WO2007060887A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2007060887A1
WO2007060887A1 PCT/JP2006/322986 JP2006322986W WO2007060887A1 WO 2007060887 A1 WO2007060887 A1 WO 2007060887A1 JP 2006322986 W JP2006322986 W JP 2006322986W WO 2007060887 A1 WO2007060887 A1 WO 2007060887A1
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WO
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vehicle body
hollow cylindrical
rib
cylindrical portion
steering
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PCT/JP2006/322986
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazuhiko Kojima
Shinya Amada
Original Assignee
Nsk Ltd.
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2186Gear casings

Definitions

  • the present invention relates to a steering apparatus, and more particularly to a steering apparatus having a hollow cylindrical portion that slidably fits a rack shaft and having a steering gear box that can be attached to a vehicle body frame.
  • a steering gear box receives a steering reaction force transmitted from wheels during steering. Therefore, in order to absorb this steering reaction force, an elastic member such as a cylindrical rubber bush is interposed between the mounting hole for attaching the steering gear box to the vehicle body frame and the bolt.
  • the steering gear box is elastic before the rack shaft moves when the pion that engages the rack shaft starts rotating. Steering delay occurs because it moves by the inertial deformation of the member.
  • Patent Document 1 a steering gear box having a rigid structure with an iron sleeve interposed instead of an elastic member bush (Patent Document 1) or an elastic member has been developed recently. The number of steering gearboxes that have been made rigid by eliminating the bushes made of steel is increased!
  • FIGS. 2 to 4 show a main part of a steering gear box of a conventional steering device having the above-described rigid body mounting structure
  • FIG. 2 is a front view
  • FIG. 3 is steering from a wheel during steering.
  • FIG. 4 is a front view showing a state when the reaction force is received
  • FIG. 4 is a view taken along arrow IV in FIG. 2 showing a state when the steering reaction force is received from the wheel during steering.
  • the steering gear box 10 is attached to the vehicle body frame 2 such as a front subframe.
  • the upward direction in FIG. 2 is the upward direction of the vehicle body
  • the downward direction is the downward direction of the vehicle body
  • the lateral direction in FIG. 2 is the lateral direction of the vehicle body
  • a columnar boss 13 for inserting a pion is formed so as to protrude upward from the outer periphery 15 of the hollow cylindrical portion 11.
  • a pinion (not shown) that fits the rack shaft 3 is formed at the lower end of the pinion shaft 5 inserted into the cylindrical boss 13 for inserting the pinion.
  • the upper end of the pion shaft 5 is connected to the lower end of the steering shaft V, not shown, connected to the steering wheel.
  • the cylindrical boss 14 for inserting the rack guide is formed physically.
  • a rack guide (not shown) is inserted into the cylindrical boss 14 for inserting the rack guide, and the rear surface of the rack shaft 3 (opposite side of the rack tooth surface) is guided by a roller or the like to be engaged with the pion.
  • the rack shaft 3 is prevented from being deformed by the reaction force of the time so that the rack shaft 3 slides smoothly.
  • the vehicle body longitudinal direction (perpendicular to the paper surface).
  • the vehicle body mounting bosses 16 and 17 are formed so as to protrude in the direction toward the front).
  • the mounting bosses 16 and 17 have circular mounting holes 161 and 171 formed in one place in the vertical direction of the vehicle body (the vertical direction in FIG. 2).
  • Bonole rods 163 and 173 are inserted into mounting rods 161 and 171, and the bolts 163 and 173 are fastened to the vehicle body frame 2 so that a bushing made of an elastic member is not interposed, and the steering gear box 10 is attached to body frame 2 with rigid structure (rigid structure)! /
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-80528
  • An object of the present invention is to provide a steering device that has a simple rib structure and suppresses deformation of the steering gear in the vicinity of a boss portion for mounting on a vehicle body to improve steering stability.
  • the first invention slides on a rack shaft that reciprocates with the rotation of a pion attached to the lower end of the steering shaft.
  • a steering gear box that has a hollow cylindrical part that can be fitted inside and can be attached to the vehicle body frame, and is hollow at both the pinion side end and the anti-pion side end of the hollow cylindrical part of the steering gear box.
  • a body mounting boss formed by projecting from the outer periphery of the cylindrical portion in the longitudinal direction of the vehicle body and having one mounting hole for mounting the steering gear box in the vertical direction of the vehicle body, the vehicle body at the end on the side opposite to the pinion
  • a first rib that is formed at a coupling portion between the mounting boss and the hollow cylindrical portion, and connects the body mounting boss on the opposite end of the pinion to the outer periphery of the hollow cylindrical portion, and the first rib is
  • the rib is composed of two ribs, and the two ribs are V-shaped with the connecting side to the hollow cylindrical part intersecting each other and the connecting side to the body mounting boss on the anti-pin side separated from each other.
  • a second invention is the steering device according to the first invention, wherein the anti-pione side end of the hollow cylindrical portion has an anti-pione side end on the outer periphery of the anti-pione side end.
  • a steering device characterized in that a second rib is formed in the vicinity of the mounting boss.
