JPH10217983A - ラックアンドピニオン式のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックバーとピニオンとの歯打ち音の発生防
止並びに良好な操舵フィーリングの維持を両立させる。 【解決手段】 ラックバー１６の端部１６Ａはステアリ
ングナックル２０の後端部２０Ａに対して車両幅方向内
側でかつ車両後方側に配置されており、この端部１６Ａ
と後端部２０Ａとがラックエンド２６によって連結され
ている。さらに、ラックバー１６と噛み合うピニオン３
０は、ラックバー１６に対して車両後方側に配置されて
いる。従って、前輪１８からラックバー１６に荷重が入
力されると、ラックバー１６がピニオン３０に押し付け
られる為、歯打ち音の発生を防止することができ、又ラ
ックバー１６を押圧付勢する圧縮コイルスプリングによ
って歯打ち音対策をする必要がない為、良好な操舵フィ
ーリングを維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックアンドピニ
オン式のステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来か
ら、剛性が高いわりに小型軽量でコストも安い等の理由
から、ラックアンドピニオン式のステアリング装置が多
用されている。この種のラックアンドピニオン式のステ
アリング装置では、ステアリングホイールの回転方向と
タイヤの回転方向とを一致させるために、通常はピニオ
ンをラックバーに対して車両前方側に配置させている。

【０００３】ところで、例えば、所謂ＦＦ車では、ドラ
イブシャフトを避けたレイアウトを採る必要があるた
め、ラックバーの両端部にボールジョイントを介して取
り付けられるラックエンドをステアリングナックルの後
端側に取り付けざるを得ない。この場合、例えば悪路走
行時等にタイヤからラックエンドに荷重Ｆが入力される
と、ラックエンドがラックバーに対して傾斜して配置さ
れているため、ラックバーにはＦｃｏｓθなる分力が車
両後方側へ向けて作用し、当該分力によってラックバー
はピニオンから離間する方向へ押圧されることになる。
従来では、このような場合にラックバーがピニオンから
離間するのを防止するため、ラックバーの車両後方側に
ラックガイドを配置し、更にこのラックガイドを圧縮コ
イルスプリングでラックバー側へ押圧付勢することによ
り、ラックバーとピニオンとの噛み合い状態の適正化を
図っていた。

【０００４】しかしながら、上述した構成を用いれば、
ラックバーとピニオンとの噛み合い状態の維持を保証す
ることができるものの、ラックバーとピニオンとの歯打
ち音が発生するという問題がある。すなわち、前記分力
が入力された際のラックバーの挙動に着目すると、ラッ
クバーは当該分力によって圧縮コイルスプリングの付勢
力に抗してラックガイドを押圧（ピニオンとの噛み合い
状態が維持される範囲で僅かに車両後方側へ変位）した
後、当該分力が解除された時点で圧縮コイルスプリング
の付勢力によって再びピニオンに押し付けられる。そし
て、このときに、ラックバーとピニオンとの歯打ち音が
発生する。

【０００５】この歯打ち音の発生を防止するための現実
的な一手法としては、圧縮コイルスプリングのセット荷
重を大きく設定（Ｆｃｏｓθ以上となるように設定）す
ることが挙げられる。ところが、この手法を用いると、
ラックバーとピニオンとの噛み合いが強化されるため、
両者の摺動抵抗が増加し、ハンドル戻りも含めた操舵フ
ィーリングが悪化傾向となる（重たい感じになる）。

【０００６】本発明は上記事実を考慮し、ラックバーと
ピニオンとの歯打ち音の発生防止並びに良好な操舵フィ
ーリングの維持を両立させることができるラックアンド
ピニオン式のステアリング装置を得ることが目的であ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、ステアリングホイールと共に回転するステアリング
シャフトと、このステアリングシャフトの先端部に設け
られ、ステアリングシャフトと共に回転するピニオン
と、このピニオンと噛み合うように車両幅方向を長手方
向として配置されると共に、長手方向の端部が車輪支持
体であるステアリングナックルの後端部よりも車両幅方
向内側でかつ車両後方側に配置され、ステアリングシャ
フトの回転運動を車両幅方向への直線運動に変換するラ
ックバーと、このラックバーの長手方向の端部とステア
リングナックルの後端部とを相対回転可能に連結するラ
ックエンドと、を含んで構成されるラックアンドピニオ
ン式のステアリング装置であって、ピニオンをラックバ
ーに対して車両後方側に配置した、ことを特徴としてい
る。

