JP6567950B2 - ダンパ装置及びステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ装置、及びダンパ装置を用いたステアリング装置に関する。

従来、タイロッドを介して転舵輪（タイヤ）に連結される転舵シャフトを軸線方向に往復移動させることにより、転舵輪の向きを変えるステアリング装置がある。転舵シャフトは、ハウジングに摺動可能に収容されている。そして、転舵シャフトが、その往復移動範囲の限界に達すると、転舵シャフトの端部に形成された大径部がハウジングに衝突し、転舵シャフトの移動範囲が物理的に規制される。具体的には、運転者によるステアリングホイールの操作に伴って、転舵シャフトを軸方向に移動させる力が（正）入力される。又は、転舵輪が縁石に乗り上げる等の作用により、転舵輪から転舵シャフトに対し、転舵シャフトを軸方向に移動させる過大な力が（逆）入力される。そして、正、逆の入力に伴って、転舵シャフトが軸線方向に移動し続けると、やがて大径部がハウジングに衝突し「エンド当て」が生じる。

このとき、ステアリング装置では、エンド当て部にダンパ装置を用いて、エンド当て時における衝撃を吸収する技術が有る（特許文献１参照）。特許文献１のステアリング装置では、ダンパ装置の衝撃吸収部材として、エンド部材（大径部）とハウジングとの間に緩衝材１２が介装される。緩衝材１２は、ゴム製の弾性部材であり、緩衝材１２をエンド部材とハウジングとの間に介在させることにより、金属同士であるエンド部材とハウジングとの衝突により発生する衝撃や打音の低減を行なう。

独国特許出願公開第１０２０１１０５１７１５号明細書

しかしながら、特許文献１の技術では、緩衝材１２の軸線方向への抜け止めとして、緩衝材１２の外周面にビード部１５が形成され、ハウジングの凹部と係合している。このため、緩衝材１２に大きな衝撃力が入力されると、外周面から径方向外方に突設される緩衝材１２の外周ビード部１５には、瞬間的に大きな応力が集中的に付与され破壊する虞がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、転舵シャフトのエンド当て時における衝撃吸収性能を向上させたダンパ装置及びステアリング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係るダンパ装置は、軸部及び大径部を備えるシャフトと、筒状に形成され、前記シャフトを軸線方向に相対移動可能に挿通し、前記大径部の端面に対して前記軸線方向に対向する規制面を備えるハウジングと、前記軸部に挿通され、前記大径部の端面と前記規制面との前記軸線方向の間に介装される衝撃吸収部材と、を備えるダンパ装置であって、前記ハウジングは、前記ハウジングの内周面に形成される凹溝を備え、前記衝撃吸収部材は、前記大径部の端面と接触可能な円環部を備える衝撃受部材と、前記規制面と前記円環部との間に配置される筒状本体部、及び、前記筒状本体部から径方向外方に突設し前記凹溝に収容される凸部を備え、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で成形される弾性体と、前記筒状本体部に埋設され、前記凸部の径方向内方に配置される環状の凸部保護プレートと、を備える。

このように、衝撃吸収部材の弾性体が、軸線方向への抜け止め機能を有する凸部と軸線方向に圧縮されることにより入力された衝撃を吸収する緩衝機能を備える筒状本体部とを備え、凸部と筒状本体部との間に、凸部保護プレートが介在される。このため、シャフトのエンド部である大径部が衝撃吸収部材の衝撃受部材に衝突し、筒状本体部を圧縮し変形させることによって筒状本体部に発生させる応力は、凸部保護プレートに遮られて凸部にまで影響を及ぼすことはない。これにより、凸部に応力が集中し、破壊されることが良好に防止される。

本明細書において「弾性体」は、一般的に定義される「ゴム状弾性」を発現する材料素材で成形された部材を示し、その限りにおいて限定されるものでない。弾性体としては、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料を好適に用いることができる。

本実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す概略図である。 ダンパ装置を説明するための図１の転舵シャフト軸端部の断面図である。 操舵補助機構を説明する断面図である。 ダンパ装置の衝撃吸収部材を規制面と当接する側からみた図である。 本実施形態において、エンド当て直前における転舵シャフトの軸端部の衝撃吸収部材の状態を示す断面図である。 本実施形態において、エンド当て後における転舵シャフトの軸端部の衝撃吸収部材の状態を示す断面図である。

以下、本発明のダンパ装置、及び、本ダンパ装置を用いた本発明のステアリング装置の具体的な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、ステアリング装置の一例として、電動パワーステアリング装置について説明する。電動パワーステアリング装置は、操舵補助力によって操舵力を補助するステアリング装置である。なお、本発明のステアリング装置は、電動パワーステアリング装置の他に、後輪操舵装置、ステアバイワイヤ装置などに適用できる。

（１．電動パワーステアリング装置の構成）
図１に示すように、電動パワーステアリング装置Ｓは、操舵機構１０、転舵機構２０、操舵補助機構３０、トルク検出装置４０、及びダンパ装置５０を有する。操舵機構１０は、ステアリングホイール１１、及びステアリングシャフト１２を備える。ステアリングホイール１１は、ステアリングシャフト１２の端部に固定される。ステアリングシャフト１２は、転舵輪２６，２６を転舵するために、ステアリングホイール１１に加えられる操舵トルクを伝達する。ステアリングシャフト１２は、コラム軸１３、中間軸１４、及びピニオン軸１５を連結して構成される。ピニオン軸１５は、入力シャフト１５ａ、出力シャフト１５ｂ、及びトーションバー１５ｃを有する。入力シャフト１５ａの入力側部分には、中間軸１４の出力側部分が接続され、出力シャフト１５ｂの出力側部分には、ピニオン歯１５ｄが形成される。

