JP3843205B2 - Steering device mounting structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車の舵取り装置の車体へ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】
上述の取付構造は、舵取り装置のハウジングと、ハウジングの孔に嵌められるブシュと、このブシュを挿通して車体にねじ込まれるボルトとを有している。
ブシュは、金属筒と、この金属筒の外周に一体に形成された筒状のゴム材とからなる。舵取り装置は、ブシュを介して車体に弾性支持される。
ところで、取付構造には、車体の所定の方向に対する取付剛性を相対的に強くし、他の方向に対する取付剛性を相対的に弱くなるようにしたものがある。
【0003】
この場合、異形断面のゴム材を有するブシュを用い、これをハウジングの孔に圧入することになるが、圧入されたブシュを孔の周方向に正確に位置決めすることは、極めて困難である。というのは、異形のゴム材では、圧入中に周方向に肉が移動し易いので、仮に圧入前にブシュをハウジングに対して正確に位置決めしておいても、圧入中にブシュの周方向の位置が変わってしまうからである。
その結果、ブシュの向きが車体ごとにばらつき、車両ごとの取付剛性のばらつきが大きくなっていた。
【0004】
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、個体ごとの取付剛性のばらつきを容易に小さくできる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、ラック軸を軸方向に移動可能に支持する舵取り装置の筒状のハウジングを車体に弾性支持するためにハウジングの孔に挿入されるブシュと、このブシュを貫通して車体に固定される固定ボルトとを備え、上記ブシュは、固定ボルト挿通用の金属筒と、この金属筒の周囲に一体に形成され、且つハウジングにより外周が拘束された状態で相異なる少なくとも2つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材と、ハウジングに係合して弾性部材を周方向に位置決めする位置決め手段とを含み、上記筒状の弾性部材は、肉厚が相対的に薄い部分と、肉厚が相対的に厚い部分とを有し、上記少なくとも2つの径方向は、ラック軸の軸方向に平行な第1の径方向と、ラック軸の軸方向と直交する第2の径方向とを含み、上記肉厚が相対的に薄い部分とハウジングの内周との間に隙間が形成され、上記肉厚が相対的に薄い部分と上記隙間とが上記第1の径方向に対向し、上記位置決め手段は、弾性部材の上記相対的に肉厚が厚い部分の外周に形成されて、ハウジングの内周の対応する凸部に隙間なく嵌まり合う凹部を含み、上記凹部および凸部は上記第2の径方向に対向し、第1の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量が、第2の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量よりも相対的に大きくされていることを特徴とする舵取り装置の取付構造を提供する。
【0006】
この発明によれば、ブシュの向きを正確に設定できるので、舵取り装置の取付剛性のばらつきを小さくできる。
【0007】
また、位置決め手段により、弾性部材とハウジングとは互いに直接に係合できるので、高精度に位置決めできる。また、凹部を弾性部材に容易に形成できる。例えば、弾性部材を形成する型に、凹部に対応する部分を設けるだけでよい。また、型を利用する場合には、弾性部材の形成とともに、一括して凹部も形成でき、凹部の形成コストを安価にできる。
【0008】
また、弾性部材の一部の肉厚を減じるという簡素な構造なので、弾性部材自身の荷重特性を安定して得られて、好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の舵取り装置の取付構造を説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す取付構造の一部断面正面図である。図2は、図1の取付構造の要部の側面図である。
