JP7245143B2

JP7245143B2 - ステアリング装置

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Publication number: JP7245143B2
Application number: JP2019185173A
Authority: JP
Inventors: 修平千葉
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2019-10-08
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2023-03-23
Anticipated expiration: 2039-10-08
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Description

本発明は、ステアリング装置に関するものである。

特許文献１には、互いに噛み合うピニオン軸とラック軸とを介して操舵力を車輪に伝達するラックピニオン機構を備えたステアリング装置が開示されている。

特開２００８－１４３２３０号公報

特許文献１に記載されるようなラック軸を有するステアリング装置では、ラック軸は、ピニオン軸を挟んで設けられる２つのブッシュにより支持される。車幅が比較的広い車両では、２つのブッシュ間の間隔を確保できるため、何れのブッシュにもラック軸のギヤ部が進入しない状態でラック軸を支持することが可能である。一方で、車幅が比較的狭い車両では、２つのブッシュ間の間隔が制限されることになるが、単にブッシュ間の間隔を狭めてしまうと、ラック軸のギヤ部が常にブッシュに挿通した状態となる。

このようにラック軸のギヤ部が常にブッシュに挿通した状態となると、ラックギヤのエッジ部がブッシュに接触し続けることで局所的に面圧が上昇し、ブッシュが偏摩耗してしまったり、破損してしまったりするおそれがある。この結果、車幅が比較的狭い車両では、ラック軸とブッシュとの間の摺動抵抗が変化し、車両の操作性が低下してしまうおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、車幅が比較的狭い車両における車両の操作性を向上させることを目的とする。

本発明は、ステアリング装置が、ラックギヤが形成され車輪を転舵させるラック軸と、ラック軸を収容するハウジングと、ラックギヤと噛み合うピニオンギヤが形成されラック軸に操舵力を伝達するピニオン軸と、ハウジングに設けられラック軸を摺動自在に支持する第１ブッシュ及び第２ブッシュと、を備え、ラック軸が、ラックギヤが設けられるギヤ部と、ギヤ部の一方の端部に設けられる第１円柱部と、ギヤ部の他方の端部に設けられる第２円柱部と、を有し、第１ブッシュ及び第２ブッシュが、ピニオン軸を挟んでハウジングに配置され、ラック軸の軸方向におけるギヤ部の長さは、ピニオン軸の軸心から第１ブッシュのピニオン軸側の端面までの長さ及びピニオン軸の軸心から第２ブッシュのピニオン軸側の端面までの長さよりも長く、ラック軸の軸方向におけるギヤ部の長さは、第１ブッシュのピニオン軸とは反対側の端面と第２ブッシュのピニオン軸とは反対側の端面との間の長さよりも短く設定され、ピニオン軸の回転に伴いラック軸が一方の方向に移動し、第２ブッシュに第２円柱部が対向すると、第１ブッシュにギヤ部が対向した状態となり、ピニオン軸の回転に伴いラック軸が他方の方向に移動し、第１ブッシュに第１円柱部が対向すると、第２ブッシュにギヤ部が対向した状態となることを特徴とする。

この発明では、ピニオン軸の回転に伴いラック軸が一方の方向に移動し、第２ブッシュに第２円柱部が対向すると、第１ブッシュにギヤ部が対向した状態となり、ピニオン軸の回転に伴いラック軸が他方の方向に移動し、第１ブッシュに第１円柱部が対向すると、第２ブッシュにギヤ部が対向した状態となる。このため、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置を適用するために、第１ブッシュと第２ブッシュとの間の間隔を狭くし、ギヤ部が第１ブッシュ及び第２ブッシュに挿通可能な構成となった場合であっても、第１ブッシュ及び第２ブッシュにギヤ部が常に挿通した状態となることはなく、ラックギヤのエッジ部が各ブッシュの内周面に接触し続けることが回避される。この結果、ブッシュの偏摩耗及び破損を抑制することができる。また、ピニオン軸の軸心から第１ブッシュのピニオン軸側の端面までの長さ及びピニオン軸の軸心から第２ブッシュのピニオン軸側の端面までの長さよりも、ラック軸の軸方向におけるギヤ部の長さが長く設定される。このように、ギヤ部の長さを、第１ブッシュ及び第２ブッシュにギヤ部が挿通可能なほど長くすることで、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００が適用される場合であっても、要求される転舵角を得ることができる。また、第１ブッシュのピニオン軸とは反対側の端面と第２ブッシュのピニオン軸とは反対側の端面との間の長さよりも、ラック軸の軸方向におけるギヤ部の長さが短く設定される。このため、ラック軸はブッシュによって常に支持された状態となる。このようにラック軸がブッシュによって常に支持されることで、ラック軸の摺動抵抗の変化が小さくなるため、結果として、ラック軸の移動がスムーズになり、車両の操作性を向上させることができる。

