(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のフレームに設けられた収容部の内周壁および底面にそれぞれ接する周壁部および底部を有する第１の弾性部材と、
この第１の弾性部材内に収容される動力舵取り装置の被取付部と、
フレームとの間に第２の弾性部材を介在し、フレームおよび第１の弾性部材の挿通孔に挿通されて被取付部をフレームに取り付ける取付ボルトとを備えることを特徴とする動力舵取り装置の取付構造。
【請求項２】
上記請求項１に記載の動力舵取り装置の取付構造において、
上記第１の弾性部材は、動力舵取り装置のラック軸の軸長方向に直交する壁面がラック軸の軸長方向に沿う壁面よりも長い直方体形状をなすことを特徴とする動力舵取り装置の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の車体への動力舵取り装置の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
例えば、電動タイプの動力舵取り装置では、駆動用モータや減速機構の動作に起因する振動を生じることがある。この振動が車体に伝わることを遮断したいという要請がある。
この要請に従来の取付構造で応えることは困難であった。というのは、従来の取付構造は舵取り装置を車体に弾性支持しているが、その目的は主に車輪からの力を車体に伝えないことであり、動力舵取り装置自身を起振源とする振動に対する考慮はなされていない。また、以下の理由により、従来の取付構造における防振性を高めることは困難であるからである。
【０００３】
例えば、従来の取付構造では、舵取り装置に形成された取付孔に、金属内筒付きのゴムブッシュを嵌め込み、金属内筒を貫く固定ボルトを車体のクロスメンバのねじ孔にねじ込むことにより、舵取り装置を車体に取り付けている。しかしながら、小型化の要望の強い舵取り装置にはスペースの余裕が無いので、小形のゴムブッシュしか利用することができなかった。
この小形のゴムブッシュで支持荷重を受けなければならないので、必然的に硬質のゴム材を用いることになり、防振性が低くなっていた。
【０００４】
また、仮に軟質のゴム材を用いることを考えるとしても、小型のゴムブッシュでは、負荷に対する変形が大きくなり過ぎる。例えば、ハンドルを操作しても、車輪が向きを変える前に舵取り装置が車体に対して変位し、ドライバの思ったように車輪が向きを変えず、操舵フィーリングが悪くなる。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、大型の防振用弾性部材を利用できる動力舵取り装置の取付構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、車体のフレームに設けられた収容部の内周壁および底面にそれぞれ接する周壁部および底部を有する第１の弾性部材と、この第１の弾性部材内に収容される動力舵取り装置の被取付部と、フレームとの間に第２の弾性部材を介在し、フレームおよび第１の弾性部材の挿通孔に挿通されて被取付部をフレームに取り付ける取付ボルトとを備えることを特徴とする動力舵取り装置の取付構造を提供する。
【０００６】
この発明によれば、第１の弾性部材を、スペースに余裕のある車体のフレームの収容部に取り付けているので、大型化させることができ、その結果、防振性を高めることができる。
また、大形の弾性部材であれば、支持荷重に対する面圧を低下させることができるので、軟質ゴムを用いても支持荷重を高くすることができる。
【０００７】
しかも、取付ボルトをフレームおよび被取付部に直接係合させることもでき、簡素な構造で舵取り装置をフレームに取り付けることができる。
請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の動力舵取り装置の取付構造において、上記第１の弾性部材は、動力舵取り装置のラック軸の軸長方向に直交する壁面がラック軸の軸長方向に沿う壁面よりも長い直方体形状をなすことを特徴とする動力舵取り装置の取付構造を提供する。