【０００８】請求項２記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項１に記載の発
明において、ステアリングシャフトを分割すると共に、
ステアリングホイールの回転力が入力される側の入力側
シャフトの回転方向に対して、ステアリングホイールの
回転力をピニオンに伝達する出力側シャフトの回転方向
を反転させる反転機構を分割部位付近に設けた、ことを
特徴としている。

【０００９】請求項３記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項２に記載の発
明において、入力側シャフトの所定部位に入力側シャフ
トと一体に回転する入力側ギヤを設けると共に、出力側
シャフトの所定部位に入力側ギヤと噛み合いかつ出力側
シャフトと一体に回転する出力側ギヤを設けることで、
反転機構を構成した、ことを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項３に記載の発
明において、出力側シャフトに車両後方側への所定値以
上の荷重が作用した場合にのみ、出力側ギヤと入力側ギ
ヤとの噛み合い状態を解除する解除手段を設けた、こと
を特徴としている。

【００１１】請求項１記載の本発明では、ステアリング
ホイールが回転すると、これに伴ってステアリングシャ
フトが回転し、更にステアリングシャフトの先端部に設
けられたピニオンが回転する。このため、ピニオンと噛
み合い状態にあるラックバーが車両幅方向へ直線運動
し、これによりステアリングホイールの回転運動がラッ
クバーの直線運動に変換される。そして、このラックバ
ーの移動量に応じた回転角だけラックエンドが相対回転
し、これにより車輪支持体であるステアリングナックル
（即ち、車輪）の舵角が変更される。

【００１２】ここで、本発明では、ラックバーの長手方
向の端部がステアリングナックルの後端部よりも車両幅
方向内側でかつ車両後方側に配置されると共に、このラ
ックバーの長手方向の端部とステアリングナックルの後
端部とを相対回転可能に連結するラックエンドが結果的
には斜め前方外側へ向かう方向を長手方向として傾斜配
置されるレイアウトを前提要件としている。

【００１３】そして、この前提要件の下、本発明ではピ
ニオンをラックバーに対して車両後方側に配置したの
で、以下の作用が得られる。すなわち、例えば悪路走行
時等に車輪からラックエンドに所定の荷重Ｆが入力され
ると、ラックエンドがラックバーに対して前記の如く傾
斜して配置されているため、ラックバーにはＦｃｏｓθ
なる分力が車両後方側へ向けて作用する。このため、従
来構造（ピニオンがラックバーに対して車両前方側に配
置される構造）であれば、当該分力によってラックバー
はピニオンから離間する方向へ押圧されることになる
が、本発明ではピニオンがラックバーに対して車両後方
側に配置されているため、逆にラックバーはピニオンに
押し付けられる方向へ押圧されることになる。従って、
ラックバーとピニオンとの歯打ち音は発生しない。

【００１４】しかも、本発明では、ラックバーへの荷重
入力によりラックバーがピニオンに押圧される構成であ
るため、従来構造において歯打ち音の発生防止のための
一手法とされていたラックバーをピニオン側へ押圧付勢
する付勢手段のセット荷重を予め大きく設定する構成を
採る必要性が無い。このため、ラックバーとピニオンと
の摺動抵抗が大きくなることもなく、程よい摺動抵抗に
設定することができる。従って、操舵フィーリングも良
好に維持される。

【００１５】請求項２記載の本発明によれば、ステアリ
ングシャフトを分割すると共に、ステアリングホイール
の回転力が入力される側の入力側シャフトの回転方向に
対して、ステアリングホイールの回転力をピニオンに伝
達する出力側シャフトの回転方向を反転させる反転機構
を設けたので、ステアリングギヤボックスの大型化を招
くことなく、ステアリングホイールの回転方向と車輪の
旋回方向とを一致させることができる。