また、本発明は、第１ブッシュが、ラック軸の軸方向においてハウジングの一方の端部寄りに設けられ、第２ブッシュが、ラック軸の軸方向においてハウジングの他方の端部寄りに設けられることを特徴とする。

この発明では、ラック軸の軸方向においてハウジングの一方の端部寄りに第１ブッシュが設けられ、他方の端部寄りに第２ブッシュが設けられる。このようにハウジングの両端部に第１ブッシュ及び第２ブッシュが設けられた構成とすることによって、ラック軸の軸方向におけるハウジングの長さが短縮化されるため、車幅が比較的狭い車両に対してステアリング装置を容易に組み付けることが可能となる。

本発明によれば、車両の操作性を向上させることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るステアリング装置の構成図である。図２は、本発明の実施形態に係るステアリング装置のラック軸の軸方向における断面図である。図３は、図２のステアリング装置のラック軸が一方の方向に移動した状態を示す断面図である。図４は、図２のステアリング装置のラック軸が他方の方向に移動した状態を示す断面図である。図５は、本発明の実施形態に係るステアリング装置の変形例のラック軸の軸方向における断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るステアリング装置１００について説明する。

ステアリング装置１００は、車両に搭載され、運転者がステアリングホイール１に加える操舵トルクを変換して車輪６を転舵する装置である。以下では、ステアリング装置１００が電動パワーステアリング装置である場合について説明する。

図１に示すように、ステアリング装置１００は、運転者によるステアリングホイール１の操作（以下、「ステアリング操作」と称する。）に伴って回転する入力シャフト２と、車輪６を転舵させるラック軸２１に連係する出力シャフト３と、入力シャフト２と出力シャフト３を連結するトーションバー４と、を備える。入力シャフト２、出力シャフト３、及びトーションバー４によってステアリングシャフト７が構成される。

出力シャフト３の下部には、ラック軸２１に形成されたラックギヤ２１ａと噛み合うピニオンギヤ５ａが形成されたピニオン軸５が設けられる。ラック軸２１は、ピニオン軸５から伝達される操舵力である回転力を直線方向の推力に変換するために後述の支持機構２０によって支持される。これにより、運転者によるステアリング操作が行われステアリングシャフト７が回転すると、その回転はピニオンギヤ５ａ及びラックギヤ２１ａを介してラック軸２１の直線運動に変換される。そして、ラック軸２１の変位がタイロッド１３及びナックルアーム１４を介して車輪６に伝達され、車輪６はステアリング操作に応じて転舵される。

また、ステアリング装置１００は、運転者によるステアリングホイール１の操舵を補助するための動力源である電動モータ１０と、電動モータ１０の回転を減速してステアリングシャフト７に伝達する減速機１１と、運転者によるステアリング操作に伴う入力シャフト２と出力シャフト３との相対回転によってトーションバー４に作用するトルクを検出するトルクセンサ１２と、トルクセンサ１２の検出結果に基づいて電動モータ１０の駆動を制御するコントローラ３０と、をさらに備える。

減速機１１は、電動モータ１０の出力軸に連結されるウォームシャフト１１ａと、出力シャフト３に連結されウォームシャフト１１ａに噛み合うウォームホイール１１ｂと、からなる。電動モータ１０が出力するトルクは、ウォームシャフト１１ａからウォームホイール１１ｂに伝達されて出力シャフト３に操舵補助トルクとして付与される。

コントローラ３０は、電動モータ１０の動作を制御するＣＰＵと、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶されたＲＯＭと、トルクセンサ１２等の各種センサが検出した情報を一時的に記憶するＲＡＭと、を有する。

運転者によるステアリング操作に伴って入力シャフト２に付与される操舵トルクはトルクセンサ１２によって検出され、トルクセンサ１２はその操舵トルクに対応する電圧信号をコントローラ３０に出力する。コントローラ３０は、トルクセンサ１２からの電圧信号に基づいて、電動モータ１０が出力するトルクを演算し、そのトルクが発生するように電動モータ１０の駆動を制御する。

このように、ステアリング装置１００は、入力シャフト２に付与される操舵トルクをトルクセンサ１２にて検出し、その検出結果に基づいて電動モータ１０の駆動をコントローラ３０にて制御して運転者のステアリング操作をアシストする。

