(57)【要約】【課題】防振ゴム製のマウントブッシュに予想される不具合を免れながら、振動減衰性能を高めたマウント装置を提供する。【解決手段】操舵系のマウント部材に組み込まれるマウントブッシュは損失正接ｔａｎδ０．１〜１．０の範囲の防振ゴムで構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオンアンドギヤハウジングに設けられた複数のマウント部材を有し、防振ゴムからなるマウントブッシュが前記マウント部材中心に通す締結部材によって装着される操舵系マウント装置において、前記マウントブッシュが損失正接ｔａｎδ０．１〜１．０の範囲の防振ゴムで構成されることを特徴とする操舵系マウント装置。
【請求項２】
前記マウントブッシュの摺動面にグリースを塗布し、乾性摩擦を小さくしたことを特徴とする請求項１記載の操舵系マウント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵系のマウント部材に装着されるマウントブッシュの振動減衰性能を高めてステアリングホイールに伝播する振動を効果的に抑制するようにした操舵系マウント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車輌の操舵系にはステアリングホイールからの操舵トルクと回転変位とを適切に変換し、リンク機構を介してホイールに力と変位とを伝達するステアリングギヤが組み込まれる。通常、これはラックアンドピニオン式ギヤ装置が用いられており、ステアリングホイール操作で与えられた操舵力はステアリングシャフトによってラックとかみ合うピニオンギヤに伝達される。ラックには左右に操舵ホイールと連結するタイロッドが結ばれており、ピニオンギヤの回転で操舵ホイールに舵角を与えることができる。
【０００３】
比較的小形の車輌では操舵力が軽く、操舵系を素早く動作させることが可能であるが、大形の車輌では操舵力が重くなることから、操舵系を素早く動作させることが難しくなる。このため、ステアリングホイール操作における乗員の負担を軽減するために操舵系のステアリングシャフトやラックシャフトなどに操舵補助力を付与するパワーステアリングが用いられる。
【０００４】
しかし、操舵系の素早い動作に力を貸すパワーステアリングは配置の仕方によっては操舵系の重量を増す一因にもなり、これを支持する操舵系マウントが振動抑制のためにこれまで以上に高い支持剛性を要求されるなど、不利益をこうむる場合もある。
【０００５】
ところで、車輌走行中に乗員が感じる快適感には路面と接するホイールから伝わる振動と深く係わる。特に石畳路などの悪路を走行中に過大な振動が操舵系を通してステアリングホイールまで直接伝わるときに乗員が非常に不快感を覚える。
【０００６】
このような操舵系に伝播する振動を抑制するために操舵系マウントにはマウントブッシュが組み込まれる。このマウントブッシュは、いうまでもなく、高弾性材料の防振ゴムを成形して作られ、相応に効果を上げている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、防振ゴムは粘性減衰によって振動を減衰するので、操舵系のマウントブッシュに粘性抵抗の高い防振ゴムを用いることは減衰性能を高めるうえで好ましい。しかしながら、防振ゴムの粘性抵抗を増すことは内部に吸収されるエネルギがその分大きくなることを意味し、そのとき発生する熱によってマウントブッシュにはリップ折損のような不具合が発生する可能性がある。すなわち、減衰性能の向上のために防振ゴムの粘性抵抗を増すことは重要であるが、粘性抵抗を際限なく大きくしては不具合を増長しかねない。それゆえ、どこまで粘性抵抗を高めることが可能であるかはさらに詳しく検討しなければならない。
【０００８】
発明者は粘性抵抗を増す限界を見極めるのに防振ゴムの特性のうち、損失正接ｔａｎδに着目して検討を進め、防振ゴムのｔａｎδをある一定の範囲に制限するならば、予想される不具合を免れながら、振動減衰性能を高めることができることを見出した。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のマウントブッシュは損失正接ｔａｎδ０．１〜１．０の範囲の防振ゴムで構成される。損失正接ｔａｎδとは貯蔵せん断弾性率と損失せん断弾性率との比で、材料が変形する際に材料がどれだけエネルギを吸収するかを表わす。
【００１０】
