JP7091997B2

JP7091997B2 - Support structure of power steering device

Info

Publication number: JP7091997B2
Application number: JP2018209955A
Authority: JP
Inventors: 宏樹福井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2022-06-28
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: JP2020075611A

Description

本発明は、パワーステアリング装置の支持構造に関し、特に、振動発生体を支持する車体骨格部材にギヤボックスが支持されるパワーステアリング装置の支持構造に関するものである。 The present invention relates to a support structure for a power steering device, and more particularly to a support structure for a power steering device in which a gearbox is supported by a vehicle body skeleton member that supports a vibration generator.

ステアリングホイールの回転をピニオンおよびラックを介して前輪に伝達するギヤボックスを備え、運転者によるステアリングホイールの操舵力を、油圧や電動モータを用いて補助軽減するようにしたパワーステアリング装置が従来から知られている。 A power steering device equipped with a gearbox that transmits the rotation of the steering wheel to the front wheels via pinions and racks, and has been known as a power steering device that assists and reduces the steering force of the steering wheel by the driver using hydraulic pressure or an electric motor. Has been done.

かかるパワーステアリング装置の支持構造としては、油圧パワーステアリング装置であれ、電動パワーステアリング装置であれ、複数のブッシュを介して、ギヤボックスを車体骨格部材に支持させる構造が一般的である。 As a support structure for such a power steering device, whether it is a hydraulic power steering device or an electric power steering device, a structure in which a gearbox is supported by a vehicle body skeleton member via a plurality of bushes is common.

このような支持構造では、複数のブッシュとして、バネ定数が同一のものを用いることが多いが、これでは、要求される特性を実現することが困難なケースがある。 In such a support structure, a plurality of bushes having the same spring constant are often used, but there are cases where it is difficult to realize the required characteristics.

そこで、例えば特許文献１には、電動パワーステアリング装置のマウント構造において、操舵側マウント部のバネ定数をモータ側マウント部のバネ定数より高く（硬く）することが提案されている。この特許文献１のものによれば、操舵力が入力されるピニオン軸の近くに存在する、バネ定数の高いマウント部により、操舵性を安定化することができるとともに、電動モータの近くにある、バネ定数の低いマウント部により、電動モータの振動音を低減することができるとされている。 Therefore, for example, Patent Document 1 proposes to make the spring constant of the steering side mount portion higher (harder) than the spring constant of the motor side mount portion in the mount structure of the electric power steering device. According to this Patent Document 1, the mount portion having a high spring constant located near the pinion shaft into which the steering force is input can stabilize the steerability and is near the electric motor. It is said that the vibration noise of the electric motor can be reduced by the mount portion having a low spring constant.

特開２０１４－８４０７９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-84079

ところで、パワーステアリング装置は前輪の近くに配置されることから、同じく前輪の近くに配置されるエンジンやフロントディファレンシャル等といった振動を発生する装置（以下、振動発生体ともいう。）と、同じ車体骨格部材で支持されることが多いが、このような支持構造には以下のような問題がある。 By the way, since the power steering device is arranged near the front wheels, it is the same as the device that generates vibrations (hereinafter, also referred to as a vibration generator) such as an engine and a front differential which are also arranged near the front wheels. It is often supported by members, but such a support structure has the following problems.

すなわち、振動発生体を支持する車体骨格部材に、バネ定数が同一の複数のブッシュを介してギヤボックスが支持される支持構造では、振動発生体が振動することで所定以上の速さで車体骨格部材に力が加わると、ギヤボックスが振動することが知られている。特に、エンジン等が所定の運転状態にある場合には、振動発生体の振動に起因してギヤボックスが上下に大きく振動し、かかる振動がピニオンシャフト、インターミディエイトシャフト、コラムシャフト等に伝達して、最終的に運転者が把持しているステアリングホイールを前後に揺らす（ステアリング振動が発生する）という問題がある。 That is, in a support structure in which a gearbox is supported by a plurality of bushes having the same spring constant on a vehicle body skeleton member that supports the vibration generator, the vibration generator vibrates and the vehicle body skeleton is faster than a predetermined speed. It is known that the gearbox vibrates when a force is applied to the member. In particular, when the engine or the like is in a predetermined operating state, the gearbox vibrates greatly up and down due to the vibration of the vibration generator, and the vibration is transmitted to the pinion shaft, intermediate shaft, column shaft, etc. Finally, there is a problem that the steering wheel held by the driver is shaken back and forth (steering vibration is generated).

この点、上記特許文献１のものは、異なるバネ定数のマウント（ブッシュ）を用いてはいるものの、振動発生体に起因するギヤボックスの振動が考慮されていないことから、ステアリング振動を抑えられるか否かは疑問である。なぜなら、バネ定数の低いマウント部により、電動モータというパワーステアリング装置自体が発する振動は抑えられるとしても、バネ定数の高いマウント部がピニオンシャフトの近くに存在するため、振動発生体に起因する振動がピニオンシャフトの近傍でギヤボックスに伝達し易くなるからである。 In this regard, although the above-mentioned Patent Document 1 uses a mount (bush) having a different spring constant, the steering vibration can be suppressed because the vibration of the gearbox caused by the vibration generator is not taken into consideration. It is doubtful whether or not. This is because the mount part with a low spring constant suppresses the vibration generated by the power steering device itself called the electric motor, but the mount part with a high spring constant exists near the pinion shaft, so the vibration caused by the vibration generator is generated. This is because it is easy to transmit to the gearbox in the vicinity of the pinion shaft.

そこで、インターミディエイトシャフト、コラムシャフト等といった振動伝達経路上の部材にマスダンパを設けることも考えられるが、これでは、車体重量が増大するとともに、製造コストが嵩むという問題がある。 Therefore, it is conceivable to provide a mass damper on a member on the vibration transmission path such as an intermediate shaft and a column shaft, but this has a problem that the weight of the vehicle body increases and the manufacturing cost increases.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、振動発生体を支持する車体骨格部材に支持されるパワーステアリング装置の支持構造において、新たな部材を追加することなく、振動発生体に起因するステアリング振動を抑制する技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to support a power steering device supported by a vehicle body skeleton member that supports a vibration generator without adding a new member. The present invention is to provide a technique for suppressing steering vibration caused by a vibration generator.

前記目的を達成するため、本発明に係るパワーステアリング装置の支持構造では、振動発生体に起因する振動が少なくともピニオン近傍でギヤボックスに伝達し難くなるように、複数のラバーブッシュに所定方向における特性差を付けるようにしている。 In order to achieve the above object, in the support structure of the power steering device according to the present invention, the characteristics in a predetermined direction are provided to a plurality of rubber bushes so that the vibration caused by the vibration generator is difficult to be transmitted to the gearbox at least in the vicinity of the pinion. I try to make a difference.

具体的には、本発明は、パワーステアリング装置のギヤボックスが、振動発生体を支持する車体骨格部材に、複数のラバーブッシュを介して支持されるパワーステアリング装置の支持構造を対象としている。 Specifically, the present invention targets a support structure for a power steering device in which the gearbox of the power steering device is supported by a vehicle body skeleton member that supports the vibration generator via a plurality of rubber bushes.

そして、この支持構造は、上記複数のラバーブッシュには、ステアリングホイールと連結されるピニオンに近い、上記ギヤボックスにおける車幅方向一方側の端部に設けられた第１のラバーブッシュと、当該ピニオンから遠い、上記ギヤボックスにおける車幅方向他方側の端部に設けられた第２のラバーブッシュと、が含まれており、上記第１のラバーブッシュにおける車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数が、上記第２のラバーブッシュにおける車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数よりもそれぞれ小さく設定されていることを特徴とするものである。 The support structure includes a first rubber bush provided at one end of the gearbox on one side in the vehicle width direction, which is close to a pinion connected to the steering wheel, and the pinion in the plurality of rubber bushes. A second rubber bush provided at the other end of the gearbox on the other side in the vehicle width direction is included, and a dynamic spring in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction in the first rubber bush is included. It is characterized in that the constants are set smaller than the dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction in the second rubber bush.

