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JP4468124B2 - Steering vibration damping device - Google Patents
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JP4468124B2 - Steering vibration damping device - Google Patents

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Description

本発明は、路面からパワーステアリング装置に逆入力される振動を減衰するステアリング振動減衰装置に関する。   The present invention relates to a steering vibration attenuating device for attenuating vibration reversely input from a road surface to a power steering device.

車両走行中の操舵系に対しては、種々の振動成分を含む外力が逆入力される。このような逆入力は、ステアリング装置を構成するラック軸及びギヤボックスを介してステアリング軸に伝達され、ステアリング軸に、いわゆるステアリング振動を生じさせる。   External forces including various vibration components are reversely input to the steering system while the vehicle is running. Such reverse input is transmitted to the steering shaft via the rack shaft and the gear box that constitute the steering device, and so-called steering vibration is generated on the steering shaft.

ステアリング振動としては、主にフラッタ振動、ジャダー振動、キックバック等がある。フラッタ振動は、タイヤのアンバランスに起因してステアリングホイールが周方向に振られる微小振動である。ジャダー振動は、ディスクロータの肉厚変動等に起因してブレーキ作動時にステアリングホイールが回転方向に振られる微小振動である。又、キックバックは、悪路走行時に路面からの操舵系に逆入力される振幅の比較的大きな振動である。   Steering vibration mainly includes flutter vibration, judder vibration, kickback, and the like. Flutter vibration is minute vibration in which the steering wheel is swung in the circumferential direction due to tire imbalance. The judder vibration is a minute vibration in which the steering wheel is swung in the rotation direction when the brake is operated due to a thickness variation of the disk rotor. Kickback is a vibration with a relatively large amplitude that is reversely input to the steering system from the road surface when traveling on a rough road.

これらのステアリング振動を減衰する技術としては、左右輪からステアリングホイールに至る伝達経路中に、ダイナミックダンパを介装し、このダイナミックダンパの挙動によりステアリング振動のエネルギを消費し、逆入力された振幅を減衰する技術が多く採用されている。   As a technology for attenuating these steering vibrations, a dynamic damper is interposed in the transmission path from the left and right wheels to the steering wheel, and the energy of the steering vibration is consumed by the behavior of the dynamic damper, and the amplitude of the reverse input is reduced. Many damping techniques are used.

例えば特許文献1(特開平5−8743号公報)には、パワーステアリング装置を構成するシリンダ室に作動油を供給する油圧回路中に、可動マスを内装するチャンバを設け、左右輪からステアリングホイールに至る伝達経路にフラッタ振動が入力された場合、このフラッタ振動をシリンダ室内の作動油を介して油圧回路側へ伝達し、この油圧回路に介装されているチャンバ内の可動マスをダイナミックダンパとして機能させることで、フラッタ振動を減衰させる技術が開示されている。
特開平5−8743号公報
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-8743), a chamber that houses a movable mass is provided in a hydraulic circuit that supplies hydraulic oil to a cylinder chamber that constitutes a power steering device. When flutter vibration is input to the transmission path leading to this, this flutter vibration is transmitted to the hydraulic circuit side via the hydraulic oil in the cylinder chamber, and the movable mass in the chamber interposed in this hydraulic circuit functions as a dynamic damper. Thus, a technique for attenuating flutter vibration is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-8743

しかし、特許文献1に開示されている技術では、パワーステアリング装置の油圧回路中にチャンバを設けるためのスペースを確保する必要がある。更に、チャンバに可動マスを内装する分、構造が複雑化し、製品コストが高くなる問題がある。   However, in the technique disclosed in Patent Document 1, it is necessary to secure a space for providing a chamber in the hydraulic circuit of the power steering apparatus. Furthermore, there is a problem that the structure is complicated and the product cost is increased because the movable mass is housed in the chamber.

これに対し、サスペンションのロアアームやステアリング軸にダイナミックダンパを介装する技術も知られているが、何れの技術においても、ダイナミックダンパを介装するためのスペースを確保する必要がある。しかし、他の部品と干渉しやすく、充分なスペースを確保することのできない部位では、充分なダンパ効果を発揮させることができない問題がある。   On the other hand, a technique of interposing a dynamic damper on the lower arm of the suspension or the steering shaft is also known. However, in any technique, it is necessary to secure a space for interposing the dynamic damper. However, there is a problem that a sufficient damper effect cannot be exhibited in a portion that easily interferes with other components and cannot secure a sufficient space.