【００１６】つまり、請求項１に記載の本発明の構成に
おいてステアリングホイールの回転方向と車輪の旋回方
向とを一致させるための手法自体は種々考えられる。例
えば、ピニオンとラックバーとの間にギヤを介在させる
等の構成を採ることも可能であるが、この場合にはステ
アリングギヤボックスが大型化するという不利を招く。
しかし、本発明のように、ステアリングシャフトを分割
した上で、入力側シャフトの回転方向に対して出力側シ
ャフトの回転方向を反転させる反転機構を分割部位付近
に設ければ、ステアリングギヤボックスの大型化を招く
ことなく、ステアリングホイールの回転方向と車輪の旋
回方向とを一致させることができる。

【００１７】請求項３記載の本発明によれば、入力側シ
ャフトの所定部位に入力側シャフトと一体に回転する入
力側ギヤを設けると共に、出力側シャフトの所定部位に
入力側ギヤと噛み合いかつ出力側シャフトと一体に回転
する出力側ギヤを設けることで、前述した反転機構を構
成したので、車両前部に車両後方側への荷重が入力され
て出力側シャフトが車両後方側へ変位すれば、出力側ギ
ヤと入力側ギヤとの噛み合い状態が解除される。このた
め、入力側シャフトひいてはステアリングホイールは車
両後方側へ変位しない。

【００１８】請求項４記載の本発明によれば、出力側シ
ャフトに車両後方側への所定値以上の荷重が作用した場
合にのみ出力側ギヤと入力側ギヤとの噛み合い状態を解
除する解除手段を設けたので、所定値未満の荷重が作用
しても入力側ギヤと出力側ギヤとの噛み合い状態は維持
される。そして、所定値以上の荷重が作用した場合にの
み、入力側ギヤと出力側ギヤとの噛み合い状態が解除さ
れることになる。つまり、本発明によれば、車両前部に
車両後方側へのどの程度の大きさの荷重が入力されたか
によって、入力側ギヤと出力側ギヤとの噛み合い状態の
解除の可否を決定することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図４を用いて、本発
明の実施形態について説明する。

【００２０】図１には本実施形態に係るラックアンドピ
ニオン式のステアリング装置１０の平面視での概略構成
が示されており、又図２にはラックアンドピニオン式の
ステアリング装置１０の側面視での概略構成が示されて
いる。

【００２１】これらの図に示されるように、ラックアン
ドピニオン式のステアリング装置１０のステアリングギ
ヤボックス１２のギヤボックスハウジング１４内には、
車両幅方向を長手方向として配置されるラックバー１６
が配設されている。このラックバー１６の長手方向の端
部１６Ａは、前輪１８を回転自在に支持するステアリン
グナックル２０の後端部２０Ａよりも車両幅方向内側で
かつ車両後方側に配置されている。このラックバー１６
の長手方向の端部１６Ａとステアリングナックル２０の
後端部２０Ａとは、ボールジョイント２２、２４を介し
て棒状のラックエンド２６によって相対回転可能に連結
されている。従って、ラックエンド２６は、結果的には
斜め前方外側へ向かう方向を長手方向として傾斜して配
置されている。なお、このようなレイアウトを採るの
は、一般に所謂ＦＦ車では、前輪１８を駆動回転させる
ドライブシャフト２８が車両幅方向を長手方向として配
置されることから、これとの干渉を避ける必要があるか
らである。

【００２２】上述したギヤボックスハウジング１４内に
は、ラックバー１６と噛み合うピニオン３０が収容され
ている。本実施形態ではこのピニオン３０がラックバー
１６に対して車両後方側に配置されており、この点に本
実施形態の基本的な特徴がある。また、ピニオン３０を
ラックバー１６に対して後方配置したことに伴って、ラ
ックバー１６に対して車両前方側に略円柱形状のラック
ガイド３２が配設されている。さらに、ラックガイド３
２の後方側には、ギヤボックスハウジング１４の開放側
端部に螺合されて当該開放側端部を閉止するキャップ３
４が配置されている。このキャップ３４の後端面とラッ
クガイド３２の前端面との間には、圧縮コイルスプリン
グ３６が介在されている。このため、ラックガイド３２
は、圧縮コイルスプリング３６の付勢力によってラック
バー１６を押圧する方向（即ち、ラックバー１６とピニ
オン３０とを噛み合わせる方向）へ付勢されている。