【０００８】
この発明によれば、ラック軸の軸長方向についての弾性部材の変形を効果的に抑制でき、この変形に起因する悪影響、例えば、操舵感の悪化を抑制することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態および参考例の動力舵取り装置の取付構造を説明する。
図１は、参考例を示す上述の取付構造の一部断面平面図である。図２は、図１の取付構造の一部断面図であり、図１のＡ方向矢視図である。図３は、図１の取付構造の分解斜視図である。
本取付構造１では、動力舵取り装置２のハウジング３に設けられた被取付部３１が車体のフレーム４のクロスメンバ６に弾性支持されている。クロスメンバ６は、車体の幅方向に延びる部材であり、例えば、複数の金属板材を溶接することにより中空状に構成されている。クロスメンバ６に動力舵取り装置２が取り付けられている。
【００１０】
動力舵取り装置２は、操舵するために軸長方向に変位するラック軸５と、このラック軸５を収容しつつ支持する筒状の上述のハウジング３とを有している。ハウジング３は、ラック軸５の軸線の延びる方向である車体の幅方向に延びている。ハウジング３の被取付部３１は、車体の幅方向に離れた複数箇所、例えば、２箇所に設けられている。各被取付部３１は、対応するフレーム４のクロスメンバ６に設けられた取付面４１に、本取付構造１によりそれぞれ取り付けられている。
【００１１】
なお、以下では、ラック軸５の軸線の延びる方向を軸長方向（矢印Ｓ参照）ともいう。また、フレーム４の取付面４１の法線方向を上下方向（矢印Ｎ参照）ともいい、フレーム４に対してラック軸５のある側を上方とする。また、軸長方向および法線方向にともに直交する方向を前後方向ともいう（矢印Ｖ参照）。
参考例の取付構造１は、車体のフレーム４に設けられて内周壁４６および底面４７を含む収容部４５と、この収容部４５の内周壁４６および底面４７にそれぞれ接する周壁部２１および底部２２を有する収容部からなる第１の弾性部材１１と、この第１の弾性部材１１内に収容される動力舵取り装置２の被取付部３１と、フレーム４に固定ボルト１４により固定され、第２の弾性部材１２を介して被取付部３１の上面３２を押さえる取付ブラケット１３とを有している。
【００１２】
これにより、ハウジング３の被取付部３１は、第１および第２の弾性部材１１，１２を介して全方向についてフレーム４に弾性支持されている。
フレーム４は、金属等の硬質部材からなる。フレーム４は、中空状のクロスメンバ６を構成し互いに対向する一対の主体部４３（図２には一方のみ図示した。）を有している。一方の主体部４３は、その上面から上方に向けて立ち上がる筒状突起からなる立設部４４を有している。この立設部４４は、上方から見たときに（図１参照）、略矩形、例えば、長方形の枠状に形成されている。立設部４４の長方形の長辺は、軸長方向と直交する方向（矢印Ｖ参照）に延びており、短辺が軸長方向と平行に延びている。立設部４４内に上述の収容部４５が区画されている。収容部４５の内周壁４６は、上述の長方形の長辺をなし互いに対向する一対の第１側壁と、長方形の短辺をなし互いに対向する一対の第２側壁とを含む。第１側壁の法線は軸長方向に平行とされ、第２側壁の法線は前後方向に平行とされている。収容部４５の底面４７と、立設部４４の周囲の上面とが、互いに平行に形成され、上述の取付面４１とされている。
【００１３】
第１の弾性部材１１は、フレーム４の収容部４５内に隙間のないように嵌め込まれて収容されている。第１の弾性部材１１の外側の各面は、収容部４５の内周壁４６および底面４７と接している。
第１の弾性部材１１は、例えば、天然ゴム、合成ゴム等のゴム材を含む。
第１の弾性部材１１は、容器状に形成され、互いに対向する一対の壁面２３と、互いに対向する一対の壁面２４と、底面２５とを有している。これら各面２３，２４，２５が第１の弾性部材１１の収容部の内面をそれぞれ形成する。第１の弾性部材１１の収容部は、動力舵取り装置２のラック軸５の軸長方向に直交する上述の壁面２３がラック軸５の軸長方向に沿う上述の壁面２４よりも長い直方体形状をなしている。また、第１の弾性部材１１の内部は、直方体の上面で上方に開放されている。
