JP3843205B2 - 舵取り装置の取付構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の舵取り装置の車体への取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
上述の取付構造は、舵取り装置のハウジングと、ハウジングの孔に嵌められるブシュと、このブシュを挿通して車体にねじ込まれるボルトとを有している。
ブシュは、金属筒と、この金属筒の外周に一体に形成された筒状のゴム材とからなる。舵取り装置は、ブシュを介して車体に弾性支持される。
ところで、取付構造には、車体の所定の方向に対する取付剛性を相対的に強くし、他の方向に対する取付剛性を相対的に弱くなるようにしたものがある。
【０００３】
この場合、異形断面のゴム材を有するブシュを用い、これをハウジングの孔に圧入することになるが、圧入されたブシュを孔の周方向に正確に位置決めすることは、極めて困難である。というのは、異形のゴム材では、圧入中に周方向に肉が移動し易いので、仮に圧入前にブシュをハウジングに対して正確に位置決めしておいても、圧入中にブシュの周方向の位置が変わってしまうからである。
その結果、ブシュの向きが車体ごとにばらつき、車両ごとの取付剛性のばらつきが大きくなっていた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、個体ごとの取付剛性のばらつきを容易に小さくできる舵取り装置の取付構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、ラック軸を軸方向に移動可能に支持する舵取り装置の筒状のハウジングを車体に弾性支持するためにハウジングの孔に挿入されるブシュと、このブシュを貫通して車体に固定される固定ボルトとを備え、上記ブシュは、固定ボルト挿通用の金属筒と、この金属筒の周囲に一体に形成され、且つハウジングにより外周が拘束された状態で相異なる少なくとも２つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材と、ハウジングに係合して弾性部材を周方向に位置決めする位置決め手段とを含み、上記筒状の弾性部材は、肉厚が相対的に薄い部分と、肉厚が相対的に厚い部分とを有し、上記少なくとも２つの径方向は、ラック軸の軸方向に平行な第１の径方向と、ラック軸の軸方向と直交する第２の径方向とを含み、上記肉厚が相対的に薄い部分とハウジングの内周との間に隙間が形成され、上記肉厚が相対的に薄い部分と上記隙間とが上記第１の径方向に対向し、上記位置決め手段は、弾性部材の上記相対的に肉厚が厚い部分の外周に形成されて、ハウジングの内周の対応する凸部に隙間なく嵌まり合う凹部を含み、上記凹部および凸部は上記第２の径方向に対向し、第１の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量が、第２の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量よりも相対的に大きくされていることを特徴とする舵取り装置の取付構造を提供する。
【０００６】
この発明によれば、ブシュの向きを正確に設定できるので、舵取り装置の取付剛性のばらつきを小さくできる。
【０００７】
また、位置決め手段により、弾性部材とハウジングとは互いに直接に係合できるので、高精度に位置決めできる。また、凹部を弾性部材に容易に形成できる。例えば、弾性部材を形成する型に、凹部に対応する部分を設けるだけでよい。また、型を利用する場合には、弾性部材の形成とともに、一括して凹部も形成でき、凹部の形成コストを安価にできる。
【０００８】
また、弾性部材の一部の肉厚を減じるという簡素な構造なので、弾性部材自身の荷重特性を安定して得られて、好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の舵取り装置の取付構造を説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す取付構造の一部断面正面図である。図２は、図１の取付構造の要部の側面図である。
舵取り装置１は、例えば、ラックアンドピニオン式のものであり、ステアリングホイール（図示せず）の動きにより車輪（図示せず）を操向するための往復移動するラック軸２と、このラック軸２をその軸方向に往復移動可能に挿通状態で収容しつつ支持するハウジング３とを有している。ラック軸２は、車両の進行方向に対して左右となる車両の幅方向（図１では紙面垂直方向となる。）に延びており、ラック軸２の端部は、ジョイント、タイロッド（図示せず）を介して車輪に連結されている。
