JP2018043658A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリング装置の耐久性を向上することができるステアリング装置を提供する。【解決手段】ラックハウジング２の外側延設部２４の内周側に、タイロッド５のジョイント５２と当接可能なストッパ部２５が設けられると共に、ラックハウジング２の外側延設部２４の内周側で、かつストッパ部２５の外周側に、ストッパ部２５とジョイント５２との衝突の衝撃を抑制する緩衝部材１４が設けられている。これにより、ラックハウジング２とジョイント５２との間に緩衝部材１４を挟み込みつつも、該緩衝部材１４が所定量圧縮されるとジョイント５２がストッパ部２５に当接して、緩衝部材１４のそれ以上の圧縮変形が抑制される。その結果、緩衝部材１４に過剰な圧縮力が作用するおそれがなくなり、緩衝部材１４の耐久性を向上させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、ステアリング装置に関する。

従来のステアリング装置としては、例えば以下の特許文献に記載されたものが知られている。

すなわち、この特許文献に係るステアリング装置では、ラックハウジングと、このラックハウジングの筒状本体部の端面に対向するラックエンド（本発明のストッパ部に相当）との間に、ゴム製の緩衝部材が設けられている。そして、このラックエンドとラックハウジングとの間に挟まれる緩衝部材の潰れ変形をもって、ラックエンドとラックハウジングとの衝突を緩衝している。

特開２０１５−１８２７１３号公報

しかしながら、前記従来のステアリング装置では、緩衝部材を挟み込むことによってラックエンドとラックハウジングとの当接を抑制している。このため、緩衝部材の耐久性が損なわれ、その結果、ステアリング装置の耐久性を損なう要因となっていた。

本発明は、かかる技術的課題に鑑みて案出されたものであり、ステアリング装置の耐久性を向上することができるステアリング装置を提供するものである。

本発明は、その一態様として、ラックハウジングの外側延設部の内周側に、ジョイントと当接可能なストッパ部が設けられると共に、ラックハウジングの外側延設部の内周側で、かつストッパ部の外周側に、ストッパ部とジョイントとの衝突の衝撃を抑制する緩衝部材が設けられている。

本発明によれば、ステアリング装置の耐久性を向上することができる。

本発明に係るステアリング装置のラックバーの中心軸線に沿う縦断面図である。 図１に示す伝達機構近傍の拡大図である。 図１に示すラックバーの端部近傍の拡大図である。 図３に示す緩衝部材を表した図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。 図４のＡ部拡大図である。 ロックエンド状態におけるラックバーの端部近傍を表した図３相当図である。

以下、本発明に係るステアリング装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、下記の実施形態では、このステアリング装置を、従来と同様、自動車の操舵装置に適用したものを示している。

（ステアリング装置の構成）
図１は、本実施形態に係るステアリング装置をラックバーの中心軸線方向に沿って切断した縦断面図を示している。

図１に示すように、ステアリング装置１は、運転者による操作に基づき操舵に供する操舵機構ＳＭと、運転者の操舵操作をアシストする操舵アシスト機構ＡＭと、を備える。そして、ステアリング装置１は、操舵機構ＳＭを収容するラックハウジング２に付設された図示外のブラケットを介して自動車の車体に懸架される。

操舵機構ＳＭは、図示外のステアリングホイールに連係された操舵軸３と、図示外の転舵輪に連係されたラックバー４と、を有し、操舵軸３とラックバー４とは、図示外の変換機構を介して連係されている。変換機構は、操舵軸３（後述する出力軸３２）に形成された図示外のピニオン歯と、ラックバー４に形成された図示外のラック歯と、から構成される、いわゆるラック・ピニオン機構である。

操舵軸３は、図示外のステアリングホイールと一体回転する入力軸３１と、ラックバー４に連係する出力軸３２とが図示外のトーションバーによって連結されることにより構成される。入力軸３１は、軸方向一端側（図１の上端側）が図示外のステアリングホイールに接続されると共に、他端側が図示外のトーションバーに接続されている。出力軸３２は、軸方向一端側（図１の上端側）が図示外のトーションバーに接続されると共に、他端側がラックバー４に連係されている。すなわち、出力軸３２の他端側外周には図示外のピニオン歯が形成されていて、このピニオン歯がラックバー４の図示外のラック歯に噛合することで、出力軸３２の回転をラックバー４の軸方向運動へと変換して伝達可能となっている。また、操舵軸３の外周側には、運転者によって操舵軸３に入力された操舵トルクの検出に供するトルクセンサＴＳが配置されている。トルクセンサＴＳは、入力軸３１と出力軸３２との相対回転の変位量に基づいて操舵トルクを検出する。

ラックバー４は、両端部がタイロッド５，５及び図示外のナックルアームを介して左右の図示外の転舵輪に連係されている。すなわち、ラックバー４が軸方向へと移動して、タイロッド５，５を介して図示外のナックルアームが押し引きされることで、図示外の転舵輪の向きが変更される。

また、ラックバー４は、切削加工又は塑性加工により軸方向に２分割に形成され、操舵軸３に対向する軸方向一端側の第１軸４１と、他端側の第２軸４２と、が接合されることで、一体に形成されている。第１軸４１は、所定の軸方向領域に、図示外のラック歯が形成されている。第２軸４２は、所定の軸方向領域に、後述する軸側ボールねじ溝９４２ａが形成されている。また、ラックバー４の両端部には、ジョイント５２，５２を介してタイロッド５，５が接続されている。

