JP7151075B2 - ステアリングギヤボックスの取付構造 - Google Patents

Description

本開示は、ステアリング装置におけるステアリングギヤボックスの取付構造に関する。

特許文献１はステアリングギヤボックスの取付構造の一例を開示する。特許文献１では、車両前方側において、車両の両側に設けられるサイドレール間に、ラジエータクロスメンバと、その車両後方側のサスペンションクロスメンバとが設けられている。そしてこれらのクロスメンバの（車両前後方向における）間に、ラックアンドピニオン式パワーステアリング装置の（ラックを含む）ステアリングギヤボックスが車幅方向に配置されている。そのステアリングギヤボックスは、ラジエータクロスメンバとサスペンションクロスメンバとにわたって固定されている。そして、ステアリングギヤボックスのラックにはステアリングホイール側につながるピニオンシャフトが接続され、ピニオンシャフトの回転によりタイロッド及びナックルを介して前輪が操舵されるようになっている。

そして、特許文献１におけるステアリングギヤボックスの固定は、垂直方向の取付ボルトと、水平方向の取付ボルトとで行われる。このように、特許文献１では、水平面及び垂直面からなる取付面でステアリングギヤボックスの位置決めが行われる。

特開２００４－１７７９７号公報 特開平７－１１２６０７号公報

ところで、ステアリングギヤボックスの位置決め精度は、車輪の操舵性能に大きく影響を与える。それ故、ステアリングギヤボックスの位置決め精度をより一層高めることに対する要望はある。一方で、ステアリングギヤボックスの位置決め精度を高めることができても、作業員の作業性を損なうことは好ましくない。

そこで、本開示の技術の目的は、作業員による作業性を損なわずに、ステアリングギヤボックスの位置決め精度を高めることに向けられている、ステアリングギヤボックスの取付構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、本開示の技術は、車体に備えられる少なくとも１つのフレーム部材に設けられた第１及び第２支持部であって、前記第１支持部は第１取付面を有し、前記第２支持部は第２取付面を有する、第１及び第２支持部と、ステアリングギヤボックスのハウジング部であって、第１及び第２当接部を有し、前記第１当接部は前記第１支持部の前記第１取付面に当接可能に構成され、前記第２当接部は前記第２支持部の前記第２取付面に当接可能に構成されている、ハウジング部と、前記第１当接部が前記第１取付面に対して当接するとともに前記第２当接部が前記第２取付面に対して当接した状態で、前記ハウジング部を前記第１及び第２支持部に固定するための固定手段とを備え、前記第１支持部の前記第１取付面が前記第２支持部の前記第２取付面との間で９０°よりも大きく、１８０°よりも小さい角度をなすように、前記第１取付面及び前記第２取付面は形成されている、ステアリングギヤボックスの取付構造、を提供する。

好ましくは、前記ステアリングギヤボックスの前記ハウジング部が前記第１及び第２支持部に固定されたとき、前記第１支持部の前記第１取付面及び前記第２支持部の前記第２取付面の各々が前記ステアリングギヤボックスの前記軸線に略平行であるように、前記第１取付面及び前記第２取付面は形成されている。

前記ステアリングギヤボックスの軸線周りの方向において、前記第１当接部における前記第１取付面に当接可能な第１当接面が、前記第２当接部における前記第２取付面に当接可能な第２当接面が該第２当接部において位置する側と同じ側に前記第１当接部において位置するように、前記第１当接面と前記第２当接面とはそれぞれ形成されているとよい。

好ましくは、前記第１支持部は車幅方向に延在するように設けられる第１クロスメンバに設けられ、前記第２支持部は車幅方向に延在するように設けられる第２クロスメンバに設けられ、前記第２クロスメンバが前記第１クロスメンバに対して車両前後方向において離れるように、前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバはサスペンション装置に備えられている。

本開示の上記技術によれば、上記構成を備えるので、作業員による作業性を損なわずに、ステアリングギヤボックスの位置決め精度を高めることができる。

一実施形態に係るサスペンション装置の構成図であり、車両側方側からの図である。 図１のサスペンション装置の片方の車輪側の構成図であり、一部断面図である。 図１のサスペンション装置のロワアームとリーフスプリングとを説明するための図である。 図２のサスペンション装置の模式的な説明図である。 従来のサスペンション装置における組付けの説明図である。 図１のサスペンション装置における組付けの説明図である。 図１のサスペンション装置を上側から見たそれの一部の模式図である。 図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に実質的に沿った箇所での、ステアリングギヤボックス周囲の断面模式図である。 ステアリングギヤボックスの取付工程を説明するための図である。

以下、本開示の技術に係る実施形態を添付図に基づいて説明する。同一の部品（又は構成）には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

まず、本実施形態に係るステアリング装置ＳＵが支持されて取り付けられる、サスペンション装置１０について説明する。図１に、一実施形態に係るサスペンション装置１０の一部の概略構成を示す。図２に、サスペンション装置１０の片方の車輪側の構成を示し、その一部を断面で示す。サスペンション装置１０は、ここでは車両の前輪に適用されていて、図２の符号「１２」は左前輪（不図示）を支持するハブである。図１は、（左前輪のハブ及びナックルを除いて表した）図２におけるサスペンション装置１０の、左前輪の側方側からの図である。なお、図示しない右前輪側は、図１及び図２の構成と左右対称な構成を実質的に有するので、以下では実質的にその説明を省略する。また、車幅方向は図１において紙面に略直交する方向であるとともに図２において紙面に略平行な方向であり、車両前後方向は図１において紙面に略平行な方向であるとともに図２において紙面に略直交する方向である。

