JP4255067B2 - ステアリングラックハウジング用ブラケット構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の操舵用のステアリングラックを収容したステアリングラックハウジングを車体に対して防振支持するためのステアリングラックハウジング用ブラケット構造に関する。

従来、この種のステアリングラックハウジング用ブラケット構造は、車体側に固定されたインナ部材と、ステアリングラックハウジング側に固定されたアウタ部材とを弾性的に連結する弾性部材に一対のすぐり部を形成することにより、ステアリングラックハウジングの車体に対するばね特性を調整する技術が公知となっている（特許文献１参照）。
特開２００２−１６０６４７号公報

しかしながら、前述の特許文献１の発明にあっては、弾性部材における小径部（本発明の第１弾性部材に相当）と、大径部（本発明の第２弾性部材に相当）とが同一工程で形成されており、詳しくは、単一の弾性材料を用いてインナ部材に加硫接着させることにより小径部と大径部とが同時に形成されるため、製品としてのばね特性の調整幅が狭いという問題点があった。

本発明は上記問題点に着目してなされたもので、その目的とするところは、ステアリングラックハウジングの車体に対するばね特性をより広い調整幅で調整可能なステアリングラックハウジング用ブラケット構造を提供することである。

本発明の請求項１記載の発明では、車両に設けられた車体側取付部に形成された凹形状の係止溝に接続されるステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、筒状に形成されたインナ部材と、前記インナ部材の一端側に設けられ、前記係止溝に挿入される突出部と、筒状に形成され、前記インナ部材の径方向外側に離間して配置されるアウタ部材と、前記インナ部材とアウタ部材との間に設けられ、前記突出部を含む前記インナ部材の外周面に加硫接着される筒状の第１弾性部材と、前記アウタ部材の軸方向両端部に設けられ、前記インナ部材のそれぞれの端部が挿入される貫通孔を有すると共に、前記第1弾性部材とは異なる工程で形成される第２弾性部材とを有し、前記インナ部材の突出部は、前記第２弾性部材の一方が外嵌された状態でこの第２弾性部材よりも軸方向外側に突出するように形成されると共に、加硫接着された前記第１弾性部材と共に前記係止溝に嵌入されるように形成され、前記インナ部材の内周側にはボルトが挿通され、前記車体側取付部には、前記ボルトを挿通する貫通穴が設けられ、前記インナ部材は、前記ボルトによって前記車体側取付部と接続されることとした。

従って、第１弾性部材と第２弾性部材とを異なる工程で形成することにより、第１弾性部材と第２弾性部材のばね特性をそれぞれ任意に設定でき、これによりステアリングラックハウジングの車体に対する車幅方向及び車両前後方向（ステアリングラックハウジングの軸方向を回転軸とするねじり方向）のばね特性をより広い調整幅で調整可能となる。

以下、本発明のステアリングラックハウジング用ブラケット構造ステアリングラックハウジング用ブラケット構造の実施例を説明する。

以下、本発明の実施例１を説明する。
図１は本発明の実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット構造が採用されるステアリングラックハウジングの平面図、図２は実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂ付近の拡大図、図３は実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット構造を説明する側断面図、図４は図２のＳ４−Ｓ４線による断面図である。
図５は実施例１のインナ部材及び第１弾性部材の側面図（一部断面図）、図６は実施例１の第２弾性部材を説明する側断面図、図７は実施例１の第２弾性部材を説明する平面図である。

図１に示すように、本実施例のステアリングラックハウジング用ブラケット構造が適用されるステアリングラックハウジング１は、アルミニウム等の金属を用いて鋳造やプレス加工で筒状に形成されており、本実施例では車幅方向略中央部で左右のハウジング1a,1bが連結された２ピース構造となっている。
また、前記ステアリングラックハウジング１の内部には、ステアリングラックＳ（図４参照）が車幅方向に移動可能に収容されると共に、その両端部には蛇腹状のカバー2,2が装着されている。
そして、前記ステアリングラックＳはピニオン用ハウジング１ｃに収装されたピニオン（図示せず）に連結され、該ピニオンはピニオン用ハウジング１ｃから上方に突設された回転操作軸１ｄに連結されている。
即ち、ステアリング操作時の回転力が、前記回転操作軸１ｄ、油圧式補助機構４等を介して前記ピニオンに伝達されることにより、前記ステアリングラックＳを介して車幅方向両側に突設されたタイロッド3,3が駆動され、図外の車輪に蛇角の変化が与えられるようになっている。