舵取り装置1は、例えば、ラックアンドピニオン式のものであり、ステアリングホイール(図示せず)の動きにより車輪(図示せず)を操向するための往復移動するラック軸2と、このラック軸2をその軸方向に往復移動可能に挿通状態で収容しつつ支持するハウジング3とを有している。ラック軸2は、車両の進行方向に対して左右となる車両の幅方向(図1では紙面垂直方向となる。)に延びており、ラック軸2の端部は、ジョイント、タイロッド(図示せず)を介して車輪に連結されている。
【0011】
ハウジング3は、ラック軸2を収容するために筒状に形成された主体部としてのシリンダ4と、このシリンダ4の外周を取り囲む取付部としてのブラケット5とを有している。シリンダ4とブラケット5とは、金属製で互いに別体で形成され、一体的に連結されている。ハウジング3が、取付構造7により車体の固定部6(図1に一部のみ図示した。)に取り付けられている。
取付構造7は、取付用の孔8が形成された上述のハウジング3のブラケット5と、舵取り装置1のハウジング3を車体に弾性支持するためにハウジング3の孔8に挿入されるブシュ9と、このブシュ9を通る固定ボルト10と、この固定ボルト10がねじ込まれる車体の固定部6とを有している。車体の固定部6は、車体に一体に形成された部分でもよいし、車体と別体で形成されて車体に固定された部材でもよい。車体の固定部6に、雌ねじが形成され、この雌ねじに固定ボルト10の雄ねじがねじ込まれる。固定部6と、固定ボルト10の頭部との間に、座金11、ブシュ9およびハウジング3のブラケット5が挟まれて固定されている。
【0012】
取付構造7は、孔8とブシュ9と固定ボルト10とが同心に配置されており、これらの軸線がラック軸2の延びる方向となる車体の幅方向と直交して配置されている。
なお、以下の説明では、固定ボルト10等の同心の軸線の延びる方向を軸方向といい、軸方向と直交する方向を径方向という。
特に、本発明のブシュ9は、固定ボルト10挿通用の孔を含む金属筒12と、この金属筒12の周囲に一体に形成され且つ互いに異なる2つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材13と、ハウジング3に係合して弾性部材13を周方向に位置決めする位置決め手段14とを備えている。
【0013】
位置決め手段14は、弾性部材13に形成された嵌合部であり且つ凹部としての凹溝26からなる。この凹溝26は、ハウジング3の対応する嵌合部であり且つ凸部としての突条33に嵌まり合う。
位置決め手段14と、この位置決め手段14が係合するハウジング3に設けられた相手部材とは、周方向についての孔8内でのブシュ9の位置ずれを防止する位置ずれ防止機構を構成している。
【0014】
ハウジング3の突条33は、その孔8の円周面を含む内周面に形成されている。突条33は、断面略半円形で、軸方向に延び、径方向の内方に向けて突出して、単一で形成されている。突条33は、上述の弾性部材13の凹溝26と、周方向に隙間なく嵌まり合う。
弾性部材13は、天然ゴム、合成ゴム等のゴム材を含む。弾性部材13は、筒部21と、軸方向の筒部21の両端に一体に形成されて径方向に延びる環状の一対のフランジ22とを有している。筒部21は、ハウジング3の孔8内に圧入状態で収容されており、これにより、径方向に位置規制されて保持される。フランジ22は、孔8外に配置されて、軸方向にハウジング3のブラケット5により位置規制されている。また、筒部21およびフランジ22の内周24は円周面からなり、金属筒12の円周面からなる外周面と接し、互いに固定されている。
【0015】
また、弾性部材13の筒部21は、断面異形に形成され、周方向の一部にて肉厚を減じてある。すなわち、軸方向を切る断面形状において、筒部21は、周方向の一部に形成されて径方向に測った肉厚が薄い部分27と、この薄い部分27を除いた周方向の残りの部分に形成され径方向の肉厚が厚い部分28とを有している。薄い部分27は、弾性部材13の軸線を挟んで対向する位置に一対で設けられている。一対の薄い部分27はラック軸2の延びる方向に並んでいる。
【0016】
弾性部材13の凹溝26は、筒部21およびフランジ22の外周23に軸方向に延びている。凹溝26は、断面略半円形で、その内部が径方向の外方に向けて開放されている。凹溝26は、弾性部材13の軸方向の全長にわたって連続して単一で形成されている。この凹溝26は、筒部21に対応する軸方向の中央部分で、ハウジング3の突条33と互いに嵌まり合う。一方、軸方向の端部にある凹溝26の両端部は、ハウジング3と係合していない。