ギヤボックスにおける、車幅方向一方側の端部に設けられたラバーブッシュのバネ特性と、車幅方向他方側の端部に設けられたラバーブッシュのバネ特性とを略同じにすると、振動が入力した際、一方側の端部と他方側の端部とが同じ方向に変位することが、換言すると、ギヤボックスの両端部が同相で変位する振動モードとなることが知られている。また、車体骨格部材に振動発生体と共にギヤボックスが支持される支持構造では、振動発生体から速い振動が入力すると、ギヤボックスが振動することが多く、特に、振動発生体の振動周波数とギヤボックスの共振周波数とが一致するとギヤボックスが上下に大きく振動するケースがある。それ故、振動発生体を支持する車体骨格部材に、略同じバネ特性のラバーブッシュを介してギヤボックスの両端部が支持される支持構造では、ギヤボックスの両端部が同相で変位する振動モードと、ギヤボックスの上下の共振とが相俟って、相対的に大きなステアリング振動が生じていたと考えられる。 If the spring characteristics of the rubber bush provided at one end in the vehicle width direction and the spring characteristics of the rubber bush provided at the other end in the vehicle width direction in the gearbox are made substantially the same, vibration is input. It is known that the one end and the other end are displaced in the same direction, in other words, a vibration mode in which both ends of the gearbox are displaced in the same phase. Further, in a support structure in which a gearbox is supported together with a vibration generator on a vehicle body frame member, the gearbox often vibrates when a fast vibration is input from the vibration generator, and in particular, the vibration frequency of the vibration generator and the gearbox. When the resonance frequency of is matched, the gearbox may vibrate greatly up and down. Therefore, in a support structure in which both ends of the gearbox are supported by a rubber bush having substantially the same spring characteristics on the vehicle body skeleton member that supports the vibration generator, both ends of the gearbox are displaced in the same phase as the vibration mode. It is probable that a relatively large steering vibration was generated due to the resonance of the upper and lower parts of the gearbox.

ここで、全てのラバーブッシュのバネ特性を一律に変更すれば、ラバーブッシュを含めたギヤボックスの共振点をずらすことはできるが、ギヤボックスの両端部が同じバネ特性のラバーブッシュを介して支持されている以上、ギヤボックスの両端部が同相で変位する振動モードは変わらない。また、ラバーブッシュの動的バネ定数が高くなると、振動発生体からの振動がラバーブッシュを介してギヤボックスに伝達し易くなるため、ステアリング振動が悪化する可能性もある。 Here, if the spring characteristics of all rubber bushes are changed uniformly, the resonance points of the gearbox including the rubber bushes can be shifted, but both ends of the gearbox are supported via rubber bushes with the same spring characteristics. As long as it is done, the vibration mode in which both ends of the gearbox are displaced in the same phase does not change. Further, when the dynamic spring constant of the rubber bush becomes high, the vibration from the vibration generator is easily transmitted to the gear box via the rubber bush, so that the steering vibration may be deteriorated.

そこで、本発明では、より振動を抑えたいピニオンに近い第１のラバーブッシュのバネ特性を相対的に小さく、具体的には、第１のラバーブッシュにおける車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数を、第２のラバーブッシュにおける車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数よりもそれぞれ小さく設定するようにしている。 Therefore, in the present invention, the spring characteristic of the first rubber bush close to the pinion for which vibration is desired to be suppressed is relatively small, specifically, the dynamic spring in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction in the first rubber bush. The constants are set smaller than the dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction in the second rubber bush.

これにより、振動発生体により生じる速い振動に対し、ラバーブッシュを含めたギヤボックス全体の共振点をずらして、ギヤボックスが共振するのを抑えることができる。のみならず、車両前後方向軸周りのロール振動に影響する、車両前後方向および車両上下方向における動的バネ定数につき、第１のラバーブッシュと第２のラバーブッシュとに特性差を持たせることで、ギヤボックスの両端部を逆相で変位（一方側の端部と他方側の端部とを反対方向に変位）させて振動を打ち消し合わせることができる。しかも、ステアリングホイールに連結されるピニオンに近い、ギヤボックスにおける車幅方向一方側の端部に設けられた第１のラバーブッシュの動的バネ定数を相対的に小さくすることから、少なくともステアリングホイールに近い側では、振動発生体からの振動がギヤボックスに伝達し難くなるため、ステアリング振動をより一層抑えることができる。 As a result, the resonance point of the entire gearbox including the rubber bush can be shifted with respect to the fast vibration generated by the vibration generator, and the resonance of the gearbox can be suppressed. Not only that, by giving a characteristic difference between the first rubber bush and the second rubber bush with respect to the dynamic spring constant in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction, which affects the roll vibration around the vehicle front-rear direction axis. , Both ends of the gearbox can be displaced in opposite phases (the end on one side and the end on the other side are displaced in opposite directions) to cancel the vibrations. Moreover, since the dynamic spring constant of the first rubber bush provided at one end of the gearbox in the vehicle width direction, which is close to the pinion connected to the steering wheel, is relatively small, at least the steering wheel can be used. On the near side, it becomes difficult for the vibration from the vibration generator to be transmitted to the gear box, so that the steering vibration can be further suppressed.

このように、本発明によれば、ギヤボックス全体の揺れを、特に、ステアリングホイールに近い側でギヤボックスの揺れを抑えることができ、これにより、マスダンパ等の新たな部材を追加することなく、ステアリング振動を抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the vibration of the entire gearbox, especially on the side close to the steering wheel, without adding a new member such as a mass damper. Steering vibration can be suppressed.

なお、本発明において「振動発生体」とは、例えばエンジンやディファレンシャル等といった駆動系振動を発生させるものを意味する。 In the present invention, the "vibration generator" means a drive system vibration such as an engine or a differential.

以上説明したように、本発明に係るパワーステアリング装置の支持構造によれば、新たな部材を追加することなく、振動発生体に起因するステアリング振動を抑制することができる。 As described above, according to the support structure of the power steering device according to the present invention, steering vibration caused by a vibration generator can be suppressed without adding a new member.

本発明の実施形態に係る油圧パワーステアリング装置の支持構造を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the support structure of the hydraulic power steering apparatus which concerns on embodiment of this invention. 油圧パワーステアリング装置および第１クロスメンバを模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the hydraulic power steering apparatus and the 1st cross member. 油圧パワーステアリング装置および第１クロスメンバを模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the hydraulic power steering apparatus and the 1st cross member. 図３のＡ－Ａ線の矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 図３のＢ－Ｂ線の矢視断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 第１ラバーブッシュを模式的に示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は横断面図である。It is a figure which shows the 1st rubber bush schematically, the figure (a) is a vertical sectional view, and the figure (b) is a cross-sectional view. 第２ラバーブッシュを模式的に示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は横断面図である。It is a figure which shows the 2nd rubber bush schematically, the figure (a) is a vertical sectional view, and the figure (b) is a cross-sectional view. ギヤボックスの振動モードを模式的に説明する図である。It is a figure which schematically explains the vibration mode of a gearbox. シミュレーション試験結果を模式的に示す図であり、同図（ａ）はギヤボックスの車幅方向左側の端部における周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ図であり、同図（ｂ）は実施例の振動モードを示す図であり、図（ｃ）は比較例の振動モードを示す図である。It is a figure which shows the simulation test result schematically, the figure (a) is a graph figure which shows the relationship between the frequency and the vibration level at the end part on the left side in the vehicle width direction of a gearbox, and the figure (b) is carried out. It is a figure which shows the vibration mode of an example, and FIG. 3C is a figure which shows the vibration mode of a comparative example. 従来の支持構造におけるギヤボックスの振動モードを模式的に説明する図であり、同図（ａ）は正面図であり、図（ｂ）は側面図である。It is a figure which schematically explains the vibration mode of the gear box in the conventional support structure, FIG. 3A is a front view, and FIG. 2B is a side view.

