JP2003276621A - ラックピニオン形パワーステアリング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ラックピニオン形パワーステアリングにおい
て、ブーツの取付先を第２マウントブラケットに変更す
ることにより、シリンダエンドの形状の制約を解除して
シリンダエンドを小型化し、ラックピニオン形パワース
テアリングのコストを低減する。 【解決手段】第２マウントブラケット５０の貫通穴５１
ａの他端開口周縁に環状突出部５４を設け、この環状突
出部５４に、ラック軸１２の突出端部に設けたボールジ
ョイント１４を覆うブーツ１６の一端を取り付ける。こ
れにより、従来ブーツの取付先であったシリンダエンド
の形状の制約が解除されるので、従来シリンダエンドに
設けていたブーツ取付部を削除することにより、シリン
ダエンド３０の係止部３２を小型化し第２マウントブラ
ケット５０の貫通穴５１ａに収容する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ラックピニオン形
パワーステアリングに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、この種のラックピニオン形パ
ワーステアリングとして、ステアリングホイールに連結
したピニオン軸と該ピニオン軸と噛合するラック軸とを
支承するステアリングギヤボックスと、一端部を該ステ
アリングギヤボックスに取り付けて前記ラック軸を摺動
可能に支承するパワーシリンダと、前記パワーシリンダ
の他端部に取り付けて前記ラック軸を支承するシリンダ
エンドを備えてなり、前記ステアリングギヤボックスに
一体に形成した第１マウントブラケットと、前記パワー
シリンダの他端部に外嵌されて該パワーシリンダと前記
シリンダエンドによって挟着された第２マウントブラケ
ットとを介して車体に取り付けられたものは知られてい
る。このようなラックピニオン形パワーステアリングに
は、さらに、ラック軸の突出端部にボールジョイントを
介してタイロッドが連結され、ボールジョイントを覆う
ブーツが備えられている。

【０００３】このようなラックピニオン形パワーステア
リングの一例が特開２００１−６３５９４号公報に示さ
れている。この公報に記載のラックピニオン形パワース
テアリングにおいては、パワーシリンダの他端に外嵌さ
れた第２マウントブラケットがパワーシリンダの他端と
螺着されたシリンダエンドの環状突出部（係止部）とに
挟まれるようになっている。そして、この環状突出部に
ブーツの一端が取り付けられている。すなわち、シリン
ダエンドの環状突出部は、第２マウントブラケットをパ
ワーシリンダに締め付け固定するための係止機能とブー
ツの取付先となる機能を併せ持っている。したがって、
シリンダエンドの環状突出部はブーツの取付先となるべ
く第２マウントブラケットの外側に位置するようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報に記
載のラックピニオン形パワーステアリングにおいては、
シリンダエンドをブーツの取付先としたため、シリンダ
エンドに取付部を設ける必要が生じ、さらに取付部を第
２マウントブラケットの外側に位置させる必要も生じ、
これらの問題を解決するためにシリンダエンドに環状突
出部を設けたが、その分シリンダエンドは大型となって
しまっていた。一方で、ラックピニオン形パワーステア
リングの軽量化、コストの低減が要請されている。

【０００５】そこで、本発明は、上述した課題を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、ラックピニオン形パワーステアリングにおいて、ブ
ーツの取付先を第２マウントブラケットに変更すること
により、シリンダエンドの形状の制約を解除してシリン
ダエンドを小型化し、ラックピニオン形パワーステアリ
ングのコストを低減することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ステアリン
グホイールに連結したピニオン軸とこのピニオン軸と噛
合するラック軸とを支承するステアリングギヤボックス
と、一端部をこのステアリングギヤボックスに取り付け
てラック軸を摺動可能に支承するパワーシリンダと、パ
ワーシリンダの他端部に螺着してラック軸を支承するシ
リンダエンドを備えてなり、ステアリングギヤボックス
に一体に形成した第１マウントブラケットと、パワーシ
リンダの他端部に外嵌されてこのパワーシリンダとシリ
ンダエンドによって挟着された第２マウントブラケット
とを介して車体に取り付けられるラックピニオン形パワ
ーステアリングにおいて、第２マウントブラケットに貫
通穴を設けこの貫通穴の内周壁面に環状凸部を設けて、
この貫通穴の一端側にはパワーシリンダの他端部を環状
凸部の一方の側壁面に当接するまで圧入し、貫通穴の他
端側にはシリンダエンドの係止部を環状凸部の他方の側
壁面に当接させて収容し、かつ、貫通穴の他端開口周縁
に環状突出部を設けて、この環状突出部に、ラック軸の
突出端部に設けたボールジョイントを覆うブーツの一端
を取り付けたことである。