ここで、ラックバー４の端部近傍、すなわちラックエンドの近傍は、ゴム製のブーツ部材６，６によって覆われていて、ブーツ部材６，６によってジョイント５２，５２が水や粉塵から保護されている。ブーツ部材６，６は、ラックバー４の軸方向移動に伴い伸縮可能な蛇腹状を呈し、一端がラックハウジング２に固定されると共に、他端がタイロッド５，５に固定されることで、ジョイント５２，５２を包囲している。

また、ラックバー４は、ほぼ筒状のラックハウジング２内に貫通形成されたラックバー収容部４０内に、両端部が外部に露出した状態で軸方向へ移動可能に収容されている。ラックハウジング２は、鋳造により軸方向に２分割に形成され、ラックバー４の軸方向一端側を収容する第１ハウジング２１と、ラックバー４の他端側を収容する第２ハウジング２２と、から構成され、第１ハウジング２１と第２ハウジング２２とは、複数のボルト１０により締結されている。なお、ラックバー収容部４０は、第１ハウジング２１の内部を軸方向に貫通する第１ラックバー収容部２１０と、第２ハウジング２２の内部を軸方向に貫通する第２ラックバー収容部２２０と、から構成される。

操舵アシスト機構ＡＭは、操舵アシスト力を生成する電動モータ７と、電動モータ７を駆動制御する制御装置８と、電動モータ７の駆動力をラックバー４へと伝達する伝達機構９と、を有する。すなわち、操舵アシスト機構ＡＭは、制御装置８によってトルクセンサＴＳや図示外の車速センサなど各種のセンサの検出結果に基づいて駆動制御される電動モータ７の駆動力をもって、ラックバー４の軸方向移動をアシストする。

図２は、図１における伝達機構近傍の拡大図を示している。

前記第１ハウジング２１は、ラックバー４の軸方向一端側を収容する筒状の第１ラックバー収容部２１０と、軸受１１を収容保持する軸受保持部２１１と、伝達機構９の一部を収容する第１伝達機構収容部２１２と、を有する。なお、前記軸受１１は、伝達機構９の一部を構成するボールナット９４１の軸受けに供するものである。具体的には、軸受１１は、軸受保持部２１１に保持される外輪１１１と、該外輪１１１の内周側に配置され、ボールナット９４１と一体に形成された内輪１１２と、外輪１１１と内輪１１２との間に転動可能に収容された複数のボール１１３と、から構成される。

第１ラックバー収容部２１０は、第１ハウジング２１の軸方向一端側（図２の左側）に、軸方向へ沿って延びるように形成されている。軸受保持部２１１は、第１ラックバー収容部２１０の第２ハウジング２２側の端部に、段部を介して段差拡径状に形成されていて、軸受１１の外輪１１１を圧入可能な内径に設定されている。軸受保持部２１１の第２ハウジング２２側の端部には、軸受１１を固定するためのロックナット１２が螺合する雌ねじ部が形成されている。すなわち、この雌ねじ部にねじ込まれたロックナット１２によって、軸受１１の外輪１１１が前記段部との間で挟持状態に固定可能となっている。第１伝達機構収容部２１２は、第２ハウジング２２側へ開口するほぼカップ状を呈し、雌ねじ部の第２ハウジング２２側の端部に、拡径状に延設されている。

第２ハウジング２２は、ラックバー４の軸方向他端側を収容する筒状の第２ラックバー収容部２２０と、伝達機構９の一部を収容する第２伝達機構収容部２２１と、を有する。第２ラックバー収容部２２０は、第２ハウジング２２の軸方向他端側に、軸方向へ沿って延びるように形成されている。第２伝達機構収容部２２１は、第１ハウジング２１側へ開口するほぼカップ状を呈し、第２ラックバー収容部２２０の第１ハウジング２１側の端部に、拡径状に延設されている。そして、第１伝達機構収容部２１２と第２伝達機構収容部２２１とが接合されることで、第１伝達機構収容部２１２と第２伝達機構収容部２２１の間に伝達機構９を収容する伝達機構収容部９０が形成される。また、第２伝達機構収容部２２１の外側部には、電動モータ７と制御装置８を一体に構成したモータユニットＭＵが付設されている。なお、モータユニットＭＵは、図示外の複数のボルトを介して後述のモータハウジング７０が第１ハウジング２１及び第２ハウジング２２と共締めされることで、ラックハウジング２に固定されている。

伝達機構９は、入力側プーリ９１及び出力側プーリ９２と、これら両プーリ９１，９２間に巻き掛けられたベルト９３と、出力側プーリ９２の回転を減速しながらラックバー４の軸方向運動へと変換する減速機構としてのボールねじ９４と、を有する。入力側プーリ９１は、出力側プーリ９２に対し比較的小径な円筒状に形成され、内周側に貫通形成された貫通孔を介して電動モータ７の出力軸７１３の先端部外周側に圧入固定されている。すなわち、入力側プーリ９１は、電動モータ７の出力軸７１３の回転軸線に相当する第２基準軸Ａ２を中心に、出力軸７１３と一体に回転する。出力側プーリ９２は、ラックバー４の外周側に配置され、ボールねじ９４を介してラックバー４に連係されている。具体的には、出力側プーリ９２は、入力側プーリ９１に対し比較的大径な有底円筒状を呈し、後述するボールナット９４１の外周に固定され、ラックバー４の中心軸線に相当する第１基準軸Ａ１を中心に、ボールナット９４１と一体に回転する。ベルト９３は、内部にガラス繊維や鋼線等が芯材として埋設された無端状のＶベルトであり、入力側プーリ９１と出力側プーリ９２を同期回転させることで、入力側プーリ９１の回転力を出力側プーリ９２に伝達している。