本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造で、部品点数が増加せず、ステアリング振動を減衰させる部位を設けるためのスペースを特別に確保する必要がなく、しかも低コストでステアリング振動を効率よく減衰させることのできるステアリング振動減衰装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention has a simple structure, does not increase the number of parts, does not require a special space for damping a steering vibration, and efficiently reduces the steering vibration at a low cost. An object of the present invention is to provide a steering vibration damping device that can be damped.

上記目的を達成するため本発明による第1のステアリング振動減衰装置は、ステアリングホイールに連設されて軸方向へ移動自在なラック軸と、上記ラック軸に固着されたラックピストンと、上記ラック軸が貫通するパワーシリンダと、上記パワーシリンダの両端に固設されて上記ラック軸の外周に摺接するシール本体を有する第1、第2のシール部材と、上記ラック軸に固着されると共に上記パワーシリンダの内周に摺接して該パワーシリンダ内を2つのシリンダ室に区分するシールリングを有する第3のシール部材とを備え、上記第1、第2のシール部材の少なくとも一方の上記シール本体を、上記パワーシリンダに固設するシール本体部材と上記ラック軸に摺接するリップ部材との二層構造とし、上記シール本体部材を高減衰ゴムで形成したことを特徴とする。
第2のステアリング振動減衰装置は、ステアリングホイールに連設されて軸方向へ移動自在なラック軸と、上記ラック軸に固着されたラックピストンと、上記ラック軸が貫通するパワーシリンダと、上記パワーシリンダの両端に固設されて上記ラック軸の外周に摺接するシール本体を有する第1、第2のシール部材と、上記ラック軸に固着されると共に上記パワーシリンダの内周に摺接して該パワーシリンダ内を2つのシリンダ室に区分するシールリングを有する第3のシール部材とを備え、上記シールリングを上記ラック軸に固設する内周側リング部材と上記パワーシリンダの内周面に摺接する外周側リング部材との二層構造とし、上記内周側リング部材を高減衰ゴムで形成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first steering vibration damping device according to the present invention includes a rack shaft connected to a steering wheel and movable in an axial direction, a rack piston fixed to the rack shaft, and the rack shaft. A power cylinder that penetrates, first and second seal members that are fixed to both ends of the power cylinder and have a seal body that is in sliding contact with the outer periphery of the rack shaft; A third seal member having a seal ring that slidably contacts the inner periphery and divides the inside of the power cylinder into two cylinder chambers, and the seal body of at least one of the first and second seal members is a two-layer structure of a sliding contact lip member to the seal body member and the rack shaft to be fixed to the power cylinder, form the seal body member with a high damping rubber Characterized in that it was.
The second steering vibration damping device includes a rack shaft that is connected to the steering wheel and is movable in the axial direction, a rack piston fixed to the rack shaft, a power cylinder through which the rack shaft passes, and the power cylinder First and second seal members having seal bodies fixed to both ends of the rack shaft and slidably contacting the outer periphery of the rack shaft; and the power cylinder fixed to the rack shaft and slidably contacted to the inner periphery of the power cylinder A third seal member having a seal ring that divides the inside into two cylinder chambers, and an outer periphery that is in sliding contact with an inner peripheral ring member that fixes the seal ring to the rack shaft and an inner peripheral surface of the power cylinder A two-layer structure with a side ring member is used, and the inner ring member is formed of high-damping rubber.

本発明によれば、簡単な構造で、部品点数が増加せず、ステアリング振動を減衰させる部位を設けるためのスペースを特別に確保する必要がなく、しかも低コストでステアリング振動を効率よく減衰させることができる。   According to the present invention, a simple structure does not increase the number of parts, it is not necessary to secure a special space for damping a steering vibration, and the steering vibration can be efficiently attenuated at a low cost. Can do.

以下、図面に基づいて本発明の一形態を説明する。図1〜図4に本発明の第1形態を示す。図1はパワーステアリング装置の全体概略図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall schematic diagram of a power steering apparatus.

同図に示すように、パワーステアリング装置1のステアリング軸2は、図示しない車体フレームにステアリングコラム3を介して回動自在に支持されており、その一端が運転席側へ延出され、他端が運転席とエンジンルームとを区画するトーボード(図示せず)側へ延出されている。ステアリング軸2の運転席側端部にステアリングホイール4が固設され、又、トーボード側端部にピニオン軸5が連設されている。ピニオン軸5は、トーボードを貫通してエンジンルーム側へ延出されている。   As shown in the figure, the steering shaft 2 of the power steering apparatus 1 is rotatably supported by a vehicle body frame (not shown) via a steering column 3, and one end of the steering shaft 2 extends to the driver's seat side. Is extended to a toe board (not shown) that partitions the driver's seat and the engine room. A steering wheel 4 is fixed to a driver seat side end of the steering shaft 2, and a pinion shaft 5 is connected to a toe board side end. The pinion shaft 5 extends through the toe board to the engine room side.

