JPH11321694A - センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッドの取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のセンターテイクオフ型パワーステアリ
ング装置において、タイロッドの揺動角の許容範囲を拡
大し、装置の車体への取付けの自由度を拡大するととも
に、タイロッドの取付け部の取付け構造の簡単化と耐久
性の向上を図る。 【解決手段】 左右１対のタイロッド５、５の各内方端
を、それらが車体の略中央部に位置するようにして備え
た、センターテイクオフ型パワーステアリング装置１に
おけるタイロッド５、５の取付け構造において、タイロ
ッド５、５の内方端側の取付け部５a 、５a が、ボール
ジョイント20を介してパワーステアリング装置１の操舵
出力軸側に連結されている。タイロッド５、５の内方端
側の取付け部５a 、５a は、パワーシリンダ６のピスト
ンロッドと一体に構成された操舵軸４に連結されてい
る。ボールジョイント20の球座体22は、操舵軸４に一体
に連結されたガイド部材８に固着され、球座体22の球座
には、樹脂シートが貼設され、ボールジョイント20のジ
ョイント部を覆って、伸縮自在のカバー25が張設されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、車両における
パワーステアリング装置であって、特に左右一対のタイ
ロッドの各内方端を、それらが車体の略中央部に位置す
るようにして備えた、いわゆるセンターテイクオフ型パ
ワーステアリング装置において、タイロッドの揺動角の
許容範囲を拡大して、センターテイクオフ型パワーステ
アリング装置の車体への取付けの自由度を拡大するとと
もに、タイロッドの取付け部の取付け構造の耐久性を向
上させた、センターテイクオフ型パワーステアリング装
置におけるタイロッドの取付け構造に関する。

【０００２】

【従来技術】センターテイクオフ型パワーステアリング
装置におけるタイロッドの内方端のラックシャフト等操
舵出力軸側への取付けは、通常、次のようにして行なわ
れている。図３に図示されているように、センターテイ
クオフ型パワーステアリング装置01の一方のタイロッド
05の取付け部05a のボルト貫通穴05b には、ゴムブッシ
ュ030 が焼付けにより設けられており、このゴムブッシ
ュ030 の内方には、さらに、鉄製のブッシュ031 が嵌合
されている。

【０００３】そして、この鉄製のブッシュ031 にボルト
09が挿通され、該ボルト09が、ダストブーツ07の中央部
を気密に貫通して、カラー011 を介してラックシャフト
04に螺着されることにより、タイロッド05の内方端側の
取付け部05a が、ラックシャフト04に一体に取り付けら
れるようになっている（実公昭６３−１２０４７号公報
参照）。

【０００４】なお、032 は共通座金、010 はガイドシュ
ーであって、図示されないギヤボックスのラックシャフ
ト04収容部分の管壁に所定長にわたって形成されたスリ
ット03c に沿ってボルト09を案内する。他方のタイロッ
ド05の内方端のラックシャフト04への取付けも、同様に
行なわれている。

【０００５】このため、タイロッド05の揺動は、ゴムブ
ッシュ030 の撓みのみで受け持たれるので、その揺動範
囲が狭く、また、揺動範囲を広げようとして、ゴムブッ
シュ030 のボリュームを増すと、バネこわさが減少し
て、操舵フィーリングに悪影響を及ぼしてしまう。この
ため、センターテイクオフ型パワーステアリング装置01
の車体に対する取付けの自由度が制限されていた。

【０００６】さらに、ラックシャフト04や図示されない
パワーシリンダ、トルクセンサー等を収容するギヤボッ
クスの搭載位置の関係から、タイロッド05の内方端の取
付け部05a 近傍の雰囲気温度が高いこともあって、該取
付け部05a のボルト貫通穴05b に取り付けられるゴムブ
ッシュ030 は、繰り返しの負荷により、変形してしまう
虞があった。