サスペンション装置１０は、車両の独立懸架方式のサスペンション装置として構成されている。サスペンション装置１０は、平面形状が略Ｖ形又は略Ａ形をなすアッパーアーム１４と、平面形状が略Ｖ形又は略Ａ形をなすロワアーム１６とを備える。車輪のナックル１８は、その上方部分を介して、アッパーアーム１４に、特にその車幅方向外方の端部（基部）１４ａに、ボールジョイント２０を介して枢支され、つまり揺動自在に支持されている。また、車輪のナックル１８は、その下方部分を介して、ロワアーム１６に、特にその車幅方向外方の端部（基部）１６ａに、ボールジョイント２２を介して揺動自在に支持されている。

アッパーアーム１４の上記基部１４ａから車幅方向内方に二股に分かれた２つのアーム部１４ｂのそれぞれのアーム端部１４ｃはブラケット２４のアッパーアームブラケット２５ａに連結されている。それにより、アッパーアーム１４はブラケット２５ａの支軸周りに揺動自在に支持されている。ブラケット２４は、車両前後方向に延在して配置されるサイドメンバ２６に固定される。サイドメンバ２６は、図示しない車体フレームＢＦの構成要素であり、車両の両サイドに配置される。なお、サスペンション装置１０では、図１に示すように、ブラケット２４は、Ｗ形状に配置した５つのボルトＢで、サイドメンバ２６に固定される。しかし、ブラケット２４を固定するためのボルトの数、配置などは、これに限定されるものではない。

車体フレームＢＦの左右のサイドメンバ２６（図１及び図２では車両左側のサイドメンバ２６のみを図示）の鉛直方向下側つまり下方に、サスクロスメンバ（サスペンションクロスメンバ）２８が車幅方向に配置されている。サスクロスメンバ２８は、車両前後方向にある程度の幅を有し、車幅方向に延びる複数の部材及びこれらをつなぐように設けられる車両前後方向に延びる複数の部材を備える。具体的には、サスクロスメンバ２８は、車幅方向に延在する主クロスメンバ３０と、車幅方向に延在する副クロスメンバ３２と、車両前後方向に延びる縦メンバ３４とを備える。副クロスメンバ３２は主クロスメンバ３０に対して車両前後方向において離れるようにサスペンション装置１０に備えられている。ここでは、主クロスメンバ３０の車両前方側に、主クロスメンバ３０から離して副クロスメンバ３２が略平行に配置される。そして、それら主クロスメンバ３０と副クロスメンバ３２とに亘って縦メンバ３４が設けられている。なお、図１及び図２に示すように、サスペンション装置１０では、縦メンバ３４がサイドメンバ２６に当接した状態で、サスクロスメンバ２８が車体フレームＢＦに取り付け固定される。これにより、車両前後方向に延びるサイドメンバ２６間において、主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２は（車両前後方向に直交する）車幅方向に配置される。ここでは、サスクロスメンバの構成要素は概して鉄鋼材料で作製され、それらは溶接により一体化されるが、材料、接合方法はこれらに限定されるものではない。また、このようなサスクロスメンバ２８の構成は、本開示においてサスクロスメンバが主クロスメンバのみから構成されることを排除するものではない。なお、サスペンション装置１０では、主クロスメンバ３０の上にはエンジンが配置され、副クロスメンバの上には、ラジエータが配置されるが、本開示の技術はこれに限定されない。また、図１に示すように、主クロスメンバ３０と副クロスメンバ３２との間にステアリング装置（操舵装置）ＳＵ（のうちのステアリングギヤボックス６０）が取り付け固定される。この取付構造（取付方法）については後述する。

より詳しくは、主クロスメンバ３０は、ブラケット３６を介して、縦メンバ３４に取り付けられている。サスクロスメンバ２８における主クロスメンバ３０の上部には、ブラケット３６が取り付けられる。ブラケット３６は、図１に示すように主クロスメンバ３０を上側から覆うように設けられるとともに、図２に示すように主クロスメンバ３０の（車幅方向の）端部に対してその上部に設けられる。そして、図１及び図２に示すように、前述の縦メンバ３４は、ブラケット３６の上部にまたがるように配置される。このように、サスペンション装置１０では、ブラケット３６はサスクロスメンバ２８の内部に組み込まれている。しかし、ブラケット３６はサスクロスメンバ２８の外部に取り付けられてもよい（つまり、ブラケット３６を介してサスクロスメンバ２８がサイドメンバ２６に取り付けられてもよい）。なお、これらの態様のいずれでも、サスクロスメンバ２８は車体フレームＢＦ（サイドメンバ２６）の鉛直方向下側に接続され、そのときサスクロスメンバ２８はその内部に又はその上側にブラケット３６を伴う。以下では、このブラケット３６を上記ブラケット２４と区別するべく、上記ブラケット２４を上側ブラケットと称し、ブラケット３６を下側ブラケットと称する。

