特許 5941322 車両のステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5941322

(24)【登録日】2016年5月27日

(45)【発行日】2016年6月29日

(54)【発明の名称】車両のステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   B62D 7/18 20060101AFI20160616BHJP

【ＦＩ】

   B62D7/18 Z

【請求項の数】8

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-80088(P2012-80088)

(22)【出願日】2012年3月30日

(65)【公開番号】特開2013-208986(P2013-208986A)

(43)【公開日】2013年10月10日

【審査請求日】2015年2月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】富士重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076233

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 進

(72)【発明者】

【氏名】塚崎 裕一郎

(72)【発明者】

【氏名】綿貫 賢二

(72)【発明者】

【氏名】橋爪 和哉

【審査官】 三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２５２５１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０９５３１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０５−０２２８３２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６２Ｄ ７／００ − ７／２２

Ｆ１６Ｊ １５／１６ − １５／５２

Ｆ１６Ｃ １１／００ − １１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、
前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、
操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、
前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部と
を備える車両のステアリング装置において、
前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、
前記剛性部は前記スタッドの周囲を覆うと共にコイルワイヤが一体成形されたダストブーツであり、
前記ダストブーツの上下部が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とに固設されている
ことを特徴とする車両のステアリング装置。

【請求項2】

ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、
前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、
操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、
前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部と
を備える車両のステアリング装置において、
前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、
前記剛性部は前記スタッドの周囲を覆う強化ゴム製のブッシュであり、該ブッシュの両端が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とに圧着されている
ことを特徴とする車両のステアリング装置。

【請求項3】

ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、
前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、
操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、
前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部と
を備える車両のステアリング装置において、
前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結する連結部材を有し、
前記剛性部は加硫成形体からなるブッシュ本体であり、
前記ブッシュ本体が外筒と内筒との間に介装されて一体化されたジョイントブッシュが形成され、
前記ジョイントブッシュの前記外筒が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との一方に嵌合され、
前記内筒が前記連結部材に嵌合されている
ことを特徴とする車両のステアリング装置。

【請求項4】

ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、
前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、
操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、
前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、
前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部と
を備える車両のステアリング装置において、
前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、
前記剛性部は前記スタッドの軸周方向に形成されて軸周方向にばね変形自在なくびれ部であり、
前記スタッドは一端にボール部を有し、
前記ボール部が前記タイロッドエンドの先端部にボールシートを介して支持されており、
前記ボール部と前記ボールシートとの少なくとも一方に高摩擦層が形成されている
ことを特徴とする車両のステアリング装置。

【請求項5】

前記タイロッドエンドと前記ナックルアームとの先端部の一方にコ字溝が形成され、他方の平板状先端部が該コ字溝に挿通されていると共に、該他方の先端部に前記外筒が嵌合され、
前記内筒に挿通された連結部材が前記一方の先端部に締結されている
ことを特徴とする請求項３記載の車両のステアリング装置。

【請求項6】

前記ブッシュ本体の両端に、前記コ字溝の内面と前記他方の先端部との間に介装するフランジ部が形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の車両のステアリング装置。

【請求項7】

前記スタッドが前記ボール部と前記くびれ部を有する軸部とに分割され、
前記ボール部に中空軸の一端が固定され、
前記中空軸の他端に前記軸部が挿通され、
前記中空軸と前記軸部とが該軸部に設けられている前記くびれ部の下部で連結されると共に、
前記中空軸の上端が前記ナックルアームの先端部に装着される
ことを特徴とする請求項４記載の車両のステアリング装置。

【請求項8】

前記中空軸が前記軸部に対して前記くびれ部を挟んで上下で連結されていると共に、
前記中空軸の上部の連結部位は軸周方向への相対回動が許容されている
ことを特徴とする請求項７記載の車両のステアリング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運転者の操舵トルクに応じた車両挙動が得られるようにした車両のステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

運転者がステアリングホイール（ハンドル）に加えた操舵トルクはパワーステアリングによりアシストされた状態で、ステアリングギアボックスステアリングギヤボックスやタイロッドエンドとナックルアームとの間を連設するボールジョイント等の機械的なリンク部品を経由して操舵輪（前輪）に伝達され、この操舵輪が転舵されて車両挙動が発生する。

