JP2002178936A - ステアリング装置の取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】自動車のステアリング装置を車体フレームに取
り付ける取付構造では、高い支持荷重と、高い防振性と
をともに得ることができなかった。 【解決手段】本ステアリング装置２の取付構造１では、
車体フレーム１０の挿通孔１２に、円筒形状の弾性部材
３２を嵌め込み、この弾性部材３２の孔に金属部材３３
を挿通させ、金属部材３３に孔を形成した。６角ボルト
からなる連結軸３１をステアリング装置２の貫通孔２１
および金属部材３３の孔５１に通し、連結軸３１の雄ね
じをナット７０の雌ねじにねじ込む。スペースに余裕の
ある車体フレーム１０に取り付けた弾性部材３２であれ
ば、大型化できるので，防振性に優れた柔らかい弾性部
材を用いつつ、許容ストロークの範囲内での最大支持荷
重を高くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ング装置を車体へ取り付けるため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】従来
のステアリング装置の取付構造では、車輪から受ける力
や振動が車体に伝わることを遮断するために、例えば、
ステアリング装置は車体に弾性支持されている。通例、
ステアリング装置の被取付部に形成された取付孔に、金
属筒付きのゴムブッシュを嵌め込み、金属筒を貫く固定
ボルトを車体のフレームにねじ込むことにより、ステア
リング装置を車体に取り付けている。

【０００３】ところで、上述のゴムブッシュの防振性が
不十分な場合がある。例えば、電動タイプのパワーステ
アリング装置では、車輪から受ける力に起因する振動の
他、駆動用モータの回転に起因した高周波の振動を生じ
ることがある。しかし、この高周波の振動に対し、上述
のゴムブッシュを使用した場合、防振効果が少ない。こ
のような振動の車室への伝達を遮断するため、ゴムブッ
シュの防振性を高めることが求められている。

【０００４】しかしながら、小型化の要望の強いステア
リング装置には、スペースの余裕が無いので、小型のゴ
ムブッシュしか利用することができなかった。この小型
でゴムの肉厚の薄いゴムブッシュにおいて、防振性を高
めるために柔らかいゴムを用いるとすると、低い負荷荷
重でも、ゴムが容易に底付きしてしまう。すなわち、ゴ
ムの弾性ストローク範囲内では、所要の支持荷重を得る
ことができない。

【０００５】これを解決するために、硬いゴムを用いる
とすると、逆に防振性が悪くなってしまう。そこで、本
発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、高い防振性
を得ることができて、しかも、弾性ストローク範囲内で
高い支持荷重を確保できるステアリング装置の取付構造
を提供することである。

【０００６】

【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、ステアリング装置に固定される連結
軸と、この連結軸を挿通させる車体フレームの挿通孔
と、この挿通孔に保持されると共に連結軸を挿通させ、
連結軸を弾性支持する弾性部材とを備えることを特徴と
するステアリング装置の取付構造を提供する。この発明
によれば、弾性部材をスペース的に余裕のある車体フレ
ームの挿通孔に収容するようにしたので、大型の弾性部
材を用いることができる。従って、防振性に優れた柔ら
かい弾性部材を用いても、弾性部材の許容ストロークの
範囲内（弾性部材が底付きしない弾性範囲内に相当）で
高い支持荷重を達成できる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のステアリング装置の取付構造において、上記弾性部材
は、円筒状をなし、弾性部材と連結軸との間に円筒状の
金属部材が介在することを特徴とするステアリング装置
の取付構造を提供する。この発明によれば、一般的な金
属筒付きのゴムブッシュを利用できるので、取付構造の
コストの低減に寄与することができる。請求項３に記載
の発明は、請求項１に記載のステアリング装置の取付構
造において、上記挿通孔の一対の開口縁部にそれぞれ形
成され、互いに逆向きをなすテーパ状の受け面をさらに
備え、上記弾性部材は各受け面により受けられる円錐テ
ーパ状をなす一対の弾性部材を含み、各弾性部材を対応
する受け面にそれぞれ押圧する円錐台状をなし、連結軸
を介して互いの距離を縮められる一対の金属部材をさら
に備えることを特徴とするステアリング装置の取付構造
を提供する。

