WO2022059403A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2022059403A1
WO2022059403A1 PCT/JP2021/029989 JP2021029989W WO2022059403A1 WO 2022059403 A1 WO2022059403 A1 WO 2022059403A1 JP 2021029989 W JP2021029989 W JP 2021029989W WO 2022059403 A1 WO2022059403 A1 WO 2022059403A1
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WO
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insulator
steering device
main body
tubular main
core metal
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PCT/JP2021/029989
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French (fr)
Inventor
尚樹 高柳
Original Assignee
日立Astemo株式会社
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    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F3/0873Units comprising several springs made of plastics or the like material of the same material or the material not being specified
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    • B62D7/22Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system

Definitions

  • the present invention relates to a steering device.
  • Patent Document 1 discloses a technique in which a bracket portion is provided in a gear housing accommodating a rack bar and the gear housing is fixed to a vehicle body via the bracket portion. An insulator for vibration isolation is inserted in the insulator accommodating hole of the bracket portion. The gear housing is fastened to the fixed portion of the vehicle body by bolts via an insulator.
  • Patent Document 1 when the bolt is inserted into the insulator when the gear housing is assembled to the vehicle body, the tip of the bolt pushes up the insulator and the insulator is pushed from the bracket portion due to the relative inclination between the insulator and the bolt. There was a problem that the bolt slipped when pushed up.
  • One of an object of the present invention is to provide a steering device capable of suppressing the thrusting of an insulator by a bolt.
  • the inner circumference of the tubular body portion of the core metal is provided on the front side in the bolt insertion direction with respect to the female screw portion, and the diameter-reduced portion is provided toward the back side in the insertion direction. It is formed.
  • FIG. It is the schematic of the steering apparatus 1 of Embodiment 1.
  • FIG. It is a vertical sectional view of the bracket part 15 of Embodiment 1.
  • FIG. It is a vertical sectional view of the bracket part 15 of Embodiment 2.
  • FIG. It is a vertical sectional view of the 1st insulator 21 of Embodiment 3.
  • FIG. It is a vertical sectional view of the bracket part 15 of Embodiment 4.
  • FIG. It is a vertical sectional view of the bracket part 15 of Embodiment 5.
  • FIG. 1 is a schematic view of the steering device 1 of the first embodiment.
  • the steering device 1 includes a steering mechanism 2 and a steering assist mechanism 3.
  • the steering mechanism 2 transmits the steering force from the driver, and the steering assist mechanism 3 assists the driver in steering operation.
  • the steering mechanism 2 mechanically connects a steering wheel (not shown) arranged in the driver's cab of the vehicle and two steering wheels (not shown) which are front wheels of the vehicle.
  • the steering mechanism 2 has a steering shaft 6 having an input shaft 4 and an output shaft 5, and a transmission mechanism 7.
  • the input shaft 4 transmits the rotational force from the steering wheel.
  • the output shaft 5 is connected to the input shaft 4 via a torsion bar (not shown).
  • the transmission mechanism 7 transmits the rotation of the steering shaft 6 to the steering wheels.
  • the transmission mechanism 7 is a rack and pinion mechanism composed of a rack and a pinion.
  • the pinion is provided on the outer circumference of the output shaft 5.
  • the rack is provided on the outer periphery of the rack bar 8. Both ends of the rack bar 8 are connected to the corresponding steering wheels via tie rods and knuckle arms (not shown), respectively.
  • the rack bar 8 is housed in a rack bar accommodating portion 10 provided inside the elongated cylindrical gear housing 9.
  • the steering assist mechanism 3 includes a motor 13 which is an electric motor that applies steering force to the steering mechanism 2.
  • the motor 13 is integrally configured with the electronic control unit (ECU) 14.
  • the electronic control unit 14 has a function of storing and executing various control processes, and drives and controls the motor 13 based on a steering torque signal or the like from a torque sensor (not shown).
  • Bracket portions 15 for attaching the gear housing 9 to the vehicle body are provided at both ends of the gear housing 9 in the axial direction.
  • the bracket portion 15 has a bracket main body portion 16 and an insulator accommodating hole 17.
  • the bracket main body portion 16 is provided on the outside of the rack bar accommodating portion 10.
  • the insulator accommodating hole 17 is a through hole having a circular cross-sectional shape that penetrates the bracket main body 16 in the vertical direction.
  • An insulator 18 is inserted into the insulator accommodating hole 17.
  • the gear housing 9 is fastened to the fixing portion 19 of the vehicle body via the insulator 18 by a bolt 20.
  • FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the bracket portion 15 of the first embodiment, and L1 is an axis line passing through the center of the insulator accommodating hole 17.
  • the upper side of the paper surface is the upper side in the vertical direction
  • the lower side of the paper surface is the lower side in the vertical direction
  • the axis L1 extends in the vertical direction.
  • the X-axis is set in the direction along the axis L1, and the direction from the lower side to the upper side in the vertical direction is referred to as the X-axis positive direction and the opposite direction is referred to as the X-axis negative direction.
  • the radial direction of the axis L1 is referred to as a radial direction.
  • the insulator 18 of the first embodiment has a first insulator 21 and a second insulator 22.
  • the first insulator 21 is located on the negative side of the second insulator 22 on the X-axis.
  • the first insulator 21 has a first core metal 23 and a first elastic body 24.
  • the first core metal 23 is made of a metal material and has a first tubular main body portion 25 and a first flange portion 26.
  • the first tubular main body portion 25 is formed in a cylindrical shape, and a portion other than the X-axis negative end is accommodated in the insulator accommodating hole 17.
  • the center of the first tubular main body 25 is on the axis L1.
  • the first flange portion 26 projects radially outward from the X-axis negative end of the first tubular main body portion 25.