ボールねじ９４は、ラックバー４の外周側に配置されたボールナット９４１と、ボールナット９４１とラックバー４の間に形成されたボール循環溝９４２と、ボール循環溝９４２内に転動可能に介在する転動体としての複数のボール９４３と、ボール循環溝９４２の両端を繋いで前記各ボール９４３の循環に供するチューブ９４４と、を有する。ボールナット９４１は、ラックバー４を包囲する筒状に形成され、ラックバー４に対して相対回転可能に設けられている。ボール循環溝９４２は、ラックバー４の外周に設けられた螺旋状の軸側ボールねじ溝９４２ａと、ボールナット９４１の内周に設けられた螺旋状のナット側ボールねじ溝９４２ｂと、から構成される。

電動モータ７は、いわゆる３相交流式の表面磁石型同期モータであり、有底円筒状のモータハウジング７０内にモータ要素７１が収容されている。モータハウジング７０は、第２伝達機構収容部２２１と対向する軸方向一端側が閉塞される一方、他端側が開口形成されていて、この開口を介してモータ要素７１と制御装置８とが結線されている。また、モータハウジング７０の一端側は、凸状に突出形成されていて、第２伝達機構収容部２２１に形成されるモータ係合孔に対し、いわゆるインローの関係となるように、芯出し可能に構成されている。

モータ要素７１は、モータハウジング７０の内周面に焼き嵌めによって固定された筒状のステータ７１１と、ステータ７１１の内周側に所定の径方向隙間を介して配置される筒状のロータ７１２と、ロータ７１２の内周側に一体回転可能に固定され、該ロータ７１２の回転を出力する出力軸７１３と、を有する。出力軸７１３の先端側（伝達機構９側）は、モータハウジング７０の一端壁に形成された貫通孔を介して伝達機構収容部９０内へと臨んで、伝達機構９（入力側プーリ９１）に接続されている。また、出力軸７１３の基端側（制御装置８側）には、出力軸７１３の回転角の検出に供するモータ回転角センサ７２が設けられている。すなわち、モータ回転角センサ７２の検出結果を制御装置８へとフィードバックすることで、電動モータ７が制御装置８によって駆動制御される。

制御装置８は、ほぼ角筒状の制御ハウジング８０内に電動モータ７に対する通電を制御するマイクロコンピュータ等の電子部品が搭載された制御基板８１が収容され、モータハウジング７０の他端側開口を閉塞するように設けられている。制御装置８は、相互に連通する制御ハウジング８０とモータハウジング７０の間で制御基板８１が電動モータ７及びモータ回転角センサ７２と結線されていて、モータ回転角センサ７２の検出結果を基に操舵トルクや車両速度等に応じて電動モータ７を駆動制御する。制御ハウジング８０は、軸方向一端側（図２の左側）がモータハウジング７０の他端部外周側に被さる筒状のボディ８０１と、ボディ８０１の他端側を閉塞するカバー８０２と、で構成される。

図３は、図１における右側のラックエンド近傍を拡大して表した図を示している。なお、本実施形態では、ラックエンド近傍の構成につき、便宜上、図３を用いて右側についてのみ説明することとし、左側については、同様の構成となることから、説明を省略する。また、同図の説明にあたって、ラックバー４の中心軸線に平行な方向を「軸方向」、ラックバー４の中心軸線に直交する方向を「径方向」、ラックバー４の中心軸線周りの方向を「周方向」と呼称して説明する。

図３に示すように、ラックバー４の端面には雌ねじ穴４３が形成されていて、雌ねじ穴４３にはタイロッド５が締結されている。タイロッド５は、金属材料からなる棒状のタイロッド本体５１と、ラックバー４との接続に供するジョイント５２と、を有する。ジョイント５２は、タイロッド５の基端部に一体に形成された球状部５２１と、球状部５２１を包囲するように設けられ、該球状部５２１の球面に沿って回動可能なヨーク部５２２と、ヨーク部５２２の基端部に突出して形成され、ラックバー４の雌ねじ穴４３に螺合する雄ねじ部５２３と、を有する。

ヨーク部５２２は、ラックバー４の端面に当接配置されラックバー４と同径に形成された小径部５２２ａと、小径部５２２ａの先端側に段差拡径状に一体に形成され、ラックバー４の外径よりも大きな外径に形成された大径部５２２ｂと、を有する。ここで、大径部５２２ｂの外径は、後述のストッパ部２５の外径よりも大きく設定さている。また、大径部５２２ｂと小径部５２２ａとの間には、筒状本体部２３の端面に平行な平坦状の段部５２２ｃが形成されている。段部５２２ｃは、径方向内側領域が後述するストッパ部２５と対向し、径方向外側領域が後述する緩衝部材収容部２６と対向している。