そして、前記ステアリングラックハウジング１の車両後方側には、斜め上方に向かって設けられた３箇所のステアリングラックハウジング用ブラケット５ａ〜５ｃが設けられ、該ステアリングラックハウジング用ブラケット５ａ〜５ｃを介してステアリングラックハウジング１が車体に固定される。
なお、前記ステアリングラックハウジング用ブラケット５ａとステアリングラックハウジング用ブラケット5b,5cとは外形状の違いはあるものの同様の構造を有しているため、本実施例ではステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂについてのみ説明する。
図３に示すように、ステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂは、ステアリングラックハウジング１を車体に対して防振支持するためのものであって、インナ部材７と、アウタ部材８と、第１弾性部材９と、第２弾性部材10a,10bを主要な構成としている。
図４に示すように、前記アウタ部材８は貫通穴８ａを有して筒状に形成され、その一部がステアリングラックハウジング１ｂに一体的に形成されている。

図５に示すように、前記インナ部材７はアルミニウム等の金属を用いて円筒状に形成されると共に、その内周面には後述するボルトＢを挿通するためのボルト挿通穴７ａが形成され、外周面には第１弾性部材９が加硫接着されている。
前記第１弾性部材９は、図示しない成形型内にセットされたインナ部材７の外周面と成形型の内周面との隙間にゴム等の弾性材料を流し込むことにより加硫成形され、この際、第１弾性部材９の内周面がインナ部材７の外周面に加硫接着される他、外周面は成形型の形状に沿って山部9a,9aと谷部9bが形成され、軸方向両端部は他の部分に比べて薄肉のストッパ部9c,9dがそれぞれ形成されている（後述する（ロ）に対応）。
また、本実施例では前記ストッパ部９ｃはストッパ９ｄよりも軸方向に長く形成されることにより、突出した状態の突出部１２が設けられている。

図６、７に示すように、第２弾性部材10a,10bは前記第１弾性部材９とは別工程で、且つ、前記第１弾性部材９に比べて弾性係数が高い弾性材料を用いて円筒状に形成され、その軸方向の厚みは前記ストッパ部９ｄの軸方向の長さと略一致する厚みで形成されている（請求項２に対応）。

即ち、前記第１弾性部材９と第２弾性部材10a,10bとが別工程で異なる弾性係数の弾性材料を用いて形成されることにより、これら両者の外形を設計変更することなくそれぞれのばね特性を任意に設定することが可能となり、これにより後述するステアリングラックハウジング１の車体に対するばね特性の調整幅を従来の発明に比べて広くできる（請求項１に対応）。

そして、ステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂをステアリングラックハウジング１に対して組付ける際には、先ず、第１弾性部材９が加硫接着されたインナ部材７の突出部１２が車体側になるようにして該インナ部材７をアウタ部材８の貫通穴８ａに圧入すると、第１弾性部材９の山部9a,9aがアウタ部材８の内周面（貫通穴８ａ）との間で谷部９ｂ及び軸方向外側に向かって潰れながら変形し、結果、第１弾性部材９のストッパ部9c,9dを除く外周面全体がアウタ部材８の内周面に完全に密着する。
この際、第１弾性部材９が加硫接着されたインナ部材７には第２弾性部材10a,10bが未装着であるため、従来の発明に比べて第２弾性部材10a,10bの厚みや外径に関係なくインナ部材７をアウタ部材８にスムーズに圧入可能となる。

