JP2009287751A - ブッシュ - Google Patents

Abstract

【課題】ラバーの耐久性を高め、かつガタツキの発生を抑制できるブッシュを提供することを目的とする。
【解決手段】センタシャフト１２回りに配置され、インナカラー２０とアウタカラー３０との間にラバー４０と樹脂ブッシュ５０を挟み込んで構成したブッシュであって、樹脂ブッシュ５０をインナカラー２０の外周面に摺動自在に装着し、樹脂ブッシュ５０を外側からラバー４０により保持し、ラバー４０をアウタカラー３０に固定し、樹脂ブッシュ５０とラバー４０とアウタカラー３０との間に、ラバー４０が外力により変形する際に樹脂ブッシュ５０をアウタカラー３０に対して移動規制させてラバー４０の変形を規制するリミッタ機構Ｌを設けた。
【選択図】図２

Description

この発明は、自動車のステアリング装置等に用いられるセンタアームのブッシュに関する。

ステアリング装置の中にはセンタアーム式のものがある（特許文献１参照）。このようなセンタアーム式のステアリング装置にはセンタアームハウジングとセンタアームシャフトとの回動部分にブッシュを用いている。このブッシュはインナカラーとアウタカラーとの間にラバーを挟み込んで構成してある。
これを図９に基づいて説明すると、センタアームシャフト８０とセンタアームハウジング８１との間に介装されるブッシュ８２は、センタアームシャフト８０の周囲に圧入されるインナカラー８３を備えている。インナカラー８３の外周面にはラバー８４が焼き付け固定され、ラバー８４の周囲にはセンタアームハウジング８１に圧入されたアウタカラー８５が設けられている。ラバー８４はアウタカラー８５を軸方向両端部からも包み込むようにして設けられている。
特開昭６１−９２９５９号公報 特開２００７−２９２２７５号公報

しかしながら、従来のブッシュ８２にあってはセンタアームハウジング８１の回動動作はアウタカラー８５とラバー８４との間が摺動面となってこれを受けるため、ラバー８４には回動動作の際の回転方向の力が作用する。ところで、ブッシュ８２を取り付ける際には、インナカラー８３を締め上げて軸力を出しているため、ラバー８４は軸方向に圧縮力を受けた状態で回動方向に力を受ける。そのため、ラバー８４にかかる負荷が大きくラバー８４がへたり易く、ガタツキ発生の原因となる問題がある。

そこで、この発明は、ラバーの耐久性を高め、かつガタツキの発生を抑制できるブッシュを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、支軸（例えば、実施形態におけるセンタシャフト１２）回りに配置され、インナカラー（例えば、実施形態におけるインナカラー２０）とアウタカラー（例えば、実施形態におけるアウタカラー３０）との間にラバー（例えば、実施形態におけるラバー４０）と樹脂ブッシュ（例えば、実施形態における樹脂ブッシュ５０）を挟み込んで構成したブッシュであって、前記樹脂ブッシュをインナカラーの外周面に摺動自在に装着し、前記樹脂ブッシュを外側から前記ラバーにより保持し、前記ラバーを前記アウタカラーに固定し、前記樹脂ブッシュと前記ラバーと前記アウタカラーとの間に、前記ラバーが外力により変形する際に前記樹脂ブッシュを前記アウタカラーに対して移動規制させて前記ラバーの変形を規制するリミッタ機構（例えば、実施形態におけるリミッタ機構Ｌ）を設けたことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記リミッタ機構は、前記樹脂ブッシュに設けられ、かつ前記ラバーを貫く当接部（例えば、実施形態における上面５７）と、前記アウタカラーに設けられ、かつ前記当接部を受ける受圧部（例えば、実施形態における孔３４の周縁）とで構成した。

