【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体左右方向へ延在する操舵機構を車体に支持するための装置に関し、特にラックピニオン式ステアリング装置のラックハウジング部を車体に支持するための装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ラックピニオン式操舵機構の支持装置としては従来、例えば特許文献１に記載のごときものが知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２６１８３５３号明細書
【０００４】
この従来発明では、ラックハウジング部と車体フレームとを連結支持する支持体の形状に工夫をこらしつつ、該支持体の車幅方向（ラック軸方向）における側面に隙間を設けることにより、車幅方向（ラック軸方向）に関するラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持剛性を低くし、また、支持体の上下両端における肉厚を厚くすることにより車体上下方向に関するラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持剛性を高くして、車両のロール方向におけるラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持剛性を高めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のようなラックピニオン式操舵機構の支持装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり、上記支持体がすべての方向からの作用力を弾性部材すなわちゴムの変形により受けて各方向の支持剛性を提供するものであるため、ゴムのヒステリシスに由来する残留変位のため、ステアリング操作に支障が生じる懸念がある。
また、ラック部周辺のレイアウト上の制約により、上記弾性部分に設ける隙間を大きく取ることができず、車体左右方向（ラック軸方向）に過大な力が作用した場合、上記の隙間がつぶれた段階で上記支持剛性が急激に大きくなるという問題の懸念もある。
【０００６】
本発明は、車体左右方向に所望通りの操舵機構の低い支持剛性を持つが、上記レイアウト上の制約にもかかわらず当該支持剛性が途中で急に大きくなることのないようにしつつ、車体上下方向に対しては所望の高い支持剛性を確保して車両のロール方向における支持剛性を要求通りに高め得るようにし、更に、上記ヒステリシスの問題をも生ずることのないようにした操舵機構の支持装置を提案することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明による操舵機構の支持装置は、請求項１に記載のごとく、
車体左右方向へ延在する操舵機構を車体に支持するための装置において、
相互に嵌合した内外筒体間に環状弾性部材を介在させてなる二重筒体物を車体上下方向に延在させて設け、
該内筒体および外筒体の一方を車体に、他方を操舵機構にそれぞれ結合し、
上記内筒体および外筒体を、軸直角方向へ相対変位可能にしつつ、軸線方向へ相対変位不能にする軸受けを介して相互に結合したことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の効果】
かかる本発明の構成によれば、内外筒体間に介在させた環状弾性部材が、車体左右方向における操舵機構の支持剛性を所望通りに低くすることができ、しかも、この環状弾性部材が従来のような隙間の設定により車体左右方向における操舵機構の支持剛性を低くするものでないから、当該支持剛性が途中で急に大きくなるようなこともない。
【０００９】
また、内筒体および外筒体の一方を車体に、他方を操舵機構にそれぞれ結合し、これら内筒体および外筒体を、軸直角方向へ相対変位可能にしつつ、軸線方向へ相対変位不能にする軸受けを介して相互に結合したから、
車体上下方向に対しては所望の高い操舵機構の支持剛性を確保して車両のロール方向における支持剛性を要求通りに高め得ると共に、従来構造において懸念される前記ヒステリシスの問題をも解消することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる支持装置１５により車体フレーム１４に取り付けたラックピニオン式ステアリング操舵機構を示し、このラックピニオン式ステアリング操舵機構は操舵輪を転舵するラック１６と、このラック１６を包套するハウジング部１３とで構成する。
車体フレーム１４には車体左右方向２箇所にブラケット１２をそれぞれ設け、またハウジング部１３の左右２箇所にもブラケット１をそれぞれ設け、両者のブラケット１，１２を以下に説明するような支持装置１５を用いて締結することにより、ハウジング部１３を車体左右方向に支持して、車体フレーム１４に対するラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持を行う。
【００１１】
上記支持装置１５を図１のＢ−Ｂ線上で断面とし、矢の方向に見た断面を図２に示す。
ハウジング側ブラケット１には、車体上下方向に延在する中心軸Ｏを有する外筒体２を、ラック１６の延在軸Ｏ２から図１のごとくブラケット１２に向けオフセットさせると共に軸線Ｏ２に対して直角をなす方向に延在させて設ける。該外筒体２の内側には、軸Ｏを中心とし上下方向に延在する内筒体３を挿置する。
【００１２】
上記外筒体２の内壁と内筒体３の外壁との間の環状空間には、弾性部材４を介挿する。図２のＡ−Ａ線上断面である図３に示すようにゴムなどの外側薄肉弾性材とストッパー５との二重構造とする。
【００１３】
ストッパー５は、弾性部材４よりも高い弾性係数を有する材料からなり、中心部を金属とする二重構造であってもよい。
このため、内筒体３（車体メンバ１）は、車体左右方向および車体前後方向に低い支持剛性で外筒体２（操舵機構）を支持する。
【００１４】
上記外筒体２の上端と上記内筒体３の上端とは、図２に示すごとく軸受け１０により連結支持し、この軸受け１０について以下に説明する。
外筒体２の上端には、軸Ｏを中心とし、径方向に一定の幅をもつリング形状の下側レース９を嵌合して設ける。レース９の外縁９ｏおよび内縁９ｉは上方にわずかに突出する。
【００１５】
内筒体３の上端には軸Ｏを中心とし、径方向に一定の幅をもつリング形状の上側レース７を嵌合して設ける。レース７の外縁７ｏおよび内縁７ｉをそれぞれ下方にわずかに突出させ、上記レース９の外縁９ｏおよび内縁９ｉとそれぞれ対向させる。