【０００７】

【解決しようとする課題】本願の発明は、センターテイ
クオフ型パワーステアリング装置において、タイロッド
の揺動角の許容範囲を拡大して、パワーステアリング装
置の車体への取付けの自由度を拡大するとともに、タイ
ロッドの内方端の取付け部をパワーステアリング装置の
操舵出力軸側に取り付けるに当たり、その取付け構造の
耐久性の向上を図った、センターテイクオフ型パワース
テアリング装置におけるタイロッドの取付け構造を提供
することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決したセンターテイクオフ型
パワーステアリング装置におけるタイロッドの取付け構
造に係り、その請求項１に記載された発明は、左右１対
のタイロッドの各内方端を、それらが車体の略中央部に
位置するようにして備えた、センターテイクオフ型パワ
ーステアリング装置におけるタイロッドの取付け構造に
おいて、前記タイロッドの内方端側の取付け部が、ボー
ルジョイントを介してパワーステアリング装置の操舵出
力軸側に連結されたことを特徴とするセンターテイクオ
フ型パワーステアリング装置におけるタイロッドの取付
け構造である。

【０００９】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、タイロッドの内方端側の取付け
部は、ボールジョイントを介してパワーステアリング装
置の操舵出力軸側（ラックシャフト等）に連結されてお
り、従来のゴムブッシュを介しての連結と比較すると、
タイロッドの３次元揺動範囲が大きく拡大されて、セン
ターテイクオフ型パワーステアリング装置の車体に対す
る取付けの自由度が拡大される。

【００１０】また、従来のように、ゴムブッシュのボリ
ューム等を気にする必要がないので、一定の良好な操舵
フィーリングが得られる。さらに、ボールジョイントの
使用は、既存技術の応用であるので、雰囲気温度条件の
変化等に対する対応も容易であって、タイロッドの内方
端側の取付け部の操舵出力軸側への取付け構造の耐久性
を向上させることができる。

【００１１】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、タイロッドの内方端側の
取付け部が、パワーシリンダのピストンロッドと一体に
同心に構成された操舵軸に連結され、ボールジョイント
の球座体が、該操舵軸に一体に連結されたガイド部材に
固着され、球座体の球座には、樹脂シートが貼設され、
タイロッドの内方端側の取付け部と球座体とに間には、
ボールジョイントのジョイント部を覆って伸縮自在のカ
バーが張設される。

【００１２】これにより、ボールジョイントを介して行
なわれるタイロッドの内方端側の取付け部の操舵出力軸
側への取付け構造が簡単化される。また、ボールジョイ
ントの球座体の球座とボールジョイントの球面（ボール
面）との間に樹脂シートが介装されるので、金属面同志
の接触が回避され、無潤滑であっても、ボールジョイン
トの作動が円滑に行なわれる。

【００１３】さらに、ボールジョイントのジョイント部
の熱遮蔽と該ジョイント部への塵埃の進入の防止が図ら
れるので、前記した樹脂シートの使用とも相俟って、タ
イロッドの内方端側の取付け部の取付け構造の耐久性を
さらに向上させることができる。

【００１４】また、請求項３記載のように請求項２記載
の発明を構成することにより、ボールジョイントのボー
ル軸は、中立状態において、操舵軸の軸方向に指向して
配設される。これにより、ボールジョイントを介して行
なわれるタイロッドの内方端側の取付け部の操舵出力軸
側への取付け構造がさらに簡単化される。また、タイロ
ッドが最短に構成されるので、材料が節約される。これ
らにより、コストダウンを図ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２に図示され
る本願の請求項１ないし請求項３に記載された発明の一
実施形態について説明する。図１は、本実施形態におけ
るにおけるタイロッドの取付け構造が適用されたセンタ
ーテイクオフ型パワーステアリング装置を一部切断して
示す正面図、図２は、図１の要部拡大図である。

【００１６】図１において、本実施形態におけるセンタ
ーテイクオフ型パワーステアリング装置１は、ラックア
ンドピニオン式油圧パワーステアリング装置であって、
図示されない車両のハンドルに連結された入力軸２が、
ギヤボックス３のコントロールバルブ収容部分３a 内に
おいて、図示されない出力軸とトーションバーを介して
連結されており、該出力軸に形成されたピニオンと噛み
合うラックを有するラックシャフト４が、ギヤボックス
３のラックシャフト収容部分３b 内に、図において左右
摺動自在に収容されている。