副クロスメンバ３２も、支持ブラケット３３を介して、縦メンバ３４に取り付けられている。副クロスメンバ３２の車幅方向両端部のそれぞれには略鉛直方向（略上下方向）に延びる支持ブラケット３３の下端部が上側から覆うように接合されている。そして、このようにして副クロスメンバ３２に接合された支持ブラケット３３の上端部が縦メンバ３４に接合されることで、副クロスメンバ３２は縦メンバ３４に取り付けられている。

サスクロスメンバ２８は、ロワアームブラケット３８を更に有する。ロワアームブラケット３８には、ロワアーム１６の上記基部１６ａから車幅方向内方に二股に分かれた２つのアーム部１６ｂのそれぞれのアーム端部１６ｃが連結される。これにより、ロワアーム１６はブラケット３８の支軸周りに揺動自在に支持されている。ここでは、ロワアームブラケット３８は、図１に示すように、車両前後方向において主クロスメンバ３０を挟むように設けられる。ここでは、車両前方側のロワアームブラケット３８は、副クロスメンバ３２の車幅方向外側端部に接合される上記支持ブラケット３３としても構成されている。したがって、車両前方側のロワアームブラケット３８は、支持ブラケット３３としての役割を担う。車両後方側のロワアームブラケット３８は、主クロスメンバ３０の延出部３０Ｅに連結され、更にその上端部が縦メンバ３４に取り付けられて固定されている。このように、ロワアーム１６は下側ブラケット３６に直接的に接続されておらず、下側ブラケット３６は、ロワアーム１６から離れている。

サスペンション装置１０では、車幅方向に延在するように横置きにリーフスプリング４０が配置される。リーフスプリング４０は、サスクロスメンバ２８のうちの主クロスメンバ３０の内部空洞３０ｓを通して配置される。そして、リーフスプリング４０の一端部４０ａは、左前輪側（図２のハブ１２側）のロワアーム１６の支持部４４に後述するように配置され、その他端部は、同様に図示しない右前輪側のロワアーム１６の支持部４４に配置される。

支持部４４は、ロワアーム１６の基部１６ａとそこから二股に延びるアーム部１６ｂとの間に形成される略三角形領域の鉛直方向上側つまり上方に車両において略水平となるように形成されている。リーフスプリング４０は、概して、車幅方向に延在し、鉛直方向上方に僅かに凸に湾曲した形状を有する。リーフスプリング４０の中間部分４０ｂは、サスクロスメンバ２８内に収容されている。より具体的には、中間部分４０ｂは、サスクロスメンバ２８のうちの主クロスメンバ３０内に収容されていて、ブッシュ部材４７で主クロスメンバ３０に対して支持されている。詳しくは、リーフスプリング４０の中間部分４０ｂは、左前輪側のブッシュ部材４７（上ブッシュ４８及び下ブッシュ５０）と、右前輪側の不図示のブッシュ部材（上ブッシュ及び下ブッシュ）とにより、主クロスメンバ３０に対して支持されている。ブッシュ部材４７は、リーフスプリング４０の鉛直方向上側に位置付けられて主クロスメンバ３０の上側内面に接続する上ブッシュ４８と、リーフスプリング４０の鉛直方向下側に位置付けられて主クロスメンバ３０の下側内面に接続する下ブッシュ５０とを含む。リーフスプリング４０は、上ブッシュ４８により、ロワアーム１６の支持部４４に押し付けられるようにして設けられている。この上ブッシュ４８は、リーフスプリング４０からの力をサスクロスメンバ２８に伝達可能に設けられている伝達部に相当する。また、下ブッシュ５０は、リーフスプリング４０に種々の役目又は機能を担わせることを可能にするように、例えばスタビライザーとしての役目も担わせることを可能にするように、リーフスプリング４０を支持するように設けられている。下ブッシュ５０をも設けることで、リーフスプリング４０は、左右の前輪に異なる力が生じるとき、例えば、左前輪は上側に持ち上げられるが右前輪が下側に下がるようなとき、略Ｓ字状に湾曲することができ、左右前輪の両方に対して作用することができる。

図３に示すように、ロワアーム１６は、上記支持部４４を有するとともに、支持部４４の鉛直方向上側を覆うように設けられるロワアームカバー部１６ｅを有する。なお、このカバー部１６ｅとの区別を明瞭にするように、上で述べた基部１６ａ及びそこから二股に延在するアーム部１６ｂを含む本体部１６ｄをロワアーム本体部と称し得る。

ロワアーム１６では、ロワアーム本体部１６ｄに、リーフスプリング４０の端部を支持するための上記支持部４４が設けられている。支持部４４はロワアーム１６と同じく金属材料のうちの、鉄鋼材料で作製されている。支持部４４の下側には、弾性体４４ａが設けられている。この弾性体４４ａは、支持部４４に大きな力が作用したときの緩衝能を高めるように、また、ロワアーム１６の回転軌跡とリーフスプリング４０の回転軌跡による差を吸収するように、設けられている。そして、ロワアーム本体部１６ｄにカバー部１６ｅが取り付けられたロワアーム１６は、車幅方向内側に開口する開口部１６ｆを有する。リーフスプリング４０は開口部１６ｆを通してロワアーム１６内の空間に延在し、リーフスプリング４０の端部はロワアーム１６の支持部４４に支持される。このようにロワアーム１６は空間を有するが、所定レベル以上の強度又は剛性を有するように、カバー部１６ｅは、所定補強形状を有する。具体的には、ロワアーム１６において、カバー部１６ｅは、開口部１６ｆにおいて略アーチ形状（略Ｕ字形状）を有する。なお、図１及び図２において、リーフスプリング４０は、カバー部１６ｅの内面から離れている。