発明者は以下に述べる防振ゴムで作製した試験片を用いた試験から有意な知見を得た。すなわち、マウントブッシュと同一形状に成形した幾つかの試験片について損失正接ｔａｎδを求めた。各試験片について動的粘弾性試験を行ってｔａｎδを求めた。この試験は動的粘弾性試験機で周波数１０Ｈｚで測定した。ｔａｎδの判明した試験片について振動減衰の大きさを詳しく調べるために実車の操舵系マウントに装着して振動を測定した。図１に振動測定結果をグラフで表わす。縦軸の振動値は基準値を１として計算した相対値を示す。
【００１１】
ｔａｎδが増加したとき、防振ゴムの粘性抵抗の増大で明らかに振動値は減少している。ｔａｎδが０に限りなく近いと、振動値は非常に大きく、防振ゴムの減衰性能が発揮されないことが判る。それゆえ、本発明においては振動減衰が確実に得られるｔａｎδ０．１を損失正接ないし損失係数の下限として規定する。
【００１２】
また、ｔａｎδが１．２に大きくなると、防振ゴムの粘性抵抗の増大によって振動値は小さくなる。しかしながら、ｔａｎδ１．２の試験片の加振試験において防振ゴムの著しい温度の上昇がみられ、リップが損傷することが判明した。これは内部に吸収されるエネルギが増大して熱エネルギに変化したためであると推測され、節度のないｔａｎδの増加は不利益になることが確認された。
【００１３】
一方、ｔａｎδが１．２よりも小さい試験片について行った同じ加振試験ではリップ折損は全く発生しなかった。それゆえ、不具合を免れる防振ゴムの正常な働きが期待できるｔａｎδ１．０を損失正接ないし損失係数の上限とする。
【００１４】
ところで、粘性抵抗と異なる機構で振動を抑制する抵抗力を生じるものに摩擦抵抗がある。これは乾性摩擦あるいはクーロン摩擦と呼ばれる摺動面が触れ合うときに生じる抵抗で、振動を減衰する働きがある。一部試験片について、摺動面にグリースを塗布して乾性摩擦の影響を調べた。試験の結果、グリースが振動の減衰に一役を買うことが判明した。グリースを塗布しない乾性摩擦の大きいものと比べて、乾性摩擦を下げたとき、相対値で求めた振動値において０．１だけ振動値が減少することが見出された。すなわち、グリースの塗布が粘性減衰のある比較的微少な振動に有利に働くことが判明した。それゆえ、マウントブッシュの摺動面にグリースを塗布して防振ゴムの乾性摩擦を小さくすることは望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によるマウント装置の一実施の形態について説明する。図２において、操舵系はステアリングギヤ１と、ピニオンアンドギヤハウジング２と、ピニオンアンドギヤハウジング２内のラックシャフト（図示せず）と結ぶタイロッド３、４とを有する。また、ステアリングギヤ１と連結される中間シャフト５と、ステアリングコラム６内に設けられたステアリングシャフト７とを備える。ステアリングシャフト７の後端に操舵力を与えるステアリングホイール８が装着される。
【００１６】
ピニオンアンドギヤハウジング２に車体（図示せず）と結合するマウント部材９が設けられており、マウント部材９は中心に通す締結部材（図示せず）によって固定される。このマウント部材９にマウントブッシュ１０が装着される。マウントブッシュ１０は、図３に示すように、上端につば１１を備える。また、軸方向に中心部を貫通する中心孔１２を有する。
【００１７】
本発明に従いマウントブッシュ１０は損失正接ｔａｎδ０．１〜１．０の範囲の防振ゴムによって製作される。
【００１８】
防振ゴムは多くのものが使用可能であるが、ゴム原料としては天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、水素添加アクリロニトリルブタジエンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリン系ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、フッ素ゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムが好ましい。これらのゴム原料は単独で使用してもよく、複数のゴム原料をブレンドしてもよい。ゴム原料には適宜補強剤、加硫添加剤、老化防止剤、加工助剤などを添加する。
【００１９】
本発明のｔａｎδ０．１〜１．０の範囲の防振ゴムからなるマウントブッシュ１０を装着したマウント装置においてはリップ折損などの不具合を免れながら、振動減衰性能を高めることができる。
【００２０】
