(57)【要約】      （修正有）【課題】部品点数の削減と構造の簡素化を図りつつ作用時におけるヒステリシスの発生を防止して良好なステアリングのフィーリングを確保し得る防振機構を提供する。【解決手段】取付部１０の貫通孔１０ａ内に圧入固定された外筒１２と、該外筒の内周側に配置された内筒１３と、を備え、該内筒と外筒との間に第１弾性体１４が加硫接着されていると共に、内筒の上端部に円環状の第２弾性体１５が圧入固定され、かつ外筒のフランジ部１２ａの下面に下側ブラケット片８ｂと当接する第３弾性体１６が設けられている。前記第２弾性体１５の上面と上側ブラケット片８ａとの間に隙間部Ｃ２が形成されていると共に、第２弾性体１５の上面に上側ブラケット片８ａの下面に弾接する円環状の突起部２１が一体に設けられて、剪断変形時とその復元時との間におけるヒステリシスの発生を抑制する。【選択図】図１
2010013037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリング装置側ブラケットと車体側ブラケットとの間に設けられる防振装置において、
前記ステアリング装置側ブラケットは、ステアリング装置に取り付けられたブラケット本体と、該ブラケット本体に形成された貫通孔と、を備え、
前記車体側ブラケットは、ステアリング装置側ブラケットの前記貫通孔の一端側に配置されて、取付ボルトが挿通する第１ボルト挿通孔を有する第１ブラケットと、前記貫通孔の他端側に配置されて、前記取付ボルトが挿通する第２ボルト挿通孔を有する第２ブラケットと、を備え、
前記貫通孔の内周側に外筒が固定されていると共に、該外筒の内側に径方向へ所定間隔をおいて離間した位置に内筒が配置され、
かつ、前記外筒と内筒との間に第１弾性体が介装されていると共に、前記ブラケット本体と第１ブラケットとの間に、ほぼフランジ状の第２弾性体が介装され、前記ブラケット本体と前記第２ブラケットとの間にほぼ円環状の第３弾性体が設けられていることを特徴とするステアリング装置の防振機構
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置の防振機構において、
前記内筒は、前記貫通孔の軸方向の両端側から突出するように延設され、該突出した一端側の軸方向の長さが少なくとも前記第２弾性体の軸方向の厚さよりも長く形成されていることを特徴とするステアリング装置の防振機構。
【請求項３】
請求項１に記載のステアリング装置の防振機構において、
前記第１弾性体は、前記内筒の外周面と外筒の内周面に加硫接着によって接合されていることを特徴とするステアリング装置の防振機構。
【請求項４】
請求項１に記載のステアリング装置の防振機構において、
前記第２弾性体は、前記第１弾性体と別体に形成されていることを特徴とするステアリング装置の防振機構。
【請求項５】
請求項１に記載のステアリング装置の防振機構において、
前記外筒は、前記第２ブラケット側の端部に径方向外側に延出したフランジ部を一体的に有すると共に、
前記第３弾性体は、前記フランジ部の外面に前記第１弾性体と一体に設けられていることを特徴とするステアリング装置の防振機構。
【請求項６】
請求項１に記載のステアリング装置の防振機構において、
前記第２弾性体の上面と該上面に対向する前記第１ブラケットの対向面との間に隙間部が形成されていると共に、前記第２弾性体の上面に、前記第１ブラケットの対向面に弾接する突起部が一体に設けられていることを特徴とするステアリング装置の防振機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用のステアリング装置に適用され、ステアリングハウジングと車体との間に設けられて、前記ステアリングハウジングから車体に入力される振動を吸収する防振機構の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のステアリング装置に適用される従来の防振機構としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