【００１４】
被取付部３１は、第１の弾性部材１１の内形と略同形の直方体形状を有している。被取付部３１は、第１の弾性部材１１の収容部内に嵌め込まれ、この内面との間に上方以外の各方向について隙間のないようにされている。被取付部３１は、ハウジング３の筒部３３の下部に形成された座になる部分であり、金属等の硬質部材で形成されている。また、上方から見たときに、被取付部３１の長手方向の両端部３４が、筒部３３の両側に延び出している。両端部３４の上面３２が一対の第２の弾性部材１２を介して一対の取付ブラケット１３によりそれぞれ押圧されている。
【００１５】
なお、被取付部３１は、ハウジング３の筒部３３に形成された部分の他、筒部３３と別体で形成されて筒部３３に固定された部材であってもよい。
第２の弾性部材１２は、第１の弾性部材１１の内部が開放された側に配置されている。第２の弾性部材１２の上面２８が、取付ブラケット１３により押さえられた状態で、第２の弾性部材１２の下面２９が、被取付部３１の上面３２に沿っている。第２の弾性部材１２は、例えば、第１の弾性部材１１と同じ材質からなる板材である。
【００１６】
取付ブラケット１３は、略Ω字形状に形成されており、両端部に設けられてフレーム４の主体部４３に取り付けられる第１の部分３７と、略中央部に設けられて第２の弾性部材１２の離脱を防止するように接する第２の部分３８とを有している。各第１の部分３７には、挿通孔３９が形成されている。挿通孔３９を通された固定ボルト１４の雄ねじを、フレーム４に形成されたねじ孔４８の雌ねじにねじ込むことにより、取付ブラケット１３はフレーム４に固定されている。
【００１７】
参考例の取付構造１では、被取付部３１は、取付ブラケット１３により収容部４５の底面４７に向けて押圧されている。この状態で、被取付部３１は、フレーム４の収容部４５内に、上方以外の方向について第１の弾性部材１１を介して、また上方について第２の弾性部材１２、取付ブラケット１３等を介して、弾性支持状態でフレーム４に保持されている。
本発明の実施形態は、参考例と以下の点で異なり、それ以外の点については、同様に構成されているものであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００１８】
図４は、本発明の実施形態を示す上述の取付構造の一部断面平面図である。図５は、図４の取付構造の一部断面図であり、図４のＢ方向矢視図である。図６は、図４の取付構造の分解斜視図である。
本発明の実施形態の取付構造１では、被取付部３１を収容部４５の底面４７に向けて押しつける取付ブラケット１３に代えて、被取付部３１を収容部４５の底面４７に向けて引っ張り込む取付ボルト１５を用いている。すなわち、本取付構造１は、車体のフレーム４に設けられた収容部４５の内周壁４６および底面４７にそれぞれ接する周壁部２１および底部２２を有する収容部からなる第１の弾性部材１１と、この第１の弾性部材１１内に収容される動力舵取り装置２の被取付部３１と、この被取付部３１をフレーム４に取り付ける上述の取付ボルト１５とを有している。取付ボルト１５の頭部とフレーム４との間に、第２の弾性部材１２が介在している。取付ボルト１５は、第２の弾性部材１２、フレーム４の一対の主体部４３および第１の弾性部材１１の挿通孔３０，５５，４９，２６に挿通されている。
【００１９】
車体のフレーム４は、一方の主体部４３に設けられた収容部４５に加えて、他方の主体部４３に設けられた収容部５２を有している。第２の弾性部材１２は収容部５２内に嵌め込まれて収容され、収容部５２の内周壁５３および底面５４にそれぞれ接している。収容部５２は、他方の主体部４３の下面に形成された筒状突起５１により区画されていて、収容部５２の底面５４には、取付ボルト１５を通す挿通孔５５が形成されている。収容部５２の内形および第２の弾性部材１２は、略円柱形状をなしている。第２の弾性部材１２の下面２９には、取付ボルト１５の頭部との間に介在する座金１６を収容する凹み５７が形成されている。この凹み５７の略中央に挿通孔３０が形成され、取付ボルト１５を通すようにされている。
