(57)【要約】【課題】車体の振動および騒音を低減し、かつ防振効果を長期にわたって良好に維持する。【解決手段】電動モータおよびポンプを収容するハウジング３４を、防振部材３５を介してブラケット３６に取り付ける。防振部材３５は、スリーブ４３と、このスリーブ４３の外周面４４に加硫接着される弾性部材４５とを備える。弾性部材４５の環状板部５０の端面５２，５３に凹部５４，５５をそれぞれ設ける。凹部５４，５５を形成することで、弾性部材４５を撓ませ易くしてハウジング３４の振動を吸収する。弾性部材４５とスリーブ４３とを固着させて、弾性部材４５の擦れによる損傷やスリーブ４３からの離脱を防止する。【選択図】            図３
2004353786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動媒体を含む被取付部材を車体側取付部材に弾性支持する弾性支持構造において、
挿通されるボルトを介して上記被取付部材に取り付けられる剛体からなるスリーブと、このスリーブの外周面に固着される弾性部材とを備え、
上記弾性部材は、上記スリーブの外周面に固着される筒状の本体部と、この本体部の径方向外方へ突出する環状板部とを含み、
上記環状板部の外周縁部に、上記車体側取付部材の取付孔の周縁に弾性的に嵌合する環状の嵌合溝が設けられ、
上記環状板部の一対の端面に断面Ｒ状をなす凹部がそれぞれ形成されることで、この環状板部に薄肉部が設けられることを特徴とする弾性支持構造。
【請求項２】
請求項１において、上記車体側取付部材の取付孔の周縁に鍔部を設けることを特徴とする弾性支持構造。
【請求項３】
操舵補助力発生用のパワーシリンダと、
タンクと、
上記タンクとパワーシリンダとの間に介在するポンプと、
上記ポンプを駆動する電動モータとを備え、
被取付部材としての上記ポンプまたはタンクのハウジングを、請求項１または２記載の弾性支持構造を用いて支持することを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性支持構造およびこれを用いるパワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には、エンジンやステアリング装置等の種々の装置が備えられており、これらの装置の中には、取付部材としてのブラケットを介して車体（ボディ）に取り付けられているものがある。例えば、電動ポンプ式パワーステアリング装置を備える自動車、すなわち、電動モータによりポンプを駆動し、タンク等に貯留された作動油を、舵取機構に結合されたパワーシリンダに供給することで操舵補助力を発生させる自動車（例えば、特許文献１参照）においては、被締結部材としての上記電動モータやポンプ、タンク等が、上記取付部材を介して車体に取り付けられている。
【０００３】
通常、上記電動モータおよびポンプは駆動時に振動を発生する。また、ポンプに接続されている上記タンクにも、ポンプの振動が伝わる。このため、これら電動モータ、ポンプおよびタンクを、ブラケットのみを介して車体に取り付けると車体に振動が伝わり、車体の騒音の原因となってしまう。そこで、車体に振動が伝わることを防ぐために、上記電動モータ、ポンプおよびタンクと、取付部材との間に弾性部材を介在させて、車体に振動が伝わることを防止している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３３４６１６号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記電動モータ、ポンプ、およびタンクのような、振動を発生する装置の支持において、これらの振動が車体に伝わることをより良好に防ぐこと、すなわち、高い防振効果の確保は、自動車の低騒音化のうえで重要である。また、この高い防振効果を長期にわたって維持することが重要である。
同様の課題は、上記電動モータ、タンクおよびポンプに限らず、車体に取付られる他の装置においても存在する。
【０００６】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、車体の振動および騒音を低減でき、かつ、防振効果を長期にわたって良好に維持することができる安価な弾性支持構造およびこれを用いたパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、振動媒体を含む被取付部材を車体側取付部材に弾性支持する弾性支持構造において、挿通されるボルトを介して上記被取付部材に取り付けられる剛体からなるスリーブと、このスリーブの外周面に固着される弾性部材とを備え、上記弾性部材は、上記スリーブの外周面に固着される筒状の本体部と、この本体部の径方向外方へ突出する環状板部とを含み、上記環状板部の外周縁部に、上記車体側取付部材の取付孔の周縁に弾性的に嵌合する環状の嵌合溝が設けられ、上記環状板部の一対の端面に断面Ｒ状をなす凹部がそれぞれ形成されることで、この環状板部に薄肉部が設けられることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、凹部を形成することで、弾性部材を良好に撓ますことができ、被取付部材の振動を十分に吸収できる。