JP3758018B2

JP3758018B2 - ステアリングギヤボックスの固定装置

Info

Publication number: JP3758018B2
Application number: JP26135299A
Authority: JP
Inventors: 敦司田中; 賢司染谷
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 1999-09-16
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2019-09-16
Also published as: JP2001080528A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングギヤボックスを車両などに取り付ける固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両などにおいて、ステアリングホイールに入力された操舵力を、操舵輪に伝達するためにステアリング装置が設けられている。図４は、従来技術によるステアリング装置の正面図である。
【０００３】
図４において、円筒状のステアリングギヤボックス１０内には、不図示のラック軸が水平に延在しており、その両端はタイロッド１１，１２に連結されている。タイロッド１１，１２の末端は、不図示の操舵装置に連結されている。ステアリングギヤボックス１０内においては、ピニオン軸１３とラック軸とが噛合しており、ステアリングギヤボックス１０から上方へと突出したピニオン軸１３の上端は、上方から延在する不図示のステアリングシャフトの下端に連結されている。
【０００４】
車両を運転する者が、不図示のステアリングホイールを回転させると、ピニオン軸１３が回転し、それに応じてラック軸が左右に移動するので、ラック軸と共に移動するタイロッド１１，１２によって、不図示の操舵機構を介して操舵輪に舵角が与えられるようになっている。
【０００５】
ところで、ステアリングギヤボックス１０は、操舵時に車輪から伝達されるいわゆる操舵反力を受けるので、これを吸収するために弾性部を有する固定装置を介して、車体に取り付けられることが多い。かかる固定装置の従来例について以下に説明する。
【０００６】
図５は、図４のステアリングギヤボックス１０をV-V線で切断して矢印方向に見た拡大断面図である。各取り付け孔１０ａ内には、ブッシュ体１４が挿通されている。ブッシュ体１４は、鉄製の円筒スリーブ１４ａと、その周囲に形成されたゴム等の弾性部１４ｂとから構成されている。ボルト（不図示）をブッシュ体１４内部に挿通し、ブッシュ体１４の上端側に配置されたナット１５に螺合させることにより、例えば車体に固定された不図示のブラケットに対してステアリングギヤボックス１０を共締めすることができ、それによりステアリング装置の車体への取り付けを行うことができる。尚、不図示のボルト、ナット１５及びブッシュ体１４とで固定装置を構成する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術による固定装置においては、以下に述べるような問題がある。ブッシュ体１４の円筒スリーブ１４ａは、不図示のボルトを介して車体に固定された形となっているが、ステアリングギヤボックス１０は、ブッシュ体１４の周囲に形成された弾性部１４ｂを介して取り付けられているので、円筒スリーブ１４ａ（すなわちボルト）に対して、わずかに相対移動可能となっている。
【０００８】
ところが、ステアリングギヤボックス１０が相対移動可能であると、例えばピニオン軸１３が回転を開始したときに、ラック軸が移動する前にステアリングギヤボックス１０が移動してしまうことによる応答遅れなどの問題が生ずる。
【０００９】
従来技術においては、かかる応答遅れなどの問題に対し、弾性部１４ｂの硬度を高めることで対処してきたが、近年においてはより高度な操舵性能の要求があり、これを満足させるためには、従来とは異なる考えに基づいた固定装置が必要となっている。
【００１０】
かかる要求に対して、ブッシュ体を鉄製スリーブのみにするという試みがある。ところが、ブッシュ体を鉄製スリーブのみにした場合、ボルト締め付け時にナットが共回りしてしまい、取り付けにくいという不具合があることが判明した。かかる不具合は、例えば車両の組立ラインにおいて、作業者の手がナットに届きにくいような状況下で、きわめて制限された作業時間内にステアリングギヤボックスを取り付けなければならない場合に大きな問題となる。
【００１１】