【００２０】
取付ボルト１５は、複数、例えば、２本が設けられ、これに対応して、収容部５２および第２の弾性部材１２は２カ所に設けられている。
取付ボルト１５の雄ねじは、被取付部３１の取付孔３５に形成された雌ねじにねじ込まれている。取付ボルト１５の頭部と被取付部３１との間に、第１の弾性部材１１、フレーム４の一方の主体部４３、他方の主体部４３、第２の弾性部材１２、および座金１６が介在して挟み込まれている。取付ボルト１５を締め込むことにより、第１および第２の弾性部材１１，１２の弾性変形を伴った被取付部３１とフレーム４との相対移動が可能なように、被取付部３１をフレーム４に連結し、さらに被取付部３１が収容部４５から離脱しないようにしている。このとき、第２の弾性部材１２は収容部５２内に収容されているので、取付ボルト１５が締め込まれたときに第２の弾性部材１２の肉のはみ出しが抑制される。なお、取付ボルト１５を被取付部３１の取付孔３５にねじ込むことに代えて、取付孔３５に貫通させた取付ボルト１５の雄ねじにナット（図示せず）をねじ込むことにより、被取付部３１とフレーム４とを取り付けるようにしてもよい。
【００２１】
本発明の実施形態の取付構造１では、被取付部３１は、取付ボルト１５により収容部４５の底面４７に向けて引っ張られている。この状態で、被取付部３１は、フレーム４の収容部４５内に、上方以外の方向について主に第１の弾性部材１１を介して、また上方について第２の弾性部材１２、取付ボルト１５等を介して、弾性支持状態でフレーム４に保持されている。
このように本発明の実施形態および参考例によれば、弾性部材１１，１２を、スペースに余裕のある車体のフレーム４の収容部４５，５２に取り付けているので、大型化させることができる。大形の弾性部材１１，１２であれば、支持荷重に対する面圧を低下させることができるので、高い防振性を得ることのできる軟質ゴムを用いた場合であっても、両弾性部材１１，１２の許容ストロークの範囲内（弾性部材が底付きしない弾性範囲内に相当）で、支持荷重を高くすることができる。
【００２２】
結果として、支持荷重を確保しつつ、高い防振性を得ることができる。
また、従来構造のものと比較した場合、同じ防振性を確保するとすると、本発明の実施形態および参考例ではより硬質のゴムを第１および第２の弾性部材１１，１２として利用することができるので、動力舵取り装置２の支持剛性をより一層高めることができる。その結果、ステアリングホイールの操作に応答して車輪を速やかに操向させることができ、操舵感を向上させることができる。
【００２３】
また、本取付構造の容器状の第１の弾性部材１１は、軸長方向と直交する方向に長い直方体形状とされて、軸長方向の力を大面積で受けることができる。これにより、ラック軸５の軸長方向についての第１の弾性部材１１の変形を効果的に抑制できるので、この変形に起因する悪影響、例えば、操舵感の悪化を抑制することができる。
また、参考例の取付構造１では、被取付部３１はフレーム４と取付ブラケット１３とにより挟持されているので、フレーム４に対して被取付部３１のある側（例えば、図２で上方となる側）のスペースに余裕がある場合に好ましく適用できる。
【００２４】
また、本発明の実施形態の取付構造１では、取付ボルト１５を、フレーム４の挿通孔４９，５５および被取付部３１の取付孔３５を通して、フレーム４および被取付部３１に直接係合させているので、簡素な構造で舵取り装置２をフレーム４に取り付けることができる。例えば、本発明の実施形態の取付構造１では、参考例の取付構造１で用いられた取付ブラケット１３等が省略されている。
また、本発明の実施形態の取付構造１では、フレーム４が取付ボルト１５の頭部と、被取付部３１とにより挟持されているので、フレーム４に対して被取付部３１のある側と反対側（例えば、図４で下方となる側）のスペースに余裕がある場合に好ましく適用できる。