次に、前記第１弾性部材９のストッパ部9c,9dに第２弾性部材10a,10bを外嵌させることによりステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂのステアリングラックハウジング１への組付けを終了し、この状態でステアリングラックハウジング１を車両組立工場へ搬送する。
この際、前記第２弾性部材10a,10bの内径は前記ストッパ部9c,9dの外径と略同一の径で形成されているため、これら両者が前記外嵌の際に互いに弾性力を有して密着し、これにより、金属製のインナ部材７の外周面に第２弾性部材10a,10bが直接外嵌された場合に比べて摩擦抵抗が大きくなり、結果、前記搬送時や後述する車体への組付け時に第２弾性部材10a,10bが軸方向に摺動したり脱落する虞がない（後述する（イ）に対応）。

次に、車両組立工場では前記車体の車体側取付部１１の貫通穴１１ａに予め挿通・固定されたボルトＢに対してインナ部材７のボルト挿通穴７ａに挿通させながら突出部１２を前記車体側取付部１１の係止溝１１ｂに係止させ、この状態でボルトＢの先端にワッシャＷを介してナットＮを締めることにより、ステアリングラックハウジング１の車体への組付けを終了する。
この際、前述したように、第２弾性部材10a,10bが前記第１弾性部材９のストッパ部9c,9dに密着した状態で外嵌するため、前記車体への組付け時にインナ部材７から脱落する虞がない。
なお、作業上可能であれば突出部１２を前記車体側取付部１１の係止溝１１ｂに係止させた後、ボルトＢを車体側取付部１１の貫通穴１１ａ、インナ部材７のボルト挿通穴７ａに挿通させ、この状態でボルトＢの先端にワッシャＷを介してナットＮを締めても構わない。

このように構成されたステアリングラックハウジング用ブラケット構造にあっては、インナ部材７が車体側に、アウタ部材８がステアリングラックハウジング１側にそれぞれ固定され、第１弾性部材９及び第２弾性部材10a,10bによってステアリングラックハウジング１がステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂを介して車体に弾性支持された状態となる。

そして、図３に示すように、自動車の走行時には車輪を介して伝達される振動によって主にアウタ部材８の軸方向中央のＯ点を中心にＳＡ方向に捩じるような応力が発生する。
この際、アウタ部材８が車両後方側に倒れる場合には第２弾性部材１０ａが緩衝材の役目を果たして前記応力を吸収・緩和でき、これにより前記アウタ部材８の倒れを抑制できる。
一方、アウタ部材８が車両前方側に倒れる場合には第２弾性部材１０ｂが緩衝材の役目を果たして前記回転力を吸収・緩和でき、これにより前記アウタ部材８の倒れを抑制できる。
また、ステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂにＱＡ方向（車幅方向）の応力が作用した場合には、第１弾性部材９が緩衝材の役割を果たして該応力を吸収・緩和でき、これにより自動車の操縦安定性を確保できる。
さらに、前述したように、第１弾性部材９と第２弾性部材10a,10bとが別工程で形成され、第１弾性部材９が第２弾性部材10a,10bよりも低い弾性係数の弾性材料で形成されることにより、ステアリングラックハウジング１の車体に対するばね特性をより広い調整幅で調整でき、これにより車幅方向のばね特性が車両前後方向に比べて柔らかいばね特性にして弱アンダーなステアリング性能を実現できる（請求項１、２に対応）。

以下、本発明の実施例２を説明する。
本実施例のステアリングラックハウジング用ブラケット構造では、前記実施の形態１で説明した第２弾性部材10a,10bが第１弾性部材９と同一の弾性係数を有する弾性材料を用いて第１弾性部材９とは別工程でインナ部材７に加硫接着されること以外は前記実施の形態１と同様であるため、同じ構成部材については同一の符号を付してその説明は省略する。
図８は本発明の実施例２のステアリングラックハウジング用ブラケット構造を説明する側断面図である。

図８に示すように、本実施例のステアリングラックハウジング用ブラケット構造では、前記第１弾性部材９がインナ部材７の外周面に加硫接着されると共に、第２弾性部材20a,20bがアウタ部材７の軸方向端面と前記第１弾性部材９のストッパ部9c,9dに加硫接着されている。

また、前記第２弾性部材21a,21bの軸方向の厚みは、前記第１弾性部材９の径方向の厚みよりも幾分厚く形成され、これに伴ってボルトＢ、第１弾性部材９、アウタ部材８の軸方向の長さは前記実施の形態１よりも長く形成されている。

