JP2005096591A - ステアリング装置のギヤハウジング構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ステアリング装置のギヤハウジング構造において、コストを抑えつつ鋳造品質が安定であり、マウント形状の設計自由度が高く、しかも十分な強度を確保できるステアリング装置のギヤハウジング構造を提供すること。
【解決手段】 ステアリング装置のギヤハウジング構造において、ギヤハウジングは車体に取り付けられる左右のマウント部及び中間部とに分割され、左右のマウント部はアルミ系材料で形成され、中間部は鉄系材料で形成され、且つ中間部外径は少なくとも左右のマウント部のどちらか一方よりも小さい構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ステアリング装置のギヤハウジング構造に関するものである。

従来のステアリング装置のギヤハウジング構造では、車体への取り付け部である左右マウント部を２分割している。この２分割したギヤハウジングはねじ継ぎ手を設けることで、結合している（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０−３３８１５０（第３頁、図１参照）。

しかしながら、従来のステアリング装置のギヤハウジング構造にあっては、２分割したギヤハウジングをねじ継ぎ手により結合するため、ねじ継ぎ手を形成する加工が複雑になると言う問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、製造容易なステアリング装置のギヤハウジング構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明では、ステアリング装置のギヤハウジング構造において、ギヤハウジングを車体に取り付けられる左右のマウント部及び中間部とに分割し、左右のマウント部をアルミ系材料で形成し、中間部は鉄系材料で形成し、且つ中間部外径は少なくとも左右のマウント部のどちらか一方よりも小さくすることとした。

よって、本発明のステアリング装置のギヤハウジング構造にあっては、アルミダイカスト部分を小型化してコスト削減を図ることができると共に、鋳造品質を安定化することができる。また、中間部は鉄系材料で形成されることで、外径を小さくしながらも、十分な強度を確保することができる。

以下、本発明のステアリング装置のギヤハウジング構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は実施例１におけるステアリング装置のギヤハウジング１の断面図である。本実施例のステアリング装置はいわゆるラックピニオン式と呼ばれるものである。ギヤハウジング１は、右側に位置するピニオンハウジング２、中間部にあたるパイプ６、左側に位置するパワーシリンダ１０の３つのユニットから構成されている。以下、それぞれのユニットに関して説明する。

図２は、ピニオンハウジング２の側面図である。ピニオンハウジング２はアルミダイカスト製であり、ピニオンシャフト３とピニオンギア収納部４から成る。図外のステアリングホイールが操作されると、ピニオンシャフト３が回動し、ピニオン３に噛合するラック軸７が軸方向に移動する。ピニオンハウジング２はマウント１２により図外のサスペンションメンバに固定されており、ピニオンハウジング２は右マウント部となっている。

図３は、パイプ６の断面図である。パイプ２は鉄系の材料で形成される。ギヤハウジングはエンジンルームにおいて、エンジンレイアウト後の隙間に設置するため、設計自由度が少なく、特に中間部にあっては外径を小さくしながら強度も兼ね備えることが要求される。ここで、パイプ６をアルミダイカスト製にすると、強度を確保するには外径をある程度大きくしなければならない。そのため、パイプ６は鉄系の材料を用いて形成することとした。これにより、十分な強度を保ちつつ、外径を小さくすることができる。尚、鉄系材料の成形方法を引抜き成形とすることで、更に強度を増すことができる。

図４は、パワーシリンダ１０の側面図である。パワーシリンダ１０もアルミダイカスト製であり、内部にはラック軸７に固定されたピストン１１により画成された第１圧力室Ｃ、第２圧力室Ｄが設けられている。制御弁５により制御された油圧が管路１４、１５からそれぞれ第１圧力室Ｃ、第２圧力室Ｄに供給され、両圧力室の油圧差に応じてピストンが摺動し、ラック軸７が移動する。パワーシリンダ１０も、マウント１３により図外のサスペンションメンバに固定されており、パワーシリンダ１０は左マウント部となっている。

（左右マウント部における別々のアルミダイカスト製品の適用）

従来技術のように、アルミダイカストの一体成形でギヤハウジングの製造を行う場合の問題点として、アルミダイカスト部分の大型化に伴う鋳造品質の低下（いわゆる「す」が出来やすくなる）、あるいはマウント部形状の設計自由度の低下、ダイカスト装置の大型化によるコスト上昇、さらには、強度確保に伴うギヤハウジング中間部の外径が拡大する等の問題がある。

本実施例のギヤハウジング１においては、左右のマウント部であるピニオンハウジング２とパワーシリンダ１０をそれぞれ別々のアルミダイカスト製としている。よって、アルミダイカスト部分が小型化できるため、鋳造品質の安定、マウント部分形状の設計自由度の上昇を図ることができる。ステアリング装置において、ギヤハウジングはタイヤのインチ等によって変更するため、同じ車であってもギヤハウジングは数種類あり、車の種類が増加すればするほど、ギヤハウジングの種類も膨大になる。設計自由度が上がることで、多種類のギヤハウジング製造に対応可能となり、生産性の向上やコスト削減に繋がる。また、ギヤハウジング装置の小型化によるコスト低減や、ギヤハウジング１の中間部における外径の縮小に伴うエンジンルームにおける搭載性の向上等を図ることができる。

（パイプ６によるピニオンハウジング２及びパワーシリンダ１０の固定）

ピニオンハウジング２、パワーシリンダ１０は、それぞれピニオンハウジング−パイプ境界部Ａ、パワーシリンダ−パイプ境界部Ｂにおいてパイプ６と固定されている。ピニオンハウジング２、パワーシリンダ１０はそれぞれ、パイプ６と連結するための圧入部Ｅ、Ｆを備えている。尚、パイプ６は鉄系材料を用いて引抜き成形により形成した。

