(57)【要約】【課題】操縦性と走行安定性とを共に向上させることができるブッシュ及びこのブッシュを用いたステアリング装置の支持構造を提供する。【解決手段】筒部２１ａと該筒部２１ａの一端から径外方向に突出するフランジ２１ｂとを有する内筒２１と、筒部２１ａの外側に距離を隔てて同一軸心に形成される筒部２２ａと該筒部２２ａのフランジ２１ｂに対応する側の端部に形成されるフランジ２２ｂとを有する外筒２２と、筒部２１ａと筒部２２ａとの間に介在し、内筒２１と外筒２２とを一体的に連結する弾性部材２３と、フランジ２１ｂに接着しフランジ２２ｂに接触することで接触面を低μ状態とするこじり止め部材２４とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筒部と該第１の筒部の一端から径外方向に突出する第１のフランジ部とを有する内筒と、前記第１の筒部の外側に距離を隔てて同一軸心に形成される第２の筒部と該第２の筒部の前記第１のフランジ部に対応する側の端部に形成される第２のフランジ部とを有する外筒と、前記第１の筒部と前記第２の筒部との間に介在し、前記内筒と前記外筒とを一体的に連結する弾性部材と、前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との軸方向対向面の何れか一方に接着するこじり止め部材とを備えることを特徴とするブッシュ。
【請求項２】
前記こじり止め部材は、前記軸方向対向面の何れか一方に接着している面と反対側の面が、相手側部材と非接着状態であることを特徴とする請求項１に記載のブッシュ。
【請求項３】
前記こじり止め部材は、前記軸方向対向面の何れか一方の外周部に配置することを特徴とする請求項１又は２に記載のブッシュ。
【請求項４】
前記こじり止め部材の剛性は、前記弾性部材の剛性より高く設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のブッシュ。
【請求項５】
前記こじり止め部材は、前記軸方向対向面の何れか一方のこじり力の入力方向に一致又は略一致するように配置することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のブッシュ。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のブッシュを用いて、ステアリングラックを支持するハウジングを車体に連結するステアリング装置の支持構造において、
前記ハウジングは車両上下方向に軸が形成された取り付け孔を有し、前記取り付け孔内に前記ブッシュを圧入し、該ブッシュの内筒を貫通する取り付けボルトを介して前記ハウジングを車体に連結することを特徴とするステアリング装置の支持構造。
【請求項７】
前記こじり止め部材は、前記軸方向対向面の何れか一方の車両前後方向に一致又は略一致する位置に配置することを特徴とする請求項６に記載のステアリング装置の支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング装置の支持構造における連結部等に使用されるブッシュに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のラックアンドピニオン型のステアリング装置の支持構造において、ラックを支持するハウジングと車体とを連結する連結部に用いられるブッシュとしては、内筒及び外筒にそれぞれフランジが形成され、両フランジの間にゴム部材が充填・接着されているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構造により、路面から操舵輪を介して伝達される振動が車体に伝達されるのを防止すると共に、ブッシュの軸剛性を高めることができる。
