(57)【要約】  【課題】  こじり方向ＦＡの剛性を有効に高める。  【解決手段】  外筒部１４と、この外筒部１４の内側に同心状に配置される内筒部１２と、の間に弾性体１６を介装する。ボルト２２により内筒部１２の軸方向端面に被固定部１８を共締め固定する。外筒部１４の軸方向端面３１と、この軸方向端面３１に対向する被固定部１８の対向側面３２と、の間に所定の軸方向間隙Ｄ１を確保する。外筒部１４の軸方向端面３１に、対向側面３２へ向けて軸方向間隙Ｄ１内を軸方向に突出する凸部４１を設ける。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒部と、この外筒部の内側に同心状に配置される内筒部と、の間に弾性体が介装され、かつ、上記内筒部の軸方向端面に被固定部が固定手段により共締め固定される防振固定構造において、
上記外筒部は内筒部よりも軸方向寸法が短く、この外筒部の軸方向端面と、この軸方向端面に対向する対向側面と、の間に所定の軸方向間隙が確保され、
かつ、互いに対向する外筒部の軸方向端面又は対向側面の少なくとも一方に、上記軸方向間隙内を軸方向に突出する凸部が設けられることを特徴とする防振固定構造。
【請求項２】
ステアリングギヤハウジングに設けられる外筒部と、この外筒部の内側に同心状に配置される内筒部と、の間に弾性体が介装され、かつ、上記内筒部を貫通するボルトによって、車体メンバに設けられる被固定部が内筒部の軸方向端面に共締め固定される防振固定構造であって、
上記外筒部は内筒部よりも軸方向寸法が短く、この外筒部の軸方向端面と、この軸方向端面に対向する被固定部又は内筒部に固定される部材の対向側面と、の間に所定の軸方向間隙が確保され、
上記弾性体が、上記軸方向間隙に圧縮状態で介装される鍔部を有し、
かつ、互いに対向する外筒部の軸方向端面又は対向側面の少なくとも一方に、軸方向に突出する凸部が設けられ、この凸部は、上記鍔部よりも径方向外側であって、かつ、軸方向間隙内に位置していることを特徴とする防振固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、防振ブッシュ等の弾性体を有する防振固定構造に関し、特に、車両のステアリングギヤハウジングのマウント部位等に好適に用いられる防振固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、ステアリングギヤハウジングやストラット等の数多くのマウント部位に、弾性体を有する防振固定構造が適用されている。例えば、特許文献１には、ナックルとラテラルリンクとを固定する部位に、両者の振動の伝達を減衰・遮断する弾性体を備えた防振ブッシュが適用されている。
【特許文献１】特開２０００−２９１７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような防振固定構造では、弾性体を用いることにより、振動の伝達を減衰・遮断するという本来の利点が得られる反面、特定方向の入力、具体的には内・外筒の軸直交方向周りの方向であるこじり方向の入力に対する強度・剛性が低くなり、好ましくない撓み等を招くおそれがある。例えば、パワーステアリング装置のラックハウジングを車体メンバへマウントする部位に防振固定構造を適用した場合、弾性体の弾性により、操舵輪からの振動がステアリングホイール側へ伝達されることを低減・遮断できるというメリットがある反面、主にラックハウジング内のラックとステアリングホイールとを連携するステアリングシャフトにユニバーサルジョイントが設けられている関係で、ステアリングホイールからの回転入力に起因して、ラックハウジング側に好ましくないこじり入力が作用し、結果として操舵フィールが低下するおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、簡素な構造で、こじり入力に対する剛性を有効に向上することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の発明は、外筒部と、この外筒部の内側に同心状に配置される内筒部と、の間に弾性体が介装され、かつ、上記内筒部の軸方向端面に被固定部が固定手段により共締め固定される防振固定構造において、上記外筒部は内筒部よりも軸方向寸法が短く、この外筒部の軸方向端面と、この軸方向端面に対向する対向側面と、の間に所定の軸方向間隙が確保され、かつ、互いに対向する外筒部の軸方向端面又は対向側面の少なくとも一方に、上記軸方向間隙内を軸方向に突出する凸部が設けられることを特徴としている。
【０００６】