この防振機構は、互いに径方向に離間配置された金属製の内筒と外筒がゴム弾性体によって連結され、前記内筒が車体に固設されていると共に、外筒がステアリングハウジングに固設されている。前記内筒の軸方向の上下端には、ほぼ円環状の金属製の２つのストッパ板が配置され、この両ストッパ板が、ボルト・ナットによって共締め固定されていると共に、車体に固定されている。
【０００４】
また、前記ゴム弾性体の外周に一対のすぐり部が形成されていると共に、該両すぐり部の中央位置に内筒側から外筒側に向かって突出した緩衝突起が一体に設けられている。前記すぐり部によって、車体横方向のばね定数を車体前後方向のばね定数よりも小さく設定することが可能になり、これによって、弱アンダーなステアリング性能を実現できる。また、前記緩衝突起によって、車両横方向に作用した大きな荷重が作用した際に、荷重−撓み特性の立ち上がりにおける急激な変化を緩和できるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−１６０６４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の防振機構にあっては、前記ゴム弾性体の内側に内筒が設けられ、外側に外筒が設けられている他に、前記内筒の軸方向端部に金属製の２つのストッパ板をそれぞれ設けるようになっていることから、全体として部品点数の増加が余儀なくされると共に、構造が複雑化するといった技術的課題を招来している。
【０００６】
本発明は、このような技術的課題に着目して案出されたものであって、部品点数の増加を抑制しつつ構造の簡素化を図り得る防振機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、とりわけ、ステアリング装置側ブラケットは、ステアリング装置に取り付けられたブラケット本体と、該ブラケット本体に形成された貫通孔と、を備え、車体側ブラケットは、ステアリング装置側ブラケットの前記貫通孔の一端側に配置されて、取付ボルトが挿通する第１ボルト挿通孔を有する第１ブラケットと、前記貫通孔の他端側に配置されて、前記取付ボルトが挿通する第２ボルト挿通孔を有する第２ブラケットと、を備えている。
【０００８】
そして、前記貫通孔の内部に外筒が固定されていると共に、該外筒の内側に径方向へ所定間隔をおいて離間した位置に内筒が配置され、かつ、前記外筒と内筒との間に第１弾性体が介装されていると共に、前記ブラケット本体と第１ブラケットとの間にほぼフランジ状の第２弾性体が介装され、前記ブラケット本体と前記第２ブラケットとの間にほぼ円環状の第３弾性体が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、特に、従来のような金属製のストッパ板を用いることなく、硬質ゴムあるいは合成樹脂製の第１弾性体に対して例えば第３弾性体を一体に設けると共に、第２弾性体と第３弾性体を車体側ブラケットとステアリング装置側ブラケットとの間に挟持状態に配置する構造としたため、防振機構の部品点数の増加を抑制できると共に、構造の簡素化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明に係る車両用のステアリング装置における防振機構の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
【００１１】
このステアリング装置は、図５に示すように、車体の幅方向に配設されたほぼ円筒状のステアリングハウジング１内に、一端側が図外のステアリングホイールに連係され、下端部にピニオンが形成された操舵軸２と、軸方向所定の範囲に形成されたラックを介して前記操舵軸２と連係すると共に、ステアリングホイールの回転に伴い前記ラックピニオン機構によって車体幅方向に移動可能に設けられたラック軸３と、を収容している。