【００１７】そして、左右一対のタイロッド５、５が、
それらの各内方端部がギヤボックス３のラックシャフト
収容部分３b の中央部に位置するようにされて、備えら
れている。ギヤボックス３は、車両の幅方向に指向し
て、その両端部が車体に取り付けられるので、その細長
のラックシャフト収容部分３b の中央部は、車体の略中
央部となる。

【００１８】ギヤボックス３のラックシャフト収容部分
３b の図１において右方の部分は、パワーシリンダ６の
シリンダ壁とされており、ラックシャフト４の右方部分
は、該パワーシリンダ６のパワーピストンとしても機能
している。

【００１９】ダストブーツ７は、細長のラックシャフト
収容部分３b のうち、ギヤボックス３のコントロールバ
ルブ収容部分３a とパワーシリンダ６のシリンダ壁とな
る部分とにより挟まれる中央部分を覆っている。

【００２０】ラックシャフト４には、ダストブーツ７の
外側に配置されたガイド部材８が、左右一対のボルト
９、９により一体に連結されていて、該ガイド部材８
は、ラックシャフト４の左右動とともに左右に移動す
る。そして、該ガイド部材８には、左右一対のタイロッ
ド５、５の各内方端部が、後述するボールジョイント20
を介して連結されている。

【００２１】ガイド部材８は、軽量で剛性に富む金属材
料を用いて製造される直方体ブロック形状のものであっ
て、その左右端面は、後述するボールジョイント20の球
座体22の取付け面とされている。

【００２２】ガイド部材８がラックシャフト４の左右動
とともに左右動するとき、ボルト９、９は、ギヤボック
ス３のラックシャフト収容部分３b にその長さ方向の所
定長にわたって形成された切欠き溝３c 内を、ガイドシ
ュー10によって案内されながら、動くことができる。

【００２３】なお、ダストブーツ７も、ボルト９、９に
より気密に貫通されて、該貫通部においてガイド部材８
に一体に取り付けられているので、ラックシャフト４、
ガイド部材８およびタイロッド５、５の各内方端部の左
右動に伴って左右動して、伸縮する。ダストブーツ７、
ガイドシュー10およびラックシャフト４をボルト９、９
が貫通する部分には、これらにまたがってカラー11が介
装されている。

【００２４】したがって、いま、ラックシャフト４に形
成されたラックが、ギヤボックス３のコントロールバル
ブ収容部分３a 内に収容された図示されない出力軸に形
成されたピニオンと噛み合って左右動したときには、該
左右動に追随して、ガイド部材８とタイロッド５、５と
が一体に左右動して、左右車輪の転舵が行なれるように
なっている。

【００２５】ラックシャフト４の図１において右方部分
は、前記のとおり、パワーシリンダ６のパワーピストン
としても機能しているので、その右端には、ピストン12
が一体に連結されている。

【００２６】ピストン12の左右の油室は、図示されない
配管により、ギヤボックス３内に収容された図示されな
いコントロールバルブの圧力流体の供給路および還流路
を介して、図示されない油圧ポンプおよびオイルタンク
に連通されており、該コントロールバルブの切換えによ
り、何れかの油室が、コントロールバルブにおける圧力
流体の供給路を介して油圧ポンプに連通された場合に
は、他の油室は、コントロールバルブにおける圧力流体
の還流路を介してオイルタンクに連通され、これによ
り、ピストン12が、何れかの油室側から他の油室側に押
されて、該ピストン12に一体に連結されたラックシャフ
ト４および該ラックシャフト４に一体に連動連結された
タイロッド５、５を同方向に移動させる。

【００２７】これにより、図示されない車輪は、ドライ
バーの操舵に加えて、ピストン12の移動による転舵を受
ける。ピストン12の移動量は、コントロールバルブの回
動量によって決まるいずれかの油室への圧力流体の供給
量に依存し、該コントロールバルブの回動量は、入力軸
２と出力軸との相対的な回転量差に依存するから、結
局、車輪の操舵抵抗の大小に応じて、車輪の操舵抵抗が
大きいときには、入力軸２と出力軸との相対的な回転量
差が大きくなり、コントロールバルブの回動量が大きく
なり、いずれかの油室への圧力流体の供給量が多くな
る。