【０００７】請求項２に係る発明の構成上の特徴は、ス
テアリングホイールに連結したピニオン軸とこのピニオ
ン軸と噛合するラック軸とを支承するステアリングギヤ
ボックスと、一端部をこのステアリングギヤボックスに
取り付けてラック軸を摺動可能に支承するパワーシリン
ダと、パワーシリンダの他端部に取り付けてラック軸を
支承するシリンダエンドを備えてなり、ステアリングギ
ヤボックスに一体に形成した第１マウントブラケット
と、パワーシリンダの他端部に外嵌されてこのパワーシ
リンダとシリンダエンドによって挟着された第２マウン
トブラケットとを介して車体に取り付けられるラックピ
ニオン形パワーステアリングにおいて、第２マウントブ
ラケットに貫通穴を設けこの貫通穴の内周壁面に環状凸
部を設けて、この貫通穴の一端側にはパワーシリンダの
他端部を環状凸部の一方の側壁面に当接するまで圧入す
るとともに第１の止め輪によって固着し、貫通穴の他端
側にはシリンダエンドの係止部を環状凸部の他方の側壁
面に当接させて収容するとともに第２の止め輪によって
固着し、かつ、貫通穴の他端開口周縁に環状突出部を設
けて、この環状突出部に、ラック軸の突出端部に設けた
ボールジョイントを覆うブーツの一端を取り付けたこと
である。

【０００８】請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請
求項１又は２に記載のラックピニオン形パワーステアリ
ングにおいて、第２マウントブラケットの貫通穴に設け
た環状凸部の軸方向の厚みを、この環状凸部から貫通穴
の他端までの長さに比べて十分小さくなるように設定し
たことである。

【０００９】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１に
係る発明においては、ラック軸の突出端部に設けたボー
ルジョイントを覆うブーツの一端を、第２マウントブラ
ケットの貫通穴の他端開口周縁に設けた環状突出部に取
り付けることとなる。すなわち、ブーツの取付先を第２
マウントブラケットに変更することとなる。これによ
り、従来ブーツの取付先であったシリンダエンドの形状
の制約が解除されるので、従来シリンダエンドに設けて
いたブーツ取付部を削除することにより、シリンダエン
ドの係止部を第２マウントブラケットの貫通穴に収容す
るようにシリンダエンドを小型化することができ、また
コストを低減することができる。したがって、ラックピ
ニオン形パワーステアリングのコストを全体として低減
することができる。

【００１０】また、上記のように構成した請求項２に係
る発明においては、パワーシリンダに圧入された第２マ
ウントブラケットが第１の止め輪によって固着され、第
２マウントブラケットの貫通穴内に収容されたシリンダ
エンドが第１の止め輪によって固着されることとなる。
したがって、パワーシリンダの他端に第２マウントブラ
ケットとシリンダエンドを組み付ける際には、これら部
品を止め輪を用いて固着するため、組立工数を低減する
ことができ、また従来の締め付けて固着する方法に比べ
て締め付けトルクの管理を削除することができるので、
製造工程全体として工数を低減することができる。

【００１１】また、上記のように構成した請求項３に係
る発明においては、第２マウントブラケットの貫通穴に
設けた環状凸部の軸方向の厚みを、この環状凸部から貫
通穴の他端までの長さに比べて十分小さく設定すること
により、シリンダエンドの軸方向の長さを小さくして、
シリンダエンドを小型化することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるラックピニオ
ン形パワーステアリングの第１の実施の形態を図１〜図
３を参照して説明する。図１および図２はラックピニオ
ン形パワーステアリングの外観図および断面図である。