  • a third invention is the steering device according to the first invention, wherein the anti-pione side end of the hollow cylindrical portion has an anti-pione side end on the outer periphery of the anti-pione side end.
  • a steering device characterized in that a third rib is formed in the vicinity of the mounting boss.
  • a fourth aspect of the invention is the steering device of the first aspect, wherein the anti-pione side end of the hollow cylindrical portion has an anti-pione side end on the outer periphery of the anti-pione side end.
  • a second rib is formed in the vicinity of the mounting boss, and on the outer periphery of the lower end of the body of the hollow cylindrical portion on the opposite side of the vehicle body, on the outer periphery of the lower side of the vehicle,
  • a steering device is characterized in that a third rib is formed.
  • a fifth invention is the steering device according to the first invention, wherein the steering device of the first invention is formed at a coupling portion between the vehicle body mounting boss portion at the pinion side end portion and the hollow cylindrical portion, and the pinion side end portion A fourth rib connecting the boss portion for mounting the vehicle body and the outer periphery of the hollow cylindrical portion, wherein the fourth rib is composed of two ribs, and the two ribs are connected to the hollow cylindrical portion V shape that intersects with each other and the connection side with the boss on the pion side is separated from each other
  • a sixth invention is the steering device according to the second invention, wherein the steering device according to the second invention is formed at a coupling portion between the vehicle body mounting boss portion at the pinion side end portion and the hollow cylindrical portion, and the pinion side end portion A fourth rib connecting the boss portion for mounting the vehicle body and the outer periphery of the hollow cylindrical portion, wherein the fourth rib is composed of two ribs, and the two ribs are connected to the hollow cylindrical portion
  • the steering device is characterized by having a substantially V-shape that intersects with each other and that is connected to the boss portion for mounting the car body on the pione side.
  • a seventh invention is the steering device according to the third invention, wherein the steering device of the third invention is formed at a coupling portion between the vehicle body mounting boss portion at the pinion side end portion and the hollow cylindrical portion.
  • a fourth rib connecting the boss portion for mounting the vehicle body and the outer periphery of the hollow cylindrical portion, wherein the fourth rib is composed of two ribs, and the two ribs are connected to the hollow cylindrical portion
  • the steering device is characterized by having a substantially V-shape that intersects with each other and that is connected to the boss portion for mounting the car body on the pione side.
  • An eighth invention is the steering device of the fourth invention, wherein the steering device according to the fourth invention is formed at a coupling portion between the vehicle body mounting boss portion at the pinion side end portion and the hollow cylindrical portion, and the pinion side end portion is A fourth rib connecting the boss portion for mounting the vehicle body and the outer periphery of the hollow cylindrical portion, wherein the fourth rib is composed of two ribs, and the two ribs are connected to the hollow cylindrical portion
  • the steering device is characterized by having a substantially V-shape that intersects with each other and that is connected to the boss portion for mounting the car body on the pione side.
  • the first rib connecting the vehicle body mounting boss portion at the end portion on the anti-pione side and the outer periphery of the hollow cylindrical portion is two ribs. Composed. These two ribs have a V-shape in which the connection side with the hollow cylindrical portion intersects with each other and the connection side with the body mounting boss portion at the opposite end portion is separated from each other.
  • the first rib forms a closed loop by the boss portion for mounting the vehicle body and the two ribs opened in a V shape. Therefore, it is possible to effectively suppress deformation in the vehicle body vertical direction and vehicle body longitudinal direction of the vehicle body mounting boss portion at the end portion on the anti-pione side, thereby improving steering stability.
  • the steering device according to the second aspect of the present invention on the outer periphery of the end portion of the hollow cylindrical portion on the side opposite to the vehicle body, on the outer periphery on the vehicle body side, near the boss portion for mounting on the vehicle body on the end portion on the opposite side of the pinion. A second rib is formed.
  • the second rib assists the vehicle body up-and-down deformation suppressing effect of the vehicle body mounting boss portion at the end opposite to the first rib of the first rib, and further improves the steering stability.
  • the third rib assists the vehicle body up-down direction deformation suppressing effect of the vehicle body mounting boss portion at the end opposite to the first rib of the first rib, and further improves the steering stability.
  • a third rib is formed on the outer periphery of the lower end of the hollow cylindrical portion on the side opposite to the vehicle body and near the boss for mounting the vehicle on the opposite side of the pinion. ing.
  • the second rib and the third rib assist the vehicle body up-down deformation restraining effect of the body mounting boss at the opposite end of the first rib, thereby improving the steering stability. Further improve
  • the steering devices of the fifth to eighth inventions of the present invention there are two fourth ribs that connect the vehicle body mounting boss at the pion side end and the outer periphery of the hollow cylindrical portion. Consists of ribs.
  • the two ribs have a substantially V-shape in which the connection side to the hollow cylindrical portion intersects with each other and the connection side to the vehicle body mounting boss portion at the end of the pion side is separated from each other.
  • the fourth rib forms a closed loop by the boss portion for mounting the vehicle body and the two ribs. Therefore, both the vehicle body vertical direction and the vehicle body longitudinal direction of the vehicle body mounting boss portion at the end of the pion side are provided. This effectively suppresses deformation and improves steering stability.