【０００８】この発明によれば、一対の弾性部材および
一対の金属部材を、対応する開口縁部に互いに反対側か
ら容易に取り付けることができる。そして、金属部材同
士の距離を縮めるという簡単な操作により、テーパ状の
弾性部材は連結軸の軸方向および径方向にともに押圧状
態で確実に保持される。従って、本取付構造を容易に組
み立てることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態のステ
アリング装置の取付構造を説明する。図１は、本発明の
第１の実施形態を示すステアリング装置の取付構造の分
解斜視図である。図２は、図１に示す取付構造の一部断
面正面図である。本取付構造１は、ステアリング装置２
のハウジング６を車体フレーム１０に弾性支持してい
る。車体フレーム１０は、例えば、車体の幅方向に延び
る中空筒状のクロスメンバである。このクロスメンバ
に、ハウジング６に設けられた被取付部２０が取り付け
られている。ステアリング装置２は、パワーステアリン
グ装置として構成され、ラックアンドピニオン式の舵取
り機構３と、この舵取り機構３に操舵補助力を付与する
ために電動モータ７等を含む補助力付与機構４とを有し
ている。ステアリング装置２は、操舵するために軸長方
向に変位するラック軸５と、このラック軸５を収容しつ
つ支持する筒状の上述のハウジング６と、ハウジング６
内に内蔵されて操舵補助力を発生する電動モータ７とを
有している。電動モータ７の回転力は、ボールねじ機構
（図示せず）等を介してラック軸５に伝達される。ハウ
ジング６は、ラック軸５の軸線の延びる方向である車体
の幅方向に延びており、被取付部２０は、複数カ所、例
えば、４カ所に設けられている。各被取付部２０および
これに関連する本取付構造１は、ほぼ同様に構成されて
いる。以下では、一の取付構造１について説明する。

【００１０】本取付構造１は、ステアリング装置２に固
定される連結軸３１と、この連結軸３１を挿通させる車
体フレーム１０の挿通孔１２と、この挿通孔１２に保持
されると共に連結軸３１を挿通させ、連結軸３１を弾性
支持する弾性部材３２とを有している。特に、本発明の
第１実施形態の取付構造１では、弾性部材３２は円筒状
をなし、弾性部材３２と連結軸３１との間に円筒状の金
属部材３３が介在している。

【００１１】また、弾性部材３２と金属部材３３とは、
ブッシュとして機能する一体的なユニットを構成してい
る。このユニットでは、弾性部材３２の内周面と、金属
部材３３の外周面とが、接着等により固定されている。
なお、弾性部材３２と金属部材３３との固定方法は特に
限定されない。弾性部材３２の外周面が、車体フレーム
１０の挿通孔１２に嵌合されている。車体フレーム１０
は、断面略矩形の中空状の角筒形状をなしている。車体
フレーム１０は、断面矩形の互いに対向する一辺をなす
一対の対向板部１３と、これら一対の対向板部１３同士
を接続する接続板部１４と、各対向板部１３に形成され
た開口の周縁において一対の対向板部１３を接続する筒
部１５とを有している。これら車体フレーム１０の各部
は、一体に構成されている。筒部１５の内部に挿通孔１
２が区画されている。筒部１５は、略円筒状に形成され
ている。筒部１５は、弾性部材３２にかかる荷重を受け
止めつつ、しかも、車体フレーム１０の開口の周縁を補
強することができる。

【００１２】なお、以下では、挿通孔１２の軸線の延び
る方向を軸方向ともいう。また、軸方向と直交する方向
を径方向ともいう。弾性部材３２は、挿通孔１２に圧入
状態で嵌め込まれている。また、弾性部材３２は、円筒
状をなして挿通孔１２内に収容されている円筒部４２
と、円筒部４２の軸方向の両端部に設けられて径方向の
外方に延びる一対のフランジ４３とを有している。円筒
部４２と一対のフランジ４３とは一体に形成され、これ
らを貫通する孔４４を形成されている。一対のフランジ
４３の間に、車体フレーム１０が挟み込まれて配置され
ている。互いに対向する各フランジ４３の一方の面は、
この面に対応する車体フレーム１０の対向板部１３に沿
っている。これにより、弾性部材３２は、軸方向に沿っ
て車体に位置決めされている。