【００１６】
上記のレース７、レース９、レース外縁７ｏ，９ｏおよび内縁７ｉ，９ｉの間に画成された空所には軸Ｏを中心とする円周状にボール８を配列し、該空所の径方向の寸法Ｌはボールの直径Ｄよりも大きくする。これより、上側レース７は下側レース９に対し水平方向の相対移動を可能とし、また上側レース７と下側レース９間ではボール８を介して上下方向に相対移動不可能とすると共に、該相互間で圧縮力を伝達可能とする。また、上記レース外縁７ｏ，９ｏの外側にはシールカバー６を設け、軸受け１０に対し防塵の作用を果たす。
【００１７】
外筒体２の下端と内筒体３の下端とは、図２に示すごとく軸受け１０ｄにより連結支持し、この軸受け１０ｄも、軸線Ｏ２を通る軸Ｏの軸直角面に関して軸受け１０と面対称な同様の構成とし、レース７ｄ，９ｄ、ボール８ｄ、およびシールカバー６ｄを有するものとする。
【００１８】
内筒体３の中空部には軸Ｏに沿ってボルト１７を貫通して設け、該ボルト１７の下端にナット１８を螺合させることにより内筒体３、該両端のブラケット１２，１２ｄおよびレース７，７ｄを一体の部材に構成する。
【００１９】
このため、内筒体３（車体メンバ１）は、車体上下方向に高い支持剛性で外筒体２（操舵機構）を支持する。
【００２０】
ところで本実施の形態においては、相互に嵌合した内外筒体３，２間に環状弾性部材４を介在させてなる二重筒体物を車体上下方向に延在させて設け、内筒体３および外筒体２の一方（図示例では内筒体３）を車体１４に、他方（図示例では外筒体２）をラックピニオン式ステアリング操舵機構にそれぞれ結合し、内筒体３および外筒体２を、軸直角方向へ相対変位可能にしつつ、軸線方向へ相対変位不能にする軸受け１０，１０ｄを介して相互に結合したから、
内外筒体３，２間に介在させた環状弾性部材４が、車体左右方向（ラック軸Ｏ２方向）におけるラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持剛性を所望通りに低くすることができ、しかも、この環状弾性部材４が従来のような隙間の設定により車体左右方向における操舵機構の支持剛性を低くするものでないから、当該支持剛性が途中で急に大きくなるようなこともない。
【００２１】
また、内筒体３および外筒体２の一方（内筒体３）を車体１４に、他方（外筒体２）をラックピニオン式ステアリング操舵機構にそれぞれ結合し、これら内筒体および外筒体を、軸直角方向へ相対変位可能にしつつ、軸線方向へ相対変位不能にする軸受け１０，１０ｄを介して相互に結合したから、
車体上下方向に対しては所望の高いラックピニオン式ステアリング操舵機構の支持剛性を確保して車両のロール方向における支持剛性を要求通りに高め得ると共に、従来構造において懸念される前記ヒステリシスの問題をも解消することができる。
【００２２】
本実施の形態においては更に、軸受け１０，１０ｄを、内筒体３および外筒体２の上端同士間および下端同士間にそれぞれ介在させると共に外筒体３の上端部内および下端部内に嵌合させたため、
軸受け１０，１０ｄが支持装置１５内の弾性部材４を外部から遮断することとなって、水や塵芥などが支持装置１５の内部に侵入して弾性部材４を早期に劣化させるのを防止することができ、支持装置１５の耐久性を向上させることができる。
【００２３】
更に、支持装置１５を図１に示すようにラックピニオン式ステアリング操舵機構の長手方向複数箇所（図１では２箇所）に配置して、この操舵機構を車体左右方向複数箇所で車体に支持したため、
車体に対するラックピニオン式ステアリング操舵機構の各方向の支持剛性を確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる装置により車体フレームに支持したラックピニオン式ステアリング操舵機構を示す斜視図である。
【図２】同実施の形態になる支持装置を、図１のＢ−Ｂ線上で断面とし、矢の方向に見て示す詳細断面図である。
【図３】同実施の形態になる支持装置内の環状弾性部材を内筒体と共に、図２のＡ−Ａ線上で断面とし矢の方向に見て示す詳細断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング側ブラケット
２ 外筒体
３ 内筒体
４ 弾性率（ヤング率）の低い弾性部材
５ ストッパー
６，６ｄ シールカバー
７，７ｄ 内筒体側のレース
８，８ｄ ボール
９，９ｄ 外筒体側のレース
１０，１０ｄ 軸受け
１２ 車体フレーム側ブラケット
１３ ラックハウジング部
１４ 車体フレーム
１５ 支持装置
１６ ラック[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for supporting a steering mechanism extending in the lateral direction of a vehicle body on a vehicle body, and more particularly to a device for supporting a rack housing portion of a rack and pinion type steering device on the vehicle body.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a support device for a rack-and-pinion type steering mechanism, for example, a device described in Patent Document 1 is conventionally known.
[0003]
[Patent Document 1]
Patent No. 2618353 Specification