請求項３に記載した発明は、前記リミッタ機構は、前記樹脂ブッシュに設けられ、かつ前記ラバーを貫く突出部（例えば、実施形態における突出部５８）と、前記アウタカラーに形成され前記突出部を受け入れる孔（例えば、実施形態における孔３４）とで構成したことを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーを軸方向に二分割したことを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、分割された前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーの間に隙間（例えば、実施形態における隙間Ｃ）を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、ラバーが外力を受けて変形する際に外力が大きいためラバーが大きく変形する場合には、リミッタ機構によりラバーの変形が規制され、ラバーが過大な力を受けるのを防止できるため、ラバーのへたりを抑え耐久性を高めることができる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、ラバーが押圧され過大に径方向に圧縮変形しようとすると、樹脂ブッシュの当接部がアウタカラーの受圧部に当接してそれ以上のラバーの径方向の圧縮変形を規制できるため、ラバーが必要以上に変形するのを防止してラバーのへたりを抑えラバーの耐久性を高めることができる効果がある。
請求項３に記載した発明によれば、ラバーが周方向に過大な力を受けて変形しようとすると、樹脂ブッシュの突出部がアウタカラーの孔に挿入されて係止しそれ以上のラバーの周方向の変形を規制できるため、ラバーが必要以上に変形するのを防止してラバーのへたりを抑えラバーの耐久性を高めることができる効果がある。
請求項４に記載した発明によれば、軸方向の両端側から前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーの各々を組み付けることができ、組付け作業を容易に行うことができる効果がある。
請求項５に記載した発明によれば、分割された前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーの各々が熱により伸縮しても互い他方に対して干渉するのを防止できる効果がある。

次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すのはセンタアーム式のステアリング装置である。１はステアリングホイールを示し、ステアリングホイール１は、ステアリングコラム２内のステアリングシャフト及びユニバーサルジョイント３を介して中間シャフト４に接続され、中間シャフト４がユニバーサルジョイント５を介してギヤボックス６に連係されている。ギヤボックス６に連係されたラックシャフト７の端部がセンタアーム８に回動自在に支持されている。センタアーム８の二股状の端部９，１０に各々タイロッド１１，１１の内端が支持されている。

このステアリング装置は車室が前側に位置する車両に用いられるものであって、中間シャフト４が真下に向かって配置されステアリングホイール１の近い位置にタイロッド１１，１１、つまり図示しない車輪を位置させている。
センタアーム８は、センタアームハウジング１３とセンタシャフト１２とがブッシュ１４を介して支持されたものである。

図２〜図８に示すようにブッシュ１４はインナカラー２０とアウタカラー３０との間にラバー４０と樹脂ブッシュ５０を挟み込んで構成されている。
インナカラー２０は筒状に形成されセンタシャフト１２の外周面に圧入され、センタシャフト１２にはナット１５が螺合され、インナカラー２０をセンタシャフト１２のフランジ部１６に対して締め付けて軸力を確保している。

インナカラー２０の外周面に樹脂ブッシュ５０が摺動自在に装着されている。樹脂ブッシュ５０はセンタシャフト１２の軸方向（以下、単に軸方向という）に二分割されたものである。
樹脂ブッシュ５０は上下同一形状の二つの樹脂ブッシュピース５１，５１を付き合わせるように配置して構成されている。樹脂ブッシュピース５１は胴部５２の片側にフランジ５３を備え、内周面がインナカラー２０の外周面に摺動する筒状の部材であり、上側の樹脂ブッシュピース５１はフランジ５３をセンタシャフト１２のフランジ部１６に当接し、下側の樹脂ブッシュピース５１はフランジ５３を締める付けられるナット１５に当接してインナカラー２０に装着されている。尚、各樹脂ブッシュピース５１，５１間には隙間Ｃが設定されている。

樹脂ブッシュピース５１にはフランジ５３を周方向に３つの部分に分割し、かつ胴部５２の軸方向に沿う３つの割溝５４が形成されている。各割溝５４の間であって、胴部５２の外周面には矩形の台部５５が３箇所に外周面から突出して形成されている。台部５５の４つの立ち上げ壁５６は互いに近づくように斜め上側に向かって形成され、台部５５の上面５７の中央部には断面円形状の突出部５８が形成されている。割溝５４の間には台部５５のフランジ５３とは反対側に割溝５９が３箇所に設けられている。尚、割溝５４と割溝５９は互いに軸方向で端部が重なり合うような位置関係で設けられている。ここで、樹脂ブッシュピース５１の台部５５、上面５７、突出部５８及びアウタカラーピース３１の孔３４及び孔３４周縁の内周面がリミッタ機構Ｌを構成している。