【００１３】また、弾性部材３２は、例えば、天然ゴ
ム、合成ゴム等の防振作用を有する材質により形成され
ている。弾性部材３２は、フランジ４３において軸方向
に所定の肉厚を有し、円筒部４２において径方向に所定
の肉厚を有している。ここで、上述の肉厚は、十分な防
振作用を得られ、且つ、想定される最大の荷重を受けた
ときに弾性変形可能とされる量に設定されている。金属
部材３３は、弾性部材３２の孔４４を貫通している。金
属部材３３は、例えば、鋼、アルミニウム合金等の硬質
部材からなる。金属部材３３は、連結軸３１が通る孔５
１を有している。

【００１４】連結軸３１は、例えば、汎用の６角ボルト
からなる。このボルトは、一端にある頭部６１と、雄ね
じの形成された軸部６２とを有している。雄ねじは、貫
通孔２１と金属部材３３の孔５１を挿通し、ナット７０
に形成れた雌ねじにねじ込まれている。ステアリング装
置２の被取付部２０には、連結軸３１の軸部６２が挿通
する貫通孔２１が形成されている。なお、貫通孔２１
は、ハウジング６に形成されたものの他、ハウジング６
と別体で形成されてハウジング６に固定された部材に形
成されたものでもよい。

【００１５】本取付構造１では、連結軸３１の頭部６１
が貫通孔２１の周縁部に支持され、その軸部６２が貫通
孔２１を通り、連結軸３１の雄ねじがナット７０の雌ね
じにねじ込まれている。この状態で、ステアリング装置
２と、連結軸３１と、金属部材３３と、ナット７０とが
剛性連結され、金属部材３３と車体フレーム１０とが弾
性部材３２を介して連結されている。これにより、ステ
アリング装置２は、弾性部材３２を介して全方向につい
て弾性支持されている。

【００１６】なお、連結軸３１による車体フレーム１０
とハウジング６との連結の態様は、上述のものに限定さ
れない。例えば、連結軸３１の雄ねじがねじ込まれる雌
ねじをナット７０に代えてハウジング６の貫通孔２１に
形成し、連結軸３１の頭部６１とハウジング６の被取付
部２０との間で、金属部材３３を挟み込んで固定するよ
うにしてもよい。また、上述の弾性部材３２は、車体フ
レーム１０の挿通孔１２に圧入されていたが、これには
限定されない。例えば、圧入に代えて、弾性部材３２を
挿通孔１２内で筒部１５と接着により固定してもよい。
また、圧入と接着とを併用してもよい。弾性部材３２を
車体フレーム１０の挿通孔１２に一体成形してもよい。

【００１７】また、上述の弾性部材３２を車体フレーム
１０に組み付ける際に、第２の実施形態のようにして、
圧入や接着をせずに済ますこともできる。要は、弾性部
材３２は、車体フレーム１０の挿通孔１２に保持されて
いればよい。第２実施形態は、第１実施形態と以下の点
で異なり、それ以外の点については、同様に構成されて
いるものであり、同じ符号を付して説明を省略する。図
３は、本発明の第２の実施形態の取付構造の一部断面正
面図である。

【００１８】第２の実施形態の取付構造１では、車体フ
レーム１０には、筒部１５の両端部となる挿通孔１２の
一対の開口縁部１６にそれぞれ形成され、互いに逆向き
をなすテーパ状の一対の受け面１７が設けられている。
また、弾性部材３２は、各受け面１７により受けられる
円錐テーパ状をなす一対の弾性部材３４を含んでいる。
また、これに対応して、金属部材３３は、一対の金属部
材３５，３６を含み、一対の金属部材３５，３６は、円
錐台状をなし、連結軸３１を介して互いの距離を縮めら
れることにより、各弾性部材３４を対応する受け面１７
にそれぞれ押圧するようにされている。