次に、図２を参照して、ラック軸２１を支持する支持機構２０について説明する。図２は、ラック軸２１の軸方向における断面図であり、ラック軸２１の軸心Ｏ１を通りラックギヤ２１ａが形成される面に対して垂直な平面において切断した断面を示している。

ラック軸２１は、ラックギヤ２１ａが設けられるギヤ部２１ｂと、ギヤ部２１ｂの両端に設けられる第１及び第２円柱部２１ｃ，２１ｄと、を有する棒状部材である。ギヤ部２１ｂは、歯が形成された部分と、歯を形成するために何らかの加工が施された部分と、を含む部分であって、断面形状が円形ではない部分である。第１及び第２円柱部２１ｃ，２１ｄは、断面形状が円形の部分であり、それぞれの端部にはタイロッド１３が連結される。なお、第１及び第２円柱部２１ｃ，２１ｄは、それぞれ中実軸であっても中空軸であってもよいが、剛性を確保する観点からは、中実軸とすることが好ましく、軽量化の観点からは、中空軸とすることが好ましい。

この棒状のラック軸２１を支持する支持機構２０は、図２に示すように、ラック軸２１を収容するハウジング２２と、ハウジング２２に設けられラック軸２１を摺動自在に支持する第１及び第２ブッシュ２３，２４と、ラック軸２１をピニオン軸５に向けて押圧する押圧機構２５と、を有する。

ハウジング２２には、ハウジング２２に貫通して形成されラック軸２１を収容する第１収容孔２２ａと、第１収容孔２２ａに交差する方向に形成されピニオンギヤ５ａを収容する第２収容孔２２ｂと、第１収容孔２２ａの一端に形成され第１ブッシュ２３を収容する第３収容孔２２ｃと、第１収容孔２２ａの他端に形成され第２ブッシュ２４を収容する第４収容孔２２ｄと、ラック軸２１の軸心Ｏ１を挟んでピニオンギヤ５ａとラックギヤ２１ａとの噛合部の反対側に形成され押圧機構２５を収容する第５収容孔２２ｅと、が設けられる。

押圧機構２５は、ラック軸２１に摺接するプレッシャパッド２５ａと、ハウジング２２に螺合するアジャスタ２５ｂと、プレッシャパッド２５ａとアジャスタ２５ｂとの間に圧縮された状態で介装されピニオンギヤ５ａに向けてプレッシャパッド２５ａを付勢するスプリング２５ｃと、を有する。

アジャスタ２５ｂの螺合位置を変更することにより、スプリング２５ｃのセット荷重が調整され、プレッシャパッド２５ａがラック軸２１を押圧する力が調整される。ラック軸２１がピニオン軸５に向けて付勢されることにより、ラックギヤ２１ａとピニオンギヤ５ａとの間のバックラッシュが低減され、ピニオンギヤ５ａが回転してラック軸２１が移動する際の歯打ち音が低減される。

第１ブッシュ２３は、ハウジング２２の第３収容孔２２ｃに圧入固定される円筒状の部材であり、青銅等の金属や樹脂で形成される。第１ブッシュ２３は、内周面２３ａによりラック軸２１の第１円柱部２１ｃとギヤ部２１ｂとを摺動支持することが可能である。

第２ブッシュ２４は、ハウジング２２の第４収容孔２２ｄに圧入固定される円筒状の部材であり、第１ブッシュ２３と同様に、青銅等の金属や樹脂で形成される。第２ブッシュ２４は、内周面２４ａによりラック軸２１の第２円柱部２１ｄとギヤ部２１ｂとを摺動支持することが可能である。

このようにハウジング２２の一方の端部寄りには第１ブッシュ２３が配置され、他方の端部寄りには第２ブッシュ２４が配置される。このため、ラック軸２１の軸方向におけるハウジング２２の長さは必要最小限の長さとなる。

なお、上述のように、ラック軸２１を支持可能なブッシュが二つ設けられる場合、ラック軸２１は、ピニオンギヤ５ａと第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との３点において支持されることになる。このように軸部材を３点で支持する場合、２点で支持する場合と比較し、摺動抵抗が大きくなりやすいため、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４の何れか一方の内径を他方の内径よりも大きくしてもよい。

ここで、車幅が比較的広い車両では、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるハウジング２２の長さを長くすることができるため、第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との間の間隔を十分確保することができる。つまり、車幅が比較的広い車両では、転舵角が大きいときであっても第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが進入することを回避することが可能である。