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、各図における矢印Ｘは車両前後方向を、矢印Ｙは車幅方向を、矢印Ｚは車両上下方向をそれぞれ示している。また、符号Ｆｒは車両前後方向前側を、符号Ｒｒは車両前後方向後側を、符号Ｒｈは車幅方向右側を、符号Ｌｆは車幅方向左側を、符号Ｕｐは車両上下方向上側を、符号Ｄｗは車両上下方向下側をそれぞれ示している。また、図８、図１０（ａ）および図１０（ｂ）では、振動が加わる前の状態を白抜きで示し、振動が加わった際の状態を黒塗りで示している。 In each figure, the arrow X indicates the vehicle front-rear direction, the arrow Y indicates the vehicle width direction, and the arrow Z indicates the vehicle vertical direction. Further, the reference numeral Fr is the front side in the vehicle front-rear direction, the reference numeral Rr is the rear side in the vehicle front-rear direction, the reference numeral Rh is the right side in the vehicle width direction, the reference numeral Lf is the left side in the vehicle width direction, and the reference numeral Up is the upper side in the vehicle vertical direction. Indicates the lower side in the vertical direction of the vehicle, respectively. Further, in FIGS. 8, 10 (a) and 10 (b), the state before the vibration is applied is shown in white, and the state when the vibration is applied is shown in black.

－全体構成－
図１は本実施形態に係る油圧パワーステアリング装置１０の支持構造を模式的に示す平面図である。この支持構造は、図１に示すように、油圧パワーステアリング装置１０のギヤボックス１１が、フロントディファレンシャル（振動発生体）８を支持する第１クロスメンバ（車体骨格部材）３に、複数のラバーブッシュ２０，３０，４０（図５、図６等参照）を介して支持されるものである。 -overall structure-
FIG. 1 is a plan view schematically showing a support structure of the hydraulic power steering device 10 according to the present embodiment. In this support structure, as shown in FIG. 1, a plurality of rubber bushes are provided on the first cross member (body frame member) 3 in which the gear box 11 of the hydraulic power steering device 10 supports the front differential (vibration generator) 8. It is supported via 20, 30, 40 (see FIGS. 5, 6, etc.).

より詳しくは、油圧パワーステアリング装置１０が搭載される車両１は、キャビンがボディマウントを介して、骨格となるフレームに支持されるフレーム車であり、図１に示すように、車両前後方向に延びる左右一対のサイドレール２，２と、左右一対のサイドレール２，２に対して車幅方向に架け渡される第１クロスメンバ３および第２クロスメンバ７と、を備えている。プロペラシャフト９の前端部に連結されたフロントディファレンシャル８は、第１クロスメンバ３から後方に延びるブラケット８ａおよびブラケット８ｃ、並びに、第２クロスメンバ７から前方に延びるブラケット８ｂを介して、第１クロスメンバ３および第２クロスメンバ７に支持されている。油圧パワーステアリング装置１０は、第１クロスメンバ３に対してギヤボックス１１が３つのラバーブッシュ２０，３０，４０を介して取り付けられることで、フロントディファレンシャル８を支持する第１クロスメンバ３に支持されている。 More specifically, the vehicle 1 on which the hydraulic power steering device 10 is mounted is a frame vehicle in which the cabin is supported by a frame as a skeleton via a body mount, and extends in the front-rear direction of the vehicle as shown in FIG. It includes a pair of left and right side rails 2 and 2, and a first cross member 3 and a second cross member 7 that are bridged over the pair of left and right side rails 2 and 2 in the vehicle width direction. The front differential 8 connected to the front end of the propeller shaft 9 has a first cross via a bracket 8a and a bracket 8c extending rearward from the first cross member 3 and a bracket 8b extending forward from the second cross member 7. It is supported by member 3 and the second cross member 7. The hydraulic power steering device 10 is supported by the first cross member 3 that supports the front differential 8 by attaching the gearbox 11 to the first cross member 3 via the three rubber bushes 20, 30, and 40. ing.

－油圧パワーステアリング装置－
図２は油圧パワーステアリング装置１０および第１クロスメンバ３を模式的に示す平面図であり、図３は正面図であり、図４は図３のＡ－Ａ線の矢視断面図であり、図５は図３のＢ－Ｂ線の矢視断面図である。油圧パワーステアリング装置１０は、ラックピニオン式油圧パワーステアリング装置であり、ギヤボックス１１と、ピニオンシャフト１４と、ラックバー（図示せず）と、タイロッド１５と、ダストブーツ１６と、油圧チューブ１７，１８と、を備えている。 -Hydraulic power steering device-
2 is a plan view schematically showing the hydraulic power steering device 10 and the first cross member 3, FIG. 3 is a front view, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. The hydraulic power steering device 10 is a rack pinion type hydraulic power steering device, and is a gear box 11, a pinion shaft 14, a rack bar (not shown), a tie rod 15, dust boots 16, and hydraulic tubes 17, 18. And is equipped with.

ギヤボックス１１は、車幅方向に延びるラックハウジング１２と、ラックハウジング１２の車幅方向左側の端部に形成されたバルブハウジング１３と、を有している。ラックハウジング１２の内部には、車幅方向に延びるラックバーが、車幅方向に摺動可能に収容されている。ラックハウジング１２は、油圧シリンダのシリンダチューブを兼ねていて、ラックバーの外周に固定されているピストン（図示せず）により仕切られる第１および第２油室（図示せず）を有している。ラックハウジング１２には、第１および第２油室とそれぞれ連通する第１および第２ポート１２ａ，１２ｂが形成されている。また、ラックハウジング１２の両端部にはダストブーツ１６が取り付けられている。 The gearbox 11 has a rack housing 12 extending in the vehicle width direction, and a valve housing 13 formed at the left end portion of the rack housing 12 in the vehicle width direction. Inside the rack housing 12, a rack bar extending in the vehicle width direction is housed slidably in the vehicle width direction. The rack housing 12 also serves as a cylinder tube for a hydraulic cylinder, and has first and second oil chambers (not shown) partitioned by a piston (not shown) fixed to the outer periphery of the rack bar. .. The rack housing 12 is formed with first and second ports 12a and 12b communicating with the first and second oil chambers, respectively. Further, dust boots 16 are attached to both ends of the rack housing 12.

さらに、ラックハウジング１２の車幅方向左側の端部におけるバルブハウジング１３の下部には、車両前後方向に延びる貫通孔６１ａが形成された、ギヤボックス１１を第１クロスメンバ３に取り付けるための第１取付け部６１が一体に設けられている。一方、ラックハウジング１２の車幅方向右側の端部における下部には、車両前後方向に延びる貫通孔７１ａが形成された、ギヤボックス１１を第１クロスメンバ３に取り付けるための第２取付け部７１が一体に設けられている。さらに、ラックハウジング１２の車幅方向右側の端部における上部には、車両前後方向に延びる貫通孔８１ａが形成された、ギヤボックス１１を第１クロスメンバ３に取り付けるための第３取付け部８１が一体に設けられている。 Further, a first cross member 3 for attaching the gear box 11 having a through hole 61a extending in the front-rear direction of the vehicle formed in the lower portion of the valve housing 13 at the left end portion of the rack housing 12 in the vehicle width direction. The mounting portion 61 is integrally provided. On the other hand, at the lower portion of the rack housing 12 at the right end in the vehicle width direction, a second mounting portion 71 for mounting the gearbox 11 to the first cross member 3 having a through hole 71a extending in the vehicle front-rear direction is formed. It is provided integrally. Further, a third mounting portion 81 for mounting the gear box 11 to the first cross member 3 having a through hole 81a extending in the vehicle front-rear direction is formed at the upper portion of the rack housing 12 at the right end in the vehicle width direction. It is provided integrally.

バルブハウジング１３には、ピニオンシャフト１４が挿入されている。また、バルブハウジング１３には、ポンプ（図示せず）に接続される入口ポート１３ａと、タンク（図示せず）に接続される出口ポート１３ｂと、油圧チューブ１７，１８を介して第１および第２ポート１２ａ，１２ｂにそれぞれ接続される第１および第２シリンダポート１３ｃ，１３ｄと、これらを連通する油路（図示せず）とが形成されている。さらに、バルブハウジング１３には、ピニオンシャフト１４に同行回転するよう連結される弁（図示せず）が設けられていて、ピニオンシャフト１４と弁とが相対回転することで、各ポート１３ａ，１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを連通する油路の開度が変化することにより、第１および第２油室に供給される油圧が制御されるようになっている。 A pinion shaft 14 is inserted into the valve housing 13. Further, the valve housing 13 has an inlet port 13a connected to a pump (not shown), an outlet port 13b connected to a tank (not shown), and first and first hydraulic tubes 17 and 18. First and second cylinder ports 13c and 13d connected to the two ports 12a and 12b, respectively, and an oil passage (not shown) communicating these are formed. Further, the valve housing 13 is provided with a valve (not shown) connected to the pinion shaft 14 so as to accompany the rotation, and the pinion shaft 14 and the valve rotate relative to each other to rotate the ports 13a and 13b. The hydraulic pressure supplied to the first and second oil chambers is controlled by changing the opening degree of the oil passage communicating the 13c and 13d.

