有し、基準軸線Ｍに対する径方向の寸法であるストローク規制部２５の内径が筒状本体部１９の内径の最小値よりも大きく形成されている、ラックハウジング９と、緩衝部材１６であって、緩衝部材収容部２４に設けられ、弾性材料で形成され、緩衝部２３を備え、緩衝部２３は、筒状本体部１９と第１ボールジョイント１２との間で挟まれるとき圧縮変形し、第１ボールジョイント１２と当接可能な端面２３ｃを備え、端面２３ｃは、基準軸線Ｍの方向において、第１当接部２５ａよりも第１端部９ａ側に設けられている、緩衝部材１６と、を有している。

このように、ストローク規制部２５の内周面２５ｂを径方向外側にオフセットさせることで、ラックバー８が径方向に撓んだときに、ラックバー８が内周面２５ｂに強く当接することが抑制される。これにより、比較例のラックハウジング９と比較して、第１の実施例のラックハウジング９では、図５に示すように、ストローク規制部２５の荷重分布は、局所的に荷重が掛かる領域がなく、大荷重領域Ｇのみとなる。従って、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃに過度な引張応力が掛かることが低減され、外周縁部２５ｃに亀裂が生じる可能性を低減することができる。

さらに、第１の実施例では、ラックハウジング９は、鋳造によって形成された鋳物であって、傾斜部２６は、表面が鋳肌面を有している。

仮に筒状本体部１９の内周面を機械加工する場合には、筒状本体部１９の内径が最小値となる支持面１９ａを機械加工によって切削すれば足り、傾斜部２６の鋳肌面については機械加工しなくて済む。これにより、機械加工する領域が減少し、ラックハウジング９の生産効率を向上させることができる。

また、第１の実施例では、ラックハウジング９は、鋳造によって形成された鋳物であって、緩衝部材収容部２４、ストローク規制部２５および傾斜部２６は、単一の鋳造型によって形成された一体成型品である。

仮に、緩衝部材収容部２４、ストローク規制部２５および傾斜部２６が別々の分割型によって形成される場合には、分割型同士の相対位置精度によって、これらの構成要素の相対位置精度が低下する虞がある。

これに対し、これらの構成要素を単一の鋳造型（中子を含む）によって形成することにより、これらの構成要素の相対位置精度を高く保つことができる。その結果、緩衝部材収容部２４およびストローク規制部２５に対する傾斜部２６の相対位置精度、より詳しくは、ラックバー８が径方向に撓んだときにラックバー８が当接する傾斜部２６の端部２６ｂの位置精度を高く保つことができる。換言すれば、製造誤差によって、傾斜部２６の端部２６ｂが、緩衝部材収容部２４およびストローク規制部２５に対し第１端部９ａ側に寄ってしまうことが抑制される。よって、ラックバー８が傾斜部２６の端部２６ｂに当接したときの荷重がストローク規制部２５に過度に掛かることで、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃに亀裂が生じることを抑制することができる。

さらに、第１の実施例では、ラックハウジング９は、ラックハウジング９の内周面において、ラックバー８を直接支持する支持面１９ａを有している。

このようにラックブッシュを設けることなく支持面１９ａがラックバー８を直接支持することで、ステアリング装置１に伴う部品点数を削減するとともに、ステアリング装置１の製造コストを低減することができる。

また、ラックブッシュを設けない場合、ラックブッシュを設ける場合に比べ、径方向に沿ったラックバー８とストローク規制部２５との距離が近くなり、ラックバー８が撓んだときにラックバー８がストローク規制部２５の内周面２５ｂに強く当接する可能性が大きくなる。しかし、第１の実施例のように、ストローク規制部２５の内周面２５ｂを径方向外側にオフセットさせることで、ラックバー８がストローク規制部２５の内周面２５ｂに強く当接することが抑制される。これにより、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃの亀裂の発生が効果的に抑制される。

［第２の実施例］
図６は、第１端部９ａ（図１参照）側におけるラックバー８および第２の実施例のラックハウジング９の拡大断面図である。

第２の実施例では、第１の実施例の傾斜部２６とは異なる傾斜部２７が形成されている。傾斜部２７は、円錐状に傾斜しており、軸方向における１対の端部のうち第１端部９ａ側に位置した端部２７ａと、第１端部９ａとは反対側に位置した端部２７ｂと、を有している。端部２７ａは、筒状本体部１９の端部１９ｂと同じ軸方向位置に設けられている。一方、端部２７ｂは、軸方向において筒状本体部１９とオーバーラップする位置に設けられている。つまり、端部２７ｂは、筒状本体部１９の軸方向領域に及んでいる。傾斜部２７は、軸方向において筒状本体部１９からストローク規制部２５に到る領域で、径方向の寸法であるラックハウジング９の筒状本体部１９の内径が第１当接部２５ａ側へ向かうほど徐々に大きくなるように形成されている。

