JPS61205555A

JPS61205555A - ステアリングギヤハウジング支持装置

Info

Publication number: JPS61205555A
Application number: JP60045776A
Authority: JP
Inventors: Yamato Hirabayashi; 平林　大和
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1985-03-08
Filing date: 1985-03-08
Publication date: 1986-09-11

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、ステアリングのラック軸が収納されるハウジ
ング部材を車体に支持するステアリングギヤハウジング
支持装置に関する。

（従来の技術）従来のステアリングギヤハウジング支持装置としては１
例えば、第８図に示すような支持装置が知られている（
「ニラサンサービス周報第４７２号ＫＩＯ型系車の紹介
」昭和５７年１０月９日産自動車（株）発行；１０８ペ
ージ〜１１４ページ参照）。

この従来装置は、一方のラックギヤハウジング１００側
に、２つのツバ状突起１０１，１０２が円周方向に設け
られると共に、該突起１０１，１０２の内側に捲き付は
部１０３が形成され、他方の車体１０４側に、半円周凹
部１０５が形成されている。

そして１弾性体としての中実帯ゴム１０６は、前記捲き
付は部１０３に捲き付けられ、中実帯ゴム１’０６の車
体側外周面を前記半円周凹部１０５に押し込んだ状態で
ブラケット１０７を中実帯ゴム１０６のハウジング側外
周面から押し当て、ボルト１０８，１０９によってブラ
ケット１０７を車体１０４に固定させて取り付けられて
いた。

つまり、ラックギヤハウジング１００の支持状態は、円
周方向とラック軸方向とに中実帯ゴム１０６が介在され
、この中実帯ゴム１０６を介して車体１０４に支持され
ている状態であった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来装置にあっては、タイヤ
からステアリング系を経過して入力されるラック軸方向
の振動入力に対して、中実帯ゴムが有する減衰力のみに
て行なおうとするものであったため、車体への支持力を
確保した上で、中実帯ゴムのバネ定数を下げ、減衰力を
高めようとしても、高め得る減衰力には限界があり、ラ
ック軸方向の振動入力に対して十分な減衰機能を発揮さ
せることができないという問題点があった。

例えば、シミーレベルの振動が入力されても。

ラックギヤハウジングの支持部にて有効な振動減衰を行
なわせることができないため、この振動入力がステアリ
ングシャフトやステアリングホイールに伝達されて、シ
ミー現象を発生していた。

尚、シミー現象とは、自動車のステアリングシャフトま
わりに発生する低周波数域の振動をいい、操舵安定性が
低下し、時には危険を伴なうことがある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明では
、ステアリングホイールに連結されたピニオンギヤの回
転に伴なって車両左右方向に駆動されるラック軸と、該
ラック軸が軸方向移動可能に収納されるハウジング部材
と、該ハウジング部材と車体との間に設けられ、ハウジ
ング部材を弾性体を介して車体に対して支持する支持部
材と、を備えたステアリングギヤハウジング支持装置に
おいて、前記弾性体の内部に、ラック軸の軸方向に隣接
して第１流体室と第２流体室とを設け、該第１流体室と
第２流体室を連通路により連通させると共に、両流体室
及び連通路に流体を封入させることで流体ダイナミック
ダンバラ形成させた。

（作　用）従って、本発明のステアリングギヤハウジング支持装置
では、上述のように、第１流体室、第２流体室及び連通
路に封入させた流体を質量とし、流体の流動による弾性
部材の弾性をバネとする流体ダイナミックダンパが形成
されるため、この流体ダイナミックダンパの共振周波数
を減衰させようとする周波数域に設定することで、共振
周波数域の加振入力による振動エネルギが封入流体を往
復流動させる流動エネルギに変換され（流体ダイナミッ
クダンパ作用）、ラック軸の軸方向振動を高減衰力にて
減衰させることができる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面により詳述する。

尚、実施例を述べるにあたって、自動車のラックアンド
ビニオン式ステアリングのステアリングギヤハウジング
支持装置を例にとる。

まず、第１図〜第４図に示す第１実施例についてその構
成を説明する。

Ａはマニュアルステアリングであって、第３図に示すよ
うに、ロアジヨイントｌ、ラックギヤハウジング２．ラ
ックチューブ３、サイドロッド４．４、ダストブーツ５
，５、サイドロッドアウターソケット６．６、支持部材
７．７を備えている。

上記ロアジヨイントｌは、ステアリングシャフト８及び
ステアリングホイール９に連結され、ステアリングホイ
ール９への操舵による回転をピニオンギヤ１０に伝達さ
せる。

上記ラックギヤハウジング（ハウジング部材）２及びラ
ックチューブ（ハウジング部材）３は、前記ピニオンギ
ヤｌＯの回転に伴なって車両左右方向に駆動されるラッ
ク軸１１が軸方向移動可能に収納される部材であって、
一方のラックギヤハウジング２にはピニオンギヤ１０と
の噛み合い部分が収納され、ラックチューブ３にはラッ
ク軸１１のみが収納される。