ラックバーの両端は、ダストブーツ１６内で、ボールジョイント（図示せず）を介してタイロッド１５の一端部に接続されている。また、タイロッド１５は、その他端部が、前輪（図示せず）を支持するナックルアーム（図示せず）に連結されている。一方、ピニオンシャフト（ピニオン）１４は、角度調節を行うインターミディエイトシャフト５２やコラムシャフト５１等を介してステアリングホイール５０と連結されている（図８参照）。ピニオンシャフト１４は、その下端に形成されたピニオン歯が、ギヤボックス１１内においてラックバーに形成されたラック歯と噛み合っている。 Both ends of the rack bar are connected to one end of the tie rod 15 in the dust boot 16 via a ball joint (not shown). Further, the other end of the tie rod 15 is connected to a knuckle arm (not shown) that supports the front wheel (not shown). On the other hand, the pinion shaft (pinion) 14 is connected to the steering wheel 50 via an intermediate shaft 52 that adjusts the angle, a column shaft 51, and the like (see FIG. 8). The pinion teeth formed at the lower end of the pinion shaft 14 mesh with the rack teeth formed on the rack bar in the gearbox 11.

以上のような構成により、運転者がステアリングホイール５０を操作すると、ステアリングホイール５０の回転がピニオン歯とラック歯との噛み合いによってラックバーの車幅方向への直線運動に変換され、タイロッド１５およびナックルアームを介して、左右の前輪が操舵される。その際、ピニオンシャフト１４と弁とが相対回転することで、入口ポート１３ａと一方の油室とを連通する油路、および、出口ポート１３ｂと他方の油室とを連通する油路の開度が大きくなるとともに、入口ポート１３ａと他方の油室とを連通する油路、および、出口ポート１３ｂと一方の油室とを連通する油路の開度が小さくなることによって、操舵抵抗に応じた左右一方への操舵補助力が発生するようになっている。 With the above configuration, when the driver operates the steering wheel 50, the rotation of the steering wheel 50 is converted into a linear motion in the vehicle width direction of the rack bar by the engagement between the pinion teeth and the rack teeth, and the tie rod 15 and the knuckle. The left and right front wheels are steered via the arm. At that time, the opening of the oil passage that communicates the inlet port 13a and one oil chamber and the opening of the oil passage that communicates the outlet port 13b and the other oil chamber by the relative rotation of the pinion shaft 14 and the valve. As the temperature increases, the opening of the oil passage that connects the inlet port 13a and the other oil chamber and the opening of the oil passage that communicates the outlet port 13b and the other oil chamber become smaller, so that the steering resistance is increased. Steering assist force is generated to one of the left and right.

－取付け構造－
このように構成された油圧パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイール５０と連結されるピニオンシャフト１４に近い、ギヤボックス１１における車幅方向左側（一方側）の端部に設けられた第１ラバーブッシュ２０と、ピニオンシャフト１４から遠い、ギヤボックス１１における車幅方向右側（他方側）の端部に設けられた第２ラバーブッシュ３０および第３ラバーブッシュ４０と、を介して、閉断面中空状の第１クロスメンバ３に支持されている。 -Mounting structure-
The hydraulic power steering device 10 configured in this way is a first rubber bush 20 provided at the end on the left side (one side) in the vehicle width direction of the gearbox 11 near the pinion shaft 14 connected to the steering wheel 50. And the second rubber bush 30 and the third rubber bush 40 provided at the end of the gearbox 11 on the right side (the other side) in the vehicle width direction, which is far from the pinion shaft 14, and has a hollow closed cross section. It is supported by 1 cross member 3.

より詳しくは、第１クロスメンバ３には、図２および図３に示すように、車幅方向左側に行くほど上方に傾斜して延びる左側傾斜部４と、車幅方向右側に行くほど上方に傾斜して延びる右側傾斜部５と、が形成されていて、これら左側傾斜部４および右側傾斜部５の上端部で左右一対のサイドレール２，２と連結されている。 More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the first cross member 3 has a left side inclined portion 4 that inclines upward toward the left side in the vehicle width direction and extends upward toward the right side in the vehicle width direction. A right-side inclined portion 5 extending in an inclined manner is formed, and the left-side inclined portion 4 and the upper end portions of the right-side inclined portion 5 are connected to a pair of left and right side rails 2 and 2.

閉断面中空状の左側傾斜部４には、図４に示すように、前側部分にボルト６２を挿通可能な断面円形の貫通孔４ａが形成されているとともに、後側部分にカラー６３を挿通可能な断面円形の貫通孔４ｂが貫通孔４ａと同心に形成されている。一方、閉断面中空状の右側傾斜部５には、図５に示すように、前側部分にボルト７２を挿通可能な断面円形の貫通孔５ａが形成されているとともに、後側部分にカラー７３を挿通可能な断面円形の貫通孔５ｂが貫通孔５ａと同心に形成されている。 As shown in FIG. 4, a through hole 4a having a circular cross section through which a bolt 62 can be inserted is formed in the left inclined portion 4 having a hollow closed cross section, and a collar 63 can be inserted into the rear portion. A through hole 4b having a circular cross section is formed concentrically with the through hole 4a. On the other hand, as shown in FIG. 5, a through hole 5a having a circular cross section through which a bolt 72 can be inserted is formed in the right inclined portion 5 having a hollow closed cross section, and a collar 73 is formed in the rear portion. A through hole 5b having a circular cross section that can be inserted is formed concentrically with the through hole 5a.

さらに、右側傾斜部５には、図３および図５に示すように、当該右側傾斜部５の上面とともに閉断面中空状をなすブラケット６が取り付けられている。このブラケット６には、図５に示すように、前側部分にボルト８２を挿通可能な断面円形の貫通孔６ａが形成されているとともに、後側部分にカラー８３を挿通可能な断面円形の貫通孔６ｂが貫通孔６ａと同心に形成されている。 Further, as shown in FIGS. 3 and 5, a bracket 6 having a hollow closed cross section is attached to the right inclined portion 5 together with the upper surface of the right inclined portion 5. As shown in FIG. 5, the bracket 6 is formed with a through hole 6a having a circular cross section through which a bolt 82 can be inserted in the front portion, and a through hole having a circular cross section through which a collar 83 can be inserted in the rear portion. 6b is formed concentrically with the through hole 6a.

第１ラバーブッシュ（第１のラバーブッシュ）２０は、図４に示すように、前側第１ラバーブッシュ２１と後側第１ラバーブッシュ２５とで構成されている。前側第１ラバーブッシュ２１は、内筒２２と、内筒２２の外周を囲む、フランジ部２３ａを有する外筒２３と、両者２２，２３を連結する略筒形状のゴム弾性体２４とを備えている。後側第１ラバーブッシュ２５も同様に、内筒２６と、フランジ部２７ａを有する外筒２７と、ゴム弾性体２８とを備えている。 As shown in FIG. 4, the first rubber bush (first rubber bush) 20 is composed of a front side first rubber bush 21 and a rear side first rubber bush 25. The front first rubber bush 21 includes an inner cylinder 22, an outer cylinder 23 having a flange portion 23a surrounding the outer circumference of the inner cylinder 22, and a substantially tubular rubber elastic body 24 connecting the two 22 and 23. There is. Similarly, the rear first rubber bush 25 also includes an inner cylinder 26, an outer cylinder 27 having a flange portion 27a, and a rubber elastic body 28.