【００１２】
そして、前記ラック軸３の両端部には、ボールジョイント４，４を介してタイロッド５，５が連結され、このタイロッド５，５の軸方向外端部に接続される図外のナックルを介して左右の各車輪に連係されている。これによって、前記ステアリングホイールの回転角に応じてラック軸３が軸方向に移動し、タイロッド５，５を介して前記ナックルが左右に引っ張られることによって両車輪の向きが変更され、車体の走行方向を変更するようになっている。
【００１３】
また、ステアリングハウジング１の軸方向両端側には、図５に示すように、２つのステアリング装置側のブラケット６が設けられており、この各ブラケット６と該各ブラケット６の内部を介してステアリング装置全体が車体メンバー７側の２つのブラケット８に固定されている。
【００１４】
前記各車体側ブラケット８は、車体メンバー７から突出した第１ブラケットである上側ブラケット片８ａと第２ブラケットである下側ブラケット片８ｂとによって断面ほぼコ字形状に形成され、前記上下側ブラケット片８ａ、８ｂ間に後述する防振機構を介してステアリング装置側の前記各ブラケット６，６が連結されている。前記上下側ブラケット片８ａ、８ｂのほぼ中央位置に、ボルト挿通孔８ｃ、８ｄがそれぞれ上下に貫通形成されている。
【００１５】
前記ステアリング装置の各ブラケット６は、いずれも同一の形状に形成され、一端部がステアリングハウジング１の外周に抱持状態に固定されて他端部が車体前方へ突出した連結部９と、該連結部９の他端側に一体に形成されたブラケット本体である円筒状の取付部１０と、を有している。この各取付部１０は、その軸方向の長さＬが前記両ブラケット片８ａ、８ｂ間の長さよりも短く設定されていると共に、内部軸方向に貫通孔である保持孔１０ａが上下に貫通形成されている。
【００１６】
そして、前記各ブラケット６の取付部１０の内側には、走行中にステアリングハウジング１を通じて路面から入力される振動を吸収する防振機構１１がそれぞれ収容配置されている。なお、これらの防振機構１１もすべて同一のものを採用していることから、便宜上、以下では一つブラケット６及び防振機構１１について説明する。
【００１７】
この防振機構１１は、図１〜図３に示すように、前記取付部１０の内周面に圧入固定された外筒１２と、該外筒１２の内周側にその内周面から径方向へ離間して配設された内筒１３と、前記外筒１２と内筒１３の間に介装され、該外筒１２と内筒１３とを弾性的に連結する第１弾性体１４と、前記内筒１３の図１中、軸方向の上端部１３ａに圧入固定された第２弾性体１５と、内筒１３の軸方向の下端側であって前記下側ブラケット片８ｂと取付部１０の下面との間に配置された第３弾性体１６と、を備えている。
【００１８】
前記外筒１２は、金属材料によって薄肉プレートのほぼ円筒状に形成され、外径が前記取付部１０に対する圧入代を有する大きさに設定されていると共に、その軸方向の長さが前記取付部１０とほぼ同じ軸方向長さに形成されている。また、この外筒１２の下端縁には、径方向へ水平に延出したフランジ部１２ａが一体に設けられており、このフランジ部１２ａの上端面が前記取付部１０の下端面に当接している。
【００１９】
前記内筒１３は、金属材料によって比較的肉厚なほぼ円筒状に形成されると共に、その軸方向の長さＬ１が前記外筒１２よりも長く形成されて、上端部１３ａ及び下端部１３ｂが前記第１弾性体１４の上下端縁から上方及び下方へ突出して設けられていると共に、上端部１３ａが前記第２弾性体１５の肉厚幅Ｗから僅かに上方へ突出している。また、この内筒１３の内部に有するボルト挿通孔１３ｃ内に、前記各ブラケット片８ａ、８ｂの各ボルト挿通孔８ｃ、８ｄを介して取付ボルト１７の軸部１７ａが挿通されており、この取付ボルト１７とナット１８によって各ブラケット６が車体のメンバー７の各ブラケット８に取り付けられていると共に、かかる組付時には、内筒１３の上下端縁が前記各ブラケット片８ａ、８ｂの各ボルト挿通孔８ｃ、８ｄの孔縁付近の上下面にボルト軸力によって圧接している。