そして、ステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂをステアリングラックハウジング１に対して組付ける際には、先ず、前記第１弾性部材９が加硫接着されたインナ部材７の突出部１２が車体側となるようにして該インナ部材７をアウタ部材８の貫通穴８ａに圧入する。
この際、前記第１弾性部材９が加硫接着されたインナ部材７には第２弾性部材20a,20bがないため、従来の発明に比べて第２弾性部材20a,20bの厚みや外径に関係なく前記インナ部材７をアウタ部材８にスムーズに圧入可能となる。

次に、前記インナ部材７の両端部付近に図示しない成形型をセットし、該成形型内に前記第１弾性部材９と同一の弾性係数を有する弾性材料を流し込むことにより、第２弾性部材20a,20bを形成する。
この際、前記第２弾性部材20a,20bは前記ストッパ部9c,9dに加硫接着する他、アウタ部材８の軸方向両端面にも加硫接着する。
また、この際、成形型により前記第２弾性部材20a,20bの軸方向の厚みは、第１弾性部材９の径方向の厚みよりも幾分厚く形成されている。
即ち、前記第１弾性部材９と第２弾性部材20a,20bとが別工程で同一の弾性係数の弾性材料を用いて形成されることにより、第２弾性部材20a,20bの軸方向の厚みを設定変更して形成することができ、これにより第２弾性部材20a,20bのばね特性を任意に設定することが可能となってステアリングラックハウジング１の車体に対するばね特性の調整幅を従来の発明に比べて広くできる（後述する（ハ）に対応）。

次に、ステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂが組み付けられたステアリングラックハウジング１を車両組立工場へ搬送する。
この際、前記第２弾性部材20a,20bのそれぞれの内径は前記ストッパ部9c,9dの外径と略同一の径で形成されているため、これら両者が前記外嵌の際に互いに弾性力を有して密着し、これにより、金属製のインナ部材７の外周面に第２弾性部材20a,20bが直接外嵌された場合に比べて摩擦抵抗が大きくなり、結果、前記搬送時や後述する車体への組付け時に第２弾性部材20a,20bが軸方向に摺動したり脱落する虞がない。

次に、車両組立工場では前記車体の車体側取付部１１の貫通穴１１ａに予め挿通・固定されたボルトＢに対してインナ部材７のボルト挿通穴７ａに挿通させながら突出部１２を前記車体側取付部１１の係止溝１１ｂに係止させ、この状態でボルトＢの先端にワッシャＷを介してナットＮを締めることにより、ステアリングラックハウジング１の車体への組付けを終了する。

このように構成されたステアリングラックハウジング用ブラケット構造にあっては、インナ部材７が車体側に、アウタ部材８がステアリングラックハウジング１側にそれぞれ固定され、第１弾性部材９及び第２弾性部材20a,20bによってステアリングラックハウジング１がステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂを介して車体に弾性支持された状態となる。
また、前述したように、第２弾性部材20a,20bの軸方向の厚みが適宜設定されることにより、ステアリングラックハウジング１の車体に対する車幅方向のばね特性が車両前後方向に比べて柔らかいばね特性となり、弱アンダーなステアリング性能を実現できる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明の具体的構成は本実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば、実施例２で説明したステアリングラックハウジング１の車体に対するばね特性の設定は、第２弾性部材20a,20bの軸方向の厚みの変更に限定されるものではなく、第２弾性部材20a,20bの径方向の厚みの変更や、その他に第１弾性部材９の山部9a,9a、谷部９ｂの径方向の厚みの変更など任意に設定できる。
また、ストッパ部9c,9dの厚みは適宜設定可能である。

更に、上記実施例及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項１または請求項２記載のステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、
前記第１弾性部材の軸方向両端部に薄肉のストッパ部を形成すると共に、該ストッパ部に第２弾性部材の内周面を密着した状態で外嵌させたことを特徴とするステアリングラックハウジング用ブラケット構造。