そこで本発明は、優れた操舵性能を供することができ、かつ組み付け性に優れたステアリングギヤボックスの固定装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明のステアリングギヤボックスの固定装置は、ステアリングギヤボックスの取り付け孔の一方から挿入された円筒部と、前記円筒部に形成されたねじ部とを有し、前記円筒部は、少なくとも前記ステアリングギヤボックスの取り付け孔よりも硬度が高い突起を備えており、前記円筒部が前記取り付け孔に係合したときに、前記突起が前記取り付け孔の内周を押圧することによって、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転を制限するようになっているナット部又はスプラインチューブと、貫通孔を有し、前記取り付け孔の他方から挿入されたブッシュと、前記ブッシュの貫通孔を通して、前記取り付け孔内において前記ねじ部に螺合する取り付け用ボルトとからなる。
【００１４】
【作用】
本発明のステアリングギヤボックスの固定装置によれば、ナット部又はスプラインチューブが、ステアリングギヤボックスの取り付け孔の一方から挿入された円筒部と、前記円筒部に形成されたねじ部とを有し、前記円筒部が、少なくとも前記ステアリングギヤボックスの取り付け孔よりも硬度が高い突起を備えており、前記円筒部が前記取り付け孔に係合したときに、前記突起が前記取り付け孔の内周を押圧することによって、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転を制限するようになっているので、前記ねじ部に取り付け用ボルトを螺合させることにより、前記ねじ部に回転方向の力が付与された場合でも、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転が制限されることから、前記ねじ部の共回りを防止して、ステアリングギヤボックスの取り付けを容易に行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明にかかる第１の実施の形態による固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図であり、図１（ｂ）は、取り付け用ナットの斜視図である。図１において、ステアリングギヤボックス１０の構成は、図４に示すものと同一であるため、その説明を省略する。
【００１７】
本実施の形態においては、固定装置は、ナット部２１と、ブッシュ２２と、取り付け用ボルト２３とから構成されている。ステアリングギヤボックス１０の素材（本実施例ではアルミ）より硬度の高い素材（本実施例では鋼）から形成されたナット部２１は、図１（ｂ）に示すように、六角頭部２１ａと、円フランジ部２１ｂと、下部円筒の外周にスプライン歯を形成したスプライン部２１ｃとを有している。突起としてのスプライン歯を備えたスプライン部２１ｃの外径は、ステアリングギヤボックス１０の取り付け孔１０ａの内径よりわずかに大きくなっている。又、ナット部２１の中央には、雌ねじ部２１ｄが上下に貫通して形成されている。
【００１８】
ブッシュ２２は、図１（ａ）に示すように、下端にフランジ２１ａを形成し、又中央に貫通孔２１ｂを形成している。
【００１９】
本実施の形態の固定装置を用いてステアリングギヤボックス１０を取り付ける態様について説明する。まずナット部２１を上方から挿入して、スプライン部２１ｃを取り付け孔１０ａに係合させる。かかる場合、スプライン部２１ｃの外径は、取り付け孔１０ａの内径よりわずかに大きくなっているため、ナット部２１の挿入時に、多少強い力で押し込む必要があるが、ステアリングギヤボックス１０の硬度よりスプライン部２１ｃの硬度の方が高いので、スプライン部２１ｃが取り付け孔１０ａの内周に食い込むようにして係合する。尚、フランジ部２１ｂが取り付け孔１０ａの上面周囲に当接するまで、ナット部２１を押し込む必要はなく、取り付け用ボルト２３の雄ねじ部２３ａが雌ねじ部２１ｄに２〜３山ほど噛合することができる程度押し込めば、後は取り付け用ボルト２３の螺動によってフランジ部２１ｂを取り付け孔１０ａの上面周囲に密着させることができる。
【００２０】
更に、取り付け孔１０ａの下方よりブッシュ２２を挿入した後、ステアリングギヤボックスを固定しようとする不図示の車体に形成された取り付け孔に挿通した取り付け用ボルト２３を、ブッシュ２２の貫通孔２１ｂに挿通して、ナット部２１の雌ねじ部２１ｄに螺合させる。そのまま、取り付け用ボルト２３を螺動させると、ナット部２１に対して取り付け用ボルト２３が螺進して、ステアリングギヤボックス１０を車体に取り付けることができる。