エンジンルームには、車幅方向へ延出するステアリングギヤボックス6が配設されており、このステアリングギヤボックス6の軸方向一側にパワーシリンダ7が一体形成されている。又、図2、図3に示すようにステアリングギヤボックス6とパワーシリンダ7とに、ラック軸8が往復移動自在に挿通支持されている。このラック軸8に形成されたラック(図示せず)に、ピニオン軸5に形成されたピニオンが噛合されて、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤ機構が形成される。   A steering gear box 6 extending in the vehicle width direction is disposed in the engine room, and a power cylinder 7 is integrally formed on one side of the steering gear box 6 in the axial direction. As shown in FIGS. 2 and 3, a rack shaft 8 is inserted and supported by the steering gear box 6 and the power cylinder 7 so as to be reciprocally movable. A rack (not shown) formed on the rack shaft 8 is engaged with a pinion formed on the pinion shaft 5 to form a rack and pinion type steering gear mechanism.

又、ラック軸8の左右両端はステアリングギヤボックス6とパワーシリンダ7との端部から各々突出されており、その端部に、タイロッド9を介してフロントナックル10が連設されている。このフロントナックル10は、左右輪11L,11Rを回動自在に支持すると共に、キングピン(図示せず)を介して車体フレームに転舵自在に支持されている。   Further, both left and right ends of the rack shaft 8 protrude from end portions of the steering gear box 6 and the power cylinder 7, and a front knuckle 10 is connected to the end portions via tie rods 9. The front knuckle 10 rotatably supports the left and right wheels 11L and 11R and is supported by a vehicle body frame via a king pin (not shown) so as to be steerable.

従って、ステアリングホイール4を操作し、ステアリング軸2、ピニオン軸5を回転させると、このピニオン軸5の回転によりラック軸8が左右方向へ移動し、その移動によりフロントナックル10がキングピン(図示せず)を中心に回動して、左右輪11L,11Rが左右方向へ転舵される。   Therefore, when the steering wheel 4 is operated and the steering shaft 2 and the pinion shaft 5 are rotated, the rack shaft 8 is moved in the left-right direction by the rotation of the pinion shaft 5, and the front knuckle 10 is moved by the movement to the king pin (not shown). ) And the left and right wheels 11L and 11R are steered in the left-right direction.

図2に示すように、パワーシリンダ7は、その両端が第1、第2のシール部材12,13を介してシールされていると共に、ステアリングギヤボックス6に連設する側と反対側の端部がリング部材14で抜け止めされている。パワーシリンダ7内は、ラック軸8に固設されている第3のシール部材15を挟んで2つのシリンダ室7a,7bに区画されている。各シリンダ室7a,7bには、給排回路16a,16bを介してコントロールバルブ17が接続されている。   As shown in FIG. 2, the power cylinder 7 is sealed at both ends via first and second sealing members 12, 13, and is on the end opposite to the side continuously connected to the steering gear box 6. Is prevented from coming off by the ring member 14. The power cylinder 7 is partitioned into two cylinder chambers 7a and 7b with a third seal member 15 fixed to the rack shaft 8 interposed therebetween. A control valve 17 is connected to the cylinder chambers 7a and 7b via supply / discharge circuits 16a and 16b.

図1に示すように、コントロールバルブ17には、供給回路18aと排出回路18bとが接続されており、供給回路18aが、エンジン駆動式、或いは電動式の油圧ポンプ19を介してリザーバタンク20に臨まされている。一方、排出回路18bがリザーバタンク20に直接臨まされている。尚、符号18cは供給回路18a内のオイルが油圧ポンプ19側へ逆流することを防止する逆止弁である。   As shown in FIG. 1, a supply circuit 18 a and a discharge circuit 18 b are connected to the control valve 17, and the supply circuit 18 a is connected to the reservoir tank 20 via an engine-driven or electric hydraulic pump 19. It is being faced. On the other hand, the discharge circuit 18b faces the reservoir tank 20 directly. Reference numeral 18c is a check valve for preventing the oil in the supply circuit 18a from flowing back to the hydraulic pump 19 side.