【００２３】また、上述したピニオン３０を駆動回転さ
せるステアリングシャフト３８は、ステアリングメイン
シャフト４０及びインタミディエイトシャフト４２によ
って構成されている。さらに、本実施形態では、ステア
リングメインシャフト４０が第１シャフト４４と第２シ
ャフト４６とに分割されている。なお、第２シャフト４
６は第１シャフト４４に対してオフセットして配置され
ており、又第１シャフト４４及び第２シャフト４６はス
テアリングコラムチューブ４８（図２に部分的に図示）
に配設された各々一対のベアリング５０、５２によって
それぞれ軸支されている。

【００２４】また、第１シャフト４４の後端部は、ステ
アリングホイール５４の図示しないハブの中央部にロッ
クナットで固定されている。従って、ステアリングホイ
ール５４が回転すると、第１シャフト４４も同一方向へ
同一回転量だけ回転する。また、第１シャフト４４の前
端部には、平歯車である第１ギヤ５６が同軸上に固定さ
れている。一方、第２シャフト４６の後端部には、同じ
平歯車とされ第１ギヤ５６と噛み合う第２ギヤ５８が同
軸上に固定されている。なお、第１ギヤ５６並びに第２
ギヤ５８のピッチ円直径及びピッチは、共に同一に設定
されている。従って、第１シャフト４４が回転すると、
第２シャフト４６は第１シャフト４４に対して反対方向
へ同一回転量だけ回転する。また、第２シャフト４６の
前端部は、インタミディエイトシャフト４２の後端部と
フレキシブルジョイント６０を介して連結されている。
さらに、インタミディエイトシャフト４２の前端部は、
ピニオン３０の上端部と連結されている。

【００２５】さらに、図２及び図３（Ａ）に示されるよ
うに、上述したステアリングコラムチューブ４８の下面
側には、バネ鋼又は鋼板等の金属材料によって構成され
たフランジ６２が取り付けられている。このフランジ６
２は、ステアリングコラムチューブ４８の下面側に固定
される固定部６２Ａと、この固定部６２Ａから曲面的に
屈曲された屈曲部６２Ｂと、この屈曲部６２Ｂから上方
へ延出されて第２シャフト４６の後端部に当接される当
接部６２Ｃと、によって構成されている。このフランジ
６２は、第２シャフト４６を介して車両後方側へ向けて
作用する荷重が所定値未満である場合には塑性変形せ
ず、当該荷重が所定値以上である場合には屈曲部６２Ｂ
を起点として当接部６２Ｃが車両後方側へ塑性変形する
ようになっている。

【００２６】なお、上述したフランジ６２に代えて、固
定部６４Ａ及びこの固定部６４Ａから上方へ屈曲されて
そのまま延出される当接部６４Ｂから成り、側面視でＬ
字形に形成されたフランジ６４（図３（Ｂ）参照）を用
いてもよい。いずれのフランジ６２、６４を用いるか
は、塑性変形荷重の設定をどの程度にするかに応じて適
宜選択すればよい。

【００２７】次に、本実施形態の作用並びに効果につい
て説明する。ステアリングホイール５４が回転すると、
これに伴ってステアリングメインシャフト４０の第１シ
ャフト４４が同一方向へ同一回転量だけ回転する。この
ため、第１シャフト４４の第１ギヤ５６と噛み合ってい
る第２ギヤ５８を介して、ステアリングメインシャフト
４０の第２シャフト４６も同一回転量だけ回転する。但
し、第２シャフト４６は第１シャフト４４に対して反対
方向へ回転する。第２シャフト４６が回転すると、フレ
キシブルジョイント６０を介してインタミディエイトシ
ャフト４２が第２シャフト４６と同一方向へ同一回転量
だけ回転される。これにより、インタミディエイトシャ
フト４２と連結されたピニオン３０が、インタミディエ
イトシャフト４２と同一方向へ同一回転量だけ回転され
る。