【特許文献１】実開平５−９２０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来のブッシュにあっては、フランジ部全体にゴム部材が充填・接着されているので、筒軸に直交する方向（軸直方向）のフリクションが高くなると共に、軸直方向の剛性が高くなる。ステアリングラックを支持するブッシュには、操縦性と走行安定性との向上を図る上で、高い軸剛性、高いこじり剛性、低い軸直剛性及び低い軸直フリクションが要求される。そのため、ブッシュの軸剛性を高めた場合に、軸直剛性及び軸直フリクションが高くなる従来のブッシュでは、操縦性と走行安定性とを共に向上させることができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、操縦性と走行安定性とを共に向上させることができるブッシュを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明に係るブッシュは、第１の筒部と該第１の筒部の一端から径外方向に突出する第１のフランジ部とを有する内筒と、前記第１の筒部の外側に距離を隔てて同一軸心に形成される第２の筒部と該第２の筒部の前記第１のフランジ部に対応する側の端部に形成される第２のフランジ部とを有する外筒と、前記第１の筒部と前記第２の筒部との間に介在し、前記内筒と前記外筒とを一体的に連結する弾性部材と、前記第１のフランジ部と前記第２のフランジ部との軸方向対向面の何れか一方に接着するこじり止め部材とを備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、内筒のフランジ部と外筒のフランジ部との軸方向対向面の何れか一方に接着するこじり止め部材を設けているので、軸剛性及びこじり剛性を高めることができると共に、例えば、こじり止め部材の片面のみをフランジ部に接着させ、接着面と反対側の面を相手側部材に対して滑る構造とすることにより、軸直剛性及び軸直フリクションを低くすることができるので、操舵性と走行安定性とを共に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明をラックアンドピニオン型のステアリング装置の支持構造に適用した場合の概略構成を示す平面図であり、図中１はラックアンドピニオン型のステアリング装置である。このステアリング装置１は、ステアリング２の回転操作による操舵トルクをラック３の車両左右方向の変位に変換して操舵輪７に伝達する装置である。
【０００７】
即ち、ラック３は、その各端部にボールジョイント４を備え、ボールジョイント４を介してタイロッド５に連結されている。また、タイロッド５は、それぞれ図示しないアクスルに連結され、該アクスルに回転自在に支持された操舵輪７に対して操舵力を伝達するように構成されている。
また、ラック３は車体に固定されるハウジング８に覆われると共に、その内部では、ステアリングシャフト６に連結されたピニオン９に係合している。ここで、ラック３には、ピニオン９の歯部に噛み合う歯部が形成されており、ステアリング２の回転操作によってステアリングシャフト６と共にピニオン９が回転すると、その回転角及び回転方向に応じてラック３が車両左右方向に移動する。
【０００８】
このラック３の車両左右方向への移動がタイロッド５を介してアクスルを引張り方向へ回動、又は押出し方向へ回動させ、これによって操舵輪７を転舵動作させ、車両の操舵が成されるように構成されている。
また、ステアリング装置１を車体に支持するために、ハウジング８には図示しない少なくとも２個の通孔（取り付け孔）が形成されており、この通孔は車両の上下方向に沿って軸が形成され、筒状のブッシュ２０が圧入されている。そして、ブッシュ２０に車両上方から挿通されるボルト（取り付けボルト）１０が車体側部材に溶着されたナットにねじ合わされている。このようにして、ハウジング８と車体とが連結される。
【０００９】
図２は、ブッシュ２０の詳細を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図１におけるＡ−Ａ’断面図である。このブッシュ２０は、内筒２１と、外筒２２とを有している。そして、内筒２１は、第１の筒部としての筒状の金属部材からなる筒部２１ａと、筒部２１ａの一端から径外方向に延出する第１のフランジ部としてのフランジ２１ｂとによって構成されている。また、外筒２２は、第２の筒部としての筒状の金属部材からなる筒部２２ａと、筒部２２ａの前記フランジ２１ｂと対応する側の端部に形成される第２のフランジ部としてのフランジ２２ｂとによって構成されている。
【００１０】
また、外筒２２のフランジ２２ｂの外径は、内筒２１のフランジ２１ｂの外径より大きく形成されている。
内筒２１の筒部２１ａと外筒２２の筒部２２ａとの間には、筒状のゴムや樹脂などで構成される弾性部材２３が充填されており、この弾性部材２３は、筒部２１ａの外周面及び筒部２２ａの内周面に加硫接着されている。つまり、この弾性部材２３によって、内筒２１と外筒２２とを一体的に連結している。