【0003】

車両の操舵系は、ステアリングギヤボックスやボールジョイント等の摩擦要素を有しているため、運転者がスラローム走行等においてステアリングホイールを切り返す都度に、この摩擦要素が作用し、この摩擦要素の摩擦力が飽和すると（操舵トルクが摩擦力に打ち勝つと）、摩擦要素に滑りが生じてステアリングホイールが一瞬空転するような非線形特性となり、その後、操舵輪の転舵が開始される。

【0004】

切り返しの際にステアリングホイールが一瞬空転すると、運転者は操舵輪からの反力が一瞬抜けたような感覚を覚えるため、操舵感（操舵のつながり）が悪いという心証を受ける。

【0005】

この対策として、例えば特許文献１（実公平５−４５５８９号公報）に開示されているように、ガススプリングを用いて切り返し時の操舵反力を付与すれば、摩擦要素の摩擦力が急激に飽和しないようにすることも可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実公平５−４５５８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、上述した文献に開示されている技術では、操舵系にガススプリングを別途設けることとなり、重量増となるばかりでなく、部品点数の増加によりコストが大幅に増加してしまう不都合がある。

【0008】

本発明は、上記事情に鑑み、操舵系に大がかりな部品を追加することなく、重量増や部品点数の増加を抑制し、簡単な構造で、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和することのできる車両のステアリング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１は、ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部とを備える車両のステアリング装置において、前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、前記剛性部は前記スタッドの周囲を覆うと共にコイルワイヤが一体成形されたダストブーツであり、前記ダストブーツの上下部が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とに固設されている。
本発明の第２は、ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部とを備える車両のステアリング装置において、前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、前記剛性部は前記スタッドの周囲を覆う強化ゴム製のブッシュであり、該ブッシュの両端が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とに圧着されている。
本発明の第３は、ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部とを備える車両のステアリング装置において、前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結する連結部材を有し、前記剛性部は加硫成形体からなるブッシュ本体であり、前記ブッシュ本体が外筒と内筒との間に介装されて一体化されたジョイントブッシュが形成され、前記ジョイントブッシュの前記外筒が前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との一方に嵌合され、前記内筒が前記連結部材に嵌合されている。
本発明の第４は、ステアリングギヤボックスの両端部から延出するタイロッドと、前記タイロッドの先端部に設けたタイロッドエンドと、操舵輪を回動自在に支持するナックルハウジングと、前記ナックルハウジングから延出するナックルアームと、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部とを連設するジョイント部材と、前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部との間に設けられて、前記ジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部とを備える車両のステアリング装置において、前記ジョイント部材は前記タイロッドエンドの先端部と前記ナックルアームの先端部と連結するスタッドを有し、前記剛性部は前記スタッドの軸周方向に形成されて軸周方向にばね変形自在なくびれ部であり、前記スタッドは一端にボール部を有し、前記ボール部が前記タイロッドエンドの先端部にボールシートを介して支持されており、前記ボール部と前記ボールシートとの少なくとも一方に高摩擦層が形成されている。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、タイロッドエンドの先端部とナックルアームの先端部との間にジョイント部材の軸周方向にばね変形自在な剛性部を設けたので、この剛性部のばね変形により、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和することができる。又、剛性部を設けただけの簡単な構造であるため、操舵系に大がかりな部品を追加することなく、重量増や部品点数の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態によるステアリング装置の概略構成を示す平面図

【図2】同、タイロッドエンドとナックルアームとのジョイント部分の拡大断面図

【図3】同、操舵トルクと車両に発生する横加速度とのリサージュを示す特性図

【図4】第２実施形態による図２相当の拡大断面図

【図5】第３実施形態による図２相当の拡大断面図

【図6】同、ジョイントブッシュの縦断面図

【図7】第４実施形態による図２相当の拡大断面図

【図8】第５実施形態による図２相当の拡大断面図

【図9】第６実施形態による図２相当の拡大断面図

【図10】第７実施形態による図２相当の拡大断面図

【図11】同、ボールスタッドの分解図

【図12】第８実施形態による図２相当の拡大断面図

【図13】同、ボールスタッドの図１１の右側面図

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。

【0013】

［第１実施形態］
図１〜図３に本発明の第１実施形態を示す。図１の符号１はエンジンで、図示しないエンジンルームに横置きされており、このエンジン１の右側に変速機２が連結されている。更に、この変速機２から延出されている出力軸が差動装置（図示せず）を介して、車幅方向の左右へ延出するアクスル軸３に各々連設され、このアクスル軸３の軸端に固設されているハブ（図示せず）に操舵輪としての前輪４が固設されている。