転舵機構２０は、本発明に係る転舵シャフト２１（シャフトに相当）、及び略円筒状（筒状に相当）に形成されたハウジング２２を有する。ハウジング２２は、例えばアルミによって形成される。転舵シャフト２１は、軸線方向に沿って直線往復移動可能にハウジング２２に収容されて支持される。以下の説明において、この転舵シャフト２１の軸線方向に沿った方向を単に「Ａ軸方向（図１参照）」とも称する。ハウジング２２は、第１ハウジング２２ａと、第１ハウジング２２ａのＡ軸方向一端側（図１中、左側）に固定された第２ハウジング２２ｂとを備える。

また、ピニオン軸１５は、第１ハウジング２２ａ内において回転可能に支持される。転舵シャフト２１には、ラック歯２１ａが形成され、ラック歯２１ａ及びピニオン歯１５ｄは、互いに噛合されて、ラックアンドピニオン機構２３を構成する。

図１、図２に示すように、転舵シャフト２１は、両端部に大径部５１，５１を有する。大径部５１，５１は、転舵シャフト２１の両端が拡径されて形成される。なお、図２においては、図１における左方の大径部５１のみ図示し、右方の大径部５１は図示省略する。図２に示すように、大径部５１（５１）には、ボールスタッド２７が収容されており、ボールジョイントを形成する。ボールスタッド２７（２７）の両端部には、タイロッド２４（２４）（図１参照）が連結され、タイロッド２４（２４）の先端は、転舵輪２６が組み付けられた図示しないナックルに連結される。

これにより、ステアリングホイール１１が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト１２に伝達され、ピニオン軸１５が回転される。ピニオン軸１５の回転は、ピニオン歯１５ｄ及びラック歯２１ａによって、転舵シャフト２１の直線往復移動に変換される。そして、このＡ軸方向に沿った移動がタイロッド２４（２４）を介してナックル（図略）に伝達されることにより、転舵輪２６，２６が転舵され、車両の進行方向が変更される。なお、符号２５は、ハウジング２２の内部を含む転舵機構２０の収容空間の気密性を保つためのブーツである。

操舵補助機構３０は、トルク検出装置４０の出力に基づいて制御されるモータＭを駆動源として操舵機構１０に操舵補助力を付与する機構である。図３に示すとおり、操舵補助機構３０は、操舵補助装置用ハウジング２２ｃ、膨出部２２ｄ、電装装置用ハウジング３１、電装装置ＭＣＵ、モータＭの出力シャフト３２、ボールねじ機構３３、及びベルト伝達機構３５を備える。操舵補助機構３０は、モータＭの回転トルクを、ベルト伝達機構３５を介してボールねじ機構３３に伝達し、ボールねじ機構３３によって回転トルクを転舵シャフト２１の直線往復動の移動力に変換することで操舵機構１０に操舵補助力を付与する。つまり、本実施形態の電動パワーステアリング装置Ｓは、所謂、ラックパラレル型の装置として構成される。

操舵補助機構３０の大部分（転舵シャフトに装着される部分）は、第１ハウジング２２ａと第２ハウジング２２ｂとの接合部であって、拡径された大径円筒状に形成されるハウジング２２の一部分をなす操舵補助装置用ハウジング２２ｃ内に配置され、収容される。操舵補助装置用ハウジング２２ｃの下側には、膨出した筒状をなす膨出部２２ｄが設けられる。膨出部２２ｄには、操舵補助機構３０において、転舵シャフト２１と離間して平行配置される装置が収容、配置される。操舵補助装置用ハウジング２２ｃと膨出部２２ｄは連続する１つの収容空間をなす。この膨出部２２ｄの端面には、電装装置ＭＣＵを内装する電装装置用ハウジング３１が取付けられる。膨出部２２ｄと電装装置用ハウジング３１とは所定の貫通孔を介して連通する。

モータＭを含む電装装置ＭＣＵは、転舵シャフト２１と離間して電装装置用ハウジング３１内に収容される。モータＭの出力シャフト３２が転舵シャフト２１のＡ軸方向と平行をなし、膨出部２２ｄ内に延びるよう配置される。出力シャフト３２は、モータＭの出力シャフトであり、操舵補助力を伝達する。駆動プーリ３６は、出力シャフト３２の外周面のうちＡ軸方向において電装装置用ハウジング３１の外部に配置され、膨出部２２ｄ内に収容される。電装装置ＭＣＵは、モータＭ、及びモータＭを駆動するための制御部ＥＣＵ等を備える。

ボールねじ機構３３は、ボールねじ部２１ｂと、ボールねじナット３３ａ（ナットに相当）と、を備える。ボールねじ部２１ｂは、図１に示す転舵シャフト２１の外周のうちＡ軸方向に沿った一定範囲に亘って形成される（図１中、左側）。ボールねじナット３３ａは、ボールねじ部２１ｂに沿って配列される複数のボール３３ｂを介して転舵シャフト２１のボールねじ部２１ｂに螺合される。