  • the first flange portion 26 comes into contact with the fixing portion 19 of the vehicle body.
  • the outer diameter of the first flange portion 26 is formed to be larger than the inner diameter of the insulator accommodating hole 17.
  • the first elastic body 24 is formed of an elastic material such as rubber, and is interposed between the bracket main body portion 16 and the first tubular main body portion 25 in an elastically deformed state in the radial direction. Due to the frictional resistance with the bracket main body 16 due to the elastic deformation of the first elastic body 24, the first insulator 21 is suppressed from falling off from the bracket main body 16.
  • the second insulator 22 has a second core metal 27 and a second elastic body 28.
  • the second core metal 27 is made of a metal material and has a second tubular body portion 29 and a second flange portion 30.
  • the second tubular main body 29 is formed in a cylindrical shape, and a portion other than the X-axis positive end is accommodated in the insulator accommodating hole 17.
  • the center of the second tubular main body 29 is on the axis L1.
  • the X-axis negative end of the second tubular body 29 abuts on the X-axis positive end of the first tubular body 25.
  • the second flange portion 30 projects radially outward from the X-axis positive direction end of the second tubular main body portion 29.
  • the outer diameter of the second flange portion 30 is formed to be larger than the inner diameter of the insulator accommodating hole 17.
  • the second elastic body 28 is formed of an elastic material such as rubber, and is interposed between the bracket main body portion 16 and the second tubular main body portion 29 in an elastically deformed state in the radial direction. Due to the frictional resistance with the bracket main body 16 due to the elastic deformation of the second elastic body 28, the second insulator 22 is suppressed from falling off from the bracket main body 16.
  • a first straight line portion 31, a second straight line portion 32, and an inclined portion 33 are formed on the inner circumference of the first tubular main body portion 25.
  • the first straight line portion 31 is provided on the X-axis negative direction side of the first tubular main body portion 25, and the second straight line portion 32 is provided on the X-axis positive direction side of the first tubular main body portion 25.
  • the inner diameter of the second straight line portion 32 is smaller than that of the first straight line portion 31.
  • the first straight line portion 31 and the second straight line portion 32 extend in the direction along the axis L1.
  • the inclined portion 33 is provided between the first straight line portion 31 and the second straight line portion 32 in the X-axis direction, and connects the first straight line portion 31 and the second straight line portion 32.
  • the inclined portion 33 has a tapered shape whose diameter is reduced in the positive direction of the X-axis.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined portion 33 with respect to the axis L1 is set to be smaller than 45 degrees.
  • the inclined portion 33 is provided on the X-axis positive direction side with respect to the end surface 16a on the X-axis negative direction side of the bracket main body portion 16.
  • a female screw portion 34 that meshes with the male screw portion 20a of the bolt 20 is formed from the negative X-axis end to the positive X-axis end of the second tubular main body 29.
  • the diameter r1 of the tooth bottom circle of the female threaded portion 34 is set to be smaller than the inner diameter r2 of the second straight line portion 32.
  • the fixing portion 19 is formed with a through hole 19a into which the bolt 20 is inserted.
  • the bolt 20 is inserted into the through hole 19a from the vertical lower side (X-axis negative direction side) of the fixing portion 19 by the equipment, penetrates the fixing portion 19, and is inserted into the first insulator 21 and the second insulator 22.
  • the male threaded portion 20a of the bolt 20 meshes with the female threaded portion 34 of the second insulator 22, so that the second insulator 22 functions as a nut, and by tightening the bolt 20, the bracket main body portion 16 and the fixing portion 19 are firmly fastened.
  • the bolt 20 may be temporarily tightened by an operator and then finally tightened using equipment.
  • the insulator 18 of the first embodiment on the inner circumference of the first tubular main body portion 25 of the first core metal 23, the front side (X-axis negative direction side) of the bolt 20 from the female screw portion 34 in the insertion direction.
  • the inclined portion 33 is provided in the above and the diameter is reduced toward the inner side (the negative direction side of the X-axis) in the insertion direction.
  • the tip of the bolt 20 comes into contact with the inclined portion 33, and the tip of the bolt 20 is guided to the center of the female threaded portion 34.
  • the inclination of the bolt 20 with respect to the bolt 20 is suppressed. Therefore, by improving the meshing property between the male threaded portion 20a and the female threaded portion 34, it is possible to suppress the push-up of the second insulator 22 by the bolt 20.
  • a second straight line portion 32 is provided between the female screw portion 34 and the inclined portion 33 on the inner circumference of the first tubular main body portion 25 and the second tubular main body portion 29.
  • the bolt 20 may be caught by the inclined portion 33 and the bolt 20 may not be inserted.
  • the inclination angle ⁇ is gentle (less than 45 degrees), it is possible to suppress the bolt 20 from being caught by the inclined portion 33.
  • the diameter r1 of the tooth bottom circle of the female threaded portion 34 is set to be smaller than the inner diameter of the second straight line portion 32. If r1> r2, the second straight line portion 32 may interfere when the bolt 20 is inserted, whereas by setting r1 ⁇ r2, the interference between the bolt 20 and the second straight line portion 32 can be suppressed. ..
  • the inclined portion 33 is provided on the front side (X-axis positive direction side) of the bracket main body portion 16 in the insertion direction. That is, after the bolt 20 is sufficiently inserted into the first tubular main body portion 25 (inside the first straight line portion 31), the bolt 20 is brought into contact with the inclined portion 33.
  • the tip of the bolt 20 can be guided to the center of the female thread portion 34 while the inclination of the bolt 20 is limited by the inner diameter of the first straight line portion 31, so that the inclination of the bolt 20 with respect to the second insulator 22 is effective. Can be suppressed.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of the bracket portion 15 of the second embodiment.