【００１３】このラックピニオン形パワーステアリング
は、ステアリングギヤボックス１０と、このステアリン
グギヤボックス１０に一端部を取り付けたパワーシリン
ダ２０と、このパワーシリンダ２０の他端部に螺着した
シリンダエンド３０から構成されている。このラックピ
ニオン形パワーステアリングは、ステアリングギヤボッ
クス１０に一体に形成した第１マウントブラケット４０
と、パワーシリンダ２０の他端部に外嵌した第２マウン
トブラケット５０とを介して車体（図示省略）に取り付
けられている。

【００１４】ステアリングギヤボックス１０は、ステア
リングホイール（図示省略）に連結したピニオン軸１１
とこのピニオン軸１１と噛合するラック軸１２とを支承
するものであり、ギヤハウジング１３を備えている。ギ
ヤハウジング１３には、ピニオン１１ａを設けたピニオ
ン軸１１が軸まわりに回転可能に支持されている。ピニ
オン軸１１は周知のものであり、トーションバーおよび
ステアリング軸（いずれも図示省略）を介してステアリ
ングホイールに連結されており、このステアリングホイ
ールの操作により回転される。

【００１５】また、ギヤハウジング１３には、ラック軸
１２がギヤハウジング１３およびパワーシリンダ２０を
貫いて摺動可能に支承されている。ラック軸１２にはピ
ニオン軸１１に設けたピニオン１１ａが歯合するラック
１２ａが設けられている。ラック１２ａの背面側にはラ
ックガイド１２ｂが備えられ、ラックガイド１２ｂはラ
ック軸１２をピニオン１１ａ側に向けて付勢するように
なっている。これにより、ラック軸１２がステアリング
ギヤボックス１０に支承されている。

【００１６】ラック軸１２の両突出端にはボールジョイ
ント１４を介してタイロッド１５が連結され、このタイ
ロッド１５には車輪（図示省略）が接続されている。ス
テアリングホイールを操舵すると、それに応じてラック
軸１２が軸方向に摺動して車輪が転舵される。

【００１７】ギヤハウジング１３（ステアリングギヤボ
ックス１０）の一端および他端には、円筒状にそれぞれ
形成されたブーツ取付部１３ａとパワーシリンダ取付部
１３ｂが設けられている。ブーツ取付部１３ａには、一
端をタイロッド１５に取り付けたブーツ１６の他端が取
り付けられており、これにより、ブーツ１６はボールジ
ョイント１４と、ラック軸１２およびタイロッド１５の
一部を覆っている。また、パワーシリンダ取付部１３ｂ
にはパワーシリンダ２０が嵌着固定されている。

【００１８】パワーシリンダ２０は薄肉の鋼管からなる
シリンダチューブ２１を備えており、このシリンダチュ
ーブ２１にラック軸１２が摺動可能に支承されている。
シリンダチューブ２１内を摺動するラック軸１２にはシ
リンダチューブ２１に摺動可能に嵌合するピストン１７
が取り付けられている。また、ステアリングギヤボック
ス１０のパワーシリンダ取付部１３ｂとラック軸１２と
の間にはシール部材２２が装着され、ステアリングギヤ
ボックス１０とラック軸１２との間を液密にシールする
ようにしている。また、シリンダエンド３０の取付け部
位にも、シリンダチューブ２１とラック軸１２との間に
はシール部材２３が装着され、ステアリングギヤボック
ス１０とラック軸１２との間を液密にシールするように
している。このように構成したパワーシリンダ２０は、
ステアリングギヤボックス１０に収納された制御弁（図
示省略）の作動によってパワーシリンダ２０の左右室へ
の圧油の給排が制御されるようになっている。これによ
り、シリンダチューブ２１とピストン１７とによって操
舵トルクをアシストするパワーシリンダ２０を構成して
いる。なお、制御弁はステアリング軸とピニオン軸１１
との相対回転により作動されるものである。