上記構成のロワアーム１６とサイドメンバ２６との間に延びるように、衝撃吸収装置であるショックアブソーバ４６が設けられている。ショックアブソーバ４６の一端部４６ａはロワアーム１６に接続されている。ショックアブソーバ４６のロワアーム１６への接続部１６ｇは、ロワアーム１６のカバー部１６ｅの鉛直方向上側の面に設けられ、概ねロワアーム１６の基部１６ａ近傍上側に位置する。ショックアブソーバ４６の他端部４６ｂは、上側ブラケット２４における、２つのアッパーアームブラケット２５ａ間の接続部２５ｂに連結されている。

さて、上記構成のサスペンション装置１０においては、上記説明及び図面から明らかなように、サイドメンバ２６の車幅方向外側に接続される（アッパーアーム及びショックアブソーバが接続される）上側ブラケット２４は、サイドメンバ２６の鉛直方向下側に接続されるサスクロスメンバ２８から独立して離れている。これに対して、従来のサスペンション装置では、サスクロスメンバとサイドメンバとをつなぐブラケットはサイドメンバ２６の車幅方向外側にまで延びる。例えば、特許文献２のサスペンション装置では、サスクロスメンバとサイドメンバとをつなぐブラケットが、ショックアブソーバが中心に延びるコイルばね周囲も覆うように設けられていて、そのばね受けと一体にされている。したがって、特許文献２のサスペンション装置では、構成部材間の設計上の関係性が非常に強い。このような従来のサスペンション装置に比べて、サスペンション装置１０は、上記構成を有するので、高い設計の自由度を有する。そして、主クロスメンバ３０の端部を上側から覆うように設けられてサイドメンバ２６の鉛直方向下側つまり下方に位置する下側ブラケット３６からも、上側ブラケット２４は独立している。これにより、上側ブラケット２４に接続するアッパーアーム１４及びショックアブソーバ４６は、下側ブラケット３６に対して直接的には接続しておらず、つまり非接続状態にある。したがって、サスペンション装置１０は、更に高い設計の自由度を有する。このように、サスペンション装置１０は、上側ブラケット２４と下側ブラケット３６とが独立した構成を有する。

更に、上記サスペンション装置１０は、以下に図２及び図４に基づいて説明するように強度又は剛性の面でも優れる。なお、図４は、図２におけるサスペンション装置１０の模式図である。

まず、上で説明したように、ショックアブソーバ４６の一端部４６ａはロワアーム１６に接続され、その他端部４６ｂは上側ブラケット２４に接続されている。車幅方向において、ショックアブソーバ４６のロワアーム１６への接続部は、上側ブラケット２４よりも外側にある。そして、上側ブラケット２４は、車幅方向において外側からサイドメンバ２６に接続する。したがって、ショックアブソーバ４６は、車幅方向において、車両の外側から内側への力をサイドメンバ２６に及ぼすことができる。このように車幅方向外側からサイドメンバ２６への力の第１伝達ルートが形成されている。

そして、車幅方向外側からサイドメンバ２６への力の第１伝達ルートとは別個の力の第２伝達ルートが、サイドメンバ２６の鉛直方向下側に形成されている。第２伝達ルートには、上ブッシュ４８、及び、上側ブラケット２４から独立した下側ブラケット３６が存在する。第２伝達ルートでは、リーフスプリング４０からの力を上ブッシュ４８、主クロスメンバ３０、下側ブラケット３６、縦メンバ３４を順に介して、サイドメンバに付与することができる。

このようなサスペンション装置１０において、例えばハブ１２が鉛直方向上方に持ち上げられるような力Ｆが車輪に作用したとき、第１伝達ルートにおけるロワアーム１６及びショックアブソーバ４６を介して、サイドメンバ２６には、図４中に模式的に示すような車両外方から車両内方へのモーメントＭ１が作用し得る。一方で、そのような力Ｆが車輪（ハブ１２）に作用したとき、ロワアーム１６からリーフスプリング４０に力が伝達され、そして、リーフスプリングからの力つまり弾性力は上ブッシュ４８を介して主クロスメンバ３０に伝達される。その結果、（上側ブラケットから独立した）下側ブラケット３６がサイドメンバ２６の鉛直方向下側に配置されているので、サイドメンバ２６には、図４中に模式的に示すような車両内方から車両外方へのモーメントＭ２を作用させることができる。図４から理解できるように、これらのモーメントＭ１、Ｍ２は互いに打ち消しあうような向きの力である。つまり、車輪（ハブ１２）に力Ｆが作用するときには、従来のサスペンション装置では、サイドメンバ２６にモーメントＭ１に相当するようなモーメントのみが作用し得るところ、本実施形態のサスペンション装置１０では、互いに打ち消すような向きのモーメントＭ１、Ｍ２をサイドメンバ２６に作用させることができる。したがって、本実施形態のサスペンション装置１０は、サイドメンバを肉厚にすることなど、重量増を伴う構成変化を必要としないで、力Ｆに対して、剛性面で優れる。