  • FIG. 1 is a front view showing a main part of an embodiment of a steering gear box of a steering device of the present invention.
  • FIG. 2 is a front view showing a main part of a steering gear box of a conventional steering device.
  • FIG. 3 is a front view showing a state of deformation when a steering gear box force of a conventional steering device is subjected to a steering reaction force from a wheel during steering.
  • Fig. 4 is an IV view of Fig. 2 showing a state of deformation when a steering gear box of a conventional steering device receives a steering reaction force from a wheel during steering.
  • FIG. 1 is a front view showing a main part of an embodiment of a steering gear box of the steering apparatus of the present invention.
  • a steering gear box 1 according to an embodiment of the present invention is attached to a vehicle body frame 2 such as a front subframe.
  • the upward direction in FIG. 1 is the upward direction of the vehicle body
  • the downward direction is the downward direction of the vehicle body
  • the lateral direction in FIG. 1 is the lateral direction of the vehicle body
  • a rack shaft 3 is fitted in the inner periphery 12 of the hollow cylindrical portion 11 of the steering gear box 1 so as to be slidable in the left-right direction in FIG.
  • Tie rods 41 and 42 are connected to the left and right ends of the rack shaft 3, and the tie rods 41 and 42 are connected to the wheels via knuckle arms (not shown).
  • a cylindrical boss 13 for inserting a pion is formed so as to protrude upward from the outer periphery 15 of the hollow cylindrical portion 11.
  • a pinion (not shown) that fits the rack shaft 3 is formed at the lower end of the pinion shaft 5 inserted into the cylindrical boss 13 for inserting the pinion.
  • the upper end of the pion shaft 5 is connected to the lower end of the steering shaft V, not shown, connected to the steering wheel.
  • the cylindrical boss 14 for inserting the rack guide is formed physically.
  • a rack guide (not shown) is inserted into the cylindrical boss 14 for inserting the rack guide, and the rear surface of the rack shaft 3 (opposite side of the rack tooth surface) is guided by a roller or the like to be engaged with the pion.
  • the rack shaft 3 is prevented from being deformed by the reaction force of the time so that the rack shaft 3 slides smoothly.
  • the vehicle body longitudinal direction (perpendicular to the paper surface).
  • the vehicle body mounting bosses 16 and 17 are formed so as to protrude in the direction toward the front).
  • the boss portions 16 and 17 have circular attachment holes 161 and 171 formed in one place in the vehicle body vertical direction (vertical direction in FIG. 1).
  • Bonole rods 163 and 173 are inserted into mounting rods 161 and 171, and the steering gear box 163 and 173 are fastened to the vehicle body frame 2 without interposing an elastic bush. 1 is attached to the body frame 2 in a rigid structure (rigid structure).
  • a first rib 61 is formed to connect the vehicle body mounting boss portion 17 at the end portion on the opposite side to the outer periphery 15 of the hollow cylindrical portion 11.
  • the first rib 61 is composed of two ribs: an upper rib 61a in FIG. 1 and a lower rib 61b in the rib 61a.
  • the rib 61a and the rib 61b are connected to the hollow cylindrical portion 11 (on the left side of the boss 17 for mounting the vehicle in FIG. 1) and connect to the boss 17 for mounting the vehicle. Forming a V-shape separated from each other.
  • the first rib 61 forms a triangular closed loop by the vehicle body mounting boss portion 17, the rib 61a, and the rib 61b. Therefore, the rib structure has an effective rib structure with high rigidity against deformation of the vehicle body mounting boss portion 17 in both the vehicle vertical direction and the vehicle longitudinal direction.
  • a second rib 62 is formed on the vehicle body upper side of the outer periphery 15 of the end portion on the side opposite to the pinion of the hollow cylindrical portion 11 in the vicinity of the boss portion 17 for mounting on the body on the side opposite to the pinion. Yes. Further, a third rib 63 is formed in the vicinity of the vehicle mounting boss 17 at the anti-pion side end on the vehicle body lower side of the outer periphery 15 of the anti-pion side end of the hollow cylindrical portion 11. ing.
  • the second rib 62 and the third rib 63 correspond to the vertical direction of the vehicle body of the first rib 61 with respect to the vertical deformation of the vehicle body mounting boss portion 17 at the end portion opposite to the pion. This has the effect of helping to prevent deformation.
  • the vehicle body mounting boss portion 16 at the pion side end portion in order to suppress deformation in the vicinity of the vehicle body mounting boss portion 16 at the pion side end portion, the vehicle body mounting boss portion 16 at the pion side end portion and the outer periphery 15 of the hollow cylindrical portion 11
  • the coupling portion is formed with a fourth rib 64 that connects the vehicle body mounting boss portion 16 at the end of the pion side and the outer periphery 15 of the hollow cylindrical portion 11.
  • the fourth rib 64 includes two ribs, an upper rib 64a in FIG. 1 and a lower rib 64b in the rib 64a.