【００１９】また、パワーシリンダ２０の他端には第２
マウントブラケット５０が外嵌され、この第２マウント
ブラケット５０はパワーシリンダ２０の他端とシリンダ
エンド３０とに挟まれて固着されている。この第２マウ
ントブラケット５０は、図３に詳細に示すように、シリ
ンダチューブ２１に嵌着圧入される筒状部５１と、この
筒状部５１の径方向外方に伸長されて車体に取り付ける
取付部５２とからなっている。

【００２０】筒状部５１には貫通穴５１ａが設けられ、
この貫通穴５１ａのほぼ中央の内周壁面に環状凸部５１
ａ１が設けられている。この貫通穴５１ａの一端側には
パワーシリンダ２０の他端部が環状凸部５１ａ１の一方
の側壁面に当接するまで嵌入され、また貫通穴５１ａの
他端側にはシリンダエンド３０の係止部３２を環状凸部
５１ａ１の他方の側壁面に当接させてシリンダエンド３
０が収容されている。これにより、パワーシリンダ２０
の他端に外嵌された第２マウントブラケット５０は、パ
ワーシリンダ２０とシリンダエンド３０によって挟着さ
れている。また、取付部５２には装着穴５２ａが貫通穴
５１ａの軸方向と直交する方向に形成され、装着穴５２
ａにはゴムブッシュ体５３が嵌着され、このゴムブッシ
ュ体５３を挿通する図略の締付ボルトにより第２マウン
トブラケット５０が車体に弾性支持されている。

【００２１】また、第２マウントブラケット５０の貫通
穴５１ａの他端開口周縁には、環状突出部５４が設けら
れており、この環状突出部５４には他端をタイロッド１
５に取り付けたブーツ１６の一端が取り付けられてい
る。

【００２２】シリンダエンド３０は、パワーシリンダ２
０のシリンダチューブ２１の他端内周に形成したねじ部
２１ａにシリンダエンド３０が締付け固定されている。
シリンダエンド３０は、円筒部３１と円筒部３１の他端
に形成されて同円筒部３１より大径の係止部３２からな
っている。円筒部３１の外周面にはシリンダチューブ２
１に設けたねじ部２１ａに螺合するねじ部３１ａが形成
されている。円筒部３１の内周面には軸受ブッシュ３３
が装着されており、この軸受ブッシュ３３によってラッ
ク軸１２を軸承している。また、係止部３２の内側は、
シリンダエンド３０を脱着する（締め付け・緩める）工
具を装着可能な形状となっている。

【００２３】なお、第１マウントブラケット４０にも第
２マウントブラケット５０と同様に車体に取り付ける取
付部４１が設けられている。取付部４１には装着穴４１
ａが形成され、装着穴４１ａにはゴムブッシュ体４２が
嵌着され、このゴムブッシュ体４２を挿通する図略の締
付ボルトにより第１マウントブラケット４０が車体に弾
性支持されている。

【００２４】このように構成した第１の実施の形態によ
るラックピニオン形パワーステアリングにおいては、ラ
ック軸１２の突出端部に設けたボールジョイント１４を
覆うブーツ１６の一端を、第２マウントブラケット５０
の貫通穴５１ａの他端開口周縁に設けた環状突出部５４
に取り付けることとなる。すなわち、ブーツ１６の取付
先をシリンダエンドから第２マウントブラケット５０に
変更することとなる。これにより、従来ブーツの取付先
であったシリンダエンドの形状の制約が解除されるの
で、従来シリンダエンドに設けていたブーツ取付部を削
除することにより、シリンダエンド３０の係止部３２を
第２マウントブラケット５０の貫通穴５１ａに収容する
ようにシリンダエンド３０を小型化することができ、ま
たコストを低減することができる。したがって、ラック
ピニオン形パワーステアリングのコストを全体として低
減することができる。