ラックハウジング２は、内部にラックバー収容部４０が貫通形成された筒状本体部２３と、筒状本体部２３の端部から軸方向外側へ突出するように筒状に形成された外側延設部２４と、を一体に有する。外側延設部２４の内周側には、ラックバー収容部４０に対し段差拡径状に形成され、タイロッド５のヨーク部５２２を受容するヨーク受容部２４０が形成されている。また、前記段差状に形成されたヨーク受容部２４０の内端部に相当する筒状本体部２３の端部には、外側延設部２４に対し径方向内側に所定距離離間した位置に、いわゆるロックエンド状態（ラックバー４の軸方向移動が規制された状態）でタイロッド５のジョイント５２と当接可能な筒状のストッパ部２５が形成されている。また、これにより、外側延設部２４の内周側かつストッパ部２５の外周側、すなわちストッパ部２５と外側延設部２４の径方向間には、円環溝状の緩衝部材収容部２６が形成されている。そして、緩衝部材収容部２６内には、タイロッド５のジョイント５２とラックハウジング２のストッパ部２５との衝突時の衝撃を緩和する環状の緩衝部材１４が収容されている。

また、外側延設部２４の先端部の外周面には、ブーツ部材６の固定に供する環状のブーツ固定溝２４１が、ラックハウジング２の周方向に沿って切欠形成されている。ここで、ブーツ部材６の一端部は、ほぼ環状に形成された金属製のブーツバンド１３によって緊縛固定される。より具体的には、ブーツ部材６の一端部がブーツバンド１３によって締め付けられると共に、この締め付けられた部分がブーツ固定溝２４１内に入り込むことで、ブーツ部材６の一端部がラックハウジング２の端部に固定される。

図４は、緩衝部材を単体で表示した図であって、（ａ）は緩衝部材の斜視図、（ｂ）は緩衝部材の側面図を示している。なお、同図の説明にあたって、緩衝部材１４の中心軸線に平行な方向を「軸方向」、緩衝部材１４の中心軸線に直交する方向を「径方向」、緩衝部材１４の中心軸線周りの方向を「周方向」と呼称して説明する。

図４に示すように、緩衝部材１４は、周方向においてほぼ均一な断面を有し、かつ軸方向に対称形状となるように、弾性材料の一種であるゴム材料によって一体に形成されている。具体的には、緩衝部材１４は、基部を構成する緩衝部材本体部１４１を有し、緩衝部材本体部１４１の径方向内側には、軸方向幅が緩衝部材本体部１４１よりも大きく設定された緩衝部１４２が一体に形成されている。緩衝部１４２は、ジョイント５２のヨーク部５２２の大径部５２２ｂよりも小さい外径に設定され、径方向において（軸方向から見て）ジョイント５２のヨーク部５２２の段部５２２ｃとオーバーラップするように形成されている（図３参照）。

また、緩衝部材本体部１４１と緩衝部１４２との径方向間には、緩衝部１４２側から緩衝部材本体部１４１側へ向かって、すなわち径方向内側から外側へ向かって軸方向幅が徐々に減少するように傾斜する傾斜部１４３が形成されている。なお、この傾斜部１４３は、本実施形態で開示する横断面直線状の態様に限定されるものではなく、例えば横断面円弧状のものなど、緩衝部材１４の圧縮変形時に緩衝部材本体部１４１と緩衝部１４２との境界部における後述の応力集中の発生を抑制し得る態様のものであればよい。

また、緩衝部材本体部１４１の外周側には、外側延設部２４（図５参照）の内周面に圧接可能に構成されたほぼ平坦状の圧接面１４４が形成されている。さらに、緩衝部材本体部１４１の外周側には、横断面円弧凸状となる係合突起１４５が突出形成されている。係合突起１４５は、後述する係合凹部２４２（図５参照）に対応する横断面形状を有し、係合凹部２４２に係合可能に形成されている。

図５は、図３のＡ部の拡大図を示している。なお、同図の説明にあたって、ラックバー４の中心軸線に平行な方向を「軸方向」、ラックバー４の中心軸線に直交する方向を「径方向」、ラックバー４の中心軸線周りの方向を「周方向」と呼称して説明する。

図５に示すように、ラックハウジング２は、筒状本体部２３の端部外周側に延設された筒状の外側延設部２４と、筒状本体部２３の端部内周側に突出形成された筒状のストッパ部２５との径方向間に、緩衝部材１４を収容保持する円環溝状の緩衝部材収容部２６を有する。外側延設部２４の内周面には、緩衝部材１４の係合突起１４５が係合する横断面凹状の係合凹部２４２が、周方向に沿って形成されている。係合凹部２４２は、緩衝部材１４の係合突起１４５に対応する円弧凹状であって、係合突起１４５が径方向に非圧縮の状態で係合可能に形成されている。また、係合凹部２４２は、軸方向においてストッパ部２５とオーバーラップするように、ストッパ部２５と径方向に対向する軸方向範囲内に形成されている。

緩衝部材１４は、比較的薄肉な扁平状に形成された緩衝部材本体部１４１を有する。緩衝部材本体部１４１は、対向するラックハウジング２（緩衝部材収容部２６の底壁２６１）との間に所定の軸方向隙間Ｃ１を形成可能な軸方向幅Ｘ１に設定されている。なお、軸方向隙間Ｃ１は、ジョイント５２のヨーク部５２２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接して緩衝部１４２が圧縮変形したときの逃げ代として機能する（図６参照）。

