JP2020143722A - ダンパ装置及びステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハウジングの強度向上を図ることなく衝撃吸収能力を上げること。【解決手段】ダンパ装置６０は、ラックシャフト１３のストッパ部材７０と、ラックハウジング２０の収納部８０と、収納部８０内に配置され、ストッパ部材７０からラックハウジング２０に加わる衝撃を吸収する衝撃吸収部材９０と、を備える。衝撃吸収部材９０は、ラックシャフト１３が挿通される挿通孔９１ｃを有する円筒部９１ａと、ストッパ部材７０に当接し得るフランジ部９１ｂと、を有するプレート部材９１と、プレート部材９１に保持され、衝撃未印加時にラックハウジング２０との間に隙間空間１００が形成される変形可能な環状のゴム状弾性部材９２と、を有する。プレート部材９１は、衝撃印加に伴って変形したゴム状弾性部材９２の一部が進入する貫通孔９１ｄを有する。貫通孔９１ｄの開口面積は、衝撃未印加時でのゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に面する面積よりも小さい。【選択図】図３

Description

本発明は、ダンパ装置及びステアリング装置に関する。

従来、車両の転舵輪を転舵するステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。ステアリング装置は、転舵シャフトと、ハウジングと、ダンパ装置と、を備えている。転舵シャフトは、転舵輪を転舵するための車幅方向に延在するシャフトであって、軸方向への移動により転舵輪の向きを変える軸部材である。ハウジングは、転舵シャフトが挿通される挿通孔を有する円筒状に形成された部材であって、転舵シャフトを軸方向に移動可能に保持している。

転舵シャフトの両端部にはそれぞれ、転舵輪に連結するジョイントとしてのシャフトエンド部材が装着されている。シャフトエンド部材は、その外径が転舵シャフトの本体の外径に比して大きくなるように形成されており、転舵シャフトの軸方向移動を規制するストッパ部材として機能する。ハウジングは、シャフトエンド部材が進入可能な収納部を有している。収納部は、側壁部と底壁部とで囲まれた収納空間を有しており、その収納空間は、軸方向外方に開口している。ハウジングにおいて、底壁部は、側壁部から径方向内方に向けて突出する壁部材である。底壁部は、シャフトエンド部材の軸方向端面に対向しており、転舵シャフトが軸方向に所定ストロークを超えて移動するのを規制する。

ダンパ装置は、上記のシャフトエンド部材と、上記の収納部と、衝撃吸収部材と、を備えている。衝撃吸収部材は、シャフトエンド部材からハウジングに加わる衝撃を吸収する部材である。衝撃吸収部材は、収納部内に配置されており、シャフトエンド部材とハウジングの底壁部との間に介在している。衝撃吸収部材は、断面Ｌ字状のプレート部材と、プレート部材により保持される弾性変形可能な環状のゴム状弾性部材と、を有している。プレート部材は、軸方向に延在する円筒部と、その円筒部における軸方向一端部から径方向外方に広がるフランジ部と、を有している。プレート部材のフランジ部は、シャフトエンド部材の軸方向端面に当接可能である。

上記のダンパ装置において、プレート部材のフランジ部がシャフトエンド部材に当接されて軸方向に押圧されると、ゴム状弾性部材がそのフランジ部とハウジングの底壁部とに挟持されることにより圧縮変形する。かかる圧縮変形が生じると、シャフトエンド部材とハウジングとの間の衝撃が吸収される。

特開２０１７−７７８７４号公報

しかしながら、ゴム状弾性部材の圧縮変形開始後にそのゴム状弾性部材がハウジングの収納部の収納空間に充満すると、その後、ゴム状弾性部材が更に圧縮変形することは困難となるので、圧縮荷重は急上昇するが、シャフトエンド部材が軸方向に移動することは困難となる。このダンパ構造では、ゴム状弾性部材が収納空間に充満した後に衝撃吸収能力を上げることは困難である。一方、仮に衝撃吸収能力を上げようとすれば、収納空間回りのハウジングの強度確保のためにハウジングの肉厚を増やすことなどの対策を講じることが必要となる。

本発明は、ハウジングの強度向上を図ることなく衝撃吸収能力を上げることが可能な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。

本発明の一態様であるダンパ装置は、軸方向に移動可能なシャフトに固定されたストッパ部材と、前記シャフトを軸方向に移動可能に保持する筒状のハウジングに設けられ、前記ストッパ部材が進入可能な収納部と、前記収納部内に配置され、前記ストッパ部材から前記ハウジングに加わる衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、を備え、前記衝撃吸収部材は、軸方向に延在し、前記シャフトが挿通される挿通孔を有する筒部と、前記筒部における軸方向一端部から径方向外方に向けて突出して広がり、前記ストッパ部材の軸方向端面に当接し得るフランジ部と、を有するプレート部材と、前記プレート部材に保持され、前記衝撃の未印加状態において前記ハウジングとの間に隙間空間が形成される変形可能な環状のゴム状弾性部材と、を有し、前記プレート部材及び前記ハウジングの少なくとも一方は、前記衝撃の印加に伴って変形した前記ゴム状弾性部材の一部が進入する凹部を有し、前記凹部の開口面積は、前記衝撃の未印加状態における前記ゴム状弾性部材が前記隙間空間に面する面積よりも小さい。