【００２８】逆に、車輪の操舵抵抗が小さいときには、
入力軸２と出力軸との相対的な回転量差が小さくなり、
コントロールバルブの回動量が小さくなり、いずれかの
油室への圧力流体の供給量が少なくなる。このようにし
て、車輪の操舵抵抗の大小に応じた操舵補助力が、ピス
トン12、ラックシャフト４、タイロッド５、５の左右動
を介して車輪に伝えられるようになっている。

【００２９】ここで、左右一対のタイロッド５、５の各
内方端は、ガイド部材８に次のようにして連結されてい
る。いずれの内方端も、ガイド部材８に連結される態様
は同じであるので、ここでは、左方の内方端の場合につ
いて説明する。タイロッド５の内方端側の取付け部５a
は、ボールジョイント20を介してパワーステアリング装
置１の操舵出力軸側にあるガイド部材８に連結されてい
る。該ガイド部材８が、さらに操舵出力軸側にあるラッ
クシャフト４に連結される態様は、前述のとおりであ
る。

【００３０】図２により良く図示されているように、ボ
ールジョイント20は、金属製の球体（ボール）部21と、
同じく金属製の球座体22と、該球座体22の球座に貼設さ
れた樹脂シート23と、伸縮自在のゴム製カバー25とから
なっている。カバー25は、球体部21と球座体22との組合
せ部であるジョイント部24を覆って、タイロッド５の取
付け部５a と球座体22との間に張設されている。

【００３１】球体部21は、従動軸（ボール軸）部21a を
一体に備えており、該従動軸部21aは、球座体22の開口
部22a から外方に延出して、タイロッド５の取付け部５
a と一体に接合されている。

【００３２】本実施形態においては、タイロッド５の図
において左方の車両側取付け部５b部分（図１参照）を
除く中央軸部５c と取付け部５a 、ボールジョイント20
における球体部21とその従動軸部21a とは、これら全体
が一体のものとして、鋳造により形成されているので、
従動軸部11a と取付け部５a とは、同一材料を用いて鋳
造により形成された、元々一体のものである。

【００３３】なお、球体部21の形成方法は、これに限定
されず、種々の方法があり得る。例えば、球体部21をタ
イロッド５とは別体として形成して、これをタイロッド
５の取付け部５a の先端部にネジ結合により取り付ける
ようにしてもよい。

【００３４】球座体22は、ガイド部材８の左側面に螺着
されて、これと一体に取り付けられている。球座体22の
開口部22a は、ギヤボックス３のラックシャフト収容部
分３b の軸方向、したがって、また、ラックシャフト４
の軸方向に指向して開口されている。その開口角範囲
は、タイロッド５の所望の揺動角範囲を十分にカバーで
きる範囲において、適切に設定される。

【００３５】したがって、球体部21の従動軸部21a も、
その中立状態においては、同様にギヤボックス３のラッ
クシャフト収容部分３b の軸方向に指向して配設されて
いる。ボールジョイント20の向きがこのように設定され
ることにより、ボールジョイント20の構造は最もシンプ
ルになり、タイロッド５の長さは最短にされて、ボール
ジョイント20を介してのタイロッド５の取付け部５a の
ラックシャフト４への取付け構造が簡単化される。これ
により、コストダウンを図ることができる。

【００３６】また、球座体22の球座には、樹脂シート23
が貼設されており、球座体22の球座と球体部21の球（ボ
ール）面とは、該樹脂シート23を介して間接的に接触す
るので、金属面同志の接触が回避され、金属面の磨耗や
腐食、焼き付き等の損傷が防がれ、無潤滑であっても、
ボールジョイント20の作動を長期に渡って良好に維持す
ることができる。

【００３７】さらに、ボールジョイント20のジョイント
部24を覆って、タイロッド５の取付け部５a と球座体22
との間に張設されたゴム製カバー25は、伸縮自在であ
り、タイロッド５の揺動角範囲の全範囲にわたって、そ
の揺動に追随する。そして、ボールジョイント20のジョ
イント部24を周囲雰囲気温度や塵埃から防護する。以上
のような樹脂シート23およびカバー25の使用は、タイロ
ッド５の内方端側の取付け部５a のラックシャフト４へ
の取付け構造の耐久性を向上させる。