一方で、車幅が比較的狭い車両、例えば、不整地を含む様々な地形を走行可能な全地形対応車（ATV : All Terrain Vehicle）や多用途四輪車（SSV : Side by Side Vehicle）では、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるハウジング２２の長さを長くすることができず、第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との間の間隔が制限される。このような場合、単に第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との間の間隔を狭めてしまうと、ギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に常に挿通した状態となる。

このようにギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に常に挿通した状態となると、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることで局所的に面圧が上昇し、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりするおそれがある。このため、車幅が比較的狭い車両では、ラック軸２１を摺動支持する各ブッシュ２３，２４の接触面積が徐々に減少し、ラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との間の摺動抵抗が変化することで操舵力にばらつきが生じ、結果として、車両の操作性が低下してしまうおそれがある。

本実施形態では、ギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に常に挿通した状態となることを回避することによって、上記構成のステアリング装置１００が、全地形対応車等の車幅が比較的狭い車両に適用される場合であっても、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりすることを抑制し、車両の操作性を向上させている。

次に、図２～４を参照し、上記構成のステアリング装置１００のラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との関係性について説明する。図３は、図２に示されるラック軸２１が一方の方向に移動した状態を示す断面図であり、図４は、図２に示されるラック軸２１が他方の方向に移動した状態を示す断面図である。

図２に示すように、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの長さである第１長さＬ１は、ピニオン軸５の軸心Ｏ２から第１ブッシュ２３のピニオン軸５側の端面２３ｂまでの長さである第２長さＬ２及びピニオン軸５の軸心Ｏ２から第２ブッシュ２４のピニオン軸５側の端面２４ｂまでの長さである第３長さＬ３よりも長く設定される。

より好ましくは、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の長さである第４長さＬ４よりも長く設定される。

このように、ギヤ部２１ｂの第１長さＬ１を、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが挿通可能なほど長くすることによって、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００が適用される場合であっても、要求される転舵角を得ることが可能となる。

また、上記構成のステアリング装置１００において、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が一方の方向、具体的には第２ブッシュ２４から第１ブッシュ２３に向かう方向に移動すると、図３に示されるように、第２ブッシュ２４に第２円柱部２１ｄが挿通するとともに、第１ブッシュ２３にギヤ部２１ｂが挿通した状態となる。

同様に、上記構成のステアリング装置１００において、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が他方の方向、具体的には第１ブッシュ２３から第２ブッシュ２４に向かう方向に移動すると、図４に示されるように、第１ブッシュ２３に第１円柱部２１ｃが対向するとともに、第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが対向した状態となる。

つまり、上記構成のステアリング装置１００では、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが挿通可能であるが、ギヤ部２１ｂは第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に常に挿通してはおらず、第１ブッシュ２３には第１円柱部２１ｃが挿通したり、第２ブッシュ２４には第２円柱部２１ｄが挿通したりすることになる。

このように第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが常に挿通した状態とはならないため、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることを回避することが可能となる。この結果、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりすることが抑制され、ラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との間の摺動抵抗が安定することで車両の操作性を向上させることができる。

以上の実施形態によれば以下の効果を奏する。

ステアリング装置１００では、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が一方の方向に移動し、第２ブッシュ２４に第２円柱部２１ｄが対向すると、第１ブッシュ２３にギヤ部２１ｂが対向した状態となり、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が他方の方向に移動し、第１ブッシュ２３に第１円柱部２１ｃが対向すると、第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが対向した状態となる。

このため、全地形対応車等の車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００を適用するために、第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との間の間隔を狭くし、ギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に挿通可能であったとしても、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが常に挿通した状態となることはなく、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることが回避される。

このようにラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることが回避されることによって、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりすることが抑制され、ラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との間の摺動抵抗を安定させることが可能となる。この結果、車両の操作性を向上させることができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

上記実施形態では、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１が、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも長く設定される。これに代えて、図５に示すステアリング装置１００の変形例のように、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１を、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも短く設定してもよい。

なお、図５に示される変形例においてもラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、ピニオン軸５の軸心Ｏ２から第１ブッシュ２３のピニオン軸５側の端面２３ｂまでの第２長さＬ２及びピニオン軸５の軸心Ｏ２から第２ブッシュ２４のピニオン軸５側の端面２４ｂまでの第３長さＬ３よりも長く設定される。

このため、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００が適用される場合であっても、要求される転舵角を得ることができる。