このダンパ装置によれば、プレート部材及びハウジングの少なくとも一方が有する凹部の開口面積は、衝撃の未印加状態におけるゴム状弾性部材が隙間空間に面する面積よりも小さい。このため、ゴム状弾性部材は、衝撃印加に伴って弾性変形を開始した当初は、凹部に進入する弾性変形が生じ難く、隙間空間に充満する弾性変形が生じ易くなる。この構成によれば、ゴム状弾性部材の弾性変形が、初期に主として隙間空間に充満するように行われ、その充満後に凹部に進入するように行われるので、隙間空間へのゴム状弾性部材の充満後でも、ゴム状弾性部材に大きな圧縮荷重を与えることなくシャフトの軸方向への移動を確保することができる。従って、ハウジングの強度向上を図ることなく衝撃吸収能力を上げることができる。

本発明の一実施形態に係るダンパ装置を含むステアリング装置の全体構成図である。 実施形態のダンパ装置及びステアリング装置の要部の断面図である。 実施形態のダンパ装置が備える衝撃吸収部材（具体的には、その衝撃吸収部材の周方向一部を切り欠いた状態）の斜視図である。 実施形態のダンパ装置が備える衝撃吸収部材の軸方向一方側からの斜視図である。 実施形態のダンパ装置が備える衝撃吸収部材の軸方向他方側からの斜視図である。 実施形態のダンパ装置が備える衝撃吸収部材を図５に矢視VIで示す如く軸方向他方側から見た際の平面図である。 実施形態のダンパ装置におけるシャフトエンド部材から衝撃吸収部材に大きな衝撃が加わる前のゴム状弾性部材とプレート部材との状態を表した断面図である。 実施形態のダンパ装置におけるシャフトエンド部材から衝撃吸収部材に大きな衝撃が加わった後のゴム状弾性部材とプレート部材との状態を表した断面図である。 実施形態のダンパ装置における、シャフトエンド部材の衝撃吸収部材への当接後の軸方向変位（ストローク）と衝撃吸収部材に加わる荷重の大きさとの関係を表した図である。 本発明の第一変形形態に係るダンパ装置が備える衝撃吸収部材を図５に矢視VIで示す場合と同様の如く軸方向他方側から見た際の平面図である。 本発明の第二変形形態に係るダンパ装置が備える衝撃吸収部材の断面図である。 第二変形形態のダンパ装置が備える衝撃吸収部材のプレート部材を図１１に矢視XIIで示す如く軸方向一方側から見た際の平面図である。

図を参照して、本発明の一実施形態に係るダンパ装置６０を含むステアリング装置１について説明する。

（１．ステアリング装置の全体構成）
ステアリング装置１は、転舵シャフトであるラックシャフトをそのラックシャフトの延びる軸方向に沿って移動させることにより、そのラックシャフトの両端それぞれに連結されている転舵輪を転舵させる装置である。

ステアリング装置１は、図１に示す如く、ステアリングシャフト１０を備えている。ステアリングシャフト１０の一端部には、車両運転者による回転操作可能なステアリングホイール１１が連結されている。ステアリングシャフト１０は、車体に支持されたラックハウジング２０に回転可能に保持されている。ステアリングシャフト１０は、ラックハウジング２０に保持された状態でステアリングホイール１１の回転に伴って回転する。ステアリングシャフト１０の他端部には、ラックアンドピニオン機構を構成するピニオン１２が形成されている。

ステアリング装置１は、ラックシャフト１３を備えている。ラックシャフト１３は、車幅方向に延在する転舵シャフトである。以下、車幅方向を軸方向Ａと称す。ラックシャフト１３の何れか一端に偏った箇所には、上記ピニオン１２と共にラックアンドピニオン機構を構成するラック１４が形成されている。ステアリングシャフト１０のピニオン１２とラックシャフト１３のラック１４とは、互いに噛合している。ステアリングシャフト１０は、車両運転者による回転操作（すなわち、ステアリング操作）によってステアリングホイール１１に加わったトルクをラックシャフト１３に伝達する。ステアリングシャフト１０の回転は、上記のラックアンドピニオン機構によりラックシャフト１３の軸方向Ａへの直線移動に変換される。ラックシャフト１３は、ステアリングシャフト１０の回転に伴って軸方向Ａに移動する。

ラックシャフト１３の軸方向両端部には、ボールジョイント１５を介してタイロッド１６が揺動可能に連結されている。タイロッド１６には、ナックルアーム１７を介して転舵輪１８が連結されている。転舵輪１８は、ラックシャフト１３の軸方向Ａへの移動により転舵される。この転舵輪１８の転舵により車両は左右に操舵される。