アウタカラー３０は筒状に形成されセンタアームハウジング１３の孔１７に圧入され、軸方向に二分割された部材である。具体的には、上下同一形状の二つのアウタカラーピース３１，３１を付き合わせるように配置して構成されている。アウタカラーピース３１は筒部３２の片側にフランジ３３を備え、フランジ３３をセンタアームハウジング１３の上下の端面１８に当接させた状態で筒部３２がセンタアームハウジング１３の孔１７に上下から圧入されている。これらアウタカラーピース３１，３１間にも隙間Ｃが設定されている。アウタカラーピース３１には筒部３２に、インナカラー２０に装着された樹脂ブッシュピース５１の突出部５８に対応した位置に、突出部５８を受け入れ可能な孔３４が３箇所形成されている。尚、樹脂ブッシュピース５１の突出部５８はブッシュ１４に何ら荷重が作用していない状態で、孔３４に先端部を受け入れる突出高さを備えている（図５〜図７参照）。

ラバー４０は樹脂ブッシュ５０とアウタカラー３０との間に介装されるゴム製の部材であって、外周面がアウタカラー３０の内周面に焼き付け固定されている。ラバー４０もアウタカラー３０、樹脂ブッシュ５０と同様に軸方向に二分割され、上下同一形状の二つのラバーピース４１，４１を付き合わせるように配置して構成されている。ラバーピース４１は筒部４２の片側にフランジ４３を備えたもので、フランジ４３をアウタカラーピース３１のフランジ３３に重ね合わせるようにしてアウタカラーピース３１に固定されている。尚、各ラバーピース４１，４１間にも隙間Ｃが設定されている。ここで、この隙間Ｃは各部材の線膨張係数を考慮して設定してあり、少なくとも最も熱による伸張量が大きい部材間の隙間Ｃが高温時にゼロとならないような値に設定されている。

ラバーピース４１の筒部４２の内周面に樹脂ブッシュピース５１の台部５５に対応してこれを内側から受け入れる開口部４４が３箇所に形成されている、開口部４４は台部５５の立ち上げ壁５６に対応して傾斜面４５を備えている。各開口部４４に対向する内周面には樹脂ブッシュピース５１の割溝５４に嵌合する突条４６が３箇所に形成されている。また、ラバーピース４１の筒部４２の内周面には、開口部４４に軸方向に隣接して開口部４４のフランジ４３とは反対側に突条４７が形成され、樹脂ブッシュピース５１の割溝５９に嵌合するようになっている。
つまり、ラバーピース４１は突条４６，４７により樹脂ブッシュピース５１に回転方向を規制された状態で係止し、樹脂ブッシュピース５１の台部５５を受け入れて台部５５の突出部５８をアウタカラーピース３１の孔３４に臨ませることとなる。

上記実施形態によれば、ステアリングホイール１の操作により、センタアームハウジング１３からセンタシャフト１２を中心とした軸回りの荷重が作用すると、センタアームハウジング１３と共に上下のアウタカラーピース３１，３１、ラバーピース４１，４１及び樹脂ブッシュピース５１，５１が回動し、樹脂ブッシュピース５１，５１の内周面がインナカラー２０の外周面に沿って摺動する。したがって、ラバーピース４１，４１により構成されるラバー４０を介してガタ詰めを行い、ガタツキの発生をなくしセンタアームハウジング１３のスムーズな回動を確保することができる。

この場合に、各ラバーピース４１に設けたフランジ４３が各アウタカラーピース３１のフランジ３３を抱え込むようにしているため、センタアームハウジング１３の上下方向の変位に対してもラバーピース４１，４１がこれを弾性的に受け止めるためスムーズな動作を実現できる。
また、このようにラバー４０に周方向の力が作用する際には、ラバーピース４１が周方向に移動しようとする力は、ラバーピース４１の開口部４４の傾斜面４５から樹脂ブッシュピース５１の台部５５の立ち上げ壁５６を介して内側向かって伝達されるため、樹脂ブッシュピース５１，５１を割溝５４及び割溝５９によって内側に収縮させてインナカラー２０に抱きつかせる力として作用する。よって、樹脂ブッシュ５０は確実にインナカラー２０の周囲に密着して摺動することとなる。