ベルト伝達機構３５は、前述した駆動プーリ３６、歯付きベルト３５ａ、及び従動プーリ３４によって構成される。駆動プーリ３６、及び従動プーリ３４は、それぞれ外歯を備える歯付きのプーリである。ベルト伝達機構３５は、歯付きベルト３５ａを介して駆動プーリ３６と従動プーリ３４との間で、モータＭが発生させる駆動力（回転駆動力又は回転トルク）を伝達する機構である。駆動プーリ３６は、モータＭの出力シャフト３２との間で、回転トルク（回転駆動力）の伝達を行なう。

歯付きの従動プーリ３４は、ボールねじナット３３ａの外周に、ボールねじナット３３ａと一体回転可能に固定される。歯付きベルト３５ａは、内歯を内周側に複数有する円環状のゴムベルトであり、従動プーリ３４の外周と駆動プーリ３２ａの外周との間に、各外周に設けられた各歯と噛合した状態で掛け渡され、歯付きの駆動プーリ３２ａの回転を歯付きの従動プーリ３４に滑りなく伝達する。

上記の構成により、操舵補助機構３０は、ステアリングホイール１１の回転操作に応じてモータＭを駆動し、出力シャフト３２を回転させる。出力シャフト３２が回転することにより、伝達トルクが駆動プーリ３６に伝達され、駆動プーリ３６が回転する。また、駆動プーリ３６の回転は、歯付きベルト３５ａを介して従動プーリ３４に伝達される。従動プーリ３４が回転することにより、従動プーリ３４に一体的に設けられるボールねじナット３３ａが回転する。そして、ボールねじナット３３ａが回転することにより、ボール３３ｂを介して転舵シャフト２１の軸線方向への操舵補助力が転舵シャフト２１に伝達される。

トルク検出装置４０は、ピニオン軸１５の周囲にあるハウジング２２の取付開口部２２ｅに固定される。トルク検出装置４０は、トーションバー１５ｃの捩れ量を検出し、捩れ量に応じた信号を制御部ＥＣＵに出力する。ここでいう、トーションバー１５ｃとは、入力シャフト１５ａのトルクと出力シャフト１５ｂのトルクとの差に応じて捩れる特性を有する部材である。制御部ＥＣＵは、トルク検出装置４０の出力信号に基づいて、操舵補助トルクを決定し、モータＭの出力を制御する。なお、制御部ＥＣＵは、予め記憶された中立情報及び走行状態に基づく学習制御によりステアリングセンタを決定する。なお、中立情報は、ステアリングセンタに対応するモータＭが有する角度センサの位置（電気角）情報であり、車両組立時に測定され、制御部ＥＣＵ内の不揮発性メモリに記憶される。

（２．ダンパ装置）
ダンパ装置５０について説明する。本実施形態において、ダンパ装置５０は、４輪の車両において、前輪側の電動パワーステアリング装置ＳのＡ軸方向の左右両側２カ所に装着される。ダンパ装置５０は、運転者の操舵に伴う正入力、又は車両の外部から転舵輪を介して逆入力が転舵シャフト２１に入力されるのに伴って、転舵シャフト２１が備える大径部５１がハウジングの規制面５２ｂに衝突する際の衝撃を吸収するための装置である。

図２に示すとおり、ダンパ装置５０は、上述した転舵シャフト２１（シャフトに相当）と、大径部用ハウジング５２，５２（ハウジング２２）と、衝撃吸収部材５３，５３と、を備える。なお、図２の状態は、図１の状態とは異なり、大径部５１が、Ａ軸方向において衝撃吸収部材５３に当接した状態を示している。衝撃吸収部材５３，５３は、転舵シャフト２１の直線移動を停止させるため、大径部用ハウジング５２，５２内の空間にそれぞれ収容され、転舵シャフト２１の大径部５１，５１と、大径部用ハウジング５２，５２の各規制面５２ｂ、５２ｂとの間にそれぞれ介装される。そして、転舵シャフト２１が、例えば、Ａ軸方向で図１、図２の右方向に移動し、転舵輪２６が最大操舵角に達した場合に、大径部５１が、衝撃吸収部材５３に衝突する（図２参照）。衝撃吸収部材５３は、このとき生じる衝突の衝撃を吸収する。なお、以下の説明において、特に断りが無ければ、２カ所に装着されるダンパ装置５０のうち、図１中で操舵補助機構３０に隣接する側（図１において左側）のダンパ装置５０の構成について、主に説明する。

転舵シャフト２１の大径部５１は、転舵シャフト２１側の端部５１１において転舵シャフト２１と接続するとともに、転舵シャフト２１の端部の軸部２１１よりも大径に形成される。転舵シャフト２１の軸部２１１の端面には、大径部５１側に向かって開口するめねじ部２１３が形成される。また、端部５１１には、転舵シャフト２１のめねじ部２１３と螺合するおねじ部５１ｂが形成される。おねじ部５１ｂは、転舵シャフト２１側に突出される。おねじ部５１ｂがめねじ部２１３に螺合されることにより、大径部５１を介して転舵シャフト２１とボールスタッド２７とを連結する。