【００２８】ピニオン３０が回転すると、このピニオン
３０と噛み合っているラックバー１６が車両幅方向へ直
線運動し、これによりステアリングホイール５４の回転
運動がラックバー１６の直線運動に変換される。そし
て、このラックバー１６の移動量に応じた回転角だけラ
ックエンド２６が相対回転し、これにより車輪支持体で
あるステアリングナックル２０（即ち、前輪１８）の舵
角が変更される。なお、このとき、本実施形態では、ピ
ニオン３０がラックバー１６の車両後方側に配置されて
いることから、ステアリングホイール５４の回転方向と
前輪１８の旋回方向とが一致する。

【００２９】換言すれば、本実施形態では、ピニオン３
０をラックバー１６の車両後方側に配置しているので、
反転機構を設けない場合には、ステアリングホイール５
４の回転方向と前輪１８の旋回方向とが逆になるが、ス
テアリングメインシャフト４０を第１シャフト４４と第
２シャフト４６とに分割して第１ギヤ５６及び第２ギヤ
５８を介在させることにより、逆になったステアリング
ホイール５４の回転方向と前輪１８の旋回方向とを元に
戻している。

【００３０】ここで、本実施形態では、ドライブシャフ
ト２８を避けるレイアウトを採った関係で、ラックバー
１６の長手方向の端部１６Ａがステアリングナックル２
０の後端部２０Ａよりも車両幅方向内側でかつ車両後方
側に配置されている。そして、このラックバー１６の長
手方向の端部１６Ａとステアリングナックル２０の後端
部２０Ａとを相対回転可能に連結するラックエンド２６
が、結果的には斜め前方外側へ向かう方向を長手方向と
して傾斜して配置されている。このようなレイアウトを
採った場合において、例えば悪路走行時等に前輪１８か
らラックエンド２６に所定の荷重Ｆ（図１参照）が入力
されると、ラックエンド２６がラックバー１６に対して
前記の如く傾斜して配置されているため、ラックバー１
６にはＦｃｏｓθなる分力が車両後方側へ向けて作用す
ることになる。

【００３１】この場合、従来構造（ピニオンがラックバ
ーに対して車両前方側に配置される構造）であれば、当
該分力Ｆｃｏｓθによってラックバーはピニオンから離
間する方向へ押圧されることになるが、本実施形態によ
れば、ピニオン３０がラックバー１６に対して車両後方
側に配置されているため、逆にラックバー１６はピニオ
ン３０に押し付けられる方向へ押圧されることになる。
従って、本実施形態によれば、ラックバー１６とピニオ
ン３０との歯打ち音の発生を防止することができる。

【００３２】しかも、本実施形態によれば、ラックバー
１６への荷重入力によりラックバー１６がピニオン３０
に押圧されて歯打ち音の発生を防止することができる構
成であるため、ラックバー１６を押圧付勢する圧縮コイ
ルスプリング３６のセット荷重を予め大きくする必要が
なくなる。従って、圧縮コイルスプリング３６のセット
荷重を摺動抵抗が程よくなる最適な値に設定することが
できる。従って、ステアリングホイール５４の操舵フィ
ーリングも良好に維持することができる。ひいては、ラ
ックガイド３２、圧縮コイルスプリング３６、及びキャ
ップ３４といった調整機構を廃止することも可能にな
る。

【００３３】総じて言えば、本実施形態によれば、ラッ
クバー１６とピニオン３０との歯打ち音の発生防止並び
に良好な操舵フィーリングの維持を両立させることがで
きる。

【００３４】また、本実施形態によれば、ステアリング
メインシャフト４０を第１シャフト４４と第２シャフト
４６とに分割すると共に、ステアリングホイール５４の
回転力が入力される側の第１シャフト４４の回転方向に
対して、ステアリングホイール５４の回転力を最終的に
はピニオン３０に伝達する第２シャフト４６の回転方向
を反転させる反転機構（即ち、第１ギヤ５６及び第２ギ
ヤ５８）を設けたので、ステアリングギヤボックス１２
の大型化を招くことなく、ステアリングホイール５４の
回転方向と前輪１８の旋回方向とを一致させることがで
きる。

