JP2002255055A - 制振装置を備えるタイロッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量かつ小型の制振装置を用いることによ
り、タイロッドの作動性を阻害することなく、しかも広
範囲の振動周波数に亘って制振できる制振装置を備える
タイロッドを提供する。 【解決手段】 タイロッド１に収容穴１１が形成され、
この収容穴１１に錘１２が収容されている。収容穴１１
と錘１２の間には所定の隙間が形成されている。収容穴
１１に対して錘１２が相対的に振動し、錘１２が収容穴
１１に衝突する際のすべり摩擦および衝突に伴うエネル
ギ損失により、振動が減衰されてタイロッド１が制振さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操舵系に装
備されるタイロッドに係り、特に、小型軽量な制振装置
を備えるタイロッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの車両においては、エンジン
の振動や走行中の車輪の振動を受けて車体やその付属装
置、部品等が振動する。この振動が大きいと、車両の耐
久性が低下するばかりでなく、車室内に振動や騒音が伝
わって車両の静粛性、居住性、運転操作性などが低下す
る。

【０００３】ここで、車輪の振動は、操舵系におけるタ
イロッドやステアリングシャフトを介してステアリング
ホイールに伝達される。ステアリングホイールが振動す
ると、その振動がドライバに伝わって、ドライバに不快
感を与えることになりかねない。そこで、従来、たとえ
ば実公平７−１２２１１号公報においては、ステアリン
グホイールに制振装置、たとえばダイナミックダンパを
設けてステアリングホイールの振動を低減する技術が開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年におい
ては、ステアリングホイールにはエアバッグ装置が一般
に設けられるようになっており、ステアリングホイール
には、エアバッグ装置やその他の装置を設置するスペー
スが求められる。このため、ステアリングホイールにダ
イナミックダンパなどの制振装置はなるべく設けず、エ
アバッグ装置やその他の装置を設けるスペースを用意し
ておくことが望まれている。

【０００５】車輪から伝わるステアリングホイールの振
動を抑制するためには、たとえばタイロッドにダイナミ
ックダンパを設けることが考えられる。ところが、ダイ
ナミックダンパは比較的重量があり、しかも大きいもの
であるのに対してタイロッドは小さなものである。した
がって、タイロッドにダイナミックダンパを設けるのは
困難であった。また、ダイナミックダンパで吸収できる
振動周波数は狭い範囲に限られる。このため、広範囲な
振動周波数に対しては高い制振効果を期待できないとい
う問題もあった。

【０００６】そこで、本発明の課題は、軽量かつ小型の
制振装置を用いることにより、タイロッドの振動を抑制
し、それに伴ってステアリングホイールの振動をも抑制
するとともに、広範囲の振動周波数にわたって制振効果
を発揮できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、車両に装備されるタイロッ
ドの振動を抑制する制振装置を備えるタイロッドであっ
て、前記制振装置が、前記タイロッドに形成された収容
穴と、前記収容穴に対して相対的に振動して衝突可能に
所定の隙間を空けて収容された錘とを備えることを特徴
とする制振装置を備えるタイロッドである。

【０００８】請求項１に係る発明では、車輪の振動など
によってタイロッドが振動すると、このタイロッドの収
容穴に所定の隙間を空けて収容された錘と、前記収容穴
の内周面とがすべり摩擦を伴いながら相対的に振動して
衝突する。そして、両者のすべり摩擦および衝突に伴う
エネルギ損失により、振動が減衰されてタイロッドが制
振される。かかる制振装置はダイナミックダンパなどと
比較して軽量かつ小型とすることができるので、タイロ
ッドに設けることができる。このため、タイロッドの振
動を抑制することができ、これに伴ってステアリングホ
イールの振動を抑制することができるとともに、タイロ
ッドを介して車室内へ伝達されるロードノイズも低減で
きる。しかも、かかる制振装置では、広範囲の振動周波
数に亘って制振することができる。

【０００９】請求項２に係る発明は、車両に装備される
タイロッドの振動を抑制する制振装置を備えるタイロッ
ドであって、前記制振装置が、前記タイロッドに対して
相対的に振動して衝突可能に所定の隙間を空けて取り付
けられた環状の錘を備えることを特徴とする制振装置を
備えるタイロッドである。