【００１１】
ハウジング３は、ラック軸２を収容するために筒状に形成された主体部としてのシリンダ４と、このシリンダ４の外周を取り囲む取付部としてのブラケット５とを有している。シリンダ４とブラケット５とは、金属製で互いに別体で形成され、一体的に連結されている。ハウジング３が、取付構造７により車体の固定部６（図１に一部のみ図示した。）に取り付けられている。
取付構造７は、取付用の孔８が形成された上述のハウジング３のブラケット５と、舵取り装置１のハウジング３を車体に弾性支持するためにハウジング３の孔８に挿入されるブシュ９と、このブシュ９を通る固定ボルト１０と、この固定ボルト１０がねじ込まれる車体の固定部６とを有している。車体の固定部６は、車体に一体に形成された部分でもよいし、車体と別体で形成されて車体に固定された部材でもよい。車体の固定部６に、雌ねじが形成され、この雌ねじに固定ボルト１０の雄ねじがねじ込まれる。固定部６と、固定ボルト１０の頭部との間に、座金１１、ブシュ９およびハウジング３のブラケット５が挟まれて固定されている。
【００１２】
取付構造７は、孔８とブシュ９と固定ボルト１０とが同心に配置されており、これらの軸線がラック軸２の延びる方向となる車体の幅方向と直交して配置されている。
なお、以下の説明では、固定ボルト１０等の同心の軸線の延びる方向を軸方向といい、軸方向と直交する方向を径方向という。
特に、本発明のブシュ９は、固定ボルト１０挿通用の孔を含む金属筒１２と、この金属筒１２の周囲に一体に形成され且つ互いに異なる２つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材１３と、ハウジング３に係合して弾性部材１３を周方向に位置決めする位置決め手段１４とを備えている。
【００１３】
位置決め手段１４は、弾性部材１３に形成された嵌合部であり且つ凹部としての凹溝２６からなる。この凹溝２６は、ハウジング３の対応する嵌合部であり且つ凸部としての突条３３に嵌まり合う。
位置決め手段１４と、この位置決め手段１４が係合するハウジング３に設けられた相手部材とは、周方向についての孔８内でのブシュ９の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を構成している。
【００１４】
ハウジング３の突条３３は、その孔８の円周面を含む内周面に形成されている。突条３３は、断面略半円形で、軸方向に延び、径方向の内方に向けて突出して、単一で形成されている。突条３３は、上述の弾性部材１３の凹溝２６と、周方向に隙間なく嵌まり合う。
弾性部材１３は、天然ゴム、合成ゴム等のゴム材を含む。弾性部材１３は、筒部２１と、軸方向の筒部２１の両端に一体に形成されて径方向に延びる環状の一対のフランジ２２とを有している。筒部２１は、ハウジング３の孔８内に圧入状態で収容されており、これにより、径方向に位置規制されて保持される。フランジ２２は、孔８外に配置されて、軸方向にハウジング３のブラケット５により位置規制されている。また、筒部２１およびフランジ２２の内周２４は円周面からなり、金属筒１２の円周面からなる外周面と接し、互いに固定されている。
【００１５】
また、弾性部材１３の筒部２１は、断面異形に形成され、周方向の一部にて肉厚を減じてある。すなわち、軸方向を切る断面形状において、筒部２１は、周方向の一部に形成されて径方向に測った肉厚が薄い部分２７と、この薄い部分２７を除いた周方向の残りの部分に形成され径方向の肉厚が厚い部分２８とを有している。薄い部分２７は、弾性部材１３の軸線を挟んで対向する位置に一対で設けられている。一対の薄い部分２７はラック軸２の延びる方向に並んでいる。
【００１６】
弾性部材１３の凹溝２６は、筒部２１およびフランジ２２の外周２３に軸方向に延びている。凹溝２６は、断面略半円形で、その内部が径方向の外方に向けて開放されている。凹溝２６は、弾性部材１３の軸方向の全長にわたって連続して単一で形成されている。この凹溝２６は、筒部２１に対応する軸方向の中央部分で、ハウジング３の突条３３と互いに嵌まり合う。一方、軸方向の端部にある凹溝２６の両端部は、ハウジング３と係合していない。
【００１７】