【００３５】つまり、ステアリングホイール５４の回転
方向と前輪１８の旋回方向とを一致させるための手法自
体は種々考えられる。例えば、ピニオン３０とラックバ
ー１６との間にギヤを介在させる等の構成を採ることも
可能であるが、この場合にはステアリングギヤボックス
１２が大型化するという不利を招く。しかし、本実施形
態のように、ステアリングメインシャフト４０を第１シ
ャフト４４と第２シャフト４６とに分割した上で、第１
シャフト４４の回転方向に対して第２シャフト４６の回
転方向を反転させる反転機構（第１ギヤ５６及び第２ギ
ヤ５８）をステアリングメインシャフト４０の分割部位
付近に設ければ、ステアリングギヤボックス１２の大型
化を招くことなく、ステアリングホイール５４の回転方
向と前輪１８の旋回方向とを一致させることができる。

【００３６】さらに、本実施形態によれば、上述した如
く、第１シャフト４４の前端部に平歯車である第１ギヤ
５６を設けると共に第２シャフト４６の後端部に第１ギ
ヤ５６と同一構成の平歯車とされかつこれと噛み合う第
２ギヤ５８を設けることで反転機構を構成したので、車
両前部に車両後方側への荷重が入力されて第２シャフト
４６が車両後方側へ変位すれば、第２ギヤ５８が第１ギ
ヤ５６に対してスライドして両者の噛み合い状態が解除
される。従って、本実施形態によれば、第１シャフト４
４ひいてはステアリングホイール５４が車両後方側へ変
位するのを防止することができる。その結果、本実施形
態によれば、乗員保護性能を向上させることができる。

【００３７】この効果について補足すると、従来構造の
ようにピニオンがラックバーに対して車両前方側に配置
されている場合には、ラックバーに荷重が入力されても
当該ラックバーがピニオンから離間する方向へ押圧され
るだけで、ピニオン自体には当該荷重は入力されない。
従って、従来構造の場合には上述した構成を付加するメ
リットは少ないが、本実施形態のようにピニオン３０が
ラックバー１６に対して車両後方側に配置される場合に
は、ラックバー１６に入力された荷重はピニオン３０に
そのまま伝達されることから、特に有意義な構成といえ
る。

【００３８】さらに、本実施形態によれば、第２シャフ
ト４６を介して車両後方側へ向けて作用する荷重が所定
値未満である場合には塑性変形せず、当該荷重が所定値
以上である場合には塑性変形する当接部６２Ｃ、６４Ｂ
を備えたフランジ６２、６４を配設したので、第２シャ
フト４６を介して車両後方側へ比較的小さな荷重が作用
した場合には第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛み合い
状態を維持し、第２シャフト４６を介して車両後方側へ
比較的大きな荷重が作用した場合には当該噛み合い状態
を解除することができる。従って、本実施形態によれ
ば、車両前部に車両後方側へのどの程度の大きさの荷重
が入力されたかによって、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８
との噛み合い状態の解除の可否を決定することができ
る。その結果、本実施形態によれば、噛み合い状態の解
除荷重のチューニングの自由度を向上させることができ
る。付言すれば、上述した噛み合い状態の解除荷重の調
整は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるフランジ６２、６
４のように、形状を変更することで行ってもよいし、フ
ランジ６２、６４の板厚等の寸法や材質等によって行っ
てもよい。

【００３９】なお、本実施形態では、ステアリングメイ
ンシャフト４０を第１シャフト４４と第２シャフト４６
とに分割すると共に、第１シャフト４４の前端部に第１
ギヤ５６を又第２シャフト４６の後端部に第１ギヤ５６
と噛み合う第２ギヤ５８を固定することで反転機構を構
成すると共に、第１ギヤ５６と第２ギヤ５８との噛み合
い状態を解除する解除手段としてフランジ６２、６４を
配設したが、これに限らず、種々の構成が適用可能であ
る。