【００２０】
前記第１弾性体１４は、図１及び図３に示すように、硬質なゴム材からなるほぼ円筒状に形成されると共に、外周壁に所定の大きさだけ刳り抜かれた円弧凹状の一対のすぐり部１９が軸対称に形成されている。このすぐり部１９から円周方向のほぼ９０°の位置に、前記外筒１４の内周面に圧接した中実部位２０が形成されている。そして、第１弾性体１４は、ステアリングハウジング１に対して前記両すぐり部１９が軸方向（車体幅方向Ｘ）に、前記両中実部位２０が軸直角方向（車体前後方向Ｙ）となるように配置されている。
【００２１】
また、前記第１弾性体１４は、図１及び図２に示すように、内周面が前記内筒１３の外周面に加硫接着によって固定される一方、前記中実部位２０の外周面が前記外筒１２の内周面に同じく加硫接着によって固定されている。これによって、第１弾性体１４は、外筒１２及び内筒１３と一体的に形成されている。なお、前記各すぐり部１９の外周面は外筒１２に対して非接触状態となっている。
【００２２】
さらに、前記第１弾性体１４は、軸方向の長さが前記内筒１３よりも短く設定されて、上端部１４ａが前記外筒１２の上端部と同一平面上に配置されていると共に、前述のように、防振機構１１を前記ブラケット片８ａ、８ｂに取付ボルト１７を介して組み付けた際に、段差状の下端部１４ｂと下側ブラケット片８ｂの上面との間に段差円環状の第１隙間部Ｃ１が形成されるようになっている。
【００２３】
前記第２弾性体１５は、図１及び図２に示すように、第１弾性体１４とは別体の硬質なゴム材料からなり、中央に貫通形成された挿通孔１５ａを介して前記内筒１３の上端部１３ａに適度な締め代をもって圧入固定されていると共に、その外径が前記第３弾性体１６の外径とほぼ同一に設定されて、外周部１５ｂの下面が前記外筒１２や取付部１０の各上面に当接している。また、この第２弾性体１５は、図１に示すように、防振機構１１が組み付けられた際に、その上面と前記上側ブラケット片８ａの下面との間に所定幅の円環状の第２隙間部Ｃ２が形成されている。また、前記上面の径方向のほぼ中央位置には、先端部が前記上側ブラケット片８ａの下面に弾接する円環状の突起部２１が一体に設けられている。
【００２４】
そして、ステアリング装置の上下方向Ｚの振動時において、前記第２隙間部Ｃ２を介して防振機構１１の上下振動を許容しつつ前記突起部２１によって防振機構１１の急激な上下振動を抑制するようになっている。つまり、後述するように、前記第２隙間部Ｃ２によってヒステリシスの抑制を図りつつ突起部２１によって低弾性部を抑制するようになっている。
【００２５】
前記第３弾性体１６は、型成形時に第１弾性体１４と同じ材料の硬質ゴム材によって円環状一体に形成されて、図１に示すように、前記第１弾性体１４の外筒１２の内周面に対して加硫接着した際に、同時に上面が前記外筒１２のフランジ部１２ａの下面に加硫接着されていると共に、防振装置１１の組み付け時に、下面が前記下側ブラケット片８ｂの上面に弾接するようになっている。
【００２６】
以下、本実施形態の作用について説明する。
【００２７】
まず、防振機構１１の組み付け手順を簡単に説明すると、内筒１３や外筒１２及び第１、第３弾性体１４、１６が予め一体的にユニット化された防振機構１１の外筒１２を、前記各取付部１０の保持孔１０ａ内に下方から圧入し、前記フランジ部１２ａが取付部１０の下面に突き当たるまで挿通する。
【００２８】
次に、第２弾性体１５を挿通孔１５ａを介して内筒１３の上端部１３ａに上方から圧入して、下面を第１弾性体１４、外筒１２及び取付部１０の各上面に当接させる。
【００２９】
その後、図１に示すように、前記防振機構１１がそれぞれ取り付けられた状態で、前記各取付部１０を前記車体の上側、下側２ブラケット片８ａ、８ｂ間に位置決めしつつ挟持状態に配置すると共に、前記各取付ボルト１７の軸部１７ａを上側のボルト挿通孔８ｃと内筒１３の内部及び下側のボルト挿通孔８ｃに挿通して、ナット１８を螺着しつつ所定の治具で締め付ける。これによって、防振機構１１が車体側ブラケット８とステアリング装置側ブラケット１１との間に簡単に取り付けることができる。