この第１ラバーブッシュ２０は、ギヤボックス１１における第１取付け部６１の貫通孔６１ａに対し、前側第１ラバーブッシュ２１を前側から、また、後側第１ラバーブッシュ２５を後側からそれぞれ挿入することで、フランジ部２３ａ，２７ａで第１取付け部６１を車両前後方向に挟むように、ギヤボックス１１に取り付けられている。ギヤボックス１１における車幅方向左側の端部は、第１ラバーブッシュ２０の内筒２２，２６に挿入したボルト６２を、左側傾斜部４の貫通孔４ｂに挿通されたカラー６３および貫通孔４ａに挿入し、貫通孔４ａから前側に出たボルト６２の先端に螺合させたナット６４を締め付けることで、片持ち状態で第１クロスメンバ３に支持されている。 The first rubber bush 20 inserts the front side first rubber bush 21 from the front side and the rear side first rubber bush 25 from the rear side into the through hole 61a of the first mounting portion 61 in the gear box 11. As a result, the first mounting portion 61 is mounted on the gear box 11 so as to be sandwiched between the flange portions 23a and 27a in the front-rear direction of the vehicle. At the left end of the gearbox 11 in the vehicle width direction, the bolt 62 inserted into the inner cylinders 22 and 26 of the first rubber bush 20 is inserted into the collar 63 and the through hole 4a inserted into the through hole 4b of the left inclined portion 4. It is supported by the first cross member 3 in a cantilevered state by being inserted and tightening a nut 64 screwed into the tip of a bolt 62 protruding forward from the through hole 4a.

下側の第２ラバーブッシュ（第２のラバーブッシュ）３０は、図５に示すように、前側第２ラバーブッシュ３１と後側第２ラバーブッシュ３５とで構成されている。前側および後側第２ラバーブッシュ３１，３５は、前側第１ラバーブッシュ２１と同様に、内筒３２，３６と、フランジ部３３ａ，３７ａを有する外筒３３，３７と、ゴム弾性体３４，３８とをそれぞれ備えている。この第２ラバーブッシュ３０は、ギヤボックス１１における第２取付け部７１の貫通孔７１ａに対し、前側および後側第２ラバーブッシュ３１，３５を前後からそれぞれ挿入することで、フランジ部３３ａ，３７ａで第２取付け部７１を前後に挟むように、ギヤボックス１１に取り付けられている。ギヤボックス１１における車幅方向右側の端部の下部は、第２ラバーブッシュ３０の内筒３２，３６に挿入したボルト７２を、右側傾斜部５の貫通孔５ｂに挿通されたカラー７３および貫通孔５ａに挿入し、貫通孔５ａから前側に出たボルト７２の先端に螺合させたナット７４を締め付けることで、片持ち状態で第１クロスメンバ３に支持されている。 As shown in FIG. 5, the lower second rubber bush (second rubber bush) 30 is composed of a front second rubber bush 31 and a rear second rubber bush 35. The front and rear second rubber bushes 31, 35 have an inner cylinder 32, 36, an outer cylinder 33, 37 having flange portions 33a, 37a, and a rubber elastic body 34, 38, similarly to the front first rubber bush 21. And each have. The second rubber bush 30 is a flange portion 33a, 37a by inserting the front side and the rear side second rubber bushes 31, 35 into the through hole 71a of the second mounting portion 71 in the gear box 11 from the front and rear, respectively. It is attached to the gear box 11 so as to sandwich the second attachment portion 71 back and forth. In the lower part of the right end portion of the gearbox 11 in the vehicle width direction, the bolt 72 inserted into the inner cylinders 32 and 36 of the second rubber bush 30 is inserted into the through hole 5b of the right inclined portion 5 and the collar 73 and the through hole are inserted. It is supported by the first cross member 3 in a cantilevered state by being inserted into 5a and tightening a nut 74 screwed into the tip of a bolt 72 protruding forward from the through hole 5a.

第３ラバーブッシュ（第２のラバーブッシュ）４０は、図５に示すように、前側第３ラバーブッシュ４１と後側第３ラバーブッシュ４５とで構成されている。前側および後側第３ラバーブッシュ４１，４５は、前側第１ラバーブッシュ２１と同様に、内筒４２，４６と、フランジ部４３ａ，４７ａを有する外筒４３，４７と、ゴム弾性体４４，４８とをそれぞれ備えている。この第３ラバーブッシュ４０は、ギヤボックス１１における第３取付け部８１の貫通孔８１ａに対し、前側および後側第３ラバーブッシュ４１，４５を前後からそれぞれ挿入することで、フランジ部４３ａ，４７ａで第３取付け部８１を前後に挟むように、ギヤボックス１１に取り付けられている。ギヤボックス１１における車幅方向右側の端部の上部は、第３ラバーブッシュ４０の内筒４２，４６に挿入したボルト８２を、ブラケット６の貫通孔６ｂに挿通されたカラー８３および貫通孔６ａに挿入し、貫通孔６ａから前側に出たボルト８２の先端に螺合させたナット８４を締め付けることで、片持ち状態で第１クロスメンバ３に支持されている。 As shown in FIG. 5, the third rubber bush (second rubber bush) 40 is composed of a front third rubber bush 41 and a rear third rubber bush 45. The front and rear third rubber bushes 41, 45 have an inner cylinder 42, 46, an outer cylinder 43, 47 having flange portions 43a, 47a, and a rubber elastic body 44, 48, similarly to the front first rubber bush 21. And each have. The third rubber bush 40 is a flange portion 43a, 47a by inserting the front side and rear side third rubber bushes 41, 45 into the through hole 81a of the third mounting portion 81 in the gear box 11 from the front and rear, respectively. It is attached to the gear box 11 so as to sandwich the third attachment portion 81 back and forth. At the upper part of the right end portion of the gearbox 11 in the vehicle width direction, the bolt 82 inserted into the inner cylinders 42 and 46 of the third rubber bush 40 is inserted into the collar 83 and the through hole 6a inserted into the through hole 6b of the bracket 6. It is supported by the first cross member 3 in a cantilevered state by inserting and tightening the nut 84 screwed into the tip of the bolt 82 protruding forward from the through hole 6a.

－バネ特性－
次に、第１～第３ラバーブッシュ２０，３０，４０のバネ特性について説明するが、本発明を理化し易くするために、これに先立ち、従来のパワーステアリング装置の支持構造について説明する。なお、従来の支持構造においても、ラバーブッシュのバネ特性以外は本実施形態と同様なので、重複する説明を省略する。 -Spring characteristics-
Next, the spring characteristics of the first to third rubber bushes 20, 30, and 40 will be described. In order to facilitate the rationalization of the present invention, prior to this, the support structure of the conventional power steering device will be described. It should be noted that the conventional support structure is the same as that of the present embodiment except for the spring characteristics of the rubber bush, and therefore the overlapping description will be omitted.

図１０は従来の支持構造におけるギヤボックス１１１の振動モードを模式的に説明する図であり、同図（ａ）は正面図であり、図（ｂ）は側面図である。なお、図１０では、図を見易くするために、各部の変位を誇張して示している。 10A and 10B are views schematically explaining the vibration mode of the gearbox 111 in the conventional support structure, FIG. 10A is a front view, and FIG. 10B is a side view. In FIG. 10, the displacement of each part is exaggerated to make the figure easier to see.