また、おねじ部５１ｂの根元には、転舵シャフト２１の端面、すなわち終端が当接する大径部５１の当接端面５１ａ（大径部の端面に相当）が形成される。当接端面５１ａは、おねじ部５１ｂの根元から径方向外方に向かって形成される。本実施形態では、当接端面５１ａが転舵シャフト２１の終端に相当する、いわゆるラックエンドになり、衝撃吸収部材５３が装着されない状態では、当接端面５１ａが規制面５２ｂに当接可能となり、転舵シャフト２１が直線往復移動する際のストッパを担う。

大径部５１は、転舵シャフト２１側とは反対側の端部５１２において、ボールスタッド２７を連結し、ボールスタッド２７、タイロッド２４、及びナックルを介して転舵輪２６を連結する。つまり、大径部５１は、端部５１２側においてボールスタッド２７を収容するソケットである。自身の大径部５１側の先端がボール形状をなすボールスタッド２７は、緩衝材２７ｃを介して、ボール部２７ｂを収容部５１ｃに回動自在に収容される。ボールスタッド２７の大径部５１と反対側の部分はロッド状に形成され、このロッドの端部と、転舵輪２６を連結するナックルとが、タイロッド２４を介して連結される。これにより、転舵シャフト２１がＡ軸方向に直線移動することによって、大径部５１に装着されるボール部２７ｂを回動中心としてタイロッド２４が揺動される。そして、当接端面５１ａが衝撃吸収部材５３に当接し、移動を規制されるまで、ナックルに連結する転舵輪２６が転舵される。つまり、正入力される。

大径部用ハウジング５２は、第１及び第２の各ハウジング２２ａ，２２ｂの端部に接続されるハウジング２２の一部分であり、Ａ軸方向に沿って転舵輪２６が配置される側に開口する略有底円筒状に形成される。大径部用ハウジング５２の内部には、転舵シャフト２１の軸部２１１を挿通状態で収容するシャフト収容部５２ｅと、Ａ軸方向に開口し、軸部２１１及び大径部５１を収容可能な大径部収容部５２ａが形成される。大径部収容部５２ａは内径がほぼ一定に維持されるように形成されており、その底壁を形成する底面が、大径部５１の当接端面５１ａと対向する規制面５２ｂを形成する。

また、大径部収容部５２ａの内周面５２ｃであって、規制面５２ｂから軸線方向に立設する底側の角部には、規制面５２ｂと面一状をなすように、径方向外方に向けて凹設される凹溝５２ｄが環状に形成されている（図２、図５、図６参照）。この、凹溝５２ｄは、後述する衝撃吸収部材５３の弾性体５３ｂを構成する凸部５３６が収容されるよう形成される。つまり、凹溝５２ｄは、弾性体５３ｂの凸部５３６と嵌合して、衝撃吸収部材５３の配置をＡ軸方向に位置決めするための凹部である。

前述したように、衝撃吸収部材５３は、転舵シャフト２１の軸部２１１を挿通し、大径部５１の当接端面５１ａと大径部用ハウジング５２の規制面５２ｂとのＡ軸方向の間に介装され、「エンド当て」時の衝突衝撃を吸収する部材である。衝撃吸収部材５３は、Ａ軸方向に沿った断面視がＬ字をなす鉄製の衝撃受部材５３ａと、弾性体５３ｂと、環状の凸部保護プレート５３ｃと、を備えている。図２に示すように、衝撃受部材５３ａは、大径部用ハウジング５２（ハウジング）の内周面５２ｃに対向する筒部５３１を備える。また、衝撃受部材５３ａは、筒部５３１の端部から径方向外方に延在し、規制面５２ｂに対向し、且つ大径部５１の当接端面５１ａと接触可能なフランジ部５３２（円環部）を備える。衝撃受部材５３ａは、フランジ部５３２において大径部５１の当接端面５１ａ（端面）による当接ないし衝突による衝撃力を受け、後に詳述する弾性体５３ｂを構成する筒状本体部５３５に圧縮力を加えながら衝撃を伝える部位である。

筒部５３１は、ほぼストレート状の円筒形状をなす。筒部５３１の内周面５３１ａは、衝撃吸収部材５３として大径部用ハウジング５２に取付けられた状態で、軸部２１１を挿通するための貫通孔として形成される。Ａ軸方向に沿った筒部５３１の高さｈ１（図５参照）は、後述する衝撃吸収部材５３の圧縮代Ｘ、及び凸部保護プレート５３ｃの規制面５２ｂからの高さｈ２に対応して形成される。詳細には、大径部用ハウジング５２に配置された衝撃吸収部材５３が備える弾性体５３ｂの筒状本体部５３５の無変形状態において、Ａ軸方向における筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間隔Ｄが、圧縮代Ｘよりも大きくなるよう筒部５３１の高さｈ１が調整される。また、筒状本体部５３５の無変形状態において、筒部５３１と凸部保護プレート５３ｃとが所定の寸法ＯＬだけオーバーラップするよう調整される。筒部５３１は、弾性体５３ｂ（筒状本体部５３５）の径方向内方への弾性変形量を規制する機能も備え、弾性体５３ｂ（筒状本体部５３５）が、軸部２１１に接触することを防止する。