In this conventional invention, a gap is provided on a side surface in the vehicle width direction (rack axial direction) of the support while devising a shape of a support for connecting and supporting the rack housing portion and the vehicle body frame, so that the vehicle width direction is improved. The support rigidity of the rack-and-pinion type steering mechanism in the vertical direction of the vehicle body is increased by lowering the support rigidity of the rack-and-pinion type steering mechanism in the direction of the rack (in the rack axis direction) and by increasing the thickness of the upper and lower ends of the support. Thus, the support rigidity of the rack-and-pinion steering mechanism in the roll direction of the vehicle is increased.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional support apparatus for a rack and pinion type steering mechanism has the following problems.
In other words, since the support receives the acting force from all directions by the elastic member, that is, the deformation of the rubber, and provides the support rigidity in each direction, the residual displacement due to the hysteresis of the rubber causes the steering operation. There is a concern that it will cause problems.
Also, due to restrictions on the layout around the rack portion, it is not possible to make a large gap provided in the elastic portion, and when an excessive force acts in the lateral direction of the vehicle body (rack axis direction), the gap is collapsed. Therefore, there is a concern about the problem that the support rigidity is rapidly increased.
[0006]
The present invention has a desired low supporting rigidity of the steering mechanism in the lateral direction of the vehicle body, but the supporting rigidity does not suddenly increase in the middle of the vehicle in the vertical direction of the vehicle body in spite of the above-mentioned layout restrictions. In order to increase the support rigidity in the roll direction of the vehicle as required by securing a desired high support rigidity, furthermore, a support device for a steering mechanism that does not cause the above-mentioned hysteresis problem is provided. It is intended to make a proposal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To this end, a support device for a steering mechanism according to the invention is provided,
In a device for supporting a steering mechanism extending in the lateral direction of the vehicle body to the vehicle body,
A double cylindrical body formed by interposing an annular elastic member between the mutually fitted inner and outer cylindrical bodies is provided so as to extend in the vehicle body vertical direction,
One of the inner cylinder and the outer cylinder is connected to a vehicle body, and the other is connected to a steering mechanism,
The inner cylinder and the outer cylinder are connected to each other via a bearing that makes the relative displacement in the direction perpendicular to the axis and the relative displacement in the axial direction impossible.