  • a first straight line portion 31 is provided on the inner circumference of the first tubular main body portion 25 from the X-axis negative direction end to the X-axis positive direction end of the first tubular main body portion 25.
  • a third straight line portion 35, an inclined portion 33, a second straight line portion 32, and a female screw portion 34 are located from the negative X-axis side to the positive X-axis side. It is provided in order.
  • the inner diameter and center of the third straight portion 35 coincide with the inner diameter and center of the first straight portion 31.
  • the female screw portion 34 and the inclined portion 33 are provided on the second tubular main body portion 29. That is, since the inclined portion 33 is provided on the second tubular main body portion 29 itself provided with the female screw portion 34, the relative inclination between the bolt 20 and the second insulator 22 can be effectively suppressed.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of the first insulator 21 of the third embodiment.
  • An inclined portion 33 and a second straight line portion 32 are provided on the inner circumference of the first tubular main body portion 25.
  • the length d of the inclined portion 33 in the X-axis direction is set to a length of more than half of the total length of the first tubular main body portion 25.
  • the inclination angle ⁇ of the inclined portion 33 with respect to the insertion direction of the bolt 20 becomes very gentle, so that the bolt 20 can be effectively suppressed from being caught by the inclined portion 33.
  • FIG. 5 is a vertical sectional view of the bracket portion 15 of the fourth embodiment.
  • a convex portion (first fitting portion) 36 projecting to the X-axis positive direction side is provided.
  • a recess (second fitting portion) 37 recessed in the positive direction of the X-axis is provided.
  • the convex portion 36 fits into the concave portion 37.
  • the first insulator 21 and the second insulator 22 are positioned in the radial direction in the butted state by fitting the convex portion 36 and the concave portion 37.
  • the bolt 20 may be caught in the fitting portion, whereas the first tubular body portion is formed.
  • FIG. 6 is a vertical sectional view of the bracket portion 15 of the fifth embodiment.
  • a knurled portion 38 as a non-slip process is formed on the outer periphery of the second elastic body 28.
  • the knurled portion 38 has a shape in which peaks and valleys are alternately arranged in the X-axis direction.
  • FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the bracket portion 15 of the sixth embodiment, showing a state before the second insulator 22 is inserted into the insulator accommodating hole 17.
  • a knurled portion 39 as a non-slip process is formed at a portion in contact with the second elastic body 28.
  • the knurled portion 39 has a shape in which peaks and valleys are alternately arranged in the X-axis direction.
  • FIG. 8 is a vertical sectional view of the bracket portion 15 of the seventh embodiment.
  • the insulator 18 of the seventh embodiment has a core metal 40 and an elastic body 41.
  • the core metal 40 is made of a metal material and has a tubular main body portion 42 and a flange portion 43.
  • the tubular main body portion 42 is formed in a cylindrical shape, and a portion excluding both ends in the X-axis direction is accommodated in the insulator accommodating hole 17.
  • the center of the tubular body portion 42 is on the axis L1.
  • the flange portion 43 projects radially outward from the X-axis positive end of the tubular main body portion 42.
  • the outer diameter of the flange portion 43 is formed to be larger than the inner diameter of the insulator accommodating hole 17.
  • the elastic body 41 is formed of an elastic material such as rubber, and is interposed between the bracket main body portion 16 and the tubular main body portion 42 in an elastically deformed state in the radial direction. Due to the frictional resistance with the bracket body 16 due to the elastic deformation of the elastic body 41, the insulator 18 is suppressed from falling off from the bracket body 16. A flange portion 44 protruding in the radial direction is provided at the X-axis negative end of the elastic body 41. The flange portion 44 comes into contact with the fixing portion 19 of the vehicle body.
  • a first straight line portion 31, an inclined portion 33, a second straight line portion 32, and a female screw portion 34 are provided on the inner circumference of the tubular main body 42 in order from the negative X-axis side to the positive X-axis side. There is.
  • the insulator 18 of the seventh embodiment is composed of one core metal 40 and one elastic body 41. As a result, the cost can be reduced by reducing the number of parts as compared with other embodiments including two core metals and two elastic bodies.
  • the insulator 18 of the seventh embodiment is unlikely to be pushed up by the bolt 20 due to the flange portion 44 of the elastic body 41.
  • both are relatively inclined when the bolt 20 is inserted into the insulator 18, the male thread portion 20a does not mesh with the female thread portion 34 and the bolt 20 spins, which may damage the female thread portion 34. be. Therefore, even in the insulator 18 of the seventh embodiment, the effect of suppressing the inclination of the bolt 20 by the inclined portion 33 is large.
  • the steering device is a rack bar for steering a steering wheel, a gear housing, which is made of a metal material and has a rack bar accommodating portion and a bracket portion, and the rack bar accommodating portion is a gear housing.
  • the rack bar is movably accommodated, the bracket portion has a bracket main body portion and an insulator accommodating hole, the bracket main body portion is provided outside the rack bar accommodating portion, and the insulator accommodating hole is the said.
  • the gear housing which is a through hole having a circular cross-sectional shape penetrating the bracket main body portion, and an insulator having a core metal and an elastic portion, the core metal being formed of a metal material, and having a tubular main body portion and a flange portion.
  • the tubular main body is housed in the insulator accommodating hole, and the inner circumference of the tubular main body has a female screw portion that can be fastened to a bolt and an insertion direction of the bolt rather than the female screw portion.
  • An inclined portion which is provided on the front side of the above and whose diameter is reduced toward the inner side in the insertion direction is formed, and the flange portion is formed from the tubular main body portion toward the radial outer side of the tubular main body portion.