ステアリングホイール4を回転させると、ピニオン軸5に連設されているコントロールバルブ17が、ステアリングホイール4の回転方向に対応する一方の給排回路16a(16b)を開き、作動油を一方のシリンダ室7a(7b)へ供給する。一方のシリンダ室7a(7b)に作動油が流れ込むと、その作動油にてラックピストン31が押圧され、ラック軸8を、ステアリングホイール4の回転によって移動する方向と同方向へ付勢し、操舵力をアシストする。又、ラックピストン31が移動すると、他方のシリンダ室7b(7a)に流入されている作動油が給排回路16b(16a)、排出回路18bを介してリザーバタンク20へ戻される。   When the steering wheel 4 is rotated, the control valve 17 connected to the pinion shaft 5 opens one supply / discharge circuit 16a (16b) corresponding to the rotation direction of the steering wheel 4, and the hydraulic oil is supplied to one cylinder chamber. To 7a (7b). When the hydraulic oil flows into one of the cylinder chambers 7a (7b), the rack piston 31 is pressed by the hydraulic oil, and the rack shaft 8 is urged in the same direction as the direction of movement by the rotation of the steering wheel 4 to steer. Assist force. When the rack piston 31 moves, the hydraulic oil flowing into the other cylinder chamber 7b (7a) is returned to the reservoir tank 20 via the supply / discharge circuit 16b (16a) and the discharge circuit 18b.

又、図3に示すように、パワーシリンダ7の両端をシールする第1のシール部材12と第2のシール部材13とは、ほぼ対称な形状を有しているが、第1のシール部材12のシール本体21が一体成型品であるのに対し、第2のシール部材13のシール本体41は、シール本体部材42とリップ部材43との二層構造で構成されている点が相違している。   As shown in FIG. 3, the first seal member 12 and the second seal member 13 that seal both ends of the power cylinder 7 have substantially symmetric shapes. The seal main body 21 of the second seal member 13 is different in that the seal main body 21 of the second seal member 13 is composed of a two-layer structure of a seal main body member 42 and a lip member 43. .

先ず、第1のシール部材12の構成について説明する。第1のシール部材12は、シール本体21と、このシール本体21に装着されて一体化された断面略L字形の環状補強部材22と、シール本体21に装着されるガータスプリング23とを備えている。   First, the configuration of the first seal member 12 will be described. The first seal member 12 includes a seal body 21, an annular reinforcing member 22 having a substantially L-shaped cross section that is attached to and integrated with the seal body 21, and a garter spring 23 that is attached to the seal body 21. Yes.

シール本体21はゴム、エラストマー材料、高分子材料等の弾性材料を素材として環状に形成されており、その外周面21aがパワーシリンダ7の内周面に密着固定されている。更に、シール本体21の背面に、鋼板等の金属材から成る環状補強部材22の先端曲げ部が一体的に埋設され、加硫接着或いは溶着などの手段により固設して補強されている。   The seal body 21 is formed in an annular shape using an elastic material such as rubber, an elastomer material, or a polymer material, and an outer peripheral surface 21 a thereof is closely fixed to the inner peripheral surface of the power cylinder 7. Further, a bent end portion of an annular reinforcing member 22 made of a metal material such as a steel plate is integrally embedded on the back surface of the seal body 21 and is reinforced by being fixed by means such as vulcanization adhesion or welding.

又、シール本体21の内周面に、ラック軸8に摺接するシールリップ21bが形成されており、その外周側にガータスプリング23が巻装されている。ガータスプリング23はシールリップ21bのラック軸8に対する押圧力を設定するものである。   Further, a seal lip 21b slidably contacting the rack shaft 8 is formed on the inner peripheral surface of the seal main body 21, and a garter spring 23 is wound around the outer peripheral side thereof. The garter spring 23 sets the pressing force against the rack shaft 8 of the seal lip 21b.

次に、第2のシール部材13の構成について説明する。第2のシール部材13のシール本体41に設けたシール本体部材42は、高減衰ゴムを素材として形成されている。高減衰ゴムの材料としては、例えば天然ゴム(NR)、イソブチレン−イソプレンゴム(IIR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等のいずれか、若しくはこれらの混合物に、フェノール系樹脂、ロジン系樹脂等の樹脂材料を配合したもの等がある。   Next, the configuration of the second seal member 13 will be described. The seal main body member 42 provided on the seal main body 41 of the second seal member 13 is made of high-damping rubber. The material of the high damping rubber is, for example, natural rubber (NR), isobutylene-isoprene rubber (IIR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), or a mixture thereof, and a phenolic resin. In addition, there are those blended with a resin material such as rosin resin.

図4に高減衰ゴムのヒステリシス特性を示す。尚、横軸は変位量X[mm]、 縦軸は加重F[N]である。同図に示すように、高減衰ゴムは、入力荷重を受けて弾性変形する際、及び弾性変形された状態から戻る際のヒステリシスが大きく、このときのヒステリシスロスにより、振動エネルギを熱に変換して消費し振幅を減衰させるものである。   FIG. 4 shows the hysteresis characteristics of the high damping rubber. The horizontal axis is the displacement amount X [mm], and the vertical axis is the weighting F [N]. As shown in the figure, high damping rubber has a large hysteresis when it is elastically deformed in response to an input load and when returning from the elastically deformed state, and vibration energy is converted into heat by the hysteresis loss at this time. Is consumed to attenuate the amplitude.