エンジン（図示せず）の駆動に伴い、プロペラシャフトの後端が上下に振動すると、プロペラシャフトの前端部に連結されたフロントディファレンシャルも上下に振動する。この場合、フロントディファレンシャルを支持するクロスメンバに、バネ定数が同一の複数のラバーブッシュを介してギヤボックス１１１が支持される従来の支持構造では、フロントディファレンシャルが振動することで所定以上の速さでクロスメンバに力が加わると、ギヤボックス１１１が振動することが知られている。特に、エンジン等が所定の運転状態（例えばエンジン回転数が１０００（ｒｐｍ）～２０００（ｒｐｍ）で加速しようとしている状態）にある場合には、図１０（ａ）に示すように、フロントディファレンシャルの振動に起因してギヤボックス１１１が上下に大きく振動し、図１０（ｂ）に示すように、かかる振動がインターミディエイトシャフト１５２、コラムシャフト１５１等を上下に揺らしながら伝達して、最終的に運転者が把持しているステアリングホイール１５０を前後に揺らす（ステアリング振動が発生する）という問題がある。このようなステアリング振動が発生するのは、以下の理由によると考えられる。 When the rear end of the propeller shaft vibrates up and down as the engine (not shown) is driven, the front differential connected to the front end of the propeller shaft also vibrates up and down. In this case, in the conventional support structure in which the gearbox 111 is supported by the cross member supporting the front differential via a plurality of rubber bushes having the same spring constant, the front differential vibrates at a speed higher than a predetermined speed. It is known that the gearbox 111 vibrates when a force is applied to the cross member. In particular, when the engine or the like is in a predetermined operating state (for example, a state in which the engine speed is about to accelerate at 1000 (rpm) to 2000 (rpm)), as shown in FIG. 10 (a), the front differential The gearbox 111 vibrates greatly up and down due to the vibration, and as shown in FIG. 10B, the vibration is transmitted while shaking the intermediate shaft 152, the column shaft 151, etc. up and down, and finally the operation is performed. There is a problem that the steering wheel 150 held by the person is shaken back and forth (steering vibration is generated). It is considered that such steering vibration occurs for the following reasons.

先ず、ギヤボックス１１１における、車幅方向左側の端部のラバーブッシュのバネ特性と、車幅方向右側の端部のラバーブッシュのバネ特性とを略同じにすると、理論上、振動が入力した際に左右の端部が同じ方向に変位し易くなる。それ故、クロスメンバに対するフロントディファレンシャルの配置の偏り等により、クロスメンバの揺れ方が左右で多少異なっても、図１０（ａ）に示すように、ギヤボックス１１１の両端部が同相で変位する振動モードとなる。また、クロスメンバにフロントディファレンシャルと共にギヤボックス１１１が支持される支持構造では、エンジン等が所定の運転状態にあると、フロントディファレンシャルの振動周波数とギヤボックス１１１の共振周波数とが一致し、共振によってギヤボックス１１１が上下に大きく振動していると考えられる。 First, if the spring characteristics of the rubber bush at the left end in the vehicle width direction and the spring characteristics of the rubber bush at the right end in the vehicle width direction of the gearbox 111 are made substantially the same, theoretically, when vibration is input. The left and right ends are likely to be displaced in the same direction. Therefore, even if the cross member swings slightly differently on the left and right due to the bias of the front differential arrangement with respect to the cross member, vibration in which both ends of the gearbox 111 are displaced in phase as shown in FIG. 10 (a). It becomes a mode. Further, in the support structure in which the gearbox 111 is supported by the cross member together with the front differential, when the engine or the like is in a predetermined operating state, the vibration frequency of the front differential and the resonance frequency of the gearbox 111 match, and the gear is resonated. It is considered that the box 111 vibrates greatly up and down.

つまり、フロントディファレンシャルを支持するクロスメンバに、同じバネ特性のラバーブッシュを介してギヤボックス１１１の両端部が支持される従来の支持構造では、ギヤボックス１１１の両端部が同相で変位する振動モードと、ギヤボックス１１１の上下の共振とが相俟って、相対的に大きなステアリング振動が生じていたと考えられる。 That is, in the conventional support structure in which both ends of the gearbox 111 are supported by the cross member supporting the front differential via a rubber bush having the same spring characteristics, the vibration mode in which both ends of the gearbox 111 are displaced in the same phase. It is probable that a relatively large steering vibration was generated in combination with the upper and lower resonances of the gear box 111.

ここで、全てのラバーブッシュのバネ特性を一律に変更すれば、ラバーブッシュを含めたギヤボックス１１１の共振点をずらすことはできるが、ギヤボックス１１１の両端部が同じバネ特性のラバーブッシュを介して支持されている以上、ギヤボックス１１１の両端部が同相で変位する振動モードは変わらない。また、仮にラバーブッシュの動的バネ定数を高くすると、フロントディファレンシャルからの振動がラバーブッシュを介してギヤボックス１１１に伝達し易くなるため、ステアリング振動が悪化する可能性もある。 Here, if the spring characteristics of all the rubber bushes are changed uniformly, the resonance points of the gearbox 111 including the rubber bushes can be shifted, but both ends of the gearbox 111 pass through the rubber bushes having the same spring characteristics. As long as it is supported, the vibration mode in which both ends of the gearbox 111 are displaced in the same phase does not change. Further, if the dynamic spring constant of the rubber bush is increased, the vibration from the front differential is easily transmitted to the gearbox 111 via the rubber bush, so that the steering vibration may be deteriorated.

そこで、本実施形態では、フロントディファレンシャル８に起因する振動が少なくともピニオンシャフト１４近傍でギヤボックス１１に伝達し難くなるように、第１ラバーブッシュ２０と第２および第３ラバーブッシュ３０，４０とに所定方向における特性差を付けるようにしている。具体的には、本実施形態に係る油圧パワーステアリング装置１０の支持構造では、第１ラバーブッシュ２０における車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数を、第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車両前後方向および車両上下方向の動的バネ定数よりもそれぞれ小さく設定するようにしている。以下、この構成について詳細に説明する。 Therefore, in the present embodiment, the first rubber bush 20 and the second and third rubber bushes 30 and 40 are provided so that the vibration caused by the front differential 8 is difficult to be transmitted to the gear box 11 at least in the vicinity of the pinion shaft 14. The characteristics are different in a predetermined direction. Specifically, in the support structure of the hydraulic power steering device 10 according to the present embodiment, the dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction in the first rubber bush 20 are set to the second and third rubber bushes 30, 40. It is set smaller than the dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction. Hereinafter, this configuration will be described in detail.

図６は第１ラバーブッシュ２０を模式的に示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は横断面図である。また、図７は第２ラバーブッシュ３０を模式的に示す図であり、同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は横断面図である。なお、第３ラバーブッシュ４０は第２ラバーブッシュ３０と同様の構成ゆえ、その説明を省略する。また、図６（ａ）および図７（ａ）は、それぞれ図６（ｂ）および図７（ｂ）ａ－ａ鎖線に沿って展開した縦断面図である。 6A and 6B are views schematically showing the first rubber bush 20, FIG. 6A is a vertical sectional view, and FIG. 6B is a cross-sectional view. 7A and 7B are views schematically showing the second rubber bush 30, FIG. 7A is a vertical sectional view, and FIG. 7B is a cross-sectional view. Since the third rubber bush 40 has the same configuration as the second rubber bush 30, the description thereof will be omitted. 6 (a) and 7 (a) are vertical cross-sectional views developed along the chain lines of FIGS. 6 (b) and 7 (b) aa, respectively.

図６（ａ）と図７（ａ）とを見比べれば分かるように、第１ラバーブッシュ２０の内筒２２，２６と第２ラバーブッシュ３０の内筒３２，３６とは同じ形状・寸法に形成されているのに対し、第１ラバーブッシュ２０の外筒２３，２７およびゴム弾性体２４，２８は、第２ラバーブッシュ３０の外筒３３，３７およびゴム弾性体３４，３８よりも、車両前後方向の長さ寸法が短く設定されている。 As can be seen by comparing FIGS. 6 (a) and 7 (a), the inner cylinders 22 and 26 of the first rubber bush 20 and the inner cylinders 32 and 36 of the second rubber bush 30 have the same shape and dimensions. On the other hand, the outer cylinders 23, 27 and the rubber elastic bodies 24, 28 of the first rubber bush 20 are formed more than the outer cylinders 33, 37 and the rubber elastic bodies 34, 38 of the second rubber bush 30. The length dimension in the front-back direction is set short.