  • the outer diameter of the flange portion is formed larger than the inner diameter of the insulator accommodating hole
  • the elastic portion is formed of an elastic material
  • the bracket is formed in the radial direction of the tubular main body portion.
  • the tubular main body portion has a linear portion between the female screw portion and the inclined portion in the insertion direction.
  • the insulator has a first insulator and a second insulator, the first insulator has a first core metal and a first elastic body, and the second insulator. Is provided on the inner side in the insertion direction from the first insulator and has a second core metal and a second elastic body, and the first core metal has a first tubular main body portion and a first flange portion.
  • the second core metal has a second tubular main body portion and a second flange portion, the female screw portion is provided on the second tubular main body portion, and the inclined portion is the first tubular main body portion. It is provided in.
  • the insulator has a first insulator and a second insulator, the first insulator has a first core metal and a first elastic body, and the second is provided.
  • the insulator is provided behind the first insulator in the insertion direction and has a second core metal and a second elastic body, and the first core metal has a first tubular portion and a first flange portion.
  • the second core metal has a second tubular portion and a second flange portion, and the female screw portion and the inclined portion are provided on the second tubular main body portion.
  • the inclined portion in the insertion direction, has a length of more than half of the total length of the first tubular main body portion. In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the angle of the inclined portion with respect to the insertion direction is less than 45 degrees. In yet another preferred embodiment, in any of the above embodiments, the first insulator and the second insulator have the first tubular shape in a butt state due to the fitting of the first fitting portion and the second fitting portion. Positioned in the radial direction of the main body.
  • the first fitting portion is a convex portion and the second fitting portion is a concave portion that fits into the convex portion.
  • the portion of the insulator accommodating hole in contact with the second insulator is subjected to anti-slip processing.
  • the outer periphery of the second elastic body is subjected to anti-slip processing.
  • the straight portion is provided on the first insulator, and the diameter of the tooth bottom circle of the female thread portion is smaller than the inner diameter of the straight portion.
  • the inclined portion is provided on the back side of the front end surface of the bracket main body portion in the insertion direction.
  • the insulator is composed of one core metal and one elastic portion.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.

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Abstract

ブラケット本体部のインシュレータ収容孔に挿入されるインシュレータにおいて、第1コアメタルの第1筒状本体部の内周には、雌ねじ部よりもボルトの挿入方向の手前側に設けられ、挿入方向の奥側へ向かって縮径する傾斜部が形成されている。