[0008]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention, the annular elastic member interposed between the inner and outer cylinders can reduce the support rigidity of the steering mechanism in the left-right direction of the vehicle body as desired. Since such a setting of the gap does not reduce the support rigidity of the steering mechanism in the left-right direction of the vehicle body, the support rigidity does not suddenly increase in the middle.
[0009]
Also, one of the inner cylinder and the outer cylinder is connected to the vehicle body, and the other is connected to the steering mechanism, so that the inner cylinder and the outer cylinder can be relatively displaced in the direction perpendicular to the axis, but not displaceable in the axial direction. From each other via bearings
It is possible to secure a desired high support rigidity of the steering mechanism in the vertical direction of the vehicle body, to increase the support rigidity in the roll direction of the vehicle as required, and to solve the problem of the hysteresis which is a concern in the conventional structure. it can.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a rack-and-pinion type steering mechanism attached to a vehicle body frame 14 by a support device 15 according to an embodiment of the present invention. The rack-and-pinion type steering mechanism comprises a rack 16 for turning steered wheels, The rack 16 is composed of a housing 13 that covers the rack 16.
Brackets 12 are provided at two positions in the vehicle body left-right direction on the vehicle body frame 14, and brackets 1 are also provided at two positions on the left and right sides of the housing portion 13, respectively. By using and fastening, the housing portion 13 is supported in the lateral direction of the vehicle body, and the rack and pinion type steering mechanism is supported on the vehicle body frame 14.
[0011]
FIG. 2 shows a cross section of the support device 15 taken along line BB in FIG.
The housing-side bracket 1, the outer cylindrical body 2 having a central axis O extending in the vehicle vertical direction, from the extension axis O 2 of the rack 16 with respect to the axis O 2 causes offset toward the bracket 12 as in FIG. 1 To extend in a direction at right angles. Inside the outer cylinder 2, an inner cylinder 3 extending vertically about the axis O is inserted.
[0012]
An elastic member 4 is inserted in an annular space between the inner wall of the outer cylinder 2 and the outer wall of the inner cylinder 3. As shown in FIG. 3 which is a cross section taken along the line AA in FIG. 2, the outer thin elastic material such as rubber and the stopper 5 have a double structure.
[0013]
The stopper 5 may be made of a material having a higher elastic coefficient than the elastic member 4 and may have a double structure in which the center is a metal.
For this reason, the inner cylinder 3 (the vehicle body member 1) supports the outer cylinder 2 (the steering mechanism) with low support rigidity in the vehicle body left-right direction and the vehicle body front-rear direction.
[0014]
The upper end of the outer cylinder 2 and the upper end of the inner cylinder 3 are connected and supported by a bearing 10 as shown in FIG. 2, and the bearing 10 will be described below.
At the upper end of the outer cylinder 2, a ring-shaped lower race 9 having a certain width in the radial direction around the axis O is fitted and provided. The outer edge 9o and the inner edge 9i of the race 9 project slightly upward.
[0015]
A ring-shaped upper race 7 having a certain width in the radial direction about the axis O is fitted to the upper end of the inner cylindrical body 3 and provided. The outer edge 7o and the inner edge 7i of the race 7 are slightly protruded downward, respectively, and are opposed to the outer edge 9o and the inner edge 9i of the race 9, respectively.
[0016]
Balls 8 are arranged in a circle around the axis O in a space defined between the race 7, the race 9, the race outer edges 7o, 9o, and the inner edges 7i, 9i. The dimension L in the direction is larger than the diameter D of the ball. As a result, the upper race 7 can move relative to the lower race 9 in the horizontal direction, and the upper race 7 cannot move relative to the lower race 9 in the vertical direction via the ball 8. Compressive force can be transmitted between each other. A seal cover 6 is provided outside the race outer edges 7o and 9o, and performs a dustproof action on the bearing 10.