上記サイドロッド４，４は、前記ラック軸１１の両端部
に球面結合させたロッドであって、この球面結合部には
ダストブーツ５，５が被覆されている。

上記サイドロッドアウターソケット６．６は。

前記サイドロッド４，４の端部に設けられ、その先端は
ポールジヨイント構造となっており、操舵輪１２．１２
のナックルアーム１３，１３に連結される。

上記支持部材７，７は、ハウジング部材（ラックギヤハ
ウジング２及びラックチューブ３）を車体１４に対して
支持させる部材で、その具体的構成を実施例のステアリ
ングギヤハウジング支持装置Ｂを示す第１図及び支持部
材７の断面を示す第２図により説明する。

まず、支持部材７は、ハウジング側ブラケット１５、車
体側ブラケット１６、弾性体１７、第１流体室１８、第
２流体室１９、連通孔２０、封入流体Ｗを主要な構成と
している。

前記ハウジング側ブラケット１５は、長円形の板状体を
屈曲させることにより形成させたちので、端板部１５１
，１５２と連結部１５３とからなっている。

尚、一方の端板部１５１には、スタッドボルト２１．２
２が設けられ、このスタッドポル）２１゜２２をラック
チューブ３に固定したチューブブラケット２３のボルト
穴２４．２５に挿通させ。

ナラ）２６．２７により締め付けることで、ハウジング
側ブラケッ）１５はラックチューブ３に対して固定され
る。

前記車体側ブラケッ）１６は、前記ハウジング側ブラケ
ット１５の端板部１５１．１５２の中間位置に１弾性部
材１７１，１７２を介して配置されるもので、弾性体接
着部１６１と車体取付部１６２．１６３とからなってい
る。

尚、前記車体取付部１６２，１６３にはボルト穴２８．
２９が開穴されていて、ボルト３０．３１をこのボルト
穴２８．２９に挿通させ、車体１４の突出部１４１，１
４２に形成されたネジ六３２．３３に螺合させて締め付
けることで、車体側ブラケット１６は車体１４に対して
固定される。

前記弾性体１７は、左右２つの弾性部材１７１．１７２
からなり、前記ハウジング側ブラケット１５の端面部１
５１．１５２と、前記車体側ブラケッ）１６の弾性体接
着部１６１と、の間にそれぞれ接着されたもので、この
弾性部材１７１゜１７２の内部は中空に形成され、この
中空部がそれぞれ第１流体室１８と第２流体室１９にな
る。

尚、前記第１流体室１８と第２流体室１９とは。

ラック軸１１の軸方向に隣接して形成される。

前記連通孔２０は、第１流体室１８と、第２流体室１９
とを連通させる孔で、前記車体側ブラケッ）１６に開孔
される。

前記封入流体Ｗは、両流体室１８．１９及び連通孔２０
に封入させたもので、この連通孔２０内の封入流体Ｗを
質量とし、封入流体Ｗの流動による両流体室１８．１９
の容積の拡大縮小に伴なう弾性部材１７１，１７２の弾
性をバネとして流体ダイナミックダンパが形成される。

尚、実施例の流体ダイナミックダンパの共振周波数は、
シミーレベルの周波数域にチューニングさせている。

また、第２図中３４．３５は、所定以上の過大変位を規
制するストッパである。

次に、第１実施例の作用を説明する。

まず、タイヤのアンバランス等を原因とするシミー現象
等が発生するステアリングの振動系について述べる。

この振動系は、第４図に示すように、操舵輪１２．１２
及びステアリングホイール９の慣性力を質量とし、ステ
アリングシャフト８、操舵輪１２．１２．テンションロ
ッドブツシュ３６，３．６．支持部材７をバネとする振
動系となる。

従って、シミー現象の対策としては、タイヤのバランス
をよくしたり、タイヤの動特性を改良する等により振動
入力部を改善するか、ステアリング系やサスペンション
系に有効なダンピングを持たせる等により振動伝達部を
改善するか、または両者の改善を行なえばよい。

つまり、この実施例では、支持部材７により、ステアリ
ング系に有効なダンピングを持たせることができるもの
で、以下その作用について述べる。

走行中、操舵輪１２．１２からラック軸１１の軸方向に
シミーレベルの振動がラックチューブ３に伝達されてき
たら、この加振入力は、支持部材７の封入流体Ｗを伝わ
る振動と、弾性部材１７１．１７２を伝わる振動とに並
行して伝達される。