緩衝部１４２は、緩衝部材本体部１４１の軸方向幅Ｘ１よりも大きな軸方向幅Ｘ２に形成されている。なお、軸方向幅Ｘ２は、ジョイント５２のヨーク部５２２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接した状態でラックハウジング２（緩衝部材収容部２６の底壁２６１）とジョイント５２（ヨーク部５２２の段部５２２ｃ）との間に挟み込まれ軸方向に圧縮変形が可能な軸方向幅に設定されている（図６参照）。

また、緩衝部１４２と対向するラックハウジング２（緩衝部材収容部２６の底壁２６１）との間には、微小な軸方向隙間Ｃ２が確保されている。すなわち、無負荷状態（緩衝部１４２にジョイント５２からの入力荷重が作用していない状態）において、係合突起１４５に曲げ応力が作用しない構成となっている。

さらに、緩衝部１４２は、径方向においてストッパ部２５と離間するように形成されている。すなわち、緩衝部１４２の内周側には、ストッパ部２５との間に所定の径方向隙間Ｃ３が確保されている。なお、径方向隙間Ｃ３は、緩衝部１４２にジョイント５２からの入力荷重により緩衝部１４２が圧縮変形しても、この圧縮変形により膨出した部分がジョイント５２とストッパ部２５との間に挟み込まれないような大きさに設定されることが望ましい。

また、緩衝部１４２は、ジョイント５２のヨーク部５２２の大径部５２２ｂよりも小さい外径に設定されている（図３参照）。具体的には、緩衝部１４２の外径は、ジョイント５２からの入力荷重によって緩衝部１４２が圧縮変形した際に、ジョイント５２の径方向外側へとはみ出して膨出することがないような大きさに設定されることが望ましい。

圧接面１４４は、外側延設部２４の内径とほぼ同径の外径に設定されていて、自由状態では外側延設部２４の内周面に当接（非圧接）するように形成されている。さらに、圧接面１４４は、ジョイント５２のヨーク部５２２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接したときの緩衝部１４２の圧縮変形に伴って緩衝部材本体部１４１が径方向に膨出した状態で外側延設部２４の内周面と当接（圧接）するように形成されている（図６参照）。

係合突起１４５は、係合凹部２４２に対応する横断面円弧凸状となるような丸みを帯びた形状を有する。これにより、緩衝部材１４の組み付けの際、すなわち緩衝部材１４を緩衝部材収容部２６に挿入する際の外側延設部２４の内周面との間の摩擦抵抗が低減されている。また、係合突起１４５は、係合凹部２４２に対して径方向に圧縮しない状態で係合可能に形成されている。すなわち、係合突起１４５が係合凹部２４２に係合することで、緩衝部材１４の緩衝部材収容部２６からの脱落が抑制されている。換言すれば、緩衝部材１４自体は、緩衝部材収容部２６内において、圧接面１４４と外側延設部２４の内周面との間に生ずる摩擦力によって保持されている。

（ステアリング装置のロックエンド状態における緩衝作用）
以下、本実施形態のステアリング装置のロックエンド状態、すなわちラックハウジング２のストッパ部２５とタイロッド５のジョイント５２とが当接した状態における緩衝部材１４による緩衝作用につき、図５、図６に基づいて説明する。なお、図６はラックエンド近傍を拡大して表示した図３相当図であって、タイロッド５のジョイント５２がラックハウジング２のストッパ部２５に当接した状態を表した図を示している。

図３の状態からラックバー４が同図中の左方向へ移動すると、図６に示すように、やがてタイロッド５のジョイント５２のヨーク部５２２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接することとなる（ロックエンド状態）。

この当接に際し、まずジョイント５２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接する前に、ジョイント５２の段部５２２ｃが緩衝部材１４の緩衝部１４２（図５参照）に当接する。すると、このジョイント５２の段部５２２ｃと緩衝部材収容部２６の底壁２６１との間に挟み込まれた緩衝部１４２がジョイント５２からの入力荷重に基づき軸方向へ圧縮変形する。すなわち、この緩衝部１４２の圧縮変形をもって、ジョイント５２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に当接する際の衝撃が緩和される。

その後、緩衝部材１４の圧縮変形が所定量に到達したところで、ジョイント５２の段部５２２ｃがラックハウジング２のストッパ部２５に直接当接する。すなわち、ラックハウジング２とジョイント５２との間に緩衝部材１４を挟み込んでラックハウジング２とジョイント５２の衝突時の衝撃を緩和しつつも、緩衝部材１４の変形量が耐久性を大きく損なわない適切な範囲に収まるようになっている。これにより、緩衝部材１４の所定量以上の過大な変形が抑制され、緩衝部材１４の耐久性の向上が図れる結果、ステアリング装置１の耐久性を向上させることができる。換言すれば、緩衝部材１４によるラックハウジング２とジョイント５２の衝突時の衝撃の緩和と、緩衝部材１４の耐久性の向上との両立を図ることができる。

また、前記緩衝部１４２の圧縮変形に際して、無負荷状態、すなわち緩衝部１４２にジョイント５２からの入力荷重が作用していない状態で、ラックハウジング２（緩衝部材収容部２６の底壁２６１）との間に微小の軸方向隙間Ｃ２が確保されている。このため、前記無負荷状態では係合突起１４５に曲げ応力が作用せず、緩衝部材１４の耐久性をより効果的に向上させることができる。