なお、図４の断面図に示すように、フランジ２２に形成された凹溝２６の両端部を、ハウジング３と係合するようにし、位置決め手段１４として機能させてもよい。すなわち、ハウジング３の孔８の周縁部３２に、凹溝２６の端部と係合する突起３４を形成してもよい。このように、位置決め手段１４の凹溝２６は、筒部２１およびフランジ２２の少なくとも一方に設けられていればよい。
弾性部材１３の凹溝２６は、弾性部材１３の厚い部分２８に設けられており、溝の深さを確保し易くて、ハウジング３の突条３３と確実に係合するのに好ましい。
【００１８】
弾性部材１３の凹溝２６は、軸方向に延びているので、これにかかる力を軸方向に分散して受け止めることができる結果、金属に比べて強度が弱い傾向にあるゴム製の弾性部材１３の破損を防止するのに好ましい。
取付構造７では、ハウジング３の突条３３と弾性部材１３の凹溝２６とが、互いに嵌まり合うことにより、ブシュ９は孔８内で周方向の両側に向けて位置決めされ、弾性部材１３の一対の薄い部分２７同士が並ぶ方向がラック軸２の延びる方向と平行になるように、安定して保持される。
【００１９】
また、弾性部材１３は、圧入状態で、金属筒１２により内周が拘束され、且つハウジング３により外周が拘束されている。この状態で、弾性部材１３は、図５のグラフに示すように、互いに直交する２つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ。
すなわち、弾性部材１３の荷重特性は、筒部２１の肉厚の薄くなる径方向（ラック軸２の延びる方向であり車体の幅方向。矢印Ｘ参照。）については、薄い部分２７の外周と孔８の内周との間に隙間が開けられて、所定の荷重に対する変形量を大きくするように、相対的に柔らかい弾性支持とされている（図５の線ＧＸ参照）。一方、筒部２１の肉厚の厚い方向（ラック軸２の延びる方向と直交する方向。矢印Ｙ参照。）の荷重特性は、厚い部分２８の外周と孔８の内周とが密着して、上述の所定の荷重に対する変形量を小さくするように、相対的に堅い弾性支持とされている（図５の線ＧＹ参照）。また、矢印Ｘ方向では、矢印Ｙ方向に比べて、小荷重時の弾性係数を小さくしている。
【００２０】
ここで、荷重特性とは、所定の荷重に対する変形量の関係であり、この関係を示すグラフの形状、弾性係数等を含む。また、弾性部材１３は、相異なる少なくとも２つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つものであれば、本発明を適用するのに好ましく、荷重特性のばらつきを防止できる。
【００２１】
弾性部材１３が舵取り装置１と車体の固定部６との間に介在することにより、車輪からハウジング３を介して車体にかかる振動や衝撃等を緩和することができる。しかも、荷重特性の方向性により、一方向の衝撃吸収能力を高めつつ、他方向の取付剛性を高めて良好な操舵感を得ることができる。
なお、上述の実施形態での互いに嵌まる突条および凹溝の形状は、上述の断面半円形の他、断面Ｖ字形状等でもよい。また、凹溝２６は、図３の断面図に示すように、複数箇所、例えば、互いに対向する２カ所に設けてもよい。
【００２２】
このように本発明の実施形態によれば、ブシュ９の向きを、ハウジング３、ひいては車体に対して正確に且つ高精度に設定できるので、車両ごとの舵取り装置１の取付剛性のばらつきを小さくできる。
また、位置決め手段１４は、弾性部材１３に形成された嵌合部を含み、この弾性部材１３とハウジング３とが互いに直接に係合できるようにしたので、ブシュ９を高精度に位置決めできる。
【００２３】
また、嵌合部であれば、弾性部材１３に容易に形成できる。例えば、弾性部材１３を形成する型に、嵌合部に対応する部分を設けるだけでよい。また、型を利用する場合には、弾性部材１３の形成とともに、一括して嵌合部も形成でき、嵌合部の形成コストを安価にできる。また、位置決め手段１４以外の弾性部材１３の部分とと金属筒１２とは、従来とほぼ同様に形成できる。その結果、位置決め手段１４を設けるブシュ１３は、位置決め手段１４のない従来のブシュに比べて、コストの上昇を防止することができ、ほぼ同程度のコストにできる。
【００２４】
また、嵌合部であれば、ハウジング３にも、弾性部材１３と同様にして容易に形成でき、安価にできる。
ブシュ９の位置決め手段１４とハウジング３の対応する部分となる一対の嵌合部は、互いに係合しているので、ブシュ９の孔８への挿入時、および車両に取付後の使用時に、ブシュ９の位置ずれを防止される。