傾斜部２７を介して内周面２５ｂと支持面１９ａとを接続することで、ストローク規制部２５の内周面２５ｂは、筒状本体部１９の支持面１９ａよりも径方向外側にオフセットした位置に設けられている。

なお、傾斜部２７は、ストローク規制部２５の内周面２５ｂに設けられていても良く、また、筒状本体部１９の支持面１９ａおよびストローク規制部２５の内周面２５ｂの双方に跨るように設けられていても良い。

［第２の実施例の効果］
第２の実施例では、ラックハウジング９は、傾斜部２７を備え、傾斜部２７は、基準軸線Ｍの方向において筒状本体部１９からストローク規制部２５に到る領域において、基準軸線Ｍに対する径方向の寸法であるラックハウジングＭの内径が第１当接部２５ａ側へいくほど徐々に大きくなるように形成されている。

仮に、ラックハウジング９が、傾斜部２７ではなく、段差部を備えている場合には、ラックバー８が径方向に撓んだときに、ラックバー８は、段差部の角部分に強く当接し、この角部分における面圧が大きくなる。

これに対し、第２の実施例のように、傾斜部２７によって内周面２５ｂを径方向外側へオフセットさせることで、ストローク規制部２５とラックバー８の局所当たりを抑制し、両者の当接部分における面圧を低減することができる。

また、第２の実施例では、傾斜部２７は、基準軸線Ｍの方向における１対の端部のうち第１端部９ａの反対側の端部２７ｂが、基準軸線Ｍの方向において筒状本体部１９とオーバーラップする位置に設けられている。

第１端部９ａとは反対側の傾斜部２７の端部２７ｂの内径は、傾斜部２７において最も小さいので、ラックバー８が径方向に撓んだときに、ラックバー８が端部２７ｂと当接する。このとき、ラックバー８からの荷重は、ストローク規制部２５ではなく筒状本体部１９に掛かるので、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃに生じる引張応力の発生が抑制される。これにより、ストローク規制部２５の外周縁部２５ｃの亀裂の発生を抑制することができる。

［第３の実施例］
図７は、第１端部９ａ（図１参照）側におけるラックバー８および第３の実施例のラックハウジング９の拡大断面図である。図７には、ラックバー８がラックハウジング９に対し径方向に撓んでいる状態、つまりラックバー８が基準軸線Ｍに対して傾斜した状態が示されている。

第３の実施例では、筒状本体部１９には、第２の実施例と同様の傾斜部２７に加え、該傾斜部２７に隣接し、円錐状に傾斜した傾斜部２８が形成されている。傾斜部２７および傾斜部２８は、基準軸線Ｍの方向において筒状本体部１９とオーバーラップする位置に設けられている。つまり、傾斜部２７および傾斜部２８は、筒状本体部１９の軸方向領域に及んでいる。

傾斜部２８は、ラックバー８が筒状本体部１９の内周面に当接したときの撓み形状に沿った形状を有している。本実施例では、傾斜部２８は、筒状本体部１９の内径が第１当接部２５ａ側へ向かうほど徐々に大きくなるように傾斜している。

［第３の実施例の効果］
第３の実施例では、傾斜部２８は、ラックバー８が筒状本体部１９の内周面に当接したときの撓み形状に沿った形状を有している。

このように傾斜部２８を形成することで、ラックバー８が径方向に撓んだときに、ラックバー８は、傾斜部２８に追従し、傾斜部２７と傾斜部２８とで形成されたより鈍角の角部（端部２７ｂ）に当接する。これにより、ラックバー８と筒状本体部１９の内周面との局所当たりが更に抑制される。従って、筒状本体部１９に掛かる荷重を減少させるとともに、筒状本体部１９に隣接したストローク規制部２５へ荷重が作用することを抑制することができる。

［第４の実施例］
図８は、第１端部９ａ（図１参照）側におけるラックバー８および第４の実施例のラックハウジング９の拡大断面図である。

第４の実施例では、筒状本体部１９は、第２の実施例と同様に構成された支持面１９ａおよび傾斜部２７を備えているが、ストローク規制部２５の形状が異なっている。

ストローク規制部２５は、基準軸線Ｍを通る軸方向断面において、径方向の寸法である径方向の厚さが、筒状本体部１９側から第１端部９ａ側に向かって徐々に減少するように先細り形状に形成されている。つまり、ストローク規制部２５は、内周面２５ｂと外周面２５ｄとが第１当接部２５ａに向かうにつれて互いに接近するように筒状本体部１９側から環状に突出している。このストローク規制部２５の形状は、ストローク規制部２５の内周面２５ｂおよび外周面２５ｄを機械加工により切削することで形成されている。