また、本発明はマウントブッシュ１０の摺動面にグリースを塗布してもよい。本発明に適用できるグリースは多岐にわたるが、リチウム石けん基グリース、ナトリウム石けん基グリース、カルシウム石けん基グリース、混合基グリース、複合基グリース、非石けん基グリースが好ましい。
【００２１】
このようなマウントブッシュ１０の摺動面にグリースを塗布したマウント装置によれば、乾性摩擦の大きいものと比べて、振動値を小さくすることが可能で、操舵系に伝播する振動をさらに抑制することが可能になる。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例および比較例について説明する。
【００２３】
（実施例１〜５、比較例１〜２）
表１に示すゴム成分１００重量部からなる防振ゴムからマウントブッシュ１０と同一形状の試験片を作製した。
【００２４】
【表１】
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それぞれの試験片について正弦振動の荷重を付与する動的粘弾性試験を行った。測定モードは引張りモードで、測定周波数は１０Ｈｚで測定した。各試験片について損失正接ｔａｎδを求めた。この結果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
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次いで、各試験片をピニオンアンドギヤハウジング２のマウント部材９に取付け、操舵系を車体に締結部材で締付けた。振動計をピニオンアンドギヤハウジング２に取付け、車輌走行試験を行って振動を測定した。走行時間は約１時間である。振動値は読み取り値を平均した値を各試験片の振動値とした。この試験で得た結果を表３に示す。なお、表中の数値は振動値そのものではなく、実施例４の振動値を１としたときの相対値を表わす。
【００２６】
【表３】
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次いで、試験片を取付けた操舵系について決められた時間加振試験を行ってリップ折損が生じるか、否かを調べた。試験条件は温度が５０°Ｃ、時間が３０００時間である。この試験で得た結果を表４に示す。判定は目視によって損傷の有無を確認した。
【００２７】
【表４】
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比較例２においてリップ折損が発生した。ｔａｎδの大きい防振ゴムにおいては吸収されるエネルギが大きく、これが熱エネルギに変わるために温度が上昇し、損傷が生じたとみることができる。
【００２８】
（実施例６）
試験片Ｎｏ．４と同じ防振ゴムを選び、この試験片（Ｎｏ．８）をマウント部材９に取付け、摺動面にグリースを塗布し、車体に取付けて車輌走行試験を行って振動を測定した。グリースはリチウム石けんグリースを使用した。同じ試験片について加振試験を行ってリップ折損の有無を調べた。なお、試験条件および判定基準は上記の条件と同じである。この試験片の振動および加振試験の結果をまとめて表５に示す。
【００２９】
【表５】
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この振動値を上記の実施例４の振動値と比較すると、０．１だけ振動値が小さくなっている。防振ゴムへのグリースの塗布が粘性減衰のある比較的微少な振動に有効であると判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による損失正接ｔａｎδと振動値との関係を示すグラフである。
【図２】本発明によるマウントブッシュが組み込まれる操舵系を示す斜視図である。
【図３】図２に示されるマウントブッシュの詳細を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…  ステアリングギヤ
２…  ピニオンアンドギヤハウジング
７…  ステアリングシャフト
８…  ステアリングホイール
９…  マウント部材
１０…  マウントブッシュ
【図１】
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【図２】
2006052805.tif 000009
【図３】
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