シール本体部材42を高減衰ゴムとすることで、ラック軸8に逆入力されるステアリング振動が、後述するリップ部材43を介してシール本体部材42に印加されると、このシール本体部材42が剪断応力、及び引張応力により弾性変形し、そのときに生じるヒステリシスロスによる発熱で、振動エネルギを消費し、振幅を減衰させることができる。   When the seal body member 42 is made of high-damping rubber, when steering vibration reversely input to the rack shaft 8 is applied to the seal body member 42 via a lip member 43 described later, the seal body member 42 is sheared. It is possible to consume vibration energy and attenuate the amplitude by heat generation due to hysteresis loss that is elastically deformed by stress and tensile stress.

本形態で減衰しようとするステアリング振動としては、主にフラッタ振動、ラダー振動、キックバックがある。これら各振動の主要な振動数は、おおよそ12〜15Hz前後で共通しており、これら各振動によってラック軸8に逆入力される振幅は、フラッタ振動では0.05mm、ラダー振動では0.5mm、キックバックでは1.5mm程度である。   Steering vibration to be damped in this embodiment mainly includes flutter vibration, ladder vibration, and kickback. The main frequency of each of these vibrations is around 12 to 15 Hz, and the amplitude that is reversely input to the rack shaft 8 by these vibrations is 0.05 mm for flutter vibration, 0.5 mm for ladder vibration, and kickback. Then it is about 1.5mm.

一般に、このような微小振幅では、ラック軸8とシール本体41とは摺動せず、パワーシリンダ7のシリンダ室7a,7bに流入する作動油が微小変形するのみであるため、これらの振幅が大きく減衰することはない。本形態では、シール本体部材42を高減衰ゴムとしたことで、ラック軸8に伝達されるステアリンク振動の微小な入力振幅を、このシール本体部材42の弾性変形によって減衰させることができる。   In general, with such a small amplitude, the rack shaft 8 and the seal body 41 do not slide, and the hydraulic oil flowing into the cylinder chambers 7a and 7b of the power cylinder 7 is only slightly deformed. There is no significant attenuation. In this embodiment, since the seal body member 42 is made of high damping rubber, the minute input amplitude of the steer vibration transmitted to the rack shaft 8 can be damped by elastic deformation of the seal body member 42.

又、シール本体部材42の外周面42aがパワーシリンダ7の内周面に密着固定されている。更に、シール本体21の背面に、鋼板等からなる環状補強部材22の先端曲げ部が一体的に埋設されて補強されている。更に、シール本体部材42の内周に、断面L字状に形成された鋼板等の金属材からなる環状の接合部材44が加硫接着或いは溶着等の手段により固着されている。   In addition, the outer peripheral surface 42 a of the seal body member 42 is closely fixed to the inner peripheral surface of the power cylinder 7. Further, a bent portion of the end of the annular reinforcing member 22 made of a steel plate or the like is integrally embedded on the back surface of the seal body 21 for reinforcement. Further, an annular joint member 44 made of a metal material such as a steel plate having an L-shaped cross section is fixed to the inner periphery of the seal body member 42 by means such as vulcanization adhesion or welding.

更に、この接合部材44の内周に、リップ部材43が加硫接着、或いは溶着等の手段により固着されている。このリップ部材43は、第1のシール部材12を構成するシール本体21と同様、耐磨耗性、シール性が良好な、ゴム、エラストマー材料、高分子材料等の弾性材料を素材として環状に形成されており、その内周面に、ラック軸8に摺接するシールリップ43bが形成されており、その外周側に、第1のシール部材12と同様の機能を有するガータスプリング23が巻装されている。   Further, a lip member 43 is fixed to the inner periphery of the joining member 44 by means such as vulcanization adhesion or welding. The lip member 43, like the seal body 21 constituting the first seal member 12, is formed in an annular shape using an elastic material such as rubber, an elastomer material, a polymer material, etc. having good wear resistance and sealability. A seal lip 43b slidably contacting the rack shaft 8 is formed on the inner peripheral surface thereof, and a garter spring 23 having the same function as that of the first seal member 12 is wound on the outer peripheral side thereof. Yes.