なお、ストローク規制部２５の先細り形状は、例えば鋳造型の抜き勾配によって形成されても良い。

［第４の実施例の効果］
第４の実施例では、ストローク規制部２５は、基準軸線Ｍを通る軸方向断面において、基準軸線Ｍに対する径方向の寸法である径方向の厚さが、筒状本体部１９側から第１端部９ａ側に向かって徐々に減少するように形成されている。

このようにストローク規制部２５の径方向の厚さを減少させることで、ストローク規制部２５の根元側が先端側つまり第１当接部２５ａ側よりも太くなる。これにより、第１ラックエンド１０がストローク規制部２５の内周面２５ｂに衝突したときに、ストローク規制部２５の根元部分に発生する内部応力の集中を緩和することができ、ストローク規制部２５の損傷を抑制できる。

［第５の実施例］
図９は、第１端部９ａ（図１参照）側におけるラックバー８および第５の実施例のラックハウジング９の拡大断面図である。

第５の実施例では、ラックハウジング９は、軸方向において筒状本体部１９から傾斜部２７に到る領域において、筒状本体部１９の内周面の形状が、基準軸線Ｍを通る軸方向断面において滑らかに変化するように形成されている。つまり、筒状本体部１９の支持面１９ａと傾斜部２７とが、円弧面２９によって滑らかに接続されている。

［第５の実施例の効果］
第５の実施例では、ラックハウジング９は、基準軸線Ｍの方向において筒状本体部１９から傾斜部２７に到る領域において、ラックハウジング９の内周面の形状が、基準軸線Ｍを通る軸方向断面において滑らかに変化するように形成されている。

仮に円弧面２９が無い場合には、支持面１９ａと傾斜部２７との間の角部に応力集中が生じる虞がある。

しかし、第５の実施例のように円弧面２９を設けることにより、支持面１９ａと傾斜部２７との間の上記角部に生じる応力集中を抑制することができる。

以上説明した実施例に基づくステアリング装置としては、例えば以下に述べる態様のものが考えられる。

ステアリング装置は、その一つの態様において、１対のボールジョイントである第１ボールジョイントと第２ボールジョイントと接続されるラックバーと、ラックハウジングであって、金属材料で形成され、筒状本体部と、緩衝部材収容部と、ストローク規制部と、１対の端部である第１端部および第２端部を備え、前記筒状本体部は、前記ラックバーを移動可能に支持し、前記ラックハウジングに対する前記ラックバーの移動方向に直交する断面において前記筒状本体部の内周面によって形成される円の中心を通り前記ラックバーの移動方向と平行な軸線を基準軸線としたとき、前記緩衝部材収容部は、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部よりも前記第１端部側であって、かつ前記基準軸線に対する径方向において前記ラックバーよりも外側に設けられ、前記基準軸線の方向において前記第１端部側に向かって開口する凹形状を有し、前記ストローク規制部は、前記基準軸線に対する径方向において前記緩衝部材収容部より内側であって、前記基準軸線の方向において前記緩衝部材収容部とオーバーラップしており、かつ前記筒状本体部よりも前記第１端部側に設けられ、前記第１端部側に向かって突出し、前記第１ボールジョイントと当接可能な第１当接部を有し、前記基準軸線に対する径方向の寸法である前記ストローク規制部の内径が前記筒状本体部の内径の最小値よりも大きく形成されている、ラックハウジングと、緩衝部材であって、前記緩衝部材収容部に設けられ、弾性材料で形成され、緩衝部を備え、前記緩衝部は、前記筒状本体部と前記第１ボールジョイントとの間で挟まれるとき圧縮変形し、前記第１ボールジョイントと当接可能な第２当接部を備え、前記第２当接部は、前記基準軸線の方向において、前記第１当接部よりも前記第１端部側に設けられている、緩衝部材と、を有している。