この第１の発明によれば、被固定部や外筒にこじり方向の入力が作用すると、凸部が対向側面に当接することにより、このこじり方向の剛性・強度が高くなり、それ以上のこじり方向の変位を実質的に防止することができる。このように凸部を設けるという簡素な構造で、こじり方向の剛性を有効に高くすることができる。
【０００７】
第２の発明は、ステアリングギヤハウジングに設けられる外筒部と、この外筒部の内側に同心状に配置される内筒部と、の間に弾性体が介装され、かつ、上記内筒部を貫通するボルトによって、車体メンバに設けられる被固定部が内筒部の軸方向端面に共締め固定される防振固定構造であって、上記外筒部は内筒部よりも軸方向寸法が短く、この外筒部の軸方向端面と、この軸方向端面に対向する被固定部又は内筒部に固定されるワッシャやボルト頭部等の部材の対向側面と、の間に所定の軸方向間隙が確保され、上記弾性体が、上記軸方向間隙に圧縮状態で介装される鍔部を有し、かつ、互いに対向する外筒部の軸方向端面又は対向側面の少なくとも一方に、軸方向に突出する凸部が設けられ、この凸部は、上記鍔部よりも径方向外側であって、かつ、軸方向間隙内に位置していることを特徴としている。
【０００８】
ステアリングギヤハウジングには、一般的に、ステアリングホイールからの回転入力に起因して好ましくないこじり入力が作用し、これに起因してステアリングギヤハウジングがこじり方向に過度に変位すると、操舵フィールの低下を招くおそれがある。第２の発明によれば、第１の発明と同様、簡素な構造でありながら、こじり方向に対する剛性を有効に向上することができるため、過度なこじり方向の変位を十分に低減・防止することができ、操舵フィールの低下を十分に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１２を参照して、ラックアンドピニオン式のパワーステアリング装置は、一対の操舵輪に連携するラックを移動可能に収容・支持するステアリングギヤハウジング（ラックハウジング）１を備えている。このステアリングギヤハウジング１は、シリンダ側固定部位２及びハウジング側固定部位３の２箇所で、車体メンバとしてのサスペンションメンバ７（図３参照）に支持・固定されている。ステアリングギヤハウジング１内のシリンダ側固定部位２は、パイプ部品であるパワーステアリングのパワーシリンダ１ａの位置に設けられ、ハウジング側固定部位３は、鋳物であるステアリングギヤハウジング本体１ｂの位置に設けられている。周知のように、上記のラックと運転者により回転操作されるステアリングホイール４とを連携するステアリングシャフト５にはユニバーサルジョイント６が設けられている。
【００１０】
以下、本発明に係る防振固定構造を、ハウジング側固定部位３に適用した幾つかの実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、複数の実施例で共通する構成要素には同じ参照符号を付し、重複する構成及び作用効果の説明を適宜省略する。
【００１１】
図１〜４を参照して、本発明の第１実施例について説明する。金属製の外筒部１４と、この外筒部１４の内側に同心状に配置される金属製の内筒部１２との間には、ゴム等の弾性材料により形成される弾性体１６が介装されている。
【００１２】
図２にも示すように、外筒部１４は、ハウジング本体１ｂと一体的に鋳造されている。ここでは２つの外筒部１４がハウジング本体１ｂの軸方向Ｌ２に沿って並設されている。各外筒部１４の軸方向Ｌ１は、ハウジング軸方向Ｌ２に対してほぼ直交している。後述するように、各外筒部１４に対し、内筒部１２に架硫接着された弾性体１６が圧入等により固定される。図３に示すように、サスペンションメンバ７は、内筒部１２が共締め固定される２つの被固定部１８を有している。図１に示すように、被固定部１８は、内筒部１２の一方の軸方向端部が嵌合する嵌合凹部１９を除き、外筒部１４の一方の軸方向側面に略平行に対向する平坦な薄板状をなしている。
【００１３】
図１及び図４に示すように、組立の際には、内筒部１２の一方の軸方向端部を被固定部１８の嵌合凹部１９に嵌合して内筒部１２の一方の軸方向端面に被固定部１８を重ね合わせるとともに、内筒部１２の他方の軸方向端面に環状のワッシャ２０を重ね合わせた状態で、三者１２，１８，２０をボルト２２の頭部２３とナット２４との間に共締め固定することにより、被固定部１８と内筒部１２とが強固に締結固定されて、被固定部１８と外筒部１４とが弾性体１６を介して弾性的に連結される。つまり、ボルト２２，ナット２４及びワッシャ２０が、被固定部１８と内筒部１２とを共締め固定する固定手段を構成している。なお、内筒部１２，被固定部１８及びワッシャ２０には、ボルト２２が貫通するボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００１４】