また、パイプ６の外径は、ピニオンハウジング２、パワーシリンダ１０の少なくとも一方よりも小さくすることとした。つまり、パイプ６（中間部）の内側に、アルミダイカスト製のピニオンハウジング２とパワーシリンダ１０（左右マウント部に相当）を圧入することにより、ピニオンハウジング２とパワーシリンダ１０を連結し一体化している。

ここで、鉄系材料とアルミニウムの引っ張り力を比べると、（鉄系材料）>（アルミニウム）であり、鉄系材料の方が引っ張り力に優れている。よって、圧入による材料の割れを防止しつつ、十分な圧入強度を得ることができる。

左右の圧入部Ｅ、Ｆには、中間部に相当するパイプ６の端面が突き当てられる突当て部８、９が設けられているため、ピニオンハウジング６、パワーシリンダ１０に対するパイプ６の位置決めが容易となる。

更に、パワーシリンダ側のマウント部１３はパワーシリンダ本体部と一体に鋳造され、その固定にブラケット溶接を用いないため、溶接のコストを抑えることが可能であり、接合部の強度も確保できる。さらには、パワーシリンダ本体部へのマウント１３の溶接歪みの影響も無いため、マウント１３を第１、第２圧力室Ｃ、Ｄの近傍に配置することができ、装置の小型化を図ることができる。

尚、本実施例においては、ギヤハウジング１の中間部を、鉄系材料の引抜き成形により製造しているが、これに限られるものではなく、アルミニウムの押出し成形または引抜き成形により製造してもよい。アルミニウムの場合、押出し成形または引抜き成形であれば、ある程度強度を確保することが可能であるため、中間部の外径を小さくすることができる。よって、エンジンルームにおける搭載性に関し特に問題はない。

以上説明したように、本実施例のステアリング装置のギヤハウジング１においては、左右マウント部であるアルミダイカスト製のピニオンハウジング２と同じくアルミダイカスト製のパワーシリンダ１０、及び左右マウント部を連結する鉄系材料のパイプ６とから構成することとした。

すなわち、左右のマウント部をアルミダイカスト製とすることで、軽量化、コスト削減、鋳造品質の向上及び形状の設計自由度を上げることができる（請求項１に対応）。

また、中間部であるパイプ６を、鉄系材料を用いて引抜き成形により成形することとし、かつ、パイプ６の外径を少なくとも左右マウント部のいずれか一方よりも小さくすることとした。すなわち、中間部であるパイプ６を鉄系材料で形成するため、外径を小さくしつつ、十分な強度を保つことができ、エンジンルームにおける搭載性の向上を図ることができる（請求項２に対応）。

更に、パイプ６の片側をピニオンハウジング２に圧入し、他方をパワーシリンダに圧入することで、ピニオンハウジング２とパワーシリンダ１０を連結し一体化することとした。アルミニウムに比べ引っ張り力に優れた鉄系材料で作られているパイプ６に、アルミダイカスト製のピニオンハウジング２とパワーシリンダ１０を圧入している。よって、圧入による材料の割れを防止しつつ、十分な圧入強度を確保することができる（請求項３に対応）。

以上、本発明のステアリング装置のギヤハウジング構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

更に、上記実施の形態及び実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下にその効果と共に記載する。

（イ）請求項１に記載のステアリング装置のギヤハウジング構造において、
前記左右マウント部に形成された挿入部は、中間部の端面が突き当てられる突当て部を有することを特徴とするステアリング装置のギヤハウジング構造。

突当て部を有することにより、ピニオンハウジング２、パワーシリンダ１０に対するパイプの位置決めが容易となる。

実施例１のステアリング装置のギヤハウジング構造を示す全体システム図である。 ピニオンハウジング２の側面図である。 パイプ６の断面図である。 パワーシリンダ１０の側面図である。

符号の説明

１ ギヤハウジング
２ ピニオンハウジング
３ ピニオンシャフト
４ ピニオンギア収納部
５ 制御弁
６ パイプ
７ ラック軸
８，９ 突当て部
１０ パワーシリンダ
１１ ピストン
１２，１３ マウント
１４，１５ 管路
Ａ ピニオンハウジング−パイプ境界部
Ｂ パワーシリンダ−パイプ境界部
Ｃ 第１圧力室
Ｄ 第２圧力室
Ｅ，Ｆ 圧入部

Claims (3)

1. ステアリング装置のギヤハウジング構造において、
   前記ギヤハウジングは車体に取り付けられる左右のマウント部及び中間部とに分割され、
   前記左右のマウント部はアルミ系材料で形成され、
   前記中間部は鉄系材料で形成され、且つ該中間部外径は少なくとも前記左右のマウント部のどちらか一方よりも小さいことを特徴とするステアリング装置のギヤハウジング構造。
2. ステアリング装置のギヤハウジング構造において、
   前記ギヤハウジング構造は車体に取り付けられる左右のマウント部及び中間部とに分割され、
   前記左右のマウント部はアルミ系材料の鋳物で形成され、
   前記中間部は押出し成形もしくは引抜き成形により形成され、且つ該中間部外径は少なくとも前記左右のマウント部のどちらか一方よりも小さいことを特徴とするステアリング装置のギヤハウジング構造。
3. 請求項１または２記載のステアリング装置のギヤハウジング構造において、
   前記左右のマウント部の前記中間部との接合部は、該中間部の内側に挿入される挿入部を有し、該挿入部において前記左右のマウント部と中間部とは圧入によって結合されることを特徴とするステアリング装置のギヤハウジング構造。

Images