このように、ゴム弾性体２４，２８の車両前後方向の長さ寸法を相対的に短くすることで、第１ラバーブッシュ２０における車両前後方向の動的バネ定数（例えば５１００（Ｎ／ｍｍ））は、第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車両前後方向の動的バネ定数（例えば８８００（Ｎ／ｍｍ））よりも半分近く小さくなっている。このように、第１ラバーブッシュ２０における車両前後方向の動的バネ定数を相対的に小さく、すなわち、柔らかい特性とすることで、第１ラバーブッシュ２０は、所定以上の速さで加わる車両前後方向の力（振動）を伝達し難くなっている。 In this way, by relatively shortening the length dimension of the rubber elastic bodies 24 and 28 in the vehicle front-rear direction, the dynamic spring constant in the vehicle front-rear direction in the first rubber bush 20 (for example, 5100 (N / mm)). Is nearly half smaller than the dynamic spring constant (for example, 8800 (N / mm)) in the vehicle front-rear direction in the second and third rubber bushes 30 and 40. In this way, by making the dynamic spring constant of the first rubber bush 20 in the vehicle front-rear direction relatively small, that is, having a soft characteristic, the first rubber bush 20 is applied at a speed higher than a predetermined speed in the vehicle front-rear direction. It is difficult to transmit the force (vibration) of.

同様に、ゴム弾性体２４，２８の車両前後方向の長さ寸法を相対的に短くすることで、第１ラバーブッシュ２０における車両上下方向の動的バネ定数（例えば６０００（Ｎ／ｍｍ））も、第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車両上下方向の動的バネ定数（例えば１０４００（Ｎ／ｍｍ））よりも半分近く小さくなっている。このように、第１ラバーブッシュ２０における車両上下方向の動的バネ定数を相対的に小さく、すなわち、柔らかい特性とすることで、第１ラバーブッシュ２０は、所定以上の速さで加わる車両上下方向の力（振動）も伝達し難くなっている。 Similarly, by relatively shortening the length dimension of the rubber elastic bodies 24 and 28 in the vehicle front-rear direction, the dynamic spring constant (for example, 6000 (N / mm)) in the vehicle vertical direction in the first rubber bush 20 can also be obtained. , It is almost half smaller than the dynamic spring constant (for example, 10400 (N / mm)) in the vehicle vertical direction in the second and third rubber bushes 30 and 40. In this way, by making the dynamic spring constant of the first rubber bush 20 in the vehicle vertical direction relatively small, that is, having a soft characteristic, the first rubber bush 20 is applied at a speed higher than a predetermined speed in the vehicle vertical direction. It is also difficult to transmit the force (vibration) of.

なお、ゴム弾性体２４，２８の車両前後方向の長さ寸法を相対的に短くすると、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向のバネ定数も相対的に小さくなるが、本実施形態ではゴム弾性体２４，２８等の厚さ調整を行うことで、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向の静的バネ定数（例えば１０００（Ｎ／ｍｍ））を、第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車幅方向の静的バネ定数（例えば１０５０（Ｎ／ｍｍ））と同等に維持している。このように、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向の静的バネ定数を相対的に高く、すなわち、硬い特性に維持することで、第１ラバーブッシュ２０は、ゆっくり加わる車幅方向の力に対し変形し難くなっていて、操舵性の安定を確保している。 If the length dimensions of the rubber elastic bodies 24 and 28 in the vehicle front-rear direction are relatively short, the spring constant in the vehicle width direction of the first rubber bush 20 also becomes relatively small, but in the present embodiment, the rubber elastic body By adjusting the thickness of 24, 28, etc., the static spring constant (for example, 1000 (N / mm)) in the vehicle width direction in the first rubber bush 20 can be adjusted to the vehicle in the second and third rubber bushes 30, 40. It is maintained at the same level as the static spring constant in the width direction (for example, 1050 (N / mm)). In this way, by maintaining the static spring constant in the vehicle width direction of the first rubber bush 20 to be relatively high, that is, to have a hard characteristic, the first rubber bush 20 is subjected to a force in the vehicle width direction that is slowly applied. It is hard to deform and ensures stable steering.

以上のように異なるバネ特性に設定された第１～第３ラバーブッシュ２０，３０，４０を用いる本実施形態の支持構造によれば、エンジンの駆動に伴いフロントディファレンシャル８により生じる速い振動に対し、第１～第３ラバーブッシュ２０，３０，４０を含めたギヤボックス１１全体の共振点をずらして、ギヤボックス１１が共振するのを抑えることができる。 According to the support structure of the present embodiment using the first to third rubber bushes 20, 30, 40 set to the different spring characteristics as described above, the fast vibration generated by the front differential 8 due to the driving of the engine is dealt with. The resonance points of the entire gearbox 11 including the first to third rubber bushes 20, 30, and 40 can be shifted to prevent the gearbox 11 from resonating.

のみならず、車両前後方向軸周りのロール振動に影響する、車両前後方向および車両上下方向における動的バネ定数につき、第１ラバーブッシュ２０と第２および第３ラバーブッシュ３０，４０とに特性差を付けることにより、図８に示すように、ギヤボックス１１の両端部を逆相で変位（車幅方向左側の端部と右側の端部とを反対方向に変位）させて振動を打ち消し合わせることができる。 Not only that, there is a characteristic difference between the first rubber bush 20 and the second and third rubber bushes 30 and 40 regarding the dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle vertical direction, which affect the roll vibration around the vehicle front-rear direction axis. As shown in FIG. 8, both ends of the gearbox 11 are displaced in opposite phases (the left end and the right end in the vehicle width direction are displaced in opposite directions) to cancel the vibrations. Can be done.

しかも、ステアリングホイール５０に連結されるピニオンシャフト１４に近い、ギヤボックス１１における車幅方向左側の端部に設けられた第１ラバーブッシュ２０の動的バネ定数を相対的に小さくすることから、少なくともステアリングホイール５０に近い側においては、フロントディファレンシャル８からの振動をギヤボックス１１に伝達し難くすることができる。 Moreover, since the dynamic spring constant of the first rubber bush 20 provided at the left end portion of the gearbox 11 in the vehicle width direction, which is close to the pinion shaft 14 connected to the steering wheel 50, is relatively small, at least. On the side closer to the steering wheel 50, it is possible to make it difficult to transmit the vibration from the front differential 8 to the gear box 11.

これらが相俟って、図８と図１０（ａ）とを見比べれば分かるように、従来の支持構造に比してギヤボックス１１の上下振動を小さくし、インターミディエイトシャフト５２やコラムシャフト５１等の変形・振動を抑えて、ステアリングホイール５０の前後の揺れ、すなわち、ステアリング振動を確実に抑えることができる。 Together with these, as can be seen by comparing FIGS. 8 and 10 (a), the vertical vibration of the gearbox 11 is reduced as compared with the conventional support structure, and the intermediate shaft 52 and the column shaft 51 are reduced. It is possible to suppress the deformation and vibration of the steering wheel 50, that is, the steering vibration can be reliably suppressed.

加えて、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向の静的バネ定数を相対的に高く維持することで、第１ラバーブッシュ２０は、ゆっくり加わる車幅方向の力（振動）に対し変形し難くなっていることから、操舵応答性を安定させることができる。もっとも、第１ラバーブッシュ２０が車幅方向に硬いと、例えば前輪で小石等を踏んだ時の振動がステアリングホイール５０に伝わり易くなるが、この点は、図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、各ゴム弾性体２４，２８，３４，３８の車幅方向にスグリ２４ａ，２８ａ，３４ａ，３８ａを設けることで、前輪から伝わる振動をいなすことが可能となっている。 In addition, by maintaining the static spring constant in the vehicle width direction of the first rubber bush 20 relatively high, the first rubber bush 20 is less likely to be deformed by a force (vibration) in the vehicle width direction slowly applied. Therefore, the steering response can be stabilized. However, if the first rubber bush 20 is stiff in the vehicle width direction, for example, vibration when stepping on pebbles or the like with the front wheels is likely to be transmitted to the steering wheel 50, but this point is easily transmitted to FIGS. 6 (a) and 7 (a). ), It is possible to eliminate the vibration transmitted from the front wheels by providing the sgrives 24a, 28a, 34a, 38a in the vehicle width direction of each rubber elastic body 24, 28, 34, 38.

以上により、本実施形態に係る油圧パワーステアリング装置１０の支持構造によれば、従来の必要特性（例えば操舵応答性）を維持しつつ、ギヤボックス１１全体の揺れを、特に、ステアリングホイール５０に近い側でギヤボックス１１の揺れを抑えることができ、これにより、マスダンパ等の新たな部材を追加することなく、ステアリング振動を抑制することができる。 As described above, according to the support structure of the hydraulic power steering device 10 according to the present embodiment, the shaking of the entire gearbox 11 is particularly close to that of the steering wheel 50 while maintaining the conventional required characteristics (for example, steering response). The shaking of the gear box 11 can be suppressed on the side, whereby steering vibration can be suppressed without adding a new member such as a mass damper.