【００２５】次に、本発明によるラックピニオン形パワ
ーステアリングの第２の実施の形態を図４を参照して説
明する。上述した第１の実施の形態においては、パワー
シリンダ２０の他端にシリンダエンド３０を螺着してこ
れらパワーシリンダ２０とシリンダエンド３０によって
第２マウントブラケット５０を挟着する取り付け構造と
していたが、これに代えて、パワーシリンダ２０の他端
にシリンダエンド３０を螺着することなく、パワーシリ
ンダ２０と第２マウントブラケット５０、および第２マ
ウントブラケット５０とシリンダエンド３０をそれぞれ
止め輪によって固着する取り付け構造としてもよい。な
お、第１の実施の形態と同じ構成部材には同一符号を付
してその説明を省略する。

【００２６】具体的には、シリンダチューブ２１におい
ては、ねじ部２１ａを削除して、これに代えて第１の止
め輪６１が係合する環状溝２１ｂをシリンダチューブ２
１の外周面に設ける。また、シリンダエンド３０におい
ては、シリンダチューブ２１のねじ部２１ａに対応した
ねじ部３１ａを削除するとともに、第１の実施の形態に
て設けたシリンダエンド３０を脱着する（締め付け・緩
める）工具を装着可能な形状を削除して係止部３２を円
状のフランジ部のみから構成する。そして、第２マウン
トブラケット５０においては、貫通穴５１ａの環状凸部
５１ａ１の一端側および他端側に、第１および第２の止
め輪６１，６２が係合する環状溝５１ａ２，５１ａ３を
それぞれ設ける。これにより、第１の止め輪６１がシリ
ンダチューブ２１の環状溝２１ｂおよび第２マウントブ
ラケットの環状溝５１ａ２に係合することにより、パワ
ーシリンダ２０に第２マウントブラケット５０が固着さ
れる。また、第２の止め輪６２が第２マウントブラケッ
トの環状溝５１ａ３に係合することにより、パワーシリ
ンダ２０（または第２マウントブラケット５０）にシリ
ンダエンド３０が固着される。

【００２７】このように構成した第２の実施の形態によ
るラックピニオン形パワーステアリングにおいては、パ
ワーシリンダ２０に圧入された第２マウントブラケット
５０が第１の止め輪６１によって固着され、第２マウン
トブラケット５０の貫通穴５１ａ内に収容されたシリン
ダエンド３０が第２の止め輪６２によって固着されるこ
ととなる。したがって、パワーシリンダ２０の他端に第
２マウントブラケット５０とシリンダエンド３０を組み
付ける際には、これら部品を各止め輪６１，６２を用い
て固着するため、組立工数を低減することができ、また
従来の締め付けて固着する方法に比べて締め付けトルク
の管理を削除することができるので、製造工程全体とし
て工数を低減することができる。また、シリンダエンド
３０の係止部３２をより小型化することができるので、
シリンダエンド３０を全体として小型化することができ
る。

【００２８】なお、上述した各実施の形態においては、
第２マウントブラケット５０の貫通穴５１ａに設けた環
状凸部５１ａ１の軸方向の厚みｄを、この環状凸部５１
ａ１から貫通穴５１ａの他端までの長さｌに比べて十分
小さくなるように設定することが好ましい。これによれ
ば、環状凸部５１ａ１の軸方向の厚みｄが小さくなる
と、環状凸部５１ａ１を挟み込むシリンダエンド３０の
軸方向の長さを小さくすることができるので、シリンダ
エンド３０を全体として小型化することができる。

【００２９】また、上述した各実施の形態においては、
本発明によるラックピニオン形パワーステアリングを油
圧式のパワーステアリングに適用するようにしたが、他
の形式例えば電動式のパワーステアリングに適用しても
よい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるラックピニオ
ン形パワーステアリングを示す外観図である。