フランジ部５３２は、筒部５３１の端部から径方向外方に延在する、ほぼ均一な厚みの円環板状をなす。フランジ部５３２の外径は、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃの内径よりも僅かに小さく（０．１〜０．３ｍｍ程度の隙間を有するように）形成される。

次に、弾性体５３ｂについて説明する。以下の弾性体の説明において、特に断りが無ければ、無変形状態の弾性体５３ｂについて説明する。弾性体５３ｂは、前述した筒状本体部５３５と、凸部５３６とを備える。筒状本体部５３５は、規制面５２ｂとフランジ部５３２（円環部）の規制面５２ｂ側の面５３２ａとの間に配置される。また筒状本体部５３５は、外周面５３５ａのＡ軸方向の中央部にくびれ状の凹部５３５ｃが形成され、これにより全体形状は、鼓状を呈する。

筒状本体部５３５の端面５３３ａは、フランジ部５３２の規制面５２ｂ側の面５３２ａに接着されている。弾性体５３ｂがゴム材料で成形されていれば、接着方法は加硫接着であり、接触可能な面５３２ａ全面に接着される。また、筒状本体部５３５の内周面５３４には、僅かな隙間を有して筒部５３１が挿入される。つまり、筒状本体部５３５の内周面５３４では、筒部５３１との接着が行われておらず、筒状本体部５３５は、フランジ部５３２の規制面５２ｂ側の面５３２ａとのみ接着される。

また、筒状本体部５３５の内周面５３４の規制面５２ｂ側の角部には、規制面５２ｂに向かって拡径するテーパ状の拡径部５３４ａが形成される。拡径部５３４ａは、筒部５３１の規制面５２ｂ側の端面５３１ｃ（端部に相当）を始点として傾斜形成される。そして、筒状本体部５３５の無変形状態において、筒部５３１は、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂの間に所定の間隔Ｄを有するよう配置される（図５参照）。なお、拡径部５３４ａは、筒状本体部５３５が圧縮された際（図６参照）に弾性変形し、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間にはみ出さないようにすることを形成の目的とする。これによって、端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間ではみ出した筒状本体部５３５を咬み込むことを防止できる。

筒状本体部５３５の外周面５３５ａに形成された凹部５３５ｃは、外周面５３５ａのＡ軸方向の中央部で最もくびれて形成される。また、フランジ部５３２との接着面である端面５３３ａは、フランジ部５３２の規制面５２ｂ側の端面５３１ｃの全面に接着されている。よって、筒状本体部５３５の外周面５３５ａのうちフランジ部５３２側の外周面５３５ａの外径が大きくなる。また、規制面５２ｂと接触する側においても同様である。よって、筒状本体部５３５の外形状は鼓状をなす。凹部５３５ｃは、筒状本体部５３５の外周面５３５ａにおいて、特に、そのＡ軸方向における中央部が、圧縮変形時に径方向外方に膨らみ、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃと擦れることを抑制する。

凸部５３６は、筒状本体部５３５の規制面５２ｂ側の外周面５３５ａから径方向外方に４箇所突設（図４参照）し、凹溝５２ｄに収容（圧入）される。４箇所の凸部５３６は、外周面５３５ａにおいて周方向に等間隔で配置される。凸部５３６は、図５に示すＰ部で、筒状本体部５３５と接続される。凸部５３６は、前述した大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃに形成された凹溝５２ｄに圧入（収容）され、衝撃吸収部材５３の軸方向における位置が固定（規制）される。

図２、図４に示すように、凸部保護プレート５３ｃは、環状の部材である。凸部保護プレート５３ｃは、筒状本体部５３５に埋設され、露出した他端面５３ｃ２が規制面５２ｂに当接し、凸部５３６の径方向内方（内周側）に配置される。凸部保護プレート５３ｃは、例えば鉄等によって形成される金属製の部材である。凸部保護プレート５３ｃは、一端面５３ｃ１が、筒状本体部５３５に形成された溝の底面に接着され固定される。ただし、この態様には限らず、凸部保護プレート５３ｃは、筒状本体部５３５にインサート成形してもよい。また、筒状本体部５３５は、ゴム材料で成形されていれば、加硫接着してもよい。

図５に示すように、凸部保護プレート５３ｃの規制面５２ｂからの高さは、ｈ２である。このとき、高さｈ２は、筒状本体部５３５の無変形状態における規制面５２ｂと筒部５３１の端面５３１ｃとの間の間隔Ｄよりも大きくなるよう形成される。つまり、筒部５３１と凸部保護プレート５３ｃとは、Ａ軸方向において寸法ＯＬだけオーバーラップするよう配置される。このような筒部５３１及び凸部保護プレート５３ｃの配置によって、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間での筒状本体部５３５の咬み込みをさらに良好に防止できる。ただし、この態様には限らず、筒状本体部５３５の無変形状態においては、筒部５３１と凸部保護プレート５３ｃとは、オーバーラップしておらず、筒状本体部５３５の圧縮変形後において、オーバーラップするようにしてもよい。これによっても、かみ込み防止については、相応の効果を有する。また、本実施形態において、凸部保護プレート５３ｃは、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃと、筒状本体部５３５の内周面５３４との間のほぼ中間に位置するよう配置される。

上記より、弾性体５３ｂは、筒状本体部５３５が、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃ、凸部保護プレート５３ｃ、筒部５３１の外周面５３１ｂ及びフランジ部５３２により形成される空間内に配置され、凸部５３６が、大径部用ハウジング５２の凹溝５２ｄに嵌合される。