Description

ステアリング装置
 本発明は、ステアリング装置に関する。
 特許文献1には、ラックバーを収容するギヤハウジングにブラケット部が設けられ、ブラケット部を介してギヤハウジングを車体に固定する技術が開示されている。ブラケット部のインシュレータ収容孔には、防振用のインシュレータが挿入されている。ギヤハウジングは、ボルトによりインシュレータを介して車体の固定部と締結されている。
特開2019-51828号公報
 上記特許文献1にあっては、ギヤハウジングの車体組み付け時、インシュレータにボルトを挿入する際、インシュレータとボルトとの相対的な傾きに起因し、ボルトの先端がインシュレータを突き上げてインシュレータがブラケット部から押し上げられることにより、ボルトが空転するという問題があった。
  本発明の目的の一つは、ボルトによるインシュレータの突き上げを抑制できるステアリング装置を提供することにある。
 本発明の一実施形態におけるステアリング装置では、コアメタルの筒状本体部の内周には、雌ねじ部よりもボルトの挿入方向の手前側に設けられ、挿入方向の奥側へ向かって縮径部が形成されている。
 よって、本発明の一実施形態にあっては、ボルトによるインシュレータの突き上げを抑制できる。
実施形態1のステアリング装置1の概略図である。 実施形態1のブラケット部15の縦断面図である。 実施形態2のブラケット部15の縦断面図である。 実施形態3の第1インシュレータ21の縦断面図である。 実施形態4のブラケット部15の縦断面図である。 実施形態5のブラケット部15の縦断面図である。 実施形態6のブラケット部15の縦断面図である。 実施形態7のブラケット部15の縦断面図である。
 〔実施形態1〕
  図1は、実施形態1のステアリング装置1の概略図である。図1では、ギヤハウジング9の一端側を部分的な断面で示している。
  ステアリング装置1は、操舵機構2および操舵アシスト機構3を備える。操舵機構2は、運転者からの操舵力を伝達し、操舵アシスト機構3は、運転者の操舵操作を補助する。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、を機械的に連結する。操舵機構2は、入力軸4および出力軸5を有する操舵軸6と、伝達機構7を有する。入力軸4は、ステアリングホイールからの回転力が伝達される。出力軸5は、図外のトーションバーを介して入力軸4に接続されている。伝達機構7は、操舵軸6の回転を転舵輪に伝達する。
 伝達機構7は、ラックおよびピニオンから構成されるラック&ピニオン機構である。ピニオンは、出力軸5の外周に設けられている。ラックは、ラックバー8の外周に設けられている。ラックバー8の両端は、図外のタイロッドおよびナックルアームを介して対応する転舵輪にそれぞれ連結されている。ラックバー8は、細長い円筒状のギヤハウジング9の内部に設けられたラックバー収容部10内に収容されている。
  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13を備える。モータ13は、電子制御ユニット(ECU)14と一体に構成されている。電子制御ユニット14は、各種制御処理を記憶および実行する機能を有し、図外の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13を駆動制御する。
 ギヤハウジング9の軸方向両端には、ギヤハウジング9を車体に取り付けるためのブラケット部15がそれぞれ設けられている。図2に示すように、ブラケット部15は、ブラケット本体部16およびインシュレータ収容孔17を有する。ブラケット本体部16は、ラックバー収容部10の外側に設けられている。インシュレータ収容孔17は、ブラケット本体部16を鉛直方向に貫通する円形断面形状の貫通穴である。インシュレータ収容孔17には、インシュレータ18が挿入されている。ギヤハウジング9は、インシュレータ18を介して車体の固定部19とボルト20により締結されている。
 次に、実施形態1のインシュレータ18の構成を説明する。
  図2は、実施形態1のブラケット部15の縦断面図であり、L1は、インシュレータ収容孔17の中心を通過する軸線である。図2において、紙面の上側は鉛直方向の上側、紙面の下側は鉛直方向の下側であり、軸線L1は鉛直方向に延びる。以下、軸線L1に沿う方向にX軸を設定し、鉛直方向の下側から上側へ向かう方向をX軸正方向、反対方向をX軸負方向と称す。また、軸線L1の放射方向を径方向と称す。
 実施形態1のインシュレータ18は、第1インシュレータ21および第2インシュレータ22を有する。第1インシュレータ21は第2インシュレータ22のX軸負方向側に位置する。第1インシュレータ21は、第1コアメタル23および第1弾性体24を有する。第1コアメタル23は、金属材料で形成され、第1筒状本体部25および第1フランジ部26を有する。第1筒状本体部25は、円筒状に形成され、X軸負方向端を除く部分がインシュレータ収容孔17に収容されている。第1筒状本体部25の中心は、軸線L1上にある。第1フランジ部26は、第1筒状本体部25のX軸負方向端から径方向外側へ突出する。第1フランジ部26は、車体の固定部19と当接する。第1フランジ部26の外径は、インシュレータ収容孔17の内径よりも大きく形成されている。第1弾性体24は、ゴム等の弾性材料で形成され、径方向において、ブラケット本体部16と第1筒状本体部25との間に弾性変形状態で介装されている。第1弾性体24の弾性変形に伴うブラケット本体部16との摩擦抵抗により、第1インシュレータ21のブラケット本体部16からの脱落が抑制される。
 第2インシュレータ22は、第2コアメタル27および第2弾性体28を有する。第2コアメタル27は、金属材料で形成され、第2筒状本体部29および第2フランジ部30を有する。第2筒状本体部29は、円筒状に形成され、X軸正方向端を除く部分がインシュレータ収容孔17に収容されている。第2筒状本体部29の中心は、軸線L1上にある。第2筒状本体部29のX軸負方向端は、第1筒状本体部の25のX軸正方向端と当接する。第2フランジ部30は、第2筒状本体部29のX軸正方向端から径方向外側へ突出する。第2フランジ部30の外径は、インシュレータ収容孔17の内径よりも大きく形成されている。第2弾性体28は、ゴム等の弾性材料で形成され、径方向において、ブラケット本体部16と第2筒状本体部29との間に弾性変形状態で介装されている。第2弾性体28の弾性変形に伴うブラケット本体部16との摩擦抵抗により、第2インシュレータ22のブラケット本体部16からの脱落が抑制される。
 第1筒状本体部25の内周には、第1直線部31、第2直線部32および傾斜部33が形成されている。第1直線部31は、第1筒状本体部25のX軸負方向側に設けられ、第2直線部32は、第1筒状本体部25のX軸正方向側に設けられている。第2直線部32の内径は、第1直線部31よりも小径である。第1直線部31および第2直線部32は、軸線L1に沿う方向に延びる。傾斜部33は、X軸方向において、第1直線部31と第2直線部32との間に設けられ、第1直線部31と第2直線部32とを接続する。傾斜部33は、X軸正方向へ向かって縮径するテーパ形状を有する。軸線L1に対する傾斜部33の傾斜角度αは、45度よりも小さく設定されている。傾斜部33は、ブラケット本体部16のX軸負方向側の端面16aよりもX軸正方向側に設けられている。