一方、図3に示すように、ラックピストン31は環状に形成されており、その内周がラック軸8に軸着されていると共に、その一端に形成された爪部31aがラック軸8に食い込んだ状態で固定され、且つその背面がCリング等のストッパ32で掛止されて、軸方向への移動が規制されている。又、ラックピストン31の外周に環状溝31bが形成されている。この環状溝31bにOリング33を介して第3のシール部材としてのシールリング34が装着され、このシールリング34の外周面34aが、パワーシリンダ7の内周面に摺接されている。シールリング34は、シール本体21と同様、ゴム、エラストマ、高分子材料等の弾性材料を素材として形成されている。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the rack piston 31 is formed in an annular shape, the inner periphery thereof is pivotally attached to the rack shaft 8, and the claw portion 31 a formed at one end of the rack piston 31 bites into the rack shaft 8. It is fixed in the state, and its back surface is latched by a stopper 32 such as a C-ring to restrict movement in the axial direction. An annular groove 31 b is formed on the outer periphery of the rack piston 31. A seal ring 34 as a third seal member is attached to the annular groove 31 b via an O-ring 33, and the outer peripheral surface 34 a of the seal ring 34 is in sliding contact with the inner peripheral surface of the power cylinder 7. The seal ring 34 is formed of an elastic material such as rubber, elastomer, or polymer material, like the seal body 21.

このような構成では、ラック軸8に、このラック軸8と第2のシール部材13との間を摺動させる程のものでもない微細な振幅を有するステアリング振動が逆入力されると、その振幅が第2のシール部材13のリップ部材43を介してシール本体部材42に伝達され、このシール本体部材42が剪断応力、及び引張応力により弾性変形する。このシール本体部材42は高減衰ゴムにて形成されているため、弾性変形の際に生じるヒステリシスロスにより発熱し、この発熱にて振動エネルギが消費され、振幅が減衰される。   In such a configuration, when a steering vibration having a fine amplitude that is not so slid as to slide between the rack shaft 8 and the second seal member 13 is reversely input to the rack shaft 8, the amplitude is reduced. Is transmitted to the seal body member 42 via the lip member 43 of the second seal member 13, and the seal body member 42 is elastically deformed by shear stress and tensile stress. Since the seal main body member 42 is formed of high-damping rubber, heat is generated due to hysteresis loss that occurs during elastic deformation, and vibration energy is consumed by this heat generation and the amplitude is attenuated.

本形態では、第2のシール部材13のシール本体41を二層構造とし、パワーシリンダ7に固設する側のシール本体部材42を高減衰ゴムで形成したので、ステアリング振動を減衰するための新たなスペースを別途確保する必要がなく、スペースの有効利用を図ることができる。   In this embodiment, the seal body 41 of the second seal member 13 has a two-layer structure, and the seal body member 42 on the side fixed to the power cylinder 7 is formed of high damping rubber. It is not necessary to secure a separate space and the space can be used effectively.

又、ラック軸8と直接摺動する側であるリップ部材43とをシール本体部材42の素材とは異なる耐磨耗性、シール性が良好な素材で形成することで、ラック軸8とパワーシリンダ7との間のシール性、耐磨耗性を維持したまま、ステアリング振動を減衰することができる。   Further, the rack shaft 8 and the power cylinder can be formed by forming the lip member 43 on the side that directly slides with the rack shaft 8 from a material having good wear resistance and sealability different from the material of the seal body member 42. Steering vibrations can be damped while maintaining the sealing performance and wear resistance between the two.

尚、本形態では、第2のシール部材13のシール本体41を二層構造としたが、第1のシール部材12のシール本体21を二層構造とし、パワーシリンダ7側に固着する部位を高減衰ゴムで形成するようにしても、同様の効果を得ることができる。   In this embodiment, the seal body 41 of the second seal member 13 has a two-layer structure. However, the seal body 21 of the first seal member 12 has a two-layer structure, and the portion fixed to the power cylinder 7 side is high. The same effect can be obtained even when formed of damping rubber.