[0017]
The lower ends of the inner cylindrical body 3 of the outer cylindrical body 2, connecting the support and the bearing 10d as shown in FIG. 2, the bearing 10d is also bearing 10 and the plane symmetry with respect to the axis perpendicular face of the shaft O passing through the axis O 2 And has races 7d, 9d, a ball 8d, and a seal cover 6d.
[0018]
A bolt 17 is provided through the hollow portion of the inner cylinder 3 along the axis O, and a nut 18 is screwed to a lower end of the bolt 17 to thereby form the inner cylinder 3, the brackets 12 and 12d at both ends and a race. 7, 7d are formed as an integral member.
[0019]
For this reason, the inner cylinder 3 (vehicle member 1) supports the outer cylinder 2 (steering mechanism) with high support rigidity in the vertical direction of the vehicle.
[0020]
By the way, in the present embodiment, a double cylinder having an annular elastic member 4 interposed between the inner and outer cylinders 3 and 2 fitted to each other is provided so as to extend in the vehicle vertical direction. One of the outer cylinders 2 (the inner cylinder 3 in the illustrated example) is connected to the vehicle body 14 and the other (the outer cylinder 2 in the illustrated example) is coupled to the rack-and-pinion steering mechanism. Since the bodies 2 are relatively displaceable in the direction perpendicular to the axis while being relatively displaceable in the axial direction, they are connected to each other via the bearings 10 and 10d.
Annular elastic member 4 is interposed between the inner and outer cylinder 3 and 2, the support rigidity of the rack-pinion type steering mechanism in the lateral direction of the vehicle body (the rack shaft O 2 direction) can be lowered as desired, moreover, the Since the annular elastic member 4 does not lower the support rigidity of the steering mechanism in the lateral direction of the vehicle body by setting the gap as in the related art, the support rigidity does not suddenly increase in the middle.
[0021]
One of the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2 (the inner cylinder 3) is connected to the vehicle body 14 and the other (the outer cylinder 2) is connected to the rack-and-pinion steering mechanism. Since the bodies are relatively displaceable in the direction perpendicular to the axis while being relatively displaceable in the axial direction, they are connected to each other through the bearings 10 and 10d,
In the vertical direction of the vehicle body, the support rigidity of the desired high rack and pinion steering mechanism can be secured to increase the support rigidity in the roll direction of the vehicle as required. Can be eliminated.
[0022]
In the present embodiment, the bearings 10 and 10d are further interposed between the upper ends and between the lower ends of the inner cylinder 3 and the outer cylinder 2, respectively, and fitted into the upper end and the lower end of the outer cylinder 3. Because
The bearings 10 and 10d block the elastic member 4 in the support device 15 from the outside, thereby preventing water, dust, and the like from entering the inside of the support device 15 and deteriorating the elastic member 4 early. Thus, the durability of the support device 15 can be improved.
[0023]
Further, as shown in FIG. 1, the support device 15 is disposed at a plurality of positions (two positions in FIG. 1) in the longitudinal direction of the rack and pinion type steering mechanism, and the steering mechanism is supported on the vehicle body at a plurality of positions in the lateral direction of the vehicle body.
The support rigidity in each direction of the rack-and-pinion steering mechanism for the vehicle body can be reliably obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a rack and pinion type steering mechanism supported on a vehicle body frame by a device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a detailed cross-sectional view of the support device according to the embodiment, taken along a line BB in FIG. 1 and viewed in a direction of an arrow.
FIG. 3 is a detailed cross-sectional view showing the annular elastic member in the support device according to the embodiment together with the inner cylinder along the line AA in FIG. 2 and viewed in the direction of the arrow;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing side bracket 2 Outer cylinder 3 Inner cylinder 4 Elastic member with low elasticity (Young's modulus) 5 Stopper 6, 6d Seal cover 7, 7d Inner cylinder side race 8, 8d Ball 9, 9d Outer cylinder side race 10, 10d bearing 12 body frame side bracket 13 rack housing part 14 body frame 15 support device 16 rack