【００２１】
このとき、ナット部２１のスプライン部２１ｃが取り付け孔１０ａの内周に食い込んでいるので、取り付け用ボルト２３の螺動に対してナット部２１の共回りが阻止され、それにより取り付けが容易となっている。ナット部２１のフランジ部２１ｂが取り付け孔１０ａの上面周囲に当接して、それ以上のナット部２１の取り付け孔１０ａ内への侵入を阻止すると共に、取り付け用ボルト２３に所定の締め付けトルクを与え、ステアリングギヤボックス１０の取り付けが終了する。本実施の形態の固定装置により車体に取り付けられたギヤボックス１０は、弾性体などを介さず剛的に支持されるため、不図示の車輪からの操舵反力に対して移動することはなく、より優れた操舵フィーリングを提供することができる。
【００２２】
図２（ａ）は、本発明にかかる第２の実施の形態による固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図であり、図２（ｂ）は、取り付け用ナットの斜視図である。図２において、ステアリングギヤボックス１０の構成は、図４に示すものと同一であるため、その説明を省略する。
【００２３】
本実施の形態においては、固定装置は、スプラインチューブ３２と、ブッシュ３３と、取り付け用ボルト３３とから構成されている。ステアリングギヤボックス１０の素材（アルミ）より硬度の高い素材（鋼）から形成されたスプラインチューブ３２は、図２（ｂ）に示すように略円筒状を成しており、上端にフランジ部３２ａを形成すると共に、外周にスプライン歯を形成したスプライン部３２ｂを、内周に雌ねじ部３２ｃを形成している。スプライン部３２ｂの外径は、ステアリングギヤボックス１０の取り付け孔１０ａの内径よりわずかに大きくなっている。又、スプラインチューブ３２の中央には、貫通孔３２ａが形成されている。
【００２４】
ブッシュ３３は、上述した実施の形態と同様な構成を有し、すなわち下端にフランジ３３ａを形成し、中央に貫通孔３３ｂを形成している。
【００２５】
本実施の形態の固定装置を用いてステアリングギヤボックス１０を取り付ける態様について説明する。まずスプラインチューブ３２を上方から挿入して、スプライン部３２ｂを取り付け孔１０ａに係合させる。かかる場合、スプライン部３２ｂの外径は、取り付け孔１０ａの内径よりわずかに大きくなっているため、スプラインチューブ３２の挿入時に、多少強い力で押し込む必要があるが、ステアリングギヤボックス１０の硬度よりスプライン部３２ｂの硬度の方が高いので、スプライン部３２ｂが取り付け孔１０ａの内周に食い込むようにして係合する。尚、フランジ部３２ａが取り付け孔１０ａの上面周囲に当接するまで、スプラインチューブ３２を押し込む必要はなく、取り付け用ボルト３４の雄ねじ部３４ａが、スプラインチューブ３２の上方に２〜３山ほど突出すれば足りる。
【００２６】
更に、取り付け孔１０ａの下方よりブッシュ３３を挿入した後、ステアリングギヤボックス１０を固定しようとする不図示の車体に形成された取り付け孔に挿通した取り付け用ボルト３４を、ブッシュ３３の貫通孔３３ｂ及びスプラインチューブ３２の雌ねじ部３２ｃに螺合させる。そのまま、取り付け用ボルト３４を螺動させると、スプラインチューブ３２に対して取り付け用ボルト３４が螺進して、ステアリングギヤボックス１０を車体に取り付けることができる。
【００２７】
このとき、スプラインチューブ３２のスプライン部３２ｂが取り付け孔１０ａの内周に食い込んでおり、相対回転を防止する摩擦力を付与されるので、取り付け用ボルト３４の螺動に対してスプラインチューブ３２の共回りが阻止され、それにより取り付けが容易となっている。スプラインチューブ３２のフランジ部３２ａが挟持されると、取り付け用ボルト２３に所定の締め付けトルクを与え、ステアリングギヤボックス１０の取り付けが終了する。本実施の形態の固定装置により車体に取り付けられたギヤボックス１０も、弾性体などを介さず剛的に支持されるため、不図示の車輪からの操舵反力に対して移動することはなく、より優れた操舵フィーリングを提供することができる。
【００２８】
図３は、変形例に係る固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図であり、図２（ａ）と同様な図であるが、ナットやボルトは省略して示されている。本変形例においては、図２の実施の形態に対して、取り付け孔１０ａの下方からブッシュを挿入する代わりに、上方から挿入されるスプラインチューブ４１のスプライン部４１ｃを延長している点が異なっている。その他の点については、上述の図２（ｂ）と実施の形態が同様であるので、説明を省略する。