【図２】図１に示すラックピニオン形パワーステアリン
グを２−２線に沿って示す断面図である。

【図３】図１に示す第２マウントブラケットの取り付け
状態を示す拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態によるラックピニオ
ン形パワーステアリングを構成する第２マウントブラケ
ットの取り付け状態を示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１０…ステアリングギヤボックス、１１…ピニオン軸、
１１ａ…ピニオン、１２…ラック軸、１２ａ…ラック、
１２ｂ…ラックガイド、１３…ギヤハウジング、１３ａ
…ブーツ取付部、１３ｂ…パワーシリンダ取付部、１４
…ボールジョイント、１５…タイロッド、１６…ブー
ツ、１７…ピストン、２０…パワーシリンダ、２１…シ
リンダチューブ、２１ｂ，５１ａ２，５１ａ３…環状
溝、２２，２３…シール部材、３０…シリンダエンド、
３１…円筒部、３２…係止部、３３…軸受ブッシュ、４
０…第１マウントブラケット、４１…取付部、４２…ゴ
ムブッシュ体、５０…第２マウントブラケット、５１…
筒状部、５１ａ…貫通穴、５１ａ１…環状凸部５１ａ
１、５２…取付部、５３…ゴムブッシュ体、５４…環状
突出部、６１…第１の止め輪、６２…第２の止め輪。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールに連結したピニオ
   ン軸と該ピニオン軸と噛合するラック軸とを支承するス
   テアリングギヤボックスと、一端部を該ステアリングギ
   ヤボックスに取り付けて前記ラック軸を摺動可能に支承
   するパワーシリンダと、前記パワーシリンダの他端部に
   螺着して前記ラック軸を支承するシリンダエンドを備え
   てなり、前記ステアリングギヤボックスに一体に形成し
   た第１マウントブラケットと、前記パワーシリンダの他
   端部に外嵌されて該パワーシリンダと前記シリンダエン
   ドによって挟着された第２マウントブラケットとを介し
   て車体に取り付けられるラックピニオン形パワーステア
   リングにおいて、 前記第２マウントブラケットに貫通穴を設け該貫通穴の
   内周壁面に環状凸部を設けて、該貫通穴の一端側には前
   記パワーシリンダの他端部を前記環状凸部の一方の側壁
   面に当接するまで圧入し、前記貫通穴の他端側には前記
   シリンダエンドの係止部を前記環状凸部の他方の側壁面
   に当接させて収容し、かつ、前記貫通穴の他端開口周縁
   に環状突出部を設けて、該環状突出部に、前記ラック軸
   の突出端部に設けたボールジョイントを覆うブーツの一
   端を取り付けたことを特徴とするラックピニオン形パワ
   ーステアリング。
2. 【請求項２】 ステアリングホイールに連結したピニオ
   ン軸と該ピニオン軸と噛合するラック軸とを支承するス
   テアリングギヤボックスと、一端部を該ステアリングギ
   ヤボックスに取り付けて前記ラック軸を摺動可能に支承
   するパワーシリンダと、前記パワーシリンダの他端部に
   取り付けて前記ラック軸を支承するシリンダエンドを備
   えてなり、前記ステアリングギヤボックスに一体に形成
   した第１マウントブラケットと、前記パワーシリンダの
   他端部に外嵌されて該パワーシリンダと前記シリンダエ
   ンドによって挟着された第２マウントブラケットとを介
   して車体に取り付けられるラックピニオン形パワーステ
   アリングにおいて、 前記第２マウントブラケットに貫通穴を設け該貫通穴の
   内周壁面に環状凸部を設けて、該貫通穴の一端側には前
   記パワーシリンダの他端部を前記環状凸部の一方の側壁
   面に当接するまで圧入するとともに第１の止め輪によっ
   て固着し、前記貫通穴の他端側には前記シリンダエンド
   の係止部を前記環状凸部の他方の側壁面に当接させて収
   容するとともに第２の止め輪によって固着し、かつ、前
   記貫通穴の他端開口周縁に環状突出部を設けて、該環状
   突出部に、前記ラック軸の突出端部に設けたボールジョ
   イントを覆うブーツの一端を取り付けたことを特徴とす
   るラックピニオン形パワーステアリング。
3. 【請求項３】 前記第２マウントブラケットの貫通穴に
   設けた環状凸部の軸方向の厚みを、該環状凸部から貫通
   穴の他端までの長さに比べて十分小さくなるように設定
   したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の
   ラックピニオン形パワーステアリング。