【0014】

又、アクスル軸３の前方に、油圧式パワーステアリングのギヤボックス（以下、「パワーステアリングギヤボックス」と称する）６がアクスル軸３と略平行に配設されており、このパワーステアリングギヤボックス６の車幅方向の左右両端からタイロッド７が各々延出され、この各タイロッド７の先端部にタイロッドエンド８が各々連結されている。

【0015】

更に、このタイロッドエンド８が、アクスル軸３を介して前輪４を回動自在に支持するナックルハウジング９から斜め車体前方へ延出するナックルアーム１０に、ボールジョイント部材１１を介して連設されている。尚、車幅方向左右に配設されているタイロッド７、タイロッドエンド８、ナックルアーム１０は、同一の構成で略対称形状を有しているため、以下においては、車幅方向左側の構成についてのみ説明し、車幅方向右側の構成については説明を省略する。

【0016】

図２に示すように、タイロッドエンド８とナックルアーム１０とを連設するボールジョイント部材１１は、タイロッドエンド８に一体形成されたボールソケット１２とボールスタッド１３とボールシート１４とフランジ付ナット１５とを備えている。更に、ボールスタッド１３は、テーパ軸部１３ａと、その下端に一体形成されたボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａの上端に形成されたねじ部１３ｃをとを有している。

【0017】

一方、ボールシート１４はボールソケット１２に装着されると共に、ボールスタッド１３のボール部１３ｂを揺動自在に支持するシート面１４ａが形成されている。このシート面１４ａにボール部１３ｂが支持されるボールスタッド１３のテーパ軸部１３ａが、ナックルアーム１０の先端部１０ａに穿設されたテーパ孔１８に嵌合され、このナックルアーム１０の先端部１０ａから上方に突出されたねじ部１３ｃがフランジ付ナット１５にて締結されている。

【0018】

又、ボールスタッド１３のボールソケット１２の上縁部１２ａとナックルアーム１０の先端部１０ａの底面とに露呈されている部位がダストブーツ１６で覆われており、その上下部が、ボールソケット１２の上端縁部とナックルアーム１０の先端部１０ａ底面とに固設されている。

【0019】

又、このダストブーツ１６にはコイルワイヤ１７がインサート成形されている。このコイルワイヤ１７はある程度のねじりばね性を有している。従って、ダストブーツ１６に対してねじり方向に荷重が印加された場合、ばね変形してねじり方向のトルク伝達を緩和する。尚、このコイルワイヤ１７をインサート成形するダストブーツ１６が、本発明の、軸周方向にばね変形自在な剛性部に相当する。

【0020】

次に、このような構成による本実施形態の作用について説明する。運転者がステアリングホイールを操作すると、その操舵トルクがパワーステアリングギヤボックス６からアシストされた状態で、タイロッド７を移動させ、ボールスタッド１３を介してナックルアーム１０の先端部１０ａを右方向、或いは左方向に回動させて前輪４を転舵させる。

【0021】

前輪４が転舵するに際し、タイロッドエンド８とナックルアーム１０の先端部１０ａとの間にはねじれが生じるため、タイロッドエンド８のボールソケット１２とナックルアーム１０の先端部１０ａとに上下面が固着されているダストブーツ１６に、ねじれ方向の荷重が発生する。

【0022】

このダストブーツ１６には、ある程度のねじりばね性を有するコイルワイヤ１７がインサートされているため、ダストブーツ１６にねじり荷重が発生すると、コイルワイヤ１７がねじり方向にばね変形して、タイロッドエンド８からの操舵トルクを、このダストブーツ１６からナックルアーム１０の先端部１０ａ側に伝達する。

【0023】

従来のダストブーツは、単にボールスタッド１３のボール部１３ｂやテーパ軸部１３ａに異物が込み込まれることを防止するためのものであるため、ねじり剛性は考慮されていない。従って、例えば、タイロッドエンド８とナックルアーム１０の先端部１０ａとの間のねじり荷重に対して、ボールスタッド１３のボール部１３ｂとボールソケット１２に保持されているボールシート１４のシート面１４ａとの間の摩擦力が飽和点Ｐ（図３参照）に達した瞬間、ボールスタッド１３のボール部１３ｂに、一瞬、ねじり方向の滑りが生じ、図３に細線で示すように、操舵トルクが変化しても前輪４が転舵されない不感帯域が生じる。