  • the rib 64a and the rib 64b are oriented in the direction in which the connection side to the hollow cylindrical part 11 (the right side of the boss part 16 for mounting the vehicle in FIG. 1) crosses each other, and the rack guide is inserted. Is connected to the cylindrical boss 14 for the vehicle body, and the connection side to the vehicle body mounting boss portion 16 forms a substantially V-shape separated from each other in the vertical direction of the vehicle body.
  • the fourth rib 64 forms a square closed loop by the boss portion 16 for mounting the vehicle body, the rib 64a, the rib 64b, and the cylindrical boss 14 for inserting the rack guide, the vehicle body of the boss portion 16 for mounting the vehicle body It has an effective rib structure with high rigidity against deformation in both the vertical direction and the longitudinal direction of the vehicle.
  • the present invention is applicable to a steering device with a steering assist force such as an electric power steering device in which a large steering reaction force works. It is more effective.
  • the first rib connecting the outer periphery of the cylindrical portion is composed of two ribs. These two ribs have a V-shape in which the connection side with the hollow cylinder part intersects with each other and the connection side with the body mounting boss part at the opposite end part is spaced apart from each other.
  • the first rib forms a closed loop by the boss for mounting the vehicle body and the two ribs opened in a V shape. Therefore, it is possible to effectively suppress deformation in the vehicle body vertical direction and vehicle body longitudinal direction of the vehicle body mounting boss portion at the end portion on the anti-pione side, thereby improving steering stability.

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Abstract

 車体取り付け用ボス部16、17の取り付け孔161、171の中心を支点として、ステアリングギヤボックス1に曲げ応力が作用するが、第1のリブ61から第4のリブ64によって、車体取り付け用ボス部16、17の近傍の車体前後方向と車体上下方向の両方の剛性が高くなっているため、車体取り付け用ボス部16、17の車体前後方向と車体上下方向の両方の変形が減少する。従って、操舵反力が作用した時の操縦安定性が向上する。

Description

明 細 書
ステアリング装置
技術分野
[0001] 本発明はステアリング装置、特に、ラック軸を摺動可能に内嵌する中空円筒部を有 し、車体フレームに取り付け可能なステアリングギヤボックスを有するステアリング装 置に関する。
背景技術
[0002] ステアリングギヤボックスは、操舵時に車輪から伝達される操舵反力を受ける。この ため、この操舵反力を吸収するために、ステアリングギヤボックスを車体フレームに取 り付けるための取り付け孔とボルトとの間に、円筒状のゴムブッシュ等の弾性部材を 介在させている。
[0003] しかし、弾性部材を介してステアリングギヤボックスを車体フレームに取り付ける方 法では、ラック軸に嚙み合うピ-オンが回転を開始した時に、ラック軸が移動する前 にステアリングギヤボックスが弾性部材の弹性変形分だけ移動するため、操舵遅れ が生じる。この操舵遅れを解消して、高度な操舵性能を得るために、近年、弾性部材 製のブッシュの代わりに鉄製スリーブを介在させてリジッド構造にしたステアリングギ ャボックス (特許文献 1)、または、弾性部材製のブッシュを廃止してリジッド構造にし たステアリングギヤボックスが増カ卩して!/ヽる。
[0004] 図 2から図 4は、上記したリジッド構造の車体取り付け構造を有する従来のステアリ ング装置のステアリングギヤボックスの要部を示し、図 2は正面図、図 3は操舵時に車 輪から操舵反力を受けた時の状態を示す正面図、図 4は、操舵時に車輪から操舵反 力を受けた時の状態を示す図 2の IV矢視図である。
[0005] 図 2に示すように、ステアリングギヤボックス 10は、フロントサブフレーム等の車体フ レーム 2に取り付けられている。図 2の上方向が車体上方向、下方向が車体下方向、 図 2の左右方向が車体左右方向、図 2の紙面に直交する方向が車体前後方向であ る。
[0006] ステアリングギヤボックス 10の中空円筒部 11の内周 12には、図 2の左右方向に摺 動可能にラック軸 3が内嵌している。ラック軸 3の左右両端には、タイロッド 41、 42が 連結され、タイロッド 41、 42が、図示しないナックルアームを介して車輪に接続されて いる。
[0007] 中空円筒部 11の左端には、中空円筒部 11の外周 15から上方へ突出してピ-オン 揷入用の円柱状ボス 13がー体的に形成される。このピニオン挿入用の円柱状ボス 1 3に挿入されたピ-オン軸 5の下端には、ラック軸 3に嚙み合う図示しないピ-オンが 形成されている。ピ-オン軸 5の上端は、ステアリングホイールに連結された図示しな V、ステアリングシャフトの下端に連結されて 、る。