【００１９】車体フレーム１０の挿通孔１２は、略円錐
面をなす一対の受け面１７と、一対の受け面１７の小径
側端縁同士を接続する円柱面１８とにより区画されてい
る。受け面１７は、挿通孔１２の軸線に対する所定の傾
斜角度のテーパ面をなし、各受け面１７の傾斜角度は、
等しくされている。一対の弾性部材３４は、略カップ状
で互いに同形に形成されている。各弾性部材３４は、円
錐形の頂部近傍に連結軸３１を通す孔４４と、円錐面を
なす外周面に当り面４６とを有している。この当り面４
６は、挿通孔１２の受け面１７と当接している。また、
各弾性部材３４は、円錐面をなす内周面と外周面との間
に、軸方向および径方向に所定の肉厚をそれぞれ有して
いる。これらの肉厚は、十分な防振作用を得られ、且
つ、想定される最大の荷重を受けたときに弾性変形可能
とされる量に設定されている。内周面に、金属部材３３
が固定されて、各弾性部材３４と各金属部材３５，３６
とは、ブッシュとして機能するユニットを構成してい
る。

【００２０】一対の金属部材３５，３６は、各弾性部材
３４の内周面と接着されている円錐面をなす外周面と、
円錐台の底面となる端面とをそれぞれ有し、略同形に形
成されている。一方の金属部材３５の孔５１は、連結軸
３１を挿通させる円柱面をなしている。また、他方の金
属部材３６の孔５１は、連結軸３１の雄ねじがねじ込ま
れる雌ねじを形成されている。連結軸３１は、ハウジン
グ６および金属部材３５を通して、金属部材３６にねじ
込まれている。連結軸３１の雄ねじを金属部材３６の雌
ねじに締め込むことにより、一対の金属部材３５，３６
を互いに接近させることができる。

【００２１】本実施形態の取付構造１では、一対の金属
部材３５，３６の間の距離は所定の距離とされ、この状
態で、各弾性部材３４は、各金属部材３５，３６と車体
フレーム１０との間に、軸方向および径方向の両方向に
ついて、ほぼ同様の状態で押圧状態で挟み込まれてい
る。これにより、ステアリング装置２は、一対の弾性部
材３４を介して全方向についてほぼ等しい防振性を得つ
つ、弾性支持される。このように本発明の各実施形態に
よれば、弾性部材３２をスペース的に余裕のある車体フ
レーム１０の挿通孔１２に収容するようにしたので、大
型の弾性部材３２を用いることができる。従って、防振
性に優れた柔らかい弾性部材３２を用いても、弾性部材
３２の許容ストロークの範囲内（弾性部材が底付きしな
い弾性ストローク範囲内に相当）で高い支持荷重を達成
できる。

【００２２】また、第１の実施形態の取付構造１では、
円筒状をなす弾性部材３２と、これと連結軸３１との間
の円筒状の金属部材３３とを有している。これらには、
一般的な金属筒付きのゴムブッシュを利用できるので、
取付構造１のコストの低減に寄与することができる。ま
た、第２の実施形態では、円錐台状をなす一対の金属部
材３５，３６同士の距離を縮めることにより、円錐テー
パ状をなす一対の弾性部材３４を、互いに逆向きをなす
テーパ状の受け面１７に押圧するようにした。これによ
り、本取付構造１を容易に組み立てることができる。す
なわち、一対の弾性部材３４および一対の金属部材３
５，３６を、対応する開口縁部１６に互いに反対側から
容易に取り付けることができる。そして、例えば、ボル
トを締めて、一対の金属部材３５，３６同士の距離を縮
めるという簡単な操作により、テーパ状の各弾性部材３
４を軸方向および径方向にともに押圧状態で確実に保持
することができる。

【００２３】また、第２の実施形態では、ステアリング
装置２と金属部材３３とを固定する連結軸３１であるボ
ルトの締め込みに伴い、一対の弾性部材３４を対応する
受け面１７に一括して押圧するようにしている。さら
に、これにより、一対の弾性部材３４の挿通孔１２への
取付と、ステアリング装置２の車体フレーム１０への組
み付けとを同時に一括してできる。また、弾性部材３２
および金属部材３３は、通常利用されていない車体フレ
ーム１０の内部スペースに収容され、また、ステアリン
グ装置２の被取付部２０を、ステアリング装置の孔にゴ
ムブッシュを取り付ける従来の構造よりも小型化でき
る。これにより、大型の弾性部材３２を利用するにもか
かわらず、取付構造１の大型化を抑制し、さらには小型
化することもできる。