このように、内筒部１２を嵌合凹部１９にはめ込むことにより、被固定部１８に対する内筒部１２の位置決め・軸心合わせを容易に行うことができ、作業性に優れている。また、ハウジング本体１ｂと一体的に形成された外筒部１４に対し、内筒部１２に架硫接着された弾性体１６を予め圧入等により組み付けてユニット化しておくことができ、部品点数の低減化・組立作業の簡素化等のメリットが得られる。
【００１５】
外筒部１４は内筒部１２よりも軸方向寸法が短く設定されている。従って、互いに対向する外筒部１４の一方の第１軸方向端面３１と被固定部１８の第１対向側面３２との間には所定の第１軸方向間隙Ｄ１が確保され、かつ、外筒部１４の他方の第２軸方向端面３３とワッシャ２０の第２対向側面３４との間には所定の第２軸方向間隙Ｄ２が確保されている。
【００１６】
上記の弾性体１６は、内筒部１２の外周面と外筒部１４の内周面との間に圧縮状態で介装される筒状の筒部２６と、この筒部２６の軸方向両端より径方向外方へ張り出した略円盤状の一対の鍔部２８と、により構成される。各鍔部２８が軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２に圧縮状態で介装されるように、自然長の状態での鍔部２８の軸方向寸法が対応する軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２よりも長くなるように設定されている。典型的には、一対の鍔部２８は互いに同じ軸方向長さに設定され、軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２も互いに同じ寸法に設定される。
【００１７】
あらゆる方向の振動を有効に吸収・軽減し得るように、ボルト２２等により固定された内筒部１２，被固定部１８及びワッシャ２０は、外筒部１４と直接的に接触しておらず、弾性体１６を介してのみ連結されている。詳しくは、内筒部１２の軸直交方向に関しては弾性体１６の筒部２６のみを介して連結され、内筒部１２の軸方向Ｌ１に関しては鍔部２８のみを介して連結されている。
【００１８】
本実施例の特徴的な構成として、被固定部１８の第１対向側面３２に第１軸方向間隙Ｄ１を挟んで対向する外筒部１４の第１軸方向端面３１に、軸方向に突出する凸部４１が一体的に形成されている。この凸部４１は、鍔部２８と干渉することのないように、鍔部２８よりも径方向外側の軸方向間隙Ｄ１内に位置しており、かつ、全周にわたって環状に形成されている。図１に示すようなボルト締結後の定常状態で、凸部４１の先端と被固定部１８の第１対向側面３２との間に僅かな隙間が確保されるように、凸部４１の高さが設定されている。つまり、定常状態で凸部４１の先端が対向側面３２と接触することのないように、凸部４１の高さは軸方向間隙Ｄ１よりも短く設定されている。
【００１９】
このような凸部４１により、外筒部１４（又は被固定部１８）に軸直交方向周りの方向（図１の中心Ｏ周りの方向）であるこじれ方向ＦＡのモーメントが作用し、外筒部１４（又は被固定部１８）がこじれ方向ＦＡに変位し始めると、すぐに凸部４１が対向側面に当接して、このこじれ方向ＦＡに対する剛性が急激に高くなり、それ以上のこじれ方向ＦＡの変位が実質的に防止される。このように凸部４１を設けるという簡素な構造で、こじれ方向ＦＡに対する剛性を有効に高め、過度なこじれ方向ＦＡの倒れ変形を解消することができる。
【００２０】
特に、ユニバーサルジョイント６を備えたラックアンドピニオン式のステアリング装置では、ステアリングホイール４からの回転入力に起因して、ステアリングギヤハウジング１にこじり方向ＦＡの入力が作用し、このこじり方向ＦＡの変位が大きくなると、操舵フィーリングが低下するという特有の課題があり、このような課題に対して極めて有効である。
【００２１】
図２（Ｃ）に示すように、凸部４１の先端面４１ａは断面略半円弧状に丸められている。これにより、凸部４１とその対向側面との衝撃が緩和され、かつ、その衝撃音が軽減される。
【００２２】
組付誤差等に起因して、仮にボルト締結時に凸部４１が被固定部１８の対向側面に当接すると、ボルト締結軸力が急激に高くなって、所期のボルト軸力を得ることができず、ボルト軸力のばらつきや軸力不足を招くおそれがある。そこで、図４に示すボルト締結前の状態では、図１に示すボルト締結後の所期の定常状態に比して、内筒部１２を弾性体１６や外筒部１４に対して凸部４１の存在する側へ予め大きく進入・張り出させている。つまり、ボルト締結前の状態では内筒部１２を外筒部１４に対して凸部４１の存在する側へ余分に突出させておく。これにより、ボルト締結時には凸部４１が存在する側の軸方向寸法Ｄ１が比較的大きく確保されることとなり、ボルト締結作業中に凸部４１が対向側面に接触する事態を有効に回避することができる。