【００１１】
さらに、内筒２１のフランジ２１ｂにおける外筒２２のフランジ２２ｂとの軸方向対向面には、前記弾性部材２３よりも剛性の高い部材からなるこじり止め部材２４が接着されており、この接着面と反対側の面は外筒２２のフランジ２２ｂと接触状態即ち非接着状態となるように構成されている。このように構成することにより、こじり止め部材２４とフランジ２２ｂとが滑る構造となり、こじり止め部材２４におけるフランジ２２ｂとの接触面が低μ状態となる。
【００１２】
また、このこじり止め部材２４は、図２（ａ）に示すように、フランジ２１ｂの外周部における一部にのみ配置されており、その配置方向は、ブッシュ２０のこじり力の入力方向と一致している。本実施形態では、ブッシュ２０のこじり力の入力方向は車両前後方向と一致する。つまり、フランジ２１ｂの外周部の車両前後方向における前端部と後端部とにこじり止め部材２４が配置されている。
【００１３】
ところで、ステアリング装置を支持するブッシュには、操縦性と走行安定性との向上のため、高い軸剛性、高いこじり剛性、低い軸直剛性及び低い軸直フリクションが要求される。
一般的に、軸方向及びこじり方向の剛性が操縦性に影響を与え、これが高いほど運転者の操舵に対し操舵輪の転舵が安定して行われ、操縦性が良好になる。また、軸直角方向の剛性が走行安定性に影響を与え、これが低く柔らかいとオーバーステア傾向が抑制されて走行安定性が向上する。
【００１４】
本発明のブッシュにおいては、軸方向の変位に対しては内筒２１及び外筒２２と一体で形成された弾性部材２３と、当該弾性部材２３より剛性の高いこじり止め部材２４とによって高い軸剛性を確保することができる。
また、こじり方向の変位に対しては、こじり止め部材２４が内筒２１のフランジ２１ｂの外周部、即ちブッシュ２０の筒軸から可能な限り遠くへ配置されていることにより、モーメント長を大きく取ることができ、少ない面積で高いこじり剛性を確保することができる。さらに、このこじり止め部材２４は、フランジ２１ｂの外周部におけるこじり力の入力方向に一致するように配置されているので、より効果的にこじり方向の動きを止める役割を果たすことができる。
【００１５】
さらにまた、軸直方向の変位に対しては、こじり止め部材２４におけるフランジ２２ｂとの接触面が低μ状態となっていることにより、ブッシュ２０が軸直方向に変位するときに滑るので、高い軸方向の剛性やこじり剛性に対し、低い軸直剛性及び低い軸直フリクションを実現することができる。また、こじり止め部材２４はフランジ２１ｂの外周部且つこじり力の入力方向にのみ配置されていることにより、フランジ２２ｂとの接触面積を減らして、より軸直剛性及び軸直フリクションの低減を実現することができる。
【００１６】
このように、上記第１の実施形態では、内筒と、外筒と、内筒及び外筒の間に介在する弾性部材と、内筒のフランジに接着し外筒のフランジに接触するこじり止め部材とを備えるので、各部材の剛性や配置の設定により軸剛性、こじり剛性、軸直剛性及び軸直フリクションを任意に設定することができ、操縦性と走行安定性とを共に向上することができる。
【００１７】
また、こじり止め部材は、片面を内筒のフランジに接着し、当該接着面と反対側の面を外筒のフランジに接触する構造とすることで、接着した状態と比べて低μ状態としているので、ブッシュが軸直方向に変位するときにはこじり止め部材と外筒フランジとが滑ることで低い軸直フリクションを実現することができる。
さらに、こじり止め部材は、内筒のフランジの外周部にのみ配置しているので、モーメント長を大きく取ってこじり剛性を大幅に高めることができると共に、外筒のフランジとの接触面積を少なくすることができるので、軸直剛性及び軸直フリクションを低減することができる。
【００１８】
また、こじり止め部材の剛性は、弾性部材の剛性よりも高く設定されているので、より効果的に軸方向及びこじり方向の動きを止める役割を果たすことができる。
さらにまた、こじり止め部材は、内筒フランジの外周部におけるこじり力の入力方向に一致して配置するので、より効果的にこじり方向の動きを止める役割を果たすことができる。
【００１９】
次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、こじり止め部材をフランジとの接着部と接触部とで別体の構造とし、接触部に低μ材を適用するようにしたものである。