したがって、車体への振動の伝達を良好に防いで車体の振動および騒音を格段に低減することができる。さらに、弾性部材に凹部を設けるのみでよく、コスト安価である。また、弾性部材とスリーブとを固着させているので、例えば被取付部材の振動によって、弾性部材がスリーブに対して擦れたり離脱したりすることを防止できる。これにより、弾性部材が損傷したりスリーブから外れることを防止でき、防振効果を長期にわたって良好に維持することができる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、上記車体側取付部材の取付孔の周縁に鍔部を設けることを特徴とする。本発明によれば、車体側取付部材が弾性部材を支持する幅を十分に確保でき、弾性部材を良好に支持できる。また、車体側取付部材が弾性部材を支持する幅を薄くすることなく、車体側取付部材の肉厚をより薄くでき、車体側取付部材を格段に軽量化できる。
第３発明は、操舵補助力発生用のパワーシリンダと、タンクと、上記タンクとパワーシリンダとの間に介在するポンプと、上記ポンプを駆動する電動モータとを備え、被取付部材としての上記ポンプまたはタンクのハウジングを、第１または第２発明の弾性支持構造を用いて支持することを特徴とするパワーステアリング装置を提供する。本発明によれば、車体の振動および騒音を、振動源である電動モータやポンプを変更することなくコスト安価に低減できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施の形態のパワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、本パワーステアリング装置１は、運転者によって操作されるステアリングホイール等の操舵部材２と、この操舵部材２に連結されたステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３の先端部に、中間軸４およびピニオン軸５を介して連結されるピニオン６と、ピニオン６に噛み合うラック７を有し、車両の車幅方向に延びるラック軸８とを備える。
【００１１】
ラック軸８の両端には、転舵輪９を支持するナックルアーム１０が、タイロッド１１を介して連結されている。上記の構成により、操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸４等を介してピニオン６へ伝えられ、さらにピニオン６およびラック７によって車両の車幅方向に沿うラック軸８の直線運動に変換されて、ナックルアーム１０を回動し、転舵輪９の転舵が達成される。
【００１２】
ステアリングシャフト３の途中部には、操舵部材２に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じて捩れを生じるトーションバー１２と、このトーションバー１２の捩れの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧制御弁１３とが介装されている。
油圧制御弁１３には、４つのポート１４〜１７が備えられている。ポート１４には、タンク１８と操舵補助力発生用のパワーシリンダ１９との間に介在するポンプ２０によって、油管６５を介してタンク１８から汲み出された作動油が、油管２１を介して供給されるようになっている。ポート１５は、油管２２を介してタンク１８に連通している。また、ポート１６，１７はそれぞれ、油管２３，２４を介して、パワーシリンダ１９の油室２５，２６に連通されている。パワーシリンダ１９の油室２５，２６には、互いの油室２５，２６内の油圧差によって車両の車幅方向に移動するピストン２７が設けられている。このピストン２７は、ラック軸８と一体的に構成されている。
【００１３】
操舵部材２が何れかの回転方向へ回転操作されると、トーションバー１２に捩りが生じ、このトーションバー１２の捩れに応じた量だけ、油圧制御弁１３からパワーシリンダ１９の油室２５，２６の何れか一方に作動油が供給される。その結果、油室２５，２６間に油圧差が生じ、この油圧差に応じてパワーシリンダ１９のピストン２７が移動することにより、ラック軸８へ操舵補助力が付与される。
【００１４】
この際、余剰分の作動油は、油圧制御弁１３から油管２２を介してタンク１８に戻される。また、トーションバー１２に捩れがほとんど生じていないときには、油圧制御弁１３が平衡状態なって、ポンプ２０から油圧制御弁１３に供給される作動油は、パワーシリンダ１９に供給されることなく油管２２を介してタンク１８に戻される。
ポンプ２０は、例えば、図示しない駆動ギヤおよび従動ギヤの回転によるポンプ作用をなすギヤポンプからなり、上記駆動ギヤには、ポンプ駆動用の電動モータ２８の出力（回転力）が入力されるようになっている。
【００１５】
