JPS60169366A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用のステアリング装置に関し、とりわけ、
車両左右方向忙配置されるラック軸がステアリングホイ
ールに連結されたピニオンギヤ回転に伴って駆動される
ようになったランクアンドピニオン型のステアリング装
置に関する。

従来技術 この種ステアリング装置は、従来Ｎｌ５ＳＡＮサ一ビス
周報第４７２号（昭和５７年１０月、日産自動車株式会
社発行）第１０８頁に開示され、かつ、第１図に示すよ
うに、ピニオンギヤ１′ｔ−支持するギヤハウジング２
ａとラックチューブ２ｂとで構成されるハウジング部材
２内に図外のラック軸が収納され、該ラック軸の両端部
に夫々サイドロッド３，３ａが連結されている。そして
、前記ハウジング部材２は１対のラックインシュレータ
４゜４ａおよびΩ字状のブラケッ）５．５ａを介して図
外のダッシュパネルに装着されるようになっている。

ところで、前記ラックアンドビニオン型のステアリング
装置にあっては、車両走行時図外の車輪を介して受ける
路面振動が前記サイドロッド３゜３ａからハウジング部
材２に伝達され、更に該ハウシング部材２から前記ラッ
クインシュレータ４゜ｄａｔ−介してダッシュパネルつ
まり車体側に伝達されるため、前記ラックインシュレー
タ４，４ａをゴム等の弾性体で形成して前記路面振動を
吸収するよう忙なっている。

しかしながら、かかる従来のステアリング装置にあって
はラックインシュレータ４．４ａｄｆ中実の弾性体で形
成され、このラックインシュレータ４．４ａ自体が有す
るばね定数によって互いに相反するステアリングの収れ
ん性および操作性の機能と前述した振動吸収性の機能を
受け持つため、後者の振動吸収機能が十分に満足できな
い。とりわけ、１００Ｈｚ前後の周波数帯の路面振動が
車体側に入力されると車室内のこもり音が生じ静粛性が
損なわれてしまうという問題点があった。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題点に鑑みて、ラックインシュ
レータの弾性体内に連通路を介して連通される１対の液
体室を形成し、該連通路内に生ずる液柱共振を利用して
こもり音原因となる周波数帯の振動伝達を防止若しくは
著しく減少し、もって振動吸収機能とステアリングの収
れん性、操作性の機能の両方を満足できるようにしたス
テアリング装置を提供することを目的とする。

発明の構成 かかる目的を達成するために本発明は、ステアリングホ
イールに連結されたピニオンギヤ回転に伴って車両左右
方向に駆動されるラック軸と、このラック軸を軸方向移
動可能に収納するハウジング部材と、このハウジング部
材を車体に支持するラックインシュレータとを備えたス
テアリング装置において、前記ラックインシュレータの
弾性体内に前記ラック軸の軸直角方向に対向して１対の
液体室を設け、これら両液捧呈を連通路を介して連通ず
ることにより構成しである。

作用 以上の構成により本発明の作用は、ハウジング部材の振
動がラックインシュレータを介して車体側に伝達される
にあたって、該ラックインシュレータの弾性体を伝って
伝達される振動と、液体室内の液体を伝って伝達される
振動とが存在するが、前記ハウジング部材に生ずる振動
が特定の周波数帯であるときは液体を伝って伝達される
振動は、一方の液体室から他方の液体室に伝播される際
、連通路内の液体が質量体となって振動位相が送伝する
ＬＶｌわゆる液柱共振を生ずる。従って、この液柱共振
によって一方の液体室から他方の液体室に逆位相で伝達
される振動と、前記弾性体を伝って伝達される振動とが
相殺され、車体側に伝達される前記特定周波数帯の振動
が大幅に低減される。