即ち、インナ部材の外周面が第２弾性部材の内周面に直接外嵌された場合に比べて第２弾性部材の摺動抵抗が大きくなり、結果、ステアリングラックハウジングの搬送時や車体への組付け時に第２弾性部材が軸方向に摺動したり脱落するのを防止できる。

（ロ）請求項１または２、前記（イ）記載のステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、
前記第１弾性部材をインナ部材の外周面に加硫成形によって接着し、
前記ストッパ部を前記加硫成形時に形成することを特徴とするステアリングラックハウジング用ブラケット構造。

即ち、ストッパ部と第１弾性部材を単一の成形型で同時に加硫成形でき、これら両者を別体で形成した場合に比べて組立工数を削減することができる。

（ハ）請求項１記載のステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、
前記第１弾性部材と第２弾性部材とを同一の弾性係数を有する材料で形成し、
前記第１弾性部材と第２弾性部材の外形を適宜設定することによりステアリングラックハウジングの車体に対するばね特性を設定することを特徴とするステアリングラックハウジング用ブラケット構造。

即ち、前記第１弾性部材と第２弾性部材とを同一の弾性係数を有する材料で形成しつつ、該第１弾性部材と第２弾性部材の外形の設定、例えば軸方向や径方向の厚みまたは形状等の設定により、ステアリングラックハウジングの車体に対するばね特性を設定できる。

図１は本発明の実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット構造が採用されるステアリングラックハウジングの平面図である。 実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット５ｂ付近の拡大図である。 実施例１のステアリングラックハウジング用ブラケット構造を説明する側断面図である。 図２のＳ４−Ｓ４線による断面図である。 実施例１のインナ部材及び第１弾性部材の側断面図（一部側面図）である。 実施例１の第２弾性部材を説明する側断面図である。 実施例１の第２弾性部材を説明する平面図である。 実施例２のステアリングラックハウジング用ブラケット構造を説明する側断面図である。

符号の説明

Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｓ ステアリングラック
Ｗ ワッシャ
１ ステアリングラックハウジング
１ａ、１ｂ ハウジング
１ｃ ピニオン用ハウジング
１ｄ 回転操作軸
２ カバー
３ タイロッド
４ 油圧式補助機構
５ａ、５ｂ、５ｃ ステアリングラックハウジング用ブラケット
７ インナ部材
７ａ ボルト挿通穴
８ アウタ部材
８ａ 貫通穴
９ａ 山部
９ｂ 谷部
９ｃ、９ｄ、 ストッパ部
８ アウタ部材
９、第１弾性部材
１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂ 第２弾性部材
１１ 車体側取付部
１１ａ 貫通穴
１１ｂ 係止溝
１２ 突出部

Claims (2)

1. 車両に設けられた車体側取付部に形成された凹形状の係止溝に接続されるステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、
   筒状に形成されたインナ部材と、
   前記インナ部材の一端側に設けられ、前記係止溝に挿入される突出部と、
   筒状に形成され、前記インナ部材の径方向外側に離間して配置されるアウタ部材と、
   前記インナ部材とアウタ部材との間に設けられ、前記突出部を含む前記インナ部材の外周面に加硫接着される筒状の第１弾性部材と、
   前記アウタ部材の軸方向両端部に設けられ、前記インナ部材のそれぞれの端部が挿入される貫通孔を有すると共に、前記第1弾性部材とは異なる工程で形成される第２弾性部材とを有し、
   前記インナ部材の突出部は、前記第２弾性部材の一方が外嵌された状態でこの第２弾性部材よりも軸方向外側に突出するように形成されると共に、加硫接着された前記第１弾性部材と共に前記係止溝に嵌入されるように形成され、
   前記インナ部材の内周側にはボルトが挿通され、
   前記車体側取付部には、前記ボルトを挿通する貫通穴が設けられ、
   前記インナ部材は、前記ボルトによって前記車体側取付部と接続されること
   を特徴とするステアリングラックハウジング用ブラケット構造。
2. 請求項１記載のステアリングラックハウジング用ブラケット構造において、
   前記第１弾性部材と第２弾性部材とを異なる弾性係数を有する材料で形成したこと
   を特徴とするステアリングラックハウジング用ブラケット構造。

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