図９はシミュレーション試験結果を模式的に示す図であり、同図（ａ）はギヤボックスの車幅方向左側の端部における周波数と振動レベルとの関係を示すグラフ図であり、同図（ｂ）は実施例の振動モードを示す図であり、図（ｃ）は比較例の振動モードを示す図である。なお、これらはＣＡＥ（Computer Aided Engineering）によるシミュレーション試験を行って求めたものである。また、実施例とは本実施形態の支持構造であり、比較例とは３つのラバーブッシュのバネ特性を第２ラバーブッシュ３０のバネ特性と同じに設定した支持構造である。さらに、図９（ａ）では、実線は実施例を、破線は比較例をそれぞれ表し、また、図９（ｂ）および（ｃ）では、実線は振動が加わる前のギヤボックスを表し、破線は振動が加わった際のギヤボックスを表している。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the simulation test results, and FIG. 9A is a graph showing the relationship between the frequency and the vibration level at the left end portion of the gearbox in the vehicle width direction, and FIG. 9B is a diagram. ) Is a diagram showing the vibration mode of the embodiment, and FIG. (C) is a diagram showing the vibration mode of the comparative example. These were obtained by conducting a simulation test by CAE (Computer Aided Engineering). Further, the embodiment is a support structure of the present embodiment, and the comparative example is a support structure in which the spring characteristics of the three rubber bushes are set to be the same as the spring characteristics of the second rubber bush 30. Further, in FIG. 9A, the solid line represents an embodiment, the broken line represents a comparative example, and in FIGS. 9B and 9C, the solid line represents the gearbox before vibration is applied, and the broken line represents the gearbox. It represents a gearbox when vibration is applied.

図９（ｂ）と図９（ｃ）とを比較すれば明らかなように、従来の支持構造ではギヤボックス１１１の両端部が同相で変位する振動モードとなっていたのに対し、本実施形態の支持構造ではギヤボックス１１の両端部を逆相で変位する振動モードに変更することができることが確認された。 As is clear from a comparison between FIGS. 9 (b) and 9 (c), in the conventional support structure, both ends of the gear box 111 are displaced in the same phase, whereas in this embodiment, the vibration mode is set. It was confirmed that the support structure of the gear box 11 can be changed to a vibration mode in which both ends of the gear box 11 are displaced in opposite phases.

また、本実施形態の支持構造によれば、図９（ａ）に示すように、エンジン回転数が１０００（ｒｐｍ）～２０００（ｒｐｍ）で加速しようとしている状態に対応する１５０（Ｈｚ）付近の周波数域において、従来の支持構造よりも大幅に振動レベル（ｄＢ）を低減すること（図９（ａ）のハッチング部参照）が可能であることが確認された。 Further, according to the support structure of the present embodiment, as shown in FIG. 9A, the engine speed is around 150 (Hz) corresponding to the state of accelerating at 1000 (rpm) to 2000 (rpm). It was confirmed that it is possible to significantly reduce the vibration level (dB) in the frequency range as compared with the conventional support structure (see the hatched portion in FIG. 9A).

（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。 (Other embodiments)
The present invention is not limited to embodiments and can be practiced in various other forms without departing from its spirit or key features.

上記実施形態では、油圧パワーステアリング装置１０に本発明の支持構造を適用した場合について説明したが、これに限らず、例えば、電動パワーステアリング装置や電動油圧パワーステアリング装置に本発明の支持構造を適用してもよい。 In the above embodiment, the case where the support structure of the present invention is applied to the hydraulic power steering device 10 has been described, but the present invention is not limited to this, and the support structure of the present invention is applied to, for example, an electric power steering device or an electric hydraulic power steering device. You may.

また、上記実施形態では、フレーム車１に本発明の支持構造を適用した場合について説明したが、これに限らず、例えばモノコック車に本発明の支持構造を適用してもよい。 Further, in the above embodiment, the case where the support structure of the present invention is applied to the frame vehicle 1 has been described, but the present invention is not limited to this, and the support structure of the present invention may be applied to, for example, a monocoque vehicle.

さらに、上記実施形態では、ゴム弾性体２４，２８の車両前後方向の長さ寸法を相対的に短くすることで、第１ラバーブッシュ２０の動的バネ定数を相対的に小さくしたが、これに限らず、例えばゴム弾性体２４，２８の硬度を相対的に下げることで、第１ラバーブッシュ２０の動的バネ定数を相対的に小さくしてもよい。 Further, in the above embodiment, the dynamic spring constant of the first rubber bush 20 is relatively reduced by relatively shortening the length dimension of the rubber elastic bodies 24 and 28 in the vehicle front-rear direction. Not limited to this, for example, the dynamic spring constant of the first rubber bush 20 may be made relatively small by relatively lowering the hardness of the rubber elastic bodies 24 and 28.

また、上記実施形態では、ギヤボックス１１の車幅方向右側の端部を２つのラバーブッシュ３０，４０を介して支持したが、これに限らず、例えばギヤボックス１１の車幅方向両端部をそれぞれ１つのラバーブッシュを介して支持するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, the right end portion of the gearbox 11 in the vehicle width direction is supported via the two rubber bushes 30 and 40, but the present invention is not limited to this, and for example, both ends of the gearbox 11 in the vehicle width direction are supported respectively. It may be supported via one rubber bush.

さらに、上記実施形態では、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向の静的バネ定数を、第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車幅方向の静的バネ定数と同等にしたが、これに限らず、第１ラバーブッシュ２０における車幅方向の静的バネ定数と第２および第３ラバーブッシュ３０，４０における車幅方向の静的バネ定数とを大きく異なる値としてもよい。 Further, in the above embodiment, the static spring constant in the vehicle width direction in the first rubber bush 20 is made equivalent to the static spring constant in the vehicle width direction in the second and third rubber bushes 30 and 40. Not limited to this, the static spring constant in the vehicle width direction in the first rubber bush 20 and the static spring constant in the vehicle width direction in the second and third rubber bushes 30 and 40 may be set to significantly different values.

このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 Thus, the above embodiments are merely exemplary in all respects and should not be construed in a limited way. Further, all modifications and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明によると、新たな部材を追加することなく、振動発生体に起因するステアリング振動を抑制することができるので、振動発生体を支持する車体骨格部材に支持されるパワーステアリング装置の支持構造に適用して極めて有益である。 According to the present invention, the steering vibration caused by the vibration generator can be suppressed without adding a new member, so that the support structure of the power steering device supported by the vehicle body skeleton member that supports the vibration generator can be used. Extremely beneficial to apply.

３第１クロスメンバ（車体骨格部材）
８フロントディファレンシャル（振動発生体）
１０油圧パワーステアリング装置
１１ギヤボックス
１４ピニオンシャフト（ピニオン）
２０第１ラバーブッシュ（第１のラバーブッシュ）
３０第２ラバーブッシュ（第２のラバーブッシュ）
４０第３ラバーブッシュ（第２のラバーブッシュ）
５０ステアリングホイール 3 First cross member (body skeleton member)
8 Front differential (vibration generator)
10 Hydraulic power steering device 11 Gear box 14 Pinion shaft (pinion)
20 1st rubber bush (1st rubber bush)
30 Second rubber bush (second rubber bush)
40 Third rubber bush (second rubber bush)
50 steering wheel

Claims

The gearbox of the power steering device is a support structure of the power steering device that is supported by a vehicle body skeleton member that supports the vibration generator via a plurality of rubber bushes.
The plurality of rubber bushes include a first rubber bush provided at one end of the gearbox in the vehicle width direction near the pinion connected to the steering wheel, and the gearbox far from the pinion. A second rubber bush provided at the other end in the vehicle width direction is included.
The dynamic spring constants in the vehicle front-rear direction and the vehicle up-down direction in the first rubber bush are set smaller than the vehicle front-rear direction and vehicle up-down direction dynamic spring constants in the second rubber bush, respectively. Support structure of the characteristic power steering device.