なお、本発明に係る弾性体５３ｂは、ゴム状弾性を発現するように成形された部材であれば特に限定されない。例えば、弾性体５３ｂは、架橋ゴム、熱硬化性又は熱可塑性の合成樹脂系エラストマー等の材料を用いて成形できる。架橋ゴムとしては、天然ゴム，ブタジエンゴム，イソプレンゴム，クロロプレンゴム，スチレン−ブタジエンゴム，アクリロニトリル−ブタジエンゴム（以下、ＮＢＲとも記す）等のジエン系ゴム及びこれらの不飽和結合部分に水素が添加されたゴム等を例示できる。また、熱硬化性合成樹脂系エラストマーとしては、エチレン‐プロピレンゴム等のオレフィン系ゴム、ブチルゴム，アクリルゴム，ウレタンゴム，シリコンゴム，フッ素ゴム等を例示できる。さらに、熱可塑性合成樹脂系エラストマーとしては、スチレン系，オレフィン系，ポリエステル系，ポリウレタン系，ポリアミド系，塩化ビニル系等のエラストマーを例示できる。

本実施形態では、弾性体５３ｂを、ステアリング装置Ｓの大径部用ハウジング５２に装着する衝撃吸収部材５３に用いる。このため、弾性体５３ｂの材料としては、耐熱性、耐寒性、耐候性の観点から、上述した材料のうち、ＮＢＲ、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレン-プロピレンゴム等を好適に用いることができる。更に耐油性の観点から、弾性体５３ｂの材料として、極性基を有するＮＢＲ、クロロプレンゴム等を好適に用いることができる。

（３．作用）
ダンパ装置５０は、大径部５１が、フランジ部５３２に衝撃力を付与した場合、図５に示す状態を起点として、弾性体５３ｂの筒状本体部５３５が、凸部保護プレート５３ｃ（規制面５２ｂ）及びフランジ部５３２により挟持され軸線方向に押圧（圧縮）され変位する。このため、筒状本体部５３５は、逃げ場を求め、外周面５３５ａ側に設けられた初期の隙間空間（凹部５３５ｃ）を充填するよう、外周面５３５ａが大径部用ハウジング５２（ハウジング２２）の内周面５２ｃに向かって変形する（図略）。

そして、最終的には、筒状本体部５３５は、図６に示すように、主に、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃ、筒部５３１の外周面５３１ｂ、凸部保護プレート５３ｃ、及びＡ軸方向にＸだけ変位した後のフランジ部５３２の規制面５２ｂ側の面５３２ａの全面を押圧して圧縮変形する。つまり、筒状本体部５３５は、図６に示したように、フランジ部５３２がＡ軸方向にＸだけ変位した圧縮後の空間の内部で充満状態となる。

これにより、大径部５１がフランジ部５３２に付与した衝撃力は、筒状本体部５３５の弾性変形の作用によって良好に吸収される。なお、弾性体５３ｂの筒状本体部５３５は、非圧縮性流体であるので、Ａ軸方向に、これ以上変位はしない。このため、衝撃受部材５３ａの筒部５３１は、規制面５２ｂと当接することなく、規制面５２ｂに対して非接触状態を維持したまま、変形した弾性体５３ｂの筒状本体部５３５によって大径部用ハウジング５２（ハウジング）に対する相対移動を規制する。ただし、この態様に限らず、圧縮後に筒部５３１の端面５３１ｃが、規制面５２ｂに当接するようにしてもよい。これによっても、本発明の効果は十分得られる。

また、このとき、筒状本体部５３５の内部に発生する応力は、前述したように、主に、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃ、筒部５３１の外周面５３１ｂ、凸部保護プレート５３ｃと筒状本体部５３５との接触面、及びフランジ部５３２の規制面５２ｂ側の面５３２ａに付与される。しかし、凸部５３６については、凸部保護プレート５３ｃに遮られ、筒状本体部５３５内で上昇した応力の影響を受けない。これにより、凸部５３６が破壊されることはなく、弾性体５３ｂの耐久性が向上する。また、筒状本体部５３５における凸部保護プレート５３ｃのさらに内周側の角部（拡径部５３４ａ）でも、凸部保護プレート５３ｃが筒状本体部５３５内の肉の移動を遮る。これにより、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に、筒状本体部５３５の一部がはみ出し、端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に噛みこまれる虞はない。

（４．実施形態による効果）
上記実施形態によれば、ダンパ装置５０は、軸部２１１及び大径部５１を備える転舵シャフト２１（シャフト）と、筒状に形成され、転舵シャフト２１を軸線方向に相対移動可能に挿通し、大径部５１の当接端面５１ａ（端面）に対して軸線方向に対向する規制面５２ｂを備える大径部用ハウジング５２（ハウジング）と、軸部２１１に挿通され、大径部５１の当接端面５１ａと規制面５２ｂとの軸線方向の間に介装される衝撃吸収部材５３と、を備える。大径部用ハウジング５２は、内周面５２ｃに形成される凹溝５２ｄを備え、衝撃吸収部材５３は、大径部５１の当接端面５１ａと接触可能なフランジ部５３２（円環部）を備える衝撃受部材５３ａと、規制面５２ｂとフランジ部５３２（円環部）との間に配置される筒状本体部５３５、及び、筒状本体部５３５から径方向外方に突設し凹溝に収容される凸部５３６を備え、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で成形される弾性体５３ｂと、筒状本体部５３５に埋設され、凸部５３６の径方向内方に配置される環状の凸部保護プレート５３ｃと、を備える。