ステアリング装置１は、例えばいわゆるラックパラレル型の電動パワーステアリング装置である。ステアリング装置１は、ボールネジ機構３０と、電動モータ４０と、駆動力伝達装置５０と、を備えている。ステアリング装置１は、電動モータ４０を駆動源として、車両運転者がステアリングホイール１１を回転操作するときの操舵トルクを補助するアシストトルクを発生する。ステアリング装置１は、電動モータ４０の発生したアシストトルクを、駆動力伝達装置５０を介してギヤ装置としてのボールネジ機構３０に伝達すると共に、そのボールネジ機構３０によってラックシャフト１３を軸方向Ａに直線移動させる力に変換する。この変換により、ラックシャフト１３に転舵輪１８の転舵を補助する補助力が付与される。

ボールネジ機構３０は、ボールネジ部３１と、ボールネジナット（図示せず）と、を有している。ボールネジ部３１は、ラックシャフト１３の外周面に螺旋状に複数回巻かれて形成されたネジ溝としての外周溝である。ボールネジナットは、円筒状に形成された軸方向Ａに延在する円筒部材であって、ラックシャフト１３と同軸に配置されている。ボールネジナットは、その内周面に螺旋状に複数回巻かれて形成されたネジ溝としての内周溝を有している。ボールネジ部３１の外周溝とボールネジナットの内周溝とは、径方向に対向配置されており、そのボールネジナットに設けられるデフレクタ（図示せず）により無限循環される複数の転動ボールを介して螺合している。

ラックシャフト１３は、ラックハウジング２０に挿通されており、そのラックハウジング２０に軸方向Ａへ移動可能に保持されている。ラックハウジング２０は、略筒状に形成された軸方向Ａに延在しており、ラックシャフト１３を軸方向Ａに移動可能に覆っている。ラックハウジング２０は、ラックシャフト１３が挿通される挿通孔２０ａを有している。ラックハウジング２０は、アルミニウムなどにより形成されている。ラックハウジング２０は、ラックシャフト１３の外径に比して僅かに大きな内径を有する小径部２１と、小径部２１の内径に比して大きな内径を有する大径部２２と、を有している。

小径部２１には、ステアリングシャフト１０が挿通されるステアリングシャフト挿通部２３が一体的に形成されている。大径部２２には、ボールネジ機構３０が収容されると共に、駆動力伝達装置５０が収容される。大径部２２には、主にボールネジナット及び転動ボールを内包するボールネジ室２４が形成されている。大径部２２は、ラックハウジング２０の略軸方向中央部に配置されている。尚、ラックハウジング２０は、大径部２２にボールネジ機構３０のボールネジナットと駆動力伝達装置５０とを容易に収容できるように軸方向Ａに分離可能であってよい。

電動モータ４０は、ラックハウジング２０の大径部２２近傍に固定されるケース４１に収容されている。電動モータ４０は、その出力軸がラックシャフト１３の軸方向Ａに対して平行となるように配置されている。電動モータ４０は、電子制御装置（ＥＣＵ）４２からの指令に従ってアシストトルクを発生する。電動モータ４０により発生されたアシストトルクは、駆動力伝達装置５０に伝達される。

駆動力伝達装置５０は、例えば、電動モータ４０の出力軸に取り付け固定され、外歯を有する駆動プーリと、ボールネジ機構３０のボールネジナットに取り付け固定され、外歯を有する従動プーリと、帯状かつ環状に形成され、駆動プーリ及び従動プーリの外歯に噛合する内歯を有する歯付きベルトと、を有している。電動モータ４０から駆動力伝達装置５０にアシストトルクが伝達されると、ボールネジ機構３０のボールネジナットがラックハウジング２０の大径部２２に軸受を介して支持されながら回転駆動されることで、複数の転動ボールを介してラックシャフト１３が軸方向Ａに移動される。

（２．ステアリング装置の動作）
上記のステアリング装置１において、ステアリングホイール１１が回転操作されると、その操舵トルクがステアリングシャフト１０に伝達され、ピニオン１２とラック１４とからなるラックアンドピニオン機構を介してラックシャフト１３が軸方向Ａに移動される。また、ステアリングシャフト１０に入力された操舵トルクは、トルクセンサなどを用いて検出される。電動モータ４０の出力は、操舵トルク及び電動モータ４０の回転位置などに基づいて制御される。電動モータ４０は、電子制御装置４２からの指令に従ってアシストトルクを発生する。電動モータ４０にてアシストトルクが発生されると、その回転トルクが駆動力伝達装置５０を介してボールネジ機構３０に伝達されて、ラックシャフト１３を軸方向Ａに移動させる駆動力に変換される。

ラックシャフト１３が軸方向Ａに移動されると、ボールジョイント１５、タイロッド１６、及びナックルアーム１７を介して転舵輪１８の向きが変更される。従って、ステアリング装置１によれば、運転者によるステアリングシャフト１０への操舵トルクと共に、その操舵トルクに応じた電動モータ４０によるアシストトルクをラックシャフト１３に付与して、そのラックシャフト１３を軸方向Ａに移動させることができるので、運転者がステアリングホイール１１を操作する際に必要な操舵力を軽減することができる。

（３．ダンパ装置の構成）
ステアリング装置１は、図２に示す如く、ダンパ装置６０を備えている。ダンパ装置６０は、ラックシャフト１３からラックハウジング２０に加わる衝撃を吸収するためのエンドダンパである。ダンパ装置６０は、ラックシャフト１３に固定されたストッパ部材７０と、ラックハウジング２０に設けられた収納部８０と、その収納部８０内に配置された衝撃吸収部材９０と、を備えている。