【0024】

これに対し、本実施形態によるダストブーツ１６は、その下面と上面とが、ボールソケット１２とナックルアーム１０の先端部１０ａとに固設されており、しかも、このダストブーツ１６に、ねじりばね性を有するコイルワイヤ１７がインサート成形されているため、ボールスタッド１３に滑りが生じた瞬間、コイルワイヤ１７がねじり方向にばね変形し、ボールスタッド１３の滑りを抑制する。

【0025】

その結果、図３に示すように、ボールスタッド１３のボール部１３ｂとボールシート１４のシート面１４ａとの間の摩擦力が飽和点Ｐに達して、ボールスタッド１３に滑りが生じようとしても、コイルワイヤ１７のねじり方向へのばね変形により、その滑りが抑制されるため、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性が緩和される。そのため、切り返しに際し、良好な操舵感のつながりを得ることができる。

【0026】

又、従来のダストブーツに代えて、本実施形態によるダストブーツ１６を装着するだけであるため、高い汎用性を得ることができる。更に、構造が簡単であり、操舵系に大がかりな部品を追加する必要がなく、低コストで製造することができる。

【0027】

［第２実施形態］
図４に本発明の第２実施形態を示す。尚、第１実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0028】

上述した第１実施形態では、従来のダストブーツに代えて、コイルワイヤ１７がインサート成形されているダストブーツ１６を採用したが、本実施形態では、従来のダストブーツに代えて、ダスト機能を有するダストブッシュ２１を装着したものである。

【0029】

このダストブッシュ２１は、例えば高硬度の強化ゴム製で、トーションバーと同等のねじり剛性を有しており、その下面２１ａと上面２１ｂとが、ボールソケット１２の上縁部１２ａとナックルアーム１０の先端部１０ａの下面とに圧着されている。尚、このダストブッシュ２１が、本発明の、軸周方向にばね変形自在な剛性部に対応している。

【0030】

すなわち、ボールスタッド１３のナックルアーム１０の先端部１０ａから突出されているねじ部１３ｃをフランジ付ナット１５で締付けると、ダストブッシュ２１の下面２１ａと上面２１ｂとがボールソケット１２とナックルアーム１０の先端部１０ａにプリロードを付与し、弾性変形された状態で固定される。

【0031】

このような構成では、ダストブッシュ２１の下面２１ａと上面２１ｂとが、ボールソケット１２の上縁部１２ａとナックルアーム１０の先端部１０ａの下面とに、プリロードを付加した状態で圧着されているため、内部に異物が入り込むことが無く、従来のダストブーツと同等に機能させることができる。

【0032】

又、ダストブッシュ２１がトーションバーと同等のねじり剛性を有しているので、運転者がステアリングホイールを切り返した際に、ボールスタッド１３のボール部１３ｂとボールシート１４のシート面１４ａとの間の摩擦力が飽和点Ｐ（図３参照）に達して、ボールスタッド１３に滑りが生じようとしても、ダストブッシュ２１のねじり方向へのばね変形により、その滑りが抑制される。そのため、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性が緩和され、前述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

【0033】

［第３実施形態］
図５、図６に本発明の第３実施形態を示す。尚、第１実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0034】

上述した第１、第２実施形態では、従来のダストブーツに代えて、新たなダストブーツ１６、或いはダストブッシュ２１を装着した態様について説明したが、本実施形態のジョイント部材１１’では、連結部材としてのスタッド１３’をタイロッドエンド８の先端部８ａに固設し、テーパ軸部１３ａを、ナックルアーム１０の先端部１０ａに嵌着したジョイントブッシュ２６にて保持するようにしたものである。スタッド１３’はテーパ軸部１３ａを有し、このテーパ軸部１３ａの先端にねじ部１３ｃが螺設されている。

【0035】

一方、ナックルアーム１０の先端部１０ａに穿設したブッシュホルダ孔１０ｃにジョイントブッシュ２６が嵌着されている。図６に示すように、このジョイントブッシュ２６は、金属製の内筒２７及び外筒２８と、ブッシュ本体２９とを有している。又、ブッシュ本体２９が内筒２７と外筒２８との間に加硫成形されており、これにより内外筒２７，２８とブッシュ本体２９とが一体化されている。