このように、衝撃吸収部材５３の弾性体５３ｂが、軸線方向への抜け止め機能を有する凸部５３６と、軸線方向に圧縮されることにより入力された衝撃を吸収する緩衝機能を備える筒状本体部５３５とを備え、凸部５３６と筒状本体部５３５との間に、凸部保護プレート５３ｃが介在される。このため、転舵シャフト２１（シャフト）のエンド部である大径部５１が衝撃吸収部材５３の衝撃受部材５３ａに衝突して衝撃吸収部材５３を変位させ、筒状本体部５３５を圧縮することによって筒状本体部５３５内部に発生させる応力は、凸部保護プレート５３ｃに遮られて凸部５３６にまで影響を及ぼすことはない。これにより、凸部５３６に応力が集中し、破損させることが良好に防止される。また、筒状本体部５３５における凸部保護プレート５３ｃのさらに内周側の角部（拡径部５３４ａ）でも、凸部保護プレート５３ｃが筒状本体部５３５内の肉の移動を遮るので、筒部５３１の端面５３１ｃ（端部）と規制面５２ｂとの間に、筒状本体部５３５の一部がはみ出すことはない。これにより、はみ出した筒状本体部５３５の肉が端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に噛みこまれることはない。

また、上記実施形態によれば、ダンパ装置５０の衝撃受部材５３ａは、大径部用ハウジング５２（ハウジング）の内周面５２ｃに対向する筒部５３１、及び筒部５３１から径方向外方に延在し、規制面５２ｂに対向し且つ大径部５１に接触可能な円環部としてのフランジ部５３２を備える。また、筒状本体部５３５は、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃ、凸部保護プレート５３ｃ、筒部５３１の外周面５３１ｂ及びフランジ部５３２により形成される空間に配置される。そして、筒状本体部５３５は、フランジ部５３２と対向する端面５３３ａがフランジ部５３２に接着される。さらに、筒状本体部５３５は、筒部５３１の外周面５３１ｂと対向する内周面が筒部５３１の外周面５３１ｂと非接着とされ、大径部５１がフランジ部５３２に衝撃力を付与しない場合（筒状本体部５３５が無変形状態の場合）に、筒状本体部５３５は、大径部用ハウジング５２の内周面５２ｃ及び筒部５３１の外周面５３１ｂの少なくとも一方との間に隙間を介して配置される。これにより、大径部５１がフランジ部５３２に衝撃力を付与し、弾性体５３ｂの筒状本体部５３５が、軸線方向に圧縮されても、筒部５３１との間では相対移動自在であるので、良好に圧縮可能である。よって、弾性体５３ｂの耐久性が向上する。

また、上記実施形態によれば、筒状本体部５３５の内周面５３４のうち規制面５２ｂ側の角部には、規制面５２ｂに向かって拡径する拡径部５３４ａが形成される。拡径部５３４ａは、筒状本体部５３５が無変形状態であって規制面５２ｂ及びフランジ部５３２に接触した状態において、筒部５３１の端面５３１ｃ（端部）から規制面５２ｂに向かって傾斜形成される。このため、筒状本体部５３５における凸部保護プレート５３ｃのさらに内周側の角部では、拡径部５３４ａの効果によって、肉がはみ出しにくいとともに、凸部保護プレート５３ｃが筒状本体部５３５内の肉の移動を遮る。これにより、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に、筒状本体部５３５の一部がはみ出し、端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に噛みこまれることを効果的に防止できる。

また、上記実施形態によれば、筒状本体部５３５の無変形状態において、筒部５３１と凸部保護プレート５３ｃとは、軸線方向において幅ＯＬ（＝ｈ２−Ｄ）だけオーバーラップする。これにより、筒部５３１が筒状本体部５３５の肉のはみ出しを物理的に遮るため、筒部５３１の端面５３１ｃと規制面５２ｂとの間に、筒状本体部５３５の一部がはみ出す虞はさらに抑制される。

また、上記実施形態によれば、凸部保護プレート５３ｃの一端面５３ｃ１が、埋設された凸部保護プレート５３ｃの弾性体５３ｂと接着で接合される。これにより、接着された凸部保護プレート５３ｃの接着部においては、圧縮変形された筒状本体部５３５の肉の移動が拘束される。このため、筒状本体部５３５の圧縮時において、筒状本体部５３５の肉の拡径部５３４ａ及び凸部５３６への移動が良好に抑制され、拡径部５３４ａからのはみ出し、及び凸部５３６での応力集中が効果的に抑制される。なお、上記態様に限らず、凸部保護プレート５３ｃの一端面５３ｃ１が、埋設された凸部保護プレート５３ｃの弾性体５３ｂと接着されていなくてもよい。これによっても、凸部保護プレート５３ｃが筒状本体部５３５内の肉の移動を遮るので、相応の効果は得られる。