よって、かかる液柱共振を生ずる特定周波数帯の振動数
をこもり音原因となる周波数帯に設定しておくことによ
って、こもり音発生を防止することができる。

実施例 以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に説明する。

即ち、第２図、第３図は本発明のステアリング装置に用
いられるラックインシュレータ１０の一実施例を示し、
１１は内筒、１２は該内筒１１と同心状に配置される外
筒で、前記内筒１１内にはラック軸１３を軸方向移動可
能に収納するハウジング部材１４が嵌着される一方、前
記外筒１２外周にはΩ字状のブラケット１５が嵌合され
、このブラケット１５を介して前記ラックインシュレー
タ１０は図外のダッシュパネルに装着されるようになっ
ている。前記内筒１１、外筒１２間にはゴム製の弾性体
１６が装填され、この弾性体１６内に前記内筒１１を境
にして車両前後方向（ラック軸１３の軸直角方向）に１
対の第１、第２液体室１７．１８が対向して形成され、
該第ｊ、第２流体室１７．１８内には水等の流体が充填
されている。また、前記第１、第２流体室１７．１８は
前記外筒１２の内周に形成された周溝を連通路１９とし
て連通されている。この連通路１９内断面積は、車室内
のこもり音原因となる特定の周波数帯（１００Ｈｚ前後
）で連通路１９内に液柱共振を生ずるように予め設定さ
れている。２０．ｊｌは第１、第２液体室１７．１８内
で内筒１１外周から外筒１２内周との間に適宜間隔が設
けられるように突設されたストッパーで、ハウジング部
材１４の大きな変位を前記ストッパー２０．２１の先端
に装着されたラバー２０ａ、２ｔａが外筒１２に当接さ
れることによって規制されるようになっている。

以上の構成により、車両走行時図外の車輪からハウジン
グ部材１４に伝達された路面振動はラックインシュレー
タ１０によって吸収されてダッシュパネル（車体側）に
伝達される。ここで、本実施例による前記ラックインシ
ュレータ１０は第１、第２液体室１７．１８および連通
路１９を設けたことにより、第４図に示すように従来の
ラックインシュレータとは異なった振動、吸収が行なわ
れる。

即ち、同図は従来のラックインシュレータにおける振動
伝達特性Ａを破線、本実施例のラックインシュレータ１
０における振動伝達特性Ｂを実線で表わしたもので、前
記振動の周波数が小さいとき、たとえば約５０１１ｚ以
下にあっては、内筒１１から外筒１２に伝達される振動
は、弾性体１６自体を伝わる振動と第１、第２液体室１
７．１８および連通路１９中の液体を伝わる振動との位
相ずれが少なく、従来の振動伝達特性Ａに比較して本実
施例の振動伝達特性Ｂの大幅な伝達力低下は望めた（・
が、かかる周波数帯は車室内のこもり音に対し影響のな
い領域であるためさ程関係はない。次に、前記振動の周
波数が中程度のとぎ、たとえば１００）１ｚ前後にあっ
ては、内筒１１から外筒１２に伝達される振動は、液体
を伝わる振動にあっては第１、第２液体室１７．１８の
一方から連通路１９を介して他方に伝達される際、該連
通路１９内の液体が質量体となって前記振動に共振する
謂わゆる液柱共振を生じて振動が逆位相となる。このた
め、この液体を伝って伝達される振動と弾性体１６自体
を伝って伝達される振動が相殺され、車体側に伝達され
る振動の伝達力を大幅に低減する。つまり、ラックイン
シュレータ１０によってハウジング部材１４側の振・動
が大幅に吸収されて車体側に伝達されることになり、こ
の吸収される振動数帯がこもり音原因の振動数帯である
ことから、こもり音の防止若しくは大幅な低減によって
車室内の静粛性を確保することができる。次に、前記振
動の周波数が大きいとき、たとえば約２００　Ｈｚ以上
にあっては、前記連通路１９内の液体はほとんど移動さ
れないため、第１、第２液体室１７．１８および連通路
１９を伝って伝達される振動は、弾性体１６自体を伝っ
て伝達される振動と位相が同じになってくる。従って、
本実施例による振動伝達特性Ｂの伝達力は、液体および
弾性体１６を伝わる夫々の振動が略同位相で重複するた
め伝達力が大きくなってしまう。ところが、この約２０
０）１ｚ以上の周波数帯はこもり音にさ程影響しないた
め、車室内の静粛性を損なうことはない。