【0036】

外筒２８はブッシュホルダ孔１０ｃに嵌合されて固着されている。又、内筒２７の内周に、スタッド１３’のテーパ軸部１３ａに嵌合するテーパ孔２７ａが形成されている。更に、ブッシュ本体２９はトーションバーと同等のねじり剛性を有すると共に径方向へ変形自在にされている。尚、このブッシュ本体２９が本発明の軸周方向にばね変形自在な剛性部に対応している
ナックルアーム１０の先端部１０ａに穿設されているブッシュホルダ孔１０ｃに嵌合されているジョイントブッシュ２６のテーパ孔２７ａに、スタッド１３’のテーパ軸部１３ａが装着されており、ねじ部１３ｃがナックルアーム１０の先端部１０ａの上面に突出し、このねじ部１３ｃにスペーサ３０を介してフランジ付ナット１５が螺入されている。又、フランジ付ナット１５のフランジ１５ａの外径は、ブッシュホルダ孔１０ｃの径よりも大きく形成されている。

【0037】

このスペーサ３０の内径と外径は、内筒２７の上端面の内径と外径とほぼ同じか、内径はやや大きく、外径はやや小さく形成されている。尚、このスペーサ３０は内筒２７と一体に形成されていても良い。

【0038】

このような構成では、タイロッドエンド８の先端部８ａに伝達された操舵トルクは、スタッド１３’を介してナックルアーム１０に伝達され、このナックルアーム１０の先端部１０ａを右方向、或いは左方向に回動させて前輪４（図１参照）を転舵させる。

【0039】

スラローム走行等において、運転者がステアリングホイールの切り返しを行うと、ナックルアーム１０の先端部１０ａが左右に揺動するため、スタッド１３’とナックルアーム１０の先端部１０ａとの間にはねじれが生じ、更に、ナックルアーム１０の先端部１０ａが、スタッド１３’に対して傾斜する。この先端部１０ａの傾斜はジョイントブッシュ２６のブッシュ本体２９がばね変形することにより吸収される。

【0040】

その際、ナックルアーム１０の先端部１０ａとフランジ付ナット１５との間にスペーサ３０が介装されているので、スタッド１３’が傾斜しても、フランジ付ナット１５がナックルアーム１０の先端部１０ａ表面に押し付けられる、いわゆるこじりを防止することができる。尚、この場合、ナックルアーム１０の先端がスタッド１３’に対して大きく傾斜した場合は、フランジ付ナット１５のフランジ１５ａがナックルアーム１０の先端部１０ａ上面に接触されるため、ブッシュ本体２９の大きな変形を防止することができる。

【0041】

又、このブッシュ本体２９がトーションバーと同等のねじり剛性を有しているため、スタッド１３’とナックルアーム１０の先端部１０ａとの間にねじれが生じた場合、このブッシュ本体２９の軸周方向へのばね変形により吸収され、その後、ねじり荷重が低下するに従いゆっくりと戻される。尚、本実施形態で採用するスタッド１３’はタイロッドエンド８の先端部８ａに固設されているため、この先端部８ａとスタッド１３’との間に、従来のような摩擦力が発生することはなく、従って、この摩擦力が飽和することにより生じる滑りが発生することもない。

【0042】

そのため、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとの位置ずれは、スタッド１３’に設けられているブッシュ本体２９で吸収することになる。この場合、ブッシュ本体２９がトーションバーと同等のねじり剛性を有しているため、タイロッドエンド８からナックルアーム１０側へ伝達する操舵トルクが大幅に減衰されたり、大幅な応答遅れが生じたりすることはない。その結果、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和することができる。

【0043】

又、フランジ付ナット１５のフランジ１５ａの外径が、ブッシュホルダ孔１０ｃの径よりも大きく形成されているため、ブッシュ本体２９に過大なねじり荷重が印加されて破断し、ジョイントブッシュ２６の内筒２７が脱落した場合であっても、フランジ１５ａがブッシュホルダ孔１０ｃから抜け落ちることはなく、操舵性を確保することができる。

【0044】

［第４実施形態］
図７に本発明の第４実施形態を示す。尚、第１実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0045】

上述した第３実施形態では、スタッド１３’をタイロッドエンド８の先端部８ａに固設した構造としたが、本実施形態のジョイント部材１１''では、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとを連結部材としてのテーパボルト３５を用いて連結したものである。

【0046】

タイロッドエンド８の先端部８ａには水平方向に貫通するコ字溝８ｂが形成され、このコ字溝８ｂに、ナックルアーム１０の平板状に形成された先端部１０ａが挿通されている。この先端部１０ａは平ほぞ状に形成され、上下に貫通するブッシュホルダ孔１０ｃが穿設されている。このブッシュホルダ孔１０ｃにジョイントブッシュ３１が嵌着されている。