  第2筒状本体部29の内周には、第2筒状本体部29のX軸負方向端からX軸正方向端に亘り、ボルト20の雄ねじ部20aと噛み合う雌ねじ部34が形成されている。雌ねじ部34の歯底円の直径r1は、第2直線部32の内径r2よりも小さく設定されている。
 次に、ギヤハウジング9を車体の固定部19に固定する方法を説明する。
  固定部19には、ボルト20が挿入される貫通穴19aが形成されている。ボルト20は、設備により固定部19の鉛直方向下側(X軸負方向側)から貫通穴19aに挿入され、固定部19を貫通し、第1インシュレータ21および第2インシュレータ22に挿入される。ボルト20の雄ねじ部20aが第2インシュレータ22の雌ねじ部34と噛み合うことにより、第2インシュレータ22がナットとして機能し、ボルト20を締め付けることにより、ブラケット本体部16と固定部19とが強固に締結されることで、ギヤハウジング9が車体に固定される。なお、ボルト20は、一旦作業者により仮締めした後、設備を用いて本締めしてもよい。
 ここで、従来のインシュレータでは、インシュレータにボルトを挿入する際、インシュレータに対してボルトが傾斜していると、ボルトの雄ねじ部がインシュレータの雌ねじ部と噛み合わず、ボルトの先端がインシュレータを突き上げてインシュレータが押し上げられ、ボルトが空転するという問題があった。特に、上下分割型のインシュレータでは、上側のインシュレータの突き上げが顕著である。
 これに対し、実施形態1のインシュレータ18では、第1コアメタル23の第1筒状本体部25の内周には、雌ねじ部34よりもボルト20の挿入方向の手前側(X軸負方向側)に設けられ、挿入方向の奥側(X軸負方向側)へ向かって縮径する傾斜部33が形成されている。これにより、ボルト20が雌ねじ部34に到達する前に、ボルト20の先端が傾斜部33と当接することでボルト20の先端部が雌ねじ部34の中心へと案内されるため、第2インシュレータ22に対するボルト20の傾きが抑制される。よって、雄ねじ部20aと雌ねじ部34との噛み合い性が向上することにより、ボルト20による第2インシュレータ22の突き上げを抑制できる。
 X軸方向において、第1筒状本体部25および第2筒状本体部29の内周には、雌ねじ部34と傾斜部33との間に第2直線部32が設けられている。これにより、傾斜部33によってボルト20の先端部を雌ねじ部34の中心へと案内した後、第2直線部32の内径によってボルト20の傾きを制限できるため、第2インシュレータ22に対するボルト20の傾きを効果的に抑制できる。
  ボルト20の挿入方向に対する傾斜部33の傾斜角度αは、45度よりも小さく設定されている。ここで、仮に傾斜角度αが急である(45度を超える)場合、ボルト20が傾斜部33に引っ掛かり、ボルト20を挿入できないおそれがある。傾斜角度αを緩やか(45度未満)とすることにより、ボルト20の傾斜部33との引っ掛かりを抑制できる。
 雌ねじ部34の歯底円の直径r1は、第2直線部32の内径よりも小さく設定されている。仮にr1>r2である場合、ボルト20の挿入時に第2直線部32が干渉するおそれがあるのに対し、r1<r2とすることにより、ボルト20と第2直線部32との干渉を抑制できる。
  ボルト20の挿入方向において、傾斜部33は、ブラケット本体部16における挿入方向の手前側(X軸正方向側)に設けられている。つまり、ボルト20を第1筒状本体部25内(第1直線部31内)に十分挿入した後、ボルト20を傾斜部33と当接させる。これにより、第1直線部31の内径によってボルト20の傾きが制限された状態で、ボルト20の先端部を雌ねじ部34の中心へと案内できるため、第2インシュレータ22に対するボルト20の傾きを効果的に抑制できる。
 〔実施形態2〕
  実施形態2の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
  図3は、実施形態2のブラケット部15の縦断面図である。
  第1筒状本体部25の内周には、第1筒状本体部25のX軸負方向端からX軸正方向端に亘り、第1直線部31が設けられている。一方、第2筒状本体部29の内周には、X軸負方向側からX軸正方向側に向かって、第3直線部35、傾斜部33、第2直線部32および雌ねじ部34が順に設けられている。第3直線部35の内径および中心は、第1直線部31の内径および中心と一致する。
  実施形態2では、雌ねじ部34および傾斜部33が、第2筒状本体部29に設けられている。つまり、雌ねじ部34が設けられた第2筒状本体部29自体に傾斜部33が設けられているため、ボルト20と第2インシュレータ22との相対的な傾きを効果的に抑制できる。
 〔実施形態3〕
  実施形態3の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
  図4は、実施形態3の第1インシュレータ21の縦断面図である。
  第1筒状本体部25の内周には、傾斜部33および第2直線部32が設けられている。傾斜部33のX軸方向における長さdは、第1筒状本体部25の全長の半分以上の長さに設定されている。これにより、ボルト20の挿入方向に対する傾斜部33の傾斜角度αが非常に緩やかになるため、ボルト20の傾斜部33との引っ掛かりを効果的に抑制できる。
 〔実施形態4〕
  実施形態4の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
  図5は、実施形態4のブラケット部15の縦断面図である。
  第1筒状本体部25のX軸正方向端には、X軸正方向側へ突出する凸部(第1嵌合部)36が設けられている。第2筒状本体部29のX軸負方向端には、X軸正方向側へ凹む凹部(第2嵌合部)37が設けられている。凹部37には凸部36が嵌合する。
 実施形態4では、凸部36と凹部37との嵌め合いにより、第1インシュレータ21および第2インシュレータ22は、突き合わせ状態で径方向に位置決めされる。これにより、第1インシュレータ21と第2インシュレータ22の中心が互いにずれるのを抑制できるため、ボルト20による第2インシュレータ22の突き上げを効果的に抑制できる。ここで、仮に第1筒状本体部25に凹部37、第2筒状本体部29に凸部36を設けた場合、嵌合部分にボルト20が引っ掛かるおそれがあるのに対し、第1筒状本体部25に凸部36、第2筒状本体部29に凹部37を設けたことにより、ボルト20の嵌合部分との引っ掛かりを抑制できる。
 〔実施形態5〕
  実施形態5の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
  図6は、実施形態5のブラケット部15の縦断面図である。
  第2弾性体28の外周には、滑り止め加工としてのローレット部38が形成されている。ローレット部38は、X軸方向に山部と谷部とが交互に並ぶ形状を有する。
  第2弾性体28の外周に滑り止め加工を施すことにより、ボルト20による第2インシュレータ22の突き上げを効果的に抑制できる。
 〔実施形態6〕
  実施形態6の基本的な構成は実施形態1と同じであるため、実施形態1と相違する部分のみ説明する。
  図7は、実施形態6のブラケット部15の縦断面図であり、インシュレータ収容孔17に第2インシュレータ22を挿入する前の状態を示す。