[0008] 中空円筒部 11の左端には、上記ピ-オン挿入用の円柱状ボス 13に隣接して、中 空円筒部 11の外周 15から車体前後方向 (紙面に直交する手前方向)へ突出して、 ラックガイド挿入用の円柱状ボス 14がー体的に形成されて 、る。このラックガイド挿入 用の円柱状ボス 14には、図示しないラックガイドが挿入され、ラック軸 3の背面 (ラック 歯面と反対側)をローラー等により案内して、ピ-オンとの嚙み合い時の反力によるラ ック軸 3の変形を防止して、ラック軸 3が円滑に摺動するようにして 、る。
[0009] 運転者が図示しないステアリングホイールを回転すると、ピ-オン軸 5のピ-オンが 回転し、ピ-オンの回転に応じて、ラック軸 3が左右に摺動して、車輪の操舵角を変 えることができる。
[0010] 中空円筒部 11の左端 (ピニオン側端部)、及び、中空円筒部 11の右端 (反ピニォ ン側端部)には、中空円筒部 11の外周 15から車体前後方向 (紙面に直交する手前 方向)に突出して、車体取り付け用ボス部 16、 17が形成されている。車体取り付け用 ボス部 16、 17には、円形の取り付け孔 161、 171が車体上下方向(図 2の上下方向) に各々一箇所形成されて 、る。
[0011] 取り付け孑し 161、 171にはボノレ卜 163、 173を挿人し、このボノレ卜 163、 173を車体 フレーム 2に締め付けることで、弾性部材製のブッシュを介在させずに、ステアリング ギヤボックス 10は車体フレーム 2にリジッド構造 (剛体構造)で取り付けられて!/、る。
[0012] このようなリジッド構造のステアリングギヤボックス 10を有するステアリング装置を操 舵して、車輪からの操舵反力 F力 Sステアリングギヤボックス 10に作用すると、操舵反 力が車体取り付け用ボス部 16、 17に直接作用する。 [0013] その結果、車体取り付け用ボス部 16、 17の取り付け孔 161、 171の中心を支点とし て、ステアリングギヤボックス 10は変形し、図 3に示すように、車体上下方向に変形す る。また、図 4に示すように、車体取り付け用ボス部 16、 17の取り付け孔 161、 171の 中心を支点として、ステアリングギヤボックス 10は変形し、車体前後方向にも変形す る。
[0014] 特に、中空円筒部 11の右端 (反ピ二オン側端部)の車体取り付け用ボス部 17近傍 は、中空円筒部 11の左端 (ピ-オン側端部)の車体取り付け用ボス部 16近傍とは異 なり、ピニオン挿入用の円柱状ボス 13やラックガイド挿入用の円柱状ボス 14が無 、。 従って、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17近傍の剛性が低ぐ操舵反力 Fが作用した時の車体取り付け用ボス部 17近傍の変形が大きくなる。その結果として 、操縦安定性が低下する不具合が生じていた。
[0015] このような、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17近傍の変形を抑制するた めに、図 2に示すように、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17と中空円筒部 11の外周 15とを接続し、中空円筒部 11の中心軸線に平行なリブ 18a、 18bを形成し ている。また、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 16近傍の変形を抑制するた めに、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 16と中空円筒部 11の外周 15とを接 続し、中空円筒部 11の中心軸線に平行なリブ 19a、 19bも形成している。しかしなが ら、これらの平行なジブ 18a、 18b、 19a, 19bでは、車体取り付け用ボス部 16、 17の 変形を抑制するには剛性が不十分であった。
[0016] 特許文献 1 :特開 2001— 80528号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0017] 本発明は、簡素なリブ構造で、ステアリングギヤの車体取り付け用ボス部近傍の変 形を抑制して、操縦安定性を向上させたステアリング装置を提供することを課題とす る。
課題を解決するための手段
[0018] 上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第 1番目の発明は、ステア リングシャフトの下端に取り付けられたピ-オンの回転で往復移動するラック軸を摺動 可能に内嵌する中空円筒部を有し、車体フレームに取り付け可能なステアリングギヤ ボックス、上記ステアリングギヤボックスの中空円筒部のピ-オン側端部と反ピ-オン 側端部の両方に、中空円筒部の外周から車体前後方向に突出して形成され、ステア リングギヤボックスを車体フレームに取り付けるための取り付け孔が車体上下方向に 各々一個形成された車体取り付け用ボス部、上記反ピニオン側端部の車体取り付け 用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され、反ピニオン側端部の車体取り付け用 ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 1のリブであって、上記第 1のリブは二個のリ ブで構成され、上記二個のリブは、中空円筒部との接続側が互いに交わり、反ピ-ォ ン側の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した V字形であることを特徴と するステアリング装置である。
[0019] 第 2番目の発明は、第 1番目の発明のステアリング装置において、上記中空円筒部 の反ピ-オン側端部の車体上方側の外周には、反ピ-オン側端部の車体取り付け 用ボス部近傍に第 2のリブが形成されていることを特徴とするステアリング装置である
[0020] 第 3番目の発明は、第 1番目の発明のステアリング装置において、上記中空円筒部 の反ピ-オン側端部の車体下方側の外周には、反ピ-オン側端部の車体取り付け 用ボス部近傍に第 3のリブが形成されていることを特徴とするステアリング装置である
[0021] 第 4番目の発明は、第 1番目の発明のステアリング装置において、上記中空円筒部 の反ピ-オン側端部の車体上方側の外周には、反ピ-オン側端部の車体取り付け 用ボス部近傍に第 2のリブが形成され、上記中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体 下方側の外周には、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部近傍に第 3のリブが 形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