【００３０】
両ブラケット８，１１間に取り付けられた防振機構１１は、前記第２弾性体１５の環状突起部２１の先端部が第２隙間部Ｃ２を介して上側のブラケット片８ａの下面に弾接する一方、第３弾性体１６の下面が前記下側のブラケット片８ｂの上面に弾接する。
【００３１】
そして、前記防振機構１１によれば、前記両すぐり部１９と両中実部位２０によって車両横方向(Ｘ方向)及び前後方向(Ｙ方向)のばね比を大きく設定することができることから、車両前後方向の静的ばね定数を確保しつつ、車両左右方向の静的ばね定数を小さく設定することが可能となる。
【００３２】
しかも、本実施の形態の防振機構１１のような第１、第２，第３弾性体１４、１５、１６の特殊な構造の場合、前記第２弾性体１５と車体側ブラケット８及びステアリング側の取付部１０との間に比較的大きな摺動抵抗が発生して、荷重(Ｎ)に対する変位特性が、図４の太線(Ｑ)で示す要求特性に対して細線(Ｐ)で示すような特性になってヒステリシスが大きくなってしまう傾向になる。
【００３３】
そこで、本実施の形態では、前記第２弾性体１５と上側ブラケット８ａとの間に、第２隙間部Ｃ２を形成したため、この第２隙間部Ｃ２の存在によって図４の太い実線(Ｑ)に示すようにされているように剪断変形時とその復元変形時に発生するヒステリシスの低減化が図られる。
【００３４】
この結果、操舵状況に応じて操舵フィーリングが変化してしまうことがなく、常時安定した操舵フィーリングが得られる。
【００３５】
ところが、前記第２隙間部Ｃ２によってヒステリシスの低減化は図れるものの、第２隙間部Ｃ２の存在によって、車両上下方向(Ｚ方向)の特性が図５の太い実線(Ｑ)に示すように剪断方向及び復元方向に低弾性部が発生し易くなってしまう。
【００３６】
そこで、この防振機構１１では、第２弾性体１５の上面に、前述した環状の突起部２１を設けたことによって、Ｚ方向の特性が図５の細線(Ｓ)に示す理想的な特性、つまり、低弾性部を小さなＳ特性に近づけることができる。
【００３７】
したがって、前記防振機構１１によって、前記Ｘ，Ｙ，Ｚの全ての方向の優れた振動抑制効果を得ることができる。
【００３８】
また、本実施の形態では、前記従来のような金属製のストッパ板を用いることなく、硬質ゴム製の第１弾性体１４に対して第３弾性体１６を一体に設けると共に、第２弾性体１５と第３弾性体１６を車体側ブラケット８の上下ブラケット片８ａ、８ｂとステアリング装置側ブラケット６の取付部１０との間に挟持する構造としたため、防振機構１１の部品点数の増加を抑制できると共に、構造の簡素化が図れる。
【００３９】
さらに、前記第１弾性体１４を内筒１３と外筒１２の両方に加硫接着によって一体的に固着したことから、接着剤による接着作業が不要になると共に、第３弾性体１６を第１弾性体１４と前記加硫接着時に同時に形成することができるので、これらの成形及び接着作業の能率が向上する。
【００４０】
前記第２弾性体１５を、第１弾性体１４とは別体に形成したことから、前記第２弾性体１５の設計の自由度が向上し、たとえば、この第２弾性体１５の硬度を調整することによって前記Ｚ方向特性の調整を行うことが可能になる。
【００４１】
〔第２実施の形態〕
図７は第２実施の形態を示し、外筒１２のフランジ部１２ａを廃しすると共に、第３弾性体２６を第２弾性体１５と同じ構造としたものである。
【００４２】
すなわち、前記第３弾性体２６は、第１弾性体１３とは別体に硬質なゴム材料によって円板状に形成され、中央に貫通形成された挿通孔２６ａを介して前記内筒１３の下端部１３ｂに適度な締め代をもって圧入固定されていると共に、その外径が前記第２弾性体１５の外径とほぼ同一に設定されて、外周部２６ｂの上面が前記第１弾性体１３や外筒１２及び取付部１０の各下面に当接している。