【００２３】
図５は、本発明の第２実施例を示している。この第２実施例では、凸部４２が金属材料や樹脂材料により別体として形成されており、かつ、外筒部１４の第１軸方向端面３１に第１軸方向間隙Ｄ１を隔てて対向する被固定部１８の第１対向側面３２に固定されている点でのみ、上記の第１実施例と異なっている。凸部４２は、例えば図１０に示すように、汎用部品であるＯリングや、あるいは周知のＣリングを用いることができる。従って、凸部４２を交換することによって、凸部４２の直径や軸方向寸法を容易に変更することができるというメリットがある。
【００２４】
図６に示す第３実施例では、凸部４３が、外筒部１４の第１軸方向端面３１に第１軸方向間隙Ｄ１を隔てて対向する被固定部１８の第１対向側面３２に一体的に折曲形成されている点でのみ、第２実施例と異なっている。この第３実施例によれば、プレス成形により被固定部１８に凸部４３を容易に形成することができ、かつ、第２実施例のように凸部が別部材であるものに比して部品点数が削減される。
【００２５】
図７に示す第４実施例では、外筒部１４の両方の軸方向端面３１，３３にそれぞれ凸部４４ａ，４４ｂが形成されている点でのみ、第１実施例と異なっている。つまり、第１凸部４４ａは、外筒部１４の第１軸方向端面３１に形成され、対向する被固定部１８の第１対向面３２へ向けて第１軸方向間隙Ｄ１内を軸方向に突出しており、第２凸部４４ｂは、外筒部１４の第２軸方向端面３３に形成され、対向するワッシャ２０の第２対向側面３４へ向けて第２軸方向間隙Ｄ２内を軸方向に突出している。
【００２６】
このような第４実施例によれば、両方の軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ凸部４４ａ，４４ｂが設けられているため、こじり方向ＦＡの剛性を更に高く確保でき、こじり方向ＦＡの過度な変形をより確実に抑制・回避することができる。また、両方の軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２が確保されるため、経時的・長期的な使用によりボルト２２に対する被固定部１８の軸方向位置が過度にずれることはない。
更に、凸部４４ａ，４４ｂが外筒部１４に一体的に形成されているため、凸部を別体とする場合に比して、部品点数が低減される。
【００２７】
図８に示す第５実施例では、軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ設けられる凸部４５ａ，４５ｂが、外筒部１４とは別体であり、外筒部１４の軸方向端面３１，３３に後から固定されるＣリングやＯリング等である点でのみ、第４実施例と異なっている。この第５実施例によれば、凸部の直径や軸方向寸法を容易に変更することができる等のメリットがある。
【００２８】
図９に示す第６実施例では、軸方向間隙Ｄ１，Ｄ２にそれぞれ設けられる凸部４６ａ，４６ｂが、対向側面３２，３４にそれぞれ一体的に形成されている点でのみ、第４実施例と異なっている。すなわち、第１凸部４６ａは、被固定部１８の第１対向側面３２に折曲形成されており、対向する外筒部１４の第１軸方向端面３１へ向けて軸方向に突出している。第２凸部４６ｂは、図１１にも示すようにリング状のワッシャ２０の外周縁部に折曲形成されており、対向する外筒部１４の第２軸方向端面３３へ向けて軸方向に突出している。このような第６実施例によれば、例えばプレス加工により薄板状の被固定部１８及びワッシャ２０に凸部４６ａ，４６ｂを容易に形成することができ、かつ、凸部が別体である場合に比して、部品点数が少なくて済む。
【００２９】
以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、本発明に係る内筒部及び外筒部は、均一な環状断面の円筒形に限られるものではなく、弾性体を挟んで同心状に配置し得るものであれば良い。また、ワッシャを省略し、ボルトの頭部が内筒の軸方向端面に直接的に接触する構造としても良い。この場合、ボルト頭部の座面が、外筒の軸方向端面に対向する対向側面を構成することとなる。更に、上述した実施例では凸部を全周又はほぼ全周にわたって延びる凸条としているが、凸部を周方向に間欠的に設けられた複数の突起部により構成してもよい。本発明の固定構造を、ストラットのマウント部位等に適用しても良い。
【００３０】
上述した内容より把握し得る請求項に記載された発明以外の技術的思想について列記する。