ストッパ部材７０は、ラックシャフト１３の軸方向両端部それぞれに装着固定されるシャフトエンド部材である。ストッパ部材７０は、ラックシャフト１３と同軸に連結されている。ストッパ部材７０は、円柱状に形成されており、ラックシャフト１３の外径に比して大きな外径を有している。ストッパ部材７０は、ラックシャフト１３の軸方向Ａ内方に向いた軸方向端面７０ａを有している。ストッパ部材７０は、また、軸方向Ａ外端面に軸外方向に向けて開口する略球状の開口孔７１を有している。開口孔７１には、ボールジョイント１５を構成するボールスタッドのボール先端が緩衝材７２を介して揺動自在に収容されている。

収納部８０は、ラックハウジング２０（具体的には、その挿通孔２０ａ）の軸方向両端部にそれぞれ設けられている。収納部８０は、ストッパ部材７０を収納可能な収納室である。収納部８０は、ストッパ部材７０が進入可能な収納空間を有している。収納部８０は、ストッパ部材７０の外径に比して大きな内径を有するように形成されている。収納部８０は、軸方向外方に開口している。

収納部８０は、側壁部８１と、底壁部８２と、により形成されている。側壁部８１は、ラックハウジング２０の挿通孔２０ａを構成する内壁部位である。底壁部８２は、ラックハウジング２０の挿通孔２０ａの内面すなわち側壁部８１から径方向内方に向けて突出する壁部位である。底壁部８２は、軸方向Ａ外方に向いた軸方向端面８２ａを有している。底壁部８２は、軸中心にラックシャフト１３が挿通される挿通孔８２ｂが形成されるように円環状に形成されている。挿通孔８２ｂは、ラックシャフト１３の外形に対応して円形に形成されており、ストッパ部材７０の外径に比して小さな内径を有している。

ラックシャフト１３のストッパ部材７０の軸方向端面７０ａと、ラックハウジング２０の収納部８０の底壁部８２の軸方向端面８２ａと、は衝撃吸収部材９０を介して互いに軸方向Ａに対向して径方向でオーバーラップする部位を有している。ストッパ部材７０は、ラックハウジング２０の収納部８０の底壁部８２に対して軸方向Ａ外方（図２において左方）に位置しており、ラックシャフト１３の軸方向Ａへの移動に伴ってその底壁部８２に対して接近又は離間する。ストッパ部材７０は、衝撃吸収部材９０を介した底壁部８２との当接により、ストッパ部材７０が連結されているラックシャフト１３が軸方向Ａ内方に更に移動するのを規制する。

衝撃吸収部材９０は、ラックハウジング２０に対するラックシャフト１３の軸方向Ａ内方への移動量が、両者が当接する所定ストロークに達する前に、ラックシャフト１３のストッパ部材７０とラックハウジング２０の底壁部８２とに挟持されることによりそのストッパ部材７０とその底壁部８２との間の衝撃を吸収する機能を有する。衝撃吸収部材９０は、ラックシャフト１３及びラックハウジング２０の軸方向両端部それぞれに設けられている。

各衝撃吸収部材９０は、ラックハウジング２０の収納部８０内に配置されており、ラックシャフト１３のストッパ部材７０とラックハウジング２０の底壁部８２との間に介在している。衝撃吸収部材９０は、図３、図４、図５、及び図６に示す如く、プレート部材９１と、ゴム状弾性部材９２と、リング部材９３と、を有している。

プレート部材９１は、鉄などの金属材料により断面Ｌ字状に形成された部材である。プレート部材９１は、ラックシャフト１３の軸方向Ａ内方への移動により、そのラックシャフト１３のストッパ部材７０の軸方向端面７０ａに当接されることが可能である。また、プレート部材９１は、ストッパ部材７０の軸方向端面７０ａとの当接後、ラックシャフト１３の軸方向Ａ内方への更なる移動により、その軸方向Ａ内方に押圧される。

プレート部材９１は、円筒部９１ａと、フランジ部９１ｂと、を有している。円筒部９１ａとフランジ部９１ｂとは、互いに一体に形成されている。円筒部９１ａは、軸方向Ａに延在する円筒状に形成された部位である。円筒部９１ａには、ラックシャフト１３が挿通される挿通孔９１ｃが形成されている。挿通孔９１ｃは、ラックシャフト１３の外周面に対応して円形に形成されている。円筒部９１ａの挿通孔９１ｃの内面は、ラックシャフト１３の外周面に対して径方向で対向している。円筒部９１ａは、ラックシャフト１３の外径に比して大きな内径を有している。円筒部９１ａの軸方向Ａ内側の端面は、ラックハウジング２０の底壁部８２に軸方向Ａで対向している。

フランジ部９１ｂは、円環状に形成された部位である。フランジ部９１ｂは、円筒部９１ａの軸方向Ａ外側の端部から径方向外方に向けて突出して広がっている。フランジ部９１ｂの外径は、ラックハウジング２０の挿通孔２０ａ（すなわち、収納部８０の側壁部８１）での内径に比して小さい。フランジ部９１ｂは、ラックシャフト１３のストッパ部材７０の軸方向端面７０ａに軸方向Ａで対向しており、その軸方向端面７０ａに当接し得る当接部である。フランジ部９１ｂは、所定厚さを有している。