ブシュ９の位置決め手段１４とハウジング３の対応する部分との一対の嵌合部は互いに係合されるので、正確な位置合わせ作業が不要であり、作業が容易である。例えば、ブシュ９をハウジング３の孔８に従来と同程度に位置合わせして挿入すればよい。さらに、一対の嵌合部が周方向に隙間なく嵌まり合う場合には、嵌合部同士を周方向に概ね位置合わせすれば、嵌合部同士は、軸方向に押し込まれる際に、その調心作用により互いに適正な位置に向けて、周方向に相対変位しつつ嵌合する。これにより、嵌合部同士の正確に位置合わせをせずに済み、作業を簡素化することができる。
【００２５】
また、弾性部材１３は、その一部の肉厚を減じるという簡素な構造なので、弾性部材１３自身の荷重特性を安定して得られて、好ましい。
また、本発明のブシュ９を備えた舵取り装置１の取付構造７によれば、弾性部材１３が車体に対して位置ずれしないので、弾性部材１３の位置ずれに起因する、個体ごとの取付剛性のばらつきを小さくできる。また、位置ずれに伴う取付剛性の低下に起因した操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【００２６】
また、位置決め手段１４の嵌合部が弾性部材１３に設けられているので、走行時の振動等に起因した嵌合部同士のがたつきを防止することができる。
なお、上述の実施形態では、ブシュ９が通る孔８は、ブラケット５とシリンダ４とが別体のハウジング３に形成されていたが、これには限定されない。例えば、ハウジング３は、シリンダ４とブラケット５とがに一体に形成されていてもよいし、ラックアンドピニオン式以外の舵取り装置のためのものでもよい。要は、ハウジング３は、舵取り装置を車体に固定するために、ブシュ９を通す孔８が形成された、舵取り装置に設けられた部材であればよい。
【００２７】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す取付構造の一部断面正面図である。
【図２】図１の取付構造の要部の側面図である。
【図３】本発明の他の実施形態の取付構造の側面断面図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面を示す。
【図４】本発明の別の実施形態の取付構造の正面図であり、図１のＢ部に相当する部分の拡大図を示す。
【図５】図１のブシュの荷重特性のグラフであり、縦軸に力、横軸に変形量を示し、図２のＸ方向についての荷重特性を線ＧＸで、図２のＹ方向についての荷重特性を線ＧＹで示している。
【符号の説明】
１ 舵取り装置
２ ラック軸
３ ハウジング
６ 固定部（車体）
７ 取付構造
８ 孔
９ ブシュ
１０ 固定ボルト
１２ 金属筒
１３ 弾性部材
１４ 位置決め手段
２３ 弾性部材の外周
２６ 凹溝（凹部）
２７ 薄い部分
２８ 厚い部分
３３ 突条（凸部）
Ｘ 第１の径方向
Ｙ 第２の径方向

Claims (1)

1. ラック軸を軸方向に移動可能に支持する舵取り装置の筒状のハウジングを車体に弾性支持するためにハウジングの孔に挿入されるブシュと、
   このブシュを貫通して車体に固定される固定ボルトとを備え、
   上記ブシュは、
   固定ボルト挿通用の金属筒と、
   この金属筒の周囲に一体に形成され、且つハウジングにより外周が拘束された状態で相異なる少なくとも２つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材と、
   ハウジングに係合して弾性部材を周方向に位置決めする位置決め手段とを含み、
   上記筒状の弾性部材は、肉厚が相対的に薄い部分と、肉厚が相対的に厚い部分とを有し、
   上記少なくとも２つの径方向は、ラック軸の軸方向に平行な第１の径方向と、ラック軸の軸方向と直交する第２の径方向とを含み、
   上記肉厚が相対的に薄い部分とハウジングの内周との間に隙間が形成され、
   上記肉厚が相対的に薄い部分と上記隙間とが上記第１の径方向に対向し、
   上記位置決め手段は、弾性部材の上記相対的に肉厚が厚い部分の外周に形成されて、ハウジングの内周の対応する凸部に隙間なく嵌まり合う凹部を含み、
   上記凹部および凸部は上記第２の径方向に対向し、
   第１の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量が、第２の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量よりも相対的に大きくされていることを特徴とする舵取り装置の取付構造。

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