【００２４】本取付構造１によれば、ステアリング装置
２を車体フレーム１０に、がたつきなく取り付けること
ができる。また、大型の弾性部材３２により、車輪から
の低周波の振動および電動モータ７からの高周波の振動
の車室への伝達を抑制することができる。なお、上述の
挿通孔１２は、車体フレーム１０としての中空状のクロ
スメンバに形成されていたが、これには限定されない。
例えば、車体フレーム１０としては、断面Ｃ字形形状の
部材であってもよいし、また、フレームとボデーシェル
とが溶接等により一体的に構成された、いわゆるモノコ
ックボデータイプの車体の一部であってもよいし、この
ような車体やフレームに剛性連結された部材であっても
よい。要は、車体フレーム１０に、挿通させた状態の弾
性部材３２を保持できる挿通孔１２が設けられていれば
よい。

【００２５】また、本発明は、ステアリング装置２のな
かでも、操舵補助力発生用の電動モータ７を有する電動
タイプ、特に、電動モータ７がハウジング６に固定され
たタイプや、電動モータ７の回転力を減速機構としての
ボールねじ機構を介してラック軸５に伝達するタイプの
パワーステアリング装置に好ましい。というのは、上述
の各タイプのパワーステアリング装置では、車輪から受
ける力等に起因した相対的に低周波の振動の他、電動モ
ータ７の回転や減速機構の動作に起因する相対的に高周
波の振動を生じ易い傾向にある。小型の弾性部材しか利
用できない従来の取付構造では、高い支持荷重を得つ
つ、高周波の振動に対する防振性を実用上十分なレベル
で得ることは困難であるが、これに対して、本発明の取
付構造１では、高い支持荷重を得つつ、低周波の振動と
ともに高周波の振動をも高いレベルで抑制することがで
きるからである。

【００２６】また、本発明をパワーステアリング装置の
他、操舵補助力を得られない手動操作タイプのステアリ
ング装置２に適用してもよい。また舵取り機構３の構成
は、上述のラックアンドピニオン式のものの他、公知の
他の構成を利用できる。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】本発明の第１の実施形態を示すステアリング装
置の取付構造の分解斜視図であり、ステアリング装置お
よび車体フレームも図示されている。

【図２】図１に示す取付構造の一部断面正面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示すステアリング装
置の取付構造の一部断面正面図である。

【符号の説明】

１ 取付構造 ２ ステアリング装置 １０ 車体フレーム １２ 車体フレームの挿通孔 １６ 開口縁部 １７ 受け面 ３１ 連結軸 ３２ 弾性部材 ３３ 金属部材 ３４ 一対の弾性部材 ３５，３６ 一対の金属部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング装置に固定される連結軸と、 この連結軸を挿通させる車体フレームの挿通孔と、 この挿通孔に保持されると共に連結軸を挿通させ、連結
   軸を弾性支持する弾性部材とを備えることを特徴とする
   ステアリング装置の取付構造。
2. 【請求項２】請求項１に記載のステアリング装置の取付
   構造において、 上記弾性部材は、円筒状をなし、弾性部材と連結軸との
   間に円筒状の金属部材が介在することを特徴とするステ
   アリング装置の取付構造。
3. 【請求項３】請求項１に記載のステアリング装置の取付
   構造において、 上記挿通孔の一対の開口縁部にそれぞれ形成され、互い
   に逆向きをなすテーパ状の受け面をさらに備え、 上記弾性部材は各受け面により受けられる円錐テーパ状
   をなす一対の弾性部材を含み、 各弾性部材を対応する受け面にそれぞれ押圧する円錐台
   状をなし、連結軸を介して互いの距離を縮められる一対
   の金属部材をさらに備えることを特徴とするステアリン
   グ装置の取付構造。