【0017】
なお、図4の断面図に示すように、フランジ22に形成された凹溝26の両端部を、ハウジング3と係合するようにし、位置決め手段14として機能させてもよい。すなわち、ハウジング3の孔8の周縁部32に、凹溝26の端部と係合する突起34を形成してもよい。このように、位置決め手段14の凹溝26は、筒部21およびフランジ22の少なくとも一方に設けられていればよい。
弾性部材13の凹溝26は、弾性部材13の厚い部分28に設けられており、溝の深さを確保し易くて、ハウジング3の突条33と確実に係合するのに好ましい。
【0018】
弾性部材13の凹溝26は、軸方向に延びているので、これにかかる力を軸方向に分散して受け止めることができる結果、金属に比べて強度が弱い傾向にあるゴム製の弾性部材13の破損を防止するのに好ましい。
取付構造7では、ハウジング3の突条33と弾性部材13の凹溝26とが、互いに嵌まり合うことにより、ブシュ9は孔8内で周方向の両側に向けて位置決めされ、弾性部材13の一対の薄い部分27同士が並ぶ方向がラック軸2の延びる方向と平行になるように、安定して保持される。
【0019】
また、弾性部材13は、圧入状態で、金属筒12により内周が拘束され、且つハウジング3により外周が拘束されている。この状態で、弾性部材13は、図5のグラフに示すように、互いに直交する2つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ。
すなわち、弾性部材13の荷重特性は、筒部21の肉厚の薄くなる径方向(ラック軸2の延びる方向であり車体の幅方向。矢印X参照。)については、薄い部分27の外周と孔8の内周との間に隙間が開けられて、所定の荷重に対する変形量を大きくするように、相対的に柔らかい弾性支持とされている(図5の線GX参照)。一方、筒部21の肉厚の厚い方向(ラック軸2の延びる方向と直交する方向。矢印Y参照。)の荷重特性は、厚い部分28の外周と孔8の内周とが密着して、上述の所定の荷重に対する変形量を小さくするように、相対的に堅い弾性支持とされている(図5の線GY参照)。また、矢印X方向では、矢印Y方向に比べて、小荷重時の弾性係数を小さくしている。
【0020】
ここで、荷重特性とは、所定の荷重に対する変形量の関係であり、この関係を示すグラフの形状、弾性係数等を含む。また、弾性部材13は、相異なる少なくとも2つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つものであれば、本発明を適用するのに好ましく、荷重特性のばらつきを防止できる。
【0021】
弾性部材13が舵取り装置1と車体の固定部6との間に介在することにより、車輪からハウジング3を介して車体にかかる振動や衝撃等を緩和することができる。しかも、荷重特性の方向性により、一方向の衝撃吸収能力を高めつつ、他方向の取付剛性を高めて良好な操舵感を得ることができる。
なお、上述の実施形態での互いに嵌まる突条および凹溝の形状は、上述の断面半円形の他、断面V字形状等でもよい。また、凹溝26は、図3の断面図に示すように、複数箇所、例えば、互いに対向する2カ所に設けてもよい。
【0022】
このように本発明の実施形態によれば、ブシュ9の向きを、ハウジング3、ひいては車体に対して正確に且つ高精度に設定できるので、車両ごとの舵取り装置1の取付剛性のばらつきを小さくできる。
また、位置決め手段14は、弾性部材13に形成された嵌合部を含み、この弾性部材13とハウジング3とが互いに直接に係合できるようにしたので、ブシュ9を高精度に位置決めできる。
【0023】
また、嵌合部であれば、弾性部材13に容易に形成できる。例えば、弾性部材13を形成する型に、嵌合部に対応する部分を設けるだけでよい。また、型を利用する場合には、弾性部材13の形成とともに、一括して嵌合部も形成でき、嵌合部の形成コストを安価にできる。また、位置決め手段14以外の弾性部材13の部分とと金属筒12とは、従来とほぼ同様に形成できる。その結果、位置決め手段14を設けるブシュ13は、位置決め手段14のない従来のブシュに比べて、コストの上昇を防止することができ、ほぼ同程度のコストにできる。
【0024】
また、嵌合部であれば、ハウジング3にも、弾性部材13と同様にして容易に形成でき、安価にできる。