【００１０】請求項２に係る発明では、車輪の振動など
によってタイロッドが振動すると、タイロッドに対して
相対的に振動して衝突可能に所定の隙間を空けて取り付
けられた環状の錘とタイロッドとがすべり摩擦を伴いな
がら相対的に振動して衝突する。そして、両者のすべり
摩擦および衝突に伴うエネルギ損失により、振動が減衰
されてタイロッドが制振される。また、錘はタイロッド
の外側に取り付けられているので、製造が容易なものと
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら具体的に説明する。図１は本発明の第
１の実施形態に係る制振装置を備えるタイロッドが取り
付けらたステアリング系の斜視図、図２はタイロッドの
正断面図である。

【００１２】図１に示すように、タイロッド１は、車両
におけるステアリング系Ｓの一部として設けられてい
る。そこで、ステアリング系Ｓの構成について先に説明
すると、ステアリング系Ｓには、ドライバが操作するス
テアリング２が設けられている。このステアリング２
は、ステアリングコラム３の内側に挿通されたステアリ
ング軸４の先端に取り付けられている。ステアリング軸
４の後端はユニバーサルジョイント５が接続されてお
り、ユニバーサルジョイント５の下方にはラック＆ピニ
オン式のステアリングギヤボックス６が設けられてい
る。ステアリングギヤボックス６には、左右に延在する
ステアリングラック７が設けられている。このステアリ
ングラック７の両端部の近傍がブーツ８，８で覆われて
いる。そして、ステアリングラック７の両端部にそれぞ
れタイロッド１，１の一端部が取り付けられている。こ
れらのタイロッド１，１は対称形状をなしているが、実
質的には同一の形状である。また、タイロッド１，１の
それぞれの他端部には、ボールジョイント９，９が固定
して取り付けられており、ボールジョイント９，９を介
して図示しない転舵輪がそれぞれタイロッド１，１に取
り付けられている。

【００１３】次に、制振装置を備えるタイロッドの構造
について説明する。図２に示すように、タイロッド１
は、ステアリングラック７の端部にその一端部が内包さ
れる形で取り付けられており、その内部には、直方体形
状をなす収容穴１１が形成されている。この収容穴１１
には、錘１２が収容されている。この錘１２は、鋼製の
芯材１２Ａの表面に合成ゴムなど緩衝部材１２Ｂを被覆
したものである。芯材１２Ａは、鋼製とするのが好適で
あるが、所定の重量が得られるものであれば、他の素材
を用いることもできる。緩衝部材１２Ｂとしては、高比
重の合成ゴムが適しているが、これに限らず、緩衝効果
のある種々の合成樹脂材を使用することができる。この
緩衝部材１２Ｂの表面は滑らかに形成されている。そし
て、このような錘１２の外周面と収容穴１１の内周面と
の間には、所定の隙間が形成されている。この隙間が形
成されていることにより、錘１２がタイロッド１の収容
穴１１に対して相対的に振動して衝突可能となってい
る。これらの収容穴１１および錘１２によって制振装置
が構成される。

【００１４】このとき、収容穴１１と錘１２の間の隙間
は、０．１〜０．５ｍｍの幅で設定されている。この隙
間を０．１ｍｍ以上としたのは、隙間が０．１ｍｍ未満
であると、タイロッド１の振動に伴う錘１２と収容穴１
１との衝突によるエネルギ損失が少なく、十分な制振効
果が期待できないからである。また、隙間を０．５ｍｍ
以下としたのは、隙間が０．５ｍｍを超えると、タイロ
ッド１の振動に伴う錘１２と収容穴１１との衝突音の発
生を十分に防止できなくなる恐れがあるからである。

【００１５】以上の構成を有する本実施形態に係る制振
装置を備えるタイロッド１の作用について説明する。ス
テアリング系Ｓにおいては、ドライバがステアリング２
を操作すると、ステアリング２の操作に応じてステアリ
ング軸４が回転する。この回転がユニバーサルジョイン
ト５およびステアリングギヤボックス６に伝達され、ス
テアリング軸４の回転方向の変位をステアリングラック
７の横方向の変位に変換する。ステアリング軸４の両端
部に取り付けられたタイロッド１，１は、ステアリング
ラック７の変位に応じて変位し、ボールジョイント９，
９を介して取り付けられた転舵輪を転舵させる。