図３は、第２の実施形態におけるこじり止め部材２４の拡大図である。このこじり止め部材２４は、内筒２１のフランジ２１ｂとの接着部２４ａと、外筒２２のフランジ２２ｂとの接触部２４ｂとから構成されている。
【００２０】
そして、接着部２４ａはゴムや樹脂等の材料で構成され、その剛性は、弾性部材２３より高く設定されている。また、接触部２４ｂはテフロン（登録商標）等の低μ材で構成され、接触相手である内筒２１のフランジ２１ｂとより滑りやすいようになっている。
このように、上記第２の実施形態では、こじり止め部材を接着部と接触部とで異なる部材によって構成し、接触部に低μ材を適用するので、ブッシュが軸直方向に変位するときには、こじり止め部材と外筒フランジとがより滑りやすくなることで、より低い軸直フリクションを実現することができる。
【００２１】
なお、上記第２の実施形態においては、こじり止め部材を接着部と接触部とで別体の構造とし、接触部に低μ材を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、接着部及び接触部を同一部材として低μ材で構成するようにしてもよい。
なお、上記各実施形態においては、こじり止め部材をこじり力の入力方向に一致して配置するものとし、外筒のフランジの外周部における一部のみに配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、全方向にこじりの力が入る場合には、フランジの全周にわたって配置するようにしてもよい。
【００２２】
また、上記各実施形態においては、こじり止め部材を内筒のフランジに接着し、外筒のフランジと接触し滑る構造とする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、内筒のフランジと外筒のフランジとの軸方向対向面の何れか一方に接着するようにしてもよい。つまり、外筒のフランジに接着し、内筒のフランジと接触し滑るような構造としてもよい。
【００２３】
さらに、上記各実施形態においては、こじり止め部材を外筒のフランジに接着し、取り付けブラケットと接触し滑るような構造としてもよい。
また、上記各実施形態においては、ステアリング装置の支持部に本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、サスペンションの連結部等に本発明を適用することもできる。
【００２４】
例えば、Ｈ型トーションビーム型のサスペンションにおいて、トレーリングアームの前端部と車体側部材との連結部に本発明を適用することができる。このタイプのサスペンションに、旋回中横力が働くと、旋回外輪がトーアウトの傾向となり、車両としてオーバーステアの傾向が強くなるので、走行安定性が低下してしまう。そのため、このような横力に対してはブッシュの剛性を高くする必要があるが、単にブッシュの剛性を高くすると、車輪からの入力が車体側部材に伝達して乗り心地が悪化し、乗り心地を良くするためにブッシュを軟らかくすると、横力剛性が低下してしまうという問題がある。
【００２５】
そこで、前記トレーリングアームの前端部に本発明のブッシュを適用し、このブッシュを筒軸を車幅方向に延在するように配置することにより、横力に対しては軸方向及びこじり方向の剛性が高くなり、旋回中に旋回外輪のトーアウト傾向を抑制して走行安定性を向上させることができる。また、ブッシュの軸直方向の剛性が低くなり、車輪からの振動を車体に伝達され難くして乗り心地を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】ブッシュの詳細を示す構成図である。
【図３】第２の実施形態におけるこじり止め部材の拡大図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ステアリング装置
２  ステアリング
３  ラック
４  ボールジョイント
５  タイロッド
６  ステアリングシャフト
７  操舵輪
８  ハウジング
９  ピニオン
１０  ボルト
２０  ブッシュ
２１  内筒
２２  外筒
２３  弾性部材
２４  こじり止め部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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