【0047】

このジョイントブッシュ３１は金属製の内筒３２及び外筒３３、及び、トーションバーと同等のねじり剛性を有するブッシュ本体３４を備え、ブッシュ本体３４が内筒３２と外筒３３との間に加硫成形されて一体化されている。このブッシュ本体３４は糸巻きドラム状に形成されており、その両端に形成されたフランジ部３４ａが外筒３３の上下端面に掛止されている。更に、この内筒３２の内周にテーパ孔３２ａが形成されている。尚、このブッシュ本体３４が、本発明の、軸周方向にばね変形自在な剛性部に対応している。

【0048】

ナックルアーム１０の先端部１０ａを、タイロッドエンド８のコ字溝８ｂに装着すると、ジョイントブッシュ３１の両端に形成したフランジ部３４ａの端面が、コ字溝８ｂの内面に圧接される。タイロッドエンド８の先端部８ａの、ジョイントブッシュ３１の軸心と同軸上にボルト挿通孔８ｃが穿設されている。このボルト挿通孔８ｃにテーパボルト３５が挿通され、このテーパボルト３５のテーパ軸部３５ａがジョイントブッシュ３１の内筒３２に形成されたテーパ孔３２ａに嵌合され、ねじ部３５ｂが反対側に穿設されているボルト挿通孔８ｃから突出されてナット１５’により締結されている。

【0049】

このような構成では、タイロッドエンド８の先端部８ａに伝達された操舵トルクは、テーパボルト３５からジョイントブッシュ３１を介してナックルアーム１０の先端部１０ａに伝達され、このナックルアーム１０を右方向、或いは左方向に回動させて前輪４（図１参照）を転舵させる。

【0050】

スラローム走行等において、運転者がステアリングホイールの切り返しを行うと、ナックルアーム１０の先端部１０ａが左右に揺動するため、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとの間にねじれが生じ、更に、ナックルアーム１０の先端部１０ａが、タイロッドエンド８の先端部８ａに対して傾斜する。この先端部１０ａの傾斜は、テーパボルト３５のテーパ軸部３５ａに内筒３２のテーパ孔３２ａが嵌合されているジョイントブッシュ３１のブッシュ本体３４がばね変形することにより吸収される。

【0051】

又、ブッシュ本体３４の両端に形成されたフランジ部３４ａが、タイロッドエンド８の先端部８ａに形成されているコ字溝８ｂの内壁に圧接されているため、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとの間にねじれが生じた場合、そのねじれはブッシュ本体２９が軸周方向へのばね変形で吸収され、その後、ねじり荷重が低下するに従いゆっくりと戻される。

【0052】

この場合、ブッシュ本体３４がトーションバーと同等のねじり剛性を有しているため、タイロッドエンド８からナックルアーム１０側へ伝達する操舵トルクが大幅に減衰されたり、大幅な応答遅れが生じたりすることはない。その結果、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和することができる。

【0053】

又、ナックルアーム１０の先端部１０ａが、タイロッドエンド８に形成されているコ字溝８ｂに挿通され、テーパボルト３５によりタイロッドエンド８の先端部８ａに連結されているため、ブッシュ本体３４が過大なねじり荷重を受けて破断しても、タイロッドエンド８とナックルアーム１０とが外れることは無く、操舵性を確保することができる。

【0054】

更に、テーパボルト３５がタイロッドエンド８と一体に動くため、テーパボルト３５のボルト頭が、この先端部８ａをこじることはない。

【0055】

［第５実施形態］
図８に本発明の第５実施形態を示す。尚、第４実施形態と同一の構成部分には同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0056】

上述した第４実施形態では、タイロッドエンド８の先端部８ａにコ字溝８ｂを形成し、ナックルアーム１０の先端部１０ａをコ字溝８ｂに装着したが、本実施形態では、ナックルアーム１０の先端部１０ａにコ字溝１０ｂを形成し、このコ字溝１０ｂに、タイロッドエンド８の、平板状に形成した先端部８ａを挿通し、ジョイントブッシュ３１、及びテーパボルト３５を介して連結させるようにしたものである。

【0057】

すなわち、本実施形態は、上述した第４実施形態と連結構造を逆にしたものである。従って、タイロッドエンド８の先端部８ａに、第４実施形態と同一のジョイントブッシュ３１を嵌着させるブッシュホルダ孔８ｄが穿設され、一方、ナックルアーム１０の先端部１０ａには、テーパボルト３５を挿通するホルト挿通孔１０ｄが穿設されている。