また、サスペンション装置１０では、下側ブラケット３６は、車幅方向において、サイドメンバ２６よりも車両の内側に、主クロスメンバ３０との接続領域を実質的に有する（図２、図４参照）。この接続領域は、（車幅方向においてサイドメンバ２６よりも内側にある）上ブッシュ４８の鉛直方向上側にまで延在する。したがって、図２及び図４に示すように、下側ブラケット３０は、鉛直方向下側部分よりも鉛直方向上側部分が、車幅方向で外側に位置するように形成されている。それ故に、車輪に上記力Ｆが作用するときには、下側ブラケット３６は、リーフスプリング４０から主クロスメンバ３０を介して伝達された上向きの力をより好適にサイドメンバ２６に付与し、上記モーメントＭ２を生じさせることができる。このように、下側ブラケット３６は、主クロスメンバ３０や上ブッシュ４８などを介してのリーフスプリング４０とサイドメンバ２６との間での力の伝達を担う力伝達部材として機能し得る。

なお、上記サスペンション装置１０は、その耐衝撃性等を高めるように、下側ブラケット３６に設けられたバンプラバー５２等を備える。

更に、上で述べたように、上側ブラケット２４と下側ブラケット３６とが独立した構成を有するので、サスペンション装置１０は、車体フレームＢＦの組付け性の点で優れる。ここで、上で述べたような従来のサスペンション装置についてまず説明する。図５では左右のサイドメンバ２６を備える車体フレームＢＦと、略Ｌ字状断面を有するブラケットＢを備えるサスクロスメンバ２８´とを模式的に表す。図５から理解できるように、従来のサスペンション装置では、ブラケットＢを備えたサスクロスメンバ２８´を車体フレームＢＦに組付けるとき、それらの間での前後左右、水平方向などの精密な位置決めを必要とする。

これに対して、本実施形態に係るサスペンション装置１０では、上で説明したように、上側ブラケット２４と下側ブラケット３６（つまりサスクロスメンバ２８）とが分離独立している。つまり、上側ブラケット２４はサスクロスメンバ２８に固定されておらず、サスクロスメンバ２８から独立して離れている。そして、この構成により、上側ブラケット２４はサイドメンバ２６にサスクロスメンバとは別個に取り付けられ得、下側ブラケット３６を備えるサスクロスメンバ２８はサイドメンバ２６に上側ブラケット２４とは別個に取り付けられ得る。上側ブラケット２４には、アッパーアーム１４やショックアブソーバ４６が取り付けられる。そして、下側ブラケット３６を含むサスクロスメンバ２８が組み立てられる。上側ブラケット２４とサスクロスメンバ２８とはショックアブソーバ４６及びロワアーム１６を介して連結されているが、上側ブラケット２４とサスクロスメンバ２８との間での位置が固定的に定まるものではない。これは、ロワアーム１６がサスクロスメンバ２８に揺動自在に取り付けられ、またショックアブソーバ４６の端部４６ａが支軸周りに回動可能（揺動可能）であることから容易に理解されよう。したがって、図６に模式的に示すように、サスクロスメンバ２８を車体フレームＢＦに取り付けるとき、従来のサスペンション装置ほどの精密な位置決めを必要とせずに、それらの間での前後左右、水平方向の大雑把な位置決めを行うことで、互いに当接する当接状態にし、その後位置関係を微調整することができる。そして、下側ブラケット３６を伴ってサスクロスメンバ２８を車体フレームＢＦ（特にサイドメンバ２６）に固定した状態で、上側ブラケット２４をサイドメンバ２６にしっかりと固定することができる。このように、上側ブラケット２４と下側ブラケット３２（つまりサスクロスメンバ２８）とを分離独立させた上記構成を採用することで、サスペンション装置１０では、各構成要素の、特にサスクロスメンバ２８の車体フレームＢＦ（主にサイドメンバ２６）への組付け性の向上を図ることができる。

さて、このサスペンション装置１０における、ステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０の取付構造について、以下、説明する。

上で述べたようにステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０は、サスクロスメンバ２８の主クロスメンバ３０と副クロスメンバ３２との間に支持されて固定されている。ここで、図７に、サスペンション装置１０を上側から見たそれの一部の模式図を示す。図７では、ロワアーム１６及び上側ブラケット２４などを省略し、サスペンション装置１０におけるステアリングギヤボックス６０の配置、取付構造等を簡略化して表している。図７では、主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２等をつなぐように設けられた２つの縦メンバ３４を示すとともに、左右のアッパーアーム１４と、左右のショックアブソーバ４６とが模式的に示されている。なお、主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２は、車体フレームＢＦ（車体）に備えられるフレーム部材であり、主クロスメンバ３０は本開示の技術における第１クロスメンバに相当し、副クロスメンバ３２は本開示の技術における第２クロスメンバに相当する。

主クロスメンバ３０と副クロスメンバ３２との間にステアリングギヤボックス６０が配されているステアリング装置ＳＵは、ラックアンドピニオン式のステアリングユニットである。図７では、ステアリング装置の（ラックを含む）ステアリングギヤボックス６０は車幅方向（図７中の左右方向）に配されていて、主クロスメンバ３０と副クロスメンバ３２と略平行である。ステアリングギヤボックス６０のラックにはステアリングホイール側につながるピニオンシャフト６２が接続される。ピニオンシャフト６２の回転によりステアリングギヤボックス６０内のラックが移動し、ナックル１８等を介して前輪が操舵される。