【００４０】一例を示せば、図４に示される構成では、
第１シャフト４４の前端部付近にかさ歯車である第１ギ
ヤ７０が同軸上に固定されており、又第２シャフト４６
の後端部付近に同じかさ歯車とされ第１ギヤ７０と噛み
合う第２ギヤ７２が同軸上に固定されている。なお、こ
の構成を採る場合には、第２シャフト４６に車両後方側
への荷重が入力された場合に、第２ギヤ５８が第１ギヤ
５６に対して相対移動し得るようにかさ歯車の配置を考
慮する必要がある。さらに、この構成においては、フラ
ンジ６２、６４に代えて、所定値以上の荷重が作用した
場合にのみ圧縮される圧縮コイルスプリング７４が配設
されている。この圧縮コイルスプリング７４の一端部に
は中央部に第２シャフト４６の後端部が遊嵌されるボス
部を備えたプレート７６が固着されており、又圧縮コイ
ルスプリング７４の他端部はステアリングコラムチュー
ブ４８の所定部位に当接係止されている。

【００４１】上記構成によれば、車両前部に車両後方側
への荷重が作用して、この荷重が第２シャフト４６に所
定値以上の荷重として作用した場合には、第２シャフト
４６のベアリング５２のインナレースへの圧入状態が解
除される。これにより、第２シャフト４６は圧縮コイル
スプリング７４の付勢力に抗して車両後方側へ変位し
て、第１ギヤ７０と第２ギヤ７２との噛み合い状態が解
除される。従って、第１シャフト４４ひいてはステアリ
ングホイール５４は車両後方側へは変位しない。さら
に、この実施形態によれば、車両前部への所定値以上の
荷重作用後に例えば修理工場等まで車両を走行させたい
場合等を考慮して、所定値以上の荷重が除荷された場合
には、圧縮コイルスプリング７４の付勢力によって第２
シャフト４６が元の位置まで押圧され、第２ギヤ７２が
第１ギヤ７０に再び噛み合わされる（自動復帰する）。

【００４２】また、上述した実施形態では、噛み合い状
態を解除するための解除手段としてフランジ６２、６４
や圧縮コイルスプリング７４を用いる例を示したが、上
記以外の構成として、例えば圧縮コイルスプリング７４
の代わりにソレノイドバルブを配設し、エアバッグ作動
信号にリンクさせてソレノイドバルブを作動させ、噛み
合い状態の解除を行うようにしてもよい。

【００４３】なお、上述した実施形態では、反転機構を
ステアリングメインシャフト４０の分割部位付近に設け
たが、請求項１記載の発明との関係においては、他の部
位に反転機構を設けるようにしてもよい。

【００４４】また、上述した実施形態では、ＦＦ車を例
にして説明したが、これに限らず、上述したレイアウト
を採った上で、ラックアンドピニオン式のステアリング
装置を採用する車両であれば本発明はすべて適用可能で
ある。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の本発明に係るラックアン
ドピニオン式のステアリング装置は、ラックバーの長手
方向の端部がステアリングナックルの後端部よりも車両
幅方向内側でかつ車両後方側に配置されると共に、この
ラックバーの長手方向の端部とステアリングナックルの
後端部とを相対回転可能に連結するラックエンドが結果
的には斜め前方外側へ向かう方向を長手方向として傾斜
配置されるレイアウトを前提要件とした上で、ピニオン
をラックバーに対して車両後方側に配置したので、ラッ
クバーとピニオンとの歯打ち音の発生防止並びに良好な
操舵フィーリングの維持を両立させることができるとい
う優れた効果を有する。

【００４６】請求項２記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項１に記載の発
明において、ステアリングシャフトを分割すると共に、
ステアリングホイールの回転力が入力される側の入力側
シャフトの回転方向に対して、ステアリングホイールの
回転力をピニオンに伝達する出力側シャフトの回転方向
を反転させる反転機構を分割部位付近に設けたので、ス
テアリングギヤボックスの大型化を招くことなく、ステ
アリングホイールの回転方向と車輪の旋回方向とを一致
させることができるという優れた効果を有する。