また、図５に示される変形例では、ラック軸２１がどのような位置にあっても、ギヤ部２１ｂは第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に同時に完全に挿通することはない。つまり、ラック軸２１は、第１円柱部２１ｃが第１ブッシュ２３により支持された状態、第２円柱部２１ｄが第２ブッシュ２４により支持された状態、及び、第１円柱部２１ｃが第１ブッシュ２３により支持されるとともに第２円柱部２１ｄが第２ブッシュ２４により支持された状態の何れかの状態となる。

このように、ラック軸２１がブッシュ２３，２４によって常に支持されることで、ラック軸２１の摺動抵抗の変化が小さくなるため、結果として、ラック軸２１の移動がスムーズになり、車両の操作性を向上させることができる。さらに、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることが回避されることによって、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりすることが抑制され、ラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との間の摺動抵抗を安定させることが可能となる。この結果、車両の操作性を向上させることができる。

なお、ラック軸２１の軸心Ｏ１方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、要求される転舵角に応じて、ピニオン軸５の軸心Ｏ２から第１ブッシュ２３のピニオン軸５側の端面２３ｂまでの第２長さＬ２とピニオン軸５の軸心Ｏ２から第２ブッシュ２４のピニオン軸５側の端面２４ｂまでの第３長さＬ３とを足し合わせた第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との対向面間の長さよりも短く設定されてもよい。

また、上記実施形態では、操舵ハンドルは、ステアリングホイール１である。これに代えて、操舵ハンドルは、例えば、バーハンドルや操縦桿等その他の形態のものであってもよい。

また、上記実施形態では、ステアリング装置１００が電動モータ１０等を備えた電動パワーステアリング装置である場合について説明したが、ステアリング装置１００は、電動モータ１０等を備えていないものであってもよい。

以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

ステアリング装置１００は、ラックギヤ２１ａが形成され車輪６を転舵させるラック軸２１と、ラック軸２１を収容するハウジング２２と、ラックギヤ２１ａと噛み合うピニオンギヤ５ａが形成されラック軸２１に操舵力を伝達するピニオン軸５と、ハウジング２２に設けられラック軸２１を摺動自在に支持する第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４と、を備え、ラック軸２１は、ラックギヤ２１ａが設けられるギヤ部２１ｂと、ギヤ部２１ｂの一方の端部に設けられる第１円柱部２１ｃと、ギヤ部２１ｂの他方の端部に設けられる第２円柱部２１ｄと、を有し、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４は、ピニオン軸５を挟んでハウジング２２に配置され、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が一方の方向に移動し、第２ブッシュ２４に第２円柱部２１ｄが対向すると、第１ブッシュ２３にギヤ部２１ｂが対向した状態となり、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が他方の方向に移動し、第１ブッシュ２３に第１円柱部２１ｃが対向すると、第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが対向した状態となる。

この構成では、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が一方の方向に移動し、第２ブッシュ２４に第２円柱部２１ｄが対向すると、第１ブッシュ２３にギヤ部２１ｂが対向した状態となり、ピニオン軸５の回転に伴いラック軸２１が他方の方向に移動し、第１ブッシュ２３に第１円柱部２１ｃが対向すると、第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが対向した状態となる。このため、全地形対応車等の車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００を適用するために、第１ブッシュ２３と第２ブッシュ２４との間の間隔を狭くし、ギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に挿通可能な構成となった場合であっても、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが常に挿通した状態となることはなく、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることが回避される。

このように、ラックギヤ２１ａのエッジ部が各ブッシュ２３，２４の内周面２３ａ，２４ａに接触し続けることが回避されることによって、各ブッシュ２３，２４が偏摩耗してしまったり、破損してしまったりすることが抑制され、ラック軸２１と各ブッシュ２３，２４との間の摺動抵抗を安定させることが可能となる。この結果、車両の操作性を向上させることができる。

また、第１ブッシュ２３は、ラック軸２１の軸方向においてハウジング２２の一方の端部寄りに設けられ、第２ブッシュ２４は、ラック軸２１の軸方向においてハウジング２２の他方の端部寄りに設けられる。

この構成では、ラック軸２１の軸方向においてハウジング２２の一方の端部寄りに第１ブッシュ２３が設けられ、他方の端部寄りに第２ブッシュ２４が設けられる。このようにハウジング２２の両端部に第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４が設けられた構成とすることによって、ラック軸２１の軸方向におけるハウジング２２の長さが短縮化されるため、全地形対応車等の車幅が比較的狭い車両に対してステアリング装置１００を容易に組み付けることが可能となる。