ステアリングギヤボックス６０はハウジング部６４を有する。ここでは、ハウジング部６４は、ステアリングギヤボックス６０とは別体で構成され、ステアリングギヤボックス６０に固定されている。ハウジング部６４のステアリングギヤボックス６０への固定は、圧入やねじ接合といった機械的接合手段によりなされてもよく、溶接等の冶金的接合手段によりなされてもよい。ハウジング部６４は、ステアリングギヤボックス６０に当初から一体的に形成されていてもよい。ハウジング部６４が主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２に支持固定されることで、ステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０はそれらクロスメンバ３０、３２の間でそれらに固定される。

ここで、ハウジング部６４の取付個所でのステアリングギヤボックス６０周囲の断面模式図を図８に示す。図８は、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に実質的に沿った箇所での断面模式図である。図８では、ステアリングギヤボックス６０のハウジング部６４内の構成の図示を省略し、ハウジング部６４内にはステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａのみを示す。図８は、ステアリングギヤボックス６０のハウジング部６４がクロスメンバ３０、３２に対して固定されたときの、ステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａに直交する断面に対応する。なお、図８では、クロスメンバ３０、３２も模式的に示し、その内部構成等の図示も省略する。

ステアリングギヤボックス６０のハウジング部６４は、第１当接部６６と、第２当接部６８とを備える。これらの当接部６６、６８はそれぞれ、図８において軸線６０Ａを中心として径方向に突き出るように設けられている。しかし、当接部６６、６８はそのような突出形状を有することに限定されず、例えば窪んだ形状を有してもよい。第１当接部６６は主クロスメンバ３０側に突き出るように設けられている。第２当接部６８は副クロスメンバ３２側に突き出るように設けられている。これに対して、第１当接部６６が機械的固定手段としてのボルト７０により固定される第１支持部７２は主クロスメンバ３０に設けられ、第２当接部６８が機械的固定手段としてのボルト７４により固定される第２支持部７６は副クロスメンバ３２に設けられている。なお、第１当接部６６を第１支持部７２に固定するための固定手段は機械的固定手段以外とされてもよく、また、第２当接部６８を第２支持部７６に固定するための固定手段も機械的固定手段以外とされてもよい。

ここでは、第１支持部７２及び第２支持部７６はプレート状部材として構成されていて、それぞれ主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２から突き出るように設けられている。なお、第１支持部７２及び第２支持部７６はそれぞれ主クロスメンバ３０及び副クロスメンバ３２にボルト留めされて一体にされている。これらの支持部７２、７６がそれぞれボルト留めされることで、以下に説明する取付面７２ａ、７６ａはそれぞれ以下に説明する所定の面角度等を有するように、クロスメンバ３０、３２及び支持部７２、７６は設計されている。しかし、第１支持部７２及び第２支持部７６は対応するクロスメンバに更に溶接されてもよく、あるいは種々の接合手段でクロスメンバに接合することが可能である。

主クロスメンバ３０の第１支持部７２は取付面（第１取付面）７２ａを有し、副クロスメンバ３２の第２支持部７６は取付面（第２取付面）７６ａを有する。そして、ハウジング部６４の第１当接部６６は、第１取付面７２ａに当接可能に構成された当接面（第１当接面）６６ａを有し、ハウジング部６４の第２当接部６８は、第２取付面７６ａに当接可能に構成された当接面（第２当接面）６８ａを有する。本実施形態では、第１当接部６６における第１取付面７２ａに対して当接可能な第１当接面６６ａと、第２当接部６８における第２取付面７６ａに対して当接可能な第２当接面６８ａとは、その向き又は配置に関して、図８及び図９に示すような関係を有する。つまり、ステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａ周りの方向において、第１当接部６６における第１取付面７２ａに当接可能な第１当接面６６ａが、第２当接部６８における第２取付面７６ａに当接可能な第２当接面６８ａが当該第２当接部６８において位置する側と同じ側に第１当接部６６において位置するように、第１当接面６６ａと第２当接面６８ａとはそれぞれ形成されている。したがって、図８において、ステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａ周りの方向において第１当接部６６を第２当接部６８に略重なるように概念的に動かしたとしたとき、第１当接面６６ａは第２当接面６８ａに略重なる。

図９に基づいて、ステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０の取付工程を説明する。図９（ａ）は、ステアリングギヤボックス６０（のハウジング部６４）がクロスメンバ３０、３２から離れている状態（取付前状態）を示す。この図９（ａ）の状態から図９（ｂ）に示すように、主クロスメンバ３０の第１支持部７２の第１取付面７２ａの下側に第１当接部６６の第１当接面６６ａを当接させ、副クロスメンバ３２の第２支持部７６の第２取付面７６ａの上側に第２当接部６８の第２当接面６８ａを当接させる。そして、図９（ｃ）に示すように、図９（ｃ）中下側からボルト孔に挿入されたボルト７０、７４で、第１支持部７２に第１当接部６６を固定し、第２支持部７６に第２当接部６８を固定する。その後、本実施形態では、図７に示す取付補助部８０でのボルト留めなどが行われる。