また、前記緩衝部１４２の圧縮変形に際し、前記無負荷状態において、緩衝部１４２の内周側にも、所定の径方向隙間Ｃ３が確保されている。このため、緩衝部１４２の圧縮変形に伴い径方向へと膨出変形した緩衝部１４２の一部が部分的にジョイント５２の径方向外側へとはみ出して損傷してしまうのが抑制され、緩衝部材１４の耐久性をより効果的に向上させることができる。

また、前記緩衝部１４２の圧縮変形に際して、緩衝部材本体部１４１と緩衝部１４２の間に、緩衝部１４２側から緩衝部材本体部１４１側に下り傾斜となる傾斜部１４３が形成されている。このため、前記緩衝作用時、すなわち緩衝部１４２の圧縮変形時に緩衝部材本体部１４１と緩衝部１４２を境に屈曲してしまうのを抑制することができる。その結果、この屈曲に伴う応力集中の発生を抑制することができ、緩衝部材１４の耐久性をより効果的に向上させることができる。

また、前記緩衝部１４２の圧縮変形に伴い、緩衝部１４２が径方向へと膨出変形し、これによって緩衝部材１４全体が径方向に膨出変形することとなる。ここで、前記圧接面１４４は、前記緩衝部１４２の膨出変形によって外側延設部２４に圧接し、この圧接に伴う摩擦力によって緩衝部材１４の位置ずれを抑制することができる。さらに、当該圧接面１４４は、緩衝部１４２から径方向に離間して設けられているため、緩衝部１４２に作用した衝撃の圧接面１４４への影響を抑制することができる。

また、この際、係合突起１４５は、係合凹部２４２の径方向幅よりも小さい径方向幅に設定されていて、径方向に圧縮しない状態でもって係合凹部２４２に係合するようになっている。このため、前記緩衝作用時における係合突起１４５の損傷が抑制され、緩衝部材１４の耐久性をより効果的に向上させることができる。

（ステアリング装置による効果）
従来のステアリング装置では、ラックハウジングとタイロッドのジョイントとの間に緩衝部材を挟み込むことで、ラックハウジングとタイロッドのジョイントとの当接を抑制していた。換言すれば、間に緩衝部材を介在させることで、ラックハウジングとタイロッドのジョイントとの衝突を緩和しながら、直接の当接（いわゆるメタルタッチ）を抑制していた。このため、ロックエンド状態において、間に挟み込まれる緩衝部材は常に限界まで圧縮変形することが繰り返され、これによって緩衝部材の耐久性が損なわれてしまっていた。そして、この緩衝部材の耐久性の低下により、ステアリング装置の耐久性が損なわれてしまっていた。

これに対し、本実施形態に係るステアリング装置１では、以下の効果が奏せられることで、前記従来のステアリング装置の課題を解決することができる。

前記ステアリング装置１は、ステアリングホイールの操舵操作に応じて軸方向に移動するラックバー４と、金属材料で形成された筒状本体部２３を有し、筒状本体部２３内においてラックバー４を前記軸方向に移動可能に収容するラックハウジング２と、ラックバー４の端部に設けられ、ラックバー４とタイロッド５を接続するジョイントであって、ラックバー４の外径よりも大きな外径を有するジョイント５２と、ラックハウジング２の筒状本体部２３の端部から前記軸方向外側に突出するように筒状に形成された外側延設部２４と、ラックハウジング２の筒状本体部２３の端部から前記軸方向外側に突出するように金属材料で形成され、外側延設部２４と径方向に所定距離離間して外側延設部２４の内周側に設けられ、ジョイント５２と当接可能に設けられたストッパ部２５と、外側延設部２４の内周側かつストッパ部２５の外周側に設けられ、弾性材料で形成され、ラックハウジング２とジョイント５２との間で挟まれることでストッパ部２５とジョイント５２との衝突の衝撃を抑制する緩衝部材１４と、を有する。

かかる構成によれば、ラックハウジング２とジョイント５２の間に介在する緩衝部材１４により、ロックエンド状態におけるジョイント５２とストッパ部２５の衝突の衝撃を抑制することができる。

また、上記構成では、ラックハウジング２とジョイント５２の間に緩衝部材１４を挟み込みつつも、緩衝部材１４が所定量圧縮されるとジョイント５２がストッパ部２５に当接し、緩衝部材１４のそれ以上（前記所定量以上）の圧縮変形が抑制される。このため、緩衝部材１４に対して過剰な圧縮力が作用するおそれがなく、緩衝部材１４の耐久性を向上させることができる。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、緩衝部材本体部１４１と、緩衝部材本体部１４１の径方向内側に設けられ、軸方向長さとしての軸方向幅Ｘ２が緩衝部材本体部１４１よりも大きく形成され、ラックハウジング２とジョイント５２との間で挟まれる緩衝部１４２と、緩衝部材本体部１４１の外周側に設けられ、緩衝部材本体部１４１が径方向に圧縮した状態で外側延設部２４の内周面と当接する圧接面１４４と、を有する。

このように、緩衝部材１４（圧接面１４４）を外側延設部２４に圧接させることで、この圧接に伴う摩擦力によって、緩衝部材１４の位置ずれを抑制することができる。また、本実施形態では、当該圧接面１４４が緩衝部１４２から径方向に離間して設けられているため、緩衝部１４２に作用した衝撃の圧接面１４４への影響を抑制することができる。