電動モータ２８は、マイクロコンピュータを含む制御部２９により駆動制御されるようになっている。この制御部２９には、操舵部材２の舵角センサ３０、車両の車速を検出するための車速センサ３１、電動モータ２８に流れる電流（モータ電流）を検出するためのモータ電流検出回路３２および、電動モータ２８の回転速度を検出するためのモータ回転速度センサ３３の出力信号が与えられるようになっている。
【００１６】
制御部２９は、舵角センサ３０、車速センサ３１、モータ電流検出回路３２およびモータ回転速度センサ３３等から与えられる信号に基づいて、操舵部材２の操舵量に応じた適切な操舵補助力をラック軸８に与えるように、電動モータ２８の駆動を制御する。
電動モータ２８およびポンプ２０のハウジング３４は、例えば一体的に構成され、電動モータ２８およびポンプ２０の回転部分の振動を車体に伝える振動媒体として作用する。また、このハウジング３４は、被取付部材を構成し、防振部材３５（弾性支持構造）を介してブラケット３６（車体側取付部材）に取り付けられて弾性支持されている。
【００１７】
図２は、ハウジング３４、防振部材３５およびブラケット３６の模式的な一部側面図である。図２を参照して、ブラケット３６は、例えば、板金により板状に形成されており、車体３７（図２において、一部を２点鎖線で図示）とハウジング３４との間に配置されている。ブラケット３６のうち、車体３７と対向する部分の表面３８には、ボルト３９が例えば２本突設されている。各ボルト３９はそれぞれ、車体３７の対応するボルト挿通孔に挿通されて、対応するナット４０に結合されている。
【００１８】
一方、ブラケット３６のうち、ハウジング３４の外表面に設けられる例えば一対の座部４１（図２において、一方の座部４１のみを図示）と対向する部分には、例えば円形をなす防振部材３５がそれぞれ取り付けられている。各防振部材３５と、対応するハウジング３４の座部４１とはそれぞれボルト４２を介して取り付けられている。なお、各防振部材３５の構成は同様であるため、以下では、一方の防振部材３５について説明する。
【００１９】
図３は、図２のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図３を参照して、防振部材３５は、挿通されるボルト４２を介してハウジング３４の座部４１に取り付けられる剛体からなるスリーブ４３と、このスリーブ４３の外周面４４に固着される弾性部材４５とを備える。
スリーブ４３は、筒部４６と、筒部４６の軸方向一端部から径方向外方に延び、ハウジング３４の座部４１の座面４７に当接して受けられるフランジ部４８とを備える。フランジ部４８を設けることで、スリーブ４３とハウジング３４の座部４１との接触面積をより大きくして、ボルト４２の締結時におけるスリーブ４３から座部４１の座面４７への応力を低減するようになっている。これにより、ハウジング３４を、機械的強度の比較的低いアルミ等で形成した場合でも、座部４１が変形して座面４７が陥没することを防止している。
【００２０】
弾性部材４５は、例えば天然ゴム（Ｎａｔｕｒａｌ  Ｒｕｂｂｅｒ）またはニトリルゴム等の合成ゴムを用いて形成されており、スリーブ４３の外周面４４に固着される筒状の本体部４９と、この本体部４９の径方向外方へ突出する環状板部５０とを含む。
本体部４９は、スリーブ４３の筒部４６の外周を取り囲んでおり、例えば加硫接着によって、この筒部４６の外周面４４およびフランジ部４８の端面５１に固着され、このスリーブ４３に対する相対移動を規制されている。
【００２１】
環状板部５０は、本体部４９と単一の部材により一体に形成されて、本体部４９の外周を取り囲んでいる。この環状板部５０は、軸方向に対向する一対の端面５２，５３を含み、各端面５２，５３に断面Ｒ状をなす凹部５４，５５がそれぞれ形成されている。
各凹部５４，５５はそれぞれ、対応する端面５２，５３の例えば全周に形成され、環状板部５０の軸方向中間部に薄肉部５６を形成している。これにより、環状板部５０に対する本体部４９の相対移動を容易にしている。また、薄肉部５６の厚さＡを設定することで、弾性部材４５の剛性、すなわち、弾性変形のし易さを容易に設定できる。なお、図３において、凹部５４，５５の互いの形状はそれぞれ異なっているが、同様の形状であっても良い。
【００２２】
環状板部５０の外周縁部５７の軸方向中間部には、環状の嵌合溝５８が設けられており、ブラケット３６の取付孔５９の周縁６０に弾性的に嵌合している。防振部材３５がブラケット３６に取り付けられていない状態（自由状態）において、嵌合溝５８の底面６１の直径は、ブラケット３６の取付孔５９の直径よりも大きく設定されている。これにより、嵌合溝５８をブラケット３６の取付孔５９の周縁６０に嵌合させることで、環状板部５０を取付孔５９に圧設して確実に固定できる。したがって、環状板部５０がブラケット３６の取付孔５９に対して擦れて損傷したり、離脱したりすることを防止できる。
【００２３】
環状板部５０のうち、嵌合溝５８より軸方向一方に位置する部分は、軸方向他方に位置するの部分より小径に形成されており、この弾性部材４５をブラケット３６の取付孔５９に嵌め込み易くされている。