ここで、図８において、第１支持部７２の第１取付面７２ａに平行な線（仮想面）Ｌ１と、第２支持部７６の第２取付面７６ａに平行な線（仮想面）Ｌ２とを示す。図８から明らかなように、第１取付面７２ａ（線Ｌ１）は第２取付面７６ａ（線Ｌ２）と非平行な関係にある。そして、第１支持部７２の第１取付面７２ａが第２支持部７６の第２取付面７６ａとの間で９０°よりも大きく、１８０°よりも小さい角度をなすように、第１取付面７２ａ及び第２取付面７６ａは形成されている。つまり、図８において、第１取付面７２ａ（線Ｌ１）と第２取付面７６ａ（線Ｌ２）との間に定められる角度θ１は、９０°よりも大きく、１８０°よりも小さな角度である（９０°＜θ１＜１８０°）。したがって、取付面７２ａ、７６ａの面角度は、特許文献１の取付面（水平面及び垂直面）の面角度よりも、種々の方向成分を含む。よって、図９におけるステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０の取付工程において、支持部７２、７６の取付面７２ａ、７６ａに当接部６６、６８の当接面６６ａ、６８ａを当接させた状態で、ボルト７０、７４をしっかりと締めることで、ステアリングギヤボックス本体６０の位置決めが、所定の面角度の取付面７２ａ、７６ａに沿って十分になされる。つまり、ステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０の位置を所望の位置に精度よく位置決めすることが可能になる。なお、上記角度θ１は、種々設定され得るが、例えば１１０°未満であってもよく、１００°未満としてもよい。また、角度θ１は、例えば９５°以上としてもよい。

更に、図８から明らかなように、第１取付面７２ａ（線Ｌ１）及び第２取付面７６ａ（線Ｌ２）の各々は、ステアリング装置ＳＵを搭載した車体における水平面（水平方向Ｈ）と平行でなく、鉛直方向Ｎに対しても傾いている。したがって、図９の取付工程でのボルト留めにより、ステアリングギヤボックス６０の車両の前後方向位置及び鉛直方向（上下方向）位置をより一層好適に定めることが可能になる。

更に、（ステアリングギヤボックス６０のハウジング部６４が第１及び第２支持部７２、７６に固定されている）図８の固定状態において、第１取付面７２ａ及び第２取付面７６ａの各々は、ステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａに略平行である。それ故、図９に示す取付工程で、より容易にかつより確実に、ステアリングギヤボックス６０を所望の取付姿勢（好ましくは、ステアリングギヤボックス６０の軸線６０Ａがクロスメンバ３０、３２と略平行である姿勢）にすることが可能になる。

また、ボルト７０、７４の数は、図７に示すようにここでは３つである（１つのボルト７０及び２つのボルト７４）。本実施形態では、それらのボルト７０、７４での３点締め付けによりステアリングギヤボックス６０の所望の位置決め精度を達成するようにしている。ただし、ボルト７０、７４の数、配置等は、本実施形態に限定されるものではなく、ステアリングギヤボックス６０の位置決め精度を高めるように設計又は選択されるとよい。

そして、図９に示す取付工程でのステアリングギヤボックス６０の取付では、第１当接部６６を第１支持部７２に当接させるとともに第２当接部６８を第２支持部７６に当接させてボルト留めするだけで、ステアリング装置ＳＵのステアリングギヤボックス６０は位置決め精度よく固定される。したがって、このステアリング装置ＳＵの上記取付構造による取付作業は、ステアリングギヤボックス６０の位置決め精度の面のみならず、作業員による作業性の点でも優れる。

なお、図９では、サスクロスメンバ２８（クロスメンバ３０、３２）の上側から、ステアリングギヤボックス６０（ハウジング部６４）がクロスメンバ３０、３２に取り付けられるところを説明した。しかし、その取付は、図９の逆さの状態でなされてもよい。つまり、サスクロスメンバ２８を逆さに配置し、その下側からクロスメンバ３０、３２間にステアリングギヤボックス６０のハウジング部６４を当接させ、ボルト留めがなされてもよい。この場合には、主クロスメンバ３０の第１支持部７２の第１取付面７２ａの上側に第１当接部６６の第１当接面６６ａが当接し、副クロスメンバ３２の第２支持部７６の第２取付面７６ａの下側に第２当接部６８の第２当接面６８ａが当接する。上述の図９に示す姿勢での取付の場合も、この逆さ姿勢での取付の場合にも、取付面７２ａ、７６ａへ当接面６６ａ、６８ａを当接させることで、ステアリングギヤボックス６０が脱落しないで所望の取付姿勢に維持されるとよい。これを可能にするように取付面７２ａ、７６ａ又は当接面６６ａ、６８ａの角度（例えば角度θ１）、形状等が設定されるとよい。なお、ボルト７０、７４の挿入方向は、図８及び図９に示す方向に限定されず、作業員による作業性などを考えて定められ得る。