前記ステアリング装置の好ましい態様において、前記ラックハウジングは、傾斜部を備え、前記傾斜部は、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部から前記ストローク規制部に到る領域において、前記基準軸線に対する径方向の寸法である前記ラックハウジングの内径が前記第１当接部側へいくほど徐々に大きくなるように形成されている。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記傾斜部は、前記ラックバーが前記筒状本体部の内周面に当接したときの撓み形状に沿った形状を有している。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記傾斜部は、前記基準軸線の方向における１対の端部のうち前記第１端部の反対側の端部が、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部とオーバーラップする位置に設けられている。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ラックハウジングは鋳造によって形成された鋳物であって、前記傾斜部は、表面が鋳肌面を有している。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ラックハウジングは鋳造によって形成された鋳物であって、前記緩衝部材収容部、前記ストローク規制部および前記傾斜部は、単一の鋳造型によって形成された一体成型品である。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ストローク規制部は、前記基準軸線を通る軸方向断面において、前記基準軸線に対する径方向の寸法である径方向の厚さが、前記筒状本体部側から前記第１端部側に向かって徐々に減少するように形成されている。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ラックハウジングは、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部から前記傾斜部に到る領域において、前記ラックハウジングの内周面の形状が、前記基準軸線を通る軸方向断面において滑らかに変化するように形成されている。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記ラックハウジングは、前記ラックハウジングの内周面において、前記ラックバーを直接支持する支持面を有している。

Claims (9)

1. ステアリング装置であって、
   １対のボールジョイントである第１ボールジョイントと第２ボールジョイントと接続されるラックバーと、
   ラックハウジングであって、金属材料で形成され、筒状本体部と、緩衝部材収容部と、ストローク規制部と、１対の端部である第１端部および第２端部を備え、
   前記筒状本体部は、前記ラックバーを移動可能に支持し、
   前記ラックハウジングに対する前記ラックバーの移動方向に直交する断面において前記筒状本体部の内周面によって形成される円の中心を通り前記ラックバーの移動方向と平行な軸線を基準軸線としたとき、
   前記緩衝部材収容部は、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部よりも前記第１端部側であって、かつ前記基準軸線に対する径方向において前記ラックバーよりも外側に設けられ、前記基準軸線の方向において前記第１端部側に向かって開口する凹形状を有し、
   前記ストローク規制部は、前記基準軸線に対する径方向において前記緩衝部材収容部より内側であって、前記基準軸線の方向において前記緩衝部材収容部とオーバーラップしており、かつ前記筒状本体部よりも前記第１端部側に設けられ、前記第１端部側に向かって突出し、前記第１ボールジョイントと当接可能な第１当接部を有し、前記基準軸線に対する径方向の寸法である前記ストローク規制部の内径が前記筒状本体部の内径の最小値よりも大きく形成されている、
   ラックハウジングと、
   緩衝部材であって、前記緩衝部材収容部に設けられ、弾性材料で形成され、緩衝部を備え、
   前記緩衝部は、前記筒状本体部と前記第１ボールジョイントとの間で挟まれるとき圧縮変形し、前記第１ボールジョイントと当接可能な第２当接部を備え、
   前記第２当接部は、前記基準軸線の方向において、前記第１当接部よりも前記第１端部側に設けられている、
   緩衝部材と、
   を有することを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記ラックハウジングは、傾斜部を備え、
   前記傾斜部は、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部から前記ストローク規制部に到る領域において、前記基準軸線に対する径方向の寸法である前記ラックハウジングの内径が前記第１当接部側へいくほど徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とするステアリング装置。
3. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記傾斜部は、前記ラックバーが前記筒状本体部の内周面に当接したときの撓み形状に沿った形状を有することを特徴とするステアリング装置。
4. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記傾斜部は、前記基準軸線の方向における１対の端部のうち前記第１端部の反対側の端部が、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部とオーバーラップする位置に設けられていることを特徴とするステアリング装置。
5. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記ラックハウジングは鋳造によって形成された鋳物であって、
   前記傾斜部は、表面が鋳肌面を有することを特徴とするステアリング装置。
6. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記ラックハウジングは鋳造によって形成された鋳物であって、
   前記緩衝部材収容部、前記ストローク規制部および前記傾斜部は、単一の鋳造型によって形成された一体成型品であることを特徴とするステアリング装置。
7. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記ストローク規制部は、前記基準軸線を通る軸方向断面において、前記基準軸線に対する径方向の寸法である径方向の厚さが、前記筒状本体部側から前記第１端部側に向かって徐々に減少するように形成されていることを特徴とするステアリング装置。
8. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記ラックハウジングは、前記基準軸線の方向において前記筒状本体部から前記傾斜部に到る領域において、前記ラックハウジングの内周面の形状が、前記基準軸線を通る軸方向断面において滑らかに変化するように形成されていることを特徴とするステアリング装置。
9. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記ラックハウジングは、前記ラックハウジングの内周面において、前記ラックバーを直接支持する支持面を有することを特徴とするステアリング装置。

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