ここで、センタアームハウジング１３が回動しラバー４０が周方向の外力を受けて変形する際に外力が大きいためラバー４０が大きく周方向に変形しようとした場合には、樹脂ブッシュピース５１に設けた台部５５の突出部５８がアウタカラーピース３１の孔３４に係止するため、それ以上のラバーピース４１の周方向の移動が規制される。よって、ラバー４０の周方向の変形が規制され、ラバー４０が過大な力を受けるのを防止でき、ラバーピース４１，４１、つまりラバー４０のへたりを抑え耐久性を高めることができる。

一方、センタアームハウジング１３が倒れながら回動する方向に力を受けたような場合には、樹脂ブッシュピース５１の上下の一方において、対応するラバーピース４１が径方向に圧縮変形して台部５５の突出部５８がラバーピース４１の開口部４４を貫いてアウタカラーピース３１の孔３４に入り込む方向に移動すると、台部５５の上面５７がアウタカラーピース３１の内周面であって孔３４の周囲に当接してそれ以上の倒れが規制される。よって、ラバー４０の倒れ方向の変形（圧縮変形）が規制され、ラバー４０が圧縮方向へ過大な力を受けるのを防止でき、この点でもラバーピース４１，４１、つまりラバー４０のへたりを抑え耐久性を高めることができる。
したがって、ガタツキの発生がなく、ブッシュ寿命を延ばすことができる。

そして、アウタカラー３０、ラバー４０、樹脂ブッシュ５０は、アウタカラーピース３１，３１、ラバーピース４１，４１、樹脂ブッシュピース５１，５１に各々二分割されているため、軸方向の両端部から両者を簡単に組み付けることができ、組み付け作業を容易に行うことができる。
また、アウタカラーピース３１，３１、ラバーピース４１，４１、樹脂ブッシュピース５１，５１に各々に分割されており、両者には隙間Ｃが設定されているため、アウタカラー３０、ラバー４０、樹脂ブッシュ５０が熱により伸縮しても互いに他方に対して干渉することはない。

尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、ステアリング装置以外の部位にも使用できる。

この発明の実施形態のステアリング装置の斜視図である。 図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図２の分解斜視図である。 この発明の実施形態のブッシュの平面図である。 この発明の実施形態のブッシュの正面図である。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。 図５のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。 従来技術の図２に相当する断面図である。

符号の説明

１２ センタシャフト（支軸）
２０ インナカラー
３４ 孔
３０ アウタカラー
５７ 上面（当接部）
５８ 突出部
Ｃ 隙間
Ｌ リミッタ機構

Claims (5)

1. 支軸回りに配置され、インナカラーとアウタカラーとの間にラバーと樹脂ブッシュを挟み込んで構成したブッシュであって、前記樹脂ブッシュをインナカラーの外周面に摺動自在に装着し、前記樹脂ブッシュを外側から前記ラバーにより保持し、前記ラバーを前記アウタカラーに固定し、前記樹脂ブッシュと前記ラバーと前記アウタカラーとの間に、前記ラバーが外力により変形する際に前記樹脂ブッシュを前記アウタカラーに対して移動規制させて前記ラバーの変形を規制するリミッタ機構を設けたことを特徴とするブッシュ。
2. 前記リミッタ機構は、前記樹脂ブッシュに設けられ、かつ前記ラバーを貫く当接部と、前記アウタカラーに設けられ、かつ前記当接部を受ける受圧部とで構成したことを特徴とする請求項１記載のブッシュ。
3. 前記リミッタ機構は、前記樹脂ブッシュに設けられ、かつ前記ラバーを貫く突出部と、前記アウタカラーに形成され前記突出部を受け入れる孔とで構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のブッシュ。
4. 前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーを軸方向に二分割したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のブッシュ。
5. 分割された前記樹脂ブッシュ、前記ラバー及び前記アウタカラーの間に隙間を設けたことを特徴とする請求項４記載のブッシュ。

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