【００３１】
（１）上記外筒部の一方の第１軸方向端面と、この第１軸方向端面に対向する第１対向側面と、の間に第１軸方向間隙が確保されるとともに、上記外筒部の他方の第２軸方向端面と、この第２軸方向端面に対向する第２対向側面と、の間に第２軸方向間隙が確保され、上記凸部は、上記第１軸方向間隙に設けられる第１凸部と、上記第１軸方向間隙に設けられる第２凸部と、により構成される。
【００３２】
このように第１，第２軸方向間隙にそれぞれ凸部が設けられているため、上述したこじり方向の変位をより確実に防止できることに加え、弾性体が経時劣化した場合であっても、第１，第２軸方向間隙を安定して確保することができる。従って、長期にわたって外筒部や被固定部の軸方向位置ずれを防止することができる。
【００３３】
（２）上記外筒部の一方の第１軸方向端面と、この第１軸方向端面に対向する第１対向側面と、の間に第１軸方向間隙が確保されるとともに、上記外筒部の他方の第２軸方向端面と、この第２軸方向端面に対向する第２対向側面と、の間に第２軸方向間隙が確保され、上記凸部は、第１軸方向間隙と第２軸方向間隙のいずれか一方にのみ設けられる。
【００３４】
そして、ボルト等の固定手段による固定前の状態では、固定後の状態に比して、内筒部を外筒部に対して凸部が存在する側に予め大きく張り出させておく。つまり、内筒部を外筒部に対して凸部が存在する側にオフセットさせておく。これにより、固定直後の状態では、凸部が存在する側の軸方向間隙が比較的大きく確保され、組付誤差等に起因して固定作業時に凸部が対向側面に当接してしまう事態を有効に回避することができる。仮に固定作業時に凸部が対向側面に当接すると、所期のボルト締結力が得られず、ボルトの緩み等を招くおそれがある。
【００３５】
（３）上記対向側面が、内筒の軸方向端面に共締め固定されるワッシャに形成されている。この場合、凸部が内・外筒の軸心から径方向外方へ比較的大きく離間する場合であっても、ワッシャの寸法を変更することにより容易に対応することができる。
【００３６】
（４）上記内筒部は、ボルトの頭部又はワッシャと被固定部との間に狭持されることによって固定される。つまり、溶接等によってボルトと内筒部とを固定する必要がない。
【００３７】
（５）上記凸部は、上記被固定部又はワッシャにプレス加工により一体的に折曲形成されている。この場合、凸部を容易にプレス成形でき、かつ、凸部が別体である場合に比して、部品点数が少なくて済む。
【００３８】
（６）上記凸部は、Ｃリング又はＯリングである。この場合、Ｃリング又はＯリングを交換することによって凸部の寸法を容易に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図２】ステアリングギヤハウジングに形成された外筒部を示し、（Ａ）が側面図、（Ｂ）が４Ｂ−４Ｂ線に沿う断面図、（Ｃ）が４Ｃ部の拡大図。
【図３】サスペンションメンバに形成された被固定部を示す側面図。
【図４】上記第１実施例に係る固定部位のボルト固定直前の状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図６】本発明の第３実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図７】本発明の第４実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図８】本発明の第５実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図９】本発明の第６実施例に係る固定部位を示す断面図。
【図１０】凸部としてのＯリングを示す正面図（Ａ）、断面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）。
【図１１】凸部が形成されたワッシャを示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）及び背面図（Ｃ）。
【図１２】上記実施例が適用されるステアリングギヤハウジングを示す側面図。
【符号の説明】
【００４０】
１２…内筒部
１４…外筒部
１６…弾性体
１８…被固定部
２０…ワッシャ
２２…ボルト（固定手段）
２８…鍔部
３１…第１軸方向端面
３２…第１対向側面
３３…第２軸方向端面
３４…第２対向側面
４１〜４４…凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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