フランジ部９１ｂには、貫通孔９１ｄが設けられている。貫通孔９１ｄは、フランジ部９１ｂの本体を軸方向Ａに貫通する凹部である。貫通孔９１ｄは、プレート部材９１のフランジ部９１ｂにおける後に詳述するゴム状弾性部材９２と接着する接着面に開口するように設けられている。貫通孔９１ｄは、例えば楕円状又は円形状に形成されている。貫通孔９１ｄは、フランジ部９１ｂにおいて周方向に断続的に設けられている。すなわち、貫通孔９１ｄは、フランジ部９１ｂの全周で複数箇所（例えば、図５に示す如く六箇所）に設けられており、所定角度（例えば、６０°）ごとに設けられている。貫通孔９１ｄは、ゴム状弾性部材９２がラックハウジング２０の収納部８０（具体的には、後に詳述する隙間空間１００）に充満するまではそのゴム状弾性部材９２の進入が規制され、そのゴム状弾性部材９２がその充満後に更なる圧縮荷重を受けた際にその圧縮荷重に伴って変形したゴム状弾性部材９２の一部が進入するように、形成され配置されている。

図７に示すように、フランジ部９１ｂにおける貫通孔９１ｄの開口部（特に、ゴム状弾性部材９２が接触する側の開口部）の周縁は、全周に亘って角が丸まったＲ面形状に形成されている。この貫通孔９１ｄのＲ面形状によれば、その貫通孔９１ｄにゴム状弾性部材９２を進入させ易くすることができると共に、ゴム状弾性部材９２がその貫通孔９１ｄへの進入時にせん断し易くなるのを防止することができる。

ゴム状弾性部材９２は、ゴム状弾性を有するゴム材料により略円環状に形成された部材である。ゴム状弾性部材９２の材料は、例えば、架橋ゴム、熱硬化性又は熱可塑性を有する合成樹脂系エラストマー等である。ゴム状弾性部材９２は、荷重により弾性変形することが可能である。ゴム状弾性部材９２は、弾性変形によりラックシャフト１３のストッパ部材７０とラックハウジング２０との間の衝撃を吸収する。ゴム状弾性部材９２は、軸方向Ａに所望の弾性率を得るのに必要な厚さを有している。

ゴム状弾性部材９２は、プレート部材９１に保持されている。ゴム状弾性部材９２は、プレート部材９１の円筒部９１ａに接触していると共に、図７に示す如くプレート部材９１のフランジ部９１ｂに接触している。ゴム状弾性部材９２は、例えば加硫接着などによりプレート部材９１に一体化されている。具体的には、ゴム状弾性部材９２は、貫通孔９１ｄが設けられたフランジ部９１ｂに接着されている。尚、ゴム状弾性部材９２は、プレート部材９１の円筒部９１ａとは非接着であると共に、ラックハウジング２０とは非接着である。

ゴム状弾性部材９２は、突部９２ａを有している。突部９２ａは、ゴム状弾性部材９２の円環状本体の外周面から径方向外方に向けて突出している。ラックハウジング２０の収納部８０の側壁部８１には、径方向外方に向けて凹む溝部８１ａが形成されている。ゴム状弾性部材９２は、その突部９２ａがラックハウジング２０の側壁部８１の溝部８１ａに嵌ることにより、ラックハウジング２０に対して軸方向Ａにおいて位置決めされる。この位置決め構造によれば、ゴム状弾性部材９２の軸方向Ａへの弾性変形後にラックシャフト１３のストッパ部材７０と衝撃吸収部材９０との当接が解除された後、そのゴム状弾性部材９２がラックシャフト１３の移動に伴ってラックハウジング２０に対して軸方向Ａ外方に相対移動して収納部８０から外部へ抜けることは防止される。

ゴム状弾性部材９２は、テーパ部９２ｂを有している。テーパ部９２ｂは、ゴム状弾性部材９２の本体の内周側において内径が変化する部位である。テーパ部９２ｂは、ゴム状弾性部材９２の軸方向Ａ内側の端部に設けられており、軸方向Ａ外側から軸方向Ａ内側にかけて内径が大きくなるように形成されている。テーパ部９２ｂは、ゴム状弾性部材９２のうち、プレート部材９１の円筒部９１ａの軸方向Ａ内側端から軸方向Ａ内方に突出する部位に設けられている。テーパ部９２ｂは、ゴム状弾性部材９２が軸方向Ａで圧縮されて弾性変形した際にプレート部材９１の円筒部９１ａの軸方向Ａ内端部とラックハウジング２０の底壁部８２との隙間から径方向内方へはみ出すのを防止するために設けられている。