【００２５】
また、動力舵取り装置２のフレーム４への組み付け時には、例えば、被取付部３１に第１の弾性部材１１を取り付け、これを、フレーム４の収容部４５に押し込み、取付ブラケット１３、取付ボルト１５等を用いて、フレーム４に被取付部３１を取り付ければよい。このように容器状の第１の弾性部材１１を用いているので、フレーム４、第１の弾性部材１１、被取付部３１を入れ子状に重ね合わせることにより、互いに位置合わせした状態で、容易に動力舵取り装置２をフレーム４へ組み付けることができる。
【００２６】
また、本発明の実施形態および参考例の取付構造１では、大型の各弾性部材１１，１２を用いることができるので、防振性を高めることができる。
特に、各弾性部材１１，１２として、高い防振性を得ることのできる軟質ゴムを用いる場合には、例えば、電動タイプの動力舵取り装置の駆動用モータや減速機構の動作に起因する高周波の振動が車内に伝わることを効果的に遮断することができる。
【００２７】
また、本発明の実施形態および参考例は、動力舵取り装置のなかでも、ラック軸５に操舵補助力を付与するための駆動用の電動モータを有する電動タイプ、特に、駆動用モータがハウジング３に固定されたタイプや、駆動用モータの回転力を減速機構としてのボールねじ機構を介してラック軸５に伝達するタイプに好ましい。というのは、上述の各タイプの動力舵取り装置２では、車輪から受ける力等に起因した相対的に低周波の振動の他、駆動用モータおよび減速機構の動作に起因する相対的に高周波の振動を生じ易い傾向にある。従来のブッシュを利用した取付構造では、高周波の振動に対する防振性を実用上十分なレベルで得難いのに対して、本発明の実施形態および参考例の取付構造１では、低周波の振動に対する防振性とともに高周波の振動に対する防振性をも高いレベルで得ることができるからである。
【００２８】
なお、フレーム４の収容部４５は、クロスメンバ６に形成された筒状突起の内部に区画されていたが、クロスメンバ６の主体部４３に窪み状に形成されていてもよい。また、収容部４５は、クロスメンバ６以外のフレーム４の構成部材に設けられることも考えられる。要は、収容部４５はフレーム４に設けてあれば良い。
また、上述の上下方向および前後方向と、車両の上下方向および前後方向とが一致しない場合であっても、本発明を適用することができる。
【００２９】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例を示す動力舵取り装置の取付構造の一部断面平面図である。
【図２】図１の取付構造の一部断面図であり、図１のＡ方向矢視図である。
【図３】図１の取付構造の分解斜視図である。
【図４】  本発明の実施形態を示す動力舵取り装置の取付構造の一部断面平面図である。
【図５】図４の取付構造の一部断面図であり、図４のＢ方向矢視図である。
【図６】図４の取付構造の分解斜視図である。
【符号の説明】
１  取付構造
２  動力舵取り装置
４  車体のフレーム
５  ラック軸
１１  第１の弾性部材
１２  第２の弾性部材
１３  取付ブラケット
１５  取付ボルト
２１  容器の周壁部
２２  容器の底部
２３  ラック軸の軸長方向に直交する壁面
２４  ラック軸の軸長方向に沿う壁面
２６  第１の弾性部材の挿通孔
３０  第２の弾性部材の挿通孔
３１  被取付部
３２  被取付部の上面
４５  収容部
４６  収容部の内周壁
４７  収容部の底面
４９，５５  フレームの挿通孔
Ｓ  ラック軸の軸長方向
【図１】
0003919445.tif 000002
【図２】
0003919445.tif 000003
【図３】
0003919445.tif 000004
【図４】
0003919445.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003919445.tif 000007