[0022] 第 5番目の発明は、第 1番目の発明のステアリング装置において、上記ピ-オン側 端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され、ピニオン側端部 の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4のリブであって、上記第 4のリブは二個のリブで構成され、上記二個のリブは、中空円筒部との接続側が互い に交わり、ピ-オン側の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字 形であることを特徴とするステアリング装置である。
[0023] 第 6番目の発明は、第 2番目の発明のステアリング装置において、上記ピ-オン側 端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され、ピニオン側端部 の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4のリブであって、上記第 4のリブは二個のリブで構成され、上記二個のリブは、中空円筒部との接続側が互い に交わり、ピ-オン側の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字 形であることを特徴とするステアリング装置である。
[0024] 第 7番目の発明は、第 3番目の発明のステアリング装置において、上記ピ-オン側 端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され、ピニオン側端部 の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4のリブであって、上記第 4のリブは二個のリブで構成され、上記二個のリブは、中空円筒部との接続側が互い に交わり、ピ-オン側の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字 形であることを特徴とするステアリング装置である。
[0025] 第 8番目の発明は、第 4番目の発明のステアリング装置において、上記ピ-オン側 端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され、ピニオン側端部 の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4のリブであって、上記第 4のリブは二個のリブで構成され、上記二個のリブは、中空円筒部との接続側が互い に交わり、ピ-オン側の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字 形であることを特徴とするステアリング装置である。
発明の効果
[0026] 本発明の第 1番目の発明のステアリング装置では、反ピ-オン側端部の車体取り付 け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 1のリブが二個のリブで構成される。こ の二個のリブが、中空円筒部との接続側が互いに交わり、反ピ-オン側端部の車体 取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した V字形である。
[0027] 従って、第 1のリブは、車体取り付け用ボス部と V字型に開いた二個のリブによって 閉ループを構成する。それゆえ、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部の車体 上下方向と車体前後方向の両方の変形を効果的に抑制し、操縦安定性を向上させ る。 [0028] 本発明の第 2番目の発明のステアリング装置では、中空円筒部の反ピ-オン側端 部の車体上方側の外周に、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部近傍に第 2の リブを形成している。
[0029] 従って、第 2のリブは、第 1のリブの反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部の車 体上下方向の変形抑止効果を補助して、操縦安定性をさらに向上させる。
[0030] 本発明の第 3番目の発明のステアリング装置では、中空円筒部の反ピ-オン側端 部の車体下方側の外周に、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部近傍に第 3の リブを形成している。
[0031] 従って、第 3のリブは、第 1のリブの反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部の車 体上下方向の変形抑止効果を補助して、操縦安定性をさらに向上させる。
[0032] 本発明の第 4番目の発明のステアリング装置では、中空円筒部の反ピ-オン側端 部の車体上方側の外周に、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部近傍に第 2の リブを形成すると共に、中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体下方側の外周に、反 ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部近傍に第 3のリブを形成している。
[0033] 従って、第 2のリブと第 3のリブは、第 1のリブの反ピ-オン側端部の車体取り付け用 ボス部の車体上下方向の変形抑止効果を補助して、操縦安定性をさらに向上させる
[0034] 本発明の第 5番目から第 8番目までの発明のステアリング装置では、ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4のリブが二個のリブで 構成される。この二個のリブが、中空円筒部との接続側が互いに交わり、ピ-オン側 端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字形である。
[0035] 従って、第 4のリブは、車体取り付け用ボス部と二個のリブによって閉ループを構成 するため、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部の車体上下方向と車体前後方向 の両方の変形を効果的に抑制し、操縦安定性を向上させる。
図面の簡単な説明
[0036] [図 1]本発明のステアリング装置のステアリングギヤボックスの実施例の要部を示す正 面図である。
[図 2]従来のステアリング装置のステアリングギヤボックスの要部を示す正面図である [図 3]従来のステアリング装置のステアリングギヤボックス力 操舵時に車輪から操舵 反力を受けた時の変形の状態を示す正面図である。
[図 4]従来のステアリング装置のステアリングギヤボックスが、操舵時に車輪から操舵 反力を受けた時の変形の状態を示す図 2の IV視図である。
符号の説明
1 ステアリングギヤボックス
10 ステアリングギヤボックス
11 中空円筒部
12 内周
13 ピ-オン挿入用の円柱状ボス
14 ラックガイド挿入用の円柱状ボス
15 外周
16、 17 車体取り付け用ボス部
161、 171 取り付け孔