【００４７】請求項３記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項２に記載の発
明において、入力側シャフトの所定部位に入力側シャフ
トと一体に回転する入力側ギヤを設けると共に、出力側
シャフトの所定部位に入力側ギヤと噛み合いかつ出力側
シャフトと一体に回転する出力側ギヤを設けることで、
反転機構を構成したので、出力側シャフトが車両後方側
へ変位するような荷重が車両前部に入力された場合に、
入力側シャフトひいてはステアリングホイールが車両後
方側へ変位するのを防止することができ、その結果、乗
員保護性能を向上させることができるという優れた効果
を有する。

【００４８】請求項４記載の本発明に係るラックアンド
ピニオン式のステアリング装置は、請求項３に記載の発
明において、出力側シャフトに車両後方側への所定値以
上の荷重が作用した場合にのみ、出力側ギヤと入力側ギ
ヤとの噛み合い状態を解除する解除手段を設けたので、
車両前部に車両後方側へのどの程度の大きさの荷重が入
力されたかによって、入力側ギヤと出力側ギヤとの噛み
合い状態の解除の可否を決定することができ、その結
果、噛み合い状態の解除荷重のチューニングの自由度を
向上させることができるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係るラックアンドピニオン式のス
テアリング装置の概略構成を示す平面図である。

【図２】図１に示されるラックアンドピニオン式のステ
アリング装置を側面視で見た場合の概略構成図である。

【図３】図２に示されるフランジ及び別構成のフランジ
を示す側面図である。

【図４】図１に示される反転機構及び解除手段の別の実
施形態を示す図２に対応する概略構成図である。

【符号の説明】

１０ ラックアンドピニオン式のステアリング装置 １６ ラックバー １６Ａ 長手方向の端部 ２０ ステアリングナックル ２０Ａ 後端部 ２６ ラックエンド ３０ ピニオン ３８ ステアリングシャフト ４４ 第１シャフト（入力側シャフト） ４６ 第２シャフト（出力側シャフト） ５４ ステアリングホイール ５６ 第１ギヤ（入力側ギヤ、反転機構） ５８ 第２ギヤ（出力側ギヤ、反転機構） ６２ フランジ（解除手段） ６４ フランジ（解除手段） ７０ 第１ギヤ（入力側ギヤ、反転機構） ７２ 第２ギヤ（出力側ギヤ、反転機構） ７４ 圧縮コイルスプリング（解除手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールと共に回転するス
   テアリングシャフトと、 このステアリングシャフトの先端部に設けられ、ステア
   リングシャフトと共に回転するピニオンと、 このピニオンと噛み合うように車両幅方向を長手方向と
   して配置されると共に、長手方向の端部が車輪支持体で
   あるステアリングナックルの後端部よりも車両幅方向内
   側でかつ車両後方側に配置され、ステアリングシャフト
   の回転運動を車両幅方向への直線運動に変換するラック
   バーと、 このラックバーの長手方向の端部とステアリングナック
   ルの後端部とを相対回転可能に連結するラックエンド
   と、 を含んで構成されるラックアンドピニオン式のステアリ
   ング装置であって、 ピニオンをラックバーに対して車両後方側に配置した、 ことを特徴とするラックアンドピニオン式のステアリン
   グ装置。
2. 【請求項２】 ステアリングシャフトを分割すると共
   に、 ステアリングホイールの回転力が入力される側の入力側
   シャフトの回転方向に対して、ステアリングホイールの
   回転力をピニオンに伝達する出力側シャフトの回転方向
   を反転させる反転機構を分割部位付近に設けた、 ことを特徴とする請求項１に記載のラックアンドピニオ
   ン式のステアリング装置。
3. 【請求項３】 入力側シャフトの所定部位に入力側シャ
   フトと一体に回転する入力側ギヤを設けると共に、出力
   側シャフトの所定部位に入力側ギヤと噛み合いかつ出力
   側シャフトと一体に回転する出力側ギヤを設けること
   で、反転機構を構成した、 ことを特徴とする請求項２に記載のラックアンドピニオ
   ン式のステアリング装置。
4. 【請求項４】 出力側シャフトに車両後方側への所定値
   以上の荷重が作用した場合にのみ、出力側ギヤと入力側
   ギヤとの噛み合い状態を解除する解除手段を設けた、 ことを特徴とする請求項３に記載のラックアンドピニオ
   ン式のステアリング装置。