このうち、封入流体Ｗを伝わる振動は、流体ダイナミッ
クダンパを共振させることになり、この共振により、封
入流体Ｗへの振動エネルギは、両流体室１８．１９を往
復流動する封入流体Ｗの流動エネルギに変換され、しか
も、この封入流体Ｗの往復流動の位相が弾性部材１７１
．１７２を伝わる振動の位相に対して逆位相になる時、
振動の相殺がなされ、振動レベルが急激に減衰される。

このように、封入流体Ｗを伝わる振動の振動エネルギは
、流体ダイナミックダンパの共振による封入流体Ｗの流
動エネルギに変換されるという流体ダイナミックダンパ
作用により、短時間にてラック軸ｌｌの軸方向からの入
力振動を減衰させることができると共に、シミーレベル
の振動が続いても、支持部材７を経過する時に、入力さ
れる振動に代わって流体ダイナミックダンパが共振し、
制振状態を維持させることができ、結果的にシミー現象
の防止となる。

尚、封入流体Ｗの流動エネルギは、連通孔２０を往復通
過する時の縮流によって消費される。

ちなみに、シミーレベルの周波数域における振動加速度
振幅レベルを測定した結果、第５図に示すように、従来
の中実帯ゴムによる場合（グラフＣ）に比べて、実施例
の場合（グラフＤ）は、そのピーク値を約４ｄＢ低下（
減衰力としては、従来の約４倍の減衰力）させることが
できた。

次に、第６図及び第７図に示す第２実施例について説明
する。

この実施例の支持部材７′は、半円形板状体によるハウ
ジング側ブラケット１５′と、第１実施例と同様な形状
による車体側ブラダ、　ト１６’と１両ブラケットｉｓ
’、ｉｓ’間に接着された弾性体１７’　と、前記車体
側ブラケット１６′の内面に固定された隔壁板３７と、
該隔壁板３７によって分割された第１流体室１８’及び
第２流体室１９’　と、隔壁板３７の端面と弾性体１７
’　との間に形成される連通路３８．３９と、前記両流
体室１８’、１９’　と連通路３８．３９とに封入した
封入流体Ｗと、によって構成されている。

尚、前記隔壁板３７は、支持部材７′が、ハウジング部
材の左右に２つ配置されることで、過大変位時にはスト
ッパとしての機能をもつ。

また、第１実施例と同一の構成部分には同一符号を付し
て説明を省略し１作用については第１実施例と同様であ
るので説明を省略する。

以上１本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を変更しない範囲における設計の変更等があっ
ても本発明に含まれる。

例えば、実施例では弾性体をハウジング部材の半円周部
に設けた例を示したが、ハウジング部材の全周にドーナ
ツ状に弾性体及び流体室を設けてもよい。

また、実施例ではラック軸の軸方向に隣接して一対の流
体室が設けられた例を示したが、複数対の流体室を設け
てもよい。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明のステアリングギヤハ
ウジング支持装置にあっては、支持部材としての弾性体
に流体ダイナミックダンパを形成させた構成としたため
、ラック軸の軸方向から入力される加振力を流体ダイナ
ミックダンパ作用により高減衰力にて減衰させることが
できるという効果が得られる。

そして、この高減衰効果によって、ステアリング系の振
動を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例のステアリングギヤハウジン
グ支持装置を示す分解斜視図、第２図は第１図Ｉ−Ｉ線
による断面図、第３図は第１実施例装置を適用したステ
アリングを示す斜視図、第４図はステアリングの振動系
を示す振動模式図、第５図は第１実施例装置による振動
減衰効果を示す振動レベルグラフ、第６図は第２実施例
装置のステアリングギヤハウジング支持部材を示す斜視
図、第７図は第６図■−■線による断面図、第８図は従
来のステアリングギヤハウジング支持装置を示す分解斜
視図である。２・・・ラックギヤハウジング（ハウジング部材）３・
・・ラックチューブ（ハウジング部材）７．７′・・・
支持部材９・・・ステアリングホイール１０・・・ピニオンギヤ１１・・・ラック軸１４・・・車体１７　、１７’・・・弾性体１８．１８’・・・第１流体室１９．１９’・・・第２流体室２０・・・連通孔（連通路）３８．３９・・・連通路Ｗ・・・封入流体

Claims

【特許請求の範囲】１）ステアリングホイールに連結されたピニオンギヤの
回転に伴なって車両左右方向に駆動されるラック軸と、
該ラック軸が軸方向移動可能に収納されるハウジング部
材と、該ハウジング部材と車体との間に設けられ、ハウ
ジング部材を弾性体を介して車体に対して支持する支持
部材と、を備えたステアリングギヤハウジング支持装置
において、前記弾性体の内部に、ラック軸の軸方向に隣接して第１
流体室と第２流体室とを設け、該第１流体室と第２流体
室を連通路により連通させると共に、両流体室及び連通
路に流体を封入させることで流体ダイナミックダンパを
形成させたことを特徴とするステアリングギヤハウジン
グ支持装置。