ブラケット３６の取付孔５９の周縁６０には、環状の鍔部６２が設けられている。鍔部６２は、ブラケット３６の取付孔５９の周縁６０を例えば折り曲げることで形成されている。また、取付孔５９の周面は、軸方向に関して面一に形成されている。上記の構成により、取付孔５９の長さＢ、すなわち、ブラケット３６が弾性部材４５を支持する幅をより長いものとしている。
【００２４】
ブラケット３６の厚さＣは、ハウジング３４を支持するのに必要な強度を確保でき、かつ、ハウジング３４の振動を受けてこのブラケット３６が共振しないような固有振動数を持つように設定される。防振部材３５のスリーブ４３の軸方向他端には、座金６３が配置されており、弾性部材４５の本体部４９に例えば加硫接着により固着されている。ボルト４２は、座金６３およびスリーブ４３に挿通され、ハウジング３４の座部４１のボルト孔６４にねじ込まれて結合され、防振部材３５を締結している。
【００２５】
防振部材３５は、その環状板部５０の端面５２，５３が横方向（図３において、左右方向）を向くように、すなわち、防振部材３５のせん断方向Ｓにハウジング３４の自重が作用するように取付けられている。
このように、本実施の形態によれば、凹部５４，５５を形成することで、弾性部材４５を良好に撓ますことができ、電動モータ２８およびポンプ２０の駆動に伴い生じるハウジング３４の振動を十分に吸収できる。したがって、車体３７への振動の伝達を良好に防いで車体３７の振動および騒音を格段に低減することができる。
【００２６】
さらに、弾性部材４５に凹部５４，５５を設けるのみでこの防振効果を得られ、コスト安価である。また、弾性部材４５とスリーブ４３とを固着させているので、例えばハウジング３４の振動によって、弾性部材４５がスリーブ４３に対して擦れたり離脱したりすることを防止できる。これにより、弾性部材４５が損傷したりスリーブ４３から外れることを防止でき、防振効果を長期にわたって良好に維持することができる。
【００２７】
また、ブラケット３６の取付孔５９の周縁６０に鍔部６２を設けることで、取付孔５９の長さＢ、すなわち、ブラケット３６が弾性部材４５を支持する幅を十分に確保でき、弾性部材４５を良好に支持できる。さらに、ブラケット３６が弾性部材４５を支持する幅を薄くすることなく、ブラケットの厚さＣをより薄く、例えば従来の約半分の厚さにすることもでき、ブラケット３６を格段に軽量化できる。また、ブラケット３６をより薄肉にすることで、より小型のプレス機でブラケット３６を成形でき、製造コストを格段に低減することができる。
【００２８】
さらに、車体３７の振動および騒音を、振動源である電動モータ２８やポンプ２０を変更することなくコスト安価に低減できる。
さらに、弾性部材４５を環状に形成することで、せん断方向Ｓに関して、何れの方向に振動が生じたとしても、一様の防振効果を発揮でき、防振効果をより向上することができる。
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されない。例えば、凹部５４，５５を弾性部材４５の環状板部５０の周方向の一部のみに設けても良い。また、防振部材３５を、ブラケット３６と車体３７との間に介装しても良い。
【００２９】
さらに、タンク１８のハウジング部分を支持するブラケット（図示せず）と車体３７との間に防振部材３５を介装して、タンク１８を支持するようにしても良い。この場合、油管６５を介してタンク１８に伝わるポンプ２０の振動が車体３７に伝わることを良好に防止できる。
また、電動モータのハウジングとポンプのハウジングとを一体的に構成したハウジングを支持する構成に限らず、電動モータのハウジングおよびポンプのハウジングをそれぞれ単体に構成したもの支持する構成であっても良い。
【００３０】
その他、本発明の弾性支持構造を、電動ポンプ式パワーステアリング装置以外の、車体に取り付けられる他の装置の支持に適用する等、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のパワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】ハウジング、防振部材およびブラケットの模式的な一部側面図である。
【図３】図２のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１    パワーステアリング装置
１８  タンク
１９  パワーシリンダ
２０  ポンプ
２８  電動モータ
３４  ハウジング（振動媒体、被取付部材）
３５  防振部材（弾性支持構造）
３６  ブラケット（車体側取付部材）
４２  ボルト
４３  スリーブ
４４  外周面
４５  弾性部材
４９  本体部
５０  環状板部
５２，５３  端面
５４，５５  凹部
５６  薄肉部
５７  外周縁部
５８  嵌合溝
５９  取付孔
６０  周縁
６２  鍔部
【図１】
2004353786.tif 000003
【図２】
2004353786.tif 000004
【図３】
2004353786.tif 000005