また、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、ピニオン軸５の軸心Ｏ２から第１ブッシュ２３のピニオン軸５側の端面２３ｂまでの第２長さＬ２及びピニオン軸５の軸心Ｏ２から第２ブッシュ２４のピニオン軸５側の端面２４ｂまでの第３長さＬ３よりも長く設定される。

この構成では、ピニオン軸５の軸心Ｏ２から第１ブッシュ２３のピニオン軸５側の端面２３ｂまでの第２長さＬ２及びピニオン軸５の軸心Ｏ２から第２ブッシュ２４のピニオン軸５側の端面２４ｂまでの第３長さＬ３よりも、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１が長く設定される。このように、ギヤ部２１ｂの第１長さＬ１を、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが挿通可能なほど長くすることで、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００が適用される場合であっても、要求される転舵角を得ることができる。

また、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも長く設定される。

この構成では、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１が長く設定される。このように、ギヤ部２１ｂの第１長さＬ１を、第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４にギヤ部２１ｂが挿通可能なほど長くすることで、車幅が比較的狭い車両にステアリング装置１００が適用される場合であっても、要求される転舵角を得ることができる。

また、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１は、第１ブッシュ２３のピニオン軸とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも短く設定される。

この構成では、第１ブッシュ２３のピニオン軸５とは反対側の端面２３ｃと第２ブッシュ２４のピニオン軸５とは反対側の端面２４ｃとの間の第４長さＬ４よりも、ラック軸２１の軸方向におけるギヤ部２１ｂの第１長さＬ１が短く設定される。このため、ラック軸２１がどのような位置にあっても、ギヤ部２１ｂが第１ブッシュ２３及び第２ブッシュ２４に同時に完全に挿通した状態となることがない。つまり、ラック軸２１は、第１円柱部２１ｃが第１ブッシュ２３により支持された状態、第２円柱部２１ｄが第２ブッシュ２４により支持された状態、及び、第１円柱部２１ｃが第１ブッシュ２３により支持されるとともに第２円柱部２１ｄが第２ブッシュ２４により支持された状態の何れかの状態となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１００・・・ステアリング装置、５・・・ピニオン軸、５ａ・・・ピニオンギヤ、６・・・車輪、２１・・・ラック軸、２１ａ・・・ラックギヤ、２１ｂ・・・ギヤ部、２１ｃ・・・第１円柱部、２１ｄ・・・第２円柱部、２２・・・ハウジング、２３・・・第１ブッシュ、２４・・・第２ブッシュ

Claims

ラックギヤが形成され、車輪を転舵させるラック軸と、
前記ラック軸を収容するハウジングと、
前記ラックギヤと噛み合うピニオンギヤが形成され、前記ラック軸に操舵力を伝達するピニオン軸と、
前記ハウジングに設けられ前記ラック軸を摺動自在に支持する第１ブッシュ及び第２ブッシュと、を備え、
前記ラック軸は、前記ラックギヤが設けられるギヤ部と、前記ギヤ部の一方の端部に設けられる第１円柱部と、前記ギヤ部の他方の端部に設けられる第２円柱部と、を有し、
前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュは、前記ピニオン軸を挟んで前記ハウジングに配置され、
前記ラック軸の軸方向における前記ギヤ部の長さは、前記ピニオン軸の軸心から前記第１ブッシュの前記ピニオン軸側の端面までの長さ及び前記ピニオン軸の軸心から前記第２ブッシュの前記ピニオン軸側の端面までの長さよりも長く、
前記ラック軸の軸方向における前記ギヤ部の長さは、前記第１ブッシュの前記ピニオン軸とは反対側の端面と前記第２ブッシュの前記ピニオン軸とは反対側の端面との間の長さよりも短く設定され、
前記ピニオン軸の回転に伴い前記ラック軸が一方の方向に移動し、前記第２ブッシュに前記第２円柱部が対向すると、前記第１ブッシュに前記ギヤ部が対向した状態となり、
前記ピニオン軸の回転に伴い前記ラック軸が他方の方向に移動し、前記第１ブッシュに前記第１円柱部が対向すると、前記第２ブッシュに前記ギヤ部が対向した状態となることを特徴とするステアリング装置。
前記第１ブッシュは、前記ラック軸の軸方向において前記ハウジングの一方の端部寄りに設けられ、
前記第２ブッシュは、前記ラック軸の軸方向において前記ハウジングの他方の端部寄りに設けられることを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。