ブシュ9の位置決め手段14とハウジング3の対応する部分となる一対の嵌合部は、互いに係合しているので、ブシュ9の孔8への挿入時、および車両に取付後の使用時に、ブシュ9の位置ずれを防止される。
ブシュ9の位置決め手段14とハウジング3の対応する部分との一対の嵌合部は互いに係合されるので、正確な位置合わせ作業が不要であり、作業が容易である。例えば、ブシュ9をハウジング3の孔8に従来と同程度に位置合わせして挿入すればよい。さらに、一対の嵌合部が周方向に隙間なく嵌まり合う場合には、嵌合部同士を周方向に概ね位置合わせすれば、嵌合部同士は、軸方向に押し込まれる際に、その調心作用により互いに適正な位置に向けて、周方向に相対変位しつつ嵌合する。これにより、嵌合部同士の正確に位置合わせをせずに済み、作業を簡素化することができる。
【0025】
また、弾性部材13は、その一部の肉厚を減じるという簡素な構造なので、弾性部材13自身の荷重特性を安定して得られて、好ましい。
また、本発明のブシュ9を備えた舵取り装置1の取付構造7によれば、弾性部材13が車体に対して位置ずれしないので、弾性部材13の位置ずれに起因する、個体ごとの取付剛性のばらつきを小さくできる。また、位置ずれに伴う取付剛性の低下に起因した操舵フィーリングの悪化を防止できる。
【0026】
また、位置決め手段14の嵌合部が弾性部材13に設けられているので、走行時の振動等に起因した嵌合部同士のがたつきを防止することができる。
なお、上述の実施形態では、ブシュ9が通る孔8は、ブラケット5とシリンダ4とが別体のハウジング3に形成されていたが、これには限定されない。例えば、ハウジング3は、シリンダ4とブラケット5とがに一体に形成されていてもよいし、ラックアンドピニオン式以外の舵取り装置のためのものでもよい。要は、ハウジング3は、舵取り装置を車体に固定するために、ブシュ9を通す孔8が形成された、舵取り装置に設けられた部材であればよい。
【0027】
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】本発明の一実施形態を示す取付構造の一部断面正面図である。
【図2】図1の取付構造の要部の側面図である。
【図3】本発明の他の実施形態の取付構造の側面断面図であり、図1のA−A断面に相当する断面を示す。
【図4】本発明の別の実施形態の取付構造の正面図であり、図1のB部に相当する部分の拡大図を示す。
【図5】図1のブシュの荷重特性のグラフであり、縦軸に力、横軸に変形量を示し、図2のX方向についての荷重特性を線GXで、図2のY方向についての荷重特性を線GYで示している。
【符号の説明】
1 舵取り装置
2 ラック軸
3 ハウジング
6 固定部(車体)
7 取付構造
8 孔
9 ブシュ
10 固定ボルト
12 金属筒
13 弾性部材
14 位置決め手段
23 弾性部材の外周
26 凹溝(凹部)
27 薄い部分
28 厚い部分
33 突条(凸部)
X 第1の径方向
Y 第2の径方向 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is, for example, relates to a mounting structure of a vehicle body of an automobile steering system.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
The mounting structure described above includes a housing of the steering device, a bush fitted in a hole of the housing, and a bolt inserted through the bush and screwed into the vehicle body.
A bush consists of a metal cylinder and the cylindrical rubber material integrally formed in the outer periphery of this metal cylinder. The steering device is elastically supported by the vehicle body via the bush.