  インシュレータ収容孔17において、第2弾性体28と接する部分には、滑り止め加工としてのローレット部39が形成されている。ローレット部39は、X軸方向に山部と谷部とが交互に並ぶ形状を有する。
  インシュレータ収容孔17の第2弾性体28と接する位置に滑り止め加工を施すことにより、ボルト20による第2インシュレータ22の突き上げを効果的に抑制できる。
 〔実施形態7〕
  図8は、実施形態7のブラケット部15の縦断面図である。
  実施形態7のインシュレータ18は、コアメタル40および弾性体41を有する。コアメタル40は、金属材料で形成され、筒状本体部42およびフランジ部43を有する。筒状本体部42は、円筒状に形成され、X軸方向の両端を除く部分がインシュレータ収容孔17に収容されている。筒状本体部42の中心は、軸線L1上にある。フランジ部43は、筒状本体部42のX軸正方向端から径方向外側へ突出する。フランジ部43の外径は、インシュレータ収容孔17の内径よりも大きく形成されている。
 弾性体41は、ゴム等の弾性材料で形成され、径方向において、ブラケット本体部16と筒状本体部42との間に弾性変形状態で介装されている。弾性体41の弾性変形に伴うブラケット本体部16との摩擦抵抗により、インシュレータ18のブラケット本体部16からの脱落が抑制される。弾性体41のX軸負方向端には、径方向に突出するフランジ部44が設けられている。フランジ部44は、車体の固定部19と当接する。
  筒状本体部42の内周には、X軸負方向側からX軸正方向側へ向かって、第1直線部31、傾斜部33、第2直線部32および雌ねじ部34が順に設けられている。
 実施形態7のインシュレータ18は、1つのコアメタル40および1つの弾性体41から構成されている。これにより、コアメタルおよび弾性体を2つずつ備えた他の実施形態と比べて、部品点数の抑制によるコストダウンを図れる。
  なお、実施形態7のインシュレータ18は、弾性体41のフランジ部44により、ボルト20によるインシュレータ18の突き上げは発生しにくい。しかしながら、インシュレータ18にボルト20を挿入する際に両者が相対的に傾斜していると、雄ねじ部20aが雌ねじ部34と噛み合わずにボルト20が空転するため、雌ねじ部34にダメージを与えるおそれがある。よって、実施形態7のインシュレータ18においても、傾斜部33によるボルト20の傾き抑制効果は大きい。
 〔他の実施形態〕
  以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
  滑り止め加工は公知の任意の手法を利用できる。また、ローレット部の形状も自由に設定できる。
 以上説明した実施形態から把握し得る技術的思想について、以下に記載する。
  ステアリング装置は、その一つの態様において、転舵輪を転舵させるラックバーと、ギヤハウジングであって、金属材料で形成され、ラックバー収容部およびブラケット部を有し、前記ラックバー収容部は、前記ラックバーを移動可能に収容し、前記ブラケット部は、ブラケット本体部およびインシュレータ収容孔を有し、前記ブラケット本体部は、前記ラックバー収容部の外側に設けられ、前記インシュレータ収容孔は、前記ブラケット本体部を貫通する円形断面形状の貫通穴である、前記ギヤハウジングと、インシュレータであって、コアメタルおよび弾性部を有し、前記コアメタルは、金属材料で形成され、筒状本体部およびフランジ部を有し、前記筒状本体部は、前記インシュレータ収容孔に収容され、前記筒状本体部の内周には、ボルトと締結な可能な雌ねじ部と、前記雌ねじ部よりも前記ボルトの挿入方向の手前側に設けられ、前記挿入方向の奥側へ向かって縮径する傾斜部と、が形成され、前記フランジ部は、前記筒状本体部から前記筒状本体部の径方向外側へ向かって突出する形状を有し、前記フランジ部の外径は、前記インシュレータ収容孔の内径よりも大きく形成され、前記弾性部は、弾性材料で形成され、前記筒状本体部の径方向において、前記ブラケット本体部と前記筒状本体部との間に設けられている、前記インシュレータと、を備える。
 好ましくは、上記態様において、前記筒状本体部は、前記挿入方向において、前記雌ねじ部と前記傾斜部との間に直線部を有する。
  別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記インシュレータは、第1インシュレータおよび第2インシュレータを有し、前記第1インシュレータは、第1コアメタルおよび第1弾性体を有し、前記第2インシュレータは、前記第1インシュレータよりも前記挿入方向の奥側に設けられ、第2コアメタルおよび第2弾性体を有し、前記第1コアメタルは、第1筒状本体部および第1フランジ部を有し、前記第2コアメタルは、第2筒状本体部および第2フランジ部を有し、前記雌ねじ部は、前記第2筒状本体部に設けられ、前記傾斜部は、前記第1筒状本体部に設けられている。
 さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記インシュレータは、第1インシュレータおよび第2インシュレータを有し、前記第1インシュレータは、第1コアメタルおよび第1弾性体を有し、前記第2インシュレータは、前記第1インシュレータよりも前記挿入方向の奥側に設けられ、第2コアメタルおよび第2弾性体を有し、前記第1コアメタルは、第1筒状部および第1フランジ部を有し、前記第2コアメタルは、第2筒状部および第2フランジ部を有し、前記雌ねじ部および前記傾斜部は、前記第2筒状本体部に設けられている。
 さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記挿入方向において、前記傾斜部は、前記第1筒状本体部の全長の半分以上の長さを有する。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記挿入方向に対する前記傾斜部の角度は、45度よりも小さい。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータは、第1嵌合部と第2嵌合部との嵌め合いにより、突き合わせ状態で前記第1筒状本体部の径方向に位置決めされる。
 さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第1嵌合部は凸部であり、前記第2嵌合部は前記凸部に嵌合する凹部である。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記インシュレータ収容孔の前記第2インシュレータと接する部分には、滑り止め加工が施されている。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記第2弾性体の外周には、滑り止め加工が施されている。
 さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記直線部は、前記第1インシュレータに設けられ、前記雌ねじ部の歯底円の直径は、前記直線部の内径よりも小さい。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記挿入方向において、前記傾斜部は、前記ブラケット本体部における前記挿入方向の手前側の端面よりも奥側に設けられている。