又、図5に本発明の第2形態を示す。本形態では、第3のシール部材15を構成するシールリング34を二層構造とし、その一方を高減衰ゴムで形成したものである。又、本形態による第2のシール部材13は、第1形態で示した第1のシール部材12と対称な形状を有している。従って、第1のシール部材12の構成部品と対称な構成を有する第2のシール部材12の構成部品には、同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the seal ring 34 constituting the third seal member 15 has a two-layer structure, one of which is formed of a high damping rubber. Further, the second seal member 13 according to the present embodiment has a symmetrical shape with the first seal member 12 shown in the first embodiment. Therefore, the components of the second seal member 12 having a symmetric configuration with the components of the first seal member 12 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本形態によるシールリング34は、Oリング33に接する側の内周側リング部材35と、その外周面36aがパワーシリンダ7に摺接する外周側リング部材36との二層構造を有しており、両リング部材35,36間の接合面が鋼板等の金属材からなる環状板状の接合部材37に溶着或いは接着等の手段により固着されている。尚、ラックピストン31、及びストッパ32は、第1形態と同様な構成であるため、説明を省略する。   The seal ring 34 according to this embodiment has a two-layer structure of an inner ring member 35 on the side in contact with the O-ring 33 and an outer ring member 36 whose outer circumferential surface 36a is in sliding contact with the power cylinder 7. A joint surface between the ring members 35 and 36 is fixed to an annular plate-like joint member 37 made of a metal material such as a steel plate by means such as welding or adhesion. Note that the rack piston 31 and the stopper 32 have the same configuration as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

内周側リング部材35は高減衰ゴムで形成されている。高減衰ゴムの材料としては、第1形態と同様、例えば天然ゴム(NR)、イソブチレン−イソプレンゴム(IIR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブタジエンゴム(BR)等のいずれか、若しくはこれらの混合物に、フェノール系樹脂、ロジン系樹脂等の樹脂材料を配合したもの等がある。   The inner ring member 35 is made of high damping rubber. As the material of the high damping rubber, as in the first embodiment, for example, natural rubber (NR), isobutylene-isoprene rubber (IIR), styrene-butadiene rubber (SBR), butadiene rubber (BR), or the like, or these There exist what mix | blended resin materials, such as a phenol resin and a rosin resin, with the mixture.

一方、外周側リング部材36が、従来と同様、耐磨耗性、シール性が良好な、ゴム、エラストマ、高分子材料等の弾性材料を素材として形成されている。   On the other hand, the outer ring member 36 is made of an elastic material such as rubber, elastomer, polymer material, etc., which has good wear resistance and sealability, as in the conventional case.

本形態では、第1、第2のシール部材12、13を従来と同様の構成とし、第3のシール部材15のラックピストン31に設けたシールリング34を二層構造とし、このシールリング34の内周側リング部材35を高減衰ゴムで形成することで、ラック軸8に逆入力されるステアリング振動の振幅を、内周側リング部材35の弾性変形によって減衰させるるようにしたので、シールリング34の変更のみで対応することができるので、製造コストの高騰を抑制することができる。又、シールリング以外は従来の部品をそのまま使用することができるため、高い汎用性を得ることができる。   In this embodiment, the first and second seal members 12 and 13 have the same configuration as the conventional one, the seal ring 34 provided on the rack piston 31 of the third seal member 15 has a two-layer structure, and the seal ring 34 Since the inner ring member 35 is made of high damping rubber, the amplitude of the steering vibration that is reversely input to the rack shaft 8 is attenuated by elastic deformation of the inner ring member 35. Since it can respond only by the change of 34, the rise in manufacturing cost can be suppressed. Moreover, since conventional parts other than the seal ring can be used as they are, high versatility can be obtained.

又、パワーシリンダ7と直接摺動する側である外周側リング部材36を内周側リング部材35の素材とは異なる耐磨耗性、シール性が良好な素材で形成することで、ラック軸8とパワーシリンダ7との間のシール性、耐磨耗性を維持したまま、ステアリング振動を減衰することができる。   Further, by forming the outer ring member 36 on the side that slides directly with the power cylinder 7 with a material having good wear resistance and sealability different from the material of the inner ring member 35, the rack shaft 8. Steering vibration can be damped while maintaining the sealing performance and wear resistance between the power cylinder 7 and the power cylinder 7.

尚、本発明は上述した各形態に限るものではなく、例えば第2のシール部材13のシール本体41と第3のシール部材15のシールリング34との双方を、1つのパワーステアリング装置1に組み込むようにしても良い。   The present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, both the seal body 41 of the second seal member 13 and the seal ring 34 of the third seal member 15 are incorporated in one power steering device 1. You may do it.

第1形態によるパワーステアリング装置の全体概略図Overall schematic diagram of power steering apparatus according to first embodiment 同、パワーステアリング装置の要部断面図Same sectional view of the power steering device 同、パワーステアリング装置の要部拡大断面図Same as above, enlarged sectional view of the main part of the power steering device 同、高減衰ゴムのヒステリシス特性を示す説明図Explanatory drawing showing hysteresis characteristics of high damping rubber 第2形態による図3相当の要部拡大断面図The principal part expanded sectional view equivalent to FIG. 3 by 2nd form.