ゴム状弾性部材９２は、第一凹部９２ｃを有している。第一凹部９２ｃは、ゴム状弾性部材９２の弾性変形前すなわち衝撃未印加状態において形成される円環溝である。第一凹部９２ｃは、外周面において径方向内側すなわち軸心側に凹んでおり、径方向外方に向けて開口している。尚、第一凹部９２ｃは、ゴム状弾性部材９２の軸方向何れの位置に設けられていてもよいが、ゴム状弾性部材９２の軸方向Ａへの圧縮変形に伴う径方向への膨張変形が最も顕著に生じ易い部位（例えば軸方向中央部）に設けられることが好ましい。

ゴム状弾性部材９２は、弾性変形前すなわち衝撃未印加状態において、外周面の少なくとも一部がラックハウジング２０の側壁部８１に接触せずその側壁部８１から離間している。すなわち、ゴム状弾性部材９２の弾性変形前すなわち衝撃未印加状態において、ラックハウジング２０の側壁部８１とゴム状弾性部材９２の外周面との間には、隙間空間１００が形成されている。隙間空間１００は、第一凹部９２ｃにより形成される。隙間空間１００は、衝撃印加に伴うゴム状弾性部材９２の変形を許容している。

ゴム状弾性部材９２は、プレート部材９１を介してラックシャフト１３のストッパ部材７０とラックハウジング２０の底壁部８２とに軸方向Ａで挟持されることにより軸方向Ａに圧縮力を受けて弾性変形する。隙間空間１００は、ゴム状弾性部材９２の軸方向Ａへの圧縮変形時にその圧縮変形に伴う体積変化で径方向外方へ膨張したそのゴム状弾性部材９２が充満する領域となる。すなわち、ゴム状弾性部材９２が軸方向Ａに圧縮変形すると、そのゴム状弾性部材９２が径方向外方へ膨張するので、上記の隙間空間１００の容積が最大状態から減少して、やがてゴム状弾性部材９２がその隙間空間１００に充満する。

ゴム状弾性部材９２は、第二凹部９２ｄを有している。第二凹部９２ｄは、ゴム状弾性部材９２におけるラックハウジング２０の底壁部８２に接する軸方向端面に設けられている。第二凹部９２ｄは、ゴム状弾性部材９２における軸方向Ａ外側に凹んだ円環溝であって、軸方向Ａ内方に向けて開口している。

リング部材９３は、ゴム状弾性部材９２におけるラックハウジング２０の底壁部８２に接する軸方向端面に設けられている。リング部材９３は、ゴム状弾性部材９２の第二凹部９２ｄに嵌るように略円環状に形成されている。リング部材９３は、鉄などの金属により成形されている。リング部材９３の軸方向厚さは、ゴム状弾性部材９２のテーパ部９２ｂの応力変形を抑えてその保護を図るのに必要十分な大きさであって、かつ、ゴム状弾性部材９２の最大変形時でもプレート部材９１の円筒部９１ａとラックハウジング２０の底壁部８２との間に隙間を確保できる大きさに設定されている。

尚、リング部材９３は、ゴム状弾性部材９２に接着されて固定されていてよい。この場合、リング部材９３とゴム状弾性部材９２とは加硫接着されていてよい。また、リング部材９３は、ゴム状弾性部材９２と共にインサート成形されていてよい。リング部材９３は、軸方向Ａ内側でラックハウジング２０の底壁部８２に支持されながら、軸方向Ａ外側でプレート部材９１のフランジ部９１ｂとの間でゴム状弾性部材９２を軸方向Ａで挟持する。

プレート部材９１の貫通孔９１ｄとゴム状弾性部材９２の第一凹部９２ｃすなわち隙間空間１００とは、衝撃未印加状態において以下の関係を有している。すなわち、貫通孔９１ｄの開口面積は、ゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に面する面積（具体的には、隙間空間１００が最大状態にあるときの面積）よりも小さい。貫通孔９１ｄは、プレート部材９１に複数設けられているが、各貫通孔９１ｄの開口面積はそれぞれ、ゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に面する面積よりも小さい。

（４．ダンパ装置の動作）
上記の構造を有するダンパ装置６０において、ラックシャフト１３のストッパ部材７０が衝撃吸収部材９０のプレート部材９１のフランジ部９１ｂに当接していない状態で、転舵輪１８にラックシャフト１３の軸方向Ａ内方に向かう衝撃力が入力印加されると、ラックシャフト１３が軸方向Ａ内方に移動する。この移動が過大に生じると、まず、ラックシャフト１３のストッパ部材７０の軸方向端面７０ａがプレート部材９１のフランジ部９１ｂに当接して、プレート部材９１に軸方向Ａ内方への圧縮荷重が付与される。プレート部材９１に軸方向Ａ内方への圧縮荷重が付与されると、そのプレート部材９１がラックハウジング２０の底壁部８２に接近する軸方向Ａ内方へ押圧されて変位する。

衝撃吸収部材９０のプレート部材９１が軸方向Ａ内方へ変位すると、ゴム状弾性部材９２が弾性変形する。このゴム状弾性部材９２の弾性変形は、ゴム状弾性部材９２がプレート部材９１を介してラックシャフト１３のストッパ部材７０とラックハウジング２０の底壁部８２とに軸方向Ａで挟持されることで軸方向Ａに生じる圧縮変形と、その圧縮変形に伴ってゴム状弾性部材９２が逃げ場を求めて第一凹部９２ｃによる隙間空間１００を埋めるように径方向外方に生じる膨張変形と、を含んでいる。