  さらに別の好ましい態様では、上記態様のいずれかにおいて、前記インシュレータは、1つのコアメタルおよび1つの弾性部から構成されている。
 尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
 本願は、2020年9月18日付出願の日本国特許出願第2020-156843号に基づく優先権を主張する。2020年9月18日付出願の日本国特許出願第2020-156843号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
1 ステアリング装置
2 操舵機構
3 操舵アシスト機構
4 入力軸
5 出力軸
6 操舵軸
7 伝達機構
8 ラックバー
9 ギヤハウジング
10 ラックバー収容部
13 モータ
14 電子制御ユニット
15 ブラケット部
16 ブラケット本体部
16a 端面
17 インシュレータ収容孔
18 インシュレータ
19 固定部
19a 貫通穴
20 ボルト
20a 雄ねじ部
21 第1インシュレータ
22 第2インシュレータ
23 第1コアメタル
24 第1弾性部
25 第1筒状本体部
26 第1フランジ部
27 第2コアメタル
28 第2弾性体
29 第2筒状本体部
30 第2フランジ部
31 第1直線部
32 第2直線部
33 傾斜部
34 ねじ部
36 凸部(第1嵌合部)
37 凹部(第2嵌合部)
38 ローレット部
39 ローレット部
40 コアメタル
41 弾性体
42 筒状本体部
43 フランジ部
44 フランジ部

Claims (13)

  1.  ステアリング装置であって、
     転舵輪を転舵させるラックバーと、
     ギヤハウジングであって、金属材料で形成され、ラックバー収容部およびブラケット部を有し、
     前記ラックバー収容部は、前記ラックバーを移動可能に収容し、
     前記ブラケット部は、ブラケット本体部およびインシュレータ収容孔を有し、
     前記ブラケット本体部は、前記ラックバー収容部の外側に設けられ、
     前記インシュレータ収容孔は、前記ブラケット本体部を貫通する円形断面形状の貫通穴である、
     前記ギヤハウジングと、
     インシュレータであって、コアメタルおよび弾性部を有し、
     前記コアメタルは、金属材料で形成され、筒状本体部およびフランジ部を有し、
     前記筒状本体部は、前記インシュレータ収容孔に収容され、前記筒状本体部の内周には、ボルトと締結な可能な雌ねじ部と、前記雌ねじ部よりも前記ボルトの挿入方向の手前側に設けられ、前記挿入方向の奥側へ向かって縮径する傾斜部と、が形成され、
     前記フランジ部は、前記筒状本体部から前記筒状本体部の径方向外側へ向かって突出する形状を有し、前記フランジ部の外径は、前記インシュレータ収容孔の内径よりも大きく形成され、
     前記弾性部は、弾性材料で形成され、前記筒状本体部の径方向において、前記ブラケット本体部と前記筒状本体部との間に設けられている、
     前記インシュレータと、
     を備え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あって、
     前記筒状本体部は、前記挿入方向において、前記雌ねじ部と前記傾斜部との間に直線部を有する、
     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あって、
     前記インシュレータは、第1インシュレータおよび第2インシュレータを有し、
     前記第1インシュレータは、第1コアメタルおよび第1弾性体を有し、
     前記第2インシュレータは、前記第1インシュレータよりも前記挿入方向の奥側に設けられ、第2コアメタルおよび第2弾性体を有し、
     前記第1コアメタルは、第1筒状本体部および第1フランジ部を有し、
     前記第2コアメタルは、第2筒状本体部および第2フランジ部を有し、
     前記雌ねじ部は、前記第2筒状本体部に設けられ、
     前記傾斜部は、前記第1筒状本体部に設けられている、
     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あって、
     前記インシュレータは、第1インシュレータおよび第2インシュレータを有し、
     前記第1インシュレータは、第1コアメタルおよび第1弾性体を有し、
     前記第2インシュレータは、前記第1インシュレータよりも前記挿入方向の奥側に設けられ、第2コアメタルおよび第2弾性体を有し、
     前記第1コアメタルは、第1筒状部および第1フランジ部を有し、
     前記第2コアメタルは、第2筒状部および第2フランジ部を有し、
     前記雌ねじ部および前記傾斜部は、前記第2筒状本体部に設けられている、
     ステアリング装置。
  5.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記挿入方向において、前記傾斜部は、前記第1筒状本体部の全長の半分以上の長さを有する、
     ステアリング装置。
  6.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記挿入方向に対する前記傾斜部の角度は、45度よりも小さい、
     ステアリング装置。
  7.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記第1インシュレータおよび前記第2インシュレータは、第1嵌合部と第2嵌合部との嵌め合いにより、突き合わせ状態で前記第1筒状本体部の径方向に位置決めされる、
     ステアリング装置。
  8.  請求項7に記載のステアリング装置であって、
     前記第1嵌合部は凸部であり、
     前記第2嵌合部は前記凸部に嵌合する凹部である、
     ステアリング装置。
  9.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記インシュレータ収容孔の前記第2インシュレータと接する部分には、滑り止め加工が施されている、
     ステアリング装置。
  10.  請求項9に記載のステアリング装置であって、
     前記第2弾性体の外周には、滑り止め加工が施されている、
     ステアリング装置。
  11.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記直線部は、前記第1インシュレータに設けられ、
     前記雌ねじ部の歯底円の直径は、前記直線部の内径よりも小さい、
     ステアリング装置。
  12.  請求項3に記載のステアリング装置であって、
     前記挿入方向において、前記傾斜部は、前記ブラケット本体部における前記挿入方向の手前側の端面よりも奥側に設けられている、
     ステアリング装置。
  13.  請求項2に記載のステアリング装置であって、
     前記インシュレータは、1つのコアメタルおよび1つの弾性部から構成されている、
     ステアリング装置。
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