【００１６】タイロッド１，１に取り付けられた転舵輪
は、車両の走行時、走行面から振動を受ける。この振動
がボールジョイント９，９を経て直接タイロッド１，１
に入ってくるのでタイロッド１，１は大きな振動力を受
けて振動しようとする。このとき、タイロッド１に形成
された収容穴１１に収容された錘１２と収容穴１１との
間には、０．１〜０．５ｍｍというわずかな幅の隙間が
形成されている。このような隙間が形成されていること
により、錘１２は、収容穴１１に対して相対的に移動す
る。この移動に伴い、錘１２は、収容穴１１に対する衝
突と離反を繰り返す。この衝突時に生じる錘１２と収容
穴１１の間のすべり摩擦および衝突によるエネルギ損失
によって、タイロッド１の振動が減衰する。その際、錘
１２と収容穴１１の内周面とは、相互に緩衝部材１２Ｂ
を介して衝突し、緩衝部材１２Ｂが両者の衝突音の発生
を防止する。

【００１７】このときの振動の減衰は、すべり摩擦およ
び衝突によるエネルギ損失に起因して生じるものである
ため、温度の影響をほとんど受けることはない。しか
も、本実施形態に係る制振装置では、前記ダイナミック
ダンパなどと比較して、およそ３分の１程度の重量およ
び大きさで同等の制振効果を得ることができる。したが
って、従来、ダイナミックダンパなどを取り付けること
が困難であったタイロッドなどにも問題なく取り付ける
ことができるようになる。こうして、本実施形態に係る
タイロッド１は、車輪を通じて伝達される振動およびこ
の振動に伴う騒音を根本的に抑制することで、高い制振
効果を発揮することができる。その結果、ステアリング
ホイールに与える振動を抑制することができるので、ド
ライバに与える不快感を低減することができる。しか
も、本実施形態に係る制振装置は、従来のダイナミック
ダンパなどと比較して、軽量かつ小型であるので、タイ
ロッド１にも十分に設けることができ、その作動性を阻
害することもない。

【００１８】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図３（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る制
振装置を備えるタイロッドの斜視図、（ｂ）はその正断
面図である。

【００１９】図３に示すように、本実施形態に係る制振
装置を備えるタイロッド２０は、タイロッド本体２１を
備えている。このタイロッド本体２１は、第１の実施形
態と同様に、図１に示すステアリング系Ｓのステアリン
グラック７の両端に取り付けられている。ステアリング
系Ｓの構成は前記第１の実施形態と同様であるので、そ
の説明は省略する。

【００２０】タイロッド本体２１には、２つのフランジ
２２，２３がタイロッド本体２１と一体成形されてい
る。これらのフランジ２２，２３は、タイロッド本体２
１の長手方向に離間して形成されており、フランジ２
２，２３の間には環状の錘２４がタイロッド本体２１を
包む形で設けられている。錘２４は、図３（ｂ）に示す
ように、芯材２４Ａおよび芯材２４Ａを被覆する緩衝部
材２４Ｂを備えている。芯材２４Ａは、前記第１の実施
形態と同様に鋼製であるが、所定の重量を得られれば、
他の素材を用いることもできる。また、緩衝部材２４Ｂ
は高比重の合成ゴムが適しているが、これに限らず、緩
衝効果のある種々の合成樹脂材を使用することができ
る。さらに、緩衝部材２４Ｂの表面は滑らかに形成され
ている。

【００２１】フランジ２２，２３の離間距離は、錘２４
の長さよりもわずかに長くされており、フランジ２２，
２３と錘２４の間には、それぞれわずかな隙間が形成さ
れている。その隙間は、前記第１の実施形態における収
容穴１１と錘１２の間と同様に、０．１〜０．５ｍｍに
設定されている。また、タイロッド本体２１と錘２４の
間にも同様に、わずかな隙間が形成されており、その隙
間はやはり０．１〜０．５ｍｍの範囲に設定されてい
る。そして、錘２４は、タイロッド本体２１が長手方向
に振動すると、フランジ２２，２３に対して衝突と離反
を繰り返し、半径方向に振動すると、タイロッド本体２
１に対して衝突と離反を繰り返す。これらのタイロッド
本体２１、フランジ２２，２３および錘２４で本発明の
制振装置が構成される。

【００２２】ここで、フランジ２２，２３と錘２４の間
の隙間、および錘２４とタイロッド本体２１の間の隙間
を０．１ｍｍ以上としたのは、前記第１の実施形態と同
様の理由によるものである。すなわち、隙間が０．１ｍ
ｍ未満であると、タイロッド１の振動に伴う錘１２と収
容穴１１との衝突によるエネルギ損失が少なく、十分な
制振効果が期待できないからである。また、隙間を０．
５ｍｍ以下としたのは、隙間が０．５ｍｍを超えると、
タイロッド１の振動に伴う錘１２と収容穴１１との衝突
音の発生を十分に防止できなくなる恐れがあるからであ
る。