第５図は車室内のこもり音の音圧レベル特性を従来と本
実施例とで比較したグラフで、図中破線で示す音圧レベ
ル特性Ｃが従来のもので、図中実線で示す音圧レベル特
性りが本実施例のものである。即ち、この第５図からも
明らかなように１００Ｈｚ前後に大きくなる音圧レベル
が本実施例では著しく低くなり、車室内の静粛性が大幅
に向上されるようになっている。尚、ステアリングの収
れん性、操作性は、弾性体１６のばね定数を高くしてお
くことによって向上される。

第６図は他の実施例を示すラックインシュレータ３０で
、図外のハウジング部材にボルト３１を介して装着され
る第１枠板３２と、該第１枠板３２に対向配置され図外
のダッシュパネルにボルト３３を介して装着され・る第
２枠板３４とを有し、これら第１、第２枠板３２．３４
間には該第２枠板３４に連結部材３５を介して固設され
る中間板３６が設げられている。そして、第１枠板３２
と中間板３６との間に装填された弾性体３７内に第３流
体室３Ｂが形成され、かつ、第２枠板３４と中間板３６
との間に設けられたベローズ３９内に第４流体室４０が
設けられ、これら第３、第４流体室３８゜４０は中間板
３６に形成された連通路４１を介して連通されている。

従って、この実施例にあっても第１枠板３２に装着され
るハウジング部材からの振動は、第３液体室３８から連
通路４１を介して第４流体室４０に伝達される液体振動
と、弾性体３７およびベローズ３９を介して伝達される
振動とがあり、前記連通路４１に生ずる液柱共振の振動
周波数をこもり音原因となる周波数帯に設定することに
よって前記実施例と同様の機能を行なうことができる。

尚、この実施例にあっては前記連通路４１の周囲を第１
枠板３２および第２枠板３４方向に適宜間隙を設けて突
設し、これをストッパー４２．４３としである。

更に、図示は省略したがラックインシュレータに形成さ
れた１対の液体室を連通ずる連通路中に、運転状態に応
じて開度制御される可変オリスイスを設けることによっ
て、前記連通路に生ずる液柱共振の周波数を変化させる
ことが可能となり、たとえば１００Ｈｚ前後の周波数に
生ずる１次こもり音振動のみでなく６００Ｈｚ前後の周
波数に生ずる２次こもり音振動の防振機能をも行なうこ
とが可能となる。

発明の詳細 な説明したように本発明のステアリング装置にあっては
、ラック軸を収納するハウジング部材を車体側に支持す
るラックインシュレータの弾性体内に、前記ラック軸の
軸直角方向に配置され連通路を介して連通される１対の
液体室を形成したので、ハウジング部材から車体側に伝
達される振動は前記１対の液体室および連通路を伝って
液体を介して伝達される振動と、前記液体室廻りの弾性
体を伝って伝達される振動とに分かれ、前記液体を介し
て伝達される振動が前記連通路中の液柱共振によって位
相が反転し、弾性体を伝って伝達される振動と相殺され
ることにより振動低減を行なうことができる。従って、
前記連通路に液柱共振の生ずる周波数帯をこもり音原因
となる周波数に設定することによって車室内の静粛性を
向上することができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のステアリング装置の要部を示す斜視図、
第２図は本発明のステアリング装置に用いられるラック
インシュレータの一実施例ヲ示す要部断面側面図、第３
図は第２図中■−■線からの断面図、第４図は振動伝達
特性の比較図、第５図は音圧レベル特性の比較図、第６
図は本発明の他の実施例を示すランクイン７ユレータの
断面図である。 １・・・ビニオンキャ、２．１４・・・ハウジング部材
、４．４ａ、１０．３０・・・ラックインシュレータ、
１３・・・ラック軸、１６．３７・・・弾性体、１７，
１８゜３８．４０・・・液体室、１９．４１・・・連通
路、３９・・・ベローズ（弾性体）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングホイールに連結されたピニオンギヤ
   回転に伴って車両左右方向に駆動されるラック軸と、こ
   のラック軸を軸方向移動可能に収納するハウジング部材
   と、このハウジング部材を車体に支持するラックインシ
   ュレータとを備えたステアリング装置において、前記ラ
   ックインシュレータの弾性体内に前記ラック軸の軸直角
   方向に対向して１対の液体室を設け、これら両液体室を
   連通路を介して連通したことを特徴とするステアリング
   装置。