【００２９】
本変形例においても、ステアリングギヤボックス１０の取り付け時に、スプラインチューブ４１のスプライン部４１ｂが取り付け孔１０ａの内周に食い込むことにより相対回転を防止する摩擦力を付与されるので、取り付け用ボルト（不図示）の螺動に対してスプラインチューブ４１の共回りが阻止され、それにより取り付けが容易となっている。又、本変形例の固定装置により車体に取り付けられたギヤボックス１０も、弾性体などを介さず剛的に支持されるため、不図示の車輪からの操舵反力に対して移動することはなく、より優れた操舵フィーリングを提供することができる。
【００３０】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。たとえば、スプライン部の下端には面取り部などを設けることにより、取り付け孔への挿入がより容易になる。スプラインの歯数やサイズについては、特に制限なく任意に決めることができる。また、スプライン部の硬度が、ステアリングギヤボックスの取り付け孔の硬度より高ければ、それぞれ種々の素材を用いて形成することができる。また、本実施の形態においては、スプラインチューブの中央貫通孔に雌ねじを形成しているが、雌ねじを形成する代わりに、別体のナットと、これに螺合するボルトとで、スプラインチューブを挟持するように固定することも考えられる。かかる場合、ナットの着座面と、これに対向するスプラインチューブの面との間に生じる摩擦力で、ナットの回転が阻止される。
【００３１】
【発明の効果】
本発明のステアリングギヤボックスの固定装置によれば、ナット部又はスプラインチューブが、ステアリングギヤボックスの取り付け孔の一方から挿入された円筒部と、前記円筒部に形成されたねじ部とを有し、前記円筒部が、少なくとも前記ステアリングギヤボックスの取り付け孔よりも硬度が高い突起を備えており、前記円筒部が前記取り付け孔に係合したときに、前記突起が前記取り付け孔の内周を押圧することによって、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転を制限するようになっているので、前記ねじ部に取り付け用ボルトを螺合させることにより、前記ねじ部に回転方向の力が付与された場合でも、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転が制限されることから、前記ねじ部の共回りを防止して、ステアリングギヤボックスの取り付けを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明にかかる第１の実施の形態による固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図であり、図１（ｂ）は、取り付け用ナットの斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明にかかる第２の実施の形態による固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図であり、図２（ｂ）は、取り付け用ナットの斜視図である。
【図３】変形例にかかる固定装置を含むステアリングギヤボックスの断面図である。
【図４】従来技術によるステアリング装置の正面図である。
【図５】図４のステアリングギヤボックス１０をV-V線で切断して矢印方向に見た拡大断面図である。
【符号の説明】
１０ステアリングギヤボックス
１０ａ取り付け孔
２１ナット部
２１ｃ、３２ｂ、４１ｂスプライン部（突起）
２２，３３ブッシュ
２３，３４取り付け用ボルト
２１ｄ、３２ｃ、４１ｃスプラインチューブ内周の雌ねじ

Claims

ステアリングギヤボックスの取り付け孔の一方から挿入された円筒部と、前記円筒部に形成されたねじ部とを有し、前記円筒部は、少なくとも前記ステアリングギヤボックスの取り付け孔よりも硬度が高い突起を備えており、前記円筒部が前記取り付け孔に係合したときに、前記突起が前記取り付け孔の内周を押圧することによって、前記円筒部と前記取り付け孔との相対回転を制限するようになっているナット部又はスプラインチューブと、
貫通孔を有し、前記取り付け孔の他方から挿入されたブッシュと、
前記ブッシュの貫通孔を通して、前記取り付け孔内において前記ねじ部に螺合する取り付け用ボルトとからなるステアリングギヤボックスの固定装置。
前記ナット部又はスプラインチューブはフランジ部を有している請求項１に記載のステアリングギヤボックスの固定装置。