【００２３】以上の構成を有する本実施形態に係る制振
装置を備えるタイロッド２０の作用について説明する。
前記第１の実施形態と同様に、地面の振動が車輪を通じ
てタイロッド２０に伝達されると、タイロッド２０が振
動しようとする。このとき、タイロッド本体２１がその
長手方向（ステアリングラックの長手方向）に振動しよ
うとすると、錘２４は、タイロッド本体２１の長手方向
に相対的に移動してフランジ２２，２３に対して衝突と
離反を繰り返す。さらに、タイロッド本体２１がその半
径方向に振動しようとする場合には、錘２４がタイロッ
ド本体２１の半径方向に相対的に移動して、錘２４とタ
イロッド本体２１とが衝突と離反を繰り返す。ここで、
錘２４とフランジ２２，２３のそれぞれの間、および錘
２４とタイロッド本体２１の間にはわずかな隙間が形成
されている。このため、錘２４とフランジ２２，２３と
の間、または錘２４とタイロッド本体２１との間のすべ
り摩擦および衝突によるエネルギ損失によってタイロッ
ド２０の振動が減衰する。このとき、緩衝部材２４Ｂの
作用で錘２４とフランジ２２，２３との間の衝突および
錘２４とフランジ２２，２３との間の衝突による激突音
を防止することができる。

【００２４】かかる構成により、本実施形態に係る制振
装置では、前記ダイナミックダンパなどと比較して、お
よそ３分の１程度の重量および大きさで同等の制振効果
を得ることができる。したがって、従来、ダイナミック
ダンパなどを取り付けることが困難であったタイロッド
などにも問題なく取り付けることができるようになる。
こうして、本実施形態に係るタイロッド２０は、車輪を
通じて伝達される振動およびこの振動に伴う騒音を根本
的に抑制することで、高い制振効果を発揮することがで
きる。その結果、ステアリングホイールに与える振動を
抑制することができるので、ドライバに与える不快感を
低減することができる。しかも、本実施形態に係る制振
装置は、従来のダイナミックダンパなどと比較して、軽
量かつ小型であるので、タイロッド２０にも十分に設け
ることができ、その作動性を阻害することもない。

【００２５】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記各実施形態に限定されるもので
はない。たとえば、前記第１の実施形態において、緩衝
部材１２Ｂが錘１２の表面に被覆されているが、緩衝部
材は、タイロッドの収容穴の表面に被覆されていてもよ
い。また、緩衝部材は、錘１２と収容穴１１との衝突音
の発生を防止できる限り、錘１２の表面全体を被覆する
必要はなく、少なくとも錘１２の衝突面を部分的に被覆
するものであってもよい。また、錘１２は、その一部が
切り欠かれたものであってもよく、また、長手方向に分
割された構造であってもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明のうちの請求項１
に係る発明によれば、軽量かつ小型の制振装置でタイロ
ッドの制振を図ることができる。このため、ステアリン
グホイールの振動を抑制することができる。しかも広範
囲の振動周波数に亘って制振することができる。

【００２７】請求項２に係る発明によれば、軽量かつ小
型の制振装置でタイロッドの制振を図ることができる。
このため、ステアリングホイールの振動を抑制すること
ができる。しかも広範囲の振動周波数に亘って制振する
ことができる。さらには、製造が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る制振装置を備え
るタイロッドが取り付けられたステアリング系の斜視図
である。

【図２】図１に示したタイロッドの正断面図である。

【図３】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る制振装
置を備えるタイロッドの斜視図、（ｂ）はその正断面図
である。

【符号の説明】 １ タイロッド １１ 収容穴（制振装置） １２ 錘（制振装置） １２Ａ 芯材 １２Ｂ 緩衝部材 ２０ タイロッド ２１ タイロッド本体 ２２，２３ フランジ（制振装置） ２４ 錘（制振装置） ２４Ａ 芯材 ２４Ｂ 緩衝部材 Ｓ ステアリング系

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に装備されるタイロッドの振動を抑
   制する制振装置を備えるタイロッドであって、 前記制振装置が、前記タイロッドに形成された収容穴
   と、前記収容穴に対して相対的に振動して衝突可能に所
   定の隙間を空けて収容された錘とを備えることを特徴と
   する制振装置を備えるタイロッド。
2. 【請求項２】 車両に装備されるタイロッドの振動を抑
   制する制振装置を備えるタイロッドであって、 前記制振装置が、前記タイロッドに対して相対的に振動
   して衝突可能に所定の隙間を空けて取り付けられた環状
   の錘を備えることを特徴とする制振装置を備えるタイロ
   ッド。