また、支持部７２、７６がクロスメンバ３０、３２に容易に位置決めされて取り付けられるように、支持部７２、７６及びクロスメンバ３０、３２の少なくともいずれか一方は所定の位置決め構造（例えば嵌合構造）を有するように設計されてもよい。これにより、支持部７２、７６をクロスメンバ３０、３２に設けることで、支持部７２、７６の取付面７２ａ、７６ａがそれぞれ上記面角度等を有するとよい。あるいは、支持部７２、７６は、クロスメンバ３０、３２に取り付けられる種々の取付部材（不図示）に一体的に、例えば鋳造により設けられていて、その取付部材をクロスメンバ３０、３２に種々の接合手段により固定することで、取付面７２ａ、７６ａがそれぞれ上記面角度等を有してもよい。更に、支持部７２、７６の各々はプレート状部材であることに限定されず、種々の構成（形状等）を有することができる。例えば、支持部７２、７６のいずれか一方は（略車両前後方向に延びるとともに略鉛直方向に延びる仮想面での断面において）断面略三角形の形状を有するように構成され、そのいずれかの外面が上記取付面７２ａ、７６ａとされてもよい。更に、支持部７２、７６はクロスメンバ３０、３２に直接的に設けられることに限定されず、種々の部材（例えば位置決め部材）がそれらの間に介在されてもよい。

また、このようなステアリングギヤボックス６０の取付作業は、サスペンション装置１０では、サスクロスメンバ２８にショックアブソーバ４６を介して上側ブラケットを接続した後でも容易に可能である。上述のごとく、サスペンション装置１０は上記構成を備え、例えば、ロワアーム１６がサスクロスメンバ２８に揺動自在に取り付けられ、またショックアブソーバ４６の端部４６ａが支軸周りに回動可能（揺動可能）であるからである。

なお、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜に変形して実施することができる。

上記実施形態では、主クロスメンバ３０から延出するように設けられた第１支持部７２と、主クロスメンバに対して車両前後方向に離れた副クロスメンバ３２から延出するように設けられた第２支持部７６とに対してステアリングギヤボックス６０が固定された。しかし、これらの支持部の全ては、車幅方向に延在する１つのクロスメンバ（フレーム部材）に対して設けられてもよい。また、支持部の数は２つより多くてもよい。更に、上記実施形態では２つの支持部は別々に構成されたが、２つ以上の支持部は別々に構成されても一体的にされてもよい。

なお、上記実施形態では、（ナット付き）ボルト７０、７４はそれぞれ支持部７２、７６及び当接部６６、６８の対応するボルト孔に単に挿入された。ボルト７０、７４の締結に関しては、ゴムブッシュ等が用いられてもよい。例えば、ボルト孔とボルト７０、７４との間に、ゴムブッシュを設け、制振効果を高めてもよい。

なお、本開示の技術の上記構成要素の各々は、（上記の如き材料で作製されることに限定されず）種々の材料から作製され得る。例えば、支持部４４は鉄鋼材料で作製されることに限定されず、その他の材料、例えば非鉄金属材料や樹脂材料から作製されてもよい。また、支持部４４は、ロワアームと異なる材料から作製されてもよい。

１０ サスペンション装置
１４ アッパーアーム
１６ ロワアーム
１８ ナックル
２４ 上側ブラケット
２６ サイドメンバ
２８ サスクロスメンバ
３０ 主クロスメンバ
３２ 副クロスメンバ
３４ 縦メンバ
３６ 下側ブラケット
４０ リーフスプリング
４６ ショックアブソーバ
４７ ブッシュ部材
４８ 上ブッシュ
５０ 下ブッシュ
６０ ステアリングギヤボックス
６２ ピニオンシャフト
６４ ハウジング部
６６ 第１当接部
６８ 第２当接部
７２ 第１支持部
７２ａ 第１取付面
７６ 第２支持部
７６ａ 第２取付面

Claims (2)

1. ステアリングギヤボックスのハウジング部であって、第１当接部及び第２当接部を有する前記ハウジング部と、
   車両のサスペンション装置に設けられた第１クロスメンバに設けられており、前記第１当接部に当接可能な第１取付面を有する第１支持部と、
   前記サスペンション装置における前記第１クロスメンバよりも前記車両の前方に設けられた第２クロスメンバに設けられており、前記第２当接部に当接可能な第２取付面を有する第２支持部と、
   前記第１当接部が前記第１取付面に対して当接するとともに前記第２当接部が前記第２取付面に対して当接した状態で、前記第１当接部を前記第１支持部に固定するための第１固定手段と、
   前記第１当接部が前記第１取付面に対して当接するとともに前記第２当接部が前記第２取付面に対して当接した状態で、前記第２当接部を前記第２支持部に固定するための第２固定手段と
   を備え、
   前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバは前記車両の車幅方向に沿って長尺であり、
   前記第１支持部の前記第１取付面と前記第２支持部の前記第２取付面とがなす角度が、９０°よりも大きく、１１０°よりも小さく、
   前記ステアリングギヤボックスの軸線周りの方向において、前記第１当接部における前記第１取付面に当接可能な第１当接面が、前記第２当接部における前記第２取付面に当接可能な第２当接面が該第２当接部において位置する側と同じ側に前記第１当接部において位置するように、前記第１当接面と前記第２当接面とはそれぞれ形成されている、
   ステアリングギヤボックスの取付構造。
2. 前記第１当接部が前記第１支持部に固定され、前記第２当接部が前記第２支持部に固定された状態で、前記第１支持部の前記第１取付面及び前記第２支持部の前記第２取付面の各々が前記ステアリングギヤボックスの軸線に略平行であるように、前記第１取付面及び前記第２取付面は形成されている、
   請求項１に記載のステアリングギヤボックスの取付構造。

Images