By the way, there is an attachment structure in which the attachment rigidity in a predetermined direction of the vehicle body is relatively strong and the attachment rigidity in other directions is relatively weak.
[0003]
In this case, a bush having a rubber material having a modified cross section is used and is press-fitted into the hole of the housing. However, it is extremely difficult to accurately position the press-fitted bush in the circumferential direction of the hole. This is because irregularly shaped rubber materials tend to move meat in the circumferential direction during press-fitting. This is because the position changes.
As a result, the direction of the bush varies from vehicle body to vehicle body, and the variation in mounting rigidity from vehicle to vehicle increases.
[0004]
An object of the present invention is to solve the technical problems described above, is to provide a mounting structure of the steering apparatus capable of easily reduce variations in the mounting rigidity of each individual.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
According to one aspect of the present invention, a bushing is inserted into the hole of the housing for elastically supporting the tubular housing body of the steering system for movably supporting the rack shaft in the axial direction, through the bushing The bush is fixed to the vehicle body, and the bush is formed integrally with a metal tube for inserting the fixing bolt, and at least two different in a state where the outer periphery is constrained by the housing. A cylindrical elastic member having different load characteristics according to two radial directions, and positioning means for engaging the housing to position the elastic member in the circumferential direction . The cylindrical elastic member has a wall thickness. The at least two radial directions are a first radial direction parallel to the axial direction of the rack shaft and orthogonal to the axial direction of the rack shaft. A second radial direction to A gap is formed between the relatively thin portion and the inner periphery of the housing, and the relatively thin portion and the gap face each other in the first radial direction, The positioning means includes a concave portion formed on the outer periphery of the relatively thick portion of the elastic member, and fitted into the corresponding convex portion of the inner periphery of the housing without a gap, the concave portion and the convex portion being the first The amount of deformation of the elastic member with respect to the predetermined load with respect to the first radial direction is relatively larger than the amount of deformation of the elastic member with respect to the predetermined load with respect to the second radial direction. A steering device mounting structure is provided.
[0006]
According to this invention, since the direction of the bush can be set accurately, the variation in the mounting rigidity of the steering device can be reduced .
[0007]
Further, since the elastic member and the housing can be directly engaged with each other by the positioning means, the positioning can be performed with high accuracy. Further, the recess can be easily formed in the elastic member. For example, it is only necessary to provide a portion corresponding to the recess in the mold for forming the elastic member. Moreover, when using a type | mold, a recessed part can be collectively formed with formation of an elastic member, and the formation cost of a recessed part can be made cheap.
[0008]
In addition, the simple structure of reducing the thickness of a part of the elastic member is preferable because the load characteristics of the elastic member itself can be stably obtained .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the attachment structure of the steering apparatus of one Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a mounting structure showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of a main part of the mounting structure of FIG.
The steering device 1 is, for example, of a rack and pinion type, and a
[0011]
The
The
[0012]
In the
In the following description, a direction in which concentric axes such as the
In particular, the
[0013]
The positioning means 14 is a fitting portion formed in the
The positioning means 14 and the mating member provided on the
[0014]
The
The
[0015]
Moreover, the
[0016]
The
[0017]
As shown in the sectional view of FIG. 4, both end portions of the
The
[0018]
Since the
In the mounting
[0019]
The
In other words, the load characteristic of the
[0020]
Here, the load characteristic is a relationship of the deformation amount with respect to a predetermined load, and includes a shape of a graph showing this relationship, an elastic coefficient, and the like. Moreover, if the
[0021]
By the
In addition, the shape of the protrusion and the ditch | groove which mutually fit in the above-mentioned embodiment may be V-shaped cross-section other than the above-mentioned semicircular cross-section. Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3, the
[0022]
As described above, according to the embodiment of the present invention, the direction of the
Further, since the positioning means 14 includes a fitting portion formed on the
[0023]
Moreover, if it is a fitting part, it can form in the
[0024]
Moreover, if it is a fitting part, it can form easily in the
Since the positioning means 14 of the
Since the pair of fitting portions between the positioning means 14 of the
[0025]
Moreover, since the
Moreover, according to the mounting
[0026]
Moreover, since the fitting part of the positioning means 14 is provided in the
In the above-described embodiment, the
[0027]
In addition, various design changes can be made without changing the gist of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a mounting structure showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the main part of the mounting structure of FIG.