【0058】

このような構成では、上述した第４実施形態と同様、スラローム走行等において、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとの間のねじれ、及び、ナックルアーム１０の先端部１０ａのタイロッドエンド８の先端部８ａに対する傾斜は、ジョイントブッシュ３１のブッシュ本体３４がばね変形することにより吸収される。

【0059】

又、ブッシュ本体３４の両端に形成されたフランジ部３４ａが、ナックルアーム１０の先端部１０ａに形成されたコ字溝１０ｂの内壁に圧接されているため、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとの間に生じるねじれはブッシュ本体２９の軸周方向へばね変形で吸収される。この場合、ブッシュ本体３４がトーションバーと同等のねじり剛性を有しているため、第４実施形態で説明したように、切り返し時における運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和させることができる。更に、ブッシュ本体３４が過大なねじり荷重を受けて破断しても、タイロッドエンド８とナックルアーム１０とはテーパボルト３５を介して連結されているため外れることは無く、操舵性を確保することができる。

【0060】

又、テーパボルト３５がナックルアーム１０の先端部１０ａと一体に動くため、テーパボルト３５のボルト頭が、この先端部１０ａをこじることはない。

【0061】

［第６実施形態］
図９に本発明の第６実施形態を示す。尚、第１実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0062】

本実施形態では、タイロッドエンド８のボールソケット１２に取付けたボールシート１４のシート面１４ａと、このボールシート１４に摺接するボールスタッド１３のボール部１３ｂの表面との少なくとも一方に高摩擦層３６を形成し、更に、ボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａとの間に、くびれ部１３ｅを形成したものである。

【0063】

その結果、ボールスタッド１３にねじれ方向の負荷が印加されると、ボール部１３ｂは高摩擦層３６により回動が規制されるため、くびれ部１３ｅのねじれ方向へのばね変形により、タイロッドエンド８の先端部８ａとナックルアーム１０の先端部１０ａとのねじれが吸収され、その後、ねじり荷重が低下するに従いゆっくりと戻される。尚、このくびれ部１３ｅが、本発明の、軸周方向にばね変形自在な剛性部に対応している。又、高摩擦層３６は、ボールスタッド１３がねじり方向の弾性限界に達する前に滑りが生じるような摩擦係数に設定されている。

【0064】

このような構成では、ボールスタッド１３がトーションバーとしての機能を有しているため、ボールスタッド１３の高摩擦層３６の摩擦力が飽和するまでは、ボールスタッド１３のばね変形により、運転者の操舵トルクと車両挙動との非線形性を緩和することができる。

【0065】

［第７実施形態］
図１０、図１１に本発明の第６実施形態を示す。尚、第６実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0066】

第６実施形態に示すボールスタッド１３はボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａとが一体形成されているが、本実施形態のボールスタッド１３''は、ボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａとを分離し、両者を中空軸３７で連結したものである。

【0067】

すなわち、図１１に示すように、ボールスタッド１３''は、ボール部１３ｂの上部に細径軸部１３ｆが形成され、一方、テーパ軸部１３ａは、その中途から下端に細径軸部１３ｇが形成され、この細径軸部１３ｇの中途にくびれ部１３ｅが形成されている。更に、細径軸部１３ｇの下部に、ダボ穴１３ｈが、軸廻り方向に複数箇所（本実施形態では２箇所）、等間隔に穿設されている。

【0068】

ボール部１３ｂに形成されている細径軸部１３ｆとテーパ軸部１３ａに形成されている細径軸部１３ｇとは同径であり、この両細径軸部１３ｆ，１３ｇに中空軸３７が装着されている。更に、中空軸３７の下部が細径軸部１３ｆに固着され、一方、この中空軸３７の上部がテーパ軸部１３ａの細径軸部１３ｇに挿通されている。又、この中空軸３７の上部が、テーパ孔１８の下部に形成された軸孔部１８ａに装着されて、軸径方向の移動が規制されている。

【0069】

又、テーパ軸部１３ａの細径軸部１３ｇに穿設されているダボ穴１３ｈに対応する位置にピン挿通孔３７ａが穿設されている。テーパ軸部１３ａの細径軸部１３ｇと中空軸３７とは、中空軸３７に穿設されているピン挿通孔３７ａに挿通された連結ピン３８を細径軸部１３ｇに穿設されているダボ穴１３ｈに圧入することで固定され、この中空軸３７を介してボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａとが連結されている。更に、又、この中空軸３７の上端と細径軸部１３ｇの基端との間に空隙が形成されている。