また、前記ステアリング装置１では、外側延設部２４は、内周側に設けられた係合凹部２４２を有し、緩衝部材１４は、緩衝部材本体部１４１の外周側に設けられ、径方向に圧縮しない状態で係合凹部２４２に係合する係合突起１４５を有する。

このように、外側延設部２４の内周側の係合凹部２４２に係合突起１４５を係合させることで、緩衝部材１４の位置ずれをさらに抑制することができる。また、その際、係合突起１４５に圧縮力を加えないことで、係合突起１４５の損傷を抑制することができる。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部１４２は、前記軸方向において、ラックハウジング２との間に隙間（軸方向隙間Ｃ２）を有するように設けられている。

かかる構成とすることで、軸方向隙間Ｃ２によって、緩衝部材１４にジョイント５２からの入力荷重が作用していない状態で係合突起１４５に曲げ応力が作用してしまうのを抑制することができる。これによって、係合突起１４５の耐久性の低下が抑制され、緩衝部材１４の耐久性のさらなる向上に供される。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は環状に形成され、圧接面１４４は、外側延設部２４の内周面全周と当接することで、ラックハウジング２に対して緩衝部材１４を保持させている。

ラックハウジング２に対して緩衝部材１４の軸方向内端側で固定する場合は、径方向の位置規制を行う部分が必要となって、当該部分が圧縮力を受けたときに剪断力が作用し、損傷しやすくなってしまう。これに対し、緩衝部材１４の外周側で固定することによって、前述のような径方向の位置規制を行う部分を別途設ける必要が無く、緩衝部材１４の損傷を抑制することができる。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、緩衝部材本体部１４１と、緩衝部材本体部１４１の径方向内側に設けられ、軸方向長さとしての軸方向幅Ｘ２が緩衝部材本体部１４１よりも大きく形成され、ラックハウジング２とジョイント５２との間で挟まれる緩衝部１４２と、を備え、緩衝部材本体部１４１は、前記軸方向において、ラックハウジング２との間に隙間（軸方向隙間Ｃ１）を有するように設けられている。

かかる構成とすることで、軸方向隙間Ｃ１が、緩衝部材１４が圧縮変形したときの逃げ代となる。これにより、緩衝部材１４による緩衝効果を向上させることができる。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、前記軸方向において対称形状を有する。

かかる構成とすることで、緩衝部材１４の組み付けに際して、緩衝部材１４の組み付け方向を問わなくなる。その結果、緩衝部材１４の組み付け作業性の向上が図れ、ステアリング装置１の生産性の向上に供される。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、軸方向寸法である軸方向幅Ｘ２が、緩衝部１４２側から緩衝部材本体部１４１側に向かって徐々に減少するように形成された傾斜部１４３を有する。

かかる構成とすることで、緩衝部材１４に対する曲げ荷重により緩衝部材１４が屈曲してしまうのを抑制でき、この屈曲に伴う応力集中の発生を抑制することができる。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、緩衝部材本体部１４１と、緩衝部材本体部１４１の径方向内側に設けられ、軸方向長さとしての軸方向幅Ｘ２が緩衝部材本体部１４１よりも大きく形成され、ラックハウジング２とジョイント５２との間で挟まれる緩衝部１４２と、を備え、緩衝部１４２は、前記径方向において、ストッパ部２５と離間するように設けられている。

かかる構成とすることで、緩衝部１４２が圧縮変形して径方向内側へと膨出した場合でも、径方向隙間Ｃ３によって、緩衝部１４２がストッパ部２５とジョイント５２の間に挟み込まれてしまうのを抑制することができ、緩衝部材１４の耐久性のより効果的に向上に供される。

また、前記ステアリング装置１では、緩衝部材１４は、緩衝部材本体部１４１と、緩衝部材本体部１４１の径方向内側に設けられ、軸方向長さとしての軸方向幅Ｘ２が緩衝部材本体部１４１よりも大きく形成され、ラックハウジング２とジョイント５２との間で挟まれる緩衝部１４２と、を備え、緩衝部１４２は、緩衝部１４２の外径がジョイント５２の外径よりも小さく形成されている。

かかる構成とすることで、緩衝部１４２が部分的にジョイント５２の径方向外側へとはみ出して損傷してしまうのを抑制することができ、緩衝部材１４の耐久性のより効果的な向上に供される。

本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の作用効果を奏し得る形態であれば、適用するステアリング装置の仕様等に応じて自由に変更可能である。

以上説明した実施形態に基づくステアリング装置としては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。

すなわち、当該ステアリング装置は、その１つの態様において、ステアリングホイールの操舵操作に応じて軸方向に移動するラックバーと、金属材料で形成された筒状本体部を有し、前記筒状本体部内において前記ラックバーを前記軸方向に移動可能に収容するラックハウジングと、前記ラックバーの端部に設けられ、前記ラックバーとタイロッドを接続するジョイントであって、前記ラックバーの外径よりも大きな外径を有するジョイントと、前記ラックハウジングの前記筒状本体部の端部から前記軸方向外側に突出するように筒状に形成された外側延設部と、前記ラックハウジングの前記筒状本体部の端部から前記軸方向外側に突出するように金属材料で形成され、前記外側延設部と径方向に所定距離離間して前記外側延設部の内周側に設けられ、前記ジョイントと当接可能に設けられたストッパ部と、前記外側延設部の内周側かつ前記ストッパ部の外周側に設けられ、弾性材料で形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれることで前記ストッパ部と前記ジョイントとの衝突の衝撃を抑制する緩衝部材と、を有する。