また、上記実施形態によれば、ステアリング装置Ｓのダンパ装置５０は、両端部が、タイロッド２４，２４を介して転舵輪２６，２６に連結される。また、ダンパ装置５０は、軸線方向に往復移動して、転舵輪２６，２６を転舵し、タイロッド２４に揺動可能に連結される大径部５１，５１を備える転舵シャフト２１と、転舵シャフト２１を収容するハウジング２２と、衝撃吸収部材５３と、を備える。このように、衝撃吸収能力に優れるダンパ装置５０を適用するので、耐久性の要求度が高い自動車用のステアリング装置Ｓとして好適である。

なお、上記実施形態では、衝撃受部材５３ａが筒部５３１を有していたが、この態様には限らない。衝撃受部材５３ａは、筒部５３１を有していなくてもよい。これによっても、相応の効果は得られる。

また、上記実施形態では、筒状本体部５３５の無変形状態において、拡径部５３４ａが、筒部５３１の端面５３１ｃ（端部）から規制面５２ｂに向かって傾斜し形成された。しかし、この態様には限らない。拡径部５３４ａは、筒部５３１の端面５３１ｃ（端部）よりフランジ部５３２側寄りの位置から規制面５２ｂに向かって傾斜形成されてもよい。これによっても、同様の効果が得られる。

１０・・・操舵機構、 ２０・・・転舵機構、 ２２・・・ハウジング、 ２４・・・タイロッド、 ２６・・・転舵輪、 ５０・・・ダンパ装置、 ５１・・・大径部、 ５１ａ・・・当接端面(端面)、 ５２・・・大径部用ハウジング（ハウジング）、 ５２ｂ・・・規制面、 ５２ｃ・・・内周面、 ５２ｄ・・・凹溝、 ５３・・・衝撃吸収部材、 ５３ｂ・・・弾性体、 ５３ｃ・・・凸部保護プレート、 ２１１・・・軸部、 ５３１・・・筒部、 ５３２・・・フランジ部（円環部）、 ５３４ａ・・・拡径部、 ５３５・・・筒状本体部、 ５３５ａ・・・外周面、 ５３５ｃ・・・凹部、 ５３６・・・凸部、 Ｄ・・・間隔、 Ｓ・・・電動パワーステアリング装置（ステアリング装置）、 Ｘ・・・圧縮代。

Claims (6)

1. 軸部及び大径部を備えるシャフトと、
   筒状に形成され、前記シャフトを軸線方向に相対移動可能に挿通し、前記大径部の端面に対して前記軸線方向に対向する規制面を備えるハウジングと、
   前記軸部に挿通され、前記大径部の端面と前記規制面との前記軸線方向の間に介装される衝撃吸収部材と、
   を備えるダンパ装置であって、
   前記ハウジングは、前記ハウジングの内周面に形成される凹溝を備え、
   前記衝撃吸収部材は、
   前記大径部の端面と接触可能な円環部を備える衝撃受部材と、
   前記規制面と前記円環部との間に配置される筒状本体部、及び、前記筒状本体部から径方向外方に突設し前記凹溝に収容される凸部を備え、ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料で成形される弾性体と、
   前記筒状本体部に埋設され、前記凸部の径方向内方に配置される環状の凸部保護プレートと、
   を備える、ダンパ装置。
2. 前記衝撃受部材は、前記ハウジングの内周面に対向する筒部、及び、前記筒部から径方向外方に延在し、前記規制面に対向し且つ前記大径部に接触可能な前記円環部としてのフランジ部を備え、
   前記筒状本体部は、前記ハウジングの内周面、前記凸部保護プレート、前記筒部の外周面及び前記フランジ部により形成される空間に配置され、前記フランジ部と対向する端面が前記フランジ部に接着されるとともに、前記筒部の前記外周面と対向する内周面が前記筒部の前記外周面と非接着とされ、
   前記大径部が前記フランジ部に衝撃力を付与しない場合に、
   前記筒状本体部は、前記ハウジングの内周面及び前記筒部の外周面の少なくとも一方との間に隙間を介して配置される、請求項１に記載のダンパ装置。
3. 前記筒状本体部の前記内周面のうち前記規制面側の角部には、前記規制面に向かって拡径する拡径部が形成され、
   前記拡径部は、前記筒状本体部が無変形状態であって前記規制面及び前記フランジ部に接触した状態において、前記筒部の端部から前記規制面に向かって、又は、前記筒部の端部より前記フランジ部側の位置から前記規制面に向かって傾斜形成される、請求項２に記載のダンパ装置。
4. 前記大径部が前記フランジ部に衝撃力を付与しない場合において、
   前記筒部と前記凸部保護プレートとは、前記軸線方向においてオーバーラップする、請求項２又は３に記載のダンパ装置。
5. 前記凸部保護プレートは、一端面が前記埋設された前記弾性体と接着で接合される、請求項１−４のいずれか１項に記載のダンパ装置。
6. 請求項１−５の何れか一項に記載のダンパ装置を備えるステアリング装置であって、
   両端部がタイロッドを介して転舵輪に連結されると共に軸線方向に往復移動して前記転舵輪を転舵する転舵シャフトであり、前記タイロッドに揺動可能に連結される前記大径部を備える前記シャフトと、
   前記転舵シャフトを収容する前記ハウジングと、
   前記衝撃吸収部材と、
   を備える、ステアリング装置。

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