【0070】

このような構成では、ボールスタッド１３''のテーパ軸部１３ａとボール部１３ｂとを分離すると共に、この両者を中空軸３７を介して連結したので、タイロッドエンド８からの操舵トルクは、ボール部１３ｂから中空軸３７、連結ピン３８、細径軸部１３ｇ、テーパ軸部１３ａを介して、ナックルアーム１０に伝達される。

【0071】

ボール部１３ｂに固着されている中空軸３７が、細径軸部１３ｇに形成されているくびれ部１３ｅの下部に穿設されているダボ穴１３ｈに連結ピン３８を介して連結されているので、ボールスタッド１３''がねじり荷重を受けると、くびれ部１３ｅがねじれ方向にばね変形して、このねじり荷重を吸収する。

【0072】

その際、細径軸部１３ｇが中空軸３７に挿通されており、更に、この中空軸３７の上部がナックルアーム１０に穿設されているテーパ孔１８の下部に形成された軸孔部１８ａに挿通されているため、くびれ部１３ｅに過大なねじり荷重が印加されて破断した場合であっても、ボールスタッド１３''が脱落することはない。その他の効果は、上述した第６実施形態と同様である。

【0073】

［第８実施形態］
図１２、図１３に本発明の第８実施形態を示す。本実施形態は、上述した第７実施形態の変形例である。第７実施形態では、中空軸３７の上部はテーパ軸部１３ａに挿通されているだけであるが、本実施形態では中空軸３７の上部と細径軸部１３ｇの上部とを連結ピン３８で連設したものである。尚、第７実施形態と同一の構成部分については同一の符号を付して説明を簡略化し、或いは省略する。

【0074】

すなわち、中空軸３７の上部には複数（本実施形態では２箇所）のピン挿通長孔３７ｂが軸周方向に沿って穿設されており、このピン挿通長孔３７ｂに対応する細径軸部１３ｇにダボ穴１３ｈが穿設されている。又、このピン挿通長孔３７ｂに挿通された連結ピン３８ａがダボ穴１３ｈに圧入されている。

【0075】

ダボ穴１３ｈに圧入されている連結ピン３８ａがピン挿通長孔３７ｂに支持されているため、くびれ部１３ｅがねじれ方向にばね変形した際の中空軸３７とテーパ軸部１３ａとの相対移動が許容される。尚、連結ピン３８ａは中空軸３７の外周と同一面か、それよりもやや埋め込まれた位置にある。又、このピン挿通長孔３７ｂにて規制される連結ピン３８ａの許容回動範囲は、くびれ部１３ｅのねじれ変形が限界に達するよりも長く設定されている。

【0076】

このような構成では、上述した第７実施形態の構成に加えて、中空軸３７の上部とテーパ軸部１３ａの細径軸部１３ｇの上部とを連結ピン３８ａで連結すると共に、この連結ピン３８ａの軸周方向へ相対回動をピン挿通長孔３７ｂで許容したので、くびれ部１３ｅに過大なねじり荷重が印加されて破断した場合であっても、ボール部１３ｂとテーパ軸部１３ａとが分離することはなく、タイロッドエンド８がナックルアーム１０から外れることはない。

【符号の説明】

【0077】

７…タイロッド
８…タイロッドエンド
８ａ…先端部
８ｂ，１０ｂ…コ字溝
１０…ナックルアーム
１０ａ…先端部
１１…ボールジョイント部材
１１’，１１'' ジョイント部材
１３，１３''…ボールスタッド
１３’…スタッド
１３ａ…テーパ軸部
１３ｂ…ボール部
１３ｅ…くびれ部
１３ｆ，１３ｇ…細径軸部
１４…ボールシート
１５…フランジ付ナット
１５’…ナット
１５ａ…フランジ
１６…ダストブーツ
１７…コイルワイヤ
２１…ダストブッシュ
２６，３１…ジョイントブッシュ
２７，３２…内筒
２８，３３…外筒
２９，３４…ブッシュ本体
３４ａ…フランジ部
３５…テーパボルト
３５ａ…テーパ軸部
３５ｂ…ねじ部
３６…高摩擦層
３７…中空軸
３７ｂ…ピン挿通長孔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】