前記ステアリング装置の好ましい態様において、前記緩衝部材は、緩衝部材本体部と、前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、前記緩衝部材本体部の外周側に設けられ、前記緩衝部材本体部が径方向に圧縮した状態で前記外側延設部の内周面と当接する圧接面と、を有する。

別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記外側延設部は、内周側に設けられた係合凹部を有し、前記緩衝部材は、前記緩衝部材本体部の外周側に設けられ、径方向に圧縮しない状態で前記係合凹部に係合する係合突起を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部は、前記軸方向において、前記ラックハウジングとの間に隙間を有するように設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は環状に形成され、前記圧接面は、前記外側延設部の内周面全周と当接することで、前記ラックハウジングに対して前記緩衝部材を保持させている。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は、緩衝部材本体部と、前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、を備え、前記緩衝部材本体部は、前記軸方向において、前記ラックハウジングとの間に隙間を有するように設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は、前記軸方向において対称形状を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は、前記軸方向における寸法が、前記緩衝部側から前記緩衝部材本体部側に向かって徐々に減少するように形成された傾斜部を有する。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は、緩衝部材本体部と、前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、を備え、前記緩衝部は、前記径方向において、前記ストッパ部と離間するように設けられている。

さらに別の好ましい態様では、前記ステアリング装置の態様のいずれかにおいて、前記緩衝部材は、緩衝部材本体部と、前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、を備え、前記緩衝部は、前記緩衝部の外径が前記ジョイントの外径よりも小さく形成されている。

２…ラックハウジング、２３…筒状本体部、２４…外側延設部、２５…ストッパ部、４…ラックバー、５…タイロッド、５２…ジョイント、１４…緩衝部材、

Claims (10)

1. ステアリングホイールの操舵操作に応じて軸方向に移動するラックバーと、
   金属材料で形成された筒状本体部を有し、前記筒状本体部内において前記ラックバーを前記軸方向に移動可能に収容するラックハウジングと、
   前記ラックバーの端部に設けられ、前記ラックバーとタイロッドを接続するジョイントであって、前記ラックバーの外径よりも大きな外径を有するジョイントと、
   前記ラックハウジングの前記筒状本体部の端部から前記軸方向外側に突出するように筒状に形成された外側延設部と、
   前記ラックハウジングの前記筒状本体部の端部から前記軸方向外側に突出するように金属材料で形成され、前記外側延設部と径方向に所定距離離間して前記外側延設部の内周側に設けられ、前記ジョイントと当接可能に設けられたストッパ部と、
   前記外側延設部の内周側かつ前記ストッパ部の外周側に設けられ、弾性材料で形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれることで前記ストッパ部と前記ジョイントとの衝突の衝撃を抑制する緩衝部材と、
   を有することを特徴とするステアリング装置。
2. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部材は、
   緩衝部材本体部と、
   前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、
   前記緩衝部材本体部の外周側に設けられ、前記緩衝部材本体部が径方向に圧縮した状態で前記外側延設部の内周面と当接する圧接面と、
   を有することを特徴と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おいて、
   前記外側延設部は、内周側に設けられた係合凹部を有し、
   前記緩衝部材は、前記緩衝部材本体部の外周側に設けられ、径方向に圧縮しない状態で前記係合凹部に係合する係合突起を有することを特徴とするステアリング装置。
4. 請求項３に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部は、前記軸方向において、前記ラックハウジングとの間に隙間を有するように設けられることを特徴とするステアリング装置。
5. 請求項２に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部材は環状に形成され、
   前記圧接面は、前記外側延設部の内周面全周と当接することで、前記ラックハウジングに対して前記緩衝部材を保持させることを特徴とするステアリング装置。
6. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部材は、
   緩衝部材本体部と、
   前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、
   を備え、
   前記緩衝部材本体部は、前記軸方向において、前記ラックハウジングとの間に隙間を有するように設けられることを特徴とするステアリング装置。
7. 請求項６に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部材は、前記軸方向において対称形状を有することを特徴とす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において、
   前記緩衝部材は、前記軸方向における寸法が、前記緩衝部側から前記緩衝部材本体部側に向かって徐々に減少するように形成された傾斜部を有することを特徴とするステアリング装置。
9. 請求項１に記載のステアリング装置において、
   前記緩衝部材は、
   緩衝部材本体部と、
   前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、
   を備え、
   前記緩衝部は、前記径方向において、前記ストッパ部と離間するように設けられることを特徴とするステアリング装置。
10. 請求項１に記載のステアリング装置において、
    前記緩衝部材は、
    緩衝部材本体部と、
    前記緩衝部材本体部の径方向内側に設けられ、前記軸方向の長さが前記緩衝部材本体部よりも大きく形成され、前記ラックハウジングと前記ジョイントとの間で挟まれる緩衝部と、
    を備え、
    前記緩衝部は、前記緩衝部の外径が前記ジョイントの外径よりも小さく形成されていることを特徴とするステアリング装置。

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