上記の如く、プレート部材９１の貫通孔９１ｄの開口面積は、ゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に面する面積よりも小さい。このため、ゴム状弾性部材９２は、衝撃印加に伴って弾性変形を開始した当初は、貫通孔９１ｄに進入するように弾性変形することよりも、隙間空間１００を狭めて隙間空間１００に充満するように弾性変形することが支配的である。更に、ゴム状弾性部材９２は、貫通孔９１ｄが設けられたフランジ部９１ｂに接着されている一方、ラックハウジング２０とは非接着である。このため、この点でも、ゴム状弾性部材９２は、弾性変形開始当初は、接着しているフランジ部９１ｂの貫通孔９１ｄに進入するように弾性変形することよりも、ラックハウジング２０とは接着していない隙間空間１００に充満するように弾性変形することが支配的である。

ゴム状弾性部材９２は、プレート部材９１の円筒部９１ａとは非接着であるため、隙間空間１００に充満するように弾性変形する際、そのゴム状弾性部材９２とその円筒部９１ａとの間での相対変位は許容されている。このため、ゴム状弾性部材９２は、衝撃印加に伴う弾性変形時、円筒部９１ａとの間で相対変位して軸方向Ａで圧縮されながら隙間空間１００に進入して充満する。そして、ゴム状弾性部材９２は、隙間空間１００に充満した後、貫通孔９１ｄに進入するように弾性変形する。

すなわち、ゴム状弾性部材９２の弾性変形は、まず第一段階として、そのゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に充満するように行われる。ゴム状弾性部材９２の弾性変形によりゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に充満したときは、図９に示す如く、衝撃印加に伴うストッパ部材７０からの押圧によるプレート部材９１の変位量が変位量Ｘ１に達し、隙間空間１００内のゴム状弾性部材９２ひいてはラックハウジング２０に作用する圧縮荷重が荷重Ｆ１に達する。

そして、ゴム状弾性部材９２が弾性変形により隙間空間１００に充満した後、衝撃吸収部材９０のプレート部材９１が軸方向Ａ内方へ更に移動すると、隙間空間１００内のゴム状弾性部材９２に作用する圧縮荷重が荷重Ｆ１を超えて上昇する。かかる荷重上昇が生じると、ゴム状弾性部材９２が更に弾性変形する。この際、ゴム状弾性部材９２の弾性変形は、ゴム状弾性部材９２が隙間空間１００に充満した状態で、第二段階として、隙間空間１００内のゴム状弾性部材９２ひいてはラックハウジング２０に作用する圧縮荷重が上記の荷重Ｆ１を僅かに超えて飽和しつつ、図８に示す如く、そのゴム状弾性部材９２の一部がプレート部材９１のフランジ部９１ｂの貫通孔９１ｄに進入するように行われる。この弾性変形が生じると、図９に示す如く、衝撃印加に伴うストッパ部材７０からの押圧によるプレート部材９１の変位量が上記の変位量Ｘ１を超える変位量Ｘ２に達することができる。

このように、ダンパ装置６０によれば、ゴム状弾性部材９２を、隙間空間１００への充満まで弾性変形させることができると共に、その隙間空間１００への充満後に更にゴム状弾性部材９２の一部がプレート部材９１の貫通孔９１ｄに進入して逃げるように弾性変形させることができる。このゴム状弾性部材９２の一連の弾性変形により、ラックシャフト１３のストッパ部材７０からラックハウジング２０の底壁部８２に加わる衝撃を吸収することができる。

上記の如くゴム状弾性部材９２の弾性変形が隙間空間１００への充満後に更にプレート部材９１の貫通孔９１ｄへ進入可能である構造によれば、その充満後でもラックシャフト１３の軸方向Ａ内方への移動変位を確保することができるので、ゴム状弾性部材９２の隙間空間１００への充満後の弾性変形が不可能である構造に比べて、上記の衝撃を吸収するエネルギを増やすことができ、衝撃吸収能力を上げることができる。この衝撃吸収能力の向上は、隙間空間１００内のゴム状弾性部材９２ひいてはラックハウジング２０に作用する圧縮荷重を上記の荷重Ｆ１よりも飛躍的に増加させることなく、プレート部材９１ひいてはラックシャフト１３の軸方向Ａへの変位量を上記の変位量Ｘ１よりも増やことにより実現される。このため、衝撃吸収能力を向上させるうえで、ゴム状弾性部材９２が充満する隙間空間１００を形成するラックハウジング２０の強度向上を図ることは不要であり、その強度確保のためにラックハウジング２０の肉厚を増やすことは不要である。

従って、ダンパ装置６０によれば、ラックハウジング２０の強度向上を図ることなく衝撃吸収能力を上げることができる。このため、ダンパ装置６０の小型化・簡素化を図ることひいてはコスト削減を図ることができ、これにより、車両搭載性を容易化させると共にステアリング装置１を軽量化させることができる。