【００３８】ゴム製カバー25は、その一端が取付け部５
a の外周面にワイヤにより締め付け固定され、また、そ
の他端が球座体22の外周面にワイヤにより同様に締め付
け固定されて、前記のとおり、タイロッド５の取付け部
５a と球座体22との間に張設されている。

【００３９】本実施形態は、前記のように構成されてい
るので、さらに、次のような効果を奏することができ
る。タイロッド５の内方端側の取付け部５a は、ボール
ジョイント20を介してパワーステアリング装置１の操舵
出力軸側にあるガイド部材８、さらには、ラックシャフ
ト４に連動連結されており、従来のゴムブッシュを介し
ての連結と比較すると、タイロッド５の３次元揺動範囲
が大きく拡大され、センターテイクオフ型パワーステア
リング装置１の車体に対する取付けの自由度が大きく拡
大される。例えば、従来のタイロッドの揺動範囲が±１
０°程度であったのが、本実施形態においては、±２０
°以上に拡大された。

【００４０】また、従来のように、ゴムブッシュのボリ
ューム等を気にする必要がないので、一定の良好な操舵
フィーリングが得られる。さらに、ボールジョイント20
の使用は、既存技術の応用であるので、雰囲気温度条件
の変化等に対する対応も容易であって、タイロッド５の
内方端側の取付け部５a のラックシャフト４への取付け
構造の耐久性をさらに向上させることができる。

【００４１】本願の請求項１ないし請求項３に記載され
た発明の一実施形態として、センターテイクオフ型パワ
ーステアリング装置は、前記のとおり、ラックアンドピ
ニオン式パワーステアリング装置とされたが、これに限
定されず、ラックアンドピニオン式以外のものであって
もよい。

【００４２】また、本願の請求項１に記載された発明の
一実施形態として、センターテイクオフ型パワーステア
リング装置は、前記のとおり、油圧パワーステアリング
装置とされたが、これに限定されず、電動パワーステア
リング装置とされてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１ないし請求項３に記載された発
明の一実施形態におけるタイロッドの取付け構造が適用
されたセンターテイクオフ型パワーステアリング装置を
一部切断して示す正面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１…センターテイクオフ型油圧式パワーステアリング装
置、２…入力軸、３…ギヤボックス、３a …コントロー
ルバルブ収容部分、３b …ラックシャフト収容部分、３
c …切欠き溝、４…ラックシャフト（ピストンロッ
ド）、５…タイロッド、５a …ギヤボックス側取付け
部、５b …車両側取付け部、５c …中央軸部、６…パワ
ーシリンダ、７…ダストブーツ、８…ガイド部材、９…
ボルト、10…ガイドシュー、11…カラー、12…ピスト
ン、20…ボールジョイント、21…球体（ボール）部、21
a …従動軸（ボール軸）部、22…球座体、22a …開口
部、23…樹脂シート、24…ジョイント部、25…カバー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右１対のタイロッドの各内方端を、そ
   れらが車体の略中央部に位置するようにして備えた、セ
   ンターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタ
   イロッドの取付け構造において、 前記タイロッドの内方端側の取付け部が、ボールジョイ
   ントを介してパワーステアリング装置の操舵出力軸側に
   連結されたことを特徴とするセンターテイクオフ型パワ
   ーステアリング装置におけるタイロッドの取付け構造。
2. 【請求項２】 前記タイロッドの内方端側の取付け部
   が、パワーシリンダのピストンロッドと一体に同心に構
   成された操舵軸に連結され、 前記ボールジョイントの球座体が、前記操舵軸に一体に
   連結されたガイド部材に固着され、 前記球座体の球座には、樹脂シートが貼設され、 前記タイロッドの内方端側の取付け部と前記球座体とに
   間には、前記ボールジョイントのジョイント部を覆って
   伸縮自在のカバーが張設されたことを特徴とする請求項
   １記載のセンターテイクオフ型パワーステアリング装置
   におけるタイロッドの取付け構造。
3. 【請求項３】 前記ボールジョイントのボール軸は、中
   立状態において、前記操舵軸の軸方向に指向して配設さ
   れたことを特徴とする請求項２記載のセンターテイクオ
   フ型パワーステアリング装置におけるタイロッドの取付
   け構造。