163、 173 ボノレ卜
18a, 18b ジブ
19aゝ 19b リブ
2 車体フレーム
3 ラック軸
41、 42 タイロッド
5 ピニ才ン軸
61 第 1のリブ
61a, 61b ジブ
62 第 2のリブ
63 第 3のリブ
64 第 4のリブ
64a、 64b リブ 発明を実施するための最良の形態
[0038] 以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図 1は本発明のステアリング装 置のステアリングギヤボックスの実施例の要部を示す正面図である。図 1に示すように 、本発明の実施例のステアリングギヤボックス 1は、フロントサブフレーム等の車体フ レーム 2に取り付けられている。図 1の上方向が車体上方向、下方向が車体下方向、 図 1の左右方向が車体左右方向、図 1の紙面に直交する方向が車体前後方向であ る。
[0039] ステアリングギヤボックス 1の中空円筒部 11の内周 12には、図 1の左右方向に摺動 可能にラック軸 3が内嵌している。ラック軸 3の左右両端には、タイロッド 41、 42が連 結され、タイロッド 41、 42が図示しないナックルアームを介して車輪に接続されてい る。
[0040] 中空円筒部 11の左端には、中空円筒部 11の外周 15から上方へ突出してピ-オン 揷入用の円柱状ボス 13がー体的に形成される。このピニオン挿入用の円柱状ボス 1 3に挿入されたピ-オン軸 5の下端には、ラック軸 3に嚙み合う図示しないピ-オンが 形成されている。ピ-オン軸 5の上端は、ステアリングホイールに連結された図示しな V、ステアリングシャフトの下端に連結されて 、る。
[0041] 中空円筒部 11の左端には、上記ピ-オン挿入用の円柱状ボス 13に隣接して、中 空円筒部 11の外周 15から車体前後方向 (紙面に直交する手前方向)へ突出して、 ラックガイド挿入用の円柱状ボス 14がー体的に形成されて 、る。このラックガイド挿入 用の円柱状ボス 14には、図示しないラックガイドが挿入され、ラック軸 3の背面 (ラック 歯面と反対側)をローラー等により案内して、ピ-オンとの嚙み合い時の反力によるラ ック軸 3の変形を防止して、ラック軸 3が円滑に摺動するようにして 、る。
[0042] 運転者が図示しないステアリングホイールを回転すると、ピ-オン軸 5のピ-オンが 回転し、ピ-オンの回転に応じて、ラック軸 3が左右に摺動して、車輪の操舵角を変 えることができる。
[0043] 中空円筒部 11の左端 (ピニオン側端部)、及び、中空円筒部 11の右端 (反ピニォ ン側端部)には、中空円筒部 11の外周 15から車体前後方向 (紙面に直交する手前 方向)に突出して、車体取り付け用ボス部 16、 17が形成されている。車体取り付け用 ボス部 16、 17には、円形の取り付け孔 161、 171が車体上下方向(図 1の上下方向) に各々一箇所形成されて 、る。
[0044] 取り付け孑し 161、 171にはボノレ卜 163、 173を挿人し、このボノレ卜 163、 173を車体 フレーム 2に締め付けることで、弾性部材製のブッシュを介在させずに、ステアリング ギヤボックス 1は車体フレーム 2にリジッド構造 (剛体構造)で取り付けられている。
[0045] 反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17近傍の変形を抑制するために、反ピ ユオン側端部の車体取り付け用ボス部 17と中空円筒部 11の外周 15との結合部には 、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17と中空円筒部 11の外周 15とを接続 する第 1のリブ 61が形成されている。
[0046] 第 1のリブ 61は、図 1の上側のリブ 61aと、リブ 61aの下側のリブ 61bとの二個のリブ で構成されている。リブ 61aとリブ 61bは、中空円筒部 11との接続側(図 1で車体取り 付け用ボス部 17よりも左方側)が互いに交わり、車体取り付け用ボス部 17との接続側 力 車体上下方向に互いに離間した V字形を形成して 、る。
[0047] 第 1のリブ 61は、車体取り付け用ボス部 17、リブ 61a、リブ 61bによって三角形の閉 ループを構成する。そのため、車体取り付け用ボス部 17の車体上下方向と車体前後 方向の両方の変形に対して剛性が高い、効果的なリブ構造になっている。
[0048] 中空円筒部 11の反ピ-オン側端部の外周 15の車体上方側には、反ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部 17近傍に第 2のリブ 62が形成されている。また、中空円 筒部 11の反ピ-オン側端部の外周 15の車体下方側には、反ピ-オン側端部の車 体取り付け用ボス部 17近傍に第 3のリブ 63が形成されている。
[0049] 第 2のリブ 62と、第 3のリブ 63は、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 17の 車体上下方向の変形に対して、第 1のリブ 61の車体上下方向の変形抑止効果を補 助する効果を有している。
[0050] また、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 16近傍の変形を抑制するために、 ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 16と中空円筒部 11の外周 15との結合部に は、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部 16と中空円筒部 11の外周 15とを接続 する第 4のリブ 64が形成されて 、る。
[0051] 第 4のリブ 64は、図 1の上側のリブ 64aと、リブ 64aの下側のリブ 64bの二個のリブで 構成されており、リブ 64aとリブ 64bは、中空円筒部 11との接続側(図 1で車体取り付 け用ボス部 16よりも右方側)が互いに交わる方向に向力ぃ、ラックガイド挿入用の円 柱状ボス 14に接続し、車体取り付け用ボス部 16との接続側が、車体上下方向に互 V、に離間した略 V字形を形成して 、る。
[0052] 第 4のリブ 64は、車体取り付け用ボス部 16、リブ 64a、リブ 64b、ラックガイド揷入用 の円柱状ボス 14によって四角形の閉ループを構成するため、車体取り付け用ボス部 16の車体上下方向と車体前後方向の両方の変形に対して剛性が高い、効果的なリ ブ構造になっている。
[0053] このようなリブ構造を備え、車体フレーム 2への取り付けがリジッド構造の本発明のス テアリングギヤボックス 1を有するステアリング装置を操舵すると、車輪からの操舵反 力がステアリングギヤボックス 1に作用し、操舵反力が車体取り付け用ボス部 16、 17 に直接作用する。