（５．変形形態）
ところで、上記の実施形態においては、ダンパ装置６０が備える衝撃吸収部材９０のプレート部材９１が、軸方向Ａに貫通する貫通孔９１ｄを有し、その貫通孔９１ｄが、衝撃印加に伴って弾性変形したゴム状弾性部材９２の一部が進入する凹部として機能する。そして、この貫通孔９１ｄが、例えば楕円状又は円形状に形成されつつ、フランジ部９１ｂの全周で複数箇所（例えば、六箇所）に設けられている。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば図１０に示す如く、貫通孔９１ｄが、フランジ部９１ｂの全周で複数箇所（例えば、二箇所）に設けられ、周方向に湾曲して延在し帯状に形成されるものであってもよい。

また、例えば図１１に示す如く、衝撃印加に伴って弾性変形したゴム状弾性部材９２の一部が進入するプレート部材９１の凹部が、軸方向Ａに貫通する貫通孔９１ｄに代えて、軸方向Ａに貫通することなく開口する開口溝９１ｅであってもよい。この開口溝９１ｅは、例えば、楕円状又は円形状に形成されてもよいし、周方向に湾曲して延在し帯状に形成されてもよいし、図１２に示す如くプレート部材９１の軸中心回りの全周に亘って延在する環状に形成されてもよい。

また、上記の貫通孔９１ｄ又は開口溝９１ｅが、プレート部材９１のフランジ部９１ｂに設けられており、軸方向Ａに貫通又は開口する。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、それらの貫通孔９１ｄ又は開口溝９１ｅが、プレート部材９１の円筒部９１ａに設けられ、径方向に貫通又は開口することとしてもよく、更に、上記の貫通孔９１ｄ又は開口溝９１ｅが、ラックハウジング２０の内周面である側壁部８１に設けられ、径方向に貫通又は開口することとしてもよい。

更に、上記の実施形態においては、転舵輪の向きを変える転舵シャフトとして、ラックアンドピニオン機構を構成するラックシャフト１３を用いている。しかし、本発明は、これに限定されるものではなく、転舵輪の向きを変える転舵シャフトとしてラック歯を有しないシャフトを用いることとし、ステアリングシャフトを有しないステアバイワイヤ装置としてのステアリング装置に適用することとしてもよい。

尚、本発明は、上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。

１：ステアリング装置、１３：ラックシャフト、１６：タイロッド、１８：転舵輪、２０：ラックハウジング、６０：ダンパ装置、７０：ストッパ部材、７０ａ：軸方向端面、８０：収納部、８１：側壁部、８２：底壁部、８２ａ：軸方向端面、９０：衝撃吸収部材、９１：プレート部材、９１ａ：円筒部、９１ｂ：フランジ部、９１ｃ：挿通孔、９１ｄ：貫通孔、９２：ゴム状弾性部材、９２ｂ：テーパ部、９２ｃ：第一凹部、１００：隙間空間。

Claims (8)

1. 軸方向に移動可能なシャフトに固定されたストッパ部材と、
   前記シャフトを軸方向に移動可能に保持する筒状のハウジングに設けられ、前記ストッパ部材が進入可能な収納部と、
   前記収納部内に配置され、前記ストッパ部材から前記ハウジングに加わる衝撃を吸収する衝撃吸収部材と、
   を備え、
   前記衝撃吸収部材は、
   軸方向に延在し、前記シャフトが挿通される挿通孔を有する筒部と、前記筒部における軸方向一端部から径方向外方に向けて突出して広がり、前記ストッパ部材の軸方向端面に当接し得るフランジ部と、を有するプレート部材と、
   前記プレート部材に保持され、前記衝撃の未印加状態において前記ハウジングとの間に隙間空間が形成される変形可能な環状のゴム状弾性部材と、
   を有し、
   前記プレート部材及び前記ハウジングの少なくとも一方は、前記衝撃の印加に伴って変形した前記ゴム状弾性部材の一部が進入する凹部を有し、
   前記凹部の開口面積は、前記衝撃の未印加状態における前記ゴム状弾性部材が前記隙間空間に面する面積よりも小さい、ダンパ装置。
2. 前記隙間空間は、前記ゴム状弾性部材の外周面と前記ハウジングの内周面との間に形成されている、請求項１に記載のダンパ装置。
3. 前記凹部は、前記プレート部材に設けられている、請求項１又は２に記載のダンパ装置。
4. 前記凹部は、前記プレート部材における前記ゴム状弾性部材と接着した接着面に設けられている、請求項３に記載のダンパ装置。
5. 前記凹部は、前記フランジ部に設けられている、請求項３又は４に記載のダンパ装置。
6. 前記凹部は、前記プレート部材において周方向に断続的に設けられており、
   各前記凹部の開口面積はそれぞれ、前記ゴム状弾性部材が前記隙間空間に面する面積よりも小さい、請求項３乃至５の何れか一項に記載のダンパ装置。
7. 前記凹部は、前記プレート部材を軸方向若しくは径方向に貫通する孔、又は、軸方向若しくは径方向に開口する溝である、請求項３乃至６の何れか一項に記載のダンパ装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載のダンパ装置を備え、
   前記シャフトは、両端部がタイロッドを介して転舵輪に連結される転舵シャフトである、ステアリング装置。

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