FIG. 3 is a side cross-sectional view of a mounting structure according to another embodiment of the present invention, showing a cross section corresponding to the AA cross section of FIG. 1;
4 is a front view of a mounting structure according to another embodiment of the present invention, and shows an enlarged view of a portion corresponding to part B of FIG.
5 is a graph of the load characteristics of the bush of FIG. 1, in which the vertical axis indicates force, the horizontal axis indicates the amount of deformation, the load characteristic in the X direction in FIG. 2 is represented by a line GX, and the Y direction in FIG. The load characteristic is indicated by a line GY.
[Explanation of symbols]
1 Steering device
2
7 Mounting
27 thin part minute
28
X first radial direction
Y Second radial direction
Claims (1)
このブシュを貫通して車体に固定される固定ボルトとを備え、
上記ブシュは、
固定ボルト挿通用の金属筒と、
この金属筒の周囲に一体に形成され、且つハウジングにより外周が拘束された状態で相異なる少なくとも2つの径方向に応じて相異なる荷重特性を持つ筒状の弾性部材と、
ハウジングに係合して弾性部材を周方向に位置決めする位置決め手段とを含み、
上記筒状の弾性部材は、肉厚が相対的に薄い部分と、肉厚が相対的に厚い部分とを有し、
上記少なくとも2つの径方向は、ラック軸の軸方向に平行な第1の径方向と、ラック軸の軸方向と直交する第2の径方向とを含み、
上記肉厚が相対的に薄い部分とハウジングの内周との間に隙間が形成され、
上記肉厚が相対的に薄い部分と上記隙間とが上記第1の径方向に対向し、
上記位置決め手段は、弾性部材の上記相対的に肉厚が厚い部分の外周に形成されて、ハウジングの内周の対応する凸部に隙間なく嵌まり合う凹部を含み、
上記凹部および凸部は上記第2の径方向に対向し、
第1の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量が、第2の径方向に関して所定の荷重に対する弾性部材の変形量よりも相対的に大きくされていることを特徴とする舵取り装置の取付構造。 A bushing inserted into a hole in the housing to elastically support the cylindrical housing of the steering device that supports the rack shaft movably in the axial direction on the vehicle body ;
It has a fixing bolt that passes through this bush and is fixed to the car body,
The bush is
A metal tube for fixing bolt insertion,
A cylindrical elastic member integrally formed around the metal cylinder and having different load characteristics according to at least two different radial directions in a state where the outer periphery is constrained by the housing;
Positioning means for engaging the housing and positioning the elastic member in the circumferential direction ;
The cylindrical elastic member has a relatively thin portion and a relatively thick portion,
The at least two radial directions include a first radial direction parallel to the axial direction of the rack shaft, and a second radial direction orthogonal to the axial direction of the rack shaft,
A gap is formed between the relatively thin portion and the inner periphery of the housing,
The relatively thin portion and the gap are opposed to the first radial direction,
The positioning means includes a concave portion that is formed on the outer periphery of the relatively thick portion of the elastic member and fits into the corresponding convex portion on the inner periphery of the housing without a gap,
The concave portion and the convex portion are opposed to the second radial direction,
A steering apparatus installation characterized in that a deformation amount of the elastic member with respect to a predetermined load with respect to the first radial direction is relatively larger than a deformation amount of the elastic member with respect to the predetermined load with respect to the second radial direction. Construction.
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