符号の説明Explanation of symbols

1…パワーステアリング装置、6…ステアリングギヤボックス、7…パワーシリンダ、7a,7b…シリンダ室、8…ラック軸、12…第1のシール部材、13…第2のシール部材、14…リング部材、15…第3のシール部材、21…シール本体、21a…外周面、21b…シールリップ、31…ラックピストン、34…シールリング、35…内周側リング部材、36…外周側リング部材、37,44…接合部材、41…シール本体、42…シール本体部材、42a…外周面、43…リップ部材、43b…シールリップ

代理人 弁理士 伊 藤 進
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering apparatus, 6 ... Steering gear box, 7 ... Power cylinder, 7a, 7b ... Cylinder chamber, 8 ... Rack shaft, 12 ... 1st sealing member, 13 ... 2nd sealing member, 14 ... Ring member, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... 3rd seal member, 21 ... Seal main body, 21a ... Outer peripheral surface, 21b ... Seal lip, 31 ... Rack piston, 34 ... Seal ring, 35 ... Inner peripheral side ring member, 36 ... Outer peripheral side ring member, 37, 44 ... joining member, 41 ... seal body, 42 ... seal body member, 42a ... outer peripheral surface, 43 ... lip member, 43b ... seal lip

Agent Patent Attorney Susumu Ito

Claims (4)

ステアリングホイールに連設されて軸方向へ移動自在なラック軸と、
上記ラック軸に固着されたラックピストンと、
上記ラック軸が貫通するパワーシリンダと、
上記パワーシリンダの両端に固設されて上記ラック軸の外周に摺接するシール本体を有する第1、第2のシール部材と、
上記ラック軸に固着されると共に上記パワーシリンダの内周に摺接して該パワーシリンダ内を2つのシリンダ室に区分するシールリングを有する第3のシール部材と
を備え、
上記第1、第2のシール部材の少なくとも一方の上記シール本体を、上記パワーシリンダに固設するシール本体部材と上記ラック軸に摺接するリップ部材との二層構造とし、
上記シール本体部材を高減衰ゴムで形成した
ことを特徴とするステアリング振動減衰装置。
A rack shaft connected to the steering wheel and movable in the axial direction;
A rack piston fixed to the rack shaft;
A power cylinder through which the rack shaft passes;
First and second seal members having seal bodies fixed to both ends of the power cylinder and in sliding contact with the outer periphery of the rack shaft;
A third seal member fixed to the rack shaft and having a seal ring that slidably contacts the inner periphery of the power cylinder and divides the power cylinder into two cylinder chambers;
The seal body of at least one of the first and second seal members has a two-layer structure of a seal body member fixed to the power cylinder and a lip member slidably contacting the rack shaft,
A steering vibration damping device, wherein the seal body member is formed of high damping rubber .
上記シール本体部材と上記リップ部材とが接合部材を介して一体に形成されている
ことを特徴とする請求項記載のステアリング振動減衰装置。
Steering vibration damping device according to claim 1, characterized by being formed integrally with the seal body member and said lip member through the bonding member.
ステアリングホイールに連設されて軸方向へ移動自在なラック軸と、
上記ラック軸に固着されたラックピストンと、
上記ラック軸が貫通するパワーシリンダと、
上記パワーシリンダの両端に固設されて上記ラック軸の外周に摺接するシール本体を有する第1、第2のシール部材と、
上記ラック軸に固着されると共に上記パワーシリンダの内周に摺接して該パワーシリンダ内を2つのシリンダ室に区分するシールリングを有する第3のシール部材と
を備え、
上記シールリングを上記ラック軸に固設する内周側リング部材と上記パワーシリンダの内周面に摺接する外周側リング部材との二層構造とし、
上記内周側リング部材を高減衰ゴムで形成した
ことを特徴とするステアリング振動減衰装置。
A rack shaft connected to the steering wheel and movable in the axial direction;
A rack piston fixed to the rack shaft;
A power cylinder through which the rack shaft passes;
First and second seal members having seal bodies fixed to both ends of the power cylinder and in sliding contact with the outer periphery of the rack shaft;
A third seal member fixed to the rack shaft and having a seal ring that slidably contacts the inner periphery of the power cylinder and divides the power cylinder into two cylinder chambers;
A two-layer structure of an inner ring member that fixes the seal ring to the rack shaft and an outer ring member that is in sliding contact with the inner surface of the power cylinder;
The inner peripheral-side ring member <br/> be formed with high damping rubber characteristics and to Luz tearing vibration damping device a.
上記両リング部材が接合部材を介して一体に形成されている
ことを特徴とする請求項記載のステアリング振動減衰装置。
4. The steering vibration attenuating device according to claim 3, wherein both the ring members are integrally formed through a joining member.
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