【００４３】
また、この第３弾性体２６は、防振機構１１が組み付けられた際に、その下面と前記下側ブラケット片８ｂの下面との間に所定幅の円環状の第３隙間部Ｃ３が形成されていると共に、前記下面の径方向のほぼ中央位置には、先端部が前記下側ブラケット片８ｂの下面に弾接する円環状の第２突起部２７が一体に設けられている。そして、ステアリング装置の上下方向であるＺ方向の振動時において、前記第１隙間部Ｃ２と共に第３隙間Ｃ３を介して防振機構１１の上下振動を許容しつつ前記第１、第２突起部２１、２７によって防振機構１１の急激な上下振動を抑制する。つまり、前記第２隙間部Ｃ２の他に第３隙間部Ｃ３を設けたことによって前述したヒステリシスの発生をさらに抑制することが可能になる。
【００４４】
また、第２突起部２７を設けることによって、前記Ｚ方向の特性を理想的なＳ特性にさらに近づけることが可能になる。
【００４５】
しかも、第３弾性体２６の例えば硬さを自由に調整することにより、防振機構１１のさらなるチューニングアップが可能になる。他の構成は第１実施の形態と同様であるから、同様な作用効果が得られる。
〔第３実施の形態〕
図８は第３実施の形態を示し、外筒１２のフランジ部１２ａは第１実施の形態と同じであるが、内筒１３の下端部１３ｂに鍔部１３ｃが一体に形成されていると共に、第１弾性体１４の拡径フランジ状に形成された下端部１４ｃが前記鍔部１３ｃとフランジ部１２ａとの間に挟持状態に配置されている。
【００４６】
前記内筒１３の鍔部１３ｃは、防振機構１１のステアリング装置側ブラケット６と車体側ブラケット８との間に組み付けられた際に、その下面が下側ブラケット片８ｂの上面に当接している。
【００４７】
前記第１弾性体１４の下端部１４ｃは、外側に向かって漸次薄肉に形成され、前記内筒１３と外筒１２に第１弾性体１４の加硫接着時に同時に加硫接着されたものである。
【００４８】
したがって、この実施の形態によれば、部品点数の削減や構造の簡素化などの作用効果の他に、第１弾性体１４の拡径フランジ状の下端部１４ｃによって第１実施の形態の第３弾性体１６と同じくＺ方向のヒステリシス低減効果が得られると共に、前記鍔部１３ｃの存在によって、防振機構１１を両ブラケット６，８間で安定に支持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明に係る防振機構の第１実施の形態における縦断面図である。
【図２】本実施の形態の防振機構の側面図である。
【図３】同防振機構の図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】同防振機構における荷重と変位を示す特性図である。
【図５】同防振機構における荷重と撓みを示す特性図である。
【図６】本実施の形態の防振機構が適用されるステアリング装置と車体メンバーを示す斜視図である。
【図７】防振機構の第２実施の形態における縦断面図である。
【図８】防振機構の第３実施の形態における縦断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ステアリングハウジング
６…ステアリング装置側ブラケット
７…車体メンバー
８…車体側ブラケット
８ａ…上側ブラケット片
８ｂ…下側ブラケット片
１１…防振機構
１０…取付部
１２…外筒
１２ａ…フランジ部
１３…内筒
１４…第１弾性体
１５…第２弾性体
１６…第３弾性体
１７…取付ボルト
２１…突起部
Ｃ２…第２隙間部
【図１】
2010013037.tif 000003
【図２】
2010013037.tif 000004
【図３】
2010013037.tif 000005
【図４】
2010013037.tif 000006
【図５】
2010013037.tif 000007
【図６】
2010013037.tif 000008
【図７】
2010013037.tif 000009
【図８】
2010013037.tif 000010