[0054] その結果、車体取り付け用ボス部 16、 17の取り付け孔 161、 171の中心を支点とし て、ステアリングギヤボックス 1に曲げ応力が作用する力 第 1のリブ 61から第 4のリブ 64によって、車体取り付け用ボス部 16、 17の近傍の車体前後方向と車体上下方向 の両方の変形に対する剛性が高くなつているため、車体取り付け用ボス部 16、 17の 車体前後方向と車体上下方向の両方の変形が減少する。従って、操舵反力が作用 した時の操縦安定性が向上する。
[0055] 上記実施例は、操舵補助力を使用しないステアリング装置に本発明を適用した例 について説明したが、大きな操舵反力が働く電動パワーステアリング装置等の操舵 補助力付きのステアリング装置に適用すれば、より効果的である。
[0056] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
[0057] 本出願は、 2005年 11月 22日出願の日本特許出願 (特願 2005— 336482)に基づくも のであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0058] 本発明のステアリング装置では、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部と中空 円筒部外周とを接続する第 1のリブが二個のリブで構成される。この二個のリブが、中 空円筒部との接続側が互いに交わり、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部と の接続側が互 ヽに離間した V字形である。
従って、第 1のリブは、車体取り付け用ボス部と V字型に開いた二個のリブによって 閉ループを構成する。それゆえ、反ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部の車体 上下方向と車体前後方向の両方の変形を効果的に抑制し、操縦安定性を向上させ る。

Claims

請求の範囲
[1] ステアリングシャフトの下端に取り付けられたピ-オンの回転で往復移動するラック 軸を摺動可能に内嵌する中空円筒部を有し、車体フレームに取り付け可能なステア リングギヤボックスと、
前記ステアリングギヤボックスの中空円筒部のピ-オン側端部と反ピ-オン側端部 の両方に、前記中空円筒部の外周から車体前後方向に突出して形成され、前記ス テアリングギヤボックスを前記車体フレームに取り付けるための取り付け孔が車体上 下方向に各々一個形成された車体取り付け用ボス部と、
前記反ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と前記中空円筒部との結合部に形 成され、反ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する 第 1のリブとを有し、
前記第 1のリブは二個のリブで構成され、
前記二個のリブは、前記中空円筒部との接続側が互いに交わり、前記反ピニオン 側端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した V字形であること を特徴とするステアリング装置。
[2] 請求項 1に記載されたステアリング装置にぉ 、て、
前記中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体上方側の外周には、反ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部近傍に第 2のリブが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 1に記載されたステアリング装置にぉ 、て、
前記中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体下方側の外周には、反ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部近傍に第 3のリブが形成されていること
を特徴とするステアリング装置。
[4] 請求項 1に記載されたステアリング装置にぉ 、て、
前記中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体上方側の外周には、反ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部近傍に第 2のリブが形成され、
前記中空円筒部の反ピ-オン側端部の車体下方側の外周には、反ピ-オン側端 部の車体取り付け用ボス部近傍に第 3のリブが形成されていること を特徴とするステアリング装置。
[5] 請求項 1に記載されたステアリング装置にぉ 、て、
前記ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部との結合部に形成され 、前記ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と前記中空円筒部外周とを接続する 第 4のリブであって、
前記第 4のリブは二個のリブで構成され、
前記二個のリブは、前記中空円筒部との接続側が互いに交わり、前記ピニオン側 端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字形であること を特徴とするステアリング装置。
[6] 請求項 2に記載されたステアリング装置にぉ 、て、
前記ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と前記中空円筒部との結合部に形成 され、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4の リブであって、
前記第 4のリブは二個のリブで構成され、
前記二個のリブは、前記中空円筒部との接続側が互いに交わり、前記ピニオン側 端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字形であること を特徴とするステアリング装置。
[7] 請求項 3に記載されたステアリング装置において、
前記ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と前記中空円筒部との結合部に形成 され、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4の リブであって、
前記第 4のリブは二個のリブで構成され、
前記二個のリブは、前記中空円筒部との接続側が互いに交わり、前記ピニオン側 端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字形であること を特徴とするステアリング装置。
[8] 請求項 4に記載されたステアリング装置にぉ ヽて、
前記ピニオン側端部の車体取り付け用ボス部と前記中空円筒部との結合部に形成 され、ピ-オン側端部の車体取り付け用ボス部と中空円筒部外周とを接続する第 4の リブであって、
前記第 4のリブは二個のリブで構成され、
前記二個のリブは、前記中空円筒部との接続側が互いに交わり、前記ピニオン側 端部の車体取り付け用ボス部との接続側が互いに離間した略 V字形であること を特徴とするステアリング装置。
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